WO2011118706A1

WO2011118706A1 - 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子、ポリスチレン系樹脂発泡成形体、熱可塑性樹脂予備発泡粒子とその製造方法、及び熱可塑性樹脂発泡成形体

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Publication number: WO2011118706A1
Application number: PCT/JP2011/057176
Authority: WO
Inventors: 翔太遠藤; 樽本　裕之; 良輔地海; 和人佐藤; 賢治平井; 昌利山下
Original assignee: 積水化成品工業株式会社
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2011-09-29
Also published as: KR20120129998A; CN104890209A; TWI529205B; CN104910408B; CN102906170B; KR101477124B1; CN104910408A; TW201202317A; CN102906170A; CN104890209B

Abstract

　気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中心を通る断面の粒子表面から２００μｍを除く断面に存在する気泡数をｎ個／ｍｍ^２、嵩密度をρｇ／ｃｍ^３とするとき、式Ｎ＝ｎ÷（１／ρ）で算出されるＮ値を４００以上とする。また、熱可塑性樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出して直後に切断し、冷却媒体中で発泡させて嵩発泡倍数１．６倍以上の熱可塑性樹脂予備発泡粒子とし、冷却媒体中から分離して熱可塑性樹脂予備発泡粒子を得る。また、ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂をダイの小孔を通して押出し、冷却及び切断して得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、白度を７５以下とする。

Description

発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子、ポリスチレン系樹脂発泡成形体、熱可塑性樹脂予備発泡粒子とその製造方法、及び熱可塑性樹脂発泡成形体

　本発明は、高い発泡倍数であっても曲げ強度、圧縮強度、耐衝撃性などの機械強度に優れたポリスチレン系樹脂発泡成形体が得られる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に関する。
また、本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体の製造に用いる熱可塑性樹脂予備発泡粒子とその製造方法に関し、さらに詳細には、溶融した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔から水などの冷却媒体中に押出し、直後に切断して樹脂粒子を製造する、いわゆる溶融押出法による発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造プロセスにおいて、切断した樹脂粒子を冷却媒体中で発泡させ、発泡成形体の製造に用いる熱可塑性樹脂予備発泡粒子を直接製造する技術に関する。
また、本発明は、強度に優れたポリスチレン系樹脂発泡成形体が得られ、且つ発泡性樹脂粒子からの発泡剤の逸散が穏やかで貯蔵可能期間（ビーズライフ）の長い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に関する。
　本願は、２０１０年３月２６日に日本に出願された特願２０１０－７２３１９号、２０１０年３月２６日に日本に出願された特願２０１０－７２３２０号、及び２０１０年３月２６日に日本に出願された特願２０１０－７２３２１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡成形して得られるポリスチレン系樹脂発泡成形体は、耐圧縮性、軽量性、断熱性、経済性などに優れており、断熱材、梱包材などとして広く用いられている。近年、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の分野では、樹脂の使用量が少なくて済むように発泡成形体の高発泡倍数化が強く求められており、高い発泡倍数であっても高強度を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体の開発が急務になっている。

　発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法の一つとして、押出機内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を押出機先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、所謂、溶融押出法が知られている。
　従来、溶融押出法により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造する方法に関して、例えば、特許文献１、２に開示された技術が提案されている。

　特許文献１には、以下の工程を有する発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法が開示されている。
熱可塑性樹脂（Ａ）と、発泡剤（Ｂ）とを溶融混練し（工程１）、得られた溶融混練物を、ダイヘッドの押出孔から、溶融混練物が発泡しない温度・圧力に加熱・加圧された加熱加圧液中に押出した後、即時切断し（工程２）、得られた粒子を常圧で発泡しない温度まで冷却し（工程３）、発泡性熱可塑性樹脂を示差熱分析装置（ＤＳＣ）で測定した場合に、４０～１２０℃の領域で出現する二つの吸熱ピークのうち、低温側のピーク温度をＴ1とした場合の３０～（Ｔ1＋１５）℃の温度範囲に加熱された、常圧の液中で熟成処理する（工程４）。

　特許文献２には、以下の工程を有する、スチレン系樹脂回収品から発泡性粒子を製造する方法が開示されている。
（ａ）スチレン系樹脂の回収品を粉砕して粉砕品のロットを作り、（ｂ）ロットごとに樹脂に含まれているブタジエンの含有量を決定し、（ｃ）単一ロットのまま、又はブタジエン含有量の異なるロット同士を混合するか、又はこれに新たなスチレン系樹脂を加えて、全体中のブタジエン含有量を１～６質量％に調整し、（ｄ）調整した樹脂粉砕品を有効目開きが１．１ｍｍ以下の金網を付設した押出機に投入し、（ｅ）押出機内で粉砕品を溶融し、金網により異物を除去するとともに溶融物に発泡剤を圧入し、溶融物を押出機の先端に付設した口金の小孔から押し出し、（ｆ）押し出すと同時に溶融物を切断するとともに急冷し、発泡を押さえて発泡性粒子とする。

　また、従来、溶融押出法により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造する方法に関して、例えば、特許文献３、４に開示された技術が提案されている。

　特許文献３には、押出機を用い熱可塑性樹脂を溶融し、発泡剤を混合し、続いて冷却して押出し、押出ダイのノズルの径より１．５～１０．５倍の径となるように発泡しつつ、または、発泡を完了させて得られた発泡完了前または発泡完了後の押出し発泡体を切断し予備発泡粒子とすることを特徴とする熱可塑性樹脂の予備発泡粒子の製造方法が開示されている。

　特許文献４には、７０～９０質量％のスチレン系樹脂と１０～３０質量％のオレフィン系樹脂との混合樹脂１００質量部と、０～１５質量部のスチレン系エラストマーとを含む樹脂組成物と、揮発性発泡剤との混合物を液体中に押出すと同時に切断して得られた発泡性粒子であって、発泡倍率が１．５倍以下であり、且つ揮発性発泡剤以外の揮発性有機化合物の含有量が５００ｐｐｍ以下であるスチレン系樹脂発泡性粒子が開示されている。また特許文献４には、７０～９０質量％のスチレン系樹脂と１０～３０質量％のオレフィン系樹脂との混合樹脂１００質量部と、スチレン系エラストマー０～１５質量部とを押出機に供給し加熱溶融させて樹脂組成物とし、押出機途中より揮発性発泡剤を樹脂組成物１００質量部に対して３～１５質量部圧入した後、発泡剤含有溶融樹脂を多孔ダイから液体中に押出し、樹脂の発泡を１．５倍以下に抑制しながら、押出しと同時に液体中で樹脂を切断し、揮発性発泡剤以外の揮発性有機化合物の含有量が５００ｐｐｍ以下である発泡性粒子を得るスチレン系樹脂発泡性粒子の製造方法が開示されている。

　また、従来、溶融押出法により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造する方法に関して、例えば、特許文献５，６に開示された技術が提案されている。

　特許文献５には、スチレン系樹脂を押出機に入れて溶融し、溶融された樹脂に発泡剤を圧入し、発泡剤含有の溶融樹脂を直接冷却用液体中に押し出して、押し出すと同時に樹脂を切断して発泡性粒子とする方法において、発泡剤として沸点が２０～６０℃の比較的高い炭化水素を選んで使用し、溶融樹脂を１６０℃以下の低い温度と２０メガパスカル以上の高い圧力の下に押出機から押し出し、冷却用液体を常圧下の６０℃以下の温度とするスチレン系樹脂発泡性粒子の製造方法が開示されている。

　特許文献６には、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂と、ブタン等の発泡剤と、熱可塑性樹脂１００質量部に対して１．５質量部以下の、タルク等の無機質粉末とを溶融混練し、次いでこれをダイヘッドの押出孔から加圧液中に押出し、即時切断した後、冷却する発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造法が開示されている。

　また、ポリスチレン系樹脂粒子の色（特に白度）とポリスチレン系樹脂粒子を原料として得られる発泡成形体の機械強度との関係については、例えば、特許文献７に開示された従来技術が知られている。
　特許文献７には、種粒子としてスチレン系重合体粒子を水性媒体中に懸濁させ、これにスチレン系単量体を添加し膨潤させながら重合を行う、所謂シード重合法によって製造され、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造に使用されるポリスチレン系樹脂粒子において、積分球方式色差計にて測定した白度が４０～６０であるポリスチレン系樹脂粒子が開示されている。なお、この特許文献７のポリスチレン系樹脂粒子はシード重合法により製造されたものであり、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とは製法や樹脂粒子の白度が全く異なる。

特開平７－３１４４３８号公報特開２００３－２１３０３０号公報特開平７－１１０４１号公報特開２００４－２４４５２９号公報特開２００４－１１５６９０号公報特開平６－２９８９８３号公報特開平１１－６０７８３号公報

　しかしながら、前記従来技術には、次のような問題があった。
　特許文献１の製造方法は、セル径の大きな予備発泡粒子を得るための方法である。しかし、予備発泡粒子の気泡構造にけるセル径が大きくなると、予備発泡粒子を型内発泡成形して得られた発泡成形体の強度が低下する。また、熱伝導率が高くなって断熱性能が悪化する。

　特許文献２の製造方法には、得られた発泡性粒子を予備発泡した際、得られた予備発泡粒子は外層部で気泡が小さく且つ気泡数が多く、内芯部で気泡が大きく気泡数が少ないという気泡構造を有し、この予備発泡粒子を型内発泡して得られた発泡成形体は表面平滑性や融着性に優れていることが記載されている。しかし、この従来技術によって得られた予備発泡粒子は、内芯部で気泡が大きく気泡数が少ないため、型内発泡して得られた発泡成形体は強度が低い。その結果、高い発泡倍数であっても高強度を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することはできない。

　また、特許文献３の予備発泡粒子の製造方法では、押出ダイのノズルの径より１．５～１０．５倍の径となるように発泡した発泡体を切断して予備発泡粒子を得ている。従って、柱状（ノズル形状が円形の場合は円柱状）の発泡体を切断するため、得られる予備発泡粒子は球状にならず柱状となる。このような柱状の予備発泡粒子は、球状の粒子と比べて充填し難く、成形型のキャビティ内に充填する場合に十分に充填することが難しく、粒子間に隙間が生じやすい。そのため、型内発泡成形して得られる発泡成形体に凹みが生じて外観が悪くなったり、機械強度が低下する可能性がある。

　特許文献４の製造方法は、（１）溶融押出法によって発泡性樹脂粒子を得る工程、（２）次いで得られた発泡性樹脂粒子を加熱して予備発泡粒子を得る工程、（３）次いで、得られた予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填、加熱し、型内発泡成形して発泡成形体を得る工程という各工程を経て発泡成形体を製造する。そのため、発泡成形体の生産効率が低く、また発泡性樹脂粒子や予備発泡粒子の保管スペースが必要となる。

