JP2002356575A - スチレン系発泡性樹脂粒子および発泡成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた発泡性をもち，発泡成形体にしたとき
に高い機械的強度を発揮できかつ放散する芳香族溶剤類
が少ないスチレン系発泡性樹脂粒子，及びこれを用いた
発泡成形体を提供すること。 【解決手段】 残留スチレンモノマーが０．１重量％以
下であり，エチルベンゼン，トルエン，Ｏ−キシレン，
ｍ−キシレン，ｐ−キシレン，ｉ−プロピルベンゼン，
ｎ−プロピルベンゼン等の芳香族系溶剤の合計が０．２
重量％以下であり，常温で液体のパラフィン類または沸
点が２００℃以上のエステル類から選ばれた少なくとも
１種以上の可塑剤０．１〜５重量％，及び発泡剤を含有
することを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，スチレンやトルエン，キシレン
等の揮発性溶剤類の含有量が少ない発泡成形体を製造す
ることができる，スチレン系発泡性樹脂粒子，及びこれ
を用いた発泡成形体に関する。

【０００２】

【従来技術】スチレン系発泡性樹脂粒子は比較的安価
で，特殊な方法を用いずに低圧の蒸気等で発泡成形がで
き，高い緩衝・断熱の効果が得られる社会的に有用な材
料である。多くのスチレン系発泡性樹脂粒子は，発泡
性，成形時の融着性を高めるために，意図的にスチレン
が残存されていたり，トルエン等の可塑剤が使用されて
いた。

【０００３】最近，建築分野において，スチレン，トル
エン，キシレン，エチルベンゼン等芳香族系溶剤類の放
散量の少ない材料の要望が強くなっている。しかしなが
ら，従来の建材分野に使用されるスチレン系発泡性樹脂
粒子はスチレン，トルエン，キシレン，エチルベンゼン
等の芳香族系溶剤類を含んでいる。このため，スチレン
系発泡性樹脂粒子を住宅の断熱材に用いた場合，厚生労
働省が定めた放散する芳香族系溶剤類の環境指針濃度を
越えないようにするには，スチレン系発泡性樹脂粒子を
発泡成形した後にある程度，時には数か月以上の熟成期
間が必要であった。

【０００４】また，スチレンモノマー，トルエン，キシ
レン等の芳香族成分はスチレン系樹脂に対して優れた可
塑効果を持つため，単にこれらの成分の含有量を低下さ
せるだけでは，スチレン系発泡性樹脂粒子の発泡性が悪
くなり高倍化するのが困難になったり，成形時における
予備発泡粒子同士の融着が低下する問題がある。また，
スチレン系発泡性樹脂粒子の発泡性を補うためにスチレ
ン系発泡性樹脂粒子の基材樹脂の分子量を低下させる
と，機械的強度が低下するという欠点があった。

【０００５】

【解決しようとする課題】本発明はかかる従来の問題点
に鑑み，優れた発泡性をもち，発泡成形体にしたときに
高い機械的強度を発揮できかつ放散する芳香族溶剤類が
少ないスチレン系発泡性樹脂粒子，及びこれを用いた発
泡成形体を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】第一の発明は，残留スチレンモノマ
ーが０．１重量％以下であり，芳香族系溶剤の合計が
０．２重量％以下であり，常温で液体のパラフィン類ま
たは沸点が２００℃未満でないエステル類から選ばれた
少なくとも１種以上の可塑剤０．１〜５重量％，及び発
泡剤を含有することを特徴とするスチレン系発泡性樹脂
粒子である（請求項１）。

【０００７】第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子は，
優れた発泡性を有し，成形時の融着性に優れ，発泡成形
体にした際の機械的強度にも優れる。また，その発泡成
形体は，スチレン，トルエン，キシレン類，エチルベン
ゼン，プロピルベンゼン等の芳香族系溶剤の放散量が少
ない。

【０００８】第二発明は，上記第一発明のスチレン系発
泡性樹脂粒子を予備発泡させた後に成形してなることを
特徴とする発泡成形体である（請求項８）。

【０００９】第二発明の発泡成形体は，上記第一発明の
スチレン系発泡性樹脂粒子を発泡成形したものであるた
め，発泡倍率が高く，また機械的強度も高く，芳香族溶
剤類の放散は少ない。

