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TWI502009B - Frozen composite resin particles for cryopreservation, method for producing the same, method for preserving the foamed composite resin particles, and a foamed molded article - Google Patents

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Publication number
TWI502009B
TWI502009B TW100104941A TW100104941A TWI502009B TW I502009 B TWI502009 B TW I502009B TW 100104941 A TW100104941 A TW 100104941A TW 100104941 A TW100104941 A TW 100104941A TW I502009 B TWI502009 B TW I502009B
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TW
Taiwan
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composite resin
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particles
amount
Prior art date
Application number
TW100104941A
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English (en)
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TW201139541A (en
Inventor
Yasutaka Tsutsui
Masahiko Ozawa
Original Assignee
Sekisui Plastics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Plastics filed Critical Sekisui Plastics
Publication of TW201139541A publication Critical patent/TW201139541A/zh
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Description

冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子、其製造方法、其保存方法、冷凍保存發泡性複合樹脂粒子及發泡成形體 發明領域
本發明係有關於一種冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子、其製造方法、其保存方法、冷凍保存發泡性複合樹脂粒子及發泡成形體。更詳細而言,本發明係有關於一種於聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂粒子中含有戊烷,並使水分附著到複合樹脂粒子表面之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子、其製造方法、其保存方法、冷凍保存發泡性複合樹脂粒子、及發泡成形體。
發明背景
一般而言,聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂之發泡性粒子(亦僅稱發泡性複合樹脂粒子)係藉由使揮發性發泡劑浸漬至複合樹脂粒子(亦僅稱樹脂粒子)而製得。又,眾知,是以使發泡性複合樹脂粒子中含有水分(例如參考特公平6-104746號公報:專利文獻1、或特公平7-91405號公報:專利文獻2)來改善發泡成形體之成形性等。
專利文獻1及2中記載之發泡性複合樹脂粒子的水分含量為0.5~1.5重量%,且在實施例中所使用之揮發性發泡劑為丁烷。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:特公平6-104746號公報
專利文獻2:特公平7-91405號公報
近年,發泡性複合樹脂粒子之製造場所多不同於將所製得之發泡性複合樹脂粒子予以發泡加工之場所。兩者不同時,有輸送發泡性複合樹脂粒子之必要,而為使輸送通常使用作為易揮發性發泡劑之含丁烷的發泡性複合樹脂粒子,必需在極力抑制丁烷之揮發、並維持住發泡性複合樹脂粒子之發泡能力的狀態下加以輸送。一般使用的輸送機構為冷凍輸送。含丁烷之發泡性複合樹脂粒子例如係以-15℃左右冷凍保存,然而,即使在充分冷卻後加以冷凍輸送,在考慮到其後在常溫之預發泡及安全性之觀點上,則必需使用耐壓性容器。因此,有無法大量輸送發泡性複合樹脂粒子、且輸送本身耗費成本之問題。
另一方面,在使用在常溫下為液體之戊烷來作為發泡劑時,只要將其含戊烷之發泡性複合樹脂粒子予以冷凍,即便未使用耐壓性容器而使用可密閉的容器(包含袋狀物),亦可在某種程度上確保發泡性複合樹脂粒子之發泡能力。
而,經冷凍之發泡性複合樹脂粒子在預發泡前,是從可密閉容器中取出。發泡劑之散逸係從該時間點開始。發泡性複合樹脂粒子從容器中取出到進行預發泡為止之間,必須保持預定的發泡能力。可保持發泡能力的發泡性複合樹脂粒子之量為一包裝單位。
具體而言,在每預發泡1次使用發泡性複合樹脂粒子10kg且預發泡時間為5分鐘的情況下,若發泡能力的保持時間為10分鐘,則可將一包裝單位設為20kg。若一包裝單位變少量,則生產效率會降低且包裝資材之費用會增大。又,保管、輸送多量的包裝單位時之效率會下降、且在發泡性複合樹脂粒子之填充作業或發泡時之開封作業會產生龐大的作業工時。因此,少量的一包裝單位不具備經濟性。故而,為在容許的範圍內增加一包裝單位,以可將在開放下出自發泡性複合樹脂粒子之發泡劑散逸加以抑制(換言之,延長發泡能力的保持時間)為宜。
如此一來,依據本發明可提供一種冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,其具有聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂粒子、包含於前述複合樹脂粒子中之含有戊烷之揮發性發泡劑7.5~11重量%,及附著在前述複合樹脂粒子之表面之附著水分0.5~1.5重量%。
又,依據本發明,可提供一種使上述冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子預發泡後,接著加以模內成形所製得之發泡成形體。
此外,依據本發明可提供一種冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之製造方法,係上述冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之製造方法,其具有:使含有前述戊烷之揮發性發泡劑浸漬至前述複合樹脂粒子之步驟;及將浸漬後之複合樹脂粒子進行加濕或脫水,藉以調整表面附著水分之量的步驟。
又,依據本發明可提供一種冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之保存方法,其係將上述冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子保存在設定在-5℃以下之容器內,直到進入預發泡步驟為止。
此外,依據本發明可提供一種冷凍保存發泡性複合樹脂粒子,其係保存在設定在-5℃以下之容器內,且具有聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂粒子、包含於前述複合樹脂粒子中之含有戊烷之揮發性發泡劑7.5~11重量%,及附著在前述複合樹脂粒子之表面之附著水分0.5~1.5重量%。
依據本發明之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,可藉由在預定表面附著水量與揮發性發泡劑量,而保持良好的預發泡時作業性,並可延長冷凍保存後之發泡能力的保持時間。
此外,複合樹脂粒子為包含作為聚烯烴系樹脂之聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂100重量份、與聚苯乙烯系樹脂110~900重量份之粒子時,可提供一種發泡性複合樹脂粒子,既可保持良好的預發泡時作業性,並可延長冷凍保存後之發泡能力的保持時間,並且,可賦予已提升抗裂解性的發泡成形體。
又,當複合樹脂粒子為包含作為聚烯烴系樹脂之聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂100重量份、與聚苯乙烯系樹脂110~730重量份之粒子時,可提供一種發泡性複合樹脂粒子,既可保持良好的預發泡時作業性,並可延長冷凍保存後之發泡能力的保持時間,並且,可賦予已提升抗裂解性的發泡成形體。
此外,在冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子還具有0.05~0.5重量%之內部水分時,可提供一種發泡性複合樹脂粒子,既可保持良好的預發泡時作業性,並可延長冷凍保存後之發泡能力的保持時間,並且,可賦予有抑制住氣泡差異的發泡成形體。
又,當含有戊烷8.5~10.0重量%時,可提供一種發泡性複合樹脂粒子,既可良好地保持預發泡時之作業性,並可藉由將預發泡粒子中之氣泡大小調整在更適當的範圍內,賦予可在高維下使成形性與抗裂解性兩者兼具之發泡成形體。
此外,當冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子還具有附著在其表面之0.01~0.1重量%的保濕劑時,可良好地保持預發泡時之作業性,並可更加延長冷凍保存後之發泡能力的保持時間。
又,當保濕劑為100~600之重量平均分子量之聚乙烯二醇時,可良好地保持預發泡時之作業性,並可更加延長冷凍保存後之發泡能力的保持時間。
再者,依據本發明之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之製造方法,可簡便製造具有上述效果之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子。
又,依據本發明之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之保存方法,可簡便地保存具有上述效果之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子。
此外,本發明之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子具有良好的預發泡時作業性,且為冷凍保存後之發泡能力的保持時間很長之粒子。
用以實施發明之形態
發泡性複合樹脂粒子一般是在其製造後,使附著在其表面之水分乾燥。其理由是因為:在冷凍保存發泡性複合樹脂粒子時,附著在表面的水分會使粒子彼此結合,且在預發泡前有解開結合之作業的必要。因此,迄今是以極力避免有水分存在為宜。本發明之發明人等發現,只要表面附著水分之量在特定範圍內,即可防止粒子彼此之結合,並且意外地發現亦可延長發泡能力的保持時間而完成本發明。
本發明之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子(以下亦僅稱為發泡性複合樹脂粒子)在聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂粒子表面具有預定範圍量的附著水分,並在複合樹脂粒子中具有預定範圍含量的揮發性發泡劑(以下亦僅稱為發泡劑)。
