JP3109179B2 - 耐熱性発泡体 - Google Patents

耐熱性発泡体

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    • C08J2335/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Derivatives of such polymers

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、N−アルキル置換マレ
イミド−オレフィン系共重合体からなる耐熱性および機
械的強度等に優れた発泡体に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、発泡体は各種トレイ、容器などの食
品包装分野、断熱材、緩衝材などの建築、工業分野、流
通分野など多種多様の分野で用いられている。
【0003】これら発泡体に用いられている材料は、ポ
リスチレン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン
などであるが、耐熱性、耐薬品性、剛性などの点で、使
用が制限されている。
【0004】例えば、食品分野においても電子レンジ用
食品容器等では耐熱性の点から上記材料は使用に制限を
受ける。また、自動車の天井材、屋根などの断熱材、ス
チ−ム,温水配管等の保温材においても耐熱性の点から
使用が大幅に制限されているのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性および機械的強度等に優れた発泡体を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この問題
に鑑み鋭意検討した結果、N−アルキル置換マレイミド
−オレフィン系共重合体からなる発泡体が上記目的を満
たすことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、下記に示す構成成分
(I)がポリマ−全体の30〜98モル%、構成成分
(II)がポリマ−全体の2〜70モル%であり、ポリ
スチレン換算の重量平均分子量が1×10以上5×1
以下である樹脂を発泡させてなることを特徴とする
発泡体である。
【0008】
【化3】 (ここで、Rは炭素数1〜18のアルキル基または炭
素数3から12のシクロアルキル基を示す)
【0009】
【化4】 (ここで、Rは水素または炭素数1〜8のアルキル基
であり、RおよびRは炭素数1〜8のアルキル基を
示す)この発泡体は優れた耐熱性および機械強度を示
す。以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明の発泡体を構成する樹脂は、例え
ば、N−アルキル置換マレイミド類とオレフィン類との
ラジカル共重合反応により得ることができる。
【0011】構成成分(I)を与える化合物は、N−メ
チルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−n−プロ
ピルマレイミド、N−i−プロピルマレイミド、N−n
−ブチルマレイミド、N−i−ブチルマレイミド、N−
s−ブチルマレイミド、N−t−ブチルマレイミド、N
−n−ペンチルマレイミド、N−n−ヘキシルマレイミ
ド、N−n−ヘプチルマレイミド、N−n−オクチルマ
レイミド、N−ラウリルマレイミド、N−ステアリルマ
レイミド、N−シクロプロピルマレイミド、N−シクロ
ブチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等の
N−アルキル置換マレイミド類であり、メチルマレイミ
ド、エチルマレイミド、イソプロピルマレイミドおよび
シクロヘキシルマレイミドが好ましい。これらは1種ま
たは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0012】構成成分(II)を与える化合物は、イソ
ブテン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペ
ンテン、2−メチル−1−ヘキセン、1−メチル−1−
ヘプテン、1−イソオクテン、2−メチル−1−オクテ
ン、2−エチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ブテ
ン、2−メチル−2−ペンテン、2−メチル−2−ヘキ
セン等のオレフィン類であり、イソブテンが好ましい。
これらは1種または2種以上組み合わせて用いることが
できる。
【0013】構成成分(I)の含有量は、ポリマ−全体
の30〜98モル%であり、40〜75モル%、特に5
0〜70モル%が好ましい。構成成分(I)が98モル
%を越える場合には生成するポリマ−は脆くなり好まし
くない。また、30モル%未満の場合にはポリマ−の耐
熱性が低下するため好ましくない。
【0014】また必要ならば、本発明の目的を損なわな
い範囲で、他のビニル系モノマ−を共重合させることが
できる。他のビニル系モノマ−としては、スチレン,α
