JP4101706B2 - 発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品 - Google Patents
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Description
【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及びこの発泡性スチレン系樹脂粒子を用いて得られた発泡成形品並びに発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スチレン系樹脂粒子中に物理発泡剤を含浸させてなる発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡粒子を製造し、この予備発泡粒子を成形機の金型内に充填した上で加熱、発泡させて互いに融着一体化させて所望形状を有する発泡成形容器を製造していた。
【０００３】
上述のように、発泡成形容器は、予備発泡粒子自身の発泡圧力によって、予備発泡粒子が発泡してなる発泡粒子同士を熱融着一体してなるものであるが、発泡粒子同士は、これら発泡粒子同士の対向部分において全面的に熱融着しているものではなく、部分的にしか熱融着一体化していない。
【０００４】
従って、発泡成形容器は、たとえ発泡粒子同士が良好な状態、即ち、発泡成形容器の断面において発泡粒子の表面同士が目視にて完全に熱融着一体化した状態であっても、発泡粒子同士の対向部分における非熱融着部分に起因する隙間が内外方向に連続することによって、目視では確認できないような微細な毛細管が発泡成形容器の内外面間に亘って貫通した状態に形成されている。
【０００５】
このことは、発泡成形容器内に界面活性剤を含有する染料水を入れて所定時間に亘って放置すると、発泡成形容器内の染料水が発泡粒子間にできた毛細管を通じて外部に滲み出してくる現象が生じ、この現象によって上記毛細管の存在を確認することができる。
【０００６】
そして、このような発泡成形容器をコーヒーのような飲料用コップとして用いる場合には実用上において何ら支障は生じないものの、発泡成形容器内に油性食品類、例えば、ドーナツ、ハンバーガー、フライドチキン、マーガリンなどのサラダ油、油脂などを含有する食品を長期間に亘って保存しておくと、これら油性食品類に含有されていた油分が発泡成形容器に形成された毛細管を通じて外部に滲み出してくるといった問題点があった。
【０００７】
同様に、発泡成形容器内に、即席麺と共にカレー粉を含有するかやく類を収納して保存しておくと、カレー粉の黄色色素が発泡成形容器の毛細管を通じて発泡成形容器外面に滲み出してきて商品価値が損なわれるといった問題点があった。
【０００８】
そこで、特許文献１には、３．０〜５．５重量％の易揮発性発泡剤を含有する発泡性スチレン系樹脂粒子であって、易揮発性発泡剤の３０〜６０重量％がイソペンタンであり且つ該樹脂粒子１００重量部に対して０．２〜０．５重量部のステアリン酸亜鉛で被覆されてなる発泡性スチレン系樹脂粒子が提案され、更に、実施例中には、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対してポリエチレングリコール０．１重量部及びステアリン酸亜鉛０．３５重量部で被覆してなる発泡性スチレン系樹脂粒子が提案されている。
【０００９】
しかしながら、ポリエチレングリコールは通常、粘稠な液体であると共に、ステアリン酸亜鉛もべとつき感のある固体であることから、これらを均一に発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に被覆させることは困難である。
【００１０】
従って、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面の全面にポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛を確実に被覆しようとすると、ポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛を過剰に用いざるを得ず、その結果、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面の一部において、ポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が過剰に付着した状態となってしまう。
【００１１】
一方、発泡性スチレン系樹脂粒子は、予備発泡機内に供給されるに際し、一端部が予備発泡機に連結、連通された流通管内を予備発泡機に向かって吸引することによって流通管を通じて予備発泡機に供給される。
【００１２】
かかる場合、上述のように、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面の一部においてポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が過剰に付着した状態であると、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡機内に流通管を通じて供給する際に、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に過剰に付着したポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が脱落して流通管の内面に付着し、流通管の内面が汚染されてしまうといった問題点があった。
【００１３】
そして、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させて得られる予備発泡粒子は、その後に発泡成形機の金型内に供給されて加熱発泡されるが、予備発泡粒子を発泡成形機に供給する場合にも、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡機に供給する場合と同様に、一端部が発泡成形機に供給された流通管内を発泡成形機に向かって吸引することによって流通管を通じて行なわれ、かかる場合にも、予備発泡粒子の表面に過剰に付着したポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が脱落して流通管の内面に付着し、流通管の内面が汚染されてしまうといった問題点があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−３３８７２５号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、食品などに含まれた油分やカレー粉などの色素を長期間に亘って内部に保存し或いは界面活性剤などを含む液体を所定時間に亘って内部に収納した場合にあっても外部に滲み出すことのない発泡成形品を得ることができ、しかも、予備発泡機へ移送する際に流通管の内面を略汚染することがない発泡性スチレン系樹脂粒子及びこの発泡性スチレン系樹脂粒子を用いて成形された発泡成形品を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子は、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面が表皮層で被覆されており、この表皮層は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量部と、重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部とからなることを特徴とする。
【００１７】
上記発泡性スチレン系樹脂粒子を構成するスチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系単量体の単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられる。
【００１８】
又、上記スチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体を主成分とする、上記スチレン系単量体とこのスチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体との共重合体であってもよく、このようなビニル単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートの他、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの二官能性単量体などが挙げられる。
【００１９】
