JPH0218329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、着色発泡性粒子の製造法に関す
る。さらに詳しくは染料の含浸効率が高くかつ色
ムラがなく着色状態が良好で美麗な着色発泡性粒
子が簡便に得られ、かつ製造作業上も有利な着色
発泡性粒子の製造法に関する。

従来から、熱可塑性樹脂粒子に発泡剤を含浸さ
せた発泡性粒子が発泡体製造の分野で広く用いら
れている。そして着色した発泡成形品を得るため
着色した発泡性粒子を原料として用いる方法が行
なわれている。

かような発泡性粒子の着色方法としては(イ)発泡
性粒子に顔料又は染料を加え容器内で撹拌して行
なう方法、(ロ)発泡性粒子を水に懸濁させこの液中
に染料と着色助剤（溶剤）とを加えて行なう方法
（特公昭52−41303号公報参照）、及び(ハ)発泡性粒
子製造時の懸濁液中に染料を添加して発泡剤の含
浸と同時に着色を行なう方法等が知られている。
このうち(イ)の方法は使用現場でしばしば行なわれ
る方法であるが、得られた着色発泡性粒子は基本
的に発泡性粒子表面に染料や顔料が付着している
にすぎないから、予備発泡時や型内成形時に用い
る水蒸気によつて洗い落され易くことに成形金形
のスリツトから水蒸気が勢いよく噴射されるので
スリツト周辺の色が薄くなり、従つて均一に着色
された発泡体を得ることが困難であつた。さら
に、発泡性粒子表面の染料や顔料の付着量も均一
ではなくそれによる着色ムラも生じ、また発泡成
形品を切断した場合表面と内面の色ムラを有する
ものであつた。加えて、かような着色法は通常現
場の開放ドラム缶等内で20〜30分間撹拌すること
によつて行なわれているため、発泡粒子中の発泡
剤が逸散して成形時の発泡倍率が低下することが
あつた。

一方、(ロ)及び(ハ)の方法はいずれも水系で行なわ
れるものでありそのため分散された染料は発泡性
粒子中に全て吸収されず水系に残存し、その分染
料を余分に用いる必要があり、また着色終了後の
分離される着色水の処理が困難であり、その処理
施設（例えば、蒸発乾固機や活性炭吸着塔等）を
備える必要があつた。また水を媒体としているた
め懸濁する発泡性粒子の占める容積よりも大きな
容器が必要であり、さらに同色染料を継続して使
用する際にはとくに問題はないが、異色の染料を
とり換え用いる場合には、容器内を洗浄すること
が必要であるがこの際大きな分だけ時間が掛かり
作業性の点で不利であつた。

この発明はかような従来の問題点を解消すべく
なされたものである。かくしてこの発明によれ
ば、密閉容器内にポリスチレン系樹脂粒子に予め
揮発性発泡剤を含浸させた発泡性粒子を入れ、次
いで該発泡性粒子に対して所定量の染料と少量の
揮発性発泡剤とを該発泡性粒子が発泡しない温度
下でかつ実質的に無水雰囲気下で発泡性粒子に充
分に撹拌混合して染料を発泡性粒子に含浸させる
ことを特徴とする着色発泡性粒子の製造法が提供
される。

この発明の方法によれば、従来の水系媒体中で
行なう方法のように染料を余分に用いる必要はな
く効率良く染料を含浸させることができる。また
その着色も必要に応じて表面のみならず内部にも
充分にかつ均一になされたものが得られ、これを
原料として用いた成形品の色ムラも少なくまたそ
の断面における発泡粒の表面、内面の色ムラも少
なく着色状態が良好である。また、水を媒体とし
て使用しない「実質的に無水雰囲気下」で着色が
行なわれるため排水は生じず工業上有利であり、
容器も余分なスペースを必要とすることがなくそ
の分小さな容器を用いることができ製造作業上有
利である。そして染料自体も乾式添加されるため
湿式添加のように製造機材を汚染することもな
い。さらにこの発明によつて得られる着色発泡性
粒子自体の発泡性は着色前よりも上昇していると
いう効果をも有している。

