TWI413656B - 發泡性苯乙烯類樹脂粒子 - Google Patents
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Description
本發明的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒是有關不存在顆粒發黏、顆粒移送容易、包覆在配管上的藥劑不剝離、製成食品容器時,強度和印刷性能等優異,並且有能夠極其良好地抑制收容在該容器內的內容物向外部滲透的性質之發泡性苯乙烯系樹脂顆粒、使用該顆粒的預發泡顆粒及其發泡成型體。
本發明的發泡性熱塑性樹脂顆粒,可以用作各種成型體的材料,適合用作含有油脂成分的飲食品之容器的發泡成型材料,例如泡麵、炸雞、含脂肪食品、普通咖啡(regular coffee)或對發泡成型體的滲透性特別高的咖哩等。此外,作為在家用空調等使用的排水盤(接受皿)、攜帶冰箱等的發泡成型材料也有用。
發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,如果利用水蒸氣或熱風等進行加熱時,顆粒內就會生成大量的氣泡,成為預發泡顆粒。如果將該預發泡顆粒填充在具有所期望形狀的模具內,利用蒸氣加熱時,上述預發泡顆粒彼此熔接,就可以得到發泡成型體。
這樣操作得到的發泡體係顆粒彼此之間熔接並形成如模具的形狀,但並不是顆粒之間完全一體化,因此在顆粒熔接面上存在著微細的毛細管。於是,例如將成型體作為容器使用時,被收容的內容物為油脂成分特別多、例如在油脂成分30%以上的內容物中使用的情況,內容物的成分可能會滲透到成型體的外壁或成型體的內部。
一直以來,提供食品容器用發泡性苯乙烯系樹脂顆粒和使用該顆粒的食品容器。即,提供一種食品容器用發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的苯乙烯單體含量為1000ppm以下,相對於100重量份該樹脂顆粒,包覆0.01至0.5重量份的脂肪酸醯胺或脂肪酸二醯胺而成(專利文獻1)。另外,還提供在該樹脂顆粒上進一步包覆0.2至0.5重量份的脂肪酸金屬鹽而成的食品容器用發泡性苯乙烯系樹脂顆粒(專利文獻1)。由此,能夠實質地防止油脂等滲透力強的內容物之滲透。
專利文獻1:日本特開2003-201360號公報
另外,提供發泡性苯乙烯系樹脂顆粒、使用該樹脂顆粒的預發泡顆粒和發泡成型體。即,提供一種發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒含有易揮發性發泡劑,苯乙烯單體的含量為1000ppm以下,相對於100重量份該樹脂顆粒,包覆0.01重量份以上0.5重量份以下的脂肪酸醯胺或脂肪酸二醯胺的至少一種,和0.2重量份以上1.0重量份以下的脂肪酸金屬鹽,並且脂肪酸醯胺及脂肪酸二醯胺的胺價為1以下(專利文獻2)。由此,能夠防止油脂成分多的內容物的滲透,並且防止模具污染和模具腐蝕。
專利文獻2:日本特開2004-315806號公報
另外,提供發泡性苯乙烯系樹脂顆粒。即,提供一種發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其係由苯乙烯系樹脂的顆粒所構成,其中包含1至15%的沸點低於該樹脂的軟化點的飽和或不飽和的脂肪酸烴,該顆粒表面包覆0.005至0.5重量%的脂肪酸醯胺(專利文獻3)。由此,發泡顆粒良好地發泡,彼此之間良好地熔接。
專利文獻3:日本特公昭47-10540號公報
另外,提供發泡性熱塑性樹脂顆粒、使用該顆粒的預發泡顆粒和發泡成型體。即,提供一種發泡性熱塑性樹脂顆粒,其係包覆或含有含氟成塊共聚物和熔接促進劑(脂肪酸醯胺)而成(專利文獻4)。由此,能夠防止油脂成分的滲透,並消除預發泡後的顆粒輸送時的發黏。
專利文獻4:日本特開平11-322995號公報
另外,提供用於形成發泡容器的熱塑性樹脂顆粒用的塗覆組合物。即,提供一種使用熱塑性樹脂顆粒的容器,該熱塑性樹脂顆粒,對於熱塑性樹脂顆粒,塗覆有含有大於0.01重量%的量的分子量在200至800範圍的聚乙二醇、大於0.01重量%的聚烯烴蠟、大於0.01重量%的高級脂肪酸金屬鹽、大於0.01重量%的具有約900至10000分子量的聚乙二醇、大於0.01重量%的脂肪酸二醯胺。由此,對於由液體和/或油性以及脂肪性食品引起的滲漏和/或污染的透過性小。
專利文獻5:日本特表2006-518795號公報
另外,提供發泡性苯乙烯系樹脂顆粒和發泡成型體。即,作為發泡劑的必須成分者,其特徵係相對於100重量%發泡性樹脂顆粒,含有3至6重量%的戊烷、0.01至1重量%的丙烷,該戊烷的組成以重量比計異戊烷:正戊烷=30:70至70:30(專利文獻6)。由此,能夠得到上下壓縮杯子等發泡成型體時的強度。
專利文獻6:日本特開2003-82149號公報
但是,如果使用上述方法,可能抑制油脂滲透的顆粒會發黏、顆粒移送需要時間、表面上包覆的藥劑在移送的配管中以膽固醇狀蓄積,最後會出現堵塞的問題。另外,由於藥劑脫落,用在油脂成分為30%以上的內容物時,內容物的成分可能會滲透到成型體的外壁或成型體的內部。
專利文獻1及專利文獻2中,包覆0.01至0.5重量份的脂肪酸醯胺或脂肪酸二醯胺,並且在實施例中均包覆0.1重量份的聚乙二醇。
