JP2003327739A - 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スチレン，トルエン等の芳香族炭化水素類の
含有量及び放散量が少なく，優れた発泡性を有してお
り，得られる発泡成形体が高い強度と柔軟性を有する発
泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供すること。 【解決手段】 重量平均分子量が２０万〜４０万のスチ
レン系樹脂と，該スチレン系樹脂１００重量％に対し，
発泡剤として沸点が９０℃以下の有機化合物が３〜１０
重量％と，可塑剤として平均炭素数が２０〜３５個の流
動パラフィン０．０１〜２重量％及び常温で固体の脂肪
酸エステル０．０１〜２重量％とを含有することを特徴
とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。脂肪酸エステル
としては，飽和脂肪酸トリグリセリド，飽和脂肪酸１価
アルコールエステルなどを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，スチレン，トルエン等の芳香族
炭化水素類の含有量が少なく，優れた発泡性を有してお
り，得られる発泡成形体が高い強度を有するとともに優
れた柔軟性を有する発泡成形体を製造することができ
る，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に関する。

【０００２】

【従来技術】スチレン系の発泡成形体は，スチレン系樹
脂に発泡剤および発泡性改良のための可塑剤を添加して
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を作製し，これを予備発
泡した後に金型内で発泡成形することにより得られる。
この発泡成形体は，優れた緩衝性，断熱性を有し，成形
も容易で，さらに比較的安価な材料であるため，包装
材，断熱材として広く用いられている。

【０００３】従来，発泡剤としては，ペンタンやブタン
等の炭化水素が用いられている。可塑剤としては，発泡
性ポリスチレン系樹脂粒子中に残存させたスチレンや，
少量添加されたトルエンやキシレン，またシクロヘキサ
ン等の有機溶剤が広く利用されている。このような発泡
剤や可塑剤の多くは，揮発性有機化合物である。

【０００４】従来，発泡剤や可塑剤として機能する揮発
性有機化合物は，平均して，スチレン系樹脂粒子に対し
て６〜９重量％含有されており，貯蔵，発泡，成形，加
工等の各プロセスにおいて徐々に大気中に放出される。

【０００５】

【解決しようとする課題】最近，地球環境に対する配慮
から，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中の発泡剤や有機
溶剤を減量する試みがなされている。例えば，特開平４
−２６８３４７号，特開平６−８０７０８号，特開平１
０−１７６９８号には，残存スチレンやベンゼンの含有
量が少ない発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及びその製造
法が開示されている。

【０００６】従来，スチレン系発泡性樹脂粒子は，スチ
レン系樹脂に対して優れた可塑効果を有するスチレン，
トルエン，キシレン，エチルベンゼン，プロピルベンゼ
ン，フタル酸エステル類といった芳香族炭化水素類等が
可塑剤として用いられる。

【０００７】上記のように，近年，環境衛生に対する配
慮から，上記のスチレン，トルエン等の芳香族炭化水素
類の放散量の少ない材料の要望が強くなっている。しか
しながら，スチレン系発泡性樹脂粒子において，これら
芳香族成分の含有量を単に低下させてしまうと，発泡性
樹脂粒子の発泡性が悪くなったり，成形時における予備
発泡粒子同士の融着が低下するという問題がある。ま
た，その対策としてスチレン系発泡性樹脂粒子の基材樹
脂の分子量を低下させることも考えられるが，この場合
には機械的強度が低下するという問題があった。

【０００８】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，スチ
レン，トルエン等の芳香族炭化水素類の含有量及び放散
量が少なく，優れた発泡性を有しており，得られる発泡
成形体が高い強度と柔軟性を有する発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題の解決手段】請求項１記載の発明は，重量平均分
子量が２０万〜４０万のスチレン系樹脂と，該スチレン
系樹脂１００重量％に対して，発泡剤として沸点が９０
℃以下の有機化合物が３〜１０重量％と，可塑剤として
平均炭素数が２０〜３５個の流動パラフィン０．０１〜
２重量％及び常温で固体の脂肪酸エステル０．０１〜２
重量％とを含有することを特徴とする発泡性ポリスチレ
ン系樹脂粒子である。

【００１０】本発明によれば，上記特定のスチレン系樹
脂と，該スチレン系樹脂１００重量％に対して上記発泡
剤と可塑剤とを上記重量％の範囲で含有している。その
ため，スチレン，トルエン，キシレン，エチルベンゼ
ン，プロピルベンゼン，フタル酸エステル類の１種以上
からなる芳香族炭化水素類の含有量が少なく，優れた発
泡性を有しており，得られる発泡成形体が高い強度と優
れた柔軟性を有するとともに外観が良く，収縮しにく
い，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１の発明において，上記ス
チレン系樹脂は，重量平均分子量が２０万〜４０万であ
る。これにより，高い発泡性を維持しつつ，優れた強度
を有する発泡成形体を作成することができる。上記重量
平均分子量はＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ
Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；ゲルパ−ミエ−ション
クロマトグラフィ−）法により測定した値である。