【００１０】

【発明の実施の形態】第一発明において，スチレン系発
泡性樹脂粒子中の残留スチレンモノマー量が０．１重量
％以下である。残留スチレンモノマーが０．１重量％を
越えると発泡成形体にして住宅建材として用いた場合，
施工直後のスチレンモノマー放散量が多くなるため，厚
生労働省の定めたスチレンモノマーの環境指針濃度未満
にするには数か月以上の養生期間を要してしまう場合が
生じる。一方，スチレンモノマーの下限量は少ないほど
発泡成形体にした際の放散量が少なくなるため好ましい
が，０．０００１重量％より少なくするのは製造コスト
が大幅に増加してしまうので，通常は０．０００１重量
％以上が好ましい。

【００１１】スチレン系発泡性樹脂粒子中の，エチルベ
ンゼン，トルエン，Ｏ−キシレン，ｍ−キシレン，ｐ−
キシレン，ｉ−プロピルベンゼン，ｎ−プロピルベンゼ
ン等からなる芳香族系溶剤の合計が０．２重量％以下で
ある。これらは工業用のスチレンモノマーにも不純物と
して含まれるため，意図的に添加しなくてもある程度の
量はスチレン系発泡性樹脂粒子に含有されることがある
が，この場合でもこれらの合計量が０．２重量％を越え
ないことが必要である。上記芳香族溶剤の合計が０．２
重量％を超える場合には，発泡成形体としたときの芳香
族溶剤の放散量が多くなる。

【００１２】残留スチレンモノマー量を上記範囲内にす
る方法については，特に限定はされないが，例えば懸濁
重合時において開始剤として過酸化ベンゾイルや脂肪族
パーオキシエステルを使用することが有効である。通
常，スチレン系発泡性樹脂粒子の重合は７０℃〜１１０
℃で重合の第１段階を行い，１００℃〜１３０℃で重合
の第２段階を行っており，低温部の開始剤（第１段階）
と高温部の開始剤（第２段階）を使用する。例えば，低
温部の開始剤として，１０時間半減期を得るための温度
が７２〜８０℃であるベンゾイルパーオキサイドやパー
オキシエステル系脂肪族過酸化物を用い，高温部の開始
剤として，１０時間半減期を得るための温度が９０〜１
２０℃であるパーオキシエステル系脂肪族過酸化物を用
い，これらを組み合わせて使用する方法が挙げられる。
これらの物質は，残留モノマー量を上記範囲になるよう
に組み合わせることが出来る。

【００１３】スチレン系発泡性樹脂粒子は，常温で液体
のパラフィン類または常圧での沸点が２００℃未満でな
いエステル類から選ばれた少なくとも１つ以上の可塑剤
を０．１〜５重量％含有していることが必要である。こ
こでいう，常温で液体のパラフィン類は，例えば，平均
炭素数が２０〜３５個で，ＣｍＨｎ（ｎ＜２ｍ＋１，ｍ
は炭素数）で示される分岐構造や環構造を有する脂環式
炭化水素化合物の混合物で，平均炭素数が２０〜３５個
のパラフィン類である。パラフィン類の平均炭素数が２
０個未満では揮発するため好ましくなく，３５個を超え
るとスチレン樹脂との相溶性が低下し可塑効果が低く目
標の発泡倍率まで発泡させることができない。好ましく
は２０〜３０個である。

【００１４】上記「沸点が２００℃未満でないエステル
類」は，常圧で２００℃未満の沸点を持たないエステル
類である。ここでいう２００℃未満の沸点を持たないエ
ステル類とは，２００℃でのエステル類の蒸気圧が大気
圧以下になるエステル類を指し，常圧で２００℃以上の
沸点を持つものだけでなく，沸点がなく分解してしまう
ものも含む。常圧での沸点が２００℃未満の場合には，
揮発性が高くなり，空気中に放散してしまうおそれがあ
る。

【００１５】常圧での沸点が２００℃未満でないエステ
ル類の中でも，炭素数が６〜２２の脂肪酸とグリセリン
のモノ脂肪酸エステルかジ脂肪酸エステルかトリ脂肪酸
エステルまたはモノ脂肪酸エステルのアセチル化物また
はこれらの混合物であることが好ましい。上記の物質
は，ポリスチレンに対する可塑化効果が特に高く，スチ
レン系発泡性樹脂粒子の発泡性を高めることができ，成
形の際にも予備発泡粒子同士が特によく融着した発泡成
形体が得られる。炭素数が６未満では，可塑剤が揮発す
るため好ましくない。一方，炭素数が２２を超えるもの
については，工業的に入手しにくいだけでなく，スチレ
ンモノマーに対する溶解性が悪化し樹脂粒子中に均一に
分散させにくくなるため，好ましくない。

