JPS6369842A - 発泡性熱可塑性樹脂粒子 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規にして有用なる発泡性熱可塑性樹脂粒子に
関するものであり、さらに詳細にはポリグリセリン脂肪
酸エステルをコーティング剤として用いて、樹脂粒子の
表面を被覆せしめて得られる、とくに発泡性熱可塑性樹
脂粒子の成形工程における金型充填性、−滑性及び成形
サイクル性が改善された樹脂粒子に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリスチレンの如きスチレン系樹脂にプロパン、ブタン
、ペンタン、ヘキサンもしくはシクロヘキサンの如き炭
化水素発泡剤、またはモノクロルエタン、ジクロルエタ
ンモジくはジクロルジフルオルエタンの如きノ１０ゲン
化炭化水素発泡剤などをスチレン糸賀脂１００重量部に
対して１〜１５重量部含ませた形の発泡性スチレン系樹
脂粒子は既によく知られている。

かかる組成になる発泡性樹脂粒子は、水蒸気などによシ
軟化点以上に加熱された場合、該粒子中に多数の小気泡
を生じて多孔体となシ、こうした多孔体の形で各種の緩
衝材、断熱材または容器などに利用されている。

このように、かかる発泡性スチレン系樹脂粒子は、一般
に水蒸気などにより加熱されて内部に気泡を有する粒子
状の形態の、いわゆる発泡粒子に換えられるが、次いで
この均一に発泡した粒子は、小さな孔やスリットが設け
られている金型の中で更に加熱されて、これらの発泡粒
子が互いに融着して種々の成形物を与える。

そこでこうした多孔性の成形物を工業的に得るには、こ
れらの発泡性スチレン系樹脂粒子に山桜、水蒸気を接触
させて予め発泡した、いわゆる予備発泡粒子を調製し、
次いでこの予備発泡粒子を金型内に入れて目的とする成
形物となす方法が株られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような目的で使用される発泡性熱町塑性物（脂粒子
は、上記の如く成形される工程で種々の欠点が見い出さ
れるが、それらのうちで特に、（１１予備発泡機内で粒
子がブロッキングしやすい、（２）成形工程において金
型に充填された予備発泡粒子を加熱融着させ、更に冷却
して取り出す際に成形物を金型内で冷却する時間が長く
かかシ、このために成形サイクルが長く、成形生産性が
悪い、（３）上記（１）、（２）を改善しようとすると
、成形物の融着が悪くなる、等が大きな問題点であり、
改善が求められている。

これらの欠点を防止すべく脂肪酸のマグネシウム塩、カ
ルシウム塩、亜鉛塩を始め、ロジンの金属塩等の金属石
鹸類：タルク粉末：ワックス類：ｉ：用油を始め、それ
らの硬化油脂等の高級脂肪酸のグリセリンエステル類：
高級脂肪酸アマイド類やポリシロキサン等を単独或は組
合せ使用して、当該発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面を＊
偵せしめるという方法も行われている。

しかし、この種の表面被積剤が用いられたために、予備
発泡工程におけるブロッキングは解決出来たが、成形工
程に２いて一体的に粒子を融着せしめる段階で粒子間の
融着が阻害されたり、又、成形工程における成形サイク
ルが改善されたが、成形物の融着が阻害されたシという
問題が生じ、その結果として、目的とする発泡成形体の
機械的強度を始め、要求性能を低下させるという不都合
な事態を招来するに到っている。

〔問題点を解決するだめの手段〕

そこで本発明者らは、こうした諸々の事実を考慮に入れ
て鋭意検討した結果、発泡せしめるべき樹脂粒子の軟化
点よりも低い沸点を有する炭化水素類を発泡剤として含
有した発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面を、ポリグリセリ
ン脂肪酸エステルを必須の成分として含んで成るコーテ
ィング剤で［９せしめると、前記目的に適合した発泡性
熱可塑性樹脂粒子が、ひいては発泡樹脂製品が得られる
ことを見出すに及んで、本発明を完成させるに到った。

すなわち本発明は、発泡せしめるべき樹脂粒子の軟化点
よりも低い沸点を有する炭化水素類を含有し、かつポリ
グリセリン脂肪酸エステルを必須成分として含有するコ
ーティング剤で表面を被覆せしめてなることを特徴とす
る発泡性熱可塑性樹脂粒子を提供するものである。

