JP2002524639A

JP2002524639A - 膨張ポリビニルアレーン粒子の調製方法

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Publication number: JP2002524639A
Application number: JP2000570237A
Authority: JP
Inventors: ベルフマンス，ミケル・フロレンテイーン・ヨーゼフ; ブレイエンベルフ，カレル・コルネリス; メツアールス，アルフオンソス・カタリーナ・ヘラルドス
Original assignee: ノバ・ケミカルズ（インターナシヨナル）・エス・アー
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2002-08-06
Also published as: KR100594920B1; DE69926381D1; CA2341274A1; EP0987292A1; ATE300578T1; TWI240731B; MY122460A; EP1114089B1; HU226718B1; HUP0103600A2; NO20011320L; AU759319B2; PL199951B1; KR20010073162A; NO20011320D0; AU6086299A; EP1114089A1; BR9913760A; DE69926381T2; PL346695A1

Abstract

(57)【要約】膨張ポリビニルアレーン粒子の調製方法であって、６００と２００ｋｇ／ｍ^３の間の見掛密度ｄ_０まで予備膨張させたポリビニルアレーン粒子に無機ガスを含浸させ、このようにして得られる含浸粒子をｄ_０の少なくとも３分の１の見掛密度まで膨張させる方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、膨張ポリビニルアレーン粒子の調製方法およびこれらの膨張粒子か
らの発泡製品の調製方法に関する。

【０００２】ポリスチレンなどのポリビニルアレーンの粒子を膨張性にすることができるこ
と、およびこのようにして得られる粒子を発泡製品の調製に使用できることは長
年知られてきた。これに関しては、例えば、米国特許第２，６８１，３２１号に
言及されており、この特許はポリスチレン粒子を液状炭化水素に曝露し、ポリス
チレン粒子中に液状炭化水素が分散するように処理する方法を開示している。こ
のようにして調製される粒子は一般的に、ブタン、ｎ−ペンタン、またはペンタ
ン類の混合物などの液状炭化水素４から８重量％を含有する。この目的には、ハ
ロゲン化炭化水素も用いられてきた。次いで、これらの粒子を膨張させ、密度が
減少した粒子とすることができる。パッケージング粒子の見掛密度は通常、２０
から６０ｇ／ｌである。膨張したら、粒子を蒸気加熱モールド中で溶融し、所望
の形の発泡製品を得る。

【０００３】ポリスチレン粒子の膨張に影響する要因の１つは、炭化水素発泡剤の量である
。ＫｉｒｋＯｔｈｍｅｒ、ＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＣｈｅｍｉｃａ
ｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第３版、２１巻、８３８ページによれば、ｎ−ペン
タン５．７重量％を含有する粒子の密度は通常、１０８０ｋｇ／ｍ^３であり、こ
れと比較すると純粋のポリスチレンビーズの値は１０５０ｋｇ／ｍ^３であり、ｎ
−ペンタンがポリスチレンに溶けている単純な混合物の算出密度は１０２０ｋｇ
／ｍ^３であることが分かる。すべてのペンタンが空隙中にあれば、算出密度は１
１２０ｋｇ／ｍ^３になるはずである。したがって、炭化水素発泡剤の一部はポリ
スチレンの小さな空隙中に存在すると考えられてきた。当業者は、前記密度は粒
子密度であり、これは見掛密度に再計算できることを知っている。１０８０ｋｇ
／ｍ^３の粒子密度は、約７２０ｋｇ／ｍ^３の見掛密度に相当する。

【０００４】この粒子の欠点は、未膨張粒子の輸送および貯蔵中に、粒子、特に空隙から炭
化水素が蒸発することである。様々な温度および／または期間、粒子を輸送およ
び／または貯蔵すると、保持される例えば、ペンタンの量は著しく変化すること
がある。輸送中に取らなければならないガスタイト包装のような特殊な安全手段
がないと、このような変化が膨張後に得られる泡に影響を及ぼすことは理解され
よう。