　特許文献５の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、溶融押出法による発泡性樹脂粒子の製造において、溶融樹脂を常圧の冷却用液体中に押出している。そのため、得られる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子内の気泡発生を抑えることができず、嵩密度が低くなり、輸送効率が低下する。また、発泡を生じたことで樹脂粒子が割れたり崩れ易くなるという問題もある。
　さらに、発泡した際の白度が高い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を用いて製造された発泡成形体では、機械強度が低下する場合がある。
　また、発泡した際の白度が高い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡剤の逸散が速いため、貯蔵可能期間（以下、ビーズライフと記す）が短い。従って、長期の保管が困難になる。

　特許文献６の製造方法については、発泡剤としてブタンを主として使用しているため、発泡剤の逸散が速くビーズライフが短くなり、長期保管ができない場合がある。
　また、特許文献６の製造方法では、発泡剤としてブタンを主として使用し、実施例に記載されたような加圧水温度７０～９０℃、加熱加圧水圧力１０～１５ｋｇ／ｃｍ^２の条件で製造している。このような条件で発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造した場合には、溶融樹脂を加圧水中に押出してから切断して完全に固まるまでの間に発泡を生じるため、嵩密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３未満であって白度が高い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が得られるものと推測される。従って、この特許文献２の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子についても、発泡を生じたことで樹脂粒子の嵩密度が低くなり、一定質量の体積が増えることで保管や搬送に余分なスペースを要する、発泡を生じたことで樹脂粒子が割れたり崩れ易くなる、および製造された発泡成形体の機械強度が低下する等の問題があると言える。
　なお、シード重合法によりポリスチレン系樹脂粒子を製造する特許文献７については、本発明の対象外であり、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子における前記問題点には関係がない。

　本発明は、前記事情に鑑みてなされ、高い発泡倍数であっても高強度を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造し得る発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法の提供を目的とする。

　また、本発明は、溶融押出法によって発泡成形体の製造に用いる予備発泡粒子を直接製造でき、しかも成形型のキャビティ内への充填性に優れ、強度に優れた発泡成形体を得ることが可能な熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法の提供を目的とする。

　また、本発明は、強度に優れたポリスチレン系樹脂発泡成形体が得られ、且つ発泡性樹脂粒子からの発泡剤の逸散が穏やかでビーズライフの長い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の提供を目的とする。

　前記目的を達成するため、本発明に係る第一の発明は、ポリスチレン系樹脂粒子中に発泡剤と気泡とを含む気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子であって、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中心を通る断面の粒子表面から２００μｍを除く断面に存在する気泡数をｎ個／ｍｍ^２、嵩密度をρｇ／ｃｍ^３とするとき、式（１）
　Ｎ＝ｎ÷（１／ρ）　・・・（１）
で算出されるＮ値が４００以上である気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供する。

　この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記Ｎ値が４００～２０００の範囲内であることが好ましい。

　この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましい。

　また、本発明に係る第二の発明は、樹脂供給装置内でポリスチレン系樹脂に発泡剤と発泡核剤を添加、混練し、発泡剤含有溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る方法において、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が冷却固化する前に粒子内で微発泡させ、樹脂粒子の中心を通る断面の粒子表面から２００μｍを除く断面に存在する気泡数をｎ個／ｍｍ^２、嵩密度をρｇ／ｃｍ^３とするとき、式（１）
　Ｎ＝ｎ÷（１／ρ）　・・・（１）
で算出されるＮ値が４００以上である気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法を提供する。

　この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記Ｎ値が４００～２０００の範囲内であることが好ましい。

　この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましい。

　この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記発泡核剤として、無機粉末又は化学発泡剤をベース樹脂中に均一に分散させたマスターバッチ型発泡核剤を用いることが好ましい。

　また、本発明は、前記第一または第二の発明による気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱して得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を提供する。

　また、本発明は、このポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し加熱し型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

　また、本発明は、前記第一または第二の発明による気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を成形型のキャビティ内に充填し加熱し型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

　また、本発明に係る第三の発明は、熱可塑性樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出して直後に切断し、冷却媒体中で発泡させて嵩発泡倍数１．６倍以上の熱可塑性樹脂予備発泡粒子とし、次いで前記冷却媒体中から前記発泡粒子を分離して熱可塑性樹脂予備発泡粒子を得る熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法を提供する。

　この熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法において、前記熱可塑性樹脂予備発泡粒子の嵩発泡倍数が１．６～５０倍の範囲内であることが好ましい。

　この熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法において、前記発泡剤含有熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、発泡剤を１～１０質量部含有することが好ましい。

　この熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法において、発泡剤が、イソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物であることが好ましい。

　この熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法において、前記熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂であることが好ましい。

　また、本発明は、前記第三の発明の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られた熱可塑性樹脂予備発泡粒子を提供する。

　また、本発明は、この熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られた熱可塑性樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、加熱して型内発泡成形することによって熱可塑性樹脂発泡成形体を得る熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法を提供する。

　また、本発明は、この熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法により得られた熱可塑性樹脂発泡成形体を提供する。

　また、本発明に係る第四の発明は、ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂をダイの小孔を通して押出し、冷却及び切断して得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供する。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡核剤としてポリスチレン系樹脂の屈折率に対し±０．０８以下の屈折率を有する無機材料粉末を１．０質量部以下の量含有することが好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、樹脂粒子の嵩密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、樹脂粒子はポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡剤を２～１５質量部含有してなることが好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、発泡剤が、イソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物であることが好ましい。

　また、本発明に係る第五の発明は、ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る製造方法において、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂を加圧された冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法を提供する。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡核剤としてポリスチレン系樹脂の屈折率に対し±０．０８以下の屈折率を有する無機材料粉末を１．０質量部以下の量添加することが好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、嵩密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３以上である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ることが好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡剤を２～１５質量部含有させることが好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、発泡剤が、イソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物であることが好ましい。

　また、本発明は、前記第四または第五の発明による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱発泡させて得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を提供する。

　また、本発明は、このポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填して加熱し、型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

　本発明に係る第一または第二の発明による気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、高倍率においても外観美麗で優れた融着性を有し、機械的強度に優れた発泡成形体を得ることができる。
　また、発泡性樹脂粒子がすでに発泡しているため、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を成形型のキャビティ内に直接充填して型内発泡成形して発泡成形体を得ることができる。その結果、発泡成形体の製造工程を削減でき、コストダウンが可能である。しかも、エネルギー消費量が削減できるので環境への負荷低減を図ることができる。

　本発明に係る第三の発明の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法は、熱可塑性樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出して直後に切断し、冷却媒体中で発泡させて嵩発泡倍数１．６倍以上の熱可塑性樹脂予備発泡粒子とすることで、発泡成形体の製造に用いる熱可塑性樹脂予備発泡粒子を溶融押出法によって直接製造することができる。そのため、発泡性樹脂粒子を製造しそれを加熱して予備発泡粒子を得る従来法と比較して、より少ない工程で発泡成形体を製造でき、発泡成形体の生産効率が高くなる。また、発泡性樹脂粒子の保管スペースを削減できる。

　しかも、この方法により得られた熱可塑性樹脂予備発泡粒子は球状ないし略球状であるため、柱状をなす予備発泡粒子と比べて成形型のキャビティ内への充填性が良好で、キャビティ内に隙間無く充填可能である。、また、型内発泡成形時に発泡粒子同士の融着が良好に行われ、強度に優れた発泡成形体を得ることができる。

　本発明に係る第四の発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、樹脂粒子中に気泡が少なく、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下を示す。そのため、従来の溶融押出法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子と比べて嵩密度が高く、白度が高い従来品と比べて一定質量での体積が少なくなる。その結果、粒子の保管スペースを削減でき、粒子の搬送も容易となる。
　また、この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、樹脂粒子中に気泡が少なく、強度に優れ、割れや崩れを生じ難い。
　また、この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子によれば、加熱して予備発泡する際に、均一に発泡することで、粒径や嵩密度が均一な予備発泡粒子が得られる。そのため、この予備発泡粒子を型内発泡成形して得られた発泡成形体は、強度に優れる。
　また、この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡剤の逸散が緩やかであるため、ビーズライフが長くなり、長期の保管が可能となる。

　本発明に係る第五の発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法では、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂を加圧された冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ている。そのため、前述した通り従来品と比べて優れた効果を有する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を効率よく製造することができる。

　また、本発明に係る第四または第五の発明による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱して予備発泡させて得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子では、予備発泡時に均一に発泡することで、粒径や嵩密度が均一な予備発泡粒子が得られる。そのため、この予備発泡粒子を型内発泡成形して得られた発泡成形体は、強度に優れる。

本発明の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
第一の実施形態
　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂粒子中に発泡剤と気泡とを含み、この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中心を通る断面の粒子表面から２００μｍを除く断面に存在する気泡数をｎ個／ｍｍ^２、嵩密度をρｇ／ｃｍ^３とするとき、式（１）
　Ｎ＝ｎ÷（１／ρ）　・・・（１）
で算出されるＮ値が４００以上であることを特徴とする。

　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、前記式（１）で算出されるＮ値が４００以上であるため、通常の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子と比べて、粒子内部に微細な気泡が多数存在している粒子内部構造になっている。
　なお、本明細書及び特許請求の範囲において「気泡」とは、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の断面を走査型電子顕微鏡などで拡大観察した際に樹脂粒子内部に存在している直径５μｍ以上の気泡のことを指す。

　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、前記式（１）で算出されるＮ値が４００以上ある構造を持つため、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子から得られる発泡成形体の気泡が緻密且つ均一になる。その結果、高倍率においても外観美麗で優れた融着性を有し、機械的強度に優れた発泡成形体を得ることができる。
　また、発泡性樹脂粒子がすでに発泡しているため、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を成形型のキャビティ内に直接充填して型内発泡成形して発泡成形体を得ることができる。その結果、発泡成形体の製造工程を削減でき、コストダウンが可能であると共に、エネルギー消費量が削減できるので環境への負荷低減を図ることができる。

　前記Ｎ値が４００未満であると、得られた発泡成形体の性能は従来の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子と大差ない。従って、高倍率においても外観美麗で優れた融着性を有し、機械的強度に優れた発泡成形体が得られるという効果が十分に得られなくなる。また、前記Ｎ値の上限は特に設定していないが、Ｎ値が余り大きくなると、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造が困難になると共に、得られる発泡成形体の気泡壁が薄く、弱くなる可能性がある。そのため、Ｎ値の上限は２０００程度とすることが望ましい。従って、前記Ｎ値は４００～２０００の範囲内であることが好ましく、５００～１６００の範囲がより好ましい。

　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．５ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。
　なお、本実施形態において、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の嵩密度とは、ＪＩＳ　Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定した値を言う。
　気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の嵩密度の測定方法は以下の通りである。
　メスシリンダに気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を５００ｃｍ^３の目盛りまで充填する。但し、メスシリンダを水平方向から目視し、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が一粒でも５００ｃｍ^３の目盛りに達していれば、充填を終了する。次に、メスシリンダ内に充填した気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の質量を小数点以下２位の有効数字で秤量し、その質量をＷ（ｇ）とする。そして、次式により気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の嵩密度を算出する。
　嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｗ／５００

　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、ｉ－プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系モノマーの単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられる。この内、スチレンを５０質量％以上含有するポリスチレン系樹脂が好ましく、なかでもポリスチレンがより好ましい。

