JPH08151473A - アクリロニトリル・スチレン共重合体からなる発泡性粒子及びその製造方法 - Google Patents
アクリロニトリル・スチレン共重合体からなる発泡性粒子及びその製造方法Info
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- JPH08151473A JPH08151473A JP31928694A JP31928694A JPH08151473A JP H08151473 A JPH08151473 A JP H08151473A JP 31928694 A JP31928694 A JP 31928694A JP 31928694 A JP31928694 A JP 31928694A JP H08151473 A JPH08151473 A JP H08151473A
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Abstract
チレン共重合体製の発泡粒子を提供しようとする。 【構成】 アクリロニトリルが15〜50重量%、スチ
レンが50〜85重量%のアクリロニトリル・スチレン
共重合体に、C3 F6 H2 で表される弗化炭化水素を含
浸させる。
Description
スチレン共重合体からなる発泡性樹脂粒子に関するもの
であり、またそのような発泡性樹脂粒子の製造方法に関
するものである。
(以下、これをAS樹脂という)は、ポリスチレン(以
下、これをPS樹脂という)の性質を改良したものだ、
と云われている。それは、AS樹脂がPS樹脂よりも、
耐熱性、耐油性、耐化学薬品性、耐候性及び機械的強度
などの色々な物性において、すぐれたものとなっている
からである。
ていると云うことは、AS樹脂を加熱して加工すること
が困難だということを物語り、耐油性及び耐化学薬品性
にすぐれていると云うことは、AS樹脂が発泡剤のよう
な脂肪族炭化水素及びハロゲン化脂肪族炭化水素を吸収
し難いものである、ということになる。従って、AS樹
脂はこれに発泡剤を含浸させて発泡性粒子にすることが
PS樹脂に比べて困難だということになる。また、かり
に発泡性粒子にしたとしても、発泡させることが困難
だ、ということになる。だから、これまでAS樹脂を発
泡性粒子にする試みは幾つか発表されているけれども、
一長一短があって実際に使用されるまでに至っていな
い。
は、アクリロニトリルが15〜35重量%、スチレンが
残りを占めるAS樹脂粒子に、発泡剤としてシクロペン
タン、トリクロロモノフルオロメタン又はトリクロロト
リフルオロエタンを高温高圧下に含ませて、AS樹脂製
発泡性粒子とすることを提案している。しかし、これら
発泡剤のうち、トリクロロモノフルオロメタンとトリク
ロロトリフルオロエタンとは、これが大気中に放出され
ると、地球を取り巻くオゾン層を破壊するので、地球環
境を悪化させるという理由で、使用が規制されている。
残る1つのシクロペンタンは、地球環境の悪化という問
題は生じないが、発泡能力が劣り、予備発泡粒子同士を
強固に融着させることができないため、良質の発泡成形
体を与えない。この提案は、このような点で欠点を持っ
ている。
点を改良した発泡剤を開示している。その公報は上述の
AS樹脂と同じく、アクリロニトリルが15〜35重量
%、スチレンが65〜85重量%の割合で共重合してい
るAS樹脂を用い、発泡剤としてシクロペンタンが60
〜95重量%、ブタンが40〜5重量%の混合物を用
い、上記樹脂にこの混合物を含ませてAS樹脂製の発泡
性粒子とすることを提案している。この提案によれば、
なるほど、発泡能力の大きい発泡性粒子が得られる。と
ころが、この提案には、なお発泡剤を含ませ難いという
欠点が伴っている。
6−73225号公報に限ったことではない。特開平1
−272642号公報の方法でも同じ欠点がある。その
証拠に両公報とも発泡剤を含ませようとして、AS樹脂
粒子を高い温度に長時間加熱している。すなわち、両公
報の実施例では、AS樹脂粒子を水性媒体中に懸濁した
状態として、この懸濁液を130℃に10時間も加熱し
て発泡剤を含ませている。このような高温で発泡剤を含
浸させるために、含浸過程で樹脂粒子同士が互いに合着