【０００５】さらに、膨張工程自体も、未膨張粒子中に初めから存在する炭化水素を環境中
に放出する原因となる。放出を減らすため、以後の取り扱い、例えば、燃焼のた
めに放出炭化水素を集める複雑な装置が開発されてきた。この装置は、粒子のエ
ンドユーザ、すなわち発泡製品を製造する顧客の設備に取り付けなければならな
い。これには、それらの顧客に追加の専門知識と投資が必要である。

【０００６】本発明は、６００と２００ｋｇ／ｍ^３の間の見掛密度ｄ_０まで予備膨張させた
ポリビニルアレーン粒子に無機ガスを含浸させ、このようにして得られた含浸粒
子をｄ_０の少なくとも３分の１の見掛密度まで膨張させる、膨張ポリビニルアレ
ーン粒子の調製方法を提供することにより前記の欠点を取り除くことを意図して
いる。

【０００７】本発明の利点は多い。ポリビニルアレーン製造者の設備で、発泡剤を含有する
未膨張ポリビニルアレーンポリマー粒子が調製され、後者の粒子は、６００から
２００ｇ／ｌまでの範囲に低下した見掛密度まで予備膨張される。この密度減少
が炭化水素発泡剤の使用によって得られる場合には、放出された発泡剤を集め、
ポリビニルアレーン製造者のプラント中でその後の取り扱い（例えば、再利用）
をすることができる。

【０００８】第二に、ポリビニルアレーン製造者は、製造と顧客による使用との間の期間中
、製品の品質を完全に制御できる。本発明の方法を用い、ポリビニルアレーン製
造者は、空隙から少なくとも発泡剤を抽出する立場にある。製造者がそれをすれ
ば、予備膨張粒子の輸送および／または貯蔵中に発泡剤の損失はないことになる
。このことは、顧客が一定のセル構造および一定の膨張特性を有する予備膨張粒
子を常に入手することを保証する。

【０００９】予備膨張は、見掛密度ｄ_０が６００から２００ｋｇ／ｍ^３に及ぶように行われ
ることから、初めの未膨張粒子の体積と比べた体積増加は、約１．５から３倍未
満である。この増加は小さく、輸送コストが利点を圧迫するようにはならない。
一方、この体積増加は、顧客が適当量の無機ガスを粒子に含浸し、粒子を十分に
膨張性とすることができるようなサイズを有する細孔が予備膨張粒子中に存在す
ることを保証する。

【００１０】本発明の予備膨張ポリビニルアレーン粒子は、６００〜２００ｋｇ／ｍ^３の見
掛密度ｄ_０を有する。見掛密度ｄ_０の範囲は、５３０から２５０ｋｇ／ｍ^３まで
が好ましく、５００から３００ｋｇ／ｍ^３までがより好ましく、４５０から３５
０ｋｇ／ｍ^３までが最も好ましい。

【００１１】予備膨張粒子は、前記の見掛密度に達するのに十分な量の発泡剤を含有するい
かなる未膨張ポリビニルアレーン粒子の膨張によっても得ることができる。未膨
張ポリビニルアレーン粒子は、溶液重合、バルク重合、懸濁重合またはそれらの
方法の混合を含む様々な方法によって調製することができる。発泡剤は、米国特
許第２，６８１，３２１号に記載されているように、重合後に添加することがで
きる。ビニルアレーンモノマーの重合中に発泡剤を添加したり、モノマーの重合
前に発泡剤を添加することも可能である。ビニルアレーンモノマーの重合中に発
泡剤を添加することが好ましく、懸濁液中で重合が有利に行われる。未膨張ポリ
ビニルアレーン粒子は、０．２〜３ｍｍの平均粒径を有するのが適当である。