この発明の着色の際に使用する揮発性発泡剤と
しては、後述するような当該分野で公知の発泡剤
が挙げられ、プロパン、ブタン、ヘキサン、ペン
タン、ネオペンタン、オクタン等の飽和炭化水素
類が好適に使用でき、常温常圧下で液状の炭化水
素が取り扱い上好ましい。またこれらは混合物の
形態であつてもよい。なお、通常発泡性粒子中の
発泡剤と同一又は同類の発泡剤を用いるのが含浸
性の点で好ましい。

一方、この発明に用いる染料としては当該分野
で公知の各種染料が種々用いることができ、具体
的にはアゾ系染料、アントラキノン系染料、アジ
ン系染料、キノリン系染料、等が好適に用いられ
る。これらは水溶性、油溶性のいずれのものでも
使用できる。

なお、揮発性発泡剤をポリスチレン系樹脂粒子
に含浸させた発泡性粒子も、当該分野で公知の種
種の発泡性粒子を用いることができ、例えばプロ
パン、ブタン、ペンタン等の炭化水素や、メチル
クロライド、メチレンクロライド、ジクロルジフ
ルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、
モノクロロジフルオロメタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン、トリクロロトリフルオロメタン、
ジクロロモノフルオロメタン、オクタフルオロジ
クロロブタン等のハロゲン化炭化水素系溶剤など
をポリスチレン系樹脂粒子（例えばポリスチレ
ン、スチレン−エチレン共重合樹脂、スチレン−
無水マレイン酸共重合樹脂等を基材樹脂とする粒
子）に含浸させたものなどが典型的に用いられ
る。なお、着色時に用いるものも含めこれら揮発
性発泡剤中には若干の膨潤用溶剤（トルエン、ベ
ンゼン、キシレン等）が含有されていてもよい。

この発明において、まず上記発泡性粒子は密閉
容器内に所定量加えられる。次いで該容器内に所
定量の染料及び少量の揮発性発泡剤が添加され発
泡性粒子と撹拌混合される。これら染料及び発泡
剤の添加混合は別々に行なつてもよく同時に行な
つてもよい。通常、染料を予め密閉容器内の発泡
性粒子に添加して撹拌混和させて染料を粒子表面
に被覆もしくは付着させた後、少量の揮発性発泡
剤を滴下等により徐々に加えて充分に撹拌混合さ
せるのが好ましい。染料は発泡性粒子100重量部
に対して0.005〜1.0重量部、好ましくは0.03〜0.6
重量部添加される。かような範囲内で所望の着色
度に応じて適宜添加量を規定すればよい。

染料の添加量が多過ぎると余分の染料が残留し
好ましくない。また、揮発性発泡剤の添加混合量
は、発泡性粒子に対して少量でよく通常、発泡性
粒子100重量部に対して0.5〜10重量部用いるのに
適当であり２〜４重量部が好ましい。該溶剤量が
多過ぎると粒子の合着や気泡の荒れを生じる点で
不適当であり少な過ぎると染料が含浸される時間
が長くかかりまた色ムラができる点不適当であ
る。

これら染料及び発泡剤の添加は、発泡性粒子が
発泡しない温度下（通常、常温〜60℃下、好まし
くは20〜50℃下）でかつ実質的に無水雰囲気下で
充分に撹拌混合して行なわれる。なお、処理時間
を促進するためには温度をできるだけ高くするこ
とが適切である。以上の操作により発泡剤を媒体
として発泡性粒子中に染料が効率よく含浸し、均
一に着色された発泡性粒子が得られる。この際の
発泡剤を添加する撹拌混合時間は通常0.5〜３時
間程度で充分である。このようにして発泡性粒子
に染料が含浸され、これを容器から取り出すこと
により着色発泡性粒子が得られる。

