JPS598367B2 - 発泡性熱可塑性重合体粒子組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡性熱可塑性重合体粒子組成物に関するもの
であり、更に詳しくは熱可塑性粒子特に発泡性スチレン
重合体又はスチレン共重合体粒子を予備発泡せしめる際
に粒子のブロッキングを防止し、更に発泡成形体とした
ときに粒子間の融着の優れたものが得られる発泡性熱可
塑性重合体粒子組成物に関するものである。

発泡成形体の製造は従来次の様なプロセスで行なわれて
いる。

つまり懸濁重合等により重合体を調製し、それに発泡剤
を含浸させて発泡性重合体粒子となす。次にこの粒子を
予備発泡機中でスチーム等を用いて加熱発泡させ、しか
る後この予備発泡粒子をサィロ中で養生、風乾の為に数
日放置する。その後スチーム加熱の為の多数の／」仔Ｌ
が設けられた成形機金型の内部に前記予備発泡粒子を充
填し、小孔より加圧されたスチームを注入する事により
予備発泡粒子を軟化点以上に加熱し、発泡粒子を互いに
融着一体化せしめて成形体を得るものである。かかる目
的に使用される熱可塑性粒子、特に発泡性スチレン重合
体又はスチレン共重合体粒子に要求される性質としては
前記予備発泡の際に粒子が互いに融着するブロッキング
現象を起さない事であり、又その予備発泡粒子を用いて
成形する際には粒子が互いに融着する事である。

つまり予備発泡粒子を得る為には、発泡性重合体粒子を
予備発泡機中で撹拌を行ないながらスチーム等を用いて
加熱発泡させるのであるが、その際粒子間にブロッキン
グが発生すれば撹拌機にブロッキングした粒子が付着し
、極端な場合には発泡機の攪拌を停止させる等の不都合
が生じる。

又、この様にして得た予備発泡粒子は養生、風乾の為に
一旦サイロに貯蔵されるのであるがサイロへの移送はパ
イプ等を用いてプロア一で行なわれ、その際プロツキン
グした粒子が含まれているとパイプ中で詰まりスムーズ
な移送が行なわれない。又、成形機への予備発泡粒子の
充填はエアーによつてフイーダ一を通して行なわれるが
、その際にもプロツキング粒子が存在すればフイーダ一
等のパイプ沖で詰つたり、又金型内への充填も十分に行
なわれない。この様な不都合が生じる為にプロツキング
を防止する必要にせまられるのである。又、予備発泡粒
子を用いて成形する際に発泡粒子が互いに融着する事が
要求されるが、これは成形体が充分な力学的強度を有す
る為に要求されるものである。ところが従来行なわれて
いるプロツキング防止の為の手段は、防止能力が不十分
であつたり、またややもすれば成形時の融着に悪影響を
与える様なものであつた。

これらのプロツキングを防止する為の種々の方法の例を
挙げれば、高級脂肪酸の金属塩、例えばステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシユウム、ステアリン酸リチウム
、ステアリン酸ナトリウム等々を発泡性粒子表面に被覆
する、又はそれらを重合時に添加する方法が知られてい
る。又高級脂肪酸のアミド又はエステル等を被覆する、
又は重合時に添加する方法も公知である。また同様に発
泡性重合体粒子の表面を無機質で被覆する方法も報告さ
れており、その様な目的の為に使用される無機物質とし
ては炭酸カルシユウム、炭酸マグネシウム、タルク、水
化ケイアルミン酸カルシユウム、シリカ等が知られてい
る。しかし、これらの無機物質は粒径が数ミクロンの大
きさであるため、また無機物である為に発泡性重合体粒
子への付着性が悪い事等の原因でプロツキング防止効力
が十分でなかつた。本発明は予備発泡中におけるプロツ
キング量が極めて少なく、かつ成形時における予備発泡
粒子間の融着が阻害されない様な熱可塑性粒子、特に発
泡性スチレン重合体粒子又はスチレン共重合体粒子組成
物を与えるものである。

即ち、熱可塑性重合体粒子中に該重合体粒子の軟化点よ
り低い沸点を有する飽和又は不飽和脂肪族炭化水素例え
ばプロパン、ｎ−ブタン、イソプタン、ペンタン等の発
泡剤を１〜１５重量％含有する発泡性重合体粒子の表面
に該重合体粒子に対して平均粒径２ｍμ〜１０μの電荷
をもつた無機物０．０１〜０．５重量％と、無機物の電
荷を打ち消す量の電荷をもつた解離性有機化合物を塗布
することにより前述の発泡性重合体粒子に要求される性
能を付与するものである。本発明に用いられる微粒径の
無機物の形体としてはコロイド、スラリー、粉態のもの
でよく、望ましくはコロイド状態のものがよい。

