JPH08231650A - 再生材料を含有する発泡性スチレン重合体 - Google Patents

再生材料を含有する発泡性スチレン重合体

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JPH08231650A
JPH08231650A JP27852595A JP27852595A JPH08231650A JP H08231650 A JPH08231650 A JP H08231650A JP 27852595 A JP27852595 A JP 27852595A JP 27852595 A JP27852595 A JP 27852595A JP H08231650 A JPH08231650 A JP H08231650A
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Wolfram Husemann
ヴォルフラム、フゼマン
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ミヒャエル、ヴィト
Klaus Dr Hahn
クラウス、ハーン
Knut Kaempfer
クヌート、ケムプファー
Gerhard Alicke
ゲールハルト、アリッケ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生材料を含有し、内部含水率が低く、不都
合な微細気泡を含まない均質な気泡構造および良好な機
械特性を有するフォームに加工可能な、製造の簡単な発
泡性ポリスチレンビーズ重合体を提供すること。 【解決手段】 ポリスチレンの総重量に対して４０重量
％までの再生ポリスチレンを含有し、再生材料を単量体
スチレンに溶解し、得られた溶液を水性懸濁液中で重合
させ、微分散状のポリエチレンワックスまたは分子量調
整剤を重合中のスチレン重合体に添加することにより得
られることを特徴とする、発泡性スチレン重合体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は再生材料を含有し、
優れた気泡構造を有する発泡体に加工可能な、発泡性ス
チレン重合体に関する。
【０００２】
【従来技術】スチレンおよびスチレン含有共重合体を基
礎とするプラスチックは大量に生産され、多分野の業界
において使用されていると共に、発泡体も重視されてい
る。このような製品の製造およびその使用は公知となっ
て久しく、多くの刊行物に記載されている。
【０００３】特に近年になってことに重要となった問題
は、使用済みプラスチックの再利用に関するものであ
る。ポリスチレンフォームの場合はこれに関して多くの
方法が公知である。
【０００４】１つの可能な方法として、ポリスチレンフ
ォームまたは未発泡のポリスチレンを含有する廃棄物を
ポリスチレンフォームの押出しに使用する。この場合、
再生材料は単独でも、或は新しいポリスチレンとの混合
物としても使用可能である。
【０００５】この際、再生材料からのフォームの製造
は、重合体を押出機中でガス抜きし、次いで発泡させ直
接シート状と成すか、或は押出しにより、発泡剤で含浸
して発泡可能とすることが可能な小粒子を得る、一般的
な方法で実施される。
【０００６】原則的に使用済みポリスチレンを単量体ス
チレンに溶解し、得られた溶液を再び公知の方法で重合
させることも可能である。このような方法は、例えば米
国特許第５２６９９４８号公報または特開昭５６−６０
０９６号公報に記載されているが、市販のＥＰＳ原材料
がどの程度の特性を有するかに関しては何ら説明はなさ
れていない。
【０００７】使用済みのポリスチレンがかなり汚染され
ていることが多いということは１つの問題点である。
【０００８】ドイツ特許出願公開第４２１５１１３号公
報には使用済のポリスチレンフォームを低級アルカンお
よびアルコールでの処理により縮小化し、同時に精製す
る提案がされている。この方法の欠点は高額な操作によ
り、溶剤を除去しなければならない点である。
【０００９】ドイツ特許出願公開第４３１９１８０号公
報および米国特許第５２６９９４８号公報には、使用済
みポリスチレンを単量体スチレンに溶解し、この溶液か
ら機械的不純物を濾過などのそれ自体公知の方法により
除去し、次いで得られた溶液を再び重合させる方法が開
示されている。しかしながら、使用済みポリスチレンの
単量体スチレン中の溶液などの懸濁重合では、ことに不
純物および再生材料中に存在するコモノマーや添加剤ゆ
えに、内部含水量の上昇が頻繁に発生し望ましくない。
【００１０】再生ポリスチレンの単量体スチレン中の溶
液を重合させることにより得られたスチレン重合体の更
