JPS58141219A - 発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子 - Google Patents

発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子

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JPS58141219A
JPS58141219A JP2196882A JP2196882A JPS58141219A JP S58141219 A JPS58141219 A JP S58141219A JP 2196882 A JP2196882 A JP 2196882A JP 2196882 A JP2196882 A JP 2196882A JP S58141219 A JPS58141219 A JP S58141219A
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JP
Japan
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methyl methacrylate
particles
expandable
resin particles
methacrylate resin
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JP2196882A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Matsui
松居 宏
Takanori Suzuki
鈴木 高徳
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Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
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Publication date
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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】 本発明線成形性の改良された発泡性メチルメタクリレー
ト系樹脂粒子Kllするものである・本発明の発泡性樹
脂粒子を予備発泡させ、この予備発泡粒子を型内に充填
して予備発泡粒子同志を融着させて得られる発泡体は断
熱材、緩衝材として有用である。
メタクリル酸メチル系樹脂発泡体の製造線通常、発泡性
樹脂粒子をスチームで予備発泡させて予備発泡粒子を得
、これを一定期間放置して熟成させ死後、所望の形状を
有する金型の型窩内に充填し、次いでスチームで加熱す
ることkよ抄予備発泡着子同志を融着させ、更に金型を
30〜56’CK冷却し、型開きを行い製品を取り出す
ことにより行われる。
この工程の中で、変形のない発泡体を得るために必要な
冷却時間の長短が発泡体の生産性を太き〈左右するの一
般にこの冷却時間は発泡体中に残存する発泡剤等の揮発
成分の量が多い程長く費する。従って、ペンタンやヘキ
サン等の常温で液状の発泡剤よ抄もブタン等のガス状の
発泡剤の方がよ抄大気中に逸散しやすいので短時間で済
む・本発明者等が前者の有機溶剤を用いて変形のない発
泡体を得るに必要な冷却時間を測定したところ、約tS
O〜210秒でめり、また気体のブタンを用いたところ
、約150〜170秒であった。
本発明者等はこの常温で気体または液体である発泡剤を
含有する樹脂粒子を用いて発泡体を得る際の冷却時間の
短縮を試み、ある極の塗布剤によ快樹脂粒子表面に微細
なりラックを発生させれば樹脂粒子中の発泡剤が揮散し
やすくなるという発泡性ポリスチレン系樹脂゛粒子にお
ける知見のもとに、該技術をメタクリル酸メチル系樹脂
粒子に応用すべく種々の塗布剤を検討したところ、該塗
布剤として特定のグリセリドを用いたときは発泡粒子f
i’F1志の融着性を低下させることなく冷却時間を短
縮できることを見い出し、本発明に到達し友。
即ち、本発明は、発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子
の表面および/または表面付近に炭素数8〜22の脂肪
酸トリグリ七リドを存在させて表る発泡性メタクリル酸
メチル系樹脂粒子を提供するものである。
本発明において、上記発泡性樹脂粒子はメタクリル酸メ
チルを、必要により1−メチルスチレン、スチレン、ア
クリル酸n−ブチル等のビニル単量体とともに塊状重合
もしくは懸濁重合して得た粒子(塊状重合の場合は重合
体門造粒すること゛により粒子化す、る)に発泡剤を含
浸させて得た発泡性粒子、あるいは発泡剤の存在下に重
