JPH0457837A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子 - 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に関するものであり、
詳しくは発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡し、その発
泡粒子を成形型穴内で発泡成形する際に発泡粒子相互の
融着か促進でき、得られた成形品コツプ等の洩れ防止能
が阻害されない発泡性熱可塑性樹脂粒子に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

発泡性熱可塑性樹脂粒子は例えばポリスチレン粒子に、
これに、わずかに膨潤するに過ぎない量の易揮発性の脂
肪族炭化水素例えばペンタン等を水性懸濁液中で含浸さ
せるか、またポリスチレン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、ブタン等の
発泡剤と共に含浸させる方法で製造される。発泡性熱可
塑性樹脂成形体を経済的工業的に得るには発泡性熱可塑
性樹脂粒子を予め予備発泡して、小孔等が穿設された成
形機の成形型穴内に充填し、加圧水蒸気を注入して軟化
点以上に加熱して各予備発泡粒子をそれぞれ融着一体化
させることによって型穴通りの成形体を得ることができ
る。この場合、成形時の融着性がよく成形時間が短縮さ
れ、得られたコツプ等の残れ防止能が阻害されないこと
が要望される。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる目的で使用される発泡性熱可塑性樹脂粒子はペン
タン等の親和性の良いものを含有していると軟化点が低
くなり予備発泡時に各粒子か合着し集塊化する傾向があ
る。集塊化した合着粒子は粒子移送パイプ、あるいは成
形用型穴充填通路を閉塞して成形工程において障害とな
る。従って予備発泡時に集塊化しないように予め発泡性
熱可塑性樹脂粒子に例えば金属石けん、タルク粉末等で
表面被覆することは公知である。反面かかる表面被覆は
成形時において各樹脂粒子間の融着を阻害する傾向を有
する。更に成形時に発泡粒子相互の融着を促進する物質
を添加する方法も知られている。このようにして得られ
た発泡成形体はこれを破断した時各発泡粒子の融着状態
が良好であり、各粒子の表面が全く現れず融着が１００
％であってもその融着面は完全な面接着ではな（、微細
な毛細管が外部に開口している。例えば界面活性剤を含
む染料溶液を入れると水溶液は粒子間を通過して外壁に
滲み出してくることによって確認することができる。例
えば普通の発泡性エチレン樹脂粒子を用いたコツプか正
常な成形状態にあってもレギュラーコーヒーを入れ長時
間放置すれば、およそ３０分でコーヒーか発泡粒子の間
隙を通してコツプ外壁に浸透する。また即席カップめん
等の容器として用い夏場等ある期間、商品を保管すると
徐々に粉末スープの油脂等の滲み出しかみられるため、
これら食品の容器としては使用できない。

一方、融着面を通して水溶液、油脂分の滲み出しを防止
するのに特開昭５９−４１３３９号公報等の提案もある
が、それら組成物等は成形時の発泡粒子相互の融着を阻
害する傾向かあり、成形加熱時間の延長が必要となり生
産性の低下を来す。また、融着を促進させる例えば飽和
高級脂肪酸のトリグリセライド（特公昭６０−２３７８
３号公報）、高級脂肪酸（特公昭５８−４．９５６９号
公報）、硬化油（特公昭５９−２８３３９号公報）を併
用した場合、なるほど成形時の発泡粒子相互の融着は改
良されるか、コツプ等の水溶液、油脂分の滲み出し防止
能を著しく損ねる結果を示す。

従って滲み出しか防止でき、生産性の低下をさせない発
泡性熱可塑性樹脂粒子が得られれば、用途拡大と生産性
向上に寄与できる。

本発明は、前記した問題点を解消し、滲み出しのない、
生産性の高い発泡性熱可塑性樹脂粒子を提供することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明者等は鋭意研究を重ね
た結果、発泡性熱可塑性粒子に対しポリエチレンワック
スによる表面処理を施したものか効果のあることを知見
し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は熱可塑性樹脂粒子中に軟化点より低
い沸点を有する炭化水素を含有する発泡性熱可塑性樹脂
粒子において、結晶性エチレンポリマーであり、分子量
が４００〜９００、融点が８５℃〜１１０℃であるポリ
エチレンワックスが熱可塑性樹脂粒子に０．００５〜０
．０５重量％被覆されていることを特徴とする発泡性熱
可塑性樹脂粒子を要旨としている。