なお、上記スチレン系樹脂の重量平均分子量は、１５万〜４０万が好ましく、２５万〜３５万がより好ましい。又、上記発泡性スチレン系樹脂粒子の平均粒径は、０．２〜０．６ｍｍが好ましい。
【００２０】
ここで、発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法としては、汎用の製造方法が用いられ、スチレン系樹脂の懸濁重合時に水性懸濁液中に物理発泡剤を含有させ、スチレン系樹脂粒子中に物理発泡剤を含浸させて発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法、スチレン系樹脂粒子を汎用の方法で製造し、このスチレン系樹脂粒子に物理発泡剤を含浸させる方法などが挙げられる。
【００２１】
上記物理発泡剤としては、特に限定されず、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、シクロペンタンなどの易揮発性脂肪族炭化水素、トリクロロモノフロオロメタン（フロン１１）、ジクロロジフルオロメタン（フロン１２）などのフロン、二酸化炭素、窒素、水などが挙げられる。なお、上記発泡性スチレン系樹脂粒子には、紫外線吸収剤、増量剤、着色剤などの汎用の添加剤が添加されていてもよい。
【００２２】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子の表面は好ましくは全面的に表皮層によって被覆されている。この表皮層は、ステアリン酸亜鉛と、ポリエチレングリコール水溶液とからなる。
【００２３】
上記表皮層を構成するステアリン酸亜鉛としては、特に限定されず、例えば、複分解法によって製造されたステアリン酸亜鉛や、直接法によって製造されたステアリン酸亜鉛などが挙げられるが、上記複分解法によって製造されたステアリン酸亜鉛は、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から表皮層の離脱を抑制する効果が顕著であるので好ましい。
【００２４】
ここで、上記複分解法とは、ステアリン酸ナトリウムを５〜１０重量％含有する水溶液中にこの水溶液を７０〜９５℃に保持した状態で塩化亜鉛水溶液を徐々に添加しステアリン酸亜鉛を沈殿として析出させてステアリン酸亜鉛を製造する方法をいう。
【００２５】
なお、沈殿として析出させたステアリン酸亜鉛は、水溶液を静置させることによって水溶液をステアリン酸亜鉛層と水層とに分離させた上で水層を除去した後、得られたステアリン酸亜鉛から塩化ナトリウムを水洗により除去した上でステアリン酸亜鉛を乾燥させることによって単離することができる。
【００２６】
又、上記直接法とは、ステアリン酸を加熱溶融させ、この溶融状態のステアリン酸に水酸化亜鉛を添加して水分がなくなるまで反応を進行させて得られたステアリン酸亜鉛を冷却固化した上で粉砕することによってステアリン酸亜鉛を製造する方法をいう。
【００２７】
そして、上記ステアリン酸亜鉛の平均粒径は、小さいと、発泡成形品の発泡粒子同士の熱融着性が低下する虞れがある一方、大きいと、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面を被覆している表皮層が不均一となり、その結果、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から表皮層が脱落して流通管の内面が汚染されることがあるので、０．５〜４０μｍが好ましく、３〜２５μｍがより好ましい。
【００２８】
なお、上記ステアリン酸亜鉛の平均粒径は下記の要領で測定することができる。即ち、ステアリン酸亜鉛の平均粒径は電気抵抗法によって測定され、具体的には、アパチャー（細孔）の両側に電極が配設されたアパチャー・チューブを、測定対象となるステアリン酸亜鉛が電解液中に懸濁されてなる懸濁液中に浸漬した状態とする。
【００２９】
上記アパチャー・チューブの電極間に上記懸濁液を介して電流を流し、電極間の電気抵抗を測定する。懸濁液中のステアリン酸亜鉛が吸引されてアパチャーを通過する時にステアリン酸亜鉛の体積に相当する電解液が置換されて、電極間の電気抵抗に変化が生じる。この電気抵抗の変化量は粒子の大きさに比例することから、上記電気抵抗の変化量を電圧パルスに変換して増幅、検出することによって粒子体積を算出することができ、この算出された粒子体積に相当する真球の直径をステアリン酸亜鉛の粒径とする。
【００３０】
そして、ステアリン酸亜鉛の平均粒径は、上記の如くして測定された各ステアリン酸亜鉛の粒径の平均をとることにより算出することができ、即ち、本発明のステアリン酸亜鉛の平均粒径は体積平均粒径を意味する。
【００３１】
なお、上記ステアリン酸亜鉛の平均粒径は、例えば、ベックマンコールター株式会社から商品名「コールターマルチサイザーII」で市販されている測定装置を用いて測定することができる。
【００３２】
又、上記表皮層中におけるステアリン酸亜鉛の含有量は、少ないと、発泡性スチレン系樹脂粒子から得られた発泡成形品内に収納した油分が発泡成形品に形成された毛細管を通じて外部に滲み出してくる虞れがある一方、多いと、発泡性スチレン系樹脂粒子同士の熱融着性が低下するので、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して０．３〜０．６重量部に限定される。
【００３３】
次に、上記表皮層を構成するポリエチレングリコールの重量平均分子量は、小さいと、発泡性スチレン系樹脂粒子の表皮層が離脱し易くなる一方、大きいと、発泡性スチレン系樹脂粒子を流通管を通じて該流通管内を予備発泡機に向かって吸引することによって予備発泡機に供給する際に、発泡性スチレン系樹脂粒子の流動性が低下して発泡性スチレン系樹脂粒子の流通速度が低下したり或いは発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管の内面に付着し、この流通管の内面に付着して表面が汚染された発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管の内面からその後に離脱して発泡性スチレン系樹脂粒子中に混入し、得られる発泡成形品の外観を低下させる虞れがあるので、１００〜６００に限定され、２００〜４００が好ましい。
【００３４】
そして、ポリエチレングリコール水溶液中におけるポリエチレングリコールの濃度は、低いと、表皮層が発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から離脱し易くなって上記流通管の内面を汚染する虞れがある一方、高いと、表皮層で発泡性スチレン系樹脂粒子の表面を均一に被覆することができないので、２０〜５０重量％に限定され、２５〜４５重量％が好ましく、３０〜４０重量％がより好ましい。
【００３５】
更に、上記表皮層中におけるポリエチレングリコール水溶液の含有量は、低いと、表皮層が発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から離脱し易くなって上記流通管の内面を汚染する虞れがある一方、高いと、発泡性スチレン系樹脂粒子のべとつきが増して、発泡性スチレン系樹脂粒子を流通管を通じて予備発泡機に供給する際に発泡性スチレン系樹脂粒子の流通速度が低下するので、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して０．１〜０．４重量部に限定され、０．１５〜０．３５重量部が好ましく、０．２〜０．３重量部がより好ましい。
【００３６】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子の表面を上記表皮層で被覆する方法としては、発泡性スチレン系樹脂粒子と、この発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量及び重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部からなる被覆剤とを、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、レーディゲーミキサーなどの汎用の混合機に供給して混合することによって、発泡性スチレン系樹脂の表面に被覆剤を全面的に塗布し、発泡性スチレン系樹脂の表面を被覆剤からなる表皮層で全面的に被覆する方法が挙げられる。
【００３７】