合させて得た発泡性粒子の表面に脂肪酸トリグリセリド
をmsすることによや得られる◎ 上記重合法において、塊状重合よ抄も懸濁重合の方が後
の造粒工程が必要とされないことと、球状の樹脂粒子が
得られるので好ましい。かかる懸濁重合の一例を述べれ
ば、メタクリル駿メチル単独、あるいはメタクリル酸メ
チル55〜90重量うとスチレン、a−メチルスチレン
、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等の他の共重合
可能なビニル単量体45〜lO1量%との混合物に重合
開始剤を配合し、これを水とポリビニルピロリドン、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロ
ース等の分散剤とからなる水性媒体中に供給して懸濁さ
せ、95〜1”30℃の温度で6〜30時間攪拌し着か
ら重合反応を行なって重合体粒子番製造し、次いで骸1
合体粒子が分散してしする水性媒体中に発泡剤を供給し
、重合体粒子に発泡剤を90℃〜1301:の温度で含
浸させた徒、1合体粒子を水性媒体から分離”すること
により実施される。
上記重合開始剤としては10時間半減期を得る分解温度
が90−120℃、好ましくは95〜110℃の有機過
酸化物が好ましく、メタクリル酸′メチル輯のビニル化
合物のO,OS〜2重量シの置で用いる。具体的には、
1.1−ビス(t−ブチルパーiキシ)−3,5,5−
トリメチルシクロヘキサン〔90℃〕、t−ブチルパー
オキシツウレート〔96℃〕、2.5−ジメチル−2,
5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン(100℃〕
、t−ブチルパーオキシベンゾエート(104℃〕、メ
チルエチルケトンパーオキサイド〔109℃〕、ジクミ
ルパーオキサイド(117℃〕等O有機過酸化物(括弧
内は10時間の半減期を得る分解温度)の使用が好まし
い。
また、発泡剤としては常温常圧下に液体又は気体の有機
化合物が使用されるが、%にその沸点が発泡剤を含浸せ
しめるべき共重合体粒子の軟化温度よ抄低いものが好ま
しく、これら好適なものとして紘例えばプロパン、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脂肪族炭化水素が挙
げられる。
これらの中でも常温(20℃)で気体のものが発泡性樹
脂粒子のクラック部分より散逸する速度が速いので好ま
しい、これら発泡剤の使用量は、通常重合体粒子100
重量部に対して5〜40重置部の範囲で用いるのが好ま
しく、所望する発泡倍率によって適宜好ましい量が選択
され得る。
この重合体粒子への発泡剤の含浸は沸点が150℃以1
で、重合体粒子を溶解もしくは膨潤させることができる
揮発性有機溶剤の存在下で行うと容易に、かつ多量に発
泡剤を含浸させることができる。好ましい有機溶剤とし
ては例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素、l、2−ジクロロプロパン、トリクロロエチレ
ン、パークロロエチレン等のハロゲン化辰化水素が挙げ
られるが、特に好ましいものはその溶剤の溶解度係数が
9.1〜1O10であるものが良い。
この有機溶剤の供給は、水性媒体に移されるメタクリル
酸メチル等のビニル化合物組成物中に予しめ配合しても
よいし、発泡剤と一緒に水性媒体中に供給して行うこと
ができる。
発泡剤の含浸i1度は重合体粒子への発泡剤の含浸を容
易とするため、および重合体粒子をできるだけ真球形状
に近い形状に保つために90〜130℃で行うのが好ま
しい、また、発泡剤を含浸させる操作時間は通常、水性
懸濁系の攪拌下、前記温度で4〜10時間である。
そしてメタクリル酸メチルの単独重合体粒子よ抄もメタ
クリル酸メチルと値−メチルスチレン、スチレン、p−
1−7’チルスチレン普アクリロニトリル、アクリル酸
n−ブチル等の他のビニル単量体との共重合体粒子の方
が発泡剤の含浸が容易であ抄、また、加熱時間を短縮す
ることができるので、メタクリル酸メチルとこれらビニ
ル単量体とを併用するのがよ抄好ましい・特にa−メチ
ルススレイ、p−t−ブチルスチレンは得られる発泡体
の耐熱性を向上させるので好ましい、この−一メチルス
チレン、p−1−7”チルスチレン10〜45重量うと
ともに重合体の耐衝撃性を向上させるためにソフト単量
体であるアクリル酸のメチル、エチル、n−ブチル、2
−エチルヘキシル等やメタクリル酸のn−ブチル、2−
エチルヘキシル、ラウロイル等のエステルを1〜5重量
うの割合で併用してもよい。
発泡剤を含浸させた重合体粒子中、ついで発泡性ポリス
チレン粒子を水性媒体中より分離すると同様の処理で、
即ち、洗浄、ろ過、乾燥の処理を経て水性媒体よ砂分離
され、重合体粒子中に発泡剤を2〜10重量聾、好まし
くは3〜8重量う含有する発泡性メタクリル酸メチル系
