JP3306348B2 - スチレン系重合体粒子、その製造方法およびスチレン系樹脂発泡体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱性に優れたス
チレン系樹脂発泡体に関し、より詳しくは熱伝導率が低
く断熱性能に優れたスチレン系樹脂発泡体、その原料と
して使用されるスチレン系重合体粒子および製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】スチレン系樹脂発泡体は、一般に発泡性
スチレン系重合体粒子を原料として、これを水蒸気等で
加熱発泡して一旦予備発泡粒子とし、これを多数の小孔
を有する閉鎖金型内に充填し、再び水蒸気等で加熱発泡
させ、発泡粒子間の空隙を埋めると共に、発泡粒子を相
互に融着させた後、冷却し金型より取り出すことにより
製造される。

【０００３】上記発泡性スチレン系重合体粒子は、通
常、スチレン系単量体を水中に懸濁させ、重合開始剤の
存在下で重合（懸濁重合）し、重合の完了前ないし完了
後に発泡剤等を添加・含浸して製造する方法か、特開昭
４９−２９９４号公報に示されるように、スチレン系重
合体粒子を水中に懸濁させ、これにスチレン系単量体を
連続的もしくは断続的に供給して、重合開始剤の存在下
で重合（シード重合）し、重合の完了前ないし完了後に
発泡剤等を添加・含浸させる方法等により製造される。

【０００４】上記スチレン系樹脂発泡体は、例えば通い
箱、建物の床や壁などの断熱材として使用される。従っ
て、スチレン系樹脂発泡体には高い断熱性能が要求され
るため、熱伝導率を出来る限り低くしなければならな
い。従来、断熱材として使用されるスチレン系樹脂発泡
体は発泡倍率にして３０〜５０倍程度（嵩密度ρが約
０．０３３〜０．０２ｇ／ｃｍ³ ）の発泡体が多用され
ている。その理由としては、スチレン系樹脂発泡体は、
発泡倍率が高くなると（嵩密度が小さくなると）熱伝導
率が高くなり、断熱性能が低下する特質があるからであ
る。

【０００５】例えば特許庁（昭和５７年（１９８２年８
月３日発行の周知・慣用技術集５７（１９８２）−１３
３［３３４７］の８９頁に記載されている「６−２ポリ
スチレン粒子を用いたフォーム（一般用）の物性」にお
ける「１．熱伝導」に示された比重と熱伝導率との関係
を示すグラフによれば発泡倍率３３倍（嵩密度３０ｇ／
ｌ）では熱伝導率が約０．０３０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃
であり、５０倍（嵩密度２０ｇ／ｌ）では約０．０３４
〜０．０３５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であることが示され
ている。

【０００６】同様のことは、特開昭５６−５０９３５号
公報にも記載されている。すなわち、同公報には、ポリ
スチレン等の合成樹脂発泡体では、発泡倍率が２０〜３
０倍で熱伝導率が最低となり、発泡倍率の増加に伴って
熱伝導率も高くなるとある。かかる特開昭５６−５０９
３５号公報では、発泡倍率が２０〜３０倍での熱伝導率
の上昇は、放射熱伝導率の影響を小さくすることにより
解消できるとの知見に基づき、特定の赤外波長に対して
吸収を示す化学構造を有しかつ３００°Ｋでの黒体放射
に対して特定の吸収率を有する添加物を、スチレン系等
の樹脂発泡体に含有させた発泡体が開示されている。

【０００７】しかし、上記のような添加物の配合は、コ
ストアップになるだけでなく、重合や発泡工程にも悪影
響を及ぼすおそれがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、使用するスチレ
ン系樹脂発泡体が、より低い熱伝導率を有すれば、製造
コストや物流コストを低減することができる。例えば、
かかるスチレン系樹脂発泡体を断熱材として使用する場
合には、原料となるスチレンの使用量を低減することが
でき、しかも発泡体の厚みが低減できるため、住宅分野
であれば室内空間を広くできるという利点がある。