して団塊化して、発泡剤の含浸が却って妨げられること
になる。
酸化マグネシウムのような凝集防止剤を加えることとし
ている。そのためにまた余分な操作が必要となる。すな
わち、凝集防止剤が樹脂粒子表面に付着するので、これ
を洗浄によって除かなければならないこと、また付着が
強固なために煩瑣な手間がかかることになる。そこで、
このような煩瑣な操作をしないで、さらに簡単な方法で
発泡剤をAS樹脂に含ませることが必要とされた。
うな状況の下で、AS樹脂への発泡剤の含浸を容易にし
ようとして生まれたものである。
解決のために、AS樹脂への発泡剤の含浸方法を検討し
た。それとともに、AS樹脂へ含浸の容易な発泡剤を探
索した。その結果、CF3 −CHF−CHF2 の構造式
で表される弗化炭化水素が、AS樹脂に大きな親和力を
持ち、とくに容易に含浸させることができることを発見
した。これを動機にさらに検討を進めた結果、一般に分
子式C3 F6 H2 で表される化合物が、AS樹脂へ容易
に含浸させ得るものであることを見出した。この発明
は、このような知見に基づいて完成されたものである。
発泡性粒子を提供するものである。その発泡性粒子は、
アクリロニトリル(以下、これをANという)が15〜
50重量%、スチレン(以下、これをSTという)が5
0〜85重量%の割合で共重合しているAS樹脂100
重量部に、分子式C3 F6 H2 で表される弗化炭化水素
を1〜20重量部含ませたことを特徴とするものであ
る。
なる発泡性粒子の製造方法を提供するものである。その
製造方法は、ANが15〜50重量%、STが50〜8
5重量%の割合で共重合しているAS樹脂の粒子を水性
媒体中に分散させ、これを密閉容器に入れて容器内へ分
子式C3 F6 H2 で表される弗化炭化水素を導入し、水
性媒体を攪拌して50〜80℃の温度で弗化炭化水素を
AS樹脂に圧入することを特徴とするものである。
て分子式C3 F6 H2 で表される弗化炭化水素を含浸さ
せる、という点に最大の特徴を持っている。そのうちの
AS樹脂は、ANとSTとの共重合体である。この樹脂
は、STを多く含み、STがAS樹脂中で50〜85重
量%を占め、ANが50〜15重量%を占めている。A
S樹脂をこのような単量体比率のものに限定した理由
は、ANが15重量%以下では、ANを加えたことによ
るAS樹脂の特徴が出にくいからであり、逆にANが5
0重量%以上のものは、製造が困難であるだけでなく、
発泡させにくいものとなるからである。ここで、STは
スチレンだけでなく、α−メチルスチレン、クロロスチ
レン、ジビニルベンゼン等のスチレン誘導体であっても
よい。
る。粒子の大きさは約0.5〜5mmのものが好まし
い。このような粒子は、AS樹脂を押出機に入れ、紐状
に押し出し、押し出し物を切断して容易に作ることがで
きる。
2 で表される弗化炭化水素は、詳しく云えば、下記3種
の異性体を含んでいる。 CF3−CHF−CHF2 〔式1〕 CF3−CH2−CF3 〔式2〕 CF3−CF2−CH2F 〔式3〕 これらのものは単独でも混合してでも使用することがで
きる。
6.5℃であって、その溶解度パラメーター(以下、こ
れをSP値という)をFedorsの方法によって計算
すると、SP値は9.9(cal/cm3 )1/2 (以
下、この単位をDで表す)である。また、式2で表され
る弗化炭化水素は、そのSP値が10.4Dであり、式
3で表される弗化炭化水素は、SP値が9.9Dであ
る。
脂に含浸させた結果では、分子式C3 F6 H2 のものが
AS樹脂に大きな親和性を示し、それ以外の弗化炭化水
素例えばCH2 FCF3 やCF3 CH2 CHF2 などで
はAS樹脂に余り大きな親和性を示さない。そこで、こ
の発明では、弗化炭化水素のうち、SP値が9.0〜1
1.0の範囲内のものが選んで用いられる。因みにCH
2 FCF3 のSP値は8.7であり、CF3 CH2 CH
F2 のSP値は12.9である。
素は、AS樹脂に非常に浸透し易い性質を持っている。
すなわち、ANを全く含まないPS樹脂は、式1で表さ
れる弗化炭化水素に50℃で5時間浸漬しても0.5重
量%しか含有するに至らず、80℃で5時間浸漬して漸
く1.7重量%含有するに至る程度である。従って得ら
れた粒子は、これを加熱しても発泡しない。ところが、
