(57)【要約】      （修正有）【課題】  強度に優れ、さらに熱線でカットした際に糸引き現象が発生し難い発泡スチレン系ブロック成形品を提供する。【解決手段】  発泡性スチレン系粒子を発泡成形して得られる発泡スチレン系ブロック成形品であって、前記発泡性スチレン系粒子が、表面から中心に向かって５等分した表面から１／５部分までを形成する表層部分の重量平均分子量が３０万〜４５万、前記中心から前記表面に向かって中心から１／５までを形成する中心部分の重量平均分子量が２０万〜３０万であり、前記表層部分の重量平均分子量が、前記中心部分の重量平均分子量に対して、１．２倍以上大きい、発泡スチレン系ブロック成形品。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性スチレン系粒子を発泡成形して得られる発泡スチレン系ブロック成形品であって、前記発泡性スチレン系粒子が、表面から中心に向かって５等分した表面から１／５部分までを形成する表層部分の重量平均分子量が３０万〜４５万、前記中心から前記表面に向かって中心から１／５までを形成する中心部分の重量平均分子量が２０万〜３０万であり、前記表層部分の重量平均分子量が、前記中心部分の重量平均分子量に対して、１．２倍以上大きい、発泡スチレン系ブロック成形品。
【請求項２】
前記発泡性スチレン系粒子の重量平均粒子径が、０．６ｍｍ〜３．０ｍｍである請求項１に記載の発泡スチレン系ブロック成形品。
【請求項３】
発泡スチレン系ブロック成形品の密度が、８〜３３ｋｇ／ｍ３である請求項１又は２に記載の発泡スチレン系ブロック成形品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発泡スチレン系ブロック成形品を、熱線でカットして得られる、発泡スチレン系成形品。
【請求項５】
前記発泡スチレン系成形品が、包装材、梱包材、緩衝材又は断熱材である請求項４記載の発泡スチレン系成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡スチレン系ブロック成形品であって、強度に優れ、かつ熱線によりカットしたとき、溶融樹脂による糸引き現象が起こり難い発泡スチレン系ブロック成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発泡スチレン系大型ブロック成形品は、発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡して得られるスチレン系発泡ビーズを金型に充填し、これをスチームにより加熱成形して得られる。ブロック成形品の大きさは、国内においては、１８００ｍｍ×９００ｍｍ×４５０ｍｍ前後の寸法のものと、２０００ｍｍ×１０００ｍｍ×５００ｍｍ前後の寸法のものが標準的である。
【０００３】
このような大型ブロックは、土木工法用としてそのままの形で使用される場合もあるが、通常は、各種の用途に応じた寸法に電熱線でカットして、梱包材、包装材、断熱材等に使用される。
【０００４】
これら用途のうち、梱包材、包装材には高い強度が要求される。高い強度を得るには樹脂の分子量を大きくすることが知られている。特許文献１及び２では高い強度を得るために、分子量を小さくせず発泡性を向上させる方法が述べられている。
【０００５】
しかし、単にビーズ全体の分子量を高くすると成形品を電熱線でカットした際、溶融した樹脂が糸を引く現象（糸引き現象）が発生しやすい。糸引き現象により発生した糸状の樹脂が付着したカット成形品を梱包材、包装材として使用した場合、梱包した製品に糸状の樹脂が付着し製品価値を低下させる問題がある。
【０００６】
樹脂の分子量を下げることで糸引き現象は発生し難くなるが、成形品強度が低下する。このため、要求される強度を得るためには成形品密度を大きくする必要があり、材料費が高くなりコスト的に不利であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１７６９８号公報
【特許文献２】特開平２００３−３２７７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、強度に優れ、さらに熱線でカットした際に糸引き現象が発生し難い発泡スチレン系ブロック成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、以下の発泡スチレン系ブロック成形品が提供される。
１．発泡性スチレン系粒子を発泡成形して得られる発泡スチレン系ブロック成形品であって、前記発泡性スチレン系粒子が、表面から中心に向かって５等分した表面から１／５部分までを形成する表層部分の重量平均分子量が３０万〜４５万、前記中心から前記表面に向かって中心から１／５までを形成する中心部分の重量平均分子量が２０万〜３０万であり、前記表層部分の重量平均分子量が、前記中心部分の重量平均分子量に対して、１．２倍以上大きい、発泡スチレン系ブロック成形品。