【０００９】また通い箱等として使用する場合には、内
容積を広く出来るため、輸送する内容物を多くすること
ができたり、あるいは内容積が同一であれば外寸を小さ
くすることが出来るため、物流コストを低減できるとい
う利点がある。そのため、より低い熱伝導率のスチレン
系樹脂発泡体が要望されている。一般に合成樹脂発泡体
の熱伝導率はその伝導機構から(a) 固相の伝導、(b) 気
相の伝導、(c) 気泡膜間の輻射および(d) 気泡内ガスの
対流に分けられる。高発泡体の場合、高発泡化で樹脂の
占める体積は微小であるので、(a) の固相（樹脂）の伝
導が熱伝導率に占める割合は小さい。(b) の気相の伝導
は、発泡材に分子量の高いフロン系ガスを使用した場合
に熱伝導率を低減する上で有利であるが、次第に発泡体
からガスが逸散し空気と置換されるため、熱伝導率に及
ぼす影響が経時的に低下する。(d) の気泡内ガスの対流
は、気泡径が４ｍｍ以上で認められるものであり、通常
の樹脂発泡体では無視できる。従って、熱伝導率に最も
影響する度合いが高いのは(c) の気泡膜間の輻射という
ことになる。

【００１０】輻射とは、異なる表面温度の相対する２面
間で生ずる伝熱を意味する。発泡体では、気泡を構成す
る固体（樹脂）表面により、輻射伝熱が減衰される効果
が大きい。従って、発泡体の気泡径は輻射熱の遮断に密
接な関係があり、気泡径が小さいほど、単位厚さあたり
の熱流遮断回数（つまり輻射伝熱を減衰させる気泡膜の
数）が多くなり、その結果として熱伝導率は低くなると
考えられる。

【００１１】特公平５７−３４２９６号公報には、発泡
剤と共に特定のチオ尿素系化合物をスチレン系重合体粒
子に含有させて微細な気泡が多数形成された発泡体を得
ることが開示されている。また、特公平５５−４９６３
１号公報には、所定の発泡剤と共に特定のチオジプロピ
オン酸エステルまたはチオジブチル酸エステルをスチレ
ン系重合体粒子に含有させて、上記と同様に微細な気泡
が多数形成された発泡体を得ることが開示されている。

【００１２】ところが、上記各公報に開示の発泡体は、
高発泡（低密度）ではあるが、断熱性能に優れたもので
なかった。また機械的強度をも要求される中低密度領域
（密度が０．０４〜０．０１２５ｇ／ｃｍ³ ）において
も、熱伝導率が低く断熱性能の優れたスチレン系樹脂発
泡体が求められている。

【００１３】そこで本発明の目的は、適度な機械強度を
有すると共に、熱伝導率が低く断熱性に優れた中低密度
領域のスチレン系樹脂発泡体を提供することである。ま
た本発明の他の目的は、スチレン系樹脂発泡体の原料と
して使用されるスチレン系重合体粒子およびその製造方
法を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために詳細に実験を重ねた結果、スチレン系
樹脂の透明度の１つの指標である積分球方式色差計にて
測定した白度が４０〜６０の範囲内にあるスチレン系重
合体粒子に、発泡剤を含浸させて得られる発泡性スチレ
ン系重合体粒子を使用したスチレン系樹脂発泡体は、驚
くべきことに、たとえ中低密度領域（密度が０．０４〜
０．０１２５ｇ／ｃｍ³ ）であっても、熱伝導率が低く
優れた断熱性能を有するという新たな事実を見出し、本
発明を完成するに到った。

【００１５】上記所定の白度を有するスチレン系重合体
粒子は、種粒子としてスチレン系重合体粒子を水性媒体
中に懸濁させ、これにスチレン系単量体を、膨潤したス
チレン系重合体粒子中の重合体の割合が８０〜９５重量
％になるように維持しながら添加し、重合することによ
り製造することができる。前記種粒子は、スチレン系単
量体と重合開始剤とを懸濁させ重合するに際し、重合槽
中の攪拌翼の攪拌速度であって攪拌翼の先端の速度を
１．０〜３．５ｍ／秒に設定することにより製造するこ
とができる。

