(57)【要約】【課題】発泡成形体を製造した際に優れた緩衝性能が得られ、配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難く、かつ簡単に製造することが可能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の提供。【解決手段】表面に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末が付着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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末が付着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】
前記軟質樹脂の粉末の付着量が前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して０．１〜１０質量部の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
【請求項３】
前記軟質樹脂が、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂からなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
【請求項４】
前記エチレン−酢酸ビニル系樹脂の酢酸ビニル量が５〜４０質量％の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。
【請求項５】
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末と、多価アルコールとを添加し、これらを混合することによって、粒子表面に前記軟質樹脂の粉末が付着してなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得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】
前記軟質樹脂の粉末の付着量が前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して０．１〜１０質量部の範囲内であることを特徴とする請求項５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７】
前記軟質樹脂が、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂からなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項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】
前記エチレン−酢酸ビニル系樹脂の酢酸ビニル量が５〜４０質量％の範囲内であることを特徴とする請求項７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】
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、さらに金属石鹸を添加することを特徴とする請求項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。
【請求項１０】
請求項１〜４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を加熱し発泡させて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１０に記載の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に充填し、加熱して型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐割れ特性に優れた発泡成形体を得ることができる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、該発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させて得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及び該ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡性ポリスチレン系樹脂を発泡成形して得られる発泡成形体は、軽量性、断熱性、経済性等に優れており、断熱材、梱包材などとして広く用いられている。しかし、ポリスチレン系樹脂は硬質樹脂であり、剛性があるために、圧縮などの静的荷重には強いが、衝撃等の動的荷重には弱く、割れやすいという欠点があり、耐割れ性が改善されたポリスチレン系樹脂発泡成形体の提供が切望されている。
【０００３】
従来、発泡成形体又はポリスチレン系樹脂発泡粒子の特性改善に関して、例えば特許文献１〜２に開示された技術が提案されている。
特許文献１には、発泡ポリスチレン系樹脂粒子の表面全面にガラス転移点が−２０℃〜５０℃である軟質樹脂の皮膜を有しているポリスチレン系樹脂発泡粒子が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、未発泡状態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の表面に、ガラス転移点が−２０℃〜５０℃である軟質樹脂層が設けられ、該軟質樹脂層の表面に、前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して０．０５〜５質量部の合着防止剤が付着していることを特徴とする表面改質発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６４１２１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６５３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した従来技術によって得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、粒子表面に非常に微細な軟質樹脂粒子が付着した状態になっており、該発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造時や発泡成形体の製造時に該発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を送粒する際に、配管内壁に該粒子が付着・堆積し、配管が閉塞する問題がある。
また、軟質樹脂のエマルジョンを発泡性ポリスチレン系樹脂粒子表面に塗布した後、乾燥させる工程が必要であるため、生産工程が複雑になり、製造コストが上昇してしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、発泡成形体を製造した際に優れた緩衝性能が得られ、配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難く、かつ簡単に製造することが可能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を達成するため、本発明は、表面に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末が付着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。
