スチレン系樹脂予備発泡粒子とその製造方法およびそれらからなるスチレン系樹脂発泡成形体
【課題】 軽量で表面が透明感のある発泡成形体が得られる、スチレン系樹脂予備発泡粒子を提供すること。
【解決手段】 平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であるスチレン系樹樹脂予備発泡粒子。
【解決手段】 平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であるスチレン系樹樹脂予備発泡粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で表面が透明感のある発泡成形体が得られるスチレン系樹脂予備発泡粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡成形体は、軽量性を活かして各種トレー、容器などの食品包装材料や断熱性、緩衝性等を活かして建築材料、流通材料、自動車材料などとして広く使用されている。その中でもスチレン樹脂発泡成形体は軽量、良好な断熱性、緩衝性、耐水性さらに安価であるため幅広く用いられている。これらの要求以外にも、スチレン樹脂発泡成形体の表面美観が強く求められ、その中でも特に表面に透明感のあるスチレン樹脂発泡成形体が求められている。そのため表面に透明感のあるスチレン樹脂発泡成形体の様々な検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スチレン単量体と有機ケイ素化合物からなる有機無機複合粒子を予備発泡してなる予備発泡粒子からなる有機無機複合発泡体が優れた透明性を有していることが開示されている。しかし、特許文献１に開示されている技術はスチレンの重合と有機ケイ酸の重縮合が必要であり、反応が複雑であるため、より簡易な方法が求められている。
【０００４】
また、スチレン系樹脂発泡粒子の気泡構造に言及した先行技術として、特許文献２には粒子中に直径１００μｍ以上の大気泡を２〜３５個有し、粒径が０．５〜２０ｍｍであり、かつ粒子外皮の膜厚が５〜１００μｍである熱可塑性樹脂予備発泡粒子が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には嵩倍数４０倍に発泡させて得られる発泡粒子の表層部と中央部とで平均気泡径が異なり、前記表層部の平均気泡径が２５μｍ以下であり、前記表層部の厚みが７５μｍ以下であり、前記中央部の平均気泡径が８０μｍ〜８００μｍの範囲であり、かつ発泡粒子中に平均気泡径３０μｍ〜７０μｍの範囲の気泡が連続する気泡群が存在するスチレン系樹脂発泡粒子が開示されている。
【０００６】
特許文献４には芳香族ビニル単位、不飽和ジカルボン酸無水物単位、Ｎ−アルキル置換マレイミド単位からなる共重合体存在下に芳香族ビニル単位、シアン化ビニル単位を懸濁重合することによりで得られる熱可塑性樹脂組成物からなる球状の樹脂粒子を用いる方法が開示されている。しかし、特許文献４は耐熱性発泡成形体について開示されたものである。
【０００７】
特許文献５、６には、マレイミド系重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体を混合して発泡剤を添加した発泡性樹脂組成物が開示されているが、射出発泡成形や押出発泡成形体が開示されたものであり、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形することにより得られる熱可塑性樹脂発泡成形体に関する本願とは技術分野を異としている。
【特許文献１】特開２００４−２５６６５３号公報
【特許文献２】特開平２−１０７６４６号公報
【特許文献３】特開２００７−２６２３４５号公報
【特許文献４】特開平４−３４５６３９号公報
【特許文献５】特開昭６０−１８４５４６号公報
【特許文献６】特開昭６２−２３５３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、軽量で表面が透明感のある発泡成形体が得られる、スチレン系樹脂予備発泡粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討の結果、スチレン系樹脂予備発泡粒子の平均気泡径が比較的大きく、かつ、予備発泡粒子の表層部に小気泡が少ないことが、当該予備発泡粒子を型内発泡成形した際に透明性のある表面美麗な発泡成形体としうることを見出し、本発明の完成に至った。
【００１０】
すなわち本発明の第１は、平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であるスチレン系樹脂予備発泡粒子に関する。
【００１１】
本発明の第２は、スチレン系樹脂、発泡剤、該スチレン系樹脂１００重量部に対して０重量部以上０．０５重量以下の造核剤をともに押出機を用いて溶融混錬し、冷却工程を経てダイスのノズルから押出発泡しつつ、または発泡を完了して得られた、発泡完了前または発泡完了後の押出発泡体を回転カッターで切断することを特徴とする前記記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関し、本発明の第３は、前記記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内成形してなるスチレン系樹脂発泡成形体に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスチレン系樹脂予備発泡粒子は、平均気泡径が大きく、かつ予備発泡粒子表層部に小気泡がほとんどないため、型内発泡成形した際に、軽量で表面が透明感のあるスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のスチレン系樹脂予備発泡粒子は平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、好ましくは、４００μｍ以上１４００μｍ以下である。また、スチレン系樹脂予備発泡粒子の表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であり、好ましくは、４個以下であり、実質的には表層部に小気泡が存在しないことが最も好ましい。
【００１４】
本発明においてスチレン系樹脂予備発泡粒子の平均気泡径は、光学顕微鏡で気泡構造を撮影し、ＡＳＴＭ：Ｄ３５７６−９４に準拠して気泡１個当たりの長さを計算し、１．５倍したものを平均気泡径とした。
【００１５】
スチレン系樹脂予備発泡粒子の表層部とは、予備発泡粒子の中心部を通過するよう切断した時、最表面から中心までの半径の内、最表面から中心に向かって半径の１／４に相当する部分である。また、本発明にいう小気泡とは、予備発泡粒子の中心部を通過するよう切断し、光学顕微鏡や電子顕微鏡等で気泡構造を観察した時、最表面から中心までの直線を引き、その線分上最表面から中心に向かって半径の１／４に相当する部分に存在する平均気泡径が２００μｍ以下の気泡のことである。
