JPH08113666A - 着色発泡性スチレン系樹脂粒子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】発泡性スチレン系樹脂粒子表面に染料とアルコ
ール可溶樹脂を被覆してなる着色発泡性スチレン系樹脂
粒子であり、アルコール可溶樹脂をアルコール溶媒に溶
解した溶液、染料並びに発泡性スチレン系樹脂粒子を混
合しつつアルコール溶媒を系外へ放出することを特徴と
する方法により製造することができる。 【効果】予備発泡工程、成形工程での染料の脱離、染料
による装置の汚染のなく、この粒子は効率良く製造する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着色された発泡スチロ
ール成形品を得るための着色発泡性スチレン系樹脂粒子
及びその製造方法に関する。更に詳しくは無着色の発泡
性スチレン系樹脂粒子を原料に工業的に生産性の優れた
方法で着色発泡性スチレン系樹脂粒子を得ようとするも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に発泡性スチレン系樹脂粒子はスチ
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】通常、これら発泡スチロール成形品は、着
色されておらず白色であるが一部の用途においては商品
価値を高めるため着色がなされている。一般に、成型品
を着色するには、原料である発泡性スチレン系樹脂粒子
を着色することにより着色がなされている。

【０００４】発泡性スチレン系樹脂粒子への着色方法
は、２種に大別される。ひとつは発泡性スチレン系樹脂
粒子内部に染料をしみ込ませる方法であり、もう一つは
発泡性スチレン系樹脂粒子表面に染料を分散させ予備発
泡、成形工程で染料を発泡スチレン系樹脂粒子表面に染
み込ませる方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】発泡性スチレン系樹脂
粒子内部へ染料を染み込ませる方法としては、特開昭５
２−２２０６２号公報、特開昭５８一１０９５３８号公
報、特開昭６０−２５００４７号公報、特開昭６２−１
６１８４３号公報等に種々発案されているが、これらに
提案されている方法は、いづれも発泡性スチレン系樹脂
粒子への染料含浸工程を含んでいるため着色発泡性スチ
レン系樹脂粒子の全体の製造工程が長くなり、工業的に
有効な方法とはいいがたい。

【０００６】一方、発泡性スチレン系樹脂粒子表面に染
料を分散させる方法では、発泡性スチレン系樹脂粒子へ
の表面被覆工程のみで一応着色発泡性スチレン系樹脂粒
子を製造することができるため工業的には有効な製造方
法であるが、予備発泡、成形工程での染料の脱離による
装置の汚染等の問題があるため有効な方法とはいいがた
かった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、染料が表面
に被覆された着色発泡性スチレン系樹脂粒子において、
の製造において、予備発泡及び成形工程での染料脱離を
ないものを提供し、しかもこのような着色発泡性スチレ
ン系樹脂粒子の工業的に有効な製造方法を提供するもの
である。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明における着色発
泡性スチレン系樹脂粒子は、発泡性スチレン系樹脂粒子
表面に染料とアルコール可溶樹脂を被覆してなるもので
ある。

【０００９】アルコール可溶樹脂は、着色剤である染料
が予備発泡、成形時に脱離しないよう、染料を固定する
ためのものである。

【００１０】本発明で用いる染料は、粉末状の有機染料
の中から選ばれるがとくに限定されるものではない。こ
のような染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系
染料、ペリノン系染料、フタロシアニン系染料等があ
り、油溶性のものが好ましく使用される。発泡性スチレ
ン系樹脂粒子への被覆工程の際分散し均一に被覆できる
ものであれば、染料の大きさ、形状は特に限定されるも
のではないが、均一に分散して被覆させるには１００メ
ッシュスルーの粉末状であることが好ましい。使用する
染料の量は発泡性スチレン系樹脂粒子に対し０．０００
１〜０．５重量％であることが好ましい。

【００１１】アルコール可溶樹脂の組成はとくに限定さ
れるものでないが、炭素数１〜４の低級アルコールに対
し高い溶解性を示すものが好ましく、特に、染料、ポリ
スチレンに対し接着性を持つ樹脂が好ましく選ばれる。
これらの特性を持つアルコール可溶樹脂としては、アク
リル系共重合樹脂がある。例えば、特公平１−４４６６
８号公報に示されたようなメトキシポリエチレングリコ
ールメタクリレート、メタクリル酸、ヒドロキシエチル
メタクリレートの３元共重合体などである。このような
アルコール可溶性樹脂は日立化成工業（株）より「ヒタ
ロイド」として市販されている。アルコール可溶性樹脂
の被覆量は、発泡性スチレン系樹脂粒子に対して、０．
０１〜０．３重量％が好ましい。アルコール可溶性樹脂
が少なすぎると被覆された染料の固定が不十分になりや
すく、多すぎると発泡成形時に樹脂粒子の融着不良をお
こしやすくなる。

