JP5126971B2

JP5126971B2 - 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及びその製造方法、並びに、予備発泡粒子及び発泡成形品

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Publication number: JP5126971B2
Application number: JP2008080245A
Authority: JP
Inventors: 三朗藤井
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009235163A

Description

本発明は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及びその製造方法、並びに、予備発泡粒子及び発泡成形品に関する。

従来から、ポリスチレン系樹脂発泡成形品は、食品用容器、緩衝材用途、住宅建材などの多くの分野にて用いられている。このポリスチレン系樹脂発泡成形品は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡粒子とし、この予備発泡粒子を発泡成形機の金型内に充填し、金型内に加熱蒸気を供給することによって予備発泡粒子を加熱して発泡させて互いに熱融着一体化させる、所謂、型内発泡成形にて製造されていた。

発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法としては、特許文献１には、スチレン系樹脂粒子を含む水性媒体に発泡剤を添加し、スチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記発泡剤中に、炭素数３以下の炭化水素を、該発泡剤を構成する各成分のモル数の合計に対して１．０％〜７．５％のモル数となるように配合する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法が開示されている。

又、特許文献２には、スチレン系モノマー量が発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の全重量に対して１０００ｐｐｍ以下であると共に、スチレン系樹脂を可塑化し且つ１気圧下の沸点が６０℃以上である可塑化成分の総重量が発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の全重量に対して２０００ｐｐｍ以下であり、発泡剤としてイソブタン０．１〜４重量％及びペンタン３〜８重量％を含有する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が開示されている。

一方、発泡成形品の用途によっては発泡成形直後に粘着性フィルムが貼着されることがあるが、特許文献１及び特許文献２で開示された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を用いて得られた発泡成形品はその成形直後の表面硬度が低く、粘着性フィルムの貼付が不充分となり、粘着性フィルムが剥離してしまうといった問題点を有していた。

特許文献１の比較例４では、ポリスチレン系樹脂１００重量部に、ブタン９重量部及びプロパン０．６５重量部からなる発泡剤を含浸させてなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が具体的に開示されているものの、この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を用いて得られた発泡成形品も上述のように、成形直後の表面硬度が低く、粘着性フィルムの貼付が不充分であり粘着性フィルムが剥離するといった問題点を有していた。

特開２００３−２７７５４２号公報特開２００５−２３９９６８号公報

本発明は、成形サイクルが短く且つ成形直後において表面硬度の高い発泡成形品を得ることができる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及びその製造方法、この発泡性ポリ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、並びに、この予備発泡粒子を型内にて発泡成形してなる発泡成形品を提供する。

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂粒子１００重量部にノルマルブタン７５〜１００重量％及びイソブタン０〜２５重量％からなるブタン４．５〜１０重量部及びプロパン０．７〜２．７重量部を含有する発泡剤を含浸させてなることを特徴とする。

上記ポリスチレン系樹脂粒子を構成するポリ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、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレンなどのスチレン系モノマーの単独重合体又はこれらの共重合体などが挙げられる。

又、上記ポリスチレン系樹脂としては、上記スチレン系モノマーを５０重量％以上含有する、上記スチレン系モノマーと、このスチレン系モノマーと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体であってもよく、このようなビニルモノマーとしては、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、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（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、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの二官能性モノマーなどが挙げられる。なお、上記ポリスチレン系樹脂のＧＰＣ（ゲルパーミエイションクロマトグラフィ）法による重量平均分子量は、１５万〜４０万が好ましく、２５万〜３５万がより好ましい。

そして、ポリスチレン系樹脂粒子には発泡剤が含浸されて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とされている。本発明者は、発泡剤を種々検討した結果、ブタンは、発泡性に優れているものの、発泡性が優れているが故に、型内発泡成形時に発泡成形品の面圧が所定圧力以下となるのに長時間を要し成形サイクルが長くなるといった問題点を有していること、そして、プロパンは、型内発泡成形直後の発泡成形品の表面硬度が硬いものの、長期保存性に欠けると共に成形サイクルが長くなるといった問題点を有していることを見出し、ブタンとプロパンを所定割合にて含有させて発泡剤として用いると互いの欠点を補完し合うことができ、発泡成形の成形サイクルを短時間化することができると共に、発泡成形直後の発泡成形品に優れた表面硬度を付与することができることを見出したものである。

