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特開2024-15416発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、その発泡粒子、およびこれを用いた塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体
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  • 特開-発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、その発泡粒子、およびこれを用いた塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体 図1
  • 特開-発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、その発泡粒子、およびこれを用いた塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体 図2
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024015416
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、その発泡粒子、およびこれを用いた塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体
(51)【国際特許分類】
   C08J 9/18 20060101AFI20240125BHJP
   B29B 9/06 20060101ALI20240125BHJP
【FI】
C08J9/18 CEV
B29B9/06
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023211502
(22)【出願日】2023-12-14
(62)【分割の表示】P 2019068364の分割
【原出願日】2019-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000000941
【氏名又は名称】株式会社カネカ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】沓水 竜太
(72)【発明者】
【氏名】根岩 祐貴
(72)【発明者】
【氏名】丸橋 正太郎
(72)【発明者】
【氏名】田中 克幸
(72)【発明者】
【氏名】下河邊 尚樹
(72)【発明者】
【氏名】栗山 智
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、難燃性能、および高い発泡倍率を有する塩素化塩化ビニル系
樹脂発泡成形体を与えうる発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を提供することにある。
【解決手段】(A)塩素化塩化ビニル系樹脂、(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニ
トリル単量体を構造単位に有する共重合体、および、(C)発泡剤を含有する、発泡性塩
素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の(A)~(C)を含有する、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子:
(A)塩素化塩化ビニル系樹脂、
(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体、および、
(C)発泡剤。
【請求項2】
前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、前記(B)芳香族ビニル単
量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体が1~50重量部含有される、請求
項1記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項3】
前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の塩素含有量が60重量%以上75重量%以下であ
る、請求項1または2記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項4】
前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の平均重合度が400以上1500以下である、請
求項1~3のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項5】
前記(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体の少な
くとも一種がスチレンーアクリロニトリル共重合体である、請求項1~4のいずれかに記
載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項6】
前記(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体の重量
平均分子量が前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の重量平均分子量よりも高い、請求項1
~5のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項7】
前記(C)発泡剤が物理発泡剤である、請求項1~6のいずれかに記載の発泡性塩素化
塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項8】
前記(C)発泡剤が炭素数4~6の飽和炭化水素を含む、請求項7に記載の発泡性塩素
化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項9】
前記炭素数4~6の飽和炭化水素の少なくとも一種がペンタンである、請求項8記載の
発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項10】
前記(C)発泡剤がケトンを含む、請求項1~9のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化
ビニル系樹脂粒子。
【請求項11】
前記(C)発泡剤が発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子100重量%において1~40
重量%含有されている、請求項1~10のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹
脂粒子。
【請求項12】
塩素化ポリエチレンを含有する、請求項1~11のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化
ビニル系樹脂粒子。
【請求項13】
前記発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度が1200kg/m以上である、請
求項1~12のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項14】
前記発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度が1300kg/m以上である、請
求項1~13のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項15】
次の工程(I)~(III)を含む、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法:
(I)塩素化塩化ビニル系樹脂、芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単
位に有する共重合体、および、発泡剤を含有する溶融混練物を作製する工程
(II)前記溶融混練物を、小孔を有するダイスを通じて、加圧循環水内に押し出す工程
(III)前記押し出し直後の溶融混練物を切断すると共に、加圧循環水により冷却固化
する工程。
【請求項16】
請求項1~14のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、または、請求
項15で得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を予備発泡してなる塩素化塩化ビニ
ル系樹脂発泡粒子。
【請求項17】
独立気泡率が70%以上である、請求項16に記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子
【請求項18】
請求項16又は請求項17のいずれかに記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子を発泡
成形してなる塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体。
【請求項19】
独立気泡率が70%以上である、請求項18に記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形
体。
【請求項20】
請求項16又は請求項17のいずれかに記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子を成形
する工程を含む、塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、その発泡粒子、およびこれらを用いた
塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
樹脂発泡体は、軽量性、断熱性、緩衝性等を有し、住宅等の断熱材や配管等の保温材と
して従来より広く使用されている。その中でも、発泡剤を含有した発泡性スチレン系樹脂
粒子を用いて得られるスチレン系樹脂発泡成形体は、形状の自由度が高く、押出発泡法等
で得られるボード形状の様な単純形状の発泡体では施工困難な部位にも適用できる断熱材
として、広く活用されている。
【0003】
スチレン系樹脂は燃えやすい樹脂であるところ、スチレン系樹脂発泡成形体には難燃剤
が添加され、ある程度の難燃性能は確保されている。しかし、近年の工事現場での火災事
故や、高層マンションでの火災事例などから、建築用の断熱材には、従来よりも高い難燃
性能が求められつつある。
【0004】
難燃性能に優れる発泡体としては、例えば、難燃性能に優れる塩化ビニル系樹脂を基材
樹脂とした塩化ビニル系樹脂発泡体が上げられる。