(表面附著水量)
附著在發泡性複合樹脂粒子表面的水量在0.5~1.5重量%範圍。在未滿0.5重量%的情況下,出自發泡性複合樹脂粒子之發泡劑散逸的抑制效果會變得不夠充分而無法延長發泡能力的保持時間。當超過1.5重量%時,在冷凍保管後進行發泡時,發泡性複合樹脂粒子彼此會強固結合,而在作業面上產生難以將發泡性複合樹脂粒子吸引到發泡機等非常大的問題。理想水量為0.6~1.2重量%。例如,可設定在0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1.0重量%或1.1重量%之水量。附著在表面的水量係藉由卡爾費雪法(Karl Fischer’s method)測定全水量與粒子內部之水量,並自前者減去後者而加以算出。詳細的算出方法記載於實施例之欄中。
水量之調整並未有特別限定,例如有公知的加濕法(例如,噴霧法、浸漬法等)或脫水法(例如,加熱法、離心分離法、減壓保持法等)。具體而言,以濕式進行發泡劑之浸漬時,可藉由在離心分離機浸泡1分鐘以上來加以調整。又,以乾式進行時,可在發泡劑浸漬時藉由添加依照所期望之水量的水分來進行調整。
(揮發性發泡劑含量)
含於發泡性複合樹脂粒子之發泡劑含量在7.5~11重量%範圍內。若發泡劑含量未滿7.5重量%,則發泡性複合樹脂粒子之發泡性可能會降低。一旦發泡性降低,則可能會有難以製得高體積倍數(bulk multiple)之低體密度(bulk density)的預發泡粒子、且將該預發泡粒子予以模內成形所製得之發泡成形體之熔融率下降而造成抗裂解性降低的情況發生。另一方面,若超過11.0重量%,則預發泡粒子中之氣泡大小容易變得過大,而有成形性下降、或製得之發泡成形體之壓縮、彎曲等強度特性下降的情況發生。較理想的發泡劑含量在8.5~10.0重量%範圍內。例如,可設定在8.7重量%、8.9重量%、9.1重量%、9.3重量%、9.5重量%、9.7重量%或9.9重量%之發泡劑含量。
發泡劑以含有戊烷作為主要成分(例如50重量%以上)為佳。在此,戊烷乃指鏈型戊烷,例如,可從i-戊烷、n-戊烷、及兩戊烷之混合物選擇。尤其,以使用以20:80~100:0之比包含i-戊烷與n-戊烷之戊烷為佳。戊烷以外的其他發泡劑可舉如:丙烷、n-丁烷、異丁烷、環戊烷、己烷等碳氫化物。
包含預定量發泡劑的發泡性複合樹脂粒子,可藉由在水性媒劑中將發泡劑浸漬至複合樹脂粒子之方法(濕式浸漬法)、或在未存有媒劑的情況下加以浸漬之方法(乾式浸漬法)而製得。
(內部水量)
發泡性複合樹脂粒子以具有0.05-0.5重量%之內部水分為佳。在低於0.05重量%內部水量的情況下,預發泡粒子表面及內部之氣泡會變得很微細、並有氣泡差異變大之傾向。一旦超過0.5重量%,則預發泡粒子表面及內部之氣泡會變得非常粗大,造成發泡成形體之外觀變差。理想水量為0.1~0.45重量%。例如,可設定成0.15重量%、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%或0.35重量%之水量。
作為調整內部水量之方法並未有特別限定,可藉由公知方法加以調整。例如有:(i)使浸漬發泡劑前之複合樹脂粒子與水分接觸、或使粒子乾燥之方法、(ii)使發泡性複合樹脂粒子與水分接觸、或使粒子乾燥之方法、(iii)同時進行前2方法之方法等。該等方法中,從表面附著水量之調整是藉由使水分接觸發泡性複合樹脂粒子之方法進行看來,以方法(iii)為佳。而,方法(ii)之「使發泡性複合樹脂粒子與水分接觸」亦包含於水性媒劑中進行發泡劑浸漬之情況。
在方法(iii)中之複合樹脂粒子,例如在內部水量很少時,可使複合樹脂粒子分散到水性媒劑,並在密閉下將該媒劑以110~140℃保持2~5小時,藉以將內部水分賦予到複合樹脂粒子中。而,以先在水性媒劑中添加分散劑為佳。內部水量很多時,可使乾燥機複合樹脂粒子乾燥以減少水分。例如,在間歇式氣流乾燥機的情況下,理想是以將10~70℃、且較理想是以將20~60℃之空氣流通0.5~3小時來減少至預定量的水分。又,亦可使複合樹脂粒子在含有多量的水分後,以乾燥機加以乾燥來調整內部水量。又,亦可在恆定控制溫度與濕度的環境中,將複合樹脂粒子放置一定時間來調整內部水量。而,複合樹脂粒子之內部水量以調整在0.05~0.5重量%之範圍內為佳。例如,可調整成0.1重量%、0.15重量%、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%、0.35重量%、0.4重量%或0.45重量%之水量。
此外,在大量生產複合樹脂粒子的情況下,以空氣輸送複合樹脂粒子時,可藉由調整其空氣輸送時之空氣溫度(稱為氣動溫度)與流速,來製得包含預定量內部水分的複合樹脂粒子。例如,以氣動溫度理想在10~70℃、較理想在20~60℃、且流速理想在5~30m/秒、較理想在10~20m/秒加以輸送,可簡便地調整成預定量的內部水量。氣動溫度未滿10℃時,內部水量會超過0.5重量%,而當氣動溫度超過70℃時,內部水量則會變成未滿0.05重量%。另一方面,流速未滿5m/秒時,在垂直方向的複合樹脂粒子之輸送會變得困難、或內部水量會變成未滿0.05重量%。當流速超過30m/秒時,雖不成問題卻因必需大型製作送風機而缺乏經濟性、或內部水量可能超過0.5重量%。
如此一來,藉由濕式浸漬法或乾式浸漬法使預定量的戊烷浸漬至將內部水分調整成預定量的複合樹脂粒子中,可製得含有預定量戊烷之發泡性複合樹脂粒子。在此,由於表面附著水量之調整是在發泡劑浸漬時或浸漬後進行,因此屆時內部水量亦可能會產生變化。故而,在方法(iii)中,以同時進行表面附著水量與內部水量之調整為佳。
(保濕劑)
還可使0.01~0.1重量%之保濕劑附著到發泡性複合樹脂粒子表面。藉由附著保濕劑,可更長期地防止已附著到發泡性複合樹脂粒子表面之水分蒸發。保濕劑之附著量未滿0.01重量%時,水分蒸發的防止效果可能會不夠充分。多於0.1重量%時,會因發泡性複合樹脂粒子有黏性而在發泡時之作業面產生問題。較理想的保濕劑之附著量為0.02~0.08重量%。例如,可設定成0.03重量%、0.04重量%、0.05重量%、0.06重量%或0.07重量%之保濕劑量。
保濕劑只要不會對發泡產生不良影響,即未有特別限定。例如,可為聚乙烯二醇、烷基酚聚氧乙烯醚、或硬脂酸單甘油脂等。之中,以100~600重量平均分子量的聚乙烯二醇為佳。
(複合樹脂粒子) (1)聚烯烴系樹脂
聚烯烴系樹脂並未有特別限定,可使用公知樹脂。又,聚烯烴系樹脂可呈交聯。例如,可為分岐狀低密度聚乙烯、直鏈型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸乙烯甲基酯共聚物、該等聚合物之交聯體等聚乙烯系樹脂、丙烯均聚物、乙烯丙烯隨機共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、及乙烯-丙烯-丁烯隨機共聚物等聚丙烯系樹脂。上述例示中,低密度以0.91~094g/cm3 為佳、且以0.91~0.93g/cm3 較佳。高密度以0.95~0.97g/cm3 為佳、且以0.95~0.96g/cm3 較佳。中密度為該等低密度與高密度之中間密度。
(2)聚苯乙烯系樹脂
聚苯乙烯系樹脂係以聚苯乙烯或苯乙烯為主要成分,乃苯乙烯與其它可共聚合單體之共聚物。主要成分乃指苯乙烯佔全單體之70重量%以上。其它單體可如:α-甲苯乙烯、p-甲苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、二乙烯苯、與聚乙烯二醇二甲基丙烯酸酯等。例示中,烷基為碳數1~8之烷基。
(3)聚苯乙烯系樹脂與聚烯烴系樹脂之比例
在發泡性複合樹脂粒子中,以在110~900重量份對聚烯烴系樹脂粒子100重量份之範圍內,含有聚苯乙烯系樹脂為佳。而,兩樹脂之比例大致對應於用以製造發泡性複合樹脂粒子所對應之兩單體比例。
一旦聚苯乙烯系樹脂之含量多於900重量份,則發泡成形體之抗裂解性可能會降低。另一方面,一旦少於110重量份,雖可大幅提升抗裂解性,但發泡劑從發泡性複合樹脂粒子表面之散逸會有加速的傾向。因此,因發泡劑之保持性下降可能導致發泡性複合樹脂粒子之珠粒壽命變短。較理想的聚苯乙烯系樹脂之含量為110~730重量份、更理想的含量為120~560重量份、且尤其理想的含量為140~450重量份。
(4)複合樹脂粒子之製造方法
聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂乃聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之混合樹脂。雖然混合樹脂亦可使用單純將兩樹脂加以混合之樹脂,但以在以下說明之聚烯烴改質苯乙烯系樹脂為佳。較理想的混合樹脂為聚乙烯改質苯乙烯系樹脂。
聚烯烴改質苯乙烯系樹脂之粒子(亦稱改質樹脂粒子)係藉由將苯乙烯系單體加入分散保持有聚烯烴系樹脂粒子之水性媒劑中並使其聚合而製得。以下將說明改質樹脂粒子之製造方法。
聚烯烴系樹脂粒子可使用公知方法製得。例如有:在使用擠製機將聚烯烴系樹脂予以熔融擠出後,藉由水中切割或絞切(strand cutting)等造粒之方法。聚烯烴系樹脂粒子之形狀可為真球狀、橢圓球狀(蛋形)、圓柱狀、角柱狀、粒狀或顆狀。以下,聚烯烴系樹脂粒子亦記為微顆粒(micropellet)。
聚烯烴系樹脂粒子中亦可包含游離基清除劑(radical scavenger)。游離基清除劑可事先添加在聚烯烴系樹脂粒子中,或可在進行熔融擠出的同時進行添加。游離基清除劑為聚合抑制劑(包含聚合阻滯劑)、鏈轉移劑、抗氧化劑、及受阻胺系光安定劑等具有捕捉游離基作用的化合物,以難溶於水者為佳。
聚合抑制劑例如有:t-丁氫醌、對甲氧苯酚、2,4-二硝基酚、t-丁鄰苯二酚、sec-丙鄰苯二酚、N-甲-N-亞硝苯胺、N-亞硝基苯胲、亞磷酸三苯酯、參(壬基苯基亞磷酸酯)、亞磷酸三乙酯、參(2-乙基己基)亞磷酸酯、十三基亞磷酸酯、參(十三基)亞磷酸酯、二苯基單(2-乙基己基)亞磷酸酯、二苯基單癸基亞磷酸酯、二苯基單(十三基)亞磷酸酯、二月桂基氫亞磷酸酯、四苯基二丙烯甘醇二亞磷酸酯、四苯基四(十三基)季戊四醇四亞磷酸酯等苯酚系聚合抑制劑、亞硝基系聚合抑制劑、芳香族胺系聚合抑制劑、亞磷酸酯系聚合抑制劑、及硫醚系聚合抑制劑等。
又,鏈轉移劑例如有:3-巰基丙酸2-乙基己基酯、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、及三[(3-巰基丙酸基)-乙基]異三聚氰酸酯等。
抗氧化劑例如有:2,6-二-t-丁-4-甲酚(BHT)、n-十八基-3-(3,5-二-t-丁-4-羥苯)丙酸乙酯、季戊四醇-肆[3-(3,5-二-t-丁-4-羥苯)丙酸乙酯]、1,3,5-參(3,5-二-tert-丁-4-羥苄基)異三聚氰酸酯、1,3,5-三甲-2,4,6-參(3,5-二-t-丁-4-羥苄基)甲苯、3,9-雙[2-{3-(3-t-丁-4-羥-5-甲基苯)丙醯氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺旋(5‧5)十一碳烷、二(十八基)季戊四醇二亞磷酸酯、參(2,4-二-t-丁基苯)亞磷酸酯、雙(2,4-二-t-丁基苯)季戊四醇二亞磷酸酯、肆(2,4-二-t-丁基苯)4,4'-亞聯苯基二膦酸酯、雙(2-t-丁-4-甲基苯)季戊四醇二亞磷酸酯、2,4,8,10-四-t-丁-6-[3-(3-甲-4-羥-5-t-丁基苯)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷呯、苯-1-萘胺、辛基化二苯基胺、4,4-雙(α,α-二甲苄基)二苯基胺、N,N'-二-2-萘-p-苯二胺等苯酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、與胺系抗氧化劑等。
受阻胺系光安定劑可為:雙(2,2,6,6-四甲-4-哌啶)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲-4-哌啶)癸二酸酯、及雙(1,2,2,6,6-五甲-4-哌啶基)-2-(3,5-二-t-丁-4-羥苄基)-2-n-丁基丙二酸酯等。
