JPH1036453A - 押出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体粒子 - Google Patents

押出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体粒子

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JPH1036453A
JPH1036453A JP19793096A JP19793096A JPH1036453A JP H1036453 A JPH1036453 A JP H1036453A JP 19793096 A JP19793096 A JP 19793096A JP 19793096 A JP19793096 A JP 19793096A JP H1036453 A JPH1036453 A JP H1036453A
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JP
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meth
acrylic acid
styrene
acid copolymer
weight
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JP19793096A
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Takahiro Suzuki
孝広 鈴木
Atsushi Shichizawa
淳 七澤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スチレンー(メタ)アクリル酸系共重合体の
押出発泡体を高い吐出量で安定的に製造することができ
る該共重合体の粒子形状を提供する。 【解決手段】 粒子の短径の長さが、0.6〜3.5m
mで且つ長径/短径が1.0〜1.7の範囲内にある押
出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体粒子で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い吐出で安定し
た押出発泡成形を行う為に有効なスチレンー(メタ)ア
クリル酸共重合体の粒子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体
はポリスチレンに比べ耐熱変形性に優れる性質を生か
し、発泡ポリスチレンシートより成形される食品容器等
の耐熱向上や発泡断熱材の耐熱性の向上を目的として広
く利用されている。食品包装容器や弁当用容器向けに消
費される熱可塑性樹脂の需要は年々増加の傾向をたどっ
ているが、近年特に家庭への電子レンジの普及またはコ
ンビニエンスストアでの弁当の売上の増加にともない電
子レンジでの加熱に対応する耐熱性容器に対する需要が
大幅に増加している。
【0003】一般的に、食品容器や弁当容器は樹脂のシ
ートまたは発泡シートの熱成形により生産される。従
来、耐熱性に優れる発泡シート用の樹脂材料としてフィ
ラー補強したポリプロピレンが知られている。しかし、
このフィラー入りのポリプロピレンシートを用いて成形
された食品用容器は保温効果が低く、内容物の熱が容器
を通して人体に伝わる為電子レンジの加熱直後に素手で
容器を取り出すのに難点がある場合があり、また、フィ
ラー入りの為シート押出時に造粒操作を繰り返すとフィ
ラーが壊れ耐熱物性が低下するなどリサイクルによる物
性の保持が難しい等の欠点を有している。
【0004】一方、透明性、加工性に優れ、安価に入手
しうる発泡シート用の樹脂としてポリスチレンが知られ
ている。発泡ポリスチレンシートを用いて成形された容
器は保温性に優れている特性を有している。しかし、ポ
リスチレンは耐熱性に限界があり、電子レンジ等による
加熱下では成形品の変形が大きくなり、従って成形品の
肉圧を厚くする必要がある。
【0005】このため、ポリスチレンの特性を失わず、
耐熱性を改良したものとして、スチレンー(メタ)アク
リル酸共重合体が用いられている。又、その製造方法と
して、例えば連続プロセスによる方法(特開昭56ー1
61409号公報)、懸濁重合による方法(特開昭49
ー85184号公報)など種々の方法が提案されてい
る。また、スチレンー(メタ)アクリル酸の発泡シート
より成形される食品容器(特開昭62ー94539号公
報)について開示されている。
【0006】また、スチレンー(メタ)アクリル酸系共
重合体は、車両又は家屋の断熱材用途等の耐熱性の要求
される発泡ボードの原料として利用されている。ところ
で、スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体を用いて発
泡ボードまたは発泡シートを押出す際、安定的に吐出量
を上げて生産することが生産技術上の重要な課題として
挙げられるが、従来の樹脂粒子では1次発泡に際し、押
出速度を上げようとすると発泡倍率が変動したり、押出
機の内圧がばらついたりして安定的に発泡ボードまたは
発泡シートを生産しようとすると厳しい運転条件管理が
