JP2000344828A - 不純物の少ないスチレン系樹脂の製法ならびにスチレン系樹脂および樹脂組成物 - Google Patents

不純物の少ないスチレン系樹脂の製法ならびにスチレン系樹脂および樹脂組成物

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JP2000344828A
JP2000344828A JP11160351A JP16035199A JP2000344828A JP 2000344828 A JP2000344828 A JP 2000344828A JP 11160351 A JP11160351 A JP 11160351A JP 16035199 A JP16035199 A JP 16035199A JP 2000344828 A JP2000344828 A JP 2000344828A
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styrene
resin
carbon dioxide
styrene resin
dioxide gas
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JP11160351A
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Kazuhiko Sho
和彦 正
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スチレン系樹脂からスチレンおよび重合溶媒
を低減させる。 【解決手段】 スチレンおよび重合溶媒を1重量%以下
含む溶融スチレン系樹脂と炭酸ガス流体を体積比1/2
〜1/10の割合で混合、ついで混合物を分離槽に導
き、分離する。 【効果】 スチレン系樹脂中のスチレンおよび重合溶媒
の総量を30ppm以下に低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】食品容器中の不純物が食品中
へ移行し,食品の品質を低下させることを防止する食品
容器の素材に関するものであり,更に詳しくはスチレン
系樹脂中から不純物を抽出する方法を提供するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】スチレン系樹脂中の不純物低減に関する
技術として,スチレン系樹脂の重合終了後,減圧下のタ
ンクに重合溶液を供給し,不純物を除去する方法が現在
の商業生産において多用されている。また,一度このよ
うな方法で得られたスチレン系樹脂を押出機等で水を添
加し更に不純物を除く方法も用いられている。しかし,
このような方法では,不純物量は90〜100ppmが
到達可能限界である。
【0003】また,特開平2−86604号公報では,
溶融状態の重合体を抽出剤と接触させ高圧下に処理する
方法が記載されているが,しかし,この方法でも50〜
90ppmまでしか削減できない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】食品用途向けに適した
スチレンおよび重合溶媒総量が30ppm以下を満足す
るスチレン系樹脂の精製法を提供することが本発明の課
題である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこの課題を
達成するために鋭意検討した結果,炭酸ガスを用いてス
チレン系樹脂を処理することによりこの課題が達成され
ることを見いだしこの発明をなすに至った。
【0006】即ち,スチレンおよび重合溶媒の総量が1
重量%以下を含む溶融したスチレン系樹脂と炭酸ガス流
体を体積比で1/2〜1/10の割合で混合機を用いて
混合し,混合物を分離槽に導き,炭酸ガス流体と溶融ス
チレン系樹脂を分離することにより,スチレン系樹脂中
に残留するスチレンおよび重合溶媒の総量が30ppm
以下にする方法である。
【0007】この発明で言うスチレン系樹脂とは,ポリ
スチレン(GPPS),ゴム補強スチレン系樹脂(HI
PS),スチレンと共重合可能なモノマー,例えば,メ
チルメタクリレート,ブチルアクリレート,ブチルメタ
クリレート,アクリロニトリル,との共重合体,例え
ば,MS樹脂,AS樹脂,及びこれらのゴム補強体,例
えば,MBS樹脂,ABS樹脂である。
【0008】重合溶媒としては通常のものが使用できる
が、溶液重合の場合はエチルベンゼンを溶媒とする方法
が一般的である。
【0009】スチレン系樹脂と炭酸ガス流体の混合は,
押出機でスチレン系樹脂を溶融し炭酸ガス流体を押出機
に導入し混合するか,あるいは溶融状態のスチレン系樹
脂と炭酸ガス流体を静的混合器を内蔵する装置に供給し
混合する方法が用いられ、併用する方法も好ましい。
【0010】押出機のタイプに制約はなく、通常熱可塑
性樹脂の混練に使用されている押出機が使用できるが,
高温高圧を保てる構造が必要である。又,静的混合器と
しては,スルーザー社のSMXミキサー等が使用でき
る。静的混合器へ供給する溶融スチレン系樹脂は,押出
機で溶融してもよいし,又商業生産で多用されている方
法,即ち,重合終了後,減圧下で未反応モノマー,重合
溶媒を除去した溶融スチレン系樹脂を用いてもよい。
【0011】混合時の押出機又は静的混合器内蔵装置
は、スチレン系樹脂が溶融し,炭酸ガスと溶融混合でき
る温度、圧力および構造を有する必要がある。好ましく
は,150〜250℃,100〜300Kg/cm2
範囲である。温度が150℃未満の場合は溶融スチレン
系樹脂の粘度が高くなり取り扱いが困難になるので好ま
しくない。250℃を超えるとスチレン系樹脂の物性低
下を招くので好ましくない。圧力が100Kg/cm2
未満の場合,炭酸ガス流体の密度が小さくなりスチレン
および重合溶媒(以下、不純物と称することがある)の
除去効果が低下する。又,300Kg/cm2を超える
と,設備が高価になり好ましくない。溶融スチレン系樹
脂中のスチレンおよび重合溶媒の総量は1重量%以下で
ある必要がある。1重量%を超えると,スチレン系樹脂
中の不純物量を30ppm以下にすることが困難にな
る。30ppm以下にするには,本発明の方法を少なく
とも3回以上繰り返すか,あるいは溶融スチレン系樹脂
