JP2010222490A - 発泡性スチレン系樹脂粒子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発泡性スチレン系樹脂粒子の重量平均分子量Mwが20万以上32万未満、かつ、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnが2.2以上2.9未満とすることにより、含有するスチレン系モノマーが1000ppm未満でありながら、上記特性を有する発泡性スチレン系樹脂粒子を得ることができる。さらに、該発泡性スチレン系樹脂粒子は、重合転化率が60%未満までの重合温度を80℃以上100℃未満とし、重合転化率が60%以上85%未満の間に重合温度を100℃以上130℃未満へ昇温を開始し、その後重合温度を100℃以上130℃未満で維持する懸濁重合にて製造することにより、効率的に得ることができる。
【選択図】 なし
Description
本発明の第2は、80℃以上100℃未満の温度に昇温して重合を開始すると共に、重合転化率が60%未満までの重合温度を80℃以上100℃未満とし、重合転化率が60%以上85%未満の間に重合温度を100℃以上130℃未満へと昇温を開始し、その後重合温度を100℃以上130℃未満で維持する懸濁重合により製造されることを特徴とする、発泡性スチレン系樹脂粒子である。
本発明の第3は、第1また第2の発明の発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡させてなることを特徴とする、スチレン系樹脂予備発泡粒子に関する。
本発明の第4は、第3の発明のスチレン系予備発泡粒子を型内成形してなることを特徴とする、スチレン系樹脂発泡体に関する。
なお、本発明におけるスチレン系重合体の重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミェーションクロマトグラフ(GPC)により測定した値である。
オートクレーブ内からサンプリングしたスラリーをろ過し、未反応スチレン系単量体を含むスチレン系樹脂粒子の重量A(g)を求め、重合禁止剤t−ブチルカテコールを添加した後、熱風乾燥機内にて150℃にて30分間乾燥して、未反応スチレン系単量体を樹脂粒子中より揮発させた後のスチレン系樹脂粒子の重量B(g)を求めた。重合転化率は、以下の式で算出した。
重合転化率(%) = 1 0 0 ×B/A
得られた発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレンモノマー量は、発泡性スチレン系樹脂粒子1.0gをジクロロメタン20mlに溶解し、内部標準液(シクロペンタノール)0.005gを加えた後、ガスクロマトグラフィー(GC)を用いて、以下の条件にて測定した。
GC:島津製作所社製 GC−14B
カラム:PEG−20M 25%
Chromosorb W 60/80(3.0m×3.0mmI.D.)
カラム温度:110℃
検出器(FID)温度:170℃。
得られた発泡性スチレン系樹脂粒子の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、発泡性スチレン系樹脂粒子をテトラヒドロフランに溶解し、ゲルパーミェーションクロマトグラフ(Gel Permeation Chromatography)を用いて、以下の条件にて測定した。
測定装置:東ソー社製、高速GPC装置 HLC−8220
使用カラム:東ソー社製、SuperHZM−H×2本、SuperH−RC×2本
カラム温度:40℃、移動相:THF(テトラヒドロフラン)
流量:0.35ml/分、注入量:10μl
重合工程終了直後に、発泡性スチレン系樹脂粒子を5分間水蒸気中に保持した後の、発泡倍率(ml/g)を求めた。
得られた箱の四辺を支持して、箱の底部中央を100mmφの筒状の冶具を用いて、200mm/分で押圧して、底部が破壊されるときの最大荷重を測定した。
得られた発泡成形体の表面外観を、目視により、以下の基準にて評価した。
○:表面に溶融した粒子がなく、粒子間の間隙もなく、見栄えが良い。
△:表面に溶融した粒子があるか、または、粒子間に間隙があり、見栄えが悪い。
×:表面に溶融した粒子があり、また、粒子間に間隙があり、見栄えが著しく悪い。
<発泡性スチレン系樹脂粒子の製造>
撹拌機付属の6リットルのオートクレーブに、純水100重量部、リン酸三カルシウム0.2重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.01重量部および、開始剤としてベンゾイルパーオキサイド0.15重量部および1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.25重量部を仕込んだ。続いて、250回転/分で撹拌しながら、スチレンモノマー100重量部を仕込んだ後、98℃まで昇温させた。
重合転化率が約80%まで進んだ時点で、30分間かけて120℃まで昇温させた。引き続き、120℃にて1時間保温して、スチレン系樹脂粒子を得た。
次いで、95℃まで冷却した後、発泡剤としてシクロヘキサン2重量部およびブタン7重量部をオートクレーブ中に圧入し、再び120℃まで昇温させた。その後、120℃にて1時間保温した後、室温まで冷却して、オートクレーブから重合スラリーを取り出した。取り出した重合スラリーを脱水、洗浄、乾燥することにより、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は900ppmであった。
<予備発泡および成形品の製造>
得られた発泡性スチレン系樹脂粒子を篩分けして粒子径0.6mm〜0.9mmとした。篩分けした発泡性スチレン系樹脂粒子を、加圧式予備発泡機[大開工業製、BHP]を用いて、嵩倍率65倍に予備発泡し、常温下で1日放置して、養生乾燥を行った。
次いで、得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子を、成形機[笠原工業製、PEONY]を用いて、厚み25mmで長さ150mm×幅300mm×高さ85mmサイズの箱形形状の金型内に充填し、吹き込み蒸気圧0.8kgf/cm2の成型条件にて型内成形を行い、箱型の発泡成形品を得た。
