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技術 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子、ポリスチレン系樹脂発泡成形体とその製造方法

出願人 積水化成品工業株式会社
発明者 新籾幸雄
出願日 2010年1月28日 (10年10ヶ月経過) 出願番号 2010-017084
公開日 2011年8月11日 (9年4ヶ月経過) 公開番号 2011-153261
状態 特許登録済
技術分野 多孔性物品の製造および廃物の回収・処理 高分子組成物
主要キーワード 熟成促進 低温倉庫 ストック量 熟成状態 バージンポリ 押圧具 成形型キャビティ 断熱建材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2011年8月11日)のものです。
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図面 (2)

課題

発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の提供の提供。

解決手段

(1)水系懸濁液中スチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を分散させ重合を行い、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法、又は(2)水系懸濁液中にポリスチレン系樹脂種粒子を分散させた後に、スチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を該種粒子に吸収させて重合し、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法において、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

概要

背景

ポリスチレン系樹脂粒子発泡剤を含有させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、水蒸気等により軟化点以上に加熱すると、独立気泡を有する粒子状予備発泡粒子が得られる。
この予備発泡粒子を小さな孔やスリットを有する閉鎖型金型の中に充填して、水蒸気等で内部をさらに加熱する所謂型内発泡成形によって、予備発泡粒子を膨張させて粒子間の隙間を埋めながら互いに融着させて目的の発泡成形体を得る。このような発泡成形体は、形状の自由性及び独立気泡による断熱性耐水性などの性質に優れることから、従来より魚箱、農産箱等の輸送容器や、精密機器梱包材、更には住宅などの断熱建材として広く用いられている。

近年の省エネルギー化推進に伴い、発泡成形体については低密度化(0.02g/cm3程度以下)できることが強く求められている。従来、発泡体の低密度化の方策としては、発泡剤の増量、及び発泡助剤として炭化水素系溶剤を添加すること、更にはエステル系可塑剤を添加することが知られている。
更にはスチレン系単量体と併用して樹脂ガラス転移温度を低くする重合性単量体を併用することも知られている。

しかし、発泡剤や発泡助剤等の添加量を多くしたり、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のガラス転移温度を低くした場合、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の保管時や、輸送時に高温状態に晒されると型内発泡成形して得られる発泡成形体の気泡形成状態が不安定化し、粗大な気泡を生成することが知られている。
このように気泡が粗大化したものは発泡成形体の強度低下を招く結果となり、発泡成形体の使用時に割れなど問題が発生する。
また、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させた直後に予備発泡させると、予備発泡粒子内の気泡の大きさが不均一となる。そこで、予備発泡粒子の気泡形成状態を安定化させ、粗大な気泡の生成を防ぐために、ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造した後、得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を長時間(通常は冷暗所に6〜10日程度)放置する「熟成」と称される工程を経て、この熟成後の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に予備発泡処理を施している。そのため、ポリスチレン系樹脂発泡成形体を安定供給するためには、大量の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を低温倉庫ストックしておく必要があり、倉庫維持管理が嵩み、またポリスチレン系樹脂発泡成形体の生産量の変動要求に対応し難いという問題があった。

このような問題を改善する方法として、例えば特許文献1(特開平7−090105号公報)、特許文献2(特開平11−279320号公報)には、ヒドロキシステアリン酸アマイド熟成促進剤として使用できることが提案されている。
特許文献1には、基本樹脂粒子が、高シスポリブタジエンとスチレン系単量体とのグラフト重合で得ることができるスチレン系樹脂粒子であり、発泡剤がn−ペンタンを主成分として含有し、発泡後成形体が0.015〜0.040g/cm3の密度、60〜300μmの平均気泡径、50%以上の独立気泡率を有することを特徴とするスチレン系樹脂発泡成形体が開示され、その実施例1には気泡調整熟成促進剤として12−ヒドロキシステアリン酸アマイドを添加することが記載されている。
特許文献2には、ゴム変性スチレン系樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させた発泡性スチレン系樹脂粒子であって、前記ゴム変性スチレン系樹脂粒子が、ポリスチレン系樹脂を内包するジエン系ゴム粒子をポリスチレン系樹脂からなる連続相に分散したものであり、かつ前記発泡性スチレン系樹脂粒子の(1)トルエン可溶分極限粘度数η、(2) 25℃トルエン中におけるトルエン不溶分膨潤度SI、および(3)ゲル分含有率Gel(質量%)が、式(i) および(ii):8.0≦(SI×η)≦12.0 (i)0.5≦(SI/Gel)≦1.0 (ii)を同時に満たすことを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子が開示されており、実施例には熟成促進剤としてヒドロキシステアリン酸アマイドを添加することが記載されている。

概要

発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の提供の提供。(1)水系懸濁液中にスチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を分散させ重合を行い、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法、又は(2)水系懸濁液中にポリスチレン系樹脂種粒子を分散させた後に、スチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を該種粒子に吸収させて重合し、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法において、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

目的

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

発泡剤を含有するポリスチレン系樹脂からなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppmの範囲でイオウ系酸化防止剤を含有していることを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。

