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含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒、发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒、含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒、含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体以及它们的制造方法

摘要

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有含碳聚丙烯系树脂,相对于100质量份的所述含碳聚丙烯系树脂,含有100质量份以上且不到400质量份的聚苯乙烯系树脂,并且,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上。

著录项

  • 公开/公告号CN101636423A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2010-01-27

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 积水化成品工业株式会社;

    申请/专利号CN200780052367.6

  • 发明设计人 石田真司;小泽正彦;

    申请日2007-12-27

  • 分类号C08F255/02(20060101);C08F2/44(20060101);C08J9/18(20060101);

  • 代理机构北京林达刘知识产权代理事务所;

  • 代理人刘新宇;李茂家

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2023-12-17 23:27:13

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-03-27

    授权

    授权

  • 2010-03-24

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2010-01-27

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及:以含有碳的聚丙烯系树脂为核,通过使苯乙烯聚合而获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒;对其浸渍发泡剂的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒;使该颗粒预发泡而获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒;使该发泡颗粒进行模内发泡成形而获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体;以及它们的制造方法。

本申请要求享有2007年3月27日在日本申请的特愿2007-082128号、和2007年3月27日在日本申请的特愿2007-082129号的优先权,将其内容援引于此。

背景技术

以往,已知将聚苯乙烯系树脂预发泡颗粒填充于模内并加热、使其发泡而获得的聚苯乙烯系树脂发泡成形体在刚性、绝热性、轻量性、耐水性和发泡成形性方面优异。因此该发泡成形体作为缓冲材料和建材用绝热材料被广泛使用。然而,该发泡成形体存在耐化学药品性和耐冲击性不良的问题。

另一方面,已知由聚丙烯系树脂构成的发泡成形体在耐化学药品性和耐冲击性方面优异。因此该发泡成形体被用于汽车关联部件。然而,聚丙烯系树脂在发泡气体的保持性方面不良,因此必须精密地控制发泡成形条件,所以存在制造成本高的问题。此外,还存在与聚苯乙烯系树脂发泡成形体相比刚性低劣的问题。

为了解决所述聚苯乙烯系树脂和聚丙烯系树脂的问题,提出了将刚性和发泡成形性良好的聚苯乙烯系树脂、与耐化学药品性和耐冲击性良好的聚丙烯系树脂复合化而成的发泡成形体(例如,参照专利文献1~4)。

在专利文献1中,以提供一种耐冲击性、刚性、表面性等实用的发泡成形体为目的,公开了一种由改性聚丙烯系树脂组合物构成的预发泡颗粒的获得方法,其中,该改性聚丙烯系树脂组合物依照下述方法而成:将含有100质量份的聚丙烯(a)、相对于该100质量份的聚丙烯(a)为1~500质量份的乙烯基系单体成分(b)、和相对于100质量份的该乙烯基系单体成分(b)为0.01~10质量份的自由基聚合引发剂(c)的水性悬浮液,根据情况在乙烯基系单体成分(b)实质上单独不聚合的条件下加热后,使该乙烯基系单体成分(b)浸渍到该聚丙烯(a)中,再将该水性悬浮液加热至该聚丙烯(a)的结晶部分实质上开始熔解的温度以上的高温,并使乙烯基系单体成分(b)聚合。

专利文献2中,公开了一种球状的聚丙烯系树脂颗粒的获得方法,其特征在于,将100质量份含有1~10质量%乙烯成分的丙烯系树脂颗粒或者粉末分散于水性悬浮液中,在该悬浮液中添加约30~150质量份苯乙烯系单体,并在130℃以上的温度下进行加热处理,接着,在聚合催化剂的存在下进行聚合。

另外,根据发泡成形体的用途,有时会期待用黑色着色,作为黑色的着色剂,已知有碳。然而,已知该碳会造成苯乙烯系单体的聚合延迟和聚合不完全。针对该课题,公开了一种获得黑色苯乙烯改性聚乙烯系树脂发泡颗粒的方法,该方法使用以产生叔烷氧基自由基的聚合引发剂为主要成分的聚合引发剂(例如,参照专利文献5,6)。

在专利文献5中,作为聚合引发剂,具体地可以列举过氧化二异丙苯、4,4-双(过氧化叔丁基)戊酸正丁酯、1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷等。

在专利文献6中,公开了将产生叔烷氧基自由基并且10小时半衰期温度为100℃以下的第1聚合引发剂、与由2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷构成的第2聚合引发剂并用而作为聚合引发剂。作为第1聚合引发剂,具体地可以列举过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔戊酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、过氧化3,5,5-三甲基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、过氧化二叔丁基六氢对苯二甲酸酯等。

另外已知,为了赋予苯乙烯系树脂自熄性,可使用将阻燃剂和阻燃助剂进行组合的复合阻燃剂。作为阻燃剂,可以列举四溴环辛烷、六溴环十二烷、四溴双酚A二烯丙醚、六溴环十二烷、三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯等。另外,作为阻燃助剂,可以列举2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷、过氧化二异丙苯,过氧化氢异丙苯等。有很多公开使用所述的阻燃剂和阻燃助剂而赋予苯乙烯系树脂自熄性的提案。

在专利文献7中,公开了一种阻燃性热塑性树脂组合物,其在苯乙烯系树脂中配合了卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机系阻燃剂等作为阻燃剂。

在专利文献8中,公开了一种自熄型发泡性苯乙烯系树脂颗粒,其在苯乙烯系树脂颗粒中配合了由作为阻燃剂的三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯、和作为阻燃助剂的2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷或3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷所构成的复合阻燃剂。

然而,用专利文献1、2中公开的方法所获得的改性树脂颗粒,尤其难以使聚丙烯系树脂大量存在于表面部附近(即,难以使聚苯乙烯系树脂大量存在于颗粒中心部),而容易成为无法发挥充分的耐化学药品性的物质。另外,使用以这些方法获得的改性树脂颗粒并进行发泡成形的发泡成形体,并非充分兼具耐热性。

另外,即使使用专利文献5、6中公开的聚合引发剂也难使苯乙烯系单体的聚合充分完成,结果无法得到具有目标黑度的发泡成形体。尤其是在作为汽车室内部件等用途时,色调非常重要,期待能提供美丽的发泡成形体的改性树脂颗粒。

进一步,在苯乙烯改性聚乙烯系树脂发泡颗粒中,在颗粒表面大量存在聚苯乙烯的话,则即使添加碳也无法获得充分的黑度。而专利文献5、6中公开的黑色苯乙烯改性聚乙烯系树脂发泡颗粒,由于颗粒表面大量存在聚苯乙烯,因此黑度不充分。

另外,即使将专利文献7、8中公开的阻燃剂或阻燃助剂单纯只浸渍到专利文献1~4中公开的发泡成形体中,也无法实现使刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度保持良好,且同时具有自熄性的发泡成形体。

专利文献1:日本特开平9-194623号公报

专利文献2:日本特公昭61-9432号公报

专利文献3:日本特开2006-70202号公报

专利文献4:日本特开2005-97555号公报

专利文献5:日本特公平5-54854号公报

专利文献6:日本特开2006-111862号公报

专利文献7:日本特开平9-255879号公报

专利文献8:日本特开2004-211042号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述情况进行的,其目的在于提供一种含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,其改善了聚苯乙烯系树脂发泡成形体和聚丙烯系树脂发泡成形体双方的缺点,并且耐化学药品性、耐热性和发泡成形性等优异。另外,本发明的目的在于提供一种具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。

