JPH0791408B2

JPH0791408B2 - 発泡性熱可塑性樹脂粒子及び発泡成形品

Info

Publication number: JPH0791408B2
Application number: JP2404440A
Authority: JP
Inventors: 輝昌本田; 雄一矢木; 貴雄鈴木; 穂積和田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH04220441A

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
５５−１２７４４１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
−１２７４４２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７〜８
ｍｇ、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。

フロントページの続き (72)発明者和田穂積千葉県市原市五井南海岸14番地日立化成工業株式会社五井工場内 (56)参考文献特開平２−115242（ＪＰ，Ａ)

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１４〜２
０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。