【００１６】上記所定の白度を有するスチレン系重合体
粒子に、発泡剤を含浸させて発泡性スチレン系重合体粒
子が得られる。この発泡性スチレン系重合体粒子を発泡
させて得られるスチレン系樹脂発泡粒子は、嵩密度ρが
０．０４〜０．０１２５ｇ／ｃｍ³ であり、低い熱伝導
率を有する。

【００１７】前記スチレン系樹脂発泡粒子を金型内に充
填し、加熱・冷却することによりスチレン系樹脂発泡体
が得られる。このスチレン系樹脂発泡体は、嵩密度ρが
０．０４〜０．０１２５ｇ／ｃｍ³ であり、嵩密度ρと
熱伝導率λ（ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）との間に式
（１）：

【００１８】

【数２】

【００１９】なる関係を有するのがよい。これにより、
中低密度領域でありながら、断熱性能に優れたスチレン
系樹脂発泡体が得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明におけるスチレン系樹脂発
泡体は、例えば所定の白度を有するスチレン重合体粒子
に発泡剤を含浸させて発泡性スチレン系重合体粒子を
得、ついで、この発泡性スチレン系重合体粒子を水蒸気
等で予備発泡させてスチレン系樹脂発泡粒子（以下、単
に予備発泡粒子という）を得、さらにこの予備発泡粒子
を所定の金型内に充填し、再び水蒸気等で加熱発泡させ
ることにより製造される。

【００２１】また本発明で得られた上記予備発泡粒子
を、例えば家屋の壁や隙間等に充填することによっても
断熱性を付与すること（パールチャージ法）ができ、従
来の発泡粒子よりも優れた断熱性能を発揮することがで
きる。使用される発泡性スチレン系樹脂粒子は、(i) ス
チレン系単量体を重合開始剤とともに懸濁安定剤を含む
水性媒体中に懸濁して重合（懸濁重合法）し、重合の完
了前ないし完了後に発泡剤を添加・含浸して得られるも
のか、あるいは(ii)種粒子（シード重合用核樹脂粒子）
となるスチレン系樹脂粒子を懸濁安定剤を含む水性媒体
中に懸濁させ、これにスチレン系単量体を重合開始剤と
ともに連続的ないし断続的に供給して重合（シード重合
法）し、重合の完了前ないし完了後に発泡剤を添加・含
浸して得られるもの等が使用される。シード重合法は、
懸濁重合法よりも色差計での白度が４０〜６０の範囲内
にあるスチレン系重合体粒子をより容易に製造できる点
で好ましい。

【００２２】前記所定の白度を有するスチレン系重合体
粒子は、種粒子を懸濁安定剤を含む水性媒体中に懸濁さ
せ、これにスチレン系単量体を連続的ないし断続的に供
給して重合開始剤の存在下で懸濁重合させることにより
得られるが、その際、供給するスチレン系単量体で膨潤
した種粒子（以下、膨潤粒子という）中のスチレン系重
合体の割合を８０〜９５重量％に維持しながら、スチレ
ン系単量体を連続的ないし断続的に添加することが必要
である。

【００２３】本発明において、膨潤粒子中のスチレン系
重合体の割合とは、再沈法を用いて求めたものである。
すなわち、膨潤したスチレン系重合体粒子を適当な溶媒
に溶解させた後、非溶媒を用いてスチレン系重合体を再
沈させ、その再沈された固形分を膨潤粒子の総量で除し
た割合を百分率で表したものである。上記シード重合に
おいて、膨潤粒子中のスチレン系重合体の割合を８０〜
９５重量％の範囲に調整するには、使用する重合開始剤
に応じて重合温度、スチレン単量体の供給速度等を、後
述する実施例のように調整し、制御すればよい。

【００２４】上記膨潤粒子中の重合体の割合を８０重量
％以下でシード重合を行えば、懸濁安定剤等がスチレン
系重合体粒子に混入するため、白度が大きくなり、得ら
れるスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率が大きくなる。一
方、９５重量％以上でシード重合を行えば、原因は定か
でないが、スチレン系樹脂発泡体の熱伝導率が大きくな
る。