【００１２】上記重量平均分子量が２０万未満では，得
られる発泡成形体の強度が低下するおそれがある。一
方，重量平均分子量が４０万を超えると，発泡性が低下
し，目標の発泡倍率（例えば５０〜６０倍）まで発泡さ
せることが困難になったり，成形時に発泡粒子同士が融
着しにくくなり，発泡成形体の強度が低下するおそれが
ある。より好ましくは，スチレン系樹脂粒子の重量平均
分子量は２０万〜３８万，更に好ましくは２２万から３
５万である。

【００１３】次に，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中
には，上記スチレン系樹脂１００重量％に対して，発泡
剤として機能する沸点が９０℃以下の有機化合物が，３
〜１０重量％含有されている。上記発泡剤として，沸点
が９０℃以下の有機化合物としては，例えばプロパン，
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，ヘキサン等の脂肪族炭化水
素，シクロブタン，シクロペンタン等の脂環系炭化水素
等の炭素数３〜６個の炭化水素化合物，アセトン，メチ
ルエチルケトン等のケトン類，メタノール，エタノー
ル，イソプロピルアルコール等のアルコール類がある。

【００１４】上記発泡剤の含有量が３重量％未満では，
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の発泡性が低下し，目標
の発泡倍率まで発泡させることが困難になるおそれがあ
る。１０重量％を超えると，ポリスチレン樹脂に対する
溶解性に限界があるため経済的に無駄であり，さらに大
気中に放出される揮発性有機化合物の量が多くなり，大
気環境を汚染する恐れがある。なお，より好ましくは，
上記発泡剤の含有量は，５〜１０重量％である。

【００１５】また，本発明にかかる発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子を製造するに当っては，スチレン系単量体を
重合開始剤及び懸濁剤と界面活性剤の存在下で水性媒体
中に分散させた後に重合反応を開始し，懸濁重合中に発
泡剤を添加したり，または懸濁重合完了後に発泡剤を含
浸させることができる。スチレン系単量体を水性媒体に
分散させる際には，予め両者を一括して仕込んでもよい
し，徐々に添加しながら行ってもよい。

【００１６】次に，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中
には，スチレン系樹脂１００重量％に対して，可塑剤と
して機能する平均炭素数２０〜３５個の流動パラフィン
が０．０１〜２重量％含有されている。上記流動パラフ
ィンの含有量が０．０１重量％未満では可塑効果が少な
く，発泡成形体作製の際に目標の発泡倍率まで発泡させ
ることが困難になるおそれがある。一方，２重量％を超
えると，得られる発泡成形体の表面外観が悪化し，強度
や耐熱性が低下し，製造コストも高くなるおそれがあ
る。なお，より好ましくは，上記流動パラフィンの含有
量は０．１〜１．５重量％である。

【００１７】上記流動パラフィン類は，ＣｍＨｎ（ｎ＜
２ｍ＋１，ｎ，ｍは自然数）で示される飽和炭化水素の
混合物で，かつ平均炭素数が２０〜３５個であり，常温
で液体のパラフィン類である。常温とは，１０〜３０℃
をいう。

【００１８】平均炭素数が２０個未満である流動パラフ
ィン類は揮発性があるため，貯蔵，発泡，成形加工等の
各プロセスにおいて徐々に大気中に放散される揮発性有
機化合物となる可能性があるため，本発明にかかる効果
が得難くなるおそれがある。また，平均炭素数が３５個
以上では，目標の可塑効果が得られない場合や，粘度が
高く扱い難いという問題がある。これにより，成形加工
中に，有機化合物が大気中に放散することを抑制すると
ともに，発泡成形性に優れた発泡性ポリスチレン系樹脂
粒子を得ることができる

【００１９】また，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中
には，スチレン系樹脂１００重量％に対して上記流動パ
ラフィンと併用して，可塑剤として機能する常温で固体
の脂肪酸エステルを０．０１〜２重量％含有されてい
る。上記脂肪酸エステルのみを可塑剤として使用する
と，比較的高温となる発泡および成形時は，脂肪酸エス
テルが可塑剤として働き発泡性・成形性の改善に寄与す
る。しかし，発泡成形体としたときは，樹脂内で脂肪酸
エステルが凝集するため，成形品強度や耐熱性の低下は
流動パラフィンと比べ小さく，成形品の収縮性も優れる
が，得られた発泡成形体の柔軟性が劣るおそれがある。

【００２０】上記常温で固体の脂肪酸エステルの含有量
が０．０１重量％未満では可塑効果が少なく，発泡成形
体作製の際に目標の発泡倍率まで発泡させることが困難
になるおそれがある。一方，２重量％を超えると，得ら
れる発泡成形体の強度や耐熱性が低下し，製造コストも
高くなるおそれがある。なお，より好ましくは，上記常
温で固体の脂肪酸エステルの含有量は０．１〜１．５重
量％である。

