JPH04272942A

JPH04272942A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子及び発泡成形品

Info

Publication number: JPH04272942A
Application number: JP3032757A
Authority: JP
Inventors: Tomiji Chitani; 千谷　東洋士; Tetsuya Kato; 哲也加藤; ▲舘▼石　光生; Mitsuo Tateishi
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1992-09-29

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、詳述すれば、該粒
子を発泡成形することにより得られる成形品を主に容器
として使用するに適した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る。

【０００２】

【従来の技術】一般に発泡性熱可塑性樹脂粒子はスチー
ム等によって予め予備発泡して予備発泡粒子となし、こ
の予備発泡粒子を小孔を有する金型に充填し再度加熱さ
れ成形される。こうして得られた成形品は経済性、軽量
性、衛生性などに優れた特性を示し包装材料、断熱材料
、容器等として多くの分野で使用されている。

【０００３】発泡性熱可塑性樹脂粒子は一般に常温で液
体または気体の脂肪族炭化水素、例えばプロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン等を熱可塑性樹脂粒子と共に水
性媒体中へ分散し含浸せしめるか、または熱可塑性樹脂
粒子に対して溶解性を有するトルエン、シクロヘキサン
等の溶剤を少量含有する水性懸濁液中でプロバン、ブタ
ン等を含浸する方法等により製造される。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へて成形さ
れるが、得られた成形品は発泡性熱可塑性樹脂粒子を石
垣上に積み重ね、これを発泡圧と熱によって融着させた
ものである。このため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き、収納される内容物によ
って内容物が容器外壁、あるいは成形品内部に浸透しや
すい性質を持ち、特に油性食品類例えばカレールウ、マ
ヨネーズ、マーガリン、牛脂等を含む食品を保存すると
油脂が容器外へにじみ出ることがある。

【０００４】もれ浸透性を防止するには浸透する際、道
となる成形品内部の空隙を最小限とすること、及び該粒
子表面の表面エネルギーを小さくすることにより浸透す
る内容物に対し成形品表面の接触角を大きくする方法が
ある。前者の方法としては成形時の成形温度を高温にし
て発泡成形体の表面に樹脂の溶融膜を形成させる方法で
あり、より欠陥の少ない成形品とするためには成形温度
を低めに設定し長時間加熱する方法がとられている。

【０００５】後者の方法としては予備発泡において集塊
化防止のため一般に使用されている金属石鹸を集塊化防
止のためよりも多く用いることが行われている。しかし
ながらこの方法もまた金属石鹸の融着阻害の性質のため
成形加熱時間が長くならざるを得ず、生産性が劣り工業
的に有用な方法とはいい難い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】発泡性熱可塑性樹脂粒
子によって成形された容器はその経済性、保温性等によ
り幅広い用途を持つ。例えば、機械部品の通い箱、即席
ラーメン類、フライドチキン等の油性食品容器等である
がそれぞれ浸透性が問題となることがある。機械部品の
通い箱では部品を機械油につけて通い箱にいれられるた
め油が通い箱壁へ浸透してくることがある。また即席ラ
ーメン容器等においては流通在庫中に収納物が温度や湿
度の影響をうけ油脂分やスープがカップ外壁へにじみで
ることもある。これらはすべて該粒子の融着界面現象に
起因している。この対策として前述提案がなされている
が、これらの提案は特定された水、油及びこれらの混合
物に対し高い遮蔽性を有しても、汎用性に問題があるば
かりでなく短い成形時間では成形ができないものであっ
た。

【０００７】本発明はこれらの課題を解決するものであ
って、容器等に使用したとき収納される内容物が容器外
壁または成形品内部への浸透が少なく、しかも短時間で
成形可能な発泡性熱可塑性樹脂粒子及び発泡成形品を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は表面に高吸水性
樹脂が被覆されてなることを特徴とする発泡性熱可塑性
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。

【０００９】本発明において、被覆前の発泡性熱可塑性
樹脂粒子としては、従来公知のものが使用できる。該発
泡性熱可塑性樹脂粒子としては主にスチレン系樹脂とオ
レフィン系樹脂が使用される。スチレン系樹脂としては
スチレンホモポリマーもしくはスチレンと共重合可能な
成分、例えばアクリロニトリル、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類、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類、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
種または２種以上との共重合体がある。オレフィン系樹
脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン等がある。こ
れらを基材樹脂とし該樹脂粒子に発泡剤としてプロパン
、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、ま
たはフレオン１１、フレオン１２等のフロン系化合物な
どの常温で液体または気体状の発泡剤を通常１〜１０重
量％含浸されたものである。これらの発泡性熱可塑性樹
脂粒子は従来公知の方法で製造することができる。

