JP2009227843A - スチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法ならびに該製造方法から得られるスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子、および、スチレン改質ポリエチレン系樹脂発泡成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリエチレン系樹脂粒子を含む水性懸濁液にスチレン系単量体を添加することによりポリエチレン系樹脂粒子にスチレン系単量体を含浸、重合させて得られるスチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を発泡させるスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子を製造する方法において、ポリエチレン系樹脂粒子が、エチレン−酢酸ビニル共重合体を樹脂温度230℃以上280℃以下で押し出し、水中カット方式により作製されたポリエチレン系樹脂粒子であるスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
【選択図】 なし
Description
(1)エチレン−酢酸ビニル共重合体を樹脂温度240℃以上270℃以下で押し出す、
(2)エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレートが0.3g/10分以上1.0g/10分以下である、
(3)スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を容器中に水性媒体に分散させ、該容器内に発泡剤を入れ、加熱した後、容器の一端を開放し、スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子と水性媒体とを容器内より低圧の雰囲気下に放出して発泡させることによって得られる、
前記記載のスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関する。
本発明で使用するポリエチレン系樹脂粒子を構成するポリエチレン系樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなっている。
本発明に使用するスチレン系単量体としては、スチレン、およびα−メチルスチレン、パラメチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロルスチレン等のスチレン系誘導体を主成分として使用することができる。また、スチレン系誘導体と共重合が可能な成分、例えば、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のアクリル酸およびメタクリル酸のエステル、あるいはアクリロニトリル、ジメチルフマレート、エチルフマレート等が挙げられ、これら各種単量体を1種または2種以上併用してもよい。更に、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレート等の多官能性単量体を使用することもできる。
重合温度は70℃以上90℃以下であると所望の重量平均分子量であるスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子が得られるため、好ましい。
本発明において使用する重合開始剤としては、一般に熱可塑性重合体の製造に用いられるラジカル発生型重合開始剤を用いることができ、代表的なものとしては、例えば、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーピバレート、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ハイドロテレフタレート、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンなどの有機過酸化物や、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物が挙げられる。これらの重合開始剤は単独もしくは2種以上を混合して用いることができる。重量平均分子量は重合開始剤の量と反応温度により調整できる。
本発明においては、発泡体の耐割れ性を向上させるためにスチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子内を架橋させることが好ましい。架橋を行うためにはラジカル種発生型架橋剤を使用することが出来る。具体的には、10時間半減期温度が100℃以上125℃以下のラジカル種発生型架橋剤が好ましい。このようなラジカル種発生型架橋剤としては、ジ−t−ブチルパーオキサイド(10時間半減期温度:123℃)、ジクミルパーオキサイド(10時間半減期温度:116℃)、t−ブチルパーオキシベンゾエ−ト(10時間半減期温度:104℃)、t−ブチルパーオキシアセテート(10時間半減期温度:102℃)、2,2−ビス−t−ブチルパーオキシブタン(10時間半減期温度:103℃)等があげられる。これらは、スチレン系単量体の添加前あるいはスチレン系単量体と共に重合系に添加することができる。
架橋反応における温度に特に限定はないが115℃以上145℃以下が好ましい。115℃未満では所望のゲル成分量を得るために時間が長くなる傾向がある。145℃を超える装置は設備負担が大きくなる傾向がある。
本発明においては、ポリエチレン系樹脂粒子を含む水性懸濁液中にて重合を行うが、その際、ポリエチレン系樹脂粒子同士の融着を防止するために分散剤を使用することが好ましい。使用できる分散剤としては、一般的に懸濁重合に用いられる分散剤、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等の高分子分散剤、例えば、リン酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ピロリン酸マグネシウム、カオリン等の難水溶性無機塩があげられる。
スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を発泡させてスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法としては、(1)スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を容器中に水性媒体に分散させ、該容器内に発泡剤を入れ、加熱した後、容器の一端を開放し、スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子と水性媒体とを容器内より低圧の雰囲気下に放出する、いわゆる「除圧発泡」と呼ばれる方法、(2)スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を容器中に水性媒体に分散させ、該容器内に発泡剤を入れて発泡剤を含浸させた後に冷却して発泡性スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子とし、攪拌機を具備した容器内に発泡性スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を入れ水蒸気等の熱源により加熱する方法(発泡性スチレン樹脂粒子の予備発泡と同様の方法)が挙げられる。特に(1)の方法を選択することが、発泡剤の含浸と予備発泡を一連の操作で行うために過剰量の発泡剤を必要とせず、好ましい。
本発明において使用することが出来る発泡剤としては、公知のものが挙げられ、例えば、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、ネオペンタン等の脂肪族炭化水素類、ジフルオロエタン、テトラフルオロエタン等のオゾン破壊係数がゼロであるハイドロフルオロカーボン類等の揮発性発泡剤、空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス、水等があげられる。これらの発泡剤は併用しても何ら差し支えない。
スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子1gから2個以上のポリエチレン系樹脂粒子が付着して重合した付着粒子を取り出して付着粒子の重量を計測し、1g中の重量%を求めた。
押出時の樹脂温度はダイス部及びカッター部を外した状態でペレット化時と同様条件で5分間樹脂を流した後に押出機から出てきた樹脂の中心部の温度を熱電対式温度計で測定した。
ポリエチレン系樹脂として、酢酸ビニル含有量5.0重量%(測定方法JIS K6924−2)、メルトフローレート0.5g/10分(測定方法JIS K 6924−2)、融点102℃(測定方法JIS K 7121)、密度0.922g/cm3(測定方法JIS K 7112)であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用し、ポリエチレン系樹脂100重量部に対してタルク0.2重量部を混合し押出機内で溶融混合して造粒し、水中に押出した直後にカッティングする、水中カット方式(UWCと表記する場合がある)で粒重量約1mg/粒の球状としたポリエチレン系樹脂粒子を作製した。樹脂温度は250℃であった。
押出時の温度条件を変更し、樹脂温度を270℃で実施した以外は実施例1と同様に実施した。付着粒子量を計測したところ1重量%であった。
押出時の温度条件を変更し、樹脂温度を235℃で実施した以外は実施例1と同様に実施した。付着粒子量を計測したところ11重量%であった。
押出時の温度条件を変更し、樹脂温度を220℃で実施したが球形のポリエチレン系樹脂粒子が得られなかった。
造粒方法をストランドカット方式(STCと表記する場合がある)に変更し、樹脂温度を250℃で実施した以外は実施例1と同様に実施した。付着粒子量を計測したところ30重量%であった。
造粒方法をストランドカット方式に変更し、樹脂温度を270℃で実施した以外は実施例1と同様に実施した。付着粒子量を計測したところ34重量%であった。以上の結果を表1に示す。
Claims (6)
- ポリエチレン系樹脂粒子を含む水性懸濁液にスチレン系単量体を添加することによりポリエチレン系樹脂粒子にスチレン系単量体を含浸、重合させて得られるスチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を発泡させるスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子を製造する方法において、ポリエチレン系樹脂粒子が、エチレン−酢酸ビニル共重合体を樹脂温度230℃以上280℃以下で押し出し、水中カット方式により作製されたポリエチレン系樹脂粒子であるスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- エチレン−酢酸ビニル共重合体を樹脂温度240℃以上270℃以下で押し出す請求項1記載のスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレートが0.3g/10分以上1.0g/10分以下である請求項1〜2いずれか一項に記載のスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子を容器中に水性媒体に分散させ、該容器内に発泡剤を入れ、加熱した後、容器の一端を開放し、スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子と水性媒体とを容器内より低圧の雰囲気下に放出して発泡させることによって得られる請求項1〜3いずれか一項に記載のスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- 請求項1〜4いずれか一項に記載の製造方法により得られるスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子。
- 請求項5に記載のスチレン改質ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子を型内成形して得られるスチレン改質ポリエチレン系樹脂発泡成形体。
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