WO2023162647A1 - 発泡性樹脂粒子、その製造方法、発泡粒子および発泡成形体 - Google Patents

発泡性樹脂粒子、その製造方法、発泡粒子および発泡成形体 Download PDF

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WO2023162647A1
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WO
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hydroxyethyl
hydroxyalkylamine
expandable resin
resin particles
salt
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PCT/JP2023/003724
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敦士 飯田
基理人 鈴木
太郎 木口
Original Assignee
株式会社カネカ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/224Surface treatment

Definitions

  • the present invention relates to expandable resin particles, methods for producing the same, expanded particles, and expanded molded articles.
  • Expandable polystyrene resin particles are well known as expandable resin particles. Expandable polystyrene resin particles are generally widely used because they can be easily formed into molded articles by in-mold foam molding and are inexpensive.
  • the expandable polystyrene resin particles have high electrical insulation, they are characterized by being easily electrified by friction.
  • a cushioning material with a low charge amount is used from the viewpoint of preventing dust from entering the precision parts. requested. Therefore, polystyrene-based resin expanded particles having antistatic properties have been developed.
  • Patent Document 1 proposes low-charge expandable styrene-based resin particles, expanded particles, and expanded molded articles containing N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine.
  • Patent Document 2 two types of N-hydroxyethyl-N-2- Expandable thermoplastic resin particles surface-coated with a salt of hydroxyalkylamine have been proposed.
  • the expandable resin particles, expanded particles, and expanded molded articles obtained by the above-mentioned conventional techniques exhibit antistatic properties
  • the above-mentioned documents do not describe any antibacterial properties.
  • the foamed particles need to have good fluidity, for example, in order to be transported by pneumatic transportation or to be moved in pipes.
  • One embodiment of the present invention provides a foamed molded article with excellent antibacterial properties, a novel expandable resin particle that can provide expanded beads with excellent antibacterial properties and fluidity, a foamed molded article with excellent antibacterial properties, and antibacterial properties and fluidity.
  • An object of the present invention is to provide expanded beads having excellent properties.
  • the present inventors have found that the base resin, which is a styrene resin, and a foaming agent, are coated on the surface with N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxy
  • the present inventors have found that expandable resin particles containing a predetermined amount of ethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt can solve the above problems, and have completed the present invention.
  • the expandable resin particles according to one embodiment of the present invention include the following configuration.
  • Expandable resin particles containing a base resin and a blowing agent wherein the base resin contains a styrene-based resin, and the surface of the expandable resin particles has N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkyl It contains an amine and an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, and the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is It is 0.2 to 2.8 parts by weight, and the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is 0.002 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the expandable resin particles. ⁇ 0.013 parts by weight of expandable resin particles.
  • a method for producing expandable resin particles according to an embodiment of the present invention includes the following configuration.
  • -hydroxyalkylamine salt the base resin includes a styrene resin
  • the amount of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine applied is the same as the expandable resin particle body 100.
  • the amount of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt applied is 0.2 parts by weight to 2.8 parts by weight based on 100 parts by weight of the expandable resin particles. and 0.002 to 0.013 parts by weight.
  • a novel expandable resin particle capable of providing a foamed molded article having excellent antibacterial properties, expanded beads having excellent antibacterial properties and fluidity, a foamed molded article having excellent antibacterial properties, and antibacterial properties And it is effective in being able to provide expanded beads having excellent fluidity.
  • the polymerization mode of the copolymer is not particularly limited, and may be a random copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer. good.
  • Patent Documents 1 and 2 use N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine or N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine to exhibit antistatic performance. It is a technique of incorporating an amine salt into expandable resin particles, and Patent Documents 1 and 2 do not describe any antibacterial properties. In the course of studying the use of these antistatic agents, the present inventors found that, surprisingly, the antibacterial properties of the foamed molded product, which is not exhibited when each of these antistatic agents is applied alone to the expandable resin particles, was found to be It was newly discovered that when used in combination at a predetermined content, it greatly improves.
  • the present inventors have newly found that expanded beads obtained from expandable resin particles containing both of them in a predetermined content have excellent fluidity. Based on this knowledge, the present inventors have found that a base resin that is a styrene resin and a foaming agent are included, and that the surface has N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2- According to the expandable resin particles containing a predetermined amount of hydroxyalkylamine salt, novel expandable resin particles that can provide foamed molded articles with excellent antibacterial properties and expanded beads with excellent antibacterial properties and fluidity. The present inventors have found that they can provide an excellent expanded molded article and expanded beads with excellent fluidity, and have completed the present invention.
  • An expandable resin particle according to one embodiment of the present invention is an expandable resin particle containing a base resin and a blowing agent, wherein the base resin contains a styrene-based resin, and the expandable resin particle contains: The surface contains N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, and the content of said N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is 0.2 parts by weight to 2.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main body of the expandable resin particles, and the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is It is 0.002 to 0.013 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main particles.
  • the expandable resin particles according to one embodiment of the present invention have the above-described configuration, and therefore have the advantage of being able to provide foamed molded articles with excellent antibacterial properties and expanded beads with excellent antibacterial properties and fluidity. More specifically, since the expandable resin particles according to one embodiment of the present invention have the configuration described above, they can provide expanded beads with excellent antibacterial properties and fluidity, and the expanded beads can be foam-molded with excellent antibacterial properties. I can provide my body. Moreover, since the expandable resin particles according to one embodiment of the present invention have the above-described structure, they have the advantage of being able to provide a foam molded article that is excellent not only in antibacterial properties but also in fusion bondability.
  • the expandable resin particles themselves according to one embodiment of the present invention also have the advantage of being excellent in antibacterial properties and fluidity.
  • the expandable resin particles, expanded beads, and expanded molded article according to one embodiment of the present invention are also excellent in antiviral properties.
  • the fluidity of the foamed particles and methods for evaluating the antibacterial properties, antiviral properties, and fusion bonding properties of the foamed molded product will be described in detail in later Examples.
  • the surface does not contain N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine, N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, and other external additives described later.
  • expandable resin particles are sometimes referred to as “expandable resin particle bodies", and the surfaces thereof are coated with N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine, N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts, and optionally Accordingly, expandable resin particles containing other external additives described later may be referred to as "expandable resin particles".
  • particles obtained by expanding expandable resin particles may be referred to as “expanded particles”
  • molded articles obtained by molding the expanded particles may be referred to as “expanded molded articles”. be.
  • the expandable resin particle body according to one embodiment of the present invention may be referred to as “the present expandable resin particle body”
  • the expandable resin particle body according to one embodiment of the present invention may be referred to as “the present expandable resin particles”
  • the expanded beads according to one embodiment of the present invention may be referred to as “the present expanded beads”
  • the foam molding according to one embodiment of the present invention “Body” may be referred to as "this foam molded article”.
  • containing N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt on the surface of the expandable resin particles means (i) foaming
  • the total amount of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt contained in the expandable resin particles forms a layer on the surface of the expandable resin particles.
  • the total amount of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt contained in the expandable resin particles is the surface layer portion of the main body of the expandable resin particles; or (iii) out of the total amount of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt contained in the expandable resin particles part of which forms a layer on the surface of the expandable resin particle body, and the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt out of the total amount The remaining part of the is impregnated into the surface layer of the expandable resin particle body.
  • Embodiments in which the surfaces of expandable resin particles contain N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt include the above-described (i) to (iii). (i) N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2- It is more preferable that the entire amount together with the hydroxyalkylamine salt forms a layer on the surface of the expandable resin particle body.
  • the present expandable resin particle body contains a base resin and a foaming agent.
  • the main body of the expandable resin particles may contain other additives described later, if necessary.
  • the base resin contains a styrenic resin.
  • styrene-based resin refers to a resin mainly containing styrene units as structural units.
  • a "styrene unit” is a structural unit derived from a styrene monomer.
  • "mainly containing styrene units as structural units” means that the number of styrene units is 50% or more when the total number of structural units contained in the base resin is 100%.
  • the base resin may contain a resin other than a styrene-based resin as long as the effect of one embodiment of the present invention is not impaired.
  • the base resin may be a styrene homopolymer.
  • the base resin includes (a) a styrene monomer and (b) various monomers such as styrene derivatives, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylonitrile, dimethyl fumarate, and ethyl fumarate, or , divinylbenzene and alkylene glycol dimethacrylate.
  • the styrene derivatives include ⁇ -methylstyrene, paramethylstyrene, t-butylstyrene and chlorostyrene.
  • the base resin may be a copolymer of (a) a styrene monomer and one or more selected from (b) monomers.
  • the foaming agent contained in the present expandable resin particles is not particularly limited.
  • Specific examples of the foaming agent include (a) aliphatic hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, and neopentane; and (b) difluoroethane, volatile blowing agents such as fluorocarbons with zero ozone depletion potential, such as tetrafluoroethane; These foaming agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the content of the foaming agent in the present expandable resin particles is preferably 3 to 10 parts by weight, more preferably 4 to 8 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the base resin.
  • the content of the foaming agent is (a) 3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the base resin, it tends to be easy to obtain a desired expansion ratio, and (b) when it is 10 parts by weight or less, In some cases, it tends to be difficult for the main body of the expandable resin particles to agglomerate in the step of impregnating with the foaming agent.
  • the content of (a) the foaming agent is 4 parts by weight to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. 6 parts by weight is particularly preferred, and (b) the use of a combination of n-butane and isobutane as the blowing agent is particularly preferred.
  • Examples of the method for producing the present expandable resin particle body include a method of preparing (polymerizing) the base resin and then impregnating the obtained base resin with the foaming agent.
  • the method for preparing the base resin (method for polymerization) and the method for impregnating the foaming agent are both known production methods and are not particularly limited.
  • the seed suspension polymerization method is adopted as the method for preparing the base resin
  • the structural unit in the resin particle main body to be the seed that is, the structural unit contained in the seed
  • the expandable resin particle main body included as a building block.
  • the base resin may contain a trace amount of residual monomers.
  • the present inventor has surprisingly obtained a new finding that the residual styrene in the foam molded product has an antibacterial effect. Therefore, in one embodiment of the present invention, the amount of styrene remaining in the base resin is such that the styrene content in the foamed molded product obtained from the base resin is 100 ppm by weight relative to the foamed molded product.
  • the amount is preferably up to 3000 ppm, more preferably 500 ppm to 3000 ppm, even more preferably 1000 ppm to 3000 ppm, and particularly preferably 1000 ppm to 2000 ppm.
  • the present inventors have found that the growth of bacteria in the expandable resin particles, expanded beads, or foamed molded article is further reduced particularly when styrene remains in the foamed molded article in a range of 1000 ppm to 3000 ppm on a weight basis. A new finding was obtained.
  • the expandable resin particles, expanded beads, or expanded molded article according to one embodiment of the present invention exhibit antibacterial performance and antiviral performance regardless of the amount of residual styrene. That is, regardless of whether the content of residual styrene in the foam-molded product is within the above range, for example, even a foam-molded product with a reduced residual styrene content from the viewpoint of VOC or the like is one aspect of the present invention. According to the embodiment, antibacterial performance and antiviral performance can be exhibited.
  • An expandable resin particle according to one embodiment of the present invention contains N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt on the surface, and the N The content of -hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is 0.2 parts by weight to 2.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main body of the expandable resin particles, and the N-hydroxyethyl-N- The content of the 2-hydroxyalkylamine salt is 0.002 to 0.013 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the expandable resin particles.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and the “content of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt” respectively refer to "N-hydroxyethyl -N-2-hydroxyalkylamine” and "N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt” are mixtures of a plurality of compounds having different carbon numbers in the 2-hydroxyalkyl groups, the total of the mixture intended content.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt applied to the expandable resin particle body are substantially the entire amount of the expandable resin particle. It adheres to the main body and is contained in the expandable resin particles. That is, N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt act as external additives, and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and The N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt can also be called an external additive.
  • the content of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in the expandable resin particles is determined by the content of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine in the expandable resin particles. It can also be said to be the coating amount of -N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt.
  • the present expandable resin particles contain N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt on their surfaces, thereby exhibiting antibacterial and antiviral properties. It is possible to provide an expandable resin particle capable of providing an excellent foamed molded product, and an expanded particle having excellent antibacterial and antiviral properties and fluidity.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts exhibit antibacterial and antiviral properties in foamed molded products, for example.
