JPH1135730A - スチレン系発泡性樹脂粒子およびこれより得られる発泡成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】揮発性発泡剤をスチレン系樹脂の押出しペレッ
トに含浸して作られたスチレン系発泡性樹脂粒子を使用
して、成形品の機械的性質がより改良され、そしてその
表面外観も優れた性状を有する発泡成形品を製造できる
ようにする。 【解決手段】スチレン系発泡性樹脂粒子の内部構造に関
して、その中心を通って切断する断面について５００な
いし２００００個／ｍｍ² の微孔を有するとともに、樹
脂粒子の外表面より内側で半径方向に０．１ｍｍ以内の
部位における微孔の数（Ａ）と樹脂粒子の中心より外側
で半径方向に０．１ｍｍ以内の部位における微孔の数
（Ｂ）との比が、１：２ないし２：１の範囲内であると
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スチレン系発泡性
樹脂粒子、より詳しくは、押出しペレット形態のスチレ
ン系樹脂を主な原料とするスチレン系発泡性樹脂粒子で
あって、発泡成形を経て、成形品の表面外観および切断
面の性状がより良好であり、機械的性質等がより改良さ
れた発泡成形品を製造することができるところのスチレ
ン系発泡性樹脂粒子に関する。並びに、本発明は、該ス
チレン系発泡性樹脂粒子より得られる発泡成形品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スチレン系発泡性樹脂粒子は、予備発泡
された後、その予備発泡粒子を用いた発泡成形を経て、
所定の形状の発泡成形品に加工されている。発泡成形品
は、発泡スチロール品とも呼ばれるが、家電製品の梱包
材、建築用ボードおよび断熱ブロック、魚箱等の断熱容
器、並びに、即席食品カップなど、広範な用途に利用さ
れている。そして、このスチレン系発泡性樹脂粒子は、
一般に、発泡剤をスチレン系樹脂粒子に含浸させること
により製造されるが、その具体的な製造方法としては、
次の３つの方法が知られている。一つの方法は、スチレ
ン系樹脂（重合体）粒子を作るための、スチレン系単量
体が分散された水性懸濁液の系内に、発泡剤を懸濁重合
の後またはその途中にて添加し、それをスチレン系樹脂
粒子に含浸させる方法である（以下、これを方法Ａとい
う。）。二番目の方法は、ポリスチレン系樹脂を所定の
添加剤とともに押出し機に投入し粒子製品を押出し成形
する過程において、押出し機内部のポリスチレン系樹脂
が溶融混合されている系内に、発泡剤を添加し該樹脂粒
子に含浸させる方法である（以下、これを方法Ｂとい
う。）。そして、三番目の方法は、押出し成形により作
られたペレット形態のスチレン系樹脂粒子（押出ペレッ
ト）が分散された水性懸濁液の系内に、発泡剤を添加
し、該樹脂粒子（押出ペレット）に含浸させる方法であ
る（以下、これを方法Ｃという。）。

【０００３】上記の方法Ｃは、方法Ａおよび方法Ｂと対
比して、次のような特徴、利点を有する。 (1) 方法Ａにおいては、重合の結果、様々な粒径のスチ
レン系樹脂粒子が合成されるが、その中には、発泡成形
品に加工しても発泡成形品としての要求品質が得られな
い樹脂粒子、即ち粒径０．５ｍｍ未満の微小な樹脂粒子
および粒径２．０ｍｍを越える粗大な樹脂粒子が多く含
まれる。従って、この方法Ａは、重合系内でスチレン系
樹脂粒子を製造した後、そのような発泡成形品に適さな
い樹脂粒子を篩分け等により取り除く必要があり、ま
た、適さない樹脂粒子の除外をすることからも、歩留り
が悪いという欠点を有する。これに対して、押出し成形
において所期どおりの大きさのスチレン系樹脂の押出し
ペレットを均一に作ることができることから、方法Ｃに
おいては、均一寸法（具体的には、０．５〜２．０ｍｍ
の均一な粒径）の押出しペレットを原料として発泡剤を
含浸させることができるので、最終的に、発泡成形した
とき発泡成形品としての要求品質を満たす粒径を有する
発泡樹脂粒子が均一に分布する発泡成形品を得ることが
できるところのスチレン系発泡性樹脂粒子を容易に製造
することができる。 (2) また、方法Ｂにおいては、発泡剤を押出機内に圧入
しうる構造とともに、出口（ダイス部）付近では、発泡
を抑えるために急冷しうる水冷設備を備えた特殊な押出
し成形機を用いることが、必要とされる。また、環境問
題の面でフロン系発泡剤が使用禁止となったことから昨
今汎用されている可燃性の発泡剤（例えばブタン、ペン
タン）を使用し、押出し機内に添加する場合には、スチ
レン系発泡性樹脂粒子の製造設備の全体を防爆構造のも
のにする必要があり、従って、設備コストが大変高いも
のになる。これに対して、方法Ｃにおいては、原料のス
チレン系樹脂の押出しペレットを作るために、汎用され
ている一般的な一軸型または二軸型の押出し成形機、即
ち特別な構造部を備えていない押出し成形機を利用する
ことができ、従って、生産費が大変安価なものになる。 (3) さらに、方法Ｂにおいては、製造されるスチレン系
発泡性樹脂粒子の多くはペレット状であり、これを予備
発泡して得られる予備発泡粒子の多くは円筒形をなす。
従って、この予備発泡粒子を用いて発泡成形を行なうと
き、粒子の成形金型への充填度が低いものとなるので、
得られる発泡成形品は表面の外観性状があまり良くない
ものになる。また、円筒形の予備発泡粒子は成形金型内
に充填しづらいという問題もある。これに対して、方法
Ｃにおいては、発泡剤の含浸の条件を適当に設定するこ
とにより、真球形またはほぼこれに匹敵する形状であっ
て全体にわたって形状が均一なスチレン系発泡性樹脂粒
子を製造することができ、従って、成形金型に高密度に
充填できる予備発泡粒子を作ることができ、よって、最
終的に得られる発泡成形品は表面の外観性状が大変良好
なものになる。

