JPH11228729A - 発泡性スチレン系樹脂粒子及びこれを用いた発泡成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形品の融着性や仕上がりを損なうことな
く、成形工程における冷却時間短縮に顕著な効果のある
発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品の提供。 【解決手段】 ３〜１０重量％の易揮発性の発泡剤を含
有する発泡性スチレン系樹脂粒子において、粒子表面も
しくは表面付近に０．０１〜０．３重量％の脂肪酸トリ
グリセライド及び平均分子量が４００〜５０００のポリ
プロピレングリコールが０．００１〜０．１重量％被覆
されている発泡性スチレン系樹脂粒子及びこれを発泡成
形して得られる発泡成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形加工時におけ
る成形時間の短縮、特に冷却時間を短縮できる発泡性ス
チレン系樹脂粒子及び発泡成形品に関する。

【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し、こ
の予備発泡粒子を小孔を有する金型に充填し、再度スチ
ームにより加熱する。その後金型を冷却して成形体内部
の発泡圧を減少させ、成形体を取り出す。こうして得ら
れた発泡成形品は経済性、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】発泡性スチレン系樹脂粒子の成形加工で
は、冷却に長時間を要する。特に現在普及している成形
機の大半を占める、減圧下で冷却する成形方法を採用し
た成形機においては、冷却時間は成形サイクル全体の５
０％〜９０％を占める。すなわち、冷却時間を短くする
ことは成形サイクルを短縮することになり、単位時間当
たりの成形回数が多くなり生産性が向上する。

【０００４】冷却時間を短くする方法として、樹脂を改
質する方法、例えば、重合初期に脂肪酸ビスアミドを添
加する方法（特開昭４８−４８５８８号公報）、発泡性
ポリスチレン樹脂粒子の表面に、ある種の添加剤を被覆
する方法、例えば、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に
脂肪酸トリグリセライドを被覆する方法（特公昭５４−
１９０２２号公報）、融点が４０℃〜７０℃のパラフィ
ンワックスを水性エマルジョンとして、発泡性スチレン
系樹脂粒子の表面に被覆する方法（特開昭６０−１９５
１３５号公報）などが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来のこれらの
方法は一長一短があり、例えば、前述の重合初期に脂肪
酸ビスアミドを添加し樹脂を改質するする方法（特開昭
４８−４８５８８号公報）では、添加する脂肪酸ビスア
ミドの量が増すと重合系が不安定になるため、使用する
脂肪酸ビスアミドの量は制限される。また、発泡性ポリ
スチレン系樹脂粒子の表面に脂肪酸トリグリセライドや
パラフィンワックスを被覆する方法（特公昭５４−１９
０２２号公報及び特開昭６０−１９５１３５号公報）で
は、発泡粒子表面が侵され、発泡剤の逸散量が多いた
め、成形品の融着性の低下や成形品表面の仕上がりを損
ねる欠点があり、このため使用できる脂肪酸トリグリセ
ライドやパラフィンワックスの量に制限があった。これ
らの欠点のため、従来法では、成形加工時の冷却時間短
縮効果も限られたものであった。

【０００６】そこで、本発明は、発泡性ポリスチレン樹
脂粒子の発泡成形において、成形品の融着性の低下や、
成形品表面の仕上がりを損ねることなく成形時間、特に
冷却時間を短縮できる発泡性スチレン系樹脂粒子を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、３〜１０重量
％の易揮発性の発泡剤を含有する発泡性スチレン系樹脂
粒子において、粒子表面もしくは表面付近に０．０１〜
０．３重量％の脂肪酸トリグリセライド及び平均分子量
が４００〜５０００のポリプロピレングリコールが０．
００１〜０．１重量％被覆されている発泡性スチレン系
樹脂粒子に関する。

【０００８】また本発明は、上記の発泡性スチレン系樹
脂粒子を発泡成形して得られる発泡成形品に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる脂肪酸トリグ
リセライドとしては、例えば、ステアリン酸，パルミチ
ン酸，ミリスチン酸，ラウリン酸，オレイン酸，リノー
ル酸などの１種類以上の脂肪酸トリグリセリライドが挙
げられる。

【００１０】本発明における脂肪酸トリグリセライドの
被覆量は、未被覆の発泡性スチレン系樹脂粒子に対して
０．０１〜０．３重量％とされ、好ましくは０．０５〜
０．１５重量％である。この化合物の被覆量が、０．０
１重量％未満では、十分な成形サイクル短縮効果を得る
ことが困難であり、また０．３重量％を越えると、成形
品の融着性の低下や成形品表面の仕上がりを損ねてしま
う。

