JPS6026502B2 - 発泡性熱可塑性重合体粒子の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセル構造を有する成形物の製造法において、発
泡性熱可塑性重合体粒子の表面又は粒子内にジアミンの
高級脂肪酸モノアミド化合物を添加することによって、
成形工程中で多くの時間を占める冷却時間を大幅に短縮
し、且つ良好な成形物が得られる発泡性熱可塑性重合体
粒子の製造法に関するものである。

通常の熱可塑性重合体粒子発泡体は常温で液状又はガス
状の発泡剤を含有する熱可塑性重合体粒子を開放又は密
封容器中で蒸気加熱により任意の見蟹比重まで予備発泡
させ、予備発泡粒子を任意の時間放置して粒子内の発泡
剤分布等の内部状態を安定させ均質に発泡するようにし
た後成形型内にて蒸気で加熱し、２次発泡させることに
より予備発泡粒子を相互に雛着させ、希望する均質な成
形物を製造している。

このように予備発泡後の成形に際しては蒸気加熱後成形
型内に成形体をある一定時間保留する必要がある。

成形型内から成形体を早く取り出すと成形体の膨張又は
歪が生じ、希望する正確な形のものが得られないのであ
る。

満足すべき成形体を得るために必要な成形型内に成形体
をとどめておく時間を一般に冷却時間と称し、この冷却
時間は成形体生産上重要な要因である。即ち冷却時間が
短くなればなるほど成形体を生産するサイクルが短くな
り、単位時間当りの生産量を増加することが可能となる
。これを達成するため従来から多くの技術があり、発泡
性熱可塑性重合体粒子内もしくは表面へ多種の物質を加
えることが試みられている。しかしながら従来の技術で
は成形時の冷却時間は短くなるものの、予備発泡時にお
いては発泡倍率を高めることがむずかしかったり、成形
時においては成形体内部に多くの水分を含むに至るなど
の欠点があり、実質的な効果を期待することができない
。例えば本出願人の出願になる侍関昭４８−４８技斑号
では脂肪酸ピスァミドを重合初期に添加し冷却時間の短
縮を図っている。

しかしこの場合添加する脂肪酸ピスアミド量が一定限度
以内では冷却時間の短縮には有効であるがその限度を超
過すると重合系内の懸濁状態が極度に不安定になるため
に使用する脂肪酸ビスアミド量が限定される。

従って冷却時間の短縮化が限られたものとなるほか、脂
肪酸ビスアミドを多量添加し、冷却時間を短縮したもの
は製造後発泡剤の局在化が起こり、この粒子を発泡成形
すると粒子内部に亀裂を生じるので出来た成形体の品質
を低下させる欠点がある。

本発明者等は上記に鑑み鋭意研究した結果、上記の欠点
がことごとく除去され、冷却時間を短縮し、成形の生産
性を著しく高めることに成功して、本発明を完成するに
到った。

即ち本発明は易揮発性発泡剤を含有する熱可塑性重合体
粒子の表面あるいは、粒子内にジアミンの高級脂肪酸モ
ノアミド化合物を添加し、液体の分散系において、６０
℃〜９５午０の温度で加熱処理を行うことによって、成
形の際の冷却時間を短縮することのできる発泡性熱可塑
性重合体粒子の製造法を提供するものである。

本発明に用いられるジアミンの高級脂肪酸モノアミド化
合物としては、エチレンジアミンのステアリン酸モノア
ミド、メチレンジアミンのステアリン酸モノアミド、ヘ
キサメチレンジアミンのステアリン酸モノアミド、ヘキ
サメチレンジアミンのパルミチン酸モノアミド、メチレ
ンジアミンのパルミチン酸モノアミド、エチレンジアミ
ンのパルミチン酸モノアミド等が好適である。

添加される該モノァミド化合物は熱可塑性重合体粒子１
００部（以下部はすべて重量部である。）に対し０．０
００１部以上、０．１部以下の範囲であり、更に０．０
０１部以上０．０２部以下の範囲が望ましい。ジアミン
の高級脂肪酸モノアミド化合物が０．０００１部未満で
は冷却時間の短縮化に対して効果がなく、又０．１部を
越えて添加しても本発明の効果には大きな向上はなく、
経済的な面を考慮して０．１部を上限とした。又該モノ
アミド化合物は単離が難しく実際にはビスアミド化合物
との混合物として得られることが多いが、本発明は混合
物の状態で添加しても効果は何ら変わるものではない。

熱可塑性重合体粒子に本発明のモノアミド化合物を添加
する方法としては特に限定されるものではなく重合時添
加しても良く、または押し出し機等で混練して添加して
もよい。

