JP2005023252A - 再生発泡性スチレン系樹脂粒子、再生発泡ビーズ及び再生発泡スチレン系樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】延伸ペレットから、球形の再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法を提供する。
【解決手段】長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットを、核として、水性媒体中に懸濁させ、重合開始剤とスチレン系単量体を、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させ、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行い、その後、含浸温度１００℃以上において、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であって、再生発泡性スチレン系樹脂粒子に対する再生スチレン系樹脂ペレットの比率が、７０重量％以下である再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。この方法により、球形の再生発泡性スチレン系樹脂粒子が得られる。
【選択図】 無し
【解決手段】長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットを、核として、水性媒体中に懸濁させ、重合開始剤とスチレン系単量体を、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させ、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行い、その後、含浸温度１００℃以上において、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であって、再生発泡性スチレン系樹脂粒子に対する再生スチレン系樹脂ペレットの比率が、７０重量％以下である再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。この方法により、球形の再生発泡性スチレン系樹脂粒子が得られる。
【選択図】 無し
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡スチレン系樹脂成形品を再生して得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子、再生発泡ビーズ及び再生発泡スチレン系樹脂成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発泡スチレン系樹脂成形品は、一度使用された後、焼却処分されるか、又は熱収縮されポリスチレンとして回収し再利用されているが、再利用の比率は不十分であり、今後、再利用率を上げていくことが、社会的課題とされている。
【０００３】
発泡スチレン系樹脂成形品を収縮塊として回収する技術は、既に完成されており、１９９９年には日本国内での発泡スチレン系樹脂成形品流通量の約３３％が熱収縮塊等として回収されており、主に、射出成形による雑貨品、押出成形による建材等の用途に利用されている。このように、現在、発泡スチレン系樹脂成形品の再生利用法は限定されたものであり、その用途の拡大が急がれている。
【０００４】
一方、リサイクルという定義からは、発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形し、最終的に発泡スチレン系樹脂成形品として使用されたスチレン系樹脂を、ポリスチレンとして他の用途に利用するのではなく、発泡性スチレン系樹脂粒子として再利用することが好ましいと考えられるが、現在のところ、発泡スチレン系樹脂成形品から回収されたスチレン系樹脂を発泡性スチレン系樹脂粒子として工業的に再生されている例は少ない。
【０００５】
発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物等から発泡性スチレン系樹脂粒子を再生する方法としては、上記収縮物を押出機でペレット化しこれに発泡剤を含浸する方法が最も技術的には容易であるが、最も一般的に使用されているストランド式の押出機では、延伸方向に歪が残るため、発泡剤を含浸した再生発泡性スチレン系樹脂粒子は延伸方向に収縮し、扁平状や卵形の形状となる。このため、これを発泡させた発泡ビーズを金型に充填する際、形状が球形でないため充填性が劣り、充填不足による不良が多くなったり、得られた成形品の外観が劣る問題があった。
【０００６】
発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物等から発泡性スチレン系樹脂粒子を再生する方法としては、粉砕された発泡スチレン系樹脂成形体を押出機中で加熱溶融して得られたペレットを水中に分散させ、次いで触媒を含むスチレン単量体溶液を添加・重合させる方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかし、この方法は、成形時に発生する不良品等の比較的奇麗な成形品については有効であるが、実際に市場で使用され汚れ、異物が付着した成形品を原料とした場合は、押出機のダイスが短時間で目詰まりを起こす問題があり、量産性からダイス径を大きくする必要があり、得られたペレットサイズが大きくなる。ペレットサイズが大きい場合、提案の方法では粒子が球形化しづらく扁平や卵形等の形状となるため、金型への充填性や成形品外観が劣る問題があった。
【０００７】
また、発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物等から球形の発泡性スチレン系樹脂粒子を再生する方法として、発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物を無延伸溶融及び粉砕して得られるスチレン系樹脂粒子を、有機系分散剤を含む水性媒体中に分散し、易揮発性発泡剤を含浸して再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
しかし、この方法においては、発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物を押出機等で無延伸ペレットとする必要があるが、無延伸ペレットを作製できる押出機は一般的ではないため、生産できる設備が限定されるため生産量が限定されたり、ペレットサイズが一般的なストランド式押出機で得られたペレットに比べて大きいため、微粉砕して所望の大きさにする必要があり、微粉砕工程が必要な分コスト的に不利であった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−９８０６２号
【特許文献２】
特開平６−８７９７３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、発泡スチレン系樹脂成形品から、最も広く採用されているストランド式押出機を使用して得られる再生スチレン系樹脂ペレット（延伸ペレット）から、球形の再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法を提供するものである。