−メチルスチレン,ビニルトルエン, 1,3−ブタジ
エン,イソプレンおよびこれらのハロゲン置換誘導体、
メタクリル酸メチル,メタクリル酸エチル,メタクリル
酸シクロヘキシル,メタクリル酸フェニル,メタクリル
酸ベンジル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メ
チル,アクリル酸エチル,アクリル酸ブチル,アクリル
酸シクロヘキシル,アクリル酸フェニル,アクリル酸ベ
ンジル等のアクリル酸エステル類、酢酸ビニル,安息香
酸ビニル等のビニルエステル類、メチルビニルエ−テ
ル,エチルビニルエ−テル,プロピルビニルエ−テル,
ブチルビニルエ−テル等のビニルエ−テル類、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、無水マレイン酸、N−フェニルマ
レイミド、N−カルボキシフェニルマレイミド、アクリ
ロニトリル、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−
ブテンおよび1−ヘキセンより選ばれる1種類以上の化
合物が挙げられる。
【0015】これらモノマ−の重合は公知の重合法、例
えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法および乳化重
合法のいずれもが採用可能である。
【0016】重合開始剤としては、ベンゾイルパ−オキ
サイド、ラウリルパ−オキサイド、オクタノイルパ−オ
キサイド、アセチルパ−オキサイド、ジ−t−ブチルパ
−オキサイド、t−ブチルクミルパ−オキサイド、ジク
ミルパ−オキサイド、t−ブチルパ−オキシアセテ−
ト、t−ブチルパ−オキシベンゾエ−ト等の有機過酸化
物、または、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−ブチロニト
リル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメ
チル−2,2’−アゾビスイソブチレ−ト、1,1’−
アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)等の
アゾ系開始剤が挙げられる。
【0017】溶液重合法において使用可能な溶媒として
は、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、
シクロヘキサン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ア
セトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、
イソプロピルアルコ−ル、ブチルアルコ−ル等が挙げら
れる。
【0018】重合温度は開始剤の分解温度に応じて適宜
設定することができるが、一般的には40〜150℃の
範囲で行うことが好ましい。
【0019】上記の樹脂は、また、無水マレイン酸とオ
レフィン類との共重合により得られる樹脂をアルキルア
ミン等を用いて、後イミド化することにより得ることも
できる。
【0020】このような後イミド化反応は、例えば、無
水マレイン酸−イソブテン共重合体をメタノ−ル,エタ
ノ−ル,プロパノ−ルなどのアルコ−ル溶媒あるいはベ
ンゼン,トルエンなどの芳香族溶媒等に溶解あるいは分
散させ、メチルアミンなどの一級アミンと100〜35
0℃の温度で反応させることにより行われる。
【0021】ここで、生成する樹脂の重量平均分子量
(Mw)は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ−
(GPC)により求めることができる。発泡体の樹脂の
分子量は1×10以上5×10以下、特に、1×1
以上1×10以下のものが好ましい。分子量が5
×10を越える場合には成形性が悪くなり、1×10
未満の場合には得られる樹脂が脆くなる傾向にある。
【0022】なお、本発明において得られる樹脂には必
要に応じて各種染料、無機および有機粒子、ヒンダ−ド
フェノ−ル、有機リン酸エステルのような熱安定剤、ベ
ンゾトリアゾ−ル系あるいはヒンダ−ドアミン系等の紫
外線安定剤、発泡助剤、帯電防止剤、各種潤滑剤等を添
加してもよい。
【0023】さらに他の樹脂、ゴム等を混合することも
できる。また、上記重合をゴム状重合体存在下で行い、
グラフト重合体とすることも可能である。
【0024】本発明の発泡体は、上記樹脂を用いて公知
の方法により得ることができる。例えば、三塩化フッ
素、二塩化二フッ素、プロパン、ブタン、炭酸ガス等の
揮発性発泡剤、炭酸ナトリウム、アゾジカルボンアミ
ド、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
テレフタルアジド、5−フェニルテトラゾ−ル、p−ト
ルエンスルホニルセミカルバジド等の分解性発泡剤を含
浸等により樹脂と混練し、型に入れ加熱により製造でき
る。
【0025】また、前述の発泡剤を用い、押出発泡成
形、射出発泡成形などにより製造することもできる。