【００１２】本発明で使用するのに適当な粒子は、例えば、米国特許第３，９７３，８８４
号に記載されており、この特許は、比較的高密度のポリマー粒子について記載し
ている。これらの高密度ポリマー粒子は、ペンタン５．８〜７．０重量％を含有
する未膨張ポリマー粒子の膨張によって得られる。英国特許第１１０６１４３号
およびＰＣＴ出願第ＷＯ９８／０１４８９号からは、発泡剤として水も使用でき
ることが分かっている。炭化水素、例えば、Ｃ_２〜Ｃ_６炭化水素、またはハロゲ
ン化炭化水素または水以外に、他の発泡剤も同様に使用することができる。その
例は、無機発泡剤（二酸化炭素）またはいわゆる化学発泡剤、すなわち加熱によ
ってガス成分を放出する化合物である。後者の化合物は通常、固体であり、特に
バルク重合技術で使用される。化学発泡剤の例は、アゾジカーボンアミドのよう
な二酸化炭素または窒素放出固体化合物である。

【００１３】前の段落中で述べた米国３，９７３，８８４は具体的に、より高密度な応用例
の粒子の製造では、低密度な応用例で使用されていたより少ないペンタンまたは
他の発泡剤を使用できることを述べている。しかしながら、その差は小さく、低
密度な応用例の粒子のペンタン含有量は６〜７．２重量％で、これは高密度な応
用例の粒子のペンタン含有量５．８から７．０重量％と大して変わらないと続け
て述べている。

【００１４】今回、より少量の炭化水素発泡剤でも６００と２００ｋｇ／ｍ^３の間のレベル
までの密度低下が可能であることが分かった。得られる予備膨張粒子は、輸送お
よび貯蔵中の環境および安全面の観点で特別に有利である。したがって、ポリビ
ニルアレーンに対して０．５から４重量％までの揮発性有機発泡剤を含有する膨
張性ポリビニルアレーン粒子を、６００から２００ｋｇ／ｍ^３の見掛密度まで予
備膨張させる方法を用いることにより、本発明に従って予備膨張粒子を調製する
ことが好ましい。本発明で使用するのに最も好ましい粒子は、出願人他の同時係
属出願第９８２０３０９９．１号に記載の多孔性粒子である。この粒子は、ポリ
ビニルアレーンの重量に対して２．０重量％以下の揮発性有機発泡剤を含有し、
１．５重量％未満が好ましい。この粒子は、例えば、核剤および０．１から１重
量％のフリーラジカル開始剤の存在下、重合前、重合中または重合後にＣ_２〜６炭化水素発泡剤を添加し、発泡剤の量をビニルアレーンの量に対して０．５から
４重量％とし、ビニルアレーンモノマーの水性懸濁重合によって調製した未膨張
ポリビニルアレーン粒子の予備膨張によって得ることができる。あるいは、出願
人他の同時係属出願第９８２０３０９８．３号に記載の方法により得られる粒子
の予備膨張によって調製することができる。ここでは、緻密ポリビニルアレーン
ポリマー粒子に、９５℃以下の温度、１００から２，０００ｋＰａゲージの圧力
で無機Ｎ_２および／またはＯ_２含有ガスを含浸させ、膨張性ポリビニルアレーン
粒子を得ている。

【００１５】未膨張ポリビニルアレーン粒子を予備膨張粒子とする予備膨張は、任意の適当
な方法で行うことができる。よく知られている適当な方法は、熱空気、熱油浴、
赤外線放射、マイクロウエーブ放射または蒸気の使用である。蒸気は、ポリビニ
ルアレーン粒子中の添加剤および／または他のポリマーの存在に応じて、０から
６００ｋＰａゲージの圧力で１００から１６８℃の温度を使用することができる
。ポリスチレンの場合には、０から２３０ｋＰａゲージの圧力で温度１００から
１２５℃の飽和蒸気を使用することが好ましい。未膨張ポリビニルアレーン粒子
はまた、温水に曝露することによっても予備膨張させることができる。この方法
が好ましい。この実施形態では、水の温度は６０から１００℃で、曝露時間は５
から１２０分間が適当である。本発明で未膨張ポリビニルアレーン粒子を予備膨
張する最も好ましい方法は、９０〜２００℃、好ましくは９５〜１６０℃、最も
好ましくは１００〜１４０℃の温度を有する熱空気の使用である。曝露時間は３
時間までが好ましい。