ここにおいて上記した熱ＯＪ′塑性樹脂柁子としては、
スチレン系樹脂粒子が好ましく、例えばスチレンの単独
１合体（ポリスチレン）、メチルスチレンなどの如きア
ルキルスチレンの単独重合体、スチレンとアルキルスチ
レンとの共重合体：スチレンとアクリル酸もしくはメタ
クリル酸との共重合体；スチレンとアクリル酸エステル
もしくはメタクリル酸エステルとの共重合体；スチレン
とアクリロニトリルとの共重合体や上記スチレン糸重合
体とポリオレフィンとのブレンド物などの樹脂の粒状物
が挙げられ、なかでも懸濁重合法によって得られるビー
ズ状の重合体が特に好ましい。

また発泡剤として用いる発泡せしめるべきｍ脂粒子の軟
化点よりも低い榔点を有する炭化水素類（以下、炭化水
素発泡剤と称す）とは、いわゆる易揮発性の炭化水素類
を指し、そのうち代表的なものを例示すれば、プロパン
、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびそれら
の異性体Ｏ如き四状炭化水素類；シクロヘキサン、シク
ロペンタン等の環状炭化水素類：モノクロルエタン、ジ
クロルエタン、ジクロルフルオルメタンの如きハロゲン
化炭化水素類などがある。熱可塑性樹脂中に含有される
かかる炭化水素発泡剤の含有量としては、前記熱６ｆ塑
性便脂１００重量部に対して１〜１５重量部なる範囲内
が適当であり、炭化水素発泡剤は混合使用も出来る。

またプロパン、ブタン、ペンタン又はシクロヘキサン等
を単独或は混合で使用する場合には、トルエン、キシレ
ンエチルベンゼンの如き芳香族炭化水素糸や酢哨エチル
、酢酸ブチルの如きエステル系などの公知慣用の溶剤を
少量併用することも出来る。

かかる炭化水素発泡剤を前掲をれた如き各種の熱用塑性
側脂粒子中に含浸せしめるには、例えばオートクレーブ
中で相当程度、好ましくは８０％以上のを含率をもった
熱可塑性樹脂粒子、あるいは予め重合を終了して既に調
製された熱町塑何僧（脂粒子と炭化水素発泡剤とを、水
性懸濁液の状態で該樹脂粒子の軟化点以上の温度に加熱
して行うのがよい。

本発明で用いるコーティング剤の必須成分たるポリグリ
セリン脂肪酸エステルとしては、ポリグリセリンと脂肪
酸とを反応させて得られる脂肪酸エステル構造を有する
ポリグリセリンが挙げられ、そのポリグリセリン構造の
縮合度、脂肪酸残基の棟類に特に制限はないが、なかで
もポリグリセリン構造の縮合度としては２〜１０、特に
３〜６が好ましく、脂肪酸残基の種類としては炭素数８
〜２４、特に１２〜２２のものが好ましい。又、エステ
ル化朋は必ずしも１００％である必要はない。

ポリグリセリン脂肪酸エステルの具体例としては、テト
ラグリセリンペンタオレート、テトラグリセリンペンタ
ステアレート、テトラグリセリントリステアレート、テ
トラグリセリンモノオレート、テトラグリセリンモノス
テアレート、ヘキサグリセリンペンタオレート、ヘキサ
グリセリンペンタステアレート、ヘキサグリセリントリ
ステアレート、ヘキサグリセリンモノオレート、ヘキサ
グリセリンモノステアレート、デカグリセリンデカオレ
ート、デカグリセリンデカステアレート、デカグリセリ
ンペンタオレート、デカグリセリンペンタステアレート
、デカグリセリンモノオレート、デカグリセリンモノス
テアレート、テトグリセリンモノオレート等が挙げられ
る。

当該ポリグリセリン脂肪酸エステルは、使用に際して液
状であることが好ましく、粘度が２５℃で２，０ＯＯＯ
Ｐ以下の液状のものは通常そのまま用いるが、それ以外
のもの、例えばフレーク状、ペースト状、高粘度のもの
では水、アルコール、その他のｉ」溶な溶媒に溶解して
通常使用する。

