JPS5924731A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 るものであり、詳しくは、発泡性熱可塑性樹脂粒子を型
窩内で発泡成形せしめて得た容器等に於いて、該容器内
に収納した即席麺等油性食品、また１１アイスクリーム
等の脂肪含有食品等の油脂またはホットコーヒー等が容
器壁の発泡粒子間の融着面を通して外部に滲出するのを
防止する薄肉容器等を得るため、そして家庭用エアーコ
ンディショナー等に用いられるドレンパン（、受皿）等
に於ける水の滲出を防ｌ一するため、或は携帯簡易用ア
イスボックスの氷水の滲出防止をするための発泡性熱可
塑性樹脂粒子組成物に関するものである。

発泡性熱可塑性樹脂粒子は、例えばポリスチレン樹脂粒
子に、これを僅かに膨潤せしめるにすぎない易揮発性の
脂肪族炭化水素、例えばｎ−ペンタン等を水性懸濁液中
で含浸せしめるか、又はポリスチレン樹脂粒子に対して
溶解性を有するトルエン、シクロヘキサン等の溶剤を少
量含有する水性懸濁液中で常時気状のブタン、プロパン
等の発泡剤と共に含浸せしめる、等の方法により製造さ
れる。このようにして得られた発泡性熱可塑性樹脂粒子
は発泡熱可塑性樹脂成形体を製造するための原料として
用いられる。発泡熱可塑性樹脂成形体を経済的及び工業
的に得るには発泡性熱可塑性樹脂粒子を予め予備発泡し
て予備発泡粒子となし、この予備発泡粒子を小孔等が穿
設された成形機の型窩内に充填し、前記小孔等に加圧さ
れた水蒸気を注入して前記予備発泡粒子の軟化点以上に
加熱して、各予備発泡粒子をそれぞれ融着一体化せしめ
ることにより型窩通りの成形体を得ることができる。

か＼る目的で使用される発泡性熱可塑性樹脂粒子はｎ−
ペンタン等の親和性のよいものを含有していると耐熱性
が低下し、予備発泡の工程中に各粒子が合着し集塊化す
る傾向がある。集塊化した合着粒子は粒子移送パイプ、
あるいは成形用型窩充填孔を閉塞して成形工程において
障害となる。

従って、予備発泡したとき集塊化しない発泡性熱可塑性
樹脂粒子が要求される。そのために、予め発泡性熱可塑
性樹脂粒子に、例えば金属石鹸、タルク粉末、またはワ
ックス等で表面被覆させることは公知である。但し、こ
れらの目的で用いられる表面被覆処理剤は、反面、成形
時に於いて各樹脂粒子間の融着を阻害する傾向を有する
。集塊化を防正し、かつ成形時の融着を阻害しない物質
を添加する方法も既に知られている。しかし、得られた
発泡成形体は、これを破断したとき、各樹脂発泡粒子の
融着状態が良好であっても、即ち破断面における各粒子
の表面が全く現われず、融着度が１００％であっても、
その融着面は完全な面接着でなく、微細な毛細管が外部
に開口している。

例えば界面活性剤を含む染料水溶液を入れると、水溶液
は成形体内部を通過して外部に滲出してくることによっ
て確認することができる。

例えば、一般の発泡性スチレン重合体粒子を用いて通常
の成形法で得られた成形品、例えばコツプは正常な成形
融着状態にあっても、アルキルベンゼンスルフオン酸ソ
ーダを０．０１重量％含むコーヒー液を入れて放置すれ
ば、およそ１５分でコーヒーが各発泡粒子の間隙を通過
してコツプ外側壁に滲透してくるのが顕著に見られた。