  • amines and amine salts weaken the intermolecular interactions of substances that constitute the cell membranes and cell walls of fungi, and are thought to destroy the cell membranes and cell walls. That is, amines and amine salts interact with or bind to substances constituting bacterial cell membranes and cell walls, thereby inhibiting binding (intermolecular bonding) between substances constituting bacterial cell membranes and cell walls.
  • amines and amine salts disrupt the virus' outer membrane (capsid) or denature the proteins that form the capsid, rendering the virus ineffective. it is conceivable that. It should be noted that the present invention is not limited to this conjecture.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is not particularly limited, but more preferably has a 2-hydroxyalkyl group having 10 to 18 carbon atoms and one amino group and two hydroxyl groups in the molecule. It is N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine having a group.
  • the term "amino group” is meant to include an amino group in which a substituent is bonded to N of an amino group.
  • the impregnated region tends to be limited to the surface layer of the main body of the expandable resin particles. Therefore, the ratio of forming a layer on the surface of the expandable resin particle body is increased, and excellent antibacterial and antiviral properties are exhibited, which is preferable.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is a mixture of at least two N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamines selected from 2-hydroxyalkyl groups having 10 to 18 carbon atoms. There may be.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine has good processability by reducing the risk of worsening the fusion of the molded body, and has excellent antibacterial and antiviral properties.
  • the number of carbon atoms in the hydroxyalkyl group is more preferably 12-16, more preferably 14.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine preferably has a 2-hydroxyalkyl group with a carbon number of 10 to 16. , more preferably 10-13, more preferably 10-12.
  • the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine may be 0.2 to 2.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main body of the expandable resin particles. If the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is 0.2 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the main body of the expandable resin particles, the antibacterial and antiviral properties of the foamed molded product are obtained. 2.8 parts by weight or less is preferable because the expanded particles have excellent fluidity.
  • the present inventors found that when the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is 2.8 parts by weight or less, expanded particles obtained by expanding expandable resin particles The present inventors have newly discovered that in the process of forming a foamed molded article from the resin, the effect of fusing the expanded particles to each other is improved, and the fusion property of the expanded particles constituting the expanded molded article is improved.
  • the lower limit of the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is more preferably 0.3 parts by weight or more, still more preferably 0.4 parts by weight or more, and particularly preferably 0.5 parts by weight. Part by weight or more.
  • the upper limit of the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is more preferably 2.7 parts by weight or less, 2.6 parts by weight or less, 2.5 parts by weight or less, and 2.4 parts by weight.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is not particularly limited as long as it is a salt of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine. More preferably, the number of carbon atoms in the 2-hydroxyalkyl group is is 8 to 14 and has one amino group and two hydroxyl groups in the molecule.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt contains at least two N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts selected from 8 to 14 carbon atoms in the 2-hydroxyalkyl group. It may be a mixture.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt becomes more hydrophobic and thus less soluble in water. Therefore, the salt is less likely to be washed away by steam or the like during foaming and molding, and the salt tends to remain in the foamed molded product. As a result, the antibacterial effect of the foamed particles or molded article is improved (easier to develop).
  • the number of carbon atoms in the 2-hydroxyalkyl group is 14 or less, especially when the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is made into an aqueous solution, it does not precipitate, so that it can be uniformly distributed on the surfaces of the expandable resin particles. Since it can be applied, variations in antibacterial properties and antiviral properties among expandable resin particles and among expanded particles are reduced.
  • the lower limit of the number of carbon atoms in the 2-hydroxyalkyl group is more preferably 9 or more, more preferably 10 or more, and the number of carbon atoms in the 2-hydroxyalkyl group is The upper limit is more preferably 13 or less, still more preferably 12 or less.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in which the 2-hydroxyalkyl group has 10 carbon atoms and a 2-hydroxyalkyl group and a N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt having 12 carbon atoms, and a mixture thereof is particularly preferred.
  • the content ratio with the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in which the group has 12 carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 90:10 to 10:90, more preferably 70:30 to 30:70, more preferably 60:40 to 40:60, even more preferably 55:45 to 45:55, particularly preferably 52:48 to 48:52, Most preferred is 1:1 (50:50).
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt may be a salt of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine with any acid, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, Salts with nitric acid and the like can be mentioned.
  • any acid for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, Salts with nitric acid and the like can be mentioned.
  • these N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt may be 0.002 to 0.013 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main body of the expandable resin particles.
  • the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is 0.002 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the main body of the expandable resin particles, antibacterial and antiviral properties of the foamed molded product are obtained.
  • 0.013 parts by weight or less is preferable because the expanded particles have excellent fluidity.
  • the lower limit of the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is more preferably 0.003 parts by weight or more.
  • the upper limit of the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is more preferably 0.012 parts by weight or less, more preferably 0.011 parts by weight or less, and still more preferably 0.011 parts by weight or less. 010 parts by weight or less.
  • the expandable resin particles may optionally further contain other additives as long as the effects of one embodiment of the present invention are not impaired.
  • the other additives include solvents, plasticizers, cell control agents, nucleating agents, flame retardants, flame retardant aids, heat radiation inhibitors, pigments, dyes and monomer components.
  • the solvent preferably has a boiling point of 50°C or higher.
  • solvents include (a) aliphatic hydrocarbons having 6 or more carbon atoms such as hexane and heptane; (b) alicyclic hydrocarbons having 6 or more carbon atoms such as cyclohexane and cyclooctane; c) aromatic hydrocarbons having 6 or more carbon atoms such as toluene; These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the plasticizer may be added (used) during production (during polymerization) of the expandable resin particle body.
  • the plasticizer compounds generally used as plasticizers having a boiling point of 200° C. or higher are preferred.
  • the plasticizer for example, one of the above compounds may be used, or two or more thereof may be used in combination.
  • the cell control agent include (a) aliphatic bisamides such as methylenebisstearate amide and ethylenebisstearate amide; and (b) polyethylene wax.
  • aliphatic bisamides such as methylenebisstearate amide and ethylenebisstearate amide
  • polyethylene wax One type of these cell control agents may be used, or two or more types may be used in combination.
  • nucleating agent examples include methyl methacrylate copolymers, polyethylene wax, talc, fatty acid bisamides, ethylene-vinyl acetate copolymers, and the like.
  • fatty acid bisamides include methylenebisstearic acid amide, ethylenebisstearic acid amide, hexamethylenebispalmitic acid amide, and ethylenebisoleic acid amide. These nucleating agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the flame retardant include (a) halogenated aliphatic hydrocarbon compounds such as hexabromocyclododecane, tetrabromobutane and hexabromocyclohexane; (b) tetrabromobisphenol A and tetrabromobisphenol F; Brominated phenols such as 2,4,6-tribromophenol; (c) tetrabromobisphenol A-bis(2,3-dibromopropyl ether), tetrabromobisphenol A-bis(2,3-dibromo-2- methyl propyl ether), tetrabromobisphenol A-diglycidyl ether, brominated phenols such as 2,2-bis[4'-(2'',3''-dibromoalkoxy)-3',5'-dibromophenyl]-propane derivatives; and (d) brominated butadiene-vin
  • the flame retardant auxiliary include cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane, and the like.
  • Known flame retardant aids other than those described above can also be used as the flame retardant aid. These flame retardant aids may be used alone or in combination of two or more.
  • the other additives may be added to the expandable resin bead main body during production of the expandable resin bead main body.
  • the timing and/or addition method of adding these other additives to the expandable resin particle body is not particularly limited.
  • the present expandable resin particles have, in addition to N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, an antiblocking agent on the surfaces of the expandable resin particles.
  • Known external additives such as (for example, metal salts of higher fatty acids such as zinc stearate and magnesium stearate), antistatic agents, water repellents, and adhesion promoters are added to obtain the effect of one embodiment of the present invention. It may be further contained as long as it does not interfere.
  • the fusion promoter include castor wax (hydroxystearic acid triglyceride), sorbitan stearate, higher fatty acid triesters, diesters, monoesters, and sucrose esters, which are solid at room temperature.
  • the timing of adding (using) these other external additives is not particularly limited. Good fluidity is obtained when the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is added in the form of an aqueous solution and the other external additives are solid at room temperature. , the external additive and N-hydroxyethyl-N -2-Hydroxyalkylamines are preferably added. At this time, the order of addition of the external additive and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is not particularly limited, and they may be added simultaneously or either one may be added first. In the present specification, the term "external additive" refers to additives, particularly those contained on the surfaces of the expandable resin particles, in other words, those applied to the surfaces of the expandable resin particles. .
  • a method for producing expandable resin particles according to one embodiment of the present invention is a method for producing expandable resin particles containing a base resin and a blowing agent, wherein N-hydroxy A step of applying ethyl-N-2-hydroxyalkylamine and an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, wherein the base resin includes a styrene resin, and the N-hydroxyethyl-N
  • the coating amount of the -2-hydroxyalkylamine is 0.2 parts by weight to 2.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main body of the expandable resin particles, and the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine
  • the amount of salt to be applied is 0.002 to 0.013 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the expandable resin particles.
  • the term "coating" includes addition to the expandable resin particle body and mixing to cause the surface of the expandable resin particle to contain.
  • the base resin, the foaming agent, the surface of the expandable resin particle body, the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine, the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, and these The coating amount and the like are as described above.
  • a method for producing expandable resin particles according to an embodiment of the present invention comprises, for example, adding N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkyl to an expandable resin particle body.
  • a method of adding an amine salt and, if necessary, other external additives, and mixing the obtained mixture can be mentioned.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts, and other external additives are replaced by "N-hydroxyethyl-N-2- hydroxyalkylamines and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts, etc.”.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine, N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, and optionally other external additives is not particularly limited and may be added in any order.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine, N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts and other external additives may be added in a solid state and dissolved in any solvent. It may be added in the form of a diluted solution.
  • aqueous solution When adding N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine, N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, and optionally other external additives to the expandable resin particle body, aqueous solution
  • the expandable resin particles may be dried after adding the external additive in the state of , and then the solid external additive may be added.
  • the expandable resin particle body After applying N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in an aqueous solution state to the expandable resin particle body, the expandable resin particle body is dried, and then the dried expandable resin particle body is coated with , solid N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and other solid external additives may be added.
  • the amine salt By applying the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in the form of an aqueous solution, the amine salt can be applied uniformly. Further, after applying the aqueous amine salt solution, the body of the expandable resin particles is dried, and solid N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and other solid external additives are added. Thereby, the fluidity of the expandable resin particles and expanded beads to be obtained can be improved.
  • the external additive when adding an external additive in the form of an aqueous solution to the expandable resin particle body, the external additive may be added after dehydrating the expandable resin particle body obtained by the method described later, for example. You can add it inside.
  • external additives such as N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts can be added to the surfaces of the expandable resin particles. It is preferable to apply as evenly as possible. Therefore, when mixing the main body of the expandable resin particles with external additives such as N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salts, these external additives, More preferably, it is preferable to use a mixing device capable of uniformly mixing solid external additives.
  • the external additive added in the form of an aqueous solution is preferably added separately from the solid external additive and dried after the addition.
  • the mixing equipment include (a) mixers such as a super mixer, Nauta mixer, universal mixer, proshare mixer, apex mixer, Henschel mixer, and Roedige mixer; and (b) ribbon blender and tumbler type.
  • a blender such as a blender; Conditions such as mixing time in the mixing device may be adjusted in consideration of (a) mixing capacity; and (b) type and coating amount of external additive such as fatty acid glyceride.
  • the method for producing expandable resin particles according to one embodiment of the present invention may have the following configuration when solid N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is used: Mixing equipment Then, the main body of the expandable resin particles, the above-described amount (coating amount) of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt (and if necessary Other external additives) are added, and the expandable resin particle body, N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt (and if necessary and other external additives) to form N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt on the surface of the expandable resin particle body.
  • a method for producing expandable resin particles comprising a coating step (N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt coating step).
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt are added at the same time. You can either put them in separately.
  • the production method described above has the advantage of being able to provide novel expandable resin particles that can provide foamed molded articles with excellent antibacterial and antiviral properties, and expanded beads with excellent antibacterial, antiviral properties and fluidity.
