JPH03190940A

JPH03190940A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子

Info

Publication number: JPH03190940A
Application number: JP32998389A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kato; 哲也加藤; Tomiji Chitani; 千谷　東洋士; Mitsuo Tateishi; 光生舘石
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1991-08-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は発泡性熱可塑性樹脂粒子に関し、特に該粒子を
発泡成形することによシ得られる成形品を主に容器とし
て使用するに適した発泡性熱可塑性樹脂粒子に関する。

（従来の技術）一般に発泡性熱可塑性樹脂粒子はスチーム等によって加
熱され、−次発泡されたのち小孔を有する金型に充填さ
れ再度加熱され二次発泡し成形される。こうして得られ
た成形品は経済性、軽量性。

衛生性などに優れた特性を示Ｉ〜包装材料、断熱材料、
容器等として多くの分野で使用されている。

発泡性熱可塑性樹脂粒子は一般に常温で液体または気体
の脂肪族炭化水素９例えばプロパン、ブタン、ペンタン
、ヘギサン等を熱可塑性樹脂粒子と共に水性媒体中へ分
散し、加熱される方法によって製造される。こうして得
られた発泡性熱可塑性樹脂粒子は前述工程をへて成形さ
れるが得られた成形品は発泡性熱可塑性樹脂粒子を石垣
状に積み重ね、これを発泡圧と熱によって融着させたも
のである。このため該粒子は一体化されておらず。

その結果容器として使用するとき、収納される内容物に
よっては内容物が容器外壁、または成形品内部処浸透し
やすい性質を持つことがある。浸透性を防止するには浸
透する際、その通路となる成形品内部の空隙を最小限と
すること、および該粒子表面の表面エネルギーを小さく
することにより浸透する内容物に対し成形品表面の接触
角を犬きくする方法がある。

前者の方法として一般に行なわれているのは成形時の加
熱を強くすることであり、よシ欠陥の少ない成形品とす
るためには成形温度を低めに設定し長時間加熱する方法
がとられている。

後者の方法としては予備発泡において集塊化防止のため
一般に使用されている金属石鹸を集塊化防止のためよシ
多く用いることが行なわれている。

しかしながらこの方法もまた金属石鹸の融着阻害の性質
のため成形加熱時間が長くならざるを得す、いずれにし
ても工業的に有用な方法とはいい難い。

そこで、より短い成形時間で内容物の浸透性の少ない発
泡性熱可塑性樹脂粒子が過去提案されている。例えば特
公昭５６−３４．１７２号公報では蔗糖エステルでの表
面被覆、特公昭５６−５１１７８号公報ではポリ燐酸お
よびポリエーテルまたはポリオールでの表面被覆、特開
昭５９−２４７３１号公報ではポリアルキレングリコー
ルの脂肪酸エステルによる表面被覆、特開昭５９−４１
３３９号公報ではパーフルオロアルキル基含有燐酸エス
テルによる表面被覆などが提案されている。しかしなが
ら、これらは浸透防止性能と成形時間に代表される生産
性との兼ね合いにおいて必ず１〜も満足のいくものでは
なかった。

（発明が解決しようとする課題）発泡性熱可塑性樹脂粒子によって成形された容器はその
経済性、保温性等により幅広い用途を持つ。例えば９機
械部品の通い箱、冷蔵庫などの露受は皿、養殖場などで
用いられるフロート、ラーメンカップ等であるがそれぞ
れ浸透性が問題となることがある。

機械部品の通い箱では部品を機械油をつけて通い箱にい
れられるため油が通い箱外壁へ浸透してくるととがある
。露受は皿では長時間使用するとドレン水が浸透し水が
洩れる現象が発生することがある。フロートでは長時間
、海に浮かべておくとフロート内に水が浸透し自重が重
くなりフロートとしての効果が薄れてくる。またラーメ
ンカップにおいては流通在庫中に収納物が温度や湿度の
影響をうけ油脂分やスープがカップ外壁へにじみでるこ
ともある。これらはすべて該粒子の融着界面現象に起因
している。この対策として前述提案がなされているが、
これらの提案は特定された。

