JPH0288652A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物に関し。

詳述すれば、該粒子を発泡成形することＫよシ得られる
成形品を容器として使用するのに好適な発泡性熱可塑性
樹脂粒子組成物に関する。

（従来の技術） 発泡性熱可塑性樹脂粒子は、スチーム等によって加熱さ
れ、−次発泡された後、小孔を有する金型に充填され、
加熱され、二次発泡し、成形される。成形品は経済性、
断熱性、軽量性、衛生性等に優れているため、梱包材料
、断熱材、容器等として多くの分野で使用されている。

発泡性熱可塑性樹脂粒子は、一般に、常温で気体若しく
は液状の脂肪族炭化水素、９例えばプロパン、ブタン、
ペンタン、ヘキサン等或はフレオン化合物などを熱可塑
性樹脂粒子と共に水性媒体中に分散し、加熱含浸される
方法によって製造される。こうして得られた発泡性熱可
塑性樹脂粒子は前述の工程を経て成形されるが、得られ
た成形品は発泡性熱可塑性樹脂粒子を石垣状に積み重ね
て成シ９発泡圧と熱によって融着されているため。

それぞれの該粒子は一体化されておらず、その結果、容
器として使用すると、その内容物が容器外壁に浸透し易
いものとなる。浸透を防止するには。

該粒子の融着性を強くシ、浸透しうる空隙を少なくする
こと、又は該粒子表面の性質を内容物と相溶しガい性質
を持たせる方法がある。

前者の方法として一般に行われているのは、成形時の加
熱を強くすることであシ、よシ欠陥の少ない成形品を得
るためには、成形温度は低めに設定し、長時間加熱の必
要がある。

後者の方法としては、−次発泡における該粒子の集塊化
を防止するため一般に使用されている金属石けんを通常
より多量に用いることが行われているが、成形において
１粒子の融着が阻害されるため前述の方法と同様に成形
時間が長くなシ、いずれにしても成形サイクルが長く、
工業的に有用な方法とは言い難い。

そこで、より短い成形時間で内容物の浸透の少ない発泡
性熱可塑性樹脂粒子が過去提案されている。例えば特公
昭５６−３４１７２号公報では蔗糖エステルでの発泡性
スチレン系樹脂粒子表面の被覆９％公昭５６−５１１７
８号公報ではポリエーテル又はポリオール及びポリリン
酸塩での発泡性スチレン系樹脂粒子表面の被覆、特開昭
５９−２４７３１号公報ではポリアルキレングリコール
の脂肪酸エステルでの発泡性スチレン系樹脂粒子表面の
被覆、特開昭５９−４１３３９号公報ではパーフルオロ
アルキル基含有リン酸エステルでの発泡性スチレン系樹
脂粒子表面の被覆が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 前述の公報のうち特開昭５９−４１３３９号公報以外は
、成形された容器が使用される目的とする収納される内
容物を浸透するのを防止したものであシ、収納されるも
のが異なると、また、異なる結果を示していた。また、
特開昭５９−４１３３９号公報はパーフルオロアルキル
基含有リン酸エステルを発泡性スチレン系樹脂表面に０
．０１〜０．２重量％被覆することを特徴としておシ、
繊維や紙の撥水撥油剤として一般に使用され、特に油脂
成分の浸透を防止するうえで有用である。しかしながら
、これによっても収納物が界面活性剤水溶液である場合
は、成形時の加熱必要時間を長くしても、収納物の浸透
を防止しえないものであった。

本発明は発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物であって、これ
を容器として使用した時、収納される内容物が油脂成分
であっても、界面活性剤水溶液であっても、容器外壁へ
浸透せず、しかも短い時間で成形可能な発泡性熱可塑性
樹脂粒子組成物を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は。