【００２１】上記常温で固体の脂肪酸エステルとして
は，高級脂肪酸と高級脂肪族１価アルコールとのエステ
ルや高級脂肪酸とソルビタンとのエステル，高級脂肪酸
とグリセリンのエステルが挙げられる。例えば，ステア
リン酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，ベヘニン酸，オ
レイン酸等のグリセリド，牛脂極度硬化油，ヒマシ硬化
油，極度硬化大豆油，ミリスチン酸ミリスチル，ステア
リン酸ステアリル，ベヘニン酸オクチルドデシル，ベヘ
ニン酸ベヘニル，ソルビタンモノパルミテート，ソルビ
タンモノステアレート，ソルビタントリステアレート，
ソルビタンジステアレート，ソルビタンモノベヘネート
などがある。

【００２２】本発明は，可塑剤として平均炭素数が２０
〜３５個の流動パラフィンを０．０１〜２重量％含有
し，かつ常温で固体の脂肪酸エステルを０．０１〜２重
量％含有している。これにより，それぞれの可塑剤を単
独で用いた時の欠点を補い合い，優れた発泡性を有し，
得られる発泡成形体が高い強度を有すると共に，外観が
良く収縮しにくく，かつ柔軟性を有する発泡性スチレン
系樹脂粒子を提供することができる。

【００２３】上記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造
する方法としては，例えば，撹拌装置の付いた密閉容器
内に，スチレンを，可塑剤及び重合開始剤と共に適当な
懸濁剤の存在下で水性溶媒中に分散させて重合反応を開
始してスチレン系樹脂とするとともに，重合途中あるい
は重合完了後に発泡剤を添加して，発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子を得る方法が挙げられる。

【００２４】上記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は，ス
チレン，またはスチレンを主成分とするビニルモノマ−
の混合物から製造することができる。スチレンと共重合
可能なビニルモノマ−として，例えば，α−メチルスチ
レン，ｏ−メチルスチレン，ｍ−メチルスチレン，ｐ−
メチルスチレン，ビニルトルエン，ｐ−エチルスチレ
ン，２，４−ジメチルスチレン，ｐ−メトキシスチレ
ン，ｐ−フェニルスチレン，ｏ−クロロスチレン，ｍ−
クロロスチレン，ｐ−クロロスチレン，２，４−ジクロ
ロスチレン，ｐ−ｎ−ブチルスチレン，ｐ−ｔ−ブチル
スチレン，ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン，ｐ−オクチルス
チレン，スチレンスルホン酸，スチレンスルホン酸ナト
リウム等が挙げられ，これらのビニルモノマ−を２種類
以上混合して用いてもよい。

【００２５】上記重合開始剤としては，例えばアゾビス
イソブチロニトリル等のアゾ系化合物，クメンヒドロパ
−オキサイド，ジクミルパ−オキサイド，ｔ−ブチルパ
−オキシ−２−エチルヘキサノエ−ト，ｔ−ブチルパ−
オキシベンゾエ−ト，ベンゾイルパ−オキサイド，ｔ−
ブチルパ−オキシイソプロピルカ−ボネ−ト，ｔ−ブチ
ルパ−オキシ２−エチルヘキシルモノカ−ボネ−ト，
１，１−ジメチルプロピルパ−オキシ−２−エチルヘキ
シルモノカ−ボネ−ト，１，１−ジメチルブチルパ−オ
キシ−２−エチルヘキシルモノカ−ボネ−ト，ペンチル
パ−オキシ２−エチルヘキシルモノカ−ボネ−ト，ヘキ
シルパ−オキシ２−エチルヘキシルモノカ−ボネ−ト，
ラウロイルパ−オキサイド，１，１−ビス（ｔ−ブチル
パ−オキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサ
ン，１，１−ジ−ｔ−ブチルパ−オキシ−２−メチルシ
クロヘキサン等のスチレン系単量体に可溶な開始剤が挙
げられる。これらの重合開始剤は，１種類または２種類
以上組み合わせて用いることができる。重合開始剤の使
用量は，ビニルモノマ−１００重量部に対して，０．０
１〜３重量部が好ましい。

【００２６】上記懸濁剤としては，例えば，ポリビニル
アルコ−ル，メチルセルロ−ス，ポリビニルピロリドン
等の親水性高分子や，第３リン酸カルシウム，ピロリン
酸マグネシウム等の難水溶性無機塩等を用いることがで
き，必要に応じて界面活性剤を併用しても良い。難水溶
性無機塩を使用する場合は，例えばアルキルスルホン酸
ナトリウムやドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等
のアニオン系界面活性剤を併用することが好ましい。

【００２７】懸濁剤の使用量はビニルモノマ−１００重
量部に対して０．０１〜５重量部が好ましい。前記の難
水溶性無機塩とアニオン性界面活性剤を併用する場合
は，ビニルモノマ−１００重量部に対して，難水溶性無
機塩を０．０５〜３重量部，アニオン性界面活性剤を
０．０００１〜０．５重量部用いることが好ましい。