得られた発泡性スチレン系樹脂粒子および発泡成形体を用いて評価を行い、その結果を表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は650ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、開始剤のうち1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンの使用量を0.25重量部から0.20重量部に変更し、重合温度の98℃から120℃への昇温開始時期を、重合転化率が83%まで進んだ時点に変更し、120℃での保温時間を1時間から1時間10分に延長した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は880ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、重合温度の98℃から120℃への昇温開始時期を、重合転化率が70%まで進んだ時点に変更し、120℃での保温時間を1時間から1時間30分に延長した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は720ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、開始剤の使用量をベンゾイルパーオキサイド0.05重量部および1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.45重量部に変更し、重合温度の98℃から120℃への昇温開始時期を、重合転化率が75%まで進んだ時点に変更した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は520ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、重合転化率が85%以降においても重合温度を98℃のまま維持した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。発泡性スチレン系樹脂粒子に含有するスチレン系モノマーは2670ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、重合温度の98℃から120℃への昇温開始時期を、重合転化率が95%まで進んだ時点に変更した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は780ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、重合温度を重合開始時から120℃一定で維持した以外は、実施例1と同様の操作を行ったところ、重合開始より1時間30分経過した時点で重合異常となり、スチレン系樹脂粒子を得ることができなかった。
従って、発泡成形体を評価することができなかった。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、開始剤のうち1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンの使用量を0.25重量部から0.15重量部に変更し、重合温度を重合開始時から102℃一定で維持した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は780ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、開始剤のうちベンゾイルパーオキサイドの使用量を0.15重量部から0.30重量部に変更し、重合転化率が85%以降においても重合温度を98℃のまま維持した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は2200ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、開始剤を1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.30重量部のみに変更し、重合転化率が85%以降においても重合温度を98℃のまま維持した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は5540ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、開始剤の使用量をベンゾイルパーオキサイド0.10重量部および1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.20重量部に変更し、重合転化率が85%以降においても重合温度を98℃のまま維持した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は5780ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
スチレン系樹脂粒子の重合において、重合開始時にヤシ油を0.4重量部追加し、開始剤の使用量をベンゾイルパーオキサイド0.30重量部および1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.30重量部に変更し、重合転化率が85%以降においても重合温度を98℃のまま維持した以外は、実施例1と同様の操作により、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
発泡性スチレン系樹脂粒子に含有されるスチレン系モノマー量は1880ppmであった。その評価結果を、表1に示す。
Claims (4)
- 発泡性スチレン系樹脂粒子の含有されるスチレン系モノマー量が1000ppm未満、重量平均分子量Mwが20万以上32万未満、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnが2.2以上2.9未満であることを特徴とする、発泡性スチレン系樹脂粒子。
- 80℃以上100℃未満の温度に昇温して重合を開始すると共に、重合転化率が60%未満までの重合温度を80℃以上100℃未満とし、重合転化率が60%以上85%未満の間に重合温度を100℃以上130℃未満へと昇温を開始し、その後、重合温度を100℃以上130℃未満で維持する懸濁重合により製造されることを特徴とする、請求項1の発泡性スチレン系樹脂粒子。
- 請求項1または2に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡させてなることを特徴とする、スチレン系樹脂予備発泡粒子。
- 請求項3に記載のスチレン系予備発泡粒子を型内成形してなることを特徴とする、スチレン系樹脂発泡体。
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