具体的には、発泡剤中におけるブタンの含有量は、少ないと、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の発泡性が低下し、所望倍率を有する発泡成形品を得ることができず、或いは、予備発泡粒子を発泡させて得られる発泡粒子同士の熱融着が不充分となり、得られる発泡成形品の機械的強度が低下する一方、多いと、得られる発泡成形品に収縮が生じ、或いは、発泡成形の成形サイクルが長くなるので、ポリスチレン系樹脂粒子１００重量部に対して４．５〜１０重量部に限定され、６．０〜９．０重量部が好ましい。

そして、ブタンは、ノルマルブタンのみからなる場合であっても、或いは、ノルマルブタンとイソブタンとの混合物であってもよいが、ノルマルブタンのみからなる場合が好ましい。

発泡剤がノルマルブタンとイソブタンとからなる場合、ブタン中におけるノルマルブタンの含有量は、少ないと、発泡成形の成形サイクルが長くなることがあるので、７５〜１００重量％に限定される。又、発泡剤がノルマルブタンとイソブタンとからなる場合、イソブタンの含有量は、上記と同様の理由で、０〜２５重量％に限定される。

又、発泡剤中におけるプロパンの含有量は、少ないと、成形直後の発泡成形品の表面硬度が低下する一方、多いと、発泡成形の成形サイクルが長くなるので、ポリスチレン系樹脂粒子１００重量部に対して０．７〜２．７重量部に限定され、１．０〜２．０重量部が好ましい。

本発明における発泡剤としては、ブタンとプロパンが用いられる。しかし、ブタンとプロパン以外の発泡剤が少量含まれていても差し支えない。ブタンとプロパン以外の発泡剤としては、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン、ノルマルヘキサン、石油エーテルなどの炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテルなどの低沸点のエーテル化合物、炭酸ガス、窒素などの無機ガスなどが挙げられる。

又、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、可塑剤や添加剤を添加することができる。可塑剤としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレンなどのスチレン系モノマー、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ノルマルプロピルベンゼン、キシレンなどの芳香族炭化水素、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素、ポリスチレン系樹脂と相溶性を有する、脂肪酸又はその他のカルボン酸（例えば、アジピン酸、フタル酸など）のエステルなどが挙げられる。添加剤としては、染料や顔料などの着色剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤などが挙げられる。

ここで、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中における発泡剤の含有量は下記の要領で測定されたものをいう。即ち、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を１８０℃の加熱炉に供給してガスクロマトグラフから測定対象となる発泡剤のチャートを得、予め測定しておいた、測定対象となる発泡剤の検量線に基づいて、上記チャートから発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中の発泡剤量を算出する。

なお、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中における発泡剤の含有量は、例えば、ガスクロマトグラフ（島津製作所社製商品名「ＧＣ−１４Ｂ」）を用いて下記条件にて測定することができる。
検出器：ＦＩＤ
加熱炉：島津製作所社製商品名「ＰＹＲ−１Ａ」
カラム：信和化工社製（３ｍｍ径×３ｍ）
液相：Ｓｑｕａｌａｎｅ２５重量％
担体：Ｓｈｉｍａｌｉｔｅ６０〜８０ＮＡＷ
加熱炉温度：１８０℃
カラム温度：７０℃
検出器温度：１１０℃
注入口温度：１１０℃
キャリア−ガス：窒素
キャリアーガス流量：６０ミリリットル／分

次に、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法について説明する。発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法としては、先ず、汎用の製造方法で製造されたポリスチレン系樹脂粒子を汎用の要領で水性媒体中に分散させて粒子分散液を作製する。なお、水性媒体としては、特に限定されず、水、アルコールなどが挙げられ、水が好ましい。