【００１０】本発明に使用される高吸水性樹脂とは、具
体的にはアクリル酸金属塩樹脂、デンプン−アクリル酸
共重合体樹脂、デンプン−アクリロニトリル共重合体樹
脂、ビニルアルコール樹脂、ビニルアルコール−アクリ
ル酸共重合体樹脂等があげられる。これらのうち特にポ
リアクリル酸金属塩樹脂であるアクリル酸ナトリウム架
橋体樹脂、デンプン−アクリル酸共重合体樹脂及びビニ
ルアルコール−アクリル酸共重合体樹脂から選択される
１種又は２種以上を用いるのが効果が高く好ましい。ア
クリル酸ナトリウム架橋体樹脂としては、アクアリック
（商品名、日本触媒化学工業社製）、アクアキープ（商
品名、製鉄化学工業社製）、デンプン−アクリル酸共重
合体樹脂としては、サンウェット（商品名、三洋化成工
業社製）、ビニルアルコール−アクリル酸共重合体樹脂
としては、スミカゲル（商品名、住友化学工業社製）等
がある。

【００１１】上記の高吸水性樹脂としては吸水能力を考
慮して選択する必要があり、その吸水能力は、純水につ
いて２００〜１０００ｇ／ｇポリマー（ポリマー１ｇあ
たりの吸水量）のものが好ましい。これは２００ｇ／ｇ
ポリマーより低い場合は十分な油脂成分のにじみ防止効
果が得られにくく、１０００ｇ／ｇポリマーより高くな
るとスチーム等で予備発泡する際、予備発泡粒子の濡れ
が多くなり送粒時の流動性の悪化及び乾燥時間が長くな
る等の問題が生じる傾向にあるためである。

【００１２】また、高吸水性樹脂は、被覆する際、発泡
性熱可塑性樹脂粒子とドライブレンドされるが、その際
該樹脂粒子の表面に均一にブレンドし、充分な効果を得
るために、粒子径が８０μｍ以下の粉末状の物を用いる
のが好ましい。

【００１３】前述の高吸水性樹脂は、未被覆の発泡性熱
可塑性樹脂粒子に対して０．００１重量％〜０．０５重
量％被覆されるのが好ましく、さらに０．００５〜０．
０３重量％被覆されるのが好ましい。０．００１重量％
未満では十分な油脂成分のにじみ防止効果が得られず、
また０．０５重量％を越えると、成形工程において該樹
脂粒子間の融着を阻害してしまう傾向にある。

【００１４】高吸水性樹脂の被覆量は、被覆して得られ
た発泡性熱可塑性樹脂粒子をエタノール等のアルコール
で充分に洗浄し、洗浄したアルコールを蒸発させ、残っ
た残渣の重量を測定する方法等により測定することがで
きる。この方法は、後述する他の被覆成分の測定にも適
用できる。なお、後述する実施例でも、この方法により
被覆量を求めた。

【００１５】本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子の被覆に
おいて前述の高吸水性樹脂のほかに従来公知の被覆剤成
分を併用することができる。例えば一次発泡における集
塊化防止のため使用されるステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸カルシュウム等の金属石鹸、エチレンビスアミド、
ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミドなどである。これらの集塊化防止剤を併用する場合は未被覆の発泡性
熱可塑性樹脂粒子に対し０．０５〜０．５重量％被覆す
るのが好ましい。中でも特にステアリン酸亜鉛が好まし
い。

【００１６】また成形工程において該発泡粒子の融着促
進効果のある添加剤も使用可能である。かかる物質とし
ては従来公知のものが使用できる。例えばステアリン酸
グリセライド、オレイン酸グリセライドなどの高級脂肪
酸のトリエステル、ジエステル、モノエステル類、蔗糖
エステル類等が応用できる。

【００１７】なお、集塊化防止剤及び融着促進効果のあ
る添加剤は、順次別々に被覆してもよいし、前記高吸水
性樹脂と混合してから被覆してもよい。

【００１８】また、さらに一次発泡粒子の静電防止剤と
して使用されるグリセリン、ソルビトール、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
ール類、ソルビタンエステル、高級脂肪酸のエチレング
リコール付加物等のノニオン系界面活性剤も併用可能で
ある。これら静電防止剤は未被覆の発泡性熱可塑性樹脂
粒子に対し０．００５〜０．２重量％被覆されることが
好ましい。

【００１９】本発明における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。例えばリボブレンダー、Ｖ形ブレンダー、ヘンシェ
ルミキサー、レディゲミキサー等の混合機を用いて発泡
性熱可塑性樹脂粒子及び前述被覆剤各成分を混合するこ
とによって被覆層が形成される。こうして得られた発泡
性熱可塑性樹脂粒子を使用すると短い成形加熱時間でも
発泡粒子同士の融着のよい、かつ脂肪性食品類の保存性
の良い成形品が得られる。

【００２０】従って本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子か
ら成形された成形品容器は、これにラード、即席ラーメ
ン類、カレールウ、マヨネーズ、マーガリン等の油性及
び脂肪性の食品を直接包装しても発泡粒子間より容器外
への油脂の浸透を長時間防止し製品寿命を長くすること
が可能となる。

