JP2009120703A - Regenerated expandable styrenic resin particle and its manufacturing method - Google Patents

Regenerated expandable styrenic resin particle and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regenerated expandable styrenic resin particle capable of being also used for a foodstuff vessel regenerated from a recovered foamed polystyrene, and to provide a manufacturing method of the regenerated expandable styrenic resin particle for manufacturing the regenerated expandable styrenic resin particle capable of being also used for the foodstuff vessel from the recovered foamed polystyrene with much foreign matter of a fish box made of waste foamed polystyrene or the like. <P>SOLUTION: The regenerated expandable styrenic resin particle has an inner layer obtained by suspension-polymerizing a solution produced by dissolving a recovered polystyrene in a virgin styrene monomer, and a surface layer comprising a polymer of the virgin styrene monomer, and is impregnated with a foaming agent. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、使用済み発泡スチレン系樹脂(発泡スチロール)から再生される再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法に関し、特に魚市場等で回収される発泡スチロール製魚箱を、再度、発泡スチロールとして再使用することが可能な再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing regenerated expandable styrene resin particles regenerated from used expanded styrene resin (expanded polystyrene), and in particular, a polystyrene box fish box recovered in a fish market or the like is reused again as expanded polystyrene. The present invention relates to a method for producing regenerated expandable styrene resin particles.

従来、発泡スチロールは、一度使用された後、焼却処分されるか、又は熱収縮され回収ポリスチレンとして再利用されている。しかし、再利用の比率は不十分であり、今後、再利用率を上げていくことが、社会的課題とされている。   Conventionally, after being used once, polystyrene foam is incinerated or heat-shrinked and reused as recovered polystyrene. However, the rate of reuse is insufficient, and increasing the reuse rate is a social issue in the future.

発泡スチロール成形品を収縮塊として回収する技術は、既に完成されており、2005年には日本国内での発泡スチロールとしての流通量の約42%が熱収縮塊等としてマテリアルリサイクルされている。しかし、国内での再利用は少なく、ほとんどは主に海外において、射出成形による雑貨品や、押出成形による建材等の増量剤用途に利用されている。   A technique for recovering a foamed polystyrene molded product as a shredded mass has already been completed. In 2005, about 42% of the amount of polystyrene foam in Japan is recycled as a heat shredded mass. However, it is rarely reused in Japan, and mostly used overseas for bulking purposes such as miscellaneous goods by injection molding and building materials by extrusion molding.

このように、現在、回収ポリスチレンの再生、利用はまだ不十分であり、新技術開発による回収材利用範囲の拡大と用途の開拓が急がれている。   Thus, at present, the recycled polystyrene is still insufficiently recycled and used, and there is an urgent need to expand the scope of utilization of the recovered material and develop applications by developing new technologies.

リサイクルという定義からは、発泡性スチレン系樹脂を発泡成形し、最終的に発泡スチロールとして使用されたスチレン系樹脂を、ポリスチレンとして他の用途に利用するのではなく、発泡スチロールとして再利用することが好ましい。   From the definition of recycling, it is preferable to recycle foamed styrenic resin as foamed polystyrene instead of foaming styrenic resin, which is finally used as foamed polystyrene, as polystyrene.

特に、日本国内において、大きな需要のある発泡スチロール製魚箱は、使用後に加熱減容され回収ポリスチレンとして、主に中国に輸出されているが、廃発泡スチロール製魚箱を再度発泡スチロール製魚箱として利用する工業的な技術開発は遅れており、適用の例は極めて少ない。   In particular, in Japan, foamed polystyrene boxes that are in great demand are heat-reduced after use and are mainly exported to China as recovered polystyrene, but waste polystyrene boxes are reused as foamed polystyrene boxes. Industrial technology development is delayed and there are very few examples of application.

一方、梱包材として使用された発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物を、もう一度、再生発泡性スチレン系樹脂として、主に家電品等の緩衝材に利用する回収システムは既に幾つか提案されている。   On the other hand, several recovery systems have already been proposed in which the shrinkage of the foamed styrene resin molded product used as the packing material is once again used as a cushioning material for home appliances, etc., as a recycled foamable styrene resin. .

例えば、特許文献1において、発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物を無延伸溶融及び粉砕して得られるスチレン系樹脂粒子を、有機系分散剤を含む水性媒体中に分散し、易揮発性発泡剤を含浸して再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法が提案されている。   For example, in Patent Document 1, styrene resin particles obtained by non-stretching melt and pulverizing a shrinkage of a foamed styrene resin molded product are dispersed in an aqueous medium containing an organic dispersant, and a readily volatile foaming agent is obtained. There has been proposed a method for producing regenerated expandable styrene-based resin particles by impregnating styrene.

特許文献2では、特許文献1を改良して、粉砕して得られるスチレン系樹脂粒子を、反応槽に戻し、再度スチレンモノマーを含浸しながら重合(シード重合)を行う再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法が提案されている。   In Patent Document 2, modified foamable styrene resin particles in which styrene resin particles obtained by improving and pulverizing Patent Document 1 are returned to the reaction vessel and polymerization (seed polymerization) is performed while impregnating styrene monomers again. There has been proposed a method of manufacturing.

また、特許文献3では、回収ポリスチレンを押出機に供給して一定のサイズにペレタイズする工程において、押出機に発泡剤を供給しながらペレタイズすることで再生発泡性スチレン系樹脂を製造する方法が提案されている。   Patent Document 3 proposes a method for producing a regenerated foamable styrene resin by pelletizing while supplying a foaming agent to an extruder in a process of supplying recovered polystyrene to the extruder and pelletizing to a certain size. Has been.

特開平6−87973号公報JP-A-6-87973 特開2002−284916号公報JP 2002-284916 A 特開2002−337138号公報JP 2002-337138 A

特許文献1,2の回収システムは、梱包材として使用された発泡スチレン系樹脂成形品を再度発泡スチレン系梱包材に戻す方法としては有効であった。しかし、廃発泡スチロール製魚箱を原料とした回収スチレン樹脂は、不純物として紙ラベル、ラベル接着剤、印刷インキ、色材、魚油等非常に多くの種類の異物を含む。従って、このような魚箱を原料として、再生発泡性スチレン樹脂をこれらの方法で製造する場合、製造が安定しないことや、得られた再生発泡性スチレン樹脂粒子が多量の水分含む等の品質的な問題があることが多く、安定的な供給が困難であった。   The collection systems of Patent Literatures 1 and 2 were effective as a method for returning the foamed styrene resin molded product used as the packaging material to the foamed styrene packaging material again. However, the recovered styrene resin made from a waste polystyrene foam fish box contains a large number of foreign substances such as paper labels, label adhesives, printing inks, coloring materials, and fish oil as impurities. Therefore, when producing a regenerated foamable styrene resin by these methods using such a fish box as a raw material, the production is not stable and the quality of the obtained regenerated foamable styrene resin particles contains a large amount of moisture. There are many problems, and stable supply is difficult.

特許文献3の製法は回収ポリスチレンから直接、再生発泡性スチレン樹脂粒子を得ることが可能であるという優れた特徴を有している。ただし、廃発泡スチロール製魚箱を原料とした回収樹脂の場合は、予め先に例示した異物を除去する必要があることから適用に制限があることや、さらには原料品種、加熱減容方式差による分子量低下の相違による再生樹脂の流動性の違いを吸収しなければならない等、適用可能な回収ポリスチレンのソースは限定的とならざるを得なかった。   The production method of Patent Document 3 has an excellent feature that it is possible to obtain regenerated expandable styrene resin particles directly from recovered polystyrene. However, in the case of a recovered resin made from waste polystyrene foam fish boxes, it is necessary to remove the foreign substances previously exemplified, so there are restrictions on the application, and further due to differences in raw material varieties and heating volume reduction methods Applicable sources of recovered polystyrene had to be limited, such as having to absorb the difference in flowability of recycled resin due to the difference in molecular weight reduction.