なる欠点は、同材料により製造されたフォームは一般的
に、好ましくない微細な気泡構造を有することである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、再生
材料を含有し、内部含水率が低く、不都合な微細気泡を
含まない均質な気泡構造および良好な機械特性を有する
フォームに加工可能な、製造の簡単な発泡性ポリスチレ
ンビーズ重合体を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は再生ポリスチ
レンを含有し、再生ポリスチレンを単量体スチレンまた
は５０重量％以上の単量体スチレンの他のオレフィン性
不飽和単量体との混合物に溶解し、得られた溶液を水性
懸濁液に転化させ、それ自体公知の方法で重合させ、反
応混合物の重合中にそれぞれ重合溶液に対して、１００
−５００ｐｐｍの分子量調整剤および／または０．０５
−１．０重量％の微粒子状のポリエチレンワックスを添
加することを特徴とする、発泡性スチレン重合体により
解決されることを本発明者等が見出した。
【００１３】本発明において重合体溶液と称するのは、
再生ポリスチレンの単量体中の溶液を意味するものとす
る。
【００１４】しかるに本発明は、ポリスチレンの総重量
に対して４０重量％までの再生ポリスチレンを含み、そ
れぞれ重合溶液に対して、１００−５００ｐｐｍの分子
量調整剤および／または０．０５−１．０重量％の微粒
子状のポリエチレンワックスを重合中に添加することを
特徴とする発泡性ポリスチレンビーズ重合体に関する。
【００１５】使用される分子量調整剤はこの目的用とし
て公知の化合物、例えばｔｅｒｔ−ブチルドデシルメル
カプタンまたは二量体α−メチルスチレンである。二量
体α−メチルスチレンは好ましく使用される。
【００１６】更に、本発明は再生ポリスチレンを必要に
応じて他のオレフィン性不飽和単量体を含有する単量体
スチレンに溶解し、得られた溶液を水性懸濁媒体に懸濁
させ、溶液を懸濁液中で重合させ、この際、重合溶液に
対してそれぞれ０．０５−１．０重量％の微粒子状のポ
リエチレンワックスおよび／または１０−５００ｐｐｍ
の分子量調整剤を混合物の重合中に添加することによる
発泡性スチレンビーズ重合体の製造法に関する。
【００１７】本発明は更にポリスチレンフォームを製造
するための公知発泡法、ことに粒子発泡法により再生材
料を含む新規発泡性ポリスチレンビーズ重合体を発泡さ
せることにより得られるフォームに関する。
【００１８】本発明では、発泡または未発泡生成物の双
方を再生ポリスチレンとして使用することができる。再
生発泡ポリスチレンの場合、容量を縮小するために加工
前に縮小化を施行する必要がある。
【００１９】これは、例えばフォームの圧縮または粉砕
により、或は脱蔵装置を具備する押出機中で実施され
る。
【００２０】再生ポリスチレンはスチレン単量体に室温
またはやや高温で溶解可能であり、攪拌しながら溶解を
行なうと有利である。
【００２１】重合に必要な助剤、触媒および添加剤を溶
液に添加することも可能である。再生材料の最大使用量
は単量体中の再生ポリスチレンの溶解度およびスチレン
溶液の粘度に依存する。４０重量％までのポリスチレン
を含有する溶液は慣用の装置で処理可能である。溶液の
濾過はことに高品質のＥＰＳ原材料を得るために有益で
ある。
【００２２】重合を施行するために、溶液を水性懸濁液
に転化し、この懸濁液をそれ自体公知の方法、例えばヨ
ーロッパ特許出願公開第４０５３２４号公報による方法
で重合させる。
【００２３】懸濁安定剤の量を約０．４％まで上昇させ
ると、ことに有利な結果が得られる。
【００２４】使用される懸濁安定剤はそれ自体公知の化
合物、例えば分子コロイドポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルアルコール、またはピケリング安定剤、例えば燐
酸トリカルシウムおよびピロ燐酸マグネシウムである。
【００２５】本発明において使用されるポリエチレンワ
ックスは一般的に数平均分子量２０００−６０００、好
ましくは２０００−４０００、ことに好ましくは２８０
０−３５００である。ことに好適なポリエチレンワック
スは、ＢＡＳＦ社製Ｌｕｗａｘ（登録商標）であり、数
平均分子量３０００である。好ましいポリエチレンワッ
クスの平均粒径は５−５０μｍである。粒径が過度に大
きいと重合体中における分布に問題を生じ、過度に細い
と粉塵の問題につながる可能性がある。
【００２６】ことに、スチレンはビニル含有単量体とし
て使用される。しかしながらスチレンと他のビニル含有
単量体との混合物も使用可能である。これらの混合物は
