JPS6065039A - 発泡性スチレン系樹脂粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡性スチレン系樹脂粒子に門するものであり
、更に詳しくは成形時間の短く、含水率が小さく、かつ
成形体の融着度が優れた発泡性スチレン系樹脂粒子に関
するものである。

発泡性スチレン系樹脂粒子は一般に水性懸濁重合等によ
り粒状の重合体を調整し、これをわずかに膨潤または溶
解せしめるにすぎない易揮発性の発泡剤９例えばプロパ
ン、ブタン、ペンタン等を含浸することにより＄１造さ
れる。このようＫしてイＪ）られた発泡性スチレン系（
ｔｉ４脂粒子は発泡性スチレン系樹脂成形体を製造する
ための原石として広く用いられている。発泡性スチレン
系樹脂成形体を工業的に得るにはつぎのプロセスで行な
われているのが一般的である。即ち９発泡性スチレン系
樹脂粒子を予備発泡機を用いてスチーム等で加熱膨張（
１次発泡）させ一定時間放置（熟成）したのち、小孔間
隙を有する金型中に充填し、水蒸気により加熱（２次発
泡）シ、金型を冷却して成形体内部の発泡圧の減少を待
って型を開いて１発泡成形体を取り出すというものであ
る。この工程の中で、金型の冷却時間の長短が生産性に
最も大きな影響を与える。

この成形特冷却時間を短縮する方法はいくつか試みられ
ている。例えば、米国特許２，９８９，７８２号明ａ書
氏は１発泡性スチレン系樹脂粒子の表面または外序に沸
点１００℃以上の液状有機化合物。

例えばベンゼンのごとき芳香族化合物、クロロベンゼン
のごとき塩素化炭化水素、ジメチルフタレ−トのごとき
フタル酸のアルキルエステルあるいはアマニ油、炭素数
１２ないし２ｏの脂肪酸のモノグリセライド等を存在さ
せることにより、成形時間を短縮できることが記載され
ている。しかし。

この方法によると、液状有機化合物がスチレン系樹脂と
親和性が強いため、該液状−ｆｆ　像化合物が発泡性ス
チレン系樹脂粒子に浸透して可塑的作用を及ばし１発泡
前の粒子同士全粘着させることがちシ、また１次発泡時
、ブロッキングが生じ易い。

さらに２発泡性スチレン系樹脂粒子の保存中に液状有機
化合物が内部に浸透してしまい、効果が著しく減少する
という欠点を有する。この発明の場合１発泡剤として常
温、常圧で液状のものを使用しているが、前記液状有機
化合物を常温、常圧で気体状の発泡剤を含有するスチレ
ン系樹脂粒子に応用するときは、大部分の場合において
前記欠点は急激に界きくなり、実用に供し得なくなる。

常温、常圧で気体の発泡剤の場合は１粒子内部に及ぼし
ている圧力が大きく、ひび割れが生じ易いためとその亀
裂から発泡剤が速やかに逸散して発泡性能を失わしめる
からである。

また西独公開第２，１３３，２５３号公報には１発泡性
スチレン系樹脂粒子表面を親油性界面活性剤。

具体的にはグリセリンと飽和脂肪酸のモノ−、ジー、及
びトリーエステルの混合物で被覆することにより成形時
の冷却時間の短縮９発泡粒子間の良好な融着が達成でき
ることが記載されでいる。

しかし、この方法では界面活性剤が親水基部分を有する
ため、成形時スチーノ・の凝縮水をとり込み易く、成形
時の含水率が大きくなる欠点を有する。

本発明は、このような問題点ｔｍ決するものである。

すなわち１本発明は１発泡剤が含浸されてなるスチレン
系樹脂粒子の底面に酢酸カルシウムを何着させてなる発
泡性スチレン系樹脂粒子に関する。

本発明におけるスチレン系樹脂粒子としてｌ：支スチレ
ンｉたｈα−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロル
スチレン等のスチレン系肋導体の単独重合体または共重
合体、アクリルニトリル、メチルメタアクリレート、エ
チルメタアクリレート。