必要であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スチレンー
(メタ)アクリル酸共重合体を用いて発泡ボードまたは
発泡シートを押出す際、安定的に吐出量を上げて生産す
ることができる押出発泡用スチレンー(メタ)アクリル
酸共重合体粒子を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、粒
子の短径の長さが、0.6〜3.5mmで且つ長径/短
径が1.0〜1.7の範囲内にある押出発泡用スチレン
ー(メタ)アクリル酸共重合体粒子である。以下本発明
について詳しく説明する。
【0009】本発明におけるスチレンー(メタ)アクリ
ル酸系共重合体としては、(メタ)アクリル酸単位が1
〜30重量%が好ましく、より好ましくは5〜15重量
%、更に好ましくは6〜12重量%である。(メタ)ア
クリル酸単位が30重量%を越える場合は、溶融体の粘
度が高くなり、押出成形性、加工性等が低下し、生産性
が悪化することに加えて、重合時にゲル状の組成物が大
量に生成する場合があるため、温度制御を注意深く行う
必要がある。また1重量%未満の場合は共重合体の耐熱
性向上効果が不十分である。
【0010】本発明におけるスチレンー(メタ)アクリ
ル酸系共重合体の重量平均分子量(Mw)は、16万〜
35万が好ましく、より好ましくは18万〜30万であ
る。Mwが35万を越える場合は、溶融体の粘度が高く
なり、押出成形性、加工性等が極端に低下し、押出生産
性が悪化する。また16万未満の場合は、共重合体の粘
度が低くなり発泡時に破泡しやすくなる。
【0011】本発明におけるスチレンー(メタ)アクリ
ル酸系共重合体の重合方法としては、塊状重合、溶液重
合、懸濁重合、乳化重合等が挙げられるが、組成の均一
性の確保から完全混合型重合反応器にて重合を行うのが
好ましい。本発明における核剤は、一般的にポリスチレ
ンに用いられるものが使用される。具体例として、タル
ク、ケイ酸カルシウム、シリカ、炭酸カルシウム等の無
機物、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシ
ウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸ナトリウム
等の高級脂肪酸金属塩等が挙げられる。これらの核剤は
単独で用いても、二種を併用しても良い。
【0012】本発明における発泡剤は、一般的にポリス
チレンに用いられるものが使用される。具体例として、
プロパン、ブタン、ペンタン等の揮発性発泡剤及びこれ
らの混合物、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタ
メチレンテトラミン等の有機系発泡剤が挙げられる。ま
た、場合によっては、炭酸ガス、窒素、水等も使用でき
る。
【0013】また、スチレン系樹脂に慣用されている添
加剤、例えば酸化防止剤、滑剤、可塑剤、着色剤等を本
発明の目的を損なわない範囲で添加してもかまわない。
また、本発明の共重合体は、スチレンに共重合可能なビ
ニルモノマーを本発明の目的を損なわない範囲で共重合
させてもかまわない。スチレンに共重合可能なビニルモ
ノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル
等のアクリル酸エステル類、αーメチルスチレン、o
−、m−、p−メチルスチレン、ブロモスチレン、ジブ
ロモスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン等の
スチレン以外の芳香族ビニル類、マレイン酸、フマル酸
等の不飽和脂肪酸類、無水マレイン酸、無水イタコン酸
等の不飽和脂肪酸無水物類等が挙げられる。
【0014】また、スチレンー(メタ)アクリル酸共重
合体に添加される他の樹脂として、スチレンーブタジエ
ン共重合体、スチレンーイソプレン共重合体、スチレン
ーエチレン/ブチレン共重合体、スチレンーエチレン/
プロピレン共重合体、部分水添スチレンーブタジエン共
重合体等が挙げられる。これらは押出発泡あるいは予め
練り込んで押出発泡してもかまわない。
【0015】また、スチレンー(メタ)アクリル酸系共
重合体に架橋型ゴム質重合体を含有していてもかまわな
い。この架橋型ゴム質重合体はスチレンー(メタ)アク
リル酸共重合体の重合工程で添加しても、重合工程得ら
れた架橋型ゴム質重合体を含むスチレンー(メタ)アク
リル酸共重合体を発泡押出時に架橋型ゴム質重合体を含
まないスチレンー(メタ)アクリル酸共重合体に添加し
てもかまわない。
【0016】本発明の共重合体組成物の粒子の短径の長
さは、0.6〜3.5mmの範囲であり、好ましくは
1.0〜3.2mmの範囲にある。粒子の短径の短径の
長さが3.5mmを越えるものは、吐出量を上げようと
すると押出機の内圧にばらつきが生じ安定的に一定の品
質の発泡体を生産することが難しい。また、0.6mm
未満のものは、押出機に共重合体をフィードする時に押
出機のホッパーに融着してブロック状に粒子がかたまる
ことがあり、押出機への粒子の供給が断続的となり安定
的な押出発泡成形ができないことがある。
【0017】また、粒子の長径/短径は1.0〜1.7
であり、好ましくは1.0〜1.3の範囲である。1.
