JPH0747661B2

JPH0747661B2 - 発泡性熱可塑性樹脂粒子

Info

Publication number: JPH0747661B2
Application number: JP7395790A
Authority: JP
Inventors: 敏喜池田; 義嗣別府
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH03273036A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は発泡性熱可塑性樹脂粒子に関する。さらに詳
しくは、発泡性熱可塑性樹脂粒子の改良に関する。

（ロ）従来の技術発泡性熱可塑性樹脂粒子は、例えばポリスチレン樹脂粒
子に、これを僅かに膨潤せしめるにすぎない易揮発性の
脂肪族炭化水素例えばｎ−ペンタン等を水性懸濁液中で
含浸させるか、または、ポリスチレン樹脂粒子に対して
溶解性を有するトルエン、シクロヘキサン等の溶剤を少
量含有する水性懸濁液中でブタン、プロパン等の発泡剤
と共に含浸させる方法で製造される。このようにして得
られた発泡性熱可塑性樹脂粒子が発泡成型体を製造する
原料として用いられる。

上記樹脂粒子を原料とした発泡成形体の経済的、工業的
製法としては、まず発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡
し、得られる予備発泡粒子を小孔等が穿設された成型機
の型窩内に充填し、次いで小孔等から加圧された水蒸気
を注入してこれらの粒子の軟化点以上に加熱し、発泡を
進行させると共に各粒子をそれぞれ融着一体化させる方
法がとられており、これにより型窩通りの発泡成型体を
得ることができる。

上記発泡性熱可塑性樹脂粒子は、ペンタン等の親和性の
良好なものを含有していると耐熱性が低下し、予備発泡
工程中に各粒子が合着し、集塊化する傾向がある、集塊
化した合着粒子は、粒子移送パイプや成型用型窩充填孔
等を閉塞するなど成型工程において障害となる。

そこで、予備発泡時に集塊化しない発泡性熱可塑性樹脂
粒子が必要となる。そのために予め発泡性熱可塑性樹脂
粒子の表面を、例えば金属石鹸、タルク粉末、ワックス
等で被覆させる方法がとられている。しかしながら、こ
のように被覆された発泡性熱可塑性樹脂粒子は、成型時
において各樹脂粒子間の融着を阻害する傾向を有する。

この点を改良するものとして、予備発泡時の集塊化を防
止し、かつ成型時の融着を阻害しない物質（例えば飽和
高級脂肪酸のトリグリセライド）を添加する方法も知ら
れている（特開昭53−64277号公報）。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし、上記のようにして改良された発泡性熱可塑性樹
脂粒子から得られた発泡成型体は、これを破断したとき
各発泡粒子の融着状態が良好であり各粒子の表面が全く
現れず融着100％であっても、その融着面は完全な面接
着ではなく微細な毛細管が外部に開口している。

このことは、界面活性剤を含む染料溶液を入れると該溶
液が粒間を通過して外壁に滲出してくることによって確
認することができる。例えば一般の発泡性スチレン重合
体粒子から得られたコップが正常な発泡成型状態にあっ
ても、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダを0.01重量％
含むレギュラーコーヒー液を入れて放置すれば、およそ
10分内でコーヒーが各発泡粒子の間隙を通してコップ外
壁に滲出してくるのが見られる。これらのコップは通常
のコーヒー、コーラー等の飲用としては使用上何等支障
はないが、即席カップ麺等の容器として用い長期間保存
すると、徐々に油脂等が滲出して、これらの食品の容器
として不適当であり使用できない。

一方、融着面を通して水溶液、油脂分の滲出を防止する
のに特公昭59−41339号公報の提案もされている。しか
しこの公報に開示の方法では成型時の融着阻害があり、
加熱成型時間の延長が必要となり、生産性を低下させて
いる。