２．前記発泡性スチレン系粒子の重量平均粒子径が、０．６ｍｍ〜３．０ｍｍである１に記載の発泡スチレン系ブロック成形品。
３．発泡スチレン系ブロック成形品の密度が、８〜３３ｋｇ／ｍ３である１又は２に記載の発泡スチレン系ブロック成形品。
４．１〜３のいずれかに記載の発泡スチレン系ブロック成形品を、熱線でカットして得られる、発泡スチレン系成形品。
５．前記発泡スチレン系成形品が、包装材、梱包材、緩衝材又は断熱材である４記載の発泡スチレン系成形品。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高い強度を有し、かつ電熱線でカットした時の糸引きが少ない発泡スチレン系ブロック成形品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の発泡スチレン系ブロック成形品は、特定の発泡性スチレン系粒子をブロック形状に発泡成形して得られる。本発明に用いる発泡性スチレン系粒子は、表面から中心に向かって５等分した表面から１／５部分までを形成する表層部分の重量平均分子量が、３０万〜４５万であり、中心から表面に向かって中心から１／５までを形成する中心部分の重量平均分子量が、２０万〜３０万であり、かつ、表層部分の重量平均分子量が、中心部分の重量平均分子量に対して、１．２倍以上大きい。
【００１２】
表層部分の重量平均分子量が３０万未満では成形品強度が低くなる恐れがあり、４５万を超えると成形品融着が低下する恐れがある。
中心部分の重量平均分子量が２０万未満では成形品強度が低くなる恐れがあり、３０万を超えるとカット時に糸引き現象を起こす恐れがある。
表層部分の重量平均分子量が、中心部分の重量平均分子量に対して、１．２倍未満であると、成形品強度の維持とカット時の糸引き現象抑制を両立できない恐れがある。
【００１３】
本発明に用いる発泡性スチレン系粒子は、スチレン系単量体を重合し発泡剤を含浸させたものであり、スチレン系単量体として、スチレン、又はスチレンを主成分とし、α―メチルスチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステル類との混合単量体を使用できる。また、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート等の架橋剤を使用しても差し支えない。
【００１４】
上記の発泡性スチレン系粒子は、特開２００４−１３７４４８号公報、特開２００４−２５０６５５号公報、ＷＯ０３／０２５０５２等に記載の方法により製造できる。また、日立化成工業製：ハイビーズＳＢ−ＴＸ−７、ハイビーズＭＢ−ＴＸ−７等の市販品を使用できる。
【００１５】
この発泡性スチレン系粒子は、重量平均粒子径が０．６ｍｍ〜３．０ｍｍであることが好ましい。
０．６ｍｍ未満では、重量平均粒子径が小さすぎて成形品中心部まで融着させることが困難となる場合があり、３．０ｍｍを越えると、粒子空隙（ピンホール）が大きくなり、カット成形品の美観が低下する恐れがある。
重量平均粒子径は、分級機のスクリーン径を変更することで調整できる。
【００１６】
発泡スチレン系ブロック成形品は、通常の方法で発泡スチレン系粒子から製造できるが、例えば以下のようにして製造する。上記の発泡性スチレン系粒子を、スチーム等により加熱して所定の嵩密度まで予備発泡し発泡ビーズを得る。この発泡ビーズを熟成工程を経た後、成形金型に充填し再度スチーム等で加熱発泡成形して、発泡成形品を製造する。
ブロック形状とは、略直方体であり、例えば、１００〜３０００ｍｍ×１００〜３０００ｍｍ×１００〜３０００ｍｍの大きさのものが挙げられるが、１８００ｍｍ×９００ｍｍ×４５０ｍｍ前後の寸法のものと、２０００ｍｍ×１０００ｍｍ×５００ｍｍ前後の寸法のものが標準的である。
【００１７】
本発明の発泡スチレン系ブロック成形品の密度は、８〜３３ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。成形品密度が８ｋｇ／ｍ３未満では、強度が低すぎて需要が低下する恐れがある。成形品密度が３３ｋｇ／ｍ３を超えると電熱線でのカットが困難となる恐れがある。
密度は、予備発泡工程において原料投入量を変更することで調整できる。
【００１８】
本発明の発泡スチレン系ブロック成形品を、電熱線等の熱線の熱で適当な大きさにカットして、包装材、梱包材、緩衝材又は断熱材等として有用な発泡スチレン系成形品を得ることができる。