さらに、再生スチレン系樹脂を食品用容器として利用する場合には、食品と直接接触しないよう容器に内袋を追加する場合があり、コストアップにつながっていた。従って、たとえ魚箱のように汚れの多い廃発泡スチロールから再生した樹脂を用いても、食品容器としてそのまま使用できるように信頼性を上げることが求められていた。   Furthermore, when the regenerated styrene resin is used as a food container, an inner bag may be added to the container so as not to come into direct contact with food, leading to an increase in cost. Therefore, even if a resin regenerated from waste foamed polystyrene, such as a fish box, is used, it has been required to improve reliability so that it can be used as it is as a food container.

本発明の目的は、回収発泡スチロールから再生した食品容器にも使用できる再生発泡性スチレン系樹脂粒子を提供することである。また、本発明の目的は、廃発泡スチロール製魚箱等の異物の多い回収発泡スチロールから食品容器にも使用できる再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide regenerated expandable styrene resin particles that can also be used in food containers regenerated from recovered expanded polystyrene. Another object of the present invention is to provide a method for producing regenerated expandable styrene resin particles for producing regenerated expandable styrene resin particles that can also be used in food containers from recovered expanded polystyrene having a large amount of foreign matter such as waste polystyrene foam fish boxes. That is.

本発明によれば、以下の再生発泡性スチレン系樹脂粒子及びその製造方法等を提供できる。
1.回収ポリスチレンをバージンのスチレンモノマーに溶解した溶解液を懸濁重合して得られる内層と、
バージンのスチレンモノマーの重合体からなる表面層を有し、
発泡剤が含浸している、再生発泡性スチレン系樹脂粒子。
2.前記表面層の重量平均分子量が、前記内層の重量平均分子量より高く、
前記表面層が再生発泡性スチレン系樹脂粒子の5重量%以上30重量%以下を占める1記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子。
3.前記発泡剤が、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又はその混合物であって、含浸量が3.5重量%以上8.0重量%以下である1又は2記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子。
4.回収ポリスチレンをバージンのスチレンモノマーに溶解し、
前記溶解液を濾過し、
濾過した溶解液をそのまま懸濁重合し、
重合率70%以上において、重合系内の酸素濃度を5体積%以下に保ちながら、バージンのスチレンモノマーを添加して、表面層としてスチレン系樹脂層を形成し、
発泡剤を含浸する、
再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
5.前記溶解液の濾過を、直径50μm以下の孔を有するフィルターを用いて実施するか、又は
前記溶解液の濾過を、直径50μmを超える孔を有するフィルターを用いて実施し、さらに濾液を沈降分離する4記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
6. 前記回収ポリスチレンの重量平均分子量が10万以上30万以下であって、スチレンモノマーに溶解される量が3重量%以上40重量%以下である4又は5記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
7.1〜3のいずれか記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡して得られる再生スチレン系樹脂発泡ビーズ。
8.7記載の再生スチレン系樹脂発泡ビーズを発泡成形して得られる再生発泡スチレン系樹脂成形品。
According to the present invention, the following regenerated foamable styrene resin particles, a method for producing the same, and the like can be provided.
1. An inner layer obtained by suspension polymerization of a solution obtained by dissolving the recovered polystyrene in styrene monomer of virgin;
It has a surface layer made of a polymer of virgin styrene monomer,
Regenerated foamable styrene resin particles impregnated with a foaming agent.
2. The weight average molecular weight of the surface layer is higher than the weight average molecular weight of the inner layer;
2. The regenerated expandable styrene resin particles according to 1, wherein the surface layer occupies 5% by weight or more and 30% by weight or less of the regenerated expandable styrene resin particles.
3. The regenerated foaming styrene system according to 1 or 2, wherein the foaming agent is an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or a mixture thereof, and the impregnation amount is 3.5 wt% or more and 8.0 wt% or less. Resin particles.
4). The recovered polystyrene is dissolved in virgin styrene monomer,
Filtering the lysate;
Suspension polymerization of the filtered solution as it is,
At a polymerization rate of 70% or more, while maintaining the oxygen concentration in the polymerization system at 5% by volume or less, virgin styrene monomer was added to form a styrene resin layer as a surface layer,
Impregnating with blowing agent,
A method for producing regenerated expandable styrene resin particles.
5). Filtration of the lysate is performed using a filter having pores having a diameter of 50 μm or less, or filtration of the lysate is performed using a filter having pores having a diameter exceeding 50 μm, and the filtrate is further precipitated and separated. 4. A process for producing regenerated expandable styrene resin particles according to 4.
6). 6. The production of regenerated expandable styrene resin particles according to 4 or 5, wherein the recovered polystyrene has a weight average molecular weight of 100,000 to 300,000 and the amount dissolved in the styrene monomer is 3% to 40% by weight. Method.
7. Regenerated styrene resin foam beads obtained by foaming the regenerated expandable styrene resin particles according to any one of 7.1 to 3.
A regenerated expanded styrene resin molded product obtained by expansion molding the regenerated styrene resin expanded beads described in 8.7.

本発明によれば、回収発泡スチロールから再生した食品容器にも使用できる再生発泡性スチレン系樹脂粒子が提供できる。本発明によれば、廃発泡スチロール製魚箱等の異物の多い回収発泡スチロールから食品容器にも使用できる再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法が提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reproduction | regeneration foaming styrene-type resin particle which can be used also for the food container reproduced | regenerated from the collection foamed polystyrene can be provided. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the reproduction | regeneration foaming styrene resin particle which manufactures the reproduction | regeneration foaming styrene resin particle | grains which can be used also for a food container from collection | recovery polystyrene foams with many foreign materials, such as a waste polystyrene foam fish box, can be provided.

本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子は、回収ポリスチレンをバージンのスチレンモノマーに溶解した溶解液を懸濁重合して得られる内層と、バージンのスチレンモノマーの重合体からなる表面層を有し、発泡剤が含浸している。   Regenerated foamable styrene resin particles of the present invention have an inner layer obtained by suspension polymerization of a solution obtained by dissolving recovered polystyrene in virgin styrene monomer, and a surface layer made of a polymer of virgin styrene monomer, Impregnated with foaming agent.

好ましくは、表面層の重量平均分子量は、内層の重量平均分子量よりも高い。表面層の重量平均分子量を高くすることにより、再生品であっても、バージン品とほぼ同等の物性とすることができる。
また、好ましくは、表面層は、再生発泡性スチレン系樹脂粒子の全体に対して、5重量%以上30重量%以下を占める。5重量%未満では明確な表面層の形成の確認が困難な場合があり、30重量%を越えると目的とするリサイクル率の低下につながるため好ましくない。好ましくは10重量%以上20重量%以下を占める。
Preferably, the weight average molecular weight of the surface layer is higher than the weight average molecular weight of the inner layer. By increasing the weight average molecular weight of the surface layer, even a recycled product can have almost the same physical properties as a virgin product.
Preferably, the surface layer occupies 5% by weight or more and 30% by weight or less with respect to the entire regenerated foamable styrene resin particles. If it is less than 5% by weight, it may be difficult to confirm the formation of a clear surface layer. If it exceeds 30% by weight, the target recycling rate will be lowered, which is not preferable. Preferably, it occupies 10 wt% or more and 20 wt% or less.

本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法では、回収ポリスチレンに含まれる異物を除去するために、回収ポリスチレンを、バージンのスチレンモノマー(溶剤)に溶解して濾過する。   In the method for producing regenerated expandable styrene resin particles of the present invention, in order to remove foreign substances contained in the recovered polystyrene, the recovered polystyrene is dissolved in virgin styrene monomer (solvent) and filtered.