【００１０】
【課題点を解決するための手段】
本発明によれば、長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットを、核として、水性媒体中に懸濁させ、重合開始剤とスチレン系単量体を、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させ、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行い、その後、含浸温度１００℃以上において、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であって、再生発泡性スチレン系樹脂粒子に対する再生スチレン系樹脂ペレットの比率が、７０重量％以下である再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明によれば、上記の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法により得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子が提供される。
【００１２】
本発明によれば、上記の再生発泡性樹脂粒子を発泡して得られる再生スチレン系発泡ビーズが提供される。
【００１３】
本発明によれば、上記の再生スチレン系発泡ビーズを発泡成形して得られる再生発泡スチレン系樹脂成形品が提供される。
【００１４】
本発明によれば、長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットからなる、再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造に用いる核が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法及びこれを発泡成形して得られる発泡成形品について詳しく説明する。
本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法は、核となる再生スチレン系樹脂ペレットを水性媒体中に懸濁させ、重合開始剤とスチレン系単量体を、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させ、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行った後、発泡剤を含浸させる。
【００１６】
本発明に用いる再生スチレン系樹脂ペレットは、使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物を、必要に応じて適当な大きさに粗粉砕した粉砕物を押出成形して作製できる。
使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物は、予め染料等により着色された使用済みの発泡スチレン系樹脂成形品を除外して作製することが好ましい。着色された成形品が混入すると、それから得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡成形品が着色し製品価値を損ねるため好ましくない。
【００１７】
尚、使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物の粉砕物に、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸モノアミド、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等の脂肪酸ビスアミド、タルク等の無機物を気泡調整剤として混合することができる。この場合、予め粉砕物と気泡調整剤を混合させた後に押出成形する。気泡調整剤の量は適宜配合できるが、例えば、０．０１〜２．０重量％である。
粉砕物と気泡調整剤の混合は、従来既知の手段で行うことができる。例えば、リボンブレンダー、Ｖブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディゲーミキサー等の混合機が使用できる。
【００１８】
このような粉砕物を、公知の押出機、例えば、単軸押出機、二軸押出機等にストランドダイを取り付けたもの（ストランド式押出機）を使用して、押出成形して、再生スチレン系樹脂ペレットを作製できる。
具体的には、使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物或は溶融物の粉砕物、又はこれと気泡調整剤の混合物を、押出機に投入し溶融混練させる。押出機先端のダイから、ストランド状に押出された溶融物は、冷却されながらペレタイザーに導入され、適当な長さに切断され、ほぼ円柱形の再生スチレン系樹脂ペレットとする。
【００１９】
再生スチレン系樹脂ペレットの延伸方向の長さは、好ましくは５．０ｍｍ以下、より好ましくは３．０ｍｍ以下である。延伸方向の長さが５．０ｍｍを越えると粒子が球形化し難くなる。また、再生発泡性スチレン系樹脂粒子が小さすぎると需要がないため、ペレットの長さは、０．３ｍｍ以上が好ましい。
【００２０】
ペレットの径は、好ましくは３．０ｍｍ以下、より好ましくは２．０ｍｍ以下である。ペレットの径が３．０ｍｍを越えると粒子が球形化し難くなる。また、再生発泡性スチレン系樹脂粒子が小さすぎると需要がないため、ペレットの径は、０．３ｍｍ以上が好ましい。
ペレットの長さと径の比率は、好ましくは４：１〜１：２であり、より好ましくは２：１〜１：１である。
【００２１】
ペレットの、２００℃雰囲気下で１０分加熱した後の延伸方向の寸法収縮率は、５０％以下、好ましくは３０％以下である。寸法収縮率が５０％を越えると、得られた粒子が球形化し難くなる。
尚、「延伸されている」とは、押出成形するとき、引き出しながら成形することであり、例えば、寸法収縮率が１０％以上である。
【００２２】
再生スチレン系樹脂ペレットの、延伸方向の長さは、切断速度を調整すること、例えば、ペレタイザーの回転速度を調整することによって制御できる。
また、ペレットの径及び寸法収縮率は、押出機の吐出量や切断速度（引き取り速度）を調整することによって制御できる。
【００２３】
得られる再生スチレン系樹脂ペレットの重量平均分子量は、１０万〜２５万とすることが好ましい。重量平均分子量が１０万未満では、十分な強度が得られない傾向があり、２５万を越えると、粒子が球状化し難い傾向がある。より好ましくは１５万〜２３万である。
【００２４】
尚、再生スチレン系樹脂ペレットには、前述した使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物の粉砕物と同様の添加剤が配合されていてもよい。
【００２５】
上記により作製した再生スチレン系樹脂ペレットを、水性媒体中に懸濁させて懸濁液とする。水性媒体中への分散は、通常、攪拌翼を備えた装置を用いて行われ、その条件等に制限はない。
【００２６】