【００２１】

【実施例】次に実施例を示し本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。実施例１発泡剤として５．２％のペンタン（ｉｓｏ／ｎ＝１０／
９０）を含有する直径０．３５〜０．５９ｍｍ発泡性ポ
リスチレン粒子（日立化成工業製、ハイビーズ５ＳＧ）
１０００ｇをヘンシェルミキサーに入れ、ここにアクリ
ル酸ナトリウム架橋体樹脂（アクアキープ４Ｓ、製鉄化
学工業製、粒子径２０〜３０μｍ、吸水能力約４００ｇ
／ｇポリマー）０．１ｇを入れ２０秒、続いてステアリ
ン酸亜鉛２．５ｇをいれ５０秒混合し発泡性スチレン系
樹脂粒子を得た。各々の被覆量は添加量の９０％であっ
た。これをバッチ式一次発泡装置で熱風とスチームの混
合気を熱媒として嵩密度１０ｍｌ／ｇになるよう発泡し
予備発泡樹脂粒子を得た。これを常温常圧下で１６時間
熟成したのち内容積５００ｃｃ、肉厚２．０ｍｍの成形
品を得るための金型に充填し表１に示す加熱時間で加熱
成形した。このとき加熱時間以外に原料充填、冷却、そ
の他で８秒を要した。得られたカップの評価は、成形条
件設定のための融着度、大豆油浸透開始時間をみた。得
られた結果を表１に示した。

【００２２】実施例２実施例１で用いたアクリル酸ナトリウム架橋体樹脂の代
わりにデンプン−アクリル酸共重合体樹脂（サンウェッ
トＩＭ３００、三洋化成工業製、粒子径５０〜８０μｍ
、吸水能力約７００ｇ／ｇポリマー）を用いた以外は実
施例１と同様にしてカップ状成形品を得た。各々の被覆
成分の被覆量は添加量の９０％であった。評価結果を表
１に示した。

【００２３】実施例３実施例１で用いたアクリル酸ナトリウム架橋体樹脂の代
わりにビニルアルコール−アクリル酸共重合体樹脂（ス
ミカゲルＳＰ５２０、住友化学工業製、粒子径２０〜４
０μｍ、吸水能力約６００ｇ／ｇポリマー）０．３ｇを
用いた以外は実施例１と同様にしてカップ状成形品を得
た。各々の被覆成分の被覆量は添加量の９０％であった
。評価結果を表１に示した。

【００２４】比較例１実施例１で用いた発泡性スチレン系樹脂粒子１０００ｇ
をヘンシェルミキサーに入れ、これにステアリン酸亜鉛
２．５ｇを入れて５０秒混合して発泡性スチレン系樹脂
粒子とした以外は実施例１と同様にしてカップ状成形品
を得た。被覆量は添加量の９０％であった。評価結果を
表１に示した。

【００２５】比較例２実施例１で用いた発泡性スチレン系樹脂粒子１０００ｇ
をヘンシェルミキサーに入れ、これにステアリン酸亜鉛
４．０ｇを入れて５０秒混合して発泡性スチレン系樹脂
粒子とした以外は実施例１と同様にしてカップ状成形品
を得た。被覆量は添加量の９０％であった。評価結果を
表１に示した。

【００２６】

【表１】

【００２７】注１）　　得られたカップを割った時に、
粒子間の界面で剥離せず、粒子自身が割れるものの割合
（％）で表わした。注２）　　得られたカップに大豆油３５０ｃｃを入れ、
これが浸透し、しみ出すまでの時間で表わした。

【００２８】

【発明の効果】本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子は、容
器として成形したとき、収納される内容物が容器の壁か
ら浸透しにくく、しかも短時間で成形が可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　表面に高吸水性樹脂が被覆されてなる
ことを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項２】　　高吸水性樹脂の吸水能力が２００〜１
０００ｇ／ｇポリマーである請求項１記載の発泡性熱可
塑性樹脂粒子。
【請求項３】　　高吸水性樹脂が、粒子径８０μｍ以下
の粉末である請求項１または２記載の発泡性熱可塑性樹
脂粒子。
【請求項４】　　高吸水性樹脂の被覆量が、未被覆の発
泡性熱可塑性樹脂粒子に対して０．００１〜０．０５重
量％である請求項１、２または３記載の発泡性熱可塑性
樹脂粒子。
【請求項５】　　高吸水性樹脂が、アクリル酸ナトリウ
ム架橋体樹脂、デンプン−アクリル酸共重合体樹脂及び
ビニルアルコール−アクリル酸共重合体樹脂から選択さ
れる１種または２種以上である請求項１、２、３または
４記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項６】　　熱可塑性樹脂粒子が、スチレン系樹脂
またはオレフィン系樹脂である請求項１〜５のいずれか
に記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項７】　　さらに金属石鹸を被覆してなる請求項
１〜６のいずれかに記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項８】　　金属石鹸がステアリン酸亜鉛である請
求項７記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項９】　　請求項１〜８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
。