【００１１】本発明におけるポリプロピレングリコール
としては、冷却短縮効果の面から平均分子量が４００〜
５０００のものが用いられ、平均分子量が１０００〜２
０００のものが好ましい。平均分子量が４００未満で
は、成形品の融着性の低下及び成形品表面の仕上がりを
損ねるおそれがあり、また５０００を越えると、十分な
成形サイクル短縮効果が得られない。このポリプロピレ
ングリコールを発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に被覆
することによって、成形品の融着性の低下や成形品表面
の仕上がりを損ねることなく、前述した、脂肪酸トリグ
リセライドの成形サイクル短縮効果を向上させることが
出来る。

【００１２】これらポリプロピレングリコールの被覆量
は、未被覆の発泡性スチレン系樹脂粒子に対して０．０
０１〜０．１重量％とされ、好ましくは０．０１〜０．
１重量％である。この被覆量が、０．００１重量％未満
では十分な冷却短縮効果を得ることが困難となり、また
０．１重量％を越えると、成形工程において樹脂粒子間
の熱融着を阻害する。ポリプロピレングリコールの被覆
方法は、ポリプロピレングリコールの成分を１０〜５０
重量％含有するアルコール溶液を添加して樹脂粒子と混
合することにより粒子表面が全体に湿るようにすること
が好ましい。

【００１３】本発明において、これらの被覆剤で被覆す
る発泡性スチレン系樹脂粒子としては、特に制限はな
く、従来公知のものが使用できる。すなわち、スチレン
のホモポリマーまたはスチレンとアクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、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種以上と
のコポリマーを基材樹脂粒子とし、該樹脂粒子中にプロ
パン、イソブタン、ｎ−ブタン、イソペンタン、ｎ−ペ
ンタン、シクロヘキサン、シクロペタン等の脂肪族炭化
水素などの常温で液体状または気体状の発泡剤を３〜１
０重量％含浸させたものなどが使用できる。発泡剤が３
重量％未満では、十分な発泡性を付与させることが困難
であり、また１０重量％を越えて発泡剤を加えても効果
がなく、不経済である。またトルエン、キシレン等の有
機溶剤を少量、好ましくは０．１〜２．５重量％併用し
たものでも良い。これらの発泡性スチレン系樹脂粒子は
公知の方法によって製造することが出来る。

【００１４】本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子は、上
記の脂肪酸トリグリセライド、ポリプロピレングリコー
ルの２成分のほかに、従来公知の被覆剤によってさらに
被覆することもできる。例えば、一次発泡における発泡
粒子のブロッキング防止のために使用されるステアリン
酸亜鉛、ステアリン酸カルシ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脂肪酸ア
ミド類を用いることができる。これらのブロッキング防
止剤は、未被覆の発泡スチレン系樹脂粒子に対して０．
０５〜０．５重量％添加被覆されることが好ましい。

【００１５】本発明において、発泡性スチレン系樹脂粒
子表面への被覆剤の被覆のための混合は、従来公知の手
段で行うことができ、例えば、リボンミキサー、Ｖ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
合器で発泡性スチレン系樹脂粒子及び上記被覆剤成分を
混合することが好ましい。

【００１６】こうして得られた発泡性スチレン系樹脂粒
子は、常法に従い発泡成形品とすることができ、少量の
脂肪酸トリグリセライド及びポリプロピレングリコール
の被覆により、成形サイクルが短縮できると共に融着
性，表面の仕上がり状態の良い成形品となる。

【００１７】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳しく説明す
るが、本発明はこれらにより制限されるものではない。
尚、発泡性及び成形性の各項目の評価は次の方法により
行った。

【００１８】成形品の表面平滑性は、成形品の表面に印
刷用インクをローラーで薄く塗り、平滑な部分はインク
が黒く塗られ、発泡粒子間の間隙は白く残る。この表面
部分を画像処理装置にかけ、全面積に対する黒色部分の
面積（％）を求め、これを表面平滑率とした。成形品融
着率は、成形品を割ったときに粒子間の界面ではなく粒
子自身が割れたものの割合を、割った面に現れた全粒子
の数に対して百分率（％）で示した。