樹脂が製造される。
以上は、重合鎖に発泡剤が含浸される例であるが重合を
発泡剤の存在下に行って発泡性重合体粒子を得ることも
できる1、 このようにして得られた発泡性粒子の表面に炭票数が8
〜22の脂肪酸のトリグリセリドを塗布することによ抄
本発明の発泡性メタクリル酸メチル系l54m粒子が得
られる。上記脂肪酸のトリグリセリドを構成する脂肪酸
としては、べへ−ン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、
ミリスチン酸、2ウリン酸等の飽和脂肪*ニリンデル酸
、マツコラ酸、オとイン酸、セトレイン酸、リルン酸等
の不飽和脂肪酸尋がめげられる。脂肪酸のトリグリセリ
ドとして脂肪酸トリグリセリドを主成分とし、モノおよ
び/またはジグリセリドを少量含む天然の動植物油、例
えば、アマニ油、大豆油、牛脂、パーム油、ヒマシ油等
も使用することができる。
脂肪酸トリグリセリドを発泡性メタクリル酸メチル系樹
脂粒子本体の表面に塗布させる方法としては、通常工業
的に用いられる連続又は回分式の混合機中で前記樹脂粒
子と脂肪酸トリグリセリドを攪拌混合、又は流動混合す
る方法、脂肪酸トリグリセリドをエマルジョン、化して
樹脂粒子表面に付着させる方法又は単に前記樹脂粒子と
前記エステルを攪拌混合する方法、あるいは■揮発性溶
媒に前記グリセリドを溶解してこれに前記樹脂粒子をい
れ、攪拌混合した後、溶媒を揮発させて粒子表面を被覆
する方法等があげられる。
このようにして得られた脂肪酸トリグリセリドが粒子の
表面および/lた線表面付近に存在する本発明の発泡性
メタクリル酸メチル系樹脂粒子は発泡剤を2〜10重量
うおよび脂肪酸トリグリセリドをO,OS〜2重量%、
好ましくは0.1〜1重量う含有するものである。グリ
セリドの量が0.05重量う未満であると成形性の改良
効果が望めない。
また、10@J部を越えると発泡樹脂粒子同志の融着性
が阻害される。
本発明の発泡性重合体粒子は、一旦、90〜110℃の
熱水またはスチームで加熱して見掛密度が15〜50 
f / tの予備発泡粒子とされ、ついで型内に充填さ
れ、110〜130℃のスチームで5〜120秒加熱し
、ついで冷却されて断熱材、緩衝材等として使用される
次に本発明の実施例及び比較例を示し、これによって本
発明の発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子が発泡成形
体の成形サイクルを拉縮し得ることおよび成形品の発泡
剤、溶剤の逸散速度が速まることを明らかにする。
実施例1 発泡剤としてのn−ブタン4.2重量%およびイソブタ
ン1.8重量%、溶剤としてトルエン2重量%を含有す
る粒径0.8〜1.4■の発泡性メタクリル酸メチル重
合体粒子20に4と200ミクロン以下に畝粉砕したス
テアリン酸トリグリセリド80fを回分式リボンプレン
ダー内に投入し、5分間攪拌、混合し、ステアリン酸ト
ッグリ七9Fが表面に付着した発泡性重合体粒子を得九
〇得られた発泡性メタクリル酸メチル重合体粒子を予備
発泡機を用いて見掛は密度25 t / Lになるよう
に100℃のスチームで予備発泡した後、貯蔵サイロへ
空送し、室温で24時間熟成した。
全自動成形機を用いてサイ−より該予備発泡粒子を金型
の型窩内に圧縮空気により充填した後、o、s Kg/
alGのスチームで30秒間加熱成形して予備発泡粒子
同志を融着させ、水で型を冷却して縦400■、横40
0m、厚さSowの発泡体を得る際の型窩に忠実な製品
を得るに必要な最低冷却時間を測定した〇 次いで、製品を二つ折抄して破断させ、発泡粒子同志の
融着度を測定した。
これらの結果を第1表に示す。
また、得た製品を70CO乾燥室に保存し、発泡体中に
残存している発泡剤の量とトルエンと未反応単量体の量
の経時変化を測定したところ、第1図および第2図に示
す結果となった・比較例1〜S ステアリン酸トリグリセリドで表面をコーティングしな
い発泡性メタクリル酸メチル重合体粒子を用いる他は実
施例1と同様にして発泡体を得た。
比較例2〜5 ステアリン酸トリグリセリドの代りに、ステアリン酸モ
ノグリセリド、パラフィン、オレイン酸アミド、ステア
リン酸亜鉛を用いる他は実施例1と同様にして発泡体を
製造した。
実施例2〜3 ステアリン酸トリグリセリドの添加量を201または2
00tと変更する他は実施例1と同様にして発泡体を製
造した。
実施例4 ステアリン酸トリグリセリドの代りにリノール油を用い
る他は実施例1と同様にして発泡体を得た。
実施例5 メタクリル酸メチルgoor、α−メチルスチレン17
3f、及びアクリル酸n・ブチル27fよ抄なるビニル
化合物の混合溶液に、t−ブチルパーオキシベンゾニー
) 2.Ofを溶解し死後、その溶液を水1000fの
入った3tのオートクレーブ内に30 Orpmの攪拌
下で投入し、オートクレーブ器内雰囲気を窒素ガスで置