用于解决问题的方案

为了达成所述目的,本发明提供一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其含有含碳聚丙烯系树脂,

相对于100质量份的所述含碳聚丙烯系树脂,含有100质量份以上且不到400质量份的聚苯乙烯系树脂,

并且,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,相对于100质量份的所述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,优选含有1.5质量份以上且不到6质量份的阻燃剂。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,相对于100质量份的所述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,优选含有1.5质量份以上且不到6质量份的阻燃剂,并且,优选含有0.1质量份以上且不到3质量份的阻燃助剂。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,根据ATR法红外分光分析测定的颗粒表面的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)优选在0.1~2.5的范围。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,优选所述含碳聚丙烯系树脂中的碳的平均粒径在其含有于聚丙烯系树脂中之前为15nm~35nm,并且包含1~8质量%的碳颗粒。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,所述阻燃剂优选为三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯,所述阻燃助剂优选含有选自2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷、过氧化二异丙苯和过氧化氢异丙苯的组中的1种或2种以上。

另外,本发明提供一种发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其通过在前述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中浸渍发泡剂而成。

另外,本发明提供一种含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,其通过使前述发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡而成。

另外,本发明提供一种含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,其通过向模内填充前述含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,并使其发泡成形而成。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体中,优选依据JIS K 6767的80℃条件下的尺寸变化测定中的收缩率为1.0%以下,发泡倍数为20~40倍的范围,密度为0.025~0.05g/cm3的范围。

另外,本发明提供一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法,该方法具有以下工序:

在含有分散剂的水性悬浮液中,分散100质量份的含碳聚丙烯系树脂颗粒、100质量份以上且不到400质量份的苯乙烯系单体、和聚合引发剂的工序;

将所获得的分散液加热到所述苯乙烯系单体实质上不会聚合的温度,并将所述苯乙烯系单体浸渍到所述含碳聚丙烯系树脂颗粒中的工序;

设所述含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点为T℃时,在(T-10)℃~(T+20)℃的温度下,进行所述苯乙烯系单体的第1聚合的工序;

接着所述第1聚合工序,加入苯乙烯系单体和聚合引发剂,并且,使温度为(T-25)℃~(T+10)℃,从而进行所述苯乙烯系单体向所述含碳聚丙烯系树脂颗粒中的浸渍和第2聚合的工序。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法,优选进一步具有将阻燃剂浸渍到所述第2聚合中的树脂颗粒中或者所述第2聚合结束后的树脂颗粒中的工序。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法,优选进一步具有将阻燃剂和阻燃助剂浸渍到所述第2聚合中的树脂颗粒中或者所述第2聚合结束后的树脂颗粒中的工序。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法中,所述含碳聚丙烯系树脂中的聚丙烯系树脂的熔点优选为120℃~145℃。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法中,所述含碳聚丙烯系树脂中的聚丙烯系树脂优选为丙烯-乙烯共聚物。

另外,本发明提供一种发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法,其中,将发泡剂浸渍到由前述制造方法获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,从而获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

另外,本发明提供一种含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,对由前述制造方法获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒进行加热,使其预发泡,从而获得发泡颗粒。

另外,本发明提供一种含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体的制造方法,其中,将由前述制造方法获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒填充到成形模的型腔内,接着进行模内发泡成形,然后使成形体从成形模中脱模。

发明的效果

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,相对于100质量份的含碳聚丙烯系树脂,含有100质量份以上且不到400质量份的聚苯乙烯系树脂,并且,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上。由此,对使发泡剂浸渍到该含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中而获得的发泡性改性聚苯乙烯系树脂颗粒进行预发泡后,将该预发泡颗粒填充于成形模内,进行发泡成形,由此获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体可发挥聚苯乙烯系树脂发泡体和聚丙烯系树脂发泡成形体的各自的优点,成为刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体。另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,当相当于100质量份的该含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,含有1.5质量份以上且不到6质量份的阻燃剂,和/或含有0.1质量份以上且不到3质量份的阻燃助剂时,所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体可成为在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体。因此,根据本发明,能够提供适用于制造具有这种优异的物性的发泡成形体的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

本发明的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,由于是使发泡剂浸渍到前述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中而成的,因此能够提供适用于制造刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。另外,在本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,由于是使前述发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡而成,因此能够提供适用于制造刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。另外,在本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,由于是使前述含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒填充于模内并进行发泡成形而成,因此能够提供刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。另外,在本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法为,在含有分散剂的水性悬浮液中,分散100质量份的含碳聚丙烯系树脂颗粒、100质量份以上且不到400质量份的苯乙烯系单体、和聚合引发剂,将所获得的分散液加热到所述苯乙烯系单体实质上不会聚合的温度,并将所述苯乙烯系单体浸渍到所述含碳聚丙烯系树脂颗粒中,然后,设所述含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点为T℃时,在(T-10)℃~(T+20)℃的温度下,进行所述苯乙烯系单体的第1次聚合,接着所述第1次聚合,加入苯乙烯系单体和聚合引发剂,并且,在(T-25)℃~(T+10)℃的温度下,进行苯乙烯系单体的第2次聚合。由此,能够制造一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法中,当进一步具有将阻燃剂和/或阻燃助剂浸渍到所述第2聚合中的树脂颗粒中或者所述第2聚合结束后的树脂颗粒中的工序时,能够制造一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其具备上述特征,并且,相对于100质量份的所述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,含有1.5质量份以上且不到6质量份的阻燃剂,和/或含有0.1质量份以上且不到3质量份的阻燃助剂。

对于使发泡剂浸渍到所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒进行预发泡后,再将该预发泡颗粒填充于成形模内并进行发泡成形时,可发挥聚苯乙烯系树脂发泡体和聚丙烯系树脂发泡成形体的各自的优点,获得刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体。另外,当所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,可以获得适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。因此,根据本发明的制造方法,能够提供适用于制造具有这种优异的物性的发泡成形体的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

本发明的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法,由于是使发泡剂浸渍到前述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中来制造发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的方法,因此能够提供适用于制造刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。另外,在前述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,由于是使前述发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡而制造含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒的方法,因此能够提供适用于制造刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。另外,在前述发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体的制造方法,由于是将前述含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒填充于模内并进行发泡成形而制造含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体的方法,因此能够提供刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。另外,在前述含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。

附图说明

图1为以由聚苯乙烯系树脂和聚丙烯系树脂所构成的成形体作为标准试样,测定该标准试样的吸光度比,并将聚苯乙烯系树脂比率(质量%)和吸光度比(D698/D1376)的关系图形化的标准曲线。

具体实施方式

本发明的发明人等,为了实现前述目的进行了深入研究,结果发现,通过在具有特定熔点、且含有特定的碳的含碳聚丙烯系树脂颗粒中加入苯乙烯系单体,并在特定的温度范围内使其聚合,由此可以获得一种在颗粒中心部苯乙烯增多、在颗粒表面附近聚丙烯系树脂增多的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

进一步发现,在使发泡剂浸渍到如此制造的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,并使所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡后,再将该发泡颗粒填充于成形模中并进行模内发泡成形的情况下,可发挥聚丙烯系树脂和聚苯乙烯系树脂的各自的优点,并能够制造发泡成形性、耐化学药品性和耐热性优异的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,从而完成了本发明。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其特征在于,相对于100质量份的含碳聚丙烯系树脂,含有100质量份以上且不到400质量份的聚苯乙烯系树脂,并且,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,“颗粒中心部”是指:在通过颗粒中心的截面中,从颗粒的中心至该颗粒的直径(粒径)的1/4为止的范围的部分,例如,粒径1mm的球状颗粒的颗粒中心部,是指从该颗粒中心至半径125μm的范围的部分。

作为本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的树脂材料之一的、含碳聚丙烯系树脂中的聚丙烯系树脂,没有特别限定,可以使用由公知的聚合方法获得的树脂,例如可使用丙烯-乙烯共聚物。该丙烯-乙烯共聚物,虽然以乙烯和丙烯的共聚物作为主要成分,但在分子内也可以含有能够与乙烯或丙烯共聚合的其他单体。作为这样的单体,可以列举选自α-烯烃、环状烯烃、二烯系单体中的一种或二种以上的物质。