  • an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in the form of an aqueous solution when using an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in the form of an aqueous solution, it has the following configuration.
  • a step of applying the aforementioned amount (coating amount) of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in the form of an aqueous solution to the main body of the expandable resin particles N-hydroxyethyl-N-2- hydroxyalkylamine salt coating step
  • drying step drying the expandable resin particle main body coated with the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt
  • a mixing device to which the powder dried in the drying step is placed.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is applied to the expandable resin particle body, and the above-mentioned amount (coating amount) of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine (and if necessary other external additives), and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt was applied to the expandable resin particle body and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine (and, if necessary, and other external additives) to form an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkyl and a step of applying an amine (N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine applying step).
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and other external additives added as necessary may be added simultaneously or separately.
  • the production method described above has the advantage of being able to provide novel expandable resin particles that can provide foamed molded articles with excellent antibacterial and antiviral properties, and expanded beads with excellent antibacterial, antiviral properties and fluidity.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2- The method is not particularly limited as long as it can apply the hydroxyalkylamine salt in the amount (coating amount) described above.
  • the expanded beads have the advantage of being excellent in antibacterial properties, antiviral properties, and fluidity, as well as being excellent in fusibility.
  • the present foamed beads have the above-described structure, they also have the advantage of being able to provide foamed molded articles having excellent antibacterial properties, antiviral properties, and fusion bonding properties.
  • a method for expanding the expandable resin particles for example, a conventional method is adopted, such as using a cylindrical pre-expansion device to heat the expandable resin particles using a heating medium such as steam to expand them.
  • a heating medium such as steam to expand them.
  • the device used for foaming the expandable resin particles and the conditions for foaming are not particularly limited, and may be appropriately set according to the composition of the expandable resin particles and/or the desired expansion ratio.
  • the expansion ratio of the present expanded beads is not particularly limited. It is particularly preferred to be between 1-fold and 65-fold.
  • the expansion ratio of the expanded beads is (a) 5 times or more, the expanded beads have the advantage of being able to provide a lightweight expanded molded article, and (b) when it is 80 times or less, the expanded beads are It has the advantage of being able to provide a foam molded article with excellent strength. Also, if it is 80 times or less, the concentration of the antibacterial agent per unit area of the expanded beads does not become too low, which is preferable.
  • a method for measuring the expansion ratio of the expanded beads will be described in detail in Examples below.
  • the present invention also includes a method for producing expanded particles.
  • a method for manufacturing expandable resin beads according to an embodiment of the present invention includes a step of manufacturing expandable resin beads by the method for manufacturing expandable resin beads described above, and a step of expanding the expandable resin beads.
  • foam molded product The foam molded article according to one embodiment of the present invention is the same as described in [3. Expanded Beads].
  • heating the expanded particles to cause expansion is sometimes referred to as "secondary expansion”.
  • the expanded molded article Since the expandable resin particles and the expanded particles have the above-described configuration, the expanded molded article has the advantage of being excellent in antibacterial, antiviral, and fusion bonding properties.
  • the method for molding the expanded beads is not particularly limited, and for example, a normal method such as an in-mold foam molding method can be adopted.
  • the in-mold foam molding method involves filling a mold with foamed beads, blowing a heating medium such as steam into the mold to heat the foamed beads, and thereby expanding the foamed beads. are fused to obtain a foam molded article. Molding of expanded particles by the in-mold foam molding method is sometimes referred to as in-mold molding.
  • the foam molded article according to one embodiment of the present invention is the same as described in [3. Expanded Beads] section may be obtained by molding the present expanded beads in a mold.
  • the equipment used for molding the expanded beads and the molding conditions are not particularly limited, and may be appropriately set according to the composition of the expandable resin beads, the composition of the expanded beads, and/or the desired expansion ratio.
  • the present invention also includes a method for producing a foam molded product.
  • a method for producing an expanded molded article according to an embodiment of the present invention includes a step of producing expanded beads by the method for producing expanded beads described above, and a step of molding the expanded beads.
  • the present foam molded article has the advantage of being excellent in antibacterial, antiviral and fusible properties. Further, the foamed particles and the foamed molded product also have the advantage of being lightweight and having excellent cushioning properties and heat insulating properties. Therefore, the expandable resin particles, the expanded particles, and the expanded molded product can be used as packaging materials (trays) for food containers, etc., various packing materials, building and civil engineering materials, automotive materials, heat insulating materials for piping, heat insulating materials for roofs, solar panels, etc. It can be suitably used as a heat insulating material for systems, a heat insulating material for water heaters, and the like. The expandable resin particles, the expanded particles, and the expanded molded article can be suitably used as packaging materials (trays) such as food containers, various packing materials, construction and civil engineering members, automobile members, and the like.
  • One embodiment of the present invention includes the following configurations.
  • Expandable resin particles containing a base resin and a blowing agent wherein the base resin contains a styrene-based resin, and the surface of the expandable resin particles has N-hydroxyethyl-N-2 - hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt, and the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine is based on 100 parts by weight of the expandable resin particles.
  • the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is 0.2 to 2.8 parts by weight, and the content of the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt is 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the expandable resin particles. 002 parts by weight to 0.013 parts by weight of expandable resin particles.
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine has a 2-hydroxyalkyl group with 10 to 18 carbon atoms, and the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt has 2 -
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt includes an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in which the 2-hydroxyalkyl group has 10 carbon atoms and a 2-hydroxyalkyl
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine has a 2-hydroxyalkyl group with 10 to 18 carbon atoms, and the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt has 2 -
  • the N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt includes an N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt in which the 2-hydroxyalkyl group has 10 carbon atoms and a 2-hydroxyalkyl
  • An expansion comprising a step of producing expandable resin particles by the method for producing expandable resin particles according to any one of [7] to [10], and a step of expanding the expandable resin particles. Particle production method.
  • a method for producing an expanded molded article comprising a step of producing expanded beads by the method for producing expanded beads according to claim 11, and a step of molding the expanded beads.
  • the expandable resin particles were put into a pressurized pre-expanding machine (CH-100, manufactured by Daikai Kogyo Co., Ltd.). Then, the expandable resin particles were expanded to an expansion ratio (bulk ratio) of 60 times by heating using steam as a heating medium at a blown steam pressure of 0.1 MPa. After that, the obtained expanded beads were allowed to stand at room temperature for 24 hours.
  • CH-100 pressurized pre-expanding machine
  • the fluidity of the expanded beads was evaluated using the angle of repose.
  • the angle of repose was measured by the following method. First, a box having one of its four sides as a weir was prepared, and the foamed particles left at room temperature for 24 hours were put into the box so as to be completely scraped. After the charging, the one side of the weir was removed, and the expandable resin particles were allowed to spill naturally. Then, the angle of the expandable resin particles remaining in the box was measured, and the angle was defined as the angle of repose (degrees).
  • the foamed molded product was produced by the following procedure using a mold with a size of 450 mm long ⁇ 300 mm wide ⁇ 25 mm deep and a molding machine (KR-57, manufactured by Daisen Co., Ltd.): (1) The mold was filled with expanded beads produced by the method described above; (2) Using steam as a heating medium, in-mold foam molding was performed under the molding conditions of 22 seconds of steam blowing time and 0.08 MPa (gauge pressure) of steam blowing steam pressure; (3) After performing water cooling for 5 seconds, vacuum cooling was performed for 100 seconds; (4) It was removed from the mold to obtain a foam molded product.
  • KR-57 manufactured by Daisen Co., Ltd.
  • the melt bondability of the foam molded product was evaluated from the melt bond rate obtained based on the following criteria. It is intended that the higher the fusion rate, the better the fusion bondability, and "good” or better was regarded as acceptable. "Excellent”: Fusion rate of 90% or more "Good”: Fusion rate of 80% or more and less than 90% "Poor”: Fusion rate of 70% or more and less than 80% “Very poor”: Fusion rate is less than 70%.
  • a foam molded article (expansion ratio: 60 times) was cut into a size of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 10 mm and used as a sample.
  • a bacterial solution was prepared so that the number of bacteria (E. coli JM109) in the bacterial solution was 10 4 /ml to 10 5 /ml;
  • (2) 0.4 ml of the fungus solution prepared in (1) was dropped onto the 50 mm ⁇ 50 mm surface of a foamed molded product (expansion ratio: 60 times) cut into a size of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 10 mm to be evaluated.
  • the foamed molded article to which the PP film was attached was placed in a petri dish and covered with a lid; (3) In a petri dish with a lid, the fungi dropped onto the foamed article were cultured at 35°C for 24 hours; (4) After culturing, the PP film was removed, 10 ml of SCDLP medium was added dropwise, and the bacteria on the foamed article and film were collected; (5) 0.02 ml of the collected liquid collected in (4) above was diluted with 0.18 ml of physiological saline; (6) For the obtained diluted solution, the same operation as the dilution operation of (5) was repeated until the number of colonies in the agar medium after culturing at 35 ° C.
  • the antibacterial property is “good”, and if it is more than 1/100, it is antibacterial. It was classified as “defective”.
  • the antibacterial property is “good”, and if it is more than 1/100, it is antibacterial. It was classified as “defective”.
  • the control in ⁇ antibacterial evaluation water resistance
  • Foamed molded article refers to a foamed molded article that has undergone the above pretreatment.
  • ⁇ Antibacterial evaluation (light resistance)> As a pretreatment, the foamed molding was irradiated with a xenon arc lamp for 10 hours. The pretreated foam molded article was evaluated in the same procedure as ⁇ antibacterial evaluation (without pretreatment)> described above to determine the antibacterial properties of the foam molded article after irradiation with a xenon arc lamp, in other words, In addition, light resistance evaluation was performed for antibacterial properties.
  • the antibacterial properties are “very good”, and if it is 1/100 or less. If it is more than 1/100, the antibacterial property is "poor”.
  • the control in ⁇ antibacterial evaluation (light resistance)> refers to the foam molded product used as a control in the antibacterial evaluation (without pretreatment) (as an external additive, zinc stearate and castor wax only)
  • Foamed molded article refers to a foamed molded article that has undergone the above pretreatment.
  • the content of styrene in the foam molded product was calculated by performing the following (1) to (4) in order: (1) 0.25 g of the foam molded product was dissolved in 20 ml of methylene chloride together with the internal standard cyclopentanol; (2) The resulting dissolved matter was subjected to gas chromatography (GC-2014, manufactured by Shimadzu Corporation) and analyzed by gas chromatography to detect the amount of styrene in the dissolved matter; (4) A known amount of styrene was dissolved in methylene chloride with cyclopentanol as an internal standard, and the resulting solution was subjected to the gas chromatography to obtain a calibration curve for styrene; From the calibration curve and the results of gas chromatography performed on the melt of the foam molding, the melt of the foam molding, that is, the weight of the styrene monomer contained in the foam molding, was calculated as the weight of the
  • the gas chromatography conditions were as follows. Capillary column: Rtx-1 manufactured by GL Science Column temperature conditions: after heating from 50° C. to 80° C. at a heating rate of 3° C./min, from 80° C. to 180° C. at a heating rate of 10° C./min Carrier gas: helium.
  • a 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 10 mm piece of a foamed molded product (expansion ratio: 65 times) was cut out and used as a sample.
  • a virus solution was prepared so that the influenza virus (Influenza A virus (H3N2): ATCC VR-1679) in the virus solution was 2.0 ⁇ 10 7 PFU/ml;
  • (2) 0.4 ml of the virus liquid prepared in (1) was dropped on the 50 mm ⁇ 50 mm surface of a foamed molded product (expansion ratio: 65 times) cut into a size of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 10 mm to be evaluated.
  • ⁇ Antiviral evaluation (water resistance)> As a pretreatment, a foam molded article cut out to 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 10 mm was immersed in hot water at 50 ⁇ 5° C. for 16 hours and then dried.
  • the antiviral property of the foamed molded article after immersion in hot water in other words, For example, water resistance was evaluated for antiviral properties.
  • Example 8 As a control, it was produced in the same manner as in Example 8 described below except that N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt were not added as external additives.
  • a foam-molded product a foam-molded product obtained by applying only zinc stearate and castor wax as external additives
  • the foam-molded product is subjected to the above pretreatment, and then (1) to (5).