請求項2

前記イオウ系酸化防止剤が、ジアルキルチオジプロピオネートからなる群から選択される1種又は2種以上である請求項1に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。

請求項3

請求項1又は2に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱して得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子

請求項4

請求項3に記載のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型キャビティ内に充填して加熱、発泡させて得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体

請求項5

水系懸濁液中スチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を分散させ重合を行い、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法において、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

請求項6

水系懸濁液中にポリスチレン系樹脂種粒子を分散させた後に、スチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を該種粒子に吸収させて重合し、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法において、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

請求項7

前記イオウ系酸化防止剤が、ジアルキルチオジプロピオネートからなる群から選択される1種又は2種以上である請求項5又は6に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

請求項8

前記重合性単量体は、スチレン系単量体95.0〜99.5質量%、及びアクリル酸エステル0.5〜5.0質量%からなる請求項5〜7のいずれか1項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

請求項9

請求項5〜8のいずれか1項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱してポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を得るポリスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。

請求項10

請求項9に記載のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子。

請求項11

請求項9に記載のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填して加熱、発泡させてポリスチレン系樹脂発泡成形体を得るポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造方法。

請求項12

請求項11に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造方法により得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体。

技術分野

0001

本発明は、種々の包装容器緩衝材等の用途において有用なポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造するために用いる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法に関する。

背景技術

0002

ポリスチレン系樹脂粒子発泡剤を含有させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、水蒸気等により軟化点以上に加熱すると、独立気泡を有する粒子状予備発泡粒子が得られる。
この予備発泡粒子を小さな孔やスリットを有する閉鎖型金型の中に充填して、水蒸気等で内部をさらに加熱する所謂型内発泡成形によって、予備発泡粒子を膨張させて粒子間の隙間を埋めながら互いに融着させて目的の発泡成形体を得る。このような発泡成形体は、形状の自由性及び独立気泡による断熱性耐水性などの性質に優れることから、従来より魚箱、農産箱等の輸送容器や、精密機器梱包材、更には住宅などの断熱建材として広く用いられている。

0003

近年の省エネルギー化推進に伴い、発泡成形体については低密度化(0.02g/cm3程度以下)できることが強く求められている。従来、発泡体の低密度化の方策としては、発泡剤の増量、及び発泡助剤として炭化水素系溶剤を添加すること、更にはエステル系可塑剤を添加することが知られている。
更にはスチレン系単量体と併用して樹脂ガラス転移温度を低くする重合性単量体を併用することも知られている。

0004

しかし、発泡剤や発泡助剤等の添加量を多くしたり、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のガラス転移温度を低くした場合、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の保管時や、輸送時に高温状態に晒されると型内発泡成形して得られる発泡成形体の気泡形成状態が不安定化し、粗大な気泡を生成することが知られている。
このように気泡が粗大化したものは発泡成形体の強度低下を招く結果となり、発泡成形体の使用時に割れなど問題が発生する。
また、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させた直後に予備発泡させると、予備発泡粒子内の気泡の大きさが不均一となる。そこで、予備発泡粒子の気泡形成状態を安定化させ、粗大な気泡の生成を防ぐために、ポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造した後、得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を長時間(通常は冷暗所に6〜10日程度)放置する「熟成」と称される工程を経て、この熟成後の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に予備発泡処理を施している。そのため、ポリスチレン系樹脂発泡成形体を安定供給するためには、大量の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を低温倉庫ストックしておく必要があり、倉庫維持管理が嵩み、またポリスチレン系樹脂発泡成形体の生産量の変動要求に対応し難いという問題があった。

0005

このような問題を改善する方法として、例えば特許文献1(特開平7−090105号公報)、特許文献2(特開平11−279320号公報)には、ヒドロキシステアリン酸アマイド熟成促進剤として使用できることが提案されている。
特許文献1には、基本樹脂粒子が、高シスポリブタジエンとスチレン系単量体とのグラフト重合で得ることができるスチレン系樹脂粒子であり、発泡剤がn−ペンタンを主成分として含有し、発泡後成形体が0.015〜0.040g/cm3の密度、60〜300μmの平均気泡径、50%以上の独立気泡率を有することを特徴とするスチレン系樹脂発泡成形体が開示され、その実施例1には気泡調整熟成促進剤として12−ヒドロキシステアリン酸アマイドを添加することが記載されている。
特許文献2には、ゴム変性スチレン系樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させた発泡性スチレン系樹脂粒子であって、前記ゴム変性スチレン系樹脂粒子が、ポリスチレン系樹脂を内包するジエン系ゴム粒子をポリスチレン系樹脂からなる連続相に分散したものであり、かつ前記発泡性スチレン系樹脂粒子の(1)トルエン可溶分極限粘度数η、(2) 25℃トルエン中におけるトルエン不溶分膨潤度SI、および(3)ゲル分含有率Gel(質量%)が、式(i) および(ii):8.0≦(SI×η)≦12.0 (i)0.5≦(SI/Gel)≦1.0 (ii)を同時に満たすことを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子が開示されており、実施例には熟成促進剤としてヒドロキシステアリン酸アマイドを添加することが記載されている。