在本发明的优选实施方式中,作为聚丙烯系树脂,可以使用具有120℃~145℃范围的熔点的物质。聚丙烯系树脂的熔点若低于120℃,则缺乏耐热性,使用改性聚苯乙烯系树脂颗粒而制造的改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体的耐热性会降低。另外,若熔点高于145℃,则聚合温度变高,无法进行良好的聚合。

在本发明的优选实施方式中,作为含碳聚丙烯系树脂中的碳,可以列举例如炉法炭黑、科琴黑(Ketjen black)、槽法炭黑(channel black)、热裂解炭黑(thermal black)、乙炔黑、石墨、碳纤维等。在含有于聚丙烯系树脂中之前的碳(原料碳)优选为颗粒状,原料碳的粒径通常优选为5nm~100nm,进一步优选为15nm~35nm。另外,原料碳的粒径是指平均粒径,平均粒径为通过电子显微镜测得的算术平均值。作为本发明所使用的炭黑的特征的平均粒径,是指将构成炭黑的集合体的小球状(具有因微晶产生的轮廓,且无法分离)成分通过电子显微镜照相进行测定、算出的颗粒直径的平均值。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,优选在含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中含有1~8质量%的碳。

含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中的碳的配合量若不到1质量%,则所获得的发泡成形体无法呈现充分的黑色,因此不优选。另一方面,若碳的配合量超过8质量%,则从含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒所获得的发泡成形体不仅体积发泡倍数会降低,而且机械强度也会降低,因此不优选。

所述聚丙烯系树脂中,根据需要也可以含有阻燃剂、阻燃助剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、颜料、着色剂等添加物。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,着色剂可以是无机系颜料,也可以是有机系颜料。作为无机系颜料,可以列举例如铬黄、锌铬、钡黄等铬酸盐;普鲁士蓝等亚铁氰化物;镉黄、镉红等硫化物;氧化铁黑、氧化铁红等氧化物;群青等硅酸盐;氧化钛等。另外,作为有机系颜料,可以列举例如单偶氮颜料、双偶氮颜料、偶氮色淀(azo lake)、缩合偶氮颜料、螯合偶氮颜料等偶氮颜料;酞青系、蒽醌系、苝系、苝酮(perinone)系、硫靛(thioindigo)系、喹吖啶酮(quinacridone)系、二噁嗪系、异吲哚啉酮(isoindolinone)系、喹酞酮(quinophthalone)系等多环式颜料等。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,作为阻燃剂,可以列举三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯。相对于100质量份的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,使阻燃剂在1.5~6质量份的范围内。阻燃剂的配合量优选为2~5质量份,更优选为3~4质量份。

若阻燃剂的配合量少于1.5质量份,则使预发泡颗粒二次发泡而获得的发泡成形体的自熄性降低,因此不优选。另一方面,若阻燃剂的配合量多于6质量份,则使预发泡颗粒二次发泡而获得的发泡成形体的加热尺寸变化增大,因此不优选。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,作为阻燃助剂,可以列举选自2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯的有机过氧化物的组中的1种或2种以上。相对于100质量份的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,使阻燃助剂在0.1~3质量份的范围内。阻燃助剂的配合量优选为0.5~2.5质量份,更优选为1~2质量份。

若阻燃助剂的配合量少于0.1质量份,则由使预发泡颗粒二次发泡而获得的发泡成形体的自熄性降低,因此不优选。另一方面,若阻燃剂的配合量多于3质量份,则由使预发泡颗粒二次发泡而获得的发泡成形体的加热尺寸变化增大,因此不优选。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,可以仅含有阻燃剂,也可以含有阻燃剂和阻燃助剂两者。另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,阻燃剂和阻燃助剂优选大量存在于颗粒表面,但也可以局部存在于颗粒中心部。

作为本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的另一种树脂材料的聚苯乙烯系树脂,可以列举例如使苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯等苯乙烯系单体进行聚合而获得的树脂。进一步,聚苯乙烯系树脂也可以是苯乙烯系单体以及能与该苯乙烯系单体共聚合的其它单体的共聚物。作为其他单体,可以列举二乙烯基苯等多官能性单体、或如(甲基)丙烯酸丁酯等在结构中不含苯环的(甲基)丙烯酸烷基酯等。这些其他的单体可以在实质上相对于聚苯乙烯系树脂不超过5质量%的范围内使用。另外,在本说明书中,苯乙烯以及能与苯乙烯共聚合的单体也可称为苯乙烯系单体。

相对于100质量份的含碳聚丙烯系树脂,使聚苯乙烯系树脂的量在100~400质量份的范围内。聚苯乙烯系树脂的配合量优选为120~300质量份,更优选为150~250质量份。

若该聚苯乙烯系树脂的比率多于400质量份,则使预发泡颗粒二次发泡而获得的发泡成形体的耐化学药品性和耐热性降低,因此不优选。另一方面,若配合量少于100质量份,则使预发泡颗粒二次发泡而获得的发泡成形体的刚性降低,因此不优选。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上,优选为1.35倍以上,特别优选为1.4倍以上。

当算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率在1.2倍以下时,从表层至内部,聚苯乙烯系树脂比率的倾斜梯度会变小。其结果,使预发泡颗粒发泡成形而获得的发泡成形体的发泡倍数和耐热性降低,因此不优选。另外,当颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率在1.2倍以下时,在颗粒表面的聚苯乙烯系树脂比率会变高,使预发泡颗粒发泡成形而获得的发泡成形体无法得到充分的黑度。

此外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,根据ATR法红外分光分析测定的颗粒表面的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)优选在0.1~2.5的范围,更优选在0.8~2.0的范围,特别优选在1.0~1.5的范围。

另外,颗粒的表面是指包含从表面至数μm深度的区域的“表层”。

若吸光度比高于2.5,则在预发泡颗粒表面的聚烯烃系树脂的比率会降低。其结果,使预发泡颗粒发泡成形而获得的发泡成形体的耐化学药品性和耐冲击性降低,因此不优选。另一方面,若吸光度比低于0.1,则发泡剂从预发泡颗粒表面的散逸变得明显,因此在模内的成形中颗粒之间的熔接变差,反而有耐冲击性降低、或者因收缩等而使发泡成形体的外观的成品状态变差的倾向,因此不优选。此外,在制造预发泡颗粒时,对于苯乙烯系单体在聚烯烃系树脂颗粒中的浸渍、聚合所需要的时间会变长,制造效率降低,因此不优选。

其中,本发明中的ATR(Attenuated Total Reflectance,衰减全反射)法红外分光分析是指,通过利用全反射吸收(AttenuatedTotal Reflectance,衰减全反射)的一次反射型ATR法来测定红外吸收光谱的分析方法。该分析方法为使具有高折射率的ATR棱镜与试样密合,并将红外线通过ATR棱镜照射于试样,再对来自ATR棱镜的反射光进行分光分析的方法。

ATR法红外分光分析,由于具有仅使试样与ATR棱镜密合即可测定光谱的简便性,和能够进行至数μm深度的表面分析,因此可广泛地利用于以高分子材料等有机物为首的各种物质的表面分析。

另外,由红外吸收光谱所获得的698cm-1处的吸光度D698是指,来源于在聚苯乙烯系树脂中主要含有的苯环的面外弯曲振动的698cm-1附近出现的峰的高度。

另外,由红外吸收光谱获得的1376cm-1处的吸光度D1376是指,来源于聚丙烯系树脂中所含的-C-CH3烃的CH3的对称弯曲振动的1376cm-1附近出现的峰的高度。

作为由吸光度比求出聚苯乙烯系树脂和聚丙烯系树脂的组成比例的方法,用后述手法制作将聚苯乙烯系树脂和聚丙烯系树脂均匀混合成规定的组成比例而成的多种标准试样,并针对各标准试样通过ATR法红外分光分析进行颗粒表面分析,从而获得红外线吸收光谱。分别从所获得的各红外吸收光谱算出各吸光度比。然后,以组成比例(标准试样中的聚苯乙烯系树脂比率(质量%))作为纵轴,以吸光度比(D698/D1376)作为横轴,绘制标准曲线。根据该标准曲线,可以从本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒的吸光度比求出本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中的聚苯乙烯系树脂和聚丙烯系树脂的组成比例。