【００１９】実施例１ 発泡剤として５．０重量％の混合ブタン（イソブタン／
ノルマルブタン＝４／６ 重量比）及びトルエンを２．
０重量％を含有する直径０．７〜１．０ｍｍの発泡性ポ
リスチレン樹脂粒子（日立化成工業製、ハイビーズＳＳ
Ｂ−ＨＸ）１０００ｇをヘンシェルミキサーに入れ、平
均分子量１０００のポリプロピレングリコール（日本油
脂社製、ユニオール Ｄ−１０００）及び５０重量％エ
タノール溶液２ｇを添加して２０秒混合する。次にステ
アリン酸トリグリセライド（大日化学社製 ダイワック
スＳＴＧ）１．０ｇ、さらにステアリン酸亜鉛１．０ｇ
を被覆した後、更に４０秒混合した。 得られた被覆粒
子をバッチ式一次発泡装置で、嵩密度０．０１７ｇ／ｍ
ｌになるまで発泡し、一次発泡粒子を得た。これを常
温、常圧下で２０時間熟成したのち、内容積４５０００
ｃｍ³（５００×５００×１８０ｍｍ）の成形機で成形
した。 尚、成形条件は、スチーム圧力０．０６ＭＰ
ａ、一方加熱８秒、両面加熱１０秒、冷却は減圧方式で
行った。成形時の冷却時間とは、加熱終了後から成形品
面圧が０．００５ＭＰａに下がるまでに要した時間を意
味する。 こうして得られた成形品の評価及び成形時の
評価については、成形品融着率、成形品の表面平滑率、
成形時の冷却時間を評価した結果を表１に示す。

【００２０】実施例２ 実施例１で、ポリプロピレングリコールの平均分子量が
２０００（日本油脂社製 ユニオール Ｄ２０００）の
５０重量％エタノール溶液に変更した以外は、実施例１
と同様に発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品を作
製、評価した結果を表１に示す。

【００２１】実施例３ 実施例１で、ポリプロピレングリコールの平均分子量が
４０００（日本油脂社製 ユニオール Ｄ４０００）の
５０重量％エタノール溶液に変更した以外は、実施例１
と同様に発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品を作
製、評価した結果を表１に示す。

【００２２】実施例４ 実施例１で、ステアリン酸トリグリセライドの添加量を
０．５ｇに変更した以外は、実施例１と同様に発泡性ス
チレン系樹脂粒子及び発泡成形品を作製、評価した結果
を表１に示す。

【００２３】実施例５ 実施例１で、ポリプロピレングリコールの添加量を０．
５ｇに変更した以外は、実施例１と同様に発泡性スチレ
ン系樹脂粒子及び発泡成形品を作製、評価した結果を表
１に示す。

【００２４】比較例１ 実施例１で、ステアリン酸トリグリセライドとポリプロ
ピレングリコールを添加しないで、実施例１と同様に発
泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品を作製、評価し
た結果を表１に示す。

【００２５】比較例２ 実施例１で、ポリプロピレングリコールを添加しないこ
と以外は実施例１と同様に発泡性スチレン系樹脂粒子及
び発泡成形品を作製、評価した結果を表１に示す。

【００２６】比較例３ ステアリン酸トリグリセライドを２ｇ添加したこと以外
は、比較例２と同様に発泡性スチレン系樹脂粒子及び発
泡成形品を作製、評価した結果を表１に示す。

【００２７】比較例４ ステアリン酸トリグリセライドを３ｇ添加したこと以外
は、比較例２と同様に発泡性スチレン系樹脂粒子及び発
泡成形品を作製、評価した結果を表１に示す。

【００２８】比較例５ ステアリン酸トリグリセライドをステアリン酸モノグリ
セライド（理研ビタミン社製 リケマールＳ−１００）
に変更した以外は、実施例１と同様に発泡性スチレン系
樹脂粒子及び発泡成形品を作製、評価した結果を表１に
示す。

【００２９】比較例６ ステアリン酸トリグリセライドを使用しない以外は、実
施例１と発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品を作
製、評価した結果を表１に示す。

【００３０】比較例７ ポリプロピレングリコールを平均分子量１００００の５
０％エタノール溶液に変更した以外は、実施例１と同様
に発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品を作製、評
価した結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１から明らかなように、２種の被覆剤成
分を必須成分として併用して、発泡性スチレン系樹脂粒
子表面を被覆する相乗効果によって、成形時における冷
却時間を短縮し、成形品が良好な融着性、外観仕上がり
を示す発泡スチレン系樹脂粒子を得ることが出来る。

【００３３】

【発明の効果】本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子は、
成形品の融着性や成形品仕上がりを損なうことなく、成
形工程における冷却時間短縮に顕著な効果のある。さら
に成形品の表面仕上がりが綺麗で、熱融着性を促進する
性質を併せもつものである。従って、本発明の発泡性ス
チレン系樹脂粒子は、梱包容器や、断熱材、緩衝材はも
ちろん、各種の発泡成形品に有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３〜１０重量％の易揮発性の発泡剤を含
   有する発泡性スチレン系樹脂粒子において、粒子表面も
   しくは表面付近に０．０１〜０．３重量％の脂肪酸トリ
   グリセライド及び平均分子量が４００〜５０００のポリ
   プロピレングリコールが０．００１〜０．１重量％被覆
   されている発泡性スチレン系樹脂粒子。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発泡性スチレン系樹脂粒
   子を発泡成形して得られる発泡成形品。