JP2010031243A - ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法、該製造方法から得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子および型内発泡成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂粒子、水性媒体、無機系分散剤を含んでなる分散液を耐圧容器中に収容し、攪拌条件下に分散させるとともに前記ポリオレフィン系樹脂粒子の軟化点温度以上に昇温した後、耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に耐圧容器中の分散液を放出してポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させてポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造する方法において、前記無機分散剤が、平均粒子径(L)が0.005μm以上であり、粒子密度(H)が1g/cm3以上であり且つ下記式(1)を満たすことを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
粒子密度(H)(g/cm3)<5.5−0.2857×平均粒子径(L)(μm)・・・式(1)
【選択図】 なし
Description
粒子密度(H)<5.5−0.2857×平均粒子径(L)・・・式(1)
(但し、式(1)中、粒子密度(H)の単位はg/cm3、平均粒子径(L)の単位はμm)
(1)前記無機分散剤が、平均粒子径(L)が0.01μm以上7μm以下であり、且つ粒子密度(H)が2g/cm3以上であることを特徴とする、
(2)水性媒体の硬度が0mg/L以上180mg/L以下であるとともに、耐圧容器中に界面活性剤を存在させることを特徴とする、
(3)耐圧容器中に、二酸化炭素を含んでなる発泡剤を収容することを特徴とする、
(4)無機系分散剤が、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、タルク、カオリンの少なくとも1つであることを特徴とする、
前記記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法に関する。
粒子密度H<5.5−0.2857×平均粒子径L・・・式(1)
(但し、式(1)中、粒子密度の単位はg/cm3、平均粒子径Lの単位はμm)
好ましくは、無機分散剤の平均粒子径(L)が0.01μm以上7μm以下であり、粒子密度(H)が2g/cm3以上である。
ρ=d×(V−w)/(W−w)
で与えられる。ここでdは測定温度における水の密度である。
H=ρ×(m−w)/{(V−w)−(X−m)}
で求めることができる。
硬度(mg/L)=カルシウム量(mg/L)×2.5+マグネシウム量(mg/L)×4.1
(ロ)アルキルおよびアルキルアリルポリオキシエチレンエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、高級脂肪酸グリセリンエステル、などのノニオン系界面活性剤;
(ハ)脂肪族アミン塩、ヒドロキシアルキルモノエタノールアミン塩、脂肪族4級アンモニウム塩などのカチオン系界面活性剤、(ニ)カルボキシベタイン、イミダゾリニウムベタイン、アミノカルボン酸塩などの両性界面活性剤、などが挙げられる。
株式会社島津製作所製SALD−2100粒度分布測定装置を用いて測定した粒度分布から求めたメジアン径を平均粒子径(L)とした。
株式会社セイシン企業製オート・トゥルーデンサーMAT−7000連続自動粉粒体粒子密度測定器を用いて測定した。なお、置換液体としてはブタノールを用いた。
誘導結合プラズマ質量分析法により水性媒体中のカルシウム、マグネシウム濃度を測定し、炭酸カルシウム量に換算して求めた。
分散安定性について、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子と発泡後の耐圧容器内を観察し、次のように評価した。
○:発泡した発泡粒子に発泡粒子どうしがくっついたスティックはなく、偏平化もない。また、耐圧容器中に残存樹脂がほとんど見られない。
△:発泡した発泡粒子どうしがくっついたスティックが見られ、偏平した発泡粒子が有る。また、耐圧容器中に残存樹脂が有る。
×:発泡までに耐圧容器中で樹脂が塊化し、発泡粒子が得られない。
発泡粒子3〜10g程度を取り、60℃で6時間乾燥したのち重量aを測定後、水を入れたメスシリンダーに投入して水没させ、水面上昇から体積bを測定し、発泡粒子の密度c=a/bを求め、ポリオレフィン系樹脂粒子の原料組成物の密度r(=0.9g/cm3)との比から発泡倍率K=r/cを求めた。
発泡粒子から任意に10個を取り出し、セル膜が破壊されないように充分注意して切断したそれぞれのサンプルの切断面について、マイクロスコープで観察し、表層部を除く部分に長さ1mmに相当する線分を引き、該線分が通る気泡数を測定し、以後はASTM D3576に準拠して平均気泡径を測定した。
型内発泡成形体の表面にナイフで約5mmの深さのクラックを入れたのち、このクラックに沿って該型内発泡形成形体を割り、破断面を観察し、観察した全粒子数に対する破壊粒子数の割合を求め、成形体融着率とした。