これらのコツプは通常のジュース、コーラ−等の飲用コ
ツプとしてく実用１例等支障はないが、７０−８０℃の
煎じ濾過されたコーヒーを１〜２時間入れて置くとカッ
プの外壁に滲透してくる。油脂性食品類、例えばサラダ
油、牛豚脂等を収納し、長期間保存すると、徐々に油脂
が器壁外部に滲出して、これらの食品の容器としては不
適当であった。また、かやく中にカレー粉を混入した即
席麺を収納して保存しておくと、カレー粉の黄色色素が
容器外壁に滲出して容器が汚染され、容器付即席麺とし
ての商品価値を著しく減少させる。更に家庭用小型エア
ーコンディショナーに用いられている発泡性熱可塑性樹
脂成型品のドレンパンはドレン水の滲透があるので通常
成型品表面にパラフィン被膜、あるいは樹脂被膜をつく
る塗装を行って用いられる。また小旅行等に携帯される
発泡性熱可塑ＰＩ樹脂成型品の簡易アイスボックスは氷
水が長時間には滲出し商品価値を低下させている。

前記発泡性スチレン重合体を用いて成形時に特別の金型
を使用するか、もしくは加熱条件を高温にして発泡成型
体の表面に溶融膜を形成させれば、油脂の滲出を防止す
ることはできるが、汎用の発泡性スチレン重合体粒子で
は、か＼る方法に対して耐熱性が劣り発泡体が溶融収縮
し、工業的に、商品になり得る外観美麗な成形体が得ら
れ難い。

史に、か＼る方法に対して耐熱性を向上させるために、
例えば発泡粒子を長期間温室等で放置して、残存するｎ
−ペンタン等の発泡剤を揮発減少させてから、か＼る高
温成形に使用することも可能ではあるが、経済的でなく
、加えて高温成形に於いては著しく成形サイクル時間を
延長させる結果、生産性が劣り、か＼る方法で得られた
コツプ等は通常の方法でつ（られたコツプに比し、たわ
み強度等が弱く、脆弱な物性をもっており、実用上、使
用し難い欠点を有する。

上記の洩れ現象が防止できれば、発泡性熱可塑性樹脂粒
子の油性および脂肪性食品等の包装容器及びコンテナー
等の製造のための新用途が拡大化される意味があり、本
発明者等は鋭意研究した結果、本発明を完成した。即ち
、本発明は熱可塑性樹脂粒子中に該樹脂粒子の軟化点よ
り低い沸点を有する炭化水素を発泡剤として前記樹脂粒
子に対して１〜１０重量％を含有する発泡性熱可塑性樹
脂粒子の表面に、該樹脂粒子に対し００１〜０３重量％
のポリオキンアルキレングリコールの脂肪本発明ｌ（お
ける発泡性熱可塑性樹脂粒子とは、スチレンまたはメチ
ルスチレンの単独重合体、スチレン−°アクリロニトリ
ル及ヒスチレンーメチルメタアクリレ−１・またはメチ
ルアクリレート等の如きスチレン吉アクリル酸エステル
またはメタアクリル酸エステルとの共重合体、エチレン
単独重合体、エチレン−酢酸ビニルの如きエチレン共重
合体、プロピレン重合体またはスチレン重合体とエチレ
ンまたはプロピレン重合体の混合樹脂等が挙げられる。

発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、
ｎ−ペンタン、ネオペンタン、ジクロロフルオロメタン
、トリクロロフルオロメタン等の前記樹脂粒子の軟化点
より低い沸点を有する易揮発性炭化水素が用いられる。

これらの発泡剤は、例えば前記樹脂粒子に、水性懸濁液
中でオートクレーブ中で加熱して含浸せしめることによ
って発泡性熱可塑性樹脂粒子を得ることができる。発泡
剤は、通常、樹脂粒子中に、樹脂粒子に対して１〜１０
重量％含浸せしめられる。

本発明に用いるポリオキシアルキレングリコールとして
は、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキンプロピ
レングリコール、ポリ（オキシエチレンーオキンプロピ
レン）グリコール等が挙げられる。好ましくは、平均分
子量２００〜６０００のポリオキンエチレングリコール
または平均分子量４００〜２０００のポリオキンプロピ
レングリコールである。水酸基を３個以上有するポリオ
キシアルキレンポリオール、就中ソルビトールベースの
ポリオールの使用はコーヒーや牛脂の滲出を十分に抑制
することはできない。

本発明に用いる脂肪酸は、オクチル酸、ノニル酸、カプ
リン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベ
ベニン酸、オレイン酸、リノール酸または１．゛２−ヒ
ドロキンステアリン酸等が挙げられる。

