(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に常温で固体の粉体塗布剤と常温で液状の液体塗布剤とを塗布してなる発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法であって、
前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に前記粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を塗布する工程を含むことを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法。
【請求項２】
前記粉体塗布剤が、高級脂肪酸の金属塩または固体の脂肪酸エステルを含む請求項１に記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法。
【請求項３】
前記液体塗布剤が、液状脂肪酸エステル、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種である請求項１または２に記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法。
【請求項４】
前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に前記粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を塗布する工程を、前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体を撹拌装置に投入して撹拌しつつ、粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を該撹拌装置に投入し撹拌して行う請求項１〜３のいずれかに記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法。
【請求項５】
発泡性熱可塑性樹脂粒子が発泡性スチレン系樹脂粒子である請求項１〜４のいずれかに記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡樹脂成形体の製造に用いる熱可塑性樹脂粒子に関し、特にブロッキング防止のための塗布剤が剥離し難く、粒子輸送配管等のペースト状スケール付着物が発生せず、しかも少量の添加剤で予備発泡時のブロッキング発生を抑制できる発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発泡性熱可塑性樹脂粒子から発泡成形品を製造するには、まず発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡機に投入し、水蒸気等の加熱媒体を用いて加熱して所定の嵩倍率の予備発泡粒子とし、これを成形型のキャビティ内に入れ、水蒸気等の加熱媒体で加熱して粒子同士を加熱融着させて型通りの発泡成形品とする方法が一般的である。かかる方法に供される発泡性熱可塑性樹脂粒子に要求される性質として、予備発泡機中では予備発泡粒子がブロッキングを起こさないこと、また成形時には予備発泡粒子が相互に十分に融着し、外観美麗で機械強度の優れた成形品が得られることが挙げられる。
【０００３】
従来、予備発泡粒子作製時のブロッキングを防止するための技術が提案されており、例えば、特開平６−１１６４３５号公報には、発泡性スチレン系樹脂粒子の表面に、該樹脂粒子１００質量部に対して、高級脂肪酸の金属塩０．１〜０．５質量部、常温で液状の脂肪酸エステル０．０１〜０．５質量部及び常温で固状の脂肪酸エステル０．０１〜０．２質量部を塗布してなる発泡性スチレン系重合体が開示されている。
また同公報には、粒子表面に高級脂肪酸の金属塩、常温で液状の脂肪酸エステル及び常温で固状の脂肪酸エステルを塗布する方法として、発泡性スチレン系樹脂粒子表面に、常温で液状の脂肪酸エステルを塗布し、次いで常温で固状の脂肪酸エステル及び高級脂肪酸の金属塩を塗布する順序とすることが記載されており、その理由については、まず液状の脂肪酸エステルを粒子表面に塗布し、次いで固状の材料を塗布することで、粒子の湿りを防止し、剥離防止効果を十分に発揮する上で好ましいことが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、粒子表面に塗布された液体及び粉体の塗布剤が粒子表面から剥離しやすく、粒子から剥離した粉体と液体の混合物が粒子輸送配管等にペースト状付着物として溜まったり、予備発泡機のフィルター目詰まり、成形機金型でのフィルターの作動不良、スリット目詰まり等の発生頻度が高くなり、発泡成形体の生産に支障を来すおそれがあった。
また、粒子表面に塗布された液体及び粉体の塗布剤が粒子表面から剥離しやすいために、塗布剤の塗布量を増加せねばならず、製造コストの増加を招くとともに、成形品の機械強度を悪化させる可能性もあった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術による欠点を解消し、粉体の塗布剤と液体の塗布剤を粒子本体表面に塗布する工程において塗布剤剥離量が少ない発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に常温で固体の粉体塗布剤と常温で液状の液体塗布剤を塗布してなる発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法であって、前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に、前記粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を塗布する工程を含むことを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法を提供する。
【０００７】
本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法において、前記粉体塗布剤は、高級脂肪酸の金属塩または固体の脂肪酸エステルとを含むことが好ましい。
また前記液体塗布剤は、液状脂肪酸エステル、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。