再生スチレン系樹脂ペレットは、分散剤と共に分散することが好ましい。本発明に用いる分散剤は、一般的に、懸濁重合に用いられるものであればよく、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース等の有機系分散剤、リン酸マグネシウム、リン酸三カルシウム等の難溶性無機塩が挙げられる。
さらに、界面活性剤も用いることができ、例えば、オレイン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、その他懸濁重合で一般的に使用されるアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤のいずれでも使用できる。
これらの分散剤の中では、スチレン系単量体の油滴の安定性から、有機系分散剤を使用することが好ましい。
【００２７】
次に、上記懸濁液に、予め重合開始剤を溶解したスチレン系単量体を加え、核となる再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させる。
本発明で使用するスチレン系単量体は、スチレン、α−メチルスチレン、及びビニルトルエン等のスチレン誘導体の１種又は２種以上、又はこれらと、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル、対応するアクリル酸エステル、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、塩化ビニル等その他の重合可能な単量体との組み合わせ等である。
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。
【００２８】
重合反応に用いる重合開始剤としては、懸濁重合法に用いられるものであればよく、例えば、ｔ−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、ｔ−ブチルパーベンゾエート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物の１種又は２種以上を使用することができる。
【００２９】
重合開始剤は、溶剤に溶解して加え、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させてもよい。この場合、溶剤としては、エチルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素等が用いられ、これらを用いる場合は、通常、スチレン系単量体に対して３重量％以下で使用される。
重合開始剤の使用量は、重合開始剤の種類により異なるが、一般的に単量体に対して０．１〜０．５重量％の範囲が好ましい。
【００３０】
尚、本発明では、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸モノアミド、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等の脂肪酸ビスアミド等を気泡調整剤として、スチレン系単量体又は前記溶剤に溶解して用いてもよい。
【００３１】
水性媒体中に分散させた再生スチレン系樹脂ペレットからなる核に、スチレン系単量体を含浸させる方法としては、スチレン系単量体を単独で添加する方法と、水性媒体中にスチレン単量体、分散剤等を添加し微細に分散させた分散液として添加する方法がある。また、これらの方法を組み合わせてもよい。
スチレン系単量体、分散剤等を水性媒体に添加し微細に分散する方法は、通常、撹拌翼を備えた装置を用いて行なわれる。その条件等に制限はないが、より微細に分散する方法としては、ホモミキサーを用いるのが好ましい。このとき、スチレン系単量体を分散した分散液の油滴径が、核の粒子径以下になるまで分散するのが好ましい。油滴径が核の粒子径よりも大きい状態で水性媒体中に添加されると、スチレン系単量体を分散した分散液の油滴に複数の樹脂粒子が取り込まれ、樹脂粒子の粘着、可塑化、合一が生じ、過大粒子が発生しやすいためである。
【００３２】
懸濁液に、重合開始剤を溶解したスチレン系単量体を加え、核となる再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させた後、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行う。
スチレン系単量体の添加は、分割して行っても連続的に行ってもよい。また、添加速度は、重合装置の容量、形状、重合温度等によって異なり適宜選択される。また、重合温度は、６０〜１０５℃の範囲が好ましい。
【００３３】
全体の分子量は、重合開始剤の濃度を調整するか、連鎖移動剤を併用するか、又はこれら両方により調整できる。連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー等の従来公知のものが使用できる。
【００３４】
続いて、重合中又は重合後の、核となるペレットにスチレン系単量体が重合した樹脂粒子に、発泡剤を含浸させる。
発泡剤の含浸は、発泡剤を容器内に圧入し、通常、再生スチレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度に上げ、樹脂粒子中に含浸させる。
発泡剤としては、樹脂粒子を溶かさないか、又は僅かに膨潤させるものが好ましく、具体的にはプロパン、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、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素が用いられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
これらの発泡剤は、通常再生スチレン樹脂粒子に対して３〜１５重量％使用される。
【００３５】
発泡剤の含浸温度は、好ましくは１００℃以上であり、より好ましくは１１０℃以上である。発泡剤の含浸温度が１００℃未満では、粒子が球形化し難くなる。また、温度が高すぎると粒子同士が合一し易くなるため、１４０℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。
発泡剤の含浸が完了した後、重合系内より排出することによって、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を得ることができる。
【００３６】
再生発泡性スチレン系樹脂粒子を脱水乾燥した後、必要に応じて表面被覆剤を被覆することができる。かかる被覆剤は、従来公知である発泡性スチレン系樹脂粒子に用いられるものが適用できる。例えば、ジンクステアレート、ステアリン酸トリグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド、ひまし硬化油、牛脂硬化油、シリコーン類、静電気防止剤等である。
【００３７】
得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子（発泡剤含浸前）に対する再生スチレン系樹脂ペレットの比率は、好ましくは７０重量％以下であり、より好ましくは６０重量％以下である。７０重量％を越えると粒子が球形化し難くなる。また、比率が少なすぎると重合過程で粒子同士が合一し易くなるため、２０重量％以上が好ましい。
【００３８】