好ましくは、回収ポリスチレンは、減容物の粉砕物であり、例えば、嵩密度0.3g/cm〜0.6g/cmの減容物の平均粒径10mm以下の粉砕物とする。また、回収ポリスチレンは、押出機により溶融混合されたペレット状となったものを用いてもよい。 Preferably, the recovery of polystyrene is pulverized compacted material, for example, an average particle diameter 10mm below pulverized bulk density 0.3 g / cm 3 volume reduction of ~0.6g / cm 3. The recovered polystyrene may be a pellet that is melt-mixed by an extruder.

回収ポリスチレンの重量平均分子量は、好ましくは10万以上30万以下であり、より好ましくは15万以上25万以下である。重量平均分子量が大きすぎると溶解液の粘度が上昇し、少なすぎると成形品物性の低下となる恐れがある。   The weight average molecular weight of the recovered polystyrene is preferably 100,000 or more and 300,000 or less, more preferably 150,000 or more and 250,000 or less. If the weight average molecular weight is too large, the viscosity of the solution increases, and if it is too small, the physical properties of the molded product may be deteriorated.

スチレンモノマーに対する回収ポリスチレンの溶解量は、好ましくは5重量%以上40重量%以下であるが、特に好ましくは5重量%以上30重量%以下である。5重量%未満では、リサイクル材としての効果が少なく、30重量%を超えるとフィルター濾過の作業性が低下する場合がある。   The amount of recovered polystyrene dissolved in the styrene monomer is preferably 5% by weight or more and 40% by weight or less, and particularly preferably 5% by weight or more and 30% by weight or less. If it is less than 5% by weight, the effect as a recycled material is small, and if it exceeds 30% by weight, the workability of filter filtration may deteriorate.

本発明で用いるスチレンモノマーは、スチレン単独又はスチレンを主成分とし、少量のα−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、アクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステルやアクリル酸エステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル等他の重合可能な単量体との混合物である。   The styrene monomer used in the present invention is styrene alone or styrene as a main component, a small amount of styrene derivatives such as α-methylstyrene and vinyltoluene, methacrylic acid esters and acrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl acrylate, It is a mixture with other polymerizable monomers such as vinyl cyanide such as acrylonitrile and methacrylonitrile.

スチレンモノマーに対する回収ポリスチレンの溶解工程では、溶解槽に重合禁止剤を投入することが好ましい。特に夏季、外気温が高くなるときは配管中でのゲル化が起こりやすくなるため重合禁止剤を投入することが好ましい。かかる重合禁止剤としては、カテコール類、ハイドロキノン類等従来公知の重合禁止剤が使用できる。配合量は、好ましくは概ね10ppm〜100ppm程度であるが、作業条件、気温条件等により変化するため限定されるものではない。   In the step of dissolving the recovered polystyrene with respect to the styrene monomer, it is preferable to introduce a polymerization inhibitor into the dissolution tank. Particularly in the summer, when the outside air temperature becomes high, gelation is likely to occur in the piping, so that it is preferable to add a polymerization inhibitor. As such a polymerization inhibitor, conventionally known polymerization inhibitors such as catechols and hydroquinones can be used. The blending amount is preferably about 10 to 100 ppm, but is not limited because it varies depending on working conditions, temperature conditions, and the like.

濾過はフィルターを用いて実施できる。回収ポリスチレンに含まれる異物の多くはスチレンモノマーに不溶性であることから、フィルター濾過により分離が可能である。フィルターは、バッグフィルターやカートリッジフィルター等、従来、塗料や液状樹脂の濾過用に用いられているものをそのまま使用できる。   Filtration can be performed using a filter. Since most of the foreign matter contained in the recovered polystyrene is insoluble in the styrene monomer, it can be separated by filter filtration. As the filter, those conventionally used for filtering paints and liquid resins, such as bag filters and cartridge filters, can be used as they are.

フィルターの目開き(直径)は、好ましくは50μm以下であるが、特に好ましくは1μm以上20μm以下である。50μmを超えるフィルターでも、約90%の異物が除去可能であるが、パルプ質の破断品や印刷インキ破砕物は通過するため、懸濁重合反応での粒子径の安定性を損ねるため好ましくない。フィルターの目開きが1μm未満では、濾過作業性が低下することや、溶解可能な魚箱インゴット量が不十分となる恐れがある。   The opening (diameter) of the filter is preferably 50 μm or less, particularly preferably 1 μm or more and 20 μm or less. Even with a filter exceeding 50 μm, about 90% of foreign matter can be removed. However, since a pulp breakage or printing ink crushed material passes through, it is not preferable because the stability of the particle diameter in the suspension polymerization reaction is impaired. If the opening of the filter is less than 1 μm, the filtration workability may be reduced, and the amount of the fish box ingot that can be dissolved may be insufficient.

50μmを超えるような、比較的大きい目開きのフィルターであっても、濾過後の溶解液を静置することで、パルプ質の破断品や印刷インキ破砕物が沈降し除去できる。従って、50μmを超えるフィルターを用いて、沈降分離と併用することも有効である。好ましくは100μm以下のフィルターを用いる。この場合は、沈降分離した溶液のみを、必要に応じて再度希釈し、微細孔フィルターを用いて濾過すればよいことから、濾別作業性が大幅に改善される。   Even if the filter has a relatively large opening size exceeding 50 μm, the ruptured product of pulp and crushed printing ink can settle and be removed by allowing the solution after filtration to stand still. Therefore, it is also effective to use a filter exceeding 50 μm in combination with sedimentation separation. Preferably, a filter of 100 μm or less is used. In this case, only the settled and separated solution may be diluted again as necessary and filtered using a microporous filter, so that the filter workability is greatly improved.

本発明の再生発泡性スチレン系樹脂の製造方法は、例えば約0.1重量%以上の汚れや異物混入の多い廃発泡スチロール(例えば魚箱)に適用可能なリサイクル技術であるが、本発明の製造方法に用いる回収ポリスチレンは、廃発泡スチロール製魚箱に限定されない。廃発泡スチロール製魚箱以外の回収ポリスチレンや、廃発泡スチロール製魚箱とその他の原料ソースの回収ポリスチレンが混じり合った回収ポリスチレンも使用できる。   The method for producing the reclaimable foamable styrene resin of the present invention is a recycling technique applicable to, for example, waste foamed polystyrene (for example, a fish box) having a high contamination of about 0.1% by weight or more. The recovered polystyrene used in the method is not limited to waste polystyrene foam fish boxes. It is also possible to use recovered polystyrene other than waste polystyrene foam fish boxes, or recovered polystyrene mixed with waste polystyrene fish boxes and other raw material source recovered polystyrene.

魚市場で発生する廃発泡スチロール製魚箱は、減容されて減容物となる。この減容物は魚箱インゴットと呼ばれ、一般に、異物混入の多い再生樹脂として知られている。この理由は魚市場において、短時間に大量の廃発泡スチロールが排出されるため、嵩張る廃魚箱は、減容処理も短時間に行う必要がある。このため、魚箱インゴットには、ポリスチレンの他に、約0.1重量%〜0.5重量%もの異物が混入する。異物の主成分はラベルや段ボール片と思われるパルプ質であるが、その他にも印刷インキ、魚油、色材(染料)、ラベル接着剤等多種多様である。   Waste polystyrene foam boxes generated in the fish market are reduced in volume to become reduced volume. This reduced volume is called a fish box ingot, and is generally known as a recycled resin that contains a large amount of foreign matter. This is because a large amount of waste foamed polystyrene is discharged in a short time in the fish market, and the bulky waste fish box needs to be subjected to volume reduction processing in a short time. For this reason, about 0.1 wt%-0.5 wt% of foreign matter is mixed in the fish box ingot in addition to polystyrene. The main component of the foreign matter is pulp that is considered to be labels and corrugated pieces, but there are many other types such as printing ink, fish oil, coloring materials (dyes), and label adhesives.