【００２８】上記ビニルモノマ−の重合反応の際には，
有機臭素化合物の難燃剤，ジクミルパ−オキサイド，ビ
スクミル，クメンヒドロパ−オキサイド，三酸化アンチ
モン等の難燃助剤，メタクリル酸メチル系共重合体，ポ
リエチレンワックス，タルク，シリカ，エチレンビスス
テアリルアミド，シリコ−ン等のセル調整剤，帯電防止
剤，導電化剤，粒度分布調整剤，連鎖移動剤，重合禁止
剤等の，一般的に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造
に使用されている添加剤を添加したり，ブタジエンゴ
ム，スチレン−ブタジエンゴム等のゴム成分を添加する
ことができる。

【００２９】上記難燃剤としては，例えば１，２，３，
４−テトラブロモブタン，１，２，４−トリブロモブタ
ン，テトラブロモペンタン，テトラブロモビスフェノ−
ルＡ，２，２−ビス（４−アリルオキシ−３，５−ジブ
ロモフェニル）プロパン，２，２−ビス（４−ヒドロキ
シエトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン，
２，２−ビス（４−（２，３−ジブロモ）プロピルオキ
シ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン，ペンタブロ
モジフェニルエ−テル，ヘキサブロモジフェニルエ−テ
ル，オクタブロモジフェニルエ−テル，デカブロモジフ
ェニルエ−テル，トリブロモフェノ−ル，ジブロムエチ
ルベンゼンや，１，２，３，４，５，６−ヘキサブロモ
シクロヘキサン，１，２，５，６，９，１０−ヘキサブ
ロモシクロドデカン，オクタブロモシクロヘキサデカ
ン，１−クロロ−２，３，４，５，６−ペンタブロモシ
クロヘキサンの様な臭素置換シクロアルカン等が挙げら
れる。また，トリス−（２，３−ジブロモプロピル）−
ホスフェ−トのようなジブロムプロパノ−ルのエステル
もしくはアセタ−ル，トリブロモフェノ−ルアリルエ−
テル，トリブロモスチレン等があげられる。この中でも
ヘキサブロモシクロドデカン，２，２−ビス（４−ヒド
ロキシエトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパ
ン，２，２−ビス（４−（２，３−ジブロモ）プロピル
オキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン，トリブ
ロモフェノ−ルアリルエ−テルは少量の添加でも自己消
火性を発現できることから好ましい。

【００３０】本発明にかかる発泡性スチレン系樹脂より
得られた発泡成形体は，上記した様なスチレン，トルエ
ン等の芳香族炭化水素類の含有量が少なく，成形品から
放出されるこれら物質の放散量も少ないため衛生性，安
全性が高く，たとえば，各種の食品容器や医療用の容
器，建材，物品等に広く用いることができる。

【００３１】本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子
は，これを予備発泡させて予備発泡粒子とし，その後予
備発泡粒子を加熱発泡させて予備発泡粒子同士を融着さ
せて，発泡成形体とする。予備発泡の方法としては，例
えば，攪拌装置の付いた円筒形の予備発泡機を用いて，
スチ−ムなどで加熱し発泡させる方法がある。予備発泡
粒子を発泡成形体とする方法として，例えば，金型内に
予備発泡粒子を充填し，スチ−ムなどで加熱する，型内
成形法で発泡成形体を得る方法が挙げられる。このよう
にして，得られた発泡成形体の密度は，密度が低いと強
度が不足し，逆に密度が高いと不経済であるため，一般
的には１０〜５０ｋｇ／ｍ³であるのが好ましい。

【００３２】次に，上記脂肪酸エステルは脂肪酸グリセ
リドであることが好ましい（請求項２）。この場合に
は，融点が比較的高温の脂肪酸グリセリドが，比較的高
温となる発泡および成形時に可塑剤として優れた働きを
示し，発泡性，成形性の改善に大きく寄与する。また，
発泡成形体としたとき，柔軟性はやや劣るものの，適度
な可塑性のため収縮し難くなるという効果が得られる。

【００３３】次に，上記脂肪酸エステルは脂肪酸トリグ
リセリドであることが好ましい（請求項３）。脂肪酸ト
リグリセリドは，脂肪酸モノグリセリド，ジグリセリド
のように親水基を有していないため，ポリスチレンに対
して可塑効果が強いという効果が得られる。

【００３４】次に，上記脂肪酸エステルは飽和脂肪酸エ
ステルであることが好ましい（請求項４）。この場合に
は，重合時の安定性を図ることができる。なお，不飽和
脂肪酸エステルの場合，発泡粒子の発泡性，成型性とい
う面では効果の差は小さいものの製造時に添加された
際，重合の条件によっては重合を不安定化させる場合が
ある。

【００３５】次に，上記発泡剤は，炭素数３〜６個の炭
化水素化合物であることが好ましい（請求項５）。この
場合には，製品ライフが長く，発泡倍率も高い。炭素数
が２個以下の炭化水素化合物は，発泡性スチレン系樹脂
粒子からの逸散が早いため，製品ライフが非常に短くな
るおそれがある。炭素数が７個以上では発泡力が低下
し，目標の発泡倍率まで発泡させることが困難になるお
それがある。