例如,当聚丙烯系树脂为SunAllomer公司制的商品名“PC540R”、聚苯乙烯系树脂为聚苯乙烯(积水化成工业公司制的商品名“SS142”)时,通过使用图1所示的标准曲线,可得知组成比例。例如,当吸光度比(D698/D1376)为10.0时,可算出聚丙烯系树脂为20.2质量%、聚苯乙烯系树脂为79.8质量%;当吸光度比为15.0时,可算出聚丙烯系树脂为8.1质量%、聚苯乙烯系树脂为90.9质量%。

标准曲线的制作条件根据以下方法。

上述标准试样通过以下方法获得。

首先,使组成比例(聚苯乙烯系树脂/聚丙烯系树脂)为下述比率那样,精确称量共计2g的聚苯乙烯系树脂和聚丙烯系树脂。将其在下述条件下用小型注射成形机进行加热混炼,通过成形为直径25mm、且高度2mm的圆柱状而获得标准试样。

另外,小型注射成形机可以使用例如CSI公司以商品名“CS-183”所贩卖的小型注射成形机。

注射成形条件:加热温度200℃~250℃,混炼时间10分钟

组成比例(聚苯乙烯系树脂/聚丙烯系树脂;质量比):0/10、1/9、2/8、3/7、4/6、5/5、6/4、7/3、8/2、9/1、10/0

测定上述比率的标准试样的吸光度比,将聚苯乙烯系树脂比率(质量%)和吸光度比(D698/D1376)的关系图形化,从而获得图1的标准曲线。

图1中,当聚苯乙烯系树脂比率为40质量%以下时,标准曲线近似于下述式(1)。

Y=-2.5119X2+22.966X    (1)

另外,图1中,当聚苯乙烯系树脂比率为40质量%以上时,标准曲线近似于下述式(2)。

Y=27.591Ln(X)+16.225   (2)

本发明所涉及的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,可以通过具备下述(A)~(D)各工序的、本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法,有效且高收率地制造。

(A)在含有分散剂的水性悬浮液中,分散100质量份的含碳聚丙烯系树脂颗粒、100质量份以上且不到400质量份的苯乙烯系单体、和聚合引发剂的工序;

(B)将所获得的分散液加热到所述苯乙烯系单体实质上不会聚合的温度,并将所述苯乙烯系单体浸渍到所述含碳聚丙烯系树脂颗粒中的工序;

(C)设所述含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点为T℃时,在(T-10)℃~(T+20)℃的温度下,进行所述苯乙烯系单体的第1聚合的工序;

(D)接着所述第1聚合工序,加入苯乙烯系单体和聚合引发剂,并且,在设所述含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点为T℃时,使温度为(T-25)℃~(T+10)℃,从而进行所述苯乙烯系单体向所述含碳聚丙烯系树脂颗粒中的浸渍和第2聚合的工序。

另外,本发明所涉及的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法,除了上述(A)~(D)各工序以外,还优选具备下述(E)工序。

(E)将阻燃剂和/或阻燃助剂浸渍到所述第2聚合中的树脂颗粒中或者所述第2聚合结束后的树脂颗粒中的工序。

通过(E)工序,可以获得适用于制造具有自熄性的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

另外,该(A)~(E)各工序可以使用在实施以苯乙烯系单体作为原料制造珠状聚苯乙烯系树脂颗粒的聚苯乙烯系树脂的悬浮聚合法或种子聚合法等周知的聚合方法时所使用的高压釜聚合装置等来施行,但所使用的制造装置不限于此。

所述(A)工序中,含碳聚丙烯系树脂颗粒例如可通过如下方式而获得:将所述含碳聚丙烯系树脂用挤出机熔融,并通过线状切割(strand cut)、水中切割、热切割等而进行造粒颗粒化,或用粉碎机直接将树脂颗粒粉碎而颗粒化。另外,其形状可以列举正球状、椭圆球状(蛋状)、圆柱状、棱柱状等。该含碳聚丙烯系树脂颗粒的优选树脂粒径为0.5mm~1.5mm的范围,更优选为0.6mm~1.0mm的范围。

另外,所述(A)工序中,作为含碳聚丙烯系树脂,优选熔点为120℃~145℃者。

作为所述(A)工序中所使用的分散剂,可以列举例如部分皂化的聚乙烯醇、聚丙烯酸盐、聚乙烯基吡咯烷酮、羧甲基纤维素、甲基纤维素等有机系分散剂;焦磷酸镁、焦磷酸钙、磷酸钙、碳酸钙、磷酸镁、碳酸镁、氧化镁等无机系分散剂。其中,优选无机系分散剂。使用无机系分散剂时,优选并用表面活性剂。作为这种表面活性剂,可以列举例如十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸钠等。

另外,作为聚合引发剂,可以使用在苯乙烯系单体的聚合中广泛使用的以往周知的聚合引发剂。可以列举例如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化辛酸叔戊酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化三甲基乙酸叔丁酯、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化叔丁基-3,3,5-三甲基环己酸酯、过氧化二叔丁基六氢对苯二甲酸酯、2,2-二-叔丁基过氧化丁烷、过氧化二异丙苯等有机过氧化物;偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈(azobisdimethylvaleronitrile)等偶氮化合物。另外,聚合引发剂可以单独使用,也可以并用。

另外,添加交联剂时,作为其添加方法,可以列举例如:将交联剂直接添加到含碳聚丙烯系树脂中的方法;使交联剂溶解于溶剂、增塑剂或苯乙烯系单体中再添加的方法;使交联剂分散于水中再添加的方法等。其中,优选使交联剂溶解于苯乙烯系单体中再添加的方法。

为了使苯乙烯系单体浸渍到含碳聚丙烯系树脂颗粒中,可以连续或断续地将苯乙烯系单体添加到水性介质中。苯乙烯系单体优选缓缓地添加到水性介质中。作为水性介质,可以列举水、水和水溶性介质(例如醇)的混合介质。

所述(B)工序中,将(A)工序中获得的分散液加热至苯乙烯系单体实质上不会聚合的温度,使苯乙烯系单体浸渍到含碳聚丙烯系树脂颗粒中时的温度在45℃~70℃的范围,优选在50℃~65℃的范围。

若该浸渍温度不到所述范围,则苯乙烯系单体的浸渍不充分,会生成聚苯乙烯的聚合粉末,因此不优选。另一方面,若浸渍温度超过所述范围,则苯乙烯系单体在充分浸渍到含碳聚丙烯系树脂颗粒中之前就会聚合,因此不优选。

所述(C)工序、和(D)工序中,聚合温度是重要的因素,在设含碳聚丙烯系树脂的熔点为T℃时,在(C)工序(第1聚合)中设为(T-10)℃~(T+20)℃的温度范围,在(D)工序(第2聚合)中设为(T-25)℃~(T+10)℃的温度范围。

通过在前述温度范围进行聚合,树脂颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂的存在量多(即,含碳聚丙烯系树脂在表层的存在量多),其结果,可发挥聚苯乙烯系树脂和聚丙烯系树脂的各自的优点,而能够提供刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

若聚合温度低于前述温度范围,则所获得的树脂颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂的存在量少,无法得到显示良好的物性的树脂颗粒或发泡成形体。另外,若聚合温度高于所述温度范围,则苯乙烯系单体在充分浸渍到含碳聚丙烯系树脂颗粒中之前就会开始聚合,因此无法得到显示良好的物性的树脂颗粒或发泡成形体。另外,需要耐热性优异的高价的聚合设备。

