JPS5919139B2 - 発泡性熱可塑性重合体粒子の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡性熱可塑性重合体粒子の製造方法に関する
ものである。

更に詳しくは、食用油を含有する熱可塑性樹脂に、発泡
剤とともに常温付近で液状の食用油を含浸することによ
つて、食品衛生上安全であり且つ良好な成形性、融着性
を有する発泡性熱可塑性重合体粒子の製造法に関する。
一般に、発泡性熱可塑性樹脂を成形する方法として、該
樹脂粒子を水蒸気等により予備発泡粒子とし、この予備
発泡粒子を密閉でない金型に充填し再び水蒸気等により
加熱して所望の形状の成形物を得るプロセスが知られて
いる。この様な成形プロセスを採用する発泡性熱可塑性
樹脂の代表的なものに発泡性ポリスチレン樹脂、発泡性
メチルメタクリレート樹脂、発泡性変性ポリエチレン樹
脂等がある。一般に、これらの発泡性熱可塑性樹脂は成
形加工メーカーにおいては１０８℃〜１１５℃程度の温
度範囲で成形が行なわれている。

しかしながら、所謂る「低温成形温度域」即ち、１０８
℃近辺の成形条件下では、発泡粒子間の融着不良を起し
、でき上つた成形体の強度や表面状態を著しく損ねる場
合がある。又、１１５℃近辺所謂る「高温成形温度域」
では発泡粒子が溶融したり、成形体が収縮したりする現
象が発生し商品価値が無くなる場合がしばしば見受けら
れる。又、成形加工メーカーによつて、成形機が異なる
こと、成形条件も異なるので、巾広い成形温度域で良好
な成形体を与える発泡性熱可塑性樹脂が望まれている。

液状有機化合物を発泡性ポリスチレン樹脂中に導入させ
る特開昭５０−５３４８７が公知である。しかしながら
、食品公害が社会的にクローズアップされ、食品用途に
用いられるプラスチックの安全性に対する規制が厳しく
なりつつある現状では、食品用途として用いるには、こ
の公知の技術では問題である。本発明者らは、かかる欠
点を改良すべく鋭意研究努力した結果、良好な成形温度
領域の広い且つ食品衛生上安全な、発泡性熱可塑性重合
体粒子の製造法をここに提供するに至つた。

本発明は、食用油を含有する熱可塑性重合体粒子に発泡
剤を含浸するに当り、常温付近で液状の食用油と発泡剤
とを該熱可塑性重合体粒子に含浸することによつて、食
品衛生上安全で、且つ、良好な成形温度域の巾広い発泡
性重合体粒子を与えるというものである。

発泡性ポリスチレン樹脂に添加剤を加える方法として例
えば、特公昭３５−２２８２、又は特公昭３６−１１４
４１がある。

これらの発明は発泡剤の含浸効率の向上、熟成期間の短
縮、硬芯の改良、発泡剤効率の向上を目指したものであ
る。又、特公昭３６−１０６２９、特公昭３６−１０８
３７も発泡剤の含浸効率の向上を図つた発明である。い
づれの公知の発明も、添加剤として溶剤性あるいは非溶
剤性膨潤剤を使用しているため、それらの実施例、明細
書の内容等から明らかに食品用途面で問題がある。本発
明では、常温付近で液状の食用油を添加剤として用いる
ことによつて、食品用途面での安全性を確保するととも
に、発泡性熱可塑性重合体粒子の良好な成形温度領域の
拡大を図つたもので、明らかに上記公知の特許と技術内
容を異にするものである。

本発明でいう熱可塑性重合体粒子とは、例えば、ポリス
チレン、スチレンと他ビニルモノマーとの共重合体、ポ
リメチルメタクリレート、メチルメタクリレートと他の
ビニルモノマーの共重合体、ポリエチレンにスチレン又
はメチルメタクリレートを主成分としたモノマーを含浸
又はグラフト重合した重合体等を意味する。

食用油を熱可塑性樹脂に含有させる方法としては、重合
時にモノマーとともに食用油を重合系中に添加する方法
、あるいは乳化重合、懸濁重合、塊状重合等により得ら
れた該熱可塑性樹脂に食用油をブレンド混合して、熱溶
融、混錬というプロセスを採用し、混錬後粒子化すると
いう方法等がある。