従って、回収ポリスチレンとして魚箱インゴットのように異物の多いポリスチレンを用いる場合、減容物を粗粉砕物したのちに、必要に応じて水洗浄、熱水洗浄、又は沸騰水洗浄する。この後、脱水した粉砕物を、スチレンモノマーに溶解して濾過する。   Therefore, when polystyrene having a large amount of foreign matter such as a fish box ingot is used as the recovered polystyrene, the volume-reduced product is roughly pulverized and then washed with water, hot water, or boiling water as necessary. Thereafter, the dehydrated pulverized product is dissolved in styrene monomer and filtered.

上記の水洗浄、熱水洗浄、又は沸騰水洗浄は必須工程ではないが、この工程により、魚油に由来する臭気と、石けん成分や埃、色材等水に親和性の異物を取り除くことができる。洗浄は、例えば80℃程度の熱水を用いれば約1時間程度の洗浄時間で十分である。   The water washing, hot water washing, or boiling water washing described above is not an essential process, but this process can remove odors derived from fish oil and foreign substances having affinity for water such as soap components, dust, and coloring materials. . For example, if hot water of about 80 ° C. is used, a cleaning time of about 1 hour is sufficient.

濾過、必要により洗浄と濾過により異物が除去された濾過液はそのまま懸濁重合へ移送できる。脱溶剤工程が省略できるので製造コストを低くできる。具体的には、濾過液はそのまま反応槽に供給され、懸濁重合での油滴となる。好ましくは、重合する直前に、有機過酸化物等の重合開始剤や、発泡体としたときの気泡調整のための気泡形成剤を追加溶解する。油滴の形成は、従来公知の懸濁重合方法がそのまま適用できる。   The filtrate from which foreign substances have been removed by filtration and, if necessary, washing and filtration can be directly transferred to suspension polymerization. Since the solvent removal step can be omitted, the manufacturing cost can be reduced. Specifically, the filtrate is supplied to the reaction vessel as it is and becomes oil droplets in suspension polymerization. Preferably, immediately before the polymerization, a polymerization initiator such as an organic peroxide and a bubble forming agent for adjusting bubbles when the foam is formed are additionally dissolved. For the formation of oil droplets, a conventionally known suspension polymerization method can be applied as it is.

使用可能な有機過酸化物としては、最も一般的に使用されている過酸化ベンゾイルのように重合開始剤と脱色剤の双方の働きを有する化合物、パーオキシケタール系過酸化物やアゾビスイソプチロニトリルのように脱色作用は無いが重合開始剤となりうる化合物が、使用できる。   Usable organic peroxides include compounds that act as both polymerization initiators and decolorizers, such as benzoyl peroxide, which is most commonly used, peroxyketal peroxides and azobisisoptilo A compound that does not have a decolorizing action but can be a polymerization initiator, such as nitrile, can be used.

また、重合反応の完結のため、分解温度の異なる2種以上重合開始剤を併用することや、分子量調整のために多官能重合開始剤を併用することも可能である。   In addition, two or more polymerization initiators having different decomposition temperatures can be used in combination for the completion of the polymerization reaction, and a polyfunctional polymerization initiator can be used in combination for adjusting the molecular weight.

このような重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、ジ−t−ヘキシルパーオキシシクロヘキサン、t−ブチルパーオキシ イソプロピルカーボネート、t−ブチル−2−エチルヘキシルパーオキカーボネート、アゾビスイソブチロニトリル等がある。   Examples of such a polymerization initiator include benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, di-t-butyl peroxycyclohexane, di-t-hexyl peroxycyclohexane, t-butyl peroxy isopropyl carbonate, and t-butyl-2. -Ethylhexyl peroxycarbonate, azobisisobutyronitrile and the like.

重合開始剤の添加量は得られる再生発泡性スチレン系樹脂の分子量設定により異なる。例えば、通常の発泡性樹脂用の重量平均分子量である18〜40万とするためには、0.15重量%〜0.5重量%の範囲から適宜選ばれる。   The addition amount of the polymerization initiator varies depending on the molecular weight setting of the obtained regenerated foamable styrene resin. For example, in order to set the weight average molecular weight for an ordinary foamable resin to 180,000 to 400,000, it is appropriately selected from the range of 0.15 wt% to 0.5 wt%.

気泡形成剤は、従来公知の気泡調整作用のある化合物をそのまま用いることが可能である。このような気泡形成剤としては、オレイン酸アミドやステアリン酸アミド等のモノアミド化合物やメチレンビスステアリルアミドやエチレンビスステアリルアミド等のビスアミド化合物、分子量数100〜数1000のポリエチレンワックス等がある。気泡形成剤の添加量は回収ポリスチレンの配合量により異なるが、通常概ね0.1重量%以下の配合量から適宜選ばれる。   As the bubble forming agent, a conventionally known compound having a bubble adjusting action can be used as it is. Examples of such bubble forming agents include monoamide compounds such as oleic acid amide and stearic acid amide, bisamide compounds such as methylene bisstearyl amide and ethylene bisstearyl amide, polyethylene wax having a molecular weight of 100 to several thousand, and the like. The amount of the bubble-forming agent added varies depending on the blended amount of the recovered polystyrene, but is generally appropriately selected from a blending amount of about 0.1% by weight or less.

回収ポリスチレン及び必要に応じて重合開始剤、重合禁止剤や気泡調整剤を含むスチレン溶液は、予め撹拌され、分散剤を含む水性媒体中に序々に投入されることで、スチレン油滴とすることができる。油滴径が安定した後、加熱して重合反応を開始できる。この際、反応器は温度調整が可能な耐圧反応器であって、反応器内を均一に撹拌可能な邪魔棒又は邪魔板と攪拌翼を備えることが好ましい。   The recovered polystyrene and, if necessary, the styrene solution containing a polymerization initiator, a polymerization inhibitor and a bubble regulator are pre-stirred and gradually poured into an aqueous medium containing a dispersant to form styrene oil droplets. Can do. After the oil droplet diameter is stabilized, the polymerization reaction can be started by heating. At this time, the reactor is a pressure-resistant reactor capable of adjusting the temperature, and preferably includes a baffle bar or baffle plate and a stirring blade capable of stirring the reactor uniformly.

水性媒体として、脱イオン水を用いることができる。分散剤は懸濁重合に用いられるものであれば特に制限はない。例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース等の有機系分散剤や、リン酸マグネシウム、リン酸三カルシウム等の無機系分散剤が挙げられる。   Deionized water can be used as the aqueous medium. The dispersant is not particularly limited as long as it is used for suspension polymerization. Examples thereof include organic dispersants such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and methyl cellulose, and inorganic dispersants such as magnesium phosphate and tricalcium phosphate.

無機系分散剤を用いる場合は、界面活性剤を併用することができる。界面活性剤としては、オレイン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、その他懸濁重合で一般的に使用されるアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等が使用できる。   When an inorganic dispersant is used, a surfactant can be used in combination. As the surfactant, sodium oleate, sodium dodecylbenzenesulfonate, and other anionic surfactants and nonionic surfactants commonly used in suspension polymerization can be used.

懸濁重合初期における、回収ポリスチレン溶解液と、分散剤を含む水性媒体の比率は、通常、スチレン溶解液1.0に対し、水性媒体が1.2以上2.0以下(重量比)である。比率が1.2未満ではスチレン油滴径の安定性が劣り、2.0を超えると生産性が劣るため好ましくない。   The ratio of the recovered polystyrene solution and the aqueous medium containing the dispersant in the initial stage of suspension polymerization is usually 1.2 to 2.0 (weight ratio) with respect to 1.0 of the styrene solution. . If the ratio is less than 1.2, the stability of the styrene oil droplet diameter is inferior, and if it exceeds 2.0, the productivity is inferior.