例えば、特許文献1には、塩化ビニル系重合体(a)と、不飽和ニトリル単位、芳香族
ビニル単位および任意にこれらと共重合可能な1種以上のモノマー単位を含む共重合体で
あって、かつ当該共重合体10重量%のメチルエチルケトン溶液の25℃における粘度が
3~20センチポイズである共重合体(b)とからなる熱可塑性樹脂からなる粒子に、沸
点60℃以下の発泡剤を含浸し発泡させてなる難燃性樹脂発泡体粒子が記載されている。
しかしながら、難燃性能に優れる塩化ビニル系重合体の割合は最大でも60重量%であ
ることから難燃性能が十分とは言い難い。また、塩化ビニル系重合体の比率を上げると発
泡倍率及び独立気泡率が低下する傾向にあり、より高度な難燃性能を発現し、かつ、軽量
性に優れた塩化ビニル系樹脂発泡成形体は得られていない。
【0005】
前記塩化ビニル樹脂よりも難燃性能に優れる塩素化塩化ビニル樹脂を基材樹脂に使用す
ることで、発泡成形体の難燃性能を改善する手段が考えられる。
難燃性能、高独立気泡率、高発泡倍率の性能を兼ね備えている押出発泡体としては、例
えば、次のような発明が提案されている。
特許文献2には、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂、発泡剤、核剤、及び、60℃を超えるT
g及び1.5を超える稀薄溶液粘度を有しかつ50%より多いスチレン系モノマーと10
~40%の不飽和ニトリルの共重合体から選定された加工助剤を含んで成る組成物が記載
されている。
特許文献3には、塩素化塩化ビニル系樹脂とアクリル系樹脂および/またはスチレン系
樹脂とを主成分とする樹脂組成物を発泡成形してなる樹脂発泡成形体が記載されている。
【0006】
一方、押出発泡体とは発泡プロセスが全く異なる、発泡性粒子を発泡成形してなる発泡
成形体としては、次のような発明が提案されている。
特許文献4には、塩素化塩化ビニル樹脂と相溶性を呈する溶剤および発泡剤を含有して
なる塩素化塩化ビニル樹脂予備発泡粒子が記載されている。基材樹脂は、塩化ビニル樹脂
よりも難燃性能に優れる塩素化塩化ビニル樹脂であるため、難燃性能に優れる発泡成形体
であるが、温暖化係数の高い発泡剤を使用し、かつ有機溶剤を大量に使用するため、環境
、及びコスト面で課題がある。
【0007】
以上のように、難燃性能に優れる塩化ビニル系樹脂、あるいは塩素化塩化ビニル系樹脂
を基材とした発泡成形体は従来より存在するものの、難燃性能、軽量性、形状付与性、環
境適合性、及びコスト面について改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平4-31447号公報
【特許文献2】特開昭58-59233号公報
【特許文献3】特開昭59-49243号公報
【特許文献4】特開平2-182735号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従って、本発明の目的は、難燃性能および高い発泡倍率を両立する塩素化塩化ビニル系
樹脂発泡成形体を与えうる発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願の発明者らは、上述した課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、塩素化塩化ビニ
ル系樹脂と、芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合体
とを組み合わせて製造された発泡性樹脂粒子が、軽量性および独立気泡率に優れる塩素化
塩化ビニル系樹脂発泡成形体を与え得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
即ち、本発明は、
[1]次の(A)~(C)を含有する、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子:
(A)塩素化塩化ビニル系樹脂、
(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体、および、
(C)発泡剤、
[2]前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、前記(B)芳香族ビ
ニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体が1~50重量部含有される
、[1]記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[3]前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の塩素含有率量が60重量%以上75重量%
以下である、[1]または[2]の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[4]前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の平均重合度が400以上1500以下であ
る、[1]~[3]のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[5]前記(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体
の少なくとも一種がスチレンーアクリロニトリル共重合体である、[1]~[4]のいず
れかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[6]前記(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体
の重量平均分子量が前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の重量平均分子量よりも高い、[
1]~[5]のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[7]前記(C)発泡剤が物理発泡剤である、[1]~[6]のいずれかに記載の発泡
性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[8]前記(C)発泡剤が炭素数4~6の飽和炭化水素を含む、[7]に記載の発泡性
塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[9]前記炭素数4~6の飽和炭化水素の少なくとも一種がペンタンである、[8]記
載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[10]前記(C)発泡剤がケトンを含む、[1]~[9]のいずれかに記載の発泡性
塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[11]前記(C)発泡剤が発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子100重量%において
1~40重量%含有されている、[1]~[10]のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化
ビニル系樹脂粒子、
[12]塩素化ポリエチレンを含有する、[1]~[11]のいずれかに記載の発泡性
塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[13]前記発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度が1200kg/m以上で
ある、[1]~[12]のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[14]前記発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度が1300kg/m以上で
ある、[1]~[13]のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、
[15]次の工程(I)~(III)を含む、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製
造方法:
(I)塩素化塩化ビニル系樹脂、芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単
位に有する共重合体、および、発泡剤を含有する溶融混練物を作製する工程
(II)前記溶融混練物を、小孔を有するダイスを通じて、加圧循環水内に押し出す工程
(III)前記押し出し直後の溶融混練物を切断すると共に、加圧循環水により冷却固化
する工程、
[16][1]~[14]のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、ま
たは、[15]で得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を予備発泡してなる塩素化
塩化ビニル系樹脂発泡粒子、
[17]独立気泡率が70%以上である、[16]に記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発
泡粒子、
[18][16]又は[17]のいずれかに記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子を
発泡成形してなる塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体、
[19]独立気泡率が70%以上である、[18]に記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発
泡成形体、
[20][16]又は[17]のいずれかに記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子を
成形する工程を含む、塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体の製造方法、
に関する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子によれば、難燃性能に優れ、且つ高発泡倍
率及び高独立気泡率を有する塩素化塩化ビニル系樹脂発泡体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の実施例6および比較例4における、発泡性粒子を予備発泡したときの、発泡性粒子の投入量と発泡粒子の真密度との関係を示すグラフである。
図2】本発明の実施例6および比較例4における、発泡性粒子を予備発泡したときの、発泡粒子の真密度と独立気泡率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
(塩素化塩化ビニル系樹脂)