【００１６】
以上のような、スチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて型内発泡成形して得られたスチレン系樹脂発泡成形体は、軽量で表面に透明感のある発泡成形体となる。
【００１７】
本発明のスチレン系樹脂は、単量体として芳香族ビニルが含まれる重合体を言う。芳香族ビニルとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン等が挙げられる。これらのうち、重合の容易性の点から、芳香族ビニルとしてスチレン、α−メチルスチレンを使用することが好ましく、さらに価格的に安価であるスチレンを使用することが好ましい。
【００１８】
これら芳香族ビニルの単一重合体、共重合体、共重合体ブレンドでもよい。単一重合体としてはポリスチレン、リサイクルポリスチレン、α−メチルポリスチレン、エチルポリスチレン、イソプロピルポリスチレン、ジメチルポリスチレン、ブロモポリスチレン、クロロポリスチレン等が挙げられる。その中でも特に重合の容易性や環境問題の点からスチレン、リサイクルスチレンが好ましい。リサイクルポリスチレンとは、一部または全部に食品トレーや魚箱、家電製品梱包剤などのスチレン系樹脂発泡成形品などの回収品をリモネン等の溶剤に溶かした後、溶剤を取り除いて得られたリサイクルポリスチレン、または前記スチレン系樹脂発泡成形体の粉砕品を押出機内で溶融混錬して得られたリサイクルポリスチレン等が挙げられる。
【００１９】
共重合体としては、芳香族ビニル以外のビニル単量体を共重合させてもよい。芳香族ビニルと共重合可能なビニル単量体としては、シアン化ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミド、ハロゲン化ビニル、アルキルメタクリレート等が挙げられる。中でも、シアン化ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体がこのましい。
【００２０】
シアン化ビニルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等が挙げられ、なかでも、アクリロニトリルを使用することが好ましい。
【００２１】
不飽和ジカルボン酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙がられる。中でも、芳香族ビニル単位、重合の容易性、安価の点から、無水マレイン酸を使用することが好ましい。
【００２２】
Ｎ−アルキル置換マレイミドとしては、例えば、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−４−ジフェニルマレイミド、Ｎ−２−クロロフェニルマレイミド、Ｎ−４−ブロモフェニルマレイミド、Ｎ−１−ナフチルマレイミド等が挙げられる。中でも、重合の容易性、安価の点から、Ｎ−フェニルマレイミドを使用することが好ましい。
【００２３】
共重合体ブレンドとしては２つ以上の共重合体が相溶すればよく、特に芳香族ビニル−不飽和ジカルボン酸−Ｎ-アルキル置換マレイミドからなる共重合体（以下共重合体Ａと称す場合がある）と芳香族ビニル−シアン化ビニルからなる共重合体（以下、共重合体Ｂと称す場合がある）とのブレンドが相溶性の点から好ましい。スチレン系樹脂中の芳香族ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体Ａと芳香族ビニル、シアン化ビニルからなる共重合体Ｂの配合量は、スチレン系樹脂１００重量部中、芳香族ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体が３０重量部以上８０重量部以下であることが好ましく、より好ましくは３５重量部以上７５重量部以下であり、さらに好ましくは４０重量部以上７０重量部以下である。芳香族ビニル、シアン化ビニルからなる共重合体Ｂは、スチレン系樹脂１００重量部中、２０重量部以上７０重量部以下であることが好ましく、より好ましくは２５重量部以上６５重量部以下であり、さらに好ましくは、３０重量部以上６０重量部以下である。当該配合量であれば、軽量かつ表面に透明感のあるスチレン系樹脂発泡成形体を、容易に得ることができる。
【００２４】
なお、特性を損なわない限りにおいてスチレン系樹脂に、スチレン系樹脂以外の熱可塑性樹脂を含んでいても構わない。混合可能な熱可塑性樹脂としては、ポリエチレテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、フェニレンエーテル系樹脂等が挙げられる。
【００２５】
本発明においてスチレン系樹脂中に更に造核剤を添加することができる。造核剤としてはタルク、アルミナ、シリカ、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エチレンビスステアリルアミド等が挙げられ、これらの１種または２種類以上使用することが出来る。また、必要に応じて各種添加剤を使用することができる。造核剤の添加量は、スチレン系樹脂１００重量部に対して、０重量部以上０．０５重量以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明において、スチレン系樹脂中に造核剤や添加剤を添加する方法としては公知の方法を採用することができる。一般的には、スチレン系樹脂を押出機で溶融混錬する際に、造核剤や添加剤を添加し、スチレン系樹脂と共に溶融混錬する方法が挙げられる。
【００２７】
本発明におけるスチレン系樹脂を、スチレン系樹脂予備発泡粒子にする方法としては、例えば、（１）スチレン系樹脂を、ペレタイザ等でスチレン系樹脂粒子とした後、発泡剤を含浸させ、発泡性スチレン系樹脂粒子とし、更に該発泡性スチレン系樹脂粒子を加熱してスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法、（２）スチレン系樹脂、発泡剤、造核剤をともに押出機を用いて溶融混錬し、冷却工程を経てダイスのノズルから押出発泡しつつ、または発泡を完了して得られた、発泡完了前または発泡完了後の押出発泡体を回転カッターで切断しスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法、（３）スチレン系樹脂を押出機にて溶融混錬中に発泡剤を圧入して含浸させ、発泡させずにペレタイザ等で一定の大きさに切断した後、得られた発泡性スチレン系樹脂粒子を加熱して任意の嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法、等が挙げられる。
【００２８】