〔作用〕

本発明の構成と作用を説明する。

本発明の対象となる熱可塑性樹脂粒子とはスチレン又は
メチルスチレンの単独重合体、共重合体か挙げられる。

発泡剤としてはプロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ
−ペンタン、ｊ−ペンタン、ジクロロフルオロメタン等
の前記樹脂粒子の軟化点より低い沸点を有する易揮発性
の炭化水素か挙げられる。発泡剤はオートクレーブ内で
水性懸濁剤を用いた分散系で１−１０重量％含浸される
。

本発明で用いるポリエチレンワックスは特に直鎖状の結
晶性のエチレンホモポリマーであり、分子量が４００〜
９００の範囲にあり、その融点は８５〜１１０″Ｃのも
のである。このものは微粉状で用いられる。例えば分子
量５００の融点８８℃及び分子量７００、融点９９℃の
結晶性ポリエチレンワックスは最も優れた効果をもつも
のであった。同系のポリエチレンワックスであっても分
子量が２０００で融点か１２６℃のものは殆ど本発明の
効果を示さない。

これは発泡性スチレン系樹脂粒子の成形温度に起因して
おり、通常その成形品の最高温度は１０５〜１２０℃か
採用されており、成形時にポリエチレンワックスが溶融
もしくはそれに近い状態になりスチレン系樹脂に影響す
ることが必須要件であることか考えられる。

また、同じ融点範囲にあるフィッシャートロプシュワッ
クス（微粉状）及び石油ワックスのマイクロクリスタリ
ンワックス（微粉状）を用いても本発明の効果である成
形時に於ける発泡粒子間の融着促進効果は得られない。

その使用に際しては単独もしくは上記範囲内のものを混
用してもよい。これらポリエチレンワックスは５〜３０
ミクロンの微粉末として使用され、樹脂粒子表面に均一
に付着被覆させる方法として種々の方法かある。例えば
ドラムブレンダーを用いて発泡性熱可塑性樹脂粒子と共
に回転混合させればよい。発泡性熱可塑性樹脂粒子表面
に付着した特定されたポリエチレンワックスは予備発泡
時、１００℃付近の飽和水蒸気中で一部溶融し、発泡槽
内で回転攪拌されることからより均一化され、次工程で
コツプ等に成形される。

この場合、ジンクステアレート等の高級脂肪酸金属塩を
併用すればよい。ジンクステアレート等は予備発泡時の
各粒子の含着、集塊化防止、成形金型からの離型、成形
品の滑りを向上させる効果を示すほかにコツプに於ける
レギュラーコーヒー即席麺スープ等の滲み出しを防止す
る効果を増強する。

高級脂肪酸金属塩としてステアリン酸、ラウリン酸、ミ
リスチン酸等の高級脂肪酸の亜鉛、マグネシウム、カル
シウム、アルミニウム塩等が挙げられこれらのうち、ジ
ンクステアレートが多く用いられる。

本発明において特定されたポリエチレンワックスは発泡
性熱可塑性樹脂粒子に対し０．００５〜０．０５重量％
使用するのが好ましく、より好ましくは０．００５〜０
．０２重量％である。使用量が０．００５重量％未満で
は成形時の融着を充分に促進する効果が得られ難く、０
．０２重量％を超えると充分に過ぎ、コツプ等の残れ防
止能を阻害する傾向を示す。よって、その使用量は極く
少なくてよい特徴をもっている。また高級脂肪酸金属塩
を併用する場合、その使用量は０．０５〜０．２５重量
％てあり、好ましくは０．１５〜０．２重量％である。

