JP3414084B2

JP3414084B2 - 発泡性スチレン系樹脂粒子

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Publication number: JP3414084B2
Application number: JP30679795A
Authority: JP
Inventors: 武夫小杉; 直樹中山
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2003-06-09
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JPH09124831A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡性スチレン系
樹脂粒子に関する。より詳しくは、本発明は、予備発泡
過程で形成されるセル構造において、発泡性スチレン系
樹脂粒子にセル形成剤を加えず、また該粒子の熟成処理
を行なわずとも、良好なセルが形成され、さらに該粒子
を高温保管した後もセル構造が変化しない発泡性スチレ
ン系樹脂粒子に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発泡性スチレン系樹脂粒子は、
水性媒体中でのスチレン系単量体の懸濁重合によりスチ
レン系（重合体）樹脂粒子を合成し、次いで、該スチレ
ン系樹脂粒子に発泡剤（ブタン、ペンタン等）を含浸さ
せることにより、製造されている。そして、発泡性スチ
レン系樹脂粒子は、その後、予備発泡を含む発泡化処理
を経て発泡成形品（発泡スチロール製品）に加工され
る。最終的に生産された発泡成形品は、家電製品用等の
梱包材、建築用ボードおよび断熱ブロック、魚箱等の断
熱容器、並びに、即席食品カップ等の広範な用途に利用
されている。また、近年においては、スチレン系発泡成
形品は、道路等の土木工事における埋設ブロックとして
も利用されている。

【０００３】ところで、スチレン系発泡成形品を構成す
る個々の発泡粒子のセル構造（セルサイズ）は、スチレ
ン系発泡成形品の種々の品質特性、特に耐熱性、断熱
性、硬さ、表面の光沢、並びに切断面の外観の性状（見
栄え）などを決定する大変重要な因子である。また、発
泡粒子のセルサイズは、発泡成形後の冷却時間の長短を
決定する因子でもある。かように発泡粒子のセルサイズ
はスチレン系発泡成形品の品質および生産性に関与する
重要なパラメータであるが、実際のセルサイズ値は主に
予備発泡の過程において決定される。一般に、予備発泡
粒子がその切断面について５０μｍないし１５０μｍの
範囲のセルサイズを有するところのものがより望ましい
ものと考えられている。このため、従来においては、所
望のセルサイズを達成するために、通常、発泡性スチレ
ン系樹脂粒子をある期間の間（常温常圧下で）保存する
熟成処理を為すことにより、それより得られる予備発泡
粒子のセル構造をより微細にかつより均一にするという
方法が一般に採られてきた。

【０００４】しかし、この熟成処理は、普通、数日ない
し約１か月の期間を必要とする処理であり、さらに、暑
い季節（夏季）にあっては、発泡性スチレン系樹脂粒子
を温度２０℃以下の低温倉庫等の中で保管することが必
要とされる。夏季のような高温（例えば３５℃〜４５
℃）下において発泡性スチレン系樹脂粒子を熟成処理す
ると、得られる予備発泡粒子のセルサイズは粗大化しま
た不均一なものになるからである。従って、長期間の熟
成処理は、多量の製品在庫を長期にわたって保有する必
要を生じ、また低温の保管は、そのための冷蔵設備およ
びその運転費を余計に必要とする。いずれも、製品管理
の面で重大な問題となる。また、低温において熟成処理
が為された発泡性スチレン系樹脂粒子を再び高温（例え
ば３５℃〜４５℃）下に置くと、それより得られる予備
発泡粒子のセルサイズは、粗大化しかつ不均一なものに
なるという現象が見られる。従って、夏季における保管
においては、また船で（特に樹脂粒子を温度の比較的高
い船底に積み入れて）輸送する場合等においては、発泡
性スチレン系樹脂粒子が常に低温の状態に維持されるよ
うに細心の注意を払う必要がある。