スチレン含有量が５０重量％以上で有利である。その他
の使用されるビニル含有単量体としては、例えばアクリ
ロニトリル、メチルスチレン、核中がハロゲン化または
アルキル化されたスチレン、アクリル酸またはメタクリ
ル酸と炭素原子数８までのアルコールとのエステル、Ｎ
−ビニル化合物、例えばビニルカルバゾール、または２
個の重合可能な二重結合を有する少量の化合物、例えば
ブタジエン、ジビニルベンゼンまたはジアクリル酸ブタ
ジエンがある。
【００２７】スチレン重合体は更に、発泡性生成物に特
定の性能を付与する他の慣用の添加剤を含有することも
可能である。この例としては、有機臭素化合物または塩
素化物を基礎とする防炎加工剤、例えば燐酸トリスジブ
ロモプロピル、ヘキサブロモシクロドデカンおよびクロ
ロパラフィン、防炎加工剤に対する相乗化剤、例えばジ
クミルおよび高度に不安定な有機過酸化物、並びに耐電
防止剤、安定化剤、染料、滑剤、充填剤および発泡中に
耐接着作用を有する物質、例えばステアリン酸亜鉛、メ
ラミン／ホルムアルデヒド縮合生成物またはシリカ、お
よび発泡中の成形品取り出し時間を短縮するための薬
剤、例えばグリセリルエステルまたはヒドロキシカルボ
ン酸エステルが挙げれらる。これらの添加剤は目的の効
果に依存して、粒子中に均質に分配されてもよく、また
は表面被覆として存在してもよい。
【００２８】再生材料を含有する新規発泡性スチレン重
合体を製造するために、再生ポリスチレンをまずビニル
含有単量体中に溶解する。
【００２９】ビニル含有単量体中に不溶の機械的不純物
を除去するために、重合に先立ち溶液を濾過すると有利
である。溶液を最適に精製するために、使用する篩のメ
ッシュ径を非常に微細（５０−１００μｍ）とする。
【００３０】懸濁重合は一般的に懸濁安定化剤および慣
用のスチレン可溶の重合触媒の存在下に実施される。
【００３１】新規方法において、一般的には重合中に発
泡剤を添加するが、次の工程でスチレン重合体中に発泡
剤を導入することも可能である。
【００３２】フォーム製造のために、発泡性スチレン重
合体ビーズを、公知方法で、その溶融点を上回るように
加熱することにより、例えば熱風、好ましくは蒸気を使
用して発泡させることが可能である。冷却および必要に
応じて中間体の貯蔵の後に得られたフォーム粒子を再び
加熱することにより更に発泡させることもできる。次い
でこれを公知方法により非気密金型中で融着させると、
成形体が得られる。
【００３３】従来技術による含浸方法、押出し方法、発
泡方法に関する詳しい情報は、例えばＫｕｎｓｔｓｔｏ
ｆｆｈａｎｄｂｕｃｈ、第５巻、ポリスチロール、Ｒ．
ＶｉｅｗｅｇおよびＧ．Ｄａｕｍｉｌｌｅｒ編集、Ｃａ
ｒｌ−Ｈａｎｓｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ出版、ミュンヘン、
１９６９に記載されている。
【００３４】再生材料を含有する他のポリスチレンフォ
ームに対比して、新規ポリスチレンフォームは均質な気
泡構造を有する。慣用の精製法では取り除くことのでき
ない他の重合体や添加剤により再生材料が軽度に汚染さ
れていても、新規方法により得られた気泡構造に不利な
影響を与えることはない。
【００３５】従って、実際の製造過程以外で発生し、材
料の特性がそれぞれ異なり、場合によっては他の添加剤
を含有することもある発泡または未発泡のポリスチレン
廃棄物でさえも、非常に簡単な方法で高品質の粒状フォ
ームに加工することができる。
【００３６】特に、防炎加工を施されたポリスチレン廃
棄物を粒状ポリスチレンフォームに加工することも可能
である。
【００３７】以下の実施例により本発明を更に説明す
る。
【００３８】
【実施例】実施例１−２０ １９．５ｋｇの脱イオン水、１９．５ｇのＮａ4Ｐ2Ｏ7
および５２．７ｇのＭｇＳＯ4の混合物を、まず容量５
０リットルの耐圧ステンレス鋼製の攪拌機付重合釜に導
入した。後述の表に記載の量の再生ポリスチレンのスチ
レン中溶液１７ｋｇ、過酸化ジベンゾイル１７ｇ、およ
び過酸化ジクミル５１ｇを添加した。得られた混合物を
２５℃−１００℃で２時間、次いで１００℃−１３０℃
で５時間加熱した。得られた混合物を１３０℃で更に３
時間維持した。
【００３９】混合物が８０℃に達した後５５分後、４７
８ｇの濃度１０％のポリビニルピロリドン水溶液（Ｋ値
９０）および表に記載の量のポリエチレンワックス（Ｂ
ＡＳＦ社製、Ｌｕｗａｃｈｓ（登録商標））を、更に９
５分後、１．３ｋｇ（スチレン重合体に対して７．５％
に相当）のｎ−ペンタンを上述の混合物に添加した。
【００４０】得られたビーズを遠心分離により分離し、
向流法により冷風で乾燥させ、未被覆のビーズの重量に
