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      發(fā)泡性復合樹脂粒子的制作方法_5

      文檔序號:8244592閱讀:來源:國知局

      [0192] S = ffb/ffa (4)
      [0193] 「二甲苯不溶組分的比例」
      [0194] 首先,從按照上述膨潤度計量的發(fā)泡性復合樹脂粒子的重量(Wtl)中,減去發(fā)泡性 復合樹脂粒子中含有的發(fā)泡劑的重量求出重量(W 1)。此外,二甲苯不溶組分的比例是上述 膨潤度的測量中得到的二甲苯不溶組分的重量(W2)相對于減去發(fā)泡劑的重量得到的發(fā)泡 性復合樹脂粒子的重量(W 1)的比例(W1ZiW2;百分率(%))。
      [0195] 「聚苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)」
      [0196] 首先,與上述方法同樣地進行索氏提取。然后,將提取的二甲苯溶液投入600ml的 丙酮中,進行傾析、減壓蒸發(fā)干燥固化。結果,得到作為丙酮可溶組分的聚苯乙烯系樹脂。
      [0197] 然后,將聚苯乙烯作為標準物質用凝膠滲透色譜法(GPC)(高分子測定用混合 凝膠柱)來測定聚苯乙烯系樹脂的重均分子量。具體地,使用東曹(株)制造的測定裝 置(HLC-8320GPC EcoSEC),在洗脫液:四氫呋喃(THF)、流量:0. 6ml/分鐘、樣品濃度: 0· lwt%、色譜柱:將 TSKguardcolumn SuperH-HXl 根、TSK-GEL SuperHM_HX2 根串聯(lián)連接 的測量條件下來進行測定。即,將聚苯乙烯系樹脂溶解在四氫呋喃中,用凝膠滲透色譜法 (GPC)測定,用標準聚苯乙烯校正,來求出重均分子量。
      [0198] 「粒子壽命」
      [0199] 將發(fā)泡性復合樹脂粒子在溫度23°C的開放狀態(tài)下放置規(guī)定的時間,使得發(fā)泡劑從 發(fā)泡性復合樹脂粒子中逸散。此后,用加熱蒸汽在溫度107°C下加熱發(fā)泡性復合樹脂粒子 270秒來使其發(fā)泡得到發(fā)泡粒子。隨后,將發(fā)泡粒子在溫度23°C下干燥24小時。然后,測 定干燥后的發(fā)泡粒子的堆密度(kg/m 3)。準備IL的量筒,在空的量筒中將發(fā)泡粒子填充至 IL的標線,測定平均IL的發(fā)泡粒子的質量(g),通過換算單位求出堆密度(kg/m3)。然后, 將可得到堆密度為20kg/m 3的發(fā)泡粒子期間的放置時間(天數),即直至不可得到堆密度為 20kg/m3的發(fā)泡粒子的放置時間(天數)作為粒子壽命。
      [0200] 「復合樹脂的形貌以及PE和PS的界面比例」
      [0201] 從發(fā)泡性復合樹脂粒子的中心部分切出觀察用樣品。將觀察用樣品包埋在環(huán)氧樹 脂中,進行四氧化釕染色后,用超薄切片機制作超薄切片。將該超薄切片放置在網格上,用 倍率10000倍的透射電子顯微鏡(日本電子公司制造的JEM1010)觀察發(fā)泡性復合樹脂粒 子的中心部分的斷面(中心部分)的形貌,拍攝斷面照片(TEM照片)。從斷面照片上通過 目視來觀察發(fā)泡性復合樹脂粒子中的聚乙烯系樹脂(PE)的相和聚苯乙烯系樹脂(PS)的相 的形貌。而且,除了使用分別從復合樹脂發(fā)泡粒子的中央部分切出試驗片或者從構成發(fā)泡 樹脂成形體的發(fā)泡粒子的中央部分切出試驗片作為觀察用樣品,并在倍率50000倍的透射 電子顯微鏡(日本電子公司制的JEM1010)來觀察的方面以外,與上述方法同樣地觀察后述 的復合樹脂發(fā)泡粒子以及發(fā)泡樹脂成形體中的復合樹脂的形貌。