【００２５】上記シード重合において、スチレン系重合
体粒子中に重合開始剤を均一に分散させるために、あら
かじめ重合開始剤を溶解したスチレン系単量体を種粒子
に吸収させる初期膨潤工程を採用することができる。そ
の際、吸収させるスチレン系単量体の割合は種粒子に対
して、３５重量％以下、好ましくは３０重量％以下の範
囲にあるように制御しながら初期膨潤工程を進めるのが
よいが、初期膨潤工程後、スチレン単量体を添加する直
前の初期膨潤粒子中の重合体の割合は８０重量％以上に
維持する必要がある。

【００２６】種粒子の使用量は、重合終了時の重合体全
量に対して、１０〜５０重量％、好ましくは１５〜３０
重量％である。使用量が１０重量％未満ではスチレン系
単量体を供給する際に膨潤粒子中の重合体の割合を適正
範囲に制御することが困難となり、微粉末状重合体が発
生して、生産効率が低下する。一方、５０重量％より大
きい場合には、供給するスチレン単量体の使用量が少な
いために白度が適正の範囲に入らず、熱伝導率が大きく
なる。

【００２７】上記スチレン系重合体粒子における白度と
は、ＪＩＳ Ｋ−７１０５に準拠して、下記の方法で測
定した結果から求めた値をいい、スチレン系重合体粒子
の透明度の指標になるものである。スチレン系重合体粒
子の白度が４０〜６０の範囲外であれば、熱伝導率が大
きくなる傾向がある。 装置：積分球方式色差計（日本電色工業（株）製） 方法：石英製の試料容器（３０ｍｍψ×１３ｍｍ、試料
面積３０ｍｍψ) にスチレン系重合体粒子を充填し、標
準板の三刺激値をＹ＝８２．６、Ｘ＝８１．２Ｚ＝９
２．５として反射法により測定した。

【００２８】本発明の製造方法に使用する上記種粒子
は、重合開始剤の存在下、スチレン系単量体を水性媒体
中に懸濁して、必要に応じて分散剤等の添加剤とともに
重合を行う、懸濁重合法により製造される。その際、懸
濁重合段階において、水性媒体を重合槽の攪拌翼の攪拌
速度を翼の先端速度で１．０〜３．５ｍ／秒の範囲にな
るように設定し、重合を行う必要がある。

【００２９】上記攪拌翼は、通常の懸濁重合で慣用のも
のであれば特に限定されるものではなく、例えばピッチ
パドル翼、アンカー翼、フラットパドル翼等の形状を有
する単段または多段で使用できる。なお、多段翼でそれ
ぞれの翼が異なる場合には、速い翼の先端速度を上記範
囲となるように設定すればよい。翼の先端速度が１．０
ｍ／秒以下の場合には、分散系が不安定となり、所望の
粒度が得にくく、好ましくない。逆に、３．５ｍ／秒以
上では分散剤として使用する難水溶性無機化合物等が種
粒子中に混入し、後に行う発泡性スチレン系重合体粒子
用のスチレン系重合体粒子の白度を低下させる原因にな
り、発泡体の熱伝導率が高くなるおそれがある。

【００３０】シード重合法において、種粒子として使用
されるスチレン系重合体粒子は、粒子径が通常０．３〜
１．２ｍｍであり、かつ平均粒子径の±２０％の範囲に
調整したものが使用される。しかし、前記懸濁重合法で
得られたスチレン系重合体粒子は乾燥後、例えば０．３
〜０．４５ｍｍ、０．４５〜０．６ｍｍ、０．６〜０．
９ｍｍ、０．７〜１．０ｍｍのように所望の粒子径に篩
分けした種粒子を使用してもよい。その結果、粒子径の
揃った発泡性スチレン系重合体粒子を効率よく製造でき
る。

【００３１】本発明において使用されるスチレン系単量
体としては、スチレン単独またはスチレンと各種単量体
との組み合わせをあげることができる。スチレンと重合
可能な単量体としては、例えばα−メチルスチレン、パ
ラメチルスチレン等のスチレン誘導体、アクリル酸、メ
タクリル酸、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エス
テル類、ジビニルベンゼンなどがあげられる。この場
合、スチレンは単量体総量の約８０重量％以上であるの
がよい。