懸濁重合温度は、通常、バージン材のみの重合温度と同等、又は若干低い温度である。回収ポリスチレンに揮発性成分が残存しているときは、油滴安定性が劣るため、バージン材のみでの懸濁重合より低い温度とする。   The suspension polymerization temperature is usually equal to or slightly lower than the polymerization temperature of the virgin material alone. When volatile components remain in the recovered polystyrene, the stability of oil droplets is inferior, so the temperature is lower than that of suspension polymerization using only a virgin material.

バージンのスチレンモノマーからなる表面層の形成は、懸濁重合での重合率が70%以上99%以下のときに反応槽へバージンのスチレンモノマーを滴下等により定量供給することで行われる。   Formation of a surface layer composed of virgin styrene monomer is carried out by quantitatively supplying virgin styrene monomer dropwise to the reaction vessel when the polymerization rate in suspension polymerization is 70% or more and 99% or less.

重合率70%未満では、スチレンモノマーの樹脂粒子への吸収が、重合速度より早くなるため明確な表面層の形成が困難である。一方、重合完結後に添加しても、重合開始剤の分解が終わり、重合ラジカル濃度が少ないために重合反応より早く樹脂粒子に吸収されることから明確な表面層の形成ができない。表面層をより明確に形成するためには、好ましくは重合率が80%以上95%以下でスチレンモノマーを添加する。   If the polymerization rate is less than 70%, the absorption of the styrene monomer into the resin particles becomes faster than the polymerization rate, so that it is difficult to form a clear surface layer. On the other hand, even if added after completion of polymerization, the polymerization initiator is completely decomposed and the concentration of polymerization radicals is low, so that it is absorbed by the resin particles earlier than the polymerization reaction, so that a clear surface layer cannot be formed. In order to form the surface layer more clearly, a styrene monomer is preferably added at a polymerization rate of 80% to 95%.

懸濁重合の後半に添加されるスチレンモノマーの好適量は、懸濁重合初期に用いられる再生スチレンモノマーとバージンのスチレンモノマーの量と、重合後半に添加されるバージンスチレンモノマーの量の合計に対し5重量%以上30重量%以下である。   The preferred amount of styrene monomer added in the second half of suspension polymerization is based on the sum of the amount of regenerated styrene monomer and virgin styrene monomer used in the initial stage of suspension polymerization and the amount of virgin styrene monomer added in the second half of polymerization. 5% by weight or more and 30% by weight or less.

バージン材表面層を形成するためのスチレンモノマー滴下工程は、反応槽内の酸素濃度が5体積%以下で行う。再生品の品質は、バージン品の品質に比較し低下する傾向がある。発泡スチロールの場合は、その品質は特に表面層の性質に左右される傾向が強い。   The styrene monomer dropping step for forming the virgin material surface layer is performed when the oxygen concentration in the reaction vessel is 5% by volume or less. The quality of recycled products tends to be lower than that of virgin products. In the case of polystyrene foam, its quality tends to depend on the properties of the surface layer.

通常スチレンモノマーの滴下工程では、低温の原料が反応槽内に導入されるため、負圧が発生しやすく酸素濃度が高くなりやすい。従って、5体積%以下に管理することが好ましい。5体積%を超えると、得られる発泡スチロール成形品の物性や外観が低下し、バージン品より品質が劣り好ましくない。品質の低下は発泡成形品の密度を調整することで回復することが可能であるが、密度調整は成形品1個当たりの重量増につながり、リサイクル材使用の本質的な目的である環境負荷の低下に対する寄与度合いが小さくなる。   Usually, in the dropping step of the styrene monomer, since a low temperature raw material is introduced into the reaction tank, a negative pressure is likely to be generated and the oxygen concentration is likely to be high. Therefore, it is preferable to manage to 5 volume% or less. If it exceeds 5% by volume, the physical properties and appearance of the resulting expanded polystyrene molded product are deteriorated, and the quality is inferior to that of a virgin product. The deterioration in quality can be recovered by adjusting the density of the foamed molded product. However, the density adjustment leads to an increase in the weight per molded product, which is an essential purpose of using recycled materials. The contribution to the decrease is reduced.

発泡剤含浸は、通常、懸濁重合でのバージン表面層形成後、又は重合完了後に反応器に易揮発性の発泡剤を圧入することで行われる。発泡剤としては、易揮発性炭化水素であって、懸濁重合により得られる樹脂粒子を溶かさないか、又は僅かに膨潤させるものが好ましく、具体的にはプロパン、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、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素、又はその混合物が用いられる。これらの発泡剤は、重合して得られる樹脂量全体に対して通常3.5〜8.0重量%含浸されるよう使用される。   The foaming agent impregnation is usually performed by press-fitting a readily volatile foaming agent into the reactor after the virgin surface layer is formed by suspension polymerization or after the polymerization is completed. As the foaming agent, a readily volatile hydrocarbon that does not dissolve or slightly swell resin particles obtained by suspension polymerization, specifically, propane, normal butane, isobutane, normal pentane, Aliphatic hydrocarbons such as isopentane and normal hexane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and cyclopentane, or mixtures thereof are used. These blowing agents are usually used so as to be impregnated in an amount of 3.5 to 8.0% by weight based on the total amount of resin obtained by polymerization.

得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子は、一般に、脱水乾燥後に粒径サイズ別に分級されたのち、従来公知の表面被覆材でコーティングされる。   The regenerated foamable styrenic resin particles obtained are generally classified by particle size after dehydration and drying, and then coated with a conventionally known surface coating material.

粒径サイズ毎の分級により、通常1〜3重量%の微粉粒子が発生するが、発泡スチロールとしての需要がないために、発泡押出又は、本発明の最初の工程であるスチレンモノマーへ再溶解すると、資源の無駄はない。   Although fine powder particles of 1 to 3% by weight are usually generated by classification for each particle size, since there is no demand as a polystyrene foam, when re-dissolving in the styrene monomer, which is the first step of the present invention, There is no waste of resources.

表面被覆剤は、従来公知である発泡性スチレン系樹脂粒子に用いられるものが適用できる。例えば、ジンクステアレート、ステアリン酸トリグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド、ひまし硬化油、シリコーン類、その他各種静電気防止剤等が用途により、組み合わされて使用できる。   As the surface coating agent, those used for conventionally known expandable styrene resin particles can be applied. For example, zinc stearate, stearic acid triglyceride, stearic acid monoglyceride, castor oil, silicones, and various other antistatic agents can be used in combination depending on the application.

本発明の製造方法によれば、従来、再生発泡スチロールとしての再利用が困難であった廃発泡スチロール製魚箱を減容した回収ポリスチレンから、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を安定して得ることができる。さらに、本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子はバージン材からなる表面層を有しているので、再度魚箱のような食品容器に使用することが可能である。   According to the production method of the present invention, regenerated expandable styrenic resin particles can be stably obtained from recovered polystyrene obtained by reducing the volume of waste expanded polystyrene fish boxes that have been difficult to reuse as regenerated expanded polystyrene. . Furthermore, since the regenerated expandable styrene resin particles of the present invention have a surface layer made of a virgin material, they can be used again for food containers such as fish boxes.

