JP2002097296A - 発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形品 - Google Patents
発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形品Info
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Abstract
泡ポリスチレンと比べて機械強度が格段に優れる発泡成
形品を製造できる発泡性樹脂粒子及びこれを用いて得ら
れる発泡成形品を提供する。 【解決手段】 アクリロニトリル10〜50重量%及び
スチレン50〜90重量%の混合物を連鎖移動剤として
n−オクチルメルカプタンの存在下に、懸濁重合させて
得られる樹脂粒子に、単量体成分に対して3〜15重量
%の発泡剤を含浸させて得られる発泡性アクリロニトリ
ル・スチレン樹脂粒子において、ゲルパーミエーション
クロマトグラフ法により求めたポリスチレン換算の重量
平均分子量(Mw)が300,000〜700,000
であり、重量平均分子量と数平均分子量(Mn)の比
(Mw/Mn)が3.0〜10.0である発泡性アクリ
ロニトリル・スチレン樹脂粒子及びこの樹脂粒子より得
られるアクリロニトリル・スチレン樹脂発泡成形品。
Description
ときの外観に優れ、機械強度が発泡ポリスチレン(以
下、EPSと略記)よりも格段に優れる発泡性アクリロ
ニトリル・スチレン樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形
品に関する。
リスチレンと比較して耐薬品性、耐油性、機械強度、耐
熱性等の諸特性に優れていることから、発泡成形材料の
分野においてもこの特長を活かし、従来EPSでは使用
できなかった用途に使用されている。
ル・スチレン樹脂粒子は、分散剤の存在下、t−ドデシ
ルメルカプタン等の連鎖移動剤を加え、懸濁重合により
樹脂粒子を合成し、次いで発泡剤を含浸させることによ
り製造する方法や塊状重合で合成された樹脂ペレット
を、目標とする大きさに再ペレット化し、これに分散剤
の存在下、発泡剤を含浸させ、製造する方法等により製
造されている。
クリロニトリル・スチレン樹脂粒子の分子量をゲルパー
ミエーションクロマトグラフ法にて分析を行い、重量平
均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/
Mn)を求めると、通常1.9〜2.2程度である。
り、かつ重量平均分子量が300,000以上の場合、
アクリロニトリル・スチレン樹脂では、発泡性樹脂粒子
とした際の発泡性が低く、低密度の成形品を得ることが
難しくなる。これは樹脂の流動性が悪いためである。そ
こでEPSと同様な発泡性を得るために分子量の低いも
のが使われる。
リロニトリル・スチレン樹脂は、機械強度の低いものし
か得られない。本発明は、これらの問題に鑑みなされた
ものであり、発泡性が良好で、かつ成形品の外観も良
く、更にEPSと比較して機械強度が格段に優れる発泡
性樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形品を得ることを目
的とするものである。
リル10〜50重量%及びスチレン50〜90重量%の
混合物を連鎖移動剤としてn−オクチルメルカプタンの
存在下に、懸濁重合させて得られる樹脂粒子に、単量体
成分に対して3〜15重量%の発泡剤を含浸させて得ら
れる発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒子におい
て、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法により求め
たポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が30
0,000〜700,000であり、重量平均分子量と
数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0〜1
0.0である発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒
子及びこれを用いた発泡成形品に関する。
・スチレン樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形品につい
て説明する。本発明において製造される発泡性アクリロ
ニトリル・スチレン樹脂粒子のアクリロニトリルとスチ
レンの組成比は、アクリロニトリルが10〜50重量%
及びスチレンが50〜90重量%であり、好ましくはア
クリロニトリルが20〜40重量%及びスチレンが60
〜80重量%である。
クリロニトリル・スチレン樹脂としての特長が現れにく
く、また50重量%を越えると発泡性が低下し、低密度
品が得られにくくなる。本発明におけるアクリロニトリ
ル・スチレン樹脂粒子を得るための重合方法は、工業的
に発泡性樹脂粒子を効率よく製造できる、懸濁重合法が
適用される。一般に、懸濁重合法は分散剤を含む水性媒
体中に有機過酸化物を溶解した単量体を分散させ、ラジ
カルを発生させて重合を行う。本発明においても同様に
してアクリロニトリル・スチレン系樹脂粒子を得ること
ができる。
に際して使用される分散剤は、難溶性無機塩と界面活性
剤を併用する方法や、PVA等の有機分散剤等従来公知
のものが適用できる。本発明において懸濁重合に際して
