JPS60106842A - 熱可塑性樹脂粒子およびその製造法 - Google Patents

熱可塑性樹脂粒子およびその製造法

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JPS60106842A
JPS60106842A JP20588184A JP20588184A JPS60106842A JP S60106842 A JPS60106842 A JP S60106842A JP 20588184 A JP20588184 A JP 20588184A JP 20588184 A JP20588184 A JP 20588184A JP S60106842 A JPS60106842 A JP S60106842A
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styrene
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resin particles
maleic anhydride
monomer
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Mutsuhiko Kajimura
梶村 睦彦
Masatomo Sasaki
正朋 佐々木
Akira Kawanami
河南 彰
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Sekisui Kaseihin Kogyo KK
Sekisui Kasei Co Ltd
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Sekisui Plastics Co Ltd
Sekisui Kaseihin Kogyo KK
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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】 この発明は発泡性の熱可塑性樹脂核子およびその製造法
に関する。更に詳しくは、この発明は無水マレモノ醸成
分を20〜30車昂%含有する平均重合度10〜250
のスチレン−無ボマレイン酸共爪金樹脂粒子とビニル芳
香hkモノマーとが式JtX(式中Xはジカルボニル第
1−ソ基と反応する官能基、Itは一個の二11(結合
を有する脂肪族残基である)で表わされる化合物および
jl(合触媒、の存在下処理されてなる恭ボマレイン鯛
成分含量4〜15重憧%の熱1jJ ’!!1性樹揃粒
子に、気状もしくは液状の発泡剤が含有されていること
からなる熱可塑性樹脂粒子、並びに無水マレイン酸成分
な20〜ao′fk量%含有する平均重合度10〜25
0のスチレン−無水マレイン酸弁型合樹脂粒子20重散
部以上を水性媒体中に懸濁させ、この懸濁液中に式RX
(式中Xはジカルボニルオキソ基と反応する官能基、几
は一個の二重結合を有するlIn肪族残基である)で表
わさ赴る化合物1〜18重以゛部、ビニル芳香族モノマ
ー79〜32重量部および重合触媒を加えて前記粒子中
に実質的に吸収させ、反応せしめ、その際、発泡剤を反
応中もしくは反応後に添加することにより、発泡可能な
熱可塑性樹D)]粒子を得ることを特徴とする熱可塑性
樹脂粒子の製造法を要旨とするものである。
ポリスチレン系樹脂は、J#、形材刺や発泡材料用−の
樹lit?として広く用いられてはいるが、熱変形温度
が低く、耐熱性の請求される月Jjlに用いえ・ことは
できなかった。
一力、スチレン−無水マレイン静共重合樹脂l“、゛、
熱賀形温度は高いが、無水マレインrv211J、分を
分子鎖に均一に分布させ、かつ高分子のものにするには
、その反応のコントロールは非常にかしく燥雑な手法が
必要で、製造された樹脂も高価なものにならざるを得な
かった。
ところで、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂は平均
重合度10〜250といった低重合度のものは、種々の
スチレン/無水マレイン酸の配合比のものが比較的容易
に得らil、(・噸々の用途に広く一般に用いられてい
る。
この発明の発明者らは上記のような現状に鑑み、このよ