本発明では、塩素化塩化ビニル系樹脂を用いることにより、優れた難燃性能及び軽量性
を両立した発泡成形体を得ることができる。
【0015】
本発明で用いられる塩素化塩化ビニル系樹脂は、通常、原料として塩化ビニル系樹脂を
用い、同塩化ビニル系樹脂を水性媒体中に分散した状態で塩素を供給し、それに水銀灯を
照射し光塩素化するか、あるいは加熱塩素化するなど水性媒体中で塩素化する方法、塩化
ビニル系樹脂を気層中、水銀灯の照射下で塩素化を行うなど気層中で塩素化する方法など
により製造される。
【0016】
塩素化塩化ビニル系樹脂としては各種塩化ビニル系樹脂を塩素化したものが使用される
。塩素化される塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体、および塩化ビニル
と他の共重合可能な単量体、例えば、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、塩化アリル、
アリルグリシジルエーテル、アクリル酸エステル、ビニルエーテル等との共重合体等が挙
げられる。
【0017】
原料の塩素化前の塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、特に限定されないが、下限は30
0以上が好ましく、400以上がより好ましい。一方、上限は3000以下であることが
好ましく、より好ましくは1500以下である。平均重合度が前記範囲であれば、高い発
泡倍率を得られる傾向にある。尚、塩素化塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、実質的に塩
素化前の塩化ビニル系樹脂の平均重合度と同一とみなす。平均重合度はJIS K672
0-2に準拠して測定される。
【0018】
塩素化塩化ビニル系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、30,000以上
400,000以下の範囲であることが好ましい。重量平均分子量が前記範囲であれば、
高い発泡倍率を得られる傾向にある。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィーによって、ポリスチレン換算分子量で評価される。
【0019】
塩素化塩化ビニル系樹脂の塩素含有量は、60重量%以上75重量%以下の範囲である
ことが発泡性を確保する観点から好ましい。より好ましくは、64重量%以上70重量%
以下である。塩素含有量が高いほど高い発泡倍率を得られる傾向にあるが、一方で塩素含
有量が高すぎると溶融粘度の上昇により、加工性が著しく損なわれる傾向にある。塩素化
塩化ビニル系樹脂及び塩化ビニル系樹脂の塩素含有量は、JIS K7385 B法に準
拠して測定される。
【0020】
(芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合体)
本発明では、芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合
体(以下、「共重合体(B)」を称することがある。)を塩素化塩化ビニル系樹脂に組み
合わせて用いることにより、高発泡倍率並びに高独立気泡率の発泡粒子並びに発泡成形体
を得ることができる。特に水蒸気加熱条件での予備発泡や発泡成形において当該効果が際
立って優れる。
【0021】
芳香族ビニル単量体としては、スチレン、α―メチルスチレン、エチルスチレン、ハロ
ゲン化スチレン等のスチレン誘導体が挙げられる。
【0022】
不飽和ニトリル単量体としては、アクニロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられ
る。
【0023】
本発明の効果を損なわない範囲で、共重合体(B)は、上記芳香族ビニル単量体及び不
飽和ニトリル単量体以外の単量体由来の構造単位(その他共重合可能な単量体)を有して
いても良い。その他共重合可能な単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸N-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(
メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリ
ル酸、無水マレイン酸、N-置換マレイミドなどが挙げられる。
【0024】
共重合体(B)中における不飽和二トリル単量体の好ましい範囲としては、共重合体(
B)全体を100重量%として、10~45重量%である。前記範囲であることで、高発
泡倍率並びに高独立気泡率の発泡粒子並びに発泡成形体を得られやすい。
【0025】
好ましい共重合体(B)としては、スチレンーアクリロニトリル共重合体が挙げられる
。共重合体(B)は、1種のみを使用してもよいし2種以上を組み合わせて使用してもよ
い。好ましい実施形態としては、共重合体(B)の少なくとも1種としてスチレンーアク
リロニトリル共重合体が使用される。共重合体(B)は、その重量平均分子量が、使用さ
れる塩素化塩化ビニル系樹脂の重量平均分子量よりも高いのものを使用することが高発泡
倍率及び高独立気泡率を確保しやすい点から好ましい。尚、共重合体(B)の重量平均分
子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって、ポリスチレン換算分子量で
評価される。共重合体(B)として、例えばGalata製のBlendex869等が
使用できる。
【0026】
共重合体(B)の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されない
が、塩素化塩化ビニル系樹脂100重量部に対して1~50重量部であることが好ましく
、5~50重量部がより好ましく、5重量部を超え、30重量部以下が更に好ましい。1
重量部以上であると、高い発泡倍率並びに高い独立気泡率を有する発泡粒子および/また
は発泡成形体を得やすくなり、50重量部以下であると、難燃性能に優れた発泡粒子およ
び/または発泡成形体を得ることができる。
【0027】
(発泡剤)
本発明で用いられる発泡剤は、特に限定されないが例えば下記の発泡剤が挙げられる。
例えばノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、
シクロペンタン、ノルマルヘキサン、又はシクロヘキサン等の炭化水素、ジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、n-ブチルエー
テル、ジイソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、2-メチルフラン、テトラヒド
ロフラン、テトラヒドロピランなどのエーテル、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、
ジエチルケトン、メチルn-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、メチル-i-
ブチルケトン、メチル-n-ヘキシルケトン、エチル-n-プロピルケトン、エチル-n
-ブチルケトンなどのケトン、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、i-プロ
ピルアルコール、ブチルアルコール、i-ブチルアルコール、t-ブチルアルコールなど
の炭素数1~4の飽和アルコール、蟻酸メチルエステル、蟻酸エチルエステル、蟻酸プロ
ピルエステル、蟻酸ブチルエステル、蟻酸アミルエステル、プロピオン酸メチルエステル
、プロピオン酸エチルエステルなどのカルボン酸エステル、塩化メチル、塩化エチルなど
のハロゲン化アルキル、トランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス
-HFO-1234e)、シス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(シス-HF
O-1234ze)、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1
234yf)、トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-
HCFO-1233zd)、シス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(シ
ス-HCFO-1233zd)などのハイドロフルオロオレフィンあるいは塩素化された
ハイドロフルオロオレフィン、水、二酸化炭素、窒素などの無機発泡剤などの物理発泡剤
、アゾ化合物、テトラゾールなどの化学発泡剤などを用いることができる。これら他の発
泡剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
【0028】
発泡剤としては、物理発泡剤を使用することが好ましく、中でも炭素数4~6の飽和炭
化水素がより好ましい。炭素数4~6の飽和炭化水素として、発泡剤の樹脂への溶解性及
び保持性の観点から、少なくともペンタンが含有されることが好ましい。
【0029】
発泡剤としてケトンを含むことが、発泡剤の溶解性向上の観点から好ましい。例えば、
ケトンを前記炭素数4~6の飽和炭化水素と併用することにより、炭素数4~6の飽和炭
化水素の樹脂への溶解性を更に向上しうる。
【0030】
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子における発泡剤の含有量は、発泡性塩素化
塩化ビニル系樹脂粒子100重量%に対して1~40重量%であることが好ましい。前記
所定の範囲に発泡剤の含有量を制御することにより、高い発泡倍率及び高い独立気泡率を
有する発泡粒子及び発泡成形体を得やすい、という効果を奏する。より好ましい範囲とし
ては、5~20重量%である。
【0031】
(その他添加剤)
本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、難燃剤、安定剤、加工助剤、滑剤、
造核剤、発泡助剤、帯電防止剤、輻射伝熱抑制剤、溶剤及び顔料・染料などの着色剤等を
含有しても良い。
【0032】
難燃剤としては、公知の難燃剤を使用することができ、例えば、臭素系難燃剤、リン系
難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、メラミンシアヌレート等のイントメッセント系難燃剤
、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化化合物、酸化アンチモン、酸化亜
鉛などの難燃助剤が挙げられる。
【0033】
安定剤としては、従来より塩化ビニル系樹脂及び塩素化塩化ビニル系樹脂に用いられる
ものを使用することができる。例えば、錫系安定剤、フェノール系化合物、リン系化合物