本発明により得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子の発泡と成形は従来公知のシステムがそのまま適用できる。一般に発泡スチロールは発泡体の密度を決める予備発泡工程において発泡粒子を得た後、金型内に発泡粒子を充填した後、スチームにより加熱することにより製造される。再生発泡性スチレン系樹脂粒子の場合も同様である。再生発泡性スチレン系樹脂粒子の大半は発泡スチロール成形品として流通するが、一部は用途により成形前の発泡粒子の状態で流通する。   A conventionally well-known system can be applied as it is for foaming and molding of the recyclable styrene resin particles obtained by the present invention. In general, expanded polystyrene is produced by obtaining expanded particles in a pre-expanding step for determining the density of the foam, filling the expanded particles in a mold, and then heating with steam. The same applies to the case of recycled expandable styrene resin particles. Most of the regenerated expandable styrene resin particles are distributed as expanded polystyrene molded products, but some are distributed in the state of expanded particles before molding depending on the application.

本発明をさらに詳細に説明するため以下に実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されない
実施例1
(スチレンモノマー溶解液の作成)
使用済み発泡スチロール製魚箱を摩擦熱により減容した、淡い褐色と青色が混合した魚箱インゴットを10mm以下の粒度に粉砕し、顆粒状の回収ポリスチレンを得た(重量平均分子量25万)。10Lの攪拌機付き洗浄槽に3kgの水道水と2kgの粉砕回収ポリスチレンを入れ、80℃で1時間撹拌し、洗浄した。洗浄後に脱水乾燥し、淡青色となった回収ポリスチレンを得た。
In order to describe the present invention in more detail, examples are shown below, but the present invention is not limited to these examples.
(Preparation of styrene monomer solution)
A fish box ingot obtained by reducing the volume of a used polystyrene foam fish box by frictional heat and mixed with light brown and blue was pulverized to a particle size of 10 mm or less to obtain a granular recovered polystyrene (weight average molecular weight 250,000). 3 kg of tap water and 2 kg of crushed and recovered polystyrene were placed in a 10 L washing tank equipped with a stirrer, and stirred at 80 ° C. for 1 hour for washing. After washing, dehydration and drying were performed to obtain recovered polystyrene having a light blue color.

続いて、10Lの攪拌機付き溶解槽に4kgのスチレンモノマー(バージン)を入れ撹拌しながら、回収ポリスチレン1000gとt−ブチルカテコールを10重量%含むスチレンモノマー(バージン)溶液1.5gを投入し、4時間撹拌を継続して20%回収スチレン溶解液を作成した。   Subsequently, 4 kg of styrene monomer (virgin) was added to a 10 L dissolution tank equipped with a stirrer, and while stirring, 1000 g of recovered polystyrene and 1.5 g of a styrene monomer (virgin) solution containing 10% by weight of t-butylcatechol were added. Stirring was continued for a time to prepare a 20% recovered styrene solution.

溶解液を目開き(直径)70〜100μmの濾袋で濾過し不溶分を除去した。フィルターに残った不溶分の重量は約3gであった。
回収ポリスチレン溶解液を1日静置したところ底部に茶褐色沈殿物が発生したので、沈殿のみ取り除き、4500gの淡青色に着色した透明溶液を得た。
The dissolved solution was filtered through a filter bag having an opening (diameter) of 70 to 100 μm to remove insoluble matters. The weight of insoluble matter remaining on the filter was about 3 g.
When the recovered polystyrene solution was allowed to stand for 1 day, a brownish brown precipitate was generated at the bottom, so that only the precipitate was removed to obtain 4500 g of a light blue colored transparent solution.

(懸濁重合)
攪拌翼と邪魔板を有する内容積4Lの耐圧反応槽に、水性媒体として脱イオン水1650g、リン酸3カルシュウム10%スラリー25g、ドデシルベンゼン1%水溶液3.3gを入れ撹拌した。
続いて、作成した20%回収スチレン溶解液1100gに、ベンゾイルパーオキサイド2.75g、t−ブチルパーベンゾエート0.55g、ポリエチレンワックス(Mw=1000)0.55gを溶解・分散したのち、耐圧反応槽に投入し、懸濁重合の油滴成分とした。
(Suspension polymerization)
In a pressure-resistant reaction tank having an internal volume of 4 L having a stirring blade and a baffle plate, 1650 g of deionized water, 25 g of 3% calcium phosphate slurry and 3.3 g of 1% aqueous solution of dodecylbenzene were stirred as an aqueous medium.
Subsequently, 2.100 g of benzoyl peroxide, 0.55 g of t-butyl perbenzoate and 0.55 g of polyethylene wax (Mw = 1000) were dissolved and dispersed in 1100 g of the 20% recovered styrene solution thus prepared, and then a pressure resistant reactor And used as an oil droplet component of suspension polymerization.

撹拌しながら、90℃に昇温し保温を開始した後、1.5時間後及び2.0時間後にリン酸3カルシュウム10%スラリーを各10gずつ添加した。4.5時間後には、重合率90%の樹脂粒子となった。続いて、窒素で加圧−解放を2回実施し、反応槽空間の酸素濃度を3体積%としたのち、スチレンモノマー(バージン)100gを1時間かけて滴下した。   While stirring, the temperature was raised to 90 ° C. and the heat retention was started, and 10 g each of 10% slurry of tricalcium phosphate was added 1.5 hours and 2.0 hours later. After 4.5 hours, resin particles with a polymerization rate of 90% were obtained. Subsequently, after pressurizing and releasing with nitrogen twice, the oxygen concentration in the reaction vessel space was set to 3% by volume, and then 100 g of styrene monomer (virgin) was added dropwise over 1 hour.

滴下完了後、110℃まで昇温し2時間保持したのち、発泡剤としてイソ/ノーマル=3/7のペンタン96gを1時間かけて圧入した。さらに8時間保持し、懸濁重合と樹脂粒子への発泡剤の含浸を終えた。   After completion of dropping, the temperature was raised to 110 ° C. and held for 2 hours, and 96 g of pentane with iso / normal = 3/7 was injected as a blowing agent over 1 hour. The suspension was further maintained for 8 hours to finish the suspension polymerization and impregnation of the foaming agent into the resin particles.

(後処理)
冷却後、樹脂粒子を取り出し酸洗と水洗により分散剤を除去し、さらに脱水乾燥したのち、粒子サイズ別に篩い分けを行った。品質評価用に0.6〜1.4mmの粒子を1000g採取し、表面被覆剤として、ジンクステアレート0.8g、モノステアリルグリセライド0.3g、トリステアリルグリラライド0.3g、ポリエチレングリコール400 0.1gを混合して、再生発泡スチレン樹脂粒子を得た。
(Post-processing)
After cooling, the resin particles were taken out, the dispersant was removed by pickling and washing, and after further dehydrating and drying, sieving was performed according to particle size. 1000 g of particles of 0.6 to 1.4 mm were collected for quality evaluation, and 0.8 g of zinc stearate, 0.3 g of monostearyl glyceride, 0.3 g of tristearyl glyceride, polyethylene glycol 400 as a surface coating agent. 1 g was mixed to obtain recycled expanded styrene resin particles.

(分析)
得られた再生発泡スチレン樹脂粒子は、平均粒径が1.05mm、残留スチレン量が0.15重量%、発泡剤含浸量が6.7重量%、水分量が1.8重量%であった。
(analysis)
The obtained recycled expanded styrene resin particles had an average particle size of 1.05 mm, a residual styrene content of 0.15% by weight, a foaming agent impregnation amount of 6.7% by weight, and a water content of 1.8% by weight. .

表面バージン層形成の確認のため、得られた再生発泡スチレン樹脂粒子を沸騰水中で3分間発泡し、嵩密度14〜12.5g/Lの発泡樹脂粒子を得たのち、ケルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により発泡粒子の表面層(100μmまで)、内層、粒子全体の分子量分布を測定した結果、それぞれの部分の重量平均分子量は、48.3万、23.6万、29.8万であった。従って、内層の樹脂と表面層の樹脂は明らかに異なる樹脂であることを確認した。   In order to confirm the formation of the surface virgin layer, the obtained regenerated expanded styrene resin particles were expanded in boiling water for 3 minutes to obtain expanded resin particles having a bulk density of 14 to 12.5 g / L, and then Kelpermeation chromatography (GPC). ) The molecular weight distribution of the surface layer (up to 100 μm), the inner layer, and the entire particle was measured by the method, and the weight average molecular weight of each part was 483,000, 236,000, 298,000. It was. Therefore, it was confirmed that the resin of the inner layer and the resin of the surface layer are clearly different resins.

