JP7100995B2 - 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、ポリスチレン系発泡粒子及びポリスチレン系発泡成形体 - Google Patents

Description

本発明は発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、ポリスチレン系発泡粒子及びポリスチレン系発泡成形体に関する。

ポリスチレン系発泡成形体は軽量性、断熱性、及び緩衝性に優れた材料であり、一般的に発泡スチロールとも呼ばれ、従来から魚箱等の保冷箱や家電製品の緩衝材として利用されるとともに住宅用の断熱材としても広く利用されている。

ポリスチレン系発泡成形体には、ポリスチレン樹脂をスチレン系モノマーから重合して製造する際に消費されなかった残留物であるスチレン系モノマーが含有される。また、芳香族有機化合物が、可塑剤として必要量添加されている場合、スチレン系モノマー等の不純物として含有される場合、又は重合開始剤の分解物として含有される場合などがある。

近年、ポリスチレン系発泡成形体に含有されているスチレン系モノマー、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、トルエン等の芳香族有機化合物がポリスチレン系発泡成形体使用時に揮発することを抑制するため、特に住宅用の断熱材、自動車用途、食品容器等で使用されるポリスチレン系発泡成形体は芳香族有機化合物等の揮発性有機化合物の含有量を減らすことが要求されている。

そこで、例えば特許文献１～９に開示されるように、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有される芳香族有機化合物を調整することが行なわれている。。

また、ポリスチレン系発泡粒子は内部にセルと呼ばれる多数の独立空間が存在する。セルの大きさであるセル径はポリスチレン系発泡成形体の性能に影響を及ぼすことから、所望のセル径になるように調整される。ポリスチレン系発泡粒子内部のセル数が多くなるほどセル径は小さくなる傾向があるため、セル径調整とは具体的にはセル数の調整であり、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を水蒸気により予備発泡する際に発生するセル数の制御が必要である。

従来、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造後に冷蔵保管すること（特許文献１０）や、造核剤と呼ばれるセル形成剤の含有量を制御することにより（特許文献１１）、ポリスチレン系発泡粒子のセル径は調整されてきた。

特開２００５－２７０４１４号 特開２００２－３５６５７５号 特開２００８－０７５０５１号 特開２００６－２１３８５０号 特開２００３－３２７７３９号 特開２００６－１５２０２９号 特開２０１０－１００８６０号 特開２００５－１２６５３７号 特開２０１１－０９３９５３号 特開平０６－０４９２６２号 特開平０９－０７１６７９号

発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造後に冷蔵保管する方法では、保管時間が短いと所望のセル径に調整できないことがあるため、在庫期間を長く設定する必要があり生産性に劣る。

一方、造核剤によるセル径調整は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子内部に異物質との界面をつくることで発泡開始点が制御されていると考えられている。この方法では、造核剤添加量でセル径をコントロールできるものの、突発的に発生セル数が減少してセル径が肥大化する（セル荒れ）ことがある。このセル荒れと呼ばれる現象の発生原因は解明されていないが、セル荒れは外気温の高い夏期に発生することが多く、予備発泡するまで判明しないため、多くのロスが発生してしまう問題がある。

そこで、本発明は、セル荒れを発生し難い、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供することを目的とする。

本発明者が検討を重ねたところ、保管温度によってセル径が変化する現象のメカニズムは定かではないが、スチレンモノマーに不純物として存在し、通常の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に１００～２００ｐｐｍ程度含有されているエチルベンゼンを特定量含有させると、高温保管させても、セル径が肥大化することなく安定に保たれることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明はエチルベンゼンを１０～５０ｐｐｍ含有する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（以下、「本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子」と称することがある。）である。

