JPS63135436A - 予備発泡スチレン系樹脂粒子の製造方法 - Google Patents

予備発泡スチレン系樹脂粒子の製造方法

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JPS63135436A
JPS63135436A JP28102486A JP28102486A JPS63135436A JP S63135436 A JPS63135436 A JP S63135436A JP 28102486 A JP28102486 A JP 28102486A JP 28102486 A JP28102486 A JP 28102486A JP S63135436 A JPS63135436 A JP S63135436A
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JP
Japan
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resin particles
foaming
pressure
particles
expanded
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JP28102486A
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English (en)
Inventor
Koji Shinto
新堂 幸治
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Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発泡性スチレン系樹脂粒子の予備発泡方法に
関する。この方法によると熟成期間をなくすことができ
る。
〔従来技術〕
懸濁重合法により得た揮発性膨張剤を2〜12重量%含
有する発泡性スチレン系樹脂粒子を、スクリューフィー
ダーで予備発泡槽内に供給し、攪拌下、常圧下に85〜
100℃の水蒸気を予備発泡槽内に導き、前記発泡性ス
チレン系樹脂粒子を10〜50倍発泡させて予備発泡粒
子とすることが実施されている(%公昭50−1722
3号、特開昭55−148134号、特公昭56−51
76号、同58−50181号)。
この予備発泡粒子は、発泡セル内が減圧されているため
、予備発泡後、直ちにスチーム透過孔を有する金型のキ
ャビティ内にこの予備発泡粒子を充填し、ついでスチー
ム加熱して予備発泡粒子を膨張させるとともに相互に融
着させ、ついで冷却して型物発泡成形体とすると、この
成形体は収縮し、実用例耐えない。
従って、予備発泡後、凝集した水分の乾燥も兼ねて予備
発泡粒子をサイロ中で20〜100℃の温度下で、予備
発泡粒子の発泡セル内の圧力が大気圧と略同等となるま
で保管することが行われている(いわゆる熟成工程)。
この熟成に、予備発泡径最低3〜4時間、通常1〜2日
要しているのが実情である。
従って、型物発泡成形メーカーにおいては、この熟成期
間を短縮することが生産性を向上させるとともに1予備
発泡粒子の熟成のための保管設備を小さくすることがで
きるメリットがある。
かかる熟成期間の短縮方法として、予備発泡粒子製造後
、この予備発泡粒子を熱風温度、60〜100℃で熟成
時間5〜20分間とする方法が提案された(特開昭61
−116526号)。
この方法においても、予備発泡後の熟成の保管設備が必
要である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、熟成期間を必要としない予備発泡粒子を得る
予備発泡法を提供するものである。言いかえれば、発泡
性スチレン系樹脂粒子の予備発泡の加熱手段として、従
来の水蒸気(スチーム)の代りに加熱された加圧・熱風
を用い、予備発泡と同時に予備発泡樹脂粒子の熟生を同
一の予備発泡槽内で行うことができる。この予備発泡時
、樹脂粒子の発泡セル内に空気が浸透し、予備発泡樹脂
粒子のセル内圧力は大気圧と同等、あるいけ大気圧より
も加圧された状態となるので、得られた予備発泡樹脂粒
子を予備発泡槽外へ取り出しても収縮はなく、それゆえ
、予備発泡樹脂粒子の熟成は不要となる。
〔問題点を解決する具体的手段〕
本発明者は、熱風による予備発泡法において、加圧され
た熱風を用い、この熱風が予備発泡粒子内に浸透して発
泡セル内の圧力が、予備発泡粒子の型物成形時に収縮を
生じない程度まで減圧が解消されておれば熟成工程を必
要としないと判断し、加圧された気体の圧力を検討した
ところ、0.01〜5卯/ e+yl G N  6o
〜150℃の条件下で0.5〜30分間加熱を行えば熟
成の必要のない予備発泡粒子を得ることができることを
見い出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、揮発性膨張剤を含有するスチレン系樹