另外,将浸渍到含碳聚丙烯系树脂颗粒中的苯乙烯系单体的聚合工序分为(C)工序(第1聚合)和(D)工序(第2聚合)2阶段的理由是:如果一次使大量的苯乙烯系单体浸渍到含碳聚丙烯系树脂中的话,则苯乙烯系单体无法充分浸渍到含碳聚丙烯系树脂中,而会残留在含碳聚丙烯系树脂的表面。因此,如本发明所述的改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法那样,通过分成(C)工序和(D)工序2阶段,则可在(C)工序中使苯乙烯系单体确实地浸渍在含碳聚丙烯系树脂的中心部,在(D)工序中也使苯乙烯系单体向含碳聚丙烯系树脂的中心部浸渍。

所述工序(E)中,关于使阻燃剂和/或阻燃助剂浸渍到所述第2聚合中的树脂颗粒中或者所述第2聚合结束后的树脂颗粒中时的温度,将投入阻燃剂和/或阻燃助剂时的温度设在30℃~90℃的范围,优选在50℃~70℃的范围;在使阻燃剂或阻燃助剂的熔点中的较高者的熔点为t℃时,优选将投入阻燃剂和/或阻燃助剂之后的温度设在t℃~(t+30)℃的温度范围。若低于t℃,则阻燃剂或阻燃助剂有可能无法充分浸渍到改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,若高于(t+30)℃,则需要耐热性优异的高价的聚合设备。

在进行所述(D)工序的聚合后,冷却反应槽,并将所形成的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒与水性介质分离,从而可以获得一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其相对于100质量份的含碳聚丙烯系树脂,含有100质量份以上且不到400质量份的聚苯乙烯系树脂,并且,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上。

另外,在进行(E)工序后,冷却反应槽,并将所形成的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒与水性介质分离,由此可以获得一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其具备上述特征,并且相对于100质量份的所述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,含有1.5质量份以上且不到6质量份的阻燃剂,和/或含有0.1质量份以上且不到3质量份的阻燃助剂。

本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法为,在含有分散剂的水性悬浮液中,分散含碳聚丙烯系树脂颗粒、苯乙烯系单体和聚合引发剂,将苯乙烯系单体浸渍到含碳聚丙烯系树脂颗粒中,然后,在聚丙烯系树脂颗粒的熔点为T℃时,在(T-25)℃~(T+10)℃的温度下进行第1阶段的聚合,接着在(T-25)℃~(T+10)℃的温度下进行第2阶段的聚合。由此,能够制造一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其中,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率为1.2倍以上。

另外,本发明的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法在进一步具有使阻燃剂和/或阻燃助剂浸渍到所述第2聚合中的树脂颗粒中或者所述第2聚合结束后的树脂颗粒中的工序时,可以制造一种含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,其具备上述特征,并且相对于100质量份的所述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,含有1.5质量份以上且不到6质量份的阻燃剂,和/或0.1质量份以上且不到3质量份的阻燃助剂。

在使发泡剂浸渍到所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中,并使所获得的发泡性树脂颗粒预发泡后,再将该树脂颗粒填充于成形模内并进行模内发泡成形时,可发挥聚丙烯系树脂和聚苯乙烯系树脂的各自的优点,而获得刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的成形体。另外,当所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,可以获得适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。因此,根据本发明的制造方法,能够提供适用于制造具有这种优异的物性的发泡成形体的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

本发明提供一种使发泡剂、优选为易挥发性发泡剂浸渍到前述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中而获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒及其制造方法。

作为浸渍到含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中的易挥发性发泡剂,可以列举沸点在聚合物的软化温度以下且具有易挥发性的物质,例如丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、二氧化碳、氮,这些发泡剂可单独使用或2种以上并用。相对于100质量份的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,易挥发性发泡剂的使用量优选在5~25质量份的范围。

此外,也可以将发泡助剂与发泡剂一起使用。作为这种发泡助剂,可以列举例如甲苯、二甲苯、乙苯、环己烷、D-柠檬烯(D-limonene)等溶剂;己二酸二异丁酯、二乙酰化单月桂酸酯、椰子油等增塑剂(高沸点溶剂)。另外,作为发泡助剂的添加量,相对于100质量份的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,优选为0.1~2.5质量份。

另外,发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中还可以添加结合防止剂、熔接促进剂、抗静电剂、扩展剂(spreading agent)等表面处理剂。

结合防止剂具有在防止使发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡时预发泡颗粒之间的粘着(cohesion)的作用。这里,粘着是指多个预发泡颗粒合而为一进行一体化。作为具体例子,可以列举滑石、碳酸钙、硬脂酸锌、氢氧化铝、乙撑双硬脂酰胺、磷酸钙、二甲基聚硅氧烷等。

熔接促进剂具有促进在将预发泡颗粒二次发泡成形时预发泡颗粒之间的熔接(fusion)的作用。作为具体例子,可以列举硬脂酸、硬脂酸三甘油酯、羟基硬脂酸三甘油酯、硬脂酸山梨醇酐酯等。

作为抗静电剂,可以列举烷基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸单甘油酯等。作为扩展剂,可以列举聚丁烯、聚乙二醇、硅油等。另外,相对于100质量份的改性聚苯乙烯系树脂颗粒,所述表面处理剂的总添加量优选为0.01~2.0质量份。

使发泡剂浸渍到含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中的方法,可以根据发泡剂的种类而适当变更。可以列举例如,在分散有含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒的水性介质中压入发泡剂,而使发泡剂浸渍到该树脂中的方法;以及,将含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒供给至旋转混合机中,在此旋转混合机中压入发泡剂,而使发泡剂浸渍到该树脂颗粒中的方法等。另外,使发泡剂浸渍到含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中的温度通常优选为50℃~140℃。

本发明的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,由于是使发泡剂浸渍到前述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒中而成,因此能够提供适用于制造刚性、发泡成形性、耐化学药品性和黑度优异的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。另外,当前述含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

本发明提供一种通过对前述发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒进行加热而使其预发泡而获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒(以下,记为预发泡颗粒。)及其制造方法。

该预发泡的加热条件和预发泡所使用的装置,可以与以往制造聚苯乙烯系树脂预发泡颗粒时相同。例如,可以通过在预发泡装置内,在水蒸汽压0.5~4.0kg/cm2G左右(约0.05~0.4MPa)的气氛下,将发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒加热而获得。加热时间一般为20~120秒左右。

该预发泡颗粒通常具有0.0166~0.2g/cm3的体积密度。优选体积密度为0.02~0.1g/cm3。更优选体积密度为0.025~0.05g/cm3。若体积密度小于0.0166g/cm3,则使预发泡颗粒发泡而获得的发泡成形体的强度会降低,因此不优选。另一方面,若体积密度大于0.2g/cm3,则使预发泡颗粒发泡而获得的发泡成形体的质量会增加,因此不优选。

另外,若将此体积密度以体积发泡倍数表示,则由于体积发泡倍数(倍)=1/体积密度(g/cm3),因此该预发泡颗粒具有5~60(倍)的体积发泡倍数,优选体积发泡倍数为10~50(倍),更优选体积发泡倍数为20~40(倍)。

预发泡颗粒的形态只要是对之后的模内发泡成形不造成影响,则没有特别限定。可以列举例如正球状、椭圆球状(蛋状)、圆柱状、棱柱状等。其中,优选容易填充到成形模的型腔内的正球状、椭圆球状。

该预发泡颗粒也可以含有添加剂。作为添加剂,可以列举滑石、硅酸钙、乙撑双硬脂酰胺、甲基丙烯酸酯系共聚物等发泡核剂;合成或天然生产的二氧化硅等填充剂;六溴环十二烷、异氰脲酸三烯丙酯六溴化物等阻燃剂;己二酸二异丁酯、液体石蜡、甘油二乙酰单月桂酸酯、椰子油等增塑剂;炭黑、石墨等着色剂;紫外线吸收剂;抗氧化剂等。

本发明的预发泡颗粒,由于是使前述发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡而成,因此能够提供适用于制造刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体的预发泡颗粒。另外,当前述发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供适用于制造在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的发泡成形体的预发泡颗粒。