水、油、及びこれらの混合物に対し高い遮蔽性を有して
も、汎用性に問題があるばかりでなく短い成形時間では
成形ができないものであった。

本発明は発泡性熱可塑性樹脂粒子であって、これを容器
等に使用したとき収納される内容物が容器外壁または成
形品内部への浸透が少なく、シかも短時間で成形可能な
発泡性熱可塑性樹脂粒子を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発Ｆ！Ａは１表面が一般弐ｍＣ，、、Ｆ２．、、ＩＩ　　ＲＩ　　Ｏ（ＣＨ２ＣＲ２
ＨＯ１ｎＨ−（ＩＩ（但し＋　ＲＩはアルキレン基Ｉ　
　Ｒ２はＨ−ｔたはＣＨ３。

ｍは４〜１６の整数、ｎは１〜３０の整数を表わ５す）で示される化合物で被覆されてなる発泡性熱可塑性
樹脂粒子に関する。

本発明における未被覆の発泡性熱可塑性樹脂粒子として
は、従来公知のものが使用できる。該発泡性熱可塑性樹
脂粒子としては主にスチレン系のものとオレフィン系の
ものがある。スチレン系のものとしてはスチレンホモポ
リマーもしくはスチレンと共重合可能な成分１例えばア
クリロニ）　ＩＩル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸ブチル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチ
ル。

アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エ
ステル類、α−メチルスチ１／ン、クロルスチレン、ビ
ニルトルエン等のスチレン誘導体などとの１種または２
種以上の共重合体がある。オレフィン系のものとしては
ポリエチレン、ポリプロピレン等がある。これらを基材
樹脂とし該樹脂粒子に発泡剤としてプロパン、ブタン、
ペンタン。

ヘキサン等の脂肪族炭化水素、またはフレオン１１．７
レオン１２等のフロン系化合物などの常温で液体または
気体状の発泡剤１〜１０重量％含− 浸されたものである。これら発泡性熱可塑性樹脂粒子は
従来公知の方法で製造することができる。

本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子の被覆に用いられる一
般式（１）で示される化合物はパーフルオロアルキルア
ルコキシ（ポリ）エチレングリコールまたはパーフルオ
ロアルキルアルコキシ（ポリ）プロピレングリコールで
ある。一般弐（１）で示される化合物としては次のもの
があげられる。

Ｃ３ＦＩ７　　ＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２ＣＨ２０１ＨＣ
８Ｆ＋７−ＣＨ２ＣＨ２０−（ＣＨ２ＣＨ２０）２−Ｈ
ＣｓＦエフ　−ＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｓ　
　ＨＣｌ０Ｆ２１　　ＣＨ２ＣＨ２０−（ＣＨ２ＣＨ２
０）　−ＨＣｌ０Ｆ２１　　ＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２Ｃ
Ｈ２Ｏ）２ＨＣＩ０Ｆ２１　　ＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２
ＣＨ２０）５−ＨＣ８Ｆ１７　　ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２０
（ＣＨ２ＣＨ２０）−ＨＣｓＦｓｔ　　ＣＨｚＣＨｚＣ
ｌｆｈ　　０−（ＣＨ２ＣＨ２０）５−ＨＣｌ０Ｆ２１
　　ＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２ＣＨ２０）、ｏＨＣ８Ｆ１
７　　ＣＨ２ＣＨ２０（ＣＢｈＣＨＯ）　　ＨＣＨ３一般式（Ｉ）において９ｍは４〜１６の整数であるが、
この部位は撥水撥油性を発現する。ｍが３以下では十分
な撥水撥油性を発現することができない、また１７以上
では該粒子への接着が劣シ好ましくない。ｎは１〜３０
であるが、この部位は該樹脂粒子表面への分散性の向上
および静電防止性能の付与を打力うが３０を越えると撥
水性の付与が困難になる。

一般式（１）で表わされる化合物の被覆量は、未被覆の
発泡性熱可塑性樹脂粒子に対しＯ，０Ｏ０１重量％〜０
．０５重量％が好ましく、特に０．００１重量％〜０．
０２重量％が好ましい。この化合物の使用量が少なすぎ
ると十分な撥水撥油効果を得ることが困難となシ、また
多すぎると効果がそれほど向上しないばかシでなく、成
形工程において該樹脂粒子間の融着を阻害してしまう。