【００３６】上記炭素数３〜６個の炭化水素化合物とし
ては，例えばプロパン，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，ヘキ
サン等の脂肪族炭化水素，シクロブタン，シクロペンタ
ン等の脂環族炭化水素等が挙げられる。なお，より好ま
しくは，発泡剤は炭素数４個あるいは５個の炭化水素化
合物である。これらの発泡剤は１種類を単独で，又は２
種以上を併用して使用できる。

【００３７】次に，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中に
おける，スチレン，トルエン，キシレン，エチルベンゼ
ン，プロピルベンゼン，フタル酸エステル類の１種以上
からなる芳香族炭化水素類の含有量は，０．２重量％以
下であることが好ましい（請求項６）。

【００３８】この場合には，上記芳香族炭化水素類の環
境中への逸散量が少ない発泡成形体を得ることができ，
また得られる発泡成形体からの上記芳香族炭化水素類の
放散速度が，ＡＤＰＡＣで測定したときに１００μｇ／
ｍ²・ｈｒ以下とすることができる。なお，樹脂粒子中
のこれら芳香族炭化水素類の含有量を少なくする方法は
任意であるが，例えばスチレンは重合後残存する量が少
なくなる重合方法を用いる。トルエン，キシレン，フタ
ル酸エステル類といった物質は，重合時に添加しなけれ
ば含有量を微量にすることができる。上記芳香族炭化水
素類の含有量が０．２重量％を超える場合には，上記の
ごとく大気への放出量が多くなるおそれがある。

【００３９】上記フタル酸エステル類としては，フタル
酸ブチルベンジル，フタル酸−ｎ−ジブチル，フタル酸
ジシクロヘキシル，フタル酸ジエチルヘキシル，フタル
酸ジエチル，フタル酸ジヘキシル，フタル酸ジペンチ
ル，フタル酸ジプロピルが挙げられる。

【００４０】発泡成形体中におけるスチレン，トルエ
ン，キシレン，エチルベンゼン，プロピルベンゼン，フ
タル酸エステル類の１種以上からなる芳香族炭化水素類
を測定する方法としては，チャンバ−法を用いる。チャ
ンバ−法には，例えばＦＬＥＣ，ＡＤＰＡＣ，Ｓｍａｌ
ｌ Ｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒ，大型チャンバ−法など
があるが，本発明での測定にはＡＤＰＡＣを用いる。

【００４１】ＡＤＰＡＣとは，小型チャンバ−内に材料
を設置して測定する方法で，内部拡散支配型放散のサン
プルからの化学物質放散速度は，建材内部での化学物質
拡散性状に支配され，建材表面での流れ場は化学物質の
放散性状に大きく影響を与えないため，チャンバ−内で
の流れ性状を無視し，完全混合を仮定している方法であ
り，ＡＳＴＭ及びＥＣＡの規格に準じている。

【００４２】次に，上記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子
は，これを用いて成形した成形品中における，スチレ
ン，トルエン，キシレン，エチルベンゼン，プロピルベ
ンゼン，フタル酸エステル類の１種以上からなる芳香族
炭化水素類の放散速度が，ＡＤＰＡＣで測定した場合に
１００μｇ／ｍ²・ｈｒ以下であることが好ましい（請
求項７）。この場合には，大気環境中に放散される上記
芳香族炭化水素類が少ないため，大気環境汚染を防止す
るという効果が得られる。

【００４３】

【実施例】本発明の実施例及び比較例について説明す
る。

【００４４】実施例１ 撹拌装置のついた内容積が５０Ｌのオ−トクレ−ブに，
脱イオン水１５．５ｋｇ，懸濁剤として第３リン酸カル
シウム８７ｇ，界面活性剤としてドデシルジフェニルエ
ーテルスルホン酸ジナトリウム２０ｇ，及び，ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム６０ｇを投入した。次い
で，重合開始剤としてベンゾイルパ−オキサイド３９
ｇ，及び，ｔ−ブチルパ−オキシ−２−エチルヘキシル
カ−ボネ−ト２２ｇ，可塑剤として流動パラフィン（松
村石油研究所社製 モレスコホワイトＰ６０，平均炭素
数２２個）１７．０ｇと牛脂極度硬化油（脂肪酸エステ
ル）２５５ｇ（日本油脂株式会社製）をスチレン１６．
５ｋｇに溶解させ，１９０ｒｐｍで攪拌しながらオ−ト
クレ−ブに投入した。オ−トクレ−ブ内を窒素置換した
後，昇温を開始し，１時間１５分かけて９０℃まで昇温
した。

【００４５】９０℃到達後，さらに１００℃まで５時間
かけて昇温し，さらに最終重合温度として１２０℃まで
１時間３０分で昇温し，そのまま１２０℃で３時間保持
（最終重合温度）した。昇温途中，６０℃到達時に懸濁
助剤として過硫酸カリウムの０．１％水溶液を８５ｇ添
加し，９０℃到達４時間３０分目に発泡剤としてブタン
（ｎ−ブタン７０％とイソブタン３０％の混合物）１２
７５ｇをオ−トクレ−ブ内に圧入した。その後，３０℃
まで約８時間かけて冷却した。