熱可塑性樹脂に含有させる食用油は３重量％以下が好ま
しい。

３重量％以上では懸濁安定性が発泡剤と食用油を含浸さ
せる際に不安定になつたり、高温成形域での溶融現象や
、収縮現象を抑えるために、熱可塑性樹脂の重合度を必
要以上に上げねばならないという問題が生じる。

更に好ましくは、１．５重量％以下量で実用上充分な効
果を発揮するので、１．５重量％以下量を用いればよい
。食用油を含有した熱可塑性樹脂重合体粒子に発ノ泡剤
と常温付近で液状の食用油とを含浸する際の常温付近で
液状の食用油の量は熱可塑性重合体粒子に対して１．５
重量％以下である。

１．５重量％をこえると発泡剤とともに食用油を含浸す
る際の懸濁安定性が低下したり、食用油種によつては高
温発泡成形温度域で発泡粒子の溶融現象を起したり、成
形体の収縮現象を起こす場合もある。

１．５重量％以下で充分な効果を発揮するので、それ以
上用いる必要も余りない。

発泡剤と常温付近で液状の食用油とを添加含浸させる工
程では、食用油を添加したモノマーを重合して得られた
懸濁重合体に引続き添加含浸させてもよく、また油脂を
含有する重合体粒子を分散剤により水に懸濁させ、これ
に添加含浸させてもよい。

なお、食用油を含有する熱可塑性重合体粒子に常温付近
で液状の食用油を前もつて含浸した後に、発泡剤を含浸
してもよいが、発泡剤と常温付近で液状の食用油を同時
に含浸させる方が、製造上プロセスが簡略化されるので
、同時含浸の方が好ましい。

発泡剤と共に含浸される常温付近で液状の食用油の効果
は、食用油そのものが、熱可塑性樹脂に対して、ほとん
ど膨潤さえ起し得ない点から食用油は重合体粒子表面付
近にしか含浸し切れないため、結果として、食用油含浸
ビーズや重合体粒子中の食用油濃度はその表面が高くな
るので、成形する場合顕著な融着性の向上の効果を与え
る。

その反面、，含浸されずに残つた常温付近で液状の食用
油も多く、分散媒中のＣＯＤ負荷を高めることがある。
一方、前もつて熱可塑性重合体粒子に含有されている食
用油は、重合体粒子中にほゾ均一に分布していると考え
られ、同程度の成形性、融着性向上に必要とする食用油
量は、発泡剤と共に含浸させる食用油量より多く要する
。

食用油を含有させた熱可塑性重合体粒子に発泡剤ととも
に常温付近で液状の食用油を含浸させるという方法を採
用すれば、熱可塑性樹脂に含有させる食用油量が減少で
きるとともに、発泡剤とともに含浸する常温付近で液状
の食用油量も減少でき、その結果、分散媒中のＣＯＤ負
荷を下げ、且つ、顕著な成型性、融着性の効果を与え、
加えて使用する食用油量を少なくできるという技術的特
徴を呈する。なお、本発明では、公知の特公昭３５−２
２８２、特公昭３６−１１４４１、特公昭３６−１０６
２９、特公昭３６−１０８３７に示される様な顕著な発
泡剤含浸効率、熟成期間の短縮、硬芯、発泡剤効率の改
良等の効果は認められない。

本発明でいう常温付近で液状の食用油とは、融点が５０
℃以下であつて、一般に植物油として知られている椰子
油、玉蜀黍油、綿実油、オリーブ油、パーム油、パーム
核油、落花生油、菜種油、胡麻油等、あるいは動物油と
して知られている豚油、牛脂、羊脂、魚脂等を意味して
いる。

発泡剤としては、低級脂肪族炭化水素を意味し、プロパ
ン、ブタン、ペンタンを主成分として、その一部をヘキ
サン、ヘプタン、シクロヘキサン、塩化メチル、フレオ
ン等と置換して用いることは差しつかえない。