【００１６】上記可塑剤は，スチレン系発泡性樹脂粒子
中に０．１〜５重量％含有させることが必要である。
０．１重量％未満の場合は，可塑化効果が少なく，高い
発泡倍率を得るのが困難になるばかりでなく，発泡成形
体にしたときの樹脂粒子同士の融着性や外観性が悪くな
る。また，５重量％を超える場合には，発泡成形体とし
たときの強度が低下するおそれがあり，耐熱性が悪化
し，製造コストも高くなる。

【００１７】第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得
るために使用でき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，ｏ−メチルスチレン，ｍ−メ
チルスチレン，ｐ−メチルスチレン，ビニルトルエン，
ｐ−エチルスチレン，２，４−ジメチルスチレン，ｐ−
メトキシスチレン，ｐ−フェニルスチレン，ｏ−クロロ
スチレン，ｍ−クロロスチレン，ｐ−クロロスチレン，
２，４−ジクロロスチレン，ｐ−ｎ−ブチルスチレン，
ｐ−ｔ−ブチルスチレン，ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン，
ｐ−オクチルスチレン，スチレンスルホン酸，スチレン
スルホン酸ナトリウム等が挙げられる。これらのスチレ
ン系単量体は１種類を単独，または２種以上を混合して
使用することができるが，スチレンを主成分として用い
ることが製造コストの点，成形加工性が容易な点で好ま
しい。

【００１８】また，アクリル酸メチル，アクリル酸エチ
ル，アクリル酸プロピル，アクリル酸ブチル，アクリル
酸−２−エチルヘキシル等のアクリル酸の炭素数１〜１
０のアルキルエステル；メタクリル酸メチル，メタクリ
ル酸エチル，メタクリル酸プロピル，メタクリル酸ブチ
ル，メタクリル酸−２−エチルヘキシル等のメタクリル
酸の炭素数１〜１０のアルキルエステル；ヒドロキシエ
チルアクリレート，ヒドロキシエチルメタクリレート，
ヒドロキシプロピルアクリレート，ヒドロキシプロピル
メタクリレート，ヒドロキシブチルアクリレート，ヒド
ロキシブチルメタクリレート等の水酸基を有する不飽和
化合物；アクリロニトリル，メタクリロニトリル等のニ
トリル基含有不飽和化合物；酢酸ビニル，プロピオン酸
ビニル等の有機酸ビニル化合物；エチレン，プロピレ
ン，１−ブテン，２−ブテン，イソブテン等の不飽和モ
ノオレフィン類；ブタジエン，イソプレン，クロロプレ
ン等のジエン化合物；塩化ビニル，塩化ビニリデン，臭
化ビニル，フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル；ビニル
メチルケトン，ビニルエチルケトン，ビニルヘキシルケ
トン等のビニルケトン類；ビニルメチルエーテル，ビニ
ルエチルエーテル，ビニルイソブチルエーテル等のビニ
ルエーテル類；Ｎ−ビニルピロリドン，Ｎ−ビニルイン
ドール，Ｎ−ビニルカルバゾール，Ｎ−ビニルピロール
等のＮ−ビニル化合物；アクリルアミド，メタクリルア
ミド，Ｎ−メチロールアクリルアミド，Ｎ−メチロール
メタクリルアミド等のアミド基を有する不飽和化合物；
アクリル酸，メタクリル酸，イタコン酸等の不飽和カル
ボン酸；Ｎ−フェニルマレイミド，Ｎ−（メチル）フェ
ニルマレイミド，Ｎ−（ヒドロキシ）フェニルマレイミ
ド，Ｎ−（メトキシ）フェニルマレイミド，Ｎ−安息香
酸マレイミド，Ｎ−メチルマレイミド，Ｎ−エチルマレ
イミド，Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド，Ｎ−イソプロピ
ルマレイミド，Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド，Ｎ−イソブ
チルマレイミド，Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド等のマレイ
ミド系化合物；ジビニルベンゼン，エチレングリコール
ジメタクリレート等の架橋性多官能ビニル化合物；グリ
シジルアクリレート，グリシジルメタクリレート等のエ
ポキシ基を有する不飽和化合物，などの各種のビニル系
化合物を併用しても良い。