先行技術

0006

特開平7−090105号公報
特開平11−279320号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、特許文献1,2に記載されているように、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に熟成促進剤としてヒドロキシステアリン酸アマイドを添加した場合でも、十分な熟成促進効果が得られず、気泡の大きさが安定した高品質な発泡成形体を得るために必要な熟成の日数を大幅に短縮することはできなかった。特に、ヒドロキシステアリン酸アマイドを添加しても、夏場気温上昇の際には、規定日数の熟成を行っても予備発泡粒子の気泡の大きさが安定せず、粗大な気泡が生成する場合があった。さらに、ヒドロキシステアリン酸アマイドの添加量を増やすと、得られる発泡成形体の機械強度が低下してしまう問題があった。

0008

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0009

前記目的を達成するため、本発明は、発泡剤を含有するポリスチレン系樹脂からなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppmの範囲でイオウ系酸化防止剤を含有していることを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供する。

0010

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記イオウ系酸化防止剤が、ジアルキルチオジプロピオネートからなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。

0011

また本発明は、前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱して得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を提供する。

0012

また本発明は、前記ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型キャビティ内に充填して加熱、発泡させて得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

0013

また本発明は、水系懸濁液中にスチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を分散させ重合を行い、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法において、
重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法を提供する。

0014

また本発明は、水系懸濁液中にポリスチレン系樹脂種粒子を分散させた後に、スチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を該種粒子に吸収させて重合し、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る該粒子の製造方法において、
重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法を提供する。

0015

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記イオウ系酸化防止剤が、ジアルキルチオジプロピオネートからなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。

0016

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記重合性単量体は、スチレン系単量体95.0〜99.5質量%、及びアクリル酸エステル0.5〜5.0質量%からなることが好ましい。

0017

また本発明は、前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱してポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を得るポリスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法を提供する。

0018

また本発明は、前記ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を提供する。

0019

また本発明は、前記ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法により得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填して加熱、発泡させてポリスチレン系樹脂発泡成形体を得るポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造方法を提供する。

0020

また本発明は、前記ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造方法により得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

発明の効果

0021

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することによって、該イオウ系酸化防止剤が熟成促進剤として機能して、気泡の大きさが安定した高品質な発泡成形体を得るために必要な熟成の日数を大幅に短縮することができる。特に、夏場の気温上昇の際でも、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成時間を短縮化でき、気泡の大きさが安定した高品質な発泡成形体を得ることが可能となる。このように本発明によれば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供できるので、ポリスチレン系樹脂発泡成形体を安定供給するための発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のストック量を減らすことができ、倉庫の維持管理コストを低減でき、またポリスチレン系樹脂発泡成形体の生産量の変動要求にも迅速に対応することができる。
また、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、イオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppmの範囲で添加するので、該イオウ系酸化防止剤の必要量が少なくて済み、該剤の添加によるコスト上昇が僅かであり、また該剤の添加によって得られる発泡成形体の機械強度の低下や外観劣化などの問題を生じることもない。

図面の簡単な説明

0022

本発明の実施例の結果を示し、実施例1と比較例1で製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成時間と予備発泡粒子の気泡径との関係を示すグラフである。

0023

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、
(1)水系懸濁液中にスチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を分散させ重合を行い、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、いわゆる懸濁重合法、又は、
(2)水系懸濁液中にポリスチレン系樹脂種粒子を分散させた後に、スチレン系単量体を主成分とする重合性単量体を該種粒子に吸収させて重合し、重合途中又は、重合終了後に発泡剤を含有させて発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、いわゆるシード重合法
のいずれかの方法によって発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る製造方法において、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することを特徴としている。

0024

本発明に使用される重合性単量体としては、スチレンα−メチルスチレンビニルトルエンクロロスチレンエチルスチレン、i−プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系単量体を主成分とし、スチレン系単量体を通常、50質量%以上、好ましくは80質量%以上含む。これらのスチレン系単量体の中でも、スチレンが特に好ましい。
更にスチレン系単量体に併用可能な重合性単量体としては、スチレン系単量体と共重合可能なものであれば特に限定されず、ジビニルベンゼンアルキレングリコールジメタクリレートアクリロニトリルメチルメタクリレート等が挙げられる。
本発明の好ましい実施形態において、前記重合性単量体は、スチレン系単量体95.0〜99.5質量%、及びアクリル酸エステル0.5〜5.0質量%からなることが好ましい。

0025

一方、本発明において(2)シード重合法で発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造する場合、前記懸濁重合法により得られるポリスチレン系樹脂粒子を種粒子として使用したり、ポリスチレン系樹脂を押出機によりあらかじめ所望の粒子径に調整した後、種粒子として使用しても良い。押出機を用いて種粒子を作製する場合、使用するポリスチレン系樹脂は、市販されている通常のポリスチレン系樹脂、懸濁重合法などの方法で新たに作製したポリスチレン系樹脂などの、リサイクル原料でないポリスチレン系樹脂(バージンポリスチレン)を使用できる他、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体を再生処理して得られたリサイクル原料を使用することができる。このリサイクル原料としては、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体、例えば、魚箱、家電緩衝材、食品包装用トレーなどを回収し、リモネン溶解方式や加熱減容方式によって再生したリサイクル原料などが挙げられる。