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、炭素系輻射伝熱抑制剤を含有することが好ましい。

本発明のポリスチレン系発泡粒子は、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させて得られる。

本発明のポリスチレン系発泡成形体は、本発明のポリスチレン系発泡粒子を型内成形して得られる。

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子によれば、セル荒れの発生が抑制されてセル径調整安定性が増す。よって、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造後に冷蔵庫保管期間を長くする必要が無く、夏期におけるセル荒れ発生の確率を大幅に減少できる。

［発泡性ポリスチレン系樹脂粒子］
（ポリスチレン系樹脂）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とは、ポリスチレン系樹脂組成物に発泡剤が含有されたものである。本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に用いられるポリスチレン系樹脂組成物は、基材樹脂としてポリスチレン系樹脂を含む。ポリスチレン系樹脂としては、スチレン単独重合体（スチレンホモポリマー）のみならず、スチレンと共重合可能な他の単量体又はその誘導体とスチレンとの共重合体であっても良い。これらは一種のみであってもよいし、２種以上を組みあせて使用してもよい。

スチレンと共重合可能な他の単量体又はその誘導体としては、例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレン等のスチレン誘導体；ジビニルベンゼン等の多官能性ビニル化合物；アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル等の（メタ）アクリル酸エステル化合物；（メタ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物；ブタジエン等のジエン系化合物又はその誘導体；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸無水物；Ｎ－メチルマレイミド、Ｎ－ブチルマレイミド、Ｎ－シクロヘキシルマレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、Ｎ－（２）－クロロフェニルマレイミド、Ｎ－（４）－ブロモフェニルマレイミド、Ｎ－（１）－ナフチルマレイミド等のＮ－アルキル置換マレイミド化合物等があげられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

本発明においては、耐衝撃吸収性や耐熱性の観点から、例えば、ジエン系ゴム強化ポリスチレン、アクリル系ゴム強化ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル系樹脂等をブレンドすることもできる。

本発明で用いられるポリスチレン系樹脂としては、比較的安価で、特殊な方法を用いずに低圧の水蒸気等で発泡成形ができ、断熱性、難燃性、緩衝性のバランスに優れることから、スチレンホモポリマーを含むことが好ましい。

本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲であれば、ポリスチレン系樹脂を主成分としながら、他の樹脂を併用してもよい。他の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂など、上述のスチレンと共重合可能な他の単量体又はその誘導体の単独重合体や、それらの共重合体が挙げられる。

（発泡剤）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子においては、発泡剤としては炭素数が３～６の炭化水素が好ましい。例えば、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、シクロペンタン、ネオペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられる。これらの発泡剤は単独または２種以上を混合して使用できる。これら発泡剤の中でも、目的とする発泡倍率に制御しやすいなどの点から、炭素数４の炭化水素及び／または５の炭化水素が好ましく、発泡性、成形性の点から、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタンおよびイソペンタンからなる群から選択される少なくとも一種を使用することが特に好ましい。

発泡剤の添加量は、ポリスチレン系樹脂組成物１００重量部に対して、４～１０重量部であることが好ましい。発泡剤の添加量が４重量部以上では、発泡力が十分あり高発泡化し易くなり、高発泡倍率のポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造し易くなる。また、発泡剤の量が１０重量部以下であればポリスチレン系発泡成形体を製造する際の製造時間（成形サイクル）が短くなるため、製造コストを抑えることができる。なお、発泡剤の添加量は、ポリスチレン系樹脂組成物１００重量部に対して、４．５～９重量部であることがより好ましく、５～８重量部であることがさらに好ましい。

（添加剤）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、必要に応じて、炭素系輻射伝熱抑制剤、難燃剤、熱安定剤、ラジカル発生剤、造核剤及びその他の添加剤よりなる群から選ばれる少なくとも１種の任意成分を含有してもよい。