7を越えるものは、発泡押出機に粒子を供給する際、か
さ密度が高くなり、吐出量を上げようとすると、押出機
の内圧にばらつきが生じ、安定的に一定品質の発泡体を
生産することが難しい。本発明において、粒子の短径と
は粒子の最短の長さを指し、長径とは最長の長さを指
す。例えば、円柱状の粒子であれば、円柱の高さと円の
直径であり、また、楕円状の粒子であれば、楕円の短径
と最も長い長径の長さとできる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に測定方法を述べる。重量平
均分子量(Mw)は、ゲルパーミエイションクロマトグ
ラフィーを使用してRI法により、ポリスチレン換算で
算出した。測定条件を下記に示す。 測定機本体:東ソー製 HCL8020、分別カラム:
東ソー製 TSK−gelーGMH−XL2本、溶媒:
テトラハイドロフラン、試料濃度:試料20mgを20
mlの該溶媒に溶解、測定温度:38℃、流速:1ml
/min、液体クロマトグラフ用サンプル前処理フィル
ター:GLサイエンス社製 非水性 未滅菌 13N
0.45μmである。
【0019】発泡倍率は、成形体の比重/スチレン系樹
脂の比重として、生産の任意の時点の発泡体について5
点抽出して測定を行った。 メルトフローレート:1SOーR1133に準ずる。 ビカット軟化点:ASTMーD1525に準ずる。 共重合中の(メタ)アクリル酸(MAA、AA)単位の
含有量の(メタ)アクリル酸単位の定量は、0.5gを
30mlのメチルエチルケトンに溶解し、1/10規定
の水酸化カリウムエタノール溶液で滴定することで行っ
た。指示薬としてフェノールフタレイン溶液を用い、試
料溶液が淡赤色に変化した点を終点とした。ブランクと
して溶媒単体の試料の滴定を行い、実滴定量の補正を行
った。
【0020】終点までに消費された1/10規定の水酸
化カリウムエタノール溶液の体積量から(メタ)アクリ
ル酸のカルボン酸基のモル数量が計算され、得られた数
値に(メタ)アクリル酸の分子量を乗することより(メ
タ)アクリル酸単位の重量を算出した。算出された(メ
タ)アクリル酸単位の重量の測定に用いた試料の重量に
対する割合を求めることで、(メタ)アクリル酸単位の
重量%を算出した。測定は3回の平均値とした。
【0021】粒子の長径と短径は粒子20粒を任意に取
り出し、ノギスを用いてその長さを測定し、長径、短径
各々の平均値を示した。長径/短径の比は得られた平均
値より算出した。発泡体の吐出変動の評価は押出発泡時
に生じた状況より次の通り判定した。 ○:吐出変動が起こらない。
【0022】 △:生産中に押出機の内圧が変動し発泡倍率にむらが生
じる。 ×:生産中に粒子の供給が一時的に中断する。 ××:表面に発泡むらが生じる。
【0023】
【実施例1〜5、比較例1〜3】スチレン72.0重量
%、メタアクリル酸5.5重量%、エチルベンゼン20
重量%、2ーエチルヘキサノール2.5重量%の混合液
100重量部に対し、2,2ービス(4、4ージターシ
ャリーブチルパーオキサイド)プロパン0.015重量
部を添加して成る重合液を、5.0リットルの完全混合
型反応器を有する重合装置に1.00リットル/hrで
連続的に仕込む。完全混合型反応器の温度を134℃に
調整する。重合反応器より連続して排出される重合体溶
液を220℃に加熱された真空ベント付き押出機に導入
し脱揮した後溶融した樹脂をストランド状に押出し、引
取り速度を任意に変更して粒子状にカッティングした。
【0024】
【実施例6】スチレン79.0重量%、メタアクリル酸
6.0重量%、エチルベンゼン12.5重量%、2ーエ
チルヘキサノール2.5重量%の混合液100重量部に
対し、2,2ービス(4、4ージターシャリーブチルパ
ーオキサイド)プロパン0.015重量部を添加した重
合液を使用し、完全混合型反応器の温度を129℃に変
更した以外は実施例1と同様の方法で製造した。
【0025】
【実施例7】スチレン70.0重量%、メタアクリル酸
7.5重量%、エチルベンゼン12.5重量%、2ーエ
チルヘキサノール2.5重量%の混合液100重量部に
対し、2,2ービス(4、4ージターシャリーブチルパ