と炭酸ガス流体の混合体積割合を1/10未満にする必
要があり,どちらの方法も著しい生産性低下を招き好ま
しくない。混合する溶融スチレン系樹脂と炭酸ガス流体
の体積比率は1/2〜1/10の範囲,好ましくは1/
2〜1/8である。この比率が1/2より大きいと,分
離槽で分離された溶融スチレン系樹脂中に残存する炭酸
ガス流体中の不純物濃度が高くなり,結果的にスチレン
系樹脂中の不純物濃度が高くなる。又,1/10未満に
なると,混合物中のスチレン系樹脂濃度が低下し,生産
性の著しい低下を招くので好ましくない。又,1/10
未満にしても,スチレン系樹脂中の不純物量の低減効果
は小さい。又,溶融スチレン系樹脂と炭酸ガス流体の混
合時間は特に制約はない。溶融スチレン系樹脂と炭酸ガ
ス流体の混合が均一になることが必要であり,均一にな
った後の時間は何ら制約はない。
【0012】溶融スチレン系樹脂と炭酸ガス流体の混合
物は分離槽に導かれる。分離槽に導かれた混合物は溶融
スチレン系樹脂と不純物を溶解した炭酸ガス流体の二層
に分離する。分離した炭酸ガス流体を液体状態を維持し
たまま分離槽から抜き出す必要がある。液体状態を維持
出来ない状態の時,炭酸ガス流体に溶解した不純物が溶
融スチレン系樹脂中に残され,スチレン系樹脂中の不純
物濃度が高くなり好ましくない。溶融スチレン系樹脂は
炭酸ガス流体とは別に抜き出され,通常の方法でペレッ
ト化される。この時,溶融スチレン系樹脂中には炭酸ガ
スが溶解しているので,ダイスから出る前にベント等か
ら炭酸ガスを排出しペレット化することが好ましい。炭
酸ガスを除去しないとダイスで発泡等が生じトラブルの
原因となるので好ましくない。分離槽の操作温度,圧力
は炭酸ガスが液体状態を維持できる条件であること以外
特に制約はないが,100〜300Kg/cm2,18
0〜250℃が好適に用いられる。180℃未満では溶
融スチレン系樹脂の粘度が高くなり取り扱いが困難とな
り好ましくない。又,250℃を超えるとスチレン系樹
脂の品質低下を招き好ましくない。又,操作圧力が10
0Kg/cm2未満では,臨界圧力点に近くなり,操作
変動により,液体状態を維持できなくなる可能性がある
ため好ましくない。又300Kg/cm2を超えると分
離槽装置が高価となり好ましくない。この方法でスチレ
ン系樹脂中の不純物量は30ppm以下になるが,この
方法を再度繰り返すことも可能である。即ち分離槽から
出た溶融スチレン系樹脂中に炭酸ガス流体を導入し,混
合後,分離槽で同様な方法,条件で分離し,ペレット化
する。しかし,3回以上繰り返すことは,不純物濃度の
低減効果が少なく,かつ生産性の著しい低下を招くので
好ましくない。
【0013】本発明の炭酸ガスは、純度100%の炭酸
ガスが利用できるが、商業生産に際しては数%程度の空
気を含んだものも好適に利用される。分離槽から出たス
チレン系樹脂はペレット化される前又は後にスチレン系
樹脂に必要な添加剤,例えば酸化防止剤,可塑剤,離型
剤,紫外線吸収剤,着色剤等,を添加することができ
る。このようにして得られた不純物の少ないスチレン系
樹脂を用いて成形した食品用途とは,乳酸菌飲料容器,
ミルクポーション,弁当箱,ヨーグルト容器,飲料カッ
プ,低発泡トレー,OPSから成形された容器,トレー
等である。
【0014】また、本発明のスチレン系樹脂は、ポリマ
ーブレンドの一樹脂成分として用いられるだけでなく、
必要に応じガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の繊維状
物、炭酸カルシウム、タルク等の無機物、染料、顔料等
の着色剤、有機脂肪酸およびその金属塩、難燃剤等と有
用な樹脂組成物とすることができる。
【0015】
【発明の実施の態様】以下,実施例により本発明を更に
詳細に説明する。尚,特許請求の範囲は,これらの実施
例によって制限されるものではない。
【0016】
【実施例1】図−1の装置を用い,GPPS(樹脂中の
スチレン量480ppm,重合溶媒(エチルベンゼン)
量124ppm)を(1)より1Kg/時間の速度で供給
し,単軸押出機(I)で溶融した。押出温度は200℃
である。一方,(2)より炭酸ガスをポンプ(III)を
用いて押出機出口に供給する。炭酸ガスは市販の炭酸ガ
スボンベ(炭酸ガス純度 99.0%以上)を用い、そ
の供給量は1Kg/時間である。混合物をスルーザー社
の静的混合器SMXミキサーを内蔵した混合機(II)に
導く。混合機の内容積は5Lである。混合機の温度は1
50℃,圧力は200Kg/cm2に設定する。圧力は
ギアポンプ(IV)で調整する。溶融GPPSと超臨界炭
酸ガス流体の体積比は1/3.3である。混合物は分離
槽(V)に導かれる。分離槽の容積は5Lである。分離
槽の温度は200℃,圧力は200Kg/cm2であ
る。分離した超臨界炭酸ガスは第二分離槽(VIII)に払
い出され,溶融GPPSはギアポンプで押出機(VI)に
供給される。押出機(VI)はベントを有しているので,
溶融GPPS中にある残存炭酸ガスはベント口より除去
され,カッター(VII)でペレット化される。この押出
機の温度は200℃である。ペレット化されたGPPS
中のスチレン含有量は16ppm,重合溶媒(エチルベ
ンゼン)含有量は7ppmであった。
【0017】
【比較例1】ポンプ(III)で供給される炭酸ガスの量
が0.3Kg/時間である以外,実施例1と同様に操作
しGPPSのペレットを得た。GPPS中のスチレン含
有量は54ppm,重合溶媒含有量は12ppmであっ
た。
【0018】
【比較例2】分離槽の圧力が60Kg/cm2である以
外,実施例1と同様に操作しGPPSのペレットを得
た。GPPS中のスチレン含有量は260ppm,重合
溶媒含有量は68ppmであった。
【0019】
【発明の効果】本発明のスチレン系樹脂の製法によれ
ば,簡易且つ効果的にスチレン系樹脂の不純物を低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す模式図である。
【符号の説明】
(1) スチレン系樹脂 (2) 炭酸ガス I 押出機 II SMXミキサー内蔵混合機 III 炭酸ガス供給ポンプ IV ギアポンプ V 分離器 VI ベント付押出機 VII カッター VIII 第二分離槽