【００３２】また重合開始剤としては、いずれも通常の
スチレンの懸濁重合において慣用のラジカル発生型重合
開始剤を用いることができ、例えばベンゾイルパーオキ
サイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチ
ルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート
等の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル、アゾ
ビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物があげられ
る。これらの重合開始剤は、単独であるいは２種以上併
用して用いることができるが、分子量を調整し、残存単
量体を減少させるために、１０時間の半減期を得るため
の分解温度が５０〜８０℃、好ましくは５５〜７５℃の
範囲にある重合開始剤と、分解温度が８０〜１２０℃、
好ましくは８５〜１１０℃の範囲にある異なる重合開始
剤とを併用することが好ましい。

【００３３】スチレン系単量体の小滴を水性媒体中に分
散させるために用いられる懸濁安定剤としては、例えば
従来より懸濁重合で使用されている公知のポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子や、
ピロリン酸マグネシウム、第３リン酸カルシウム等の難
水溶性無機化合物が挙げられる。上記懸濁安定剤のう
ち、本発明では難水溶性無機化合物を使用するのが好ま
しく、その使用量はシード重合終了時の全重合体に対し
て０．０５〜１．０重量％、好ましくは０．１〜０．４
重量％である。

【００３４】上記難水溶性無機化合物を用いる場合に
は、通常アニオン界面活性剤が併用される。かかるアニ
オン系界面活性剤としては、例えばＮ−アシルアミノ酸
またはその塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキ
ルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸スルホン酸
塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫
酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等があげられる。そ
の使用量は、シード重合終了時の全重合体に対して５〜
５００ｐｐｍ、好ましくは３０〜３００ｐｐｍである。

【００３５】本発明で使用する種粒子およびスチレン系
重合体粒子の粒子全体の重量平均分子量は、通常の発泡
成形に適した１００，０００〜８００，０００、好まし
くは２００，０００〜５００，０００の範囲内に調整す
ることが望ましい。重量平均分子量が１００，０００よ
り小さいと発泡成形体の機械強度が低下するおそれがあ
る。逆に、重量平均分子量が８００，０００より大きい
と発泡性能が低下するおそれがある。

【００３６】重合体粒子の平均分子量を、通常の発泡成
形に適合した範囲に調整するには、重合開始剤を効率よ
く働かせることが必要であり、無駄な分解を防ぎながら
重合工程全域でラジカルが発生するように、重合開始剤
の配分、重合温度プログラム、単量体の供給速度、種粒
子中の重合体の割合等を調整し、制御する必要がある。

【００３７】本発明におけるスチレン系重合体粒子に含
浸される発泡剤としては、例えばプロパン、ｎ−ブタ
ン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロ
ペンタン等の脂肪族炭化水素、ＨＣＦＣー１４１ｂ、Ｈ
ＣＦＣー１４２、ＨＣＦＣー１２４、ＨＦＣー１５２
ａ、ＨＦＣ−１３４ａ等のハロゲン化炭素があげられ、
これらの発泡剤は、単独もしくは２種以上併用して用い
ることができる。

【００３８】発泡剤の使用量は、得られる発泡性スチレ
ン系重合体粒子の１〜２０重量％、好ましくは３〜１２
重量％である。なお上記発泡剤は、上記シード重合法に
おいて、重合後期あるいは重合後に圧入して添加し、ス
チレン系重合体粒子に含浸させる。また本発明では、発
泡性スチレン系重合体粒子を製造する際に、溶剤、可塑
剤、滑剤、着色剤等の、通常、発泡性スチレン系重合体
粒子を製造する際に用いられる添加剤を、必要に応じて
適宜使用してもよい。