　また、前記ポリスチレン系樹脂としては、前記スチレンモノマーを主成分とする、前記スチレン系モノマーとこのスチレン系モノマーと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体であってもよい。このようなビニルモノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートの他、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの二官能性モノマーなどが挙げられる。

　また、ポリスチレン系樹脂が主成分であれば、他の樹脂を添加してもよい。添加する樹脂としては、例えば、発泡成形体の耐衝撃性を向上させるために、ポリブタジエン、スチレン－ブタジエン共重合体、エチレン－プロピレン－非共役ジエン三次元共重合体などのジエン系のゴム状重合体を添加したゴム変性ポリスチレン系樹脂、いわゆるハイインパクトポリスチレンが挙げられる。あるいは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリロニトリル－スチレン共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体などが挙げられる。

　原料となるポリスチレン系樹脂としては、市販されている通常のポリスチレン系樹脂、懸濁重合法などの方法で新たに作製したポリスチレン系樹脂などの、リサイクル原料でないポリスチレン系樹脂（バージンポリスチレン）を使用できる他、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体を再生処理して得られたリサイクル原料を使用することができる。このリサイクル原料としては、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体、例えば、魚等の搬送容器、電機製品等の緩衝材、食品包装用トレーなどを回収し、リモネン溶解方式や加熱減容方式によって再生したリサイクル原料の中から、重量平均分子量Ｍｗが１２万～３０万の範囲となる原料を適宜選択し、又は重量平均分子量Ｍｗが異なる複数のリサイクル原料を適宜組み合わせて用いることができる。

　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に用いられる発泡剤は、特に限定されないが、例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、メタノール、エタノール等の各種アルコール類、炭酸ガス、窒素、水等が使用可能である。この内、脂肪族炭化水素が好適であり、更には、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン単独もしくはこれらの混合物がより好適である。また、炭素数５の炭化水素であるノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン単独もしくはこれらの混合物が特に好適である。その中でもイソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物であることが好ましい。また、前記炭素数５の炭化水素を主体とし、沸点が２０℃以上であり、炭素数５の炭化水素以外の発泡剤（例えばノルマルブタン、イソブタン、プロパン、炭酸ガス等）を含んでいてもよい。
　この発泡剤の添加量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し２～１５質量部の範囲が好ましく、３～８質量部の範囲がより好ましく、４～７質量部の範囲が特に好ましい。

　この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡核剤として、タルク、珪酸カルシウム、合成あるいは天然に産出される二酸化ケイ素などの無機微粉末または化学発泡剤を添加することが好ましい。前記発泡核剤の添加量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し３質量部以下が好ましく、０．５～２．０質量部の範囲がより好ましい。前記化学発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’－ジニトロソペンタメチレンテトラミン、４，４’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられる。

　本実施形態において、前記発泡核剤として、タルクなどの無機粉末又は化学発泡剤をベース樹脂、好ましくはポリスチレン系樹脂中に均一に分散させたマスターバッチ型発泡核剤を用いることが更に好ましい。このマスターバッチ型発泡核剤を用いることによって、樹脂供給装置内でポリスチレン系樹脂と発泡核剤とを混合する際に、無機粉末又は化学発泡剤をポリスチレン系樹脂中に非常に均一な状態で分散させることができ、この溶融樹脂に発泡剤を混合した後、ダイの小孔から水中に押し出し切断して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造する際に、前記Ｎ値が４００以上の微細な気泡が形成された気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を容易に得ることができる。

　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、前記発泡剤及び発泡核剤の他に、得られる気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体の物性を損なわない範囲内において、結合防止剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤を添加してもよい。

　次に、図面を参照して本発明に係る気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法の実施形態を説明する。
　図１は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図である。本例の製造装置は、樹脂供給装置としての押出機１と、押出機１の先端に取り付けられた多数の小孔を有するダイ２と、押出機１内に樹脂原料等を投入する原料供給ホッパー３と、押出機１内の溶融樹脂に発泡剤供給口５を通して発泡剤を圧入する高圧ポンプ４と、ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面に冷却水を接触させるように設けられ、室内に冷却水が循環供給されるカッティング室７と、ダイ２の小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッティング室７内に回転可能に設けられたカッター６と、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して運ばれる発泡性樹脂粒子を冷却水と分離すると共に脱水乾燥して発泡性樹脂粒子を得る固液分離機能付き脱水乾燥機１０と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて分離された冷却水を溜める水槽８と、この水槽８内の冷却水をカッティング室７に送る高圧ポンプ９と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて脱水乾燥された発泡性樹脂粒子を貯留する貯留容器１１とを備えている。

　なお、押出機１としては、スクリュを用いる押出機またはスクリュを用いない押出機のいずれも用いることができる。スクリュを用いる押出機としては、例えば、単軸式押出機、多軸式押出機、ベント式押出機、タンデム式押出機などが挙げられる。スクリュを用いない押出機としては、例えば、プランジャ式押出機、ギアポンプ式押出機などが挙げられる。また、いずれの押出機もスタティックミキサーを用いることができる。これらの押出機のうち、生産性の面からスクリュを用いた押出機が好ましい。また、カッター６を収容したカッティング室７も、樹脂の溶融押出による造粒方法において用いられている従来周知のものを用いることができる。

　図１に示す製造装置を用い、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造するには、まず、原料のポリスチレン系樹脂、発泡核剤、必要に応じて添加される難燃剤などの所望の添加剤を秤量し、原料供給ホッパー３から押出機１内に投入する。原料のポリスチレン系樹脂は、ペレット状や顆粒状にして事前に良く混合してから１つの原料供給ホッパーから投入してもよいし、あるいは例えば複数のロットを用いる場合は各ロットごとに供給量を調整した複数の原料供給ホッパーから投入し、押出機内でそれらを混合してもよい。また、複数のロットのリサイクル原料を組み合わせて使用する場合には、複数のロットの原料を事前に良く混合し、磁気選別や篩分け、比重選別、送風選別などの適当な選別手段により異物を除去しておくことが好ましい。

　押出機１内にポリスチレン系樹脂、発泡助剤、その他の添加剤を供給後、樹脂を加熱溶融し、その溶融樹脂をダイ２側に移送しながら、発泡剤供給口５から高圧ポンプ４によって発泡剤を圧入して溶融樹脂に発泡剤を混合し、押出機１内に必要に応じて設けられる異物除去用のスクリーンを通して、溶融物をさらに混練しながら先端側に移動させ、発泡剤を添加した溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出す。

　ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面は、室内に冷却水が循環供給されるカッティング室７内に配置され、且つカッティング室７内には、ダイ２の小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッター６が回転可能に設けられている。発泡剤添加済みの溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出すと、溶融物は粒状に切断され、同時に冷却水と接触して急冷され、ここで樹脂が完全に固化するまでに切断された樹脂粒子内部で微発泡を生じる。その結果、前記式（１）で算出されるＮ値が４００以上である本発明の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が得られる。

　得られた気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して固液分離機能付き脱水乾燥機１０に運ばれ、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が冷却水と分離されると共に脱水乾燥される。乾燥された気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、貯留容器１１に貯留される。

　この気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記冷却水は０．２ＭＰａ以上に加圧しておくことが好ましい。この冷却水を加圧するには、前記冷却水の循環流路のうち、高圧ポンプ９の吐出側からカッティング室７を通り、固液分離機能付き脱水乾燥機１０の入口側に到る部分を加圧領域とし、高圧ポンプ９の吐出圧力を高めることにより実行し得る。前記冷却水の圧力は、０．４～１．７ＭＰａの範囲とすることが好ましく、０．５～１．５ＭＰａの範囲がより好ましい。

　本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、発泡樹脂成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、水蒸気加熱等により加熱して予備発泡し、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子（以下、予備発泡粒子と記す）とする。この予備発泡粒子は、製造するべきポリスチレン系樹脂発泡成形体（以下、発泡成形体と記す）の密度と同等の嵩密度となるように予備発泡される。本実施形態において、その嵩密度は限定されないが、通常は０．０１０～０．１０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とし、０．０１５～０．０５０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とするのが好ましい。

　なお、本実施形態において予備発泡粒子の嵩密度とは、ＪＩＳ　Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定されたものをいう。
　予備発泡粒子の嵩密度の測定方法は以下の通りである。
　メスシリンダに予備発泡粒子を５００ｃｍ^３の目盛りまで充填する。但し、メスシリンダを水平方向から目視し、予備発泡粒子が一粒でも５００ｃｍ^３の目盛りに達していれば、充填を終了する。次に、メスシリンダ内に充填した予備発泡粒子の質量を小数点以下２位の有効数字で秤量し、その質量をＷ（ｇ）とする。そして、次式により予備発泡粒子の嵩密度を算出する。
　嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｗ／５００

　また、予備発泡粒子の嵩発泡倍数は、次式により算出される数値である。
　嵩発泡倍数＝１／嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）

　そして、発泡樹脂成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、水蒸気加熱等により加熱して型内発泡成形し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体（以下、発泡成形体と記す）を製造する。
　本実施形態の発泡成形体の密度は特に限定されないが、通常は０．０１０～０．１０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とし、０．０１５～０．０５０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とするのが好ましい。

　なお、本実施形態において発泡成形体の密度とは、ＪＩＳ　Ｋ７１２２：１９９９「発泡プラスチック及びゴム－見掛け密度の測定」記載の方法で測定した発泡成形体密度のことである。
　発泡成形体の密度の測定方法は以下の通りである。
　５０ｃｍ^３以上（半硬質および軟質材料の場合は１００ｃｍ^３以上）の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量を測定し、次式により算出する。
　密度（ｇ／ｃｍ^３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ^３）
　試験片状態調節、測定用試験片は、成形後７２時間以上経過した試料から切り取り、２３℃±２℃×５０％±５％または２７℃±２℃×６５％±５％の雰囲気条件に１６時間以上放置したものである。

　また、発泡成形体の発泡倍数は次式により算出される数値である。
　発泡倍数＝１／密度（ｇ／ｃｍ^３）

　また、本実施形態の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、すでに発泡しているため、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を成形型のキャビティ内に直接充填して型内発泡成形して発泡成形体を得る、所謂、原粒発泡成形法による発泡成形体の製造を行うこともできる。

　前記原粒発泡成形法によって発泡成形体を得る場合には、前述した予備発泡工程を行わず、成形型のキャビティ内に気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を直接充填して型内発泡成形する。そのため、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡し、得られた予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填して型内発泡成形を行う方法と比べ、予備発泡工程を削減でき、コストダウンが可能であると共に、エネルギー消費量が削減できるので環境への負荷低減を図ることができる。