１８発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面に。

一般式（■）； 及び 一般式（５）； （但し、Ｒ，□は水素又はメチル基、Ｒ２は炭素数１〜
１０のアルキレン基、Ｒ３は水素又は炭素数１〜３のア
ルキル基を示す）。

一般式（■）： （但し、垢は水素又はメチル基、縞は炭素数１〜１０の
アルキレン基を示す）。

一般式（■）； （但しｙ　Ｒ′□は水素又はメチル基、Ｒ′２は炭素数
１〜３のアルキレン基、には炭素数１〜１０のアルキル
基を示す） （但し、には水素又はメチル基、爪は炭素数１〜１０の
アルキレン基、爪は水素又は炭素数１〜１８のアルキル
基又はヒドロキシアルキル基、ＲｆはＣｎＦ＋ｎ＋ｘ　
　を示し、ｎは８〜１８の整数を示す）で表わされる単
量体を必須成分とする単量体混合物を重合して得られ、
フッ素を２０〜４０重量％含有する共重合体を含む被覆
層を有してなる発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物に関する
。

本発明に使用される発泡性熱可塑性樹脂粒子としては、
従来公知のものが使用できる。例えばスチレンのホモポ
リマー若しくはスチレンとアクリロニトリル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸エス
テル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル等のアクリル酸エステル、α−メチルスチレン
、クロルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体
などの１種又は２種以上のコポリマーやポリエチレン、
ポリプロピレン、塩化ビニリデン樹脂などを基材樹脂と
し、該樹脂にプロパン、イソブタン。

ｎ−ブタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン等の脂肪族炭
化水素、又はフレオン１１．フレオン１２等のフロン化
合物などの常温で液体状又は気体状の発泡剤を、好まし
くは１〜２０重量％含浸されたものなどがある。なお、
これらの発泡性熱可塑性樹脂粒子は、公知の方法によっ
て製造することが出来る。

本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物は、上記発泡性
熱可塑性樹脂粒子の表面に、前記一般式（１）、　（Ｉ
［）、　（ｎ［）及び（財）で表わされる単量体を必須
成分とする単量体混合物を重合して得られる共重合体を
被覆して得られる。

一般式（Ｉ）で表わされる単量体としてはメタクリロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、ア
クリロイルオキシエチルトリエチルアンモニウムクロラ
イド、メタクリロイルオキシプロピＡ＝　）　ＩＪメチ
ルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。

一般式（Ｉｌｌで表わされる単量体としては、グリシジ
ルメタクリレート、グリシジルアクリレートなどが挙げ
られる。

一般式（１）で表わされる単量体としてはエトキシエチ
ルアクリレート、メトキシプロピルメタクリレート、エ
トキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。

一般式ｙ）で表わされる単量体としてはパーフルオロア
ルキルスルホニルメチルアミンエチルメタクリレート、
パーフルオロアルキルスルホニルエチルアミンエチルメ
タクリレート、パーフルオロアルキルスルホニルエチル
アミンエチルメタクリレート、パーフルオロアルキルス
ルホニルメチルアミノエチルアクリレートなどが挙げら
れる。

なお、上記４成分の他に９本発明の効果をそこなわない
程度であれば、他の共重合性単量体を併用することもで
きる。

各単量体は、生成する共重合体のフッ素含有率が２０〜
４０重量％、安全性も考慮すると、好ましくは、３５〜
４０重量％と々るように配合され。

重合される。フッ素含有率が２０重量％未満では。

撥油性に劣シ、４０重量％を超えると、製造が困難とな
る。重合は、公知の方法によル行なうことができる。得
られる共重合体は、溶液状又はエマルジョン状で発泡性
熱可塑性樹脂粒子に被覆される。

表お、上記共重合体として、スコッチパンＦＸ８１０（
スリーエム社製、商品名）等が市販されているので、こ
れを使用することもできる。

前記共重合体の被覆量は９発泡性熱可塑性樹脂粒子に対
してｏ、ｏｏｉ重量％以上０．５重量−未満用いられる
のが好ましい。ｏ、ｏｏｉ重量％未満では十分な効果が
得られに＜＜、Ｏ，Ｓ重量％以上被覆しても効果は向上
しない。性能１作業性、コストのバランスから、特に好
ましくは、ｏ、ｏｏｉ重量％未満が良い。

本発明においては、前記共重合体の他に、さらに、二重
結合及び／又は水酸基を有する高級脂肪酸の金属塩を併
せて、該発泡性熱可塑性樹脂粒子表面に被覆すると、前
記共重合体の効果を損うことなく、成形時の熱融着性を
向上できる。これにより、よシ有用な発泡性熱可塑性樹
脂粒子が得られる。

