JPH0649262A

JPH0649262A - 発泡性スチレン系樹脂粒子

Info

Publication number: JPH0649262A
Application number: JP22068592A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Morioka; 郁雄森岡
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】【構成】発泡剤を含んだスチレン系樹脂粒子であっ
て、そのスチレン系樹脂は６０〜９７重量％のスチレン
単量体と、３〜３０重量％の共役ジエン化合物とが重合
又は共重合して構成されており、上記発泡剤は、イソペ
ンタンを７０重量％以上含む発泡剤であり、上記粒子１
００重量部に対し４〜１２重量部含まれていることを特
徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子。【効果】本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子は短時間
で熟成でき、輸送、保管時における熱安定性に優れる。
またこの発泡性樹脂粒子を発泡成形して得られた成形体
は、収縮率が小さく、外観が良好で、かつ優れた弾性を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性を必要とする緩衝
材、断熱材等の原料として用いられる発泡性スチレン系
樹脂粒子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブタン、ペンタン等の発泡剤を含有した
発泡性ポリスチレン樹脂からなる粒子を、水蒸気等で加
熱して予備発泡粒子となし、これを型枠内に入れ再び加
熱することにより、粒子が互いに融着した、発泡ポリス
チレン成形体が得られる。しかしながら、この発泡ポリ
スチレン成形体は剛性が強く、より弾性の求められる分
野には使用が限られていた。

【０００３】そこで、ポリスチレン樹脂をゴムで改質す
ることによって、弾性を改善しようとする試みがなされ
てきた。例えば、特公昭４７−１７４６５号公報、特開
昭５４−１５８４６７号公報には、スチレンとブタジエ
ンのブロック共重合体をポリスチレン樹脂に機械的に混
合する方法、特公昭４７−１８４２８号公報には、ハイ
インパクトポリスチレン樹脂を使用する方法、特公昭５
８−３５６１７号公報には、ニトリル−ジエン系共重合
体をポリスチレン樹脂に機械的に混合する方法によりポ
リスチレン樹脂の弾性を改善する方法が記述されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
によって得られたゴム改質ポリスチレン樹脂発泡成形体
は、成形前の予備発泡粒子の気泡の大きさが粗大過ぎ
（４ケ／ｍｍ² 以下、嵩倍率４０倍）、成形時に気泡膜
が破壊され易く、その結果得られた発泡成形体は収縮し
弾性が大きく低下するという欠点がある。この原因とし
て、ゴム改質ポリスチレン発泡樹脂は、含浸漕あるい
は重合含浸漕から取り出した直後の発泡剤を含浸させた
発泡性樹脂粒子は、気泡の大きさが不均一であることか
ら、通常発泡剤を含浸させた粒子を一定期間放置して、
気泡が均一でしかも適度な大きさになるまで熟成する
が、この熟成期間が非常に長い。熟成の完了した後で
あっても、夏期等出荷後高温下（３５〜４０℃）に一時
的にでも曝されると、気泡は粗大化し、不均一に変化し
て未熟成の状態に戻る、いわゆる熱安定性が悪いという
ことがあげられる。従って、ゴム改質されたスチレン系
樹脂粒子は、従来の発泡性ポリスチレン樹脂粒子に比べ
て、熟成・保管温度や輸送時の温度をより低温で管理す
る必要があり、冷蔵倉庫を設置する必要がある等工業的
に著しく不経済でコストアップの要因になっている。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、ゴム改質
されたスチレン系樹脂について研究を重ねた結果、意外
にも樹脂粒子内に含有された発泡剤の特定量以上をイソ
ペンタンにすることによって、上記問題点が解決される
事実を見いだし本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、発泡剤を含んだスチ
レン系樹脂粒子であって、そのスチレン系樹脂は６０〜
９７重量％のスチレン単量体と、３〜３０重量％の共役
ジエン化合物とが重合又は共重合して構成されており、
上記発泡剤は、イソペンタンを７０重量％以上含む発泡
剤であり、上記粒子１００重量部に対し４〜１２重量部
含まれていることを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒
子を要旨とするものである。