【０００５】かかる事情より、熟成期間の短縮化等を目
標として、従来、次に示すような、いくつかの提案や試
みがなされてきた。特公昭 53-2910号公報、特開昭 59-166538号公報、同
59-168037号公報等に開示されるように、特定の脂肪酸
アミドの存在下でスチレン等のビニル系モノマーの懸濁
重合を行ない、得られる樹脂粒子についてセルサイズの
微細化、均一化を図る方法。特開昭 57-96027 号公報、同 57-96028 号公報、同 5
7-96029 号公報、特公昭59-2692号公報等に開示される
ように、特定のアニオン界面活性剤を含む水性媒体中で
スチレン系モノマーの懸濁重合を行ない、得られる樹脂
粒子についてセル（気泡）数を調節する方法。特開昭 59-207941号公報、特公平 3-192134 号公報等
に開示されるように、特定のポリマーをセル調節剤とし
て添加することにより、得られる樹脂粒子についてセル
サイズの適性化を図る方法。特開平 3-42212号公報等に開示されるように、特殊な
熟成処理を採用することにより、得られる樹脂粒子につ
いて所望のセルサイズの達成を図る方法。一般に、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡したとき
に形成されるセル構造は、発泡性スチレン系樹脂粒子が
保管される雰囲気の温度、発泡性スチレン系樹脂粒子の
内部の可塑性および分子量などにより大きく影響され
る。発泡性スチレン系樹脂粒子の可塑性は、発泡剤の種
類および量、発泡助剤の種類および量、並びに可塑剤の
種類および量などに依存している。例えば、外気温が高
い夏場に保管する場合において、また発泡剤の含有量が
多い製造直後の樹脂粒子において、さらにリサイクルさ
れた低分子量の樹脂粒子においては、予備発泡粒子のセ
ルサイズが粗大となりかつ不均一になることが知られて
いる。而して、かかる影響を軽減するために、上記し
た、セル形成剤を添加する方法（方法ないし方法）
および特別な熟成を為す方法（方法）は採られている
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法および方法は、得られる予備発泡粒子の表面部
については細かいセル構造となるが、該粒子の内部につ
いては大変粗いセル構造となり、全般にセルサイズがよ
り粗大になりやすいという欠点を有する。また、これら
の方法が為された発泡性スチレン系樹脂粒子は、熟成が
一度完了した後に再び３５〜５０℃の高温下に置くと、
得られる予備発泡粒子のセルサイズはさらに粗大化する
という現象が頻繁に見られる。また、上記の方法は、
懸濁重合の際、特定のポリマーを添加するとき、重合液
の懸濁安定性が損なわれ易いという新たな問題をひき起
こす。さらに、上記の方法は、熟成のため、一定の期
間、発泡性スチレン系樹脂粒子を温水中に置く必要があ
るので、生産性の面で好ましくない。また、方法ない
し方法におけるセル形成剤の添加は、経済的に不利で
あるだけでなく、ポリスチレン発泡体の、表面特性等の
諸物性の低下をひき起こすことが知られている。例え
ば、セル形成剤として慣用されるエチレンビスステアリ
ン酸アマイド等は、その添加によって、発泡ポリスチレ
ンの融着を阻害する。そして、この欠点を改良するため
には、さらに別の添加剤を重合系に加えることが必要と
なり、経済性等の面で好ましくない。さらに、最近で
は、ポリスチレン発泡体のリサイクル（再利用）が環境
保護、資源の有効利用などの観点から進められている
が、そのリサイクルを進めるに当って、ポリスチレン発
泡体に含まれるセル形成剤は、リサイクルをより複雑、
困難にする一種の不純物に相当するものであり、セル形
成剤の添加は、ポリスチレン発泡体のリサイクルの面か
らも好ましくない。以上のように、従来の提案はいずれ
も、完全に満足な解決を与えるものではなかった。