本発明の方法で製造した再生発泡性スチレン系樹脂粒子は、長さ方向に収縮する再生スチレン系樹脂ペレットを重合の核として使用しているにもかかわらず、球形の粒子として得ることができる。
従って、無延伸の再生スチレン系樹脂ペレットを製造するための特殊な方法によらず、一般的な成形方法によって得られる再生ペレットを使用して再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造できる。
【００３９】
続いて、本発明の再生発泡成形品について説明する。
本発明の再生発泡成形品は、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形して製造する。
一般には、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を、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、熟成工程を経た発泡ビーズを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。
【００４０】
【実施例】
次に実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。
尚、再生発泡性スチレン系樹脂粒子は、以下の方法により評価した。
１．ペレット寸法
ノギスにより測定した。
２．ペレット収縮率
２００℃に設定した恒温槽にペレットを入れ、１０分間加熱後恒温槽から取り出し、加熱前と加熱後の長さ（ペレット延伸方向）の寸法を測定し、以下の計算式により求めた。
ペレット収縮率＝（加熱前の寸法−加熱後の寸法）／（加熱前の寸法）×１００
【００４１】
３．ペレット比率
使用した再生スチレン系樹脂ペレットの重量（Ｗ１）と、得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子の重量（Ｗ２）から、以下の計算式により求めた。
ペレット比率＝Ｗ１／Ｗ２×１００
４．発泡剤含有後の樹脂粒子の形状
再生発泡性スチレン系樹脂粒子の最も長い部分の寸法Ａと、最も短い部分の寸法Ｂを、ノギスで測定し、Ａ／Ｂ＝０．８〜１．３の場合は球形と判定し、Ａ／Ｂが０．８未満又は１．３を超える場合は扁平と判定した。
尚、計測した粒子の数は、任意に選択した１００個であり、その平均値をとった。
５．成形品の表面平滑率
成形品の表面平滑率は、まず成形品の表面に印刷用インクをローラーで薄く塗り、この表面部分を画像処理装置にかけ、全面積に対する黒色部分の面積を求め、表面平滑率とした。
【００４２】
実施例１
［再生スチレン系樹脂ペレットの作製］
発泡スチレン系樹脂成形品を２２０℃の熱風で収縮させ、見かけ比重０．７５、大きさ５００ｍｍ×４００ｍｍ×１００ｍｍ及び重さ１５ｋｇの収縮物を得た。この収縮物を１０ｍｍのスクリーンをとりつけた粉砕機（株式会社ホーライ製、ＺＡ−５６０型粉砕機）で粗粉砕した。このとき得られた粗粉砕物の最大長さは、おおよそ１０ｍｍ、かさ比重０．５であった。
ついで、ヘンシェルミキサー（三井三池化工製、ＦＭ１０Ｂ）にこの粗粉砕物２０００ｇ及び平均粒子径が１０μｍのタルク（林化成株式会社製、ホワイトミクロン＃５０００）２０ｇ、及びエチレンビスステアリルアミド０．６ｇを入れ、２０００ｒｐｍで２分間混合した。
【００４３】
このタルク及びエチレンビスステアリルアミドで表面被覆された粗粉砕物を、ベント付き２軸押出機（ダイス穴径２ｍｍ、（株）池貝製 ＰＣＭ−３０）の材料フィード部に投入し、シリンダー温度２３０℃、材料フィードモーター回転数８ｒｐｍ、スクリュー回転数１００ｒｐｍの条件にてストランド状に押出した。
このストランドを、ペレタイザー回転数４００ｒｐｍで切断することによって、再生スチレン系樹脂ペレットを作製した。このペレットの延伸方向の長さは、２．５〜３．０ｍｍであり、径は、１．８〜２．０ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分間加熱した後の延伸方向の寸法収縮率は１２〜１７％であった。
【００４４】
［含浸・重合工程］
５Ｌの耐圧攪拌容器に、上記の再生スチレン系樹脂ペレット１１００ｇ、脱イオン水１５００ｇ、リン酸三カルシウム１２．０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０９ｇを仕込み、攪拌しながら７０℃に昇温した。
次いで、単量体分散容器に脱イオン水３５０ｇとポリビニルアルコール０．３６ｇを入れ混合し、これにｔ−ブチルパーオキサイド３．２ｇを溶解したスチレン単量体２００ｇを加え、ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて５８００ｒｐｍで１２０秒攪拌しスチレン単量体を微細（単量体油滴の平均径１０〜１００μｍ）に分散させた。
このスチレン単量体分散液を容器内に添加し、９０分保温したのち、９０℃に昇温した。その後、スチレン単量体９００ｇを連続的に３時間かけて等速度（３．３ｇ／分）で添加した。
次いで、リン酸三カルシウム２．４ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５ｇを添加した後、１１５℃に昇温し、２時間保温した。
【００４５】
その後、１００℃まで冷却し、発泡剤としてブタン（イソブタン／ｎ−ブタンの重量比＝４／６）を１６０ｇづつ２回に分けて圧入し、２時間保持した後、１２０℃に昇温し、８時間保持して発泡剤の含浸を行った。
室温まで冷却した後、発泡剤が含浸されたスチレン系樹脂粒子を取り出し、脱水乾燥した。次いでこの重合体粒子を目開き２．８ｍｍ及び１．２ｍｍの篩で分級し、２０８０ｇの樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子に対し、ステアリン酸亜鉛１．１ｇ、次いで硬化ひまし油２．２ｇを順次加えて混合し、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子は球形であった。
【００４６】
［再生発泡スチレン系樹脂成形品］
得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子を、発泡スチレン系樹脂用発泡機（日立化成テクノプラント製 ＨＢＰ−５００ＬＷ）を用い、スチームで加熱することによって、５０ｍｌ／ｇの発泡ビーズに予備発泡した。
その後、約１８時間熟成した後、発泡スチレン系樹脂用成型機（ダイセン工業製 ＶＳ−３００）を用い、成形圧力０．０８ＭＰａで成形し、再生発泡スチレン系樹脂成形品（以下、発泡成形品という）を得た。
実施例１及び後述する実施例２並びに比較例１〜４で作製した再生スチレン系樹脂ペレット、再生発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品の評価結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
実施例２
実施例１において、押出機の材料フィードモーター回転数を１．５ｒｐｍ、ペレタイザーの回転数を５５０ｒｐｍとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生スチレン系樹脂ペレットを得た。このペレットの延伸方向の長さは、２．５〜３．０ｍｍであり、径は、０．８〜１．１ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分加熱後の延伸方向の寸法収縮率は３３〜３９％であった。