この発明の発明者は、予備発泡時の集塊化を防止しかつ
成型時の融着を阻害しないうえ、さらに発泡成型体にお
いて水分、色素、油脂分等の滲出を防止できれば、発泡
性熱可塑性樹脂粒子の用途拡大と生産性向上を促すこと
ができることに着目し、発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面
処理について鋭意研究した結果、特定のデキストリン系
組成物を用いることによりこの発明を完成させるに至っ
た。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用かくしてこの発明によれば、熱可塑性樹脂粒子中に該樹
脂粒子の軟化点より低い沸点を有する炭化水素を発泡剤
として含有する発泡性熱可塑性樹脂粒子において、上記
発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面に、シクロデキストリン
系組成物が付着されてなることを特徴とする発泡性熱可
塑性樹脂粒子が提供される。

この発明において“付着”とは、発泡性熱可塑性樹脂粒
子にシクロデキストリン系組成物が少なくとも付着さ
れ、場合によっては上記樹脂粒子がこのシクロデキスト
リン系組成物で被覆された状態も含まれることを意味す
る。

この発明に用いられる熱可塑性樹脂粒子としては、スチ
レン又はメチルスチレンの単独重合体、スチレン−アク
リロニトリル及びスチレン−メチルメタアクリレート又
はメチルアクリレート等のごときスチレンとアクリル酸
エステルとの共重合体、エチレン単独重合体、エチレン
−酢酸ビニルのごときエチレン共重合体、プロピレン重
合体またはスチレン重合体とエチレンまたはプロピレン
重合体の混合樹脂等からなる樹脂粒子が挙げられ、スチ
レン系樹脂粒子が好ましい。

上記樹脂粒子に用いられる発泡剤としては、プロパン、
ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタ
ン、ジクロロフルオロメタン等上記樹脂粒子の軟化点よ
り低い沸点を有する易揮発性の炭化水素が挙げられる。
上記発泡剤は例えばオートクレーブ内において上記樹脂
粒子の水性懸濁液中で該樹脂粒子に含浸させることがで
きる。上記発泡剤は通常上記樹脂粒子に対して１〜10重
量％の割合で含浸される。

この発明においてシクロデキストリン系組成物とは、デ
ンプン又はデンプン加水分解物に酵素を作用させて得ら
れるところのＤ−グルコースが環状にα−1,4結合して
いるオリゴ糖、すなわち、Ｄ−グルコースが６個のα−
シクロデキストリン,D−グルコースが７個のβ−シクロ
デキストリン若しくはＤ−グルコースが８個のγ−シク
ロデキストリン、又はこれらのシクロデキストリンにブ
ドウ糖を１ないし２個結合させたいわゆる分岐シクロデ
キストリンを含有するものをいう。

上記組成物において、α−，β−又はγ−シクロデキス
トリンはそれぞれ単独で用いられても良く、これらの混
合物として用いられてもよい。またさらにこれらのシク
ロデキストリンに上記分岐シクロデキストリンが混合さ
れて用いられてもよい。以下、α−，β−，γ−シクロ
デキストリン及び分岐シクロデキストリンをまとめて、
“全シクロデキストリン”という。

上記組成物には、さらに、ブドウ糖、麦芽糖、デキスト
リン等が混合されていてもよい。

上記組成物としては、１）全シクロデキストリンがα
−，β−及びγ−シクロデキストリンから選択される１
種以上のシクロデキストリンで構成される場合、これを
少なくとも20重量％以上含有するもの、２）上記分岐シ
クロデキストリンを少なくとも50重量％以上含有するも
の、等が好ましいものとして挙げられる。ことに上記
２）の組成物は分岐シクロデキストリンにより水に対す
る溶解度が向上されて、水性組成物としての調製に好適
である。上記のシクロデキストリン系組成物としては、
例えばデキシパールKM−50（全シクロデキストリン約50
％含有）、デキシパールＫ−100（全シクロデキストリ
ン約100％含有）、イソエリートＰ（全シクロデキスト
リン80％以上、マルトシルシクロデキストリン50％以
上）、イソエリートＬ（全シクロデキストリン80％以
上、マルトシルシクロデキストリン50％以上、固形分70
％以上）〔いずれも塩水港精糖（株）社製〕の名で入手
可能である。

