JP2000248099A - 発泡成形用スチレン樹脂組成物 - Google Patents

発泡成形用スチレン樹脂組成物

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JP2000248099A
JP2000248099A JP5477599A JP5477599A JP2000248099A JP 2000248099 A JP2000248099 A JP 2000248099A JP 5477599 A JP5477599 A JP 5477599A JP 5477599 A JP5477599 A JP 5477599A JP 2000248099 A JP2000248099 A JP 2000248099A
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styrene resin
styrene
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solvent
foam
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Yoshitane Tsuchiya
佳胤 土屋
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶剤減容再生スチレン樹脂を用いて均一な発
泡セルを有する、発泡成形用スチレン樹脂組成物を提供
すること。 【解決手段】 (A)溶剤減容による再生スチレン樹脂
100重量部、(B)ゴム成分5〜50重量部及び
(C)発泡剤0.1〜5.0重量部を含有してなる発泡
成形用スチレン樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回収スチレン樹脂
の再利用に関する。さらに詳しくは、本発明は、溶剤を
使用した減容方式による再生スチレン樹脂を再利用して
均一な発泡セルを持つ優れた発泡成形体を成形するのに
適したスチレン樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】スチレン樹脂発泡成形品は、軽量であり
ながら比較的堅固で、かつ、緩衝作用があるので電気製
品の梱包材、鮮魚収納箱、食品収納トレイ等に多く使わ
れている。使用済みになったスチレン樹脂発泡成形品
は、従来ほとんど焼却または埋立てにより処分されてい
たが、近年、廃棄物処理能力の限界、資源の枯渇対策お
よび環境保全の観点から、回収再利用が検討されるよう
になった。スチレン樹脂発泡成形品は使用されたスチレ
ン樹脂の10〜70倍の容積に膨張しているので単位重
量当りの回収経費を低減するために減容が行なわれる。
スチレン樹脂発泡成形品の主な減容の方法としては、加
熱溶融する方法、溶剤に溶解する方法などがある。前者
の熱減容方式によると、スチレン樹脂は熱劣化による分
子鎖切断、着色などの品質低下を起こしやすく、また、
回収過程で混入した異物がペレット作成押出機内のスク
リーンメッシュを詰まらせて生産性を低下させたり、成
型品の機械的強度を阻害する問題がある。溶剤減容方式
は、溶液を分離プロセスに運搬し、溶剤を比較的低温で
加熱し減圧下で蒸発分離する方法であるので、スチレン
重合体の熱劣化が起きにくく、また、溶液を濾過するだ
けで混入している異物も除去できるため、高品質の再生
スチレン樹脂が得やすいという長所を有する。しかし、
溶剤減容方式による再生スチレン樹脂には分離工程で除
去し切れなかった溶剤が、通常、0.5〜10重量%残
留しているので、特に発泡成形の場合に加熱時に溶剤の
揮発による発泡が副生して大小さまざまな不均一な発泡
セルが形成される問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の状況に
鑑み、溶剤減容方式による再生スチレン樹脂の優れた再
利用法を提供すること、即ち均一な発泡セルを有する発
泡体の成形が可能な再生スチレン樹脂を用いたスチレン
樹脂組成物を提供することを目的としてなされたもので
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定量のゴム成分
を配合することにより良好な発泡成形性と均一な発泡セ
ルとを実現し得ることを見出し、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。即ち、本発明は、(A)溶剤
減容による再生スチレン樹脂100重量部、(B)ゴム
成分5〜50重量部及び(C)発泡剤0.1〜5.0重
量部を含有してなる発泡成形用スチレン樹脂組成物を提
供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明組成物は、スチレン樹脂発
泡成形品の溶剤減容方式による再生スチレン樹脂(A)
成分100重量部に対して、(B)成分としてゴム成分
5〜50重量部と(C)成分として発泡剤0.1〜5.