【００１９】第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得
る際に用いる重合開始剤としては，たとえばアゾビスイ
ソブチロニトリル等のアゾ系化合物，クメンヒドロパー
オキサイド，ジクミルパーオキサイド，ｔ−ブチルパー
オキシ−２−エチルヘキサノエート，ｔ−ブチルパーオ
キシベンゾエート，ベンゾイルパーオキサイド，ｔ−ブ
チルパーオキシイソプロピルカーボネート，ｔ−ブチル
パーオキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート，１，
１−ジメチルプロピルパーオキシ−２−エチルヘキシル
モノカーボネート，１，１−ジメチルブチルパーオキシ
−２−エチルヘキシルモノカーボネート，ペンチルパー
オキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート，ヘキシル
パーオキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート，ラウ
ロイルパーオキサイド，１，１−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン，
１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−２−メチルシクロ
ヘキサン等のスチレン系単量体に可溶な開始剤が挙げら
れる。これらの重合開始剤は，特にスチレン系発泡性樹
脂粒子を懸濁重合により得る際に有効である。上記の重
合開始剤は，１種類を単独で，または２種以上を混合し
て使用することができる。

【００２０】重合開始剤の使用量は，仕込み単量体の全
重量１００重量部に対して０．０１〜３重量部が好まし
い。０．０１重量部未満では重合速度が遅くなり過ぎ，
逆に３重量部を超えると分子量が下がり過ぎて発泡成形
体の強度が低下し過ぎるばかりでなく製造コストも高く
なる。

【００２１】スチレン系発泡性樹脂粒子を懸濁重合によ
り得るために使用される懸濁剤としては，例えばポリビ
ニルアルコール，メチルセルロース，ポリビニルピロリ
ドン等の水溶性高分子，ピロリン酸マグネシウム，第３
燐酸カルシウム等の難溶性無機塩等を用いることがで
き，これらは界面活性剤を併用してもよい。なお，難溶
性無機塩を用いる場合は，アルキルスルホン酸ソーダ，
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ等のアニオン性界面
活性剤を併用するのが好ましい。

【００２２】懸濁剤の使用量は，仕込み単量体の全重量
１００重量部に対し０．０１〜５．０重量部が好まし
い。前記した難溶性無機塩とアニオン性界面活性剤との
併用系では，それぞれ仕込み単量体の全重量１００重量
部に対し，難溶性無機塩を０．０５〜３．０重量部，ア
ニオン性界面活性剤を０．０００１〜０．５重量部用い
ることが好ましい。尚，単量体の水性媒体への添加方法
は，予め一括に仕込んでもよいし，徐々に添加しながら
行っても良い（特公昭４６−２９８７号，特公昭４９−
２９９４号参照）。

【００２３】第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得
るために使用される発泡剤は，沸点が６０℃以下である
ことが好ましく，かかる発泡剤としては，たとえばプロ
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，ヘキサン等の脂肪族
炭化水素；シクロブタン，シクロペンタン等の脂環族炭
化水素等の物理発泡剤；炭酸ガス，窒素，アンモニア等
の無機ガスが挙げられる。これらの発泡剤は１種類を単
独で，又は２種以上を併用して使用できる。

【００２４】発泡剤は，通常，スチレン系発泡性樹脂粒
子の発泡剤含有量が１〜２０重量％になる程度の量が供
給される。環境に及ぼす影響を考慮した場合，発泡剤含
有量は少なければ少ない方が良い。目的とする発泡倍率
に従って含有量を調整すれば良い。より好ましくは３〜
８重量％の範囲で選ばれる。

【００２５】スチレン系発泡性樹脂粒子の分子量は，Ｇ
ＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフ）法により
測定したスチレン系発泡性樹脂粒子の重量平均分子量
（Ｍｗ）の値で，１８万〜３５万の間にあることが好ま
しい。この場合には，予備発泡粒子同士がよく融着し，
かつ高い機械的強度をもつ発泡成形体が得られる。ま
た，Ｍｗが１８万未満では，発泡成形体の強度が低下す
るおそれがある。一方，３５万を超えると，予備発泡及
び発泡成型時において基材樹脂の伸びが不足し，発泡成
形体の融着や外観に悪影響を及ぼすため好ましくない。

【００２６】また，スチレン系単量体には，気泡形成剤
としてのメタクリル酸メチル系共重合体，ポリエチレン
ワックス，タルク，エチレンビスステアリルアミド，メ
チレンビスステアリルアミド，エチレン−酢酸ビニル共
重合体樹脂等を添加しておくことができる。

【００２７】第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子に
は，さらに，帯電防止剤，導電化剤，セル核剤，粒度分
布調整剤等の一般的にスチレン系発泡性樹脂粒子の製造
に使用されている添加剤を適宜添加したり，ブタジエン
ゴム，スチレン・ブタジエンゴム等のゴム成分を混合す
ることもできる。

【００２８】第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得
るにあたっては，特に限定されないが，スチレン単量体
を主成分とする単量体を重合してスチレン系樹脂粒子と
し，製造工程中に発泡剤を添加してスチレン系発泡性樹
脂粒子を得る。単量体の重合は，たとえば，懸濁重合，
バルク重合，乳化重合などの工業的な製造方法によって
行われるのが一般的である。