［実施例１］
（気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造）
　基材樹脂としてポリスチレン樹脂（東洋スチレン社製、商品名「ＨＲＭ－１０Ｎ」）１００質量部に対して、タルクマスターバッチ（ポリスチレン樹脂５４質量％、タルク４０質量％、ステアリン酸マグネシウム３質量％、ステアリン酸モノグリセライド３質量％の混合物）１．０質量部を、予めタンブラーミキサーにて均一に混合したものを、時間当たり１６０ｋｇ／ｈｒの割合で口径９０ｍｍの単軸押出機内へ供給し、樹脂を加熱溶融させた後、発泡剤として樹脂１００質量部に対して６質量部のイソペンタンを押出機途中より圧入した。そして、押出機内で樹脂と発泡剤を混練しつつ、押出機先端部での樹脂温度が１９０℃となるように冷却しながら、押出機に連接しヒーターにより３２０℃に保持した、直径０．６ｍｍ、ランド長さ３．０ｍｍのノズルを２００個有する造粒用ダイスを通して、水圧１．０ＭＰａ、４０℃の冷却水が循環するチャンバー内に押し出すと同時に、円周方向に１０枚の刃を有する高速回転カッターをダイスに密着させて、毎分３０００回転で切断し、脱水乾燥して球形の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られた気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は変形、ヒゲ等の発生もなく、平均粒径１．１ｍｍであった。
　得られた気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、ポリエチレングリコール０．０３質量部、ステアリン酸亜鉛０．１５質量部、ステアリン酸モノグリセライド０．０５質量部、ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド０．０５質量部を樹脂粒子の表面全面に均一に被覆した。

（発泡成形体の製造）
　前記の通り製造した気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、１５℃の保冷庫中に入れ、７２時間に亘って放置した後、円筒型バッチ式予備発泡機に供給して、吹き込み圧０．０５ＭＰａの水蒸気により加熱し、予備発泡発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、嵩密度０．０２ｇ／ｃｍ^３（嵩発泡倍数５０倍）であった。続いて、得られた予備発泡粒子を室温雰囲気下、２４時間に亘って放置した後、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状のキャビティを有する成形型内に予備発泡粒子を充填し、その後、成形型のキャビティ内を水蒸気でゲージ圧０．０８ＭＰａの圧力で２０秒間に亘って加熱し、その後、成形型のキャビティ内の圧力が０．０１ＭＰａになるまで冷却し、その後成形型を開き、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状の発泡成形体を取り出した。得られた発泡成形体は、密度０．０２ｇ／ｃｍ^３（発泡倍数５０倍）であった。
　前述した通り製造した実施例１の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体について、以下の評価試験を行った。なお、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の嵩密度及び発泡成形体の発泡倍数は、前述したそれぞれの測定方法に従って求めた。

　また、１ｍｍ^２当りの気泡数は、以下のように求めた。
気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中心付近を通る断面を走査型電子顕微鏡で観察し、７０倍に拡大した写真を撮る。この写真に写った気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の粒子表面から２００μｍを除く断面に、０．２ｍｍ×０．２ｍｍの範囲をできるだけ重ならないように５箇所取り、それぞれの範囲に存在する気泡数を全て数え（気泡の一部でも含まれている場合もカウントする）、５箇所の気泡数の平均を算出し、さらに１ｍｍ^２当りの値に換算して求めた。

　また、Ｎ値は、以下のように求めた。
前記＜１ｍｍ^２当りの気泡数＞により算出した気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１ｍｍ^２当りの気泡数ｎと、嵩密度ρを用いた下記の式（１）で計算することによりＮ値を算出した。
　Ｎ＝ｎ÷（１／ρ）　・・・（１）

　また、発泡成形体の気泡径（平均気泡径）は、ＡＳＴＭ　Ｄ－２８４２－６９に準拠し、以下の条件で測定した。
　走査型電子顕微鏡として日立製作所社製　Ｓ－３０００Ｎを用い、発泡成形体断面の写真撮影（撮影倍数：１００倍）を行い、写真上にて切断面の一直線（６０ｍｍ）上にかかる気泡数から平均弦長（ｔ）を測定し、気泡の直径（ｄ）は次式により算出した。
　平均弦長（ｔ）＝６０／（気泡数×撮影倍数）
　平均気泡径（ｄ）＝ｔ／０．６１６

　また、得られた発泡成形体について、ＪＩＳ　Ａ９５１１：２００６「発泡プラスチックス保温材」記載の方法に準じて曲げ強度を測定した。
即ち、テンシロン万能試験機ＵＣＴ－１０Ｔ（オリエンテック社製）を用い、試験体サイズは７５ｍｍ×３００ｍｍ×３０ｍｍとし、圧縮速度を１０ｍｍ／ｍｉｎ、先端治具は加圧くさび１０Ｒ、支持台１０Ｒで、支点間距離２００ｍｍの条件として測定し、次式にて曲げ強度を算出した。試験片の数は３個としその平均値を求めた。　曲げ強度（ＭＰａ）＝３ＦＬ／２ｂｈ２
（ここで、Ｆは曲げ最大荷重（Ｎ）を表し、Ｌは支点間距離（ｍｍ）、ｂは試験片の幅（ｍｍ）、ｈは試験片の厚み（ｍｍ）を表す。）

　また、発泡成形体を縦５０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍに切断して試験片とし、ＪＩＳ　Ｚ０２３４に準拠して、発泡成形体の５％圧縮強度を測定した。

　また、得られた発泡成形体の落球値をＪＩＳ　Ｋ７２１１：１９７６に準拠して測定した。即ち、発泡成形体を縦２００ｍｍ、横４０ｍｍ、厚さ２５ｍｍに切断して試験片とし、この試験片に質量２５５ｇの剛球を垂直に落下させ、発泡成形体の５０％が破壊したところの落下高さとして求めた。

［実施例２］
　使用する発泡核剤を２．０質量部として用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形体を製造した。

［実施例３］
　使用する発泡核剤を永和化成工業社製、商品名「ポリスレンＥＳ２７５」として０．８５部用い、水圧０．７ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形体を製造した。

［実施例４］
　使用する発泡核剤を４．０質量部として用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形体を製造した。

［実施例５］
　使用する発泡核剤を５．０質量部として用いたこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形体を製造した。

［実施例６］
　被覆剤を使用しない以外は、実施例１と同様にして気泡含有発泡性樹脂粒子を製造した。その後、この気泡含有発泡性樹脂粒子を成形機にセットした成形型のキャビティ（長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×厚み５０ｍｍ）に充填し、０．０８ＭＰａの水蒸気で３５秒加熱し、冷却して、密度０．６４１ｇ／ｃｍ^３、発泡倍数１．６倍、寸法４００ｍｍ×３００ｍｍ×５０ｍｍの低倍発泡成形体を得た。

［比較例１］
　使用する発泡核剤を微粉末タルクとして０．３部用い、水圧０．３ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形体を製造した。

［比較例２］
　使用する発泡核剤を微粉末タルクとして０．３部用い、水圧１．０ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形体を製造した。

　前記実施例１～６と比較例１～２で得られた結果を表１にまとめて記す。

　表１の結果から、本発明に係る実施例１～６は、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のＮ値が４００以上あり、実施例１～５では樹脂粒子を予備発泡し、得られた予備発泡粒子を型内発泡成形して発泡倍数５０倍の発泡成形体とした場合に、比較例１，２に記したＮ値が小さい従来品と比べ、発泡成形体の曲げ強度、圧縮強度及び落球値が優れており、本発明により従来品よりも強度に優れた発泡成形体が得られることが分かった。
　また、実施例６は、気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を直接型内発泡成形して低倍発泡成形体を製造した場合であり、少ない工程且つ短時間で低倍発泡成形品を得ることができた。
　また、実施例５は、Ｎ値が２０００以上であり、実施例１～４の発泡成形体と比べて若干強度が低下していた。かかる点から、Ｎ値の上限は、２０００以下とすることが望ましいことが分かる。

　一方、比較例１～２は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のＮ値が本発明のＮ値下限（４００）未満であり、これを用いて作製した発泡成形体は、本発明の実施例１～５と比べ、強度、特に落球値が低かった。
第二の実施形態

　本実施形態の熱可塑性樹脂予備発泡粒子（以下、予備発泡粒子と記す）の製造方法は、熱可塑性樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出して直後に切断し、冷却媒体中で発泡させて嵩発泡倍数１．６倍以上の予備発泡粒子とし、次いで前記冷却媒体中から予備発泡粒子を分離して、溶融押出法によって予備発泡粒子を直接製造することを特徴とする。

　本実施形態において、熱可塑性樹脂の種類は限定されないが、例えばポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等を単独もしくは２種類以上混合して使用することができる。さらに樹脂製品として一旦使用されてから回収して得られた熱可塑性樹脂の回収樹脂を使用することもできる。特に非晶性であるポリスチレン（ＧＰＰＳ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）などのポリスチレン系樹脂が好適に用いられる。

　ポリスチレン系樹脂としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、ｉ－プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系モノマーの単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられ、スチレンを５０質量％以上含有するポリスチレン系樹脂が好ましく、ポリスチレンがより好ましい。また、前記ポリスチレン系樹脂としては、前記スチレンモノマーを主成分とする、前記スチレン系モノマーとこのスチレン系モノマーと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体であってもよい。このようなビニルモノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートの他、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの二官能性モノマーなどが挙げられる。

　また、ポリスチレン系樹脂が主成分であれば、他の樹脂を添加してもよい。添加する樹脂としては、例えば、発泡成形体の耐衝撃性を向上させるために、ポリブタジエン、スチレン－ブタジエン共重合体、エチレン－プロピレン－非共役ジエン三次元共重合体などのジエン系のゴム状重合体を添加したゴム変性ポリスチレン系樹脂、いわゆるハイインパクトポリスチレンが挙げられる。あるいは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリロニトリル－スチレン共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体などが挙げられる。また、原料となるポリスチレン系樹脂としては、市販されている通常のポリスチレン系樹脂、懸濁重合法などの方法で新たに作製したポリスチレン系樹脂などの、リサイクル原料でないポリスチレン系樹脂（バージンポリスチレン）を使用できる他、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体を再生処理して得られたリサイクル原料を使用することができる。このリサイクル原料としては、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体、例えば、魚等の搬送容器、電機製品等の緩衝材、食品包装用トレーなどを回収し、リモネン溶解方式や加熱減容方式によって再生したリサイクル原料を用いることができる。また、使用することができるリサイクル原料は、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体を再生処理して得られたもの以外にも、家電製品（例えば、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコンなど）や事務用機器（例えば、複写機、ファクシミリ、プリンターなど）から分別回収された非発泡のポリスチレン系樹脂成形体を粉砕し、溶融混練してリペレットしたものを用いることができる。

　本実施形態の予備発泡粒子に用いられる発泡剤は、特に限定されないが、例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、メタノール、エタノール等の各種アルコール類、炭酸ガス、窒素、水等が使用可能である。
　この内、脂肪族炭化水素が好適であり、更には、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン単独もしくはこれらの混合物がより好適である。また、炭素数５の炭化水素であるノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン単独もしくはこれらの混合物が特に好適である。その中でもイソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物であることが好ましい。また、前記炭素数５の炭化水素を主体とし、沸点が２０℃以上であり、炭素数５の炭化水素以外の発泡剤（例えばノルマルブタン、イソブタン、プロパン、炭酸ガス等）を含んでいてもよい。
　この発泡剤の添加量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し１～１５質量部の範囲が好ましく、１～１０質量部の範囲がより好ましく、２～６質量部の範囲が特に好ましい。

