JPH04220441A

JPH04220441A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子及び発泡成形品

Info

Publication number: JPH04220441A
Application number: JP2404440A
Authority: JP
Inventors: Terumasa Honda; 本田　輝昌; Yuichi Yagi; 矢木　雄一; Takao Suzuki; 貴雄鈴木; Hozumi Wada; 和田　穂積
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1992-08-11
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH0791408B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡性熱可塑性樹脂粒
子及び発泡成形品に関するものであり、さらに詳しくは
、予備発泡中にブロッキングが少なく、且つ、成形後の
融着性に優れた発泡性熱可塑性樹脂粒子及び発泡成形品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）は、スチ
ーム加熱により容易に予備発泡粒となる。この予備発泡
粒は、一定時間熟成後、成形金型内で再びスチーム加熱
するとさらに発泡し、発泡粒相互で融着し、成形体とな
る。

【０００３】近年、成形業界において、ハイサイクル成
形、省エネ成形、無人成形が重要課題となっており、Ｅ
ＰＳに要求される最も重要な性能は、■予備発泡時にブ
ロッキングしないこと、■成形時に充分融着することが
挙げられる。予備発泡中にブロッキングすると、予備発
泡機の篩が目詰りし、予備発泡粒を熟成サイロに送るこ
とが困難となる。また、ブロッキングが多いと発泡機内
の槽壁に発泡粒が付着し、発泡倍数のばらつきの原因と
なったり、また成形機に送る配管内をブロッキング物が
詰まり、充填不良の原因となったりする。一方成形金型
内でスチームで加熱成形された成形体が充分な強度を有
するためには、成形体中の発泡粒子が相互に融着するこ
とが必要である。

【０００４】ところで、ブロッキングを防止する手段と
して、古くから、少量のワックス又は、重金属石鹸をビ
ーズに被覆する方法が知られており、現在まで多数のブ
ロッキング防止についての方法が検討されている。例え
ば特公昭４７−２２１０５号公報に示される高級脂肪酸
、高級脂肪族ケトン、高級脂肪族アルコール、高級脂肪
酸のアミドまたはビスアミドを使用する方法、特開昭５
５−１２７４４１号公報に示されるステアリン酸亜鉛、
高級脂肪酸、高級脂肪酸ビスアミド、高級脂肪酸の金属
石鹸からなる複合滑剤を使用する方法、特開昭５５−１
２７４４２号公報に示される超微粒子のシリカ、酸化ア
ルミニウム、酸化チタニウムなどの無機酸化物を使用す
る方法、特開昭６１−１５７５３８号公報に示されるよ
うなエチレンビスステアリン酸ビスアミドと１．２−ヒ
ドロキシステアリルトリグリセライドの混融物を被覆す
る方法等多数の方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のブロッキング防止の手段は、ややもすれば、予備発泡
中のブロッキングを防止することにのみ重点がおかれ、
成形時の融着を阻害するものであったり、予備発泡中の
ブロッキング防止と成形時の融着のバランスから、どち
らも不充分なものであったりし、近年の厳しい要求性能
には、未だ充分なものとはいえず、さらに優れたブロッ
キング防止剤が要求されている。本発明は、予備発泡中
にブロッキングが少なく、且つ成形時には融着が向上す
る発泡性、熱可塑性樹脂粒子及び発泡成形品を提供する
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、粒子
表面に、示差熱分析による吸熱開始温度が９５℃以下で
吸熱ピーク温度が１００〜１１８℃である金属石鹸（混
合物）を被覆してなる発泡性熱可塑性樹脂粒子、及びこ
れを発泡成形して得られる発泡成形品に関する。

【０００７】本発明において、金属石鹸（混合物）を被
覆す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、イソプタン、ｎ−プタン、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できる。

【０００８】本発明において、被覆に使用する金属石鹸
（混合物）は、示差熱分析による吸熱開始温度が９５℃
以下で吸熱ピーク温度が１００〜１１８℃である。なお
、「金属石鹸（混合物）」とは、金属石鹸の１種又は２
種以上の混合物を意味する。

【０００９】前記吸熱開始温度が９５℃を超えると、予
備発泡時のブロッキングが増大するとともに、融着性も
低下する。特性のバランスの面から吸熱開始温度は８０
〜９０℃が好ましい。

【００１０】前記吸熱ピーク温度が１００℃未満では予
備発泡時のブロッキングが増大し、一方１１８℃を超え
た場合は融着性が低下する。両特性のバランスの面から
１０５〜１１６℃が好ましい。

