JPH047341A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法 - 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〕 本発明は新規にして有用なる発泡性熱可塑性樹脂粒子の
製造方法に関するものであり、特に成形工程における成
形時間が大巾に短縮できる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〕

ポリスチレンの如き熱可塑性樹脂にプロパン、ブタン、
ペンタン、ヘキサンもしくはシクロヘキサンの如き炭化
水素発泡剤、またはモノクロルエタン、ジクロルエタン
もしくはジクロルジフルオルエタンの如きハロゲン化炭
化水素発泡剤などをスチレン系樹脂１００重量部に対し
て１〜１５重量部含ませた形の発泡性熱可塑性樹脂粒子
は既によく知られている。

かかる組成の発泡性樹脂粒子は、水蒸気などにより加熱
されて内部に気泡を有する粒子状形態の、いわゆる予備
発泡粒子に換えられる。次いでこの均一に発泡した予備
発泡粒子は小さな孔やスリットが設けられている金型の
中で更に加熱されて発泡し、これらの発泡粒子が互いに
融着し、種々の成形物を与え、各種の緩衝材、断熱材ま
たは容器などに利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような目的で使用される発泡性熱可塑性樹脂粒子は
、上記の如（成形される工程で種々の欠点が見い出せる
が、それらのうちで特に（１）予備発泡機内で予備発泡
された予備発泡粒子がブロッキングし易い、（２）成形
工程において金型に充填された予備発泡粒子を加熱融着
させて成形物とし、更に冷却して取り出す際に、成形物
を金型内で冷却する時間が長くかかり、このために成形
時間が長く、成形生産性が悪い、等の大きな課題があり
、改善が求められている。

以上の課題を解決する為、多くの研究が成されて居り、
たとえば特公昭４２−７７１５号公報には成形品の融着
改良のため、１２−ヒドロキシオレイン酸アミド、１２
−ヒドロキシステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド
で粒子表面を被覆するという表面処理方法が、特開昭５
３−６４２７７号公報には粒子のブロッキングを防ぐた
め１２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセラード等の
高級脂肪酸トリグリセラードで粒子表面を被覆するとい
う表面処理方法が開示されている。

しかしながら、一般の高級脂肪酸トリグリセラードでは
成形品の融着率が低下する欠点を有し、高級脂肪酸アミ
ド又は１２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセラード
等では、成形時間の短縮が難かしいという欠点を有して
いる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、予備発泡時のブロッキングが少く、かつ
大巾な成形時間の短縮ができ、成形品の融着性の良好な
発泡性熱可塑性樹脂粒子を得るべく鋭意検討の結果、常
温で固形のヒドロキシカルボン酸のグリセラードとその
他の常温で固形のグリセラードとにより表面処理された
発泡性熱可塑性樹脂粒子が本目的に合致することおよび
これを用いた成形品は含水率が低く、電気製品等の緩衝
材として好適なことを見い出し、本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は、常温固型のヒドロキシカルボン酸
グリセラード（Ａ）とその他の常温固型のグリセラード
（Ｂ）とにより表面処理することを特徴とする発泡性熱
可塑性樹脂粒子の製造方法を提供するものである。

ここにおいて、上記した熱可塑性樹脂粒子としては、ス
チレン系樹脂粒子が好ましく、例えばスチレンの単独重
合体（ポリスチレン）；メチルスチレンなどの如きアル
キルスチレンとの単独重合体；スチレンとアルキルスチ
レンとの共重合体；スチレンとアクリル酸もしくはメタ
クリル酸との共重合体；スチレンとアクリル酸エステル
もしくはメタクリル酸エステルとの共重合体；スチレン
とアクリロニトリルとの共重合体；上記スチレン系重合
体とポリオレフィンとのブレンド物等の樹脂の粒子が挙
げられ、なかでも懸濁重合法によって得られるビーズ状
のスチレン系樹脂が特に好ましい。

また発泡剤としては、発泡せしめるべき樹脂粒子の軟化
点よりも低い沸点を有する炭化水素類（以下炭化水素発
泡剤と称す）、いわゆる易揮発性の炭化水素類が挙げら
れ、そのうち代表的なものを例示すれば、プロパン、ブ
タン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびそれらの異
性体の如き鎖状炭化水素類；シクロヘキサン、シクロペ
ンクン等の環状炭化水素類；モノクロルエタン、ジクロ
ルエタン、ジクロルフルオルメタンの如きハロゲン化炭
化水素類などがある。熱可塑性樹脂粒子中に含有される
かかる炭化水素発泡剤の含有量としては、前記熱可塑性
樹脂粒子１００重量部に対して１〜１５重量部なる範囲
内が適当であり、炭化水素発泡剤は混合使用も出来る。