（１）の方法として具体的には、以下のようにして行うことが出来る。スチレン系樹脂を、を押出機内で溶融混錬したスチレン系樹脂を一定の径を有する穴の開いたダイスを通して一旦空気中に押出した後、冷却させ、ペレタイザ等で一定の大きさにスチレン系樹脂を切断する、或いは、ダイスを通して水中に押出した後、ペレタイザ等で一定の大きさにスチレン系樹脂を切断する等で一旦スチレン系樹脂粒子を作製する。得られたスチレン系樹脂粒子の大きさは、０．５ｍｇ以上１．５ｍｇ以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８ｍｇ以上１．２ｍｇ以下である。当該範囲の大きさのスチレン系樹脂粒子であれば、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させた際、融着性や発泡成形体の表面美観に優れたスチレン系樹脂予備発泡粒子となる傾向がある。このようにして得られるスチレン系樹脂粒子を、分散剤を添加した水系溶媒中に分散させ、発泡剤を添加し、好ましくは１００℃以上１３０℃以下の温度、６時間以上２４時間以下の時間加熱攪拌することによって、スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して発泡剤を、好ましくは２重量部以上１５重量部以下含浸せしめた発泡性スチレン系樹脂粒子を取出し、水洗い、乾燥を行うことで得られた発泡性スチレン系樹脂粒子とし、該発泡性スチレン系樹脂粒子を加熱してスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法が挙げられる。
【００２９】
この場合、上記攪拌時に使用する発泡剤の量としては、使用する容器の容量等によっても異なるが、スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して２重量部以上４０重量部以下であることが好ましく、当該範囲であると、得られた発泡性スチレン系樹脂粒子中の発泡剤量を、スチレン系樹脂粒子１００重量部中２重量部以上１５重量部以下にしやすい傾向にある。
【００３０】
前記分散剤としては、公知の分散剤でよく、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース等の水溶性高分子化合物、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、カオリン等の水不溶性または難溶性の無機化合物が用いられる。水系溶媒中の分散剤の濃度は０．１〜０．５重量％の範囲であることが好ましい。また、必要に応じて水溶性の界面活性剤を使用することが出来、その濃度は、水系溶媒中、０．００１〜０．０１重量％が好ましい。加熱手段としては、例えば、水蒸気、熱風等を用いて行うことができる。また、発泡性スチレン系樹脂粒子の軟化点が高い場合は、加圧水蒸気、過熱水蒸気を用いることで予備発泡することができる。予備発泡の条件は、発泡性スチレン系樹脂粒子の軟化点温度等にもよって異なるが、８０℃以上２００℃以下の温度、１０秒以上３００秒以下の時間であることが好ましい。さらに、発泡性スチレン系樹脂粒子を目標とする嵩倍率より低倍に予備発泡させ得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子を高温高圧空気中で一定時間処理した後、大気圧下に払い出すことによって目標とする嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得ることが出来る。嵩倍率とは、発泡性スチレン系樹脂粒子の重量を測定し、基材樹脂の密度で除することで求めた体積で、その発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させたスチレン系樹脂予備発泡粒子をメスシリンダに充填した時の体積を除した値である。
【００３１】
（２）の方法として、具体的には、以下のようにして行うことが出来る。スチレン系樹脂を押出機にて溶融混錬中に発泡剤を高圧条件下で圧入し溶融混錬した後、ダイスを通じて低圧領域に押出し発泡させ、発泡直後にカッターにより切断し冷却させることで任意の嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子とすることができる。
【００３２】
若しくは、スチレン系樹脂を、分散剤を添加した水系溶媒中に分散させ、発泡剤を添加し、スチレン系樹脂１００重量部に対して発泡剤を、好ましくは２重量部以上１５重量部以下含浸せしめ、取出し、水洗い、乾燥を行うことで発泡性スチレン系樹脂を得た後、押出機に投入、溶融混錬し、ダイスを通じて低圧領域に押出し発泡させ、発泡直後にカッターにより切断し冷却させることで任意の嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得ることが出来る。この場合の押出機の温度は使用する樹脂の軟化点温度によって異なるが、１００℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
【００３３】
また、圧入させる発泡剤の量はスチレン系樹脂１００重量部に対して１重量部以上４０重量部以下であることが好ましく、２重量部以上３０重量部以下がより好ましく、２重量部以上１５重量部以下がさらに好ましい。当該範囲内の発泡剤の量であれば発泡性がよい。
【００３４】
本発明における発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素；空気、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム等の無機ガス；水等が挙げられる。また、発泡剤として、これらを、２種類以上組み合わせて使用することができる。
【００３５】
以上の様にして本発明のスチレン系樹脂予備発泡粒子が得られる。得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子は、一般的な方法で、型内発泡成形を行い、スチレン系樹脂発泡成形体とすることが出来る。例えば、スチレン系樹脂予備発泡粒子を成形用金型に充填し、金型内に蒸気を吹き込んでスチレン系樹脂予備発泡粒子を加熱する。蒸気によりスチレン系樹脂予備発泡粒子が加熱されるとスチレン系樹脂予備発泡粒子は膨張するが、金型内の体積は不変であるため、スチレン系樹脂予備発泡粒子はお互いに密着して融着し、その後、水等で冷却、取り出し、乾燥することで所望のスチレン系樹脂発泡成形体が得られる。このようにして得られたスチレン系樹脂発泡成形体は優れたエネルギー吸収性能を有した発泡成形体となる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明のスチレン系樹脂発泡成形体の具体的な実施例により詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「％」は重量基準である。
【００３７】