本发明提供一种通过将前述预发泡颗粒进行模内发泡成形而获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体(以下记为发泡成形体。)及其制造方法。

为了将前述预发泡颗粒制成发泡成形体,通常要将前述预发泡颗粒保持24小时左右使其熟化,然后,将预发泡颗粒填充于成形模的型腔内,进行加热使其模内发泡成形,使预发泡颗粒之间熔接而一体化,从而可以获得具有所期望形状的发泡成形体。该模内发泡成形例如可以通过将蒸汽压0.5~4.5kg/cm2G左右(约0.05~0.45MPa)的水蒸汽导入成形模内而进行。

本发明的发泡成形体通常具有0.0166~0.2g/cm3的密度。优选密度为0.02~0.1g/cm3,更优选密度为0.025~0.05g/cm3的范围。

若该发泡成形体的密度小于0.0166g/cm3,则使预发泡颗粒发泡所获得的发泡成形体的强度会降低,因此不优选。另一方面,若发泡成形体的密度大于0.2g/cm3,则使预发泡颗粒发泡而获得的发泡成形体的质量会增加,因此不优选。另外,若将该密度以发泡倍数表示,则由于发泡倍数(倍)=1/密度(g/cm3),因此该发泡成形体具有5~60(倍)的发泡倍数,优选发泡倍数为10~50(倍),更优选发泡倍数为20~40(倍)。

另外,在本发明的发泡成形体中,在依据JIS K 6767的80℃的条件下的尺寸变化测定中,发泡成形体的收缩率优选为1.0%以下。若该收缩率超过1.0%,则会缺乏尺寸的稳定性,因此不优选。

另外,由于收缩率越小越好,因此无需特别设定其下限值。例如,优选收缩率的下限值为0。

另外,在本发明的发泡成形体中,依据FMVSS 302的燃烧速度为0mm/分钟,是由于自熄性良好而优选。

本发明的发泡成形体,由于是将前述含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成形而成,因此能够提供刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和黑度优异的发泡成形体。另外,当前述含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒含有阻燃剂和/或阻燃助剂时,能够提供在良好地保持上述特性的同时且具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。

如前述所获得的发泡成形体,可以用于车辆用保险杆的芯材、门内部装饰缓冲材料等车辆用缓冲材料,电子部件、各种工业材料、食品等的搬运容器等各种用途。

实施例

以下,通过实施例对本发明进行具体的说明,但本发明不限于此。另外,以下实施例中的熔点、体积密度、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、吸光度比的测定方法如下所述。

<熔点>

根据JIS K7122:1987“プラスチツクの転移熱測定方法(塑料的转变热测定方法)”中记载的方法进行测定。即,使用差示扫描量热计装置DSC220型(Seiko Instruments Inc.制),将7mg试样填充于测定容器中,在氮气流量30ml/分钟下,在室温至220℃之间以10℃/分钟的升降温速度反复进行升温、降温、升温,以第2次升温时的DSC曲线的熔解峰温度作为熔点。另外,在熔解峰为2个以上时,以较低侧的峰温度作为熔点。

<体积密度>

预发泡颗粒的体积密度按照下述方式测定。

首先,将500cm3的预发泡颗粒填充于量筒内直至500cm3的刻度。另外,当从水平方向目视量筒,只要有一粒预发泡颗粒达到500cm3的刻度,则在此时结束向量筒内填充预发泡颗粒。

接着,将填充于量筒内的预发泡颗粒的质量秤量至小数点以后2位有效数字,以该质量作为W(g)。

然后,通过下式算出预发泡颗粒的体积密度。

体积密度(g/cm3)=W/500

<体积发泡倍数>

预发泡颗粒的体积发泡倍数通过下式算出。

体积发泡倍数(倍)=1/密度(g/cm3)

<密度>

发泡成形体的密度按照下述方式测定。

利用JIS K7122:1999“発泡プラスチツク及びゴム-見掛け密度の測定(发泡塑料和橡胶-表观密度的测定)”中记载的方法进行测定。

将50cm3以上(当其为半硬质和软质材料时则为100cm3以上)的试验片切断,使材料原本的泡孔结构不发生改变,测定其质量,根据下式进行计算。

密度(g/cm3)=试验片质量(g)/试验片体积(cm3)

试验片状态调节、测定用试验片是从成形后经过72小时以上的试样上切取,并在23℃±2℃×50%±5%或27℃±2℃×65%±5%的气氛条件下放置16小时以上者。

<发泡倍数>

发泡成形体的发泡倍数通过下式计算。

发泡倍数(倍)=1/密度(g/cm3)

<加热尺寸变化率>

加热尺寸变化率根据JIS K 6767:1999K“発泡プラスチツク-ポリエチレン-試験方法(发泡塑料-聚乙烯-试验方法)”中记载的B法进行测定。

使试验片为150×150×原厚度(mm),并在其中央部从纵向和横向各互相以50mm间隔平行地划入3条直线,在80℃的热风循环式干燥机中放置22小时后再取出,在标准状态的场所放置1小时后,根据下式测定纵线和横线的尺寸。

S=(L1-L0)/L0×100

式中,S表示加热尺寸变化率(%),L1表示加热后的平均尺寸(mm),L0表示初始的平均尺寸(mm)。

加热尺寸变化率S按照以下基准评价。

○:0≤S<1;尺寸变化率低,尺寸的稳定性良好。

△:1≤S<5;虽然可见尺寸的变化,但实际使用上可以使用。

×:S≥5;尺寸的变化明显,实际使用上无法使用。

<耐化学药品性>

从发泡成形体切出纵100mm×横100mm×厚度20mm的平面长方形状的板状试验片,在23℃、湿度50%的条件下放置24小时。另外,从发泡成形体切出试验片,使试验片的上面整面由发泡成形体的表面所形成。接着,将作为药品的1g汽油均匀地涂布,并于23℃、湿度50%的条件下放置60分钟。之后,从试验片的上面擦拭除去药品,目视观察试验片的上面,并以下述基准进行判断。

○:良好无变化

△:稍差表面软化

×:差表面凹陷(收缩)

<黑度>

作为色调的评价,使用色差计(日本电色工业公司制,商品名“ND-1001DP(积分球式)”),以依据JIS K7105“プラスチツクの光学的特性試験方法(塑料的光学特性试验方法)”的反射法,测定成形体表面层的L值。

将测定模式设为Lab,测定L值。另外,使测定面积为30mmΦ。

通过上述L值的测定结果,如下进行黑度的评价。

○:L值为0以上、20以下。

△:L值超过20、且为25以下。

×:L值超过25、且为100以下。

另外,目视观察成形体表面,并以下述基准判断颜色均匀度。

○:成形体的色调整体上均匀。

△:成形体的一部分的色调不均匀。

×:成形体的色调整体上不均匀。

<燃烧速度>

燃烧速度依据美国汽车安全基准FMVSS 302的方法测定。试验片为:体积发泡倍数30倍,350mm×100mm×12mm(厚度),并至少在350mm×100mm的两面存在有表皮。燃烧速度根据以下基准评价。

○:在体积发泡倍数30倍的发泡成形体中,在达到测定起始点之前即已灭火的情况。将此时的燃烧速度设为0mm/分钟。

×:在体积发泡倍数30倍的发泡成形体中,燃烧速度大于0mm/分钟的情况。

<颗粒中心部或表层的吸光度比和聚苯乙烯系树脂比率>

吸光度比(D698/D1376)按照下述方式进行测定。即,将随机选择的10个预发泡颗粒的颗粒中心部或表面,分别进行ATR法红外分光分析,获得红外线吸收光谱。其中,颗粒中心部的测定为,将各预发泡颗粒二等分(例如,将粒径5mm的预发泡颗粒切为2.5±0.5mm。),再使该切断面的中心(至少为从圆的中心起的1/4内侧)与ATR棱镜密合来进行测定。另外,表面的测定为使各预发泡颗粒的表面与ATR棱镜密合来进行测定。从各红外线吸收光谱分别算出吸光度比(D698/D1376),排除最小的吸光度比和最大的吸光度比。然后,以其余的8个吸光度比的相加平均值作为吸光度比(D698/D1376)。另外,吸光度比(D698/D1376)例如使用Nicolet公司(现在的公司名:Thermofisher公司)以商品名“傅里叶变换红外分光光度计MAGMA560”所贩卖的测定装置进行测定。