0026

シード重合法における種粒子の使用割合は、重合終了時重合生成物全量に対して、10〜90質量%程度、好ましくは15〜50質量%である。種粒子の使用割合が10質量%を下回るとスチレン系単量体を供給する際に、重合体粒子重合率を適正範囲に制御することが困難となり、得られた重合体高分子化したり、微粉末状重合体を発生させて、製造効率を低下させる等、工業的に不利となるので好ましくない。また、種粒子の使用量が90質量%を上回ると熟成短縮効果が低下するだけでなく、優れた発泡成形性が得られ難くなるので好ましくない。

0027

本発明において、製造する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の粒子径は、特に限定されないが、成形時の成形型キャビティ内への予備発泡粒子の充填性等から、通常、0.3〜2.0mm程度であり、0.3〜1.4mmが好ましい。

0028

本発明において、製造する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子中のポリスチレン系樹脂の分子量は、GPC法による質量平均分子量(Mw)が17万〜70万であるのが好ましい。スチレン系樹脂粒子の分子量が17万を下回ると発泡成形体の強度が低下し、また70万を上回ると充分な発泡性が得られ難くなるので好ましくない。

0029

前記(1)懸濁重合法および(2)シード重合法で使用する重合開始剤としては、通常、スチレンの懸濁重合において用いられるものであれば特に限定されず、例えばラジカル発生型重合開始剤を用いることができる。具体的には、ベンゾイルパーオキサイドラウリルパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−t−ブチルパーオキシブタン、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート等の有機過酸化物アゾビスイソブチロニトリルアゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。これらの重合開始剤は単独で、または2種以上を組合わせて用いることができる。

0030

前記の重合において、ポリスチレン系樹脂粒子中に残留するスチレン系単量体を低減するために、高温分解型の重合開始剤を使用し、最終の重合温度を115℃以上に設定するのが好ましい。高温分解型の重合開始剤としては、例えばt−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−t−ブチルパーオキシブタンなどの半減期10時間を得るための温度が100〜115℃のものが挙げられる。なお、高温分解型の重合開始剤を過剰に加えると分解副生成物であるアルコール類が発生するので好ましくない。
また、前記の重合において、ポリスチレン系樹脂粒子の分子量を調整し、単量体の残留量を減少させるという点で、10時間の半減期を得るための分解温度が80〜120℃の範囲にある重合開始剤を2種以上組合わせて用いるのが好ましい。

0031

前記(1)懸濁重合または(2)シード重合を行う際に、スチレン系単量体の小滴または種粒子を水性媒体中に分散させるために、懸濁剤を用いてもよい。懸濁剤としては、例えばポリビニルアルコールメチルセルロースポリアクリルアミドポリビニルピロリドン等の水溶性高分子や、第三リン酸カルシウムピロリン酸マグネシウム等の難水溶性無機化合物等が挙げられる。なお、難水溶性無機化合物を用いる場合にはアニオン界面活性剤を併用するのが好ましい。
前記アニオン界面活性剤としては、例えば脂肪酸石鹸N−アシルアミノ酸またはその塩、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸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スルホ酢酸塩α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩;高級アルコール硫酸エステル塩第二級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩;アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩などが挙げられる。前記のようにして得られるポリスチレン系樹脂粒子に、懸濁重合含浸法あるいは後含浸法によって発泡剤および可塑剤を含浸させることにより、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造することができる。

0032

本発明において、使用するイオウ系酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えばジラウリルチオジプロピオネートジステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネートなどのジアルキルチオジプロピオネート;4,6−ビスオクチルチオメチル)−O−クレゾール等が挙げられ、これらのイオウ系酸化防止剤は、単独使用あるいは、2種類以上を併用しても良い。本発明に使用するイオウ系酸化防止剤の分子量としては特に限定されない。

0033

本発明において、イオウ系酸化防止剤の添加量としては、最終生成ポリスチレン系樹脂粒子に対して5〜300質量ppmの範囲であり、好ましくは5〜200質量ppmの範囲、更に好ましくは10〜150質量ppmの範囲である。
添加するイオウ系酸化防止剤が5質量ppm未満では、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できると言う本発明の効果が十分に得られなくなり、熟成にかなりの日数を要するようになる。添加するイオウ系酸化防止剤が300質量ppmを超えると、その発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡し、得られた予備発泡粒子を型内発泡成形して発泡成形体を製造する場合に、成形時の成形性が低下して好ましくない。

0034

本発明においてイオウ系酸化防止剤を添加する場合、(1)懸濁重合では、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点で添加し、好ましくは70%以下の時点で添加する。また、(2)シード重合では、種粒子の重合転化率が80%以下である時点で添加し、好ましくは70%以下である時点で添加する。重合転化率が80%を超えた時点では、イオウ系酸化防止剤を添加する効果が非常に少ない。