但是,如果大量使用脂肪酸醯胺時,則預發泡時的成塊發生增多,製品生產效率下降,在成本方面並不佳。並且,如果使用大量聚乙二醇時,預發泡顆粒的流動性會降下,填充變不良,有時得到不良的成型體。
專利文獻3提出了在顆粒表面,脂肪酸醯胺作為熔接促進劑後在熱塑性樹脂的顆粒表面包覆的方法。但是,沒有記載防止被收容在容器中的油脂滲透的方法。
專利文獻4提出了在熱塑性樹脂上包覆或含有氟系高分子和脂肪酸醯胺的方法。如果使用氟系高分子,雖然能夠抑制油脂的滲透,但如此之氟系高分子的價格非常昂貴,所以在成本方面被否定。
專利文獻5在實施例中是使用了分子量為400的液體聚乙二醇。然而當使用分子量為400的聚乙二醇時,在珠粒輸送時,粉體的塗佈劑會脫落,油脂成分的防漏會不足。
專利文獻6的實施例中,戊烷的組成以重量比計異戊烷:正戊烷=30:70至70:30。但是,這樣油脂成分的防漏不足。
本發明的目的因是在於解決上述全部問題點,提供一種預發泡時不成塊、發泡顆粒的流動性優異、包覆的藥劑剝離被抑制、熔接良好、無油分滲漏的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒。
為了解決上述課題,本發明的發明人進行了深入研究,提供一種發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其係使苯乙烯系樹脂顆粒含浸發泡劑而成,其特徵在於:該樹脂顆粒表面被組合物包覆,該組合物包括:包覆該樹脂顆粒表面的分子量小於400的聚乙二醇A、相對於100重量份該樹脂顆粒為0.003至0.04重量份的脂肪酸醯胺或脂肪酸二醯胺、相對於100重量份該樹脂顆粒為0.2至0.8重量份的脂肪酸金屬鹽、和分子量小於400的聚乙二醇B所成,相對於100重量份該樹脂顆料,上述聚乙二醇A、B含有0.02至0.08重量份,且分2次包覆而成。
由此,在預發泡時不成塊、發泡顆粒的流動性優異、包覆的藥劑的剝離少、熔接良好、無油分滲漏,並且,將聚乙二醇分2次包覆,在移送樹脂時,在表面包覆的藥劑不易剝離,能夠提高藥劑的展著效果。
下面,進一步詳細地說明本發明的實施形態。
本發明的苯乙烯系樹脂顆粒是通常已知的苯乙烯系樹脂的粒狀物,以苯乙烯為主要成分,可以是苯乙烯的單獨聚合物,也可以是與α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、第三丁基苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯系衍生物、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸十六烷基酯等丙烯酸和甲基丙烯酸的酯或者富馬酸二甲酯、富馬酸乙酯等各種單體的共聚物。另外,也可以併用二乙烯基苯、亞烷基二醇二甲基丙烯酸酯等多官能性單體。通常,作為發泡聚苯乙烯,可以使用的重量平均分子量為15萬至40萬者,而以使用25萬至35萬的聚苯乙烯為佳。
另外,本發明的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的粒徑以在200至600μm之間為佳。如果未滿200μm時,易揮發性發泡劑的揮發速度過快,珠粒壽命變短;如果大於600μm時,因為一般的食品容器壁厚薄至2mm左右,所以,對模具的填充性變差。作為得到200至600μm的顆粒的方法,可以採用通常的懸浮聚合法對所得到的顆粒進行分級,也可以使用上述的懸浮種子(seed)聚合法。由於使用懸浮種子聚合法能夠得到更高的收率,因而為佳。
作為本發明中使用的易揮發性發泡劑者,可以列舉:丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、正己烷等脂肪族烴,環丁烷、環戊烷、環己烷等脂環式烴等,此等可以單獨使用,也可以併用2種以上。本發明中的易揮發性發泡劑的使用量為3至6重量%,以3.3至5重量%為佳,更佳為3.8至4.5重量%。如果少於3重量%時,由於具有成型時的熔接率下降的傾向而不佳;如果超過6重量%時,成型體的顆粒間隙增多,具有損害表面美觀的趨勢,並且成型周期變長,因而不佳。這些發泡劑可以在發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的聚合步驟中添加,也可以在聚合步驟結束後添加。
另外,對於丙烷,以含有0.01至1重量%為佳。更佳為含有0.03至0.8重量%。如果未滿0.01重量%時,成型體的顆粒間隙增多,具有損害表面美觀的趨勢,相反的如果大於1重量%,就會過量。
另外,關於戊烷的組成,以重量比計,異戊烷的比例為10重量%以上且小於30重量%。如果未滿10重量%,成型體的顆粒間隙增多,具有損害表面美觀的趨勢;如果為30重量%以上,防止油脂成分滲漏變得不足。
在本發明中,可以使用通式1所示的脂肪酸醯胺和/或通式2所示的脂肪酸二醯胺。
(R1表示飽和或不飽和的脂肪族烴基)
(R2、R3表示飽和或不飽和的脂肪族烴基,R4表示脂肪族烴基或芳香族烴基,但是,R2、R3可以相同也可以不同)
作為脂肪酸醯胺者,例如,可以列舉:辛酸醯胺、癸酸醯胺、月桂酸醯胺、肉豆蔻酸醯胺、棕櫚酸醯胺、硬脂酸醯胺、花生酸醯胺、山嵛酸醯胺、二十四酸醯胺、12-羥基硬脂酸醯胺、羥甲基硬脂酸醯胺、羥甲基山嵛酸醯胺、油酸醯胺、芥酸醯胺、蓖麻醇酸醯胺。本發明中的脂肪酸二醯胺是二胺與脂肪酸的二醯胺,形成2個醯胺鍵結的2個脂肪酸可以相同也可以不同。即,通式2中的脂肪族烴基R2、R3可以相同也可以不同。