【０００７】本発明は、かかる背景に基づいてなされた
ものであって、その第一の課題は、予備発泡されたスチ
レン系樹脂粒子について、特別なセル形成剤（造核剤）
等を添加せずとも、また熟成処理を施さずとも、均一で
かつ良好なセル構造、つまり５０〜１５０μｍのセルサ
イズを形成することができ、さらに、予備発泡粒子のセ
ル構造について経時的な耐熱性が改良され、発泡性スチ
レン系樹脂粒子を高温（典型的には３５℃〜５０℃）の
下に放置しても、そのセル構造の均一性、セル寸法等が
実質的に変化しないところの発泡性スチレン系樹脂粒子
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、発泡性スチ
レン系樹脂粒子の発泡過程においてセル構造が形成され
る機構に関して鋭意研究し、その結果、発泡性スチレン
系樹脂粒子の中に存在する微孔はセル構造の形成に大き
く作用し、かつ、この微孔が重合液（主に水）で充填さ
れていない事は、良好なセル構造の形成にとって重大な
要因であることを見い出した。そして、本発明者はさら
に研究を重ねた結果、発泡性スチレン系樹脂粒子の切断
面において、直径２ないし１０μｍの微孔が断面積１ｍ
ｍ² 当り１００ないし１０００個存在し、かつ、該樹脂
粒子が厚さ１０ｍｍのガラスセル中に媒体の水とともに
充満された試料を使用しそして透過形積分球を用いて該
試料内を透過散乱する光の吸光度を測定したとき、波長
６６０ｎｍの分光について得られる吸光度ｙは、発泡性
スチレン系樹脂粒子の平均粒子径ｘ（ｍｍ）との間に式
ｙ≧−０．４５ｘ^1/2 ＋１．３９で表わされる関係が
成り立つと、それより得られる予備発泡粒子について、
特別なセル形成剤（造核剤）を添加せずともまた熟成処
理を施さずとも、均一でかつ良好なセル構造（５０〜１
５０μｍのセルサイズ）を形成することができ、さらに
発泡性スチレン系樹脂粒子を高温（３５℃〜５０℃の温
度）の下に放置しても、そのセル構造の均一性および各
セルの大きさが実質的に変化しないことを見い出し、本
発明を完成するに至った。

【０００９】したがって、本発明は、発泡性スチレン系
樹脂粒子の切断面において微孔（直径２ないし１０μｍ
の微孔）が断面積１ｍｍ² 当り１００ないし１０００個
存在し、かつ、該樹脂粒子が厚さ１０ｍｍのガラスセル
中に媒体の水とともに充満された試料を使用しそして透
過形積分球を用いて該試料内を透過散乱する光の吸光度
を測定したとき、波長６６０ｎｍの分光について得られ
る吸光度ｙは、発泡性スチレン系樹脂粒子の平均粒子径
ｘ（ｍｍ）との間に式ｙ≧−０．４５ｘ^1/2＋１．３
９で表わされる関係が成り立つことを特徴とする、発泡
性スチレン系樹脂粒子に関する。本発明のより好ましい
態様は、上記の発泡性スチレン系樹脂粒子において、発
泡剤を５ないし１０重量％含有するものに関し、また、
樹脂粒子の直径が０．５ｍｍないし２．０ｍｍの範囲で
あるものに関する。

【００１０】発泡性スチレン系樹脂粒子は、一般に、ス
チレン系単量体の懸濁重合によってスチレン系樹脂粒子
を作り、続いてこれに発泡剤を含浸することにより、製
造されるが、その常用の製造過程を通じて、樹脂粒子の
断面において微孔が見出されるところの発泡性スチレン
系樹脂粒子が一般に得られる。なお、この微孔の存在
は、電子顕微鏡を使用して樹脂粒子の切断面を観察する
ことにより、容易に確認することができる。図１は、発
泡性スチレン系樹脂粒子の切断面を５００倍に拡大して
撮影した顕微鏡写真であり、この写真を見てわかるよう
に、数多くの微孔の存在が明らかに認められる。この図
に示すように、発泡性スチレン系樹脂粒子内に形成され
る微孔は、一般に２ないし１０μｍの直径を有する、多
くはほぼ球形の孔である。

【００１１】また一般に、発泡性スチレン系樹脂粒子内
の微孔の中は、懸濁重合および発泡剤含浸の過程で侵入
したと考えられる重合液（主に水）により満たされてい
る。このため、発泡性スチレン系樹脂粒子は、水分の屈
折率の影響を受け、比較的透明な樹脂粒子となってい
る。その一方、かように透明な発泡性スチレン系樹脂粒
子も、適当な乾燥処理により、樹脂粒子の微孔から水分
を減少せしめて、微孔中の水分を減少した状態にするこ
とができる。この状態となった発泡性スチレン系樹脂粒
子は、樹脂粒子中に侵入した光が、微孔中の水分が減少
した部分（空の部分）において散乱するため、白く濁っ
た樹脂粒子となる。従って、この白濁度は、樹脂粒子の
微孔の大きさ、数、そして、微孔中の水分の減少度合い
によって決定される。本発明は、係る事実に着目して、
透過形積分球を用いて発泡性スチレン系樹脂粒子内を透
過する散乱光のうち、波長６６０ｎｍの分光についての
吸光度を測定することにより、予備発泡粒子の均一なセ
ル構造の形成に密接に関連するところの発泡性スチレン
系樹脂粒子の白濁の度合を定量化したものである。