游離基清除劑之使用量以0.005~0.5重量份對聚烯烴系樹脂粒子100重量份為佳。
聚烯烴系樹脂粒子其他亦可含有雲母、矽酸鈣、硬脂酸鈣、合成或天然產出之二氧化矽、乙烯雙硬脂醯胺、甲基丙烯酸酯系共聚物等發泡成核劑、六溴環十二烷、異三聚氰酸三烯丙酯6臭素化物等難燃劑、或是碳黑、氧化鐵、碳精等著色劑等。
接下來,使微顆粒分散到聚合容器內之水性媒劑中,並使苯乙烯系單體浸漬入微顆粒加以聚合。
水性媒劑例如有:水、以及水與水溶性溶媒(例如乙醇)之混合媒劑。
苯乙烯系單體可任擇使用苯乙烯及取代苯乙烯(取代基中包含低級烷基、與鹵素原子(尤其是氯原子)等)。就取代苯乙烯而言,例如有:氯苯乙烯類、p-甲苯乙烯等乙烯甲苯類、及α-甲苯乙烯等。之中,一般以苯乙烯為宜。又,苯乙烯系單體可使用苯乙烯與取代苯乙烯之混合物,以及苯乙烯與少量可共聚合的其他單體(例如,丙烯腈、甲基丙烯酸烷基酯(烷基部分之碳數1~8左右)、順丁烯二酸單至二烷基(烷基部分之碳數1~4左右)、二乙烯苯、乙烯乙二醇之單至二丙烯酸酯至甲基丙烯酸酯、順丁烯二酐、N-苯基馬來醯亞胺等)之混合物。該等混合物中,以苯乙烯占優位量(例如50重量%以上)為佳。
而,苯乙烯系單體中亦可添加甲笨、二甲苯、環己烯、醋酸乙酯、酞酸二辛酯、或四氯乙烷等溶劑(塑化劑)。
苯乙烯系單體之使用量為110~900重量份對聚烯烴系樹脂粒子100重量份。較理想為110~730重量份,更理想為120~560重量份,且尤其理想為140~450重量份。
若苯乙烯系單體之使用量超過730重量份,則可能有無法浸漬至聚烯烴系樹脂粒子而生成聚苯乙烯系樹脂單獨的粒子。此外,不僅發泡成形體之抗裂解性降低,耐藥性亦會下降。另一方面,若未滿110重量份,則保持發泡性複合樹脂粒子之發泡劑的能力可能會下降。一旦前述能力下降,便難以進行高發泡化。又,發泡成形體之剛性亦可能降低。
對聚烯烴系樹脂粒子之苯乙烯系單體之浸漬可在聚合時進行,亦可在開始聚合前進行。之中,以在聚合時進行為佳。而,在浸漬後進行聚合的情況下,在聚烯烴系樹脂粒子表面附近的苯乙烯系單體容易引起聚合,又,未浸漬到聚烯烴系樹脂粒子中之苯乙烯系單體可能會單獨聚合而生成多量的微粒子狀聚苯乙烯系樹脂粒子。
在聚合時進行浸漬的情況下,算出上述含量時之聚烯烴系樹脂粒子乃由聚烯烴系樹脂、已浸漬之苯乙烯系單體、及進一步浸漬且已聚合之聚苯乙烯系樹脂所構成之粒子。
為將含量維持在0~35重量%,可連續或斷續地將苯乙烯系單體添加至聚合容器內之水性媒劑。尤其,以緩慢地將苯乙烯系單體添加至水性媒劑中為佳。
苯乙烯系單體之聚合可使用油溶性游離基聚合起始劑。該聚合起始劑可使用通用在苯乙烯系單體聚合之聚合起始劑。例如可為:苯甲醯基過氧化物、月桂醯基過氧化物、t-丁基過氧辛酸酯、t-己基過氧辛酸酯,t-丁基過氧苯甲酸酯、t-戊基過氧苯甲酸酯、t-丁基過氧異丁酸酯、t-丁基過氧異丙基碳酸酯、t-己基過氧異丙基碳酸酯、t-丁基過氧-3,3,5-三甲基環己酸酯、二-t-丁基過氧六氫對苯二甲酸酯、2,2-二-t-丁基過氧丁烷、二-t-己基過氧化物、二異苯丙基過氧化物等有機過氧化物、以及偶氮雙異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈等偶氮化合物。而,該等油溶性游離基聚合起始劑可單獨使用,亦可併用。
將聚合起始劑添加至聚合容器內之水性媒劑的方法有各種方法。例如有:
(a)在有別於聚合容器的容器內,使聚合起始劑溶解並含入苯乙烯系單體,並將該苯乙烯系單體供給至聚合容器內之方法;
(b)使聚合起始劑溶解至苯乙烯系單體一部分的異烷烴等溶劑或塑化劑來製作溶液。並將該溶液及預定量的苯乙烯系單體同時供給至聚合容器內之方法;及
(c)製作使聚合起始劑分散至水性媒劑之分散液。並將該分散液與苯乙烯系單體供給至聚合容器內之方法等。
上述聚合起始劑之使用比例以在通常苯乙烯系單體之使用總量的0.02~2.0重量%為佳。
水性媒劑中宜先溶解水溶性游離基聚合抑制劑。此乃因為水溶性游離基聚合抑制劑不僅可抑制在聚烯烴系樹脂粒子表面之苯乙烯系單體的聚合,亦可防止浮遊在水性媒劑中的苯乙烯系單體單獨聚合,並減少聚苯乙烯系樹脂之微粒子之生成。
上述水溶性游離基聚合抑制劑之使用量以0.001~0.04重量份對水性媒劑之水100重量份為佳。
而,上述水性媒劑中宜先添加分散劑。此種分散劑例如有:部分皂化聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯啶酮、羧甲基纖維素、甲基纖維素等有機系分散劑、以及焦磷酸鎂、焦磷酸鈣、磷酸鈣、碳酸鈣、磷酸鎂、碳酸鎂、氧化鎂等無機系分散劑。之中,以無機系分散劑為佳。
使用無機系分散劑時,以併用界面活性劑為佳。此種界面活性劑例如有十二烷基苯磺酸鈉鹼、與α-烯烴基苯磺酸鈉鹼等。
聚合容器之形狀及構造只要是自習知使用在苯乙烯系單體之懸浮聚合者,即未有特別限定。
又,攪拌翼之形狀亦未有特別限定,具體而言,例如有V型槳式葉片、Faudora後退漿、傾斜槳式葉片、平槳式葉片、布魯馬金型葉片(Brumagin impeller)等槳式葉片、渦輪葉片、風扇渦輪葉片等渦輪葉片、以及如船舶螺旋槳葉片之螺旋槳葉片等。該等攪拌翼之中以槳式葉片為佳。攪拌翼可為單級葉片、亦可為多級葉片。聚合容器中亦可設置隔板(檔板)。
又,在微顆粒中使苯乙烯系單體聚合時之水性媒劑之溫度並未有特別限定,以使用之聚烯烴系樹脂之熔點-30~+20℃範圍為佳。較具體而言,以70~140℃為佳,且以80~130℃較佳。此外,水性媒劑之溫度在苯乙烯系單體之聚合開始直到結束為止之間,可為恒定溫度、亦可使其階段性上昇。在使水性媒劑之溫度上昇的情況下,以0.1~2℃/分之昇溫速度上昇為佳。
另外,在使用由交聯之聚烯烴系樹脂形成之粒子時,交聯可預先在使苯乙烯系單體浸漬之前進行,亦可在微顆粒中使苯乙烯系單體浸漬、聚合之期間進行,或可在微顆粒中使苯乙烯系單體浸漬、聚合過後進行。
用於聚烯烴系樹脂之交聯的交聯劑例如有:2,2-二-t-丁基過氧丁烷、二異苯丙基過氧化物、及2,5-二甲-2,5-二-t-丁基過氧己烷等有機過氧化物。而,交聯劑可單獨使用、亦可二種以上併用。又,交聯劑之使用量通常以0.05~1.0重量份對聚烯烴系樹脂粒子(微顆粒)100重量份為佳。
添加交聯劑之方法例如有:直接添加到聚烯烴系樹脂粒子之方法、使交聯劑溶解至溶劑、塑化劑或苯乙烯系單體後予以添加之方法、以及使交聯劑分散至水中以後予以添加之方法等。之中,以使交聯劑溶解至苯乙烯系單體後予以添加之方法為佳。
藉由上述方法可製得改質樹脂粒子。
(發泡性複合樹脂粒子之保存方法)
在加諸於預發泡之前,將發泡性複合樹脂粒子予以冷凍保存。該冷凍保存以例如在-5℃以下溫度下之容器內之保存為佳,並以在-15℃以下溫度下之容器內之保存較佳。容器只要可長期保持所設定之溫度,其形狀或材質即未有特別限定。發泡性複合樹脂粒子為延長發泡能力的保持時間,以少量分成依照預發泡機容量之量加以冷凍保存為佳。
(冷凍保存發泡性複合樹脂粒子)
冷凍保存發泡性複合樹脂粒子係在聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂粒子中含有以7.5~11重量%的戊烷為主要成分之揮發性發泡劑,且具有附著在前述複合樹脂粒子之表面的0.5-1.5重量%之水分,並保存在設定在-5℃以下之容器內之粒子。
較理想的發泡劑之含量為8.5~10.0重量%之範圍。例如,可設定為8.7重量%、8.9重量%、9.1重量%、9.3重量%、9.5重量%、9.7重量%或9.9重量%之發泡劑含量。
理想水量為0.6~1.2重量%。例如,可設定為0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1.0重量%或1.1重量%之水量。而,冷凍保存發泡性複合樹脂粒子宜以附著在構成其之表面之水量,變成附著在構成冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之表面之水量之減少幅度未滿10%的方式來加以冷凍保存。
由於上述粒子有抑制住粒子彼此之結合,因此預發泡時之作業性很良好。又,由於上述粒子有抑制住發泡劑之揮發,因此可長期保持住發泡能力的保持時間。
(發泡成形體)
發泡性複合樹脂粒子視需求可藉由使用水蒸氣等加熱媒劑進行加熱使預發泡成預定的體密度而製得預發泡粒子。
在本發明,由於有抑制住冷凍之發泡性複合樹脂粒子彼此之結合,因此可在良好的工作效率下進行預發泡。
預發泡粒子具有體積倍數5~70倍(體密度0.014~0.2g/cm3 )為佳。較理想的體積倍數為10~60倍。一旦體積倍數大於70倍,則預發泡粒子之獨立氣泡率可能會降低而使將預發泡粒子予以發泡製得之發泡成形體之強度下降。另一方面,若小於5倍,則使預發泡粒子予以發泡製得之發泡成形體之重量可能會增加。
接下來,將預發泡粒子填充至成形機之模內予以加熱使之二次發泡,並藉由使預發泡粒子彼此熔融呈一體,可製得具有預計形狀的發泡成形體。作為上述成形機,可使用從聚苯乙烯系樹脂預發泡粒子製造發泡成形體時使用的EPS成形機等。
(發泡成形體之用途)
所製得之發泡成形體可使用在家電製品等緩衝材(軟墊材)、電子零件、各種工業資材、及食品等輸送容器等用途。亦可適當地使用在車用緩衝器之芯子、門內裝緩衝材等衝擊能量吸收材。
實施例
以下,將列舉實施例來進一步說明,惟,本發明並非受限於該等實施例者。
<平均粒子徑>
平均粒子徑係以D50表現之值。具體而言,係將以篩網目4.00mm、網目3.35mm、網目2.80mm、網目2.36mm、網目2.00mm、網目1.70mm、網目1.40mm、網目1.18mm、網目1.00mm、網目0.85mm、網目0.71mm、網目0.60mm、網目0.50mm、網目0.425mm、網目0.355mm、網目0.300mm、網目0.250mm、網目0.212mm、及網目0.180mm之J1S標準篩進行分級,並以從其結果所得之累積重量分布曲線為依據,將累積重量為50%之粒子徑(中位直徑)稱為本實施例之平均粒子徑。
<複合樹脂粒子之內部水量>
將複合樹脂粒子5g浸漬到200ml甲醇(和光純藥社製、有機合成用、純分99.8%、水分50ppm以下)中,攪拌約1分鐘並除去表面的附著水分。然後,以真空濾過裝置將複合樹脂粒子與甲醇予以分離並使風乾5分鐘。使用可精秤至0.1mg之秤,來精秤約0.5g之所製造出之複合樹脂粒子。使用微量水分測定裝置(平沼產業社製AQ-2100)與自動加熱水分氣化裝置(平沼產業社製EV-2010),藉由卡爾費雪滴定法(Karl Fischer’s titration)從所精秤之粒子來測定以150℃之加熱爐法所生成之全水量。並將測定值作為內部水量。
測定條件
測定環境:室溫23±2℃、濕度40±10%
氣化溫度:150℃
載體氣(流量):氮氣(100mL/min)
試驗數:3
試料量:約0.5g
對照水量為試料容器中之空氣水分與容器側面附著水分之合計量。
<發泡性複合樹脂粒子之水量>
首先,測定發泡性複合樹脂粒子之全水量,即,內部水量與表面附著水量之合計量。方法是以可將粒子精秤至0.1mg為止之秤來精秤約0.5g。使用微量水分測定裝置(平沼產業社製AQ-2100)與自動加熱水分氣化裝置(平沼產業社製EV-2010),以卡爾費雪滴定法從所精秤之粒子來測定以150℃之加熱爐法所生成之全水量。
測定條件
測定環境:室溫23±2℃、濕度40±10%
氣化溫度:150℃
載體氣(流量):氮氣(100mL/min)
試驗數:3
試料量:約0.5g
對照水量為試料容器中之空氣水分與容器側面附著水分之合計量。
接著,測定發泡性複合樹脂粒子之內部水量。方法是將發泡性複合樹脂粒子5g浸漬到200ml甲醇(和光純藥社製、有機合成用、純分99.8%、水分50ppm以下)中,並攪拌約1分鐘除去表面附著水分。然後,以真空濾過裝置將粒子與甲醇予以分離並使其風乾5分鐘。以可精秤到0.1mg為止之秤來精秤約0.5g之所製得之粒子。使用微量水分測定裝置(平沼產業社製AQ-2100)與自動加熱水分氣化裝置(平沼產業社製EV-2010),以卡爾費雪滴定法從所精秤之粒子來測定以150℃加熱爐法所生成之全水量。