〈スチレン系樹脂発泡成形体の透明性評価〉
発泡成形体の外観を目視で評価した。
◎：透明性が十分ある
○：透明性がある
×：透明性がない
【００３８】
（実施例１）
汎用のポリスチレン系樹脂としてＰＳジャパン（株）製、商品名:ＧＰＰＳ Ｇ９４０１を攪拌機付き１００Ｌ耐圧容器に樹脂１００重量部に対して、純水２００重量部、リン酸カルシウム０．３部、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム０．００６部、塩化ナトリウム１部を加え、１２０℃に昇温後、発泡剤としてｎ−ペンタンを８部加え、３時間加熱攪拌することで発泡剤を含浸させた。その後、４０℃まで冷却後、取出し、洗浄、乾燥を行い、発泡性スチレン系樹脂を得た。次に、この発泡性スチレン系樹脂を口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率７倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００３９】
（実施例２）
実施例１で得られた発泡性スチレン系樹脂１００重量部に林化成（株）製タルカンパウダーを０．０２部添加し、十分に混合した後、口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率１５倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４０】
（実施例３）
リサイクルポリスチレン１００重量％の組成を持つ樹脂を基材樹脂とし、発泡剤としてペンタンを４％含む、スチレン系樹脂を、口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率１０倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４１】
（実施例４）
共重合体Ａとして電気化学工業（株）製、商品名：デンカＩＰ（グレード名：ＭＳ−ＮＡ、Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／無水マレイン酸のモノマー比がそれぞれ５０／４９／１）と共重合体Ｂとして東洋スチレン（株）製、商品名：トーヨーＡＳ（グレード名：ＡＳ−ＸＧＳ、アクリロニトリル／スチレンのモノマー比がそれぞれ２５／７５）を３０／７０の比率にて混合したスチレン系樹脂を攪拌機付き１００Ｌ耐圧容器に樹脂１００重量部に対して、純水１５０重量部、リン酸カルシウム０．３部、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム０．００６部、塩化ナトリウム１部を加え、１２０℃に昇温後、発泡剤としてｎ−ペンタンを７部加え、９．５時間加熱攪拌することで発泡剤を含浸させた。その後、４０℃まで冷却後、取出し、洗浄、乾燥を行い、発泡性スチレン系樹脂を得た。次に、この発泡性スチレン系樹脂を口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、２００℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率２０倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４２】
（比較例１）
実施例１で得られた発泡性スチレン系樹脂１００重量部に林化成（株）製タルカンパウダーを０．１部添加し、十分に混合した後、口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率１５倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４３】
（比較例２）
ポリスチレン１００重量％の組成を持つ樹脂を基材樹脂とし、発泡剤として工業用ブタン(ノルマル／イソ＝７０／３０)を５％含む嵩倍率２０倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて、ダイセン工業（株）製ＫＲ−５７ＢＭＣ成形機にて長さ４５０×幅３００×厚さ４０ｍｍの平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。得られたスチレン系樹脂発泡成形体を５０℃で２４時間乾燥させた。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４４】
（比較例３）
実施例４記載のスチレン系樹脂１００重量部の組成を持つ樹脂を基材樹脂とし、発泡剤としてｎ−ブタン／ペンタンを４％含む嵩倍率２５倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて長さ３００×幅４００×厚さ４０ｍｍの平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。得られたスチレン系樹脂発泡成形体を７０℃で２４時間乾燥させた。表１に得られた発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
スチレン系樹脂発泡成形体であって、該スチレン系樹脂発泡成形体を形成しているスチレン系樹脂予備発泡粒子の平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、予備発泡粒子表層部に小気泡が存在しないスチレン系樹脂発泡成形体は透明感のある発泡成形体であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１のスチレン系樹脂予備発泡粒子の断面写真である。
【図２】実施例２のスチレン系樹脂予備発泡粒子の断面写真である。
【図３】比較例２のスチレン系樹脂予備発泡粒子の断面写真である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で表面が透明感のある発泡成形体が得られるスチレン系樹脂予備発泡粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡成形体は、軽量性を活かして各種トレー、容器などの食品包装材料や断熱性、緩衝性等を活かして建築材料、流通材料、自動車材料などとして広く使用されている。その中でもスチレン樹脂発泡成形体は軽量、良好な断熱性、緩衝性、耐水性さらに安価であるため幅広く用いられている。これらの要求以外にも、スチレン樹脂発泡成形体の表面美観が強く求められ、その中でも特に表面に透明感のあるスチレン樹脂発泡成形体が求められている。そのため表面に透明感のあるスチレン樹脂発泡成形体の様々な検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スチレン単量体と有機ケイ素化合物からなる有機無機複合粒子を予備発泡してなる予備発泡粒子からなる有機無機複合発泡体が優れた透明性を有していることが開示されている。しかし、特許文献１に開示されている技術はスチレンの重合と有機ケイ酸の重縮合が必要であり、反応が複雑であるため、より簡易な方法が求められている。