【０００４】以上のように、方法Ｃは、種々の有利な特
徴を有することから、従来よりいろいろと研究されてお
り、そして、この方法Ｃに関連して、あるいは該方法に
よるスチレン系発泡性樹脂粒子に関連して、いくつかの
報告が特公昭 45-41101 号公報、特公昭 53-14585 号公
報、特公昭 62-61225 号公報、特開昭 58-208332号公報
等においてなされている。中には、使用済みの発泡ポリ
スチレン樹脂成形品の再利用を図る観点から、特公昭 5
6-34171 号公報に示されるように、回収された発泡ポリ
スチレン樹脂成形体とハイインパクトポリスチレンとを
押出し機内で溶融混和し、ペレットを押出し成形し、そ
して、発泡剤を該ペレットに含浸させるという方法が提
案されている。また、特開平 4-214761 号公報に示され
るように、再循環ポリスチレン物質とポリフェニレンオ
キシド重合体を押出し機内で溶融混和し、ペレットを押
出し成形し、そして発泡剤を該ペレットに含浸させると
いう方法も提案されている。

【０００５】一方、方法Ａに関連して、最近、特開平 8
-71678号公報、特開平 8-71679号公報、特開平 8-11103
5 号公報等に開示されるように、多量の界面活性剤をス
チレン系樹脂粒子の懸濁重合の間に添加するか、または
アルカリ金属過硫酸塩、アルルカリ金属重亜流酸塩もし
くはアクリル酸メチル重合体等を該懸濁重合の間に添加
することによって、ボイドが一定の個数存在する構造の
スチレン系発泡性樹脂粒子を作ることにより、予備発泡
粒子のセルをより安定なものにし、機械的性質が向上し
かつ表面外観の性状にも優れた発泡成形品を製造すると
いう方法が提案されている。特に、特開平 8-71679号公
報は、方法Ａによるスチレン系発泡性樹脂粒子の中心付
近を通る断面での表面から半径方向０．１ｍｍ以内の、
即ち表面近傍のボイド数を１００個／ｍｍ² 以下に、即
ち該表面近傍を除く部分（中心部など）のボイド数より
もより少なくすることにより、該スチレン系発泡性樹脂
粒子より、表面が美麗でかつ充分な機械的強度を有する
発泡成形品が得られる旨を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法Ｃ
によるスチレン系発泡性樹脂粒子に関して、該粒子内に
ボイド（微孔）を存在させるという技術は、未だ開示さ
れていない。また、特開平 8-71678号公報は、ボイドの
形成技術に関して、『これらの物質（過硫酸のアルカリ
金属塩などのボイド形成剤）をより少ない量で効果的に
ボイドを発生させるためには、重合の最終温度から取り
出しまでのいわゆる冷却時間を短くすることが有効であ
る。・・・９時間以内で冷却するのが好ましい。』と記
載している（同公報３欄６行〜１１行）。しかし、この
ボイドの形成法は、スチレン系モノマーの懸濁重合の過
程においてのみ可能な方法である。要するに、上記の方
法Ｃの場合については、ボイドの形成法が未だ確立され
ていない。