通常市售的脂肪酸二醯胺,由於使用的脂脂酸的碳原子數不確定而具有分布,所以實質上,R2、R3為相同的二醯胺和R2、R3為不同的二醯胺的混合物。作為本發明能夠使用的脂肪酸二醯胺者,例如,可以列舉:伸乙基二辛酸醯胺、伸乙基二癸酸醯胺、伸乙基二月桂酸醯胺、伸乙基二硬脂酸醯胺、伸乙基二異硬脂酸醯胺、伸乙基二羥基硬脂酸醯胺、伸乙基二山嵛酸醯胺、六亞甲基二硬脂酸醯胺、六亞甲基二羥基硬脂酸醯胺、伸乙基二油酸醯胺、伸乙基二芥酸醯胺、六亞甲基二油酸醯胺、亞甲基二月桂酸醯胺、亞甲基二硬脂酸醯胺、亞甲基二羥基硬脂酸醯胺、亞甲基二油酸醯胺、伸二甲苯基二硬脂酸醯胺等。在本發明中,可以使用選自此等的1種或2種以上的混合物。
作為通式1和2中所示的飽和或不飽和烴基R1、R2、R3的碳原子數,以7至23為佳,更佳是15至21,特佳是17(硬脂酸)。作為通式2中所示的脂肪族烴基或芳香族烴基R4的碳原子數,以1至8為佳。另外,與脂肪酸二醯胺相比,以使用脂肪酸醯胺為佳。在上述醯胺中,以使用硬脂酸醯胺和/或伸乙基二硬脂酸醯胺為佳,其中以單獨使用硬脂酸醯胺為最佳。
相對於100重量份發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,本發明中的脂肪酸醯胺和/或脂肪酸二醯胺的用量為0.003至0.04重量份,以0.003至0.009重量份為佳,更佳為0.003至0.006重量份。如果少於0.003重量份時,顆粒之間的熔接促進效果差,成型周期會延長因而不佳。如果大於0.04重量份時,預發泡時的成塊量增多,預發泡顆粒對成型機模具的填充性變差。
作為脂肪酸金屬鹽者,可列舉如:硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋁、月桂酸鋅、月桂酸鈣等,其中以使用硬脂酸鋅為佳。市售的構成硬脂酸鋅的脂肪酸通常是成為主要成分的硬脂酸與棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸、花生酸、山萮酸等的混合物,本發明中的硬脂酸鋅也可使用如此的市售品。
另外,硬脂酸鋅可以使用複數個顆粒凝聚的聚集體。聚集體的平均最大長度為0.5至30μm,在大於30μm時,由於聚集體在發泡性苯乙烯系樹脂顆粒表面不均勻而變得容易被包覆,結果導致防漏效果下降,因而不佳。另外,如果小於0.5μm,由於不能成為聚集體的脂肪酸金屬鹽容易大量存在,結果導致防漏效果下降,因而不佳。
另外,相對於100重量份發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,硬脂酸鋅的用量以0.2至0.8重量份為佳,更佳為0.3至0.7重量份,特佳為0.5至0.7重量份。如果少於0.2重量份時,防止油脂等食品容器內容物的滲透效果減小。如果大於0.8重量份時,顆粒移送中的包覆藥劑的剝離變多或者成型時的熔接性變差。
在本發明中,藉由使用2次通常作為防靜電劑的聚乙二醇而賦予展著效果。
相對於100重量份該樹脂顆粒,聚乙二醇的含量為0.02至0.08重量份,且分2次包覆。即,聚乙二醇的用量為,相對於100重量份發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,第1次包覆(聚乙二醇A)以為0.01至0.04重量份為佳,更佳為0.02至0.04重量份。如果少於0.01重量份時,防靜電效果會降低,在使用時會有由於靜電等而引起著火的危險。如果多於0.04重量份時,由顆粒發黏而導致脂肪酸金屬鹽等粉體的包覆變得不均勻。相對100重量份發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,第2次包覆(聚乙二醇B)以0.01至0.04重量份為佳,更佳為0.02至0.04重量份。如果少於0.01重量份時,展著效果差、包覆的藥劑在移送中會大量剝離。如果多於0.04重量份時,顆粒發黏、包覆的藥劑在移送中會大量剝離。
另外,使用的聚乙二醇的分子量以均小於400為佳,更佳為200至300。如果分子量小於150時,附著效果差、包覆的藥劑在移送中會大量剝離。如果大於400時,粒性增高、顆粒發黏、包覆的藥劑在移送中會大量剝離。
聚乙二醇的分子量利用以下之方法求出。根據JIS K0070求出羥基值,由式1算出聚乙二醇的平均分子量。
式1:聚乙二醇的平均分子量=56106/羥基值×2
56106:由氫氧化鉀的分子量確定的係數
利用聚乙二醇進行的第1次包覆(聚乙二醇A),可以在亨舍爾混合機等混合機內混合一定的時間,也可以在剛脫水後到混合機的生產線內進行噴霧。之後,使脂肪酸金屬鹽或脂肪酸醯胺或脂肪酸二醯胺混合並包覆。脂肪酸醯胺或脂肪酸二醯胺與脂肪酸金屬鹽併用時,也可以將兩者混合並包覆,也可以分別包覆。最後,以在公知的亨舍爾混合機等混合機內,再次利用聚乙二醇進行第2次包覆(聚乙二醇B),混合一定時間後進行包覆為佳。
即,該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的製造方法的特徵在於,使聚乙二醇分2次包覆,在聚乙二醇第1次包覆後,添加脂肪酸醯胺、脂肪酸金屬鹽使其包覆,之後進行聚乙二醇的第2次包覆。