ポリプロピレン系樹脂組成物A(プロピレン/エチレンランダム共重合体中のエチレン含有率3.0重量%、メルトインデックス=6g/10分、融点144℃)100重量部に対し、ポリエチレングリコール(平均分子量300、ライオン製)を0.2重量部プリブレンドし、次に発泡核剤としてタルク(林化成製、タルカンパウダーPK−S)0.05重量部を加えブレンドした。これを50mmφ単軸押出機に供給し、ダイス先端温度200℃で溶融混練したのち、直径1.8mmの円筒ダイより押出し、水冷後、カッターで切断し、円柱状のポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を得た。
ポリプロピレン系樹脂組成物B(プロピレン/エチレンランダム共重合体中のエチレン含有率2.9重量%、メルトインデックス7g/10分、融点144℃)100重量部に対し、発泡核剤としてタルク(林化成製、タルカンパウダーPK−S)0.3重量部、吸水性物質としてメラミン0.5重量部を加えブレンドした。これを50mmφ単軸押出機に供給し、ダイス先端温度200℃で溶融混練したのち、直径1.8mmの円筒ダイより押出し、水冷後、カッターで切断し、円柱状のポリプロピレン系樹脂粒子(1.8mg/粒)を得た。
表2記載の無機系分散剤を使用した以外は、添加量など実施例1と同様にしてポリプロピレン系樹脂発泡粒子、型内発泡成形体を得た。ただし、比較例2および3では、発泡前に耐圧容器中で樹脂が塊化し、発泡粒子を得ることができなかった。評価結果を表2に示す。
直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂組成物C(メルトインデックス2g/10分、融点124℃、密度0.93g/cm3)100重量部に対し、発泡核剤としてタルク(林化成製、タルカンパウダーPK−S)0.05重量部を加えブレンドした。これを50mmφ単軸押出機に供給し、ダイス先端温度200℃で溶融混練したのち、直径1.8mmの円筒ダイより押出し、水冷後、カッターで切断し、円柱状の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粒子(1.8mg/粒)を得た。
表3記載の無機系分散剤を使用した以外は、添加量など実施例9と同様にして直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂発泡粒子を得ようとしたが、発泡前に耐圧容器中で樹脂が塊化し、発泡粒子を得ることができなかった。
Claims (7)
- ポリオレフィン系樹脂粒子、水性媒体、無機系分散剤を含んでなる分散液を耐圧容器中に収容し、攪拌条件下に分散させるとともに前記ポリオレフィン系樹脂粒子の軟化点温度以上に昇温した後、耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に耐圧容器中の分散液を放出してポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させてポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造する方法において、前記無機分散剤が、平均粒子径(L)が0.005μm以上であり、粒子密度(H)が1g/cm3以上であり且つ下記式(1)を満たすことを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
粒子密度(H)<5.5−0.2857×平均粒子径(L)・・・式(1)
(但し、式(1)中、粒子密度(H)の単位はg/cm3、平均粒子径(L)の単位はμm) - 前記無機分散剤が、平均粒子径(L)が0.01μm以上7μm以下であり、且つ粒子密度(H)が2g/cm3以上であることを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
- 水性媒体の硬度が0mg/L以上180mg/L以下であるとともに、耐圧容器中に界面活性剤を存在させることを特徴とする請求項1あるいは2記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
- 耐圧容器中に、二酸化炭素を含んでなる発泡剤を収容することを特徴とする請求項1〜3何れか一項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
- 無機系分散剤が、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、タルク、カオリンの少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜4何れか一項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
- 請求項1〜5の何れか一項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法によって得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
- 請求項6記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、加熱して得られるポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体。
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