JP6209116B2 - 複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡複合樹脂粒子、及び複合樹脂発泡成形体 - Google Patents
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Description
(A)ポリプロピレン系樹脂はプロピレン系モノマーを重合させることにより得られる。(A)ポリプロピレン系樹脂は重合体である。この重合体には共重合体が含まれる。(A)ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン系モノマーの単独重合体、並びにプロピレン系モノマーを主成分とする重合成分の共重合体が挙げられる。プロピレン系モノマーを主成分とする重合成分の共重合体では、重合可能な重合成分100質量%中、プロピレン系モノマーの含有量は50質量%以上であり、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。また、共重合の形態は、ランダムであってもよく、ブロックであってもよく、三元共重合体の形態であってもよい。(A)ポリプロピレン系樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(B)スチレン−アクリル系共重合体樹脂はスチレン系単量体とアクリル系単量体とを共重合させることにより得られる。(B)スチレン−アクリル系共重合体樹脂は共重合体である。
(C)ポリスチレン系樹脂はスチレン系単量体を重合させることにより得られる。(A)スチレン系樹脂は重合体である。この重合体には共重合体が含まれる。(C)ポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体の単独重合体、並びにスチレン系単量体を主成分とする重合成分の共重合体が挙げられる。上記スチレン系単量体を主成分とする重合成分の共重合体では、重合可能な重合成分100質量%中、スチレン系単量体の含有量は50質量%以上であり、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。また、共重合の形態は、ランダムであってもよく、ブロックであってもよく、三元共重合体の形態であってもよい。(C)ポリスチレン系樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
複合樹脂粒子には、必要に応じて、着色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの公知の添加物が含まれていてもよい。上記着色剤としては、無機着色剤及び有機着色剤等が挙げられる。無機着色剤が好ましい。着色剤は、酸化鉄又はカーボンブラックであることがより好ましい。
複合樹脂粒子の好ましい製造方法は、(a)ポリプロピレン系樹脂とスチレン−アクリル系共重合体樹脂とを含む混合物を溶融混練した後にカットして、核樹脂粒子を得る工程と、(b)水性溶媒中、上記核樹脂粒子と重合開始剤とスチレン系単量体とを分散させて、分散液を得る工程と、(c)上記分散液を上記スチレン系単量体が重合しない温度に加熱して、上記スチレン系単量体を上記核樹脂粒子に含浸させる工程と、(d)上記ポリプロピレン系樹脂の融点をT℃としたとき、(T−30)℃以上(T+25)℃以下の温度で、上記スチレン系単量体を重合させてポリスチレン系樹脂とし、複合樹脂粒子を得る重合工程とを備える。このような(a)〜(d)工程により、上述した複合樹脂粒子を効率的に得ることができる。さらに、得られた複合樹脂粒子を用いれば、高い耐熱性を維持し、かつ高い寸法安定性を有する発泡成形体が得られる。
発泡性複合樹脂粒子は、複合樹脂粒子に発泡剤を含浸させることにより得ることができる。発泡剤の含浸により、複合樹脂粒子に発泡性が付与される。発泡性複合樹脂粒子は、複合樹脂粒子と、複合樹脂粒子に含浸された発泡剤とを有する。
予備発泡複合樹脂粒子は、発泡性複合樹脂粒子を予備発泡させることにより得られる。予備発泡の条件は、取り扱う材料の種類や所望する発泡倍率などにより適宜設定される。
複合樹脂発泡成形体は、予備発泡複合樹脂粒子を発泡成形することにより得られる。発泡成形体は、予備発泡粒子を型内に充填した後、水蒸気を導入し加熱することにより型内で発泡成形することにより得られることが好ましい。この際、型内の体積に対して、50%を超えない範囲でクラッキングをとり、成形を行ってもよい。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)90質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)10質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子781gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.7gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度(後述する方法により測定)が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度(後述する方法により測定)は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−794NV」、融点:127℃)90質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)10質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子781gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.7gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)80質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)20質量部とを押出機に供給して、溶融混練して水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子879gと、水性媒体である純水1470gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液とした。