聚苯乙烯系树脂比率(质量%),基于前述标准曲线,由吸光度比(D698/D1376)算出。

<颗粒整体的吸光度比和聚苯乙烯系树脂比率>

吸光度比(D698/D1376)按照下述方式进行测定。即,将预发泡颗粒以加热温度200℃~250℃进行加热减容,冷却后粉碎,精确称量2g粉碎物。将该粉碎物用小型注射成形机在下述条件下进行加热混炼,成形为直径25mm且高度2mm的圆柱状,由此获得测定试样。另外,作为小型注射成形机,使用例如CSI公司以商品名“CS-183”所贩卖的机器。

注射成形条件:加热温度200℃~250℃,混炼时间10分钟

将测定试样的表面进行ATR法红外分光分析,获得红外吸收光谱。由各红外吸收光谱算出吸光度比(D698/D1376)。另外,吸光度比(D698/D1376)使用例如Nicolet公司(现在的公司名:Thermofisher公司)以商品名“傅里叶变换红外分光光度计MAGMA560”所贩卖的测定装置进行测定。

聚苯乙烯系树脂比率(质量%),基于前述标准曲线,由吸光度比(D698/D1376)算出。

[实施例1]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,冷却至常温,将该树脂颗粒从5L高压釜中取出。将取出后的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒2kg与水2L再次投入带有搅拌机的5L高压釜中,并将作为发泡剂的丁烷300g注入带有搅拌机的5L高压釜中。注入后,升温至70℃,持续搅拌4小时。然后,冷却至常温并从5L高压釜中取出,经脱水干燥后,获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,使所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡成为体积发泡倍数30倍,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,将所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒放置于室温1天后,填充至具有400mm×300mm×50mm大小的型腔的成形模的该型腔内,将0.20MPa的水蒸汽以50秒导入至成形模中并加热,然后,进行冷却直至发泡成形体的最高面压降低到0.001MPa,从而获得发泡成形体。通过该成形条件,获得外观、熔接均良好的发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[实施例2]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒600g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.6g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体300g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯4.2g的苯乙烯单体1100g以5小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,冷却至常温,将该树脂颗粒从5L高压釜中取出。将取出后的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒2kg与水2L再次投入带有搅拌机的5L高压釜中,并将作为发泡剂的丁烷300g注入带有搅拌机的5L高压釜中。注入后,升温至70℃,持续搅拌4小时。然后,冷却至常温并从5L高压釜中取出,经脱水干燥后,获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,使所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡成为体积发泡倍数30倍,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[实施例3]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒1000g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有1.0g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体500g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3g的苯乙烯单体500g以2小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,冷却至常温,将该树脂颗粒从5L高压釜中取出。将取出后的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒2kg与水2L再次投入带有搅拌机的5L高压釜中,并将作为发泡剂的丁烷300g注入带有搅拌机的5L高压釜中。注入后,升温至70℃,持续搅拌4小时。然后,冷却至常温并从5L高压釜中取出,经脱水干燥后,获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,使所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡成为体积发泡倍数30倍,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[实施例4]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1940g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)60g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有3质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

以下,与实施例1同样,在获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒后,使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[实施例5]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1840g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)160g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有8质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

以下,与实施例1同样,在获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒后,使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[实施例6]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“MA230”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

以下,与实施例1同样,在获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒后,使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[实施例7]

将聚丙烯系树脂(SunAllomer公司制,商品名“PC540R”,熔点:132℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高8℃的140℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低7℃的125℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在125℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒,除此之外与实施例1同样,获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,与实施例1同样,在获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒后,使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[实施例8]

将聚丙烯系树脂(SunAllomer公司制,商品名“PC540R”,熔点:132℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“MA230”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高3℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低12℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)40g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,冷却至常温,将该树脂颗粒从5L高压釜中取出。将取出后的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒2kg与水2L再次投入带有搅拌机的5L高压釜中,并将作为发泡剂的丁烷300g注入带有搅拌机的5L高压釜中。注入后,升温至70℃,持续搅拌4小时。然后,冷却至常温并从5L高压釜中取出,经脱水干燥后,获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,使所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡成为体积发泡倍数30倍,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,将所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒放置于室温1天后,填充至具有400mm×300mm×50mm大小的型腔的成形模的该型腔内,将0.20MPa的水蒸汽以50秒导入至成形模中并加热,然后,进行冷却直至发泡成形体的最高面压降低到0.001MPa,从而获得发泡成形体。通过该成形条件,获得外观、熔接均良好的发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[实施例9]

将聚丙烯系树脂(SunAllomer公司制,商品名“PC540R”,熔点:132℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“MA230”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高3℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低12℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)100g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,冷却至常温,将该树脂颗粒从5L高压釜中取出。将取出后的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒2kg与水2L再次投入带有搅拌机的5L高压釜中,并将作为发泡剂的丁烷300g注入带有搅拌机的5L高压釜中。注入后,升温至70℃,持续搅拌4小时。然后,冷却至常温并从5L高压釜中取出,经脱水干燥后,获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,使所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡成为体积发泡倍数30倍,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,将所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒放置于室温1天后,填充至具有400mm×300mm×50mm大小的型腔的成形模的该型腔内,将0.20MPa的水蒸汽以50秒导入至成形模中并加热,然后,进行冷却直至发泡成形体的最高面压降低到0.001MPa,从而获得发泡成形体。通过该成形条件,获得外观、熔接均良好的发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[实施例10]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒600g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.6g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体300g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯4.2g的苯乙烯单体1100g以5小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)40g、和2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(KAYAKU AKZO CO.,LTD.制)20g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,冷却至常温,将该树脂颗粒从5L高压釜中取出。将取出后的自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒2kg与水2L再次投入带有搅拌机的5L高压釜中,并将作为发泡剂的丁烷300g注入带有搅拌机的5L高压釜中。注入后,升温至70℃,持续搅拌4小时。然后,冷却至常温并从5L高压釜中取出,经脱水干燥后,获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,使所获得的发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒预发泡成为体积发泡倍数30倍,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,将所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒放置于室温1天后,填充至具有400mm×300mm×50mm大小的型腔的成形模的该型腔内,将0.20MPa的水蒸汽以50秒导入至成形模中并加热,然后,进行冷却直至发泡成形体的最高面压降低到0.001MPa,从而获得发泡成形体。通过该成形条件,获得外观、熔接均良好的发泡成形体。然后,使用所获得的自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[实施例11]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1940g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)60g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有3质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯(日本油脂公司制)3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。除此之外,与实施例10同样,而获得具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[实施例12]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒1000g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有1.0g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体500g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3g的苯乙烯单体500g以2小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)100g、和2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(KAYAKU AKZO CO.,LTD.制)40g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例10同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例1同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[实施例13]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)100g、和2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(KAYAKU AKZO CO.,LTD.制)40g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例10同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[实施例14]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1940g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)60g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有3质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)40g、和过氧化二异丙苯(日本油脂公司制)20g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例10同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[实施例15]

将聚丙烯系树脂(SunAllomer公司制,商品名“PC540R”,熔点:132℃)1940g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)60g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有3质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高8℃的140℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低7℃的125℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。除此之外,与实施例10同样,而获得具有自熄性的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[比较例1]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“CF9”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

以下,与实施例1同样,在获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒后,使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[比较例2]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#2600”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

以下,与实施例1同样,虽然尝试获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒(体积发泡倍数30倍),但只能获得发泡性低且体积发泡倍数最多为15倍的颗粒。使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,无法获得发泡倍数30倍的发泡成形体。