この発明において、上記シクロデキストリン系組成物と
しては、前記全シクロデキストリンから選択される１種
以上のシクロデキストリンを、適当なコポリマを母体構
造としこれに固定化したものを用いることができる。こ
の場合用いられる全シクロデキストリンはα−，β−及
びγ−シクロデキストリンから選択される１種以上から
なるものが好ましい。上記母体構造となるコポリマとし
ては、アクリル酸とメタアクリル酸からなるコポリマを
挙げることができる。上記固定ポリマでの全シクロデキ
ストリン含有量は20〜50％とされる。上記のような固定
ポリマは、FN−CD−01（アクリル酸とメタクリル酸のコ
ポリマにβ−シクロデキストリン約30％固定）、FN−CD
−02（アクリル酸とメタクリル酸のコポリマにα−シク
ロデキストリン約30％固定）〔いずれも塩水港精糖
（株）社製〕の名で入手可能である。

この発明において、上記シクロデキストリン系組成物は
通常微粉末（例えば粒径約50μｍ以下）として調製され
るが、場合によっては液状に調製されてもよい。また水
溶性でないシクロデキストリン固定ポリマはさらに細か
い粒径（例えば数μｍ程度）の微粉末として調製され
る。

この発明において、前記発泡性熱可塑性樹脂粒子に、上
記シクロデキストリン系組成物を付着させる方法として
は、上記熱可塑性樹脂粒子とシクロデキストリン系組成
物とを混合・攪拌する公知の種々の方法を用いることが
できる。例えばシクロデキストリン系組成物を約50μｍ
以下に微粉化し、例えばドラムブレンダを用いて上記熱
可塑性樹脂粒子と共に回転・混合させることにより、該
樹脂粒子表面に付着させることができる。またさらに必
要に応じて、発泡性熱可塑性樹脂粒子表面に付着したシ
クロデキストリン系組成物を、予備発泡時の温度例えば
100℃近辺の飽和水蒸気中で溶解し、発泡器内で回転攪
拌されることにより該熱可塑性樹脂粒子表面に、より均
一に付着（場合によっては被覆）させることができる。

上記シクロデキストリン系組成物を液状で用いる場合に
は、空気輸送等における支障を避けるため、高級脂肪酸
金属塩を併用することが好ましい。該高級脂肪酸金属塩
は予備発泡時の集塊化防止、成型金型からの離型、成型
品の滑りを向上させる効果を示す他に、シクロデキスト
リンと共に滲出を防止する効果を増強する点からもその
使用が好ましい。上記高級脂肪酸金属塩としては、ステ
アリン酸、ラウリン酸、ミリスチレン酸等の高級脂肪酸
の亜鉛、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム塩等
が挙げられる。これらのうちステアリン酸亜鉛（ジンク
ステアレート）が好ましい。

この発明において前記シクロデキストリン系組成物は、
前記発泡性熱可塑性樹脂粒子に対し、0.01〜0.5重量％
の割合で用いられ、好ましくは0.02〜0.1重量％であ
る。0.01重量％未満では滲出を充分に防止する効果が得
られ難く、0.5重量％を越えると充分過ぎる。また、高
級脂肪酸金属塩を併用する場合、その使用量は0.1〜0.3
重量％であり、好ましくは0.1〜0.2重量％である。

この発明におけるシクロデキストリン系組成物に含有さ
れるシクロデキストリンは、ブドウ糖分子が６〜８個輪
になってつながっており、このドーナツ構造の輪の外側
は親水性、内側は親油性であるためにシクロデキストリ
ンは特異な性質を示す。特に各種の分子を空洞内に包み
込む包接性を有している。従ってこの発明によれば、こ
のようなシクロデキストリンを含有する組成物が表面に
付着された発泡性熱可塑性樹脂粒子で、例えばコップ等
の発泡成型体を成型すると、樹脂粒子同士の融着は良好
に達成されると共に、融着面での水溶液、色素、油脂等
の滲出が上記包接性により防止されると考えられる。