本発明による被覆剤は、上記ポリオキンアルキレングリ
コ上ルと脂肪酸とのエステル化反応により生じる。好ま
しい被覆剤としては、ポリオキノエチレンジラウレート
（平均分子量約１０００　）、ポリオキシエチレンジパ
ルミテート（平均分子量約２０００）、ポリオキンエチ
レンジステアレート（平均分子量約６０００）、ポリオ
キンエチレンジステアレート（平均分子量約２０００　
）、ポリオキンプロピレンジオレート（平均分子量約１
２００　）等またはこれらの混合物である。

本発明被覆剤は発泡性熱可塑性樹脂粒子に対して０．０
１〜０．３重量％被覆される。好ましくは０．０３〜０
１５重量％である。０．０１重量％以下では油性または
脂肪性食品の油脂及び水の滲出を十分に防止する効果が
得られ難く、０３重量％を越えると成形時の各発泡粒子
の融着を阻害する傾向を示し、好ましくない。

本発明においで、前記被覆剤にアルギン酸またはその誘
導体を添加するのが効果的である。このようなアルギン
酸系の添加剤を添加することにより、さらに初朗の効果
を向上せしめ、或いは被覆剤の使用量を減少せしめるこ
とが可能となる。かかる目的からアルギン酸系添加剤は
発泡性熱可塑性樹脂粒子に対し０．００５〜０．１重量
％、好ましくは００２〜０．０５重量％が添加される。

本発明被覆剤に添加するアルギン酸系添加剤としては、
アルギン酸、アルギン酸塩またはアルギン酸エステルが
ある。アルギン酸塩は、アルギン酸アルカリ金属塩、ア
ルギン酸カルシウム、アルギン酸マグネシウム等が例示
され、アルギン酸エステルとしては、アルギン酸アセチ
ルエステル、　。

アルギン酸プロピルエステル、アルギン酸ブチルエステ
ルの他にアルギン酸オキシプロピレングリコールエステ
ルも例示される。好ましくはアルギン酸アルカリ金属塩
、最も好ましくは゛アルギン酸ナトリウムである。

本発明の被覆剤またはアルギン酸系添加剤の混合物を発
泡性熱可塑性樹脂粒子に被覆せしめる方法としては、種
々の方法がある。例えばドラムブレンダー等で発泡性熱
可塑性樹脂粒子と上記被覆剤を充分に混合することによ
り樹脂粒子の表面に前記被覆剤を付着せしめることがで
きる。上記被覆剤のうｊ）枯調な液体状の物質の場合に
は、発泡性熱可塑＋１樹脂粒子をべとつかせ、予備発泡
工程に於ける予備発泡装置への輸送を困難にさせる等の
支障をもたらすので、上記物質のうちより微粉体の物質
と組合せて用いるか、あるいは前述の予備発泡時の集塊
化防止剤としてジンクステアレート、タルク、炭酸カル
シウム等を使用し、あるいは成形時各発泡粒子間の融着
を促進するステアリン酸アミド等の適量を併用すれば発
泡性熱可塑性樹脂粒子のべとつきは解消される。

更に発泡性熱可塑性樹脂粒子に必要な種々の好ましい品
質、例えば予備発泡時の集塊化防止、成形金型から離型
、成形品の滑り易さ等が改善される。また上記物質のう
ち粉体状物質を用いるときは、平均分子量４００のポリ
オキシエチレングリコールを００３重量％予め被覆させ
て展開剤の役目をもたせて、次いで粉末状物質を被覆さ
せればよい。また固体フレーク状物質を被覆する場合に
ば、予めそれを水に溶解して発泡性熱可塑性樹脂粒子に
被覆した後、水分の乾燥を行えばよい。

本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物から成形された
発泡成形体が油脂及び水を透過せしめない理由は、必ず
しも明らかでないが、ポリオキシエチレングリコールあ
るいはポリオキシプロピレングリコールの平均分子量が
比較的低い場合は油脂類の滲出を防止する効果があり、
比較的高い場合は水素の滲出を防止する効果が強くなる
。また、アルギン酸系添加剤はその分散力、成膜作用に
より、被覆剤の効果を増強しているものと思われる。