対して０．１重量％のエチレンビスステアロアミドで被
覆した。
【００４１】次いでビーズ径０．７０−１．００ｍｍの
画分を篩分けにより分別し、発泡剤含有スチレン重合体
に対して０．５重量％の、４０重量％のクエン酸トリス
テアリル、５０重量％のモノステアリン酸グリセロール
および１０重量％のＤｅｇｕｓｓａ社製シリカＦＫ３２
０の混合物で被覆した。
【００４２】Ｒａｕｓｃｈｅｒ製の発泡箱中、大気圧で
６分間予備発泡を行い、得られた粒子の気泡構造を測定
した。
【００４３】各出発材料の正確な比率と得られたフォー
ムの特性を表１に記載する。
【００４４】再生ポリスチレンは粘度数６０ｇ／ｍｌを
示し、それぞれ再生材料の重量に対して、トルエン不溶
残渣０．２重量％、灰化後残渣０．０５重量％を有し
た。
【００４５】
【表１】
【手続補正書】
【提出日】平成８年１月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は再生ポリスチ
レンを含有し、再生ポリスチレンを単量体スチレンまた
は５０重量％以上の単量体スチレンの他のオレフィン性
不飽和単量体との混合物に溶解し、得られた溶液を水性
懸濁液に転化させ、それ自体公知の方法で重合させ、反
応混合物の重合中にそれぞれ重合溶液に対して、１００
−５００ｐｐｍの分子量調整剤および／または０．０５
−１．０重量％の微分散状のポリエチレンワックスを添
加することを特徴とする、発泡性スチレン重合体により
解決されることを本発明者等が見出した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】しかるに本発明は、ポリスチレンの総重量
に対して４０重量％までの再生ポリスチレンを含み、そ
れぞれ重合溶液に対して、１００−５００ｐｐｍの分子
量調整剤および／または０．０５−１．０重量％の微分
散状のポリエチレンワックスを重合中に添加することを
特徴とする発泡性ポリスチレンビーズ重合体に関する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】更に、本発明は再生ポリスチレンを必要に
応じて他のオレフィン性不飽和単量体を含有する単量体
スチレンに溶解し、得られた溶液を水性懸濁媒体に懸濁
させ、溶液を懸濁液中で重合させ、この際、重合溶液に
対してそれぞれ０．０５−１．０重量％の微分散状のポ
リエチレンワックスおよび／または１０−５００ｐｐｍ
の分子量調整剤を混合物の重合中に添加することによる
発泡性スチレンビーズ重合体の製造方法に関する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフラム、フゼマン ドイツ、67435、ノイシュタット、ヨーゼ フ−フォン−アイヒェンドルフ−シュトラ ーセ、４ (72)発明者 ミヒャエル、ヴィト ドイツ、67071、ルートヴィヒスハーフェ ン、ブルネンヴェーク、64 (72)発明者 クラウス、ハーン ドイツ、67281、キルヒハイム、イム、ビ ュゲン、９ (72)発明者 クヌート、ケムプファー ドイツ、67065、ルートヴィヒスハーフェ ン、ペーターシュトラーセ、１ (72)発明者 ゲールハルト、アリッケ ドイツ、67549、ヴォルムス、ブルナーシ ュトラーセ、11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリスチレンの総重量に対して４０重量
    ％までの再生ポリスチレンを含有し、この再生材料を単
    量体スチレンに溶解し、得られた溶液を水性懸濁液中で
    重合させ、微粒子状のポリエチレンワックスまたは分子
    量調整剤を重合中のスチレン重合体に添加することによ
    り得られることを特徴とする、発泡性スチレン重合体。
  2. 【請求項２】 １０−５００ｐｐｍの分子量調整剤を添
    加することを特徴とする、請求項１に記載の発泡性スチ
    レン重合体。
  3. 【請求項３】 ０．０５−１．０重量％の微粒子状ポリ
    エチレンワックスを添加することを特徴とする、請求項
    １または２に記載の発泡性スチレン重合体。
  4. 【請求項４】 ０．０５−１．０重量％の微粒子状ポリ
    エチレンワックスおよび１０−５００ｐｐｍの分子量調
    整剤を添加することを特徴とする、請求項１−３のいず
    れか１項に記載の発泡性スチレン重合体。
JP27852595A 1994-10-27 1995-10-26 再生材料を含有する発泡性スチレン重合体 Withdrawn JPH08231650A (ja)

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