使用される有機過酸化物は、10時間半減分解温度が5
0〜120℃である従来公知のものが適用できる。例え
ば、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチル
パーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−t−ブチル
パーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−t−ブチ
ルパーオキシトリメチルシクロヘキサン、ビス(ジ−t
−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン等があ
る。本発明において懸濁重合の際の連鎖移動剤にはn−
オクチルメルカプタンが使用される。これまで、Mw/
Mnの値を3.0以上に大きくする方法としては、連鎖
移動剤を複数回に分けて添加する方法等が知られてい
る。
法は溶液重合法や塊状重合法のように添加された連鎖移
動剤が速やかに反応系内に拡散可能な場合は、再現性良
く容易に実施できるが、本発明のような懸濁重合法にお
いては、添加した連鎖移動剤を樹脂粒子に速やかに吸収
させることが難しく、合成スケールが量産スケールへと
大きくなるにつれ、添加した連鎖移動剤の分散系への拡
散及び反応系への吸収に時間差が生じ、再現性良く重合
を行うことが困難である。
リル・スチレン樹脂の懸濁重合の際の連鎖移動剤にn−
オクチルメルカプタンを用いた場合、単量体の仕込み時
に適量添加するだけで容易にMw/Mnの値を3.0以
上とすることができる。しかも単量体の仕込み時に添加
するだけなので合成スケールに関係なく、スケール間の
再現性も非常に良く行うことができる。
の添加量は通常、アクリロニトリル及びスチレンの総量
に対し、好ましくは0.01〜3.0重量%の範囲内で
あり、より好ましくは0.05〜1.5重量%である。
添加量が0.01重量%未満では連鎖移動剤の添加効果
が現れにくく、また、3.0重量%以上では成形品とし
たときの機械強度が低くなったり、成形性が悪くなる傾
向がある。
ン樹脂粒子のゲルパーミエーションクロマトグラフ法に
より求めたポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)
は300,000〜700,000とされる。重量平均
分子量が300,000未満では成形品の機械強度が低
くなり、700,000を越えると発泡性が悪くなり、
低密度品が得られにくくなる。
量(Mn)の比(Mw/Mn)は3.0〜10.0であ
り、好ましくは3.5〜10.0である。3.0未満で
は発泡性が低くなってしまい、低密度品が得られにくく
なる。また、10.0よりも大きくなると発泡成形時の
成形性が悪くなる。この範囲の分子量を有する樹脂粒子
は、重合温度60〜80℃で重合時間6〜12時間つい
で重合温度100〜120℃で重合時間1〜5時間の条
件で連鎖移動剤としてn−オクチルメルカプタンを用い
て製造される。
PSの製造に用いられている発泡剤が適用できる。使用
しうる発泡剤は、常温常圧下に気体又は液体であり、か
つ上記樹脂粒子を溶解しない易揮発性有機化合物が使用
できる。このようなものとしては、プロパン、イソブタ
ン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン
等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン
等の環式脂肪族炭化水素等が挙げられる。
て3〜15重量%であり、好ましくは3〜10重量%で
ある。発泡剤量が3重量%未満では発泡性を付与するこ
とは困難であり、15重量%を越えると発泡剤としての
効果の向上がなくなる。樹脂粒子への発泡剤の含浸時
に、可塑剤を存在させることができる。可塑剤としては
樹脂粒子を溶解又は膨潤させることができる有機溶剤が
使用できる。
ン、スチレン、キシレン、エポキシ化大豆油、植物油等
が挙げられる。可塑剤は樹脂粒子に対して0.1〜5重
量%使用されるのが好ましい。本発明になる発泡性アク
リロニトリル・スチレン樹脂粒子は発泡剤が含浸され、
脱水、乾燥、分級を施し、次いで表面添加剤を被覆され
る。
Sに使用されるものがそのまま適用できる。例えばジン
クステアレート、ステアリン酸トリグリセライド、ヒマ
シ硬化油、アミド化合物、シリコーン類、静電防止剤等
がある。これら表面被覆剤の発泡性樹脂粒子への被覆
は、ヘンシェルミキサーやレディゲミキサー等によって
行うことができる。
ン樹脂粒子組成物の発泡は、水蒸気、熱風、熱水等によ
り行われる。その方法は一般に行われるスチレン系樹脂
の発泡方法が適用できる。本発明の発泡性アクリロニト
リル・スチレン樹脂粒子からは、高密度品から低密度品
まで、用途に応じて任意に選択することができる。本発
明の発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒子から得
られる発泡成形品の用途としては、耐薬品性、機械強度
等に優れる特性を活かしてエンジン用部品の梱包材やエ
ンジン類の重量物用梱包材等が挙げられる。
るが、本発明はこれらにより制限されるものではない。 [実施例1]撹拌機が付属した16リットルのオートク
レーブに、脱イオン水6000g、リン酸3カルシウム
7.5g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
18gを仕込み、200回転/分で撹拌しながら仕込ん