【００１６】本発明で使用するのにさらに好ましい粒子は、「ｉｎｓｉｔｕ」で予備膨張
された粒子である。ここでは、発泡剤存在下に押出機中でスチレンをバルク重合
する。熱ポリマー溶融物が押出機を出ると、発泡剤は放出され、密度６００〜２
００ｋｇ／ｍ^３までの予備膨張が行われる。次いで、わずかに膨張したポリマー
の鎖を切断し、本発明で使用する粒子を得る。この技術では、二酸化炭素または
化学発泡剤を使用することが好ましい。

【００１７】本発明のポリマー中に含まれるビニルアレーンモノマーは、主としてスチレン
からなることが好ましい。ポリビニルアレーンは、アクリロニトリル、アクリル
酸またはメタクリル酸またはエステル、クロロスチレン、またはα−メチルスチ
レンなどの置換スチレン、またはジビニルベンゼンなどのモノマーを含む別のビ
ニル基を１０モル％まで含有することができる。しかしながら、ポリビニルアレ
ーン中のビニルアレーンは、９９モル％を超えるスチレンからなることが好まし
い。ポリビニルアレーンがポリスチレンであることがより好ましい。

【００１８】重合自体は当技術分野で良く知られている。重合は、熱的に、フリーラジカル
重合を介し、またはアニオン重合を介して開始することができる。どちらの方法
も同様に可能であるが、フリーラジカル重合が好ましい。適当なフリーラジカル
開始剤は、フリーラジカル重合用の従来の開始剤から選択することができる。そ
れらには、具体的に、過酸化物、ペルオキシカーボネートおよび過酸エステルな
どの有機ペルオキシ化合物が含まれる。これらのペルオキシ化合物の典型的な例
は、過酸化デカノイル、過酸化ベンゾイル、過酸化オクタノイル、過酸化ステア
リルなどのＣ_６〜２０アシル過酸化物、過安息香酸ｔ−ブチル、過酢酸ｔ−ブチ
ル、過イソ酪酸ｔ−ブチルなどの過酸エステル、ｔ−ブチルペルオキシ−（２−
エチルヘキシル）カーボネート、ジ−イソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド
、過酸化ジ−ｔ−ブチル、過酸化ジクミルを含み、Ｃ_３〜１０ヒドロカルビル部
分を含むヒドロペルオキシドおよび過酸化ジヒドロカルビル、またはそれらの組
合せである。ペルオキシ化合物と異なる他の開始剤は、例えば、α，α’−アゾ
ビスイソブチロニトリルであってもよい。

【００１９】懸濁重合は、懸濁安定剤の存在下に行うのが適当である。適当な懸濁安定剤は
当技術分野で良く知られており、ポリ（ビニルアルコール）、ゼラチン、寒天、
ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アルミナ、ベントナイト、ケイ酸
マグネシウムなどの無機安定剤、またはリン酸三カルシウムおよび／またはリン
酸水素二ナトリウムのようなリン酸塩、任意選択で前述の安定化化合物のいずれ
かとの組合せが含まれる。安定剤の量は、水相の重量に対して０．１から０．９
重量％にわたるのが適当である。

【００２０】懸濁重合は、２つの温度段階、すなわち、８５℃から１１０℃までの第一段階
、および１１５から１４０℃までの第二段階で行うのが適当である。

【００２１】ポリフェニレンオキシドまたはエラストマーポリマーなどの他のポリマーの存
在下でビニルアレーンモノマーを重合するのが有利である。適当なポリフェニレ
ンオキシドは、ＥＰ−Ａ−３５０１３７、ＥＰ−Ａ−４０３０２３、ＥＰ−Ａ−
３９１４９９に記載されてきた。ポリフェニレンオキシドは、ビニルアレーンモ
ノマーの量に対して１と３０重量％の間の量で存在することが好ましく、ポリビ
ニルアレーンポリマーのこわさを改善することができる。適当なエラストマーポ
リマーの例も、ＥＰ−Ａ−３５０１３７に記載され、ビニル置換芳香族モノマー
および共役ジエンモノマーの（ブロック）コポリマーが含まれる。これらのエラ
ストマーポリマーは、ビニルアレーンモノマーの量に対して０．５と１０重量％
の間の量で存在することが好ましく、ポリビニルアレーンポリマーの衝撃強さを
改善することができる。