測定條件
測定環境:室溫23±2℃、濕度40±10%
氣化溫度:150℃
載體氣(流量):氮氣(100mL/min)
試驗數:3
試料量:約0.5g
對照水量為試料容器中之空氣水分與容器側面附著水分之合計量。
令從所測定之全水量減去內部水量之值為表面附著水量。
<發泡劑含量>
精秤發泡性複合樹脂粒子5~20mg以作為測定試料。將該測定試料設置到保持在180-200℃之熱分解爐(島津製作所社製PYR-1A)中並密閉測定試料之後,加熱120秒鐘後釋放出發泡劑成分。將該所釋放出之發泡劑成分使用氣相層析儀(Gas Chromatograph)(島津製作所社製:GC-14B、檢測器FID)來製作發泡劑成分之圖表。並依據預先所測定之發泡劑成分之檢量曲線,從所製得之圖表算出發泡性複合樹脂粒子中之發泡劑含量(含氣量:重量%)。
<保濕劑附著量>
表面保濕劑附著量測定用試料液係使用精秤試料10g到100ml玻璃瓶中,以容量滴管計量40mL的HPLC用甲醇,並以水系/非水系(兼用)0.2μm層析盤將以注加攪拌棒加以攪拌30分鐘後之懸浮溶液予以濾過之液體。
測定條件為:
管柱:東曹製TSKgel ODS-80TS QA 4.6*150
管柱溫度:40℃
移動相:HPLC用甲醇
流量:0.7mL/min
泵溫度:室溫
注入量:50μL
檢測:蒸發光散射。
又,事先使用保濕劑畫好檢量曲線(實施例中係使用日油社製用於檢量曲線之標準聚乙烯二醇(商品名PEG#300))。
由檢量曲線所得之測定用試料液中之保濕劑濃度,算出附著在試料表面之保濕劑量。又,保濕劑之濃度測定使用檢測器係使用蒸發光散射檢測器(Altech製ELSD-2000),裝置條件為漂移管溫度(Drift Tube temp.):60℃、氣流(GAS Flow):1.6mL/min、且增益(GAIN)=1(impactor=off)。
<發泡性評估> (1)聚烯烴系樹脂為聚乙烯系樹脂之情況
將約2g的發泡性複合樹脂粒子之重量(a)精秤到小數點以下2位,並以0.07MPa之水蒸氣將此加熱預定時間(2分鐘或3分鐘)。將所得之預發泡粒子放入最小記憶單位為5cm3 之500cm3 量測筒,並將略小於量測筒口徑之圓形樹脂板且在其中心直立固定有寬度約1.5cm、長度約30cm的棒狀樹脂板之擠壓具抵接到該預發泡粒子,來讀取預發泡粒子之體積(b),並藉由式(b)/(a)求算預發泡粒子之體積倍數。將該體積倍數作為在預定加熱時間之發泡性複合樹脂粒子之發泡性。
此時之發泡性若有在40倍以上,即判斷發泡性複合樹脂粒子有保持住實際使用上足夠的發泡能力(判定:○),若未滿40倍,則判斷發泡性複合樹脂粒子未有保持住可耐於實際使用的發泡能力(判定:×)。
若兩者發泡性之差在7.5倍以下,即判斷發泡性複合樹脂粒子有維持住實際使用上非常良好的發泡能力(判定:◎),此外,若兩者發泡性之差超過7.5倍且在10倍以下,即判斷發泡性複合樹脂粒子有維持住實際使用上足夠的發泡能力(判定:○),並在兩者發泡性之差超過10倍時,判斷發泡性複合樹脂粒子未維持有可耐於實際使用的期間發泡能力(判定:×)。
(2)聚烯烴系樹脂為聚丙烯系樹脂之情況(實施例11~13)
除將以水蒸氣之加熱變更為以0.15MPa壓力進行2分鐘以外,與上述(1)之情況相同。
<凍結狀態評估>
將經冷凍保存的發泡性複合樹脂粒子約1000g放置到篩網目2.80mm之J1S標準篩之篩網上。接下來,將使篩往水平方向移動約15cm後移回原來位置之動設為1次往返,並以約10秒鐘為預估使篩往返10次,以將發泡性複合樹脂粒子加以分級。只要篩網上未殘留有發泡性複合樹脂粒子,即判斷發泡性複合樹脂粒子彼此未因凍結而相結合(判定:◎),此外,只要篩網上之發泡性複合樹脂粒子之殘留量未滿50g,即判斷實際使用上未有問題發生(判定:○),若發泡性複合樹脂粒子有殘留超過50g,則判斷發泡性複合樹脂粒子彼此多因凍結而結合,且在實際使用上於作業面有產生非常大的問題(判定:×)。
<預發泡粒子之製造方法>
在冷凍庫(設定在-25℃)中保管168小時、並於室溫25℃、濕度50%之環境下放置1小時後,以下列條件進行預發泡。
將500~2000g的發泡性樹脂粒子投入以蒸氣加以預熱之常壓預發泡機(機內容積50L)內,邊攪拌邊導入蒸氣直到達及約0.02MPa之設定為止,並供給空氣在約2~3分鐘內使之發泡直到達及預定的體密度(體積倍數)為止。
<預發泡粒子之體密度及體積倍數>
將約5g的預發泡粒子之重量(a)精秤至小數點以下2位。接著,放入以最小記憶單位為5cm3 之500cm3 量測筒所秤量之預發泡粒子。將約小於量測筒口徑之圓形樹脂板、且在其中心直立固定有寬約1.5cm、長度約30cm的棒狀樹脂板之擠壓具抵接到該預發泡粒子。在該狀態下,讀取預發泡粒子之體積(b),並藉由式(a)/(b)求算預發泡粒子之體密度(g/cm3 )。而,體積倍數為體密度之逆數,即式(b)/(a)。
<預發泡粒子之氣泡差異評估方法>
依據ASTM D2842-69之試驗方法,如以下方式測定預發泡粒子之平均氣泡徑。
進行預發泡到呈體積倍數30倍或50倍、並任意採取30個該預發泡粒子。藉由切刀分別從表面通過中心分割成2份,並以掃描型電子顯微鏡(日立製作所社製S-3000N)將2分割之切片剖面擴大到15~30倍(視情況到200倍)並進行拍攝。
將所拍攝之影像以個別1影像印刷到A4用紙上,並劃出呈正交且通過中心的2條直線後,計測該直線之長度與直線上之氣泡數(直線相接之氣泡亦加以計測)。
從上述結果,藉由下述式算出氣泡之平均弦長(t)。但,儘可能將任意直線劃成氣泡不僅以接點相接(相接時則算入氣泡數)。
平均弦長t=線長/(氣泡數×拍攝倍率)
並且,藉由下式算出氣泡徑。
氣泡徑d=t/0.616
此外,令該等算術平均為平均氣泡徑。
平均氣泡徑D(mm)=(氣泡徑n=1+氣泡徑n=2+…+氣泡徑n=30)/30
接著,算出平均氣泡徑(D)與表示氣泡徑變異的標準偏差(s)之比(U)(U=s/D),並令此為氣泡差異度。
<發泡成形體之落球衝擊值>
依據JIS K7211:1976「剛性塑膠之落錘衝擊試驗方法通則」中記載方法來測定落球衝擊強度。
從發泡性複合樹脂粒子製得體積倍數為40倍的發泡成形體。將所製得之發泡成形體在溫度50℃乾燥1日以後,從該發泡成形體切出40mm×215mm×20mm(厚度)之試驗片(6面皆無表皮)。
接著,以鉗夾固定試驗片之兩端使支點間之間隔成為150mm,並從預定高度使重量321g的剛球落下到試驗片之中央部,來觀察有無試驗片之破壞。
從試驗片5個全數破壞的最低高度到全數未破壞的最高高度之間,以每5cm間隔改變剛球的落下高度(試驗高度)加以試驗,並藉由下列計算式算出落球衝擊值(cm),即50%破壞高度。
H50=Hi+d[Σ(i‧ni)/N±0.5]
式中之符號意義如下。
H50:50%破壞高度(cm);Hi:高度水準(i)為0時之試驗高度(cm),預測會破壞試驗片之高度;d:使試驗高度上下移動時之高度間隔(cm);i:將Hi時設為0、並一個個增減之高度水準(i=…-3、-2、-1、0、1、2、3…);ni:在各水準經破壞(或未經破壞)之試驗片之數量,使用較多數之資料(同數時可任擇使用);N:經破壞(或未經破壞)之試驗片之總數(N=Σni),使用較多數之資料(同數時可任擇使用);±0.5:使用已破壞之資料時採用負數,使用未經破壞之資料時採用正數。
以下列基準來評估所獲得之落球衝擊值。落球衝擊值愈大,乃顯示發泡成形體之耐衝擊性愈大。
實施例1 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=30/70之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子(EVA、日本聚乙烯社製、LV-115)予以加熱混合後,藉由水中切割方式進行造粒球結化(將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子調整成每100粒80mg)。將該乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子10.5kg放入附攪拌機之100L熱壓器之後,加入作為水性媒劑之純水45kg、焦磷酸鎂315g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼1.6g加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中,並保持10分鐘後將之昇溫至60℃。
接下來,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物5.4g之苯乙烯單體4.5kg滴下該懸浮液中。滴下後,以60℃保持30分鐘後,使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至130℃,並在該溫度下持續攪拌1小時45分鐘。然後,下降到90℃的溫度,並將十二烷基苯磺酸鈉鹼11.4g加入該懸浮液中。之後,以2小時將作為聚合起始劑而溶解有過氧化苯甲醯39.2g、t-丁基過氧苯甲酸酯4.9g、及作為交聯劑之二異苯丙基過氧化物98.7g的苯乙烯單體6.2kg予以滴下。接下來,以2小時滴下溶解有乙烯雙硬脂醯胺175g之苯乙烯單體13.8kg。滴下結束後,以90℃保持1小時後再昇溫至143℃,並在其溫度下保持2小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.61mm)。
而,苯乙烯單體相對於乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子100重量份使用了233重量份。
b)內部水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子加以脫水,並在常溫下以圓筒型乾燥機流入45分鐘的空氣,將已脫水之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子加以乾燥。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.288重量%之內部水量。
c)發泡劑之浸漬(濕式浸漬法)
將如上述所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子2kg放入附攪拌機之5L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水2kg、十二烷基苯磺酸鈉鹼2g、聚氧乙烯月桂胺0.6g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘再昇溫至60℃。接下來,加入含有i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)240g。然後,在該溫度下持續攪拌3小時後再冷卻至常溫並取出粒子。
d)表面附著水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之發泡性複合樹脂粒子進行1分鐘脫水,藉以調整成表1中顯示之表面附著水量(同時亦調整發泡性複合樹脂粒子之內部水量)。於發泡性複合樹脂粒子添加重量平均分子量300之聚乙烯二醇(日油社製、商品名PEG#300)0.05重量%並將之均勻混合。
在室溫25℃且濕度50%之環境下保管發泡性複合樹脂粒子,並評估發泡能力之隨時間變化。評估結果顯示在表1。
e)保管
將發泡性複合樹脂粒子約1000g填充至2L鋁製密閉容器,並以設定在-25℃之冷凍庫保存168小時。
將經冷凍保存之發泡性複合樹脂粒子予以開封,並藉由前述凍結狀態評估方法進行評估。評估結果顯示在表1。
f)預發泡
如上述進行保管後,在填充於2L鋁性密閉容器之狀態下,將發泡性複合樹脂粒子放置在室溫25℃且濕度50%之環境下1小時後,在前述預發泡條件下使發泡性複合樹脂粒子預發泡到體積倍數50倍,藉以製得體積倍數50倍之預發泡粒子。
藉由前述預發泡粒子之氣泡差異評估方法來評估所製得之預發泡粒子。評估結果顯示在表4。