さらに前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に、前記粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を塗布する工程は、前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体を撹拌装置に投入して撹拌しつつ、粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を該撹拌装置に投入して撹拌して行うことが好ましい。
さらに発泡性熱可塑性樹脂粒子が発泡性スチレン系樹脂粒子であることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法は、発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に常温で固体の粉体塗布剤と常温で液状の液体塗布剤を塗布して発泡性熱可塑性樹脂粒子を製造することに用いられ、前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に、前記粉体の塗布剤を塗布した後、液体の塗布剤を塗布する工程を含むことを特徴としている。
【０００９】
前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体は、スチレン系樹脂粒子、メタクリル酸エステル系樹脂粒子、ポリフェニレンエーテル系樹脂粒子、ポリカーボネート系樹脂粒子、ポリエチレン系樹脂粒子、ポリプロピレン系樹脂粒子、ポリエステル系樹脂粒子等の熱可塑性樹脂粒子に発泡剤が含浸されてなるものである。この内、スチレン系樹脂粒子に発泡剤が含浸されてなるものは、比較的低圧力の水蒸気（加熱媒体）でも発泡成形品が得られることから成形性に優れている。またその発泡成形品は適度な強度を備えているので、特に好ましいものである。このスチレン系樹脂粒子は、スチレン系単量体を原料として、懸濁重合法やシード重合法などの重合法を用い、好ましくはビーズ状（球状）に形成されたものである。あるいは塊状重合法を用いてもよく、ペレット状（円柱状）であってもよい。前記スチレン系単量体としては、スチレン単量体、またはスチレンを主成分とする単量体混合物、すなわち、スチレン単独かまたはスチレンを主成分とし、これと少量のその他の単量体を混合した単量体混合物である。スチレン以外の「その他の単量体」としては、例えば、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン系単量体、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート等のメタクリレート単量体、エチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等のアクリレート系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体、ジビニルベンゼン、ポリエチレングリコールジメタクリレート等の多官能性単量体等が挙げられる。また、適量のゴム状物質を添加して強化樹脂としてもよい。
【００１０】
前記熱可塑性樹脂粒子に含浸させる発泡剤は、沸点が熱可塑性樹脂粒子の軟化点以下である易揮発性を有する、例えばプロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＣＦＣ−１４２ｂ、ＨＣＦＣ−１２４、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２ａ等が挙げられ、これらの発泡剤は、単独もしくは２種以上を併用して用いることができる。易揮発性発泡剤の使用量は、得られる重合体粒子に対して、１〜１０質量％、好ましくは２〜７質量％である。また特にスチレン系樹脂粒子の場合、上記発泡剤は、懸濁重合法やシード重合法において、通常重合後期あるいは重合後に圧入して添加し、樹脂粒子に含浸させる。
【００１１】
本発明において用いる塗布剤のうち、常温で固体の粉体塗布剤としては、高級脂肪酸の金属塩または常温で固体の脂肪酸エステルを含むことが好ましい。また、高級脂肪酸の金属塩と常温で固体の脂肪酸エステルの両方を含んでもよい。
高級脂肪酸の金属塩としては、パルミチン酸、ステアリン酸などの炭素数１４以上の飽和脂肪酸と、カルシウム、亜鉛、マグネシウムなどの金属イオンとからなる化合物が用いられ、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどが挙げられる。
常温で固体の脂肪酸エステルとしては、パルミチン酸やステアリン酸などの炭素数１４以上の飽和脂肪酸のトリグリセライド、ジグリセライド、モノグリセライド、高級アルコールとのエステル、脂肪酸アミドなどが挙げられる。
【００１２】
上記高級脂肪酸の金属塩は、熱可塑性樹脂粒子に対して０．０３〜０．４０質量％、好ましくは０．１０〜０．２０質量％の範囲で添加される。
また脂肪酸エステルは、熱可塑性樹脂粒子に対して０．０１〜０．４０質量％、好ましくは０．１０〜０．３０質量％の範囲で添加される。
これらの添加量が上記範囲より少ないと、予備発泡粒子作製時のブロッキングを防止する効果が十分に得られなくなり、これらの添加量が上記範囲を超えると、粒子表面からこれらの粉体添加剤が剥離し易くなるとともに、製造コストが増加することになる。
【００１３】
また前記液体塗布剤は、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。
この液体塗布剤は、熱可塑性樹脂粒子に対して０．０１〜０．１０質量％、好ましくは０．０３〜０．０８質量％の範囲で添加される。この添加量が上記範囲より低いと、粉体塗布液を粒子表面に接着させる機能が弱くなる可能性がある。一方、添加量が上記範囲を越えると、添加剤が剥離し易くなるとともに、製造コストが増加することになる。
【００１４】
前記発泡性熱可塑性樹脂粒子本体の表面に粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を塗布する工程は、発泡性熱可塑性樹脂粒子本体を適当な撹拌装置（ミキサー）に投入して撹拌しつつ、粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を該撹拌装置に投入して撹拌して行うことが好ましい。
液体塗布剤を投入するタイミングは、粉体塗布剤を投入してから、全撹拌時間の１０％から８０％の範囲とするのが好ましい。液体塗布剤を投入するタイミングがあまり早いか、遅いと、塗布剤の剥離量が増加してしまうために好ましくない。
【００１５】
粉体塗布剤と液体塗布剤とを塗布して得られた発泡性熱可塑性樹脂粒子は、発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡機に投入し、水蒸気等の加熱媒体を用いて加熱して所定の嵩倍率の予備発泡粒子とし、これを成形型のキャビティ内に入れ、水蒸気等の加熱媒体で加熱して粒子同士を加熱融着させて型通りの発泡成形品とする。