【０００７】その上、上記の方法Ａないし方法Ｃには、
未だ解決されていない共通の問題が次のとおり残されて
いる。製造されたスチレン系発泡性樹脂粒子は、これを
予備発泡するまでの間放置、熟成される。製造直後に予
備発泡を行なうと、発泡樹脂粒子は極めて粗大な粒子と
なり、場合によっては収縮が生じる等の重大な問題をひ
き起こすからである。しかし、スチレン系発泡性樹脂粒
子は、熟成の間にセルの大きさが変化する。そこで、従
来、セル形成剤、例えば脂肪酸アミド、ステアリン酸亜
鉛、タルク等を発泡剤の含浸の際もしくは含浸の前に添
加するという方法が、一般に採られてきた。しかしなが
ら、セル形成剤の添加は、粗大な発泡樹脂粒子の形成を
抑えるものの、逆に、部分的に極めて小さなセルが生成
する等、セルの大きさが不均一なものになり易いという
欠点を有する。また、方法Ｂ、Ｃではより多量のセル形
成剤が通常添加されるが、多量のセル形成剤の添加は、
発泡成形品の表面外観を悪い性状のものにし、成形品内
部のセル間の融着性を著しく低下せしめる。したがっ
て、セル形成剤を添加せずとも、一定粒径の均一なセル
が形成され、そして、表面外観もまた機械的性質にも優
れた発泡成形品を作れるようにすることが求められてい
た。また、スチレン系樹脂は一般に、押出し成形時の熱
により、一部分解されて、その平均分子量が低下する。
分子量の低下は、得られる発泡成形品の強度をより低い
ものにする。この傾向は、回収された発泡ポリスチレン
樹脂成形品を原料として再利用する場合に、顕著に現れ
る。何とならば、発泡ポリスチレン樹脂成形品は、該成
形品を減容する工程、減容された樹脂品を細かく粉砕す
る工程、および、得られた粉砕品を押出し成形によりペ
レットに加工する工程などを経て再利用されるが、これ
らの工程の総てまたはその一部が、熱をスチレン系樹脂
に加える工程であるからである。したがって、スチレン
系発泡性樹脂粒子の製造に当っては、該粒子の機械的強
度の改良に特に考慮することが求められていた。

【０００８】本発明は、以上の事情を背景としてなされ
たものであって、その課題とするところは、発泡剤をス
チレン系樹脂の押出しペレットに含浸して作られるスチ
レン系発泡性樹脂粒子であって、セル形成剤の添加無し
に、該発泡性樹脂粒子より、所望の粒径でかつ均一なセ
ル構造を有する予備発泡粒子が得られ、よって、成形品
の機械的性質がより改良されかつその表面外観も優れた
性状である発泡成形品を製造することができるところの
スチレン系発泡性樹脂粒子を提供することにある。ま
た、本発明は、上記のスチレン系発泡性樹脂粒子より得
られる発泡成形品を提供することを別の課題とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究
し、種々検討した結果、スチレン系モノマーの懸濁重合
の過程においてでなく、発泡剤を水性媒体中でスチレン
系樹脂の押出しペレットに含浸させる工程において、微
孔（ボイド）をスチレン系発泡性樹脂粒子の内部に形成
する方法を見い出し、次いで、更なる研究により、スチ
レン系発泡性樹脂粒子の中心を通って切断する断面につ
いて、５００ないし２００００個／ｍｍ²の微孔を有す
るとともに、該樹脂粒子の外表面より内側で半径方向に
０．１ｍｍ以内の部位における微孔の数（Ａ）と、該樹
脂粒子の中心より外側で半径方向に０．１ｍｍ以内の部
位における微孔の数（Ｂ）との比が、１：２ないし２：
１の範囲内であるものとしたとき、発泡剤をスチレン系
樹脂の押出しペレットに含浸して作られるスチレン系発
泡性樹脂粒子について、上記の課題が解決され、即ちセ
ル形成剤の添加無しに、予備発泡粒子にあっては所望の
粒径でかつ均一なセル構造を有するものが得られ、そし
て、発泡成形品にあっては機械的性質がより改良されか
つ表面外観も優れたものになることを見い出し、ここに
本発明を完成した。

【００１０】本発明は、より明確には、揮発性発泡剤を
スチレン系樹脂粒子に含浸して得られるスチレン系発泡
性樹脂粒子において、該樹脂粒子の中心を通って切断す
る断面について、５００ないし２００００個／ｍｍ² の
微孔を有するとともに、前記樹脂粒子の外表面より内側
で半径方向に０．１ｍｍ以内の部位における微孔の数
（Ａ）と前記樹脂粒子の中心より外側で半径方向に０．
１ｍｍ以内の部位における微孔の数（Ｂ）との比が、
１：２ないし２：１の範囲内、より好ましくは２：３な
いし３：２の範囲内であることを特徴とするスチレン系
発泡性樹脂粒子に関する。