【００１２】すなわち、本発明は、発泡性スチレン系樹
脂粒子が厚さ１０ｍｍのガラスセル中に媒体の水ととも
に充満された試料を使用し、そして透過形積分球を用い
て該試料内を透過散乱する光の吸光度を測定したとき、
波長６６０ｎｍの分光について得られる吸光度ｙは、発
泡性スチレン系樹脂粒子の平均粒子径ｘ（ｍｍ）との間
に式ｙ≧−０．４５ｘ^1/2 ＋１．３９で表される関係
が成り立つことを特徴とするものである。例えば、発泡
性スチレン系樹脂粒子が半透明で、吸光度ｙが上記関係
式を満足しない、平均粒子径１．０ｍｍの発泡性スチレ
ン系樹脂粒子にあっては、吸光度ｙは０．８５〜０．９
３の範囲にある。この様な発泡性スチレン系樹脂粒子
は、予備発泡を行っても、得られる予備発泡粒子のセル
構造は通常、不均一なものになる。従って、かかる発泡
性スチレン系樹脂粒子については、通常、約２０℃以下
の倉庫内で、密閉容器により、長期間の低温保管（熟成
養生期間）が必要となる。また、この種の発泡性スチレ
ン系樹脂粒子は、一度熟成が終了した後、３５〜５０℃
の高温（夏期の倉庫内や運搬車両内等）で保管すると、
樹脂粒子中の微孔の数が急激に減少し、透明な粒子に変
化する。例えば、平均粒子径１．０ｍｍの発泡性スチレ
ン系樹脂粒子にあっては、吸光度ｙは、０．７５〜０．
８４の範囲にさらに減少し、予備発泡を行なうと、得ら
れる予備発泡粒子のセル構造は極めて粗大なものとな
り、品質面等で多くの問題を生じてくる。

【００１３】これに対して、吸光度ｙが上記の関係式を
満足するとき（例えば、平均粒子径１．０ｍｍの発泡性
スチレン系樹脂粒子にあっては、吸光度ｙが０．９４以
上であるとき）、発泡性スチレン系樹脂粒子は、白濁し
た状態にあり、得られる予備発泡粒子は、特別な熟成養
生期間なしの製造直後でも、セルサイズ５０〜１５０μ
ｍの均一でかつ良好なセル構造を有するものとなる。し
かも、懸濁重合時のセル形成剤等の添加等が不要であ
り、また、該発泡性スチレン系樹脂粒子を３５〜５０℃
の高温の密閉容器内等に保管しても、吸光度ｙにほとん
ど変化を生じることなく、得られる予備発泡粒子のセル
構造は、保管前と同様の、均一で良好な状態が維持され
る。

【００１４】また、本発明者は、発泡性スチレン系樹脂
粒子内の微孔の状態、特に個数が予備発泡粒子における
セル構造の状態と大変密接な関係があることを見出した
のである。これは、発泡性スチレン系樹脂粒子の発泡過
程において樹脂粒子内の微孔が発泡の起点となることに
よるものと推量される。従って、本発明は、上記白濁状
態を規定するとともに発泡性スチレン系樹脂粒子内の微
孔の存在数を定量化したものである。本発明の発泡性ス
チレン系樹脂粒子は、該粒子切断面において、直径２な
いし１０μｍの微孔が断面積１ｍｍ² 当り１００ないし
１０００個、より好ましくは１００ないし６００個存在
するものである。発泡性スチレン系樹脂粒子において、
前記吸光度ｙと粒径ｘとの関係式を満足し、微孔の存在
個数がこの範囲にあるとき、得られる予備発泡粒子は、
セルサイズ５０〜１５０μｍの均一でかつ良好なセル構
造を形成することができ、しかもそのようなセル構造の
形成にあたってセル形成剤の添加等が不要である。ま
た、発泡性スチレン系樹脂粒子を３５℃〜５０℃の高温
の密閉容器内等に保管しても、得られる予備発泡粒子の
セル構造は、保管前と同様の、均一で良好な状態が維持
される。