またプロパン、ブタン、ペンタン又はシクロへ牛サン等
を単独或は混合で使用する場合には、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼンの如き芳香族炭化水素系溶剤や酢酸
エチル、酢酸ブチルの如きエステル系溶剤などの公知慣
用の溶剤を少量併用することも出来る。

かかる炭化水素発泡剤を前掲された如き各種の熱可塑性
樹脂粒子中に含浸せしめるには、例えばオートクレーブ
中で相当程度、好ましくは８０重量％以上の重合転化率
をもった熱可塑性樹脂粒子あるいは予め重合を終了して
既に調整された熱可塑性樹脂粒子と炭化水素発泡剤とを
、水性懸濁液の状態で該樹脂粒子の軟化点以上の温度に
加熱して行うのがよい。

本発明で用いる常温固型のヒドロキシカルボン酸グリセ
ラード（Ａ）としては、グリコール酸、乳酸等の低級オ
キシ脂肪酸とグリセリンの縮合物；リシノール酸、１２
−ヒドロキシステアリン酸、ラッパルミチン酸等で代表
されるヒドロキシ基含有高級脂肪酸とグリセリンの縮合
物；εカプロラクトンのグリセリン付加物、ヒドロキシ
安息香酸、ヒドロキシナフタレン酸で代表されるヒドロ
キシ芳香族カルボン酸とグリセリンの縮合物；およびヒ
マシ油等天然のヒドロキシカルボン酸グリセラード等が
挙げられ、単独若しくは２種以上混合して使用するがな
かでもヒドロキシ基含有高級脂肪酸のトリグリセラード
が好ましく、１２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセ
ラードが特に好ましい。

また、本発明で用いるその他の常温固型のグリセラード
（Ｂ）としては、通常炭素原子数８〜３０のグリセラー
ド、例えばラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、
ペンタデカン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステア
リン酸等のグリセラードが挙げられ、なかでも炭素原子
数１２〜２２の直鎖状脂肪酸のトリグリセラードが好ま
しく、ステアリン酸トリグリセラードが特に好ましい。

上記ヒドロキシカルボン酸グリセラード（Ａ）とその他
のグリセラード（Ｂ）の使用比率（Ａ）／（Ｂ）は、重
量比で通常１０／９０〜８０／２０であり、なかでもブ
ロッキングの発生がなく、しかも成形時間短縮効果に優
れる点で１５／８０〜６５／３５が好ましい。

また、上記（Ａ）および（Ｂ）の熱可塑性樹脂粒子１０
０重量部に対する使用量は、合計で通常０．０３〜１．
５重量部、好ましくは０．０７〜０．６重量部である。

本発明においては、ヒドロキシカルボン酸グリセリド（
Ａ）とその他のグリセリド（Ｂ）を使用するが、更にそ
の他の成分として高級脂肪酸アマイド類、金属石ケン類
、タルク、炭酸カルシウムなどの如き無機化合物粉体、
シリコーン油等の如き公知慣用のコーティング被覆剤を
併用してもよい。

未処理の発泡性熱可塑性樹脂粒子を表面処理する方法と
しては、例えば通常工業的に用いられる連続又は回分式
の混合機中で、発泡性熱可塑性樹脂粒子とヒドロキシカ
ルボン酸グリセラード（Ａ）とその他のグリセラード（
Ｂ）とを撹拌混合又は流動混合させて粒子表面を該（Ａ
）および（Ｂ）で被覆する方法、あるいは揮発性溶媒に
上記（Ａ）および（Ｂ）のグリセラードを溶解し、これ
に上記樹脂粒子を入れ撹拌混合した後、溶媒を揮発させ
て粒子表面を被覆する方法等であるが、特にこれらの方
法に限定されるものではない。

〔実施例］ 以下に実施例および比較例を示して、本発明を更に具体
的に説明する。

実施例１ プロパン、ブタンを主成分とする炭化水素発泡剤を粒子
１００重量部に対して６重量部含浸せしめた粒径０．８
〜１．００−一のポリスチレンビーズ５０ｋｇと１２−
ヒドロキシステアリン酸トリグリセラードステアリン酸
トリグリセラード＝６０／４０（重量比）の混合物１０
０ｇとを回分式リボンミキサーに投入し、５分間撹拌混
合した。得られた発泡性ポリスチレン樹脂粒子を連続式
発泡機を用いて約６０倍になるように予備発泡させた。

この予備発泡粒子を目開きｌＯ−園の篩にかけ、篩に残
留した凝結粒子の予備発泡粒子に対する割合を算出した
。その結果を表１に示す、そして、予備発泡粒子を１日
放置した後、全自動成形機を用いて製品寸法４５０ｖ＋
Ｘ　３００ｓｓＸ　１５０＋＋ｎの不完全密閉金型内に
圧縮空気で充填し、その直後０．５　ｋｇ／ｃｍ”　　
（ゲージ圧）のスチームで加熱成形し、加熱成形後の冷
却時間を種々変更した製品を取り出し、成形品寸法を測
定し、成形品寸法が金型寸法の±２％以内となる最短冷
却時間を求めた。