ブチルメタクリレート、セチルメタクリレート等のメタ
クリル酸エステル、エチルアクリレート。

ブチルアクリレート等のアクリル酸エステル、ビニルヒ
リシン、ビニルカルバゾール、エチレン。

グロピレン等のモノマーとスチレンまたはスチレン系誘
導体との共重合体が挙げられる。本発明のスチレン系樹
脂はスチレンまたはスチレン系誘導体を５０重重量以上
含むものが好ましい。スチレン系樹脂粒子の形状として
は真球状、ベレット状等任意である。

炭化水素発泡剤としてはスチレン系樹脂粒子を溶解しな
いか、または僅かに膨問させるだけの性質を持ったもの
で、その沸点が上記スチレン系樹脂粒子の軟化点よりも
低いもので常態で液状のものまたは気体状のものが使用
できる。例えばプロパン、フタン、ペンタン、ジクロロ
ジフルオロメタン、トリクロロモノフルオロメタン等の
脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロペンタン等の
環式脂肪族炭化水素類などである。

スチレン系樹脂粒子の製造は常法による。例えば水性懸
濁重合（塊状暇合金一部実施後のものを用いての及び重
合物を溶ｎ了したモノ−７−を用いての懸濁重合も含む
）により製造することができる。

その他、溶液重合、塊状Ｗ合で得られ７′ξものを押出
機によシベレツ］・状に成形して製造できる。

発泡剤を含浸する方法としては、スチレン系樹脂粒子を
懸濁重合法で製造する１１）合、ｒ［合徐中で添加して
重合と含浸を同時に行なう方法が採用できるが、一度１
Ｒ合工程を終了した後１発τ′１カ゛ｉｌ含１２工程を
設けてもよい。懸湧重合法以外の方法を採用するときに
は、後者の方法により行なう。懸濁重合途中に添加する
場合１重合工程の前半に添加することは粒子の分散状態
の点から一般には好ましくない。発泡剤は通常スチレン
系樹脂粒子に対して１〜１５重ボ”饅含浸せしめられる
のが好斗しい。

上記発泡剤のうち、プロパン及びブタンが単独又は併用
で用いられるときはスチレン系樹脂を多少軟化させるに
必要な溶剤を少剣用いることが望ましい。かかる溶剤の
例としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン、ニゲレンジクロライド、トリクロロエチレン、テ
トラクロロエチレン、シクロヘキサン等を挙げることが
できる。

その使用■はスチレン系樹脂粒子に対して０．１〜４重
ｆチである。

本発明に使用される酢酸カルシウムは粉末状のものが使
用され９粒径が０．１薗以下のものが好ましい。この酢
酸カルシウムを発泡剤が含浸させでなるスチレン系樹脂
粒子の表面に付着させることにより、成形工程で成形サ
イクルの著しい向上がはかれる。即ち、スチーム加熱時
間の短縮と冷却時間の短縮ができるのである。その他の
効果としては、該粒子金子備発泡した際に、ブロッキン
グが起き禰＜、更に成形時の成形体中の含水率が比較的
少ない等の特長がある。酢酸カルシウムの付着量は発泡
剤が含浸されてなるスチレン系樹脂粒子に対して好まし
くは０．００１〜５重量％、特に好ましくは０．０１〜
１重量％である。酢酸カルシウムの付着風が少なすぎる
と前述の効果が低下し。

多すぎると成形時の発泡粒子の融着を阻害しゃすン系樹
脂粒子表面に付着させる方法は、いかなる方法でもよい
が１例えば発泡性スチレン系樹脂粒子と酢酸カルシウム
を同時又は別々に仕込みＶプレンター、ヘンシェルミキ
サー、リボンミキ−ｖ゛−その他の混合法を用いること
ができる。