このようにして得られた着色発泡性粒子は、前
述のごとく内部まで均一に着色されているもので
あるが発泡剤を着色工程時に使用するため着色前
に比して発泡性自体（成形時の発泡倍率）も上昇
しており、従来のように着色を行なうことによつ
て発泡性が低下することもない。

以下、この発明の実施例を示す。

実施例 １ 発泡剤としてブタンを５重量％含むポリスチレ
ン樹脂発泡性粒子（「エスレンビーズ」；積水化成
品工業(株)の商品名）を用いて実験を行なつた。こ
の発泡性粒子は水蒸気で３分間加熱時に約50倍に
発泡するものであつた。この発泡性粒子と緑色染
料（Diaresin Fast Brill.Green5G；三菱化成工
業(株)の商品名）を用いて着色を行なつた。

まず発泡性粒子1000ｇを内容積約５の回転容
器内に加え緑色染料（Diaresin Fast Brill
Green5G）0.2ｇを添加し10分間撹拌混和し、次
いでペンタン30ｇを容器内部に注入滴下した。滴
下に際して回転容器及び発泡性粒子を約35℃に維
持してペンタンの全量が30分で注入滴下できるよ
うに流量調整を行なつた。滴下が終了した後に更
に35℃に維持した状態で１時間回転を続け、その
後冷却して発泡性粒子を回転容器から取り出すこ
とにより着色発泡性粒子を得た。この着色発泡性
粒子は、色ムラがなく均一に着色されたものであ
つて、その流動性や透明性も着色前のものと何ん
ら変わつておらず、取り扱い易いものであつた。
さらに該粒子を白色紙に指で押しつけた際にも、
白色紙上には着色は見られず染料が粒子の表面に
被覆されておらず、粒子内に均一に含浸されてい
るものであつた。

かような着色発泡性粒子を用いて水蒸気による
型内成形に付したところ３分間加熱で約60倍の均
一に着色した発泡体が得られ、着色前（約50倍）
に比して発泡性も向上していることが判明した。

なお、染色として青色染料（Diaresin Blue
Ｐ＃ 120）、赤色染料（Diaresin Red5）及び黄色
染料（Diaresin Yellow F.C）を用いて各各上記
と同様に着色発泡性粒子を製造したが、同様に着
色性の良好で美麗な発泡性粒子が得られ、発泡性
も改良されたものであつた。

また、ペンタンを入れずに着色を単なる混和で
行なつた場合には得られた粒子は主として染料が
粒子表面に被覆されたもので流動性が低下したも
のであり、白色紙に押しつけた場合に着色が生じ
取り扱い難いものであつた。

実施例 ２ 着色処理用の発泡剤としてブタン40ｇとトルエ
ン１ｇを含む混合発泡剤を用いる以外、実施例１
と同様にして均一に着色された同様な着色発泡性
粒子を得た。この粒子の発泡倍数は約65倍と優れ
たものであつた。

実施例 ３ 染料をペンタン30ｇに混合させた混合溶液を用
いて染料と発泡剤とを同時に発泡体に添加する以
外、実施例１と同様に処理して、同様な着色発泡
性粒子を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉容器内に、ポリスチレン系樹脂粒子に予
   め揮発性発泡剤を含浸させた発泡性粒子を入れ、
   次いで該発泡性粒子に対して所定量の染料と少量
   の揮発性発泡剤とを該発泡性粒子が発泡しない温
   度下でかつ実質的に無水雰囲気下で発泡性粒子に
   充分に撹拌混合して染料を発泡性粒子に含浸させ
   ることを特徴とする着色発泡性粒子の製造法。 ２ 染料を発泡性粒子に添加して撹拌混和した
   後、少量の揮発性発泡剤を徐々に加えて充分に撹
   拌混合することからなる特許請求の範囲第１項記
   載の製造法。 ３ 発泡性粒子100重量部に対して、染料が約
   0.005〜1.0重量部添加される特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の製造法。 ４ 少量の揮発性発泡剤の混合量が発泡性粒子
   100重量部に対して0.5〜10重量部である特許請求
   の範囲第１〜第３いずれかに記載の製造法。