  • Viruses surviving on the foam molded article after standing in (3) above were recovered and the virus infectivity titer was measured by the same procedure as in (3) above.
  • Antiviral activity was calculated according to the following formula, and an Antiviral activity of 2.0 or higher was considered good, and an Antiviral activity of less than 2.0 was considered unsatisfactory.
  • Antiviral activity Common logarithm of virus infectivity titer obtained by conducting antiviral evaluation (water resistance) using a control - Obtained by conducting antiviral evaluation (water resistance) on the foam molded product to be evaluated Common logarithm of virus infectivity titer ⁇ Antiviral property evaluation (light resistance)> As a pretreatment, a foam molded article cut out to 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 10 mm was irradiated with a xenon arc lamp for 10 hours.
  • the pretreated foamed molded article was evaluated according to the procedure described in ⁇ Antiviral property evaluation (without pretreatment)> above to determine the antiviral properties of the foamed molded article after irradiation with a xenon arc lamp. In other words, the antiviral light resistance was evaluated.
  • a foamed molded article (a foamed molded article obtained by applying only zinc stearate and castor wax as external additives) used as a control in antiviral evaluation (water resistance) was subjected to the above pretreatment. After that, in the same procedure as (1) to (5), the virus surviving on the foam molded product after the standing in (3) was recovered, and the virus infectivity titer was measured.
  • Antiviral activity was calculated according to the following formula, and an Antiviral activity of 2.0 or higher was considered good, and an Antiviral activity of less than 2.0 was considered unsatisfactory.
  • Antiviral activity Common logarithm of viral infectivity titer obtained by performing antiviral evaluation (light resistance) using a control - Obtained by performing antiviral evaluation (light resistance) on the foam molded product to be evaluated Common logarithm of virus infectivity titer [Example 1] Kanepal (registered trademark) NSG-B (average particle size: 0.90 mm to 0.95 mm, manufactured by Kaneka Corporation) was used as the expandable resin particle main body. Kanepal (registered trademark) NSG-B contains a base resin and a foaming agent. The base resin is a styrene resin containing 100% styrene units. 7 parts by weight.
  • N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt (7.69 wt% aqueous solution, EC-4, manufactured by Kitahiro Chemical Co., Ltd., is a mixture of the amine salt in which the 2-hydroxyalkyl group has 10 carbon atoms and the amine salt in which the 2-hydroxyalkyl group has 12 carbon atoms;
  • the content ratio of the amine salt having an alkyl group having 10 carbon atoms and the amine salt having a 2-hydroxyalkyl group having 12 carbon atoms is 50:50.
  • the entire amount of the main body of expandable resin particles containing N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt on the surface obtained by the above operation (corresponding to 100 parts by weight of Kannel (registered trademark) NSG-B) amount), the amount (0.5 parts by weight) shown in Table 1 of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine (manufactured by Tanaka Chemical Laboratory, Antista 80S, 2-hydroxyalkyl group carbon number: 14 type) , 0.15 parts by weight of zinc stearate and 0.05 parts by weight of castor wax are added and stirred for 20 minutes to coat the surface with N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N -Expandable resin particles (expandable styrene-based resin particles) containing 2-hydroxyalkylamine salt were obtained.
  • the expanded particles and the expanded molded article were produced by the methods described in ⁇ Production of expanded particles> and ⁇ Production of expanded molded article>.
  • the residual styrene content of the foam molded product was 1600 ppm.
  • Table 1 shows the composition of the expandable resin particles.
  • Table 1 shows the results of evaluating the fluidity of the obtained foamed particles and the results of evaluating the antibacterial properties and fusing properties of the obtained expanded moldings.
  • Example 1 except that the coating amount (content) of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt was changed to the coating amount shown in Table 1.
  • Expandable resin particles, expanded particles and expanded molded articles were obtained in the same manner as above. Various measurements and evaluations described above were performed on the obtained expanded beads and expanded molded article. The results are shown in Table 1.
  • Example 6 N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine (manufactured by Tanaka Chemical Laboratory, Antista 80S, 2-hydroxyalkyl group carbon number: 14 type) instead of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine (Miyoshi Oil Co., Ltd., Dasper 125B, 2-hydroxyalkyl group carbon number: 10 and 12 type (the amine whose 2-hydroxyalkyl group has 10 carbon atoms and the 2-hydroxyalkyl group whose carbon number is 12 Expandable resin particles, expanded particles and an expanded molded product were obtained in the same manner as in Example 5, except that a mixture)) with a certain amine was used. Various measurements and evaluations described above were performed on the obtained expanded beads and expanded molded article. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine (manufactured by Tanaka Chemical Laboratory, Antista 80S, 2-hydroxyalkyl group carbon number: 14 type) instead of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine (manufactured by Tanaka Kagaku Kenkyusho, Antista 80FS, 2-hydroxyalkyl group carbon number: 16 to 18 type (the amine whose 2-hydroxyalkyl group has 16 carbon atoms and the 2-hydroxyalkyl group whose carbon number is 17
  • An expandable resin particle, an expanded particle and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 5 except that a mixture of a certain amine and the amine having 18 carbon atoms in the 2-hydroxyalkyl group)) was used.
  • Ta Various measurements and evaluations described above were performed on the obtained expanded beads and expanded molded article. The results are shown in Table 1.
  • Example 8 In the ⁇ manufacturing of expanded beads>, the expandable resin beads were expanded to an expansion ratio (bulk ratio) of 65 by heating at a blowing steam pressure of 0.1 MPa in the same manner as in Example 1. A foam molded article was produced. Incidentally, the residual styrene content of the foam molded product was 1600 ppm.
  • Table 2 shows the composition of the expandable resin particles. In addition, Table 2 shows the results of evaluating the fluidity of the obtained foamed particles and the results of evaluating the antiviral properties and fusing properties of the obtained foamed moldings.
  • Example 7 A foam molded article was produced in the same manner as in Example 8 except that N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt were not added.
  • Table 2 shows the composition of the expandable resin particles. In addition, Table 2 shows the results of evaluating the fluidity of the obtained foamed particles and the results of evaluating the antiviral properties and fusing properties of the obtained foamed moldings.
  • Example with Comparative Examples 5 and 6 shows comparison containing only either one of N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt on the surface. It can be seen that the foamed molded articles of Examples 5 and 6 are inferior in antibacterial properties. Also, from the above comparison, in contrast to Comparative Examples 5 and 6, the surface of the example containing N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt It can be seen that the foamed molded article obtained from the expandable resin particles has greatly improved antibacterial properties.
  • Example 8 By comparing Example 8 and Comparative Example 7, compared to Comparative Example 8, the surface contains N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine and N-hydroxyethyl-N-2-hydroxyalkylamine salt. It can be seen that the foamed molded article obtained from the expandable resin particles of Example 8 has greatly improved antiviral properties.
  • one embodiment of the present invention it is possible to provide novel expandable resin beads and expanded beads with excellent antibacterial properties and fluidity. Moreover, according to one embodiment of the present invention, it is possible to provide expandable resin particles capable of providing a foam molded article having excellent antibacterial properties and fusion bondability. Therefore, one embodiment of the present invention includes packaging materials (trays) such as food containers, various packing materials, building and civil engineering members, automobile members, heat insulating materials for piping, heat insulating materials for roofs, heat insulating materials for solar systems, and heat insulating materials for water heaters. It can be suitably used as a material or the like.