0035

本発明で用いられる発泡剤としては、一般の熱可塑性樹脂発泡体の製造に用いられている炭素数5以下の脂肪族炭化水素、例えばn−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタンネオペンタン等が挙げられ、2種以上を併用しても良い。中でもブタン(イソブタンを含む)が好ましい。

0036

前記発泡剤の含有割合は、ポリスチレン系樹脂粒子に対して5〜9質量%の範囲が好ましく、5〜8質量%がより好ましい。前記含有割合が5質量%を下回ると、低密度化が困難であるばかりでなく、成形時の二次発泡力を高める効果が得られないために発泡成形体の外観が劣るようになる。また、含有割合が9質量%を上回ると、発泡成形時収縮、予備発泡粒子中の残存ガスの調整時間の遅延、かつ成形サイクルが長くなり、生産性の点から好ましくない。

0037

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造においては、物性を損なわない範囲内において、従来から発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造に使用されている、可塑剤、発泡セル造核剤充填剤難燃剤難燃助剤滑剤着色剤等を必要に応じて適宜使用してもよい。また、ジンクステアレート等の粉末状金属石鹸類を前記発泡性スチレン樹脂粒子の表面に塗布しておけば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の予備発泡工程においてポリスチレン系樹脂予備発泡粒子同士の結合を減少させることができて好ましい。

0038

本発明で用いられる可塑剤としては、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させることにより、高発泡倍率低密度)の発泡成形体が得られるという点で重要な物質である。そのような可塑剤としては、一般にスチレン系樹脂に使用されるものであれば特に限定されず、例えばフタル酸エステルグリセリンジアセトモノラウレートグリセリントリステアレート等のグリセリン脂肪酸エステルジアセチルモノステアリン酸グリセリドジイソブチルアジペート等のアジピン酸エステル等が挙げられる。なかでも、発泡成形体が建築用断熱材として用いられた場合、室内の空気を汚染しないという点で、ジイソブチルアジペートのようなアジピン酸エステル等が好適である。

0039

可塑剤の含有割合は、ポリスチレン系樹脂粒子に対して0.2〜2質量%程度であり、0.3〜1.8質量%が好ましい。可塑剤の含有割合が0.2質量%を下回ると十分な可塑化効果が得られず、高発泡化が困難である。一方、可塑剤の含有割合が2質量%を上回ると発泡成形時に収縮および溶けが発生するばかりか、製造コストが高くなり好ましくない。
可塑剤は、ポリスチレン系樹脂粒子の重合段階および/またはポリスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させる工程等で添加されてもよい。また、押出機等で造粒する際に添加してポリスチレン系樹脂種粒子に含有させてもよい。発泡剤および可塑剤をポリスチレン系樹脂粒子に含有させる温度は、ポリスチレン系樹脂粒子の粒子径により異なるが、通常60〜120℃程度、好ましくは70〜100℃である。含有させるときの温度が60℃を下回ると処理時間が長くなり好ましくない。また、120℃を上回ると樹脂粒子同士の結合粒が多くなり好ましくない。

0040

前記難燃剤としては、分子内に臭素原子を有し、臭素分含有量が70質量%未満であり、分子内にベンゼン環を有し、且つ該難燃剤の5質量%分解温度が200〜300℃の範囲内である難燃剤が好ましい。特に好ましい難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールAまたはその誘導体からなる群から選択される1種又は2種以上が挙げられる。これらの難燃剤の中でも、特に、テトラブロモビスフェノールA−ビス(2,3−ジブロモ−2−メチルプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA−ビス(2,3−ジブロモプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA−ビス(アリルエーテル)からなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。

0041

前述した製造方法によって製造された本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、水蒸気加熱等により加熱して予備発泡し、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子(以下、予備発泡粒子と記す)とする。この予備発泡粒子は、製造するべきポリスチレン系樹脂発泡成形体の密度と同等の嵩密度となるように予備発泡される。本発明において、その嵩密度は限定されないが、通常は0.015〜0.2g/cm3の範囲とし、0.02〜0.10g/cm3の範囲が好ましく、0.02〜0.05g/cm3の範囲がより好ましい。

0042

前記予備発泡粒子は、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、該予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、水蒸気加熱等により加熱して型内発泡成形し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体(以下、発泡成形体と記す)を製造する。
本発明の発泡成形体の密度は特に限定されないが、通常は0.015〜0.2g/cm3の範囲とし、0.02〜0.10g/cm3の範囲が好ましく、0.02〜0.05g/cm3の範囲がより好ましい。該発泡成形体の密度が0.015g/cm3未満であると、該発泡成形体の強度が低下するため好ましくない。一方、0.2g/cm3を超えると、予備発泡粒子製造時にばらつきが大きくなり好ましくない。