【００１１】本発明に用いられる金属石鹸としては、単
独でまたは混合物として前記条件を満たすものであれば
よいが、炭素数１４〜２０の飽和脂肪酸の亜鉛塩、カル
シウム塩、マグネシウム塩から選択されるものが、特性
上優れるので好ましい。具体的には、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸等の亜鉛塩、カ
ルシウム塩、マグネシウム塩が挙げられる。

【００１２】これら金属石鹸は、その２種以上を混合し
た混合物として用いると特性上顕著な効果を示すので好
ましい。この場合、これらの混合重量比は、１種の金属
石鹸１に対し、他の金属石鹸の和が０．２５〜４である
のが好ましい。この和が０．２５未満であるかまたは４
を超えると、予備発泡時のブロッキングが増大する傾向
にあるかまたは発泡成形時の融着性が低下する傾向にあ
る。両特性のバランスの面から１種の金属石鹸１に対し
、他の金属石鹸の和が０．５〜２であるのが最も効果が
高く好ましい。

【００１３】表１に前記吸熱開始温度及び吸熱ピーク温
度を満たす金属石鹸混合物の組み合わせと配合重量比の
例を示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】なお、従来単独でブロッキング防止剤とし
て使用されている、ステアリン酸亜鉛の示差熱分析によ
る吸熱開始温度は１０２℃、吸熱ピーク温度は１２６℃
であり、ステアリン酸カルシウムの吸熱開始温度は１０
１℃、吸熱ピーク温度は１２４℃であり、ステアリン酸
マグネシウムの吸熱開始温度は９９℃、吸熱ピーク温度
は１２２℃であり、いずれも本発明の範囲外である。こ
れらを単独で用いたのでは、本発明の優れた効果は得ら
れない。

【００１６】本発明において前記金属石鹸（混合物）を
、未被覆の発泡性熱可塑樹脂粒子に被覆するが、その被
覆量は、未被覆の発泡性熱可塑性樹脂粒子に対して０．
０１〜０．５重量％であるのが好ましい。０．０１重量
％未満では、予備発泡時のブロッキング防止及び成形時
の融着促進効果が不充分であり、一方０．５重量％を超
えても効果の向上は見られず、かえって特性が低下する
傾向にある。

【００１７】被覆方法は、従来既知の方法でよい。例え
ば、発泡熱可塑性樹脂粒子を、金属石鹸とともに粉末の
まま、リボンブレンダー、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェル
ミキサー、レディゲミキサー等の混合装置に入れて混合
することができる。目的とする被覆量の被覆粒子を得る
ためには、混合装置内部に付着残存するものがあること
を考慮して、金属石鹸の配合量を少し多めにして混合す
ればよい。なお、得られる被覆粒子の実際の被覆量は、
例えば灰化法による金属分析で測定することができる。また、２種以上の金属石鹸は、予め混合しておいてから
粒子と混合被覆してもよいし、別々に順次混合被覆して
もよい。

【００１８】以上のようにして得られる本発明の発泡性
熱可塑性樹脂粒子は、常法により、予備発泡し、次いで
成形用金型に充填して発泡成形し、発泡成形品とするこ
とができる。

【００１９】本発明において予備発泡は、９０〜１０２
℃の温度下で行うのが好ましい。この温度下において粒
子表面の金属石鹸（混合物）は、一部が溶融して粒子表
面に被覆を形成し、ブロッキング防止効果を発揮する。

【００２０】得られる予備発泡粒子は、成形用金型に充
填し、１１０〜１１８℃の温度で成形するのが好ましい
。この温度下において、予備発泡粒子表面の金属石鹸（
混合物）は、完全に融解し、発泡粒子相互間の融着は促
進される。こうして得られる発泡成形品は、外観、強度
とも良好なものである。

【００２１】

【実施例】実施例及び比較例発泡性ポリスチレン樹脂粒子として、粒径０．８〜０．
９ｍｍのハイビーズＳＳＢ−ＴＸ−５（未被覆品、日立
化成工業（株）製）を使用し、表２及び表３に示す金属
石鹸（いずれも日本油脂（株）製の２００メッシュパス
品）を表２及び表３に示す混合比で表２及び表３に示す
被覆量（未被覆粒子に対する重量％）となるように配合
し、Ｖブレンダーを用いてドライブレンドにより混合し
た。得られた粒子の金属石鹸の被覆量は、灰化法−金属
分析により測定し換算した。