【００１５】これに対して、発泡性スチレン系樹脂粒子
内の微孔が断面積１ｍｍ² 当たり１００個未満であると
きもしくは微孔が全く存在しないとき、得られる予備発
泡粒子は、セルサイズが１５０μｍを超え、粗大なセル
構造を有するものとなる（通常、これを防止するために
重合時にセル形成剤の添加等が行われる。）。また、最
終的に得られた発泡性スチレン系成形品を切断したとき
の切断面の性状が大変悪いものになり、さらに、該成形
品の断熱性能等も低下するという問題を生じる。また、
発泡性スチレン系樹脂粒子内の微孔が断面積１ｍｍ² 当
たり１０００個を超えるとき、得られる予備発泡粒子
は、セルサイズが５０μｍ未満となり、発泡成形時、収
縮が起きやすくなり、さらに、発泡性スチレン系成形品
の表面強度が大きく低下するという品質上重大な問題を
生じる。

【００１６】このように、発泡性スチレン系樹脂粒子の
白濁状態が該粒子の熟成状態を大きく変化させ、かつ、
発泡性スチレン系樹脂粒子内の微孔の個数が予備発泡粒
子のセル構造の形成に重大な役割を演じることは、従来
知られていなかった事項であり、本発明者により初めて
見出された事実である。

【００１７】

【発明の実施の形態】また、本発明は、樹脂粒子中の微
孔の数および吸光度ｙに関する条件以外について、例え
ば発泡性スチレン系樹脂粒子の組成およびその製造方法
に関して、特に限定するものでない。本発明に係るスチ
レン系樹脂粒子は、一般に、水性媒体中でのスチレン系
単量体の懸濁重合により製造される。ここでのスチレン
系単量体には、単独のスチレンの他に、α−メチルスチ
レン、ｐ−クロロスチレン等の置換スチレン、またメチ
ルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルメタク
リレート、ブチルアクリレート等の（メタ）アクリレー
ト、さらに、アクリロニトリル、ビニルトルエン、ビニ
ルカルバゾール等のビニル系単量体、並びに、スチレン
およびスチレンと共重合可能な上記の置換スチレンもし
くはビニル系単量体との組合せが含まれる。従って、本
発明に適用されるスチレン系樹脂粒子としては、ポリス
チレン、およびポリα−メチルスチレン、ポリｐ−クロ
ロスチレン等のポリ置換スチレンの他、スチレンと置換
スチレン（例えばα−メチルスチレン等）との共重合
体、あるいは、スチレンとビニル系単量体（例えばアク
リロニトリル）との共重合体が挙げられる。

【００１８】また、上記のスチレン系単量体の懸濁重合
の際にはラジカル開始剤が使用されるが、そのラジカル
開始剤としては、一般的なラジカル重合に使用される重
合開始剤、例えば、過酸化ベンゾイル、過安息香酸ブチ
ル、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等の有機過酸化
物、あるいはアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合
物が挙げられる。また、上記の懸濁重合に使用される分
散剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸マ
グネシウム、ハイドロキシアパタイト等の難水溶性無機
塩、または、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高分子が挙げられる。
さらに、上記分散剤と組み合せて使用される分散助剤と
しては、ドデシルフェニルオキサイドジスルホン酸塩、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィ
ンスルホン酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン
オクチルフェノールエーテル等のノニオン界面活性剤が
挙げられる。

【００１９】発泡性スチレン系樹脂粒子は、発泡剤を上
記のスチレン系樹脂粒子に含浸させることにより、より
具体的には、スチレン系単量体の懸濁重合の過程におい
て発泡剤を懸濁系内に圧入して生成されたスチレン系重
合体の粒子に含浸させることにより、また、スチレン系
単量体の懸濁重合の終了後において発泡剤を懸濁系内に
圧入してスチレン系重合体の粒子に含浸させることによ
り、作られる。発泡剤としては、例えばプロパン、ブタ
ン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ヘキサン等の脂肪族
炭化水素、または、塩化メチル、フレオン等のハロゲン
化炭化水素が利用される。これら発泡剤は、単独で使用
してもよく、また二種以上の組合せで使用してもよい。
しかしながら、発泡性スチレン系樹脂粒子の内部に含ま
れる水分を除去する際、発泡剤の逸散がより少ないとい
う観点から、発泡剤としては、ブタンまたはペンタンが
より好ましい。発泡性スチレン系樹脂粒子は、上記の発
泡剤を通常、３ないし１５重量％、好ましくは４ないし
１０重量％、更に好ましくは５ないし７重量％、含有す
る。発泡性スチレン系樹脂粒子は、上記の他に、所望に
より、発泡助剤、可塑剤、難燃化剤などを含有すること
ができる。適する発泡助剤としては、トルエン、キシレ
ン、シクロヘキサン等、溶剤が挙げられる。また、適す
る可塑剤としては、ＤＯＰ、ＤＯＡ、ＤＢＰ、ヤシ油、
パーム油等が挙げられる。さらに、適する難燃化剤とし
ては、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモビス
フェノールＡおよびペンタブロモモノクロルシクロヘキ
サン等が挙げられる。