【０００４】
また、スチレン系樹脂発泡粒子の気泡構造に言及した先行技術として、特許文献２には粒子中に直径１００μｍ以上の大気泡を２〜３５個有し、粒径が０．５〜２０ｍｍであり、かつ粒子外皮の膜厚が５〜１００μｍである熱可塑性樹脂予備発泡粒子が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には嵩倍数４０倍に発泡させて得られる発泡粒子の表層部と中央部とで平均気泡径が異なり、前記表層部の平均気泡径が２５μｍ以下であり、前記表層部の厚みが７５μｍ以下であり、前記中央部の平均気泡径が８０μｍ〜８００μｍの範囲であり、かつ発泡粒子中に平均気泡径３０μｍ〜７０μｍの範囲の気泡が連続する気泡群が存在するスチレン系樹脂発泡粒子が開示されている。
【０００６】
特許文献４には芳香族ビニル単位、不飽和ジカルボン酸無水物単位、Ｎ−アルキル置換マレイミド単位からなる共重合体存在下に芳香族ビニル単位、シアン化ビニル単位を懸濁重合することによりで得られる熱可塑性樹脂組成物からなる球状の樹脂粒子を用いる方法が開示されている。しかし、特許文献４は耐熱性発泡成形体について開示されたものである。
【０００７】
特許文献５、６には、マレイミド系重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体を混合して発泡剤を添加した発泡性樹脂組成物が開示されているが、射出発泡成形や押出発泡成形体が開示されたものであり、熱可塑性樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形することにより得られる熱可塑性樹脂発泡成形体に関する本願とは技術分野を異としている。
【特許文献１】特開２００４−２５６６５３号公報
【特許文献２】特開平２−１０７６４６号公報
【特許文献３】特開２００７−２６２３４５号公報
【特許文献４】特開平４−３４５６３９号公報
【特許文献５】特開昭６０−１８４５４６号公報
【特許文献６】特開昭６２−２３５３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、軽量で表面が透明感のある発泡成形体が得られる、スチレン系樹脂予備発泡粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討の結果、スチレン系樹脂予備発泡粒子の平均気泡径が比較的大きく、かつ、予備発泡粒子の表層部に小気泡が少ないことが、当該予備発泡粒子を型内発泡成形した際に透明性のある表面美麗な発泡成形体としうることを見出し、本発明の完成に至った。
【００１０】
すなわち本発明の第１は、平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であるスチレン系樹脂予備発泡粒子に関する。
【００１１】
本発明の第２は、スチレン系樹脂、発泡剤、該スチレン系樹脂１００重量部に対して０重量部以上０．０５重量以下の造核剤をともに押出機を用いて溶融混錬し、冷却工程を経てダイスのノズルから押出発泡しつつ、または発泡を完了して得られた、発泡完了前または発泡完了後の押出発泡体を回転カッターで切断することを特徴とする前記記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関し、本発明の第３は、前記記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内成形してなるスチレン系樹脂発泡成形体に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスチレン系樹脂予備発泡粒子は、平均気泡径が大きく、かつ予備発泡粒子表層部に小気泡がほとんどないため、型内発泡成形した際に、軽量で表面が透明感のあるスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のスチレン系樹脂予備発泡粒子は平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、好ましくは、４００μｍ以上１４００μｍ以下である。また、スチレン系樹脂予備発泡粒子の表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であり、好ましくは、４個以下であり、実質的には表層部に小気泡が存在しないことが最も好ましい。
【００１４】
本発明においてスチレン系樹脂予備発泡粒子の平均気泡径は、光学顕微鏡で気泡構造を撮影し、ＡＳＴＭ：Ｄ３５７６−９４に準拠して気泡１個当たりの長さを計算し、１．５倍したものを平均気泡径とした。
【００１５】
スチレン系樹脂予備発泡粒子の表層部とは、予備発泡粒子の中心部を通過するよう切断した時、最表面から中心までの半径の内、最表面から中心に向かって半径の１／４に相当する部分である。また、本発明にいう小気泡とは、予備発泡粒子の中心部を通過するよう切断し、光学顕微鏡や電子顕微鏡等で気泡構造を観察した時、最表面から中心までの直線を引き、その線分上最表面から中心に向かって半径の１／４に相当する部分に存在する平均気泡径が２００μｍ以下の気泡のことである。
【００１６】
以上のような、スチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて型内発泡成形して得られたスチレン系樹脂発泡成形体は、軽量で表面に透明感のある発泡成形体となる。
【００１７】
本発明のスチレン系樹脂は、単量体として芳香族ビニルが含まれる重合体を言う。芳香族ビニルとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン等が挙げられる。これらのうち、重合の容易性の点から、芳香族ビニルとしてスチレン、α−メチルスチレンを使用することが好ましく、さらに価格的に安価であるスチレンを使用することが好ましい。
【００１８】
これら芳香族ビニルの単一重合体、共重合体、共重合体ブレンドでもよい。単一重合体としてはポリスチレン、リサイクルポリスチレン、α−メチルポリスチレン、エチルポリスチレン、イソプロピルポリスチレン、ジメチルポリスチレン、ブロモポリスチレン、クロロポリスチレン等が挙げられる。その中でも特に重合の容易性や環境問題の点からスチレン、リサイクルスチレンが好ましい。リサイクルポリスチレンとは、一部または全部に食品トレーや魚箱、家電製品梱包剤などのスチレン系樹脂発泡成形品などの回収品をリモネン等の溶剤に溶かした後、溶剤を取り除いて得られたリサイクルポリスチレン、または前記スチレン系樹脂発泡成形体の粉砕品を押出機内で溶融混錬して得られたリサイクルポリスチレン等が挙げられる。
【００１９】