尚、実施例における重合率、重量平均分子量、発泡剤含浸量の測定方法を以下に示す。   In addition, the measuring method of the polymerization rate in an Example, a weight average molecular weight, and a foaming agent impregnation amount is shown below.

(i)重合率
重合途中の重合率の測定は、比重液を用いたスチレン油滴の比重を測定し、重合率0%=比重0.91、重合率100%=比重1.05として換算した。
(I) Polymerization rate The polymerization rate during the polymerization was measured by measuring the specific gravity of styrene oil droplets using a specific gravity liquid, and converted as a polymerization rate of 0% = specific gravity of 0.91 and a polymerization rate of 100% = specific gravity of 1.05. .

(ii)重量平均分子量
重量平均分子量は、ポリスチレンを標準物質としたGPC法(高分子測定用ミックスゲルカラム)により測定した。測定装置:(株)日立製作所製、溶離液:THF(テトラヒドロフラン)、流量:2ml/分、検出器:UV220nm、カラム:日立化成工業(株)製GL−R400M 2本
(Ii) Weight average molecular weight The weight average molecular weight was measured by GPC method (mixed gel column for polymer measurement) using polystyrene as a standard substance. Measuring device: manufactured by Hitachi, Ltd., eluent: THF (tetrahydrofuran), flow rate: 2 ml / min, detector: UV 220 nm, column: two GL-R400M manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.

(発泡成形)
得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子を、発泡スチレン系樹脂用発泡機(日立化成テクノプラント製HBP−500LW)を用い、スチームで加熱することによって、18g/Lの発泡ビーズに予備発泡した。その後、約18時間熟成した後、発泡スチレン系樹脂用成型機(ダイセン工業製vs−300)を用い、成形圧力0.08mpaで成形し、発泡スチレン系樹脂成形品(20g/L)を得た。JISA9511曲げ強度を評価した結果、表1に示すように、バージン材(比較例1)の曲げ強度と同等であった。
(Foam molding)
The obtained regenerated expandable styrene resin particles were pre-expanded into 18 g / L expanded beads by heating with steam using a foaming machine for expanded styrene resin (HBP-500LW manufactured by Hitachi Chemical Technoplant). Thereafter, after aging for about 18 hours, a foamed styrene resin molded product (20 g / L) was obtained by molding at a molding pressure of 0.08 mpa using a foamed styrene resin molding machine (Daisen Kogyo vs-300). . As a result of evaluating the JISA9511 bending strength, as shown in Table 1, it was equivalent to the bending strength of the virgin material (Comparative Example 1).

比較例1
比較のためバージン材の例を示す。
(懸濁重合)
実施例1と同様に、攪拌翼と邪魔板を有する内容積4Lの耐圧反応槽に、水性媒体として脱イオン水1650g、リン酸3カルシュウム10%スラリー25g、ドデシルベンゼン1%水溶液3.3gを入れ撹拌した。
続いて、スチレンモノマー(バージン)1200gに、ベンゾイルパーオキサイド2.75g、t−ブチルパーベンゾエート0.55g、ポリエチレンワックス(mw=1000)0.55gを溶解・分散したのち、耐圧反応槽に投入し、懸濁重合の油滴成分とした。
Comparative Example 1
An example of virgin material is shown for comparison.
(Suspension polymerization)
As in Example 1, 1650 g of deionized water, 25 g of tricalcium phosphate 10% slurry, and 3.3 g of 1% aqueous solution of dodecylbenzene were placed in a 4 L internal pressure-resistant reaction vessel having a stirring blade and a baffle plate. Stir.
Subsequently, 2.75 g of benzoyl peroxide, 0.55 g of t-butyl perbenzoate and 0.55 g of polyethylene wax (mw = 1000) were dissolved and dispersed in 1200 g of styrene monomer (virgin), and then charged into a pressure resistant reactor. An oil droplet component of suspension polymerization was used.

撹拌しながら、90℃に昇温し保温を開始した後、2.5時間後及び3.0時間後にリン酸3カルシュウム10%スラリーを各10gずつ添加した。7時間後には、重合率93%の樹脂粒子となった。110℃まで昇温し1時間保持したのち、発泡剤としてイソ/ノーマル=3/7のペンタン96gを1時間かけて圧入した。さらに8時間保持し、懸濁重合と樹脂粒子への発泡剤の含浸を終えた。   While stirring, the temperature was raised to 90 ° C. and the heat retention was started, and 10 g each of 10% slurry of tricalcium phosphate was added 2.5 hours and 3.0 hours later. After 7 hours, resin particles having a polymerization rate of 93% were obtained. After raising the temperature to 110 ° C. and holding it for 1 hour, 96 g of pentane of iso / normal = 3/7 was injected as a blowing agent over 1 hour. The suspension was further maintained for 8 hours to finish the suspension polymerization and impregnation of the foaming agent into the resin particles.

(後処理)
冷却後、樹脂粒子を取り出し酸洗と水洗により分散剤を除去し、さらに脱水乾燥したのち、粒子サイズ別に篩い分けを行った。
品質評価用に0.6〜1.4mmの粒子を1000g採取し、表面被覆剤として、ジンクステアレート0.8g、モノステアリルグリセライド0.3g、トリステアリルグリラライド0.3g、ポリエチレングリコール400を0.1gを混合して、バージン材発泡性スチレン樹脂粒子を得た。
(Post-processing)
After cooling, the resin particles were taken out, the dispersant was removed by pickling and washing, and after further dehydrating and drying, sieving was performed according to particle size.
1000 g of particles of 0.6 to 1.4 mm were collected for quality evaluation, and 0.8 g of zinc stearate, 0.3 g of monostearyl glyceride, 0.3 g of tristearyl glialide, and 0 of polyethylene glycol 400 were used as surface coating agents. 0.1 g was mixed to obtain expandable styrene resin particles of virgin material.

(分析)
得られた発泡性スチレン樹脂粒子は、平均粒径が0.95mm、残留スチレン量が0.11重量%、発泡剤含浸量が6.8重量%、水分量が0.25重量%、重量平均分子量が28.5万であった。
(analysis)
The obtained expandable styrene resin particles had an average particle size of 0.95 mm, a residual styrene content of 0.11% by weight, a foaming agent impregnation amount of 6.8% by weight, a water content of 0.25% by weight, and a weight average. The molecular weight was 285,000.

(発泡成形)
実施例1と同様に発泡成形して発泡スチレン系樹脂成形品を得、曲げ強度を評価した。評価結果を表1に示す。
(Foam molding)
Foam molding was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a foamed styrene resin molded product, and the bending strength was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

実施例2
(スチレンモノマー溶解液の作成)
使用済み発泡スチロール製魚箱を摩擦熱により減容した、褐色と青色が混合した回収ポリスチレン塊(魚箱インゴット)を10mm以下の粒度に粉砕し顆粒状の回収ポリスチレンを得た(重量平均分子量20〜25万)。続いて、10Lの攪拌機付き溶解槽に4.25kgのスチレンモノマー(バージン)を入れ撹拌しながら、回収ポリスチレン750gとt−ブチルカテコールを10重量%含むスチレン(バージン)溶液1.5gを投入し、4時間撹拌を継続して15%回収スチレン溶解液を作成した。
Example 2
(Preparation of styrene monomer solution)
The recovered polystyrene lump (fish box ingot) mixed with brown and blue, in which the volume of used polystyrene foam fish box was reduced by frictional heat, was pulverized to a particle size of 10 mm or less to obtain a granular recovered polystyrene (weight average molecular weight 20 to 20). 250,000). Subsequently, while adding 4.25 kg of styrene monomer (virgin) to a 10 L dissolution tank equipped with a stirrer and stirring, 750 g of recovered polystyrene and 1.5 g of a styrene (virgin) solution containing 10% by weight of t-butylcatechol were added. Stirring was continued for 4 hours to prepare a 15% recovered styrene solution.