【００２９】発泡剤を添加するにあたっては，ｉ）スチ
レン系樹脂を押し出し機でペレット化する際，発泡剤を
注入する方法，ｉｉ）スチレン系樹脂粒子を押し出し機
によってペレット化した後に，発泡剤を含浸させる方
法，ｉｉｉ）スチレン系樹脂粒子を押し出し機或いは懸
濁重合によって製造したのちに発泡剤を含浸させる方
法，ｉｖ）スチレン系単量体を重合開始剤及び懸濁剤の
存在下で水性媒体中に分散させた後に重合反応を開始
し，懸濁重合中に発泡剤を添加するか，又はｖ）重合後
に発泡剤を含浸させる方法が挙げられる。

【００３０】スチレン系発泡性樹脂粒子を製造する際，
予め熱処理を施しておいてもよい。熱処理は発泡剤を含
有しているスチレン系発泡性樹脂粒子に２０〜６０℃の
温風をムラがないようにさらすことによって施すことが
出来る。温風の流速は，０．１ｍ／ｓ以上であることが
好ましい。熱処理を施したスチレン系発泡性樹脂粒子
は，熱処理を施していないものに比べ，成形時の発泡粒
子同士の融着が向上し発泡成形体の表面外観も向上する
ため好ましい。

【００３１】本発明のスチレン系発泡性樹脂粒子は，そ
の表面にＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）脂肪ア
ミン，アルキルジエタノールアミン，グリセリン，グリ
セリンモノステアレート等の帯電防止剤，ステアリン酸
亜鉛等のブロッキング防止剤，グリセリントリステアレ
ート等のハイサイクル剤，シリコーン等の融着改良ハイ
サイクル剤等をコーティングすることができる。

【００３２】上記可塑剤は，上記スチレン系発泡性樹脂
粒子中に０．５〜５重量％含まれていることが好ましい
（請求項２）。上記芳香族系溶剤は，エチルベンゼン，
トルエン，Ｏ−キシレン，ｍ−キシレン，ｐ−キシレ
ン，ｉ−プロピルベンゼン及びｎ−プロピルベンゼンの
グループから選ばれる１種または２種以上からなること
が好ましい（請求項３）。上記可塑剤は，脂肪酸のグリ
セリンエステルであることが好ましい（請求項４）。こ
れにより，ポリスチレンの可塑化及び発泡性が高くな
る。

【００３３】上記発泡剤は，１０〜７０重量％のペンタ
ンが含有されることが好ましい（請求項５）。これによ
り，スチレン系発泡性樹脂粒子の発泡性を高めることが
出来るので特に好ましい。１０重量％未満の場合には，
発泡性を高める効果は薄れ，７０重量％を超える場合に
は，成形時の発泡粒子同士の融着が低下するおそれがあ
る。上記発泡剤の沸点は６０℃以下が好ましい。

【００３４】上記スチレン系発泡性樹脂粒子は，更に，
難燃剤を０．３〜６重量％含有することが好ましい（請
求項６）。特にスチレン系発泡性樹脂粒子を発泡成形し
て建材に用いる場合，難燃剤が０．３〜６重量％含有し
ていることがＪＩＳで定める燃焼性試験に合格し易くな
るため好ましい。６重量％を越えると燃焼性試験の向上
程度は変わらずに製造コストが高くなるばかりで好まし
くない。

【００３５】難燃剤は，ＪＩＳで定める燃焼性試験に合
格し易くなる観点から，臭素系であることが好ましい。
臭素系難燃剤としては，具体的には，ヘキサブロモシク
ロドデカン，２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシ−
３，５−ジブロモフェニル）プロパン，２，２−ビス
（４−（２，３−ジブロモ）プロピルオキシ−３，５−
ジブロモフェニル）プロパン，トリブロモフェノール，
アリルエーテルなどがある。また，ジクミルパーオキサ
イド，ビスクミルなどのラジカル発生剤を組合わせるこ
とは，難燃剤の量を減らすことが可能になるため，好ま
しい。スチレン系発泡性樹脂粒子中のラジカル発生剤の
量は０．０１〜１重量％が好ましい。

【００３６】難燃剤を含む場合，上記スチレン系発泡性
樹脂粒子は，更に，０．３重量％以下のシクロヘキサン
を有することが好ましい（請求項７）。難燃剤を含有さ
せた状態でＪＩＳで定める燃焼性試験に合格し易くする
ためである。０．３重量％を越えると燃焼性試験に合格
することが難しくなる。難燃剤を添加する場合，更に難
燃助剤を添加することが好ましい。