【００１１】本発明のより好ましい態様は、発泡剤を含
浸するスチレン系樹脂粒子が再生されたポリスチレン系
樹脂よりなる粒子であるとき、また、該スチレン系樹脂
粒子が９５ないし５０重量％のポリスチレン系樹脂（再
生されたポリスチレン系樹脂を含みうる。）と５ないし
５０重量％のポリフェニレンエーテル系樹脂よりなる樹
脂ブレンドの粒子であるとき、さらに、該スチレン系樹
脂粒子がゴム改質スチレン系樹脂よりなる粒子であると
きである。また、本発明は、上記したスチレン系発泡性
樹脂粒子を予備発泡させ次いでそれを発泡成形して得ら
れる発泡成形品であって、該成形品の密度が１５ないし
２００ｇｒ／Ｌの範囲内であることを特徴とする発泡成
形品にも関する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明においては、スチレン系発
泡性樹脂粒子内の微孔は、スチレン系モノマーの懸濁重
合の過程においてではなく、発泡剤を水性媒体中でスチ
レン系樹脂の押出しペレットに含浸させる工程におい
て、形成される。そして、微孔の数および分布に関し
て、発泡性樹脂粒子の切断面において５００ないし２０
０００個／ｍｍ² の微孔を有し、かつ、該粒子の外表面
に近い部位における微孔の数（Ａ）と該粒子の中心部位
における微孔の数（Ｂ）との比が１：２ないし２：１の
範囲になるように調整する手法は、スチレン系樹脂の種
類、樹脂粒子の大きさ等に依り一概に限定できるもので
はないが、有効な一例として、発泡剤の含浸を、含浸さ
れるスチレン系樹脂のガラス転移温度より１０℃低い温
度を下限とし、これより高い温度にて、少なくとも１時
間以上の間、水性媒体（押出しペレットが投入されてい
る）中で行なうという方法が挙げられる。また、この発
泡剤の含浸にあっては、適当な分散安定剤が添加された
水性媒体を使用するのが、より好ましい。適する分散安
定剤は、一概に限定することができないが、例えば鹸化
度７０〜９０ mol％のポリビニルアルコールとメチルセ
ルロースとの組合せを分散安定剤として水性媒体に添加
したときは、本発明者の実験において良好な結果を示し
ている。これとは反対に、アニオン系界面活性剤、ノニ
オン系界面活性剤、難水溶性無機塩（例えばリン酸三石
灰）および水溶性金属塩（例えば塩化ナトリウム）など
を水性媒体に添加したときは、本発明者の実験において
不良・不具合な結果を示している。

【００１３】本発明における「微孔」とは、スチレン系
発泡性樹脂粒子の内部に存在する直径０．１μｍないし
３０μｍ程度の、一般に直径２ないし１０μｍの小孔
（ボイド）を指す。微孔の中には、スチレン系樹脂以外
の物質、即ち、水、発泡剤、溶剤、可塑剤等の添加剤、
残存モノマーなどが含まれていてもよい。より好ましい
微孔は、その中の水分が減少した状態にあるものであっ
て、かような微孔が存在するスチレン系発泡性樹脂粒子
は光の散乱により白く濁った樹脂粒子となっている。こ
の白濁度は透過形積分球を用いて散乱光の吸光度を測定
することにより決定される。

【００１４】一般にスチレン系発泡性樹脂粒子は発泡剤
の含有により、粒子の切断面を正確に観察することが困
難である。そこで、微孔の数は、例えば、試料のスチレ
ン系発泡性樹脂粒子を液体窒素中に浸漬して凍結し、次
いで、これをナイフで粒子の中心を通って切断し、その
切断面を走査型電子顕微鏡で観察し、切断面の写真を撮
り、この写真より微孔の数を計測し、そしてこれを１ｍ
ｍ² 当りの数値に換算するという方法により、求めるこ
とができる。尚、ここでの切断面は、厳密な意味での粒
子の中心を通る必要は必ずしも無い。本発明において
は、微孔の数は、スチレン系発泡性樹脂粒子の中心を通
って切断する断面について、５００ないし２００００個
／ｍｍ² の範囲内にある。微孔の数がこの範囲よりも少
ないとき、得られる発泡成形品の機械的強度が著しく低
下し、反対に、微孔の数がこの範囲よりも多いとき、成
形条件によっては発泡成形品の表面が溶融し、外観性状
が著しく悪化する場合がある。微孔の数が上記の範囲内
であるとき、得られる発泡成形品について、望ましい機
械的強度および優れた外観性状を有するものとなる。ま
た、本発明においては、スチレン系発泡性樹脂粒子の内
部の微孔は、粒子の外表面に近い部位も、また粒子の中
心部位も、ほぼ同等の密度で均衡するように分布する。
正確に言うと、樹脂粒子の外表面より内側で半径方向に
０．１ｍｍ以内の部位における微孔の数（Ａ）と樹脂粒
子の中心より外側で半径方向に０．１ｍｍ以内の部位に
おける微孔の数（Ｂ）との比が、１：２ないし２：１の
範囲内にある。微孔数の比（Ａ／Ｂ）がこの範囲より外
れると、得られる発泡成形品について機械的性質が格段
に劣るものとなり、また微孔数の比（Ａ／Ｂ）が２を越
えると、得られる発泡成形品の表面外観は著しく悪いも
のとなる。