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Abstract

抗菌性および流動性に優れる、新規の発泡性樹脂粒子を提供することが課題である。スチレン系樹脂である基材樹脂と、発泡剤とを含み、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを所定量含有する発泡性樹脂粒子により前記課題を解決することができる。

Description

発泡性樹脂粒子、その製造方法、発泡粒子および発泡成形体
 本発明は、発泡性樹脂粒子、その製造方法、発泡粒子および発泡成形体に関する。
 発泡性樹脂粒子として発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が良く知られている。発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は型内発泡成形により容易に成形体を得ることができ、安価であることから一般的に広く利用されている。
 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は電気絶縁性が高いために、摩擦によって帯電しやすいという特徴を持つ。また、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子から得られた成形体が家電製品および精密部品の緩衝材として使用される場合には、精密部品への埃等の予防の観点から、低帯電量の緩衝材が要求されている。そのため、帯電防止性能を有するポリスチレン系樹脂発泡粒子が開発されている。
 例えば、特許文献1には、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンを含む低帯電量の発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡粒子、および発泡成形体が提案されている。
 また、特許文献2には、帯電防止効果を得ることができる発泡性熱可塑性樹脂粒子、熱可塑性樹脂予備発泡粒子、および熱可塑性樹脂発泡体として、2種類のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塩によって表面が被覆された発泡性熱可塑性樹脂粒子が提案されている。
日本国公開特許公報「特開2017-114987号公報」 国際公開2019/189662号パンフレット
 しかしながら、前述のような従来技術により得られる発泡性樹脂粒子、発泡粒子および発泡成形体は、帯電防止性能を発現するものとはなっているが、前述の文献には抗菌性については何ら記載されていない。また、発泡粒子には、例えば、空気輸送により運搬もしくは配管内を移動させるために、流動性が良好であることが必要である。
 本発明の一実施形態は、抗菌性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性および流動性に優れる発泡粒子を提供し得る新規の発泡性樹脂粒子、抗菌性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性および流動性に優れる発泡粒子を提供することを課題とする。
 本発明者は、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、スチレン系樹脂である基材樹脂と、発泡剤とを含み、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを所定量含有する発泡性樹脂粒子であれば、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子は、以下の構成を含むものである。
 基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子であって、前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、前記発泡性樹脂粒子は、表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有し、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である、発泡性樹脂粒子。
 また、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子の製造方法は、以下の構成を含むものである。
 基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子の製造方法であって、発泡性樹脂粒子本体の表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを塗布する工程を含み、前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塗布量は、前記発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の塗布量は、前記発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である、発泡性樹脂粒子の製造方法。
 本発明の一実施形態によれば、抗菌性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性および流動性に優れる発泡粒子を提供し得る新規の発泡性樹脂粒子、抗菌性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性および流動性に優れる発泡粒子を提供することができるという効果を奏する。
 本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。また、異なる実施形態または実施例にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせて得られる実施形態または実施例についても、本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意図する。
 本明細書においてX単量体に由来する構成単位を、「X単位」とも称する。また、本明細書において特記しない限り、共重合体の重合様式は特に限定されず、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、グラフト共重合体であってもよい。
 〔1.本発明の一実施形態の技術的思想〕
 前述のとおり、特許文献1および2に記載の従来技術は、帯電防止性能を発現するために、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン、またはN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を発泡性樹脂粒子に含有させる技術であり、特許文献1および2には抗菌性については何ら記載されていない。本発明者は、これらの帯電防止剤の使用を検討する過程で、これらをそれぞれ単独で発泡性樹脂粒子に塗布した場合には発現しない発泡成形体の抗菌性が、驚くべきことに、両者を所定の含有量で併用する場合に大きく向上することを新規に見出した。また、本発明者は、両者を所定の含有量で併用した発泡性樹脂粒子から得られる発泡粒子は流動性にも優れていることを新規に見出した。当該知見に基づき、本発明者は、スチレン系樹脂である基材樹脂と、発泡剤とを含み、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを所定量含有する発泡性樹脂粒子によれば、抗菌性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性および流動性に優れる発泡粒子を提供し得る新規の発泡性樹脂粒子、抗菌性に優れる発泡成形体、および流動性に優れる発泡粒子を提供できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 〔2.発泡性樹脂粒子〕
 本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子は、基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子であって、前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、前記発泡性樹脂粒子は、表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有し、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である。
 本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子は、前述した構成を有するため、抗菌性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性および流動性に優れる発泡粒子を提供し得るという利点を有する。より具体的に、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子は、前述した構成を有するため、抗菌性および流動性に優れる発泡粒子を提供でき、当該発泡粒子は、抗菌性に優れる発泡成形体を提供できる。また、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子は、前述した構成を有するため、抗菌性に加えてさらに融着性にも優れる発泡成形体を提供し得るという利点を有する。また、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子それ自体も、抗菌性および流動性に優れるという利点を有する。さらには、前述した構成を有することにより、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子、発泡粒子、及び発泡成形体は、抗ウイルス性にも優れる。発泡粒子の流動性、並びに発泡成形体の抗菌性、抗ウイルス性および融着性の評価方法については、後の実施例にて詳説する。本明細書の以下の記載においては、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と後述するその他の外添剤とを含まない発泡性樹脂粒子を「発泡性樹脂粒子本体」と称する場合があり、その表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と必要に応じて後述するその他の外添剤とを含有する発泡性樹脂粒子を「発泡性樹脂粒子」と称する場合がある。また、本明細書において、発泡性樹脂粒子を発泡して得られる粒子を「発泡粒子」と称する場合があり、当該発泡粒子を成形して得られる成形体を「発泡成形体」と称する場合がある。また、本明細書において、「本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子本体」を「本発泡性樹脂粒子本体」と称する場合があり、「本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子」を「本発泡性樹脂粒子」と称する場合があり、「本発明の一実施形態に係る発泡粒子」を「本発泡粒子」と称する場合があり、「本発明の一実施形態に係る発泡成形体」を「本発泡成形体」と称する場合がある。
 また、本明細書において、発泡性樹脂粒子の表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有するとは、(i)発泡性樹脂粒子が含むN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との全量が、発泡性樹脂粒子本体の表面で層を形成している状態、(ii)発泡性樹脂粒子が含むN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との全量が、発泡性樹脂粒子本体の表層部に含浸している状態、または、(iii)発泡性樹脂粒子が含むN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との全量のうちの一部が発泡性樹脂粒子本体の表面で層を形成しており、かつ当該N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と全量のうちの残りの部分が発泡性樹脂粒子本体の表層部に含浸している状態、のいずれかを意図する。
 発泡性樹脂粒子の表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有する態様としては、前述の(i)~(iii)の状態の中でも、抗菌性および抗ウイルス性を発現しやすいという観点から、(i)発泡性樹脂粒子が含むN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との全量が、発泡性樹脂粒子本体の表面で層を形成している状態がより好ましい。
 (2-1.発泡性樹脂粒子本体)
 本発泡性樹脂粒子本体は、基材樹脂と発泡剤とを含む。本発泡性樹脂粒子本体は、必要に応じて、後述するその他の添加剤を含み得る。
 (2-2.基材樹脂)
 本発明の一実施形態において、前記基材樹脂はスチレン系樹脂を含む。本明細書において、「スチレン系樹脂」とは、構成単位としてスチレン単位を主に含む樹脂をいう。本明細書において、「スチレン単位」とは、スチレン単量体に由来する構成単位である。ここで、「構成単位としてスチレン単位を主に含む」とは、基材樹脂が含む全構成単位の数を100%としたとき、スチレン単位の数が50%以上であることを意図する。本発明の一実施形態に係る効果を損なわない限りにおいて、前記基材樹脂はスチレン系樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。
 前記基材樹脂は、スチレンの単独重合体であってもよい。あるいは、前記基材樹脂は、(a)スチレン単量体と、(b)スチレン系誘導体、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ジメチルフマレート、またはエチルフマレート等の各種単量体、あるいは、ジビニルベンゼンおよびアルキレングリコールジメタクリレート等の2官能性単量体との共重合体であってもよい。前記スチレン系誘導体としては、α-メチルスチレン、パラメチルスチレン、t-ブチルスチレンおよびクロルスチレン等が挙げられる。前記アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、ブチルアクリレート等が挙げられ、前記メタクリル酸エステルとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートおよびセチルメタクリレート等が挙げられる。前記基材樹脂は、(a)スチレン単量体と、(b)の単量体から選択される1種または2種以上との共重合体であってもよい。
 (2-3.発泡剤)
 本発泡性樹脂粒子が含む発泡剤としては、特に限定されない。前記発泡剤の具体例としては、例えば、(a)プロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン等の、炭素数3~5の脂肪族炭化水素類;および(b)ジフルオロエタン、テトラフルオロエタン等の、オゾン破壊係数がゼロであるフルオロカーボン類;等の揮発性発泡剤が挙げられる。これら発泡剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発泡性樹脂粒子における前記発泡剤の含有量は、基材樹脂100重量部に対して、3重量部~10重量部が好ましく、4重量部~8重量部がより好ましい。発泡剤の含有量が基材樹脂100重量部に対して、(a)3重量部以上である場合、所望する発泡倍率を得ることが容易となる傾向にあり、(b)10重量部以下である場合、発泡剤を含浸させる工程で発泡性樹脂粒子本体の凝集が生じ難くなる傾向にある。また、含浸工程を安定に実施するとともに、十分な発泡力を有する発泡性樹脂粒子を得る観点から、(a)発泡剤の含有量は、基材樹脂100重量部に対して、4重量部~6重量部が特に好ましく、(b)発泡剤として、n-ブタンおよびイソブタンを組み合わせて使用することが特に好ましい。
 (2-4.発泡性樹脂粒子本体の製造方法)
 本発泡性樹脂粒子本体の製造方法としては、前記基材樹脂を調製(重合)した後、得られた前記基材樹脂に前記発泡剤を含浸させる方法が挙げられる。前記基材樹脂の調製方法(重合方法)および前記発泡剤の含浸方法については、いずれも、公知の製造方法を適用することができ、特に限定されない。但し、前記基材樹脂の調製方法としてシード懸濁重合法を採用する場合には、シードとなる樹脂粒子本体中の構成単位(すなわち、シードが含有する構成単位)も、発泡性樹脂粒子本体の構成単位として包含される。
 前記基材樹脂は微量の残存モノマーを含み得る。本発明者は、驚くべきことに、発泡成形体における残存スチレンに抗菌作用があるという新規知見を得た。そのため、本発明の一実施形態においては、前記基材樹脂に残存するスチレンの量は、前記基材樹脂から得られる発泡成形体におけるスチレンの含有量が、発泡成形体に対して重量基準で100ppm~3000ppmとなる量であることが好ましく、500ppm~3000ppmであることがより好ましく、1000ppm~3000ppmであることがさらに好ましく、1000ppm~2000ppmであることが特に好ましい。本発明者は、特に、発泡成形体に対して、重量基準で1000ppm~3000ppmの範囲でスチレンが残存する場合に、発泡性樹脂粒子、発泡粒子、または発泡成形体における菌の増殖がさらに減少するという新規知見を得た。しかし、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子、発泡粒子、または発泡成形体は、残存スチレン量によらず抗菌性能および抗ウイルス性能を発揮する。すなわち、発泡成形体における残存スチレンの含有量が上記範囲に含まれているかどうかによらず、例えば、VOC等の観点から残存スチレン量を低減させた発泡成形体であっても、本発明の一実施形態によれば抗菌性能および抗ウイルス性能を発揮することができる。
 (2-5.N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩)
 本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子は、表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有し、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である。発泡性樹脂粒子本体の表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを、前記含有量となるように塗布することにより、発泡性樹脂粒子の表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有する発泡性樹脂粒子を得ることができる。なお、ここで、「N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量」および「N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量」は、それぞれ、「N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン」および「N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩」が、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が異なる複数の化合物の混合物である場合、混合物の合計の含有量を意図する。
 なお、発泡性樹脂粒子本体に塗布されたN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とは、実質的にその全量が発泡性樹脂粒子本体に付着し、発泡性樹脂粒子に含有される。すなわち、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とは外添剤として作用し、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とは外添剤ともいえる。また、発泡性樹脂粒子におけるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との含有量は、発泡性樹脂粒子本体へのN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との塗布量ともいえる。