本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物から成形された
飲食器、割ぽう具等の食品容器及び食品コンテナなどの
成形品は、これに牛脂、大豆油、ナタネ油等の植物油類
、ラード、チョコレート類、即席ラーメン類、即席飯類
、シチュー、マヨネーズ、ドレッシングソース、カレー
、カレールウ、ハヤシ、ノ・ヤシルウ、バター、マーガ
リン、ホワイトソース、レバーペースト、ヨーグルト類
、／ニークリーム、アイスクリーム類等の油性及び脂肪
食品を直接包装しても各発泡粒子間より外部への油脂ま
たは色素などの滲透を長時間に亘り抑制し、従来、使用
できなかった適用面を゛可能とした許りでなく、更にそ
の用途を開拓拡大することが期待される。

なお本発明に使用される物質のうち、食品容器に実用化
される場合には、使用さ、ねる添加物は食品衛生上安全
が保障された物質であり、またその使用量等制限の範囲
で応用されることはもちろんである。

以下実施例により本発明を史に詳細に説明する。

実施例１ 発泡剤として５５重量％のｎ−ペンタンを含有する直径
０３〜０．６ｍｍの発泡性ポリスチレン樹脂粒子−１−
０００ｆに、平均分子量１０００のポリオキ／エチレン
グリコールジオレート１．５２を均一に表面被覆するよ
うに容器内で攪拌し、次に粉状アルギン酸ナトリウム３
．０７とジンクステアレー１−］、Ｏｆを添加して更に
攪拌し、前記ポリオキシエチレングリコールジアルキル
エステルで被覆された発泡性ポリスチレン樹脂粒子組成
物を得た。

この発泡性ポリスチレン樹脂粒子組成物を用いて、四分
式予備発泡装置内で９９℃の常圧水蒸気の気流中で回転
攪拌羽根による攪拌を行いなが呟全体が均一に加熱され
るようにカサが１１０　ｆ／／ｌになるよう（こ１０分
で発泡し予備発泡粒子を得た。

予備発泡粒子を大気中で１２時間熟成、乾燥した後、内
容量５００　ＣＣ，肉厚２胴のコツプ状型窩内に充填し
、１．５　ｋｇ／　ｃｒ；ｌ　（ゲージ圧）の水蒸気を
用いて７秒間加熱し、冷却後、型窩より成形されたコツ
プ状のポリスチレン樹脂発泡成形体を得た。

得られたコツプ内に即席麺に添付する調味料かやくのカ
レー粉をおよそ８分目入れ、次にコツプ全体を塩化ビニ
リデン樹脂フィルムで密閉されるように包み、６０℃の
オープン中に放置し、カレー粉の黄色色素がコツプ壁の
発泡粒子間を通過してコツプ壁外側面に滲み出すのを観
察したが、７０時間経過後に極か滲み出したのみで即席
カレー餉の容器として実用上支障のないことを認めた。

実施例２ 実施例１に用いた発泡性ポリスチレン樹脂粒子１ｏｏｏ
ｙに平均分子量４００のポリオキンエチレングリコール
０５２を均一に表面被覆するように容器内で攪拌し、次
に平均分子量６５００の微粉状ポリオキ／エチレングリ
コールジステアレート１０７と微粉状アルギン酸ナトリ
ウム０３７、ジンクステアレート１．Ｏｆを添加して四
に攪拌し、前記添加物で被覆された発泡性ポリスチレン
樹脂粒子組成物を得た。

実施例１と同じようにして得られたコツプにっいて、水
１ｔにアルキルベンゼンスルホン酸ソーダ１０ｖ１エリ
オクロームブラツクＴ２Ｏ２を溶解、分散させた着色液
をコツプに入れ放置した時、コツプ壁の発泡粒子間を通
過して外側面に滲み出ずのを観察したが、２４時間経過
しても着色液の滲み出しは認められなかった。