共重合体としては、芳香族ビニル以外のビニル単量体を共重合させてもよい。芳香族ビニルと共重合可能なビニル単量体としては、シアン化ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミド、ハロゲン化ビニル、アルキルメタクリレート等が挙げられる。中でも、シアン化ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体がこのましい。
【００２０】
シアン化ビニルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等が挙げられ、なかでも、アクリロニトリルを使用することが好ましい。
【００２１】
不飽和ジカルボン酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙がられる。中でも、芳香族ビニル単位、重合の容易性、安価の点から、無水マレイン酸を使用することが好ましい。
【００２２】
Ｎ−アルキル置換マレイミドとしては、例えば、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−４−ジフェニルマレイミド、Ｎ−２−クロロフェニルマレイミド、Ｎ−４−ブロモフェニルマレイミド、Ｎ−１−ナフチルマレイミド等が挙げられる。中でも、重合の容易性、安価の点から、Ｎ−フェニルマレイミドを使用することが好ましい。
【００２３】
共重合体ブレンドとしては２つ以上の共重合体が相溶すればよく、特に芳香族ビニル−不飽和ジカルボン酸−Ｎ-アルキル置換マレイミドからなる共重合体（以下共重合体Ａと称す場合がある）と芳香族ビニル−シアン化ビニルからなる共重合体（以下、共重合体Ｂと称す場合がある）とのブレンドが相溶性の点から好ましい。スチレン系樹脂中の芳香族ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体Ａと芳香族ビニル、シアン化ビニルからなる共重合体Ｂの配合量は、スチレン系樹脂１００重量部中、芳香族ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体が３０重量部以上８０重量部以下であることが好ましく、より好ましくは３５重量部以上７５重量部以下であり、さらに好ましくは４０重量部以上７０重量部以下である。芳香族ビニル、シアン化ビニルからなる共重合体Ｂは、スチレン系樹脂１００重量部中、２０重量部以上７０重量部以下であることが好ましく、より好ましくは２５重量部以上６５重量部以下であり、さらに好ましくは、３０重量部以上６０重量部以下である。当該配合量であれば、軽量かつ表面に透明感のあるスチレン系樹脂発泡成形体を、容易に得ることができる。
【００２４】
なお、特性を損なわない限りにおいてスチレン系樹脂に、スチレン系樹脂以外の熱可塑性樹脂を含んでいても構わない。混合可能な熱可塑性樹脂としては、ポリエチレテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、フェニレンエーテル系樹脂等が挙げられる。
【００２５】
本発明においてスチレン系樹脂中に更に造核剤を添加することができる。造核剤としてはタルク、アルミナ、シリカ、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エチレンビスステアリルアミド等が挙げられ、これらの１種または２種類以上使用することが出来る。また、必要に応じて各種添加剤を使用することができる。造核剤の添加量は、スチレン系樹脂１００重量部に対して、０重量部以上０．０５重量以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明において、スチレン系樹脂中に造核剤や添加剤を添加する方法としては公知の方法を採用することができる。一般的には、スチレン系樹脂を押出機で溶融混錬する際に、造核剤や添加剤を添加し、スチレン系樹脂と共に溶融混錬する方法が挙げられる。
【００２７】
本発明におけるスチレン系樹脂を、スチレン系樹脂予備発泡粒子にする方法としては、例えば、（１）スチレン系樹脂を、ペレタイザ等でスチレン系樹脂粒子とした後、発泡剤を含浸させ、発泡性スチレン系樹脂粒子とし、更に該発泡性スチレン系樹脂粒子を加熱してスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法、（２）スチレン系樹脂、発泡剤、造核剤をともに押出機を用いて溶融混錬し、冷却工程を経てダイスのノズルから押出発泡しつつ、または発泡を完了して得られた、発泡完了前または発泡完了後の押出発泡体を回転カッターで切断しスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法、（３）スチレン系樹脂を押出機にて溶融混錬中に発泡剤を圧入して含浸させ、発泡させずにペレタイザ等で一定の大きさに切断した後、得られた発泡性スチレン系樹脂粒子を加熱して任意の嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法、等が挙げられる。
【００２８】
（１）の方法として具体的には、以下のようにして行うことが出来る。スチレン系樹脂を、を押出機内で溶融混錬したスチレン系樹脂を一定の径を有する穴の開いたダイスを通して一旦空気中に押出した後、冷却させ、ペレタイザ等で一定の大きさにスチレン系樹脂を切断する、或いは、ダイスを通して水中に押出した後、ペレタイザ等で一定の大きさにスチレン系樹脂を切断する等で一旦スチレン系樹脂粒子を作製する。得られたスチレン系樹脂粒子の大きさは、０．５ｍｇ以上１．５ｍｇ以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８ｍｇ以上１．２ｍｇ以下である。当該範囲の大きさのスチレン系樹脂粒子であれば、発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させた際、融着性や発泡成形体の表面美観に優れたスチレン系樹脂予備発泡粒子となる傾向がある。このようにして得られるスチレン系樹脂粒子を、分散剤を添加した水系溶媒中に分散させ、発泡剤を添加し、好ましくは１００℃以上１３０℃以下の温度、６時間以上２４時間以下の時間加熱攪拌することによって、スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して発泡剤を、好ましくは２重量部以上１５重量部以下含浸せしめた発泡性スチレン系樹脂粒子を取出し、水洗い、乾燥を行うことで得られた発泡性スチレン系樹脂粒子とし、該発泡性スチレン系樹脂粒子を加熱してスチレン系樹脂予備発泡粒子とする方法が挙げられる。
【００２９】