實施例2
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例1之a)、及b)進行。發泡劑之浸漬除使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)260g以外同於實施例1之c)。表面附著水量之調整除將脫水時間設為5分鐘以外同於實施例1之d)。發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表1。
實施例3 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=40/60之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子(日本聚乙烯社製、LV-115)予以加熱混合後,藉由水中切割方式進行造粒球結化(將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子調整成每100粒80mg)。將該乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子14kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水45kg、焦磷酸鎂315g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼16g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接下來,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物7.2g之苯乙烯單體6.0kg滴下到該懸浮液中。滴下後,以60℃保持30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至130℃,並在該溫度下持續攪拌2小時。然後,降至90℃的溫度,並將十二烷基苯磺酸鈉鹼11.4g加入該懸浮液中。之後,以1.5小時將作為聚合起始劑而溶解有過氧化苯甲醯39.9g、t-丁基過氧苯甲酸酯3.2g、及作為交聯劑之二異苯丙基過氧化物102.2g的苯乙烯單體5kg予以滴下。接下來,以1.5小時將溶解有乙烯雙硬脂醯胺105g之苯乙烯單體10kg予以滴下。滴下結束後,以90℃保持1小時後再昇溫至143度,並在其溫度下保持2.5小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.55mm)。
而,苯乙烯單體相對於乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子100重量份使用了150重量份。
內部水量之調整除藉由流通30分鐘空氣加以乾燥以外同於實施例1之b)。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.381重量%之內部水量。發泡劑之浸漬除將水性媒劑溫度設在50度、並使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)280g以外同於實施例1之c),且,表面附著水量之調整、以及發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之d)、e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表1。
實施例4 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=20/80之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子(LLDPE、日本聚乙烯社製NF-444A)予以加熱混合、並藉由水中切割方式將之造粒球結化(將直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子調整成每100粒40mg)。將該直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子7.0kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水40kg、焦磷酸鎂315g、十二烷基苯磺酸鈉鹼1.6g並予以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接下來,以30分將溶解有二異苯丙基過氧化物8.75g之苯乙烯單體3.5kg滴下該懸浮液中。滴下後保持30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至135℃並在該溫度持續攪拌2小時。
然後,降至110℃之溫度、並將十二烷基苯磺酸鈉鹼11.4g加入該懸浮液中後,以4小時將作為聚合起始劑溶解有t-丁基過氧苯甲酸酯98g之苯乙烯單體24.5kg予以滴下。接著,以30分鐘滴下乙烯雙硬脂醯胺350g、十二烷基苯磺酸鈉鹼3g、與純水5kg之分散液。
滴下結束後,以110℃保持1小時後昇溫至140℃並保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.33mm)。
而,苯乙烯單體相對於直鏈型低密度聚乙烯100重量份,使用了400重量份。
內部水量之調整除藉由流通60分鐘空氣加以乾燥以外同於實施例1之b)。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.178重量%之內部水量。發泡劑之浸漬除將水性媒劑溫度設在70℃以外同於實施例1之c)。表面附著水量之調整除將脫水時間設為5分鐘以外同於實施例1之d),且,發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表1。
實施例5
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、以及內部水量之調整係以同於實施例4之a)、b)的方式進行。
c)及d)發泡劑之浸漬(乾式浸漬)及表面附著水量之調整
將如上述所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子15kg、聚氧乙烯月桂胺4.5g、聚乙烯二醇(日油社製商品名PEG#300)7.5g、及純水150g放入內容積50L之耐壓旋轉混合機使其旋轉,並保持10分鐘後昇溫至70℃。接下來,在該溫度下使其旋轉並加入包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)1800g。藉由在該溫度持續旋轉3小時,來進行發泡劑之浸漬與表面附著水量之調整。然後,冷卻至常溫並取出粒子。
在室溫25℃且濕度50%之環境下保管該發泡性複合樹脂粒子、並評估發泡能力之隨時間變化。評估結果顯示在表1。
發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表1。
實施例6
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例4之a)、b)進行。發泡劑之浸漬(乾式浸漬)及表面附著水量之調整除設為純水300g並使用n-戊烷/i-戊烷=75/25~85/15之戊烷(氣種b:Cosmo石油社製、產品名戊烷)1800g以外同於實施例5之c)及d),且,發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表1。
實施例7
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例4之a)、b)進行。發泡劑之浸漬(乾式浸漬)及表面附著水量之調整除未使用聚乙烯二醇(日油社製商品名PEG#300)以外同於實施例6之c)及d),且,發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表1。
實施例8
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造係以同於實施例1之a)進行。內部水量之調整除藉由流通5小時空氣加以乾燥以外同於實施例1之b)。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.018重量%之內部水量。發泡劑之浸漬除使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)280g以外同於實施例1之c),且,表面附著水量之調整、以及發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡以同於實施例1之d)、e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表1及表4。
實施例9 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=20/80之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將高密度聚乙烯樹脂粒子(HDPE、東曹社製、產品名09S53B)予以加熱混合、並藉由水中切割方式將之造粒球結化(將高密度聚乙烯樹脂粒子調整成每100粒20mg)。將該高密度聚乙烯樹脂粒子7.7kg放入附攪拌機之100L熱壓器。之後,加入作為水性媒劑之純水45kg、焦磷酸鎂315g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼6.0g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接下來,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物5.0g之苯乙烯單體2.5kg滴下該懸浮液中。滴下後,保持在60℃30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至130℃並在該溫度下持續攪拌2小時00分。然後,降至120℃之溫度並將十二烷基苯磺酸鈉鹼42.2g加入該懸浮液中。之後,以4小時將作為聚合起始劑溶解有二異苯丙基過氧化物82.0g之苯乙烯單體19.4kg予以滴下。接著,以1小時將溶解有乙烯雙硬脂醯胺262.5g之苯乙烯單體4.9kg滴下。滴下結束後,以120℃保持1小時後昇溫至140℃,並在其溫度下保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.22mm)。
而,苯乙烯單體相對於高密度聚乙烯樹脂粒子100重量份使用了400重量份。
b)內部水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子加以脫水,並在常溫下以圓筒型乾燥機流通30分鐘空氣,藉以乾燥已脫水之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.486重量%之內部水量。
c)發泡劑之浸漬(濕式浸漬法)
將如上述所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子2kg放入附攪拌機之5L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水2kg、十二烷基苯磺酸鈉鹼2g、聚氧乙烯月桂胺0.6g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘再昇溫至70℃。接著,加入包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)340g。然後,在該溫度下持續攪拌3小時。然後,冷卻至常溫並取出粒子。