溶解液を目開き(直径)10μmのカートリッジフィルターで濾過し不溶分を除去した。フィルターに残った不溶分の重量は約3gであった。
回収ポリスチレン溶解液を1日静置したが、沈殿物の発生のない褐青色に着色した透明溶液を得た。
The dissolved solution was filtered through a cartridge filter having an opening (diameter) of 10 μm to remove insoluble matters. The weight of insoluble matter remaining on the filter was about 3 g.
The recovered polystyrene solution was allowed to stand for 1 day, but a transparent solution colored brown-blue with no precipitate was obtained.

(懸濁重合)
実施例1において、20重量%回収スチレン溶解液の代わりに上記の15重量%回収スチレン溶解液を用いた他は、実施例1と同様に懸濁重合した。
(Suspension polymerization)
In Example 1, suspension polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that the 15% by weight recovered styrene solution was used instead of the 20% by weight recovered styrene solution.

(後処理)
実施例1と同様に実施した。
(Post-processing)
The same operation as in Example 1 was performed.

(分析)
得られた再生発泡スチレン樹脂粒子は、平均粒径が1.15mm、残留スチレン量が0.10重量%、発泡剤含浸量が6.7重量%、水分量が3.1重量%であった。
(analysis)
The obtained regenerated expanded styrene resin particles had an average particle size of 1.15 mm, a residual styrene content of 0.10% by weight, a foaming agent impregnation amount of 6.7% by weight, and a water content of 3.1% by weight. .

表面バージン層形成の確認のため、得られた再生発泡スチレン樹脂粒子を沸騰水中で3分間発泡し、嵩密度14〜12.5g/Lの発泡樹脂粒子を得たのち、GPC法により発泡粒子の表面層(100μmまで)、内層、粒子全体の分子量分布を測定した結果、それぞれの部分の重量平均分子量は、48万、25万、31万であった。従って、内層の樹脂と表面層の樹脂は明らかに異なる樹脂であることを確認した。   In order to confirm the formation of the surface virgin layer, the obtained regenerated expanded styrene resin particles were expanded in boiling water for 3 minutes to obtain expanded resin particles having a bulk density of 14 to 12.5 g / L. As a result of measuring the molecular weight distribution of the surface layer (up to 100 μm), the inner layer, and the entire particle, the weight average molecular weight of each part was 480,000, 250,000, and 310,000. Therefore, it was confirmed that the resin of the inner layer and the resin of the surface layer are clearly different resins.

(発泡成形)
得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子を、実施例1と同様に成形して発泡スチレン系樹脂成形品を得た。曲げ強度を評価した結果、表1に示すように、バージン材の曲げ強度とほぼ同等であった。
(Foam molding)
The regenerated foamable styrene resin particles obtained were molded in the same manner as in Example 1 to obtain a foamed styrene resin molded product. As a result of evaluating the bending strength, as shown in Table 1, it was almost equal to the bending strength of the virgin material.

Figure 2009120703
Figure 2009120703

本発明の製造方法は、従来再利用が困難であった、発泡スチロール製魚箱のように汚れのある発泡スチロールの再利用に使用できる。本発明の製造方法により得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子は、梱包材、食品容器、断熱建材に使用できるが、特に食品容器に適している。   The production method of the present invention can be used to reuse foamed polystyrene having a dirt like a foamed polystyrene box, which has been difficult to reuse. The recycled foamable styrene resin particles obtained by the production method of the present invention can be used for packaging materials, food containers, and heat insulating building materials, but are particularly suitable for food containers.

Claims (8)

回収ポリスチレンをバージンのスチレンモノマーに溶解した溶解液を懸濁重合して得られる内層と、
バージンのスチレンモノマーの重合体からなる表面層を有し、
発泡剤が含浸している、再生発泡性スチレン系樹脂粒子。
An inner layer obtained by suspension polymerization of a solution obtained by dissolving the recovered polystyrene in styrene monomer of virgin;
It has a surface layer made of a polymer of virgin styrene monomer,
Regenerated foamable styrene resin particles impregnated with a foaming agent.
前記表面層の重量平均分子量が、前記内層の重量平均分子量より高く、
前記表面層が再生発泡性スチレン系樹脂粒子の5重量%以上30重量%以下を占める請求項1記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子。
The weight average molecular weight of the surface layer is higher than the weight average molecular weight of the inner layer;
The regenerated expandable styrene resin particles according to claim 1, wherein the surface layer occupies 5 wt% or more and 30 wt% or less of the regenerated expandable styrene resin particles.
前記発泡剤が、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又はその混合物であって、含浸量が3.5重量%以上8.0重量%以下である請求項1又は2記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子。   The regenerative foaming property according to claim 1 or 2, wherein the foaming agent is an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or a mixture thereof, and the impregnation amount is 3.5 wt% or more and 8.0 wt% or less. Styrenic resin particles. 回収ポリスチレンをバージンのスチレンモノマーに溶解し、
前記溶解液を濾過し、
濾過した溶解液をそのまま懸濁重合し、
重合率70%以上において、重合系内の酸素濃度を5体積%以下に保ちながら、バージンのスチレンモノマーを添加して、表面層としてスチレン系樹脂層を形成し、
発泡剤を含浸する、
再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
The recovered polystyrene is dissolved in virgin styrene monomer,
Filtering the lysate;
Suspension polymerization of the filtered solution as it is,
At a polymerization rate of 70% or more, while maintaining the oxygen concentration in the polymerization system at 5% by volume or less, virgin styrene monomer was added to form a styrene resin layer as a surface layer,
Impregnating with blowing agent,
A method for producing regenerated expandable styrene resin particles.
前記溶解液の濾過を、直径50μm以下の孔を有するフィルターを用いて実施するか、又は
前記溶解液の濾過を、直径50μmを超える孔を有するフィルターを用いて実施し、さらに濾液を沈降分離する請求項4記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
Filtration of the lysate is performed using a filter having pores having a diameter of 50 μm or less, or filtration of the lysate is performed using a filter having pores having a diameter exceeding 50 μm, and the filtrate is further precipitated and separated. The manufacturing method of the regenerated expandable styrene-type resin particle of Claim 4.
前記回収ポリスチレンの重量平均分子量が10万以上30万以下であって、スチレンモノマーに溶解される量が3重量%以上40重量%以下である請求項4又は5記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。   The regenerated expandable styrene resin particles according to claim 4 or 5, wherein the recovered polystyrene has a weight average molecular weight of 100,000 to 300,000 and the amount dissolved in the styrene monomer is 3% to 40% by weight. Manufacturing method. 請求項1〜3のいずれか記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡して得られる再生スチレン系樹脂発泡ビーズ。   Regenerated styrene resin foam beads obtained by foaming the regenerated expandable styrene resin particles according to claim 1. 請求項7記載の再生スチレン系樹脂発泡ビーズを発泡成形して得られる再生発泡スチレン系樹脂成形品。   A regenerated expanded styrene resin molded product obtained by expansion molding of the regenerated styrene resin expanded beads according to claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102268495B1 (en) * 2020-02-28 2021-06-23 군산대학교산학협력단 Reclycled resin composition having excellent mechanical property and water-proof and, article produced thererom

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