(57)【要約】【課題】  製造直後から安定したセルを形成することで良好な成形性、表面性を有する発泡成形体が得られる発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法に関する。【解決手段】  水性媒体中にスチレン系樹脂粒子を分散させ、発泡剤を含浸させる発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法であって、スチレン系樹脂粒子を分散させた水性媒体中にアミド化合物を添加することで発泡剤と共にアミド化合物をスチレン系樹脂粒子に含浸させることで、製造直後から均一微細なセル構造が得られ、発泡性、成形性に優れた発泡スチレン系成形体を得ることが可能になる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性媒体中にスチレン系樹脂粒子を分散させ、発泡剤を含浸させる発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法であって、スチレン系樹脂粒子を分散させた水性媒体中にアミド化合物を共存させることで、発泡剤と共にアミド化合物をスチレン系樹脂粒子に含浸させることを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【請求項２】
前記ポリスチレン系樹脂粒子が、発泡体を含むスチレン系樹脂を溶融、混練後に造粒することにより得られる樹脂粒子であることを特徴とする請求項１記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【請求項３】
前記ポリスチレン系樹脂粒子が、５０重量％以上の回収された再利用スチレン系樹脂を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【請求項４】
前記アミド化合物が、下記一般式（I）及び（II）で示される脂肪酸ビスアミド、脂肪酸モノアミドの内の１種である請求項１から３いずれかに記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
式（I）
Ｒ１−Ｃ−Ｎ−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ−Ｃ−Ｒ２
‖  ｜              ｜  ‖
Ｏ  Ｈ              Ｈ  Ｏ
（但し、Ｒ１、Ｒ２はアルキル基、ｎは１〜６の整数）
式（II）
Ｒ３−Ｃ−Ｎ―Ｒ４
‖  ｜
Ｏ  Ｈ
（但し、Ｒ３はアルキル基、Ｒ４は水素またはアルキル基）
【請求項５】
前記アミド化合物の添加量がスチレン系樹脂１００重量部に対して０．０１重量部以上０．３０重量部以下である請求項１から４いずれかに記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法に関するものである。詳しくは、製造直後から均一微細な気泡（セル）構造が得られ、発泡性、成形性に優れた発泡スチレン系成形体を得ることが可能な発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡性スチレン系樹脂粒子からなるスチレン系発泡体は、形状が整った多数のセルが集合した構造体であることから緩衝性、断熱性に優れ、電化製品等の緩衝材、食品の保冷箱、住宅用の断熱材等、多くの分野で利用されている。この様な発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法としては、従来から大別して下記の方法等が知られている。
【０００３】
（１）スチレン系単量体を各種添加剤と共に懸濁重合することで樹脂粒子を得て、更に発泡剤を含浸することで発泡性スチレン系樹脂粒子を得る重合反応を伴う製造方法。
【０００４】
（２）スチレン系重合体を各種添加剤と共に押出し機等により所望の大きさに造粒し、更に発泡剤を含浸することで発泡性スチレン系樹脂粒子を得る重合反応を伴わない製造方法。
【０００５】
これらの方法で得られた発泡性スチレン系樹脂粒子は、製造後直ちに発泡させると生成する気泡数が少なく、セルが粗く大きいものとなる。このセルを均一微細化するには数日から数週間の熟成期間を設ける必要があった。かかる問題に対して各種アミド化合物を単量体と同時に添加して重合することによって重合直後から気泡サイズを安定化させることができることが開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
一方、近年、環境保全に対する関心の高まりの中、広範囲に使用されているスチレン系発泡体を回収し再利用しようという試みが広がっている。再利用の方法としては、焼却による熱回収、熱収縮後にポリスチレンとして再利用する方法等があるが、循環型リサイクルシステムを目指して、再度、発泡性スチレン系樹脂粒子に再生することは非常に有意義であり関心が高まってきている。
【０００７】
このようなスチレン系発泡体への再生においては、重合体を出発原料として造粒する必要があることから上記（２）の製造方法を利用することが多い。また、上記（２）の製造方法は（１）と比べて生産効率が低い反面、多様な成分の混合が可能であることから利用価値の高い製造方法といえる。