うな入手しやすい低重合度のスチレン−無水マレイン酸
共亀合樹脂を利1[1シ、耐熱性(S変形温度)に優れ
た熱可塑性樹脂を得られないかという着想に基づき、無
水マレイン酸成分を20〜30¥1cj1′%含有する
低重合度の共重合樹脂粒子を水性媒体中に懸濁させ、こ
の懸濁液にカルボン酸無水物と反応し得る官能^(と二
車結合とを同一分子内に有する化合物(ここでは結合モ
ノマーと称する)、ビニル芳香族モノマーおよび重合触
媒ケ加えて前記粒子中に吸収させ、処理し、結合モノマ
ーの上記Xをカルボン酸無水物と反応(IsI環反。
応)させ、−刀上記結合モノマーのJtの二重結合とビ
ニル芳香族モノマーを重合させることにより熱変形温度
の高い熱可塑性樹脂が得られるのを見出しこの発明に到
連した。
この発明では、スチレン−無水マレインlvl共重合樹
脂として、缶水マレイン酸成分を20〜30重量%含有
し、平均重合度10〜250のものが用いられる。スチ
レン−無水マレイン酸共取合樹脂中の抽水マレイン酸成
分含量が30廁、琶%を越えるとビニル芳香族モノマー
に溶解し難く、20市只%より少ないと生成する熱可塑
性樹脂中の節水マレイン酸成分含、情が少なくなり所望
の耐熱性が得られず好ましくない。
スチレン−無水マレイン師弁型合樹)1;1として平均
重合度】(i〜250のものを使用するのは、伝水マレ
イン1Φとスチレンモノマーとは1:1の交互共μ(合
反応を起こし、低重0瓜のものであれば無水マレイン酸
とスチレンの初期の混合比率を変えることにより、上記
無水マレインvl成分@量の共重合樹脂が極めて容易か
つ人員IC入手できるからである。
この発明において用いられるビニル芳香族モノマーとし
ては、スチレン、α−メチルスチレン。
エチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ビ
、ニルトルエン、ビニルキシレン、イソプロピルキシレ
ン等の単独または2枦以上の混合物であり、また、これ
らのビニル芳香族モノマーを50重駕%以上含有するビ
ニル芳香族モノマーと共nt合可能な単量体、例えはア
クリ【7ニトリル、メチルメタクリレート、メチルアク
リレート等との混合物であってもよい。
スチレン−無水マレイン陣共手合槌1拾とビニJし芳香
族モノマーとの使用重鎮比は、ビニル芳香族モノマー7
9〜32重量部に対してスチレン−缶水マレイン酸共ホ
合樹脂20〜50重知:部とされる。共重合樹脂の使用
情がとのiil’(+ lハ1より少ない場合は、最終
的に得られる熱可塑性樹脂は酊を変形温度が低い。
弁型合樹tUtの使用餓の上限としては特に限定されな
いが約50箪象部か好ましい。使用おが更に多くなると
、共重合e4脂粒子へのビニル芳香族モノマーおよび結
合モノマーの均一な吸収が達成されず均一なφ゛)脂粒
子が得られ妬い。
結合モノマーとしては式几X(式中Xはジカルボニルオ
キソ基と反応する官能基、Rは−ツ4の二μ結合を有す
る11目肪族残糸である)で表わされる化合物が用いら
れる。式RXの定義における官能基とは、スチレン−勲
水マレイン酸共亀合榴脂における結水マレイン酸部分の
ジオキソカルボニル基と反応し得る基を意味する。この
ような官能基としては、ヒドロキシ基、アミド基、エポ
キシ基等が挙げられる。そしてヒドロキシ基やアミド基
は、ビニル基に一つまたは二つのj・k素原子を介して
結合したものが好ましい。またエポキシ基は、ビニル餉
との間に酸素1う(子や炭素原子を介して結合していて
もよい。
具体的な化合物としては、アリルグリシジルエーテル、
グリシジルアクリレ−1−、グリシジルメタクリレート
、アリルアルコール、N−n−ブチルオキシメチルアク
リルアミド等が挙げられる。
これらの化合物は、一般に高分子改質剤とじて公知のも
のて、これらと類似のものが使用される。
この発1311Vcおける結合モノマーの使用勤:はス
チレン−無ホマレイン酸弁型合樹脂20〜50重惜部に
対し、l〜IBx量部(これはスチレン−恭水マレイン
酸共重合樹脂の無水マレイン岬成分に対して約5〜10
0モル%に相当する)とされる。
結合モノマーの使用量がこの範囲より少ない場合は得ら
れる樹脂の熱的性質か劣り、またこの範囲を越えても熱
的性質の向上は認められない。
この発明における処理(反応)は、65〜95℃好まし