だ。続いてスチレン4320g、アクリロニトリル16
80g、ラウロイルパーオキサイド30.0g、ジ−t
−ブチルパーオキシトリメチルシクロヘキサン3.0
g、n−オクチルメルカプタン16.7gを仕込み、仕
込み完了後60℃まで昇温した。昇温完了後、3時間、
4時間後にそれぞれリン酸3カルシウム20gを追加し
た。引き続き、60℃で5時間保温した後、60分かけ
て105℃まで昇温し、3時間保温し、重合を完結させ
た。
0gを順次、オートクレーブに圧入し、8時間保温した
後、室温まで冷却し、発泡剤の含浸工程を終了した。取
り出したスラリーを洗浄、脱水、乾燥した後、12メッ
シュ通過、22メッシュ残で分級し、6200gの発泡
性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒子を得た。
アリン酸亜鉛9.3g、ヒマシ硬化油4.0gを添加、
混合して表面を被覆して発泡性アクリロニトリル・スチ
レン樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子を、30ml/
gに予備発泡し、約18時間熟成後、ダイセン工業製成
形機VS−500を用い、成形品肉厚50mm、成形圧
力0.08MPaで成形し、成形品を得た。
ルメルカプタン16.7gをt−ドデシルメルカプタン
6.0gに変えた以外は実施例1と同様に行った。 [比較例2]実施例1のうち、n−オクチルメルカプタ
ン16.7gをt−ドデシルメルカプタン7.5gに、
トルエンの添加量を96gに変えた以外は実施例1と同
様に行った。
ルメルカプタン16.7gをt−ドデシルメルカプタン
23.4gに変えた以外は実施例1と同様に行った。 [比較例4]発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒
子の代わりに発泡性ポリスチレン樹脂粒子(日立化成工
業(株)製 商品名:ハイビーズ SSB−TX−5)
を用いて、40ml/gに予備発泡し、約18時間塾成
後、ダイセン工業製成形機VS−500を用い、成形品
肉厚50mm、成形圧力0.07MPaで成形し、成形
品を得た。
形品の評価結果を表1に示した。表1に示した特性評価
方法は以下の通りである。 ・分子量:ゲルパーミエーションクロマトグラフ法 カラム:日立化成工業(株)製 Gelpack GL-A100M×2
本 溶離液:テトラヒドロフラン 検出器:RI検出器 で測定し、標準ポリスチレン換算の分子量を求めた。
形品をJIS−K−7221に準じて測定した。 ・曲げ弾性率:密度0.033g/mlの成形品をJI
S−K−7221に準じて測定した。 ・成形品外観:目視により判定した。 ○:良好 △:表面の平滑性がやや劣る ×:表面の平滑性が非常に悪い
品の外観も良く、発泡ポリスチレンと比べて機械強度が
格段に優れる発泡成形品を製造できる発泡性樹脂粒子が
得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】 アクリロニトリル10〜50重量%及び
スチレン50〜90重量%の混合物を連鎖移動剤として
n−オクチルメルカプタンの存在下に、懸濁重合させて
得られる樹脂粒子に、単量体成分に対して3〜15重量
%の発泡剤を含浸させて得られる発泡性アクリロニトリ
ル・スチレン樹脂粒子において、ゲルパーミエーション
クロマトグラフ法により求めたポリスチレン換算の重量
平均分子量(Mw)が300,000〜700,000
であり、重量平均分子量と数平均分子量(Mn)の比
(Mw/Mn)が3.0〜10.0である発泡性アクリ
ロニトリル・スチレン樹脂粒子。 - 【請求項2】 請求項1に記載の発泡性アクリロニトリ
ル・スチレン樹脂粒子を加熱媒体により予備発泡し、こ
の予備発泡粒子を用いて加熱媒体により成形してなるア
クリロニトリル・スチレン樹脂発泡成形品。
Priority Applications (1)
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JP2000291411A JP2002097296A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形品 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016188292A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 東レ株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 |
JP2021008547A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社カネカ | 発泡性樹脂粒子、発泡粒子および発泡成形体 |
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- 2000-09-26 JP JP2000291411A patent/JP2002097296A/ja active Pending
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JP7334077B2 (ja) | 2019-06-28 | 2023-08-28 | 株式会社カネカ | 発泡性樹脂粒子、発泡粒子および発泡成形体 |
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