【００２２】未膨張および／または予備膨張ポリビニルアレーン粒子は、様々な従来型の添
加剤を含むことができる。このような添加剤には、連鎖移動剤、架橋剤および核
剤が含まれる。適当な連鎖移動剤は、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシル
メルカプタン、ｔ−ブチルメルカプタンおよびｎ−ブチルメルカプタンなどのＣ _２〜１５アルキルメルカプタンである。他の試剤は、ペンタフェニルエタンおよ
びα−メチルスチレンの二量体である。架橋剤の例は、ブタジエンおよびジビニ
ルベンゼンである。核剤は、セル形成を促進する試剤であり、ビニルアレーンに
対して０．０１から３重量％の量、好ましくは０．０５から２重量％の量で使用
するのが適当である。核剤の例は、細かく分散した無機化合物、ポリマー粒子お
よび有機固体である。その例は、炭酸カルシウムなどの炭酸塩化合物、硫酸バリ
ウムおよび硫酸カルシウムなどの硫酸塩化合物、タルク、粘土、ケイ酸マグネシ
ウム、無定形シリカ粒子、ゼオライト、珪藻土などのケイ酸塩化合物、酸化マグ
ネシウム、および酸化チタンなどの酸化物、重炭酸ナトリウムとクエン酸との混
合物、有機臭素含有化合物、ナフタレン化合物、多環式芳香族炭化水素、カーボ
ンブラック、コークス、チャー、黒鉛およびダイアモンドの粉末、パラフィンお
よびステアレートおよびパルミテート化合物などの脂肪酸誘導体である。適当な
ポリマー粒子の例は、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリ
ロニトリルブタジエンスチレンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレン／無水
マレイン酸コポリマーおよびセルロースである。その他の例には、例えばＷＯ９
８／０１５０１に記載のような、例えば、デンプン、およびエステル化またはエ
ーテル化によって修飾されたデンプンを含む極性ポリマー、例えば、ＷＯ９８／
０１４８８およびＷＯ９８／０１４８９に記載のような、スルホコハク酸ビスア
ルキル、ソルビトール−Ｃ_８〜Ｃ_２０−カルボキシレート、およびＣ_８〜Ｃ_２０ −アルキルキシレンスルホネートを含む乳化剤が含まれる。核剤としては、５０
０から５，０００の重量平均分子量を有するポリエチレンワックスが特に適当で
、これは通常、ビニルアレーンの量に対して０．０１〜１．０重量％、好ましく
は０．１から０．５重量％の量でポリマーマトリックス全体に細かく分割される
。

【００２３】粒子はまた、帯電防止添加剤、ヘキサブロモシクロドデカンなどの難燃剤、染
料、増量剤材料、安定剤、ホワイト油などの可塑剤、および潤滑剤も含むことが
できる。粒子は、シリコーン、ケイ酸塩、金属またはグリセロールカルボキシレ
ートを含むコーティング組成物で適当に被覆する。適当なカルボキシレートは、
グリセロールモノ、ジおよびトリステアレート、ステアリン酸亜鉛、およびその
混合物である。このような組成物の例は、英国特許第１，４０９，２８５号に開
示されている。ステアレートの代わりに、一般的にはシトレートまたはパルミテ
ートを使用することもできる。コーティング組成物は、リボンブレンダー中のド
ライコーティングまたは容易に蒸発する液体中のスラリまたは溶液により粒子に
塗布されている。