くは約80〜90°C前後の温間で2〜12時間加熱撹
拌することにより行なわれ、史に極く少量の未反応成分
を120〜140°Cで加@hy拌することにより反応
を完結させる。
このような条件下においては、スチレン−焦水マレイン
酸共爪合体の分子鎖中のカルボン酸無水物への結合モノ
マーの゛ば能jr”r Xの攻撃(開環、反応)、スチ
レンモノマーの爪台、スチレンモノマーと結合モノマー
中の二1社結合との車台およびこわらの反応による分子
間の架橋か生起していると考えられる。
この発明で便y11する重合触媒としては、例えばベン
ゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーベンゾエ
ート、ラウロイルパーオキサイド。
tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネ−)
ytert−ブチルパーオキサイド等の有機酸化物、ア
ゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニ
トリル等のアゾ化合物等力源・けられる。
この発明においては、まず上記スチレン−無水マレイン
醜共爪金樹力11粒子を水性媒体中に懸濁させる。
水性媒体中に懸湧させるには通常分散剤が用いられる。
分散剤としては、例えは部分ケン化ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸塩、ポリビニルビロリドン、カルボ
キシメ、チルセルローズ、メチルセルローズ、ステアリ
ン酸カルシウム、エチレンビスステアロアミF等の有賎
化合物が用いられる。
この発明における、発泡性熱可塑性何11h粒子は前記
熱可塑性樹脂粒子に発泡剤を含有することにより得られ
る。
この発明で使用される発泡剤としては易11(C発性(
DJ6B剤、即ち、プロパン、n−ブタン、1−ブタン
、 +1−ペンタン、i−ペンタン、1]−ヘキサン等
の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等
の環式脂肪族炭イ1シ水柊、メチルクロライド、エチル
クロライド、ジグ1口ジフルオロメタン、クロロジフル
オロメタン、トリクロロフルオロメタン等のハロゲン化
炭化水駆を挙げることができる。こ才tらの発泡剤は前
記熱可塑性樹脂粒子に対して一般に3−401ff八%
の割合で使用される。また、トルエン、キシレン尋の有
機hp剤を少f7(併用してもよい。
発泡剤は、反応中または反応後のうち、いつ加えてもよ
い。好ましくは反応後に生成粒子に含浸される。発!(
9剤を反応完結後に熱可塑性樹脂粒子に含浸するには、
たとえはオートクレーブ中に懸濁剤を懸濁させた懸濁液
中に熱nT塑性向)11粒子を懸濁し、加熱して発泡剤
を圧入することにより行なわれる。
水性懸濁液に使用される懸濁剤は、前記熱可塑性樹ti
n粒子が発泡剤の含浸中に互いに結合または合着するの
を防止するために添加するものであって、分散剤として
Jil記した有機化合物の他ビロリン酸カルシウム、リ
ン師カルシウム、飯酸カルシウム、羨酸マグネシウム、
リンr賀マグネシウム。
ビロリン陣マグネシウム、酸化マグネシウム等の水に難
溶性の微粉末からなる勲槻化合物を挙けることができる
。この発明の方法において、FM+s剤として無機化合
物を用いる際には、ドデシルベンセンスルホン「1ツナ
トリウムの如き界面活性剤を併用することがlIT*し
い。これらの分散剤は一般に水に対して0.01ないし
5’jkM’%添加して使用される。
前記のようにして11ノられた発泡性熱可塑性樹脂粒子
は、水から分離し、刻宜洗浄、乾燥を行ってから使用に
供する。
この発明によって得られる発泡性熱可塑性樹脂粒子はポ
リスチレンよりも耐熱性に優れ、原料の一つである共重
合樹脂粒子の粒径な変化させることにより、所錯の粒径
で容易にかつ多量に得られる。
次に実施例を挙げてこの発明を説明する。
実施例1゜ 内容積51の爪金器にフ!店ホラレイン酸の含有量25
車量%のスチレン−無水マレイン酊共車合体(平均重合
度19.0.2闘〜0.5 mの粒径をもつ)800g
、水2500 f を部分ケン化ポリビニルアルコール
の2%水溶液501を投入し、攪拌しながら85℃に昇
温した。85℃に維持しつつ予め過酸化ベンゾイル4.