ここに用いられる二重結合及び／又は水酸基を有する高
級脂肪酸の金属塩とは高級脂肪酸のアルキル基に二重結
合若しくは水酸基又はその双方を持つ高級脂肪酸の金属
塩である。含有される金属はカルシウム、亜鉛、マグネ
シウム、アルミニウムであることが好ましい。具体的に
は、オレイン酸カルシウム、オレイン酸亜鉛、ヒドロキ
システアリン酸亜鉛、ヒドロキシステアリン酸マグネシ
ウム、リシノール酸キルシウム、リシノール酸亜鉛など
があげられる。

前記高級脂肪酸の金属塩の被覆量は発泡性熱可塑性樹脂
粒子に対し、０．００５重量−以上０．５重量％未満用
いられるのが好ましい。０．００５重量−未満では熱融
着促進効果を得ることが困難とな、９，０．５重量％以
上では２作業性が低下する傾向にある。特に０．０１重
量−以上０．１重量−未満であると、得られる発泡性熱
可塑性樹脂粒子組成物を発泡成形する際の熱融着促進効
果と作業性、コストのバランスが良好であり好ましい。

さらに本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物は前記２
つの被覆成分の他に、従来使用されている被覆剤によっ
て被覆されても良い。

例えば、−次発泡における集塊化防止のために使用され
るステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの金
属石けん、エチレンビスアミド。

ステアリン酸アミドのような脂肪酸アミド類である。こ
れらの集塊化防止剤は、−船釣には発泡性熱可塑性樹脂
粒子に対して０．０５〜０．５重量％使用される。また
、−次発泡樹脂粒子の静電気防止剤として使用されるグ
リセリン、ソルビット、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール等の多価アルコール、ソルビタン
エステル、高級脂肪族のエチレンオキシド付加物等のノ
ニオン系界面活性剤等の併用も可能である。これらの静
電気防止剤は２発泡性熱可塑性樹脂粒子に対して０．０
０５〜０．２重量％使用される。

この他、被覆剤の定着性を増すため、デンプン。

ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ソーダ。

アルギン酸ソーダなどの定着剤をさらに併用しても良い
。

本発明において９発泡性熱可塑性樹脂粒子表面への被覆
層の形成は、従来既知の手段で行うことができる。例え
ば、リボンプレンダー、■プレンダー、ヘンシェルミキ
サー　レデイゲミキサー等の混合器で２発泡性熱可塑性
樹脂粒子及び上記各被覆成分を混合することによって行
うことができる。各被覆成分は、全て混合して用いても
よいが。

まず、前記共重合体で被覆し９次いで、その他の成分を
被覆すると１本発明の効果がよシ高く、好ましい。

こうして得られた発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物を使用
すると、短い成形加熱でも９粒子同士の融着の良い、か
つその粒子界面が撥水、撥油の性質を持つ成型品が得ら
れる。例えば、従来の成形品では大豆油に対する接触角
が４０°付近にあるのに対し、５０°〜６０°と濡れに
くくなる。

又、界面活性剤水溶液に対しても大きい接触角を持ち２
例えば、従来の成形品の界面活性剤０．１チ水溶液での
接触角は３５°〜４０°付近にあシ、シかも時間と共に
表面浄化作用によって２０°付近まで拡がっていくのに
対し２本発明品は、５０°〜６０゜付近の接触角を示し
、しかも経時しても３５°〜４５゜までしか拡がらない
という特徴をもっている。

従って９本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物は、ド
ーナツ、ハンバーガー、フライドチキン。

ラード類の油脂ばかシでなく９例えば、ラーメン容器の
様な油脂／水／乳化剤の系への用途においても、容器の
壁を通しての容器外への漏洩のない容器を作る材料とな
る。父、その他１発泡成型体を浮子として使用する場合
においても、低吸水性の発泡体となり、浮子としても有
効である。

（実施例） 実施例１ 発泡剤として５．５重量％のペンタン（ｉ−ペンタン／
ｎ−ペンタン＝１／９）を含有する直径０．３５〜０．
５９ｍｍの発泡性ポリスチレン粒子（日立化成工業■製
、５ＳＧ）１０００９をヘンシェルミキサーに入れた。