【００２４】予備膨張粒子に無機ガスを含浸させると、含浸粒子が得られる。予備膨張粒子
の細孔は、適当量の無機ガスを粒子の細孔中に含浸させることができるようなサ
イズである。「無機」ガスは、本発明に従って含浸させるガスが、ガスの体積に
対して多くても１体積％、好ましくは多くても０．５体積％の有機化合物を含み
得ることを意味する。本発明によるガスは、いかなる有機化合物も含まないこと
がより好ましい。適当な無機ガスの例は二酸化炭素である。しかしながら、二酸
化炭素はポリビニルアレーンマトリックスを妨害する。多くの商業用発泡剤と同
様に、二酸化炭素はポリマーマトリックス中にいくらか溶ける。このことは、一
部の応用例に関しては、潜在的なマイナスの影響の点で、すなわち安全、健康ま
たは毒性の分野で二酸化炭素を除去する努力をしなければならないことを意味す
る。二酸化炭素はよく知られた温室効果ガスでもあり、好ましくない。このよう
なマイナスの影響を持たず、ポリマーマトリックスと余り相互作用を示さない無
機ガスが好ましい。このようなガスの例は、無機Ｎ_２含有ガスおよび／またはＯ _２含有ガス、ヘリウム、ネオンおよびアルゴンである。含浸に使用する無機ガス
は、無機Ｎ_２含有ガスおよびＯ_２含有ガスから選択されることがより好ましい。
これらのガスは、ガスの体積に対して９０体積％を超えるＮ_２および／またはＯ _２を含むのが適当であり、９５体積％を超えることがより適当である。ガスは窒
素または空気であることが最も好ましい。これらのガスは、ポリマーマトリック
スをほとんど妨害しないばかりでなく、有効および安価であり、環境または健康
へのマイナスの影響を有していない。

【００２５】含浸は、多くの方法で行うことができる。しかしながら、無機ガスにより、０
から９５℃までの温度で粒子をガスに曝露し、予備膨張粒子に含浸させることが
好ましい。好ましい温度範囲は、０から５０℃であり、１０から３０℃がより好
ましい。温度は、室温であることが最も好ましい。この方法では、ポリビニルア
レーンが変形するほど加熱することなく粒子中の空隙はガスで充満する。このよ
うな変形は、空隙の構造および特性に有害な影響を及ぼし、それによって、得ら
れる含浸粒子の膨張性にマイナスの影響を及ぼすことになる。さらに、低温は、
粒子が自由に流動し、お互いに付着しないことを保証するが、より高温で含浸を
行えばこれらが生じるであろう。

【００２６】含浸は、多孔性粒子の細孔中の圧力が１００から１，５００ｋＰａゲージとな
るように行うのが適当である。細孔中の好ましい圧力は、２００と１，０００ｋ
Ｐａゲージの間であり、３００と８００ｋＰａゲージの間がより好ましい。１０
０ｋＰａゲージ以下の圧力は、ほぼ大気圧でガス、例えば窒素または空気によっ
て空隙が充満されるに過ぎないことを意味する。このような置換は、たとえあっ
たとしても不十分な膨張をもたらすであろう。１，５００ｋＰａゲージより高圧
も可能であるが、経済的および安全性の理由から望ましくない。細孔中に所望の
圧力を加えるのに必要な印加外部圧は、１００から２，０００ｋＰａまでが好ま
しい。より高い外部圧も使用できるが、それには良く装備された圧力容器が必要
となり、サンプリングをより困難にすると思われる。用いる最大外部圧は、１，
５００ｋＰａであることが好ましい。印加する外部圧は多孔性粒子の細孔中の所
望の圧力と同一であるのが適当である。

【００２７】含浸後、含浸粒子を従来型の膨張ユニットに移し、予備膨張粒子の体積の少な
くとも３倍まで膨張させることができる。粒子を膨張ユニットに移す際には、何
ら具体的に用心することはない。しかしながら、圧力スルース（ｓｌｕｉｃｅ）
を介して行うのが有用と思われる。