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の好ましい一形態としては、ポリスチレン系樹脂、炭素系輻射伝熱抑制剤、発泡剤及び難燃剤を含有し、任意成分として熱安定剤、ラジカル発生剤、造核剤及びその他の添加剤からなる群の少なくとも１種を含有してもよい。より好ましい一形態としては、ポリスチレン系樹脂、炭素系輻射伝熱抑制剤、発泡剤、難燃剤及び熱安定剤を含有し、任意成分としてラジカル発生剤、造核剤及びその他の添加剤からなる群の少なくとも１種を含有してもよい。さらに好ましい一形態としては、ポリスチレン系樹脂、炭素系輻射伝熱抑制剤、発泡剤、難燃剤、熱安定剤及び造核剤を含有し、任意成分としてラジカル発生剤、及びその他の添加剤からなる群の少なくとも１種を含有してもよい。

（難燃剤）
本発明で用いることができる難燃剤としては、特に限定されず、従来からポリスチレン系樹脂発泡成形体に用いられる公知の難燃剤をいずれも使用できるが、その中でも、難燃性付与効果が高い臭素系難燃剤が好ましい。

難燃剤としては、特に限定されず、従来からスチレン系樹脂発泡成形体に用いられる難燃剤をいずれも使用できるが、その中でも、難燃性付与効果が高い臭素系難燃剤が望ましい。本発明の一実施形態で用いられる臭素系難燃剤としては、例えば、２，２－ビス［４－（２，３－ジブロモ－２－メチルプロポキシ）－３，５－ジブロモフェニル］プロパン（別名：テトラブロモビスフェノールＡ－ビス（２，３－ジブロモ－２－メチルプロピルエーテル））、又は２，２－ビス［４－（２，３－ジブロモプロポキシ）－３，５－ジブロモフェニル］プロパン（別名：テトラブロモビスフェノールＡ－ビス（２，３－ジブロモプロピルエーテル））等の臭素化ビスフェノール系化合物、臭素化スチレン・ブタジエンブロック共重合体、臭素化ランダムスチレン・ブタジエン共重合体、又は臭素化スチレン・ブタジエングラフト共重合体等の臭素化ブタジエン・ビニル芳香族炭化水素共重合体（例えば、特表２００９－５１６０１９号公報に開示されている）等が挙げられる。これら臭素系難燃剤は１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

難燃剤は、目的とする発泡倍率に制御しやすいと共に、炭素系輻射伝熱抑制剤添加時の難燃性等のバランスの点から、ポリスチレン系樹脂組成物１００重量％において難燃剤は０．５～６重量％であることが好ましく、１～４重量％であることがより好ましい。含有量が０．５重量％以上であると、難燃性付与効果が小さくならず、６重量％以下であると、得られるポリスチレン系樹脂発泡成形体の強度が低下し難い。

（熱安定剤）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子においては、さらに、熱安定剤を併用することによって、製造工程における難燃剤の分解による難燃性の悪化及び発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の劣化を抑制することができる。

本発明における熱安定剤は、用いられるポリスチレン系樹脂の種類、発泡剤の種類及び含有量、炭素系輻射伝熱抑制剤の種類及び含有量、難燃剤の種類及び含有量等に応じて、適宜組み合わせて用いることができる。

本発明で用いられる熱安定剤としては、難燃剤含有混合物の熱重量分析における１％重量減少温度を任意に制御できる点から、ヒンダードアミン化合物、リン系化合物、エポキシ化合物が望ましい。熱安定剤は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。なお、これらの熱安定剤は、後述するように耐光性安定剤としても使用できる。

熱安定剤は、目的とする発泡倍率に制御しやすいと共に、炭素系輻射伝熱抑制剤添加時の難燃性等のバランスの点から、ポリスチレン系樹脂組成物１００重量％において熱安定剤は０．５～３重量％であることが好ましい。０．５重量％以上であると難燃剤の分解が生じ難く、難燃性付与効果が小さくならず、３重量％以下であると得られるポリスチレン系樹脂発泡成形体の強度が低下し難い。