      [0202] 隨后,用掃描儀(600dpi/彩色照片)得到斷面照片。用圖片處理軟件(納米系統(tǒng) (株)的NanoHunter NS2K-Pro)解析得到的圖片,從發(fā)泡性復合樹脂粒子的中心部分的斷 面(將發(fā)泡性復合樹脂粒子2等分的斷面的中央部分)的透射電子顯微鏡照片(放大倍率 優(yōu)選為10000倍),對照片中的全部(10個以上)的PE和PS的各相進行界面比例的測定。 另外,界面比例指的是將從發(fā)泡性復合樹脂粒子的中心部分的斷面(將發(fā)泡性復合樹脂粒 子2等分的斷面的中央部分)的透射電子顯微鏡照片觀察到的PE和PS的界面的長度(μπι) 的總和。
      [0203] 對隨機的選擇5個發(fā)泡性復合樹脂粒子進行以上操作,用5張顯微鏡上存在的PE 和PS的界面長度(μ m)的總和除以觀察范圍的面積(μ m2)求出的值,作為PE和PS的界 面比例(μ m/ μ m2)。
      [0204] 另外,當使用圖像處理軟件求PE和PS的界面比例時,按照以下(1)?(5)的處理 條件來進行。
      [0205] (1)單色變換一(2)平滑濾波器(3X3、8附近、處理次數=1) - (3)NS法2值化 (背景更明亮、鮮明度=70、感光度=5、除去噪點、濃度范圍=0?255) - (4)僅根據特征 量(面積)選擇圖像(〇· 01?…μ m2、8附近)一(5)計測周長(界面長度)。
      [0206] (3)復合樹脂粒子的制作
      [0207] 隨后,使用按照上述方法得到發(fā)泡性復合樹脂粒子,制作堆密度約為20kg/m3的復 合樹脂發(fā)泡粒子。
      [0208] 具體地,首先,將發(fā)泡性樹脂粒子裝入容積30L的常壓批量發(fā)泡機內,向該發(fā)泡劑 內供給蒸汽。由此,將發(fā)泡性復合樹脂粒子發(fā)泡至堆密度約為20kg/m 3,得到高發(fā)泡倍率50 倍的復合樹脂發(fā)泡粒子。
      [0209] 另外,通過與上述發(fā)泡性復合樹脂粒子的粒子壽命的評價方法中的發(fā)泡粒子的堆 密度同樣的操作,可測定復合樹脂發(fā)泡粒子的堆密度(kg/m 3)。將通過單位換算將該操作求 出的平均堆積體積IL的發(fā)泡粒子的質量,作為復合樹脂發(fā)泡粒子的堆密度(kg/m 3)。
      [0210] 本實施例中得到的復合樹脂發(fā)泡粒子的中心部分的斷面的透射電子顯微鏡照片 (放大倍率50000倍)在圖2以及圖3中示出。使用日本電子(株)公司制造的JEM1010 作為透射電子顯微鏡。在同一圖中,深灰色部分為聚乙烯系樹脂,淺灰色部分為聚苯乙烯系 樹脂。如圖2所示,本實施例的復合樹脂發(fā)泡粒子4在其氣泡膜部分41中顯示出了復合樹 脂40的聚乙烯系樹脂2形成為分散相,且復合樹脂40的聚苯乙烯系樹脂3形成為連續(xù)相 的形貌(島海構造)。而且,如圖3所示,本實施例的復合樹脂發(fā)泡粒子4在樹脂積存部分 42中顯示出了復合樹脂40的聚乙烯系樹脂2形成為連續(xù)相,且聚苯乙烯系樹脂3形成為分 散相的形貌(海島構造)。
      [0211] (4)發(fā)泡樹脂成形體(復合樹脂發(fā)泡粒子成形體)的制作
      [0212] 首先,將按照上述方法得到的復合樹脂發(fā)泡粒子在室溫下成熟1天。隨后, 使用模具材料成型機(DAB0(株)制造的DSM-0705VS),將復合樹脂發(fā)泡粒子成形為 300mmX75mmX 25mm的長方體狀的成形體。得到的成形體在4011C溫度下干燥1天,進一步 在室溫下養(yǎng)護1天以上。
      [0213] 這樣,成形了堆密度約20kg/m3的復合樹脂發(fā)泡粒子,得到發(fā)泡倍率50倍的發(fā)泡 樹脂成形體。而且,可將該成形體的質量除以其體積計算出表觀密度(kg/m 3),并根據下述 的式(5)算出發(fā)泡樹脂成形體的發(fā)泡倍率。