この場合、上記攪拌時に使用する発泡剤の量としては、使用する容器の容量等によっても異なるが、スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して２重量部以上４０重量部以下であることが好ましく、当該範囲であると、得られた発泡性スチレン系樹脂粒子中の発泡剤量を、スチレン系樹脂粒子１００重量部中２重量部以上１５重量部以下にしやすい傾向にある。
【００３０】
前記分散剤としては、公知の分散剤でよく、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース等の水溶性高分子化合物、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、カオリン等の水不溶性または難溶性の無機化合物が用いられる。水系溶媒中の分散剤の濃度は０．１〜０．５重量％の範囲であることが好ましい。また、必要に応じて水溶性の界面活性剤を使用することが出来、その濃度は、水系溶媒中、０．００１〜０．０１重量％が好ましい。加熱手段としては、例えば、水蒸気、熱風等を用いて行うことができる。また、発泡性スチレン系樹脂粒子の軟化点が高い場合は、加圧水蒸気、過熱水蒸気を用いることで予備発泡することができる。予備発泡の条件は、発泡性スチレン系樹脂粒子の軟化点温度等にもよって異なるが、８０℃以上２００℃以下の温度、１０秒以上３００秒以下の時間であることが好ましい。さらに、発泡性スチレン系樹脂粒子を目標とする嵩倍率より低倍に予備発泡させ得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子を高温高圧空気中で一定時間処理した後、大気圧下に払い出すことによって目標とする嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得ることが出来る。嵩倍率とは、発泡性スチレン系樹脂粒子の重量を測定し、基材樹脂の密度で除することで求めた体積で、その発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡させたスチレン系樹脂予備発泡粒子をメスシリンダに充填した時の体積を除した値である。
【００３１】
（２）の方法として、具体的には、以下のようにして行うことが出来る。スチレン系樹脂を押出機にて溶融混錬中に発泡剤を高圧条件下で圧入し溶融混錬した後、ダイスを通じて低圧領域に押出し発泡させ、発泡直後にカッターにより切断し冷却させることで任意の嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子とすることができる。
【００３２】
若しくは、スチレン系樹脂を、分散剤を添加した水系溶媒中に分散させ、発泡剤を添加し、スチレン系樹脂１００重量部に対して発泡剤を、好ましくは２重量部以上１５重量部以下含浸せしめ、取出し、水洗い、乾燥を行うことで発泡性スチレン系樹脂を得た後、押出機に投入、溶融混錬し、ダイスを通じて低圧領域に押出し発泡させ、発泡直後にカッターにより切断し冷却させることで任意の嵩倍率のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得ることが出来る。この場合の押出機の温度は使用する樹脂の軟化点温度によって異なるが、１００℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
【００３３】
また、圧入させる発泡剤の量はスチレン系樹脂１００重量部に対して１重量部以上４０重量部以下であることが好ましく、２重量部以上３０重量部以下がより好ましく、２重量部以上１５重量部以下がさらに好ましい。当該範囲内の発泡剤の量であれば発泡性がよい。
【００３４】
本発明における発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素；空気、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム等の無機ガス；水等が挙げられる。また、発泡剤として、これらを、２種類以上組み合わせて使用することができる。
【００３５】
以上の様にして本発明のスチレン系樹脂予備発泡粒子が得られる。得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子は、一般的な方法で、型内発泡成形を行い、スチレン系樹脂発泡成形体とすることが出来る。例えば、スチレン系樹脂予備発泡粒子を成形用金型に充填し、金型内に蒸気を吹き込んでスチレン系樹脂予備発泡粒子を加熱する。蒸気によりスチレン系樹脂予備発泡粒子が加熱されるとスチレン系樹脂予備発泡粒子は膨張するが、金型内の体積は不変であるため、スチレン系樹脂予備発泡粒子はお互いに密着して融着し、その後、水等で冷却、取り出し、乾燥することで所望のスチレン系樹脂発泡成形体が得られる。このようにして得られたスチレン系樹脂発泡成形体は優れたエネルギー吸収性能を有した発泡成形体となる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明のスチレン系樹脂発泡成形体の具体的な実施例により詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「％」は重量基準である。
【００３７】
〈スチレン系樹脂発泡成形体の透明性評価〉
発泡成形体の外観を目視で評価した。
◎：透明性が十分ある
○：透明性がある
×：透明性がない
【００３８】
（実施例１）
汎用のポリスチレン系樹脂としてＰＳジャパン（株）製、商品名:ＧＰＰＳ Ｇ９４０１を攪拌機付き１００Ｌ耐圧容器に樹脂１００重量部に対して、純水２００重量部、リン酸カルシウム０．３部、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム０．００６部、塩化ナトリウム１部を加え、１２０℃に昇温後、発泡剤としてｎ−ペンタンを８部加え、３時間加熱攪拌することで発泡剤を含浸させた。その後、４０℃まで冷却後、取出し、洗浄、乾燥を行い、発泡性スチレン系樹脂を得た。次に、この発泡性スチレン系樹脂を口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率７倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００３９】
（実施例２）
実施例１で得られた発泡性スチレン系樹脂１００重量部に林化成（株）製タルカンパウダーを０．０２部添加し、十分に混合した後、口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率１５倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４０】
（実施例３）