（炭素系輻射伝熱抑制剤）
本発明においては、炭素系輻射伝熱抑制剤を添加することにより、高い断熱性を有するスチレン系樹脂発泡成形体が得られる。ここでいう輻射伝熱抑制剤とは、近赤外又は赤外領域の光を反射、散乱又は吸収する特性を有する物質をいう。

本発明で用いられる炭素系輻射伝熱抑制剤としては、グラファイト、グラフェン、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、活性炭膨張黒鉛などが挙げられる。これらの炭素は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、コストに対する炭素系輻射伝熱抑制効果の高さから、グラファイトが好ましい。グラファイトとしては、例えば、鱗片状黒鉛、土状黒鉛、球状黒鉛、又は人造黒鉛等が挙げられ、これらのうち、鱗片状黒鉛が高い輻射抑制効果を発揮することから好ましい。なお、本明細書において、「鱗片状」という用語は、鱗状、薄片状又は板状のものをも包含する。

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子における炭素系輻射伝熱抑制剤の含有量は、ポリスチレン系樹脂組成物１００重量％において２～１０重量％であることが好ましい。目的とする発泡倍率に制御しやすいと共に、熱伝導率低減効果等のバランスの点から、３～７重量％であることがより好ましく、３～６重量％がさらに好ましい。炭素系輻射伝熱抑制剤の含有量が２重量％以上であれば熱伝導率低減効果が十分であり、一方、１０重量％以下であれば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子から予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造する際にセル膜が破れにくくなるため、高発泡化がし易くなり、発泡倍率の制御が容易になる。

本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲であれば、炭素系輻射伝熱抑制剤の他に、他の輻射伝熱抑制剤を添加してもよい。公知の輻射伝熱抑制剤であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム系化合物、亜鉛系化合物、マグネシウム系化合物、チタン系化合物、熱線反射剤、硫酸金属塩、アンチモン系化合物、金属酸化物、熱線吸収剤、金属粒子等が挙げられる。

（その他の添加剤）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のポリスチレン系樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、ラジカル発生剤、加工助剤、耐光性安定剤、造核剤、発泡助剤、帯電防止剤、顔料等の着色剤よりなる群から選ばれる１種以上のその他添加剤を含有していてもよい。ラジカル発生剤としては、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ－ブチルハイドロパーオキサイド、２，３－ジメチル－２，３－ジフェニルブタン、又はポリ－１，４－イソプロピルベンゼン等が挙げられる。加工助剤としては、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、流動パラフィン等が挙げられる。耐光性安定剤としては、前述したヒンダードアミン類、リン系安定剤、エポキシ化合物の他、フェノール系抗酸化剤、窒素系安定剤、イオウ系安定剤、ベンゾトリアゾール類等が挙げられる。造核剤としては、シリカ、ケイ酸カルシウム、ワラストナイト、カオリン、クレイ、マイカ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、タルク等の無機化合物、メタクリル酸メチル系共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体樹脂等の高分子化合物、ポリエチレンワックス等のオレフィン系ワックス、メチレンビスステアリルアマイド、エチレンビスステアリルアマイド、ヘキサメチレンビスパルミチン酸アマイド、エチレンビスオレイン酸アマイド等の脂肪酸ビスアマイド等が挙げられる。発泡助剤としては、大気圧下での沸点が２００℃以下である溶剤を望ましく使用でき、例えば、スチレン、トルエン、もしくはキシレン等の芳香族炭化水素；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素；酢酸エチル、もしくは酢酸ブチル等の酢酸エステル等が挙げられる。なお、帯電防止剤及び着色剤としては、各種樹脂組成物に用いられるものを特に限定なく使用できる。これらの他の添加剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

（平均セル径）
本発明のポリスチレン系発泡粒子及びポリスチレン系発泡成形体の平均セル径は、好ましくは５０μｍ以上、３００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以上、２５０μｍ以下、さらに好ましくは９０μｍ以上、２００μｍ以下に調整することが好ましい。平均セル径が上述の範囲にあることによって、圧縮強度等機械物性を高くすることができる。