コロイド無機物としては特に限定するものではなく例え
ばシリカコロイド液、アルミナコロイド液、酸化リチウ
ムコロイド液、酸化第二鉄コロイド液等がある。また、
スラリー状のものとしても特に限定するものでぱなく例
えばシリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタン、
リン酸カルシユウム等のスラリーが使用される。また無
機物と併用される解離性有機物、即ち溶液にした際にイ
オン解離しうる有機物としては、カチオン界面活性剤、
アニオン界面活性剤、両性界面活性剤、有機酸金属塩、
有機酸等がある。解離性有機物の選択に当つては、無機
物がコロイド又はスラリーである時、又は粉体をスラリ
ー化した時にその無機物の帯電電荷と反対の電荷を解離
性有機物の有機イオン部が持つように選択する。（但し
、有機イオン部とは例えば、代表的な１価の解離性有機
物を例にとれば、それをＲＸ（但し、Ｒは有機部）とし
て、解離状態をＲＸ＋：．Ｒ＊＋Ｘ＊＊（但し、＊、＊
＊は電荷を表わす）となるようにＲ．Ｘを決めた時のＲ
＊をさすものとする。）例えば無機物として陰イオンコ
ロイド（例えばシリカコロイド）を使用する時にはカチ
オン界面活性剤を選択し、陽イオンコロイド（例えばア
ルミナコロイド）を使用する時にはアニオン界面活性剤
又は有機酸金属塩を選択する。また解離性有機物の形体
は特に限定するものではないが、溶液状態のものが望ま
しい。また、無機物と解離性有機物の塗布比率について
は、無機物の形態がコロイド又はスラリーである場合に
は、前述の方法で選択した解離性有機物の量を無機物に
対して変化させた時に生じるプロツキングの極小点は、
等電点に対応するものと推定される。それ故、無機物と
解離性有機物の量的比率は等電点を示すように選ぶのが
特に好ましい。勿論、塗布比率は等電点を中心とした両
側のプロツキング量が少なくなる区域で使用することも
可能である。次に、ここで言うカチオン界面活性剤とし
ては特に限定するものではなく例を挙げればアルキルア
ミン塩、第四級アンモニウム塩、ポリオキシエチレンア
ルキルアミン等があり具体的にはラウリルアミンアセテ
ート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ア
ルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド、ポリ
オキシエチレンアルキルアミン等市販されているカチオ
ン界面活性剤の使用が可能である。

次にアニオン界面活性剤としても特に限定するものでは
なく例を挙げれば脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンス
ルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、ア
ルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマ
リン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル
塩等の市販されているアニオン界面活性剤の使用が可能
である。また、両性界面活性剤としても特に限定するも
のではなく例えばラウリルベタイン、ステアリルベタイ
ン等の市販されている両性界面活性剤の使用が可能であ
る。次に有機酸金属塩としては界面活性剤の類には属さ
ない様な低級の有機カルボン酸金属塩、有機スルホン酸
金属塩、有機リン酸金属塩等でよく特に限定するもので
はない。また、有機酸としても特に限定するものではな
く、低級、高級の有機カルボン酸、有機スルホン酸、有
機リン酸等の市販されているものの使用が可能である。
次に塗布方法について言えば、特に限定するものではな
いが一例を挙げれば１コロイド状又はスラリー状無機物
を発泡性重合体粒子に塗布し、乾燥しないうちに解離性
有機物を望ましくは溶液状態で塗布する。

２解離性有機物を溶液状態で塗布し、乾燥しないうちに
コロイド状又はスラリー状の無機物を塗布する。

３コロイド又はスラリー状の無機物と解離性有機物を混
合し、そして重合体粒子表面に塗布する。

又はその乾燥した粉末を塗布する。４界面活性剤溶液を
塗布し乾燥しないうちに無機微粉末を塗布する。

等々の方法がある。この様な方法によつて無機物を単独
で使用する場合よりもはるかに優れたプロツキング防止
能を有するものを得ることが出来る。例えば、解離性有
機物が無機物と発泡性重合体粒子との媒介の役目をし無
機物の発泡粒子への付着性が向上する。また、コロイド
無機物と解離性有機物を使用する場合には無機物を一次
粒径のままで発泡性粒子表面に付着させることが出来る
。この様にして超微粒子のプロツキング防止剤を発泡性
重合体粒子に容易に付着させ得るのである。尚、本発明
による方法と従来より用いられているプロツキング防止
技術を併用する事は勿論さしつかえない。