又、その量は、熱可塑性樹脂重合体粒子に対して３．０
〜１５．０重量％の範囲が好ましい。実施例 １ 撹拌機、温度検知管を具備した５ｔオートクレーブ中に
、水２０４８ｆ（１２８重量部）、リン酸三カルシウム
４．８ｔ（０．３重量部）、α−オレインスルホン酸ソ
ーダ０．０４ｒ（０．００２５重量部）、エチレンビス
ステアリルアミド１．１２ｔ（０．０７重量部）を入れ
、十分に分散せしめ続いてスチレンモノマー１６００ｔ
（１００重量部）にベンゾイルパーオキシド３．５２ｆ
（０．２２重量部）、第三ブチルパーベンゾエート３．
２ｆｉ（０．２重量部）、パーム核油８．０ｔ（０．５
重量部）を溶解せしめたものを添加し、十分攪拌しなが
ら窒素加圧下０．５１＜ｆ！／ｉ、９０℃の条件下で７
時間重合を行なつた。

次にブタン１３６ｔ（８．５重量部）、ヘプタン２４Ｖ
（１．５重量部）、パーム核油３．２ｆ（０．２重量部
、炭酸カルシウム８．０（０．５重量部）を該重合系中
に仕込、１０２℃に昇温して６時間含浸を行なつた。

この樹脂をＡと称す。これに対し、上記製造方法のうち
、重合段階含浸段階のいづれもパーム核油を用いないこ
と以外は同じ方法で得た樹脂をＢと称す。

樹脂Ａ，Ｂを夫々見掛け体積で５０倍に予備発泡し、２
４時間養成後３００ｍｍ×２５ｍｍ×１００詣の密閉で
ない金型に充填し、水蒸気による加熱で成形した。

表−１に結果を示した。（表内の○、△、×の印は成形
体の表面状態を示すものであつて、○は良好、△はや＼
不良、×は著しく不良を意味する。又、内融率とは成形
体の破断面の発泡粒子間の融着率を示すものであつて、
成形体を引き裂いたときの破断面の粒子のうち発泡粒子
間の境界面で離れたものでなく発泡粒子の内部で引き裂
かれた粒子の全発泡粒子数に対する％で表す）。以上の
様に、パーム核油を用いた樹脂Ａは樹脂Ｂに比較して、
成形温度領域が拡大していることが認められる。実施例
２ 実施例１において、食用油であるパーム核油を椰子油に
代え、重合段階で椰子油を０．５重量部、含浸段階で０
．５重量部使用する以外は実施例１に同じで、これによ
つて得られた樹脂をＣとする〇同様に、椰子油を重合段
階で１．０重量部、含浸段階では椰子油を添加せず、実
施例１と同様のプロセスで得られた樹脂をＤとする。

同様に、椰子油を重合段階で添加せず、含浸段階で１．
０重量部使用して、実施例１と同様のプロセスで得られ
た樹脂をＥとする。

樹脂Ｃ，Ｄ，Ｅの成形結果を表−２に示した。

Ｃ，Ｄ，Ｅは使用した椰子油の合計は、いづれも１．０
重量部であるが、重合金浸の二段階で椰子油を添加した
Ｃが最も広い成形温度領域を示した。実施例 ３パーム
油をパーム核油に代えて、実施例１と同じプロセスで得
た樹脂Ｆの成形結果を表−３に示した。

使用した食用油量は実施例１と全く同量で行なつた。比
較例 実施例１において、パーム核油の代りに、融点５８℃の
シア脂の高温留分を、初期に８．０ｆ及び追加として８
．０ｆ用いた以外は同様にして樹脂Ｇを得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ３重量％以下量の食用油を含有する熱可塑性重合体
   粒子を攪拌機によつて懸濁安定剤を含む水中に分散させ
   、発泡剤と常温付近で液状の食用油１．５重量％以下と
   を該熱可塑性重合体粒子に添加含浸させることを特徴と
   する発泡性熱可塑性重合体粒子の製造法。 ２ ３重量％以下量の食用油を含有する熱可塑性重合体
   粒子が、該食用油をモノマーの水性懸濁重合時に添加し
   重合して得られたものである特許請求の範囲第１項記載
   の製造法。 ３ 発泡剤と常温付近で液状の食用油とを同時に添加含
   浸させる特許請求の範囲第１項記載の製造法。