発泡性熱可塑性樹脂粒子の被覆において前述、一般式（
Ｉ）で表わされる化合物のほかに、従来公知の被覆剤成
分を併用することができる。例えば−次発泡における集
塊化防止のため使用されるステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸カルシウムなどの金属石鹸、エチレンビスアミド、
ステアリン酸アミドのような高級脂肪酸アミドなどであ
る。これらの集塊化防止剤は発泡性熱可塑性樹脂粒子に
対し０．０５〜０．５重量％使用するのが好ましい。成
形工程において該発泡粒子の融着促進効果のある添加剤
も使用可能である。かかる物質としては従来。

公知のものが使用できる。例えばステアリン酸グリセラ
イド、オレイン酸グリセライドなどの高級脂肪酸のトリ
エステル、ジエステル、モノエステル類、蔗糖エステル
類等が使用できる。これらの融着促進効果のある添加剤
は、未被覆の発泡性熱可塑性樹脂粒子に対し、ｏ、ｏｉ
〜０．３重量％使用されるのが好ましい。また−次発泡
粒子の静電防止剤として使用されるグリセリン、ンルビ
トール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール等の多価アルコール類、ソルビタンエステル、高
級脂肪酸のエチレングリコール付加物等のノニオン系界
面活性剤も併用可能である。これら静電防止剤は発泡性
熱可塑性樹脂粒子に対し＝９− ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜０．２重量％使用されることが好ま
しい。

本発明における発泡性熱可塑性樹脂粒子表面への被覆層
の形成は従来既知の手段で行なうことができる。例えば
りポンプレンダ−９■形プレンダーヘンシエルミキサー
　レデイゲミキサー等の混合剤各成分（混合物は液状と
す銚）を混合することによって被覆層が形成される。こ
うして得られた発泡性熱可塑性樹脂粒子を使用すると短
い成形加熱時間でも発泡粒子同士の融着のよい、かつそ
の粒子界面が撥水、撥油の性質を持つ成形品が得られる
。例えば従来の成形品では大豆油に対する接触角が３５
〜４０度付近にあるのに対し本発明においてＦｉ４０〜
６０度となシ太豆油に対し濡れにくい成形品となる。石
鹸水に対する接触角も従来の成形品では３５〜４０度付
近にあシ、シかも時間の経過とともに表面浄化作用によ
って２０度付近まで広がっていくのに対し本発明による
成形品で￥ｉ４０〜４５度の接触角を示し、しかも時間
経過して３０〜３５度までしか広がらない性質を持０つ０従って例えば機械部品の通い箱においては通い箱外壁へ
の油の浸透が実質的にないものとなる。

また露受は皿においてはドレン水が浸透し水漏れ現象も
なくなるためシート類との張シ合わせ作業が々〈なシ工
業的に有用々ものとなる。フロートにおいては成形品内
部への吸水速度が著しく遅くなるため取シ替えまでの寿
命が延びる。またラーメンカップにおいてはスープ等に
含１れる油脂分と乳化剤のにじみを防止し製品寿命を長
くすることができる。

このように本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子を使用して
得られる成形品は、油に対しても、水に対しても、これ
らの混合物に対しても浸透性の少ないものとなる。次に
実施例を示し本発明をさらに詳細に説明する。

（実施例）実施例１平均粒子径０．８４ｍｍの発泡剤として５重量％のブタ
ンと、１．８重量％のシクロヘキサンを含有する発泡性
ポリスチレン樹脂粒子（日立化成工業■製ハイピーズ５
ＳＢ−Ｔ）１０００９をヘンシェルミキサーに入れ、こ
こにパーフルオロオクチルエチルオキシペンタエチレン
グリコール（Ｃ１１Ｆ’１７　　Ｃ，Ｈ２ＣＨ２０（Ｃ
ＨｚＣＨ，２０）５Ｈ）　０．５　ｇ（０，０５重量％
）、ステアリン酸トリグリセライド１．０９（０，１重
量％）、ステアリン酸亜鉛１．５９（０，１５重量％）
、ポリエチレングリコール４００　０．３　ｇ（０，０
３重ｉ％）を加え６０秒間混合した。