ーオキサイド)プロパン0.015重量部を添加した以
外は実施例1と同様の方法で製造した。
【0026】
【実施例8】スチレン73.0重量%、アクリル酸4.
5重量%、エチルベンゼン20重量%、2ーエチルヘキ
サノール2.5重量%の重合液とした以外は実施例1と
同様の条件で共重合体を回収した。
【0027】
【比較例4】完全混合型反応器の温度を144℃とした
以外は実施例1と同様にして製造した。以上の共重合体
を以下の条件で押出発泡した。幅30mmのTダイを備
えた30mm押出発泡機を用いて、発泡核剤(日本ミス
トロン社製、ミストロンベーパー)を樹脂に対して1重
量部、発泡剤(液体ブタンガス)を樹脂に対して3重量
部添加して発泡体を製造する。樹脂溶融ゾーンの温度は
180〜220℃、ロータリークーラー温度は150〜
160℃、Tダイ温度を140〜150℃に調整する。
吐出量は、40g/分、60g/分の2水準で、それぞ
れ±3g/分の範囲内で、押出機のスクリュー回転数で
制御した。押出機の温度条件を発泡倍率は20倍を目標
に制御した。
【0028】実施例1と同様にして発泡体を製造した。
以上、実施例1〜7、比較例1〜4で製造した樹脂組成
および評価結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明のスチレンー(メタ)アクリル酸
共重合体の粒子を用いることにより、発泡体を高い吐出
量で安定的に製造することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒子の短径の長さが、0.6〜3.5m
    mで且つ長径/短径が1.0〜1.7の範囲内にある押
    出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体粒子。
  2. 【請求項2】 粒子の短径の長さが、0.6〜3.5m
    mで且つ長径/短径が1.0〜1.3の範囲内にある押
    出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体粒子。
  3. 【請求項3】 粒子の短径の長さが、1.0〜3.2m
    mで且つ長径/短径が1.0〜1.7の範囲内にある押
    出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体粒子。
  4. 【請求項4】 スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体
    の(メタ)アクリル酸の含有率が1〜30重量である請
    求項1記載の押出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸
    共重合体粒子。
  5. 【請求項5】 スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体
    の(メタ)アクリル酸の含有率が1〜30重量%であ
    り、ゲルパーミエイションクロマトグラフィーで測定し
    たポリスチレン換算重量平均分子量Mwが16万〜35
    万の範囲にある請求項1記載の押出発泡用スチレンー
    (メタ)アクリル酸共重合体粒子。
JP19793096A 1996-07-26 1996-07-26 押出発泡用スチレンー(メタ)アクリル酸共重合体粒子 Withdrawn JPH1036453A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005247979A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Nisshinbo Ind Inc 楕円球状有機ポリマー粒子およびその製造方法
JPWO2016181876A1 (ja) * 2015-05-08 2017-05-25 日清紡ホールディングス株式会社 架橋ポリマー粒子及びその用途

Cited By (2)

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