0043

なお、本発明において、予備発泡粒子の嵩密度・嵩発泡倍数、及び発泡成形体の密度・発泡倍数は、次の通り測定された値を指す。

0044

<予備発泡粒子の嵩密度・嵩発泡倍数>
約5gの予備発泡粒子の質量(a)を小数以下2位で量する。次に、最小目盛り単位が5cm3である500cm3メスシリンダーに秤量した予備発泡粒子を入れ、これにメスシリンダーの口径よりやや小さい円形樹脂板であって、その中心に幅約1.5cm、長さ約30cmの棒状の樹脂板が直立して固定された押圧具をあてて、予備発泡粒子の体積(b)を読み取り次式により予備発泡粒子の嵩密度と嵩発泡倍数を求めた。
嵩密度(g/cm3)=(b)/(a)
嵩発泡倍数=1/嵩密度(g/cm3)

0045

<発泡成形体の密度・発泡倍数>
50cm3以上(半硬質および軟質材料の場合は100cm3以上)の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量を測定し、次式により算出した。
密度(g/cm3)=試験片質量(g)/試験片体積(cm3)
試験片状態調節測定用試験片は、成形後72時間以上経過した試料から切り取り、23℃±2℃×50%±5%または27℃±2℃×65%±5%の雰囲気条件に16時間以上放置したものである。
また、発泡成形体の発泡倍数は次式により算出される数値である。
発泡倍数(倍)=1/密度(g/cm3)

0046

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することによって、該イオウ系酸化防止剤が熟成促進剤として機能して、気泡の大きさが安定した高品質な発泡成形体を得るために必要な熟成の日数を大幅に短縮することができる。特に、夏場の気温上昇の際でも、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成時間を短縮化でき、気泡の大きさが安定した高品質な発泡成形体を得ることが可能となる。このように本発明によれば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供できるので、ポリスチレン系樹脂発泡成形体を安定供給するための発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のストック量を減らすことができ、倉庫の維持管理コストを低減でき、またポリスチレン系樹脂発泡成形体の生産量の変動要求にも迅速に対応することができる。
また、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、イオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppmの範囲で添加するので、該イオウ系酸化防止剤の必要量が少なくて済み、該剤の添加によるコスト上昇が僅かであり、また該剤の添加によって得られる発泡成形体の機械強度の低下や外観劣化などの問題を生じることもない。

0047

以下、本発明を実施例および比較例にて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
後述する実施例、比較例において、イオウ系酸化防止剤(以下、酸化防止剤略記する場合がある)添加時の重合転化率、製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成時間、成形性評価及び総合評価は、下記の方法により行う。

0048

<酸化防止剤添加時の重合転化率>
なお、本発明における重合転化率は、以下の式で示される。
重合転化率(質量%)=(A−B)×100/A
ただし、Aは、分散媒から分離し水分を除いた未反応の単量体を含んだスチレン系樹脂粒子の質量(g)であり、Bは、上記未反応単量体を含む樹脂粒子中の未反応単量体の質量(g)である。AおよびBは、例えば、ガスクロマトグラフ等で定量される。

0049

<発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成完了評価>
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を1kg、厚み0.3mmのポリエチレン製の袋に入れ、45±2℃に設定した循環式温風恒温槽に保管し、1時間加熱した。
加熱後、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を嵩密度0.0125g/cm3に予備発泡し、下記の方法にて予備発泡粒子の平均気泡径を測定した。
(平均気泡径)
平均気泡径は、ASTMD−2842−69に準拠し、以下の条件で測定した。
走査型電子顕微鏡として日立製作所社製 S−3000Nを用い、予備発泡粒子断面の写真撮影撮影倍数:100倍)を行い、写真上にて切断面の一直線(60mm)上にかかる気泡数から平均弦長(t)を測定し、気泡の直径(d)は次式により算出した。
平均弦長(t)=60/(気泡数×撮影倍数)、平均気泡径(d)=t/0.616
一方、加熱前の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子においても同様の評価を行い、加熱前後で平均気泡径を比較した。
所定の加熱条件下で加熱前後の平均気泡径の差が±20μmである場合を熟成完了、加熱前後の平均気泡径の差が20μmを超える場合、熟成は未完了とした。この方法で、熟成完了時間を日単位で測定し、次の判断基準で熟成完了までの日数を評価した。
熟成完了日数:3日以内 :良好(◎)
熟成完了日数:3日〜5日 :やや良好(○)
熟成完了日数:5日以上 :不良(×)

0050

<成形性評価>
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を水蒸気にて加熱し、嵩密度が0.0125g/cm3(発泡倍数80倍)の予備発泡粒子を得た。
この予備発泡粒子温度23℃、湿度50℃で24時間保管した後、型内発泡成形を行った。型内発泡成形は、下記の条件にて行い、得られた発泡成形体に収縮が発生するかを目視にて確認した。
(型内成形条件
発泡ポリスチレン成形機:積水工機社製 ACE−3SP
・発泡成形体外寸: 300×400×25mm
・発泡成形体密度: 0.0125g/cm3(発泡倍数80倍)
成形蒸気圧力 : 0.08MPa
・加熱・冷却条件:成形型加熱(3秒)、一方加熱(5秒)、逆一方加熱(3秒)、両面加熱(10秒)、水冷(3秒)、冷却時間150秒
ここで、発泡成形体に収縮が見られない場合を良好(○)とし、収縮が見られた場合を不良(×)として評価した。