この弗化炭化水素はANを15重量%含有するAS樹脂
に対しては、これを50℃で5時間浸漬しただけで既に
8.6重量%含むに至り、また80℃で5時間浸漬する
と17.2重量%含むに至る。こうして得られた粒子
は、これを加熱すると発泡し、この発泡した粒子からさ
らに発泡成形体を作ることができる。
N含有量の異なるAS樹脂をこの中に50℃又は80℃
で5時間浸漬すると、AS樹脂中に含浸される量がAN
含有量とともに特異な変化を示す。すなわち、含浸温度
が高いほど、云いかえると、80℃の方が50℃よりも
含浸量の多いのは当然であるが、AS樹脂中のAN含有
量が15重量%から50重量%へと変化する間に、初め
はAN含有量が増すにつれてAS樹脂中へ含まれる量が
増加するが、AN含有量が30〜40重量%のところで
含浸量が最大値を示し、その後はAN含有量の増大とと
もに含浸量は減少する傾向を示す。しかし、それでも最
低9重量%以上の高い含浸量を示して、含浸樹脂は充分
な発泡能力を持つに至る。この関係を表にして示すと、
第1表のとおりとなる。
炭化水素は、他の弗化炭化水素に比べると、AS樹脂に
非常に含まれ易い性質を持っている。一例としてAN含
有量が24重量%のAS樹脂を、式1で表される弗化炭
化水素(イ)と、構造式CFH2 −CF3 で表される弗
化炭化水素(ロ)とに浸漬した場合の、これら弗化炭化
水素の含浸量を比較すると前者の方が後者よりも格段に
含浸量が多いことになる。
S樹脂を使用して、含浸温度を50、80、100、1
20℃と変化させ、また含浸時間を5、10、24、4
8時間と変化させた場合、上記の弗化炭化水素(イ)と
弗化炭化水素(ロ)とが、AS樹脂中に含まれるに至っ
た量(含浸量)を表にして示すと、第2表のとおりとな
る。また、AN含有量が45重量%のAS樹脂を用いて
上と同様にして接触させた場合、上記の弗化炭化水素
(イ)と弗化炭化水素(ロ)との含浸量を表に示すと、
第3表のとおりとなる。これによって弗化炭化水素
(イ)が、他の弗化炭化水素よりも非常に含浸し易いも
のであることが明らかとなる。
化水素(イ)の場合には、含浸温度50〜80℃、含浸
時間5時間で、約10重量%の発泡剤が含有されて、充
分発泡性粒子として実用に供するものとなっている。そ
れ以上温度を上げ又は長時間含浸しても、含浸量は余り
増加しない。従って、約50〜80℃の温度で5時間程
にわたる含浸操作で、実用に適する発泡性粒子を得るこ
とができる。
は、含浸温度50℃では48時間含浸させても、約3重
量%以下の含浸量で、実用に適する発泡性粒子は得られ
ない。この場合には、含浸時間を10時間以上48時間
まで延長しても、含浸量は大きく増加しない。含浸温度
を80℃から100℃へと上昇させると、含浸量が増大
するが、100℃から120℃へ上昇させると、却って
含浸量が低下する。従って、含浸温度を100℃付近に
して含浸量を増大させることができるが、それにしても
含浸量が少ないので、得られた発泡性粒子は充分な発泡
能力を持たない。従って、この対比からC3 F6 H
2 が、AS樹脂に対してすぐれた発泡剤であることが判
明する。
に対して含浸量の多いものであるから、AS樹脂に対し
て格別の親和力を持ち、従って発泡性粒子中に残留する
性能も大きく、得られた発泡性粒子は充分な貯蔵期間を
持ち、実用に適するものとなっている。また得られた発
泡性粒子は、これを数日間保冷庫に貯蔵したのち、これ
に水蒸気を接触させてAS樹脂の軟化点以上に加熱する
と、大きく発泡して予備発泡粒子となる。この予備発泡
粒子は数時間熟成させたのち、これを発泡体成形用の金
型に入れて水蒸気を通して加熱すると発泡成形体とな
る。この発泡成形体は、発泡剤の含有量に応じて、50
倍程度までに膨れたものとすることができる。こうして
粒子がよく融着していて外観の良好なAS樹脂発泡体を
得ることができる。そして得られた発泡体は、AS樹脂
で作られているから、耐熱性、耐油性、耐化学薬品性、
耐候性、機械的強度にすぐれたものとなる。この発明に
係る発泡性粒子はこのような点で大きな利益を与えるも
のである。
法は、上述のような利益を与える発泡性粒子を容易に作
ることができる点で有益なものである。
具体的に説明する。