この時、被覆剤として、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量と、重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部とからなる被覆剤を用い、この被覆剤は塗布に際して適度な粘度を有していることから発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に略均一な厚みでもって塗布することができ、その結果、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に略均一な厚みを有する表皮層を適度な厚みでもって形成することができる。
【００３８】
このようにして得られた、表面が表皮層で被覆された発泡性スチレン系樹脂は、予備発泡機で予備発泡されて予備発泡粒子とされ、得られた予備発泡粒子は発泡成形機の金型内に充填された上で加熱蒸気などの加熱媒体により発泡させられて発泡圧によって互いに熱融着一体化して所望形状を有する発泡成形品とされる。なお、予備発泡粒子の嵩密度は、０．０１５〜０．５００ｇ／ｃｍ3 が好ましい。
【００３９】
又、上記発泡成形品としては種々の形態のものが挙げられるが、コップ状、どんぶり状、トレー状、箱状などの発泡成形容器が本発明の作用、効果を効果的に奏する点で好ましく、この発泡成形容器内には、牛脂、大豆油、菜種油等の植物油、ラード、即席麺、シチュー、マヨネーズ、ドレッシングソース、カレールー、バター、マーガリン、ホワイトソース、ヨーグルト類、アイスクリーム、ドーナツ、ハンバーガー、フライドチキン等の油性食品や脂肪食品、界面活性剤を含む水溶液等を収納することができる。
【００４０】
そして、上記発泡成形品は、上述のように、特定割合のステアリン酸亜鉛とポリエチレングリコール水溶液とからなる表皮層で表面が被覆された発泡性スチレン系樹脂粒子同士を発泡、熱融着一体化させて得られたものであることから、発泡成形品における発泡粒子同士の熱融着界面においては、発泡性スチレン系樹脂粒子の表皮層成分が発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく介在した状態となっており、その結果、発泡粒子間に形成された微細な隙間が表皮層成分によって効果的に概ね閉塞された状態となり、発泡成形品の内外面間に亘って貫通する毛細管が発泡成形品に形成されるのを効果的に防止している。
【００４１】
従って、油分を含んだ食品やカレー粉などの色素を含むものを長期間に亘って発泡成形品内に収納し、或いは、界面活性剤を含む液体などを発泡成形品内に収納した場合にあっても、油分や色素、界面活性剤を含んだ液体などが発泡成形品の外面に滲み出るといった事態を略防止することができる。
【００４２】
【実施例】
（実施例１）
攪拌装置を備えたステンレス製の１００リットルのオートクレーブ内に、イオン交換水４００００重量部、平均粒径が０．４ｍｍのポリスチレン粒子４００００重量部、リン酸三カルシウム１２０重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム４．０重量部を供給して１時間かけて１１０℃まで昇温した。
【００４３】
しかる後、上記オートクレーブ内にペンタン３２００重量部を圧入して１１０℃で２時間に亘って放置した後に冷却して水を分離除去した上で乾燥させて、発泡剤としてペンタンが５．５重量％含有された平均粒径０．４ｍｍの発泡性ポリスチレン粒子を得た。
【００４４】
そして、上記発泡性ポリスチレン粒子１００重量部と、直接法により製造された平均粒径が４０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−Ｐ」）０．４重量部及び重量平均分子量が３００であるポリエチレングリコールを３０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．２重量部からなる被覆剤とをスーパーミキサーに供給して５分間に亘って攪拌、混合し、発泡性ポリスチレン粒子の表面に被覆剤を塗布して、被覆剤からなる表皮層で表面全面が略均一に被覆されている発泡性ポリスチレン粒子を得た。
【００４５】
この発泡性ポリスチレン粒子を回転攪拌式予備発泡機にて約９０℃の常圧飽和蒸気によって加熱して予備発泡させて、嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ3 の予備発泡粒子を得た。
【００４６】
次に、上記予備発泡粒子を発泡成形機の金型内に供給、充填し、予備発泡粒子を０．２ＭＰａの水蒸気を用いて６秒間に亘って加熱、発泡させて、内容積量が４５０ｃｍ3 で且つ肉厚が２ｍｍのカップ状の発泡成形容器を得た。なお、カップ状の発泡成形容器は、平面円形状の底面部の外周縁から一定高さの周壁部を上方における斜め外方に向かって突設してなるものであった。
【００４７】
（実施例２）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００４８】
（実施例３）
ステアリン酸亜鉛として、複分解法により製造された平均粒径が１０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−２０００」）０．３重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、ポリエチレングリコール水溶液を０．２重量部の代りに０．３重量部としたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００４９】
（比較例１）
ステアリン酸亜鉛として、複分解法により製造された平均粒径が１０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−２０００」）０．３重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液の代わりに、重量平均分子量が３００のポリエチレングリコール原液０．１重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５０】
（比較例２）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、重量平均分子量が３００であるポリエチレングリコールを１０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．４重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５１】
（比較例３）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、重量平均分子量が３００であるポリエチレングリコールを８０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５２】
（比較例４）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、重量平均分子量が１０００であるポリエチレングリコールを３０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．２重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５３】
（比較例５）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．２重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５４】
上記の如くして得られた発泡性ポリスチレン粒子の表皮層剥離性（表皮層剥離性１）、予備発泡粒子の流動性及び表皮層剥離性（表皮層剥離性２）、並びに、発泡成形容器の油分滲出性及び界面活性剤水溶液滲出性を下記に示した要領で測定し、その結果を表１に示した。
【００５５】
（発泡性ポリスチレン粒子の表皮層剥離性）
図１示したような、内径が２０ｍｍの直条の移送管１を垂直に起立した状態に配設し、この移送管１の上端部に該移送管の上端部を開閉自在に閉止するバルブ２を介して漏斗状の受入部材３を一体的に設けていると共に、移送管１の下端開口部の垂直下方に、縦１３０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み２ｍｍの平面矩形状のアクリル板４をその平滑な上面41が水平方向から３０°だけ傾斜した状態に配設してなる表皮層剥離試験機を用意した。なお、バルブ２の下端からアクリル４の上面41中央部までの上下間隔は１ｍであった。
【００５６】
一方、発泡性ポリスチレン粒子２０００ｇを室温２３℃及び湿度５０％の恒温恒湿槽内に２４時間放置した後、この発泡性ポリスチレン粒子を全て、表皮層剥離試験機の受入部材３内に供給した上でバルブ２を全面的に開放して移送管１内を垂直下方に落下させ、移送管１の下端開口部から流出した発泡性ポリスチレン粒子をアクリル板４の上面41中央部に衝突させた。