ここへ、パーフルオロアルキルメタクリレート共重合体
（トリメチルアミノエチルメタクリレートクロライド、
グリシジルメタクリレート、エトキシエチルアクリレー
ト及びパーフルオロアルキルスルホニルメチルアミンエ
チルメタクリレートの共重合体、スリーエム社製スコッ
チパンＦＸ−８１０）のエマルジョンを加え、混合被覆
した。はぼ均一になったところでリシノール酸亜鉛を表
１に示す量ステアリン酸亜鉛２．０ｇ及びグリセリン０
．５ｇを均一になったところで、順次添加混合して被覆
し１発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物を得た。これをバッ
チ式−次発泡装置で熱風とスチームの混合気を熱媒とし
て加熱し、嵩密度０．１　ｇ　／　ｍｅになる様発泡し
一次発泡粒子を得た。これを常温常圧下で１６時間熟成
したのち、内容積５００ｃｃ、肉厚２．０　ｍのカップ
状成形品を得るための金型に充てんし９表１に示す時間
加熱したのち４秒間冷却し９発泡スチロール製カップを
得た。

得られたカップの評価は、油脂の浸透性の評価として大
豆油による接触角及び浸透時間、界面活性剤水溶液の浸
透性の評価として、界面活性剤０．１％水溶液による接
触角及び浸透時間を測定した。又、成形品の必要加熱時
間を示す指標としては、得られたカップを割って２粒子
界面で剥離せず９粒子自身が割れるものの割合を求め、
融着度として評価した。

比較例１ 実施例１よシバ−フルオロアルキルメタクリレート共重
合体及びリシノール酸亜鉛を除いた組成の評価結果を表
１に示した。

比較例２，４ パーフルオロアルキルメタクリレート共重合体を、それ
ぞれ、パーフルオロアルキルリン酸アンモニウムとパー
フルオロアルキルスルホンアミドリン酸アンモニウムと
した組成の評価結果を表１に示した。

比較例３ 実施例１において被覆成分としてステアリン酸亜鉛を３
．５ｇのみを使用した。評価結果を表１に示した。

実施例２ 実施例１のリシノール酸亜鉛をオレイン酸亜鉛。

とした組成の評価結果を表１に示した。

（発明の効果） 本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物は、短時間で成
形が可能であシ、得られる成形品は、収容される内容物
が油脂成分であっても、界面活性剤水溶液であっても浸
透しにくいものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面に、 一般式（ I ）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） （但し、Ｒ＿１は水素又はメチル基、Ｒ＿２は炭素数１
   〜１０のアルキレン基、Ｒ＿３は水素又は炭素数１〜３
   のアルキル基を示す）、 一般式（II）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） （但し、Ｒ′＿１は水素又はメチル基、Ｒ′＿２は炭素
   数１〜１０のアルキレン基を示す）、 一般式（III）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（III） （但し、Ｒ″＿１は水素又はメチル基、Ｒ″＿２は炭素
   数１〜３のアルキレン基、Ｒ″＿３は炭素数１〜１０の
   アルキル基を示す） 及び 一般式（IV）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（IV） （但し、Ｒ′″＿１は水素又はメチル基、Ｒ′″＿２は
   炭素数１〜１０のアルキレン基、Ｒ′″＿３は水素又は
   炭素数１〜１８のアルキル基又はヒドロキシアルキル基
   、ＲｆはＣ＿ｎＦ＿２＿ｎ＿＋＿１を示し、ｎは８〜１
   ８の整数を示す）で表わされる単量体を必須成分とする
   単量体混合物を重合して得られ、フッ素を２０〜４０重
   量％含有する共重合体を含む被覆層を有してなる発泡性
   熱可塑性樹脂粒子組成物。 ２、該共重合体の被覆量が、発泡性熱可塑性樹脂粒子に
   対して０．００１重量％以上０．５重量％未満である請
   求項１記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ３、被覆層が、さらに、二重結合及び／又は水酸基を有
   する高級脂肪酸金属塩を成分として有してなる請求項１
   又は２記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ４、該高級脂肪酸金属塩の被覆量が、発泡性熱可塑性樹
   脂粒子に対して０．００５重量％以上０．５重量％未満
   である請求項１、２又は３記載の発泡性熱可塑性樹脂粒
   子組成物。