【０００７】本発明におけるスチレン系樹脂は、スチレ
ン成分６０〜９７重量％、共役ジエン成分３〜３０重量
％を必須成分として含有していることが必要である。ス
チレン成分が６０重量％未満では、高倍率（３０倍以
上）の発泡成形体が得られない。また共役ジエン成分が
３重量％未満では発泡成形体にしたときに十分な弾性を
付与できず、３０重量％を越えると発泡性樹脂粒子の発
泡剤の保持性が低下し、高発泡することが困難になると
ともに得られる発泡成形体が収縮し易くなる。

【０００８】本発明で用いられるスチレン成分として
は、スチレンの他、α−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン等が挙げられる。本発明で用いられる共役ジエン
成分としては、ブタジエン、イソプレン、１，３−ペン
タジエン、１，３−ヘキサジエン等があり、特に一般的
なものはブタジエンである。

【０００９】なお本発明におけるスチレン系樹脂は、ス
チレン成分、共役ジエン成分の他、ビニル化合物を０〜
３０重量％含有していてもよい。かかるビニル化合物と
しては、例えば無水マレイン酸、メタクリル酸、アクリ
ル酸、などの有機酸類、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチルなどのアクリル酸アルキルエステル類、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチルなどのメタクリル酸ア
ルキルエステル類、α−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレンなどのスチレン以外の置換スチレン類、Ｎ−フェ
ニルマレイミド、Ｎ−メチルフェニルマレイミドなどの
Ｎ−置換マレイミド類、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリルなどのシアン化ビニル単量体類等を挙げること
ができる。

【００１０】本発明におけるスチレン系樹脂を製造する
には、ポリスチレン樹脂と共役ジエン成分を含むゴム状
物質とを混練し、押出しする方法や、スチレン単量体に
ゴム状物質を溶解あるいは分散させて重合する方法など
がある。

【００１１】共役ジエン成分を含むゴム状物質として
は、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンランダ
ム共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、
スチレン−イソプレンランダム共重合体、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体、などが挙げられる。これら
のゴム状物質は、その分子内二重結合の一部分あるいは
大部分を水素添加されたものであってもよい。

【００１２】また、製造に用いるポリスチレン樹脂はス
チレンにアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸を
共重合させた樹脂や、（メタ）アクリル酸ブチルなどの
（メタ）アクリル酸エステル類を共重合させた樹脂であ
ってもよい。

【００１３】本発明に使用するスチレン系樹脂として、
市販のハイインパクトポリスチレンも好都合であり、更
に弾性を付与する目的で、これに上記ゴム状物質を追加
混合してもよい。

【００１４】本発明における発泡性スチレン系樹脂粒子
は、例えば、上記スチレン系樹脂の粒子を耐圧密閉容器
内に入れ、水性媒体に懸濁させ、発泡剤を含浸する方
法、あるいは、押出機内で溶融した樹脂内に発泡剤を圧
入し、樹脂と共に混練・押出し、未発泡の状態で冷却、
切断して粒子状にする等の方法により得ることができ
る。

【００１５】本発明においては、この様にして得られた
発泡性スチレン系樹脂粒子内に存在する発泡剤は、イソ
ペンタンを７０重量％以上含むことが必要である。

【００１６】しかし公知のプロパン、ノーマルブタン、
イソブタン、ノーマルペンタン、塩化メチル、ジクロロ
ジフルオロメタン等の常圧沸点が１００℃以下の易揮発
性有機化合物を残余の３０重量％未満量併用してもよ
い。イソペンタンの使用量が７０重量％未満では、熟成
に長時間を要し、かつ高温（３５〜４０℃）に曝される
と気泡が粗大化し、不均一に変化する。したがって、工
業用ペンタン（組成比：ノーマルペンタン約８０重量
％、イソペンタン約２０重量％）は、イソペンタンの含
量が低いことから、工業用ペンタンのみを本発明の発泡
剤として使用することはできない。

【００１７】なお、発泡性スチレン系樹脂粒子内に存在
する発泡剤の総量は、樹脂１００重量部に対して、４〜
１２重量部であることが必要であり、より好ましくは、
５〜１０重量部である。４重量部未満では、高倍率（３
０倍以上）に発泡させることが難しく、１２重量部を超
えると急激な発泡が生じて予備発泡時の発泡粒子の倍数
のコントロールが困難となる。