d)表面附著水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之發泡性複合樹脂粒子進行1分鐘脫水,藉以調整成表1中顯示之表面附著水量(同時亦調整發泡性複合樹脂粒子之內部水量)。於發泡性複合樹脂粒子添加重量平均分子量300之聚乙烯二醇(日油社製、商品名PEG#300)0.05重量%並將之均勻混合。
將發泡性複合樹脂粒子保管在室溫25℃且濕度50%之環境下、並評估發泡能力之隨時間變化。評估結果顯示在表1。
e)保管
將發泡性複合樹脂粒子約1000g填充至2L鋁製密閉容器,並以設定在-25℃之冷凍庫保存168小時。
將經冷凍保存之發泡性複合樹脂粒子予以開封並藉由前述凍結狀態評估方法加以評估。評估結果顯示在表1。
f)預發泡
如上述進行保管後,在填充於2L鋁製密閉容器之狀態下將發泡性複合樹脂粒子放置在室溫25℃且濕度50%之環境下1小時後,在前述預發泡條件下使發泡性複合樹脂粒子預發泡成體積倍數50倍,藉以製得體積倍數50倍之預發泡粒子。
各種評估結果顯示在表1。
實施例10 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(P8)=30/70之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將高密度聚乙烯樹脂粒子(東曹社製、產品名09S53B)予以加熱混合、並藉由水中切割方式進行造粒球結化(將高密度聚乙烯樹脂粒子調整成每100粒20mg)。將該高密度聚乙烯樹脂粒子10.5kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水45kg、焦磷酸鎂315g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼6.0g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘再昇溫至60℃。
接著,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物7.0g之苯乙烯單體3.5kg滴下該懸浮液中。滴下後以60℃保持30分鐘,使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至130℃,並在該溫度下持續攪拌2小時00分。然後,降至120℃之溫度,並將十二烷基苯磺酸鈉鹼42.2g加入該懸浮液中。之後,以3小時30分鐘將作為聚合起始劑溶解有二異苯丙基過氧化物735g之苯乙烯單體15.8kg予以滴下。接下來,以1小時滴下已溶解乙烯雙硬脂醯胺262.5g之苯乙烯單體4.5kg。滴下結束後,以120℃保持1小時,接著昇溫至140℃並在其溫度下保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹指粒子(平均粒子徑1.05mm)。
而,苯乙烯單體相對於高密度聚乙烯樹脂粒子100重量份使用了233重量份。
b)內部水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子加以脫水,並在常溫下以圓筒型乾燥機流通30分鐘空氣,藉以將經脫水之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子加以乾燥。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.281重量%之內部水量。
c)發泡劑之浸漬(濕式浸漬法)
將如上述所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子2kg放入附攪拌機之5L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水2kg、十二烷基苯磺酸鈉鹼2g、及聚氧乙烯月桂胺0.6g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘再昇溫至70℃。接著,加入包含戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)340g。然後,在該溫度下持續攪拌3小時。接下來,冷卻至常溫並取出粒子。
d)表面附著水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之發泡性複合樹脂粒子脫水1分鐘,藉以調整成表1中顯示之表面附著水量(同時亦調整發泡性複合樹脂粒子之內部水量)。於發泡性複合樹脂粒子添加重量平均分子量300之聚乙烯二醇(日油社製、商品名PEG#300)0.05重量%並加以均勻混合。
將發泡性複合樹脂粒子保管在室溫25℃且濕度50%之環境下、並評估發泡能力之隨時間變化。評估結果顯示在表1。
e)保管
將發泡性複合樹脂粒子約1000g填充至2L鋁製密閉容器、並以設定在-25℃之冷凍庫保存168小時。
將經冷凍保存之發泡性複合樹脂粒子予以開封、並藉由前述凍結狀態評估方法進行評估。評估結果顯示在表1。
f)預發泡
如上述加以保管後,在填充於2L鋁製密閉容器中之狀態下將發泡性複合樹脂粒子放置在室溫25℃且濕度50%之環境下1時開以後,在前述預發泡條件下使發泡性複合樹脂粒子預發泡成體積倍數50倍,藉以獲得體積倍數50倍之預發泡粒子。
各種評估結果顯示在表1。
實施例11 a)聚丙烯系樹脂(pp)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=40/60之聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將聚丙烯樹脂粒子(普瑞曼聚合物社製、產品名F-744NP)予以加熱混合、並藉由水中切割方式進行造粒球結化(將聚丙烯樹脂粒子調整成每100粒60mg)。將該聚丙烯樹脂粒子14.0kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水41kg、焦磷酸鎂400g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼4.0g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接下來,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物14g之苯乙烯單體7.0kg滴下該懸浮液中。滴下後,以60℃保持30分使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至140℃,並在該溫度下持續攪拌2小時。然後,降至125℃之溫度,並將十二烷基苯磺酸鈉鹼56g加入該懸浮液中。之後,以4小時30分鐘將作為聚合起始劑溶解有二異苯丙基過氧化物63g之苯乙烯單體14kg予以滴下。接著,以30分鐘滴下已使乙烯雙硬脂醯胺315g、焦磷酸鎂20g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼4.0g分散之純水4kg。滴下結束後,以125℃保持1小時,接著昇溫至140℃,並在其溫度下保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.37mm)。
而,苯乙烯單體相對於聚丙烯樹脂粒子100重量份使用了150重量份。
b)內部水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子加以脫水,並在常溫以圓筒型乾燥機流通45分鐘空氣,藉以將經脫水之聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子予以乾燥。如此所製得之聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.223重量%之內部水量。
c)發泡劑之浸漬(濕式浸漬法)
將如上述所製得之聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子2kg放入附攪拌機之5L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水2kg、十二烷基苯磺酸鈉鹼2g、及聚氧乙烯月桂胺0.6g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘再昇溫至60℃。接著,加入包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)340g。然後,在該溫度下持續攪拌3小時後,冷卻至常溫並取出粒子。
d)表面附著水量之調整
在籃式離心分離機將如上述所製得之發泡性複合樹脂粒子脫水1分鐘,藉以調整成表1中顯示之表面附著水量(同時亦調整發泡性複合樹脂粒子之內部水量)。於發泡性複合樹脂粒子添加重量平均分子量300之聚乙烯二醇(日油社製、商品名PEG#300)0.05重量%並加以均勻混合。
將發泡性複合樹脂粒子保管在室溫25℃且濕度50%之環境下,並評估發泡能力之隨時間變化。評估結果顯示在表2。
e)保管
將發泡性複合樹脂粒子約1000g填充至2L鋁製密閉容器並以設定在-25℃之冷凍庫保存168小時。
將經冷凍保存之發泡性複合樹脂粒子予以開封,並藉由前述凍結狀態評估方法進行評估。評估結果顯示在表2。
f)預發泡
如上述加以保管後,在已填充於2L鋁性密閉容器中之狀態下,將發泡性複合樹脂粒子放置在室溫25℃且濕度50%之環境下1小時後,在以下的預發泡條件下使發泡性複合樹脂粒子預發泡成體積倍數40倍,藉以獲得體積倍數40倍之預發泡粒子。
而,具體而言,預發泡粒子係藉由在下一個高壓下之發泡所製得。即,將發泡性複合樹脂粒子500~1000g投入以蒸氣加以預熱過的高壓預發泡機(笠原工業社製PSX40、器內容積45L)內。將已投入之粒子加以攪拌並導入蒸氣使計示壓力(gauge pressure)達及約0.05MPa之設定、且以約2~3分鐘使發泡至預定的體密度(體積倍數),藉以製得預發泡粒子。
各種評估結果顯示在表2。
實施例12 a)聚丙烯系樹脂(PP)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=30/70之聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將聚丙烯樹脂粒子(普瑞曼聚合物社製、產品名F-744NP)予以加熱混合,並藉由水中切割方式進行造粒球結化(將聚丙烯樹脂粒子調整成每100粒60mg)。將該聚丙烯樹脂粒子10.5kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水41kg、焦磷酸鎂400g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼4.0g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接下來,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物10g之苯乙烯單體5.0kg滴下該懸浮液中。滴下後,以60℃保持30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至140℃,並在該溫度下持續攪拌2小時。然後,降至125℃之溫度,並將十二烷基苯磺酸鈉鹼56g加入該懸浮液中。之後,以6小時將作為聚合起始劑溶解有二異苯丙基過氧化物73.5g之苯乙烯單體19.5kg予以滴下。接著,以30分鐘滴下使乙烯雙硬脂醯胺350g、焦磷酸鎂20g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼4.0g分散之純水4kg。滴下結束後,以125℃保持1小時,接著昇溫至140℃,並在其溫度下保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.41mm)。