【０００８】
ところが、上記（２）の製造方法においては、スチレン系樹脂を溶融、押出し、引き取り、急冷、切断等と加工していく為に、樹脂粒子内での異方性、急激な温度変化による熱履歴等により樹脂組成や添加物が不均一化する要因を多く含むプロセスである。また、再生品を原料とする場合は不特定な不純物が混在し、その混在量も変動することから、得られる発泡スチレン系樹脂のセル状態は上記（１）の製造方法で得た場合よりも安定性が低く、粗大で不均一であったり、または過度に微細になったりするという欠点があった。
【０００９】
押出し機を用いてスチレン系樹脂から粒子を得て、更に発泡剤を含浸させることで発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法において気泡を安定させる方法として、発泡ポリスチレン系樹脂成形品を溶剤に溶解させる際に微粉状の無機物及び／又は有機系滑剤を分散又は溶解させた後、溶剤を蒸留分離し無延伸熱溶融及び粉砕し易揮発性発泡剤を含浸させる再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法が提案されている（特許文献２、３参照）。
【００１０】
この方法によれば、肥大化し易い気泡サイズを小さくすることができ強度に優れる発泡成形品が得られるという利点があるものの、樹脂と共に核剤を熱溶融、急冷却する過程で核剤の析出・結晶化に局在化や不均一性が生じ易く、多量の核剤が必要である上に得られる気泡の均一性に劣るという欠点があった。また、再利用樹脂を発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の原料とする場合、樹脂中に含まれる不純物等がロット毎に変動する為に必要な核剤量も異なる。連続生産プロセスである押出し機等を用いて溶融、混練時、樹脂中に予め核剤を含有させておく方法においては、造粒時点で既に必要な核剤量を決めておく必要があり、樹脂の変動による微調整が困難であった。
【００１１】
【特許文献１】特開平２−２８６７２６号公報
【特許文献２】特開２０００−２１９７６５号公報
【特許文献３】特開２００１−１１４９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のような状況に鑑み、本発明は製造直後から安定したセルを形成することで良好な成形性、表面性を有する発泡成形体が得られる発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記問題を解決すべく鋭意検討したところ、以下の構成を採用することにより製造直後から均一微細なセル構造が得られ、発泡性、成形性に優れた発泡スチレン系成形体を得ることが可能になることを見出し本発明に至った。
即ち、本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１４】
１）．  水性媒体中にスチレン系樹脂粒子を分散させ、発泡剤を含浸させる発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法であって、スチレン系樹脂粒子を分散させた水性媒体中にアミド化合物を共存させることで、発泡剤と共にアミド化合物をスチレン系樹脂粒子に含浸させることを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【００１５】
２）．  前記ポリスチレン系樹脂粒子が、発泡体を含むスチレン系樹脂を溶融、混練後に造粒することにより得られる樹脂粒子であることを特徴とする１）記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【００１６】
３）．  前記ポリスチレン系樹脂粒子が、５０重量％以上の回収された再利用スチレン系樹脂を含んでいることを特徴とする１）又は２）記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【００１７】
４）．  前記アミド化合物が、下記一般式（I）及び（II）で示される脂肪酸ビスアミド、脂肪酸モノアミドの内の１種である１）から３）いずれかに記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
式（I）
Ｒ１−Ｃ−Ｎ−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ−Ｃ−Ｒ２
‖  ｜              ｜  ‖
Ｏ  Ｈ              Ｈ  Ｏ
（但し、Ｒ１、Ｒ２はアルキル基、ｎは１〜６の整数）
式（II）
Ｒ３−Ｃ−Ｎ―Ｒ４
‖  ｜
Ｏ  Ｈ
（但し、Ｒ３はアルキル基、Ｒ４は水素またはアルキル基）。
【００１８】