脂粒子を密閉容器内に供給し、ついで加熱された圧力気
体を密閉容器内に導入して密閉容器内の圧力を0.01
に9/c11IG以上とするとともに、より前記スチレ
ン系樹脂粒子を発泡させることを特徴とする予備発泡ス
チレン系樹脂粒子の製造方法を提供するものである。
本発明において、発泡性スチレン系樹脂粒子は、例エバ
スチレンホモ重合体、スチレンとα−メチルスチレン、
クロルスチレン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチ
ル等との共重合体の樹脂粒子に、プロパン、フ゛タン、
ペンタン、ヘキサン等のす旨肪族炭化水素類や塩化メチ
ル、ジクロロフルオロメタン、トリクロロフルオロエタ
ン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素等の常圧における沸点
が60℃以下の揮発性膨張剤を含有させたものである。
次に、本発明を実施する予備発泡機を図面を用いて説明
する。
第1図は予備発泡機1の断面図であり、図中2は発泡性
樹脂粒子の供給機であり、3は供給シリンダー、4は充
填用の発泡性樹脂粒子供給用パイプ、5はジャケット安
全弁である。6は円筒状の予備発泡槽であり、その周壁
には加熱ジャケット7.7′が円筒状に設けられている
。8.8′は加熱媒体の水蒸気供給管であり、これら水
蒸気供給管には図示されていないが圧力計、バルブ、抜
気管が備えられている。予備発泡槽6の中央には垂直方
向に攪拌翼9.9.9.9が設けられた攪拌軸10が設
けられている。この攪拌軸10は、モーター11の駆動
力を伝えるV−ベルト12により水平軸を中心に回転さ
れる。
13は発泡性樹脂粒子の予備発泡槽6内への供給を容易
とするために設けられた減圧管であり、14は加圧、加
熱された気体の導入管、15は、予備発泡粒子の排出用
シリンダーで、16は予備発泡粒子の排出口である。1
7は発泡槽内の安全弁である。
該予備発泡機1を用いて予備発泡を実施するには、減圧
管13を真空ポンプを用いて減圧することにより予備発
泡槽6内を減圧状態とし、かつ、充填用の供給シリンダ
ー3を開放することによりパイプ4よ妙発泡性スデレン
系樹脂粒子を予備発泡槽6内に吸引させて供給する。(
自然落下方式でも可能)予備発泡槽6内の圧力は、−5
0〜−700gmI(g減圧される。
この発泡性スデレン系樹脂粒子の供給に先立ち、攪拌f
iIIJ10の回転を開始し、ジャケット7.7′に加
熱スチームを導くことにより予備発泡槽6は60〜15
0℃の温度に加温されている。
ついで、減圧管13のバルブおよび供給機2のパイプ4
のバルブを閉じた後、加熱された圧力気体の導入管14
のバルブを開き、予備発泡槽6内に加熱、加圧気体(水
蒸気を除く)を導入し、予備発泡を行なう。
気体としては、空気、窒素ガス、炭酸ガス、ヘリウムあ
るいはこれらの混合物等が利用できるが、安価な空気が
好ましい。圧縮気体の温度は60〜150℃が好ましい
。
気体の圧力は、0.01〜5#/dG、好ましくは0.
06〜5岬/iGがよい。0.01貯/dG以上の圧力
があれば圧力気体は予備発泡粒子内に浸透していくが、
予備発泡後、直に型物発泡成形して収縮のない発泡成形
体を得るには加熱、加圧気体による加熱時間が0.01
 kg/adGでは6時間以上と長時間を要するため、
熟成時間を1時間以内とするために圧力を1.0#/c
IAG以上とする。圧力が高い程、加熱時間(予備発泡
時間)を短かくすることができる。但し圧力が、S#/
cIIG以上では、発泡粒子内圧力が高くなφ過ぎ、発
泡機より取出した時発泡粒子内圧力によし、発泡粒子が
変形してしまう為、s#/cdG未満で行なうのが好ま
しい。
加熱時間(予備発泡時間)は、気体の圧力、温度及び得
られる予備発泡樹脂粒子の嵩密度に依存するが、1分〜
60分間、好ましくは5〜30分間である。
この加熱時間の目安は、得られる予備発泡樹脂粒子の発
泡セル内の減圧された圧力が一180mHgより大きく
なり、かつ得られる予備発泡樹脂粒子の密度が所望の密
度となるような時間である。
セル内の圧力が一180■セより低い、例えば−210
vm f(gの予備発泡粒子を型物発泡成形すると得ら
れる発泡成形体は収縮したものとなる。
予備発泡樹脂粒子の発泡セル内の圧力は、得た予備発泡
樹脂粒子3,0OOWを直ちに容量が3,000aiの
円筒状容器内に密閉し、経過時間ごとに発泡セル内の圧
力を測定し、セル内の圧力が一定となりたときの圧力を
、予備発泡樹脂粒子の発泡セルの内圧とみなす。
〔実施例〕
第2図は、ブタンを7.0重量う含有する発泡性ポリス
チレン粒子を、予じめ105℃に加熱され、槽内の圧力
を一650■Hgトした予備発泡槽6内に供給し、つい
でシリンダー3と13閉じ、予備発泡槽内に90℃の熱
風をパイプ14より供給し、予備発泡槽内の圧力を1.