本發明的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的預發泡方法,可使用現有公知的方法。例如,利用旋轉攪拌式預發泡裝置,使用水蒸氣進行加熱,可以得到預發泡顆粒。另外,將所得到的預發泡顆粒填充在所期望形狀的模具內,藉由使用水蒸氣等進行加熱而可以製成發泡成型體。
將本發明的食品容器用發泡性苯乙烯系樹脂顆粒進行預發泡和成型而得到的食品容器,能夠實質地抑制以油脂為代表的滲透力強的內容物滲透,所以能夠用於泡麵、咖哩、燉燜、美乃滋醬、人造黃油、油炸餅、漢堡、炸雞、咖啡等。
以下,藉由實施例和比較例說明本發明,但本發明並不限於此。
在具備攪拌裝置的不銹鋼製的內容量為100公升的高壓鍋內加入40kg之離子交換水,一邊對該離子交換水進行攪拌,一邊在該離子交換水中加入40g之苯乙烯單體、40g磷酸三鈣(Buden heim公司生產,商品名“C13-09”)、0.5g過硫酸鉀、140g純度為75重量%的過氧化苯甲醯和30g過苯甲酸第三丁酯,製作懸濁液。
接著,一邊以200RPM的攪拌速度對上述懸濁液進行攪拌,一邊用1小時升溫到90℃,將懸濁液在90℃保持6小時進行聚合後,在該懸濁液中添加40g磷酸三鈣和0.4gα-烯屬磺酸酯(Lion Corporation生產,商品名“LIPOLAN PJ-400”),並且,壓入1600g正戊烷和400g異戊烷,用40分鐘將懸濁液升溫到130℃,在130℃放置3小時。
然後,冷卻上述懸濁液,添加35%的鹽酸直到懸濁液的pH變成2使磷酸三鈣分解。接著,在脫水機中注水10分鐘對懸濁液進行洗淨,在脫水後藉由進行氣流乾燥,而得到發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒。
使用JIS中規定的篩孔為0.600mm的篩將所得到的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒過篩,收集通過該篩的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒。接著,使用JIS中規定的篩孔為0.300mm的篩使該收集的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒進行過篩,收集在該篩上殘留的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒,得到顆粒的平均粒徑為0.45mm的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒。
在高速混合器(內容量20公升)中投入8kg(100重量份)該發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒,再添加相對於100重量份發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒為0.02重量份的表1中所示的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),攪拌3分鐘。之後,依次添加0.50重量份表1中所示的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”)、0.02重量份表1中所示的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名“KAO amide T”),以攪拌葉轉數740RPM攪拌3分鐘,之後,再次加入0.02重量份表1中所示的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),攪拌3分鐘,得到被包覆的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒。在表1中表示其結果。
其中,在表皮層的整個表面所包覆的各發泡性聚苯乙烯顆粒中,發泡性聚苯乙烯顆粒、硬脂酸醯胺、聚乙二醇和硬脂酸鋅的重量比例,與高速混合機中的發泡性聚苯乙烯顆粒、聚乙二醇、硬脂酸醯胺和硬脂酸鋅的重量比例是同樣的重量比例。
除了使用伸乙基二硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名“KAO WAX EB-EF”)代替硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名“KAO amide T”)之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.005重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名“KAO amide T”)代替0.02重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名“KAO amide T”),使用0.01重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),使用0.03重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.04重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名“KAO amide