【００５７】
そして、発泡性ポリスチレン粒子を衝突させる前のアクリル板４の重量を予め測定しておき、発泡性ポリスチレン粒子２０００ｇの全てをアクリル板４の上面41中央部に衝突させた後のアクリル板４の重量を測定し、アクリル板４の増加量を算出した。
【００５８】
アクリル板の増加量が１００ｍｇ以下、即ち、発泡性ポリスチレン粒子の表面から離脱した表皮層部分の重量が１００ｍｇを超えると、発泡性ポリスチレン粒子及び予備発泡粒子を流通管内に流通させた際に流通管内に発泡性ポリスチレン粒子の表皮層が離脱、付着し、流通管内を閉塞するといった問題が生じる可能性が高い。
【００５９】
（予備発泡粒子の流動性）
上下端が全面的に開放してなる内径が８０ｍｍで且つ高さが７０ｍｍの円筒体を水平面上に起立した状態に載置し、この円筒体内に予備発泡させた直後の予備発泡粒子を円筒体の上端開口端面まで充填した後、円筒体を垂直に上方に向かって徐々に引き上げて除去した。そして、上記円筒体の除去後に形成された、予備発泡粒子からなる円錐形状の山の底面部の直径を測定し、下記基準に基づいて判断した。
【００６０】
なお、上記予備発泡粒子からなる円錐形状の底面部の直径が大きいほど予備発泡粒子の表面のべとつきが少ないことを示し、予備発泡粒子の表面のべとつきが少ないほど、流通管内を円滑に流通させることができると共に流通管の内面に予備発泡粒子が付着しにくくなる。
【００６１】
◎・・・直径が２３ｃｍ以上
○・・・直径が２１ｃｍ以上で且つ２３ｃｍ未満
△・・・直径が１９ｃｍ以上で且つ２１ｃｍ未満
×・・・直径が１９ｃｍ未満
【００６２】
（予備発泡粒子の表皮層剥離性）
予備発泡粒子５００ｇを、目開き０．２５ｍｍのふるい網を備えたふるい機（徳寿工作所社製 商品名「ジャイロシフターＧＳ−ＡＩＨ」）を用いて１０分間ふるった。この要領を１０回繰り返して、総量５０００ｇの予備発泡粒子を上記ふるい機でふるった。
【００６３】
そして、ふるい網を通過した予備発泡粒子の総重量を測定し、ふるい機でふるう前後の予備発泡粒子の総重量の差を算出した。
【００６４】
（発泡成形容器の油分滲出性）
発泡成形容器内に、即席麺に用いられている、カレー粉を含む調味料及びかやくを満杯になるまで供給した上で、発泡成形容器を延伸ポリプロピレンフィルムで全面的に被覆した。次に、上記発泡成形容器を６０℃に保持されたオーブン内に４８時間に亘って放置した。
【００６５】
そして、発泡成形容器の周壁部外面の全面を紙に写し取ると共に、発泡成形容器の周壁部外面に滲み出したカレー粉による黄色色素部分を上記紙に写し取り、写し取った発泡成形容器の周壁部外面全面に対応する部分の紙の重量Ｗ1 を測定する一方、写し取った黄色色素部分に対応する部分の紙の重量Ｗ2 を測定して下記式により百分率を算出し、下記基準により判断した。
油分滲出性（％）＝１００×Ｗ2 ／Ｗ1
【００６６】
◎・・・１０％未満
○・・・１０％以上で且つ２０％未満
×・・・２０％以上
【００６７】
（発泡成形容器の界面活性剤水溶液滲出性）
先ず、水１リットル内にノニオン系界面活性剤（花王社製 商品名「花王エマルゲン８１０」）１．０ｇ及び黒系着色剤（和光純薬社製 商品名「エリオクロムブラックＴ」）０．０５ｇを均一に溶解、分散させて着色水を作製した。
【００６８】
この着色水を発泡成形容器内に満杯となるまで供給して発泡成形容器の周壁部外面に着色水が滲み出てくるのを目視観察し、発泡成形容器内に着色水を供給し終わってから発泡成形容器の周壁部外面に着色水が最初に滲み出してきたのを確認するまでの時間を測定した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子は、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面が表皮層で被覆されており、この表皮層は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量部と、重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部とからなることを特徴とするので、表皮層は発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に概ね均一に形成されており、発泡性スチレン系樹脂粒子を流通管内を流通する際に表皮層が多量に脱落して流通管の内面を汚染するといったことはない。
【００７１】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子は、その表面に表皮層が被覆されていることから、この発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形させて得られる発泡成形品の発泡粒子間に形成された隙間が表皮層成分によって発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく概ね閉塞されており、発泡成形品にその内外面間に亘って貫通する毛細管が形成されるのを阻止している。
【００７２】
従って、発泡成形品内に油分を含んだ食品を長期間に亘って収納したり或いは界面活性剤を含んだ液体を収納した場合にあっても、発泡成形品内に収納した油分や界面活性剤を含んだ液体が外部に滲み出すといったことは殆どなく、発泡成形品を実用上、問題なく用いることができる。
【００７３】
そして、請求項２に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子は、平均粒径が０．５〜４０μｍであることを特徴とするので、表皮層は発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に更に均一に過不足なく形成されており、発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管内を流通する際に表皮層が多量に脱落して流通管の内面を汚染するといったことをより効果的に防止することができる。
【００７４】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形させて得られる発泡成形品は、その発泡粒子間に形成された隙間が表皮層成分によって発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく更に効果的に閉塞された状態となっており、発泡成形品内に収納した油分や界面活性剤を含んだ液体が外部に滲み出すのを更に効果的に防止することができる。
【００７５】
更に、請求項３に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子は、請求項１又は請求項２に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子において、ステアリン酸亜鉛は、複分解法によって製造されたものであることを特徴とするので、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から表皮層が離脱するのを更に効果的に防止することができ、発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管内を流通する際に表皮層が多量に脱落して流通管の内面を汚染するといったことをより効果的に防止することができる。
【００７６】
又、請求項４に記載の発泡成形品は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡し、得られた予備発泡粒子を発泡成形させて得られたことを特徴とするので、発泡成形品の発泡粒子間に形成された隙間が表皮層成分によって発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく概ね閉塞された状態となっており、発泡成形品内に収納した油分や界面活性剤を含んだ液体が外部に滲み出すのを概ね防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表皮層剥離試験機を示した正面図である。
【符号の説明】
１ 移送管
２ バルブ
３ 受入部材
４ アクリル板
【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及びこの発泡性スチレン系樹脂粒子を用いて得られた発泡成形品並びに発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スチレン系樹脂粒子中に物理発泡剤を含浸させてなる発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡粒子を製造し、この予備発泡粒子を成形機の金型内に充填した上で加熱、発泡させて互いに融着一体化させて所望形状を有する発泡成形容器を製造していた。