【0026】本発明の発泡体はその発泡倍率が1.1〜
100倍であるものが好ましく、この範囲であれば各種
成形品、シ−ト、フィルム、積層体等として加工し易く
なる。また、得られた発泡体を真空成形等により各種容
器に二次加工することもできる。
【0027】本発明の発泡体は、耐熱性、耐薬品性、機
械特性、耐薬品性、電気特性、X線透過性等に優れ、カ
ップ,トレ−等の各種食品容器、特に電子レンジ用容
器、建材、工業部品、流通資材、スキ−,テニスラケッ
トなどのレジャ−,スポ−ツ部品、ヘリコプタ−,航空
機などの構造材、自動車部品、ボ−ト,ヨット等の船舶
部品、電気電子部品、医療部品など幅広い用途に用いる
ことができる。
【0028】
【実施例】以下本発明を実施例により説明するが、本発
明は実施例に限定されるものではない。
【0029】生成ポリマ−の分子量は、GPC(東ソ−
(株)製HLC−802A)を用い、ポリスチレン換算
により求めた。
【0030】参考例1 撹拌機、窒素導入管、温度計および脱気管の付いた50
lオ−トクレ−ブにN−メチルマレイミド2780g
(25モル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル
(AIBN)3.2g(0.02モル)およびジオキサ
ン40lを仕込み、窒素で数回パ−ジした後、イソブテ
ン2805g(50モル)を仕込み、60℃で12時間
反応を行った。
【0031】反応内容物をエタノ−ルに注ぎ、ポリマ−
を析出させた。得られたポリマ−をジオキサン−メタノ
−ルで再沈精製した後、減圧下60℃で24時間乾燥し
た。収量は4030gであった。
【0032】得られたポリマ−の元素分析結果(C;6
4.7wt%、H;7.8wt%、N;8.4wt%)
より、生成ポリマ−中のマレイミド単位は50モル%で
あった。得られたポリマ−は分子量(Mw)22300
0であった。
【0033】参考例2 N−メチルマレイミドの代わりにN−イソプロピルマレ
イミドを使用する以外は参考例1と同様の方法により、
N−イソプロピルマレイミド−イソブテン共重合体を合
成した。
【0034】得られたポリマ−の元素分析結果より、生
成ポリマ−中のマレイミド単位は50モル%であった。
得られたポリマ−は分子量(Mw)181000であっ
た。
【0035】参考例3 N−メチルマレイミドの代わりにN−シクロヘキシルマ
レイミドを使用する以外は参考例1と同様の方法によ
り、N−シクロヘキシルマレイミド−イソブテン共重合
体を合成した。
【0036】得られたポリマ−の元素分析結果より、生
成ポリマ−中のマレイミド単位は51モル%であった。
得られたポリマ−は分子量(Mw)172000であっ
た。
【0037】実施例1〜3 参考例1〜3で得られた樹脂100重量部に発泡剤とし
て5−フェニルテトラゾ−ルを0.1〜5重量部添加
し、押出成形機に投入し、シリンダ温度220〜320
℃で溶融混練し、Tダイより押出し、発泡体を作成し
た。
【0038】得られた発泡体の嵩密度はASTM D1
622、圧縮強度はASTM D1621、曲げ強度は
ASTM D790、耐熱温度はASTM D648に
準拠して測定した。得られた発泡体の特性を表1に示
す。
【0039】比較例1〜3 比較として、デンカスチロ−ル(ポリスチレン樹脂,電
気化学製)、アクリペット(アクリル樹脂,三菱レイヨ
ン製)、リュ−ロン(塩化ビニル樹脂,東ソ−製)を用
い、実施例と同様の方法により発泡体を作成した。得ら
れた発泡体の特性を表1に示す。
【0040】
【0041】
【発明の効果】実施例より明かなように、本発明の発泡
体は、耐熱性、機械特性等に優れ、各種食品容器、建
材、工業部品、流通資材、レジャ−,スポ−ツ部品、各
種航空部品、自動車部品、船舶部品、電気電子部品、医
療部品など広範囲な分野に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 9/00 - 9/42 C08F 10/00 - 10/14 C08F 210/00 - 210/18 C08F 22/00 - 22/40 C08F 222/00 - 222/40

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記に示す構成成分(I)がポリマ−全体
    の30〜98モル%、構成成分(II)がポリマ−全体
    の70〜2モル%であり、ポリスチレン換算の重量平均
    分子量が1×10以上5×10以下である樹脂を発
    泡させてなることを特徴とする発泡体。 【化1】 (ここで、Rは炭素数1〜18のアルキル基または炭
    素数3から12のシクロアルキル基を示す) 【化2】 (ここで、Rは水素または炭素数1〜8のアルキル基
    であり、RおよびRは炭素数1〜8のアルキル基を
    示す)
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GB2260326A (en) 1993-04-14
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