【００２８】膨張ユニット中で含浸粒子を、初めの見掛密度の少なくとも３分の１の見掛密
度まで膨張する。含浸粒子を、ｄ_０の少なくとも５分の１の見掛密度まで膨張さ
せることが好ましい。所望のいかなる見掛密度まで膨張を行うことができるが、
ｄ_０の２０分の１まで、より好ましくは４０分の１までの見掛密度まで膨張を行
うのが実際的である。膨張工程を数段階で行うことも有利であろう。この場合、
膨張後に得られる膨張ポリビニルアレーン粒子に無機ガスを再び含浸（「再含浸
」）させ、この再含浸粒子を再び膨張させることが有利である。再含浸の工程は
多数回繰り返すことができる。しかしながら、当業者は、一方では含浸ガスの量
を最大にするための含浸時間と、他方では、含浸および膨張を連続して繰り返す
回数の少なさとの間のバランスに努力するであろう。これにより、含浸および膨
張ステップを１から４回繰り返す方法が適当とされる。

【００２９】すでに明らかにしたように、膨張は、従来のいかなる膨張ユニット中でも行う
ことができる。適当な方法は、予備膨張に関して述べたのと同一の良く知られた
方法である。膨張方法として蒸気を使用することが好ましい。

【００３０】上記の説明ですでに明らかにしたように、膨張粒子をモールドに入れ、膨張粒
子が溶融するように加熱し、発泡型押し製品を製造するのが適当である。したが
って、本発明はまた、本発明による方法で得られた膨張ポリビニルアレーン粒子
を、ポリビニルアレーン粒子が軟化し互いに付着するまでモールド中で加熱し、
このようにして得られた加熱モールドを冷却して発泡製品を得る、発泡製品の調
製方法も提供する。モールド中の加熱は従来通りで、通常は１１０から１２５℃
までの範囲である。

【００３１】以下の実施例により、本発明を例示する。

【００３２】実施例すべての見掛密度は、以下の方法に従って測定した。６６ｍｍの内径および２９３ｍｍの高さを有する１０００ｃｍ^３＋／−２ｃｍ^３容量の円筒形カップを、０．１グラム近くまで秤量した（大気圧、室温）。次い
で、ポリビニルアレーン粒子でカップを満たした。完全に平坦な金属へらを用い
てカップの側面を３回軽くたたき、次いで、カップをゆすらないようにしてカッ
プ上部の過剰な材料をかき落とした。カップ中の材料を０．１グラム近くまで秤
量し、１ｃｍ^３のポリビニルアレーン粒子の重量をグラムで算出し、ｋｇ／ｍ^３に変換した。ペンタン含有量は、内部標準としてＮ−ヘキサンを用い、ガスクロマトグラフ
ィで測定した。

【００３３】実施例１〜２ポリスチレン粒子は、懸濁重合法で調製した。ここでは、脱イオン水４，００
０グラム（４リットル）、スチレン３，６８０グラム（４リットル）、従来型の
懸濁安定剤、スチレンの重量に対して０．２５重量％のポリエチレンワックス、
およびホワイト油０．２５重量％を、４７５ｒｐｍの撹拌速度で混合した。８６
℃まで温度を上昇させ、過酸化物開始剤（０．６５重量％）を添加することによ
り重合を開始させた。さらに、α−メチルスチレンの二量体０．０５重量％を加
えた。約６時間後、ペンタン（ｎ−ペンタン７５重量％およびイソペンタン２５
重量％の混合物）を加え、温度を約１２０℃まで上昇させ、２時間保った。重合
終了後、反応混合物を冷却した。

【００３４】得られたポリスチレン粒子は、ポリスチレンの重量に対してペンタン２．１重
量％を含有し、０．４〜０．７ｍｍの粒径を有していた。

【００３５】１００℃の水浴中に１５分間入れることにより、または１１７℃の温度で３０
秒間、蒸気圧８０ｋＰａゲージを用いるＫＵＲＴＺＫＶ４５０バッチ式蒸気予
備膨張機（ＫＵＲＴＺは商標）に入れることによりポリスチレン粒子を予備膨張
させた。得られた予備膨張粒子の見掛密度ｄ_０を測定した。