【０００３】
上述のように、発泡成形容器は、予備発泡粒子自身の発泡圧力によって、予備発泡粒子が発泡してなる発泡粒子同士を熱融着一体してなるものであるが、発泡粒子同士は、これら発泡粒子同士の対向部分において全面的に熱融着しているものではなく、部分的にしか熱融着一体化していない。
【０００４】
従って、発泡成形容器は、たとえ発泡粒子同士が良好な状態、即ち、発泡成形容器の断面において発泡粒子の表面同士が目視にて完全に熱融着一体化した状態であっても、発泡粒子同士の対向部分における非熱融着部分に起因する隙間が内外方向に連続することによって、目視では確認できないような微細な毛細管が発泡成形容器の内外面間に亘って貫通した状態に形成されている。
【０００５】
このことは、発泡成形容器内に界面活性剤を含有する染料水を入れて所定時間に亘って放置すると、発泡成形容器内の染料水が発泡粒子間にできた毛細管を通じて外部に滲み出してくる現象が生じ、この現象によって上記毛細管の存在を確認することができる。
【０００６】
そして、このような発泡成形容器をコーヒーのような飲料用コップとして用いる場合には実用上において何ら支障は生じないものの、発泡成形容器内に油性食品類、例えば、ドーナツ、ハンバーガー、フライドチキン、マーガリンなどのサラダ油、油脂などを含有する食品を長期間に亘って保存しておくと、これら油性食品類に含有されていた油分が発泡成形容器に形成された毛細管を通じて外部に滲み出してくるといった問題点があった。
【０００７】
同様に、発泡成形容器内に、即席麺と共にカレー粉を含有するかやく類を収納して保存しておくと、カレー粉の黄色色素が発泡成形容器の毛細管を通じて発泡成形容器外面に滲み出してきて商品価値が損なわれるといった問題点があった。
【０００８】
そこで、特許文献１には、３．０〜５．５重量％の易揮発性発泡剤を含有する発泡性スチレン系樹脂粒子であって、易揮発性発泡剤の３０〜６０重量％がイソペンタンであり且つ該樹脂粒子１００重量部に対して０．２〜０．５重量部のステアリン酸亜鉛で被覆されてなる発泡性スチレン系樹脂粒子が提案され、更に、実施例中には、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対してポリエチレングリコール０．１重量部及びステアリン酸亜鉛０．３５重量部で被覆してなる発泡性スチレン系樹脂粒子が提案されている。
【０００９】
しかしながら、ポリエチレングリコールは通常、粘稠な液体であると共に、ステアリン酸亜鉛もべとつき感のある固体であることから、これらを均一に発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に被覆させることは困難である。
【００１０】
従って、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面の全面にポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛を確実に被覆しようとすると、ポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛を過剰に用いざるを得ず、その結果、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面の一部において、ポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が過剰に付着した状態となってしまう。
【００１１】
一方、発泡性スチレン系樹脂粒子は、予備発泡機内に供給されるに際し、一端部が予備発泡機に連結、連通された流通管内を予備発泡機に向かって吸引することによって流通管を通じて予備発泡機に供給される。
【００１２】
かかる場合、上述のように、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面の一部においてポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が過剰に付着した状態であると、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡機内に流通管を通じて供給する際に、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に過剰に付着したポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が脱落して流通管の内面に付着し、流通管の内面が汚染されてしまうといった問題点があった。
【００１３】
そして、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させて得られる予備発泡粒子は、その後に発泡成形機の金型内に供給されて加熱発泡されるが、予備発泡粒子を発泡成形機に供給する場合にも、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡機に供給する場合と同様に、一端部が発泡成形機に供給された流通管内を発泡成形機に向かって吸引することによって流通管を通じて行なわれ、かかる場合にも、予備発泡粒子の表面に過剰に付着したポリエチレングリコール及びステアリン酸亜鉛が脱落して流通管の内面に付着し、流通管の内面が汚染されてしまうといった問題点があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−３３８７２５号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、食品などに含まれた油分やカレー粉などの色素を長期間に亘って内部に保存し或いは界面活性剤などを含む液体を所定時間に亘って内部に収納した場合にあっても外部に滲み出すことのない発泡成形品を得ることができ、しかも、予備発泡機へ移送する際に流通管の内面を略汚染することがない発泡性スチレン系樹脂粒子及びこの発泡性スチレン系樹脂粒子を用いて成形された発泡成形品を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子は、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面が表皮層で被覆されており、この表皮層は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量部と、重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部とからなることを特徴とする。
【００１７】
上記発泡性スチレン系樹脂粒子を構成するスチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系単量体の単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられる。
【００１８】
又、上記スチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体を主成分とする、上記スチレン系単量体とこのスチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体との共重合体であってもよく、このようなビニル単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートの他、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの二官能性単量体などが挙げられる。
【００１９】
なお、上記スチレン系樹脂の重量平均分子量は、１５万〜４０万が好ましく、２５万〜３５万がより好ましい。又、上記発泡性スチレン系樹脂粒子の平均粒径は、０．２〜０．６ｍｍが好ましい。
【００２０】
ここで、発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法としては、汎用の製造方法が用いられ、スチレン系樹脂の懸濁重合時に水性懸濁液中に物理発泡剤を含有させ、スチレン系樹脂粒子中に物理発泡剤を含浸させて発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法、スチレン系樹脂粒子を汎用の方法で製造し、このスチレン系樹脂粒子に物理発泡剤を含浸させる方法などが挙げられる。
【００２１】