【００２２】また、表１に示差熱分析による吸熱開始温
度（Ｔ１）及び吸熱ピーク温度（Ｔ２）を記載した。な
お、これらの測定条件は次のとおりである。測定装置；
パーキンエルマー社製、ＤＳＣ−７型（熱補償型）測定
条件；リファレンス　　α−Ａｌ２Ｏ３、サンプル量７
〜８ｍｇ、昇温速度１０℃／ｍｉｎ

【００２３】得られた各発泡性ポリスチレン樹脂粒子を
、バッチ式予備発泡機でかさ倍数６０倍まで予備発泡し
、ブロッキングの発生量を測定し、表２及び表３に示し
た。なお、ブロッキング発生量は、予備発泡粒子の総重
量に対するブロッキング物（目開き５ｍｍの篩上のもの
）の重量比率（％）として示した。

【００２４】次いで、得られた予備発泡粒子を２４時間
室温にて放置した後、寸法が３００ｍｍ×２５０ｍｍ×
５０ｍｍの板を成形するための金型を取付けたＶＳ成形
機で成形した。成形条件は、スチーム圧力０．７ｋｇ／
ｃｍ２、１０秒加熱後、金型を水冷、真空放冷した。な
お、実施例で得られた成形品の外観はいずれも良好であ
り、寸法収縮率も低かった。

【００２５】取出した発泡成形品の破断面の融着率を測
定した。融着率は、得られた成形品を破断し、一定破断
面中の総発泡粒子数に対する破断した発泡粒子数の比率
（％）で示した。結果を表２及び表３に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】なお、実施例２、比較例１及び比較例３で
行った示差熱分析の示差熱チャートを図１に示した。さ
らに、各実施例のデータをもとに２種の金属石鹸の混合
比と吸熱開始温度（Ｔ１）、吸熱ピーク温度（Ｔ２）、
融着率及びブロッキング発生量との関係をグラフ化した
。これらのグラフを図２、図３及び図４に示す。なお、各
図中、Ｓｔ−Ｚｎとはステアリン酸亜鉛を、Ｓｔ−Ｃａ
とはステアリン酸カルシウムを、Ｓｔ−Ｍｇとはステア
リン酸マグネシウムを意味する。

【００２９】

【発明の効果】本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子は、予
備発泡時にブロッキングが少なく、かつ成形時の融着も
優れている。また、これを成形して得られる発泡成形品
は、外観も良好であり、強度においても優れている。従
って、予備発泡時及び成形時の不良率を減少でき、また
ユーティリティーの変動による不良率も減少できる。そ
のため、生産の無人化や連続的生産方法に非常に有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】示差熱分析による金属石鹸（混合物）の示差熱
チャートの一例である。

【図２】ステアリン酸亜鉛とステアリン酸カルシウムの
混合比と、吸熱開始温度、吸熱ピーク温度、融着率及び
ブロッキング発生量との関係を示すグラフである。

【図３】ステアリン酸亜鉛とステアリン酸マグネシウム
の混合比と、吸熱開始温度、吸着ピーク温度、融着率及
びブロッキング発生量との関係を示すグラフである。

【図４】ステアリン酸カルシウムとステアリン酸マグネ
シウムの混合比と、吸熱開始温度、吸熱ピーク温度、融
着率及びブロッキング発生量との関係を示すグラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　粒子表面に、示差熱分析による吸熱開
始温度が９５℃以下で吸熱ピーク温度が１００〜１１８
℃である金属石鹸（混合物）を被覆してなる発泡性熱可
塑性樹脂粒子。
【請求項２】　　金属石鹸（混合物）の被覆量が、未被
覆の熱可塑性樹脂粒子に対して０．０１〜０．５重量％
である請求項１記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項３】　　金属石鹸（混合物）が、炭素数１４〜
２０の飽和脂肪酸の亜鉛塩、カルシウム塩、マグネシウ
ム塩から選択される２種以上の金属石鹸の混合物である
請求項１または２記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項４】　　２種以上の金属石鹸の混合重量比が、
１種の金属石鹸１に対し、他の金属石鹸の和０．２５〜
４である請求項３記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項５】　　請求項１〜４のいずれかに記載の発泡
性熱可塑性樹脂粒子を発泡成形して得られる発泡成形品
。