而,苯乙烯單體相對於聚丙烯樹脂粒子100重量份使用了233重量份。
內部水量之調整除流通30分鐘空氣加以乾燥以外同於實施例11之b)。如此所製得之聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.370重量%之內部水量。發泡劑之浸漬除將水性媒劑溫度設為50℃、並使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)340g以外同於實施例11之c),且,表面附著水量之調整、發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例11之d)、e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表2。
實施例13 a)含碳聚丙烯系樹脂(PP)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=40/60之含碳聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
將聚丙烯樹脂粒子(普瑞曼聚合物社製、產品名F-744NP)26.7kg、與含爐黑45重量%之母料(大日精化工業社製、商品名「PP-RM10H381」)3.34kg加以混合,並以擠製機將該混合物予以加熱混合,再藉由水中切割方式進行造粒球結化(將含碳聚丙烯樹脂粒子調整成每100粒80mg)。將該含碳聚丙烯樹脂粒子14kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水41kg、焦磷酸鎂400g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼4g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接著,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物14g之苯乙烯單體7.0kg滴下該懸浮液中。滴下後,以60℃保持30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至140℃並在該溫度下持續攪拌2小時。然後,降至125℃之溫度並將十二烷基苯磺酸鈉鹼56g加入該懸浮液中。之後,以4小時將作為聚合起始劑溶解有二異苯丙基過氧化物63g之苯乙烯單體14kg予以滴下。接著,以30分鐘滴下使乙烯雙硬脂醯胺280g、焦磷酸鎂20g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼4.0g分散之純水4kg。滴下結束後,以125℃保持1小時,接下來昇溫至140℃,並在其溫度下保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.48mm)。
而,苯乙烯單體相對於含碳聚丙烯樹脂粒子100重量份使用了150重量份。
b)內部水量之調整
以籃式離心分離機將如上述所製得之含碳聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子加以脫水,並在常溫以圓筒型乾燥機流通45分鐘空氣,藉以將經脫水之含碳聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子予以乾燥。如此所製得之含碳聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.298重量%之內部水量。
c)及d)發泡劑之浸漬(乾式浸漬)及表面附著水量之調整
將如上述所製得之含碳聚丙烯改質苯乙烯系樹脂粒子15kg、聚氧乙烯月桂胺4.5g、聚乙烯二醇(日油社製商品名PEG#300)7.5g、及純水150g放入內容積50L之耐壓旋轉混合機,並使其旋轉保持10分鐘後昇溫至70℃。接下來,以該溫度進行旋轉,並加入包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)2550g。在該溫度下持續旋轉3小時,藉以進行發泡劑之浸漬與表面附著水量之調整。然後,冷卻至常溫並取出粒子。
將該發泡性複合樹脂粒子保管在室溫25℃且濕度50%之環境下,並評估發泡能力之隨時間變化。評估結果顯示在表2。
發泡性複合樹脂粒子之保管係以同於實施例1之e)進行。預發泡係以同於實施例11之f)進行。
各種評估結果顯示在表2。
實施例14 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=50/50之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子(日本聚乙烯社製、LV-115)予以加熱混合,並藉由水中切割方式進行造粒球結化(將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子調整成每100粒130mg)。將該乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子15kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水50kg、焦磷酸鎂270g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼1.25g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接著,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物7.8g之苯乙烯單體6.5kg滴下該懸浮液中。滴下後,以60℃保持30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至130℃,並在該溫度下持續攪拌2小時。然後,降至90℃之溫度並將十二烷基苯磺酸鈉鹼10.75g加入該懸浮液中。之後,以1小時將作為聚合起始劑溶解有過氧化苯甲醯30g、t-丁基過氧苯甲酸酯3g、及作為交聯劑之二異苯丙基過氧化物135g之苯乙烯單體2.8kg滴下。接著,以1小時滴下已溶解乙烯雙硬脂醯胺90g之苯乙烯單體5.7kg。滴下結束後,以90℃保持1小時,接著昇溫至143℃並在其溫度下保持2.5小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.75mm)。
而,苯乙烯單體相對於乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子100重量份使用了100重量份。
內部水量之調整除流通60分鐘空氣加以乾燥以外同於實施例1之b)。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.273重量%之內部水量。發泡劑之浸漬除將水性媒劑溫度設為70℃且使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)340g以外同於實施例1之c),且,表面附著水量之調整、發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之d)、e)及f)的方式進行。
各種評估結果顯示在表2。
實施例15 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=10/90之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子(日本聚乙烯社製NF-444A)予以加熱混合,並藉由水中切割方式進行造粒球結化(將直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子調整成每100粒40mg)。將該直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子3.5kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水40kg、焦磷酸鎂315g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼1.6g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接著,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物3g之苯乙烯單體1.5kg滴下該懸浮液中。滴下後保持30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至135℃並在該溫度下持續攪拌2小時。
然後,降至110℃之溫度並將十二烷基苯磺酸鈉鹼11.4g加入該懸浮液中。之後,以6小時滴下作為聚合起始劑溶解有t-丁基過氧苯甲酸酯110g之苯乙烯單體30kg。接著,以30分鐘滴下乙烯雙硬脂醯胺350g、十二烷基苯磺酸鈉鹼3g、及純水5kg之分散液。
滴下結束後,以110℃保持1小時後昇溫至140℃並保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.53mm)。
而,苯乙烯單體相對於直鏈型低密度聚乙烯100重量份使用了900重量份。
內部水量之調整除流通60分鐘空氣加以乾燥以外同於實施例1之b)。如此所製得之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子具有0.161重量%之內部水量。發泡劑之浸漬除將水性媒劑溫度設為70℃、並使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)300g以外同於實施例1之c),且,表面附著水量之調整除將脫水時間設為5分鐘以外同於實施例1之d),而發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表2。
實施例16
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、內部水量之調整係以同於實施例1之a)、b)進行。發泡劑之浸漬除使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)220g以外同於實施例1之c),且,發泡性複合樹脂粒子之表面附著水量之調整、保管及預發泡係以同於實施例1之d)、e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表2及4。
實施例17
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、內部水量之調整係以同於實施例1之a)、b)進行。發泡劑之浸漬除使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)300g以外同於實施例1之c),且,發泡性複合樹脂粒子之表面附著水量之調整,保管及預發泡係以同於實施例1之d)、e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表2及4。