【００１６】
【実施例】
（塗布剤剥離量の測定方法）
後述する実施例１〜７及び比較例１〜４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１に示す試験装置によって塗布剤剥離量を測定した。図１の試験装置は、透明なポリ塩化ビニル製の漏斗１と、該漏斗１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２と、該アクリル板２を保持する固定台３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２との間隔ｄ＝３０ｍｍとした。また漏斗管の直径は２０ｍｍ、アクリル板２の寸法は縦１３０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み２ｍｍであり、またアクリル板２の傾斜は３０°とした。
【００１７】
アクリル板２の重量を測定した後、固定台３にアクリル板２を固定する。漏斗１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２を取り外して重量を測定する。テスト前とテスト後のアクリル板の重量差を塗布剤剥離量とした。
【００１８】
［実施例１］
図２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（積水化成品工業株式会社製、商品名ＨＤＬ、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、粉体の塗布剤として、ステアリン酸亜鉛（日本油脂株式会社製、商品名ジンクステアレート）を発泡性スチレン系樹脂粒子本体質量に対して０．１５質量％、脂肪酸トリグリセライド（理研ビタミン株式会社製、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０．１７質量％、脂肪酸モノグリセライド（理研ビタミン株式会社製、商品名リケマールＳ−１００Ｐ）を発泡性スチレン系樹脂粒子本体質量に対して０．０８質量％を投入して１．０分間撹拌した。次いで液状の塗布剤であるポリジメチルシロキサン（東レダウコーニングシリコーン株式会社製、商品名ＳＨＨ２００−１００ＣＳ）を発泡性スチレン系樹脂粒子本体質量に対して０．０５質量％を投入し、４．０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上述した通り図１に示す試験装置にかけて塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００１９】
［実施例２］
粉体塗布剤投入後の撹拌時間を１．５分とし、液体塗布剤投入後の撹拌時間を３．５分とした以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２０】
［実施例３］
粉体塗布剤投入後の撹拌時間を２．０分とし、液体塗布剤投入後の撹拌時間を３．０分とした以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２１】
［実施例４］
粉体塗布剤投入後の撹拌時間を２．５分とし、液体塗布剤投入後の撹拌時間を２．５分とした以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２２】
［実施例５］
粉体塗布剤投入後の撹拌時間を３．０分とし、液体塗布剤投入後の撹拌時間を２．０分とした以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２３】
［実施例６］
粉体塗布剤投入後の撹拌時間を４．０分とし、液体塗布剤投入後の撹拌時間を１．０分とした以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２４】
［実施例７］
粉体塗布剤投入後の撹拌時間を４．５分とし、液体塗布剤投入後の撹拌時間を０．５分とした以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２５】
［比較例１］
粉体塗布剤と液体塗布剤を同時に投入して５．０分間撹拌した以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２６】
［比較例２］
粉体塗布剤のみ投入し、投入後の撹拌時間を５．０分間とした以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２７】
［比較例３］
粉体塗布剤と液体塗布量の投入順序を代え、先ず液体塗布剤を投入して２．５分間撹拌し、次いで粉体塗布剤を投入して２．５分間撹拌した以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２８】
［比較例４］
粉体塗布剤と液体塗布量の投入順序を代え、先ず液体塗布剤を投入して４．５分間撹拌し、次いで粉体塗布剤を投入して０．５分間撹拌した以外は、実施例１と同様にして測定サンプルを調製し、塗布剤剥離量を測定し、結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】
0003970654.tif 000002
【００３０】
図３は、表１中に記したサンプル別の剥離量（ｍｇ）を示すグラフである。
この図３のグラフ及び表１のデータから、本発明に従って発泡性スチレン系樹脂粒子本体の表面に、前記粉体塗布剤を塗布した後、液体塗布剤を塗布することによって、これら塗布剤を同時に、あるいは先に液体塗布剤を、後に粉体塗布剤を塗布する場合と比べ、発泡性スチレン系樹脂粒子本体の表面からこれらの塗布剤が剥離する量を減少することができた。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、粉体の塗布剤と液体の塗布剤を粒子本体表面に塗布する工程において塗布剤剥離量が少ない発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る実施例において、塗布剤剥離量を測定するための試験装置を示す概略構成図である。
【図２】  同じく実施例で発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面処理に用いた撹拌装置を説明するための概略構成図である。
【図３】  実施例の各サンプルの塗布剤剥離量を示すグラフである。
【図１】
0003970654.tif 000003
【図２】
0003970654.tif 000004
【図３】
0003970654.tif 000005