【００３９】予備発泡は、上記発泡性スチレン系重合体
粒子を水蒸気等を用いて行い、嵩倍数が２５〜８０倍
（嵩密度ρが０．０４〜０．０１２５ｇ／ｃｍ³ ）の予
備発泡粒子を得る。この予備発泡粒子を多数の小孔を有
する閉鎖金型内に充填し、再び加圧水蒸気等で加熱発泡
させ、発泡粒子間の空隙を埋めると共に、発泡粒子を相
互に融着させることにより、スチレン系樹脂発泡体が製
造される。その際、本発明では、金型内への発泡粒子の
充填量を調整するなどして、スチレン系樹脂発泡体は嵩
密度ρが０．０４〜０．０１２５ｇ／ｃｍ³ の範囲にあ
るようにする。

【００４０】ここで嵩密度ρが０．０４ｇ／ｃｍ³ を越
えると樹脂の熱伝導率の影響が大きくなり、従来のスチ
レン系樹脂発泡体の熱伝導率との差は少なくなる。また
嵩密度ρが０．０１２５ｇ／ｃｍ³ 未満では気泡膜によ
る熱の遮断回数が減少し熱伝導率は高くなる。本発明で
は、図２に示すように、嵩密度ρが０．０４〜０．０１
２５ｇ／ｃｍ ³ の範囲にあるスチレン系樹脂発泡体にお
いて、嵩密度ρと熱伝導率λとの間に式（１）：

【００４１】

【数３】

【００４２】なる関係を満たすときは、断熱性に優れた
スチレン系樹脂発泡体が得られる。本発明において熱伝
導率λとは、ＪＩＳ−Ａ−１４１２に準じて、熱伝導率
計を用いて測定（測定温度２０℃）し、平板比較法によ
り求めた値である。

【００４３】

【実施例】以下実施例を挙げて、本発明を詳細に説明す
る。 参考例 〔懸濁重合によるスチレン重合体粒子（種粒子）の製
造〕内容積１００リットルの攪拌機付き重合槽に、水４
０．０リットル、ピロリン酸マグネシウム１００ｇ，ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．８ｇを入れ、
続いて重合槽の攪拌速度を攪拌翼の先端速度においてそ
れぞれ０．８、１．０、２．５、３．５および４．０ｍ
／秒とし、攪拌しながらスチレン４０．０ｋｇ、ベンゾ
イルパーオキサイド９６．０ｇおよびｔ−ブチルパーオ
キシベンゾエート２９．０ｇを添加し、９０℃に昇温し
て重合温度とした。

【００４４】そして、その温度で６時間保持し、さらに
１２５℃に昇温してから２時間後冷却し、粒子状のスチ
レン系重合体を得た。得られた重合体粒子を分級し、粒
子径０．６〜０．９ｍｍのスチレン系重合体粒子（種粒
子）を得た。なお、使用した攪拌翼の形状はフラットパ
ドルまたはピッチパドルのものを使用し、使用した攪拌
翼の形状と攪拌速度との組み合わせを表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１から明らかなように、攪拌翼の先端速
度を１．０〜４．０／秒に設定して懸濁重合を行ったと
き、分散系が良好で、上記所望の粒子径を有する種粒子
（Ｆ−１〜Ｆ−３およびＰ−１〜Ｐ−３）が得られた。
それに反して、攪拌翼の先端速度を０．８／秒に設定し
て懸濁重合を行ったとき、分散系が不安定となり、大粒
子状の核樹脂粒子（Ｆ−０およびＰ−０）しか得られな
かった。 実施例１ 〔シード重合によるスチレン系重合体粒子の製造〕内容
積１００リットルのピッチパドルの攪拌翼を有する攪拌
機付き重合槽に、水３３．０リットル、ピロリン酸マグ
ネシウム１２０ｇ，ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム１．８ｇおよび上記スチレン系重合体粒子（Ｆー
１）１０．０ｋｇを入れて攪拌しながら７５℃まで昇温
した。ついで、スチレン２．７７ｋｇを添加し、これを
重合体粒子（Ｆー１）に吸収させたのち、ベンゾイルパ
ーオキサイド１４４ｇおよびｔ−ブチルパーオキシベン
ゾエート１９．０ｇをスチレン１．５ｋｇに溶解して重
合槽に投入した。それより１時間、７５℃で保った後
に、１０８℃まで２時間かけて昇温（２．８℃／１０
分）しながら、スチレン２５．７ｋｇを２時間かけてポ
ンプで一定量ずつ（１２．８５ｋｇ／時間）重合槽に滴
下、供給した。

