JP3436815B2 - 発泡性ゴム変性スチレン系樹脂粒子の製造方法 - Google Patents
発泡性ゴム変性スチレン系樹脂粒子の製造方法Info
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Description
衝撃性や柔軟性に優れる発泡成形体を得るのに適する発
泡性ゴム変性スチレン系樹脂粒子(ABS樹脂粒子を除
く)の製造法に関するものである。
発泡体は、優れた緩衝性、断熱性を有し、成形も容易で
あるため、包装材、断熱材として多く用いられている
が、耐衝撃性や柔軟性が不十分であり欠けが発生し易い
ため、例えば精密機器製品の包装などには適さないとい
う問題があった。一方、ポリオレフィン系樹脂からなる
発泡体は、耐衝撃性や柔軟性に優れた発泡体ではあるも
のの、大がかりな設備を必要とする上、その樹脂の性質
上発泡粒子の形態で製造メーカーから成形加工メーカー
に輸送しなければならないため、製造コストが上昇する
という問題があった。
発泡体よりも耐衝撃性及び柔軟性を改良するものとし
て、ブタジエンゴム存在下、スチレン系単量体をバルク
重合や懸濁重合させて得られるゴム変性スチレン系樹脂
を基材樹脂とする発泡体(特公昭47−18428号公
報及び特公昭51−46536号公報等参照)が提案さ
れている。
泡体を成形するための発泡性ゴム変性スチレン系樹脂粒
子を製造するために、ゴム変性スチレン系樹脂を押出機
等で溶融させストランドカットや水中カット等の方法で
造粒した後、密閉容器中で、水性媒体に該樹脂粒子を分
散させて揮発性発泡剤を含浸させたところ、粒子内に揮
発性発泡剤ととも水分が多量に内部に取り込まれ、発泡
に必要な揮発性発泡剤が十分含浸されない場合があり、
揮発性発泡剤の添加量を増やす必要が生じた。
やすと、水中に分散しているゴム変性スチレン系樹脂粒
子同士の凝結が起きやすくなり懸濁安定性に問題が生じ
た。また、内部水分量の多い発泡性ゴム変性スチレン系
樹脂粒子を発泡させると、発泡粒子の気泡サイズが著し
く微細化し、そのためそれを用いて得られた成形体表面
は収縮やメルトを起こし、綺麗な表面外観を持つゴム変
性スチレン系樹脂発泡体は得られず、また耐衝撃性及び
柔軟性が不十分であるという問題が残っていた。
題を解決する為に鋭意研究を重ねた結果、発泡剤含浸時
に電解質を一定量存在させることにより、綺麗な表面外
観を持ち、耐衝撃性及び柔軟性に優れるゴム変性スチレ
ン系樹脂発泡体の製造に適する発泡性ゴム変性スチレン
系樹脂粒子(ABS樹脂粒子を除く,以下同じ)が得ら
れることを見いだし、本発明を完成するに至った。
粒子(ABS樹脂粒子を除く)を密閉容器中、水性媒体
に分散させ、揮発性発泡剤を含浸させて発泡性ゴム変性
スチレン系樹脂粒子を製造する方法において、少なくと
も前記揮発性発泡剤の含浸時には、水性媒体に対する濃
度が0.01〜2.0mol/lになるような量の電解
質を存在させることを特徴とする発泡性ゴム変性スチレ
ン系樹脂粒子の製造方法である。
子の製造方法に使用されるゴム変性スチレン系樹脂とし
ては、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等の
ゴム状弾性体をスチレン、α−メチルスチレンなどの芳
香族ビニルモノマーに溶解させ、アゾビスイソブチロニ
トリルなどのアゾ化合物または過酸化ベンゾイル、t−
ブチルパーオキシベンゾエートなどの過酸化物存在下で
ラジカル重合、バルク重合、溶液重合、懸濁重合、バル
ク−懸濁重合等を用いて得られるものである。
00重量部に対しスチレン−ブタジエンブロック共重合
体やその水素添加物を5〜25重量部の割合で、押出機
やロールなどにより溶融混練して得られるものであって
もよい。
ク、クレイ、炭酸カルシウム、酸化チタン等の無機充填
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、カーボン
ブラック、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜
鉛、p−t−ブチル安息香酸アルミニウム等の滑剤、ト
リス(ジブロモプロピル)ホスフェート、ペンタブロモ
ジフェニルエーテル、テトラブロモブタン、ジブロモエ
チルベンゾール、1,2,5,6,9,10−ヘキサブ
ロモシクロデカン等の難燃剤が含有されていてもよい。
脂は、押出機等により溶融混練され、ストランドカッ
ト、水中カット、ホットカット等の方法により0.5〜
5mmの大きさに造粒されて用いられ、粒子の形状は球
形であっても円柱状であっても良い。
ン系樹脂粒子を水性媒体に分散させる懸濁剤としては、
一般に市販されているものを利用しても合成してもよ
く、例えばポリビニルアルコール、メチルセルロース、
ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子、ピロリン酸マ
グネシウム、第3リン酸カルシウム等の難溶性無機塩等
を用いることができ、これらは界面活性剤を併用しても
よい。なお、難溶性無機塩を用いる場合は、ラウリルス
ルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム等のアニオン性界面活性剤を併用するのが好まし
い。
脂粒子全重量100重量部に対し0.01〜5.0重量
部が好ましく、前記した難溶性無機塩とアニオン性界面
活性剤との併用系では、それぞれゴム変性スチレン系樹
脂粒子の全重量100重量部に対し難溶性無機塩を0.