この再生スチレン系樹脂ペレットを用い、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００４９】
比較例１
実施例１において、押出機の材料フィードモーター回転数を１．２ｒｐｍ、ペレタイザーの回転数を７００ｒｐｍとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生スチレン系樹脂ペレット得た。このペレットの延伸方向の長さは、２．８〜３．３ｍｍであり、径は、０．６〜０．９ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分加熱後の延伸方向の寸法収縮率は６５〜７２％であった。
この再生スチレン系樹脂ペレットを用い、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００５０】
比較例２
実施例１において、発泡剤の圧入を９０℃で行い、１０時間保持して発泡剤の含浸を行った以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００５１】
比較例３
５リットルの耐圧撹拌容器に脱イオン水２０００ｇ、実施例１と同様の方法で作製した再生スチレン系樹脂ペレット１７６０ｇ、リン酸三カルシウム１７．６ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０４ｇを仕込み、撹拌しながら７５℃に昇温した。
次いで、単量体分散容器に脱イオン水３００ｇとポリビニルアルコール０．１ｇを入れ混合し、これにｔ−ブチルパーオキサイド０．１ｇ、ベンゾイルパーオキサイド０．９ｇを溶解したスチレン単量体３００ｇを加え、ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて５８００ｒｐｍで１２０秒撹拌しスチレン単量体を微細（単量体油滴の平均径１０〜１００μｍ）に分散させた。このスチレン単量体分散液を容器内に添加し、６０分保温したのち、９０℃に昇温した。ついで、スチレン単量体１４０ｇを連続的に１時間かけて等速度（２．３ｇ／分）で添加した。
次いで、リン酸三カルシウム２．２ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５ｇを添加した後、１１５℃に昇温し、２時間保温した。ついで、１００℃まで冷却し、発泡剤としてブタン（ｉ／ｎ比＝４／６、重量比以下同じ）１８０ｇを２回に分けて圧入し、２時間保持した後、１２０℃に昇温し発泡剤の含浸を行った。
室温まで冷却後、発泡剤が含浸された再生発泡性スチレン系樹脂粒子を取り出し、脱水乾燥した。
次いでこの重合体粒子を目開き２．８ｍｍ及び１．２ｍｍの篩で分級し、
１５２０ｇの樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子に対し、ステアリン酸亜鉛１．１ｇ、次いで硬化ひまし油２．２ｇを順次加えて混合し、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
この再生発泡性スチレン系樹脂粒子を用い、実施例１と同様な操作を行い、発泡成形品を得た。
【００５２】
比較例４
実施例１において、押出機の材料フィードモーター回転数を８．５ｒｐｍ、ペレタイザーの回転数を３５０ｒｐｍとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生スチレン系樹脂ペレット得た。このペレットの延伸方向の長さは、６．５〜７．８ｍｍであり、径は、２．６〜３．４ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分加熱後の延伸方向の寸法収縮率は１５〜１８％であった。
この再生スチレン系樹脂ペレットを用い、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、発泡スチレン系樹脂成形品の再利用において、延伸ペレットから、球形の再生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ができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡スチレン系樹脂成形品を再生して得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子、再生発泡ビーズ及び再生発泡スチレン系樹脂成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発泡スチレン系樹脂成形品は、一度使用された後、焼却処分されるか、又は熱収縮されポリスチレンとして回収し再利用されているが、再利用の比率は不十分であり、今後、再利用率を上げていくことが、社会的課題とされている。
【０００３】
発泡スチレン系樹脂成形品を収縮塊として回収する技術は、既に完成されており、１９９９年には日本国内での発泡スチレン系樹脂成形品流通量の約３３％が熱収縮塊等として回収されており、主に、射出成形による雑貨品、押出成形による建材等の用途に利用されている。このように、現在、発泡スチレン系樹脂成形品の再生利用法は限定されたものであり、その用途の拡大が急がれている。
【０００４】
一方、リサイクルという定義からは、発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形し、最終的に発泡スチレン系樹脂成形品として使用されたスチレン系樹脂を、ポリスチレンとして他の用途に利用するのではなく、発泡性スチレン系樹脂粒子として再利用することが好ましいと考えられるが、現在のところ、発泡スチレン系樹脂成形品から回収されたスチレン系樹脂を発泡性スチレン系樹脂粒子として工業的に再生されている例は少ない。
【０００５】
発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物等から発泡性スチレン系樹脂粒子を再生する方法としては、上記収縮物を押出機でペレット化しこれに発泡剤を含浸する方法が最も技術的には容易であるが、最も一般的に使用されているストランド式の押出機では、延伸方向に歪が残るため、発泡剤を含浸した再生発泡性スチレン系樹脂粒子は延伸方向に収縮し、扁平状や卵形の形状となる。このため、これを発泡させた発泡ビーズを金型に充填する際、形状が球形でないため充填性が劣り、充填不足による不良が多くなったり、得られた成形品の外観が劣る問題があった。
【０００６】
発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物等から発泡性スチレン系樹脂粒子を再生する方法としては、粉砕された発泡スチレン系樹脂成形体を押出機中で加熱溶融して得られたペレットを水中に分散させ、次いで触媒を含むスチレン単量体溶液を添加・重合させる方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかし、この方法は、成形時に発生する不良品等の比較的奇麗な成形品については有効であるが、実際に市場で使用され汚れ、異物が付着した成形品を原料とした場合は、押出機のダイスが短時間で目詰まりを起こす問題があり、量産性からダイス径を大きくする必要があり、得られたペレットサイズが大きくなる。ペレットサイズが大きい場合、提案の方法では粒子が球形化しづらく扁平や卵形等の形状となるため、金型への充填性や成形品外観が劣る問題があった。