（ホ）実施例以下実施例によりこの発明を詳細に説明するが、これに
よりこの発明は限定されるものではない。（なお、部は
全て重量部を示す）。

実施例１発泡剤として5.5重量％のｎ−ペンタンを含有する直径
0.3〜0.6mmの発泡性ポリスチレン樹脂粒子1000gに、シ
クロデキストリン系組成物としてデキシパールKM−50
（組成：α−，β−，γ−シクロデキストリンからなる
全シクロデキストリン50％、麦芽糖25％、その他のデキ
ストリン25％の微粉末；塩水港精糖（株）社製）0.4g
と、ステアリン酸亜鉛1.5gとを添加して容器内で攪き混
ぜた。

これを回転攪拌式予備発泡装置で90℃の常圧飽和蒸気中
で、全体が均一に加熱されかつ嵩容積が100g/になる
ように５分で発泡し予備発泡粒を得た。

予備発泡粒を大気中で６時間熟成乾燥した後、内容積50
0cc、肉厚2mmのコップ状型窩内に充填し、2.0kg/cm²の
水蒸気を用いて５秒間加熱し冷却後、型窩より成型され
たポリスチレン樹脂発泡成型体を得た。得られたコップ
内に即席麺に使用されている粉末スープ10gと水5gを入
れ攪き混ぜ、スラリー状のスープをコップ内壁全体に塗
り、次にコップ全体を延伸ポリプロピレンフィルムで密
閉されるように包み、60℃のオーブン中に放置してスー
プの茶色色素がコップ壁の発泡粒間（融着面）を通過し
てコップ外面に滲み出すのを観察した。

上記観察の結果、24時間経過しても滲出はなく、即席麺
容器として実用に供し得ることを確認した。

実施例２デキシパールKM−50を、イソエリートＰ（分岐シクロデ
キストリンであるマルトシルシクロデキストリンを50％
を含む全シクロデキストリン80％含有の微粉末；塩水港
精糖（株）社製）に変更する以外は実施例１と同様にコ
ップの成型を行い、かつ同様な滲出試験を行った。

結果として、即席麺スープの滲出防止については実施例
１と同じく良好であった。

実施例３デキシパールKM−50を、デキシパールＫ−100（組成：
α−，β−，γ−シクロデキストリンからなる全シクロ
デキストン100％の微粉末；塩水港精糖（株）社製）に
変更する以外は実施例１と同様にしてコップの成型を行
い、かつ同様な滲出試験を行った。

比較例１シクロデキストリン系組成物を用いないこと以外は実施
例１と同様にしてコップの成型を行い、かつ同様な滲出
試験を行った結果、１時間で既にコップ外面に茶色色素
が滲出しており、実用に供し得ないことが判明した。

また、シクロデキストリン系組成物を用いずかつジンク
ステレアートの量を2.5gに増加する以外は実施例１と同
様にしてコップを成型した。この得られたコップについ
て同じく即席麺スープの滲出試験を行ったところ、2.5
時間で既にコップの外面に滲出し、実用に供し得ないも
のであった。

比較例２シクロデキストリン系組成物の代わりにデキストリン0.
4gを用いる以外は、実施例１と同様にしてコップを成型
した。得られたコップについて、同様な即席麺スープの
滲出試験を行ったところ、10時間の経過で滲出するのが
観察された。

比較例３シクロデキストリン系組成物の代わりにアルギン酸ソー
ダ0.4gを用いる以外は、実施例１と同様にしてコップを
成型した。得られたコップについて、同様な即席麺スー
プの滲出試験を行ったところ、10時間の経過で滲出する
のが観察された。

比較例４シクロデキストリン系組成物の代わりにメチルセルロー
ス−メチルヒドロキシプロピルセルロース0.4gを用いる
以外は、実施例１と同様にしてコップを成型した。得ら
れたコップについて、同様な即席麺スープの滲出試験を
行ったところ、10時間の経過で滲出するのが観察され
た。

実施例４シクロデキストリン系組成物を、シクロデキストリン固
定ポリマ（アクリル酸とメタアクリル酸のコポリマを母
体構造とし、これにβ−シクロデキストリンを30％含有
する微粉末状のもの：例えばFN−CO−01;塩水港精糖
（株）社製）に変更する以外は実施例１と同様にしてコ
ップの成型を行い、滲出試験を行った。

