JPH05140363A - 発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スチレン系樹脂粒子を高級脂肪酸ビスアミド
で被覆し、次いでこれを水性媒体中に分散させ、易揮発
性発泡剤を添加し含浸させることを特徴とする発泡性ス
チレン系樹脂粒子の製造方法。 【効果】 成形品強度、美観をそこなうことなく、成形
工程における冷却時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡性スチレン系樹脂
粒子の製造方法に関する。更に詳しくは、発泡性スチレ
ン系樹脂粒子の成形加工時における冷却時間を、短縮で
きる発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】発泡性スチレン系樹脂粒子の成形加工
は、冷却に長時間を要する。特に、近年普及している減
圧下で冷却する成形方法においては、成形工程のうち冷
却が占める比率は７０〜８０％である。すなわち、冷却
時間を短くすることは成形サイクルを短縮することにな
り、単位時間当りの成形回数が多くなり、発泡成形体の
生産性は向上する。

【０００３】この冷却時間を短くする方法として、樹脂
を改質する方法、例えば、脂肪酸ビスアミドを重合初期
に添加する方法（特開昭４８−４８５８８号公報）。発
泡性スチレン系樹脂粒子の表面または表面付近に、ある
種の添加剤を存在させる方法、例えば発泡性スチレン系
樹脂粒子の表面または表面付近に脂肪酸のトリグリセラ
イドを被覆する方法（特公昭５４−１９０２２号公
報）、融点が４０〜７０℃のパラフィンワックスを水性
エマルジョンとして、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面
または表面付近に被覆する方法（特開昭６０−１９５１
３６号公報）などが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
４８−４８５８８号公報記載の方法では、添加する脂肪
酸ビスアミドの量が増すと重合系が不安定になるため、
使用する脂肪酸ビスアミドの量は限られ、冷却時間の短
縮効果も限られたものである。また、特公昭５４−１９
０２２号公報又は特開昭６０−１９５１３５号公報に開
示されている方法では、発泡粒子表皮が侵され、成形体
表面の美観や成形体の強度が低下する。本発明は、上記
問題を発生させず成形工程における冷却時間を短縮でき
る発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、スチレン系樹
脂粒子を高級脂肪酸ビスアミドで被覆し、次いでこれを
水性媒体中に分散させ、易揮発性発泡剤を添加し含浸さ
せることを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子の製造
方法に関する。

【０００６】本発明に使用されるスチレン系樹脂粒子
は、ポリスチレンまたはスチレンを主成分とする（好ま
しくはスチレンが５０重量％以上）共重合体であって、
球状、ペレット状等の粒子状のものであり、特に懸濁重
合により得られる真球状粒子が好ましい。スチレンと共
重合させうる単量体としては、アクリロニトリル、ブチ
ルアクリレート、セチルメタクリレート等のアクリル酸
エステル又はメタクリル酸エステル、α−メチルスチレ
ン、ｔ−ブチルスチレン等のスチレン誘導体などが好ま
しいものとしてあげられる。スチレン系樹脂粒子の製造
は、公知の方法によって行うことができる。

【０００７】上記高級脂肪酸ビスアミドとしては、メチ
レンビスステアリルアミド、エチレンビスステアリルア
ミド、エチレンビスオレイン酸アミド等があり、特に例
示した３種から選ばれるものを用いると、冷却時間短縮
効果が高く、好ましい。その使用量は、未被覆のスチレ
ン系樹脂粒子に対して０．０１〜０．２重量％が好まし
い。０．０１％未満では冷却時間の短縮効果が小さく、
０．２重量％を越えると成形体表面の美観や成形品強度
が低下する。

【０００８】高級脂肪酸ビスアミドの被覆は、スチレン
系樹脂粒子と高級脂肪酸ビスアミドを撹拌混合すること
によって行うことができ、特にヘンシェルミキサーのよ
うな高回転型ミキサーを用いて摩擦熱の伴う機械力によ
って撹拌するのが好ましい。

【０００９】次いで本発明においては、表面が高級脂肪
酸ビスアミドで被覆されたスチレン系樹脂粒子を水性媒
体中に分散させて易揮発性発泡剤の含浸を行う。その
際、通常分散剤として、水溶性の高分子コロイド、難溶
性リン酸塩等を水性媒体中に存在させる。水溶性高分子
コロイドとしては、ポリビニルアルコール、アクリロニ
トリル、アルキルセルロース、カルボキシアルキルセル
ロース等のセルロース誘導体が挙げられる。また、難溶
性リン酸塩としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグ
ネシウム等が挙げられる。