【０００７】
また、発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物等から球形の発泡性スチレン系樹脂粒子を再生する方法として、発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物を無延伸溶融及び粉砕して得られるスチレン系樹脂粒子を、有機系分散剤を含む水性媒体中に分散し、易揮発性発泡剤を含浸して再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
しかし、この方法においては、発泡スチレン系樹脂成形品の収縮物を押出機等で無延伸ペレットとする必要があるが、無延伸ペレットを作製できる押出機は一般的ではないため、生産できる設備が限定されるため生産量が限定されたり、ペレットサイズが一般的なストランド式押出機で得られたペレットに比べて大きいため、微粉砕して所望の大きさにする必要があり、微粉砕工程が必要な分コスト的に不利であった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−９８０６２号
【特許文献２】
特開平６−８７９７３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、発泡スチレン系樹脂成形品から、最も広く採用されているストランド式押出機を使用して得られる再生スチレン系樹脂ペレット（延伸ペレット）から、球形の再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造する方法を提供するものである。
【００１０】
【課題点を解決するための手段】
本発明によれば、長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットを、核として、水性媒体中に懸濁させ、重合開始剤とスチレン系単量体を、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させ、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行い、その後、含浸温度１００℃以上において、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であって、再生発泡性スチレン系樹脂粒子に対する再生スチレン系樹脂ペレットの比率が、７０重量％以下である再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明によれば、上記の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法により得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子が提供される。
【００１２】
本発明によれば、上記の再生発泡性樹脂粒子を発泡して得られる再生スチレン系発泡ビーズが提供される。
【００１３】
本発明によれば、上記の再生スチレン系発泡ビーズを発泡成形して得られる再生発泡スチレン系樹脂成形品が提供される。
【００１４】
本発明によれば、長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットからなる、再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造に用いる核が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法及びこれを発泡成形して得られる発泡成形品について詳しく説明する。
本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法は、核となる再生スチレン系樹脂ペレットを水性媒体中に懸濁させ、重合開始剤とスチレン系単量体を、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させ、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行った後、発泡剤を含浸させる。
【００１６】
本発明に用いる再生スチレン系樹脂ペレットは、使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物を、必要に応じて適当な大きさに粗粉砕した粉砕物を押出成形して作製できる。
使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物は、予め染料等により着色された使用済みの発泡スチレン系樹脂成形品を除外して作製することが好ましい。着色された成形品が混入すると、それから得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡成形品が着色し製品価値を損ねるため好ましくない。
【００１７】
尚、使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物の粉砕物に、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸モノアミド、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等の脂肪酸ビスアミド、タルク等の無機物を気泡調整剤として混合することができる。この場合、予め粉砕物と気泡調整剤を混合させた後に押出成形する。気泡調整剤の量は適宜配合できるが、例えば、０．０１〜２．０重量％である。
粉砕物と気泡調整剤の混合は、従来既知の手段で行うことができる。例えば、リボンブレンダー、Ｖブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディゲーミキサー等の混合機が使用できる。
【００１８】
このような粉砕物を、公知の押出機、例えば、単軸押出機、二軸押出機等にストランドダイを取り付けたもの（ストランド式押出機）を使用して、押出成形して、再生スチレン系樹脂ペレットを作製できる。
具体的には、使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物或は溶融物の粉砕物、又はこれと気泡調整剤の混合物を、押出機に投入し溶融混練させる。押出機先端のダイから、ストランド状に押出された溶融物は、冷却されながらペレタイザーに導入され、適当な長さに切断され、ほぼ円柱形の再生スチレン系樹脂ペレットとする。
【００１９】
再生スチレン系樹脂ペレットの延伸方向の長さは、好ましくは５．０ｍｍ以下、より好ましくは３．０ｍｍ以下である。延伸方向の長さが５．０ｍｍを越えると粒子が球形化し難くなる。また、再生発泡性スチレン系樹脂粒子が小さすぎると需要がないため、ペレットの長さは、０．３ｍｍ以上が好ましい。