[比较例3]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低30℃的110℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在110℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例1同样,而获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,与实施例1同样,虽然尝试获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒(体积发泡倍数30倍),但只能获得发泡性低且体积发泡倍数最多为15倍的颗粒。使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,无法获得发泡倍数30倍的发泡成形体。

[比较例4]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低30℃的110℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在110℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例1同样,而获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,与实施例1同样,在获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒后,使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度的测定。

[比较例5]

将聚丙烯系树脂(SunAllomer公司制,商品名“PC540R”,熔点:132℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高13℃的145℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高13℃的145℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在145℃保持1小时,然后升温至145℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例1同样,而获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,与实施例1同样,虽然尝试获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒(体积发泡倍数30倍),但只能获得发泡性低且体积发泡倍数最多为15倍的颗粒。使用该含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

另外,无法获得发泡倍数30倍的发泡成形体。

[比较例6]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。

此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒1200g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯2.4g的苯乙烯单体400g以2小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例1同样,而获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,与实施例1同样,虽然尝试获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒(体积发泡倍数30倍),但只能获得发泡性低且体积发泡倍数最多为10倍的颗粒。

另外,无法获得发泡倍数30倍的发泡成形体。

[比较例7]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#900”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。

此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒200g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体100g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低5℃的135℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯5.4g的苯乙烯单体1700g以8小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此之外,与实施例1同样,而获得发泡性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

接着,与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。

与实施例1同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性的测定。

[比较例8]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒600g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.6g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体300g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低30℃的110℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯4.2g的苯乙烯单体1100g以5小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。除此以外,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

并且,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[比较例9]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1940g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)60g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有3质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低30℃的110℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。除此以外,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

并且,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

[比较例10]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1940g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)60g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有3质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒1000g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有1.0g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体500g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低30℃的110℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3g的苯乙烯单体500g以2小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)100g、和2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(KAYAKU AKZO CO.,LTD.制)20g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此以外,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

并且,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、燃烧速度的测定。

[比较例11]

将聚丙烯系树脂(SunAllomer公司制,商品名“PC540R”,熔点:132℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒800g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.8g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体400g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高8℃的140℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高13℃的145℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯3.6g的苯乙烯单体800g以4小时滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)100g、和2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(KAYAKU AKZO CO.,LTD.制)40g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此以外,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

并且,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,获得含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、燃烧速度的测定。

[比较例12]

将聚丙烯系树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制,商品名“F-744NP”,熔点:140℃)1880g、和炉法炭黑(三菱化学公司制,商品名“#650B”)120g混合,将该混合物供给到挤出机,进行熔融混炼,通过线状切割而造粒颗粒化,从而获得在聚丙烯系树脂中含有6质量%的炉法炭黑的球状(蛋状)的含碳聚丙烯系树脂颗粒。此时的含碳聚丙烯系树脂颗粒调整为每100粒为80mmg,平均粒径为约1mm。

接着,在带有搅拌机的5L高压釜中,加入所述含碳聚丙烯系树脂颗粒600g,并加入作为水性介质的纯水2kg、焦磷酸镁20g、十二烷基苯磺酸钠0.5g,搅拌并悬浮在水性介质中,保持10分钟,然后升温至60℃,制成水系悬浮液。

接着,将溶解有0.6g过氧化二异丙苯的苯乙烯单体300g以30分钟滴加到该悬浮液中。滴加后保持30分钟,使含碳聚丙烯系树脂颗粒吸收苯乙烯单体。

接着,将反应系的温度升温至比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低20℃的120℃,保持2小时,使苯乙烯单体在含碳聚丙烯系树脂颗粒中进行聚合(第1聚合)。

接着,使第1聚合的反应液为比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低30℃的110℃,在该悬浮液中,加入十二烷基苯磺酸钠1.5g后,将溶解有作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯4.2g的苯乙烯单体1100g以5小时30分钟滴加,并一边使其吸收于含碳聚丙烯系树脂颗粒中,一边进行聚合(第2聚合)。

在该滴加结束后,在120℃保持1小时,然后升温至140℃并保持3小时,结束聚合,而获得含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。

然后,使反应系的温度为60℃,在该悬浮液中投入三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(日本化成公司制)80g、和2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(KAYAKU AKZO CO.,LTD.制)30g,投入后,将反应系的温度升温至140℃并持续搅拌4小时,而获得自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂颗粒。除此以外,与实施例10同样,获得自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒。然后,使用所获得的自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,进行吸光度的测定,算出聚苯乙烯系树脂比率。

并且,使用所获得的自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒,与实施例10同样,获得自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体。然后,使用所获得的自熄性含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡成形体,进行发泡倍数、加热尺寸变化率、耐化学药品性、黑度、燃烧速度的测定。

将实施例1~15的制造条件、对所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒和发泡成形体的所述各试验的测定结果和评价结果记载于表1和表2中。

将比较例1~12的制造条件、对所获得的含碳改性聚苯乙烯系树脂发泡颗粒和发泡成形体的所述各试验的测定结果和评价结果记载于表3和表4中。

另外,在表1~表4中,“QP”表示聚丙烯系树脂,“SM”表示聚苯乙烯系树脂。

另外,在表1~表4中,PP树脂A表示Prime Polymer Co.,Ltd.制的F-744NP,PP树脂B表示SunAllomer公司制的PC540R。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

由表1~4的结果可知,在比较例1~7制造的发泡成形体中,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率不到1.2倍。本发明的实施例1~7制造的发泡成形体与比较例1~7制造的发泡成形体相比,加热尺寸变化率、耐化学药品性和黑度优异。

另外,实施例1~7制造的发泡成形体,与根据ATR法红外分光分析测定的颗粒表面的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)为2.09的比较例2制造的发泡成形体相比,发泡成形性优异。

另外,实施例1~7制造的发泡成形体,与第2聚合温度比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点低30℃的比较例3制造的发泡成形体相比,发泡成形性优异。

另外,实施例1~7制造的发泡成形体,与第2聚合温度比含碳聚丙烯系树脂颗粒的熔点高13℃的比较例5制造的发泡成形体相比,发泡成形性优异。

另外,实施例1~7制造的发泡成形体,与相对于100质量份的含碳聚丙烯系树脂含有约67质量份的聚苯乙烯系树脂的比较例6制造的发泡成形体相比,发泡成形性优异。

另外,由表1~4的结果可知,在比较例8~11制造的发泡成形体中,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率不到1.2倍。本发明的实施例8~15制造的发泡成形体与比较例8~11制造的发泡成形体相比,燃烧速度优异。另外,在比较例10~12制造的发泡成形体中,由根据ATR法红外分光分析测定的颗粒中心部的红外线吸收光谱中获得的698cm-1和1376cm-1处的吸光度比(D698/D1376)计算出的颗粒中心部的聚苯乙烯系树脂比率,相对于颗粒整体的聚苯乙烯系树脂比率不到1.2倍。本发明的实施例8~15制造的发泡成形体与比较例10~12制造的发泡成形体相比,加热尺寸变化率优异。

另外,实施例8~15制造的发泡成形体的燃烧速度优异。

另外,实施例8~15制造的发泡成形体的加热尺寸变化率优异。

另外,实施例8~15制造的发泡成形体的耐化学药品性、加热尺寸稳定性优异。

另外,实施例8~15制造的发泡成形体的发泡成形性优异。

因此,证明:根据本发明,可以改善聚苯乙烯系树脂发泡成形体和聚丙烯系树脂发泡成形体双方的缺点,从而能够提供刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和自熄性优异的发泡成形体。

产业上的可利用性

根据本发明,可以改善聚苯乙烯系树脂发泡成形体和聚丙烯系树脂发泡成形体双方的缺点,从而能够提供刚性、发泡成形性、耐化学药品性、耐热性和自熄性优异的发泡成形体。因此,本发明在产业上非常有用。

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