【００３７】難燃剤含有スチレン系発泡性樹脂粒子を得
る一つの具体的な方法としては，特に限定されることは
ないが，ｉ）難燃剤含有スチレン系樹脂を押し出し機で
ペレット化する際，発泡剤を注入する方法，ｉｉ）難燃
剤含有スチレン系樹脂粒子を押し出し機によってペレッ
ト化した後に，発泡剤を含浸させる方法，ｉｉｉ）スチ
レン系樹脂粒子を押し出し機或いは懸濁重合によって製
造したのちに難燃剤と発泡剤を含浸させる方法，ｉｖ）
スチレン系単量体を重合開始剤及び懸濁剤の存在下で水
性媒体中に分散させた後に重合反応を開始し，懸濁重合
中に発泡剤を添加するか，又は重合後に発泡剤を含浸さ
せる方法が挙げられる。

【００３８】次に，第二発明の発泡成形体は，第一発明
のスチレン系発泡性樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡
樹脂粒子を得，それを成形したものである。上記予備発
泡を行うにあたっては，例えば円筒形の予備発泡機を用
いて，スチーム等で加熱して発泡させる方法等がある。
上記成形を行うにあたっては，例えば，金型内に予備発
泡粒子を充填し，スチーム等を吹き込んで加熱する所謂
型内成形法が挙げられる。この様にして得られた発泡成
形体の密度は，通常１０〜１００ｇ／Ｌの範囲であるこ
とが好ましい。１０ｇ／Ｌ未満の場合には，強度が不足
し，１００ｇ／Ｌを超える場合には，経済的に不適当と
なる場合がある。

【００３９】

【実施例】以下に，本発明に関する実施例及び比較例に
つき説明する。 （実施例１）攪拌器付き５０リットルオートクレーブ
に，イオン交換水１８リットル，懸濁剤としての第３燐
酸カルシウム（太平化学社製）４０ｇ，界面活性剤とし
てのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．６ｇを
投入した。次いで攪拌下に，重合開始剤としてベンゾイ
ルパーオキサイド４５ｇ，及びｔ−ブチルパーオキシ−
２−エチルヘキシルモノカーボネート２２ｇ，難燃助剤
としてヘキブロモシクロドデカン１３５ｇ，ジクミルパ
ーオキサイド７２ｇ，可塑化剤としてのグリセリントリ
ステアレート２１６ｇを，三菱化学社製スチレンモノマ
ー１８ｋｇに溶解させたものを投入した。

【００４０】攪拌下で３０分間室温のまま放置した後，
１時間半かけて９０℃まで昇温し，６０℃で懸濁助剤と
しての過硫酸カリウムの０．１％水溶液を３６ｇ加え，
そのまま７時間かけて１２０℃まで昇温した。途中，９
０℃到達から５時間経過したところで，発泡剤としての
ブタン１２６０ｇとペンタン４６８ｇとをオートクレー
ブ内に圧入した。その後，１２０℃で２時間３０分保持
した後，４時間かけて３０℃まで冷却した。次いで，遠
心分離器にて脱水し，酸洗浄してスチレン系発泡性樹脂
粒子の表面の第３リン酸カルシウムを除去した。その
後，流動乾燥装置で上面付着水分を除去し，スチレン系
発泡性樹脂粒子を得た。

【００４１】得られた発泡性ポリスチレン粒子から０．
８ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲内の粒子を篩別し，その粒子
に帯電防止剤としてＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチ
ル）脂肪アミン０．００５重量％，更にステアリン酸亜
鉛０．１３重量％，グリセリントリステアレート０．１
３重量％，グリセリンモノステアレート０．０６重量％
及びグリセリン０．０２５重量％の混合物でコートし
た。なお，その各重量％は発泡性ポリスチレン樹脂粒子
に対する各成分の使用量の％である。

【００４２】得られた被覆発泡性ポリスチレン粒子を，
加圧式発泡機（ダイセン工業社製ＤＹＨ−８５０）内で
内圧０．０１ＭＰａで７０秒間蒸気加熱した後８０秒間
乾燥させ，嵩密度２０ｇ／１０００ｍｌ（５０倍）の予
備発泡粒子を得た。こうして得られた予備発泡粒子を，
１日室温で放置（熟成）した後，これを２８ｃｍ×３５
ｃｍ×１５ｃｍの大きさの箱型の金型内に充填し，０．
０７ＭＰａの水蒸気を２０秒間吹き込んで加熱して発泡
成形することにより，発泡成形体を得た。