【００２０】本発明は、従来より慣用されているセル形
成剤（造核剤）の添加が不要になるという利点を有する
ものであるが、もっとも、そのようなセル形成剤を添加
することは何ら差し支えない。適するセル形成剤として
は、例えば、エチレンビスステアリン酸アマイド等、上
記の特許公報に記載されたものが挙げられる。

【００２１】而して、作られた発泡性スチレン系樹脂粒
子は、従来より通常、ドライヤーを用いた乾燥処理を行
なった後、所定の粒子径のものに分別され、次いで、ブ
レンド剤（例えば滑剤）が分別された樹脂粒子に混合さ
れ、その後、ドラム缶等の中に密封、梱包される。そし
て、必要により、発泡性スチレン系樹脂粒子を任意の見
かけ比重にまで予備発泡し、次いで、常法に従い、予備
発泡粒子を金型等の成形型内に充填し、そして蒸気を用
いて加熱発泡することにより、予備発泡粒子が相互に融
着した所望の形状（寸法）の発泡成形品が作られる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を示すことにより、本
発明をより詳細に説明する。実施例１

【００２３】−発泡性スチレン系樹脂粒子の製造− 最初に、プロペラ型攪拌機を備えた重合容器（オートク
レーブ、容量５リットル）内に、水性媒体としてイオン
交換水１８００gr、リン酸三カルシウム５．４grおよび
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５４grを
各々投入し、続いて、攪拌しながら、スチレン単量体１
８００grおよび、重合開始剤として過酸化ベンゾイル
５．４９gr重量部とｔ−ブチルパーオキシベンゾエート
１．８grの組合せをそれぞれ添加し、十分に分散させ、
次いで、この懸濁系を９０℃に昇温し、その温度にて５
時間の間重合を進行させてポリスチレン粒子を生成し
た。重合の終了の後に、発泡剤のｎ−ペンタン１２０gr
および発泡助剤のトルエン５．４grを重合容器内に圧入
し、次いで、該反応系を１２０℃に昇温し、その状態を
３時間保持することにより、発泡剤をポリスチレン粒子
に含浸せしめた。この処理の後、重合反応系を室温まで
冷却し、生成した発泡性スチレン系樹脂粒子を重合容器
より取り出した。その後、得られた発泡性スチレン系樹
脂粒子を酸洗浄し、続いて遠心分離機を用いて脱水し、
次いで脱水された発泡性スチレン系樹脂粒子より、篩を
用いた分級により平均粒径０．５ｍｍ（０．４〜０．６
ｍｍ）、平均粒径０．８ｍｍ（０．７〜０．９ｍｍ）、
平均粒径１．１ｍｍ（１．０〜１．２ｍｍ）、平均粒径
１．５ｍｍ（１．４〜１．６ｍｍ）および平均粒径２．
０ｍｍ（１．９〜２．１ｍｍ）の各粒子をそれぞれ分別
した。

【００２４】−発泡性スチレン系樹脂粒子の吸光度調整
− 発泡性スチレン系樹脂粒子を本発明の吸光度条件の範囲
に調整するには、発泡性スチレン系樹脂粒子内の微孔中
の水分を調整するのが最も容易である。例えば、上記懸
濁重合後の発泡性スチレン系樹脂粒子の脱水時に、通常
の脱水時間より長くするか、脱水後、通風工程などを付
加するのみで十分である。１５℃〜３５℃の乾燥風を利
用する場合、１〜６時間の通風状態に発泡性スチレン系
樹脂粒子を晒すだけでよい。本実施例においては、発泡
性スチレン系樹脂粒子と懸濁重合液を分離した後、室温
（約２５℃）で５時間吸引乾燥した。そして、この吸光
度ｙ調整を処理した該粒子と未処理の粒子に関して、セ
ルサイズ等の諸特性を比較してみることとした。