以下、実施例を用いて説明する。

実施例 １ 発泡性スチレン重合体粒子として鐘淵化学工業株式会社
製の発泡性ポリスチレン「カネパールＧＢ」をメタノー
ル洗浄する事により表面添加剤を洗い流したものを用い
て以下に述べるプロツキング量、成形融着度を求めた。

粒径７．３６〜１０００μの発泡性スチレン重合体粒子
１ｋ９の表面にカチオン界面活性剤サニゾールＣ（花王
石鹸株式会社製）の２％溶液をカチオン界面活性剤の正
昧についての以下の量塗布して充分ブレンドし、その上
にスノーテツクス一４０、メタノールシリカゾル（共に
コロイダルシリカ、日産化学株式会社製）をシリカの正
昧についての以下の量を塗布してよくブレンドする。

得たピーズを風乾して小型の予備発泡機を用いて見掛倍
率５０倍まで発泡させ、その際のプロツキング量を目開
き８詣の篩を用いてプロツキング粒子を分離測定した。
又その様にして得た予備発泡粒子をＢＥＬＭＯ−９０成
形機（化研機工Ｋ．Ｋ製）で蒸気圧０．６ｋｇ／ＣｒＡ
、三次加熱秒数２Ｊで成形し成形時の融着を評価した。
但し、成形融着とは成形体の破断面の発泡粒子間の融着
率を示すものであつて成形体を引き裂いたときの破断面
の粒子のうち、発泡粒子間の境界面で離れたものでなく
、発泡粒子の内部で引き裂れた粒子の全発泡粒子数に対
する％をいう。但し原粒の揮発分は７．０ｗｔ％であり
、メタノールシリカゾルその他の成分は次の様である。

炙実施例 ２実施例１に示した発泡性スチレン重合体「
カネパールＧＢ」を用いて平均粒径１００ｍμ（長径）
×１０ｍμ（短径）のアルミナゾル−２００（アルミナ
コロイド：日産化学株式会社製）、リポラン一１４００
（陰イオン界面活性剤：ライオン油脂社製）の１．０％
水溶液を用いて同様の実験を行ない次の結果を得た。

但し原粒揮発分６．９％である。アルミナゾル ２００、 リポラン一１４００の 組成は次の様である。

実施例 ３ 実施例１に示した発泡性スチレン重合体「カネパールＧ
Ｂ」を用いてアルミナゾル−２００（アルミナコロイド
：日産化学株式会社製）、ｐ−ピニルベンゼンスルホン
酸ソーダの１０％水溶液を用いて同様の実験を行ない、
次の結果を得た。

但し原粒揮発分６．７％である。アルミナゾル−２００
の組成は実施例２を参照。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性重合体粒子中に該重合体粒子の軟化点より
   低い沸点を有する飽和又は不飽和脂肪族炭化水素を発泡
   剤として１〜１５重量％含有する発泡性熱可塑性重合体
   粒子の表面が、平均粒径２ｍμ〜１０μの電荷をもつた
   無機物を重合体粒子に対して０．０１〜０．５重量％と
   、無機物の電荷を打ち消す量の電荷をもつた解離性有機
   化合物とで塗布されていることを特徴とする発泡性熱可
   塑性重合体粒子組成物。 ２ 無機物の形態がコロイド又はスラリー状である特許
   請求の範囲１項記載の組成物。 ３ 解離性有機化合物の形態が溶液状である特許請求の
   範囲第１項記載の組成物。 ４ 熱可塑性重合体粒子がスチレン重合体粒子である特
   許請求の範囲第１項記載の組成物。 ５ 無機物がコロイドシリカ、コロイドヨウ化銀、コロ
   イドアルミナ、コロイド酸化第二鉄、シリカスラリー、
   炭酸カルシュウムスラリー、アルミナスラリー、酸化チ
   タンスラリー、リン酸カルシュウムスラリーからなる群
   より選ばれる一種又は二種以上である特許請求の範囲第
   １項記載の組成物。 ６ 解離性有機化合物がアニオン界面活性剤、カチオン
   界面活性剤、又は有機酸金属塩である特許請求の範囲第
   １又は第３項記載の組成物。