【００４６】内容物を取り出し，発泡性ポリスチレン系
樹脂粒子の表面に付着した第３リン酸カルシウムを除去
するため，硝酸を添加して第３リン酸カルシウムを溶解
させた後，遠心分離で脱水した。次に，発泡性ポリスチ
レン系樹脂粒子１００重量％に対して，帯電防止剤であ
るＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミ
ン０．００８重量％を添加した後，気流乾燥機により乾
燥させた。

【００４７】得られた発泡性スチレン系樹脂を篩いにか
けて０．７〜１．４ｍｍの粒子を取り出した。０．７〜
１．４ｍｍの粒子に，さらにグリセリンモノステアレ−
ト０．０５重量％，グリセリントリステアレ−ト０．０
５重量％，ステアリン酸亜鉛０．１５重量％及びグリセ
リン０．０２５重量％により被覆した。

【００４８】次いで，発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１
０ｋｇを，上下に１００メッシュの金網の付いた直径３
５ｃｍの筒型金網容器に入れ，流量５５ｍ³／ｈｒで，
４０℃の温風空気を筒型金属容器下部より導入し，その
まま９０分処理して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得
た。

【００４９】得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子
３．３ｋｇを加圧バッチ予備発泡機（ダイセン工業社製
ＤＹＨＬ５００Ｕ）内で，缶内圧力が０．０４ＭＰａに
なるようにスチ−ムを供給し，約９０秒間加熱した後，
６０秒間乾燥させて，嵩密度が約１７ｋｇ／ｍ³（発泡
倍率 約６０倍）の予備発泡粒子を得た。得られた予備
発泡粒子を室温で１日熟成後，型物成形機（ダイセン工
業社製，ＶＳ５００）の金型に充填し，０．０７ＭＰａ
のスチ−ム圧力で２０秒間加熱し，所定時間冷却後，金
型から取り出し，発泡成形体を得た。

【００５０】上記のようにして得られた発泡性ポリスチ
レン系樹脂粒子における，発泡剤の含有量，残存スチレ
ン量，重量平均分子量，芳香族炭化水素類の含有量，発
泡性，また得られた発泡成形体の芳香族炭化水素類放散
速度，柔軟性，収縮性，表面外観，曲げ強度は以下の方
法で評価した。

【００５１】＜発泡剤の含重量＞発泡性ポリスチレン系
樹脂粒子をジメチルホルムアミドに溶解させ，ガスクロ
マトグラフィ−にて発泡剤の含有量を測定した。

【００５２】＜残存スチレン量＞＜芳香族炭化水素類の
含有量＞ 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をジメチルホルムアミド
に溶解させ，ガスクロマトグラフィ−にて，残存スチレ
ン量，ならびにトルエン，キシレン，ベンゼン，エチル
ベンゼン，フタル酸エステル類及びプロピルベンゼンそ
れぞれの含有量を測定した。各成分の含有量を合計して
芳香族炭化水素類の含有量とした。

【００５３】＜重量平均分子量＞発泡性ポリスチレン系
樹脂粒子をテトラヒドロフランに溶解させ，ゲルパ−ミ
エ−ションクロマトグラフィ−で測定し，標準ポリスチ
レンで校正して求めた。

【００５４】＜発泡性＞得られた発泡性ポリスチレン系
樹脂粒子を箱形バッチ予備発泡機（昭和５７年８月３日
特許庁発行の周知慣用技術集（発泡成形）第３８項参
照）に入れ，圧力が０．０３ＭＰａのスチ−ムを導入
し，２７０秒間加熱して発泡させた。得られた発泡粒子
を室温にて８時間以上自然乾燥させてから嵩密度を測定
し，発泡性を評価した。嵩密度が小さいほど，発泡性が
良い。

【００５５】＜芳香族炭化水素類の放散速度＞６０倍の
発泡成形体を，容積２０Ｌのスモ−ルチャンバ−に入
れ，換気回数を０．５回／ｈｒ，相対湿度を５０％（２
５℃）に設定し，１４日目までの残存スチレン量ならび
にトルエン，キシレン，エチルベンゼン，フタル酸エス
テル類及びプロピルベンゼンの放散速度を測定した。チ
ャンバ−内空気をＴｅｎａｘ管で採取し，加熱脱着後，
ガスクロマトグラフィ−／質量分析器にて，残存スチレ
ン量，ならびにトルエン，キシレン，エチルベンゼン，
フタル酸エステル類及びプロピルベンゼンそれぞれの含
有量を測定した。

【００５６】＜柔軟性＞得られた発泡成形体を６０℃の
乾燥室で半日乾燥させた後，室温で１日養生後その成形
体をニクロム切断機を用いて，大きさ２００ｍｍ×３０
ｍｍ×２０ｍｍにニクロム線の温度を約２００℃にして
切断し，ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠した柔軟性試験を１
０個の試料について実施し，試験片が破断したり，ひび
が発生しなかったものを合格として判定し，合格した割
合（合格率，％）で柔軟性を評価した。