05〜3.0重量部、アニオン性界面活性剤を0.00
01〜0.5重量部が好ましい。
水溶液中でイオン解離する物質であればよく、例えば、
塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩
化カリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、硫酸
ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸カ
ルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、硝酸
ナトリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カリウム、硝酸カ
ルシウム、硝酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸マ
グネシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸アン
モニウム等の無機塩類、或は酢酸カリウム、酢酸ナトリ
ウム、ベヘミン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、コ
ハク酸二ナトリウム等の水に可溶なカルボン酸のアルカ
リ金属塩等が挙げられる。特にナトリウムやカリウム等
のアルカリ金属塩は、少量の添加重量で内部水分量の減
少効果が大きく、本発明の発泡性ゴム変性スチレン系樹
脂粒子を容易に得ることができるので好ましく、また特
には塩化ナトリウムや硫酸ナトリウムは前記効果が大き
い上、工業的に安価に大量に入手できるので好ましい。
は、水性媒体に対して、0.01〜2.0mol/l、
好ましくは0.03〜1.0mol/lである。0.0
1mol/1未満の濃度では得られる樹脂粒子内の十分
な内部水分減少効果が得られない。また、2.0mol
/lを超える濃度では、それに見合った内部水分減少効
果が得られないばかりではなく、電解質の種類によって
は懸濁安定性を著しく損なわれ塊化しやすくなる場合が
ある。
から添加しておいても、発泡剤含浸途中で添加してもよ
いが、通常は最初から添加する方が操作上好ましい。ま
た、水性媒体の温度は、ゴム変性スチレン系樹脂粒子の
凝結防止と発泡剤のゴム変性スチレン系樹脂粒子への含
浸性の点から50〜140℃が好ましく、より好ましく
は60〜130℃である。
ルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタ
ン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、トリク
ロロフロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ジクロロ
テトラフロロエタン、クロロメタン、クロロエタン、ジ
クロロメタン、メタノール、ジエチルエーテル等の沸点
が80℃以下の有機化合物を単独または2種類以上混合
して用いることができる。
の発泡剤含有量が1〜20重量%になる程度の量が供給
される。また、不揮発性の可塑剤や揮発性のシクロヘキ
サン、キシレン、トルエン等の溶剤を添加することによ
り発泡性を高めることが可能である。
りなる発泡体は、揮発性発泡剤を含有する発泡性ゴム変
性スチレン系樹脂粒子をスチーム等によりゴム変性スチ
レン系樹脂のガラス転移温度付近に加熱し所定の倍率ま
で発泡させて発泡粒子とし、次いで金型内に前記発泡粒
子を充填し、スチーム等の加熱により融着させられ製造
される。
例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は
これらの実施例のみに限定されるものではない。
10)を30mm単軸押出機にて溶融後、水中カットダ
イにより1.4mg/ヶの球形粒子とした。ゴム変性ス
チレン系樹脂粒子600gをイオン交換水900g、ピ
ロリン酸ナトリウム4.0g、硫酸マグネシウム8.0
g、ラウリルスルホン酸ナトリウム0.45g、硫酸ナ
トリウム2.0g(イオン交換水に対する濃度は0.1
7mol/lに相当)と共に撹拌機付き3リットルのオ
ートクレーブに入れ、120℃まで1時間かけ昇温し、
120℃に到達後、ペンタン58gを添加した。そのま
ま10時間120℃に保持した後、30℃まで冷却し
た。オートクレーブより得られた発泡性ゴム変性スチレ
ン系樹脂を取り出し、硝酸で表面に付着したピロリン酸
マグネシウムを溶解させ、水洗後、遠心分離装置にかけ
た。次いで、上下に網目が0.1mmの金網を取り付け
た内径10cm高さ25cmの金属製円筒形容器に発泡
性ゴム変性スチレン系樹脂粒子を入れ、毎分500リッ
トルの流量で20℃の乾燥窒素を円筒形容器の下部から
10分間吹き込み乾燥させた。 得られた発泡性ゴム変
性スチレン系樹脂粒子100重量部当たり、ブロッキン
グ防止剤0.1重量部及び帯電防止剤0.01重量部を
混合してコーティングした後、30リットルバッチ式発
泡機に投入し、圧力が1.0kgf/cm2のスチーム
を吹き込み加熱発泡させて、20kg/m3のゴム変性
スチレン系樹脂粒子の発泡粒子を得た。
充填し、スチームで15秒間加熱して、次いで80秒間
冷却し成形を行った。スチーム圧力を0.6kgf/c
m2、0.8kgf/cm2、1.0kgf/cm2と条
件を変えて成形を行った。尚、内部揮発分量、内部水分
量、柔軟性及び表面外観の測定は下記の方法で行った。
4時間加熱した後、再び秤量し加熱前後による減少重量
に対する加熱前のサンプル重量の割合を揮発分量とし
た。 内部水分量;カールフィシャー法により測定した。
横30mm、厚さ20mmに切断した試験片と、軸径が