T”)代替0.02重量份硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名“KAO amide T”),使用0.03重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),使用0.01重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.20重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”)代替0.50重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”),使用0.03重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),使用0.03重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.80重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”)代替0.50重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.03重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),使用0.04重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
聚乙二醇A和聚乙二醇B使用分子量200的聚乙二醇(日本油脂社生產,商品名“PEG-200”)代替分子量300的聚乙二醇,除此之外,與實施例1同樣進行。
作為揮發性發泡劑者,使用400g丙烷、1600g正戊烷及400g異戊烷,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.001重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名KAO amide T”)代替0.02重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名KAO amide T”),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.05重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名KAO amide T”)代替0.02重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產,商品名KAO amide T”),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用1.00重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”)代替0.50重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.10重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”)代替0.50重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.005重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),使用0.005重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.1重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇A(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),使用0.1重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300)代替0.02重量份的聚乙二醇B(日本油脂社生產,商品名“PEG-300”、分子量300),除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用分子量400的聚乙二醇(日本油脂社生產,“PEG-400”)代替分子量300的聚乙二醇A,使用分子量400的聚乙二醇(日本油脂社生產,“PEG-400”)代替分子量300的聚乙二醇B,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
作為聚乙二醇A和聚乙二醇B者是使用分子量800的聚乙二醇(日本油脂社生產,“PEG800”)代替分子量300的聚乙二醇,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
聚乙二醇A不使用聚乙二醇,僅聚乙二醇B(日本油脂社生產,“PEG-300”、分子量300)使用0.1重量份的聚乙二醇,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