本発明の発泡スチレン系ブロック成形品は糸引き性が少ないので、カットして得られる発泡スチレン系成形品に樹脂の糸が付着し難い。また、発泡スチレン系ブロック成形品は強度に優れるので、カットして得られる発泡スチレン系成形品も、包装材、梱包材に要求される高い強度を有することができる。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例における特性の測定方法又は評価方法は以下の通りである。
【００２０】
１．分子量
発泡性スチレン系粒子の分子量は粒子を発泡させて測定した。発泡性スチレン系粒子は飽和水蒸気中で嵩倍数８０ｍｌ／ｇに発泡した。
任意の発泡粒子２〜３粒を採取し、剃刀で図１に示すように粒子１０を半分等間隔に５等分して、外側から、部分１，２，３，４，５を形成した。最も外側の部分１（表層部分）についてはそのまま、最も内側の部分５についてはこの部分を５等分した中心（中心部分）を注射針（直径１ｍｍ）でくり抜いて取り出した。分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により以下の装置及び条件で測定した。
測定装置：（株）日立製作所製、Ｌ−４０００
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、流量：２ｍｌ／分
検出器：ＵＶ  ２２０ｎｍ
カラム：日立化成工業（株）社製  ＧＬ−Ｒ４００Ｍ  ２本
【００２１】
２．重量平均粒子径
平均粒子径は累積重量分布の曲線を基にして、累積重量％が５０％のメディアン径で表した。
【００２２】
３．５％圧縮強度
ＪＩＳ  Ｋ７２２０に準拠して測定した。
【００２３】
４．電熱線カット後の糸引き
カット後の断面を観察し、糸引きがないものを○、糸引きが多いものを×として、評価した。
【００２４】
［実施例１］
＜予備発泡＞
表層部分の重量平均分子量が４１．１万、中心部分の重量平均分子量が２２．３万、重量平均粒子径が１．０６ｍｍである発泡性ポリスチレン樹脂粒子（日立化成工業製：ハイビーズＳＢ−ＴＸ−７）を、発泡スチロール用のバッチ式予備発泡機（日立化成テクノプラント製発泡機：ＨＢＰ−９７０Ｐ）を用い、嵩密度０．０１２５ｇ／ｍｌに予備発泡したのち、成形までの２６時間の間、通気性の良いサイロに保管した。
【００２５】
＜発泡成形＞
発泡スチロール用ブロック成形機（ダイセン工業製：ＶＳ−１８００−４Ｖ）の金型（寸法１８３０×９２０×４３０ｍｍ）に、上記の予備発泡したビーズを充填し、０．０４ＭＰａのゲージ圧を有するスチームで６５秒加熱し、その後水冷工程１０秒、真空冷却工程を経てブロック成形品を得た。得られたブロック成形品を雰囲気温度７０℃の乾燥室に４８時間放置して乾燥した。この成形品の密度は１２．３ｋｇ／ｍ３であった。
【００２６】
＜カット＞
この成形品を、発泡スチロール用電熱線式カット機（自家製）を用い、ニクロム線径０．５ｍｍ、ニクロム線数７本、電流３５アンペアの条件でカットし、カット後のカット面の糸引き状態を観察した。その後、カット成形品をさらに５０×５０×５０ｍｍにカットし、この成形品を用いて圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
［実施例２］
実施例１において、発泡性スチレン系樹脂粒子を、表層部分の重量平均分子量が３９．４万、中心部分の重量平均分子量が２１．３万、平均粒子径が１．３２ｍｍの発泡性スチレン系樹脂粒子（日立化成工業製：ハイビーズＭＢ−ＴＸ−７）とした以外は実施例１と同様な操作を行った。
【００２８】
［比較例１］
実施例１において、発泡性スチレン系樹脂粒子を、表層部分の重量平均分子量が２９．７万、中心部分の重量平均分子量が３０．１万、平均粒子径が１．０７ｍｍの発泡性スチレン系樹脂粒子（日立化成工業製：ハイビーズＢ−ＳＢ−Ｈ）とした以外は実施例１と同様な操作を行った。
【００２９】
［比較例２］
実施例１において、発泡性スチレン系樹脂粒子を、表層部分の重量平均分子量が２１．２万、中心部分の重量平均分子量が２２．０万、平均粒子径が１．１３ｍｍの発泡性スチレン系樹脂粒子（日立化成工業製：ハイビーズＢ−ＳＢ）とした以外は実施例１と同様な操作を行った。
【００３０】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の発泡スチレン系ブロック成形品は、建築用材等として、また、カットした発泡スチレン系ブロック成形品は、梱包材、包装材、緩衝材、断熱材等として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】表層部分と中心部分の分子量の測定方法を説明するための図である。
【図１】
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