【００４７】スチレン単量体を滴下する間に重合槽より
膨潤した樹脂粒子を３０分毎に少量取り出し、水性媒体
と分離した後、粒子表面の水分をガーゼで除去して測定
用試料とした。この試料から２ｇを精秤し、トルエン
（５０ｍｌ）に溶解させた後、メタノール（２リット
ル）を加えてスチレン系重合体粒子を再沈させた。つい
で、再沈させた固形分をガラスフィルターを用いて捕捉
し、恒量になるまで１１０℃の条件下で乾燥した後、固
形分としての重合体の重量Ｘｇを精秤した。膨潤粒子中
の重合体の割合は下記式（２）： 膨潤粒子中の重合体の割合（重量％）＝Ｘ（ｇ）／Ｙ
（ｇ）×１００ より算出した。但し、Ｙは膨潤粒子の重量（本例では２
ｇである。）である。各測定値のうちの最低値を表２に
示した。

【００４８】供給後、１２０℃に昇温してから１時間３
０分後、冷却してスチレン系重合体粒子を得た。得られ
たスチレン系重合体粒子の白度を本文中の記載の方法
（試料として直径が約１．０〜１．２ｍｍに篩分けした
粒子を使用し、この試料を容器に約５．８〜６．１ｇ充
填した。試験数＝３）により測定した。その測定結果
を、使用したスチレン系重合体粒子（種粒子）、７５〜
１０８℃までの昇温時間、スチレン単量体の供給時間お
よび膨潤粒子中の重合体の割合と共に、表２に示す。 〔スチレン系樹脂発泡体の製造〕次に、内容積５リット
ルの攪拌機付き重合槽に、上記製造したスチレン系重合
体粒子１、８００ｇ、水２、２００ｇ、ピロリン酸マグ
ネシウム６．０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム０．３ｇ、トルエン１８．０ｇを入れ、攪拌しなが
ら、９０℃に昇温した後、ブタン１６２ｇを圧入し５時
間保持した。その後３０℃以下まで冷却し、発泡性スチ
レン系重合体粒子を得た。取り出した発泡性スチレン系
重合体粒子を乾燥後、１５℃の恒温室で５日間熟成した
後、蒸気発泡機で所定の嵩密度（ρ＝０．０１４３〜
０．０５ｇ／ｃｍ³ ）を有する予備発泡粒子を得た。

【００４９】この予備発泡粒子を２４時間養成した後、
発泡ポリスチレン用成形機で加熱成形し、成形品寸法
が、２５mm×２００mm×２００mmの板状発泡体を得た。
この板状発泡体を５０℃乾燥室で５日間乾燥した後、熱
伝導率を本文中に記載の方法により求めた。その結果を
上述のスチレン系重合体粒子の白度と共に表３に示す。 実施例２〜７ 使用した種粒子の種類、添加するスチレン単量体の供給
時間および７５℃から１０８℃までの昇温時間を、表２
に示す条件に変更した以外は実施例１と同様にしてスチ
レン系重合体粒子および板状発泡体を得た。各スチレン
系重合体粒子の白度の測定結果を表２に、また各板状発
泡体の熱伝導率の測定結果を表３および４に示す。 比較例１〜１０ 使用した種粒子の種類、添加するスチレン単量体の供給
速度および７５℃から１０８℃までの昇温時間を、表２
に示す条件に変更した以外は実施例１と同様してスチレ
ン系重合体粒子および板状発泡体を得た。各スチレン系
重合体粒子の白度の測定結果を表２に、また各板状発泡
体の熱伝導率の測定結果を表３および４に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】また、各実施例および比較例のスチレン系
重合体粒子の白度と、その重合体粒子より得られた各発
泡倍率ごとの板状発泡体の熱伝導率との関係をプロット
したところ、図１に示す曲線が得られた。図１から、白
度が４０〜６０の範囲にあるスチレン系重合体粒子より
得られた板状発泡体（実施例１〜７）は、比較例の板状
発泡体に比べて熱伝導率が低くなっていることが分か
る。

