JPH04332751A - 高発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消失模型鋳造法等に用
いる発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】消失模型鋳造法においてメタクリル酸エ
ステル系重合体を成分とする合成樹脂発泡体を鋳造用模
型に使うと鋳造品製造時にカーボン状物質（スス）の発
生が極めて少ない為に鋳肌は綺麗で内部にピンホールの
生成がない鋳造品を得られる（このことは特公昭４９−
２３４５８号公報で公知である）。上記の合成樹脂発泡
体は、発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子を加
熱して予備発泡粒子とし、これを金型内で再加熱により
成形することによって容易に得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】消失模型鋳造法用の発
泡性樹脂粒子に要求される品質としては■　　鋳造にお
いて溶湯が流れやすいようにかさ密度の低い発泡体が得
られること。■　　予備発泡粒子のかさ密度を低くする
にはその発泡性樹脂粒子の粒径も大きくなり、特に金型
の薄肉部への充填性が悪くなるので原料の発泡性樹脂粒
子は微小であること。が挙げられる。

【０００４】ところが発泡性樹脂粒子として、発泡性ポ
リメタクリル酸エステル系樹脂粒子を選んだ場合、溶融
時の樹脂粘度が非常に大きい為と考えられるのであるが
、樹脂粒子内に十分に発泡剤が含浸されていてもかさ密
度が大きく消失模型鋳造法用に適したかさ密度の小さい
発泡体を得ることができない。かさ密度を低くする方法
として樹脂粒子の分子量を低くする方法、アクリル酸エ
ステル等を共重合する方法があるが、前者は発泡体の強
度が低下し脆くなってしまう欠点があり、後者は成形時
に熱収縮し易くなり、耐熱性が悪くなる欠点がある。

【０００５】そこで発泡助剤として発泡性ポリスチレン
樹脂粒子では公知のトルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、スチレンなどの溶剤やアジピン酸ジオクチル、フタ
ル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルなどの可塑剤を使用
しているが、これらを発泡性ポリメタクリル酸エステル
系樹脂粒子に使用してもその効果は明確ではなく、多量
に使用すると熱収縮してしまう欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の高発泡性ポリメ
タクリル酸エステル系樹脂粒子は、メタクリル酸メチル
を主成分としたポリメタクリル酸エステル系樹脂及び発
泡剤を含有してなる発泡性ポリメタクリル酸エステル系
樹脂粒子の内部に、溶解度パラメーター値が９．０　〜
１１．０である溶剤・可塑剤等の発泡助剤を０．５　〜
５．０　ｗｔ％存在させてなることを特徴とするもので
ある。

【０００７】ここで、「メタクリル酸メチルを主成分と
したポリメタクリル酸エステル系樹脂」とは、メタクリ
ル酸メチル５０重量％以上と他のビニルモノマーとの共
重合体である。他のビニルモノマーとしては、メタクリ
ル酸メチル以外のメタクリル酸エステルであり例えばメ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸ブチル、メタクリル酸オクチル等が挙げられ、他に、
スチレン、α―メチルスチレン等である。

【０００８】溶解度パラメーター値（以下ＳＰ値と略す
）とは、分子蒸発熱の分子容に対する比の平方根により
定義されるものである。実際にはＨｏｙ　氏によるモル
引力定数により算出する。以下に（　　）内に表示し例
を示す。 ＳＰ値が９．０　〜１１．０であるものとして例えば、
炭素数が５以上の飽和アルコールとして、ｎ−アミルア
ルコール（１０．９）、ｉｓｏ−アミルアルコール（１
０．０）、ヘキシルアルコール（１０．７）、ヘプチル
アルコール（１０．６）、オクチルアルコール（１０．
３）、２−エチルヘキシルアルコール（９．５）、ステ
アリルアルコール（９．１）等が挙げられる。高級脂肪
酸として例えば、ステアリン酸（９．１）、オレイン酸
（９．１）等が挙げられる。

【０００９】他の脂肪酸エステル、芳香族炭化水素、直
鎖脂肪族炭化水素及び環状炭化水素であってもＳＰ値が
９．０　〜１１．０であれば本発明における発泡助剤と
して用いることができる。前記各種の溶剤、可塑剤は単
独で用いる他、２種以上の溶剤、可塑剤を混合して使用
することも可能であり、その添加量は、メタクリル酸エ
ステル系基材樹脂に対して、０．５　〜５．０ｗｔ％と
するのが良い。０．５　ｗｔ％未満では高発泡になりに
くく、０．５　〜５．０　ｗｔ％で十分な効果があり、
５．０　ｗｔ％以上は不要である。さらに詳しく言えば
、好ましくは基材樹脂に対して１．０　〜３．０　ｗｔ
％である。