（セル荒れ）
平均セル径が３００μｍを超えた状態をセル荒れと呼んでおり、セル荒れが発生する場合には所望の発泡倍率まで発泡することが難しくなり、さらに圧縮強度等の機械物性も低下する傾向がある。

［発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法］
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、公知の懸濁重合法や溶融混練法で製造することができる。

エチルベンゼン量をコントロールしやすいことから溶融混練法がより好ましい。溶融混練法には、以下の第１の溶融混練法及び第２の溶融混練法の２つがあり、適宜選択することができる。

第１の溶融混練法としては、樹脂成分と発泡剤とを押出機で溶融混練し、押出機先端に取り付けられた小孔を有するダイスを通じて加圧循環水で満たされたカッターチャンバー内に押出し、押出直後から回転カッターにより切断すると共に、加圧循環水により冷却固化する方法がある。この際、押出機による溶融混練は、単独の押出機を使用する場合、押出機を複数連結する場合、及び、押出機とスタティックミキサーやスクリューを有さない攪拌機など第２の混練装置を併用する場合があり、適宜選択することができる。

第２の溶融混練法としては、樹脂成分を押出機で溶融混練し、コールドカット法又はホットカット法を用いて樹脂ペレットを得た後、該樹脂ペレットを水中に懸濁させると共に、該樹脂ペレットに発泡剤を含有させる方法がある。

第１および第２の溶融混練法では、必要に応じて、他の添加剤を押出機で溶融混練してもよい。

（エチルベンゼン含有量調整方法）
近年、環境衛生の観点から、エチルベンゼンの含有量は低減されることが望まれている。一方、軽量化および原料コスト低減の観点から、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の高発泡化に対する市場要求が高くなっている。エチルベンゼンは発泡助剤として作用するため、エチルベンゼンの含有量を低減させすぎると、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の発泡性に影響することが懸念される。しかし、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子においては、エチルベンゼンの含有量を１０～５０ｐｐｍに制御することを特徴とする。エチルベンゼンが当該範囲を満たすことにより、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させたポリスチレン系発泡粒子は所望通りにセル径が調整されたものとなり、高温条件下で保管されることがあってもセル荒れの発生が抑制される。セル径調整の安定性に優れるため、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の発泡性も安定する。

本発明においては、エチルベンゼン含有量が調整されたスチレン系モノマー又はポリスチレン系樹脂を使用することが、エチルベンゼン含有量の調整が容易な点で好ましい。

エチルベンゼン含有量が必要量よりも少ないスチレン系モノマー又はポリスチレン系樹脂を使用する場合のエチルベンゼン含有量調整方法は、エチルベンゼンを、使用する発泡剤に所定量溶解させる方法や溶融混練する際に液状添加する方法が挙げられる。

定量性向上のためにはあらかじめ発泡剤に所定量を溶解させる方法が好ましい。

エチルベンゼン含有量が必要量よりも多いポリスチレン系樹脂を使用する溶融混練法のエチルベンゼン含有量調整方法は溶融ベント法により、押出時にエチルベンゼンを減量する方法などがある。

［ポリスチレン系樹脂発泡成形体］
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、特に限定されないが、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を所定の発泡倍率に予備発泡させてポリスチレン系発泡粒子とし、このポリスチレン系発泡粒子を用いて成形を行なう方法により、ポリスチレン系発泡成形体を製造することができる。すなわち、本発明のポリスチレン系発泡粒子とは、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を所定の発泡倍率に発泡（予備発泡）させたものである。また、本発明のポリスチレン系発泡成形体とは、本発明のポリスチレン系発泡粒子を用いて成形したものである。なお、成形の際にポリスチレン系発泡粒子が更に発泡する場合がある。