100mmφから10mmφまでの10mmつづ大きさ
の異なる10本の円筒軸を用意し、円筒軸の円周上面に
試験片の中央部を当て、約5秒間で円筒軸に沿って両側
から折り曲げる。最初に軸径100mmφの円筒軸で試
験を行い、試験片が割れるまで小さい軸径に変えて同様
に試験を行い、試験片が割れたときの1つ前の軸径の値
を記録し、試験片10個の平均値(mm)から柔軟性を
評価した。従って、値が小さいほど柔軟性に優れる。
より下記基準にて評価した。 ○;収縮、メルト、間隙がほとんどない。 △;収縮、メルト、間隙が見られる。 ×;著しい収縮、メルト、間隙が見られる。
L3000を用いる他は実施例1と同様に行った。
756を用いる他は実施例1と同様に行った。
941を用いる他は実施例1と同様に行った。
00)100重量部に、スチレン−ブタジエンブロック
共重合体(シェル化学社製 D1116)10重量部を
混合したものを30mm単軸押出機で溶融混練し、水中
カットダイにより1.4mg/ヶとした樹脂粒子を用い
る他は実施例1と同様に行った。
0g、第3リン酸カルシウム4.5g、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム0.045g、塩化ナトリウム
18gを用いる他は実施例1と同様に行った。電解質濃
度は0.34mol/lであった。
0g、ピロリン酸ナトリウム4.0g、硫酸マグネシウ
ム8.0g、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
0.45g、塩化ナトリウム63gを用いる他は実施例
1と同様に行った。電解質濃度は1.22mol/lで
あった。
0g、第3リン酸カルシウム4.5g、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム0.045gを用いる他は実施
例1と同様に行った。
0g、第3リン酸カルシウム4.5g、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム0.045gを用いる他は実施
例1と同様に行った。
0g、第3リン酸カルシウム4.5g、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム0.045g、塩化ナトリウム
150gを用いる他は実施例1と同様に行った。電解質
濃度は2.83mol/lであった。
250X)を実施例1と同様に発泡、成形して評価に用
いた。結果を表1に示した。
している実施例は、成形性、柔軟性に優れることが判
る。一方、電解質を添加しないで行った場合(比較例1
及び2)では、成形時に著しい収縮が起き、成形性に問
題があり、電解質を多量に添加して行った場合(比較例
3)では、揮発性発泡剤の添加中に樹脂粒子の同士の凝
結が起きて系全体が塊化し、発泡性ゴム変性スチレン系
樹脂粒子が得られないことが判る。また、ゴム変性され
ていない発泡性スチレン樹脂の場合(比較例4)では、
ゴム変性スチレン系樹脂からなる発泡体に比較し、柔軟
性に劣ることが判る。
粒子の製造方法によると、表面外観の綺麗で、成形性に
優れ、且つ耐衝撃性や柔軟性に優れるゴム変性スチレン
系樹脂発泡体を得ることができる発泡性ゴム変性スチレ
ン系樹脂粒子を得ることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ゴム変性スチレン系樹脂粒子(ABS樹
脂粒子を除く)を密閉容器中、水性媒体に分散させ、揮
発性発泡剤を含浸させて発泡性ゴム変性スチレン系樹脂
粒子を製造する方法において、少なくとも前記揮発性発
泡剤の含浸時には、水性媒体に対する濃度が0.01〜
2.0mol/lになるような量の電解質を存在させる
ことを特徴とする発泡性ゴム変性スチレン系樹脂粒子の
製造方法。 - 【請求項2】 前記電解質が塩化ナトリウム又は硫酸ナ
トリウムであることを特徴とする請求項1記載の発泡性
ゴム変性スチレン系樹脂粒子の製造方法。 - 【請求項3】 前記揮発性発泡剤の含浸時の水性媒体の
温度が60〜130℃であることを特徴とする請求項1
又は2記載の発泡性ゴム変性スチレン系樹脂粒子の製造
方法。
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---|---|---|---|
JP272895A JP3436815B2 (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 発泡性ゴム変性スチレン系樹脂粒子の製造方法 |
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Publications (2)
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JPH08188668A JPH08188668A (ja) | 1996-07-23 |
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---|---|---|---|---|
JP3653393B2 (ja) | 1997-09-12 | 2005-05-25 | 株式会社ジェイエスピー | 発泡性ゴム変性スチレン系樹脂組成物 |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP272895A patent/JP3436815B2/ja not_active Expired - Fee Related
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