【０００９】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記軟質樹脂の粉末の付着量が前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して０．１〜１０質量部の範囲内であることが好ましい。
【００１０】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記軟質樹脂が、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂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】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記エチレン−酢酸ビニル系樹脂の酢酸ビニル量が５〜４０質量％の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
また本発明は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末と、多価アルコールとを添加し、これらを混合することによって、粒子表面に前記軟質樹脂の粉末が付着してなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得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。
【００１３】
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、前記軟質樹脂の粉末の付着量が前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して０．１〜１０質量部の範囲内であることが好ましい。
【００１４】
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、前記軟質樹脂が、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂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。
【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、前記エチレン−酢酸ビニル系樹脂の酢酸ビニル量が５〜４０質量％の範囲内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、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、さらに金属石鹸を添加することが好ましい。
【００１７】
また本発明は、前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱し発泡させ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。
【００１８】
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のキャビティに充填し、加熱して型内発泡成形して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】
【００１９】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、表面に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末が付着している構成としたものなので、発泡成形体を製造した際に優れた緩衝性能を有する発泡成形体が得られる。
また本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難くなり、配管の閉塞やその対応等による製造トラブルの発生を防止できる。
【００２０】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法によれば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末と、多価アルコールとを添加し、これらを混合することによって、粒子表面に前記軟質樹脂の粉末が付着してなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ることによって、発泡成形体を製造した際に優れた緩衝性能を有する発泡成形体が得られ、また配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を効率よく製造することができる。
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によれば、従来の軟質樹脂ラテックスを樹脂粒子表面に付着、乾燥させる方法に比べ簡単に製造することができ、製造コストを安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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用いられるミキサーの一例を示す構成図である。
【図２】実施例において行った塗布剤剥離量の測定方法を説明するための概略側面図である。
【図３】実施例において行った割れ量の測定方法を説明するための概略斜視図である。
【図４】実施例１で作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の拡大画像である。
【図５】実施例５で作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の拡大画像である。
【図６】比較例１で作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の拡大画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、表面に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末が付着したことを特徴としている。
【００２３】
本発明に用いる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂に発泡剤を含有させて作られる粒子である。その材料のポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体の単独重合体はもちろん共重合体も含まれる。スチレン系単量体には、スチレンのほかメチルスチレン、エチルスチレンなども含まれる。また、共重合体はスチレン単量体が５０モル％以上含まれている共重合体を含んでいる。共重合体の相手方単量体としては、メタクリル酸メチルなどのメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸などが挙げられる。またポリスチレン系樹脂には、ブタジエンゴム、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−ブタジエンのブロック共重合体、グラフト共重合体などを適宜混合することができる。