【００４３】上記のようにして得られるスチレン系発泡
性樹脂粒子の重量平均分子量，スチレン系発泡性樹脂粒
子に含まれる残存スチレンモノマー量，溶剤類量，発泡
剤に含まれるペンタン比率，発泡時の発泡性，発泡成形
品中に含まれる残存スチレンモノマー量，溶剤類量，表
面外観，融着度，燃焼試験を下記の方法で評価した。

【００４４】評価方法 重量平均分子量（ＭＷ）；スチレン系発泡性樹脂粒子を
ＴＨＦの溶液にして，ＧＰＣ法にて測定し，標準ポリス
チレンで換算した。 残留スチレンモノマー量，溶剤類量；スチレン系発泡性
樹脂粒子または発泡成形品をジメチルホルムアミドの溶
液にして，ポリエチレングリコールを充填剤に使用した
カラムを用いたガスクロマトグラフィー法にて測定し，
各成分を重量％で求めた。

【００４５】発泡剤中のペンタン比率；スチレン系発泡
性樹脂粒子をジメチルホルムアミドの溶液にしてポリエ
チレングリコールを充填剤に使用したカラムを用いたガ
スクロマトグラフィー法にて沸点が６０℃以下の発泡剤
成分を定量し，全発泡剤成分中のペンタンの比率を重量
％で求めた。 発泡性；周知・慣用技術集（昭和５７年８月３日特許庁
刊発泡成形のＰ．３８）に記載の箱形バッチ式予備発泡
機で蒸気吹込圧力０．０３ＭＰａ，蒸気吹込時間４分３
０秒で発泡試験を実施し，発泡粒子を常温で１日乾燥
後，１Ｌのメスシリンダーに充填し，嵩体積と重量を測
定することによって嵩密度を求めた。

【００４６】表面外観；発泡成形体の表面外観を目視に
より下記基準にて評価した。○；溶融した粒子はなく，
粒子間の間隙もなく，見栄えがよい。△；溶融した粒子
が表面にあるか又は粒子間に間隙があり見栄えが悪い。
×；溶融した粒子があるか又は粒子間に間隙があり見栄
えが著しく悪い。もしくは発泡成形体が得られない。

【００４７】融着度；発泡成形体において予備発泡粒子
同士が完全に接着（融着）している割合であり，発泡成
形体を割った断面において，予備発泡粒子の界面以外で
裂けている割合を目視で測定した。 燃焼試験；発泡成形体を縦２００ｍｍ，横２５ｍｍ，厚
さ１０ｍｍに切断して試験片とし，ＪＩＳ Ａ９５１１
に準拠して燃焼試験を実施した。５回試験を実施し５回
の消炎秒数の平均が３秒以下であり，かつ，燃焼限界線
を越えないものを○合格とした。

【００４８】（実施例２）可塑剤として使用するグリセ
リントリステアレートの添加量を１０８ｇとする以外
は，全て上記実施例１と同様に行った。

【００４９】（実施例３）グリセリントリステアレート
の代わりに可塑剤としてエステル類の一種である日本油
脂社製牛脂硬化油を１４４ｇ添加し，発泡剤としてペン
タンを使用せずブタンの量を１７４６ｇとする以外は，
全て上記実施例１と同様に行った。

【００５０】（実施例４）グリセリントリステアレート
の代わりに可塑剤として日本油脂社製牛脂硬化油を１４
４ｇ添加し，ブタンの量を７２０ｇ，ペンタンの量を９
７２ｇとする以外は，全て上記実施例１と同様に行っ
た。

【００５１】（実施例５）グリセリントリステアレート
の代わりに可塑剤としてエステル類の一種であるココナ
ットオイルを３６０ｇ添加する以外は，全て上記実施例
１と同様に行った。

【００５２】（実施例６）三菱化学社製工業用スチレン
モノマーの代わりにエチルベンゼン・キシレン類を予め
除去したスチレンモノマーを１８ｋｇ用い，グリセリン
トリステアレートの代わりに可塑剤として流動パラフィ
ン（松村石油研究所（株）製モレスコホワイトＰ−３５
０Ｐ）を２７０ｇ添加する以外は，全て上記実施例１と
同様に行った。

【００５３】（実施例７）グリセリントリステアレート
の代わりに可塑剤として日本油脂社製牛脂硬化油を９０
ｇ，流動パラフィン（松村石油研究所（株）製モレスコ
ホワイトＰ−３５０Ｐ）を９０ｇ添加する以外は，全て
上記実施例１と同様に行った。