【００２５】−発泡性スチレン系樹脂粒子中の微孔の数
の計量− 発泡性スチレン系樹脂粒子は、発泡剤の含有により、室
温下では大変柔軟な粒子であるため、正確な切断面の状
態を観察することは困難である。そこで、試料の発泡性
スチレン系樹脂粒子を液体窒素中に浸漬して凍結させ、
次いで、鋭利なナイフを用いて凍結状態の発泡性スチレ
ン系樹脂粒子を切断し、その切断面を電子顕微鏡で観察
するとともに写真を撮影し、そして、得られた電子顕微
鏡写真より、断面積１ｍｍ² 当りの、直径２ないし１０
μｍの微孔の個数を算出した。

【００２６】−発泡性スチレン系樹脂粒子の吸光度ｙの
測定− 発泡性スチレン系樹脂粒子を厚さ１０ｍｍのガラスセル
の中に高密度充填し、そこにアルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウム０．５％水溶液を加えて、試料とした。界
面活性剤の添加は、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に
おける光反射等の悪影響を抑え、吸光度の測定をより正
確なものにするためである。なお、ブロッキング防止剤
等の添加剤、例えば硬化ひまし油、エチレンビスステア
リン酸アマイド、ステアリン酸亜鉛がブレンドされ、発
泡性スチレン系樹脂粒子の表面を被覆している場合に
は、メタノール等を用いた洗浄により、これら添加剤を
予め除去しておく。また、炭酸カルシウム、燐酸カルシ
ウム等の無機物が発泡性スチレン系樹脂粒子に付着して
いる場合には、塩酸等を用いた洗浄により、無機物を予
め除去してから、吸光度ｙの測定に取りかかる。次に、
発泡性スチレン系樹脂粒子がガラスセル中に媒体の水と
ともに充満された上記の試料について、日立製作所製Ｖ
-3000 形分光光度計を使用し、透過形６０φ積分球を用
いて、試料内を透過散乱する光の吸光度ｙ（波長６６０
ｎｍの分光について）を測定した。

【００２７】−発泡性スチレン系樹脂粒子の熟成および
高温保管− 熟成処理は、通常発泡性スチレン系樹脂粒子の製造にお
いて行なわれているように密閉容器中に発泡性スチレン
系樹脂粒子を入れ、２０℃で一定期間保持した後、予備
発泡させた。また、高温保管は、夏期等の悪条件での保
管を想定し、密閉容器中に発泡性スチレン系樹脂粒子を
入れ、４５℃で一定期間保持した後、予備発泡させた。

【００２８】−予備発泡粒子の製造とセル構造の評価− ブロッキング防止剤のステアリン酸亜鉛を発泡性スチレ
ン系樹脂粒子に０．２重量部添加し、攪拌によりブレン
ドし、その後、これを蒸気により嵩倍率５０倍に発泡し
て、予備発泡粒子を得た。そして、得られた予備発泡粒
子の切断面を電子顕微鏡により観察しセルの均一性を評
価するとともに、その切断面を写真撮影することによ
り、予備発泡粒子の平均セルサイズを決定した。

【００２９】表１は、各平均粒径の発泡性スチレン系樹
脂粒子に関して、切断面の微孔の個数（断面積１ｍｍ²
当り）、吸光度ｙ、および予備発泡粒子のセルサイズ、
セルの均一性評価の結果をまとめたものである。

【００３０】図２は、例１ないし例１０について、吸光
度ｙと平均粒径ｘ(mm)との関係を示したグラフである。
同図中の曲線Ａは、式ｙ＝−０．４５ｘ^1/2 ＋１．３
９で表わされる関数である。図２に示されるように、吸
光度調整された発泡性ポリスチレン粒子にあっては、吸
光度ｙについてｙ＞−０．４５ｘ^1/2 ＋１．３９の関係
が成り立ち、一方、吸光度調整されていない発泡性ポリ
スチレン粒子にあっては、ｙ＜−０．４５ｘ^1/2 ＋１．
３９の関係が成り立つ。したがって、表１および図２よ
り、吸光度ｙが発泡性ポリスチレン粒子の平均粒子径ｘ
（ｍｍ）との間で式ｙ≧−０．４５ｘ^1/2 ＋１．３９
で表わされる関係が成り立つとき、予備発泡粒子につい
て均一でかつ良好なセル構造（セルサイズ１１０）を形
成することができることがわかる。