聚乙二醇B不使用聚乙二醇、僅聚乙二醇A(日本油脂社生產,“PEG-300”、分子量300)使用0.1重量份的聚乙二醇,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
使用0.2重量份的伸乙烯基二硬脂酸醯胺(花王社生產、商品名“KAO WAX EB-EF”)代替0.02重量份的硬脂酸醯胺(花王社生產、商品名“KAO amide T”),使用0.40重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”)代替0.50重量份的硬脂酸鋅(日本油脂社生產,商品名“Zinc stearate GF-200”),使用分子量400的聚乙二醇(日本油脂社生產,商品名“PEG400”)代替分子量300的聚乙二醇A,不使用聚乙二醇B,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
作為揮發性發泡劑者是使用400g丙烷、1900g正戊烷和100g異戊烷,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
作為揮發性發泡劑者是使用400g丙烷、1300g正戊烷和700g異戊烷,除此之外,其餘與實施例1同樣實施。
接著,對實施例和比較例進行各種評估。
使用ML ENGINEERING Inc.生產的吸引輸送裝置ML-5500CB,評估發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒的吸引輸送。
第1圖是表示ML ENGINEERING Inc.生產的吸引輸送裝置ML-5500CB的概略圖。在第1圖中,1是加料斗,2是設置在其上部的吸引部。在加料斗1中設置有放出管11。5是利用吸引空氣從吸引部2通過吸引管3經由袋濾器4進行吸引的鼓風機。6是設置在放出管11的正下方的桶(drum)。7是內徑50mm、長10m的由聚丙烯製軟管構成的流通管。流通管7的一端安裝在吸引部2上,另一端經由吸引管嘴71吸引輸送上述桶6內的被包覆的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒AB。
因此,如第1圖所示,應該盡可能垂直地連接流通管7,將吸引管嘴71連接在該流通管7的另一端,在這裡,從該吸引管嘴71、即吸入管嘴進行各被包覆的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒AB的吸引輸送。此後,使發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒AB從加料斗1落下8m、在桶6中接收。反覆進行該吸引輸送12次,得到輸送完的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒。
在內置有旋轉葉片的批式型預發泡機中投入輸送完的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒,用水蒸氣均勻地加熱,使其發泡,使容積密度達到0.1g/ml,得到預發泡顆粒。
使經過預發泡的預發泡顆粒通過10網眼(1.7mm)的網,測定在網上殘留的結合後的預發泡顆粒的重量,除以通過網前的全部發泡顆粒的重量,從而求出預發泡顆粒的結合量。
將得到的預發泡顆粒在大氣中進行12小時熟化、乾燥之。接著,將預發泡顆粒填充在形成杯用的模具中,以0.22Mpa(表壓)的水蒸氣加熱6秒鐘後冷卻,得到邊緣部口徑95mm、底部口徑68mm、高105mm、內容量400ml、壁厚約2mm的杯成型品。
準備5個得到的杯成型品,供應泡麵中使用的含有咖哩粉的調味料及輔料100g,並且用聚偏氯乙烯製的保鮮膜包裝在該杯成型品的全部面,達到幾乎密閉。接著,將該杯成型品放置在維持60℃的烘箱內24小時。
24小時後,從烘箱取出杯成型品,目視觀察側壁部分由咖哩粉引起的黃色色素的滲出。有滲出時,將杯成型品的側壁部外面的全面轉印在紙上,同時在上述紙上轉印在杯成型品的側壁部外面滲出的由咖哩粉引起的黃色色素部分。將與轉印後的杯成型品的側壁部全面相對應的部分的紙的重量記為W1,將與轉印後的黃色色素部分相對應的部分的紙的重量記作W2,由下式算出百分率,按照下述基準評估5個杯成型品的油分滲出性的最大值。其中,在表1的括號內記錄按照下述基準評估的油分滲出性的值。
油分滲出性(%)=100×W2/W1
○…有黃色色素滲出,但油分滲出性小於1%。
X…油分滲出性為1%以上。
如果在該油分滲出性試驗中大於1%時,則在長時間常溫保存的情況下,可能出現內容物的油份滲出,杯成型品的商品價值喪失。
沿著切斷線用手將試驗片分為2份,目視觀察該分割截面。然後,在測試片的分割截面中,數出全部發泡顆粒數(a)、及發泡顆粒之間不在熱熔接界面破斷而是發泡顆粒本身破斷的發泡顆粒數(b),根據下述式算出熱熔接率,在表1中記錄其結果。
熱熔接率(%)=100×b/a
硬脂酸鋅在發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒上的附著率,對吸引輸送前和吸引輸送後分別附著在發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒上的鋅進行定量,算出其百分率。即,將吸引輸送前的鋅量記作W3、吸引輸送後的鋅量記作W4時,由下式求出硬脂酸鋅的附著率。