95 kf/liGの圧力に保持して10分(得た予備
発泡粒子の嵩密度は20.7f/l)、・15分(得た
予備発泡粒子の嵩密度は1 s、o t/ t )また
は20分(得た予備発泡粒子の嵩密度はx2.ot/l
)加熱して予備発泡し、ついで熱風の供給を止め、予備
発泡槽内の圧力を大気圧(0#/dG)K戻した後、予
備発泡槽内にパイプ14の弁を切やかえて圧空を供給し
、パイプ15より取抄出した予備発泡樹脂粒子の発泡セ
ル内の圧力の経時変化を示す。
また、同図に、1.0#/ff1Gの圧力で、10分間
加熱して得た嵩密度が15.2 t/lの予備発泡ポリ
スチレン樹脂粒子および3.0 kf/ctlGの圧力
で、20分間加熱して得た嵩密度が12.5り/lの予
備発泡ポリスチレン樹脂粒子の発泡セル内の圧力の経時
変化を示す。
第3図は、90℃の熱風を用い、パイプ15を開放(大
気圧下)した状態で予備発泡槽内に6分、10分、20
分導いて予備発泡を行って得た予備発泡ポリスチレン樹
脂粒子(嵩密度はそれぞれ22.2 f/L、 17.
2 f/l、 12.4 f/ t )の発泡セル内の
圧力の経時変化を示す。
これら予備発泡ポリスチレン粒子を、予備発泡槽よ抄取
り出してから直ちに縦300■、横300瓢、高さ20
■の金型のキャビティ内に充填し、ついで、0.7kf
/aAGのスチームを20秒秒間−て予備発泡粒子を膨
張させるとともに相互に融着させて成形体とし、ついで
20℃の冷却水を30秒秒間−て成形体を冷却し、型開
きして得た型物発泡成形体の一日経過後の外観は、次の
ようであった。
表1 *大気圧下(o#/mG)で行なったが、揮発性膨張剤
や空気の膨張の影響により予備発泡槽内の圧力は0,0
6#/mGとなった。
〔効果〕
本発明の予備発泡法によれば、予備発泡後の予備発泡粒
子の熟成を必要としない。また、予備発泡時に水蒸気は
直接予備発泡粒子に接触しないので、従来のような予備
発泡粒子の水分の乾燥をし)くて済む。又、予備発泡樹
脂粒子表面の光沢が良く、成形された成形品表面の粒子
間々隙は少なく美麗である。
〔他の実施態様〕
本発明の実施において、発泡性樹脂粒子とともに、型物
発泡成形の成形時間を短縮できるクラック発生剤である
パラフィン、ステアリン酸グリセライド、界面活性剤等
を一諸に予備発泡槽内に供給し、これらクラック発生剤
で表面がコーティングされた予備発泡粒子を得ることも
可能である。
また、実施例は、スチレンホモ重合体粒子で実施したが
、スチレン・α−メチルスチレン・アクリロニトリル共
重合体、スチレン・メチルメタクリレート共重合体、A
BS、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン
・無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂について
も実施できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、予備発泡成形機の断面図でるや、第2図と第
3図は、予備発泡粒子の発泡セル内圧力の経時変化を示
すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)、揮発性膨張剤を含有するスチレン系樹脂粒子を密
    閉容器内に供給し、ついで加熱された圧力気体を密閉容
    器内に導入して密閉容器内の圧力を0.01kg/cm
    ^2G以上とするとともに、揮発性膨張剤の沸点よりも
    高く、かつ、スチレン系樹脂粒子の軟化点より高い温度
    に加熱することにより前記スチレン系樹脂粒子を発泡さ
    せることを特徴とする予備発泡スチレン系樹脂粒子の製
    造方法。 2)、スチレン系樹脂粒子がスチレンホモ重合体粒子で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造
    方法。 3)、発泡させる温度が60〜150℃であることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載の製造方法。 4)、圧力気体が空気であることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の製造方法。 5)、発泡は、得られる予備発泡スチレン系樹脂粒子の
    発泡セル内の圧力が−180mmkgより高い圧力とな
    るように行われることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015108040A (ja) * 2013-12-03 2015-06-11 株式会社カネカ 発泡性熱可塑性樹脂粒子

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