JPS5923733B2 - 発泡ポリスチレン粒の着色法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡ポリスチレン粒の着色方法に関するもので
、染料により表面を均一に着色された成形用発泡ポリス
チレン粒を得る方法を提供することを目的とするもので
ある。

発泡ポリスチレンによる成形品の製造には、通常発泡ポ
リスチレン粒を使用するが、この発泡ポリスチレン粒に
は、発泡剤として化学発泡剤や炭化水素系ガスが含ませ
てある。

これら発泡ポリスチレン粒を使用して着色させた発泡成
形品を製造する場合は、まず、ポリスチレンを加熱溶融
し、この中へ着色剤を練込んで着色させてから発泡ポリ
スチレン粒を混合後成形する方法があるが、これは工程
が複雑で経費がかかるうえに、発泡温度の低い発泡剤や
、ガスを含む発泡ポリスチレン粒では、ガスの漏出が多
過ぎて良好な発泡成形品は得られない。次に、発泡ポリ
スチレン粒の表面に、付着剤にて顔料や染料を付着させ
る方法もあるが、これは成形の際に、発泡ポリスチレン
粒同志の融着を粒表面の付着層が阻害して脆い成形品と
なり易い。

本発明者らは、先に、顔料、染料等の被覆用付着剤を何
等用いることなく、しかも常温で浸漬するだけで、短時
間で均一に着色させる為には、水と有機溶剤との混合液
に染料を溶解させた染料溶液（以下単に染浴という）を
使用する方法が上述の欠点を解決するものであることを
知つて発明をなした（特許第９１１１５３号）。その後
さらに検討を続けるうち、先の発明で一旦溶解した染料
が、場合により析出、沈降して不均一層をつくり、結果
として僅かながら染着性不良部分を生じたり、濃い濃度
の染色ができにくいこともあることがわかつた。

本発明者らはこの改良検討を進める中で、先の発明の水
と有機溶剤との混合液に換えて、アルコールと有機溶剤
との混合液を使用することにより、染料の析出、沈降が
起らず均ｉ溶液となり、しかも相当に高濃度な染浴が可
能となり、ポリスチレン粒同志の溶着や、発泡性の低下
もなく、結果として先の発明をこえる効果を発揮するこ
とを見出し、本発明を完成するに至つた。すなわち、本
発明の要旨は、発泡ポリスチレン粒を着色するに当り、
アルコールおよびアルコールと相溶し、かつポリスチレ
ンを溶解する有機溶剤とよりなる混合液と、該混合液に
可溶な染料とよりなる染浴を使用することを特徴とする
発泡ポリスチレン粒の着色方法に存する。

本発明で使用するアルコールとしては通常、炭素数１〜
６、好ましくは２〜５の、更に好ましくは脂肪族系アル
コールを用いる。

具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、
イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、第３
級ブタノール、アミルアルコール、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、等を挙げること
ができる。又、アルコールと相溶し、スチレンを溶解す
る有機系溶剤としては、芳香族、脂肪族の炭化水素及び
これらを主成分とする混合液体、例えばトルエン、キシ
レン、ベンゼン、ガソリン、ケロシン、リグロイン、テ
トラリン、アルキルベンゼン、テレピン油、パイン油、
流動パラフイン、等や、・・ロゲン化炭化水素、例えば
、塩化メチレン、クロルベンゼン、クロルトルエン、ブ
ロムベンゼン、塩素化流動パラフイン等や、ケトン類、
例えば、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−アミル
ケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、エチル−ｎブチ
ルケトン、シ一ｎ−プロピルケトン、アセトフエノン等
や、エーテル類、例えばイソプロピルエーテル、メチル
フエニルエーテル、エチルペンシェルエーテル、フラン
等や、エステル類、例えば酢酸イソプロピル、酢酸ブチ
ル、プロピオン酸ブチル、クエン酸エステル、リシノー
ル酸エステル等の他、各種フタル酸エステルや、各種オ
レイン酸エステル、各種ステアリン酸エステル、各種ア
ジピン酸エステル、各種リン酸エステル、各種アビエチ
ン酸エステル、各種安息香酸エステル等があげられる。