【００３１】例１ないし例５に示されるように、微孔の
個数が３００個／mm² であっても、吸光度ｙが図２に示
す曲線Ａに達していないときには、発泡性スチレン系樹
脂粒子は、得られる予備発泡粒子のセル構造が製造直後
より不均一であり、このために約１〜５日程度の熟成処
理が必要となる。また、この熟成処理後、４５℃で約１
日保管すると、また、セル構造は不均一となる。例６お
よび例１０に示されるように、吸光度ｙが図２に示す曲
線Ａに達していない場合は、４５℃で約１日保管しても
セル構造に変化は生じない。また、例１１に示されるよ
うに微孔の個数が７０個／mm² であって、吸光度ｙが図
２に示す曲線Ａに達している場合は、４５℃で約１日保
管してもセル構造に変化は生じないが、全体のセル構造
がやや粗大となってしまった。さらにまた、例１２に示
されるように微孔の個数が１１００個／mm² であって、
吸光度ｙが図２に示す曲線Ａに達している場合は、４５
℃で約１日保管してもセル構造に変化は生じないが、全
体のセル構造が細かすぎるものとなってしまった。

【００３２】比較例１懸濁重合の際セル形成剤としてエチレンビスステアリン
酸アマイド（ＥＢＡ）１．８grを添加したことを除い
て、実施例１の手順に従い、発泡性ポリスチレン粒子を
生成した（尚、重合が不安定になるのを防止するため、
分散剤の燐酸三石灰０．７２grを重合開始より２．５時
間後に添加した。）。その後、実施例１と同様に分級に
より、平均粒径１．１ｍｍの発泡性スチレン系樹脂粒子
を得た。但し、吸光度ｙの調整は、実施しなかった。而
して、得られた発泡性ポリスチレン粒子について、実施
例１に記載された測定法および処理条件等に従い、微孔
の数、吸光度ｙを測定するとともに、同様の熟成または
高温保管の処理を行なった。さらに、その後、実施例１
と同様に、予備発泡処理を行ない、得られた予備発泡粒
子のセル構造の均一性を評価しかつそのセルサイズを求
めた。

【００３３】表２は、セル形成剤を添加した発泡性ポリ
スチレン粒子に関して、切断面における微孔の数（断面
積１ｍｍ² 当り）、吸光度ｙ、および予備発泡粒子のセ
ルサイズ、セルの均一性の結果をまとめたものである。

【００３４】例１３に示されるように、セル形成剤（Ｅ
ＢＡ）の添加により、セル構造の均一性は、セル形成剤
を添加しない場合（表１中の例３）と比較して、より改
良されるが、吸光度を調整した例８よりも劣るものであ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特別なセル形成剤（造核剤）等を添加せずとも、また長
時間の熟成処理を施さずとも、得られる予備発泡粒子に
ついて均一でかつ良好なセル構造（５０〜１５０μｍの
セルサイズ）を形成することができ、製造された発泡性
スチレン系樹脂粒子を３５℃〜５０℃のような高温下に
密閉容器内で保管しても、予備発泡粒子のセルの均一性
が維持されかつセル寸法が実質的に変化しないという発
泡性スチレン系樹脂粒子が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】発泡性スチレン系樹脂粒子の切断面を倍率５０
０倍で撮影した電子顕微鏡写真を示す。

【図２】発泡性スチレン系樹脂粒子について、波長６６
０ｎｍの分光についての吸光度ｙと該樹脂粒子の平均粒
子径ｘ（ｍｍ）との関係を表わすグラフである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発泡性スチレン系樹脂粒子の切断面にお
いて微孔が断面積１ｍｍ² 当り１００ないし１０００個
存在し、かつ、該樹脂粒子が厚さ１０ｍｍのガラスセル
中に媒体の水とともに充満された試料を使用しそして透
過形積分球を用いて該試料内を透過散乱する光の吸光度
を測定したとき、波長６６０ｎｍの分光について得られ
る吸光度ｙは、発泡性スチレン系樹脂粒子の平均粒子径
ｘ（ｍｍ）との間に式ｙ≧−０．４５ｘ^1/2 ＋１．３
９で表わされる関係が成り立つことを特徴とする、発泡
性スチレン系樹脂粒子。
【請求項２】発泡剤を５ないし１０重量％含有するこ
とを特徴とする、請求項１記載の発泡性スチレン系樹脂
粒子。
【請求項３】樹脂粒子の直径が０．５ｍｍないし２．
０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１記載の
発泡性スチレン系樹脂粒子。