【００１５】本発明で用いる揮発性発泡剤としては、プ
ロパン、ブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ヘキサ
ン等の脂肪族炭化水素、または、塩化メチル、フレオン
等のハロゲン化炭化水素が利用される。これら揮発性発
泡剤は、単独で使用してもよく、また二種以上の組合せ
で使用してもよい。しかしながら、スチレン系発泡性樹
脂粒子の熟成・乾燥処理の際の発泡剤の逸散がより少な
いという観点より、揮発性発泡剤としては、ブタンまた
はペンタンがより好ましく、特に、ペンタンが最もより
好ましい。揮発性発泡剤の配合量は、予備発泡の過程で
の発泡倍率を決定する重要な要素であるが、一般に、ス
チレン系樹脂粒子１００重量部に基づいて、１ないし１
５重量部の、より好ましくは５ないし１０重量部の揮発
性発泡剤が配合される。

【００１６】本発明でいうスチレン系樹脂粒子とは、ス
チレン系樹脂よりなる、主に押出しペレット形態の粒子
を指すが、重合によって生成しその系内に存在するスチ
レン系樹脂の粒子、並びに、発泡剤の含浸のため押出し
成形機内に存在するスチレン系樹脂の粒子も、同様に本
発明の対象となる。スチレン系樹脂には、スチレン系単
量体の単独重合体に限られず、スチレン系単量体と他の
単量体との共重合体（スチレン系単量体を５０％以上の
割合で使用して作られる。）が含まれる。このスチレン
系樹脂は、一般に、スチレン系発泡成形品（ポリスチロ
ール製品）の原料樹脂として従来より慣用されているも
の、典型的にはポリスチレン系樹脂に相当する。スチレ
ン系単量体には、単独のスチレンの他に、α−メチルス
チレン、エチルスチレン、ｐ−クロロスチレン等の置換
スチレンが含まれる。また、共重合体の相手方の単量体
には、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、ブ
チルメタクリレート、ブチルアクリレート等の（メタ）
アクリレート、並びに、アクリロニトリル、ビニルトル
エン、ビニルカルバゾール等のビニル系単量体などが挙
げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上のも
のを併用してもよい。従って、本発明に用いるスチレン
系樹脂としては、ポリスチレンおよびポリα−メチルス
チレン、ポリｐ−クロロスチレン等のポリ置換スチレン
などのポリスチレン系樹脂の他、スチレンと置換スチレ
ン（例えばα−メチルスチレン等）との共重合体、ある
いは、スチレンとビニル系単量体（例えばアクリロニト
リル）との共重合体などが挙げられる。そして、典型的
なスチレン系樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレンの
グラフト共重合体などが挙げられる。

【００１７】本発明のより好ましい態様において、スチ
レン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂よりなる。ポリ
スチレン系樹脂は、新規に合成されたポリスチレン系樹
脂に限定されず、再生されたポリスチレン系樹脂であっ
てもよい。再生されたポリスチレン系樹脂粒子には、市
場に流通したポリスチレン系発泡成形品を回収し、これ
を減容し、次いで細かく粉砕し、そして粉砕物を押出し
成形することにより得られる再生ペレットが含まれ、ま
た、スチレン系発泡性樹脂粒子の製造過程において生じ
るオフグレードの樹脂粒子、即ち粒径が０．５ｍｍ未満
もしくは粒径が２ｍｍを越え発泡スチレン成形品の一般
的な用途に適さない樹脂粒子を回収し、これを押出し成
形することにより得られる再生ペレットも、含まれる。
なお、かかる再生ペレットをスチレン系発泡性樹脂粒子
の原料とすることは、資源の再利用および環境保護の面
で好ましいことである。

【００１８】本発明の別の好ましい態様において、スチ
レン系樹脂粒子は、９５ないし５０重量％のポリスチレ
ン系樹脂（上記の再生されたポリスチレン系樹脂でもよ
い）と５ないし５０重量％のポリフェニレンエーテル系
樹脂との樹脂ブレンドよりなる。この態様は、発泡性樹
脂粒子の耐熱性をより改良する点で、有利である。そし
てこの場合、該樹脂ブレンドは、必要に応じて、各種の
添加剤、例えば下記で述べるような難燃剤、着色剤、熱
安定剤、造核剤、滑剤等を適当量含有することができ
る。ポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹
脂との配合比は、９５ないし５０重量部：５ないし５０
重量部の割合、より好ましくは９５ないし７０重量部：
５ないし３０重量部の割合である。ポリスチレン系樹脂
が９５重量部を越えると、つまりポリフェニレンエーテ
ル系樹脂が５重量部未満であると、耐熱性の改良効果が
実質的に小さなものにとどまる。一方、ポリスチレン系
樹脂が５０重量部未満であると、つまりポリフェニレン
エーテル系樹脂が５０重量部を越えると、該樹脂ブレン
ドが揮発性発泡剤をスチレン系発泡性樹脂粒子内に閉じ
込めておく作用が弱まり、発泡性樹脂粒子からの揮発性
発泡剤の逸散が迅速で激しいものとなり、予備発泡の過
程で所期の発泡倍率を達成することが困難となる。