これら各種溶剤は１種または２種以上使用してもよい。

本発明で使用するアルコールと有機系溶剤との混合液に
可溶な染料としては、アゾ系油溶染料、アントラキノン
系油溶染料、アミアゾ系染料、アミノアントラキノン系
染料、フタロシアニン系染料、等があり、これらは単独
あるいは二種以上混合して使用してもよい。

これらの着色剤を使用して発泡ポリスチレン粒を着色す
るには、通常上記の染料０．１〜１０部（重量部、以下
同じ）を、アルコール１００部に対し、アルコールと相
溶し、かつ、ポリスチレンを溶解する前記の如き有機系
溶剤１０〜１００部、好ましくは２０〜６０部を混合せ
る混合液に溶解させて染浴を製造する。

得られた染浴を１０〜４０℃に保ち、例えば該染浴１０
０部中に発泡ポリスチレン粒５０〜１００部を入れて５
〜３０分間攪拌し、しかる後、発泡ポリスチレン粒を染
浴より取出し、風乾することにより容易に均一に着色さ
れた発泡ポリスチレン粒が得られる。

このように本発明の方法は常温処理によるため、該処理
中発泡ポリスチレン粒が発泡するおそれは全くないのみ
ならず、発泡ポリスチレン粒の表面には顔料・染料の付
着剤等が存在しないため、成型の際、ポリスチレン粒間
の融着を阻害することなく容易にすぐれた着色成型品を
得ることができる。

本発明の染浴として、ポワスチレン粒を溶解しない溶剤
と、溶解する溶剤との混合液を使用することが極めて重
要である。

その理論的根拠は明確ではないが、スチレン粒を溶解す
る溶剤と、溶解しない溶剤との種類と比率とが特定の条
件になつたときにのみ、スチレン粒同志を溶着させるこ
となく、スチレン粒の表面に均一、かつ、強固に、しか
も濃淡自在に染色することができることは実験の結果確
認されたものなのである。

もし、ポリスチレンを溶解し易い溶剤のみによる染液に
発泡ポリスチレン粒を浸漬すると、先づ、粒の表面が軟
化膨潤し、次いでポリスチレンの溶解、脱落が始まる。

その為、発泡ポリスチレン粒中の化学発泡剤又は、炭化
水素系ガスが露出されてしまい、発泡成形が困難となる
ばかりでなく、ポリスチレン粒同志の溶着やポリスチレ
ン粒の一部が溶解流出するなどの欠点のため実用化は不
可能である。そこで、ポリスチレンを溶解しないアルコ
ールと、ポリスチレンを溶解する有機溶剤とを特定比率
で混合した溶剤を染料溶媒として使用すると、ポリスチ
レン粒表面の溶解、脱落はおこりにくくなり、しかも、
ポリスチレンへの染料の浸透力、すなわち染着力も生ず
るので、結果として先の発明と変らない効果を得たが、
特筆すべきことは、先の発明では、染料溶媒の」部に染
料を溶解しない溶媒として水を使用したので、染料濃度
によつては染料が析出沈降することもあつたが、本発明
の染料溶媒中には、染料不溶解成分は存在してないので
、どのような染料濃度にしようとも決して染料の析出沈
降はおこらなくなり、染色ムラや濃度の点で、先の発明
よりも優れた効果を得ることができるようになつたので
ある。

本発明で染料溶媒として使用する混合溶剤として、アル
コール１００部に対して、アルコールを相溶し、かつ、
ポリスチレンを溶解する有機系溶剤１０〜１００部、好
ましくは２０〜６０部を混合した溶剤を使用すればよい
。