、アミン系化合物などの酸化防止剤、エポキシ系安定剤、ゼオライト等が挙げられる。其
々の安定剤の使用量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、特に限定されないが、
塩素化塩化ビニル系樹脂100重量部に対して10重量部以下であることが好ましい。
【0034】
加工助剤としては、ポリメチルメタクリレートを主成分とする塩化ビニル加工性改良剤
、メタクリル酸メチル - ブタジエン - スチレン系重合体のような耐衝撃改良剤、
塩素化ポリエチレンなどが挙げられる。中でも、塩素化塩化ビニル系樹脂の流動性を改善
し、成形加工性を改善する観点から、塩素化ポリエチレンを含有することが好ましい。塩
素化ポリエチレンの使用量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、特に限定されな
いが、塩素化塩化ビニル系樹脂100重量部に対して1~30重量部であることが好まし
い。尚、塩素化ポリエチレンの塩素含有量は、JIS K7385 B法に準拠して測定
される。
【0035】
滑剤としては、エステルワックス、ポリエチレンワックス等のワックス、ステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などが挙げられる。
【0036】
造核剤としては、シリカ、ケイ酸カルシウム、ワラストナイト、カオリン、クレイ、マ
イカ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、ゼオライトもしくはタルク等の
無機化合物が挙げられる。
【0037】
輻射伝熱抑制剤としては、近赤外又は赤外領域の光を反射、散乱又は吸収する特性を有
する物質が挙げられ、例えば、グラファイト、グラフェン、カーボンブラック、膨張黒鉛
、酸化チタンなどがある。
【0038】
本発明の効果を損なわない範囲で、塩素化塩化ビニル系樹脂に他の熱可塑性樹脂や熱硬
化性樹脂を併用してもよい。難燃性能の点から、塩化ビニル系樹脂が好ましい。塩化ビニ
ル系樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体、および塩化ビニルと他の共重合可能な単量
体、例えば、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、塩化アリル、アリルグリシジルエーテ
ル、アクリル酸エステル、ビニルエーテル等との共重合体等が挙げられる。塩化ビニル系
樹脂の平均重合度は、特に限定はされないが、300以上7000以下であることが好ま
しい。
【0039】
他の樹脂を併用する場合、他の樹脂の配合量は、本発明の効果を損なわない範囲であれ
ば特に限定されないが、塩素化塩化ビニル系樹脂100重量部に対して0~99重量部が
好ましい。
【0040】
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子は、後述するような発泡性樹脂粒子を予備
発泡・発泡成形できる形状の粒子であれば、粒子の形状は特に問わないが、一般的な粒状
物(例えば、球状、略球状、凸レンズ状、紡錘状などの丸みを帯びた小さい粒子)だけで
なく、棒状(円柱状)、板状、扁平状の粒子も含まれるものとする。尚、本発明の発泡性
塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の粒重量は発泡粒子の成形金型への充填性、ひいては発泡成
形体の表面美麗性などの成形性を確保する観点から、0.5~10mg/粒であることが
好ましい。
【0041】
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子は、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子か
らの発泡剤の逸散速度を小さくする、あるいはより発泡倍率を向上させる観点から、真密
度が1200kg/m以上であることが好ましく、1300kg/m以上がより好ま
しい。ここでいう真密度は、後述する測定方法で求めることができる。
【0042】
(発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法)
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子は、公知の製造方法で得ることができるが
、例えば、以下の2つの製造方法が挙げられる。
【0043】
第1の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法(以下、「第1の製造方法」と称
することがある。)としては、(A)塩素化塩化ビニル系樹脂、及び(B)芳香族ビニル
単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合体、更に必要に応じて他の添
加剤を押出機、ロール加工機、バンバリミキサーなどの公知の混練機にて加熱溶融混合し
た後、造粒し、得られた塩素化塩化ビニル系樹脂粒子をオートクレーブ中にて、発泡剤を
含浸させることで、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を得る製造方法がある。
【0044】
第2の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法(以下、「第2の製造方法」と称
することがある。)としては、(A)塩素化塩化ビニル系樹脂、及び(B)芳香族ビニル
単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合体、更に必要に応じて他の添
加剤を押出機に供給して溶融混練し、発泡剤を前記押出機または押出機以降の分散設備に
よって溶融混練物に溶解・分散させ、押出機以降に取り付けた、小孔を多数有するダイス
を通じて、加圧循環水で満たされたカッターチャンバー内に発泡剤含有塩素化塩化ビニル
系樹脂組成物の溶融混練物を押し出し、押し出し直後から、ダイスと接する回転カッター
により前記溶融混練物を切断すると共に加圧循環水により冷却固化し、発泡性塩素化塩化
ビニル系樹脂粒子を得る製造方法である。
【0045】
第2の製造方法によれば、本発明の効果の発現される程度が向上する傾向があり、より
発泡倍率及び独立気泡率に優れる塩素化塩化ビニル発泡粒子を与えうる発泡性塩素化塩化
ビニル系樹脂粒子が得られる。
【0046】
尚、第1及び第2の製法方法に共通して、塩素化塩化ビニル系樹脂、必要に応じて併用
される塩化ビニル系樹脂は十分にゲル化させることが好ましい。十分にゲル化が行われな
いと、発泡性樹脂粒子とした場合に、発泡剤の樹脂粒子からの散逸速度が大きくなる場合
があり、発泡に発泡剤が寄与し難い傾向にあり、結果として高発泡倍率あるいは高独立気
泡率を有する発泡粒子及び発泡成形体を得ることが困難となる場合がある。
【0047】
樹脂溶融混練(混合)時の樹脂温度については、塩素化塩化ビニル系樹脂、必要により
併用される塩化ビニル系樹脂及び添加剤の分解に影響を及ぼす可能性があることから、1
60℃以上250℃未満であることが好ましく、更に好ましくは160℃以上240℃未
満である。樹脂温度が250℃を超えると塩素化塩化ビニル系樹脂、必要により併用され
る塩化ビニル系樹脂及び添加剤の分解の恐れがあり、結果として発泡性塩素化塩化ビニル
系樹脂粒子の劣化を誘発し、発泡性能の低下に繋がる恐れがある。
【0048】
(造粒工程の各条件)
第1及び第2の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法における塩素化塩化ビニ
ル系樹脂粒子の造粒工程の条件について説明する。
【0049】
ダイスから溶融混練物を押出す実施形態においては、ダイスは特に限定されないが、例
えば、好ましくは直径0.3mm~2.0mm、より好ましくは0.4mm~1.5mm
の小孔を有するものが挙げられる。
【0050】
ロール加工機等でシート状の溶融混練物を得る実施形態については、得られたシートを
冷却した後、カッターやシュレッダーなどの裁断設備でシート状の塩素化塩化ビニル系樹
脂粒子を造粒する例が挙げられる。尚、この際のシート状の塩素化塩化ビニル系樹脂粒子
の厚みは、混練設備であるロール加工機のクリアランスの調整や、得られたシートを更に
プレスすることで調整できる。
【0051】
第2の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法において、ダイスより押出される
直前の溶融樹脂の温度は、発泡剤を含まない状態での樹脂のガラス転移温度をTgとする
と、Tg+20℃以上であることが好ましく、Tg+30℃~Tg+110℃であること
がより好ましく、Tg+40℃~Tg+90℃であることがさらに好ましい。尚、塩素化
塩化ビニル系樹脂については、塩素含有量の増加に伴い、ガラス転移温度が上昇するため
、使用する塩素化塩化ビニル系樹脂の塩素含有量に伴い、適宜調整することが好ましい。
Tg+20℃以上であれば、押出された溶融樹脂の粘度が低くなり、小孔詰まりが発生し
にくく、実質小孔開口率の低下が起きないため、得られる発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂
粒子の形状が歪もしくは不揃いとなる事態を避けることができる。一方で、Tg+110
℃以下であれば、押出された溶融樹脂が固化し易くなり、回転カッターに巻き付き難くな
り、安定的に切断できる。
【0052】
第2の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法における循環加圧冷却水に押出さ
れた溶融樹脂を切断する切断装置としては、特に限定されないが、例えば、ダイスに接触
する回転カッターで切断されて小球化され、加圧循環冷却水中で発泡することなく、遠心
脱水機まで移送されて脱水・集約される装置、等が挙げられる。
【0053】
加圧循環冷却水の条件については、使用する樹脂、添加剤、発泡剤、含有量によって調
整すべきであるが、ダイスより押し出される溶融樹脂の発泡が抑制され、安定的にカッタ
ーで切断される条件が好ましい。具体的には、加圧循環冷却水の温度条件としては、好ま
しくは40℃~99℃、より好ましくは60~90℃である。圧力条件としては、得られ
る発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の発泡倍率が1.0~1.2倍となるよう、圧力を
調整することが好ましい。尚、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の発泡倍率は、基材樹
脂の真密度(kg/m)を発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度(kg/m
で除した値を指す。使用する発泡剤の種類にも依存するが、圧力条件は、好ましくは0.