【００１０】分散剤は、スチレン系樹脂粒子に対して
０．１〜１重量％使用するのが好ましく、分散剤として
難溶性リン酸塩を使用する場合は、同時に、ドデシルベ
ンゼンスルフォン酸ソーダ等の陰イオン界面活性剤をス
チレン系樹脂粒子に対して０．００５〜０．５重量％使
用するのが好ましい。

【００１１】また、本発明においては、易揮発性発泡剤
を添加する前に、高級脂肪酸ビスアミドで被覆されたス
チレン系樹脂粒子を分散させた水性媒体中に、トルエ
ン、エチルベンゼン、キシレン、スチレン等のスチレン
系樹脂粒子に対して溶解能を有する溶剤を添加し、撹拌
するか、あるいは該スチレン系樹脂粒子を分散させる前
の水性媒体中に予め該溶剤を添加した後、該スチレン系
樹脂粒子を分散させ、撹拌しておくことが好ましい。こ
れにより、高級脂肪酸ビスアミドのスチレン系樹脂粒子
への吸着または吸収を促進することができる。溶剤はス
チレン系樹脂粒子に対して０．１〜２．０重量％使用す
るのが好ましい。溶剤が少なすぎると上記効果がなく、
多すぎると成形体表面の美観が低下する。

【００１２】易揮発性発泡剤としては、スチレン系樹脂
粒子の軟化点より低い沸点を有する脂肪族炭化水素、例
えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等を使用
することができる。更に、発泡助剤としてシクロヘキサ
ンのような脂環式炭化水素を用いることもできる。

【００１３】易揮発性発泡剤の含浸は、常法に従い、脂
肪酸ビスアミドで被覆されたスチレン系樹脂粒子を分散
させた水性媒体に易揮発性発泡剤を添加、好ましくは圧
入して行うことができる。該発泡剤の含浸は６５〜１１
０℃で行うのが好ましい。易揮発性発泡剤は、スチレン
系樹脂粒子に対して３〜１０重量％含浸されるようにす
るのが好ましい。

【００１４】易揮発性発泡剤の含浸が終了した後、水性
媒体から目的の高級脂肪酸ビスアミドが含浸された発泡
性スチレン系樹脂粒子を分離し、場合により水洗、乾燥
し、発泡成形等の使用に供することができる。

【００１５】

【実施例】次に、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 内容積１０ｌのヘンシェルミキサーに粒子径が０．７〜
１．２ｍｍである懸濁重合で得られたポリスチレンビー
ズ５０００ｇ及びエチレンビスステアリルアミド２．５
ｇを入れ、２分間２０００ｒｐｍで混合し、被覆ポリス
チレンビーズを作った。

【００１６】次に、内容積１２ｌの回転撹拌機付きオー
トクレーブにイオン交換水５０００ｇ、リン酸三カルシ
ウム２０ｇ、ドデシルベンゼンスルホフォン酸ソーダ１
ｇ及び前記のポリスチレンビーズ５０００ｇを入れ撹拌
を行った。室温でトルエン３５ｇを入れ、１００℃まで
９０分で昇温した。昇温後、シクロヘキサン８０ｇ、ブ
タンガス７００ｍｌを圧入し、３時間保温後、４０℃ま
で冷却した。

【００１７】４０℃でオートクレーブから取り出し、脱
水、乾燥を行った後、ビーズ表面にステアリン酸亜鉛を
ビーズに対して０．０５重量％混合し、発泡性スチレン
系樹脂粒子を得た。

【００１８】実施例２ 実施例１において、エチレンビスステアリルアミドの量
を５ｇに変更し、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。

【００１９】実施例３ 実施例１において、高級脂肪酸ビスアミドとして、エチ
レンビスステアリルアミドのかわりにエチレンビスオレ
イン酸アミド５ｇを用いて、発泡性スチレン系樹脂粒子
を得た。

【００２０】実施例４ 実施例１において、高級脂肪酸ビスアミドとして、エチ
レンビスステアリルアミドのかわりにメチレンビスステ
アリルアミド５ｇを用いて、発泡性スチレン系樹脂粒子
を得た。

【００２１】実施例５ 実施例１において、エチレンビスステアリルアミドの量
を１５ｇに変更し、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。