 本発泡性樹脂粒子は、その表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有することにより、抗菌性および抗ウイルス性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性および抗ウイルス性並びに流動性に優れる発泡粒子を提供し得る発泡性樹脂粒子を提供することができる。N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とにより、発泡成形体の抗菌性および抗ウイルス性が発現する理由は定かではないが、例えば菌に対する場合は、以下のように推察される:アミンおよびアミン塩は、菌の細胞膜および細胞壁を構成する物質の分子間相互作用を弱め、細胞膜および細胞壁を破壊すると考えられる。すなわち、アミンおよびアミン塩は、菌の細胞膜および細胞壁を構成する物質と相互作用又は結合し、これにより菌の細胞膜および細胞壁を構成する物質同士の結合(分子間結合)を阻害する。また、ウイルスに対する場合は、以下のように推察される:アミンおよびアミン塩は、ウイルスの外膜(カプシド)を破壊するか、または、カプシドを形成するタンパク質を変性させてウイルスの機能を停止させると考えられる。なお、本発明は、かかる推察に限定されるものではない。
 前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、特に限定されないが、より好ましくは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10~18であり分子中に一つのアミノ基、および二つのヒドロキシル基を有するN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンである。なお、ここで、本明細書において、「アミノ基」とは、アミノ基のNに置換基が結合したアミノ基を含む趣旨である。2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10以上である場合、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、発泡性樹脂粒子本体の内部にまで含浸せず、発泡性樹脂粒子本体の表面で層を形成するか、または発泡性樹脂粒子本体に含浸するとしても含浸する領域は発泡性樹脂粒子本体の表層部に限られる傾向がある。それゆえ、発泡性樹脂粒子本体の表面で層を形成する割合が多くなって、優れた抗菌性および抗ウイルス性を発現するため好ましい。
 また、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が18以下である場合、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの融点が高くなりすぎないため、成形時に加熱したときに溶けやすい。それゆえ、当該アミンの溶け残りにより、成形体の融着を悪化させる虞が低減されるため、良好な成形体を得ることができる。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10~18から選択される少なくとも2種類のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの混合物であってもよい。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、成形体の融着を悪化させる虞が低減されることによる良好な加工性並びに優れた抗菌性および抗ウイルス性との観点から、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数がより好ましくは12~16であり、さらに好ましくは14である。或いは、光照射後の発泡成形体の抗菌性および抗ウイルス性という観点からは、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が好ましくは10~16であり、より好ましくは10~13であり、さらに好ましくは10~12でありうる。
 前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であればよい。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量が、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部以上であれば、発泡成形体の抗菌性および抗ウイルス性が向上するため好ましく、2.8重量部以下であれば、発泡粒子が流動性に優れるため好ましい。さらに、本発明者は鋭意検討の過程で、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量が2.8重量部以下である場合、発泡性樹脂粒子を発泡してなる発泡粒子から発泡成形体を成形する工程において、発泡粒子同士を融着させる作用が向上し、発泡成形体を構成する発泡粒子の融着性が向上するという知見を新規に見出した。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量の下限は、より好ましくは0.3重量部以上であり、さらに好ましくは0.4重量部以上であり、特に好ましくは0.5重量部以上である。また、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量の上限は、より好ましくは2.7重量部以下、2.6重量部以下、2.5重量部以下、2.4重量部以下、2.3重量部以下、2.2重量部以下、2.1重量部以下、2.0重量部以下である。
 前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塩であれば特に限定されないが、より好ましくは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が8~14であり分子中に一つのアミノ基、および二つのヒドロキシル基を有するN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塩である。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が8~14から選択される少なくとも2種類のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の混合物であってもよい。2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が8以上である場合、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、疎水性が増すため水への溶解性が減少する。それゆえ、発泡および成形時の蒸気等で当該塩が洗い流されにくくなるため、当該塩が発泡成形体に残りやすい。これにより、発泡粒子または成形体の抗菌効果が良好になる(発現しやすくなる)。2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が14以下である場合、特にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を水溶液にしたときに析出しないので、発泡性樹脂粒子本体の表面等に均一に塗布できることから、発泡性樹脂粒子相互間および発泡粒子相互間における抗菌性および抗ウイルス性のばらつきが小さくなる。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数の下限がより好ましくは9以上、さらに好ましくは10以上であり、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数の上限がより好ましくは13以下であり、さらに好ましくは12以下である。
 中でも、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含むことがより好ましく、これらの混合物であることが特に好ましい。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩が2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含むか、またはこれらの混合物である場合について説明する。この場合、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩中の、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との含有比は特に限定されるものではないが、好ましくは90:10~10:90であり、より好ましくは70:30~30:70であり、さらに好ましくは60:40~40:60であり、さらにより好ましくは55:45~45:55であり、特に好ましくは52:48~48:52であり、最も好ましくは1:1(50:50)である。
 前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塩であればどのような酸との塩でもよいが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等との塩を挙げることができる。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、これらのうち、1種を単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
 前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部であればよい。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量が、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部以上であれば、発泡成形体の抗菌性および抗ウイルス性が向上するため好ましく、0.013重量部以下であれば、発泡粒子が流動性に優れるため好ましい。前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量の下限は、より好ましくは0.003重量部以上である。また、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量の上限は、より好ましくは0.012重量部以下、より好ましくは0.011重量部以下であり、さらに好ましくは0.010重量部以下である。
 (2-6.その他の添加剤)
 本発泡性樹脂粒子は、基材樹脂および発泡剤に加えて、本発明の一実施形態の効果を阻害しない範囲で、任意でその他の添加剤をさらに含んでいてもよい。前記その他の添加剤としては、溶剤、可塑剤、気泡調整剤、造核剤、難燃剤、難燃助剤、熱線輻射抑制剤、顔料、染料および単量体成分などが挙げられる。
 前記溶剤は、沸点が50℃以上であることが好ましい。溶剤の具体例としては、例えば、(a)へキサン、ヘプタン等の炭素数6以上の脂肪族炭化水素;(b)シクロヘキサン、シクロオクタン等の炭素数6以上の脂環族炭化水素、および(c)トルエン等の炭素数6以上の芳香族炭化水素等が挙げられる。これら溶剤は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記可塑剤は、発泡性樹脂粒子本体の製造時(重合時)に添加(使用)され得る。可塑剤としては、沸点が200℃以上である、一般に可塑剤として用いられる化合物が好ましい。可塑剤としては、例えば前記化合物の中から、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記気泡調整剤の具体例としては、例えば、(a)メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド等の脂肪族ビスアマイド;および(b)ポリエチレンワックス、等が挙げられる。これら気泡調整剤は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記造核剤の具体例としては、例えば、メタクリル酸メチル系共重合体、ポリエチレンワックス、タルク、脂肪酸ビスアマイド、エチレン-酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。脂肪酸ビスアマイドの具体例としては、例えば、メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、ヘキサメチレンビスパルミチン酸アマイド、エチレンビスオレイン酸アマイド等が挙げられる。これら造核剤は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記難燃剤の具体例としては、例えば、(a)ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモブタン、ヘキサブロモシクロヘキサン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系化合物;(b)テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールF、2,4,6-トリブロモフェノール等の臭素化フェノール類;(c)テトラブロモビスフェノールA-ビス(2,3-ジブロモプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA-ビス(2,3-ジブロモ-2-メチルプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA-ジグリシジルエーテル、2,2-ビス[4’-(2”,3”-ジブロモアルコキシ)-3’,5’-ジブロモフェニル]-プロパン等の臭素化フェノール誘導体;および(d)臭素化スチレン-ブタジエンブロック共重合体、臭素化ランダムスチレン-ブタジエン共重合体、臭素化スチレン-ブタジエングラフト共重合体等の臭素化ブタジエン-ビニル芳香族炭化水素共重合体(例えば、Chemtura社製のEMERALD3000、もしくは、特表2009-516019号公報に記載されている共重合体);等が挙げられる。前記難燃剤として、前述した以外の公知の難燃剤を使用することもできる。これら難燃剤は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記難燃助剤の具体例としては、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタン等が挙げられる。前記難燃助剤として、前述した以外の公知の難燃助剤を使用することもできる。これら難燃助剤は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記その他の添加剤は、例えば、発泡性樹脂粒子本体の製造時に発泡性樹脂粒子本体に対して添加すればよい。これらその他の添加剤を発泡性樹脂粒子本体に対して添加する時期および/または添加方法は、特に限定されない。
 (2-7.その他の外添剤)
 本発泡性樹脂粒子は、当該発泡性樹脂粒子の表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とに加えて、ブロッキング防止剤(例えば、ステアリン酸亜鉛およびステアリン酸マグネシウム等の高級脂肪酸の金属塩等)、帯電防止剤、撥水剤、融着促進剤等の公知の外添剤を、本発明の一実施形態の効果を阻害しない範囲でさらに含有していてもよい。例えば、融着促進剤としては、常温で固体である、カスターワックス(ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド)、ステアリン酸ソルビタンエステルなど、高級脂肪酸のトリエステル、ジエステル、モノエステル類、ショ糖エステル類が挙げられる。
 これらその他の外添剤を添加(使用)する時期は特に限定されない。N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩が水溶液の状態で添加される場合であって、その他の外添剤が室温で固体の外添剤である場合、良好な流動性が得られる点で、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の水溶液の塗布が終了し、その後乾燥された後の発泡性樹脂粒子本体に対して、当該外添剤およびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンを添加するのが好ましい。このとき、当該外添剤およびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの添加の順序は特に限定されず、同時に添加してもよいし、何れかを先に添加してもよい。なお、本明細書において、「外添剤」とは、添加剤のうち、特に、発泡性樹脂粒子の表面に含まれるもの、換言すれば発泡性樹脂粒子本体の表面に塗布されるものをいう。
 (2-8.発泡性樹脂粒子の製造方法)
 本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子の製造方法は、基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子の製造方法であって、前記発泡性樹脂粒子本体の表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを塗布する工程を含み、前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塗布量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の塗布量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である。なお、ここで、本明細書において、「塗布」には、発泡性樹脂粒子本体に添加して混合することにより、発泡性樹脂粒子の表面に含有させることも含まれる。
 前記基材樹脂、前記発泡剤、前記発泡性樹脂粒子本体の表面、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩、およびこれらの塗布量等については、前述したとおりである。
 本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子の製造方法は、例えば、発泡性樹脂粒子本体に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩、ならびに必要に応じてその他の外添剤を添加し、得られた混合物を混合する方法が挙げられる。ここで、「N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩、ならびにその他の外添剤」を、「N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩等の外添剤」と称する場合もある。なお、発泡性樹脂粒子本体に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩、ならびに必要に応じてその他の外添剤を添加する順序は特に限定されるものではなく、どのような順序で添加してもよい。また、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩およびその他の外添剤は、固体状態で添加してもよく、任意の溶媒に溶解した溶液状態で添加してもよい。
 発泡性樹脂粒子本体に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩、ならびに必要に応じてその他の外添剤を添加する場合、水溶液の状態とした外添剤の添加後に発泡性樹脂粒子(発泡性樹脂粒子本体)を乾燥し、その後固体の外添剤を添加してもよい。例えば、発泡性樹脂粒子本体に水溶液の状態としたN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布した後、発泡性樹脂粒子本体を乾燥し、その後、乾燥した発泡性樹脂粒子本体に、固体のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよび固体のその他の外添剤を添加してもよい。水溶液の状態としたN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布することにより、当該アミン塩を均一に塗布することができる。また、当該アミン塩水溶液を塗布した後、発泡性樹脂粒子本体を乾燥して、固体の状態のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよび固体の状態のその他の外添剤を添加することにより、得られる発泡性樹脂粒子および発泡粒子の流動性を良好なものとすることができる。