211.tert−プチルパーヘンソエート1.2f、
アリルグリシジルエーテル300fをスチレンモノマー
90Ofに溶解した溶液を4時間かけて滴下し、史に2
時間85°Cで維持した。この間1時間毎に部分ケン化
ポリビニルアルコールの2%水溶液を50f添加した。
ついで130°Cに昇1’j、i L、て3時曲維持し
反応を完結させた。
ここで得られた構脂の軟化温度は104℃であつた。ま
たこの4m胆を130″Cの熱トルエンに4時間浸消さ
せた所、不溶物が80重お1%であった。
樹11目の粒径は約0.3〜07鶴であった。
上記で得られた4+1脂12(10fと水280 Of
、複分解法ヒロリン師マグネシウム4.8f、 ドデシ
ルベンゼンスルホン I 及びトルエン24fを内容INt5A’のオートク
レーブに投入した。社?拌しなから15・;閉状fik
でブタン120gを圧入した後、85”Cに昇温して1
4時間剤持した。しかる?S a o ”cまで冷却し
て発!(す1剤を含有したこの分明の熱jiJ Ij>
’2性積重1h粒子(ビーズ)を得た。
このビーズをθ:浄,脱水,乾燥した後、封をしたイず
器に入れ15°C下で24時間イ3ソ存し7た、、この
ビーズを100°Cのスチームで発泡したところ、0、
 0 2 4 kg / eの嵩密度を有する発jip
J訃γ子が得られた、この発泡粒子を24時間放1&’
/. L,た後金型内にやや過剰に充填し, 0. 8
 kg/cd (ケージ圧)のスチームで成形した。冑
らオ(たり^泡成形体の90′Cの空気循璋式恒温楕で
一週間放1直した19i m<寸に対して一方向で4.
0%収縮した。
参考例1 内容積57?の反応容器に無水マレインr俊の含有量が
25車量5台で平均重合度が20であるスチレン−無水
マレイン酸共II合体(平均0.4酎の粒径をもってい
た)4505’、水2 50 0 11 、部分ケン化
ポリビニルアルコールの2%水m掖50 yを投入して
85°Cに昇温した。85°Cに維持しながら予め過酸
化ベンゾイル3;2f,t−ブチルパーベンゾエート1
.6f、グリシジルメタクリレート350gをスf L
/ンモ/マー 1 3 (l O f ニrast。
た混合溶液を7時間安してfiMi下し、史に85°C
(′)得度で2時間維持した。この間1 +’?(回毎
に部分ケン化ポリビエルアルコールの2%水溶液を50
fづつ添)Jil LJだ。次いで130℃に列・温し
て、130°Cの温度で3時間!ili:.持して反応
を完結させた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 卸、水マレイン酔成分を20〜30重1)うG含
    イJ゛する平均重合度] 0〜250のスチレン−41
    (水マレインr1々共に1合樹脂粒子とビニル芳香hシ
    モノマーとが式>tX(式中Xはジカルボニルオキソ基
    と反応する官能基、l(は−jviの二重結合をイiす
    る#l# III族残基である)で表わさlる化合物お
    よび1)【合触媒の存イトート処理されてれる無水マレ
    イン酸含[14〜15LItJ&′%の杓16粒子に、
    9.状もしくは液状の発3+j剤が含有さ才1ているこ
    とからなる熱可〃l性樹ハ11秘−j′5 2.1]”、(水マレインrtりy2(分を20〜3o
    鋒[33%含有する平均出合1隻1(1〜250のスチ
    レン−動水マレイン1役共出合41+111i’l I
    IKI士2 C1114: kt部以上ヲ水性媒体中に
    懸濁さ一ヒ、この懸濁液中に式ハX(式中Xはジカルボ
    ニルオキソ基と反応する官能裁、Rは一個の二1(l結
    合をイ、Jする脂肪族残基である)で表わされる化合物
    1〜18重量部、ビニル芳香族七ツマ−79〜32重ら
    型部および重合触媒を加えて前記粒子中に吸収させ、反
    応せしめ、その際発泡剤を反応中もしくは反応後艮添加
    することにより、発泡可1++iな熱可塑性樹脂粒子を
    得ることを特徴とする妨可叶1性樹脂粒子の製造法。
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