比較例１ 実施例１，２に用いた発泡性ポリスチレン樹脂粒子１０
０（ｌにジンクステアレート１．Ｏｆを均一に表面被覆
し、実施例１と同じようにして得られたコツプについて
、同じようにカレー粉を入れてテストを行ったところ、
３０分で既にコツプ壁外側面に黄色色素がはソ全面に滲
み出しており、実用上好ましくないことが判明した。ま
た実施例２と同じように着色液を入れてテストを行った
ところ、５分以内でコツプ外側面の滲み出しが著しかっ
た。

なお比較例１によって得られた成形品、コツプを破断し
たとき、その破断面は各発泡粒子が完全に裂けており、
その融着度は１００％であり、各発泡粒間の融着は最良
の部類に属するものであった。

実施例３ 発泡剤として５゜５重量％のブタン、発泡助剤として１
．５重量％のンクロヘキサンを含有する竹径１０〜１．
５順の発泡性ポリスチレン粒子１０００ングリｂ−ルジ
オクチレート３．０，６５：均一に表面被覆するように
容器内で攪拌し、次にアルギン酸ナトリウム３．Ｏ１ｉ
’とジンクステアレート１５７を同様にして被覆して発
泡性ポリスチレン樹脂粒子組成物を得た。

得られた発泡性ポリスチレン樹脂粒子組成物を用いて、
実施例１と同じようにカサ倍数４０９／を予備発泡粒を
得た。予備発泡粒を大気中に１２時間熟成、乾燥した后
、肉厚１０Ｉ＋ＩＩ＋１の箱状の金型に充填し、ｏ、　
７　ｋｇ　／　ｃｒＡ　（ゲージ）の水蒸気を用いて３
０秒加熱し、冷却後金型より成型されたボリスチレ／発
泡成型品を得た。その箱状成型品に実施例２に用いた着
色液を入れて外側に滲み出すのを観察したが２４時間経
過しても着色液の滲み出しはなく、水の長期における滲
み出しが極めて少ないことが確認できた。

比較例２ 実施例３に対比させて、実施例３に用いた発泡性ポリス
チレン樹脂粒子１００（ｌに、ジンクステアレー）１．
５Ｆを均一に被覆させて、実施例３に同じように着色液
の洩れテストを行った結果、５分の経過後、箱状壁外面
の全面に亘り、着色液の滲み出しが認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １熱可塑性樹脂粒子中に該樹脂粒子の軟化点より低い沸
   点を有する炭化水素を発泡剤として前記樹脂粒子に対し
   て１〜１０重量％を含有する発泡性熱可塑性樹脂粒子の
   表面に、該樹脂粒子に対し００１〜０．３重量％のポリ
   オキシアルキレングリコールの脂肪酸エステルが被覆さ
   れてなることを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子組成
   物。 ２熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂、ポリエチレン樹
   脂、ポリプロピレン樹脂またはこれらの混合樹脂である
   第１項記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ３ポリスチレン系樹脂がスチレン重合体、メチルスチレ
   ン重合体、スチレン−アクリロニトリル重合体、スチレ
   ンとアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルと
   の共重合体である第２項記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子
   組成物。 ４ポリオキシアルキレングリコールが、分子量２００〜
   ６０００のポリオキシエチレングリコール、分子量４０
   ０〜２０００のポリオキシプロピレングリコールまたは
   これらの混合物である第１〜３項いずれかに記載の発泡
   性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ５脂Ｕｊ酸がオクチル酸、ノニル酸、カプリン酸、ラウ
   リル酸、バルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、オ
   レイン酸、リノール酸または１，２−ヒドロキシステア
   リン酸の群から選ばれる第１〜４項いずれかに記載の発
   泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ６発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面に、ポリオキシアルキ
   レングリコールの脂肪酸エステルに加えて、更にアルギ
   ン酸またはその誘導体が前記樹脂粒子に対して０００５
   〜０１重量％被覆されてなる第１〜５項いずれかに記載
   の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ７、アルギン酸誘導体がアルギン酸アルカリ金属塩また
   はアルギン酸エステルである第６項記載の発泡性熱可塑
   性樹脂粒子組成物。 ８第１項記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物を予備発
   泡せしめて発泡粒子となし、これを一定の型窩内で加熱
   融着せしめた発泡性熱可塑性樹脂成形品。