 なお、発泡性樹脂粒子本体に、水溶液の状態とした外添剤を添加する場合、例えば後述する方法で得られた発泡性樹脂粒子本体を脱水した後に外添剤を添加すればよいが、脱水中に添加してもよい。
 本発泡性樹脂粒子の製造では、発泡性樹脂粒子本体の表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩等の外添剤をできる限り均一に塗布することが好ましい。そのため、発泡性樹脂粒子本体とN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩等の外添剤との混合において、これらの外添剤、より好ましくは固体の外添剤を均一に混合することができる混合機器を用いることが好ましい。なお、水溶液の状態で添加する外添剤については、前述のとおり、固体の外添剤と別に添加して添加後乾燥することが好ましい。当該混合機器としては、例えば、(a)スーパーミキサー、ナウターミキサー、ユニバーサルミキサー、プロシェアミキサー、アペックスミキサー、ヘンシェルミキサー、レーディゲーミキサー等のミキサー;および(b)リボンブレンター、タンブラ-型ブレンター等のブレンター;が挙げられる。混合機器における混合時間等の条件は、(a)混合能力;並びに(b)脂肪酸グリセリド等の外添剤の種類および塗布量;等を考慮して、調整すればよい。
 本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子の製造方法は、固体のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を使用する場合、以下のような構成であってもよい:混合機器に、発泡性樹脂粒子本体と、前述した量(塗布量)のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と(並びに必要に応じてその他の外添剤と)とを投入し、発泡性樹脂粒子本体とN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と(並びに必要に応じてその他の外添剤と)を混合することによって、当該発泡性樹脂粒子本体の表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布する工程(N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩塗布工程)を含む、発泡性樹脂粒子の製造方法。前述の製造方法では、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と(並びに必要に応じてその他の外添剤と)は同時に投入してもよいし、別々に投入してもよい。前述した製造方法によると、抗菌性および抗ウイルス性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性、抗ウイルス性および流動性に優れる発泡粒子を提供し得る、新規の発泡性樹脂粒子を提供できる、という利点を有する。
 また、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子の製造方法は、水溶液の状態としたN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を使用する場合、以下のような構成であってもよい:発泡性樹脂粒子本体に、水溶液の状態とした前述した量(塗布量)のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布する工程(N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩塗布工程)と、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布した発泡性樹脂粒子本体を乾燥する工程(乾燥工程)と、混合機器に、前記乾燥工程で乾燥した、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布した発泡性樹脂粒子本体と、前述した量(塗布量)のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン(および必要に応じてその他の外添剤)とを投入し、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布した発泡性樹脂粒子本体とN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン(および必要に応じてその他の外添剤)とを混合することによって、当該N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を塗布した発泡性樹脂粒子本体の表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンを塗布する工程(N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塗布工程)と、を含む、発泡性樹脂粒子の製造方法。前述の製造方法では、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンと必要に応じて添加するその他の外添剤とは同時に投入してもよいし、別々に投入してもよい。前述した製造方法によると、抗菌性および抗ウイルス性に優れる発泡成形体、並びに抗菌性、抗ウイルス性および流動性に優れる発泡粒子を提供し得る、新規の発泡性樹脂粒子を提供できる、という利点を有する。
 但し、本発明の一実施形態に係る発泡性樹脂粒子の製造方法は、発泡性樹脂粒子本体の表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを、前述した量(塗布量)で塗布することができる方法であればよく、特に限定されない。
 〔3.発泡粒子〕
 本発明の一実施形態に係る発泡粒子は、前記〔2.発泡性樹脂粒子〕の項に記載の本発泡性樹脂粒子を発泡してなる。
 本発泡粒子は、本発泡性樹脂粒子が前述した構成を有するため、抗菌性、抗ウイルス性および流動性に優れるとともに、さらに融着性に優れるという利点を有する。また、本発泡粒子は、前述した構成を有するため、抗菌性、抗ウイルス性および融着性に優れる発泡成形体を提供できるという利点も有する。
 ここで、発泡性樹脂粒子から発泡成形体を得るとき、先ず、発泡性樹脂粒子を発泡させて発泡粒子を得、その後、当該発泡粒子を成形して発泡成形体を得る場合がある。それ故、発泡性樹脂粒子から発泡成形体を得る過程で、発泡性樹脂粒子を発泡させることを「予備発泡する」または「一次発泡する」と称する場合があり、得られる発泡粒子を「予備発泡粒子」または「一次発泡粒子」と称する場合がある。
 発泡性樹脂粒子を発泡させる方法としては、例えば、円筒形の予備発泡装置を使用し、水蒸気等の加熱媒体を用いて発泡性樹脂粒子を加熱して発泡させる等の、通常の方法を採用することができる。発泡性樹脂粒子の発泡に使用する装置、および発泡の条件は、発泡性樹脂粒子本体の組成および/または所望する発泡倍率等に応じて適宜、設定すればよく、特に限定されない。
 本発泡粒子の発泡倍率は特に限定されず、例えば、5倍~80倍であることが好ましく、10倍~75倍であることがより好ましく、20倍~70倍であることがさらに好ましく、30倍~65倍であることが特に好ましい。発泡粒子の発泡倍率が、(a)5倍以上である場合、当該発泡粒子は軽量である発泡成形体を提供できるという利点を有し、(b)80倍以下である場合、当該発泡粒子は強度に優れる発泡成形体を提供できるという利点を有する。また、80倍以下であれば、発泡粒子の単位面積当たりの抗菌剤の濃度が低くなりすぎないため好ましい。発泡粒子の発泡倍率の測定方法は、下記の実施例にて詳述する。
 また、本発明には、発泡粒子の製造方法も含まれる。本発明の一実施形態に係る発泡粒子の製造方法は、前述の発泡性樹脂粒子の製造方法にて発泡性樹脂粒子を製造する工程と、前記発泡性樹脂粒子を発泡する工程と、を含む。
 〔4.発泡成形体〕
 本発明の一実施形態に係る発泡成形体は、前記〔3.発泡粒子〕の項に記載の本発泡粒子を成形してなる。ここで、発泡粒子から発泡成形体を得る過程で、発泡粒子を加熱し、発泡させることを「二次発泡する」と称する場合がある。
 本発泡成形体は、本発泡性樹脂粒子および本発泡粒子が前述した構成を有するため、抗菌性、抗ウイルス性および融着性に優れるという利点を有する。
 発泡粒子を成形させる方法としては、特に限定されず、例えば、型内発泡成形法等の、通常の方法を採用することができる。型内発泡成形法とは、金型内に発泡粒子を充填し、水蒸気等の加熱媒体を金型内に吹き込んで当該発泡粒子を加熱することにより、当該発泡粒子を発泡させ、当該発泡粒子同士を融着させて、発泡成形体を得る方法である。型内発泡成形法による発泡粒子の成形を、型内成形と称する場合もある。本発明の一実施形態に係る発泡成形体は、前記〔3.発泡粒子〕の項に記載の本発泡粒子を型内成形してなるものであってもよい。
 発泡粒子の成形に使用する装置、および成形の条件は、発泡性樹脂粒子本体の組成、発泡粒子の組成、および/または所望する発泡倍率等に応じて適宜、設定すればよく、特に限定されない。
 また、本発明には、発泡成形体の製造方法も含まれる。本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造方法は、前述の発泡粒子の製造方法にて発泡粒子を製造する工程と、前記発泡粒子を成形する工程と、を含む。
 〔5.用途〕
 本発泡成形体は抗菌性、抗ウイルス性および融着性に優れるという利点を有する。また、本発泡粒子および本発泡成形体は、軽量であり、かつ緩衝性および断熱性に優れるという利点も有する。そのため、本発泡性樹脂粒子、本発泡粒子および本発泡成形体は、食品容器等の包装材料(トレー)、各種梱包材、建築土木部材、自動車部材、配管の保温材、屋根用断熱材、ソーラーシステム用保温材、給湯器用保温材等として、好適に利用できる。本発泡性樹脂粒子、本発泡粒子および本発泡成形体は、特に、食品容器等の包装材料(トレー)、各種梱包材、建築土木部材、自動車部材等として、好適に利用できる。
 <まとめ>
 本発明の一実施形態は、以下の構成を含むものである。
 〔1〕基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子であって、前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、前記発泡性樹脂粒子は、表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有し、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である、発泡性樹脂粒子。
 〔2〕前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10~18であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が8~14から選択される少なくとも2種類のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の混合物である、〔1〕に記載の発泡性樹脂粒子。
 〔3〕前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含む、〔2〕に記載の発泡性樹脂粒子。
 〔4〕前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩中の、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との含有比が60:40~40:60である、〔3〕に記載の発泡性樹脂粒子。
 〔5〕〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の発泡性樹脂粒子を発泡してなる、発泡粒子。
 〔6〕〔5〕に記載の発泡粒子を成形してなる、発泡成形体。
 〔7〕基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子の製造方法であって、発泡性樹脂粒子本体の表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを塗布する工程を含み、前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塗布量は、前記発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の塗布量は、前記発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である、発泡性樹脂粒子の製造方法。
 〔8〕前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10~18であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が8~14から選択される少なくとも2種類のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の混合物である、〔7〕に記載の発泡性樹脂粒子の製造方法。
 〔9〕前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含む、〔8〕に記載の発泡性樹脂粒子の製造方法。
 〔10〕前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩中の、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との含有比が60:40~40:60である、〔9〕に記載の発泡性樹脂粒子の製造方法。
 〔11〕〔7〕~〔10〕のいずれかに記載の発泡性樹脂粒子の製造方法にて発泡性樹脂粒子を製造する工程と、前記発泡性樹脂粒子を発泡する工程と、を含む、発泡粒子の製造方法。
 〔12〕請求項11に記載の発泡粒子の製造方法にて発泡粒子を製造する工程と、前記発泡粒子を成形する工程と、を含む、発泡成形体の製造方法。
 以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
 実施例および比較例における、発泡粒子および発泡成形体の製造方法、並びに、各種測定方法および評価方法は、以下の通りである。また、「部」および「%」は、特に断りのない限り、重量基準(重量部および重量%)である。
 <発泡粒子の製造>
 発泡性樹脂粒子を、加圧式予備発泡機(大開工業(株)製、CH-100)に投入した。そして、加熱媒体として水蒸気を用い、吹き込み蒸気圧を0.1MPaとして加熱することによって、発泡倍率(嵩倍率)60倍に、発泡性樹脂粒子を発泡させた。その後、得られた発泡粒子を室温で24時間放置した。
 <発泡粒子の発泡倍率(嵩倍率)>
 発泡粒子の発泡倍率を以下の手順で測定した:
 (1)発泡粒子を10g秤取り、1000cmのメスシリンダーへ入れた;
 (2)メスシリンダーの目盛から、10gの発泡粒子の体積を測定した;
 (3)以下の式により、発泡粒子の発泡倍率を算出した:
発泡倍率(cm/g)=発泡粒子の体積(cm)/10g。
 <発泡粒子の流動性評価>
 発泡粒子の流動性を、安息角を利用して評価した。前記安息角の測定方法は、以下の方法で測定した。先ず、4つの側面のうちの一面が堰になっている箱を用意し、24時間室温で放置した発泡粒子を前記箱に、擦切り一杯になるように投入した。投入後、前記堰となっている一面を取り外して、発泡性樹脂粒子を自然にこぼれさせた。そして、箱に残った発泡性樹脂粒子の角度を測定し、その角度を安息角(度)とした。
 安息角が30度以下であれば、流動性が良好であり、発泡粒子が転がる状況であると言える。そのため、安息角が30度以下であれば流動性「良好」とし、30度より大きければ流動性「不良」とした。
 <発泡成形体の製造>
 発泡成形体は、縦450mm×横300mm×深さ25mmの大きさの金型、及び成形機((株)ダイセン製、KR-57)を使用して以下の手順で製造した:
 (1)金型内に、前述の方法によって製造した発泡粒子を充填した;
 (2)加熱媒体として水蒸気を用い、水蒸気の吹き込み時間を22秒、水蒸気の吹き込み蒸気圧を0.08MPa(ゲージ圧)とした成型条件にて型内発泡成形を行った;
 (3)水冷を5秒実施後、真空冷却を100秒実施した;
 (4)金型から取り出して発泡成形体を得た。
 <融着性評価>
 以下の手順で発泡成形体の融着率を算出した:
 (1)発泡成形体を破断した;
 (2)破断面を観察して、観察視野に存在する全発泡粒子数に対する、発泡粒子の界面ではなく、発泡粒子が破断している発泡粒子の個数を計測した;
 (3)得られた結果を用いて、以下の式に基づき、融着率を算出した:
融着率(%)=(発泡粒子界面ではなく、発泡粒子が破断している発泡粒子の個数)/観察視野に存在する全粒子数×100。
 以下の基準に基づき得られた融着率から、発泡成形体の融着性を評価した。なお、融着率が大きいほど、融着性が良好であることを意図し、「良好」以上を合格とした。
「優れる」:融着率が90%以上
「良好」:融着率が80%以上、90%未満
「不良」:融着率が70%以上、80%未満
「非常に劣る」:融着率が70%未満。
 <抗菌性評価(前処理なし)>
 発泡成形体(発泡倍率:60倍)を、50mm×50mm×10mmに切り出してサンプルとして用い、JISZ2801に準じて、以下の手順で、発泡成形体の抗菌性を評価した:
 (1)菌液中の菌(大腸菌:E. coli JM109)が10個/ml~10個/mlになるように、菌液を調製した;
 (2)評価対象である、50mm×50mm×10mmに切り出した発泡成形体(発泡倍率:60倍)の50mm×50mmの面に、(1)で調製した菌液を0.4ml滴下し、菌液を滴下した箇所に、UVランプで除菌済みのPP(ポリプロピレン)フィルム(4cm×4cm)を貼り付けた。その後、PPフィルムを張り付けた当該発泡成形体をシャーレに入れて蓋をした;
 (3)蓋をしたシャーレ内で、前記発泡成形体に滴下した菌を35℃で24時間培養した;
 (4)培養後、PPフィルムを外して、SCDLP培地10mlを滴下し、発泡成形体上およびフィルム上の菌を回収した;
 (5)前記(4)で回収した回収液0.02mlを生理食塩水0.18mlで希釈した;
 (6)得られた希釈液に対して、(8)の35℃で24時間培養後の寒天培地にあるコロニー数が50個以下になるまで、(5)の希釈操作と同じ操作を繰り返した;
 (7)前記(6)で得られた最終的な希釈液を寒天培地に0.1ml塗布し、薄く延ばした;
 (8)前記(7)で寒天培地に塗布した最終的な希釈液中の菌を35℃で24時間培養した;
 (9)寒天培地にあるコロニーの数を測定し、希釈度から前記(3)の培養後に前記発泡成形体上で生存していた菌数を算出した。
 対照として、外添剤として、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を添加しない以外は後述する実施例1と同様にして製造した発泡成形体(外添剤として、ステアリン酸亜鉛およびカスターワックスのみ塗布して得られた発泡成形体)を用い、当該発泡成形体について、(1)~(9)と同じ手順で、前記(3)の培養後に前記発泡成形体上で生存していた菌数を算出した。
 評価対象の発泡成形体について算出された菌数が、対照の発泡成形体について算出された菌数に対して、1/100以下であれば抗菌性「良好」とし、1/100より多ければ抗菌性「不良」とした。
 <抗菌性評価(耐水性)>
 前処理として、発泡成形体を、50℃の温水に18時間浸した後、乾燥させた。この前処理を行った発泡成形体を、前述の<抗菌性評価(前処理なし)>と同様の手順で評価することにより、温水に浸漬した後の発泡成形体の抗菌性、換言すれば抗菌性における耐水性評価を行った。
 評価対象の発泡成形体について算出された菌数が、対照の発泡成形体について算出された菌数に対して、1/100以下であれば抗菌性「良好」とし、1/100より多ければ抗菌性「不良」とした。なお、<抗菌性評価(耐水性>における対照とは、抗菌性評価(前処理なし)において対照として用いた発泡成形体(外添剤として、ステアリン酸亜鉛およびカスターワックスのみ塗布して得られた発泡成形体)について、上記前処理を行った発泡成形体を意図する。
