JPS58198541A - 発泡性粒子の製造法 - Google Patents

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、発泡性粒子の製造法に関するうさらに詳［
７くは、熱可塑性樹脂発泡体の好ｊｌｌｌｌか製造原料
である安定方発泡性粒子の製造方法に関する。

従来から、熱可塑性樹脂粒子（例えば、ポリスチレン）
Ｋプロパン、ブタン、ペンタン等のｌＡ揮発性溶剤（必
要ｒＣ応じて発浩助剤）ｆ含浸５せた発泡性粒子を原料
とし、これを押出１ｉ／１９成形ヤ予僧発泡後の型内成
形等に付して発泡体を得る方法が広く用いられている。

かような発泡性粒子の製造法は種々提案されているが、
従来の方法［おいて得られ九発泡性粒子の発泡剤の保持
力は、ことに代表的なブタンやプロパンを用いた場合に
低く発泡性粒子として保存や貯蒙することが困難であり
、できるだけ短時間内に予備発泡等の発泡操作に供する
必要があつ几、また、従来法においては含浸に高圧（通
常６〜２　ｓ　ｋｇ／ｄ＞の容器を必要とする点も不利
であった。

この発明はかような点を解消すべくなされたものであり
、発泡性粒子りして長時間放置した際にも、良好な発泡
性が保持されてなる発泡性粒子の簡便な製造法を提供す
るものである。この発明の発明者らは、種々知られた揮
発性発泡剤のうち。

ペンタンを少量の溶剤型発泡助剤と共に特定の熱可塑性
樹脂に特定の方法で含浸させることにより、高圧を付す
ことなく貯蔵性に優れた発泡性粒子が得られる事実を見
出しこの発明に到達した。

かくしてこの発明によれば、ポリオレフィン系樹脂にビ
ニル芳香族樹脂が少なくと一一部で化学的に結合し急熱
ｉＴｒ塑性樹脂粒子１００重簀部に対して、８〜１６重
量部のペンタン系発泡剤及び少量の溶剤型発泡助剤を、
攪拌下でかつ実質的に無水雰囲気下で、上記粒子に気相
含浸又は滴下して均一に含浸させることｆ特會とする発
泡性粒子の製造法が禅供される。

この発明の発明らが知るか虻り、発泡剤及び発泡助剤を
かような無水系で気相含浸父は滴下含浸させる方法自体
、全く知られていない。

この発明にお−て、ペンタン系賢泡剤とは、ペンタンを
少なくと４６０％以上含有する炭化水素系化合物を示す
ものである。オた、ペンタンは各種異性体を含んでいて
もよい、一方、溶剤型発泡助剤とは、熱可塑性樹脂と相
溶性で発泡時に該樹脂を軟化させて膨張し易くさせるも
のであり、具体的ニはベンゼン、トルエン、キシレン、
トリクレン、パークレン、シクロヘキサン、ＰＱ塩（ｔ
Ｊ［スチレンモノ１−等の沸点８０〜１５０℃前後の有
機溶剤が挙げられる。

上記発泡剤及び発泡助剤の熱可塑性樹脂粒子への気相含
浸又は滴下量は、前者が熱可塑性樹脂粒子ｔｏｏｔｔｔ
部に灯して８〜１５重崎部が適切であり、後者は同様に
１〜８重量部が適切である。

７５＼ような発泡剤及び発泡助剤は、例えばそれぞ）］
別々＃ＩＣ滴下されてもよいが１通常、梶合液として滴
下するのが好ましい。

この発明の熱可塑性樹脂粒子は、ポリオレフィン系樹脂
にビニル芳香族樹脂が少なくとも一部で化学的に結合し
た熱可塑性樹脂からなるものである。上ｒ、「少なくと
も一部で化学的に結合した」という曙は、ポリオレフィ
ン系樹脂分子鎖の少なくとも一部がビニル芳香族樹脂に
よってグラフト化及び／又は架橋されていることを意味
する。かような熱可塑性樹脂は通常ポリオレフィン系樹
脂粒子とビニル芳香族モノマーとを水性媒体中和懸濁し
、公知の重合条件に付すことにより得られる。