【００１８】以下、実施例により本発明を説明する。

【実施例】実施例１〜３および比較例１、２ブタジエン含有量７．２重量％、スチレン含有量９２．
８重量％から構成されたハイインパクトポリスチレンを
多数の小孔が設けられたダイを備えた押出機からストラ
ンド状に押し出した後、直ちに水冷し、カッターで切断
して、長さ１．２ｍｍ、直径０．８ｍｍのペレット状樹
脂粒子を作製した。次に、５０ｌの撹拌機付耐圧密閉容
器に、ペレット状樹脂粒子１００重量部（１８ｋｇ）、
水１３０重量部（２４ｋｇ）、ピロリン酸マグネシウム
０．２重量部（３６ｇ）、ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム０．０１重量部（１．８ｇ）、を仕込んだ。
次いで、１００℃まで昇温し、イソペンタンとノーマル
ペンタンの比率の異なる発泡剤を10重量部（１．８ｋ
ｇ）圧入して、６時間保持した。その後、３０℃まで冷
却して、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。得られた発
泡性スチレン系樹脂粒子に含有されている発泡剤の組成
割合をガスクロマトグラフを使って測定した後、次の評
価を行った。

【００１９】熟成評価発泡性スチレン系樹脂粒子を１０℃および２５℃で保管
し、取り出した日の翌日を１日目として、以後２日目、
３日目、と経日を追って嵩倍数３０倍に予備発泡し予備
発泡粒子の気泡状態を観察し、気泡が均一になるまでに
要した日数を調べた。

【００２０】成形評価上記熟成評価で、３日目に予備発泡した粒子を、金型
（３００×２００×１０mm）内に充填し、０．５Kg/cm²
の水蒸気で４０秒間加熱して得られた発泡成形体の外観
を評価した。発泡成形体の収縮率が２％未満を「良好」
とし、収縮率が２〜５％を「やや収縮」、収縮率が５％
を越えるものを「収縮大」と判定した。

【００２１】熱安定性評価１０℃保管で１４日間保管した発泡性スチレン系樹脂粒
子を、４０℃で５時間保管した後、嵩倍数４０倍に予備
発泡し予備発泡粒子の気泡状態を観察した。また、成形
評価と同様にして発泡成形体の外観を評価した。気泡状
態は、４ケ／mm² 以下を粗大と判定した。以上の結果を
まとめて表１に示す。

【００２２】比較例３、４発泡剤としてペンタンの代わりにイソブタン（比較例
３）、ノーマルブタン（比較例４）を１２重量部圧入
し、更に各々発泡助剤としてトルエンを１．５重量部添
加した以外は前記と同様にして発泡性スチレン系樹脂粒
子を得た。得られた発泡性スチレン系樹脂粒子を実施例
１と同様に評価した。結果をまとめて表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】実施例４〜６および比較例５、６ポリスチレン樹脂７５重量部とスチレン−ブタジエンブ
ロック共重合体樹脂（ブタジエン成分含有量５０重量
％）２５重量部を良く混合した後、押出機内で溶融混練
しつつ、更にイソペンタンとノーマルペンタンの比率の
異なる発泡剤を樹脂１００重量部に対して１０重量部の
割合で定量づつ加圧供給し、樹脂と混練混合し、多数の
小孔が設けられたダイからストランド状に押出して、直
ちに水冷し、その後カッターで切断し、長さ１．２ｍ
ｍ、直径０．８ｍｍの発泡性スチレン系樹脂粒子を作製
した。得られた発泡性スチレン系樹脂粒子を実施例１と
同様に評価した。結果をまとめて表２に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明のイソペンタン含量が７０重量％
以上量の発泡剤を含有した発泡性スチレン系樹脂粒子
は、短時間で熟成でき、しかも輸送、保管時における熱
安定性に優れる。また、この発泡性樹脂組成物を発泡成
形して得られた成形体は、収縮率が小さく外観が良好
で、かつ優れた弾性を有する。したがって本発明の発泡
性スチレン樹脂粒子は、弾性を必要とする包装緩衝材や
断熱材等の原料として極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発泡剤を含んだスチレン系樹脂粒子であ
って、そのスチレン系樹脂は６０〜９７重量％のスチレ
ン単量体と、３〜３０重量％の共役ジエン化合物とが重
合又は共重合して構成されており、上記発泡剤は、イソ
ペンタンを７０重量％以上含む発泡剤であり、上記粒子
１００重量部に対し４〜１２重量部含まれていることを
特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子。