上記物理発泡剤としては、特に限定されず、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、シクロペンタンなどの易揮発性脂肪族炭化水素、トリクロロモノフロオロメタン（フロン１１）、ジクロロジフルオロメタン（フロン１２）などのフロン、二酸化炭素、窒素、水などが挙げられる。なお、上記発泡性スチレン系樹脂粒子には、紫外線吸収剤、増量剤、着色剤などの汎用の添加剤が添加されていてもよい。
【００２２】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子の表面は好ましくは全面的に表皮層によって被覆されている。この表皮層は、ステアリン酸亜鉛と、ポリエチレングリコール水溶液とからなる。
【００２３】
上記表皮層を構成するステアリン酸亜鉛としては、特に限定されず、例えば、複分解法によって製造されたステアリン酸亜鉛や、直接法によって製造されたステアリン酸亜鉛などが挙げられるが、上記複分解法によって製造されたステアリン酸亜鉛は、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から表皮層の離脱を抑制する効果が顕著であるので好ましい。
【００２４】
ここで、上記複分解法とは、ステアリン酸ナトリウムを５〜１０重量％含有する水溶液中にこの水溶液を７０〜９５℃に保持した状態で塩化亜鉛水溶液を徐々に添加しステアリン酸亜鉛を沈殿として析出させてステアリン酸亜鉛を製造する方法をいう。
【００２５】
なお、沈殿として析出させたステアリン酸亜鉛は、水溶液を静置させることによって水溶液をステアリン酸亜鉛層と水層とに分離させた上で水層を除去した後、得られたステアリン酸亜鉛から塩化ナトリウムを水洗により除去した上でステアリン酸亜鉛を乾燥させることによって単離することができる。
【００２６】
又、上記直接法とは、ステアリン酸を加熱溶融させ、この溶融状態のステアリン酸に水酸化亜鉛を添加して水分がなくなるまで反応を進行させて得られたステアリン酸亜鉛を冷却固化した上で粉砕することによってステアリン酸亜鉛を製造する方法をいう。
【００２７】
そして、上記ステアリン酸亜鉛の平均粒径は、小さいと、発泡成形品の発泡粒子同士の熱融着性が低下する虞れがある一方、大きいと、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面を被覆している表皮層が不均一となり、その結果、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から表皮層が脱落して流通管の内面が汚染されることがあるので、０．５〜４０μｍが好ましく、３〜２５μｍがより好ましい。
【００２８】
なお、上記ステアリン酸亜鉛の平均粒径は下記の要領で測定することができる。即ち、ステアリン酸亜鉛の平均粒径は電気抵抗法によって測定され、具体的には、アパチャー（細孔）の両側に電極が配設されたアパチャー・チューブを、測定対象となるステアリン酸亜鉛が電解液中に懸濁されてなる懸濁液中に浸漬した状態とする。
【００２９】
上記アパチャー・チューブの電極間に上記懸濁液を介して電流を流し、電極間の電気抵抗を測定する。懸濁液中のステアリン酸亜鉛が吸引されてアパチャーを通過する時にステアリン酸亜鉛の体積に相当する電解液が置換されて、電極間の電気抵抗に変化が生じる。この電気抵抗の変化量は粒子の大きさに比例することから、上記電気抵抗の変化量を電圧パルスに変換して増幅、検出することによって粒子体積を算出することができ、この算出された粒子体積に相当する真球の直径をステアリン酸亜鉛の粒径とする。
【００３０】
そして、ステアリン酸亜鉛の平均粒径は、上記の如くして測定された各ステアリン酸亜鉛の粒径の平均をとることにより算出することができ、即ち、本発明のステアリン酸亜鉛の平均粒径は体積平均粒径を意味する。
【００３１】
なお、上記ステアリン酸亜鉛の平均粒径は、例えば、ベックマンコールター株式会社から商品名「コールターマルチサイザーII」で市販されている測定装置を用いて測定することができる。
【００３２】
又、上記表皮層中におけるステアリン酸亜鉛の含有量は、少ないと、発泡性スチレン系樹脂粒子から得られた発泡成形品内に収納した油分が発泡成形品に形成された毛細管を通じて外部に滲み出してくる虞れがある一方、多いと、発泡性スチレン系樹脂粒子同士の熱融着性が低下するので、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して０．３〜０．６重量部に限定される。
【００３３】
次に、上記表皮層を構成するポリエチレングリコールの重量平均分子量は、小さいと、発泡性スチレン系樹脂粒子の表皮層が離脱し易くなる一方、大きいと、発泡性スチレン系樹脂粒子を流通管を通じて該流通管内を予備発泡機に向かって吸引することによって予備発泡機に供給する際に、発泡性スチレン系樹脂粒子の流動性が低下して発泡性スチレン系樹脂粒子の流通速度が低下したり或いは発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管の内面に付着し、この流通管の内面に付着して表面が汚染された発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管の内面からその後に離脱して発泡性スチレン系樹脂粒子中に混入し、得られる発泡成形品の外観を低下させる虞れがあるので、１００〜６００に限定され、２００〜４００が好ましい。
【００３４】
そして、ポリエチレングリコール水溶液中におけるポリエチレングリコールの濃度は、低いと、表皮層が発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から離脱し易くなって上記流通管の内面を汚染する虞れがある一方、高いと、表皮層で発泡性スチレン系樹脂粒子の表面を均一に被覆することができないので、２０〜５０重量％に限定され、２５〜４５重量％が好ましく、３０〜４０重量％がより好ましい。
【００３５】
更に、上記表皮層中におけるポリエチレングリコール水溶液の含有量は、低いと、表皮層が発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から離脱し易くなって上記流通管の内面を汚染する虞れがある一方、高いと、発泡性スチレン系樹脂粒子のべとつきが増して、発泡性スチレン系樹脂粒子を流通管を通じて予備発泡機に供給する際に発泡性スチレン系樹脂粒子の流通速度が低下するので、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して０．１〜０．４重量部に限定され、０．１５〜０．３５重量部が好ましく、０．２〜０．３重量部がより好ましい。
【００３６】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子の表面を上記表皮層で被覆する方法としては、発泡性スチレン系樹脂粒子と、この発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量及び重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部からなる被覆剤とを、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、レーディゲーミキサーなどの汎用の混合機に供給して混合することによって、発泡性スチレン系樹脂の表面に被覆剤を全面的に塗布し、発泡性スチレン系樹脂の表面を被覆剤からなる表皮層で全面的に被覆する方法が挙げられる。
【００３７】
この時、被覆剤として、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量と、重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部とからなる被覆剤を用い、この被覆剤は塗布に際して適度な粘度を有していることから発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に略均一な厚みでもって塗布することができ、その結果、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に略均一な厚みを有する表皮層を適度な厚みでもって形成することができる。
【００３８】
このようにして得られた、表面が表皮層で被覆された発泡性スチレン系樹脂は、予備発泡機で予備発泡されて予備発泡粒子とされ、得られた予備発泡粒子は発泡成形機の金型内に充填された上で加熱蒸気などの加熱媒体により発泡させられて発泡圧によって互いに熱融着一体化して所望形状を有する発泡成形品とされる。なお、予備発泡粒子の嵩密度は、０．０１５〜０．５００ｇ／ｃｍ3 が好ましい。
【００３９】