【００５７】＜収縮性＞得られた発泡成形体を常温（２
３℃）にて１日放置した後，次に述べる方法で成形体の
収縮を測定した。即ち，発泡成形体として，外側の幅２
８０ｍｍ，外側の長さ３３０ｍｍ，高さ１５０ｍｍで，
内側の幅２３０ｍｍ（肉厚２５ｍｍ），内側の長さ３０
０ｍｍ（肉厚１５ｍｍ）の角筒状成形体を成形した。成
形体を金型から取り出して上記のように放置し，上記幅
方向（つまり２８０ｍｍ方向）の寸法収縮度合いを測定
した。寸法収縮率が１％以下を○，１〜２％を△，２％
以上を×とした。

【００５８】＜表面外観＞発泡成形体の表面外観を目視
により，下記基準にて評価した。 ○：発泡粒子間の間隙がなく，表面が溶融した発泡粒子
もなく，表面が平滑で見栄えがよい。 △：発泡粒子間の間隙が少なく，表面が溶融した発泡粒
子が僅かに存在し，比較的表面は平滑であるが，見栄え
が劣る。 ×：発泡粒子間の間隙が多く，あるいは表面に溶融した
発泡粒子が多数存在し，表面が凸凹し見栄えが非常に悪
い。あるいは発泡成形体が得られない。

【００５９】＜曲げ強度＞発泡成形体を切断して，縦３
００ｍｍ×横７５ｍｍ×厚さ２５ｍｍの試験片を作成
し，ＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠して３点曲げ試験を行
い，曲げ強度（ＫＰａ）を測定した。

【００６０】実施例２ 可塑剤として流動パラフィン（松村石油研究所社製 モ
レスコホワイトＰ６０）２５５ｇと牛脂極度硬化油１
７．０ｇ（日本油脂株式会社製）を添加した以外は，実
施例１と同様に行った。

【００６１】実施例３ 可塑剤として流動パラフィン（松村石油研究所社製 モ
レスコホワイトＰ６０）２５５ｇと牛脂極度硬化油２５
５ｇ（日本油脂株式会社製）を添加した以外は，実施例
１と同様に行った。

【００６２】実施例４ 可塑剤として流動パラフィン（松村石油研究所社製 モ
レスコホワイトＰ６０）１７０ｇと牛脂極度硬化油（日
本油脂株式会社製）１７０ｇを添加した以外は，実施例
１と同様に行った。

【００６３】実施例５ 可塑剤として流動パラフィン（松村石油研究所社製 モ
レスコホワイトＰ６０）８５ｇと牛脂極度硬化油（日本
油脂株式会社製）８５ｇを添加した以外は，実施例１と
同様に行った。

【００６４】実施例６ 可塑剤として，牛脂極度硬化油の代わりに，ヒマシ硬化
油（日本油脂株式会社製 カスターワックスＡ）を１７
０ｇ用いると共に流動パラフィン（松村石油研究所社製
モレスコホワイトＰ６０）を１７０ｇ添加した以外
は，実施例１と同様に行った。

【００６５】実施例７ 可塑剤として，牛脂極度硬化油の代わりにミリスチン酸
ミリスチル（花王株式会社製 エキセパールＭＹ−Ｍ）
を１７０ｇ用いると共に，流動パラフィン（松村石油研
究所社製 モレスコホワイトＰ６０）を１７０ｇ添加し
た以外は，実施例１と同様に行った。

【００６６】実施例８ 重合開始剤としてのｔ−ブチルパ−オキシ−２−エチル
ヘキシルカ−ボネ−トの量を１７ｇ添加し，最終重合温
度及び時間を１１２℃で１時間３０分とした以外は，実
施例１と同様に行った。

【００６７】実施例９ 可塑剤として，流動パラフィン（松村石油研究所社製
モレスコホワイトＰ６０）の代わりに他の流動パラフィ
ン（松村石油研究所社製 モレスコホワイトＰ１５０，
平均炭素数２５個）を１７０ｇ用いると共に，牛脂極度
硬化油（日本油脂株式会社製）１７０ｇを添加した以外
は，実施例１と同様に行った。

【００６８】実施例１０ 可塑剤として，流動パラフィン（松村石油研究所社製
モレスコホワイトＰ６０）の代わりに他の流動パラフィ
ン（松村石油研究所社製 モレスコホワイトＰ１５０，
平均炭素数２５個）を２５５ｇを用いると共に，牛脂極
度硬化油（日本油脂株式会社製）１７．０ｇを添加した
以外は，実施例１と同様に行った。

【００６９】実施例１１ 可塑剤として，流動パラフィン（松村石油研究所社製
モレスコホワイトＰ６０）の代わりに他の流動パラフィ
ン（松村石油研究所社製 モレスコホワイトＰ３５０，
平均炭素数３３個）を１７０ｇを用いると共に，，牛脂
極度硬化油（日本油脂株式会社製）１７０ｇを添加した
以外は，実施例１と同様に行った。