【００２４】
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に用いられる発泡剤としては、例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類等が使用可能であり、これらの中でも、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン単独もしくはこれらの混合物が特に好適である。発泡剤の添加量は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の目標発泡倍率により増減できるが、一般的にはポリスチレン系樹脂１００質量部に対して２〜１５質量部の範囲が好ましい。
【００２５】
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、ポリスチレン系樹脂及び発泡剤以外の添加成分として、気泡核剤、帯電防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、可塑剤等の当該分野で周知の各種添加剤を必要に応じて１種又は２種以上添加することができる。
【００２６】
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の形状や寸法は特に限定されないが、真球状、円柱状、略球状などの形状が一般的であり、真球状又は略球状の場合の粒径は通常０．３〜２．０ｍｍ程度とすることが好ましく、円柱状の場合は粒子径０．５〜１．５ｍｍ、粒子長２．０〜８．０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２７】
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の表面に付着している軟質樹脂の粉末は、融点が５０〜１３５℃の範囲であり、好ましくは５０〜１２０℃の範囲、より好ましくは６０〜１１０℃の範囲、さらに好ましくは６５〜１０５℃の範囲の軟質樹脂からなる。この軟質樹脂の融点が５０℃未満であると、常温放置時に粒子がべとつき、合着防止剤粒子同士の合着が起こり易くなる。一方、軟質樹脂の融点が１３５℃を超えると、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させて発泡成形体を製造する際に、成形時の加熱で軟質樹脂が十分に軟化溶融せず、発泡粒子同士の接着が弱くなるおそれがある。
【００２８】
ここで、融点は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２２：１９８７「プラスチックの転移熱測定方法」記載の方法により測定した。即ち、示差走査熱量計装置 ＤＳＣ６２２０型（ＳＩＩナノテクノロジー社製）を用い、測定容器に試料を４ｍｇ充填して、窒素ガス流量３０ｍｌ／ｍｉｎのもと、−４０℃から２２０℃の間で１０℃／ｍｉｎの昇温、冷却速度により昇温、冷却、昇温を繰り返し、２回目の昇温時のＤＳＣ曲線の融解ピーク温度を融点とした。
【００２９】
この軟質樹脂は、融点が前述した数値範囲のものであればよいが、発泡成形体を製造した際に、得られた発泡成形体の耐割れ性を改善し得る樹脂材料が好ましい。発泡成形体の耐割れ性を改善し得る軟質樹脂としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、エチレン−塩化ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル−特殊エステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル−アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ゴム系樹脂等の各種共重合樹脂が挙げられる。その中でもエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂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特に好ましい。
【００３０】
前記エチレン−酢酸ビニル系樹脂の融点は、酢酸ビニルの含有量、あるいは可塑剤の添加量に左右され、好ましい酢酸ビニル含有量としては５〜４０質量％の範囲内であることが好ましく、１０〜２５質量％の範囲内であることがより好ましい。酢酸ビニル含有量が５〜４０質量％の範囲内であるエチレン−酢酸ビニル系樹脂を用いることで、緩衝性能や耐割れ性に優れた発泡成形体が得られ、かつ配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が得られる。
【００３１】
前記軟質樹脂の粉末は、平均粒径２０〜６００μｍの範囲であり、８０〜４７０μｍの範囲内であることがより好ましい。該粉末の平均粒径が２０μｍ未満であると、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し易くなる。該粉末の平均粒径が６００μｍを超えると、その発泡性ポリスチレン系樹脂粒子から得られる発泡成形体の緩衝性能や耐割れ性が低下するおそれがある。
【００３２】
軟質樹脂の粉末の量は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の範囲が好ましく、０．５〜５質量部の範囲がさらに好ましい。該粉末の量が０．１質量部未満では、耐割れ性の向上は期待できず、低圧融着性も不十分となるおそれがある。十分な耐割れ性を発現するには、０．５質量部以上被覆することが好ましい。一方、１０質量部を超える量で軟質樹脂の粉末を付着させても、それ以上の耐割れ性向上は期待できず、また樹脂粒子表面に均一に付着させることが困難となる。
【００３３】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、表面に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末が付着している構成としたものなので、発泡成形体を製造した際に優れた緩衝性能を有する発泡成形体が得られる。
また本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難くなり、配管の閉塞やその対応等による製造トラブルの発生を防止できる。
【００３４】
次に、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法の実施形態を説明する。
本製造方法では、まず発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を用意する。
本製造方法で用いる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂に発泡剤を含有させて作られたものであればよく、その製造方法は特に限定されず、例えば、次の（１）〜（３）の製造方法で得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を使用できる。