本発明の特徴は発泡性熱可塑性樹脂粒子から成形された
発泡体例えばコッフルキュラーコーヒー、即席麺のスー
プ等の水溶液、油脂分の滲み出し防止能を阻害すること
なく成形時の発泡粒子相互の融着を促進し、成形の生産
性向上に寄与することである。

〔実施例〕

以下実施例により本発明の詳細な説明するが、これによ
り本発明は限定されるものではない。

実施例１゜ 発泡剤として５．５重量％のｎ−ペンタンを含有する直
径０．３〜０．６ｍｍの発泡性ポリスチレン樹脂粒子１
０００ｇにポリエチレンワックスとしてポリワックス６
５５微粉品（組成二分子量７００のエチレンポモポリマ
ー融点９９℃ペテロライト社製）０．１ｇとジンクステ
アレート２．０ｇを添加して、上記樹脂粒子の表面を被
覆するように容器内で攪き混ぜ、被覆発泡性ポリエチレ
ン樹脂粒子を得た。

これを回転攪拌式予備発泡装置で９０℃の常圧飽和水蒸
気中で全体が均一に加熱され、かつ嵩容積が１００ｇ／
ｌになるように５分て発泡し、予備発泡粒子を得た。

予備発泡粒子を大気中で６時間熟成乾燥した後、内容積
５００ｃｃ肉厚２ｍｍのコツプ状成形型穴内に充填し、
２．０ｋｇ／ｃｍ”の水蒸気を用いて４．０秒間加熱し
、冷却後、成形型穴より成形されたポリスチレン樹脂発
泡成形体を得た。得られたコツプ内に即席麺に使用され
ている粉末スープ１０ｇと水５ｇを入れ攪き混ぜスラリ
ー状のスープをコツプ内壁全体に塗り、次にコツプ全体
を塩化ビニリデンフィルムで密閉されるように包み、６
０℃のオーブン中に放置してスープの茶色色素がコツプ
壁の発泡粒子間を通過してコツプ外面に滲み出すのを観
察した。

その結果２４時間経過しても滲み出しはなく、即席麺容
器として実用に供し得ろうことを確認した。

実施例２ ポリワックス６５５微粉品をポリワックス５００微粉品
（組成：分子量５００のエチレンホモポリマー融点８８
℃ペテロライト社製）に変更する以外は実施例１と同様
に５．０秒の加熱時間でコツプの成形を行った。同様な
滲み出し防止能効果は実施例１と同じく良好であった。

比較例１ ポリエチレンワックスを用いないこと以外は実施例１と
同様にして成形を行ったところ、成形品コツプの各発泡
粒子間の融着がわるく、コツプは割れ易く、また、即席
麺スープの滲み出しは５時間でみられ、実用に供し得な
いものであった。成形時の融着をよくするためには加熱
時間は６．０秒間必要であり、大幅な生産性の低下を来
す内容のものであった。

比較例２ ポリエチレンワックスの代わりにサゾールワックススプ
レー３０（組成：フィッシャー　トロプシュ法による石
炭からの合成石油パラフィンワックス、凝固点９７〜９
８℃ＩＯミクロン以下の微粉末サーゾルケミカル社製）
を用いる以外は実施例】と同様にしてコツプを成形した
。得られたコツプは発泡粒子間の融着がわるく、コツプ
は割れ易く実用に供し得ないものであった。

比較例３ ポリエチレンワックスの代わりにマイクロクリスタンリ
ンワックス）ｆｉ−Ｍｉｃ−３Ｑ９Ｑ（Ｍ成：石油ワッ
クス分子量７００〜８００で結晶性の低いイソパラフィ
ンやミクロパラフィンが多い、融点９０’Ｃ日本晴Ｉ！
！ｉ銖社製）を用いる以外は実施例１と同様にしてコツ
プを成形した。しかし得られたコツプは発泡粒子間の融
着がわるく、コツプは割れ易く実用に供し得ないもので
あった。