泡性スチレン系樹脂粒子中に包含しても何ら影響はない
。

つぎに本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。

実施例１〜３および比較例１ 発泡剤としてブタン５．５重量％およびシクロヘキサン
１．６重量％を含有する直径０．７１〜１．０ｍの発泡
剤を含浸してなるスチレン系樹脂粒子（日立化成工業■
、商品名ハイビニズＳＢ−’ｒＩ０１００Ｋｙ　（１０
０部）にステアリン酸亜鉛５０ｇ（０，０５エルミキサ
ーで１分間混合した。この発泡性スチレン系樹脂粒子組
成物を回分式連続予備発泡機（日立化成設備建設■製）
の発泡槽内部に投入した。

該槽内温度９８〜１０１”Ｃのスチームで回転攪拌羽根
による攪拌を行ないながら発泡倍率６０倍の予備発泡粒
子を得た。この予備発泡粒子を熟成サイロで２４時間熟
成したのち、漁箱金型（３９０ｍｍＸ３３０閣Ｘ２５０
ｍｍ、肉厚２５ａｉｎ）を取シつけたバリヤ１ＯＮ自動
成形機（関製作所■製）１−用い、キャピテイ内への充
填−水蒸気加熱一水冷却一放冷一成形体取り出しを１サ
イクルとして、漁箱状のスチレン系樹脂発泡成形体を得
た。

°′−この箱 を中心より破壊し、融着性を調べた。破断面に於て発泡
粒子中割れた状態の粒子数割合を融着度とした。また、
含水率は、成形直後の成形体の重量を測定し、つぎに５
８〜６０’ＩＣの乾燥機中で２４時間乾燥し、その重量
差を−で表わしたものである。

上記サイクルにおいて、水蒸気加熱、水冷却。

放冷および１サイクルの所要時間および成形体の融着度
と含水率を表１に示す。

なお、水蒸気加熱は、二つの蒸気室（雌雄両金型に付設
されたもの）を水蒸気に通過させる金型加熱、一方の蒸
気室の蒸気人口を閉じ、他の蒸気室の然気出口を閉じて
行なう一方加熱および両蒸気室の蒸気入口を開き、蒸気
出口全閉じて行なう両方加熱よりなる。

（注１）ニ一方加熱時の水蒸気圧力は０．４０　Ｋｑ／
ｃｍ２とした。

（注２）：両面加熱時の金型固定側および移動側水蒸気
圧力は０＝　６　Ｋｙ／ｃｍ２および０．　（３Ｋ１７
ｃｍ２である。

（注３）：水冷却時間の限界値はつぎのようにして決め
た。始め水冷時間を長くしておき、成形直後の成形体の
含水率をめる。つぎに水冷時間を短くシ、含水率をめる
。この操作のくり返しで含水率が１０チを切った点を水
冷却時間の限界値とした。

（注４）：放冷時間の限界値はっぎのようにして決めた
。始めに水冷却時間を決めたのち、放冷タイマーを短く
していき、成形品が冷却不足で、一部膨張始めた点を限
界時間とした。

表１に示したデータから９本発明による効果は加熱時間
が短く、冷却時間も短く、更に融着度および含水率に優
れている。

本発明に係る発泡性スチレン系樹脂粒子組成物は。

（１）水蒸気加熱時間（金型加熱、一方加熱１両面加熱
）が短いこと （２）水冷却、放冷時間が短いこと ＋３１　＋１１および（２）の結果より成形時間が短い
こと（４）成形体は融着に優れ、含水率が低いこと等の
優れた作用効果を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発泡剤が含浸されてなるスチレン系樹脂粒子の表面
   に酢酸カルシウムを付着させてなる発泡性スチレン系樹
   脂粒子。 ２　酢酸カルシウムの付着量が発泡剤が含浸されてなる
   スチレン系樹脂粒子に対して０．００１〜５重量％でお
   る特許請求の範囲第１項記載の発泡性スチレン系樹脂粒
   子。