即席麺スープの滲出試験の結果は実施例１とほぼ同じく
良好であった。

実施例５発泡剤として5.5重量％のブタン、発泡助剤として1.5重
量％のシクロヘキサンを直径1.0〜1.5mmのポリスチレン
粒子に含浸させた発泡性ポリスチレン粒子1000gに、α
−，β−，γ−シクロデキストリンからなる全シクロデ
キストン100％組成物の微粉末（例えばデキシパールＫ
−100;塩水港精糖（株）社製）を0.2g、ステアリン酸亜
鉛2gを加えて容器内で攪き混ぜ、表面処理を行った。

次いで実施例１と同様に嵩倍数40倍に発泡させ、予備発
泡粒を得た。予備発泡粒で大気中に12時間放置して肉厚
20mmの箱状の金型に充填し、0.7kg/cm²の水蒸気を用い
て25秒加熱成型し冷却後取出し発泡成型品を得た。

その箱状成型品に、水１にアルキルベンゼンスルホン
酸ソーダ0.1g、エリオクロームブラックT1gを溶解分散
させた溶液を入れ、外面に滲出するのを観察した。

上記観察の結果、１時間経過しても滲出はなく当成型品
がアイスボックスとして水性溶液の滲出が極く少ないこ
とが確認できた。

比較例５実施例５における全シクロデキストリン100％組成物を
除いた他は同様にして成型品を得、これについて同様の
滲出試験を行ったところ、５分の経過後、箱状外面の全
てに着色液の滲出がみられた。

実施例６発泡剤として5.0重量％のｎ−ペンタンを含有するAS樹
脂（アクリロニトリル25重量％のスチレン供重合部）10
00gに、シクロデキストリン系組成物として全シクロデ
キストリン80％以上でかつこのうちマルトシルシクロデ
キストリン50％を含む固形分70％の水溶液（例えばイソ
エリートL;塩水港精糖（株）社製）を1.0g用い、これに
ステアリン酸亜鉛2.0gを均一に表面被覆した。

これを回転攪拌式予備発泡材で98℃の常圧飽和水蒸気中
で、全体が均一に加熱されかつ嵩容積が30g/になるよ
うに５分で発泡し予備発泡粒子を得た。予備発泡粒子を
大気中で10時間焼成乾燥した後、肉厚20mmの箱状の金型
に充填し1.0kg/cm²（ケージ）の水蒸気を用いて40秒加
熱し成型を行い、次いで水で冷却し発泡AS成型品を得
た。

この箱状成型品に実施例５で用いた着色液を入れ、外壁
への滲出を観察したが、１時間経過しても滲出はなく、
当成型品がアイスボックスとして水溶性液の滲出が極く
少ないことが判明した。

比較例６実施例６におけるシクロデキストリン系組成物の添加を
除いた他は同様にして成型品を得た。この成型品につい
て同様な試験を行ったところ、５分経過で滲出が認めら
れた。

（ヘ）発明の効果この発明によれば、特に成型時の融着性を損なうことな
く、色素、水溶液、油脂分等の滲出が抑制された成型品
を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂粒子中に該樹脂粒子の軟化点
より低い沸点を有する炭化水素を発泡剤として含有する
発泡性熱可塑性樹脂粒子において、上記発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面に、シクロデキスト
リン系組成物が付着されてなることを特徴とする発泡性
熱可塑性樹脂粒子。
【請求項２】シクロデキストリン系組成物が、α−シク
ロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シク
ロデキストリンから選択される１種以上のシクロデキス
トリンを、少なくとも20重量％含有するものからなる請
求項１記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項３】シクロデキストリン系組成物が、分岐シク
ロデキストリンを少なくとも50重量％含有するものから
なる請求項１記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子。
【請求項４】シクロデキストリン系組成物が、α−シク
ロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シク
ロデキストリンから選択される１種以上のシクロデキス
トリンを共重合体に固定した、シクロデキストリン固定
ポリマからなる請求項１記載の発泡性熱可塑性樹脂粒
子。