0重量部を必須成分として配合した組成物である。本発
明組成物に用いる再生スチレン樹脂は、通常スチレン単
独重合体であるが、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、ジビニルベンゼン等の共単量体を20重量%以下含
有するものであっても良い。これが発泡ポリスチロール
として梱包材、食品等の収納トレイとして使用された
後、溶剤減容方式により回収、再生されたものである。
この再生スチレン樹脂は、一旦、梱包材、各種収納箱等
として使用された発泡成形品を回収し、溶剤で減容した
後比較的低温で加熱し、減圧下で蒸発分離して得られ
る。回収スチレン樹脂発泡成形品を溶解する溶剤として
は、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン
酸ジメチル、α−リモネンなどが用いられる。回収スチ
レン樹脂を溶解した溶液は、好ましくは100〜180
℃の加熱により粘度を低下させた状態で濾過工程にかけ
られ、混入している異物を除去されることが好ましい。
【0006】回収スチレン樹脂を溶解した溶液は、10
〜70torrの減圧下で溶剤の沸点の温度に加熱さ
れ、溶剤が蒸発、留去される。9重量%以下の微量の溶
剤を含有する粘稠なスチレン樹脂溶融物は、糸状に押出
すことによりペレットに形成されることが好ましい。こ
のようにして再生されたスチレン樹脂としては、株式会
社スタイロジャパン、ソニー株式会社等から販売されて
いる。好ましい再生スチレン樹脂は、メルトフローレー
ト(MFR)が200℃×5kgfで0.01〜50.0
g/10minのものである。MFRが0.01より小さいと
溶融樹脂の粘度が高くて成形が困難になる傾向があり、
一方、MFRが50.0より大きいと成形品の強度が低
下する虞がある。
【0007】本発明組成物に用いられるゴム成分は、前
記再生スチレン樹脂中に微量残留する溶剤を吸収して組
成物全体に均一に分散させる作用を有するもので、これ
により、本発明組成物が発泡成形に供せられたとき、微
量の溶剤が揮発して気泡を発生しても偏在することがな
いので、均一なセルを有する発泡体を形成することが可
能になるのである。本発明組成物に用いられるゴム成分
としては、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー
などが用いられるが、スチレン樹脂と相溶性の良いブタ
ジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、イソプレンゴムおよびスチレン
−ブタジエンブロック共重合体などの合成ゴム;スチレ
ン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン
−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−
エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体およびスチレ
ン−エチレン・イソプレン−スチレン共重合体などの熱
可塑性エラストマーなどが例示される。ゴム成分はこれ
らの1種または2種以上を混合して用いることができ
る。ゴム成分は、直径5mm以下の大きさになるように
粉砕されていることが好ましい。
【0008】ゴム成分は、ムーニー粘度(100℃での
ML4)では90以下のもの、MFRでは、200℃×
5kgfで0.01〜10g/10minのものが好まし
い。ムーニー粘度が90より大きいと、またはMFRが
0.01より小さいと、スチレン中でのゴム成分の分散
が不十分となり均一な発泡セルが形成されない可能性が
あり、また、MFRが10より大きいと残留溶剤の発泡
阻害効果を低減できないで異常発泡する虞れがある。ゴ
ム成分の使用量は、前記再生スチレン樹脂100重量部
あたり5〜50重量部、好ましくは10〜40重量部で
ある。使用量が5重量部より少いと残留溶剤の発泡阻害
効果を低減できないで異常発泡する虞れがあり、一方、
50重量部より多いとセルを形成した溶融樹脂の強度が
低下したり、発泡倍率が小さくなる可能性がある。
【0009】本発明組成物に(C)成分として添加され
る発泡剤としては、熱分解型発泡剤および揮発性発泡剤
がある。熱分解型発泡剤としては、N,N′−ジニトロ
ソペンタメチレンテトラミン、N,N′−ジメチル−
N,N′−ジニトロソテレフタルアミドなどのニトロソ
化合物;アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニ
トリルなどのアゾ化合物;ベンゼンスルホニルヒドラジ
ド、P,P′−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラ
ジド)、トルエンスルホニルヒドラジドなどのスルホニ
ルヒドラジド類などの熱分解型有機発泡剤、および、重
炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウ
ムなどの熱分解型無機発泡剤が好適に用いられる。揮発
性発泡剤としては、ノルマルブタン、イソブタン、ノル
マルペンタン、イソペンタル、ノルマルヘキサンなどが
例示される。特にアゾ化合物およびスルホニルヒドラジ
ド類が好ましい。これら発泡剤は1種または2種以上
を、(A)成分の再生スチレン樹脂100重量部あたり
0.1〜5.0重量部用い、好ましくは0.5〜3.0
重量部用いる。発泡剤使用量が0.1重量部より少い
と、得られる成形品は発泡倍率が低くなる傾向があり、
5.0重量部より多く用いると成形品表面が荒れたり、
表面硬度が低下する虞れがある。
【0010】本発明組成物には、必要に応じて、可塑
剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、紫外線吸収剤、充填剤な
どのその他の成分を配合することができる。本発明組成
物は、前記(A)成分、(B)成分、(C)成分および
必要に応じて用いられるその他の成分をタンブラー、ス
ーパーミキサー、リボンブレンダーなどの混合機で20
〜120℃で混合し、通常は押出し機で加熱・溶融押出
して ペレットに形成される。ただし、発泡剤と
して揮発性発泡剤を用いるときは、通常、揮発性発泡剤
は、押出機などの発泡成形の過程で系内に注入する方法
が採られる。
【0011】以下に、本発明の態様を上げる。 (1)(A)スチレン樹脂発泡成形品を溶剤で減容した
後溶剤を減圧下で蒸発分離して得られる再生スチレン樹
脂100重量部、(B)ゴム成分5〜50重量部及び
(C)発泡剤0.1〜5.0重量部を含有してなる発泡