【００２２】比較例１ エチレンビスステアリルアミドを使用しない以外は実施
例１と同様な操作を行い、発泡性スチレン系樹脂粒子を
得た。

【００２３】比較例２ 内容積１２ｌの回転撹拌機付きオートクレーブ中でイオ
ン交換水６０００ｇに対し、リン酸カルシウム１３ｇ、
ドデシルベンゼンスルフォン酸ソーダ１ｇを分散させ
た。次いでこれに過酸化ベンゾイル１５ｇ、ｔ−ブチル
パーオキシベンゾエート３ｇ、トルエン３５ｇ、エチレ
ンビスステアリルアミド３ｇを分散させたスチレン６０
００ｇを撹拌しながら添加し、９０±１℃で懸濁重合を
開始した。２時間４０分後に、反応液にリン酸三カルシ
ウム３ｇを加え、さらに重合転化率９５％に到達した時
点でリン酸三カルシウム３ｇを加えた後、１００℃に昇
温し、シクロヘキサン８０ｇ、ブタンガス７００ｍｌを
圧入した。この後１１５℃に昇温し、３時間保温後、４
０℃まで冷却した。４０℃でオートクレーブから取り出
し、脱水、乾燥を行なった後、ビーズ表面にステアリン
酸亜鉛をビーズに対して０．０５重量％混合し、発泡性
スチレン系樹脂粒子を得た。得られた粒子の平均径は、
０．９６mmであり、偏差係数（Ｃｖ）は、０．４２であ
った。

【００２４】比較例３ 比較例２において、エチレンビスステアリルアミドの量
を９ｇに変更し、発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。得
られた粒子の平均径は、１．１３mmであり、偏差係数
（Ｃｖ）は、０．６３であった。

【００２５】比較例３ エチレンビスステアリルアミドを使用しない以外は比較
例２と同様の操作を行い、発泡性スチレン系樹脂粒子を
得た。得られた粒子の平均径は、０．９４mmであり、偏
差係数（Ｃｖ）は、０．４１であった。

【００２６】また、比較例２〜４における重合体粒子の
粒度分布と平均径の表示法は、それぞれ偏差係数Ｃｖと
メディアン径で表している。すなわち、累積重量分布の
曲線をもとにして、累積重量％が、１５％、５０％、８
５％となる粒子径をそれぞれｄ₁₅、ｄ₅₀、ｄ₈₅とし、偏
差係数ＣｖをＣｖ＝（ｄ₈₅−ｄ₁₅）／ｄ₅₀の式で求め、
粒度分布広狭を判断している。従って、Ｃｖの値が大き
いほど粒度分布は広く、小さいほど分布は狭い。また、
平均径は前述のｄ₅₀で代表されるメディアン径を採用し
ている。

【００２７】評価 以上のようにして得た実施例１〜５及び比較例１〜４の
発泡性スチレン系樹脂粒子を見かけ比重０．０１７ｇ／
ｍｌに予備発泡し、室温で２４時間熟成した後、８０×
８０×８０（ｍｍ）成形体を得ることのできる金型をく
みこんだ成形機において成形した。なお、この時の成形
条件は、スチーム圧力０．７ｋｇｆ／ｃｍ²、加熱時間
３０秒、冷却は放冷で行った。表１において冷却時間と
は、加熱終了後から成形体側面圧が０．３ｋｇｆ／ｃｍ
²まで下がるに要する時間を意味する。成形品の強度測
定はＪＩＳ−Ａ−９５１１に準じて行った。結果を表１
に示す。また、いずれの実施例の発泡性スチレン系樹脂
粒子を用いた発泡成形品も表面の美観は良好であった。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、発泡成形品の強度、表
面の美観をそこなうことなく、成形工程における冷却時
間を短縮できる発泡性スチレン系樹脂粒子を得ることが
できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチレン系樹脂粒子を高級脂肪酸ビスア
   ミドで被覆し、次いでこれを水性媒体中に分散させ、易
   揮発性発泡剤を添加し含浸させることを特徴とする発泡
   性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
2. 【請求項２】 易揮発性発泡剤を添加する前に、スチレ
   ン系樹脂粒子に対し溶解能を有する溶剤を水性媒体中に
   分散させる請求項１記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の
   製造方法。
3. 【請求項３】 高級脂肪酸ビスアミドがエチレンビスス
   テアリルアミド、メチレンビスステアリルアミド及びエ
   チレンビスオレイン酸アミドよりなる群から選ばれたも
   のを用いる請求項１又は２記載の発泡性スチレン系樹脂
   粒子の製造方法。
4. 【請求項４】 高級脂肪酸ビスアミドの被覆量が、未被
   覆のスチレン系樹脂粒子に対して０．０１〜０．２重量
   ％である請求項１、２又は３記載の発泡性スチレン系樹
   脂粒子の製造方法。