環境適応型のポリマー用発泡剤の溶解特性

• Project/Area Number: 12750665
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 化学工学一般
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 佐藤 善之 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50243598)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2000: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: ヘンリー定数 / 溶解度 / 炭化水素 / ポリスチレン / 低密度ポリエチレン / ポリプロピレン / 発泡剤

Research Abstract

ポリスチレン(PS)、低密度ポリエチレン(LDPE)への溶質類のヘンリー定数をクロマトグラフ法により測定した。溶質にはポリマー用発泡剤であったCFC(chlorofluorocarbons)の代替発泡剤であるpentane、isopentane、更に比較のためにCFC11,dichloromethane, chloroethaneを使用した。温度範囲はPSの場合150、175、200℃、LDPEでは110、160、210℃の範囲である。LEPDのヘンリー定数は非極性溶質についてはStielらの推算式、極性物質についてはZhongらの式による推算値とほぼ良好に一致したが、PS系ではStielらによる推算式の適用性が低いことが明らかになった。そこで後述のbutane, isobutaneの溶解度測定結果並びに文献値を収集して、アルカン+PS系のヘンリー定数の相関式を作成した。本相関式によりヘンリー定数を8%以内の精度で表現できた。
butane、isobutaneについてもクロマトグラフ法により測定を試みたが、溶解度が低すぎて測定が困難であったので、容量法により圧力3MPaまでの範囲で溶解度を測定したポリマーにはPSとLDPEに加えpolypropylene(PP)を使用し、温度範囲はそれぞれ75〜200℃,120〜200℃、170〜210℃である。butaneとisobutaneではbutaneの方が溶解度が高く、またポリマー間ではPS<LDPE<PPの順に溶解度が上昇した。