本発明においては、当該ポリグリセリン脂肪酸エステル
を必須成分として含有するコーティング剤を用いるが、
その他の成分として高級脂肪酸のグリセリンエステル類
、高級脂肪酸アマイド類、金属石鹸、メルク、炭酸カル
シウムなどの如き無機化合物Ｖ）体、シリコーン油等の
如き公知慣用のコーティング剤を併用してもよく、かが
る併用によって本発明の効果を一層向上せしめることが
出来る。

当該コーティング剤の使用膣°としては、該コーティン
グ剤中に廿まれるポリグリセリン脂肪酸エステルの発泡
性熱可塑性樹脂粒子表面への被覆量が該樹脂粒子１００
重量部に対してｔＯ１量部具部以下ましくは［１，００
５〜［１５亜量部となる範囲が挙げられ、その被覆方法
としては、公知慣用の種々の方法が適用でき、特に節」
限はないが、研１常はドラムブレンダー、リボンミキサ
ー等により単に混合するだけでよい。

その際、ポリグリセリン脂肪酸エステル含有コーティン
グ剤′（ｉｌ−被覆後に、前記高級脂肪酸のグリセリン
エステル類、高級脂肪酸アマイド類、金属石鹸あるいは
無機化合物粉末などを必要最少葉更に被覆せしめてもよ
い。

〔発明の効果〕

このようにして得られた本発明のｍａ済み発泡性熱可塑
性樹脂板子は、その予備発泡の際に発泡粒子同士が結合
し合い、集塊化することを著しく減少させることができ
るし、また成形金型内への充填を円滑に行うことも出来
る。更に成形工程における成形サイクルが著るしく短く
でき、しかも金型内での加熱によシ発泡粒子同士を強固
に融着せしめることか出来る。

かくして得られた本発明の樹脂粒子は、魚類や農作物な
どを入れる容器として、電気部品や７ｕ気器具を収納し
運搬するさいの緩衝材として、あるいは建築用などの断
熱材として利用できる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例および比較例により具体的に説明す
るが、以下において部および％は判に断りのない限り、
すべて重量基準とする。

実施例１〜６および比較例１〜４ 重合槽にＷ！：、濁安定畑としての燐酸カルシウム１部
およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム［１，０
５部および純水１００部の混合物と、触媒としてのベン
ゾイルパーオキシド（１２５部およびｔｅｒ　ｔ−ブチ
ルパーベンゾエート０．０５部をスチレン１００部に溶
解した溶液と、硬化ヤシ油０．０５部と、エポキシ化不
飽和脂肪酸メチルエステル１ＸＬ５部とを仕込み、８５
℃で重合を行い、重合率が９０％に達した時点で燐酸カ
ルシウム２部を追加し、さらに発泡剤としてのブタン７
部とシクロヘキサン上５部とを加えて１１５℃で重合を
完結させ、次いで冷却した彼、生成したビーズを取り出
し、脱水、乾燥、分級して、粒径Ｑ、９±α１篩なるポ
リスチレンビーズを侍た。

かくして侍られたポリスチレンビーズ２ゆをリボンミキ
サーに仕込み、次いで第１表に示される量の各種被穐剤
を添加順に従って加え、各々２分間攪拌して表面が被覆
された発泡性ポリスチレンピースを得た。

しかるのち、このポリスチレンビーズを攪拌バッチ式予
備発泡機中で６０倍に発泡せしめ、得られた予備発泡粒
子を縦横１０簡の篩でふるって、篩上に残存した予備発
泡粒子の量を計り、全予備発泡粒子に対する割合をブロ
ッキン重量として算出した。

次いで、かくして得られた篩を通過した予備発泡粒子を
３８Ｘ３０Ｘ３Ｇ＋ｌなる形状に成形し、予備発１ｍｆ
ａｔ子を充填する時点から金型内の圧力がｒ］、０４　
ｋＩ？／（Ｍ＋２に至るまでの時間を成形サイクルとし
て測定した。

更に、得られた成形物の半折して中央部を破壊し、その
破断面に現われている粒子のセルの接合割合（セルの中
心部で破壊している割合）を融着度として算出した。

これらの結果を第１表に示す。

／′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発泡せしめるべき樹脂粒子の軟化点よりも低い沸点を有
   する炭化水素類を含有し、かつポリグリセリン脂肪酸エ
   ステルを必須成分として含有するコーティング剤で表面
   を被覆せしめてなることを特徴とする発泡性熱可塑性樹
   脂粒子。