得られた発泡性ポリスチレン樹脂粒子を４５倍（嵩密度
４５＋ｎＪ！／ｇ）Ｋ−次発泡し１６時間熟成した。引
き続き外寸（ｍｍ）３００Ｘ２５０Ｘ２５０゜厚さ２５
ｍｍの箱状成形品を得るための金型を装着した発泡スチ
ロール成形機（関製作所製、バリア１ＯＮ）で加熱時間
２５秒冷却時間６０秒で成形した。

得られた成形品を４０℃で１日乾燥後、大豆油接触角を
測定したところ４５度であった。また得られた成形品に
大豆油を充満し２４時間放置しても成形品外壁に大豆油
の滲みだしは認められなかった。

成形品を１００１００Ｘ１００Ｘ２５（に切断し水面下
５０薗の位置に４８時間放置したときの吸水率を測定（
−たとこる１、０２重量％であった。

比較例１実施例１のうちパーフルオロオクチルエチルオキシペン
タエチレングリコールを入れない以外は実施例１と同様
にして成形品を得た。成形品の大豆油接触角は３６度で
あった。成形品に大豆油を充満し滲み始める時間を測定
したところ４時間で滲み始めた。また吸水率は７．５重
量％であった。

実施例２発泡剤として５．５重量％のペンタン（ｉｓｏ／ｎ二１
０／９０）を含有する直径０，３５〜０．５９薗発泡性
ポリスチレン粒子（日立化成工業製ハイビーズ５８Ｇ）
１０００９をヘンシェルミキサーに入れ、ここにパーフ
ルオロオクチルエチルオキシエチレングリコール０．２
ｇを入れ２０秒、続いてステアリン酸亜鉛２．５９をい
れ５０秒混合し発泡１３− 性スチレン系樹脂粒子を得た。

これをバッチ式−次発泡装置で熱風とスチームの混合気
を熱媒として嵩密度１０ｍｇ／ｇになるよう発泡し発泡
樹脂粒子を得た。これを常温常圧下で１６時間熟成した
のち内容積５００ｃｃ、肉厚２．０ｍｍの成形品を得る
ための金型に充填し表１に示す加熱時間で加熱成形した
。このとき加熱時間以外に原料充填、冷却、その他で８
秒を要した。

得られたカップの評価は、成形条件設定のための融着度
、油脂浸透性の目安としての大豆油接触角、大豆油浸透
開始時間水溶性成分の浸透性の目安として界面活性剤０
．１重量％溶液（花王■製。

スコアロール７００コンク）を用いて接触角とその浸透
開始時間をみた。得られた結果を表１に示した。

比較例２パーフルオロオクチルエチルオキシエチレングリコール
を使用しないこと以外は実施例２と同様にしてカップ状
成形品を得た。評価結果を表１に示した。

４実施例３パーフルオロオクチルエチルオキシエチレングリコール
の代わりにパーフルオロオクチルエチルオキシプロピレ
ングリコールを用いた以外は実施例１と同様にしてカッ
プ状成形品を得た。評価結果を表１に示【７た。

実施例４パーフルオロオクチルエチルオキシエチレングリコール
の代わりにパーフルオロオクチルエチルオキシベンタエ
チレングリコールとしたこと以外は実施例１と同様にし
てカップ状成形品を得た。

評価結果を表１に示した。

（発明の効果）本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子は、成形品の油、界面
活性剤等の浸透が少なく、短時間で成形可能なものであ
る。

７

Claims

【特許請求の範囲】１、表面が、一般式（ I ）Ｃ＿ｍＦ＿２＿ｍ＿＋＿１−Ｒ＿１−Ｏ−（ＣＨ＿２Ｃ
Ｒ＿２ＨＯ）＿ｎ−Ｈ・・・（ I ）（但し、Ｒ＿１は
アルキレン基、Ｒ＿２はＨまたはＣＨ＿３、ｍは４〜１
６の整数、ｎは１〜３０の整数を表わす）で示される化
合物で被覆されてなる発泡性熱可塑性樹脂粒子。２、一般式（ I ）で示される化合物の被覆量が、未被
覆の発泡性熱可塑性樹脂粒子に対して０．０００１〜０
．０５重量％である請求項１記載の発泡性熱可塑性樹脂
粒子。