【００３６】次に、予備膨張粒子に、室温で６００ｋＰａゲージ圧力の窒素ガス中圧力容器
に貯蔵することにより窒素を含浸させた。３時間後、圧力を解放し、含浸予備膨
張粒子を取り出した。３０分以内にＫＵＲＴＺＫＶ４５０バッチ式蒸気膨張機
に入れ、それぞれ８０および６０ｋＰａゲージの圧力、およびそれぞれ１１７℃
および１１４℃の温度で３０秒間、粒子をさらに膨張させた。このようにして得
られた粒子から見掛密度ｄを測定した。さらに比ｄ_０／ｄを算出した。結果を表Ｉに示す。

【００３７】実施例３〜４１１７℃の温度で圧力８０ｋＰａゲージのＫＵＲＴＺＫＶ４５０バッチ式蒸
気予備膨張機にそれぞれ１５、４５秒間入れることによりポリスチレン粒子を予
備膨張させ、得られた予備膨張粒子を、窒素に代えて空気を含浸させた以外は実
施例１〜２の手順を繰り返した。結果を表Ｉに示す。

【００３８】実施例５１１０℃の熱空気に５０分間曝すことによりポリスチレン粒子を予備膨張させ
、得られた予備膨張粒子を、窒素に代えて空気を含浸させた以外は実施例１〜２
の手順を繰り返した。ＰＯＬＹＴＥＣＨバッチ式蒸気膨張機を用い、１１８．５
℃の温度と９０ｋＰａゲージ圧力の蒸気中で３５秒間、粒子をさらに膨張させた
（ＰＯＬＹＴＥＣＨは商標）。結果を表Ｉに示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】比較実験５〜６予備膨張ポリスチレン粒子にそれぞれ、窒素ガスまたは空気を含浸させない以
外は実施例２および４の手順を繰り返した。結果を表ＩＩに示す。どちらの場合も、実施例２および４の場合に比べて著しく膨張の少ないことが
観察された。

【００４１】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者メツアールス，アルフオンソス・カタリーナ・ヘラルドスオランダ国、エヌ・エル−4825・ベー・ヘー・ブレダ、レインドンク・25 Ｆターム(参考） 4F074 AA17 AA32 AD01 BA31 BA33 BC11 CA11 CA12 CA34 CA38 CC04X CC32X CC34X CC45X CC47X DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】膨張ポリビニルアレーン粒子の調製方法であって、６００と
２００ｋｇ／ｍ^３の間の見掛密度ｄ_０まで予備膨張させたポリビニルアレーン粒
子に無機ガスを含浸させ、このようにして得られた含浸粒子をｄ_０の少なくとも
３分の１の見掛密度まで膨張させる方法。
【請求項２】ポリビニルアレーン粒子がポリスチレン粒子である、請求項
１に記載の方法。
【請求項３】見掛密度ｄ_０が５３０から２５０ｋｇ／ｍ^３にわたる、請求
項１または２に記載の方法。
【請求項４】多孔性粒子の細孔中に１００から１，５００ｋＰａゲージの
圧力が達成されるように、０から９５℃にわたる温度で粒子をガスに曝露するこ
とによりポリビニルアレーン粒子に無機ガスを含浸させる、請求項１から３のい
ずれか一項に記載の方法。
【請求項５】無機ガスが、Ｎ_２含有ガスおよび／またはＯ_２含有ガスから
選択される、請求項１から４に記載のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】無機ガスが窒素または空気である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】含浸粒子を、ｄ_０の少なくとも５分の１の見掛密度まで膨張
させる、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】含浸粒子を、ｄ_０の少なくとも４０分の１の見掛密度まで膨
張させる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】０から６００ｋＰａゲージにわたる圧力で１００から１６８
℃の蒸気に曝露することにより含浸粒子を膨張させる、請求項１から８のいずれ
か一項に記載の方法。
【請求項１０】発泡製品の調製方法であって、請求項１から９のいずれか
一項に記載の方法によって得られた膨張ポリビニルアレーン粒子を、ポリビニル
アレーン粒子が軟化し互いに付着するまでモールド中で加熱し、このようにして
得られた加熱モールドを冷却して発泡製品を得る方法。