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、公知の予備発泡工程、例えば、水蒸気によって１０～１１０倍に発泡させてポリスチレン系発泡粒子とし（予備発泡工程）、必要に応じて一定時間養生させた後、公知の成形機を用い、ポリスチレン系発泡粒子を水蒸気によって成形されてポリスチレン系発泡成形体が作製される。使用される金型の形状により、複雑な形の型物成形体やブロック状の成形体を得ることができる。

（予備発泡工程）
予備発泡工程は、予備発泡機を用い、従来の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の予備発泡と同様にして実施できる。

予備発泡機としては公知のものを使用でき、例えば、撹拌装置を備え、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が収容される缶と、該缶の下方に設置され、水蒸気を該缶に供給する蒸気チャンバーと、ポリスチレン系発泡粒子排出口とを備えた予備発泡機が用いられる。

本発明のポリスチレン系発泡成形体は、例えば、床、壁、屋根等に用いられる建築用断熱材、魚等の水産物を輸送する箱や野菜等の農産物を輸送する箱等の農水産箱、浴室用断熱材及び貯湯タンク断熱材のような各種用途に使用できる。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

なお、以下の実施例及び比較例における測定方法及び評価方法は、以下のとおりである。

（エチルベンゼン含有量測定方法）
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を塩化メチレン（内部標準シクロペンタノール）に溶解し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を用いて以下の条件で発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中に含まれるエチルベンゼン量（ｐｐｍ）を定量した。
測定装置：（株）島津製作所製ガスクロマトグラフィーＧＣ－２０１４
カラム：キャピラリーカラム（ＧＬサイエンス製Ｒｔｘ－１）
カラム温度条件：５０→８０℃昇温（３℃／ｍｉｎ）後、８０→１８０℃昇温（１０℃／ｍｉｎ）
キャリアガス：ヘリウム。

（発泡方法）
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を１５℃で１週間保管、その後、温度４０℃の乾燥機に３時間静置した。次いで、その発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１２００ｇを予備発泡機［大開工業株式会社製、ＢＨＰ－３００］に投入し、缶内圧力設定を０．０５ｋｇ／ｃｍ２～０．１５ｋｇ／ｃｍ２とし、０．１０ＭＰａの水蒸気を予備発泡機に導入して６０倍に発泡（予備発泡）させた。６０倍まで発泡しない場合は水蒸気投入時間３００秒で発泡を終了させた。
以下では、本発泡方法の実施を「発泡処理」という場合がある。発泡処理は、各実施例および各比較例で作製される発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（以下、各水準という場合がある）に対して別々に実施した。

（平均セル径測定方法）
（１）観察条件
装置：キーエンス社製 ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ ＶＨＸ－９００
観察倍率：１００倍
（２）測定条件
上述の発泡方法で作製されたポリスチレン系発泡粒子の長軸直径に対する垂直二等分面でカミソリを用いて切断し、その断面をキーエンス社製 ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥを用いて、観察倍率１００倍で写真を撮影する。その断面の中心点から半径１０００μｍの範囲内において１０００μｍ×１０００μｍ四方の範囲内に存在するセル数をカウントする。そのセル数を用い、以下の式に基づき、セル径を算出した。

セル径（μｍ）
＝２×［１０００μｍ×１０００μｍ／（セル数×円周率）］０．５
１回の発泡処理で作製されたポリスチレン系発泡粒子から１０個のポリスチレン系発泡粒子を無作為に選び出し、上記セル径を該１０個のポリスチレン系発泡粒子からそれぞれ算出し、その平均を平均セル径として算出した。

（セル荒れ評価方法）
各水準それぞれに対して上記発泡処理を１０回行った。各発泡処理により得られたポリスチレン系発泡粒子の平均セル径を上述の平均セル径測定方法で算出し、算出した平均セル径毎にセル荒れの有無を判定した。
セル荒れは、算出した平均セル径が３００μｍ以上である場合をセル荒れと判定した。そして、各水準の発泡処理１０回中にセル荒れと判定した回数を各水準の「セル荒れ回数」として評価した。