【００１０】高発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂
粒子は、例えば以下の操作により得られる。懸濁重合等
で得られたポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子と発泡
助剤とを水性媒体中に分散し、ポリメタクリル酸エステ
ル系樹脂粒子の軟化点以上の温度でポリメタクリル酸エ
ステル系樹脂粒子に発泡剤を含浸させるのであるが、こ
の際に用いる容器は一般に発泡剤を含浸させるのに用い
るオートクレーブで良く、又含浸時のポリメタクリル酸
エステル系樹脂粒子の分散を良くするために水性媒体中
に通常用いられる分散剤を添加する。そして上記発泡剤
としては常温常圧下に液体又は気体の有機化合物を使用
するが、特にその沸点が発泡剤を含浸するポリメタクリ
ル酸エステル系樹脂粒子の軟化温度よりも低いものが好
ましく、これらに適するものとしては例えば、プロパン
、ブタン、ペンタン、ヘキサン、石油エーテル等の脂肪
族炭化水素、シクロヘキサン等の環状炭化水素、塩化メ
チレン、塩化ビニル、トリクロロトリフルオロエタン、
ジクロロジフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素が挙
げられる。これら発泡剤の使用量は通常ポリメタクリル
酸エステル系樹脂粒子に対して５〜４０ｗｔ％用いられ
る。

【００１１】

【実施例】以下実施例によりさらに具体的に説明するが
、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。

【００１２】

【実施例１】内容積５Ｌのオートクレーブに水２０００
ｇ、ピロリン酸マグネシウム６ｇ、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム０．４　ｇ、メチルセルロース（商
品名メトローズ９０ＳＨ、信越化学（株）製）１ｇ、発
泡助剤としてヘキシルアルコール３０ｇを加えて水性媒
質とし、次に通常の懸濁重合で得られたポリメタクリル
酸エステル系樹脂粒子（２８〜４２メッシュ）２０００
ｇを入れ均一に分散させ、攪拌速度３２０ｒｐｍで攪拌
した。そして系内を１１０　℃に昇温した後、ブタン１
２０　ｇ、ペンタン１２０　ｇを加えて５時間攪拌を続
行し、発泡剤を含浸した。次に系内を３０℃まで冷却し
、高発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子を得た
。

【００１３】得られた高発泡性ポリメタクリル酸エステ
ル系樹脂粒子を１５℃の雰囲気の場所にポリ袋に入れて
放置した。オートクレーブ取り出し直後を０日目とし７
日目、１４日目に、その２箇所から樹脂粒子を少量取り
出して、箱型発泡槽にて１０５　℃の水蒸気で加熱して
９０℃以上３分間にて発泡粒子を得てかさ密度を測定し
た。かさ密度の測定結果は表１に示した。

【００１４】成形については以下の要領で行う。高発泡
性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子をオートクレー
ブから取り出した後、１５℃の雰囲気の場所に３〜５日
間放置した後１０５　℃の水蒸気で加熱してかさ密度３
０ｇ／Ｌに予備発泡する。予備発泡後、６〜２４時間で
閉鎖型の金型の予備発泡粒子を充填し水蒸気で加熱する
ことにより４００　×３００　×１０ｍｍの板状の発泡
成形体を得た。

【００１５】

【実施例２〜５】 〔比較例１〜４〕実施例１における発泡助剤種を変更し
た以外は実施例１と同様にして発泡剤含浸処理を行い、
発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子を得た。ま
た得られた各種発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂
粒子について実施例１と同様にして評価を行った。これ
らの結果は表１に示すとおりであり、表より明らかなよ
うに実施例の発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒
子を用いた場合の方が比較例よりも高発泡となる。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【発明の効果】本発明の発泡性ポリメタクリル酸エステ
ル系樹脂粒子は、鋳造用消失模型の原料として有用であ
り、この発泡性樹脂粒子を用いて成形した発泡成形体は
、鋳肌が良好で巣がなく、外観及び寸法精度に優れ、更
に鋳鉄の場合にも浸炭量が少ない鋳物を得ることのでき
る消失性模型として好適に用いられる。

【００１８】また、本発明の発泡性樹脂粒子は、常圧予
備発泡機でも、高度に予備発泡させることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　メタクリル酸メチルを主成分としたポ
   リメタクリル酸エステル系樹脂及び発泡剤を含有してな
   る発泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子の内部に
   、溶解度パラメーター値が９．０　〜１１．０である発
   泡助剤を０．５　〜５．０　ｗｔ％存在させてなる高発
   泡性ポリメタクリル酸エステル系樹脂粒子。