【００１９】本発明で用いるポリフェニレンエーテル系
樹脂は、一般に、次式Ｉ （式中、Ｒ₁ およびＲ₂ は互いに独立して炭素原子数１
ないし４のアルキル基またはハロゲン原子を表わし、ｎ
は重合度を表わす。）で表わされるポリフェニレンエー
テル系樹脂をいい、その具体的な例としては、ポリ
（２，６−ジメチルフェニレン−１，４−エーテル）、
ポリ（２，６−ジエチルフェニレン−１，４−エーテ
ル）、ポリ（２，６−ジクロロフェニレン−１，４−エ
ーテル）、ポリ（２−メチル−６−エチル−フェニレン
−１，４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−６−メチル
−フェニレン−１，４−エーテル）、ポリ（２−メチル
−６−イソプロピル−フェニレン−１，４−エーテ
ル）、ポリ（２，６−ジ−ｎ−プロピルフェニレン−
１，４−エーテル）、ポリ（２−ブロモ−６−メチル−
フェニレン−１，４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−
６−ブロモ−フェニレン−１，４−エーテル）、ポリ
（２−クロロ−６−エチル−フェニレン−１，４−エー
テル）などが挙げられる。重合度ｎは、１０〜５０００
であればよく、５０００を越えると、均一な耐熱発泡体
が得られにくく、１０未満では、所望の耐熱性を有する
発泡体が得られにくい。

【００２０】本発明のさらに他の好ましい態様におい
て、スチレン系樹脂粒子は、ゴム改質スチレン系樹脂よ
りなる。ゴム改質スチレン系樹脂とは、ゴム成分の配合
により耐衝撃性等に関して改質されたスチレン系樹脂を
いい、とりわけ、スチレンモノマーの懸濁液系内に合成
ゴムまたはポリブタジエン等を溶解し、グラフト共重合
をなすことにより製造される耐衝撃性の高いスチレン系
樹脂を指す。その典型的なものとしては、ハイインパク
トポリスチレンの名称で呼ばれる耐衝撃性ポリスチレン
が該当する。

【００２１】本発明で用いるスチレン系樹脂粒子は、所
要により各種の添加剤並びに助剤、例えば難燃剤、着色
剤、熱安定剤、造核剤、滑剤などを適当な量、スチレン
系樹脂に配合することができる。例えば、難燃剤として
は、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモビスフ
ェノールＡ、ペンタブロモモノクロルシクロヘキサン等
が挙げられ、また、可塑剤としては、ＤＯＰ、ＤＯＡ、
ＤＢＰ、ヤシ油、パーム油等が挙げられ、同様に、他の
添加剤並びに助剤についても、公知のものより適宜選択
して使用される。また、本発明は、従来より慣用されて
いるセル形成剤（造核剤）の添加が不要になるという利
点を有するものであるが、もっとも、そのようなセル形
成剤を添加することは何ら差し支えない。適するセル形
成剤としては、例えば、エチレンビスステアリン酸アマ
イド等が挙げられる。

【００２２】本発明においては、揮発性発泡剤の含浸処
理は、押出し成形等により得られた主にペレット形態の
スチレン系樹脂粒子をオートクレーブ内の水性懸濁液に
分散させ、そして揮発性発泡剤を該分散系に圧入し、適
宜加熱することにより、発泡剤をスチレン系樹脂粒子に
含浸させ、その後冷却するというプロセスにより行われ
る。本プロセスに用いる水性懸濁液には、通常分散剤、
例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、
メチルセルロース等が配合される。また、ペレット形態
のスチレン系樹脂粒子は、一般に、スチレン系樹脂を押
出し成形機内に添加剤および助剤とともに投入し、同成
形機中でそれらを加熱溶融し、スクリューにより混練
し、そしてストランドの形態に押出し成形し、その後得
られたストランドをロータリ式ペレタイザーにおいて切
断することにより、作られる。