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)50質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)50質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子1406gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.46gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)80質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)20質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子879gと、水性媒体である純水1470gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.029g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.029g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)80質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)20質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子660gと、水性媒体である純水1470gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)91質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)9質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子565gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.7gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)33質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)67質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子1588gと、水性媒体である純水1470gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.033g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.033g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)80質量部と樹脂E:スチレン−アクリル系共重合体樹脂(電気化学工業社製「R−200」、ガラス転移温度134℃)20質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子879gと、水性媒体である純水1470gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)100質量部を押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子703gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.025g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.025g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)80質量部とアクリル系樹脂(住友化学社製「スミペックスMG5」、Tg:108℃)20質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子703gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
<樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)25質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)75質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記樹脂粒子1406gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.46gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.110g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.110g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)33質量部と、メタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)67質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子1110gと、水性媒体である純水1470gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.029g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.029g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)80質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)20質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子879gと、水性媒体である純水1470gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.5gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.200g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.210g/cm3であった。
<核樹脂粒子の作製工程>
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−744NP」、融点:135℃)50質量部とメタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体(PSジャパン社製「MM290」、Tg:130℃)50質量部とを押出機に供給して、溶融混練し、水中カット方式により造粒して、楕円球状(卵状)の核樹脂粒子を得た。このとき、核樹脂粒子1個当たりの平均質量は約0.6mgであった。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、上記核樹脂粒子672gと、水性媒体である純水1000gと、ピロリン酸ナトリウム20gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.7gとを熱水1000gに溶解させた溶液を入れ、70℃まで攪拌しながら昇温した。その後、塩化マグネシウム・六水和物36gを熱水250gに溶解させた溶液を添加し、10分間保持することにより、水性懸濁液を得た。
次に、攪拌機付5Lオートクレーブに、複合樹脂粒子1000gと、純水3000gと、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液3.0gとを入れて、常温で攪拌した。その後、70℃まで昇温し、4時間保持した。これを常温まで冷却した後、オートクレーブから発泡性粒子を取り出し、脱水乾燥した。その後、発泡性粒子を予備発泡させて、嵩密度が0.029g/cm3である予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子を2日間室温に放置した。その後、400×300×30mmの大きさのキャビティを有する成形型の該キャビティ内に予備発泡粒子を充填し、成形型に0.23MPaの水蒸気を43秒間導入して加熱した。その後、発泡成形体の最高面圧が0.001MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。この成形条件により、外観及び融着がともに良好である発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の密度は0.029g/cm3であった。
<ポリプロピレン系樹脂の融点、スチレン−アクリル系共重合体樹脂のガラス転移温度>
JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定を行った。但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下のように行った。示差走査熱量計装置 DSC6220型(エスアイアイナノテクノロジー社製)を用い、アルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料約6mgを充てんした。窒素ガス流量20mL/minのもと、30℃から−40℃まで降温した後10分間保持し、−40℃から220℃まで昇温(1st Heating)、10分間保持後220℃から−40℃まで降温(Cooling)、10分間保持後−40℃から220℃まで昇温(2nd Heating)した時のDSC曲線を得た。なお、全ての昇温・降温は速度10℃/minで行い、基準物質としてアルミナを用いた。本発明において、ガラス転移温度とは、2nd Heating過程に得られたDSC曲線より算出される中間点ガラス転移温度の値である。この中間点ガラス転移温度は規格(9.3「ガラス転移温度の求め方」)より求めた。また融点とは、2nd Heating過程にみられる融解ピークのトップの温度を読みとった値である。
複合樹脂粒子を得る際の重合時の重合進行状態を下記の基準で判定した。
○:重合は温和に進行し、樹脂粒子同士が合着しておらず、樹脂粒子が溶融してブロックしていない(塊になっていない)
△:少量の樹脂粒子同士は合着するが、樹脂粒子が溶融してブロックしていない
×:多量の樹脂粒子同士が合着しているか、又は、樹脂粒子が溶融してブロックしている
−:重合を実施しておらず、加熱工程のみを実施
粒子から表面を含む粒子のほぼ中心を通ってスライスした切片を切り出し、その切片をエポキシ樹脂中に埋め込み、60℃で24時間加熱した。その後、ウルトラミクロトーム(ライカマイクロシステムズ社製、「LEICA ULTRACUT UCT」)を用いて超薄切片(厚み70nm)を作製した。次いで、超薄切片を用いて、透過型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製「H−7600」、AMT社製カメラシステム「ER−B」)にて写真撮影を行った。染色剤として、四酸化ルテニウムを用いた。観察は、複合樹脂粒子の表面から複合樹脂粒子の中心部に向かって深さ20μmの位置での長さ25μmの範囲において行い、スチレン−アクリル系共重合体樹脂である複数の粒子とポリスチレン系樹脂である複数の粒子との粒子全体の平均長径とを評価した。平均長径(粒子の存在状態)を下記の基準で判定した。
A:平均長径が5μm以下である
B:平均長径が5μmを超える
スチレン−アクリル系共重合体樹脂である複数の粒子とポリスチレン系樹脂である複数の粒子の形状を以下の基準で判定した。
○:球体形状である
△:球体形状ではあるが、少し偏平である
×:偏平である。もしくは、形状が維持できず、つぶれている
予備発泡粒子の嵩密度は下記の要領で測定した。予備発泡粒子を1000cm3のメスシリンダー内に1000cm3の目盛りまで充填した。なお、メスシリンダーを水平方向から目視し、予備発泡粒子が一つでも1000cm3の目盛りに達していれば、その時点で予備発泡粒子のメスシリンダー内への充填を終了した。次に、メスシリンダー内に充填した予備発泡粒子の質量を少数点以下2位の有効数字で秤量し、その質量W(g)を得た。下記式により予備発泡粒子の嵩密度を算出した。
発泡成形体の密度は、下記の要領で測定した。JIS K7222:1999「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」記載の方法で測定した。50cm3以上(半硬質及び軟質材料の場合は100cm3以上)の試験片を材料の元のセル構造を変えないように切断し、その質量を測定した。密度を次式により算出した。
縦400mm×横300mm×高さ50mmの直方体形状の発泡成形体を用意した。この発泡成形体の表面に、カッターで横方向に長さ300mm、深さ5mmの切り込み線を入れ、この切り込み線に沿って発泡成形体を二分割した。そして、発泡成形体の分割面において、発泡粒子内で破断している発泡粒子数(a)と、発泡粒子間の界面で破断している発泡粒子数(b)とを測定した。下記式に基づいて融着率を算出した。