【００２０】
ペレットの径は、好ましくは３．０ｍｍ以下、より好ましくは２．０ｍｍ以下である。ペレットの径が３．０ｍｍを越えると粒子が球形化し難くなる。また、再生発泡性スチレン系樹脂粒子が小さすぎると需要がないため、ペレットの径は、０．３ｍｍ以上が好ましい。
ペレットの長さと径の比率は、好ましくは４：１〜１：２であり、より好ましくは２：１〜１：１である。
【００２１】
ペレットの、２００℃雰囲気下で１０分加熱した後の延伸方向の寸法収縮率は、５０％以下、好ましくは３０％以下である。寸法収縮率が５０％を越えると、得られた粒子が球形化し難くなる。
尚、「延伸されている」とは、押出成形するとき、引き出しながら成形することであり、例えば、寸法収縮率が１０％以上である。
【００２２】
再生スチレン系樹脂ペレットの、延伸方向の長さは、切断速度を調整すること、例えば、ペレタイザーの回転速度を調整することによって制御できる。
また、ペレットの径及び寸法収縮率は、押出機の吐出量や切断速度（引き取り速度）を調整することによって制御できる。
【００２３】
得られる再生スチレン系樹脂ペレットの重量平均分子量は、１０万〜２５万とすることが好ましい。重量平均分子量が１０万未満では、十分な強度が得られない傾向があり、２５万を越えると、粒子が球状化し難い傾向がある。より好ましくは１５万〜２３万である。
【００２４】
尚、再生スチレン系樹脂ペレットには、前述した使用済みの発泡スチレン系樹脂の収縮物又は溶融物の粉砕物と同様の添加剤が配合されていてもよい。
【００２５】
上記により作製した再生スチレン系樹脂ペレットを、水性媒体中に懸濁させて懸濁液とする。水性媒体中への分散は、通常、攪拌翼を備えた装置を用いて行われ、その条件等に制限はない。
【００２６】
再生スチレン系樹脂ペレットは、分散剤と共に分散することが好ましい。本発明に用いる分散剤は、一般的に、懸濁重合に用いられるものであればよく、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース等の有機系分散剤、リン酸マグネシウム、リン酸三カルシウム等の難溶性無機塩が挙げられる。
さらに、界面活性剤も用いることができ、例えば、オレイン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、その他懸濁重合で一般的に使用されるアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤のいずれでも使用できる。
これらの分散剤の中では、スチレン系単量体の油滴の安定性から、有機系分散剤を使用することが好ましい。
【００２７】
次に、上記懸濁液に、予め重合開始剤を溶解したスチレン系単量体を加え、核となる再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させる。
本発明で使用するスチレン系単量体は、スチレン、α−メチルスチレン、及びビニルトルエン等のスチレン誘導体の１種又は２種以上、又はこれらと、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル、対応するアクリル酸エステル、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、塩化ビニル等その他の重合可能な単量体との組み合わせ等である。
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。
【００２８】
重合反応に用いる重合開始剤としては、懸濁重合法に用いられるものであればよく、例えば、ｔ−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、ｔ−ブチルパーベンゾエート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物の１種又は２種以上を使用することができる。
【００２９】
重合開始剤は、溶剤に溶解して加え、再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させてもよい。この場合、溶剤としては、エチルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素等が用いられ、これらを用いる場合は、通常、スチレン系単量体に対して３重量％以下で使用される。
重合開始剤の使用量は、重合開始剤の種類により異なるが、一般的に単量体に対して０．１〜０．５重量％の範囲が好ましい。
【００３０】
尚、本発明では、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸モノアミド、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等の脂肪酸ビスアミド等を気泡調整剤として、スチレン系単量体又は前記溶剤に溶解して用いてもよい。
【００３１】
水性媒体中に分散させた再生スチレン系樹脂ペレットからなる核に、スチレン系単量体を含浸させる方法としては、スチレン系単量体を単独で添加する方法と、水性媒体中にスチレン単量体、分散剤等を添加し微細に分散させた分散液として添加する方法がある。また、これらの方法を組み合わせてもよい。
スチレン系単量体、分散剤等を水性媒体に添加し微細に分散する方法は、通常、撹拌翼を備えた装置を用いて行なわれる。その条件等に制限はないが、より微細に分散する方法としては、ホモミキサーを用いるのが好ましい。このとき、スチレン系単量体を分散した分散液の油滴径が、核の粒子径以下になるまで分散するのが好ましい。油滴径が核の粒子径よりも大きい状態で水性媒体中に添加されると、スチレン系単量体を分散した分散液の油滴に複数の樹脂粒子が取り込まれ、樹脂粒子の粘着、可塑化、合一が生じ、過大粒子が発生しやすいためである。
【００３２】
懸濁液に、重合開始剤を溶解したスチレン系単量体を加え、核となる再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させた後、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行う。
スチレン系単量体の添加は、分割して行っても連続的に行ってもよい。また、添加速度は、重合装置の容量、形状、重合温度等によって異なり適宜選択される。また、重合温度は、６０〜１０５℃の範囲が好ましい。
【００３３】
全体の分子量は、重合開始剤の濃度を調整するか、連鎖移動剤を併用するか、又はこれら両方により調整できる。連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー等の従来公知のものが使用できる。
【００３４】
続いて、重合中又は重合後の、核となるペレットにスチレン系単量体が重合した樹脂粒子に、発泡剤を含浸させる。
発泡剤の含浸は、発泡剤を容器内に圧入し、通常、再生スチレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度に上げ、樹脂粒子中に含浸させる。