　本発明の予備発泡粒子の製造方法において、前記熱可塑性樹脂には、発泡核剤として、タルク、珪酸カルシウム、合成あるいは天然に産出される二酸化ケイ素、エチレンビスステアリン酸アミド、メタクリル酸エステル系共重合体等の無機又は有機微粉末を添加することが望ましい。前記発泡核剤の添加量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し１．５質量部以下が好ましく、０．１～１．０質量部の範囲がより好ましい。

　本発明の予備発泡粒子の製造方法において、前記熱可塑性樹脂には、発泡剤及び発泡核剤の他に、得られる予備発泡粒子の物性を損なわない範囲内において、結合防止剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤を添加してもよい。

　図１は、本発明の予備発泡粒子の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図である。本例の製造装置は、樹脂供給装置としての押出機１と、押出機１の先端に取り付けられ多数の小孔を有するダイ２と、押出機１内に樹脂原料等を投入する原料供給ホッパー３と、押出機１内の溶融樹脂に発泡剤供給口５を通して発泡剤を圧入する高圧ポンプ４と、ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面に冷却水を接触させるように設けられ、室内に冷却水が循環供給されるカッティング室７と、ダイ２の小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッティング室７内に回転可能に設けられたカッター６と、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して運ばれる予備発泡粒子を冷却水と分離すると共に脱水乾燥して予備発泡粒子を得る固液分離機能付き脱水乾燥機１０と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて分離された冷却水を溜める水槽８と、この水槽８内の冷却水をカッティング室７に送る高圧ポンプ９と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて脱水乾燥された予備発泡粒子を貯留する貯留容器１１とを備えている。

　図１に示す製造装置を用い、予備発泡粒子を製造するには、まず、原料のポリスチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂、発泡核剤、必要に応じて添加される難燃剤などの所望の添加剤を秤量し、原料供給ホッパー３から押出機１内に投入する。原料の熱可塑性樹脂は、ペレット状や顆粒状にして事前に良く混合してから１つの原料供給ホッパーから投入してもよいし、あるいは例えば複数のロットを用いる場合は各ロットごとに供給量を調整した複数の原料供給ホッパーから投入し、押出機内でそれらを混合してもよい。また、複数のロットのリサイクル原料を組み合わせて使用する場合には、複数のロットの原料を事前に良く混合し、磁気選別や篩分け、比重選別、送風選別などの適当な選別手段により異物を除去しておくことが好ましい。

　押出機１内に熱可塑性樹脂樹脂、発泡助剤、その他の添加剤を供給後、樹脂を加熱溶融し、その溶融樹脂をダイ２側に移送しながら、発泡剤供給口５から高圧ポンプ４によって発泡剤を圧入して溶融樹脂に発泡剤を混合し、押出機１内に必要に応じて設けられる異物除去用のスクリーンを通して、溶融物をさらに混練しながら先端側に移動させ、発泡剤を添加した溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出す。

　ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面は、室内に冷却水が循環供給されるカッティング室７内に配置され、且つカッティング室７内には、小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッター６が回転可能に設けられている。発泡剤添加済みの溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出すと、溶融物は粒状に切断され、冷却水と接触して急冷されるが、切断後樹脂が完全に固化するまでの間に発泡し、嵩発泡倍数１．６倍以上の熱可塑性樹脂予備発泡粒子となる。

　このようにして得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数は、１．６～５０倍の範囲内であることが好ましく、１．６～４０倍の範囲がより好ましい。
　なお、本実施形態おいて予備発泡粒子の嵩発泡倍数は、ＪＩＳ　Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して嵩密度を測定した後、以下の測定方法によって求められた値を言う。
　先ず、メスシリンダに予備発泡粒子を５００ｃｍ^３の目盛りまで充填する。但し、メスシリンダを水平方向から目視し、予備発泡粒子が一粒でも５００ｃｍ^３の目盛りに達していれば、充填を終了する。次に、メスシリンダ内に充填した予備発泡粒子の質量を小数点以下２位の有効数字で秤量し、その質量をＷ（ｇ）とする。次式により予備発泡粒子の嵩密度を算出する。
　嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｗ／５００
　次に、次式により予備発泡粒子の嵩発泡倍数を算出する。
　嵩発泡倍数（倍）＝１／嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）

　予備発泡粒子の嵩発泡倍数は、冷却水の圧力および水温によって調整できる。例えば、低い嵩発泡倍数（高い嵩密度）の予備発泡粒子を製造する場合には、高い圧力と低い水温の条件下で発泡を抑制しながら製造する。一方、高い嵩発泡倍数（低い嵩密度）の予備発泡粒子を製造する場合には、低い圧力と高い水温の条件下である程度発泡させながら製造する。冷却水の圧力は、例えば、冷却水の循環流路のうち、高圧ポンプ９の吐出側からカッティング室７を通り、固液分離機能付き脱水乾燥機１０の入口側に到る部分を加圧領域とし、高圧ポンプ９の吐出圧によって加圧し、その圧力を適宜調整することが望ましい。その圧力は特に限定されないが、通常は加圧無しの条件で行うか、加圧する場合には１．７ＭＰａ以下、好ましくは１．５ＭＰａ以下の加圧とする。また前記水温は、冷却水の循環流路のいずれかにヒーター（又はヒーターとクーラーの両方）を付設し、水温を調節することが望ましい。水温は特に限定されないが、通常は２０～８０℃の範囲内とし、好ましくは３０～７０℃の範囲内とすることが好ましい。

　形成された予備発泡粒子は、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して固液分離機能付き脱水乾燥機１０に運ばれ、ここで予備発泡粒子を冷却水と分離すると共に脱水乾燥する。乾燥された予備発泡粒子は、貯留容器１１に貯留される。

　得られた予備発泡粒子には、必要に応じてジンクステアレート等の粉末状金属石鹸類を表面に塗布してもよい。これにより予備発泡粒子同士のブロッキングを防止することができ、予備発泡粒子の取り扱い、特に、成形型のキャビティ内への充填性を良好に保つことができる。

　得られた予備発泡粒子は、球状ないし略球状である。そのため、柱状をなす予備発泡粒子と比べて成形型のキャビティ内への充填性が良好であり、キャビティ内に隙間無く充填可能である。また、型内発泡成形時に発泡粒子同士の融着が良好に行われるため、強度に優れた発泡成形体を得ることができる。

　本発明の予備発泡粒子の製造方法では、熱可塑性樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出して直後に切断し、冷却媒体中で発泡させて嵩発泡倍数１．６倍以上の予備発泡粒子とすることで、発泡成形体の製造に用いる予備発泡粒子を溶融押出法によって直接製造することができる。そのため、発泡性樹脂粒子を製造しそれを加熱して予備発泡粒子を得る従来法と比較して、より少ない工程で発泡成形体を製造でき、発泡成形体の生産効率が高くなり、また発泡性樹脂粒子の保管スペースを削減できる利点がある。

　本実施形態の予備発泡粒子を、発泡樹脂成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、成形型のキャビティ内に充填し、水蒸気加熱等により加熱して型内発泡成形し、熱可塑性樹脂発泡成形体（以下、発泡成形体と記す）を製造する。
　本実施形態の発泡成形体の密度及び発泡倍数は、予備発泡粒子の嵩密度及び嵩発泡倍数と同じとされ、密度が０．６２５ｇ／ｃｍ^３以下（発泡倍数１．６倍以上）とされ、密度が０．０２０～０．６２５ｇ／ｃｍ^３（発泡倍数１．６～５０倍）の範囲内とするのが好ましい。

　なお、本実施形態において発泡成形体の密度及び発泡倍数とは、ＪＩＳ　Ｋ７１２２：１９９９「発泡プラスチック及びゴム－見掛け密度の測定」記載の方法で測定した発泡成形体密度のことである。
　発泡成形体の密度の測定方法は以下の通りである。
　５０ｃｍ^３以上（半硬質および軟質材料の場合は１００ｃｍ^３以上）の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量を測定し、次式により算出する。
　密度（ｇ／ｃｍ^３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ^３）
　なお、前記測定用試験片は、成形後７２時間以上経過した試料から切り取り、２３℃±２℃×５０％±５％または２７℃±２℃×６５％±５％の雰囲気条件に１６時間以上放置したものである。

　以下、更なる実施例により本発明の効果を実証するが、以下の実施例は本発明の単なる例示に過ぎず、本発明が以下の実施例の記載により限定されるものではない。

［実施例７］
（予備発泡粒子の製造）
　ポリスチレン樹脂（東洋スチレン社製、商品名「ＨＲＭ１０Ｎ」）１００質量部に対し、微粉末タルク０．３質量部を加え、これらを口径９０ｍｍの単軸押出機に、時間当たり１３０ｋｇで連続供給した。押出機内温度としては、最高温度２１０℃に設定し、樹脂を溶融させた後、発泡剤として樹脂１００質量部に対して３質量部のペンタン（イソペンタン：ノルマルペンタン＝２０：８０（質量比））を押出機の途中から圧入した。押出機内で樹脂と発泡剤を混練するとともに冷却し、押出機先端部での樹脂温度を１７０℃、ダイの樹脂導入部の圧力を１５ＭＰａに保持して、直径０．６ｍｍでランド長さ３．０ｍｍの小孔が２００個配置されたダイより、このダイの吐出側に連結され４０℃の水が循環し、水圧０．０５ＭＰａに設定されたカッティング室内に、発泡剤含有溶融樹脂を押し出すと同時に、円周方向に１０枚の刃を有する回転カッター３０００ｒｐｍにて押出物を切断した。切断した粒子を循環水で冷却しながら、粒子分離器に搬送し、粒子を循環水と分離した。さらに、捕集した粒子を脱水・乾燥して予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、変形、ヒゲ等の発生もなく、ほぼ球体であり、嵩密度は０．６ｇ／ｃｍ^３、嵩発泡倍数は１．７倍、平均粒径は約１．３ｍｍであった。
　得られた予備発泡粒子１００質量部に対して、ポリエチレングリコール０．０３質量部を粒子の表面全面に均一に被覆した。

（発泡成形体の製造）
　得られた予備発泡粒子を室温雰囲気下、２４時間に亘って放置した後、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ２５ｍｍの長方形状のキャビティを有する成形型内にその予備発泡粒子を充填し、その後、成形型のキャビティ内を水蒸気でゲージ圧０．０８ＭＰａの圧力で２０秒間に亘って加熱し、その後、成形型のキャビティ内の圧力が０．０１ＭＰａになるまで冷却し、その後成形型を開き、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ２５ｍｍの長方形状の発泡成形体を取り出した。
　得られた発泡成形体は、密度０．６ｇ／ｃｍ^３（発泡倍数１．７倍）であった。

　前記の通り製造した予備発泡粒子について、下記＜金型充填性の評価＞の通りの測定・評価を行い、金型充填性を評価した。
　また、前記の通り製造した発泡成形体について、下記の通り発泡成形体の外観評価及び融着率の測定を行った。
　さらに、下記金型充填性の評価、発泡成形体の外観評価及び融着率の測定の結果に基づいて、下記の判定基準に照らして総合判定した。結果を表２に記す。