この際、ポリオレフィン系樹脂粒子を２０〜７゜重量％
、ビニル芳香族モノマーを８０〜８０重量％の割合とす
るのが適当である。

なお、上記ポリオレフィン系樹脂と［７ては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン及びエチレン−酢酸ビニル、エチ
レン−塩化ビニル、エチレン−メタクリル酸メチルのど
と傘エチレンを主（５０重量％以上）とする共重合体等
が塁げられ、ポリエチレン及びポリプロピレンが好適に
用いられる。

一方、ビニル芳香族モノマーとしては、スチレン、メチ
ルスチレン、ハロゲン化スチレン及びスチレン−ジビニ
ルベンゼン、スチレン−メタクリル酸メチル等のスチレ
ン系モノマーを主（５０１量％以上）とする混合物等が
挙げられ、スチレンが好適に用いられる。

きょうな熱可塑性樹脂は、ビオセラン（清水化゛成品工
業−の商標名）の名称で容易にへ手町峠である。

１肥、熱可塑性樹脂粒子に前記発泡剤及び発泡助剤が、
攪拌下で２５１つ実質的に無水雰囲気下で宇骨気相含浸
又は定量滴下される。この［実質的に卸水雰囲気下」と
は、含浸にかいて、従来の懸濁法のごとき水系検体を全
く用いないことを意味するものである（’ｌ！ＩＶＣ，
熱可塑性樹脂粒子を予め完全に乾燥させることを意味し
なへただし、乾燥させることは好ましめ態様である。）
。

なお、定量気相含浸とは一定量の発泡剤及び発泡助剤を
短時間に容器の中へ入れることを意味」７この態様が容
器内に形成される発泡剤及び発泡助剤の液相部と気相部
のうち、気相状態の発泡剤及び発泡助剤が樹脂の内部へ
含浸されることを意味している。

一方、定量滴下と紘発泡剤及び発泡助剤を液状で連続的
に滴下することを意味Ｉ２、こｏＩＩｔｐｕｔ樹脂への
発泡剤及び発泡助剤Ｏ吸収連間と滴下量とが同時進行し
液相部が容器内にほとんど残らなｉ状態で含浸されるこ
とを意味する。

なお、滴下時には熱可塑性樹脂粒子を攪拌することが、
均一な含浸を得る点から必要である。かような含浸は通
常攪拌機をｉえた容器中で行なってもよいし、容器を回
転させそ含浸してもよい。

なお、この場合発泡剤等を滴下中は容器を１！！ｉに加
圧しなくてもよく開放系であつ′τもよい０滴下は常温
〜６０℃好オしくは約８５℃〜５０℃の条件下で発泡に
必要な発泡剤篭及び発泡助剤量を約５〜１８０分かけて
行なわれるように滴下連関を調整することが望ましめ、
約６５）未満では含浸温度を高めても発泡剤及び発泡助
剤の樹脂への吸収性が悪く均一な含浸ができずＱ抱時に
気泡のムラが生じるつ又、約１８０分をこえると発Ｍ、
Ｐｌの樹脂内部での拡散が充分に行なわれて良好な気泡
状冑が形成されるが、ｔｓｏ８をこえても気泡レベルは
ほとんど変化せず安定した状態のものが得ら？するのて
時間的な延長は経済的にもＩＰ！ｆ票ではない。

（ただし、これらの条件は通常の工業的規模、すなわチ
０．５〜１０）ンの発泡性粒子？Ｉ令時の条件を示すも
のであＣ）、極〈少量や多量の一′！子ｌＩｌ造時にお
−ては適宜条件を設定すればよく制限されるものではな
い、） かように１−て得られた発泡性粒子は、優れた発泡性を
長時間有しており、長時間後に発泡させて得られた発泡
体の気泡も均一であり、貯絨、輸送等の点から従来の＠
重性粒子に比して執めて有利なｔのである。ことにｌＯ
℃程度の低温下で貯蒙した場合には２〜Ｓ週間、その発
泡性や成形性に影響が見られない。