（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、ポリスチレン系樹脂粒子を得、該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得る、いわゆる懸濁重合法、
（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を行い、ポリスチレン系樹脂粒子を得、該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得る、いわゆるシード重合法、
（３）押出機にポリスチレン系樹脂を投入して加熱溶融し、発泡剤を圧入して混練し、押出機吐出側に取り付けた多数の小孔を有するダイの該小孔から発泡剤混合樹脂を押し出し、その直後に水中で切断し、急冷することで発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、いわゆる溶融押出法（水中カット法などとも称される）。
【００３５】
前記（１）懸濁重合法及び（２）シード重合法で用いるスチレン系単量体としては、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。
【００３６】
また（２）シード重合法で建築用断熱材製造用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。
（２）シード重合法において押出機を用いて種粒子を作製する場合、或いは（３）溶融押出法において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を用いることができる。また、使用することができるリサイクル原料は、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もの以外にも、家電製品（例えば、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコンなど）や事務用機器（例えば、複写機、ファクシミリ、プリンターなど）から分別回収された非発泡のポリスチレン系樹脂成形体を粉砕し、溶融混練してリペレットしたものを用いることができる。
【００３７】
次に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の表面に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である前述した軟質樹脂の粉末と、多価アルコールとを添加し、これらを混合することによって、粒子表面に前記軟質樹脂の粉末が付着してなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る。
【００３８】
軟質樹脂の粉末は、前述した通り、酢酸ビニル含有量が５〜４０質量％の範囲内であるエチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などが好ましく、その量は発泡性スチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の範囲が好ましい。
【００３９】
前記多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、それ以上のポリエチレングリコール類、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、それ以上のポリプロピレングリコール類、グリセリン、ジグリセリン、それ以上のポリグリセリン類等が挙げられ、中でも安価なポリエチレングリコールが特に好ましい。
多価アルコールは必須成分であるが、他の液体の薬剤を併用しても良い。例えば、常温で液状の脂肪酸エステル、液状ポリオルガノシロキサン、液体炭化水素からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
常温で液状の脂肪酸エステルとしては、例えば不飽和脂肪酸のトリグリセライドを挙げることができ、液状ポリオルガノシロキサンとしては、例えばポリジメチルシロキサンを挙げることができ、液体炭化水素としては、例えば流動パラフィンを挙げることができる。
多価アルコールの添加量は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、０．０１〜０．２質量部の範囲が好ましく、０．０３〜０．１質量部の範囲がより好ましい。
【００４０】
発泡性スチレン系樹脂粒子、軟質樹脂の粉末及び多価アルコールを混合し、粒子表面に軟質樹脂の粉末が付着してなる本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法は、特に限定されないが、例えば、図１に示す簡単な撹拌装置を用いて実施可能である。
【００４１】
図１に示す撹拌装置は、上部側に原料の投入口１１及び下部側に完成品の排出口１２が設けられた撹拌槽１０と、該撹拌槽１０内に回転可能に挿通されたシャフト１３と、該シャフト１３に固定された複数枚の撹拌羽１４…と、前記シャフト１３を回転駆動させるモータ１５とを備えて構成されている。
【００４２】
この撹拌装置を用いて本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子を製造するには、投入口１１から所定量の発泡性スチレン系樹脂粒子及び軟質樹脂の粉末を撹拌槽１１内に投入し、モータ１５を駆動させ、撹拌羽１４により投入原料を撹拌しつつ、所定量の多価アルコールを加え、さらに所定時間撹拌し、その後撹拌を停止して排出口１２から発泡性スチレン系樹脂粒子を取り出すことで簡単に実施し得る。
【００４３】
この発泡性スチレン系樹脂粒子の製造において、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、さらに金属石鹸を添加することが好ましい。
この金属石鹸としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸モノグリセライド、ステアリン酸トリグリセライドなどが挙げられ、これらの中でもステアリン酸亜鉛が好ましい。
この金属石鹸の添加量は、発泡性スチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、０．０１〜０．５質量部の範囲が好ましく、０．０３〜０．３質量部の範囲がより好ましい。
【００４４】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法によれば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、平均粒径２０〜６００μｍであり融点が５０〜１３５℃である軟質樹脂の粉末と、多価アルコールとを添加し、これらを混合することによって、粒子表面に前記軟質樹脂の粉末が付着してなる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ることによって、発泡成形体を製造した際に優れた緩衝性能を有する発泡成形体が得られ、また配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難い発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を効率よく製造することができる。