加熱処理は、水又はその他重合体粒子と非反応性で非溶
解性の液体の系で行い、熱処理温度としては理論的には
発泡性熱可塑性重合体の軟化点以上、発泡剤含浸温度未
満であればよいが、本発明者等の研究によると６０ｑｏ
〜９５ｏｏがすべての場合に好適である。

又熱処理時間は３０分以上であれば何時間でも良いが、
経済性と冷却時間短縮効果の最適範囲から２時間ぐらい
が好ましい。本発明における発泡性熱可塑性重合体粒子
とは発泡剤を重合時添加し重合するか、又は重合後に発
泡剤を含浸せしめた熱可塑性重合体粒子である。例えば
ポリスチレン、スチレンと他のビニルモノマ−との共重
合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンープロ
ピレン共重合体、ポリエチレンにスチレン又はメチルメ
タクリレートを主成分としたモノマーを含浸又はグラフ
ト重合した重合体等に常温で液状又はガス状の発泡剤を
重合中予め含有せしめるか又は重合後発泡剤を含浸し、
加熱により発泡しうる熱可塑性重合体粒子であって、そ
の他に脂肪酸ビスアミド、非イオン界面活性剤無機物等
が含浸されてもよい。脂肪酸ビスアミドとしてはメチレ
ンビスステアリルアミド、エチレンビスステアリルアミ
ド、ヘキサメチレンビスパルミチン酸アミド、エチレン
ビスオレィルアミド等があり、非イオン界面活性剤とし
てはペンタエリスリトールのエステル、ジベンタエリス
リトールのエステル、グリセリンのエステル、ソルビタ
ンのエステル、ポリオキシエチレンソルビタンのエステ
ル、ボリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンポリプロピレンェーテル等があり、無機物とし
ては硫酸アンモニウム、タルク、シリカ等の一般に使用
される添加剤を含んでいてもよい。熱可塑性重合体粒子
に含浸される発泡性能を有すれば如何なるものでもよい
が主として液体や気体の低級脂肪族炭化水素が好適であ
り、例えばプロパン、ブタン、ベンタン又はこれらを主
成分とするものであり、その一部をへキサン、ヘプタン
、シクロヘキサン、塩化メチル、フレオン等と置換して
用いることは差しつかえない。

発泡剤の添加量は熱可塑性重合体粒子に対して３〜１５
重量％の範囲が好ましい。

なお、本発明によって製造された発泡性熱可塑性重合体
粒子に帯電防止剤、ブロッキング防止剤、溌水剤、等を
含浸、被覆しても差しつかえない。

かくて本発明は何等製造工程上のトラブルを惹起するこ
となく、冷却時間を大幅に短縮することが可能であり、
本発明によって製造された成形体の外観が優秀な製品が
得られる利点がある。

以下実施例によって本発明を説明する。実施例 １ イオン交換水１０＄部（重量部、以下同じ）、スチレン
１０の郭、過酸化ペンゾィル０．３１部、１．１−ピス
（ｔーブチルパーオキシ）３．３．５．トリメチルシク
ロヘキサン０．０７５部、リン酸三カルシウム０．０９
部、Ｑ−オレフィンスルホン酸ソーダ０．００４５部、
塩化ナトリウム０．３部、エチレンビスステアリルアミ
ドｏ．３部、トルェン１．２部、エチレンジアミンのス
テアリン酸モノアミド０．００１部を添加し、濃梓機付
きの５そ容器にて窒素気流中９０ｑｏで５時間重合した
。

次にリン酸三カルシウム０．４部、ブタン８．５部を仕
込み、先づ発泡剤含浸温度の１１０℃に昇温し、３時間
合浸を行った。

その後９ぴ０に温度を下げ２時間加熱処理を行ない、冷
却して４２０になったところで、発泡剤含有スチレンビ
ーズを分離、水洗し乾燥した。この得られた粒径分布の
あるビーズのうち１総０Ａ〜２８３０仏の粒径のビーズ
を用い予備発泡機にて見掛比重約０．０１１夕／ｃｃの
予備発泡粒子を得た。

該予備発泡粒子を２独特間放置後、ＢＥＬＭＯ−９０自
動成形機（化研機工ＫＫ製）で２００側×３５０肌×１
０仇岬の金型を使い成形した。成形条件は蒸気調整圧０
．８ｋ９／仇、予備加熱１０秒、１次加熱３秒、２次加
熱蒸気圧０．２ｋ９／地、３次加熱１４秒、水袷３の砂
で行った。