【００５４】（実施例８）グリセリントリステアレート
の代わりに可塑剤として日本油脂社製牛脂硬化油を３６
ｇ添加し，ブタンの量を７２０ｇ，ペンタンの量を９７
２ｇとする以外は，全て上記実施例１と同様に行った。

【００５５】（実施例９）グリセリントリステアレート
の代わりに可塑剤として流動パラフィン（松村石油研究
所（株）製モレスコホワイトＰ−３５０Ｐ）を２７ｇ添
加し，ブタンの量を７２０ｇ，ペンタンの量を９７２ｇ
とする以外は，全て上記実施例１と同様に行った。

【００５６】（比較例１）可塑剤としてのグリセリント
リステアレートの添加量を０とする他は，全て上記実施
例１と同様に行った。

【００５７】（比較例２）可塑剤としてのグリセリント
リステアレートの添加量を０とし，溶剤としてエチルベ
ンゼン，キシレンの異性体を含む三菱石油社製工業用キ
シレンを１８０ｇ添加した以外は，全て上記実施例１と
同様に行った。

【００５８】（比較例３）可塑剤としてのグリセリント
リステアレートの添加量を０とし，溶剤としてトルエン
を１８０ｇ添加した以外は，全て上記実施例１と同様に
行った。

【００５９】（比較例４）重合温度パターンとして１２
０℃で２時間３０分保持するのを１時間とし，可塑剤と
してのグリセリントリステアレートの添加量を０とする
他は，全て上記実施例１と同様に行った。得られた発泡
性樹脂粒子中の残存スチレンモノマーは０．５１％であ
った。

【００６０】（比較例５）グリセリントリステアレート
の添加量を０とし，シクロヘキサンを９０ｇ，牛脂硬化
油を９０ｇ添加する以外は，全て上記実施例１と同様に
行った。

【００６１】以上の各実施例及び各比較例における，ス
チレン系発泡性樹脂粒子の重量平均分子量，発泡性樹脂
粒子に含まれる残存スチレンモノマー量，溶剤類量，発
泡剤中のペンタン比率，発泡性嵩密度，発泡成形体の表
面外観，融着度，燃焼性試験について，表１及び表２に
示した。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】上記表１及び表２より，本発明に係る実施
例１〜９のスチレン系発泡性樹脂粒子は，発泡成形体と
したときの残存スチレンモノマー量及び溶剤類が少な
く，発泡性，表面外観，融着性が優れており，難燃剤を
添加したときの燃焼性試験結果が優れていることが分か
る。

【００６５】一方，比較例１では，可塑剤無添加であ
り，融着度が悪かった。比較例２，３では，芳香族溶剤
を１重量％添加しているため，樹脂粒子及び発泡成形体
としたときに，芳香族溶剤が０．２重量％以上も残っ
た。比較例４では，重合時間が短く，樹脂粒子及び発泡
成形体での残存スチレンモノマーが０．１重量％以上と
なった。比較例５では，シクロヘキサンを０．５重量％
添加しているため，消炎に時間を要した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F074 AA32 AD01 AD11 AG02 BA32 BA33 BA36 BA37 BA38 BA39 BA40 CA34 CA38 CA49 CA52 CC10X CC12Y

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 残留スチレンモノマーが０．１重量％以
   下であり，芳香族系溶剤の合計が０．２重量％以下であ
   り，常温で液体のパラフィン類または沸点が２００℃未
   満でないエステル類から選ばれた少なくとも１種以上の
   可塑剤０．１〜５重量％，及び発泡剤を含有することを
   特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記可塑剤は，上記
   スチレン系発泡性樹脂粒子中に０．５〜５重量％含まれ
   ていることを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記芳香族系
   溶剤は，エチルベンゼン，トルエン，Ｏ−キシレン，ｍ
   −キシレン，ｐ−キシレン，ｉ−プロピルベンゼン及び
   ｎ−プロピルベンゼンのグループから選ばれる１種また
   は２種以上からなることを特徴とするスチレン系発泡性
   樹脂粒子。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において，
   上記可塑剤は，脂肪酸のグリセリンエステルであること
   を特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において，
   上記発泡剤は，１０〜７０重量％のペンタンが含有され
   ることを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項において，
   上記スチレン系発泡性樹脂粒子は，更に，難燃剤を０．
   ３〜６重量％含有することを特徴とするスチレン系発泡
   性樹脂粒子。
7. 【請求項７】 請求項６において，上記スチレン系発泡
   性樹脂粒子は，更に，０．３重量％以下のシクロヘキサ
   ンを有することを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒
   子。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のス
   チレン系発泡性樹脂粒子を予備発泡させた後に成形して
   なることを特徴とする発泡成形体。