又製品を中心部で折って破断させ、発泡粒子が破断して
いるものの比率（融着度）を求めた。それ等の結果を表
１に示す、又同時に成形品の含水率の結果を表−１に示
す。

実施例２ １２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセラード／ステ
アリン酸トリグリセラードの重量比を５０７５０に変更
し、使用量を２００ｇとした以外は実施例１と同様にし
て発泡性熱可塑性樹脂粒子を得、次いで同様に測定を行
った。この結果を表−１に示す。

実施例３ １２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセラード／ステ
アリン酸トリグリセラードの重量比を２０／８０に変更
し、使用量を５０ｇとした以外は実施例１と同様にして
発泡性熱可塑性樹脂粒子を得、次いで同様に測定を行っ
た。その結果を表−１に示す。

実施例４ １２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセラード／ステ
アリン酸トリグリセラード＝６０／４０（重量比）の混
合物１００ｇの代わりに１２−ヒドロキシステアリン酸
トリグリセラード／（ベヘニン酸トリグリセラード／ベ
ヘニン酸モグリセラード＝７０／３０）　＝５０１５０
　（重量比）の混合物５０ｇを用いた以外は実施例１と
同様にして発泡性熱可塑性樹脂粒子を得、次いで同様に
測定を行った。その結果を表−１に示す。

実施例５ １２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセラード／ステ
アリン酸トリグリセラード＝６０／４０（重量比）の混
合物１００ｇの代わりにグリセリンの８−カプロラクト
ン付加物／ステアリン酸トリグリセラード＝６０／４０
　（重量比）の混合物５０ｇを用いた以外は実施例１と
同様にして発泡性熱可塑性樹脂粒子を得、次いで同様に
測定を行った。その結果を表−１に示す。

比較例１ １２−ヒドロキシカルボン酸トリグリセラード／ステア
リン酸トリグリセラードの混合物を添加をしない以外は
実施例１と同様の操作にして発泡性熱可塑性樹脂粒子を
得、次いで同様に測定を行った。その結果を表−１に示
す。

比較例２ ステアリン酸トリグリセラードのみ５０ｇ添加した以外
は実施例１と同様にして発泡性熱可塑性樹脂粒子を得、
次いで同様に測定を行った。その結果を表−１に示す、
この結果よりステアリン酸トリグリセラードのみでは予
備発泡粒の凝結、及び成形品の融着重含水率の悪化が著
しいことは明らかである。

比較例３ １２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセラードのみ５
０ｇ添加した以外は実施例１と同様にして発泡性熱可塑
性樹脂粒子を得、次いで同様に測定を行った。その結果
を表−１に示す、この結果より１２−ヒドロキシステア
リン酸トリグリセラードのみでは予備発泡粒の凝結は防
げるが冷却時間の短縮効果が殆んどないことが明らかで
ある。

表−１ 〔発明の効果〕 このようにして得られた本発明の表面処理された発泡性
熱可塑性樹脂粒子は、その予備発泡の際に発泡粒同志が
結合し合って集塊化することを著しく減少させることが
できるし、また成形金型内への充填を円滑に行うことも
出来る。更に成形工程における成形サイクルが著るしく
短くでき、しかも金型内での加熱により発泡粒同志を強
固に融着せしめることが出来る。

かくして得られた本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子は、
魚類や農作物などを入れる容器用、電気部品や電気器具
を収納し運搬するさいの緩衝材用、あるいは建築用の断
熱材用の成形材料として利用でき、しかも成形物は含水
率が低いという利点もある。

代理人　弁理士　　高　橋　勝　利

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、常温固型のヒドロキシカルボン酸グリセラード（Ａ
   ）とその他の常温固型のグリセラード（Ｂ）とにより表
   面処理することを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子の
   製造方法。２、発泡性熱可塑性樹脂粒子が、発泡性スチ
   レン系樹脂粒子である請求項１記載の製造方法。 ３、ヒドロキシカルボン酸グリセラードが、炭素原子数
   １２〜２２の脂肪酸のトリグリセラードである請求項２
   記載の製造方法。 ４、ヒドロキシカルボン酸グリセラード（Ａ）が、１２
   −ヒドロキシカルボン酸トリグリセラードである請求項
   ２記載の製造方法。 ５、その他のグリセラード（Ｂ）が、炭素原子数１２〜
   ２２の直鎖状脂肪酸トリグリセラードである請求項３又
   は４記載の製造方法。 ６、その他のグリセラード（Ｂ）が、ステアリン酸トリ
   グリセラードである請求項３又は４記載の製造方法。 ７、ヒドロキシカルボン酸グリセラード（Ａ）とその他
   のグリセラード（Ｂ）との重量比が１０／９０〜８０／
   ２０である請求項３、４、５又は６記載の製造方法。