【００７０】実施例１２ 可塑剤として，流動パラフィン（松村石油研究所社製
モレスコホワイトＰ６０）の代わりに他の流動パラフィ
ン（松村石油研究所社製 モレスコホワイトＰ３５０，
平均炭素数３３個）を２５５ｇを用いると共に，，牛脂
極度硬化油（日本油脂株式会社製）１７．０ｇを添加し
た以外は，実施例１と同様に行った。

【００７１】実施例１３ 可塑剤として，牛脂極度硬化油の代わりに，ステアリン
酸モノグリセリド（花王株式会社製 エキセルＴ−９
５）を１７０ｇ用いると共に，流動パラフィン（松村石
油研究所社製 モレスコホワイトＰ６０）を１７０ｇ添
加した以外は，実施例１と同様に行なった。

【００７２】比較例１ 可塑剤として，可塑剤として流動パラフィン（松村石油
研究所社製 モレスコホワイトＰ６０）３４０ｇのみを
添加した以外は，実施例１と同様に行った。

【００７３】比較例２ 可塑剤として，牛脂極度硬化油３４０ｇのみを添加した
以外は，実施例１と同様に行った。

【００７４】比較例３ 可塑剤として流動パラフィン（松村石油研究所社製 モ
レスコホワイトＰ６０）５１０ｇのみを添加した以外
は，実施例１と同様に行った。

【００７５】比較例４ 可塑剤として牛脂極度硬化油（日本油脂株式会社製）５
１０ｇのみを添加した以外は，実施例１と同様に行っ
た。

【００７６】比較例５ 可塑剤として牛脂極度硬化油（日本油脂株式会社製）３
４０ｇのみを添加し，重合開始剤としてのｔ−ブチルパ
ーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネートを１７ｇ添
加し，最終重合温度及び時間を１１２℃，１時間３０分
とした以外は実施例１と同様に行なった。

【００７７】以上の各実施例及び各比較例における，上
記の各測定結果を表１〜表３に示した。表１〜表３にお
いて，可塑剤等の量（重量％）はスチレン系樹脂１００
重量％に対する割合である。表１〜表３より明らかなよ
うに，本発明の実施例１〜７，９〜１３に係る発泡性ポ
リスチレン系樹脂粒子は，芳香族炭化水素類の含有量が
０．２重量％以下で，発泡性にも優れている。また，こ
の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を用いて成形した発泡
成形体は，上記の放散速度が小さく，柔軟性，収縮性，
表面外観，曲げ強度がいずれも優れていた。

【００７８】また，実施例８，比較例５は，重合開始剤
量，最終重合温度及び時間（１１２℃，１．５時間）を
変更したため，芳香族炭化水素類の含有量及び放散量が
多くなった。一方，比較例１及び３は，可塑剤として流
動パラフィンのみを使用したため，収縮性，表面外観が
劣っていた。比較例２，４及び５は，可塑剤として牛脂
極度硬化油のみを使用したため，柔軟性，表面外観が劣
っていた。

【００７９】

【表１】

【００８０】

【表２】

【００８１】

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F074 AA16 AA32 AA32A AD11 BA35 BA36 BA37 BA38 BA39 BA40 BA73 BA74 BA75 CA33 CA34 DA09 DA17 DA22 DA24 4J002 AE052 BB002 BC031 BC041 BC081 BC091 BC111 BC121 EA016 EA026 EC036 EE036 EH037 EH047 EH057 FD130 FD202 FD207 FD326 GG00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量平均分子量が２０万〜４０万のスチ
   レン系樹脂と，該スチレン系樹脂１００重量％に対し
   て，発泡剤として沸点が９０℃以下の有機化合物が３〜
   １０重量％と，可塑剤として平均炭素数が２０〜３５個
   の流動パラフィン０．０１〜２重量％及び常温で固体の
   脂肪酸エステル０．０１〜２重量％とを含有することを
   特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記脂肪酸エステル
   は脂肪酸グリセリドであることを特徴とする発泡性ポリ
   スチレン系樹脂粒子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記脂肪酸エ
   ステルは脂肪酸トリグリセリドであることを特徴とする
   上記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
   上記脂肪酸エステルは飽和脂肪酸エステルであることを
   特徴とする上記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
   上記発泡剤は，炭素数３〜６個の炭化水素化合物である
   ことを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
   発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中における，スチレン，
   トルエン，キシレン，エチルベンゼン，プロピルベンゼ
   ン，フタル酸エステル類の１種以上からなる芳香族炭化
   水素類の含有量は，０．２重量％以下であることを特徴
   とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
   上記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は，これを用いて成
   形した成形品中における，スチレン，トルエン，キシレ
   ン，エチルベンゼン，プロピルベンゼン，フタル酸エス
   テル類の１種以上からなる芳香族炭化水素類の放散速度
   が，ＡＤＰＡＣで測定した場合に１００μｇ／ｍ²・ｈ
   ｒ以下であることを特徴とする上記発泡性ポリスチレン
   系樹脂粒子。