0051

<総合評価>
前記<発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成完了評価>及び<成形性評価>において、不良(×)が無い場合に総合評価良好(○)とし、一つでも不良(×)がある場合に総合評価不良(×)として評価した。

0052

[実施例1]
内容量100Lの攪拌機付き重合容器に、水40.0L、第三リン酸カルシウム(懸濁剤)100gおよびドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム界面活性剤)2.0gを入れ、続いて攪拌しながらジステアリルチオジプロピオネート(イオウ系酸化防止剤)2.0g、ベンゾイルパーオキサイド(重合開始剤)96.0g、t−ブチルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)28.0gを溶解したスチレン40.0kgを添加し、90℃に昇温して重合温度とした。この温度で6時間保持し、さらに125℃に昇温してから2時間後、90℃まで冷却した。
次いで、90℃に保持したままで、ジイソブチルアジペート(可塑剤)320.0g、シクロヘキサン400.0gを重合容器内に入れ、更にブタン(発泡剤)3200gを圧入して6時間保持した。次いで、30℃以下まで冷却し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を13℃にて保管し、1日ごとに熟成状態を確認したところ、2日目で熟成が完了していた。
更に、嵩密度0.0125g/cm3に予備発泡を行い、成形性評価した結果、収縮もなく良好な発泡成形体が得られた。

0053

[実施例2]
内容量100Lの攪拌機付き重合容器に、水40.0L、第三リン酸カルシウム(懸濁剤)100gおよびドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム(界面活性剤)2.0gを入れ、続いて攪拌しながらベンゾイルパーオキサイド(重合開始剤)96.0g、t−ブチルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)28.0g、スチレン40.0kgを添加し、90℃に昇温して重合温度とした。この温度で6時間保持し、さらに125℃に昇温してから2時間後、90℃まで冷却し、スチレン系樹脂粒子(A)を得た。
スチレン樹脂粒子(A)を篩分けして粒子径0.6〜0.9mmのスチレン樹脂粒子(B)とした。
内容量100Lの攪拌機付き重合容器に、水40.0L、スチレン樹脂粒子(B)10.0kg、ピロリン酸マグネシウム(懸濁剤)100.0gおよびドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム(界面活性剤)30.0gを入れ、攪拌しながら75℃に昇温した。次いで、ベンゾイルパーオキサイド(重合開始剤)144.0g、t−ブチルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)24.0g、ジステアリルチオジプロピオネート(イオウ系酸化防止剤)2.0gをスチレン4300gに溶解し重合容器に入れた。30分後108℃まで150分で昇温しながらを溶解したスチレン25700gを150分間かけてポンプで一定量づつ重合容器に供給した。次いで、125℃に昇温してから2時間後に90℃まで冷却した。次いで、ジイソブチルアジペート(可塑剤)320.0g、シクロヘキサン400.0gを重合容器内に入れ、ブタン(炭化水素系発泡剤)3200gを圧入して6時間保持した。次いで、30℃以下まで冷却し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を13℃にて保管し、1日ごとに熟成状態を確認したところ、2日目で熟成が完了していた。更に、嵩密度0.0125g/cm3に予備発泡を行い、成形性評価した結果、収縮もなく良好な発泡成形体が得られた。

0054

[実施例3]
ジステアリルチオジプロピオネートを0.28gとしたこと以外は、実施例2と同様にして、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は3日目で熟成が完了し、成形性評価した結果、収縮もなく良好な発泡成形体が得られた。

0055

[実施例4]
ジステアリルチオジプロピオネートを10.0gとしたこと以外は、実施例2と同様にして、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は1日目で熟成が完了し、成形性評価した結果、収縮もなく良好な発泡成形体が得られた。

0056

[実施例5]
イオウ系酸化防止剤としてジトリデシルチオジプロピオネートを使用したこと以外は、実施例2と同様にして、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は2日目で熟成が完了し、成形性評価した結果、収縮もなく良好な成形体が得られた。

0057

[実施例6]
イオウ系酸化防止剤として、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−O−クレゾールを2.0g使用したこと以外は、実施例2と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は2日目で熟成が完了し、成形評価でも収縮もなく良好な発泡成形体が得られた。

0058

[比較例1]
ジステアリルチオジプロピオネートを添加しないこと以外は、実施例1と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。

0059

[比較例2]
ジステアリルチオジプロピオネートを添加しない他は実施例2と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。

0060

[比較例3]
ジステアリルチオジプロピオネートを0.12gとしたこと以外は、実施例2と同様にして、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。

0061

[比較例4]
ジステアリルチオジプロピオネートを14.0gとしたこと以外は、実施例2と同様にして、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。