　ここで、金型充填性の評価は、以下のように行なった。
　得られた予備発泡粒子の嵩密度及び発泡成形体の密度を求め、下記式により、充填性を算出し、下記の基準にて、金型充填性を評価した。
　金型充填性＝発泡成形体の密度／予備発泡粒子の嵩密度
　この金型充填性の評価基準は、次の通りとした。
　良好（○）：金型充填性が０．９５以上の場合
　不良（×）：金型充填性が０．９５未満の場合

　また、発泡成形体の外観評価は、以下のように行なった。
　予備発泡粒子を発泡成形機の金型に充填し、水蒸気を用いて型内発泡成形させることによって長さ４００ｍｍ、幅３００ｍｍ、厚み２５ｍｍの直方体状の発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の外観を目視観察し、下記の基準に基づいて評価をした。
　良好（○）：発泡粒子同士の融着部分が平滑であった場合
　不良（×）：発泡粒子同士の融着部分に凹凸が発生していた場合

　また、融着率は、以下のように評価した。
　先ず、発泡成形体における任意の表面にカッターナイフを用いて深さ１ｍｍの切込み線を形成し、この切込み線に沿って発泡成形体を手またはハンマーで二分割する。しかる後、発泡成形体の破断面に露出した任意の１００～１５０個の発泡粒子において、発泡粒子内において破断している粒子数（ａ）と、発泡粒子同士の熱融着界面において破断している粒子数（ｂ）を数え、下記式に基づいて発泡成形体の融着率を算出した。
　発泡成形体の融着率（％）＝１００×粒子数（ａ）／（粒子数（ａ）＋粒子数（ｂ））
　この融着率の評価基準は次の通りとした。
　良好：融着率７０％以上の場合
　不良：融着率７０％未満の場合

　そして、前記金型充填性の評価、発泡成形体の外観評価、及び融着率の測定の３つの評価結果をもとに、次の判定基準に照らし、総合判定した。
　良好（○）：３つの評価結果に不良（×）が無い場合
　不良（×）：３つの評価結果に１つ以上不良（×）がある場合

［実施例８]
　ペンタンの添加量を５質量部としたこと、及び水温を５０℃としたこと以外は、実施例７と同様に行った。得られた予備発泡粒子は、変形、ヒゲ等の発生もなく、ほぼ球体であり、嵩密度は０．２ｇ／ｃｍ^３、嵩発泡倍数は５．１倍、平均粒径は約１．９ｍｍであった。結果を表２に記す。

［実施例９］
　直径０．５ｍｍでランド長さ２．５ｍｍの小孔を有するダイを用いたこと、ペンタンの添加量を７質量部としたこと、及び水温を５０℃としたこと以外は、実施例７と同様に行った。得られた予備発泡粒子は、変形、ヒゲ等の発生もなく、ほぼ球体であり、嵩密度は０．０３ｇ／ｃｍ^３、嵩発泡倍数は３３．７倍、平均粒径は約３．２ｍｍであった。結果を表２に記す。

［比較例３］
　ペンタンの添加量を５質量部としたこと、水温を８５℃としたこと、及び棒状の発泡体をカッティング室内に押し出し、発泡後に切断したこと以外は、実施例７と同様に行った。得られた予備発泡粒子は円柱状であり、嵩密度は０．０４ｇ／ｃｍ^３、嵩発泡倍数は２７．３倍、円柱の直径は約２．５ｍｍ、円柱の高さは約１．７ｍｍであった。結果を表２に記す。

　表２の結果から、本発明に係る実施例７～９で得られた予備発泡粒子は、粒子形状が球状となって金型充填性が良好であった。また、実施例７～９で得られた発泡成形体は、外観が良好となり、発泡粒の融着率も高く、高品質の発泡成形体が得られた。

　一方、比較例３では、水中に押し出された溶融樹脂が発泡した状態となってから切断されたため、得られた予備発泡粒子の形状が円柱状となった。この比較例１の予備発泡粒子は金型充填性が低下し、得られた発泡成形体の外観及び融着率が低下した。
第三の実施形態

　本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂をダイの小孔を通して押出し、冷却及び切断して得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下であることを特徴とする。

　本実施形態において、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の白度とは、下記の方法で測定した結果から求めた値をいい、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の透明度の指標になる。
　白度の測定は、以下のように行なう。
　発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を試料とし、ＪＩＳＫ－７１０５：１９８１年に準拠して、次の条件で白度を測定する。
装置：積分球方式色差計（日本電色工業社製、商品名「ＺＥ２０００」）
方法：石英製の試料容器（３０ｍｍφ×１３ｍｍ、試料面積３０ｍｍφ）に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を充填し、標準板の三刺激値をＹ＝９４．９５、Ｘ＝９２．９４、Ｚ＝１１１．８２として反射法により測定する。

　本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、前記白度が７５以下であり、好ましくは７３以下であり、より好ましくは７０以下である。前記白度が７５を超えると、従来の溶融押出法によって製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子と同様に樹脂粒子中に微細な気泡が多数存在する。その結果、発泡を生じたことで樹脂粒子の嵩密度が低くなり、一定質量の体積が増えることで保管や搬送に余分なスペースを要するという問題や、発泡を生じたことで樹脂粒子が割れたり崩れ易くなるという問題や、製造された発泡成形体の機械強度が悪くなる問題、及びビーズライフが短いため長期の保管が困難になるという問題を生じる可能性がある。

　本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、ｉ－プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系モノマーの単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられる。この内、スチレンを５０質量％以上含有するポリスチレン系樹脂が好ましく、なかでもポリスチレンがより好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に添加される発泡剤は、炭素数５の炭化水素を主体とし、沸点が２０℃以上であり、炭素数５の炭化水素以外の発泡剤を含んでいてもよい。
この発泡剤は、炭素数５の炭化水素の１種又は２種以上であることが好ましく、その中でもイソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物であることが好ましい。
　この発泡剤の添加量は、樹脂１００質量部に対し３～８質量部の範囲が好ましく、４～７質量部の範囲がより好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡核剤としてポリスチレン系樹脂の屈折率に対し±０．０８以下、好ましくは０．０６以下、より好ましくは０．０４以下の屈折率を有する無機材料粉末を１．０質量部以下の量含有することが好ましく、０．０５～０．８質量部の範囲がより好ましく、０．１～０．５質量部の範囲が更に好ましい。ポリスチレン系樹脂の屈折率に対し±０．０８以下の屈折率を有する無機材料粉末としては、タルク、マイカ、珪酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられ、これらの中でもタルクが好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、前記発泡剤及び前記発泡核剤の他に、物性を損なわない範囲内において、結合防止剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤を添加してもよい。また、ジンクステアレート等の粉末状金属石鹸類を前記発泡性ポリスチレン樹脂粒子の表面に塗布しておけば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の予備発泡工程においてポリスチレン系樹脂予備発泡粒子同士の結合を減少させることができて好ましい。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、嵩密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．６０ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましく、０．６２ｇ／ｃｍ^３以上であることがさらに好ましい。嵩密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３未満であると、樹脂粒子中に気泡が多く存在する可能性がある。その結果、発泡を生じたことで樹脂粒子の嵩密度が低くなり、一定質量の体積が増えることで保管や搬送に余分なスペースを要するという問題や、発泡を生じたことで樹脂粒子が割れたり崩れ易くなるという問題や、製造された発泡成形体の機械強度が悪くなる問題、及びビーズライフが短いため長期の保管が困難になるという問題を生じる可能性がある。

　なお、本実施形態において、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の嵩密度とは、ＪＩＳ　Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定された嵩密度を指す。
　予備発泡粒子の嵩密度の測定方法は以下の通りである。　
メスシリンダに発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を５００ｃｍ^３の目盛りまで充填する。但し、メスシリンダを水平方向から目視し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が一粒でも５００ｃｍ^３の目盛りに達していれば、充填を終了する。次に、メスシリンダ内に充填した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の質量を小数点以下２位の有効数字で秤量し、その質量をＷ（ｇ）とする。次式により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の嵩密度を算出する。
　嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｗ／５００

　本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、樹脂粒子中に気泡が少なく、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下を示すものなので、従来の溶融押出法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子と比べて嵩密度が高い。その結果、一定質量の体積が少なくなるため、コンパクトに保管でき、搬送も容易となる。
　また、本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、樹脂粒子中に気泡が少ないため、強度に優れ、割れや崩れを生じ難い利点がある。
　また、本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、加熱して予備発泡する際に、均一に発泡することで、粒径や嵩密度が均一な予備発泡粒子が得られる。その結果、この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を型内発泡成形して得られた発泡成形体は、強度に優れたものとなる。
　また、本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡剤の逸散が緩やかであるため、ビーズライフが長くなり、長期の保管が可能となる。

　次に、図面を参照して本発明に係る発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法の実施形態を説明する。
　この製造方法は、ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂を加圧された冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ることを特徴とする。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に用いられる発泡剤は、特に限定されないが、例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、メタノール、エタノール等の各種アルコール類、炭酸ガス、窒素、水等が使用可能である。この内、脂肪族炭化水素が好適であり、更には、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン単独もしくはこれらの混合物がより好適である。また、炭素数５の炭化水素であるノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン単独もしくはこれらの混合物が特に好適である。その中でもイソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物であることが好ましい。また、前記炭素数５の炭化水素を主体とし、沸点が２０℃以上であり、炭素数５の炭化水素以外の発泡剤（例えばノルマルブタン、イソブタン、プロパン、炭酸ガス等）を含んでいてもよい。
　この発泡剤の添加量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し２～１５質量部の範囲が好ましく、３～８質量部の範囲がより好ましく、４～７質量部の範囲が特に好ましい。
　また、発泡核剤としては、ポリスチレン系樹脂の屈折率に対し±０．０８以下、好ましくは０．０６以下、より好ましくは０．０４以下の屈折率を有する無機材料粉末、例えばタルクを、樹脂１００質量部に対し１．０質量部以下、好ましくは０．０５～０．８質量部の範囲、より好ましくは０．１～０．５質量部の範囲で添加することが望ましい。

　図１は、この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図である。本例の製造装置は、樹脂供給装置としての押出機１と、押出機１の先端に取り付けられた多数の小孔を有するダイ２と、押出機１内に樹脂原料等を投入する原料供給ホッパー３と、押出機１内の溶融樹脂に発泡剤供給口５を通して発泡剤を圧入する高圧ポンプ４と、ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面に加圧冷却水を接触させるように設けられ、室内に加圧冷却水が循環供給されるカッティング室７と、ダイ２の小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッティング室７内に回転可能に設けられたカッター６と、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して運ばれる発泡性樹脂粒子を冷却水と分離すると共に脱水乾燥して発泡性樹脂粒子を得る固液分離機能付き脱水乾燥機１０と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて分離された冷却水を溜める水槽８と、この水槽８内の冷却水をカッティング室７に送る高圧ポンプ９と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて脱水乾燥された発泡性樹脂粒子を貯留する貯留容器１１とを備えている。