6~2.0MPa、より好ましくは0.7~1.7MPa、更に好ましくは0.8~1.
5MPaである。
【0054】
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法において、上記第1の発泡性塩
素化塩化ビニル系樹脂粒子での発泡剤の含浸条件等は、一般的に行なわれる条件と同様で
よく、適宜設定すればよい。
【0055】
(塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子及びその製造方法)
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子は、加熱空気や水蒸気などの加熱媒体によ
り、2~110倍に予備発泡されて塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子にされたのち、発泡
成形体に使用されうる。特に本発明においては、(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニ
トリル単量体を構造単位に有する共重合体を塩素化塩化ビニル系樹脂と併用させることに
より、驚くべきことに水蒸気加熱条件での発泡性が著しく向上することを見出した。尚、
ポリメチルメタクリレートを主成分とする塩化ビニル加工性改良剤についても塩素化塩化
ビニル系樹脂の発泡倍率を向上させる効果はあるが、水蒸気加熱条件における発泡性につ
いては、(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合
体を使用する形態との違いが著しいことが本検討において明らかとなったのである。
【0056】
使用できる水蒸気は、飽和水蒸気であってもよいし過熱水蒸気であってもよい。
【0057】
発泡時の加熱温度は、樹脂のガラス転移温度や融点、更には発泡剤の含有量によって適
宜調整すべきであるが、90℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましい。一方、発
泡粒子間の発泡倍率バラつきの抑制や発泡粒子の収縮防止の観点の点から150℃以下が
好ましく、130℃以下がより好ましい。
【0058】
ここで特許文献2及び3に記載される押出発泡法により発泡体を得る技術と、本発明の
発泡性樹脂粒子から発泡体を得る技術の相違点について詳細に説明する。
押出発泡法は、樹脂が溶融した状態で高圧状態から低圧状態へ圧力を開放させることに
よって樹脂に溶解・分散していた発泡剤を膨張させ、発泡体を得る技術である。対して、
本発明の様に発泡性樹脂粒子から発泡粒子を得る方法では、上述の通り、発泡性樹脂粒子
を空気や水蒸気等の加熱媒体を用いて加熱せしめることで発泡させる。
本発明者らは、この発泡性粒子の発泡プロセスにおいて、加熱媒体として空気あるいは
水蒸気を用いることに着眼点を置き、鋭意検討を行った結果、驚くべきことに、(A)塩
素化塩化ビニル系樹脂と(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位
に有する共重合体とを組み合わせることが、(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の発泡性向上
に好適であることを見出し、更に水蒸気加熱条件では、その効果が著しいことを見出した
のである。
【0059】
以下に本発明者らが推察した発泡性が向上したメカニズムを記載する。(A)塩素化塩
化ビニル系樹脂と(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有す
る共重合体とを組み合わせることにより、発泡性樹脂粒子の発泡プロセス中に、加熱媒体
の空気あるいは水蒸気が、発泡粒子中へ進入しやすくなることで、発泡粒子セル内の圧力
に寄与する作用が高まり高い発泡倍率が得られたものと推察される。特に加熱媒体が水蒸
気である場合、発泡粒子セル内の圧力寄与が著しいと推察される。樹脂に含有されていな
い気体を発泡に寄与させるという着眼点は特許文献2、及び3に記載される押出発泡技術
からは容易に類推できないものである。
【0060】
また本発明の様に、発泡性樹脂粒子から発泡体を得るためには、上述の様に空気や水蒸
気などを加熱媒体として用いて、発泡性樹脂粒子を低温から高温へ温度上昇させ、ガラス
状態からゴム状態へ変化させる過程で発泡が実施されるため、完全溶融したゴム状態で発
泡させる押出発泡法と発泡時の樹脂粘度は必ずしも一致しないと推測される。以上の観点
からも、押出発泡法の技術が発泡性樹脂粒子の発泡に適用可能かどうかは当業者にとって
も容易に類推し難いものである。
【0061】
(塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体及びその製造方法)
得られた塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子は、従来公知の成形機を用い、例えば水蒸気
によって成形(例えば型内成形)されて塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体が作製される
。使用される金型の形状により、複雑な形の型物成形体やブロック状の成形体を得ること
ができる。
【0062】
(セル径)
本発明に係る塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子及びその塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成
形体は、平均セル径が好ましくは70~1000μm、より好ましくは90~500μm
、さらに好ましくは100~400μmである。平均セル径が前述の範囲にあることによ
って、断熱性のより高い塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体となる。平均セル径が70μ
m以上であると、発泡倍率の高倍化が容易となる傾向にあり、また、1000μm以下で
あると、熱伝導率が増加、即ち断熱性能が悪化するのを避けることができる。ここでいう
、平均セル径は後述の測定方法により求められる。
【0063】
(独立気泡率)
本発明に係る塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子及びその塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成
形体は、独立気泡率が好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、更に好ましく
は90%以上である。独立気泡率が前述の範囲にあることによって、成形時にも発泡粒子
が2次発泡しやすく、発泡粒子の成形性が良くなり、得られる発泡成形体の表面性等が良
化する等の効果を奏する。また、独立気泡率が前述の範囲にあることによって、発泡成形
体の圧縮強度等の強度を高くできる傾向にある。
【0064】
(発泡成形体の用途)
本発明の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を用いて成形される発泡成形体は、高発泡
倍率及び高独立気泡率であり、難燃性能に優れる。従って、例えば、建築用断熱材、天井
材、金属サンドイッチパネルの芯材、食品容器箱、保冷箱、緩衝材、農水産箱、浴室用断
熱材及び貯湯タンク断熱材のような各種用途に好適である。
【0065】
本発明の一実施形態は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した
範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜
組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一実施形態の技術的範囲に含まれる。
【実施例0066】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明の一実施形態を具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
なお、以下の実施例及び比較例における測定方法及び評価方法は、以下のとおりである
【0067】
(発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子に含まれる発泡剤量の測定)
発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の重量W(g)を測定し、150℃のオーブンで
30分加熱し、その後、デシケータ内にて室温で30分冷却し、再度重量W(g)を測
定した。この加熱前後の重量差(W-W)を発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子中の