又、上記発泡成形品としては種々の形態のものが挙げられるが、コップ状、どんぶり状、トレー状、箱状などの発泡成形容器が本発明の作用、効果を効果的に奏する点で好ましく、この発泡成形容器内には、牛脂、大豆油、菜種油等の植物油、ラード、即席麺、シチュー、マヨネーズ、ドレッシングソース、カレールー、バター、マーガリン、ホワイトソース、ヨーグルト類、アイスクリーム、ドーナツ、ハンバーガー、フライドチキン等の油性食品や脂肪食品、界面活性剤を含む水溶液等を収納することができる。
【００４０】
そして、上記発泡成形品は、上述のように、特定割合のステアリン酸亜鉛とポリエチレングリコール水溶液とからなる表皮層で表面が被覆された発泡性スチレン系樹脂粒子同士を発泡、熱融着一体化させて得られたものであることから、発泡成形品における発泡粒子同士の熱融着界面においては、発泡性スチレン系樹脂粒子の表皮層成分が発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく介在した状態となっており、その結果、発泡粒子間に形成された微細な隙間が表皮層成分によって効果的に概ね閉塞された状態となり、発泡成形品の内外面間に亘って貫通する毛細管が発泡成形品に形成されるのを効果的に防止している。
【００４１】
従って、油分を含んだ食品やカレー粉などの色素を含むものを長期間に亘って発泡成形品内に収納し、或いは、界面活性剤を含む液体などを発泡成形品内に収納した場合にあっても、油分や色素、界面活性剤を含んだ液体などが発泡成形品の外面に滲み出るといった事態を略防止することができる。
【００４２】
【実施例】
（実施例１）
攪拌装置を備えたステンレス製の１００リットルのオートクレーブ内に、イオン交換水４００００重量部、平均粒径が０．４ｍｍのポリスチレン粒子４００００重量部、リン酸三カルシウム１２０重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム４．０重量部を供給して１時間かけて１１０℃まで昇温した。
【００４３】
しかる後、上記オートクレーブ内にペンタン３２００重量部を圧入して１１０℃で２時間に亘って放置した後に冷却して水を分離除去した上で乾燥させて、発泡剤としてペンタンが５．５重量％含有された平均粒径０．４ｍｍの発泡性ポリスチレン粒子を得た。
【００４４】
そして、上記発泡性ポリスチレン粒子１００重量部と、直接法により製造された平均粒径が４０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−Ｐ」）０．４重量部及び重量平均分子量が３００であるポリエチレングリコールを３０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．２重量部からなる被覆剤とをスーパーミキサーに供給して５分間に亘って攪拌、混合し、発泡性ポリスチレン粒子の表面に被覆剤を塗布して、被覆剤からなる表皮層で表面全面が略均一に被覆されている発泡性ポリスチレン粒子を得た。
【００４５】
この発泡性ポリスチレン粒子を回転攪拌式予備発泡機にて約９０℃の常圧飽和蒸気によって加熱して予備発泡させて、嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ3 の予備発泡粒子を得た。
【００４６】
次に、上記予備発泡粒子を発泡成形機の金型内に供給、充填し、予備発泡粒子を０．２ＭＰａの水蒸気を用いて６秒間に亘って加熱、発泡させて、内容積量が４５０ｃｍ3 で且つ肉厚が２ｍｍのカップ状の発泡成形容器を得た。なお、カップ状の発泡成形容器は、平面円形状の底面部の外周縁から一定高さの周壁部を上方における斜め外方に向かって突設してなるものであった。
【００４７】
（実施例２）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００４８】
（実施例３）
ステアリン酸亜鉛として、複分解法により製造された平均粒径が１０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−２０００」）０．３重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、ポリエチレングリコール水溶液を０．２重量部の代りに０．３重量部としたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００４９】
（比較例１）
ステアリン酸亜鉛として、複分解法により製造された平均粒径が１０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−２０００」）０．３重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液の代わりに、重量平均分子量が３００のポリエチレングリコール原液０．１重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５０】
（比較例２）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、重量平均分子量が３００であるポリエチレングリコールを１０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．４重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５１】
（比較例３）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、重量平均分子量が３００であるポリエチレングリコールを８０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５２】
（比較例４）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．４重量部を用いると共に、ポリエチレングリコール水溶液として、重量平均分子量が１０００であるポリエチレングリコールを３０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．２重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５３】
（比較例５）
ステアリン酸亜鉛として、直接法により製造された平均粒径が２０μｍのステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名「ＳＺ−ＰＦ」）０．２重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン粒子、予備発泡粒子及び発泡成形容器を得た。
【００５４】
上記の如くして得られた発泡性ポリスチレン粒子の表皮層剥離性（表皮層剥離性１）、予備発泡粒子の流動性及び表皮層剥離性（表皮層剥離性２）、並びに、発泡成形容器の油分滲出性及び界面活性剤水溶液滲出性を下記に示した要領で測定し、その結果を表１に示した。
【００５５】
（発泡性ポリスチレン粒子の表皮層剥離性）
図１示したような、内径が２０ｍｍの直条の移送管１を垂直に起立した状態に配設し、この移送管１の上端部に該移送管の上端部を開閉自在に閉止するバルブ２を介して漏斗状の受入部材３を一体的に設けていると共に、移送管１の下端開口部の垂直下方に、縦１３０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み２ｍｍの平面矩形状のアクリル板４をその平滑な上面41が水平方向から３０°だけ傾斜した状態に配設してなる表皮層剥離試験機を用意した。なお、バルブ２の下端からアクリル４の上面41中央部までの上下間隔は１ｍであった。
【００５６】
一方、発泡性ポリスチレン粒子２０００ｇを室温２３℃及び湿度５０％の恒温恒湿槽内に２４時間放置した後、この発泡性ポリスチレン粒子を全て、表皮層剥離試験機の受入部材３内に供給した上でバルブ２を全面的に開放して移送管１内を垂直下方に落下させ、移送管１の下端開口部から流出した発泡性ポリスチレン粒子をアクリル板４の上面41中央部に衝突させた。
【００５７】
そして、発泡性ポリスチレン粒子を衝突させる前のアクリル板４の重量を予め測定しておき、発泡性ポリスチレン粒子２０００ｇの全てをアクリル板４の上面41中央部に衝突させた後のアクリル板４の重量を測定し、アクリル板４の増加量を算出した。
【００５８】
アクリル板の増加量が１００ｍｇ以下、即ち、発泡性ポリスチレン粒子の表面から離脱した表皮層部分の重量が１００ｍｇを超えると、発泡性ポリスチレン粒子及び予備発泡粒子を流通管内に流通させた際に流通管内に発泡性ポリスチレン粒子の表皮層が離脱、付着し、流通管内を閉塞するといった問題が生じる可能性が高い。