【００１２】本発明における着色発泡性スチレン系樹脂
粒子は、アルコール可溶樹脂をアルコール溶媒に溶解し
た溶液、染料及び発泡性スチレン系樹脂粒子を混合しつ
つアルコール溶媒を系外へ放出することを特徴とする方
法により製造することができる。

【００１３】この方法において、アルコール可溶樹脂は
アルコール溶媒に溶解された状態で用いられるが、アル
コール溶媒の主成分は炭素数１〜４の低級アルコールで
あることが好ましい。炭素数が５以上のアルコール類は
臭気等のため溶媒の放出の時作業環境が悪化し好ましく
ない。また、脂肪族炭化水素溶媒は発泡性スチレン系樹
脂粒子にクラック等のダメージを与えるため好ましくな
く、芳香族炭化水素等のスチレ系樹脂に対し相溶性高い
溶剤は、スチレン系樹脂を溶解するため好ましくない。
逆に水系では、発泡性スチレン系樹脂粒子表面ではじき
を発生するため好ましくない。

【００１４】アルコール可溶樹脂をアルコール溶媒に溶
解した溶液におけるアルコール可溶樹脂の濃度は、染料
と共に発泡性スチレン系樹脂粒子と混合するに際して、
その粘度が高くなりすぎるなどして混合に支障を来さな
い程度に調整され、２０〜５０重量％の範囲内にあるこ
とが好ましい。この混合工程において、アルコール可溶
性樹脂の被覆量が前記したようになるように調整され
る。

【００１５】上記の混合は、ミキサー等で行われる。ミ
キサーとしては粉体である染料と液体であるアルコール
可溶樹脂のアルコール溶液とを発泡性スチレン系樹脂粒
子に均一に被覆可能なものであれば、とくに限定される
ものではない。このようなミキサーとしてばへンシェル
ミキサー、レディゲミキサー等がある。

【００１６】上記の混合工程では、被覆とあわせてアル
コール可溶樹脂の溶媒として使用したアルコールを脱気
することにより系外へ放出される。脱気はブロワー等で
吸引することにより行うことができる。

【００１７】上記の混合工程で、発泡性スチレン系樹脂
粒子への染料、アルコール可溶樹脂の被覆は、まず染料
が発泡性スチレン系樹脂粒子と混合されて被覆され、つ
いでアルコール可溶樹脂が添加され、さらに混合されて
被覆されるのが好ましい。また、アルコール可溶樹脂へ
の染料の溶解分散が行えるときは、予め両者の混合液を
調整し、これと発泡性スチレン系樹脂粒子を混合するこ
とも好ましい。しかし、被覆の順序は特に制限されるも
のではない。

【００１８】また被覆工程で公知の被覆剤を、染料及び
アルコール可溶樹脂の被覆に前後して混合してもよい。
これらの被覆剤による被覆は染料及びアルコール可溶樹
脂の被覆の後に行うことが好ましい。このような被覆剤
としては、集塊化防止剤、融着促進剤、静電防止剤等が
有る。

【００１９】集塊化防止剤は、一次発泡における集塊化
防止のため使用されるものであり、ステアリン酸亜鉛、
ステアリン酸カルシュウムなどの金属石鹸、エチレンビ
スアミド、ステアリン酸アミドのような高級脂肪酸アミ
ド等がある。これらの集塊化防止剤は未被覆の発泡性ス
チレン系樹脂粒子に対し０．０５〜０．５重量％使用す
ることが好ましい。集塊化防止剤の中でも特にステアリ
ン酸亜鉛は効果が高く好ましい。

【００２０】融着促進剤は、成形工程において発泡粒子
の融着促進効果のある添加剤であり、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、
蔗糖エステル類等を使用することができる。

【００２１】静電防止剤は、一次発泡粒子の静電防止を
目的として使用されるものであり、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
面活性剤等がある。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％使用
されることが好ましい。

【００２２】本発明に使用される発泡性スチレン系樹脂
粒子とはスチレンホモポリマーもしくはスチレンを主成
分とするコポリマーに、易揮発性発泡剤を含浸させたも
のである。易揮発性発泡剤としては炭素数３〜５の脂肪
族炭化水素を主成分とするものが好ましく、発泡剤の量
は発泡性スチレン系樹脂粒子に対して３〜１０重量％含
むことが好ましい。発泡性スチレン系樹脂粒子の形状
は、球状、ペレット状等であって、粒子径０．３〜２．
０ｍｍであることが好ましい。