【００２３】而して、作られたスチレン系発泡性樹脂粒
子は、通常、ドライヤーなどを用いた乾燥処理を十分に
行なった後、所定の粒子径のものに分別され、次いで、
ブレンド剤（例えば滑剤）が分別された樹脂粒子に混合
され、その後、ドラム缶等の中に密封、梱包される。そ
して、必要により、スチレン系発泡性樹脂粒子を任意の
見かけ比重にまで予備発泡し、次いで、常法に従い、予
備発泡粒子を金型等の成形型内に充填し、そして蒸気を
用いて加熱発泡することにより、予備発泡粒子が相互に
融着した所望の形状（寸法）の発泡成形品が作られる。
発泡成形品は、密度が１５ないし２００ｇｒ／Ｌの範囲
内であるものがより好ましい。成形品の密度が１５ｇｒ
／Ｌ未満と低過ぎると、発泡成形品は強度が不足したも
のとなり、反対に成形品の密度が２００ｇｒ／Ｌを越え
て高過ぎると、経済的に不利となる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を示すことにより、本
発明をより詳細に説明する。 −スチレン系樹脂粒子の製造− 基材樹脂として表１に示されるスチレン系樹脂を使用
し、これを押出し成形機内に投入し、同成形機中で、そ
れらを加熱溶融しスクリューにより混練しそしてストラ
ンドの形態に押出し成形する。その後、得られたストラ
ンドをロータリ式ペレタイザーにおいて切断して、ペレ
ット形態のスチレン系樹脂粒子を作る。

【００２５】−発泡剤の含浸− 得られたペレット形態のスチレン系樹脂粒子１５００ｇ
ｒを５Ｌのオートクレーブ中に、イオン交換水２５００
ｇｒ並びに分散剤としてポリビニルアルコール商品名ゴ
ーセノールＧＨ−２３（日本合成化学工業株式会社製）
３ｇｒおよびメチルセルロース商品名メトローズ６０Ｓ
Ｈ−５０（信越化学工業株式会社製）３ｇｒとともに投
入する。次に、この混合物を攪拌し、その条件下、揮発
性発泡剤ｎ−ペンタンを表２に示される量、場合により
トルエンとともにオートクレーブ内に添加し、続いて、
この水性懸濁系を表２に示される温度にて同表に示され
る時間の間加熱し、これにより、発泡剤をスチレン系樹
脂粒子に含浸せしめた。而して、含浸処理の後、この懸
濁系を室温にまで冷却し、生成したスチレン系発泡性樹
脂粒子をオートクレーブより取り出した。その後、得ら
れたスチレン系発泡性樹脂粒子を酸洗浄し、続いて遠心
分離機を用いて脱水し、次いで十分に乾燥した後にスチ
レン系発泡性樹脂粒子より、篩を用いた分級により所望
の平均粒径を有する各粒子にそれぞれ分別した。

【００２６】−スチレン系発泡性樹脂粒子中の微孔の数
の計量− スチレン系発泡性樹脂粒子は、発泡剤の含有により、室
温下では大変柔軟な粒子であるため、正確な切断面の状
態を観察することは困難である。そこで、試料のスチレ
ン系発泡性樹脂粒子を液体窒素中に浸漬して凍結させ、
次いで、鋭利なナイフを用いて凍結状態のスチレン系発
泡性樹脂粒子を切断し、その切断面を電子顕微鏡で観察
するとともに写真を撮影し、そして、得られた電子顕微
鏡写真より、断面積１ｍｍ² 当りの、直径２ないし１０
μｍの微孔の個数を算出した。また、該切断面につい
て、写されたスチレン系発泡性樹脂粒子の外表面より内
側で半径方向に０．１ｍｍ以内の部位における微孔の個
数を算出し、これを微孔数（Ａ）とし、また写されたス
チレン系発泡性樹脂粒子の中心より外側で半径方向に
０．１ｍｍ以内の部位における微孔の個数を算出し、こ
れを微孔数（Ｂ）とした。

【００２７】−予備発泡粒子の製造とセル構造の評価− スチレン系発泡性樹脂粒子を次のi)ないしiii)の条件下
で保存した後に、 i)保存期間無し、即ち、該発泡性樹脂粒子をオートクレ
ーブより取り出し、続いて脱水し、十分に乾燥した直後
に ii) 該発泡性樹脂粒子を２０℃にて３日の期間保存した
後に iii)該発泡性樹脂粒子を２０℃にて３日の期間保存し、
さらに４０℃にて２日の期間保存した後に予備発泡を行
なった。すなわち、ブロッキング防止剤のステアリン酸
亜鉛をスチレン系発泡性樹脂粒子に０．２重量部添加
し、攪拌によりブレンドし、その後、これを水蒸気によ
り嵩倍率４０倍に発泡して、予備発泡粒子を得た。そし
て、得られた予備発泡粒子の切断面を目視により観察
し、次の等級に従ってセル構造を評価した。 Ａ：セル荒れ、セルむらがなく、全般に良好である。 Ｂ：セル荒れ、セルむらが一部のみに観察される。 Ｃ：セル荒れ、セルむらが相当の部分において観察され
る。 Ｄ：セル荒れが甚大であり、発泡粒子の収縮が発生して
いる。