成形用スチレン樹脂組成物。 (2)ゴム成分が、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジ
エンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプ
レンゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ス
チレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体スチレ
ン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン
−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体およびスチ
レン−エチレン−イソプレン−スチレン共重合体から成
る群より選ばれる1種以上である(1)記載の発泡成形
用スチレン樹脂組成物。 (3)再生スチレン樹脂の200℃×5kgfで測定さ
れたメルトフローレイト(MFR)が0.01〜50.0g
/10minである(1)または(2)記載の発泡成形用
スチレン樹脂組成物。 (4)ゴム成分が、ムーニー粘度(100℃でのML
4)が90以下、または、200℃×5kgfでのメル
トフローレイトが0.01〜10g/10minのもので
ある(1)〜(3)のいずれかに記載の発泡成形用スチ
レン樹脂組成物。 (5)発泡剤がアゾ化合物またはスルホニルヒドラジド
類である(1)〜(4)のいずれかに記載の発泡成形用
スチレン樹脂組成物。
【0012】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 実施例1〜5、比較例1〜4 表1に示す種類と量の各成分を用い、タンブラーにて次
の要領でブレンドした。尚、比較例1および比較例2で
はスチレン樹脂は入手商品形態のまま用いた。また、ゴ
ム成分は、予め粉砕機にかけて直径5mm以下の粒状に
してから用いた。タンブラーにスチレン樹脂を、次いで
ゴム成分を入れて(ただし、比較例1および比較例3で
はゴム成分なし)15分間混合する。この混合物をシリ
ンダー径75mmの一軸押出機で、シリンダー温度17
0℃、3mmφの12穴ペレットダイス温度170℃に
て押出し、ペレタイザーで長さ3mmに裁断して造粒し
た。次いで、タンブラー内に上記造粒品(比較例1およ
び比較例3ではスチレン樹脂)を入れてから発泡剤を添
加して15分間混合して発泡成形用組成物のペレットを
作成した。得られたペレットを、シリンダー径40mm
の一軸押出機を用い、スクリュウL/D=28、圧縮比
2.5、回転数30rpm、シリンダーおよびダイス温
度を140〜180℃の表1に示す温度にして押出成形
した。ダイスは厚み 3mm、幅50mmのベルト状ダ
イスを用いた。
【0013】押出成形品の特性を表1に示す。試験、評
価は以下によった。 (1)異物 成形品の表面を観察し、0.5〜2mmの異物が散見す
るか否かを見る。 (2)成形性 ○:発泡セルが、略均一で良好な成形品が得られる。 △:溶融樹脂の粘度が高く、押出し困難である。 ×:異常発泡が発生し、成形品内部に空洞が発生した
り、表面に凹凸が認められる。 (3)比重 成形品から試料片を切り出して重量を測定し、厚み、
幅、長さを計り体積を算出する。重量を体積で除して比
重を求める。この数値は発泡倍率の目安になり、0.7
以下(発泡倍率1.5倍)であることが好ましい。
【0014】
【表1】
【0015】注 *1: スタイロジャパン(株)製、溶剤減容再生スチ
レン樹脂、MFR30g/min 。230℃下1時間加熱で
の重量減4重量%。105℃下1時間の加熱での量減
0.5重量%。 *2:大塚産業(株)製、熱減容再生スチレン樹脂、 M
FR15g/10min。 *3:ゼオフィットZFT1330、 日本ゼオン
(株)製、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共
重合体、スチレン含有量30%、MFR0.1g/10m
in。 *4:Nipol NS−320、日本ゼオン(株)
製、スチレン−ブタジエンブロックポリマー、スチレン
含有量 5%ムーニー粘度38。 *5:Nipol 1241N、日本ゼオン(株)製、
ポリブタジエンゴム、ムーニー粘度38。 *6:ビニホールAC、永和化成(株)製、アゾジカル
ボンアミド。 *7:セルペーストH、永和化成(株)製、重炭酸ナト
リウム。 *8:成は成形性、比は比重を意味する。
【0016】本発明の要件を備えた組成物を用いること
により、均一な発泡セルを有する良好な発泡成形体を長
時間にわたって品質の変動を小さく製造することがで
き、異物の混入も観察されない(実施例1〜5)。これ
に対し、溶剤減容方式の再生スチレン樹脂を用いても、
ゴム成分の使用量が規定より少ないと良好な発泡体は得
られない(比較例3、4)。熱減容方式による再生スチ
レン樹脂を用いると、ゴム成分が配合されているといな
いとに関わらず良好な発泡体が得られるものの、発泡成
形体の表面一面に0.5〜2mmの異物が無数見られる
(比較例1、2)。
【0017】
【発明の効果】本発明の組成物により、溶剤減容再生ス
チレン樹脂を用いて均一な発泡セルを有するスチレン樹
脂発泡成形体を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)溶剤減容による再生スチレン樹脂
    100重量部、(B)ゴム成分5〜50重量部及び
    (C)発泡剤0.1〜5.0重量部を含有してなる発泡
    成形用スチレン樹脂組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001068759A1 (en) * 2000-03-15 2001-09-20 Kagoshimaken Process for producing reclaimed expandable polystyrene resin particle
JP2011529514A (ja) * 2008-07-29 2011-12-08 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 発泡性熱可塑性ポリマーブレンド
JP2016535133A (ja) * 2013-10-30 2016-11-10 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 臭素化スチレン−ブタジエンコポリマーを含有し、かつ向上したセルサイズ均一性を有する発泡スチレンポリマー

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