リサイクルポリスチレン１００重量％の組成を持つ樹脂を基材樹脂とし、発泡剤としてペンタンを４％含む、スチレン系樹脂を、口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率１０倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡樹脂粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４１】
（実施例４）
共重合体Ａとして電気化学工業（株）製、商品名：デンカＩＰ（グレード名：ＭＳ−ＮＡ、Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／無水マレイン酸のモノマー比がそれぞれ５０／４９／１）と共重合体Ｂとして東洋スチレン（株）製、商品名：トーヨーＡＳ（グレード名：ＡＳ−ＸＧＳ、アクリロニトリル／スチレンのモノマー比がそれぞれ２５／７５）を３０／７０の比率にて混合したスチレン系樹脂を攪拌機付き１００Ｌ耐圧容器に樹脂１００重量部に対して、純水１５０重量部、リン酸カルシウム０．３部、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム０．００６部、塩化ナトリウム１部を加え、１２０℃に昇温後、発泡剤としてｎ−ペンタンを７部加え、９．５時間加熱攪拌することで発泡剤を含浸させた。その後、４０℃まで冷却後、取出し、洗浄、乾燥を行い、発泡性スチレン系樹脂を得た。次に、この発泡性スチレン系樹脂を口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、２００℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率２０倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系予備発泡樹脂粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４２】
（比較例１）
実施例１で得られた発泡性スチレン系樹脂１００重量部に林化成（株）製タルカンパウダーを０．１部添加し、十分に混合した後、口径４０ｍｍの単軸押出機に投入し、１６０℃の温度で加熱溶融し、ダイスを通して大気中に押出発泡させ、回転カッターを用いて切断し嵩倍率１５倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子を２４時間養生した後、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて、長さ３００ｍｍ×幅４００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内にスチレン系樹脂予備発泡粒子を充填し、この金型内に蒸気を吹き込み、平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４３】
（比較例２）
ポリスチレン１００重量％の組成を持つ樹脂を基材樹脂とし、発泡剤として工業用ブタン(ノルマル／イソ＝７０／３０)を５％含む嵩倍率２０倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて、ダイセン工業（株）製ＫＲ−５７ＢＭＣ成形機にて長さ４５０×幅３００×厚さ４０ｍｍの平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。得られたスチレン系樹脂発泡成形体を５０℃で２４時間乾燥させた。表１に得られたスチレン系樹脂発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４４】
（比較例３）
実施例４記載のスチレン系樹脂１００重量部の組成を持つ樹脂を基材樹脂とし、発泡剤としてｎ−ブタン／ペンタンを４％含む嵩倍率２５倍のスチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて、ダイセン工業（株）製ＫＤ−３４５成形機にて長さ３００×幅４００×厚さ４０ｍｍの平板状のスチレン系樹脂発泡成形体を得た。得られたスチレン系樹脂発泡成形体を７０℃で２４時間乾燥させた。表１に得られた発泡成形体の平均気泡径と透明性評価結果を示した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
スチレン系樹脂発泡成形体であって、該スチレン系樹脂発泡成形体を形成しているスチレン系樹脂予備発泡粒子の平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、予備発泡粒子表層部に小気泡が存在しないスチレン系樹脂発泡成形体は透明感のある発泡成形体であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１のスチレン系樹脂予備発泡粒子の断面写真である。
【図２】実施例２のスチレン系樹脂予備発泡粒子の断面写真である。
【図３】比較例２のスチレン系樹脂予備発泡粒子の断面写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であるスチレン系樹脂予備発泡粒子。
【請求項２】
スチレン系樹脂、発泡剤、該スチレン系樹脂１００重量部に対して０重量部以上０．０５重量以下の造核剤をともに押出機を用いて溶融混錬し、冷却工程を経てダイスのノズルから押出発泡しつつ、または発泡を完了して得られた、発泡完了前または発泡完了後の押出発泡体を回転カッターで切断することを特徴とする請求項１記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内成形してなるスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項１】
平均気泡径が４００μｍ以上１５００μｍ以下であり、表層部に存在する小気泡が０個以上５個以下であるスチレン系樹脂予備発泡粒子。
【請求項２】
スチレン系樹脂、発泡剤、該スチレン系樹脂１００重量部に対して０重量部以上０．０５重量以下の造核剤をともに押出機を用いて溶融混錬し、冷却工程を経てダイスのノズルから押出発泡しつつ、または発泡を完了して得られた、発泡完了前または発泡完了後の押出発泡体を回転カッターで切断することを特徴とする請求項１記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内成形してなるスチレン系樹脂発泡成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−８４０９８（Ｐ２０１０−８４０９８Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５７５８０（Ｐ２００８−２５７５８０）
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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