【００２８】−発泡成形および得られる発泡成形品の外
観評価− 上記の方法にて得られた予備発泡粒子を、室温にて２４
時間熟成し、その後自動成形機の成形型内に投入し、発
泡成形を常法に従って行ない、寸法５０ｍｍ×３００ｍ
ｍ×３００ｍｍの発泡成形品を作った。発泡成形時の蒸
気圧力は、基剤樹脂の種類によって変更する必要がある
ため、一定値ではないが、ゲージ圧力で０．６ Kg/cm²
〜１．３ Kg/cm² の範囲とした。また、加熱の時間は１
０〜２０秒間とした。その後、得られた発泡成形品を二
分割し、その断面のうち、予備発泡粒子が完全に融着し
ている部分について、表面の性状を目視により観察し、
そして次の等級に従って評価した。 Ａ：発泡粒子間の間隙は無く、溶融した発泡粒子は存在
せず、大変良好な表面性状を有する。 Ｂ：発泡粒子間の間隙は存在するか、または溶融した発
泡粒子が少し見られ、見栄えの悪い表面性状を有する。 Ｃ：発泡粒子間の間隙は大きくかつ多数存在するか、ま
たは溶融した発泡粒子が大変多く見られ、劣悪な表面性
状を有する。

【００２９】実施例および比較例のスチレン系発泡性樹
脂粒子のそれぞれについて、以上の評価を得た。これ
は、次の表１、表２および表３に纏めて表される。

【００３０】この表より、実施例のスチレン系発泡性樹
脂粒子、即ち微孔の平均個数が５００〜２００００であ
ってかつ微孔比Ａ／Ｂが０．５〜２．０である発泡性樹
脂粒子を使用したときには、優れた表面性状を有する発
泡成形品が得られ、これに対して、比較例のスチレン系
発泡性樹脂粒子、即ち微孔の平均個数が５００未満であ
るかまたは微孔比Ａ／Ｂが０．５未満もしくは２．０を
越える発泡性樹脂粒子を使用したときには、劣悪な表面
性状を有する発泡成形品が得られることがわかる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発泡剤をスチレン系樹脂の押出しペレットに含浸して作
られるスチレン系発泡性樹脂粒子であるが、セル形成剤
の添加無しに、該発泡性樹脂粒子より、所望の粒径でか
つ均一なセル構造を有する予備発泡粒子が得られ、よっ
て、機械的性質がより改良されかつ表面外観も優れた性
状である発泡成形品を製造することができるところのス
チレン系発泡性樹脂粒子を提供できるという効果が得ら
れる。また、本発明によれば、本発明のスチレン系発泡
性樹脂粒子を原料とすることにより、著しく改良された
機械的性質および優れた性状の表面外観を有する発泡成
形品が提供されるという効果も得られる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揮発性発泡剤をスチレン系樹脂粒子に含
   浸して得られるスチレン系発泡性樹脂粒子において、該
   樹脂粒子の中心を通って切断する断面について、５００
   ないし２００００個／ｍｍ² の微孔を有するとともに、
   前記樹脂粒子の外表面より内側で半径方向に０．１ｍｍ
   以内の部位における微孔の数（Ａ）と前記樹脂粒子の中
   心より外側で半径方向に０．１ｍｍ以内の部位における
   微孔の数（Ｂ）との比が、１：２ないし２：１の範囲内
   であることを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
2. 【請求項２】 前記微孔の数の比（Ａ／Ｂ）が２：３な
   いし３：２の範囲内であることを特徴とする請求項１記
   載の発泡性樹脂粒子。
3. 【請求項３】 前記スチレン系樹脂粒子が再生されたポ
   リスチレン系樹脂よりなる粒子であることを特徴とする
   請求項１記載の発泡性樹脂粒子。
4. 【請求項４】 前記スチレン系樹脂粒子が、９５ないし
   ５０重量％のポリスチレン系樹脂と５ないし５０重量％
   のポリフェニレンエーテル系樹脂よりなる樹脂ブレンド
   の粒子であることを特徴とする請求項１記載の発泡性樹
   脂粒子。
5. 【請求項５】 前記スチレン系樹脂粒子がゴム改質スチ
   レン系樹脂よりなる粒子であることを特徴とする請求項
   １記載の発泡性樹脂粒子。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載のスチレン系発泡性樹脂粒子を予備発泡させ次いでそ
   れを発泡成形して得られる発泡成形品であって、該成形
   品の密度が１５ないし２００ｇｒ／Ｌの範囲内であるこ
   とを特徴とする発泡成形品。