0062

[比較例5]
内容量100Lの攪拌機付き重合容器に、水40.0L、第三リン酸カルシウム(懸濁剤)100gおよびドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム(界面活性剤)2.0gを入れ、続いて攪拌しながらベンゾイルパーオキサイド(重合開始剤)96.0g、t−ブチルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)28.0gを溶解したスチレン40.0kgを添加し、90℃に昇温して重合温度とした。この温度で6時間保持し、さらに125℃に昇温してから2時間後、90℃まで冷却し、スチレン系樹脂粒子(A)を得た。
スチレン樹脂粒子(A)を篩分けして粒子径0.6〜0.9mmのスチレン樹脂粒子(B)とした。
内容量100Lの攪拌機付き重合容器に、水40.0L、スチレン樹脂粒子(B)10.0kg、ピロリン酸マグネシウム(懸濁剤)100.0gおよびドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム(界面活性剤)30.0gを入れ、攪拌しながら75℃に昇温した。次いで、ベンゾイルパーオキサイド(重合開始剤)144.0g、t−ブチルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)24.0gをスチレン4300gに溶解し重合容器に入れた。30分後108℃まで150分で昇温しながらスチレン25700gを150分間かけてポンプで一定量づつ重合容器に供給した。
このスチレン25700gを供給する工程中において、100分目(重合転化率89%)にてジステアリルチオジプロピオネート2.0gを重合容器に供給したこと以外は、実施例2と同様にした。

0063

前述した実施例1〜6、比較例1〜5で用いたイオウ系酸化防止剤の種類、該酸化防止剤の添加量、該酸化防止剤添加時の重合転化率を表1にまとめて記す。
また、前述した実施例1〜6、比較例1〜5について行った<発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成完了評価>、<成形性評価>及び<総合評価>の結果を表2にまとめて記す。

0064

0065

0066

表2の結果より、本発明に係る実施例1〜6で製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、全て3日以内に熟成完了でき、また成形性も良好であり、良好な発泡成形体が得られることが実証された。
本発明に係る実施例1〜6において、(1)懸濁重合により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た実施例1と、(2)シード重合により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た実施例2とは、得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成完了時間及び成形性評価の点で差は見られなかった。
また、実施例6では、実施例1〜5において用いたジアルキルチオプロピオネートに属するイオウ系酸化防止剤に代えて、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−O−クレゾールを用いたが、得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成完了時間及び成形性評価の点で実施例1〜5との間に差は見られなかった。

0067

一方、イオウ系酸化防止剤を添加していない比較例1,2で製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、熟成完了がいずれも6日と長くなった。
また、イオウ系酸化防止剤の添加量が3質量ppmと、本発明のイオウ系酸化防止剤の添加量下限(5質量ppm)未満の微量添加した比較例3は、熟成完了が6日と長くなった。
また、イオウ系酸化防止剤の添加量が350質量ppmと、本発明のイオウ系酸化防止剤の添加量上限(300質量ppm)を超える量で添加した比較例4は、熟成完了が1日と短縮できたものの、型内発泡成形して得られた発泡成形体の表面に収縮が認められ、外観が悪くなり、成形性評価不良(×)となった。
また、イオウ系酸化防止剤を実施例2と同等に点かするものの、その添加時の重合転化率が本発明の範囲(重合転化率80%以下)を超える89%で添加した比較例5は、熟成完了が6日と長くなり、熟成時間短縮の効果が得られなかった。

実施例

0068

図1は、前記実施例1と比較例1でそれぞれ製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子について、製造直後から熟成1日経過毎にサンプリングし、予備発泡を行って得られた予備発泡粒子の気泡径を測定し、熟成時間と気泡径の関係をプロットしたグラフである。
図1に示すように、イオウ系酸化防止剤を添加した実施例1は、該剤を添加しない比較例1に比べ、より短い熟成時間で予備発泡粒子中の気泡径の大きさが安定し、2日間という短時間で熟成完了できることが分かる。

0069

本発明は、種々の包装容器、緩衝材等の用途において有用なポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造するために用いる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法に関する。
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、重合性単量体の重合転化率が80%以下である時点でイオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppm添加することによって、該イオウ系酸化防止剤が熟成促進剤として機能して、気泡の大きさが安定した高品質な発泡成形体を得るために必要な熟成の日数を大幅に短縮することができる。特に、夏場の気温上昇の際でも、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の熟成時間を短縮化でき、気泡の大きさが安定した高品質な発泡成形体を得ることが可能となる。このように本発明によれば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子製造後に行う熟成の時間を短縮し、早期に気泡の大きさを安定化できる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供できるので、ポリスチレン系樹脂発泡成形体を安定供給するための発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のストック量を減らすことができ、倉庫の維持管理コストを低減でき、またポリスチレン系樹脂発泡成形体の生産量の変動要求にも迅速に対応することができる。
また、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、イオウ系酸化防止剤を最終生成ポリスチレン系樹脂に対して5〜300質量ppmの範囲で添加するので、該イオウ系酸化防止剤の必要量が少なくて済み、該剤の添加によるコスト上昇が僅かであり、また該剤の添加によって得られる発泡成形体の機械強度の低下や外観劣化などの問題を生じることもない。

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