５）．  前記アミド化合物の添加量がスチレン系樹脂１００重量部に対して０．０１重量部以上０．３０重量部以下である１）から４）いずれかに記載の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の製造方法により得られる発泡性スチレン系樹脂粒子は、製造直後から均一微細なセル構造が得られ、発泡性、成形性に優れた発泡スチレン系成形体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法は、水性媒体中にスチレン系樹脂粒子を分散させ、発泡剤を含浸させる発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法であって、スチレン系樹脂粒子を分散させた水性媒体中にアミド化合物を添加することで、発泡剤と共にアミド化合物をスチレン系樹脂粒子に含浸させる。
【００２１】
水性媒体中に分散させるスチレン系樹脂粒子を構成する単量体組成としては、スチレン及びα−メチルスチレン、クロルスチレン、パラメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン等の各種置換スチレンがあげられ、これら各種単量体成分を１種または２種以上から構成される。また、これら構成する単量体組成と共重合が可能な成分として、例えば、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のアクリル酸およびメタクリル酸のエステル、あるいはアクリロニトリル、ジメチルフマレート、エチルフマレート等が挙げられ、これら各種単量体を１種または２種以上を部分的に含んだ組成、更に、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等の多官能性単量体を含んだ組成を用いることができる。
【００２２】
本発明のスチレン系樹脂粒子を製造する方法としては、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等により直接、重合体粒子を得る方法や、本来の目的に使用された後に回収された再利用発泡成形体を押出し機等により減溶することにより得ることができる。
【００２３】
スチレン系樹脂を溶融・混練後に造粒する方法としては、押出し機の先端に付した、小孔を有するダイスからストランド状に押出し冷却した後にペレタイザーでカットすることでペレットを得るストランドカット方式、また、ダイスより押出すと共に強制冷却前にカットするホットカット方式、ダイスから水中へ押出すと共にカットするアンダーウォーターカット方式等の一般的に知られているペレット化造粒方法や、塊状に押出した後に粉砕機等で粉砕する方法により得ることができる。
【００２４】
本発明のスチレン系樹脂粒子を分散させる水性媒体として、分散剤を含んだ水を用いることができる。ここでいう分散剤とは、一般的にスチレン系単量体の懸濁重合に用いられる分散剤、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等の高分子分散剤、例えば、リン酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ピロリン酸マグネシウム等の難水溶性無機塩を用いることができる。そして、難水溶性無機塩を用いる場合には、α−オレフィンスルフォン酸ソーダ、ドデシルベンゼンスルフォン酸ソーダ等のアニオン性界面活性剤を併用すると分散安定性が増すので効果的であるため好ましい。
【００２５】
本発明において、製造直後から均一微細なセル構造を得る為にアミド化合物を発泡剤と共にスチレン系樹脂粒子に含浸させる。ここでいうアミド化合物は、好ましくは、下記一般式（I）及び（II）で表される脂肪酸ビスアミド、脂肪族ジカルボン酸ジアミド、または脂肪族モノアミドである。
【００２６】
式（I）
Ｒ１−Ｃ−Ｎ−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ−Ｃ−Ｒ２
‖  ｜              ｜  ‖
Ｏ  Ｈ              Ｈ  Ｏ
（但し、Ｒ１、Ｒ２はアルキル基、ｎは１〜６の整数）
式（II）
Ｒ３−Ｃ−Ｎ―Ｒ４
‖  ｜
Ｏ  Ｈ
（但し、Ｒ３はアルキル基、Ｒ４は水素またはアルキル基）。
【００２７】
上記Ｒ１〜Ｒ４で示されるアルキル基としては、炭素数が８〜２４、好ましくは炭素数が１０〜２２のアルキル基が好ましい。またこのアルキル基には不飽和炭素結合が含まれていてもかまわない。また、ｎは１あるいは２が、さらには２であることが好ましい。  
【００２８】
このようなアミド化合物としては、例えば、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド等の脂肪族ビスアミド、Ｎ―ラウリルステアリン酸アミド、Ｎ−パルミチルステアリン酸アミド、Ｎ−オレイルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ベヘニルステアリン酸アミド、Ｎ−エルカイルステアリン酸アミド、Ｎ−ラウリルオレイン酸アミド、Ｎ−パルミチルオレイン酸アミド、Ｎ−パルミチルオレイン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸モノアミド等があげられる。これらのアミド化合物は単独もしくは２種以上併せて用いることができる。また、上記化合物の中でも特にエチレンビスステアリン酸アミドあるいはステアリン酸アミドは安定したセルを形成させるのに顕著な効果を有する。