 <抗菌性評価(耐光性)>
 前処理として、発泡成形体を、キセノンアーク灯で10時間照射した。この前処理を行った発泡成形体を、前述の<抗菌性評価(前処理なし)>と同様の手順で評価することにより、キセノンアーク灯で照射した後の発泡成形体の抗菌性、換言すれば抗菌性における耐光性評価を行った。
 評価対象の発泡成形体について算出された菌数が、対照の発泡成形体について算出された菌数に対して、1/10000以下であれば抗菌性「非常に良好」、1/100以下であれば抗菌性「良好」とし、1/100より多ければ抗菌性「不良」とした。なお、<抗菌性評価(耐光性>における対照とは、抗菌性評価(前処理なし)において対照として用いた発泡成形体(外添剤として、ステアリン酸亜鉛およびカスターワックスのみ塗布して得られた発泡成形体)について、上記前処理を行った発泡成形体を意図する。
 <残存スチレン量の測定>
 発泡成形体中のスチレンの含有量は、以下(1)~(4)を順に実施して算出した:(1)発泡成形体0.25gを内部標準シクロペンタノールと共に塩化メチレン20mlに溶解した;(2)得られた溶解物をガスクロマトグラフィー(GC-2014、島津製作所(株)製)に供し、ガスクロマトグラフィーにて分析を実施し、当該溶解物中のスチレン量を検出した;(3)既知量のスチレンを内部標準シクロペンタノールと共に塩化メチレンに溶解し、得られた溶解物を前記ガスクロマトグラフィーに供して、ガスクロマトグラフィーを実施し、スチレンの検量線を得た;(4)検量線と、発泡成形体の溶解物について実施したガスクロマトグラフィーの結果とから、発泡成形体の溶解物、すなわち発泡成形体に含まれているスチレン単量体の重量を、発泡成形体の重量を基準とした重量比率(ppm)にて算出した。
なお、ガスクロマトグラフィーの条件は、下記の通りとした。
キャピラリーカラム:GLサイエンス製Rtx-1
カラム温度条件:50℃から80℃まで昇温速度3℃/分で昇温後、80℃から180℃まで昇温速度10℃/分で昇温
キャリアガス:ヘリウム。
 <抗ウイルス性評価(前処理なし)>
 発泡成形体(発泡倍率:65倍)を、50mm×50mm×10mmに切り出してサンプルとして用い、ISO21702:2019に準じて、以下の手順で、発泡成形体の抗ウイルス性を評価した:
 (1)ウイルス液中のインフルエンザウイルス(Influenza A virus(H3N2):ATCC VR-1679)が2.0×10PFU/mlになるように、ウイルス液を調製した;
 (2)評価対象である、50mm×50mm×10mmに切り出した発泡成形体(発泡倍率:65倍)の50mm×50mmの面に(1)で調製したウイルス液を0.4ml滴下し、ウイルス液を滴下した箇所に、UVランプで除ウイルス済みの被覆フィルム(4cm×4cm)を貼り付けた。その後、被覆フィルムを張り付けた当該発泡成形体をシャーレに入れて蓋をした;
 (3)蓋をしたシャーレ内で、前記ウイルス液接種後の発泡成形体を25±1℃、90%RH以上で24時間静置した;
 (4)24時間静置後、PPフィルムを外して、SCDLP培地10mlを滴下し、発泡成形体上およびフィルム上のウイルスを回収した;
 (5)前記(4)で回収した回収液について、プラーク法にてウイルス感染価の測定を行った。
 <抗ウイルス性評価(耐水性)>
 前処理として、50mm×50mm×10mmに切り出した発泡成形体を、50±5℃の温水に16時間浸した後、乾燥させた。この前処理を行った発泡成形体を、前述の<抗ウイルス性評価(前処理なし)>に記載の手順で評価することにより、温水に浸漬した後の発泡成形体の抗ウイルス性、換言すれば抗ウイルス性における耐水性評価を行った。
 対照として、外添剤として、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を添加しない以外は後述する実施例8と同様にして製造した発泡成形体(外添剤として、ステアリン酸亜鉛およびカスターワックスのみ塗布して得られた発泡成形体)を用い、当該発泡成形体について、上記前処理を行った後、(1)~(5)と同じ手順で、前記(3)の静置後に前記発泡成形体上で生存していたウイルスを回収しウイルス感染価を測定した。
 下記式によりAntiviral activityを算出し、Antiviral activityが2.0以上であれば良好とし、2.0未満であれば不良とした。
Antiviral activity=対照を用いて抗ウイルス性評価(耐水性)を行って得られたウイルス感染価の常用対数値-評価対象である発泡成形体について抗ウイルス性評価(耐水性)を行って得られたウイルス感染価の常用対数値
 <抗ウイルス性評価(耐光性)>
 前処理として、50mm×50mm×10mmに切り出した発泡成形体を、キセノンアーク灯で10時間照射した。この前処理を行った発泡成形体を、前述の<抗ウイルス性評価(前処理なし)>に記載の手順で評価することにより、キセノンアーク灯で照射した後の発泡成形体の抗ウイルス性、換言すれば抗ウイルス性における耐光性評価を行った。
 対照として、抗ウイルス性評価(耐水性)において対照として用いた発泡成形体(外添剤として、ステアリン酸亜鉛およびカスターワックスのみ塗布して得られた発泡成形体)について、上記前処理を行った後、(1)~(5)と同じ手順で、前記(3)の静置後に前記発泡成形体上で生存していたウイルスを回収しウイルス感染価を測定した。
 下記式によりAntiviral activityを算出し、Antiviral activityが2.0以上であれば良好とし、2.0未満であれば不良とした。
Antiviral activity=対照を用いて抗ウイルス性評価(耐光性)を行って得られたウイルス感染価の常用対数値-評価対象である発泡成形体について抗ウイルス性評価(耐光性)を行って得られたウイルス感染価の常用対数値
 〔実施例1〕
 カネパール(登録商標)NSG-B(平均粒子径:0.90mm~0.95mm、(株)カネカ製)を、発泡性樹脂粒子本体として用いた。カネパール(登録商標)NSG-Bは、基材樹脂および発泡剤を含み、基材樹脂は、スチレン単位100%のスチレン系樹脂であり、発泡剤としてブタンを、発泡性樹脂粒子本体100重量部中7重量部含むものである。
 カネパール(登録商標)NSG-B100重量部に、表1に示す量(0.003重量部)となるように、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩(7.69重量%水溶液、EC-4、北広ケミカル株式会社製、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10である当該アミン塩と2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12である当該アミン塩との混合物であり、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10である当該アミン塩と2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12である当該アミン塩との含有比は50:50である。)を塗布して混合した。その後、気流乾燥機で乾燥を行うことにより、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を含有する発泡性樹脂粒子本体(発泡性スチレン系樹脂粒子本体)を得た。
 ナウターミキサーに、前記操作により得られた、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を含有する発泡性樹脂粒子本体全量(カネパール(登録商標)NSG-B100重量部に相当する量)、表1に示す量(0.5重量部)のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン(タナカ化学研究所製、アンチスタ80S、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数:14タイプ)、ステアリン酸亜鉛0.15重量部、カスターワックス0.05重量部を投入し、20分間攪拌することにより、表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有する発泡性樹脂粒子(発泡性スチレン系樹脂粒子)を得た。
 前記した<発泡粒子の製造>と<発泡成形体の製造>に記載の方法により、発泡粒子および発泡成形体を製造した。尚、発泡成形体の残存スチレン量は1600ppmであった。発泡性樹脂粒子の組成を表1に示す。また、得られた発泡粒子について流動性の評価を行った結果、および得られた発泡成形体について抗菌性と融着性とを評価した結果を、表1に示す。
 〔実施例2~5および比較例1~6〕
 N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の塗布量(含有量)を表1に記載の塗布量に変更した以外は、実施例1と同じ方法で、発泡性樹脂粒子、発泡粒子および発泡成形体を得た。得られた発泡粒子および発泡成形体について、前述した各種測定および評価を行った。その結果を、表1に示す。
 〔実施例6〕
 N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン(タナカ化学研究所製、アンチスタ80S、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数:14タイプ)の代わりに、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン(ミヨシ油脂株式会社製、ダスパー125B、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数:10と12タイプ(2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10である当該アミンと2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12である当該アミンとの混合物))を使用した以外は、実施例5と同じ方法で、発泡性樹脂粒子、発泡粒子および発泡成形体を得た。得られた発泡粒子および発泡成形体について、前述した各種測定および評価を行った。その結果を、表1に示す。
 〔実施例7〕
 N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン(タナカ化学研究所製、アンチスタ80S、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数:14タイプ)の代わりに、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン(タナカ化学研究所製、アンチスタ80FS、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数:16~18タイプ(2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が16である当該アミンと2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が17である当該アミンと2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が18である当該アミンとの混合物))を使用した以外は、実施例5と同じ方法で、発泡性樹脂粒子、発泡粒子および発泡成形体を得た。得られた発泡粒子および発泡成形体について、前述した各種測定および評価を行った。その結果を、表1に示す。
 〔実施例8〕
 <発泡粒子の製造>において、吹き込み蒸気圧を0.1MPaとして加熱することによって、発泡倍率(嵩倍率)65倍に、発泡性樹脂粒子を発泡させ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。尚、発泡成形体の残存スチレン量は1600ppmであった。発泡性樹脂粒子の組成を表2に示す。また、得られた発泡粒子について流動性の評価を行った結果、および得られた発泡成形体について抗ウイルス性と融着性とを評価した結果を、表2に示す。
 〔比較例7〕
 N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩を添加しない以外は実施例8と同様にして、発泡成形体を製造した。発泡性樹脂粒子の組成を表2に示す。また、得られた発泡粒子について流動性の評価を行った結果、および得られた発泡成形体について抗ウイルス性と融着性とを評価した結果を、表2に示す。
 〔まとめ〕
 実施例と比較例5および6との比較により、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンおよびN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩のいずれか一方のみを含有する比較例5、6の発泡成形体は、抗菌性が劣ることが分かる。また、前記比較により、比較例5および6に対して、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有する実施例の発泡性樹脂粒子から得られた発泡成形体は、抗菌性が大きく向上したことが分かる。
 実施例1および5と比較例1との比較、並びに実施例1~4と比較例2との比較より、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有する発泡性樹脂粒子であっても、これらの含有量が所定量よりも少ない場合は、キセノンアーク灯で照射した後の発泡成形体の抗菌性(耐光性)が低下することが分かる。
 実施例1および5と比較例4との比較、並びに実施例1~4と比較例3との比較より、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有する発泡性樹脂粒子であっても、これらの含有量が所定量よりも大きい場合は、得られた発泡粒子は流動性に劣ることが分かる。さらに、前記比較より、表面に含有されるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量が所定量よりも大きい場合は、得られた発泡粒子は融着性にも劣ることが分かる。
 実施例8と比較例7との比較により、比較例8に対して、表面にN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有する実施例8の発泡性樹脂粒子から得られた発泡成形体は、抗ウイルス性が大きく向上したことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 本発明の一実施形態によれば、抗菌性および流動性に優れる、新規の発泡性樹脂粒子および発泡粒子を提供することができる。また、本発明の一実施形態によれば、抗菌性および融着性に優れる発泡成形体を提供し得る、発泡性樹脂粒子を提供することができる。そのため、本発明の一実施形態は、食品容器等の包装材料(トレー)、各種梱包材、建築土木部材、自動車部材、配管の保温材、屋根用断熱材、ソーラーシステム用保温材、給湯器用保温材等として、好適に利用できる。

 

Claims (12)

  1.  基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子であって、
     前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、
     前記発泡性樹脂粒子は、表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含有し、
     前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、
     前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の含有量は、発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である、発泡性樹脂粒子。
  2.  前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10~18であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が8~14から選択される少なくとも2種類のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の混合物である、請求項1に記載の発泡性樹脂粒子。
  3.  前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含む、請求項2に記載の発泡性樹脂粒子。
  4.  前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩中の、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との含有比が60:40~40:60である、請求項3に記載の発泡性樹脂粒子。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の発泡性樹脂粒子を発泡してなる、発泡粒子。
  6.  請求項5に記載の発泡粒子を成形してなる、発泡成形体。
  7.  基材樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子の製造方法であって、
     発泡性樹脂粒子本体の表面に、N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンとN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを塗布する工程を含み、
     前記基材樹脂は、スチレン系樹脂を含み、
     前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンの塗布量は、前記発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.2重量部~2.8重量部であり、
     前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の塗布量は、前記発泡性樹脂粒子本体100重量部に対して、0.002重量部~0.013重量部である、発泡性樹脂粒子の製造方法。
  8.  前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミンは、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10~18であり、前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が8~14から選択される少なくとも2種類のN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩の混合物である、請求項7に記載の発泡性樹脂粒子の製造方法。
  9.  前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩は、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩とを含む、請求項8に記載の発泡性樹脂粒子の製造方法。
  10.  前記N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩中の、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が10であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩と、2-ヒドロキシアルキル基の炭素数が12であるN-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシアルキルアミン塩との含有比が60:40~40:60である、請求項9に記載の発泡性樹脂粒子の製造方法。
  11.  請求項7~10のいずれか1項に記載の発泡性樹脂粒子の製造方法にて発泡性樹脂粒子を製造する工程と、
     前記発泡性樹脂粒子を発泡する工程と、を含む、発泡粒子の製造方法。
  12.  請求項11に記載の発泡粒子の製造方法にて発泡粒子を製造する工程と、
     前記発泡粒子を成形する工程と、を含む、発泡成形体の製造方法。
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