換した。
次いで、105℃迄昇温し、同温度で5時間加熱攪拌し
た時点でポリビニルピロリドンの10%水溶液35Fを
添加し、更に同温度で15時間加熱した後、125℃迄
昇温し、ブタン8Of、)ルエン2SIFを添加し、更
に同温度で5時間加熱、攪拌した後、冷却し共重合体粒
子を製造した。
冷却後、共重合体粒子をMR抄出し、洗浄、風乾した。
得た粒子は、平均粒径が0.97■であに、n−ブタン
含量3.5重量う、イソブタン含量1.5重量%、トル
エン2重量%、 #−メチルスチレン1.4重量う、メ
タクリル酸メチル0.5重量うの揮発分を含有していた
この共重合体粒子の表面を実施例1と同様にしてステア
リン酸トリグリセリドで被覆し、予備発泡させ、更に型
内で成形して発泡体を得九。
比較例6 スrアリン酸トリグリセリドで表面を被覆していない共
重合体粒子を用いる他は実施例5と同様にして発泡体を
製造した。
(以下余白) 表1および第1図、第2図より理解されるように脂肪酸
トリグリセリドを表面および/または表面付近に存在さ
せた発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子は発泡粒子同
志の融着を低下させることなく、成形時の冷却時間を短
縮させることができるとともに、発泡体製品より揮発分
(発泡剤、溶剤、未反応拳1体)の散逸を促進させるこ
とができ製品の出荷をはやめることができる利点を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は実施例1と5および比較例1と6で得
た発泡体に含有されるブタンC第1図)またはトルエン
と未反応単量体の和(第2図)の残存量の経時変化を示
す。 特許出願人 油化バーディッシェ株式会社代理人 弁理
士 古 川 秀 利 代理人 弁理士 長 谷 正 久 トhM   補  1L  書(自発)昭和57年3月
2q日 ’l!+a′l’1iiQ信島I11春樹殿/ 中1′
lσ)衣/ト 昭4+’+! 7ペ1特訂願2pJノ/76g弓! 発
明の名称 ’rhti・λ4′1ツタクリル酸ノチル系樹脂17子
’   flb +l 、’a=  1− ’、、I 
7<串1’lとの関係  (特許出願人) 1(と1  油11′・ζ−デイノンエ株式会社q代理
人 II  I’li   東糸都り代111区丸の内−V
目S番2号j   h1日1 (〕)女154退 明、Nll 、t+の発明の詳細な説明の欄6 袖11
−の内′谷 (1>  明細力の第70自第λ行11と第3行目σ)
間に次の文章を挿入する。 “そして、炭素数がf−,2,2の脂肪酸のトリグリセ
リドとしては、グリセリン1モルに対して炭素数がg〜
、2.2の脂肪酸が3モルの割合でエステル反応したト
リグリセリドの他に、グリセリン1モルに対して゛炭素
数がg〜、22の脂肪酸が7モルまたは2モルの割合で
。 か′:)、炭素数が2〜乙の脂肪酸1例えば酢酸。 醋酸が2七ルまたは7モルの割合でニスデル反L6シた
トリグリセリドも利用できる。」(2)明細書の第13
頁の第1行に「比較例7〜5」とあるのを5比較例11
jと補正する、以     に

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)0発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子の表面およ
    び/または表面付近に縦素数8〜22の脂肪酸トリグリ
    セリドを存在させてなる発泡性メタクリル酸メチル系樹
    脂粒子。 2)1発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒子100重量
    部に対する脂肪酸トリグリセリドの量がチル系樹脂粒子
    ・ 3)、メタクリル酸メチル系樹脂がメタクリル酸メチル
    55〜90重量%と、これと共重合可能な他の琳量体4
    5〜lO重量シとの共重合体粒子であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の発泡性メタ
    クリル酸メチル系樹脂粒子り 4)、炭素数8〜22の脂肪酸トリグリセリドがステア
    リン酸トリグリ竜リドであることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の発泡性メタクリル酸メチル系樹脂粒
    子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60202134A (ja) * 1984-03-24 1985-10-12 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物
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