      [0214] 發(fā)泡倍率(倍)=1000/表觀密度(kg/m3) (5)
      [0215] 隨后,對于發(fā)泡樹脂成形體,如下測定其50 %壓縮應力(kPa)、壓縮永久變形 (%)、壓縮永久變形試驗前后的獨立氣泡率(%)、以及壓縮永久變形試驗前后的獨立氣泡 率的比(壓縮永久變形試驗后的獨立氣泡率/壓縮永久變形試驗前的獨立氣泡率)。進一 步從此結果,進行上述式(I)CXE彡1000000eT 2°°(E/D)的適合性的判定。適合式(1)時評價 為"適合",不適合式(1)時評價為"不適合",該結果在表2中示出。
      [0216] 「50 %壓縮應力」
      [0217] 從發(fā)泡樹脂成形體切出長度50mm、寬度50mm、厚度25mm的板狀的試驗片,按照JIS K7220 (2006年)進行壓縮實驗。而且,壓縮變形量為50%時的壓縮應力為50%壓縮應力 (kPa)。
      [0218] 「壓縮永久變形」
      [0219] 從發(fā)泡樹脂成形體切出長度50mm、寬度50mm、厚度25mm的板狀的試驗片,按照JIS K6767 (1999年)測定壓縮永久變形(% )。
      [0220] 「獨立氣泡率」
      [0221] 從發(fā)泡樹脂成形體切出長度25mm、寬度25mm、厚度25mm的立方體的試驗片后,在 大氣壓下、相對濕度50%、溫度23°C的條件的恒溫室內放置試驗片1天。隨后,測定該試驗 片的正確的表觀的體積V a。隨后,充分干燥試驗片之后,按照ASTM-D2856-70中記載的步驟 C,使用東芝·貝克曼株式會社制造的空氣比較式比重計930,測定試驗片的真實的體積Vx。 然后,基于該體積值^以及V x,從下式(6)算出獨立氣泡率。而且,對于不同的5個試驗片 進行測定并算出求出平均值。該平均值作為獨立氣泡率。
      [0222] 獨立氣泡率(%) = (Vx-W/ P ) X 100AVa-W/ P ) (6)
      [0223] (其中,Vx :按照上述方法測定的發(fā)泡樹脂成形體的真實的體積,S卩,構成發(fā)泡樹脂 成形體的樹脂的容積和發(fā)泡樹脂成形體內的獨立氣泡部分的氣泡的全容積的和(cm 3),Va: 將發(fā)泡樹脂成形體放入水中沉入量筒,由水位上升刻度來測定的發(fā)泡樹脂成形體的表觀的 體積(cm 3),W:發(fā)泡樹脂成形體的重量(g),P :構成發(fā)泡樹脂成形體的復合樹脂的密度(g/ m3))。
      [0224] 而且,在本實施例中,基于上述測定方法,求出壓縮永久變形試驗前和壓縮永久變 形試驗后的發(fā)泡樹脂成形體的獨立氣泡率。壓縮永久試驗變形后的獨立起泡率,考慮壓縮 永久變形試驗后的體積,采用按照下述式(7)求出的補正值。
      [0225] 獨立氣泡率(壓縮永久變形試驗后的補正值:(% ))=獨立氣泡率(壓縮永久實 驗后的實測值:(%) X (100-壓縮永久變形))/100 (7)
      [0226] (實施例2)
      [0227] 在本實施例中,除了將核粒子的投入量變更為100g,使用85g苯乙烯以及15g丙烯 酸丁酯作為第一單體,使用300g苯乙烯作為第二單體的方面以外,與實施例1同樣地制作 發(fā)泡性復合樹脂粒子。而且,在本實施例中得到的發(fā)泡性復合樹脂粒子的中心部分的斷面 的透射電子顯微鏡照片(放大倍率10000倍)在圖4中示出。如該圖所示,本實施例的發(fā) 泡性復合樹脂粒子1中顯示出了復合樹脂10的聚乙烯系樹脂2形成為連續(xù)相,且復合樹脂 10的聚苯乙烯系樹脂3形成為分散相的形貌(海島構造)。