ここで、ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法としては、例えば、（１）水性媒体中にポリスチレン系樹脂種粒子を懸濁させてなる分散液を作製し、この分散液中にスチレン系モノマーを供給してポリスチレン系樹脂種粒子に吸収させ、重合させてポリスチレン系樹脂粒子を製造する方法、（２）ポリスチレン系樹脂を押出機に供給して溶融混練しストランド状に押出し、ストランドを所定間隔毎に切断してポリスチレン系樹脂粒子を製造する方法などが挙げられ、（１）の製造方法が好ましい。

なお、（１）の製造方法によってポリスチレン系樹脂粒子を製造した場合には、その反応液を上記粒子分散液として用いてもよいし、或いは、ポリスチレン系樹脂粒子を分散液から一旦、分離し、このポリスチレン系樹脂粒子を新たな水性媒体に分散させて粒子分散液を作製してもよい。

そして、粒子分散液を加熱した上で粒子分散液中に、ブタン及びプロパンを含有する発泡剤を圧入してポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得るとができる。

次に、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を用いて型内発泡成型によって発泡成形体を製造する要領について説明する。先ず、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を汎用の予備発泡機にて予備発泡させて予備発泡粒子を製造する。

次に、得られた予備発泡粒子を発泡成型機の型内に充填した上で、型内に蒸気などの加熱媒体を供給して予備発泡粒子を加熱し発泡させて、予備発泡粒子が発泡してなる発泡粒子同士をこれらの発泡圧によって互いに熱融着一体化させて発泡成形品を得ることができる。

この際、発泡剤としてポリスチレン系樹脂粒子に対して所定量のブタン及びプロパンを含有する発泡剤を用いていることから、型内の発泡成型品はその面圧が短時間のうちに所定圧力以下となり、短時間のうちに型開きを行なうことができ、成型サイクルが短いと共に、型内から取り出した発泡成形品もその表面硬度が高く、成形直後に発泡成形品の表面に粘着性フィルムを安定的に且つ確実に貼着することができる。

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂粒子１００重量部にブタン４．５〜１０重量部及びプロパン０．７〜２．７重量部を含有する発泡剤を含浸させてなることを特徴とするので、発泡成形サイクルが短いと共に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を用いて得られた発泡成形品はその発泡直後においても優れた表面硬度を有しており粘着性フィルムなどの貼着作業も円滑に且つ確実に行なうことができる。

そして、上記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、ブタンは、ノルマルブタン７０〜１００重量％及びイソブタン０〜３０重量％からなる場合には、発泡成形の成形サイクルを更に短縮化することができる。

（実施例１）
内容積が１００リットルの攪拌機付オートクレーブに、リン酸三カルシウム（大平化学社製）１２０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ４ｇ、ベンゾイルパーオキサイド（純度７５重量％）１４０ｇ、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート３０ｇ、イオン交換水４０ｋｇ及びスチレンモノマー４０ｋｇを投入して１００ｒｐｍの回転速度にて攪拌して懸濁液を作製した。

次に、攪拌羽を１００ｒｐｍの回転速度にて撹拌しながら、オートクレーブ内の温度を９０℃まで昇温した後、９０℃で６時間に亘って保持した。しかる後、オートクレーブ内の温度を１２０℃まで昇温し、１２０℃で２時間に亘って保持した後、オートクレーブ内の温度を２５℃まで冷却し、オートクレーブからポリスチレン粒子を取り出して洗浄及び脱水を繰り返した後に乾燥させて分級することによって、粒子径が０．５〜０．７ｍｍで且つ重量平均分子量が３０万のポリスチレン粒子を得た。

次に、内容積が１００リットルの別の攪拌機付オートクレーブに、上記ポリスチレン粒子１１ｋｇ、蒸留水３０ｋｇ、ピロリン酸マグネシウム１００ｇ及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム６ｇを入れて攪拌して懸濁させた。