g、AN含有量が24重量%のAS樹脂(旭化成社製、
スタイラック AS#76T)1000gを入れ、撹拌
して樹脂を水中に分散させた。この時、これまで用いら
れて来た凝集防止剤は添加していない。撹拌しながら発
泡剤として式1で示される弗化炭化水素350gを圧入
し、50℃まで昇温した。この時のオートクレーブの内
圧は、5.2kg/cm2 (G)であった。
でに冷却し、発泡剤含有のAS樹脂を取り出した。AS
樹脂は団塊化したものが全くなくて良好なものであっ
た。得られたAS樹脂は、10.2重量%の発泡剤を含
有していた。
置しておいたのち、スチームによって30倍の予備発泡
粒子を得た。この予備発泡粒子を室温に24時間放置し
たのち、これを成形用型に入れ、型内に0.5kg/c
m2 (G)の水蒸気を導入して2次発泡させ、発泡成形
体を得た。得られた発泡成形体は、発泡粒子が互いによ
く融着していて外観の良好なものであった。この発泡成
形体は、耐熱性、機械的強度などにおいて従来のPS製
の発泡成形体よりもすぐれていた。
とした以外は実施例1と同様に実施した。オートクレー
ブ内ではAS樹脂の合着もなく良好な発泡性粒子が得ら
れた。得られた発泡性粒子は、19.4重量%の発泡剤
を含んでいた。
泡成形を行ったところ、約100倍に発泡した良好な発
泡成形体を得た。
有量が45重量%のものを用い、また含浸温度を80℃
とした以外は実施例1と全く同様に実施した。得られた
発泡性粒子は18.8重量%の発泡剤を含有していた。
せて発泡成形体としたところ、約60倍に発泡し、良好
な発泡成形体を得た。
樹脂に含浸させた結果では、分子式C3F6H2のもの
がAS樹脂に大きな親和性を示し、それ以外の弗化炭化
水素例えばCH2FCF3などではAS樹脂に余り大き
な親和性を示さない。そこで、この発明では、弗化炭化
水素のうち、SP値が9.0〜11.0の範囲内のもの
が選んで用いられる。因みにCH2FCF3のSP値は
8.7である。
0g、AN含有量が24重量%のAS樹脂(旭化成社
製、スタイラック AS#767)1000gを入れ、
攪拌して樹脂を水中に分散させた。この時、これまで用
いられて来た凝集防止剤は添加していない。攪拌しなが
ら発泡剤として式1で示される弗化炭化水素350gを
圧入し、50℃まで昇温した。この時のオートクレーブ
の内圧は、5.2kg/cm2(G)であった。
Claims (2)
- 【請求項1】 アクリロニトリルが15〜50重量%、
スチレンが50〜85重量%の割合で共重合しているア
クリロニトリル・スチレン共重合体100重量部に、分
子式C3 F6 H2 で表される弗化炭化水素を1〜20重
量部含ませてなる、アクリロニトリル・スチレン共重合
体からなる発泡性粒子。 - 【請求項2】 アクリロニトリルが15〜50重量%、
スチレンが50〜85重量%の割合で共重合しているア
クリロニトリル・スチレン共重合体の粒子を水性媒体中
に分散させ、これを密閉容器に入れて容器内へ分子式C
3 F6 H2 で表される弗化炭化水素を導入し、水性媒体
を攪拌して50〜80℃の温度で弗化炭化水素を上記共
重合体に圧入することを特徴とする、アクリロニトリル
・スチレン共重合体からなる発泡性粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06319286A JP3086389B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | アクリロニトリル・スチレン共重合体からなる発泡性粒子及びその製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115279823A (zh) * | 2020-03-18 | 2022-11-01 | 株式会社钟化 | 发泡性树脂颗粒、发泡颗粒、发泡成形体及发泡性树脂颗粒的制造方法 |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP06319286A patent/JP3086389B2/ja not_active Expired - Fee Related
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