発泡剤含有量とした。
発泡剤含有量(重量%)=(W-W)/W×100
【0068】
(塩素化塩化ビニル系樹脂粒子及び発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の粒重量の測定

0.01mgまで測定できる電子天秤を用いて、ランダムにサンプリングした塩素化塩
化ビニル系樹脂粒子及び発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子100粒の重量を測定し、以
下の式で粒重量を算出した
粒重量(mg)=[粒子100粒の重量(mg)]/100
【0069】
(発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度)
重量W(kg)の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を、エタノールの入ったメスシリ
ンダー内に沈め、メスシリンダーの液面上昇分(水没法)から体積V(m)を求め、以
下の式で算出した。
発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度=W/V(kg/m
【0070】
(発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の発泡性評価)
発泡粒子の最小真密度の評価を下記の3つの加熱雰囲気下で実施した。
【0071】
<加熱空気雰囲気下での発泡評価>
発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を130℃に加熱したオーブン(アズワン株式会社
製、強制対流定温乾燥器SOFW-600)に投入し、温度130℃の加熱空気雰囲気下
で加熱時間を変更して発泡させ、各加熱時間毎の発泡粒子を得た。加熱時間はオーブン投
入後30秒、60秒、90秒の様に30秒間隔で変更し、加熱過多による発泡粒子の収縮
(発泡粒子真密度の増加)が確認されるまで加熱した。得られた加熱時間毎の発泡粒子の
真密度を測定し、このうちの最も低い密度を塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子の最小真密
度とした。
【0072】
<過熱水蒸気雰囲気下での発泡評価>
発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を120℃に加熱したウォーターオーブン(SHA
RP株式会社製、ヘルシオAX-CA300-B)に投入し、温度120℃の過熱水蒸気
雰囲気下で加熱時間を変更して発泡させ、各加熱時間毎の発泡粒子を得た。加熱時間はウ
ォーターオーブン投入後30秒、60秒、90秒の様に30秒間隔で変更し、加熱過多に
よる発泡粒子の収縮(発泡粒子真密度の増加)が確認されるまで加熱した。得られた加熱
時間毎の発泡粒子の真密度を測定し、このうちの最も低い密度を塩素化塩化ビニル系樹脂
発泡粒子の最小真密度とした。
【0073】
<水蒸気雰囲気下での発泡評価>
発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を予備発泡機(大開工業株式会社製)に投入し、0
.2MPaの水蒸気を予備発泡機に導入し、予備発泡機内部の温度90~120℃の条件
で、発泡させ発泡粒子を得た。発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の予備発泡機への投入
量を1500g、1000g、750g、600g、500g、400g、350gの条
件で発泡させ、投入量毎の発泡粒子の真密度を測定し、このうちの最も低い真密度を塩素
化塩化ビニル系樹脂発泡粒子の最小真密度とした。投入量の減量は発泡粒子の収縮(発泡
粒子真密度の増加)が確認されるまで実施した。
【0074】
尚、発泡粒子の真密度は、重量W(kg)の発泡粒子を、エタノールの入ったメスシリ
ンダー内に沈め、メスシリンダーの液面上昇分(水没法)から体積V(m)を求め、以
下の式で算出した。
発泡粒子の真密度=W/V(kg/m
【0075】
(塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子及び塩素化塩化ビニル発泡成形体の独立気泡率の測
定)
発泡粒子及び発泡成形体の試験片を、ASTM D2856に記載の方法に準拠し、エ
アピクノメータ(東京サイエンス株式会社製空気比較式比重計モデル1000)を用いて
、試験片の体積Vc(cm)測定した。次に測定後の同じ試験片をエタノールの入った
メスシリンダー内に沈め、メスシリンダーの液面上昇分(水没法)から体積Va(cm
)を求め、下記の式に従って独立気泡率(%)を算出した。
独立気泡率(%)=(Vc/Va)×100
【0076】
(塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子及び塩素化塩化ビニル発泡成形体の平均セル径の測
定)
塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子及び塩素化塩化ビニル発泡成形体の中心をカミソリで
切削し、光学顕微鏡で断面を観察した。断面の1000μm×1000μm四方の範囲内
に存在するセル数を計測し、下記式(面積平均径)で測定した値を平均セル径とした。各
サンプル5個の平均セル径を測定し、その平均を水準の平均セル径とした。
平均セル径(μm)=2×[1000μm×1000μm/(セル数×π)]1/2
【0077】
(発泡成形体の密度測定)
発泡成形体の縦寸法X(mm)、横寸法Y(mm)、及び厚み寸法Z(mm)をノギス
で計測し、発泡成形体の重量W(g)を電子天秤にて測定し、下記式から求めた。
発泡成形体の密度(kg/m) = W /(X×Y×Z)×10
【0078】
(発泡成形体の表面性)
得られた発泡成形体の表面性を下記判断指標で評価した。
◎;成形体表面の発泡粒子間の隙間が殆ど無い
○;成形体表面の発泡粒子間の隙間がやや観察される
△;成形体表面の発泡粒子間の隙間がかなり観察される
【0079】
以下に、実施例及び比較例で用いた原材料を示す。
(塩素化塩化ビニル系樹脂)
(A-1)塩素化塩化ビニル樹脂[(株)カネカ製、H716S、平均重合度600、塩
素含有量67.6重量%]
(塩化ビニル系樹脂)
(A-2)塩化ビニル樹脂[(株)カネカ製、平均重合度600、塩素含有量56.8重
量%]
(芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合体)
(B)スチレン-アクリロニトリル共重合体(Galata製、Blendex869、
重量平均分子量286万、共重合体中のアクニロニトリル由来の成分比率;20重量%)
(発泡剤)
(C-1)ノルマルペンタン[富士フィルム和光純薬(株)製]
(C-2)アセトン[富士フィルム和光純薬(株)製]
(加工性改良剤)
(D)アクリル系樹脂[(株)カネカ製、カネエースPA-40]
【0080】
(実施例1)
[塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]
塩素化塩化ビニル樹脂(A-1)100重量部に対し、芳香族ビニル単量体由来の構造
単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)を5重量部、更に
ブチル錫メルカプト系安定剤5重量部、滑剤(エステルワックス、ポリエチレンワックス
)3重量部、塩素含有量35重量%の塩素化ポリエチレン5重量部を加え、この配合物を
ハンドブレンドにてブレンドし均一な配合物を得た。
このブレンド配合物を、8インチのロールにより195℃で5分間混練し、得たシート
状の組成物をカッターにて裁断し、粒重量6mgの塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を得た。
【0081】
[発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]
得られた塩素化塩化ビニル系樹脂粒子100重量部に対して、発泡剤(C-1)100
重量部を容積100ccの耐圧容器に入れ密封した後、オイルバスにて120℃の条件で
4時間加熱し、耐圧容器を冷却し、耐圧容器から発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を取
出した。発泡性塩素化塩化ビニル粒子の発泡剤含有量は11重量%、真密度は1270k
g/mであった。
【0082】
[塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子の作製]
得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を10℃で7日保管した後、上述の<加熱