しかる後、予め用意した蒸留水６ｋｇにピロリン酸マグネシウム２０ｇ及びドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ２ｇを分散させてなる分散液に、重合開始剤として純度７５重量％のベンゾイルパーオキサイド８８ｇ及びｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート１０ｇをスチレンモノマー５ｋｇに溶解した上で添加し、ホモミキサーによって均一に攪拌して懸濁液を作製し、この懸濁液を７５℃に保持した上記オートクレーブ内に供給した。

オートクレーブ内の懸濁液を撹拌しながら７５℃で１時間に亘って保持し、ポリスチレン樹脂粒子に、スチレンモノマー、ベンゾイルパーオキサイド及びｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートを吸収させた後、オートクレーブ内にスチレンモノマー２８ｋｇを９３３３ｇ／ｈｒの速度で連続的に３．０時間供給すると共に、スチレンモノマーの供給終了時に懸濁液が１０８℃となるようにオートクレーブ内を連続的に昇温した。続いて、オートクレーブ内を１２０℃まで昇温して３０分に亘って保持した。

一方、蒸留水２ｋｇにピロリン酸マグネシウム１３ｇ及びドデシルベゼンスルホン酸ソーダ０．８ｇを加えてなる分散液に、発泡助剤としてシクロヘキサン３６０ｇ及びジイソブチルアジペート（ＤＩＢＡ）３１５ｇを加えた上でホモミキサーによって均一に攪拌して懸濁液を作製し、この懸濁液を上記オートクレーブ内に圧入した。

しかる後、オートクレーブ内を８０℃まで冷却した上で、オートクレーブ内に、発泡剤としてノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）３７４０ｇ及びプロパン（ツバメ産業社製商品名「プロパンゴールド」）８８０ｇを圧入して、オートクレーブ内を８０℃で６時間に亘って保持した後、オートクレーブ内を２０℃まで冷却して発泡性ポリスチレン粒子を取り出して洗浄及び脱水をした後に乾燥させた。

更に、発泡性ポリスチレン粒子をその発泡後の気泡径が完全に安定するまで１５℃で３日間に亘って熟成させて、メジアン径０．８５ｍｍの発泡性ポリスチレン粒子を得た。

得られた発泡性ポリスチレン粒子５ｋｇをミキサー（松坂貿易社製商品名「Ｍ２０型」、内容量２０リットル）に供給した。次に、上記ミキサー内に、被覆剤としてステアリン酸亜鉛７．５ｇ、１２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド２．５ｇ及びステアリン酸モノグリセライド４ｇを順次、供給した後、２３０ｒｐｍの回転速度で３分間に亘って攪拌した。しかる後、被覆剤として更に重量平均分子量が３００であるポリエチレングリコール１．５ｇ及び２５℃での粘度が１００ｃｓｔであるジメチルポリシロキサン１．０ｇをミキサー内に供給し、２３０ｒｐｍの回転速度で５分間に亘って攪拌して発泡性ポリスチレン粒子の表面を被覆剤で被覆した。

（実施例２）
プロパンを８８０ｇの代わりに６６０ｇ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を得た。

（実施例３）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）２８１６ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）９２４ｇ及びプロパン（ツバメ産業社製商品名「プロパンゴールド」）４４０ｇ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を得た。

（比較例１）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）２４３１ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１３０９ｇ及びプロパン（ツバメ産業社製商品名「プロパンゴールド」）３５２ｇ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を得た。

（比較例２）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）１９４５ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１７９５ｇ及びプロパン（ツバメ産業社製商品名「プロパンゴールド」）４４０ｇ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を得た。

（比較例３）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）１１００ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）２６４０ｇ及びプロパン（ツバメ産業社製商品名「プロパンゴールド」）４４０ｇ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を得た。

（比較例４）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）１１４４ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１０５６ｇ及びプロパン（ツバメ産業社製商品名「プロパンゴールド」）１１００ｇ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を得た。