　この製造方法では、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂を加圧された冷却媒体中に押出すことから、少なくともカッティング室７内を加圧雰囲気に保持する必要がある。本例示にあっては、冷却水の循環流路のうち、高圧ポンプ９の吐出側からカッティング室７を通り、固液分離機能付き脱水乾燥機１０の入口側に到る部分において、冷却水の圧力を０．４ＭＰａ以上に保持しているが、これに限定されず、循環流路全体を加圧する構成としてもよい。

　図１に示す製造装置を用い、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造するには、まず、原料のポリスチレン系樹脂、発泡核剤、必要に応じて添加される難燃剤などの所望の添加剤を秤量し、原料供給ホッパー３から押出機１内に投入する。原料のポリスチレン系樹脂は、ペレット状や顆粒状にして事前に良く混合してから１つの原料供給ホッパーから投入してもよいし、あるいは例えば複数のロットを用いる場合は各ロットごとに供給量を調整した複数の原料供給ホッパーから投入し、押出機内でそれらを混合してもよい。また、複数のロットのリサイクル原料を組み合わせて使用する場合には、複数のロットの原料を事前に良く混合し、磁気選別や篩分け、比重選別、送風選別などの適当な選別手段により異物を除去しておくことが好ましい。

　押出機１内にポリスチレン系樹脂、発泡核剤、その他の添加剤を供給後、樹脂を加熱溶融し、その溶融樹脂をダイ２側に移送しながら、発泡剤供給口５から高圧ポンプ４によって発泡剤を圧入して溶融樹脂に発泡剤を混合し、押出機１内に必要に応じて設けられる異物除去用のスクリーンを通して、溶融物をさらに混練しながら先端側に移動させ、発泡剤を添加した溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出す。

　ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面は、室内に冷却水が循環供給されるカッティング室７内に配置され、且つカッティング室７内には、ダイ２の小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッター６が回転可能に設けられている。前記冷却水の循環流路のうち、高圧ポンプ９の吐出側からカッティング室７を通り、固液分離機能付き脱水乾燥機１０の入口側に到る部分において、冷却水は０．４ＭＰａ以上に加圧されており、発泡剤添加済みの溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出すと、溶融物は加圧水中に押出され、その圧力によって発泡が抑制された状態で粒状に切断され、加圧水と接触して急冷され、発泡が抑えられたまま固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子となる。前記加圧水の圧力が０．４ＭＰａ未満であると、溶融樹脂を冷却水中に押し出し、切断し、樹脂が完全に固化するまでに発泡を生じ易くなり、白度が高く嵩密度が低い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子となる可能性がある。加圧水の圧力は、０．６ＭＰａ以上が好ましく、０．６～１．７ＭＰａの範囲とすることがより好ましい。

　形成された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して固液分離機能付き脱水乾燥機１０に運ばれ、ここで発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を冷却水と分離すると共に脱水乾燥する。乾燥された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、貯留容器１１に貯留される。

　この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法では、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂を加圧された冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ている。そのため、前述した通り従来品と比べて優れた効果を有する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を効率よく製造することができる。

　本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、発泡樹脂成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、水蒸気加熱等により加熱して予備発泡し、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子（以下、予備発泡粒子と記す）とする。この予備発泡粒子は、製造するべきポリスチレン系樹脂発泡成形体（以下、発泡成形体と記す）の密度と同等の嵩密度となるように予備発泡される。本実施形態において、その嵩密度は限定されないが、通常は０．０１０～０．１０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とし、０．０１５～０．０５０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とするのが好ましい。

　なお、本実施形態において予備発泡粒子の嵩密度とは、ＪＩＳ　Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定されたものをいう。
　予備発泡粒子の嵩密度の測定方法は以下の通りである。
　メスシリンダに予備発泡粒子を５００ｃｍ^３の目盛りまで充填する。但し、メスシリンダを水平方向から目視し、予備発泡粒子が一粒でも５００ｃｍ^３の目盛りに達していれば、充填を終了する。次に、メスシリンダ内に充填した予備発泡粒子の質量を小数点以下２位の有効数字で秤量し、その質量をＷ（ｇ）とする。次式により予備発泡粒子の嵩密度を算出する。
　嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｗ／５００

　本実施形態のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子は、前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱して予備発泡させて得られたものである。そしてり、このポリスチレン系樹脂予備発泡粒子が予備発泡時に均一に発泡することで、粒径や嵩密度が均一な予備発泡粒子が得られるため、このポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて型内発泡成形して得られた発泡成形体は、強度に優れたものとなる。

　発泡樹脂成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、水蒸気加熱等により加熱して型内発泡成形し、発泡成形体を製造する。
　この発泡成形体の密度は特に限定されないが、通常は０．０１０～０．１０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とし、０．０１５～０．０５０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とするのが好ましい。

　なお、本実施形態において発泡成形体の密度とは、ＪＩＳ　Ｋ７１２２：１９９９「発泡プラスチック及びゴム－見掛け密度の測定」記載の方法で測定した発泡成形体密度のことである。
　発泡成形体の密度の測定方法は以下の通りである。
　５０ｃｍ^３以上（半硬質および軟質材料の場合は１００ｃｍ^３以上）の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量を測定し、次式により算出する。
　密度（ｇ／ｃｍ^３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ^３）
　なお、前記測定用試験片は、成形後７２時間以上経過した試料から切り取り、２３℃±２℃×５０％±５％または２７℃±２℃×６５％±５％の雰囲気条件に１６時間以上放置したものである。

［実施例１０］
（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造）
　ポリスチレン樹脂（東洋スチレン社製、商品名「ＨＲＭ１０Ｎ」）１００質量部に対し、微粉末タルク０．３質量部を加え、これらを口径９０ｍｍの単軸押出機に、時間当たり１３０ｋｇで連続供給した。押出機内温度としては、最高温度２１０℃に設定し、樹脂を溶融させた後、発泡剤として樹脂１００質量部に対して７質量部のペンタン（イソペンタン：ノルマルペンタン＝２０：８０（質量比））を押出機の途中から圧入した。押出機内で樹脂と発泡剤を混練するとともに冷却し、押出機先端部での樹脂温度を１７０℃、ダイの樹脂導入部の圧力を１５ＭＰａに保持して、直径０．６ｍｍでランド長さ２．５ｍｍの小孔が２００個配置されたダイより、このダイの吐出側に連結され４０℃の水が循環し、水圧１．２ＭＰａに設定されたカッティング室内に、発泡剤含有溶融樹脂を押し出すと同時に、円周方向に１０枚の刃を有する高速回転カッターにて押出物を切断した。切断した粒子を循環水で冷却しながら、粒子分離器に搬送し、粒子を循環水と分離した。さらに、捕集した粒子を脱水・乾燥してペンタン含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、変形、ヒゲ等の発生もなく、ほぼ球体であり、平均粒径は約１．１ｍｍ、嵩密度は０．６４であった。
　得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、ポリエチレングリコール０．０３質量部、ステアリン酸亜鉛０．１５質量部、ステアリン酸モノグリセライド０．０５質量部、ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド０．０５質量部を発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の表面全面に均一に被覆した。

（発泡成形体の製造）
　前記の通り製造した、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を１５℃の保冷庫中に入れ、７２時間に亘って放置した。その後、円筒型バッチ式予備発泡機に供給して、吹き込み圧０．０５ＭＰａの水蒸気により加熱し、予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、嵩密度０．０１６６ｇ／ｃｍ^３（嵩発泡倍数６０倍）であった。
　続いて、得られた予備発泡粒子を室温雰囲気下、２４時間に亘って放置した後、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状のキャビティを有する成形型内に予備発泡粒子を充填し、その後、成形型のキャビティ内を水蒸気でゲージ圧０．０８ＭＰａの圧力で２０秒間に亘って加熱し、その後、成形型のキャビティ内の圧力が０．０１ＭＰａになるまで冷却し、その後成形型を開き、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状の発泡成形体を取り出した。
　得られた発泡成形体は、密度０．０１６６ｇ／ｃｍ^３（発泡倍数６０倍）であった。

　前記の通り製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子について、白度の測定、嵩密度の測定、ビーズライフの評価及びＣｖ値による発泡バラツキの評価を行った。白度の測定及び嵩密度の測定では、前述したそれぞれの測定方法に記載した通り測定を行った。また、ビーズライフの評価及びＣｖ値による発泡バラツキの評価については下記の測定・評価方法に従って行った。
　また、前記の通り製造した発泡成形体について、曲げ強度の評価を行った。測定方法と評価基準は下記の通りとした。
　さらに、これらの各測定・評価の結果から、総合判定を行った。その判定基準は下記＜総合判定＞の通りとした。その結果を表３に記す。

　ここで、ビーズライフの評価は、以下のように行なった。
　実施例（及び比較例）で得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を１５℃の保冷庫に１ヶ月間保管した後、これを円筒型バッチ式予備発泡機に供給して、吹き込み蒸気圧０．０５ＭＰａの水蒸気により２分間に亘って加熱し、得られた予備発泡粒子の嵩発泡倍数を測定し、次の評価基準に照らし、ビーズライフの評価を行った。
　特に良好（◎）：嵩発泡倍数５５倍以上の場合
　良好　　（○）：嵩発泡倍数４５倍以上５５倍未満の場合
　不良　　（×）：嵩発泡倍数４５倍未満の場合

　また、実施例（及び比較例）で得られた予備発泡粒子について、Ｃｖ値による発泡バラツキを評価した。Ｃｖ値による発泡バラツキの評価は、以下のように行なった。
予備発泡粒子における粒度分布の変動係数Ｃｖ値は、予備発泡粒子の粒子径の標準偏差を予備発泡粒子の平均粒子径で除したものであり、下記式により算出される。
　予備発泡粒子における粒度分布の変動係数Ｃｖ値＝標準偏差／平均粒子径
　ここで、粒径分布の変動係数Ｃｖ値は、上述のように、分級後の粒子の平均粒子径と標準偏差とから算出され、先ず、粒子の平均粒子径の測定方法としては、始めに、ＪＩＳに規定された異なる目開きを有する複数種類の篩（目開き８．００ｍｍ、目開き６．７０ｍｍ、目開き５．６０ｍｍ、目開き４．７５ｍｍ、目開き４．００ｍｍ、目開き３．３５ｍｍ、目開き２．８０ｍｍ、目開き２．３６ｍｍ、目開き２．００ｍｍ、目開き、１．７０ｍｍ、目開き１．４０ｍｍ、目開き１．１８ｍｍ、目開き１．００ｍｍ）を用意し、予備発泡粒子１０ｇを、目開きが大きな篩から小さな篩となるように篩でふるう。すると、粒子は、各粒子の粒径に応じて、目開きが所定大きさである篩上で通過することができなくなり、各篩上に残った状態となる。
　そして、各篩上に残った粒子の平均粒子径を、その篩の目開きの大きさをもとにして決め、例えば、目開きが３．３５ｍｍの篩上に残った粒子の平均粒子径を３．６７５ｍｍとする。
　なお、各篩上に残った樹脂粒子の平均粒子径は、この篩の目開きと篩の次に大きな目開きを有する篩の目開きとの相加平均値とした。目開きが３．３５ｍｍの篩の場合には、この篩の次に大きな目開きを有するＪＩＳで規定されている篩の目開きが４．００ｍｍであるので、この篩の目開き４．００ｍｍとの相加平均値を採用した。
　次に、篩上に残った粒子の質量Ｗを各篩ごとに測定し、篩上に残った粒子の、総粒子に対する質量比率Ｒ（質量％）を篩ごとに算出し、各篩毎に、粒子の平均粒子径Ｄに粒子の質量比率Ｒを乗じた値を算出し、その値の総和を粒子の平均粒子径とする。
　予備発泡粒子の平均粒子径
　　＝Σ（各篩上の粒子の平均粒子径Ｄ×粒子の質量比率Ｒ）
　又、予備発泡粒子の標準偏差は、上述した予備発泡粒子の平均粒子径の測定要領において得られた各篩毎の粒子の平均粒子径Ｄと、この篩上に残った粒子の総粒子に対する質量比率Ｒ（質量％）をもとにして算出されたものをいう。
　このようにしてＣｖ値を求め、次の評価基準に照らし、評価した。
　良好（○）：Ｃｖ値が０．０５以下の場合
　不良（×）：Ｃｖ値が０．０５を超えた場合