【００２３】

【実施例】次に実施例を示し本発明をさらに詳細に脱明
する。 実施例１ 発泡剤として７．０重量％の混合ブタン（ｉ／ｎ比＝４
／６）およびシクロヘキサンを含有し、直径が０．７〜
１．０ｍｍである発泡性スチレン樹脂粒子３０００ｇを
内容積２０リットルのレディゲミキサーに入れた。次の
（１）から（３）の工程に従い順次被覆作業を実施し
た。各工程ではいずれもブロワーで吸引することにより
脱気しながら作業を実施した。 （１）青色の針状結晶染料（住友化学工業（株）商品名
スミブラストプルーＯＡ）を３ｇをいれ、２００ｒｐｍ
で２分間混合した。 （２）引き続き同回転数でアルコール可溶樹脂（日立化
成工業製ヒタロイド７８１３Ｅ−ｌＰＡ：樹脂分３５重
量％，イソプロピルアルコール６５重量％）を８．５７
ｇ（樹脂分３．０ｇ）を２回に分割し１分間づつ計２分
間撹拌した。 （３）ステアリン酸亜鉛３ｇ，ヒマシ硬化油３ｇを入れ
更に２分間混合した。

【００２４】こうして得られた着色発泡性スチレン系樹
脂粒子には、イソプロピルアルコール臭はなかった。こ
れをバッチ式予備発泡装置で、嵩密度０．０１７ｇ／ｍ
Ｌになるまで発泡し、青色に着色した発泡スチレン系樹
脂粒子を得た。これを常温，常圧下で２０時間熟成した
後、発泡成形機（ダイセン工業（株）商品名ｖｓ−５０
０）で、成形スチーム圧０．７Ｋｇ／ｃｍ²、加熱時間
１５秒で成形した。以上で、予備発泡装置、成形金型の
色の汚れはなかった。得られた成形品は、融着度、表面
仕上がりが共に良好であった。

【００２５】比較例１ 実施例１から（２）の工程を除いた他は実施例１と同様
に操作したところ、予備発泡機および成形金型の充填ロ
付近が青色に汚染した。

【００２６】実施例２ 発泡剤として６．０重量％の混合ブタン（ｉ／ｎ比＝４
／６）を含有し、直が径０．９〜１．２ｍｍである自己
消化性発泡性スチレン樹脂粒子（日立化成工業製，ハイ
ピーズＳＦ）３０００ｇを内容積２０リットルのレディ
ゲミキサーに入れた。次の（１）から（３）の工程に従
い順次被覆作業を実施した。各工程ではいずれも脱気し
ながら作業を実施した。 （１）オレンジ色の染料（住友化学工業（株）商品名ス
ミブラストオレンジＨＲＰ）を１．５ｇをいれ、２００
ｒｐｍで２分間混合した。 （２）引き被き同回転数でアルコール可溶樹脂（日立化
成工業製ヒタロイド７８１３Ｅ−ＩＰＡ：樹脂分３５重
量％，イソプロピルアルコール６５重量％）を４．２９
ｇ（樹脂分１．５ｇ）を２回に分割し１分問づつ計２分
間混合した。 （３）ステアリン酸亜鉛３ｇ、ヒマシ硬化油３ｇを入れ
更に２分間混合した。

【００２７】こうして得られた着色発泡性スチレン系樹
脂粒子には、イソプロピルアルコール臭はなかった。こ
れをバツチ式予備発泡装置で、嵩密度０．０１７ｇ／ｍ
Ｌになるまで発泡し、オレンジ色に着色した発泡スチレ
ン系樹脂粒子を得た。これを常温，常圧下で２０時間熟
成した後、発泡成形機（ダイセン工業製ＶＳ−５００）
で、成形スチーム圧０．７Ｋｇ／ｃｍ２、加熱時間１５
秒で成形した。このとき予備発泡装置，成形金型の色の
汚れはなかった。得られた成形品は、融着度，表面仕上
がりが、共に良好であった。

【００２８】

【発明の効果】請求項１又は請求項２における着色発泡
性スチレン系樹脂粒子は、予備発泡工程、成形工程での
染料の脱離、染料による装置の汚染のない。請求項３に
おける方法により、請求項１又は請求項２における着色
発泡性スチレン系樹脂粒子を効率良く得ることができ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡性スチレン系樹脂粒子表面に染料とア
   ルコール可溶樹脂を被覆してなる着色発泡性スチレン系
   樹脂粒子。
2. 【請求項２】使用する染料が、粉末状の油溶性染料であ
   る請求項１記載の着色発泡性スチレン系樹脂。
3. 【請求項３】アルコール可溶樹脂をアルコール溶媒に溶
   解した溶液、染料並びに発泡性スチレン系樹脂粒子を混
   合しつつアルコール溶媒を系外へ放出することを特徴と
   する着色発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。