400×300×30(厚み)mmの大きさの発泡成形体を試験片として用意した。アスカーゴム・プラスチック硬度計CS型(高分子計器社製)を用いて、この硬度計の加圧面で、試験片を厚み方向に加圧した。そして、加圧面で試験片を加圧した時から30秒後に測定値を読み取った。測定は試験片の9箇所で実施し、測定値の平均値を硬度とした。なお、試料はJIS K7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で88時間かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定を行った。
発泡成形体における加熱寸法変化率はJIS K6767:1999K「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」記載のB法にて測定した。
S(95℃):95℃での加熱寸法変化率
L1:加熱後の平均寸法(mm)
L0:初めの平均寸法(mm)
樹脂B:プライムポリマー社製「プライムポリプロ F−794NV」、ポリプロピレン系樹脂、三元ランダムコポリマー、融点127℃
樹脂C:PSジャパン社製「MM290」、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、メタクリル酸メチル−メタクリル酸−スチレン共重合体、ガラス転移温度130℃
樹脂D:住友化学社製「スミペックMG5」、アクリル系樹脂、PMMA、ガラス転移温度108℃
樹脂E:電気化学工業社製「R−200」、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、MA−MMA−St共重合体、ガラス転移温度134℃
Claims (14)
- ポリプロピレン系樹脂とスチレン−アクリル系共重合体樹脂とポリスチレン系樹脂とを含有し、
前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂は、共重合成分100質量%中アクリル系単量体を0.1質量%以上用いて得られ、
前記ポリスチレン系樹脂は、重合成分としてアクリル系単量体を用いずに得られるか、又は重合成分100質量%中アクリル系単量体を0.1質量%未満で用いて得られ、
前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂と前記ポリスチレン系樹脂との合計の含有量が100質量部以上300質量部以下であり、前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂の含有量が1質量部以上250質量部以下であり、前記ポリスチレン系樹脂の含有量が50質量部以上299質量部以下であり、
複合樹脂粒子内に、前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂が、複数の粒子として含まれており、
複合樹脂粒子内に、前記ポリスチレン系樹脂が、複数の粒子として含まれており、透過型電子顕微鏡による撮影画像において、複合樹脂粒子の表面から中心部に向かって深さ20μmの位置での長さ25μmの範囲において、前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂である前記複数の粒子と前記ポリスチレン系樹脂である前記複数の粒子との粒子全体の平均長径が5μm以下である、複合樹脂粒子。 - 前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂と前記ポリスチレン系樹脂との合計の含有量が100質量部以上190質量部以下であり、前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂の含有量が1質量部以上140質量部以下であり、前記ポリスチレン系樹脂の含有量が50質量部以上189質量部以下である、請求項1に記載の複合樹脂粒子。
- 前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂が、共重合成分としてメタクリル酸メチルとメタクリル酸とを用いて得られる、請求項1又は2に記載の複合樹脂粒子。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合樹脂粒子と、
前記複合樹脂粒子に含浸された発泡剤とを有する、発泡性複合樹脂粒子。 - 請求項4に記載の発泡性複合樹脂粒子を予備発泡させることにより得られる、予備発泡複合樹脂粒子。
- 請求項5に記載の予備発泡複合樹脂粒子を発泡成形することにより得られ、
密度が0.01g/cm3以上0.2g/cm3以下である、複合樹脂発泡成形体。 - 92℃での加熱寸法変化率が−1%以上0%以下である、請求項6に記載の複合樹脂発泡成形体。
- 95℃での加熱寸法変化率が−2%以上0%以下である、請求項6又は7に記載の複合樹脂発泡成形体。
- 表面硬度が45以上60以下である、請求項6〜8のいずれか1項に記載の複合樹脂発
泡成形体。 - 輸送機用部材又は緩衝用部材として用いられる、請求項6〜9のいずれか1項に記載の複合樹脂発泡成形体。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合樹脂粒子の製造方法であって、
ポリプロピレン系樹脂とスチレン−アクリル系共重合体樹脂とを含む混合物を溶融混練した後にカットして、核樹脂粒子を得る工程と、
水性溶媒中に、前記核樹脂粒子と重合開始剤とスチレン系単量体とを分散させて、分散液を得る工程と、
前記分散液を前記スチレン系単量体が重合しない温度に加熱して、前記スチレン系単量体を前記核樹脂粒子に含浸させる工程と、
前記ポリプロピレン系樹脂の融点をT℃としたとき、(T−30)℃以上(T+25)℃以下の温度で、前記スチレン系単量体を重合させてポリスチレン系樹脂とし、複合樹脂粒子を得る重合工程とを備える、複合樹脂粒子の製造方法。 - 前記重合工程において、第1の重合と前記第1の重合後の第2の重合とを含む複数段階での重合が行われ、
前記ポリプロピレン系樹脂の融点をT℃としたとき、前記第1の重合は、(T−30)℃以上(T+25)℃以下の温度で行われ、前記第2の重合は、(T−25)℃以上(T+25)℃以下の温度で行われる、請求項11に記載の複合樹脂粒子の製造方法。 - 前記ポリプロピレン系樹脂の融点が120℃以上150℃以下である、請求項11又は12に記載の複合樹脂粒子の製造方法。
- 前記ポリプロピレン系樹脂の融点をT℃としたとき、前記スチレン−アクリル系共重合体樹脂のガラス転移温度が、(T−30)℃以上(T+10)℃以下である、請求項11〜13のいずれか1項に記載の複合樹脂粒子の製造方法。
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