　また、曲げ強度の評価は、以下のように行なった。
　実施例（及び比較例）で得られた発泡成形体について、ＪＩＳ　Ａ９５１１：２００６「発泡プラスチック保温材」記載の方法に準じて曲げ強度を測定した。
　すなわち、テンシロン万能試験機ＵＣＴ－１０Ｔ（オリエンテック社製）を用い、試験体サイズは７５ｍｍ×３００ｍｍ×５０ｍｍとし、圧縮速度を１０ｍｍ／ｍｉｎ、先端治具は加圧くさび１０Ｒ、支持台１０Ｒで、支点間距離２００ｍｍの条件として測定し、次式にて曲げ強度を算出した。試験片の数は３個とし、その平均値を求めた。
　曲げ強度（ＭＰａ）＝３ＦＬ／２ｂｈ^２
［ここで、Ｆは曲げ最大荷重（Ｎ）を表し、Ｌは支点間距離（ｍｍ）を表し、ｂは試験片の幅（ｍｍ）を表し、ｈは試験片の厚み（ｍｍ）を表す。］
　このようにして曲げ強度の平均値を求め、次の評価基準に照らし、強度を評価した。
　特に良好（◎）：曲げ強度が０．２５ＭＰａ以上の場合
　良好　　（○）：曲げ強度が０．２３ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ未満の場合
　不良　　（×）：曲げ強度が０．２３ＭＰａ未満の場合

　そして、前述したビーズライフの評価、Ｃｖ値による発泡バラツキの評価及び曲げ強度の評価の評価結果をもとに、次の判定基準に照らし、総合判定した。
　特に良好（◎）：不良（×）が無く、特に良好（◎）が２つ以上の場合
　良好　　（○）：不良（×）が無く、特に良好が１つの場合
　不良　　（×）：不良が１つ以上ある場合

［実施例１１］
　水圧を１．７ＭＰａとしたこと以外は、実施例１０と同様に行った。結果を表３に記す。

［実施例１２］
　水圧を０．７ＭＰａとしたこと以外は、実施例１０と同様に行った。結果を表３に記す。

［比較例４］
　水圧を０．１ＭＰａとしたこと以外は、実施例１０と同様に行った。結果を表３に記す。

［比較例５］
　発泡剤をブタン（イソブタン：ノルマルブタン＝３０：７０（質量比））とし、水圧を１．７ＭＰａとしたこと以外は、実施例１０と同様に行った。結果を表３に記す。

　表３の結果から、本発明に係る実施例１０～１２では、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、白度が６２～７２と低く、透明性が有り、嵩密度が０．６１～０．６５ｇ／ｃｍ^３と高い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が得られた。実施例１～３で得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子はビーズライフの評価が特に良好であり、長期間保管が可能であった。また実施例１～３ではＣｖ値が小さく、粒度分布のバラツキが小さく、均一な粒度のものが得られた。さらに、実施例１～３で得られた発泡成形体は、曲げ強度が高くなり、高発泡倍数（６０倍）でも良好な強度が得られた。特に、実施例１０，１１の発泡成形体は、曲げ強度が特に良好であった。

　一方、比較例４は、実施例１０～１２の場合よりも水圧を下げた結果、得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は白度が７８と本発明の白度の基準（７５以下）を超え、また嵩密度が０．５２ｇ／ｃｍ^３と低くなり、白色で軽い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が得られた。比較例４ではＣｖ値が大きくなり、粒径のバラツキが見られた。さらに、比較例１で得られた発泡成形体は曲げ強度が低くなり、総合判定は不良（×）となった。
　また、発泡剤としてブタンを用いた比較例５では、水圧を１．７ＭＰａと高くしたにもかかわらず、得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は白度が８１と本発明の白度の基準（７５以下）を超え、また嵩密度が０．３５ｇ／ｃｍ^３と低くなり、白色で軽い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が得られた。この比較例５で得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ビーズライフが不良（×）となり、長期間の保管はできなかった。またＣｖ値が大きくなり、粒径のバラツキが見られ、総合判定は不良（×）となった。

　本発明は、高い発泡倍数であっても曲げ強度、圧縮強度、耐衝撃性などの機械強度に優れたポリスチレン系樹脂発泡成形体が得られる気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に関する。本発明のポリスチレン系樹脂発泡成形体は、断熱材や梱包材などの各種用途に使用できる。

　また、本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体などの熱可塑性樹脂発泡成形体の製造に用いる熱可塑性樹脂予備発泡粒子とその製造方法に関し、さらに詳細には、溶融した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔から水などの冷却媒体中に押出し、直後に切断して樹脂粒子を製造する、いわゆる溶融押出法による発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造プロセスにおいて、切断した樹脂粒子を冷却媒体中で発泡させ、発泡成形体の製造に用いる熱可塑性樹脂予備発泡粒子を直接製造する技術に関する。
　本発明によれば、発泡成形体の製造に用いる熱可塑性樹脂予備発泡粒子を溶融押出法によって直接製造することができるので、発泡性樹脂粒子を製造しそれを加熱して予備発泡粒子を得る従来法と比較して、より少ない工程で発泡成形体を製造でき、発泡成形体の生産効率が高くなり、また発泡性樹脂粒子の保管スペースを削減できる利点がある。本発明方法により得られた熱可塑性樹脂予備発泡粒子は球状ないし略球状であり、柱状をなす予備発泡粒子と比べて成形型のキャビティ内への充填性が良好であり、キャビティ内に隙間無く充填可能であり、また型内発泡成形時に発泡粒子同士の融着が良好に行われ、強度に優れた発泡成形体を得ることができる。
　また、本発明は、溶融押出法により製造される発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、強度に優れた発泡成形体が得られ、且つ発泡性樹脂粒子からの発泡剤の逸散が穏やかでビーズライフの長い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供する。

　１…押出機（樹脂供給装置）、２…ダイ、３…原料供給ホッパー、４…高圧ポンプ、５…発泡剤供給口、６…カッター、７…カッティング室、８…水槽、９…高圧ポンプ、１０…固液分離機能付き脱水乾燥機、１１…貯留容器。

Claims

　ポリスチレン系樹脂粒子中に発泡剤と気泡とを含む気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子であって、
　気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の中心を通る断面の粒子表面から２００μｍを除く断面に存在する気泡数をｎ個／ｍｍ^２、嵩密度をρｇ／ｃｍ^３とするとき、式（１）
　Ｎ＝ｎ÷（１／ρ）　・・・（１）
で算出されるＮ値が４００以上である気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　前記Ｎ値が４００～２０００の範囲内である請求項１に記載の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ^３以上である請求項１又は２に記載の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　樹脂供給装置内でポリスチレン系樹脂に発泡剤と発泡核剤を添加、混練し、発泡剤含有溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る方法において、
　発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が冷却固化する前に粒子内で微発泡させ、樹脂粒子の中心を通る断面の粒子表面から２００μｍを除く断面に存在する気泡数をｎ個／ｍｍ^２、嵩密度をρｇ／ｃｍ^３とするとき、式（１）
　Ｎ＝ｎ÷（１／ρ）　・・・（１）
で算出されるＮ値が４００以上である気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　前記Ｎ値が４００～２０００の範囲内である請求項４に記載の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ^３以上である請求項４又は５に記載の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　前記発泡核剤として、無機粉末又は化学発泡剤をベース樹脂中に均一に分散させたマスターバッチ型発泡核剤を用いる請求項４～６のいずれか１項に記載の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱して得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子。
　請求項８に記載のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し加熱し型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の気泡含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を成形型のキャビティ内に充填し加熱し型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体。
　熱可塑性樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有熱可塑性樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出して直後に切断し、冷却媒体中で発泡させて嵩発泡倍数１．６倍以上の熱可塑性樹脂予備発泡粒子とし、次いで前記冷却媒体中から前記発泡粒子を分離して熱可塑性樹脂予備発泡粒子を得る熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法。
　前記熱可塑性樹脂予備発泡粒子の嵩発泡倍数が１．６～５０倍の範囲内である請求項１１に記載の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法。
　前記発泡剤含有熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、発泡剤を１～１０質量部含有する請求項１１又は１２に記載の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法。
　発泡剤が、イソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物である請求項１１～１３のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法。
　前記熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂である請求項１１～１４のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法。
　請求項１１～１５のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られた熱可塑性樹脂予備発泡粒子。
　請求項１１～１５のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られた熱可塑性樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、加熱して型内発泡成形することによって熱可塑性樹脂発泡成形体を得ることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。
　請求項１７に記載の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法により得られた熱可塑性樹脂発泡成形体。
　ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂をダイの小孔を通して押出し、冷却及び切断して得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、
　積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡核剤としてポリスチレン系樹脂の屈折率に対し±０．０８以下の屈折率を有する無機材料粉末を１．０質量部以下の量含有する請求項１９に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　嵩密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３以上である請求項１９又は２０に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡剤を２～１５質量部含有してなる請求項１９～２１のいずれか１項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　発泡剤が、イソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物である請求項１９～２２のいずれか１項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
　ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを樹脂供給装置内で溶融混練し、溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂をダイの小孔を通して冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る製造方法において、
　溶融した発泡剤含有ポリスチレン系樹脂を加圧された冷却媒体中に押出し、冷却及び切断して、積分球方式色差計にて測定した白度が７５以下である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡核剤としてポリスチレン系樹脂の屈折率に対し±０．０８以下の屈折率を有する無機材料粉末を１．０質量部以下の量添加する請求項２４に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　嵩密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３以上である発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る請求項２４又は２５に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し、発泡剤を２～１５質量部含有させる請求項２４～２６のいずれか１項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　発泡剤が、イソペンタンとノルマルペンタンとの一方又は両方の混合物である請求項２４～２７のいずれか１項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。
　請求項１９～２３のいずれか１項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱発泡させて得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子。
　請求項２９に記載のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填して加熱し、型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体。