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレンおよび重合溶媒の総量が1重量
    %以下を含む溶融スチレン系樹脂と炭酸ガス流体を体積
    比で1/2〜1/10の割合で混合機を用いて混合し,
    混合物を分離槽に導き,炭酸ガス流体と溶融スチレン系
    樹脂を分離することにより,スチレン系樹脂中に残留す
    るスチレンおよび重合溶媒の総量が30ppm以下であ
    ることを特徴とするスチレン系樹脂の製法。
  2. 【請求項2】 溶融スチレン系樹脂と炭酸ガス流体が、
    温度150〜250℃、圧力100〜300kg/cm
    2で混合される請求項1記載の製法
  3. 【請求項3】 請求項1〜2記載の方法で得られるスチ
    レン系樹脂および該樹脂組成物
JP11160351A 1999-06-08 1999-06-08 不純物の少ないスチレン系樹脂の製法ならびにスチレン系樹脂および樹脂組成物 Pending JP2000344828A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004011345A1 (de) * 2004-03-05 2005-09-22 Basf Ag Verfahren zur Aufarbeitung von anionisch polymerisierten Styrolpolymeren
WO2009039518A2 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Gelesis, Inc. Methods of purifying poly(styrene-co-maleic anhydride/acid)

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WO2009039518A3 (en) * 2007-09-21 2009-06-18 Gelesis Inc Methods of purifying poly(styrene-co-maleic anhydride/acid)

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