實施例18 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=30/70之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子(日本聚乙烯社製、LV-115)予以加熱混合,並藉由水中切割方式進行造粒球結化(將乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子調整成每100粒80mg)。將該乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子10.5kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水45kg、焦磷酸鎂315g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼1.6g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接著,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物5.4g之苯乙烯單體4.5kg滴下該懸浮液中。滴下後,以60℃保持30分鐘使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至130℃並在該溫度下持續攪拌1小時45分鐘。然後,降至90℃之溫度並將十二烷基苯磺酸鈉鹼11.4g加入該懸浮液中。之後,以2小時將丙烯酸丁基175g、作為聚合起始劑溶解有過氧化苯甲醯39.2g、t-丁基過氧苯甲酸酯4.9g及作為交聯劑之二異苯丙基過氧化物98.7g之苯乙烯單體6.025kg予以滴下。接著,以2小時滴下已溶解丙烯酸丁基350g及乙烯雙硬脂醯胺175g之苯乙烯單體13.45kg。滴下結束後,以90℃保持1小時,接著昇溫至143℃並在其溫度保持2小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.60mm)。
而,苯乙烯系單體相對於乙酸乙烯酯共聚物樹脂粒子100重量份使用了233重量份。
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之內部水量之調整、發泡劑之浸漬(濕式浸漬法)、及表面附著水量之調整、保管、預發泡係以同於實施例1之b)、c)、d)、e)、及f)進行。
各種評估結果顯示在表2。
實施例19 a)聚乙烯系樹脂(PE)/聚苯乙烯系樹脂(PS)=20/80之聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造
以擠製機將直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子(日本聚乙烯社製NF-444A)予以加熱混合,並藉由水中切割方式進行造粒球結化(將直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子調整成每100粒40mg)。將該直鏈型低密度聚乙烯樹脂粒子7.0kg放入附攪拌機之100L熱壓器後,加入作為水性媒劑之純水40kg、焦磷酸鎂315g、及十二烷基苯磺酸鈉鹼1.6g並加以攪拌使其懸浮在水性媒劑中保持10分鐘,然後昇溫至60℃。
接著,以30分鐘將溶解有二異苯丙基過氧化物8.75g之苯乙烯單體3.5kg滴下該懸浮液中。滴下後保持30分使聚乙烯系樹脂粒子吸收苯乙烯單體。吸收後昇溫至135℃並在該溫度下持續攪拌2小時。
然後,降至110℃之溫度並將十二烷基苯磺酸鈉鹼11.4g加入該懸浮液中。之後,以4小時滴下丙烯酸丁基700g、及作為聚合起始劑溶解有t-丁基過氧苯甲酸酯98g之苯乙烯單體23.8kg。接著,以30分鐘滴下乙烯雙硬脂醯胺350g、十二烷基苯磺酸鈉鹼3g、及純水5kg之分散液。
滴下結束後,以110℃保持1小時後再昇溫至140℃並保持3小時使聚合完成。然後,冷卻至常溫並取出聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子(平均粒子徑1.32mm)。
而,苯乙烯系單體相對於直鏈型低密度聚乙烯100重量份使用了400重量份。
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之內部水量之調整、發泡劑之浸漬(濕式浸漬法)、及表面附著水量之調整、保管、預發泡係以同於實施例4之b)、c)、d)、e)、及f)進行。
各種評估結果顯示在表2。
比較例1
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例1之a)、b)進行。發泡劑之浸漬除使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)260g以外同於實施例1之c),且,表面附著水量之調整除以籃式離心分離機脫水5分鐘後藉由在常溫以圓筒型乾燥機流通10分鐘空氣加以乾燥以外同於實施例1之d)。發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表3。
比較例2
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例3之a)、b)進行。發泡劑之浸漬(乾式浸漬)及表面附著水量之調整除未使用純水、並將耐壓旋轉混合機昇溫至50℃後在該溫度下使其旋轉且添加n-戊烷/i-戊烷=75/25~85/15之戊烷(氣種b:Cosmo石油社製、產品名戊烷)2250g以外同於實施例5之c)及d),而且,發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表3。
比較例3
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、內部水量之調整、及發泡劑之浸漬係以同於實施例4之a)、b)、及c)進行。表面附著水量之調整除僅擦乾水而未脫水以外同於實施例1之d),且,發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表3。
比較例4
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、內部水量之調整係以同於實施例4之a)、b)進行。發泡劑之浸漬(乾式浸漬)及表面附著水量之調整除未使用純水以外同於實施例5之c)及d),且,發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表3。
比較例5
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例4之a)、b)進行。發泡劑之浸漬除添加n-丁烷/i-丁烷=60/40~70/30之丁烷(氣種c:Cosmo石油社製、產品名Cosmo Butane Silver)以外同於實施例4之c),且,表面附著水量之調整、發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之d)、e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表3。
比較例6
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例4之a)、b)進行。發泡劑之浸漬(乾式浸漬)及表面附著水量之調整除使用純水750g以外同於實施例5之c)及d),且,發泡性複合樹脂粒子之保管及預發泡係以同於實施例1之e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表3。
比較例7
聚乙烯改質苯乙烯系樹脂粒子之製造、及內部水量之調整係以同於實施例1之a)、b)進行。發泡劑之浸漬除使用包含i-戊烷97%以上之戊烷(氣種a:SK產業社製、產品名異戊烷)180g以外同於實施例1之c),且,發泡性複合樹脂粒子之表面附著水量之調整、保管及預發泡係以同於實施例1之d)、e)及f)進行。
各種評估結果顯示在表3。
表中,氣種a為SK產業社製、產品名異戊烷(i-戊烷97%以上)、氣種b為Cosmo石油社製、產品名戊烷(n-戊烷/i-戊烷=75/25~85/15)、且氣種c為Cosmo石油社製、產品名Cosmo Butane Silver(n-丁烷/i-丁烷=60/40=70/30)。
又,準備氣體量單位為wt%/樹脂粒子、含氣量單位為wt%、各種水量單位為wt%、保濕劑附著量單位為wt%、加熱時間單位為分、且體積倍數及倍數差單位為倍。
由實施例1~19、比較例1~4及比較例6~7可知,表面附著水量在0.5~1.5重量、且發泡劑含量在7.5~11.0重量%之發泡性複合樹脂粒子即使在冷凍保存後經過3小時其品質亦大致不變。
此外,由實施例1~19與比較例5可知,作為發泡劑使用戊烷會比使用丁烷更好。
又,如表4顯示,由實施例1、8、16及17可知,只要內部水量在0.05~0.5重量%之範圍內,即可更加以抑制氣泡差異。

Claims (10)

  1. 一種冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,其具有聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂粒子、包含於前述複合樹脂粒子中之含有戊烷之揮發性發泡劑7.5~11重量%、附著在前述複合樹脂粒子之表面之附著水分0.5~1.5重量%,及0.05~0.5重量%之內部水分。
  2. 如申請專利範圍第1項之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,其中前述複合樹脂粒子係包含作為聚烯烴系樹脂之聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂100重量份及聚苯乙烯系樹脂110~900重量份之粒子。
  3. 如申請專利範圍第1項之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,其中前述複合樹脂粒子係包含作為聚烯烴系樹脂之聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂100重量份及聚苯乙烯系樹脂110~730重量份之粒子。
  4. 如申請專利範圍第1項之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,其中前述揮發性發泡劑為戊烷且包含戊烷8.5~10.0重量%。
  5. 如申請專利範圍第1項之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,其中前述冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子更含有附著在其表面之0.01~0.1重量%的保濕劑。
  6. 如申請專利範圍第5項之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子,其中前述保濕劑為100~600之重量平均分子量的聚乙烯二醇。
  7. 一種發泡成形體,其係使如申請專利範圍第1項之冷凍 保存用發泡性複合樹脂粒子預發泡後,接著進行模內成形所製得者。
  8. 一種冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之製造方法,係如申請專利範圍第1項之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之製造方法,其具有下述步驟:使含有前述戊烷之揮發性發泡劑浸漬至前述複合樹脂粒子之步驟;及將浸漬後之複合樹脂粒子進行加濕或脫水,藉以調整表面之附著水分之量的步驟。
  9. 一種冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子之保存方法,其係將如申請專利範圍第1項之冷凍保存用發泡性複合樹脂粒子保存在設定在-5℃以下之容器內,直到進入預發泡步驟為止。
  10. 一種冷凍保存發泡性複合樹脂粒子,其係保存在設定在-5℃以下之容器內,且具有聚烯烴系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之複合樹脂粒子、包含於前述複合樹脂粒子中之含有戊烷之揮發性發泡劑7.5~11重量%、附著在前述複合樹脂粒子之表面之附著水分0.5~1.5重量%,及0.05~0.5重量%之內部水分。
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