該有機系溶剤が前記割合より少な過ぎると染着効果が減
少して所望の着色がされにくく、逆に多過ぎるとポリス
チレソ粒同志の溶着や、発泡剤の放出がはじまり、成形
不良となつてしまうのである。

次に本発明をさらに実施例により説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。

実施例 １モノアゾ系染料ＳｕｄａｎＹｅｌｌＯｗＧＧ
Ｎ（ＳＯｌｖｅｎｔ．ＹｅｌｌＯｗ５６．ＢＡＳＦ社製
）４部をメタノール１５０部、テトラヒドロフラン５０
部混合液に溶解させて染浴を製造する。

得られた染浴を３５゜Ｃに保ち、これに発泡ポリスチレ
ン粒（鐘淵化学社製カネパールＧＭ）１００部を入れ１
５分間撹拌し、しかる後発泡ポリスチレン粒を染浴より
取出し風乾することにより均一に着色された発泡ポリス
チレン粒が得られた。この発泡ポリスチレン粒の着色濃
度はきわめて高く、着色粒子を１ｍｍ厚のプレス板に挟
み、１５０℃に調整した加熱プレスで発泡成形し、着色
濃淡を判定せる所、極めて均一なので、染色性は良好と
判定された。又、着色発泡ポリスチレン粒を白色の間に
挟み、手で強く摩擦して、白紙への色の移行を観察した
が、全く着色しないので染着性も良好という評価が得ら
れた。実施例 ２ 実施例１のメタノールに代えエタノールにした以外は全
て同様にして、均一に着色された発泡ポリスチレン粒を
得たが、その染着性及び染色性は極めて良好な結果が得
られた。

実施例 ３ 実施例１のテトラヒドロフランに代えトルエンにした以
外は全て同様にして、均一に着色された発泡ポリスチレ
ン粒を得たが、その染着性及び染色性は極めて良好な結
果が得られた。

実施例 ４ アンスラキノン系染料ＭａｃｒＯｌｅｘＢｌｕｅＦＲ（
ＳＯｌｖｅｎｔＢｌｖｅ７８．Ｂａｙｅｒ社製）０，５
部をメタノール１５０部、テトラヒドロフラン５０部混
合液に溶解させて染浴を製造した以外は全て実施例１と
同様の試験を行ない、均一な淡いブルーに着色された発
泡ポリスチレン粒を得たが、その染着性及び染色性は極
めて良好な結果が得られた。

比較例 １実施例１のメタノールに代えて水にした以外
は全て実施例１と同様に行なつて、着色された発泡ポリ
スチレン粒を得たが、染着濃度は実施例１と比較して極
めて低く、染着度は約＋であつた（染浴の残留染料濃度
より測定）比較例 ２ 実施例４のメタノールに代えて水にした以外は全て実施
例４と同様に行なつたが、発泡ポリスチレン粒はわずか
しか着色できず、実施例４と比較して約＋程度の染着度
しか得られなかつた。

比較例 ３実施例１のテトロヒドロフランを使用せずに
メタノール２００部の溶液を使用せる以外は全て実施例
１と同様に行なつて発泡ポリスチレン粒を着色したが、
濃度は極めて低く、実施例１と比較して約＋程度の染着
度しか得られなかつた。

比較例 ４ 実施例１のメタノールを使用せずに、テトロヒドロフラ
ン２００部の溶液を使用せる以外は全て実施例１と同様
に行なつたが、発泡ポリスチレンの各粒子は互に融着し
てプロツク状となり着色ビーズを得ることはできなかつ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発泡ポリスチレン粒を着色するに当り、ポリスチレ
   ンを溶解しないアルコール１００重量部、およびアルコ
   ールと相溶し、かつ、ポリスチレンを溶解する有機系溶
   剤１０〜１００重量部とよりなる混合液と、該混合液に
   可溶な染料とよりなる染浴を使用することを特徴とする
   発泡ポリスチレン粒の着色法。