硬脂酸鋅附著率(wt%)=100×W4/W3
鋅利用以下方法定量。精密秤量1.5g包覆有硬脂酸鋅的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒,在450℃灰化3小時後,加入2ml濃鹽酸,不進行過濾,用蒸餾水定量至25ml,作為測定試樣。對於該測定試樣,使用精工電子工業社生產的ICP發光分光分析裝置SPS-4000,以測光高度10.0mm、高頻輸出1.30kw、載氣流量1.0升/分鐘、電漿流量16.0升/分鐘、輔助流量0.5升/分鐘,對鋅進行定量。
如果該硬脂酸鋅的附著量為80%以下時,則內容物的油份發生滲漏,可能導致杯成型品的商品價值喪失。
按照以下方法測定流動性。在直徑80mm、高70mm的圓柱狀容器中加入被包覆的發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒,測定在提起容器時形成的山堆的高度和直徑,算出休止角。
如果該流動性為20度以上時,則樹脂的流動性差,在顆粒移送中的配管中,防止由於包覆的藥劑剝離而產生的油分滲出的效果降低,而且出現顆粒移送費時的問題。
在20ml專用玻璃管形瓶中精密稱量密封10至20mg作為試樣的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒(製造後,在20℃保存24小時的顆粒),裝入Perkins Elmer公司生產的頂空進樣器Turbo Matrix HS40中,以160℃加熱30分鐘後,使用Perkins Elmer公司生產的氣體層析分析儀Clarus 500GC(檢出器:FID)進行定量。頂空進樣器的測定條件為,進樣針(needle)溫度160℃,試樣導入時間0.08分鐘,輸送管溫度160℃,氣體層析分析譜的測定條件為,管柱為J&W公司生產的DB-1(0.25mmΦ×60m,膜厚1μm,管柱溫度:50℃ 10分鐘,以20℃/分鐘升溫到270℃,270℃ 1分鐘),載氣為氦(導入條件:18psi、10分鐘,以0.5psi/分鐘增加到24psi),注入口溫度(200℃)。將測定值換算為相對於100質量份樹脂重量的值。
1.與比較例相較,任意一個實施例在發泡性聚苯乙烯樹脂顆粒的吸引輸送、預發泡顆粒的結合量、油分滲出性、發泡顆粒的熱熔接率、硬脂酸鋅的附著率、樹脂的流動性方面都良好。
2.相對於此,只包覆分子量為300或400的聚乙二醇A,而不包覆聚乙二醇B的比較例10、11中,硬脂酸鋅的附著率差、剝離大,相當於由咖哩粉引起的黃色色素的油分滲漏很明顯。另外,相反在只包覆分子量300的聚乙二醇B、而不包覆聚乙二醇A的比較例9中,硬脂酸鋅的附著率也差、剝離大,相當於由咖哩粉引起的黃色色素的油份滲漏也明顯。
3.另外,分2次使用分子量為400的聚乙二醇的比較例7中,硬脂酸鋅的附著率差、剝離大,油份滲漏明顯。並且預發泡時的結合量也低。另外,分2次使用分子量為800的聚乙二醇的比較例8中,硬脂酸鋅的附著率差、剝離大,油份的滲漏明顯。
4.另外,也使用分子量為300的聚乙二醇A和分子量為300的聚乙二醇B,但其含量為0.005重量份的比較例5中,硬脂酸鋅的附著率差、剝離大,油份滲漏明顯。
另外,也使用分子量為300的聚乙二醇A和分子量為300的聚乙二醇B,但其含量為0.1重量份的比較例6中,除上述缺點之外,樹脂的流動性會下降,發生填充不良。5.在硬脂酸醯胺為0.001重量份的比較例1中,發泡顆粒的熱熔接率下降,容易發生油分滲漏。相反,在硬脂酸醯胺為0.05重量份的比較例2中,發泡顆粒的熱熔接率良好,不發生油分滲漏,但是,預發泡時的成塊增多,成品率下降。根據實施例3、4,硬脂酸醯胺是0.003至0.04重量份為良好。另外,根據實施例5、6,硬脂酸鋅為0.2至0.8重量份為良好。在硬脂酸鋅為1重量份的比較例3中,剝離大,產生熔接為不良,而硬脂酸鋅為0.1重量份的比較例4中,樹脂的流動性下降、發生填充不良。
本發明的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,預發泡時不發生成塊、發泡顆粒的流動性優異、包覆的藥劑剝離少、熔接良好;沒有油分滲漏,並且將聚乙二醇分2次包覆,在移送樹脂時於表面包覆的藥劑不易剝離,能夠提高藥劑的展著效果。
特別是對食品容器用發泡性苯乙烯系樹脂顆粒進行預發泡和成形而得到的食品容器,能夠實質性地抑制以油脂為代表的滲透力強的內容物滲透,所以,能夠用於泡麵、咖哩、燉燜、美乃滋、蛋黃醬、人造黃油、油炸餅、漢堡、炸雞、咖啡等中。
1...加料斗
2...吸引部
3...吸引管
4...袋濾器
5...鼓風機
6...桶
7...流通管
11...放出管
71...吸引管嘴
第1圖是表示發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的吸引輸送裝置的概略圖。
1...加料斗
2...吸引部
3...吸引管
4...袋濾器
5...鼓風機
6...桶
7...流通管
11...放出管
71...吸引管嘴
Claims (8)