次に、仁の発明を実施例によりさらに詳しく説・月する
が、これによりこの発明は限定されるｔ。

ではない。

実詐例１ ポリ１チレン４０重僻部とスチレンモノマ−６０１１景
部とを水性媒体中で重合帯性に付して得た熱可塑性Ｓ＃
脂粒子１５００重量部を樹脂粒子を通過１、ないが１１
発泡剤ガスを流通させる程度の多孔仕切書）抜を取り付
けた円筒状容器（！５０ｗａＸ１８０ダ腸）に入れた彼
、仕切り板上の樹脂粒子を攪拌羽根によって均一に攪拌
した。

攪拌丁でペンタン２２５重量部とトルエン８０重殖：部
Ｏ混合液を仕切り板の下へ樹脂粒子に接触しなめように
約５分間程かけて全量装入した後、温度を８５℃に保ち
つつ８時間含浸させ次。

この含浸操作は容器を密閉した状態で行なった。

３時間含浸した後、容′ａＩ力亀ら壊り出した直後０発
泡性粒子中のペンタンとトルエンの混合液としての吸収
量を樹脂に対しての重量部として測定したところ１９＠
重量部であった。

父、得られた発泡性粒子の発泡倍数及び気泡の状態を測
定する為に発泡性粒子を大気中に放置し、一定時間毎に
発泡槽（約０．４ｊ）で蒸気圧０．２−〇蒸気を８０〜
６０秒間吹き込んで加熱し発泡粒子を得る方法で発泡体
を作成した。更にペンタンとトルエンの樹脂内部へＯ吸
収移行性を発泡粒中心部に形成される芯（未含浸Ｏ状９
ｍ）の大きさと判定した。その結果を表１に示す。

表１ 発泡粒を意味する。

実施例！ ペンタン量を１６５重量部トルエンの代わりにミクロ・
＼キサンを３７：ｌ置部を用い、含浸条件として含浸ａ
ｒＩｅｓａ℃、含浸時間２時間とする以外、Ｐ、＃ｌｉ
Ｉ例１と同様にして発泡体を作成し、又、含浸２時間後
のペンタンとトルエンの混合液吸収量を８１！宇した。

吸収量は取出直後で１８１重量部であつ几、放置時間と
発泡性についても実施例１と同様の方法で評価した。そ
の結果を表２に示す。

表２ 比較例１ 実施例１．２で用いた同種類の熱可塑性樹脂粒子ｔｓｏ
ｏ重量を仕切り板のなめ状９１３円筒状容器（２５０ｗ
Ｘ１８０．ｅ’閤）に入れ攪拌下にペンタンとトルエン
の重量比率が２２５対８０となるような混合液を容器内
の樹脂がｆＩＩＰ、ｆｆ（する迄注ぎ人ね密閉した状−
で温間８５°ＣＫ７Ｆｌ′ｌ温１．ながら８時間含浸さ
せた。

！”１様ｎてペンタンとミクロ−・キサンの電量比率が
１６５対８７となるような混合液を浸漬する迄注入し、
５０°Ｃで２Ｗｓ関含浸さ分な。

このようＦＣ（、て得た発泡性的子を実施例１．２と同
じ方法で発泡性、気泡の状障、芯の有無を経時的に測定
し九、この結果を表８に示す。

范程にならない状態を恵軟する。

実施例畠 ポリエチレン６０重量部とスチレンモノマー５０重量部
とを水性媒体中に付して得た熱可重性樹脂粒子５ｏｏｏ
重量部を回転容ｅに入れ、ペンタン４５０重量部、トル
エン４０重量部の混合液を回転容器のシャフトを通して
容器内部に注入滴下した０滴下ｃａｓして同転容器及び
樹脂を８５℃に維持して混合液の全量が８時間で注入滴
下できるように流量調整を行なった。