水袷工程に入った時点から成形体面圧が０．２ｋ９／地
になるまでの時間を冷却時間として測定した。

ここで冷却時間を水冷工程に入った時点から成形体面圧
が０．２ｋ９／均になるまでとしたのは、成形体面圧０
．２ｋ９／めで成形体を成形型内から取り出しても成形
体の膨張、歪が生じなかったからである。本実施例１の
効果を示すデータは第１表に記載の通りである。

実施例 ２ 実施例１のエチレンジアミンのステアリン酸モノアミド
０．００１部の代りに、エチレンジアミンのステアリン
酸モノアミドとエチレンビスステアリルアミドとを主成
物とする混合物（エチレンジアミンのステアリン酸モノ
アミド含有率、５の重量％）を０．００援部添加し、他
は実施例１と同機に行つた。

実施例 ３ 実施例１のエチレンジアミンのステアリン酸モノアミド
０．００１部の代りにへキサメチレンジアミンのパルミ
チン酸モノアミド０．００１部を添加し、他は実施例１
と同様に行った。

実施例 ４ 実施例１のエチレンジアミンのステアリン酸モノアミド
を０．００１部添加する代りに、これを０．０１部添加
し、他は実施例１と同様に行った。

実施例 ５ 実施例１のエチレンジアミンのステアリン酸モノアミド
０．００１部のかわりに、エチレンジアミンのステアリ
ン酸モノアミドとエチレンビスステアリルアミドとの混
合物をモノアミドの童で０．１部になるように添加し、
他は実施例１と同様に行った。

実施例 ６ 実施例１の発泡剤ブタンを含浸後、９０ｑｏで２時間、
加熱処理を行うかわりに、８０ｏｏで２時間加熱処理し
た以外は実施例１と同様に行った。

実施例 ７ 実施例１の９０℃で２時間加熱処理を行うかわりに、９
０ｑｏで１時間加熱処理した以外は実施例１と同機に行
った。

実施例１〜実施例７の結果をすべて第１表に示した。

比較例 １ 実施例１のエチレンジアミンのステアリン酸モノアミド
を０．００１部を添加するかわりにこれを全く添加しな
い以外は実施例１と同様に行った。

比較例 ２実施例１のエチレンジアミンのステアリン酸
モノアミドを０．００１部添加する代りに、エチレンジ
アミンのステアリン酸モノアミドとエチレンビスステア
リルアミドとの混合物をモノアミドの量で０．００００
５部になるように添加し、他は実施例１と同様に行った
。

比較例 ３ エチレンジアミンのステアリン酸モノアミドとエチレン
ピスステアリルアミドとの混合物をモノアミド量で０．
２部になるように添加し他は実施例１と同様に行った。

比較例 ４発泡剤舎浸後５０ｑｏで２時間加熱処理した
以外は実施例と同様に行った。

比較例 ５ 発泡剤含浸後９０℃で１５分加熱処理した以外は実施例
１と同様に行った。

比較例 ６ 発泡剤含浸後加熱処理せずすぐ冷却した以外は実施例１
と同様に行った。

比較例 ７ 実施例１のエチレンジアミンのステアリン酸モノアミド
を０．００１部添加するかわりに、これを全く添加しな
いこと及び９０ｑＣで２時間加熱処理するかわりにこの
加熱処理を全く行わないこと以外は実施例１と同様に行
った。

比較例１〜７の結果を実施例１〜７と併せて第１表に示
した。

第 １ 表 （注）※：比較例７の冷却時間６分２０秒を基準とする
冷却時間の短縮率である。

※※：成形体の外観とは本発明の実施例及び比較例によ
って得られた成形体の外観である。以上の第１表の結果
から本発明におけるモノアミド化合物の添加によって加
熱処理による成形サィクルの冷却時間の短縮効果の著し
いことがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 易揮発性発泡剤を含有する熱可塑性重合体粒子に主
   成分としてジアミンの高級脂肪酸モノアミド化合物を添
   加し、液体分散系において６０℃〜９５℃の温度で加熱
   処理を行うことを特徴とする発泡性熱可塑性重合体粒子
   の製造法。 ２ 熱可塑性重合体粒子がポリスチレン系重合体粒子で
   ある特許請求の範囲第１項記載の発泡性熱可塑性重合体
   粒子の製造法。 ３ ジアミンの高級脂肪酸モノアミド化合物の添加量が
   熱可塑性重合体粒子１００重量部に対して０．０００１
   〜０．１重量部である特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の発泡性熱可塑性重合体粒子の製造法。 ４ 液体分散系において６０℃〜９５℃の温度で３０分
   間以上加熱処理を行う特許請求の範囲第１項又は第２項
   又は第３項記載の発泡性熱可塑性重合体粒子の製造法。