（比較例５）
プロパンを用いなかっ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を得た。

（比較例６）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）２４３１ｇ及びイソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１３０９ｇ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を得た。

（比較例７）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）１９４５ｇ及びイソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１７９５ｇ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を得た。

（比較例８）
発泡剤としてイソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）３７４０ｇのみ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を得た。

（比較例９）
発泡剤として、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）６６０ｇ及びペンタン２２００ｇ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を得た。

（比較例１０）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）２４３１ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１３０９ｇ及びプロパン２８６ｇ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を得た。

（比較例１１）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）２４３１ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１３０９ｇ、プロパン２２００ｇ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を得た。

（比較例１２）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）１１４４ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）６１６ｇ及びプロパン６６０ｇ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を得た。

（比較例１３）
発泡剤として、ノルマルブタン（小池化学社製商品名「ノルマルブタン」）２９９２ｇ、イソブタン（ツバメ産業社製商品名「イソブタン」）１６２８ｇ及びプロパン６６０ｇ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を得た。

得られた発泡性ポリスチレン粒子中の発泡剤の各成分量、成形サイクル、発泡成形品の成形直後の表面硬度、粘着性フィルムの接着性、発泡成形品の外観及び熱融着性を以下の要領で実施し、その結果を表１に示した。なお、表１中の「ノルマルブタン」「イソブタン」「プロパン」「ペンタン」「全ブタン成分」の値は、ポリスチレン粒子１００重量部に対する値である。

（発泡性ポリスチレン粒子中の発泡剤量の測定）
発泡性ポリスチレン粒子を１８０℃の加熱炉に供給して、ガスクロマトグラフ（島津製作所社製商品名「ＧＣ−１４Ｂ」）を用いて下記条件にて測定した。
検出器：ＦＩＤ
加熱炉：島津製作所社製商品名「ＰＹＲ−１Ａ」
カラム：信和化工社製（３ｍｍ径×３ｍ）
液相：Ｓｑｕａｌａｎｅ２５重量％
担体：Ｓｈｉｍａｌｉｔｅ６０〜８０ＮＡＷ
加熱炉温度：１８０℃
カラム温度：７０℃
検出器温度：１１０℃
注入口温度：１１０℃
キャリア−ガス：窒素
キャリアーガス流量：６０ミリリットル／分

（成形サイクル）
得られた発泡性ポリスチレン粒子を内容量約４０リットルの小型バッチ式予備発泡機を用いて、常圧下でゲージ圧力０．０２ＭＰａの水蒸気で加熱し、嵩倍数６０倍（嵩密度：０．１７ｋｇ／ｍ³）に予備発泡させて予備発泡粒子を得た。なお、比較例１２の発泡性ポリスチレン粒子は、嵩倍率６０倍に予備発泡させることができず、これ以降の操作を中止した。

得られた予備発泡粒子を２０℃で２４時間に亘って放置し、乾燥、熟成させた。面圧計が取付けられ且つ外寸：縦３００ｍｍ×横４００ｍｍ×高さ１００ｍｍで厚さ２５ｍｍの４つの側壁を有する直方体形状で箱形の発泡成形品（内寸：縦２５０ｍｍ×横３５０ｍｍ×高さ７５ｍｍ）が得られる金型を成形機（積水工機製作所製商品名「ＡＣＥ−３ＳＰ」）に取付け、加熱媒体として蒸気を用いて発泡成形を行った。

なお、発泡成形条件は、ＱＳ成形モードで成形スチーム圧０．０７ＭＰａ（ゲージ圧力）とし、金型の加熱を３秒、一方の金型側からの加熱を８秒、他方の金型側からの加熱を１秒、両方の金型からの加熱を１０秒、水冷を５秒、保熱を８秒、金型からの発泡成形品（発泡倍率：６０倍、密度：０．１７ｋｇ／ｍ³）の取出し時の面圧を０．０３ＭＰａとした。