【００５４】さらに、各実施例および比較例の板状発泡
体における密度と熱伝導率との関係をプロットしたとこ
ろ、両者の境界線として式（１）で表される曲線が導き
出された。その一例として、実施例１、比較例１および
３の板状発泡体における密度と熱伝導率との関係を図２
に示す。図２から明らかなように、各密度ごとの熱伝導
率を比較すると、実施例１における板状発泡体の熱伝導
率は、前記式（１）で表される曲線上の熱伝導率よりも
低いことがわかる。一方、比較例１および３における板
状発泡体の熱伝導率は、前記式（１）で表される曲線上
の熱伝導率よりも高いことがわかる。

【００５５】

【本発明の効果】本発明のスチレン系重合体粒子を使用
することにより、適度な機械強度を有し、かつ熱伝導率
が低く断熱性に優れた、中低密度領域のスチレン系樹脂
発泡体が得られるという効果がある。かかるスチレン系
樹脂発泡体は、熱伝導率が低く断熱性に優れているの
で、それだけ原料樹脂の使用量を低減でき、より安価に
成形品を製造することができる。

【００５６】また上記スチレン系樹脂発泡体は、同じ嵩
密度（従って同じ機械強度）であっても、高い断熱性能
を有するために発泡体の厚みを薄くできるので、従来の
成形品よりも内容積の拡張が図れるという効果がある。
従って、本発明のスチレン系樹脂発泡体は、例えば漁
箱、通い箱、建築用断熱材として使用するのに最適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】各実施例および比較例で得たスチレン系重合体
粒子の白度と、その重合体粒子より得られた各嵩発泡倍
率ごとの板状発泡体の熱伝導率との関係を示すグラフで
ある。

【図２】実施例１、比較例１および３における板状発泡
体の密度と熱伝導率との関係を示すグラフである。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 9/16 C08F 12/00 - 12/34 C08F 2/18

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡性スチレン系重合体粒子の製造に使用
   されるスチレン系重合体粒子であって、積分球方式色差
   計にて測定した白度が４０〜６０であることを特徴とす
   るスチレン系重合体粒子。
2. 【請求項２】種粒子としてスチレン系重合体粒子を水性
   媒体中に懸濁させ、これにスチレン系単量体を添加し膨
   潤させながら重合を行うスチレン系重合体粒子の製造方
   法であって、 膨潤した前記スチレン系重合体粒子中の重合体の割合を
   ８０〜９５重量％に維持しながらスチレン系単量体を添
   加することを特徴とする請求項１記載のスチレン系重合
   体粒子の製造方法。
3. 【請求項３】種粒子となる前記スチレン系重合体粒子
   が、スチレン系単量体と重合開始剤とを水性媒体中に懸
   濁させ重合するのに際し、重合槽中の攪拌翼の攪拌速度
   であって攪拌翼の先端の速度を１．０〜３．５ｍ／秒に
   設定することにより得られる請求項２記載のスチレン系
   重合体粒子の製造方法。
4. 【請求項４】請求項１記載のスチレン系重合体粒子に発
   泡剤を含浸させて得られる発泡性スチレン系重合体粒
   子。
5. 【請求項５】請求項４記載の発泡性スチレン系重合体粒
   子を発泡して得られる、嵩密度ρが０．０４〜０．０１
   ２５ｇ／ｃｍ³ であるスチレン系樹脂発泡粒子。
6. 【請求項６】請求項４記載の発泡性スチレン系重合体粒
   子を発泡して得られるスチレン系樹脂発泡体。
7. 【請求項７】嵩密度ρが０．０４〜０．０１２５ｇ／ｃ
   ｍ³ であり、嵩密度ρと熱伝導率λ（ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
   ・℃）との間に式（１）： 【数１】 なる関係を有することを特徴とする請求項６記載のスチ
   レン系樹脂発泡体。