- 一種發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其係使苯乙烯系樹脂顆粒含浸發泡劑而成,其特徵在於:該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的表面被組合物包覆;該組合物包括:包覆該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒表面的分子量小於400的聚乙二醇A、相對於100重量份該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒為0.003至0.04重量份的脂肪酸醯胺或脂肪酸二醯胺,與相對於100重量份該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒為0.2至0.8重量份的脂肪酸金屬鹽、和分子量小於400的聚乙二醇B;相對於100重量份該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,含有0.02至0.08重量份的所述聚乙二醇A、B,分2次包覆。
- 如申請專利範圍第1項所述的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其中,相對於100重量份該發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,含有0.01至0.04重量份的上述聚乙二醇A、0.01至0.04重量份的上述聚乙二醇B。
- 如申請專利範圍第1項所述的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其中,脂肪酸醯胺是硬脂酸醯胺。
- 如申請專利範圍第1項所述的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其中,脂肪酸金屬鹽是硬脂酸鋅。
- 如申請專利範圍第4項所述的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其中,硬脂酸鋅是複數個聚集的聚集體,該聚集體的平均最大直徑為0.5至30μm。
- 如申請專利範圍第1項所述的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,其中,作為在製造發泡性苯乙烯系樹脂顆粒後在20℃下經過24小時的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒中的易揮發性發泡劑的必須成分者,相對於100重量份發泡性苯乙烯系樹脂顆粒,係含有3至6重量%的戊烷、0.01至1重量%的丙烷,戊烷中異戊烷的重量比為10重量%以上且小於30重量%。
- 一種發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的製造方法,其用於製造申請專利範圍第1項所述的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒的方法,其特徵在於:將聚乙二醇分2次包覆,在聚乙二醇的第1次包覆後,添加脂肪酸醯胺、脂肪酸金屬鹽使其包覆,之後進行聚乙二醇的第2次包覆。
- 一種成形品,其特徵在於:使申請專利範圍第1項所述的發泡性苯乙烯系樹脂顆粒進行預發泡、成型而得到。
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JP2009176843A JP5025027B2 (ja) | 2008-09-26 | 2009-07-29 | 発泡性スチレン系樹脂粒子 |
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TW201103953A TW201103953A (en) | 2011-02-01 |
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TW99106561A TWI413656B (zh) | 2009-07-29 | 2010-03-08 | 發泡性苯乙烯類樹脂粒子 |
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TW (1) | TWI413656B (zh) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100425642C (zh) * | 2002-08-09 | 2008-10-15 | 株式会社钟化 | 发泡性苯乙烯类树脂粒子、和使用其的预发泡粒子、发泡成型体 |
-
2010
- 2010-03-08 TW TW99106561A patent/TWI413656B/zh active
Patent Citations (1)
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CN100425642C (zh) * | 2002-08-09 | 2008-10-15 | 株式会社钟化 | 发泡性苯乙烯类树脂粒子、和使用其的预发泡粒子、发泡成型体 |
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TW201103953A (en) | 2011-02-01 |
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