空気雰囲気下での発泡評価>にて発泡評価を実施した結果、発泡粒子の最小真密度は70
kg/m、その際の発泡粒子の独立気泡率は100%であった。
【0083】
(実施例2)
実施例1における[塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]において、芳香族ビニル単量
体由来の構造単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)を1
3重量部に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、発泡粒子を得た。結果を表1に
示す。
【0084】
(実施例3)
実施例1における[塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]において、芳香族ビニル単量
体由来の構造単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)を2
0重量部に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、発泡粒子を得た。結果を表1に
示す。
【0085】
(実施例4)
実施例1における[塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子の作製]において、芳香族ビニル
単量体由来の構造単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)
を30重量部に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、発泡粒子を得た。結果を表
1に示す。
【0086】
(比較例1)
実施例1における[塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]において、芳香族ビニル単量
体由来の構造単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)を添
加しなかった以外は実施例1と同様の操作を行い、発泡粒子を得た。結果を表1に示す。
【0087】
(比較例2)
実施例1における[塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]において、塩素化塩化ビニル
樹脂(A-1)100重量部の代わりに塩化ビニル系樹脂(A-2)100重量部を使用
したこと以外は実施例2と同様の操作を行ったが、全く発泡せず、発泡粒子は得られなか
った。結果を表1に示す。
【0088】
【表1】
【0089】
(実施例5)
[塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]
塩素化塩化ビニル樹脂(A-1)100重量部に対し、芳香族ビニル単量体由来の構造
単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)を13重量部、更
にブチル錫メルカプト系安定剤5重量部、滑剤(エステルワックス、ポリエチレンワック
ス)3重量部、塩素含有量35重量%の塩素化ポリエチレン5重量部を加え、この配合物
をブレンドし均一な配合物を得た後、同方向噛み合い二軸押出機にて溶融混練し、上記配
合比率のペレットを得た。
得られたペレットを、φ26mm同方向噛み合い二軸押出機にて吐出量8kg/hrの
条件で溶融混練し、押出機先端に取り付けられた直径1.7mmの小穴が13個設けられ
たダイスを通じてストランド状とし、水槽で冷却固化させた後、ストランドカッターで裁
断し、塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を得た。得られた塩化ビニル系樹脂粒子の粒重量は6
mgであった。
【0090】
[発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]
容積6Lの撹拌装置付きオートクレーブ内に、得られた塩素化塩化ビニル系樹脂粒子1
00重量部に対して、発泡剤(C-1)100重量部を投入し、オートクレーブを密閉し
た。その後、1時間30分かけて120℃まで加温した後、そのまま24時間保持した。
次いで、室温まで冷却し、オートクレーブから発泡剤が含浸された樹脂粒子を取り出し
、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を得た。発泡性塩素化塩化ビニル粒子の発泡剤含有
量は13重量%、真密度は1270kg/mであった。
【0091】
[塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子の作製]
(加熱空気雰囲気下での発泡評価)
得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を10℃で7日保管した後、上述の<加熱
空気雰囲気下での発泡評価>にて発泡評価を実施した結果、発泡粒子の最小真密度は44
kg/m、その際の発泡粒子の独立気泡率は95%であった。
【0092】
(過熱水蒸気雰囲気下での発泡評価)
得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を10℃で7日保管した後、上述の<過熱
水蒸気雰囲気下での発泡評価>にて発泡評価を実施した結果、発泡粒子の最小真密度は、
30kg/m、その際の発泡粒子の独立気泡率は70%であった。
【0093】
(水蒸気雰囲気下での成形用発泡粒子の作製)
得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を10℃で7日保管した後、発泡性塩素化
塩化ビニル系樹脂粒子1500gを予備発泡機(大開工業株式会社製)に投入し、0.2
MPaの水蒸気を予備発泡機に導入し、予備発泡機内部の温度110℃の条件で発泡させ
、真密度93kg/m、独立気泡率99%、平均セル径280μmの発泡粒子を得た。
【0094】
[塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体の作製]
上記水蒸気雰囲気下で得られた真密度93kg/mの発泡粒子を、発泡スチロール用
成形機に取り付けた縦400mm×横400mm×厚み25mmの型内成形用金型内に充
填して、0.12MPaの水蒸気を導入して型内発泡させた後、金型に水を20秒間噴霧
して冷却した。塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体が金型を押す圧力が0.05MPa(
ゲージ圧力)なるまで塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体を金型内に保持した後に、塩素
化塩化ビニル系樹脂発泡成形体を取り出して、直方体状の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成
形体を得た。成形体の密度は、60kg/m、独立気泡率は88%、成形体表面性は○
、平均セル径は310μmであった。結果及び評価結果を表2に示す。
【0095】
(比較例3)
実施例5における[塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]において、芳香族ビニル単量
体由来の構造単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)を添
加せず、代わりに加工性改良剤(D)を13重量部添加した以外は、実施例5と同様の操
作を行い、発泡成形体を得た。結果および評価結果を表2に示す。
【0096】
【表2】
【0097】
(実施例6)
[発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]
塩素化塩化ビニル樹脂(A-1)100重量部に対し、芳香族ビニル単量体由来の構造
単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B)を13重量部、更
にブチル錫メルカプト系安定剤5重量部、滑剤(エステルワックス、ポリエチレンワック
ス)3重量部、塩素含有量35重量%の塩素化ポリエチレン5重量部を加え、この配合物
をブレンドし均一な配合物を得た後、同方向噛み合い二軸押出機にて溶融混練し、上記配
合比率のペレットを得た。
得られたペレットを、φ40mm同方向噛み合い二軸押出機に40kg/hrのフィー
ド量で溶融混練した。
二軸押出機の途中から、前記樹脂組成物100重量部に対して、ノルマルペンタン(C
-1)9重量部とアセトン(C-2)4重量部を圧入した。その後、二軸押出機先端に取
り付けられた継続管、単軸押出機、ギアポンプ、ダイバータバルブを経て、樹脂温度17
0℃に冷却し、ダイバータバルブの下流に取り付けられた直径1.0mm、ランド長3.