そして、成形サイクルとは、成形機起動から、金型内への発泡性ポリスチレン粒子の充填工程、発泡性ポリスチレン粒子の加熱、発泡工程及び冷却工程を経て、発泡成形品の面圧が０．０３ＭＰａとなって型開きするまでの時間である。生産性の観点から成形サイクルは短い方がよい。

（発泡成形品の表面硬度）
成形サイクルの評価と同様の要領で発泡成形品を作製し、金型から取出した直後の発泡成形品において、４００ｍｍ×１００ｍｍの寸法を有する二つの側壁の外側面の表面硬度を表面硬度計（高分子計器社製商品名「ＡＳＫＥＲＴＹＰＥＣＳ」）を用いて測定し、これら二つの外側面の表面硬度の相加平均値を発泡成形品の表面硬度とした。この発泡成形直後の発泡成形品の表面硬度が５０以下の場合、発泡成形品の表面に粘着性フィルムを貼付する際、発泡成形品表面への粘着性フィルムの貼付が不充分となり、粘着フィルムが剥離することがある。なお、表面硬度が５０を超える場合を「○」、５０以下の場合を「×」と評価した。

（粘着性フィルムの接着性）
成形サイクルの評価と同様の要領で発泡成形品を作製し、金型から取出した直後の発泡成形品の４００ｍｍ×１００ｍｍの寸法を有する二つの側壁の外側面に粘着性フィルム（大阪シーリング印刷社製商品名「ＰＳカラーテープ」）を貼着した。

なお、発泡成形品の表面への粘着性フィルムの貼着は、シーラー（セキスイカートンシーラー社製商品名「ＣＴ−６６１−Ｃ」）を用いて、押圧エアーシリンダー圧力を０．２ＭＰａとして行なった。

上記要領を１０個の発泡成形品について行い、得られた１０個の発泡成形品を４５℃にて２４時間に亘って放置した後、粘着性フィルムの状態を目視観察した。そして、１０個の発泡成形品のうち、粘着性フィルムの剥離が見られた発泡成形品の数が１個以下である場合を「○」、粘着性フィルムの剥離が見られた発泡成形品の数が２個以上である場合を「×」とした。

（発泡成形品の外観評価）
発泡成形品の外観を目視観察し下記基準に基づいて評価した。
○・・・発泡粒子同士の融着部分が平滑であった。
×・・・発泡粒子同士の融着部分に凹凸が生じていた。

（熱融着性）
成形サイクルの評価と同様の要領で発泡成形品を作製し、得られた発泡成形品において、２５０ｍｍ×３５０ｍｍの面に一対の長辺の中心同士を結ぶ直線に沿ってカッターナイフで深さ約２ｍｍの切り込み線を入れた後、この切り込み線に沿って発泡成形品を手で二分割し、その破断面における発泡粒子について、１００〜１５０個の任意の範囲について粒子内で破断している粒子の数（ａ）と粒子同士の界面で破断している粒子の数（ｂ）とを数え、下記式に基づいて熱融着率を算出した。なお、熱融着率が７０％以上の場合を「○」、７０％未満の場合を「×」とした。
熱融着率（％）＝１００×（ａ）／（（ａ）十（ｂ））

Claims

ポリスチレン系樹脂粒子１００重量部にノルマルブタン７５〜１００重量％及びイソブタン０〜２５重量％からなるブタン４．５〜１０重量部及びプロパン０．７〜２．７重量部を含有する発泡剤を含浸させてなることを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
請求項１に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡させてなることを特徴とする予備発泡粒子。
請求項２の予備発泡粒子を型内に充填して発泡させて得られたことを特徴とする発泡成形品。
ポリスチレン系樹脂粒子１００重量部を分散させてなる分散液中に、ノルマルブタン７５〜１００重量％及びイソブタン０〜２５重量％からなるブタン４．５〜１０重量部及びプロパン０．７〜２．７重量部を含有する発泡剤を供給して上記ポリスチレン系樹脂粒子に含浸させることを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。