      [0228] 另外,使用本實施例中得到的發(fā)泡性復合樹脂粒子與實施例1同樣地來制作復合 樹脂發(fā)泡粒子。其中心部分的斷面的透射電子顯微鏡照片(放大倍率50000倍)在圖5以 及圖6中示出。使用日本電子(株)制造的JEM1010作為透射電子顯微鏡。在同一圖中,深 灰色部分為聚乙烯系樹脂,淺灰色部分為聚苯乙烯系樹脂。如圖5所示,本實施例的復合樹 脂發(fā)泡粒子4在其氣泡膜部分41中示出了復合樹脂40的聚乙烯系樹脂2形成為分散相, 且復合樹脂40的聚苯乙烯系樹脂3形成為連續(xù)相的形貌(島海構造)。另外,如圖6所示 了,本實施例的復合樹脂發(fā)泡粒子4在其樹脂積存部分42中示出了復合樹脂40的聚乙烯 系樹脂2形成為連續(xù)相,且復合樹脂40的聚苯乙烯系樹脂3形成為分散相的形貌(海島構 造)。
      [0229] (實施例3)
      [0230] 在本實施例中,除了將核粒子的投入量變更為62. 5g,使用47. 5g苯乙烯以及15g 丙烯酸丁酯作為第一單體,使用375g苯乙烯作為第二單體的方面以外,與實施例1同樣地 制作發(fā)泡性復合樹脂粒子。
      [0231] (實施例4)
      [0232] 在本實施例中,除了將核粒子的投入量變更為50g,亞硝酸鈉的投入量變更為 〇. 3g,使用35g苯乙烯以及15g丙烯酸丁酯作為第一單體,使用400g苯乙烯作為第二單體 的方面以外,與實施例1同樣地制作發(fā)泡性復合樹脂粒子。
      [0233] (實施例5)
      [0234] 在本實施例中,除了將核粒子的投入量變更為25g,亞硝酸鈉的投入量變更為 〇. 3g,使用IOg苯乙烯以及15g丙烯酸丁酯作為第一單體,使用450g苯乙烯作為第二單體 的方面以外,與實施例1同樣地制作發(fā)泡性復合樹脂粒子。另外,本實施例中得到的發(fā)泡性 復合樹脂粒子的中心部分的斷面的透射電子顯微鏡照片(放大倍率10000倍)在圖7中示 出。如同一圖所示,在本實施例的發(fā)泡性復合樹脂粒子1中,示出了復合樹脂10的聚乙烯 系樹脂2形成的相和復合樹脂10的聚苯乙烯系樹脂3形成的相形成為共連續(xù)相(海海構 造)的形貌。
      [0235] 另外,使用本實施例中得到的發(fā)泡性復合樹脂粒子與實施例1同樣地制作復合樹 脂發(fā)泡粒子。其中心部分的斷面的透射電子顯微鏡照片(放大倍率50000倍)在圖8以 及圖9中示出。使用日本電子(株)制造的JEM1010作為透射電子顯微鏡。在同一圖中, 深灰色?黑色部分為聚乙烯系樹脂,淺灰色部分為聚苯乙烯系樹脂。如圖8所示,本實施例 的復合樹脂發(fā)泡粒子4在其氣泡膜部分41中示出了復合樹脂40的聚乙烯系樹脂2形成為 分散相,復合樹脂40的聚苯乙烯系樹脂3形成為連續(xù)相的形貌(島海構造)。另外,如圖 9所示,本實施例的復合樹脂發(fā)泡粒子4,在樹脂積存部分42中示出了復合樹脂40的聚乙 烯系樹脂2形成為連續(xù)相,復合樹脂40的聚苯乙烯系樹脂3形成為分散相的形貌(海島構 造)。另外,本實施例的復合樹脂發(fā)泡粒子中,因為聚乙烯系樹脂成分量少所以分散相的一 部分結合了。
      [0236] (實施例6)
      [0237] 在本實施例中,除了使用直鏈狀低密度聚乙烯(日本聚乙烯公司制 "KanelKF270")作為聚乙烯系樹脂的方面以外,與實施例1同樣地制作發(fā)泡性復合樹脂粒 子。另外,在本實施例中使用的聚乙烯系樹脂稱為"樹脂B"。樹脂B的熔點TmCC )、維卡 軟化點Tv(°C )、兩者之差(Tm-Tv : °C )在后述的表1中示出。
      [0238] (實施例7)
      [0239] 在本實施例中,除了使用Prime聚合物公司制「Evolue SP 0510」作為聚乙烯系 樹脂的方面以外,與實施例1同樣地來制作發(fā)泡性復合樹脂粒子。而且,在本實施例中使 用的聚乙烯系樹脂稱為"樹脂C"。樹脂C的熔點TmCC )、維卡軟化點TvCC )、兩者之差 (Tm-Tv : °C )在后述的
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