【００２９】
アミド化合物の使用量は、好ましくはスチレン系樹脂粒子１００重量部に対して０．０１重量部以上０．３０重量部以下、より好ましくは０．０３重量部以上０．２５重量部以下、更に好ましくは０．０３重量部以上０．２０重量部以下であるである。アミド化合物の使用量が少な過ぎると安定したセルを形成する効果が小さくなり、また、使用量が多過ぎると得られるセルのサイズが小さくなり過ぎて成形時に熱に敏感になり成形体表面が溶けた様な外観を呈し易い。
【００３０】
アミド化合物の形状は特に限定されるものではないが、1次粒子のサイズは大き過ぎない方が含浸効率は良い。好ましくはアミド化合物の1次粒子のサイズは１ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明において用いる発泡剤は、沸点が重合体の軟化点以下である易揮発性有機化合物である。このような発泡剤としては、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、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素があげられる。
【００３２】
これらの発泡剤は、単独もしくは２種以上を併せて用いることができる。また、これら易揮発性有機化合物の中でもブタンあるいはペンタンが好ましく、更に好ましくはペンタンであり、特に均一微細なセル構造が得られ易い。
【００３３】
その使用量は、好ましくは２重量部以上１２重量部以下、より好ましくは３重量部以上８重量部以下である。２重量部以下では発泡性スチレン系樹脂粒子とした後の発泡力が得られ難く、また、１２重量部以上では発泡力が過剰となる上に含浸工程での懸濁安定性が低下する。
【００３４】
このようにして得られた発泡性スチレン系樹脂粒子は、製造直後から均一微細なセル構造が得られ、発泡性、成形性に優れた発泡スチレン系成形体を得ることができる。
【００３５】
本発明の製造方法で得られた発泡性スチレン系樹脂粒子は、製造直後から安定したセルを形成することで良好な成形性、表面性を有する発泡成形体が得られる。また、バッチ生産プロセスであることから、予め造粒時に核剤を練り込む必要のある連続生産プロセスと違い、樹脂変動を確認しながら次バッチのアミド化合物条件を調整することができることから、本発明は安定した品質を発現する発泡性スチレン系樹脂粒子を製造することができる。
【実施例】
【００３６】
以下実施例及び比較例をあげるが、本発明はこれによって制限されるものではない。尚、操作、測定、評価方法のうち、上記に記載した以外の項目については以下の通り実施した。
【００３７】
＜押出し機によるスチレン系樹脂粒子の製造＞
５０ｍｍφ単軸押出し機に、株式会社カネカ製の発泡性スチレン系樹脂（商品名：カネパールＮＳＧ）より得られた発泡成形体を減溶、粉砕することで得られたスチレン系樹脂を投入し、加熱溶融した後に小孔を有するダイよりストランド状に押出し、水中で急冷した後にペレタイザーで約１ｍｇ／粒のサイズに切断することでスチレン系樹脂粒子を得た。
【００３８】
（実施例１）
撹拌機を具備した反応器に、純水２００重量部、第三リン酸カルシウム０．６重量部、α−オレフィンスルフォン酸ソーダ０．０１２重量部、食塩１重量部、スチレン系樹脂粒子１００重量部、アミド化合物としてエチレンビスステアリン酸アミド（平均粒径０．２４ｍｍ）０．０５重量部を入れ、攪拌下、９０℃まで昇温した。昇温後、ペンタン（ノルマル８０重量％、イソ２０重量％混合品）６重量部を加え、更に昇温することにより１２０℃で５時間の含浸を行った。常温まで冷却した後に反応器より取り出し、洗浄、脱水、乾燥することで発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
【００３９】
得られた発泡性スチレン系樹脂粒子を加圧式予備発泡機（大開工業製）にて嵩倍率５０倍に予備発泡し、常温下で１日放置することで養生乾燥を行った。次いで、得られたスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形機（ダイセン工業製、ＫＲ−５７）にて３００×４５０×２０（ｔ）ｍｍサイズの金型にて発泡成形品を得た。得られた予備発泡粒子及び発泡成形体を用いて評価を行い表２に示す結果を得た。尚、使用したエチレンビスステアリン酸アミドのサイズは１ｍｍ以下が９７％以上であり平均粒径０．２４ｍｍのものを使用した。
【００４０】
（実施例２〜４）
アミド化合物として表１に記載した条件以外は実施例１と同様にして発泡スチレン系樹脂粒子を得て、表２に示す結果を得た。
【００４１】
（比較例１〜３）
アミド化合物の代わりに表１に記載した条件とし、それ以外は実施例１と同様にして発泡性スチレン系樹脂粒子を得て、表２に示す結果を得た。
【００４２】
【表１】
2009235250.tif 000002
【００４３】
【表２】
2009235250.tif 000003