８時間後に取り出した発泡性粒子への混合液吸収量を測
定したところ４０７重量部であった。

経時的な発泡性、気泡の状１１ｃついては実施例１と同
様な方法で行なった。

表３ 実施例４ ポリエチレン８０重量部とスチレンモノマー７０重量部
とからなる熱用塑性権脂粒子８０００重量部とペンタン
８００腫量−とキシレン５６重ｔａＯｍ合液を用−て実
施例８と同機な方法で滴下含浸を行なった。

滴下条件として含浸温１ｊ６０”ｃに維持しながら滴下
時間が２時間となるようにａｉａ参を行なった０滴下が
終了した後ｔｃＩ！に６０℃に維持した状節で１時間１
転を紗け、その後冷却してＱ潅性粒子を回転容器から散
り出した。その評−憂実施例自と同じ方法で行外った。

職出ＩＩＩ後の発泡性粒子の吸収量は８４０重景部で島
つｔ。

比較例！（１１濁含浸法） 実施例１の熱可塑性樹脂１５００重量部を仕切り板のな
い状態の円筒容器（２５０ｍＸ１８０夏酵）に入れ、Ｗ
！にトルエン８０重量部と界面活性剤（ドブむルベンゼ
ンスルフオン酸ナトリウム）０．５Ｍ凝部と水２０００
重量部で−）め乳化分散させ＆％のを加えて懸濁させ、
次ｉでベンタフ２２５重重部を加えて５０℃下で８時間
攪拌させて含浸を行なった。得られた発泡性粒子を取り
出し、脱水すると共に実施例１と同様に一定時間放置し
た後発泡体を作成してその発泡性、及び気泡の状態を調
べ几。

以上の実施例１〜４及ｒ１：比較例１〜２からも示され
るように、仁の発明の製造方法による発泡性粒子はＩＦ
＠時的に気泡の変化を伴なうことなく、常に成形可能１
に発泡粒子が得られていることが判る。

又、発泡性について％発泡性粒子を長時間放置しても発
泡倍数があまり低下せず、その優れた発泡性が保持され
ていることが判る。

一方、はぼ同様な条件でも、従来のごとき液相含浸（ド
ブ漬は含浸）法で得られた発泡性粒子は過剰な発泡剤及
び溶剤を吸収している為に加熱発泡して得られた発泡粒
は非常に収縮がしやすく、かつ気泡が粗大で成形不可能
な状態であることが判る。

又、懸濁含浸法で得られた発泡性粒子についても気泡は
粗となり経時的［発泡低下が大きくおこることが判る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ｏ　　ポリオレフィン果樹Ｉｔ）（にビニル芳香族樹
   脂が少なくとも一部で化学的に給金した熱可塑性樹脂粒
   子１００重量部に対して、８〜１５重量部のペンタン系
   発泡剤及び少量の溶剤型発泡助剤を、攪拌下でｂつ実質
   的に無水゛￥囲気下で、上１粒子に気相含浸又は滴下し
   て均一に含浸させる゛ことを特徴とする発泡性粒子の製
   造法。 ２、溶剤型発泡助剤の気相含浸又は滴下量が、熱可塑性
   樹脂粒子１００重量部に、灯して１〜８重量部である特
   許請求の範囲第１項に配蒙の製造法。 ８、滴下が、常温〜６０℃の温度下で約５〜１８０分間
   かけて行なわれる特許請求の範囲第１項又ｔ４２項に記
   駿の製造法・ ４、熱可塑性樹脂粒子が、２０〜７６１脅％のけりオレ
   フィン系樹脂粒子と８０〜ａ　ｏａｔ％のビニル芳香族
   系モノマーとを水性媒体中で重合φ件に付して得られた
   樹脂粒子である特許請求の範囲第１〜８項のめず／１２
   ５．に１蒙の製轡法６、ポリオレフィン系樹脂が、ポリ
   エチレン又はポリエチレン系共重合樹脂である特許請求
   の範囲＠４墳Ｖ、歌の製造法。 ６、ビニル芳香族系モノマーが、ググレンである特許請
   求の範囲第４項配蒙の製造法。