5mmの小孔を30個有する230℃に設定したダイスから、吐出量45kg/hrで、
温度70℃及び1.3MPaの加圧循環水中に押出した。押出された溶融樹脂は、ダイス
に接触する回転カッターを用いて、切断・小粒化され、遠心脱水機に移送されて、粒重量
6mgの発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を得た。得られた発泡性塩素化塩化ビニル系
樹脂粒子の発泡剤含有量は11重量%、真密度は1310kg/mであった。
【0098】
[塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子の作製]
(水蒸気加熱雰囲気下での発泡評価)
得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を10℃で7日保管した後、上述の <水蒸
気雰囲気下での発泡評価>にて発泡評価を実施した結果、最小で真密度34kg/m
独立気泡率90%、平均セル径400μmの発泡粒子を得た。発泡性塩素化塩化ビニル系
樹脂粒子の投入量と発泡粒子の真密度との関係性を図1に、発泡粒子の真密度と独立気泡
率との関係性を図2に示す。
【0099】
(水蒸気雰囲気下での成形用発泡粒子の作製)
得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を10℃で7日保管した後、発泡性塩素化
塩化ビニル系樹脂粒子1500gを予備発泡機(大開工業株式会社製)に投入し、0.2
MPaの水蒸気を予備発泡機に導入し、予備発泡機内部の温度110℃の条件で発泡させ
、真密度110kg/m、独立気泡率98%、平均セル径320μmの発泡粒子を得た
【0100】
[塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体の作製]
上記水蒸気雰囲気下で得られた真密度110kg/mの発泡粒子を、発泡スチロール
用成形機に取り付けた型内成形用金型内に充填して、0.12MPaの水蒸気を導入して
型内発泡させた後、金型に水を20秒間噴霧して冷却した。塩素化塩化ビニル系樹脂発泡
成形体が金型を押す圧力が0.05MPa(ゲージ圧力)なるまで塩素化塩化ビニル系樹
脂発泡成形体を金型内に保持した後に、塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体を取り出して
、直方体状の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体を得た。成形体の密度は73kg/m
、独立気泡率は96%、表面性は◎、平均セル径は370μmであった。結果及び評価結
果を表3に示す。
【0101】
(比較例4)
実施例6における[発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の作製]において、芳香族ビニ
ル単量体由来の構造単位及び不飽和ニトリル単量体由来の構造単位を有する共重合体(B
)を添加せず、代わりに加工性改良剤(D)を13重量部添加した以外は、実施例6と同
様の操作を行い、発泡成形体を得た。尚、上述の<水蒸気雰囲気下での発泡評価>におい
て、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の予備発泡機への投入量が400gの際の発泡粒
子の真密度が、投入量500gの際の発泡粒子の真密度と比較して、増加(発泡粒子の収
縮)が確認されたため、投入量350gの発泡評価は実施しなかった。結果および評価結
果を表3、図1図2に示す。
【0102】
【表3】
図1
図2
【手続補正書】
【提出日】2024-01-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の(A)~(C)を含有する、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子:
(A)塩素化塩化ビニル系樹脂、
(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体、および、
(C)発泡剤
前記(C)発泡剤は、炭化水素、エーテル、ケトン、炭素数1~4の飽和アルコール、カルボン酸エステル、塩化メチル、塩化エチル、ハイドロフルオロオレフィン、塩素化されたハイドロフルオロオレフィン、水、二酸化炭素および窒素からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む
【請求項2】
前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、前記(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体が1~50重量部含有される、請求項1記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項3】
前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の塩素含有量が60重量%以上75重量%以下である、請求項1または2記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項4】
前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の平均重合度が400以上1500以下である、請求項1~3のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項5】
前記(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体の少なくとも一種がスチレンーアクリロニトリル共重合体である、請求項1~4のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項6】
前記(B)芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリルを構造単位に有する共重合体の重量平均分子量が前記(A)塩素化塩化ビニル系樹脂の重量平均分子量よりも高い、請求項1~5のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項7】
前記(C)発泡剤が炭素数4~6の飽和炭化水素を含む、請求項1~6のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項8】
前記炭素数4~6の飽和炭化水素の少なくとも一種がペンタンである、請求項7に記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項9】
前記(C)発泡剤がケトンを含む、請求項1~のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項10】
前記(C)発泡剤が発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子100重量%において1~40重量%含有されている、請求項1~のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項11】
塩素化ポリエチレンを含有する、請求項1~10のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項12】
前記発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度が1200kg/m以上である、請求項1~11のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項13】
前記発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の真密度が1300kg/m以上である、請求項1~12のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子。
【請求項14】
次の工程(I)~(III)を含む、発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子の製造方法:
(I)塩素化塩化ビニル系樹脂、芳香族ビニル単量体及び不飽和ニトリル単量体を構造単位に有する共重合体、および、発泡剤を含有する溶融混練物を作製する工程
(II)前記溶融混練物を、小孔を有するダイスを通じて、加圧循環水内に押し出す工程(III)前記押し出し直後の溶融混練物を切断すると共に、加圧循環水により冷却固化する工程
前記発泡剤は、炭化水素、エーテル、ケトン、炭素数1~4の飽和アルコール、カルボン酸エステル、塩化メチル、塩化エチル、ハイドロフルオロオレフィン、塩素化されたハイドロフルオロオレフィン、水、二酸化炭素および窒素からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む
【請求項15】
請求項1~13のいずれかに記載の発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子、または、請求項14で得られた発泡性塩素化塩化ビニル系樹脂粒子を予備発泡してなる塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子。
【請求項16】
独立気泡率が70%以上である、請求項15に記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子。
【請求項17】
請求項15又は請求項16のいずれかに記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子を発泡成形してなる塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体。
【請求項18】
独立気泡率が70%以上である、請求項17に記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体。
【請求項19】
請求項15又は請求項16のいずれかに記載の塩素化塩化ビニル系樹脂発泡粒子を成形する工程を含む、塩素化塩化ビニル系樹脂発泡成形体の製造方法。