実施例３ 実施例１に用いた発泡性ポリエチレン樹脂粒子１０００
ｇにポリワックス６５５微粉品０．１ｇとジンクステア
レート２．　Ｏｇ、コツプの油脂骨滲み出し防止剤のフ
ッ素含有ランダム共重合体のエタノール溶液０．５ｇを
添加して樹脂粒子表面に被覆するように容器内で攪き混
ぜ発泡性ポリスチレン樹脂粒子処理品を得た。

これを実施例１と同様にしてコツプ成形を行い加熱時間
４．５秒で正常な品質のコツプが得られた。

得られたコツプに即席麺とカレー粉を含む調味料かやく
を入れ、コツプ全体を塩化ビニリデンフィルムで密閉さ
れるように包み６０’Ｃオーブン中に放置しカレー粉の
黄色色素（油脂骨）がコツプ外壁に滲み出すのを観察し
たが１００時間を経過しても滲み出しはなく、即席麺容
器として実用上支障のないことを認めた。

比較例４ ポリエチレンワックスを用いないこと以外は実施例３と
同様に成形を行ったところ、コツプ良品を得るには加熱
時間は６．５秒必要であり、コツプ成形の生産性低下が
認められた。

比較例５ ポリエチレンワックスの代わりに成形時に融着促進効果
のある高級脂肪酸（リシノール酸を７０％含む）を０．
３ｇを用いる以外は実施例３と同様にしてコツプを成形
し、その即席麺がやく（油脂骨）の滲み出し防止能評価
を行った。成形時の融着は正常に行われたが、滲み出し
が３〜４時間てみられ、滲み出し防止能阻害が大きく認
められ、実用に供し難いものであった。

実施例４ 発泡剤として５．５重量％のブタン、発泡助剤として１
．５重量％のシクロヘキサンを直径１．０〜１゜５ｍｍ
のポリスチレン粒子に含浸させた発泡性ポリエチレン粒
子１０００ｇにポリワックス６５５微粉末０．３、ジン
クステアレート２．０ｇを加えて容器内て攪き混ぜ表面
処理を行った。

次いで実施例１と同様に嵩容積が２５ｇ＃７になるよう
に発泡させ予備発泡粒子を得た。予備発泡粒子を大気中
に６時間放置して肉厚２０ｍｍの箱状成形品が得られる
金型に充填し、０．７ｋｇ／ｃｍ’の水蒸気を用いて２
５秒加熱成形し冷却後取出し成形品を得た。その箱状成
形品に水１１にアルキルベンゼンスルホン酸ソーダＯ，
１ｇ、エリオフロームブラックＴ０．１ｇを溶解分散さ
せた溶液を入れ、外面への滲み出しを観察した。その結
果１時間経過しても滲み出しはなく、当成形品かアイス
ボックスとして水性溶液の滲み出しが少ないことが確認
できた。

比較例６ 実施例４におけるポリエチレンワックスを除いた他は同
様にして成形を行った所融着に必要な加熱時間は３２秒
を要し、成形生産性の低下が認められた。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているから、特
にコツプの水溶液、油脂分等の滲み出し防止能を損なう
ことなく成形時の発泡粒子間の融着を促進することがで
き、産業上極めて有用である。

出願人　積水化成品工業株式会社 代理人　弁理士　平　木　祐　輔 同　　弁理士　石　井　貞　次

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性樹脂粒子中に、該樹脂粒子の軟化点より低
   い沸点を有する炭化水素を含有する発泡性熱可塑性樹脂
   粒子において、結晶性エチレンホモポリマーであり、分
   子量が４００〜９００、融点が８５℃〜１１０℃である
   ポリエチレンワックスが熱可塑性樹脂粒子に０．００５
   〜０．０５重量％被覆されていることを特徴とする、発
   泡性熱可塑性樹脂粒子。 ２、ポリエチレンワックスに高級脂肪酸金属塩を０．０
   ５〜０．２５重量％混合して被覆されている請求項１、
   ２、３または４記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。