以下に、実施例及び比較例で用いた原材料を示す。

（ポリスチレン系樹脂）
（Ａ）スチレンホモポリマー［エチルベンゼンを含有していないスチレンモノマーを使用して懸濁重合して重量平均分子量（Ｍｗ）２０万の樹脂を製造した。］
（炭素系輻射伝熱抑制剤）
（Ｂ）グラファイト［（株）丸豊鋳材製作所製、鱗片状黒鉛ＳＧＰ－４０Ｂ］
（臭素系難燃剤）
（Ｃ）２，２－ビス［４－（２，３－ジブロモ－２－メチルプロポキシ）－３，５－ジブロモフェニル］プロパン［第一工業製薬（株）製、ＳＲ－１３０、臭素含有量＝６６重量％］。

（発泡剤）
（Ｅ１）ノルマルペンタン［和光純薬工業（株）製、試薬品］
（Ｅ２）イソペンタン［和光純薬工業（株）製、試薬品］
（Ｆ）エチルベンゼン［和光純薬工業（株）製、試薬品］

（実施例１）
［発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の作製］
ノルマルペンタン（Ｅ１）８０重量％とイソペンタン（Ｅ２）２０重量％の割合で混合した混合ペンタン１００重量部に対してエチルベンゼン（Ｆ）０．０３４重量部を混合した。

口径４０ｍｍの同方向２軸押出機（第１押出機）と口径９０ｍｍの単軸押出機（第２押出機）を直列に連結したタンデム型二段押出機において、ポリスチレン系樹脂（Ａ）、グラファイト（Ｂ）、臭素系難燃剤（Ｃ）を重量比（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）：＝９３．５：４．０：２．５の割合で第1押出機へ供給し、口径４０ｍｍ押出機の設定温度１９０℃、回転数１５０ｒｐｍにて溶融混練した。口径４０ｍｍ押出機（第１押出機）の途中から、上記（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）の混合物１００重量部に対して、エチルベンゼンを混合した混合ペンタンを６．５重量部の割合で圧入した。その後、２００℃に設定された継続管を通じて、口径９０ｍｍ押出機（第２押出機）に供給した。

口径９０ｍｍ押出機（第２押出機）にて樹脂温度を１６０℃まで溶融樹脂を冷却した後、２５０℃に設定した第２押出機の先端に取り付けられた直径０．６５ｍｍ、ランド長３．０ｍｍの小孔を３６個有するダイスから、吐出量５０ｋｇ／時間で、温度６５℃及び１.３ＭＰａの加圧循環水中に押出した。押出された溶融樹脂は、ダイスに接触する６枚の刃を有する回転カッターを用いて、切断・小粒化され、遠心脱水機に移送されて、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。

得られた発泡性ポリスチレン系樹脂に対して、上述の各測定・判定を実施した。当該測定および判定の結果を表１に示す。

（実施例２～４及び比較例１～５）
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有されるエチルベンゼン含有量が表１記載の含有量になるように混合ペンタンに混合するエチルベンゼン量を調整した以外は実施例１と同様に実施した。

得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に対して、実施例１と同様にして各測定・評価を実施した。当該測定および判定結果を表１に示す。

なお、表1中の「平均セル径（セル荒れを除く）」とは、各水準においてセル荒れと判定しなかった平均セル径の合計を、セル荒れと評価しなかった回数（すなわち、「１０－セル荒れ回数」）で除した値である。

Claims (4)

1. エチルベンゼンを１０～５０ｐｐｍ含有する、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（ただし、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含有する複合樹脂粒子を除く）。
2. 炭素系輻射伝熱抑制剤を含有する、請求項１に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
3. 請求項１または２記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させたポリスチレン系発泡粒子。
4. 請求項３記載のポリスチレン系発泡粒子を型内成形して得られるポリスチレン系発泡成形体。