【００５９】
（予備発泡粒子の流動性）
上下端が全面的に開放してなる内径が８０ｍｍで且つ高さが７０ｍｍの円筒体を水平面上に起立した状態に載置し、この円筒体内に予備発泡させた直後の予備発泡粒子を円筒体の上端開口端面まで充填した後、円筒体を垂直に上方に向かって徐々に引き上げて除去した。そして、上記円筒体の除去後に形成された、予備発泡粒子からなる円錐形状の山の底面部の直径を測定し、下記基準に基づいて判断した。
【００６０】
なお、上記予備発泡粒子からなる円錐形状の底面部の直径が大きいほど予備発泡粒子の表面のべとつきが少ないことを示し、予備発泡粒子の表面のべとつきが少ないほど、流通管内を円滑に流通させることができると共に流通管の内面に予備発泡粒子が付着しにくくなる。
【００６１】
◎・・・直径が２３ｃｍ以上
○・・・直径が２１ｃｍ以上で且つ２３ｃｍ未満
△・・・直径が１９ｃｍ以上で且つ２１ｃｍ未満
×・・・直径が１９ｃｍ未満
【００６２】
（予備発泡粒子の表皮層剥離性）
予備発泡粒子５００ｇを、目開き０．２５ｍｍのふるい網を備えたふるい機（徳寿工作所社製 商品名「ジャイロシフターＧＳ−ＡＩＨ」）を用いて１０分間ふるった。この要領を１０回繰り返して、総量５０００ｇの予備発泡粒子を上記ふるい機でふるった。
【００６３】
そして、ふるい網を通過した予備発泡粒子の総重量を測定し、ふるい機でふるう前後の予備発泡粒子の総重量の差を算出した。
【００６４】
（発泡成形容器の油分滲出性）
発泡成形容器内に、即席麺に用いられている、カレー粉を含む調味料及びかやくを満杯になるまで供給した上で、発泡成形容器を延伸ポリプロピレンフィルムで全面的に被覆した。次に、上記発泡成形容器を６０℃に保持されたオーブン内に４８時間に亘って放置した。
【００６５】
そして、発泡成形容器の周壁部外面の全面を紙に写し取ると共に、発泡成形容器の周壁部外面に滲み出したカレー粉による黄色色素部分を上記紙に写し取り、写し取った発泡成形容器の周壁部外面全面に対応する部分の紙の重量Ｗ1 を測定する一方、写し取った黄色色素部分に対応する部分の紙の重量Ｗ2 を測定して下記式により百分率を算出し、下記基準により判断した。
油分滲出性（％）＝１００×Ｗ2 ／Ｗ1
【００６６】
◎・・・１０％未満
○・・・１０％以上で且つ２０％未満
×・・・２０％以上
【００６７】
（発泡成形容器の界面活性剤水溶液滲出性）
先ず、水１リットル内にノニオン系界面活性剤（花王社製 商品名「花王エマルゲン８１０」）１．０ｇ及び黒系着色剤（和光純薬社製 商品名「エリオクロムブラックＴ」）０．０５ｇを均一に溶解、分散させて着色水を作製した。
【００６８】
この着色水を発泡成形容器内に満杯となるまで供給して発泡成形容器の周壁部外面に着色水が滲み出てくるのを目視観察し、発泡成形容器内に着色水を供給し終わってから発泡成形容器の周壁部外面に着色水が最初に滲み出してきたのを確認するまでの時間を測定した。
【００６９】
【表１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子は、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面が表皮層で被覆されており、この表皮層は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量部と、重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部とからなることを特徴とするので、表皮層は発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に概ね均一に形成されており、発泡性スチレン系樹脂粒子を流通管内を流通する際に表皮層が多量に脱落して流通管の内面を汚染するといったことはない。
【００７１】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子は、その表面に表皮層が被覆されていることから、この発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形させて得られる発泡成形品の発泡粒子間に形成された隙間が表皮層成分によって発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく概ね閉塞されており、発泡成形品にその内外面間に亘って貫通する毛細管が形成されるのを阻止している。
【００７２】
従って、発泡成形品内に油分を含んだ食品を長期間に亘って収納したり或いは界面活性剤を含んだ液体を収納した場合にあっても、発泡成形品内に収納した油分や界面活性剤を含んだ液体が外部に滲み出すといったことは殆どなく、発泡成形品を実用上、問題なく用いることができる。
【００７３】
そして、請求項２に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子は、平均粒径が０．５〜４０μｍであることを特徴とするので、表皮層は発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に更に均一に過不足なく形成されており、発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管内を流通する際に表皮層が多量に脱落して流通管の内面を汚染するといったことをより効果的に防止することができる。
【００７４】
そして、上記発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形させて得られる発泡成形品は、その発泡粒子間に形成された隙間が表皮層成分によって発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく更に効果的に閉塞された状態となっており、発泡成形品内に収納した油分や界面活性剤を含んだ液体が外部に滲み出すのを更に効果的に防止することができる。
【００７５】
更に、請求項３に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子は、請求項１又は請求項２に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子において、ステアリン酸亜鉛は、複分解法によって製造されたものであることを特徴とするので、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面から表皮層が離脱するのを更に効果的に防止することができ、発泡性スチレン系樹脂粒子が流通管内を流通する際に表皮層が多量に脱落して流通管の内面を汚染するといったことをより効果的に防止することができる。
【００７６】
又、請求項４に記載の発泡成形品は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡し、得られた予備発泡粒子を発泡成形させて得られたことを特徴とするので、発泡成形品の発泡粒子間に形成された隙間が表皮層成分によって発泡粒子同士の熱融着を阻害させることなく概ね閉塞された状態となっており、発泡成形品内に収納した油分や界面活性剤を含んだ液体が外部に滲み出すのを概ね防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表皮層剥離試験機を示した正面図である。
【符号の説明】
１ 移送管
２ バルブ
３ 受入部材
４ アクリル板
Claims (4)
- 発泡性スチレン系樹脂粒子の表面が表皮層で被覆されており、この表皮層は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、ステアリン酸亜鉛０．３〜０．６重量部と、重量平均分子量が１００〜６００であるポリエチレングリコールを２０〜５０重量％含有するポリエチレングリコール水溶液０．１〜０．４重量部とからなることを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子。
- ステアリン酸亜鉛は、平均粒径が０．５〜４０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子。
- ステアリン酸亜鉛は、複分解法によって製造されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子。
- 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡し、得られた予備発泡粒子を発泡成形させて得られたことを特徴とする発泡成形品。
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