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によれば、従来の軟質樹脂ラテックスを樹脂粒子表面に付着、乾燥させる方法に比べ簡単に製造することができ、製造コストを安価にすることができる。
【００４５】
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡樹脂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０．０１０〜０．１０ｇ／ｃｍ３の範囲内とし、０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ３の範囲内とするのが好ましい。
【００４６】
なお、本発明において予備発泡粒子の嵩密度とは、ＪＩＳ  Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定されたものをいう。
＜予備発泡粒子の嵩密度＞
先ず、予備発泡粒子を測定試料としてＷｇ採取し、この測定試料をメスシリンダー内に自然落下させ、メスシリンダー内に落下させた測定試料の体積Ｖｃｍ３をＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠した見掛け密度測定器を用いて測定し、下記式に基づいて予備発泡粒子の嵩密度を測定する。
嵩密度（ｇ／ｃｍ３）＝測定試料の質量（Ｗ）／測定試料の体積（Ｖ）
【００４７】
＜予備発泡粒子の嵩発泡倍数＞
また、予備発泡粒子の嵩発泡倍数は、次式により算出される数値である。
嵩発泡倍数＝１／嵩密度（ｇ／ｃｍ３）
【００４８】
前記予備発泡粒子は、発泡樹脂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０．０１０〜０．１０ｇ／ｃｍ３の範囲内とし、０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ３の範囲内とするのが好ましい。
【００４９】
なお、本発明において発泡成形体の密度とは、ＪＩＳ  Ｋ７１２２：１９９９「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」記載の方法で測定した発泡成形体密度のことである。
＜発泡成形体の密度＞
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。
【００５０】
＜発泡成形体の発泡倍数＞
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＝１／密度（ｇ／ｃｍ３）
【実施例】
【００５１】
［実施例１］
（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の作製）
図１に示すように、モータ１５により回転駆動する複数の撹拌羽１４付きのシャフト１３が挿入され、投入口１１と排出口１２が設けられた撹拌糟１０（容量１８．８Ｌ）を有するレーディゲミキサー（松坂技研社製、Ｍ−２０）の投入口１１から発泡性スチレン系樹脂粒子本体（積水化成品工業社製、商品名ＨＤＬ５、平均粒径０．６〜１．１ｍｍ）２０００ｇを投入し、回転数１６０ｒｐｍにて０．５分間撹拌した後、平均粒径２５０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（以下、ＥＶＡと記す）粉末（東京インキ社製、商品名２０３０Ｈ、融点９６℃）２０ｇを投入して２分間撹拌した。次いで、液状の塗布剤である、ＰＥＧ３００を発泡性スチレン系樹脂粒子本体質量に対して１ｇ投入し、２分間撹拌を継続した。次いで、粉体の塗布剤として、ステアリン酸亜鉛（日本油脂社製、商品名ジンクステアレート）を３ｇ、脂肪酸トリグリセライド（理研ビタミン社製、商品名リケマールＶＴ−５０）を発泡性スチレン系樹脂粒子本体質量に対して４ｇ、脂肪酸モノグリセライド（理研ビタミン社製、商品名リケマールＳ−１００Ｐ）を１．０ｇ投入して３分間撹拌を継続した。この撹拌時間終了時点で、排出口１２から、固液の塗布剤が表面に塗布された発泡性スチレン系樹脂粒子（測定サンプル）を取り出した。得られた測定サンプルを図２に示す試験装置にかけて塗布剤剥離量を測定した。その結果を表１に示す。
【００５２】
＜塗布剤剥離量の測定方法＞
実施例（及び比較例）において作製した発泡性スチレン系樹脂粒子（測定サンプル）は、図２に示す試験装置によって塗布剤剥離量を測定した。図２の試験装置は、透明なポリ塩化ビニル製の漏斗２１と、該漏斗２１の管の下方に若干離間し且つ傾斜して設けられたアクリル板２２と、該アクリル板２２を保持する固定台２３とからなっている。この試験装置各部の寸法ａ〜ｄは、漏斗直径ａ＝２５０ｍｍ、漏斗状部高さｂ＝１２０ｍｍ、漏斗管長さｃ＝１０４０ｍｍ、管とアクリル板２２との間隔ｄ＝３０ｍｍとした。また漏斗管の直径は２０ｍｍ、アクリル板２２の寸法は縦１３０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み２ｍｍであり、またアクリル板２２の傾斜は３０°とした。
アクリル板２２の質量を測定した後、固定台２３にアクリル板２２を固定する。漏斗２１の上部開口から測定サンプル２０００ｇを投入し、落下させる。これを５回繰り返した後、アクリル板２２を取り外して質量を測定する。テスト前とテスト後のアクリル板の質量差を塗布剤剥離量（単位：ｍｇ）とした。
【００５３】
（発泡成形体の製造）
前記の通り製造した、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を１５℃の保冷庫中に入れ、７２時間に亘って放置した。その後、円筒型バッチ式予備発泡機に供給して、吹き込み圧０．０５ＭＰａの水蒸気により加熱し、予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、嵩密度０．０２０ｇ／ｃｍ３（嵩発泡倍数５０倍）であった。
続いて、得られた予備発泡粒子を室温雰囲気下、２４時間に亘って放置した後、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状のキャビティを有する成形型内に予備発泡粒子を充填し、その後、成形型のキャビティ内を水蒸気でゲージ圧０．０８ＭＰａの圧力で２０秒間に亘って加熱し、その後、成形型のキャビティ内の圧力が０．０１ＭＰａになるまで冷却し、その後成形型を開き、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状の発泡成形体を取り出した。
得られた発泡成形体は、密度０．０２０ｇ／ｃｍ３（発泡倍数５０倍）であった。この発泡成形体について、下記の割れ量の測定を行った。また塗布剤剥離量及び割れ量の測定結果を基に、下記の通り判定を行った。その結果を表１に記す。
【００５４】
＜割れ量の測定＞
前記のようにして得た発泡成形体から、図３に示す通り、長さ（ｉ）３００ｍｍ×幅（ｇ）１００ｍｍ×高さ（ｅ）５０ｍｍの長方形状の発泡成形体サンプル３０を３個切り出した。
次に、長さ１５０ｍｍ×幅１００ｍｍ×高さ５０ｍｍの治具を落下試験の架台に取り付けた（落下治具の合計質量：５．５ｋｇ）。この治具を高さ６５ｃｍから上記サンプル３０上に自然落下させ、４箇所に発生する亀裂３１の高さ（ｆ）を元の高さ（ｅ）＝５０ｍｍに対する割合で計算し、割れ量（％）とした。
【００５５】
＜判定＞
以下の判定基準によって測定サンプルを評価した。
