JP2018135408A - 発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の発泡性樹脂粒子を製造する方法としては水性懸濁液中で重合を行う懸濁重合が挙げられる。
次いで、アクリル系モノマーの重合転化率が80%以上95%以下で、発泡剤、必要に応じて溶剤を樹脂粒子に、含浸させる。発泡剤と溶剤を追加する温度は、重合工程の温度70〜90℃を継続することが好ましい。
(重量平均分子量測定)
発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子0.02gをテトラヒドロフラン20ccに溶解し、GPC(東ソー(株)製HLC−8020、カラム:TSKgel Super HZM−H、カラム温度:40℃、流速:0.35ml/1min.)にて測定した。重量平均分子量は標準ポリスチレンの換算値として求めた。
発泡剤を添加する直前の耐圧容器から重合樹脂粒子を採取し、ろ紙で、樹脂粒子表面の水分を拭き取った後、塩化メチレン(内部標準シクロペンタノール)に溶解し、(株)島津製作所製ガスクロマトグラフィーGC−2014(キャピラリーカラム:GLサイエンス製Rtx−1、カラム温度条件:50→80℃(3℃/min)後、80→180℃昇温(10℃/min)、キャリアガス:ヘリウム)を用いて、発泡性スチレン系樹脂粒子中に含まれる残存モノマー量を定量した。残存モノマー量より、重合転化率を測定した。
発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子を篩い分けして粒子径0.5〜1.4mmの発泡性樹脂粒子を分取した。
発泡粒子の平均気泡径はASTM−D−2842−97に準じて、発泡粒子の切断面を投影した写真から、切断面の一直線上にかかる気泡径から平均弦長を測定した。発泡粒子の表層部は、最外表面層から内側100μmと内側200μm間のセルの平均弦長(A)と、発泡粒子の中心点から半径100μmの平均弦長(B)を測定した。発泡粒子の硬芯の度合として、発泡粒子の平均弦長比(A)/(B)を試算した。平均弦長比が1.0に近い程、発泡粒子内の気泡径が均一であることを示している。
得られたメタクリル酸メチル系予備発泡粒子を、成形機「ダイセン製、KR−57」を用いて吹き込み蒸気圧0.05MPaで型内成形を行うことで、厚み150mmで長さ400mm×幅350mmの平板状の発泡成形体を得た。
発泡成形体の表面の状態を目視観察にて評価した。数値が大きいほうが粒子同士の隙間に凹凸が少ない美麗な表面状態であり、5点満点で表現した3以上を合格とした。
4:部分的に凹凸があるが、ほとんどわからない
3:ところどころ凹凸があるが、全体としては許容できる
2:凹凸が目立つ
1:凹凸が多い。
撹拌機付き6Lオートクレーブに水150重量部、第3リン酸カルシウム0.105重量部、α−オレインスルフォン酸ソーダ0.0075重量部、及び、ラウロイルパーオキサイド0.08重量部、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.1重量部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.1重量部(メタクリル酸メチル系単量体に対して0.09ビニル基mol%)、n−ドデシルメルカプタン0.24重量部を仕込んだ後、メタクリル酸メチル95重量部、アクリル酸ブチル5重量部、トルエン1重量部を仕込み、80℃で、4時間20分重合を行った。その時の重合転化率は88%であった。その後、シクロヘキサン1.5重量部、ノルマルリッチブタン(ノルマル/イソ=70/30)9部を仕込んだ後、102℃に昇温して10時間重合を行い、冷却後、洗浄・脱水・乾燥することにより発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子を得た。
表1に示すように、メタクリル酸メチル92重量部、アクリル酸ブチル8重量部に変更した以外は、実施例1と同様の操作をし、発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体を得、同様に評価した。評価結果は表1に示した。
表1に示すように、メタクリル酸メチル97重量部、アクリル酸ブチル3重量部に変更した以外は、実施例1と同様の操作をし、発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体を得、同様に評価した。評価結果は表1に示した。
表1に示すように、発泡剤の含浸温度を120℃に変更した以外は、実施例1と同様の操作をし、発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体を得、同様に評価した。評価結果は表1に示した。
表1に示すように、重合時間を4時間50分として、重合転化率を94%に変更した以外は、実施例4と同様の操作をし、発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体を得、同様に評価した。評価結果は表1に示した。
表1に示すように、実施例1と同様の操作を行い、重合時間を4時間00分で、重合転化率75%であった。発泡剤を添加後、含浸温度102℃に到達してから、樹脂粒子同士のアグロメが観察された為、重合を中止した。アグロメとは、重合粒子同士が同一した状態である。
表1に示すように、実施例1と同様の操作を行い、重合時間を4時間00分で、重合転化率75%であった。発泡剤を添加後、含浸温度120℃に到達してから、樹脂粒子同士のアグロメが観察された為、重合を中止した。
表1に示すように、実施例1と同様の操作を行い、重合時間を5時間10分で、重合転化率98%に変更した。その後、発泡剤を添加し、含浸温度102℃として、発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体を得、同様に評価した。評価結果は表1に示した。
表1に示すように、比較例4と同様の操作を行い、重合転化率98%で、発泡剤を添加し、含浸温度120℃として、発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子、発泡粒子、発泡成形体を得、同様に評価した。評価結果は表1に示した。
Claims (6)
- メタクリル酸メチル90重量%以上98重量%以下とアクリル酸ブチル2重量%以上10重量%以下からなるアクリル系モノマーを懸濁重合することによって得られる発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子の製造方法であって、アクリル系モノマーの転化率が80%以上95%以下に達した時点で、発泡剤を95℃以上120℃以下の含浸温度で含浸させることを特徴とする発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子の製造方法。
- 前記アクリル系モノマー100重量部と、二官能性単量体0.05重量部以上0.15重量部以下を重合することを特徴とする請求項1記載の発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子の製造方法。
- 発泡剤がプロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタンおよびネオペンタンよりなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2記載の発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子を発泡させたことを特徴とするメタクリル酸メチル系発泡粒子の製造方法。
- 請求項4に記載のメタクリル酸メチル系発泡粒子を型内成形したことを特徴とする発泡成形体の製造方法。
- 請求項5に記載の発泡成形体からなることを特徴とする消失模型の製造方法。
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