良好（○）：前記＜塗布剤剥離量の測定方法＞によって測定された塗布剤剥離量が３０ｍｇ未満であり、かつ前記＜割れ量の測定＞で測定された割れ量が２０％未満である場合。
不良（×）：前記塗布剤剥離量と割れ量との一方又は両方が前記範囲を超えた場合。
【００５６】
［実施例２］
ＥＶＡ粉末量を４０ｇとしたこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００５７】
［実施例３］
ＥＶＡ粉末、粉体の塗布剤、液体の塗布剤を同時に投入したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００５８】
［実施例４］
ＥＶＡ粉末の代わりに、ポリウレタン系樹脂粉末（東京インキ社製、商品名Ｕ−１２２Ｚ、平均粒径１５０μｍ、融点６６℃）を用いたこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００５９】
［実施例５］
平均粒径２８０μｍのＥＶＡ粉末（東京インキ社製、商品名７０５０Ｃ、融点７２℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６０】
［実施例６］
平均粒径４０μｍのＥＶＡ粉末（セイシン企業社製、商品名ＳＫ−ＥＶＡ−４０、融点９８℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６１】
［実施例７］
平均粒径１９０μｍのＥＶＡ粉末（東京インキ社製、商品名２０３０ＭＸ−Ｓ、融点９６℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６２】
［実施例８］
平均粒径４７０μｍのＥＶＡ粉末（東京インキ社製、商品名２０３０Ｍ、融点９６℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６３】
［実施例９］
平均粒径２５μｍの低密度ポリエチレン系樹脂粉末（セイシン企業社製、商品名ＳＫ−ＰＥ−２０Ｌ、融点１０６℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６４】
［実施例１０］
平均粒径４０μｍのポリウレタン系樹脂粉末（日本ポリウレタン工業社製、商品名Ｕ−１０２Ａ、融点９５℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６５】
［実施例１１］
平均粒径１００μｍのポリウレタン系樹脂粉末（日本ポリウレタン工業社製、商品名Ｕ−２０４Ｂ、融点１１７℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６６】
［実施例１２］
平均粒径２００μｍのポリウレタン系樹脂粉末（東京インキ社製、商品名Ｕ−２４０Ｚ、融点１２５℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６７】
［実施例１３］
平均粒径１１５μｍの高密度ポリエチレン系樹脂粉末（旭化成ケミカルズ社製、商品名ＬＨ３１１、融点１３２℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００６８】
［比較例１］
ＥＶＡ粉末の代わりに、平均粒径０．７μｍＥＶＡエマルジョン（スミカフレックス  ５１０ＨＱ、融点９０℃）を樹脂粒子表面に塗布し、その後乾燥させてＥＶＡ被覆発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を作製したこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
得られたＥＶＡ被覆発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、樹脂粒子の表面に平均粒径が０．７μｍのＥＶＡ微粒子が付着している状態であった。
【００６９】
［比較例２］
平均粒径６４０μｍのＥＶＡ粉末（東京インキ社製、商品名５０１５Ｍ、融点８０℃）を使用したこと以外は、実施例１と同様に発泡性ポリスチレン系樹脂粒子及び発泡成形体を製造し、塗布剤剥離量の測定及び割れ量の測定を行った。その結果を表１に記す。
【００７０】
【表１】
2013082866.tif 000003
【００７１】
＜顕微鏡観察＞
実施例１，実施例５，比較例１で作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を光学顕微鏡（キーエンス社製、ＶＨＸ−１０００）で観察し、ＥＶＡ粒子の付着状態を比較した。
図４に実施例１で作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の拡大画像（１００倍）を示す。
図５に実施例５で作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の拡大画像（１００倍）を示す。
図６に比較例１で作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の拡大画像（１００倍）を示す。
【００７２】
表１の結果から、本発明に係る実施例１〜１３で得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、従来品である比較例１の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子と比べ、塗布剤剥離量が少なくなり、配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し難いものであった。
また、本発明に係る実施例１〜１３で得られた発泡成形体は、割れ量が少なくなり、優れた緩衝性能を有するものであった。
【００７３】
一方、ＥＶＡエマルジョンを塗布・乾燥させて得られた比較例１のＥＶＡ被覆発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、樹脂粒子の表面に平均粒径が０．７μｍのＥＶＡ微粒子が付着した状態となっており、塗布剤剥離量が多くなって、配管内を送粒する際に配管内壁に付着・堆積し易いものであった。
また、本発明での平均粒径を超える大きさのＥＶＡ粒子を使用した比較例２は、得られる発泡成形体の割れ量が大きくなって、緩衝性能が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、耐割れ特性に優れた発泡成形体を得ることができる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、該発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を発泡させて得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及び該ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体に関する。
【符号の説明】
【００７５】
１０…撹拌槽、１１…投入口、１２…排出口、１３…シャフト、１４…撹拌羽、１５…モータ、２１…漏斗、２２…アクリル板、２３…固定台、３０…発泡成形体サンプル、３１…割れ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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