発泡剤としては、樹脂粒子を溶かさないか、又は僅かに膨潤させるものが好ましく、具体的にはプロパン、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、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素が用いられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
これらの発泡剤は、通常再生スチレン樹脂粒子に対して３〜１５重量％使用される。
【００３５】
発泡剤の含浸温度は、好ましくは１００℃以上であり、より好ましくは１１０℃以上である。発泡剤の含浸温度が１００℃未満では、粒子が球形化し難くなる。また、温度が高すぎると粒子同士が合一し易くなるため、１４０℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。
発泡剤の含浸が完了した後、重合系内より排出することによって、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を得ることができる。
【００３６】
再生発泡性スチレン系樹脂粒子を脱水乾燥した後、必要に応じて表面被覆剤を被覆することができる。かかる被覆剤は、従来公知である発泡性スチレン系樹脂粒子に用いられるものが適用できる。例えば、ジンクステアレート、ステアリン酸トリグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド、ひまし硬化油、牛脂硬化油、シリコーン類、静電気防止剤等である。
【００３７】
得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子（発泡剤含浸前）に対する再生スチレン系樹脂ペレットの比率は、好ましくは７０重量％以下であり、より好ましくは６０重量％以下である。７０重量％を越えると粒子が球形化し難くなる。また、比率が少なすぎると重合過程で粒子同士が合一し易くなるため、２０重量％以上が好ましい。
【００３８】
本発明の方法で製造した再生発泡性スチレン系樹脂粒子は、長さ方向に収縮する再生スチレン系樹脂ペレットを重合の核として使用しているにもかかわらず、球形の粒子として得ることができる。
従って、無延伸の再生スチレン系樹脂ペレットを製造するための特殊な方法によらず、一般的な成形方法によって得られる再生ペレットを使用して再生発泡性スチレン系樹脂粒子を製造できる。
【００３９】
続いて、本発明の再生発泡成形品について説明する。
本発明の再生発泡成形品は、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡成形して製造する。
一般には、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を、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、熟成工程を経た発泡ビーズを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。
【００４０】
【実施例】
次に実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。
尚、再生発泡性スチレン系樹脂粒子は、以下の方法により評価した。
１．ペレット寸法
ノギスにより測定した。
２．ペレット収縮率
２００℃に設定した恒温槽にペレットを入れ、１０分間加熱後恒温槽から取り出し、加熱前と加熱後の長さ（ペレット延伸方向）の寸法を測定し、以下の計算式により求めた。
ペレット収縮率＝（加熱前の寸法−加熱後の寸法）／（加熱前の寸法）×１００
【００４１】
３．ペレット比率
使用した再生スチレン系樹脂ペレットの重量（Ｗ１）と、得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子の重量（Ｗ２）から、以下の計算式により求めた。
ペレット比率＝Ｗ１／Ｗ２×１００
４．発泡剤含有後の樹脂粒子の形状
再生発泡性スチレン系樹脂粒子の最も長い部分の寸法Ａと、最も短い部分の寸法Ｂを、ノギスで測定し、Ａ／Ｂ＝０．８〜１．３の場合は球形と判定し、Ａ／Ｂが０．８未満又は１．３を超える場合は扁平と判定した。
尚、計測した粒子の数は、任意に選択した１００個であり、その平均値をとった。
５．成形品の表面平滑率
成形品の表面平滑率は、まず成形品の表面に印刷用インクをローラーで薄く塗り、この表面部分を画像処理装置にかけ、全面積に対する黒色部分の面積を求め、表面平滑率とした。
【００４２】
実施例１
［再生スチレン系樹脂ペレットの作製］
発泡スチレン系樹脂成形品を２２０℃の熱風で収縮させ、見かけ比重０．７５、大きさ５００ｍｍ×４００ｍｍ×１００ｍｍ及び重さ１５ｋｇの収縮物を得た。この収縮物を１０ｍｍのスクリーンをとりつけた粉砕機（株式会社ホーライ製、ＺＡ−５６０型粉砕機）で粗粉砕した。このとき得られた粗粉砕物の最大長さは、おおよそ１０ｍｍ、かさ比重０．５であった。
ついで、ヘンシェルミキサー（三井三池化工製、ＦＭ１０Ｂ）にこの粗粉砕物２０００ｇ及び平均粒子径が１０μｍのタルク（林化成株式会社製、ホワイトミクロン＃５０００）２０ｇ、及びエチレンビスステアリルアミド０．６ｇを入れ、２０００ｒｐｍで２分間混合した。
【００４３】
このタルク及びエチレンビスステアリルアミドで表面被覆された粗粉砕物を、ベント付き２軸押出機（ダイス穴径２ｍｍ、（株）池貝製 ＰＣＭ−３０）の材料フィード部に投入し、シリンダー温度２３０℃、材料フィードモーター回転数８ｒｐｍ、スクリュー回転数１００ｒｐｍの条件にてストランド状に押出した。
このストランドを、ペレタイザー回転数４００ｒｐｍで切断することによって、再生スチレン系樹脂ペレットを作製した。このペレットの延伸方向の長さは、２．５〜３．０ｍｍであり、径は、１．８〜２．０ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分間加熱した後の延伸方向の寸法収縮率は１２〜１７％であった。
【００４４】
［含浸・重合工程］
５Ｌの耐圧攪拌容器に、上記の再生スチレン系樹脂ペレット１１００ｇ、脱イオン水１５００ｇ、リン酸三カルシウム１２．０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０９ｇを仕込み、攪拌しながら７０℃に昇温した。
次いで、単量体分散容器に脱イオン水３５０ｇとポリビニルアルコール０．３６ｇを入れ混合し、これにｔ−ブチルパーオキサイド３．２ｇを溶解したスチレン単量体２００ｇを加え、ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて５８００ｒｐｍで１２０秒攪拌しスチレン単量体を微細（単量体油滴の平均径１０〜１００μｍ）に分散させた。
このスチレン単量体分散液を容器内に添加し、９０分保温したのち、９０℃に昇温した。その後、スチレン単量体９００ｇを連続的に３時間かけて等速度（３．３ｇ／分）で添加した。
次いで、リン酸三カルシウム２．４ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５ｇを添加した後、１１５℃に昇温し、２時間保温した。
【００４５】
その後、１００℃まで冷却し、発泡剤としてブタン（イソブタン／ｎ−ブタンの重量比＝４／６）を１６０ｇづつ２回に分けて圧入し、２時間保持した後、１２０℃に昇温し、８時間保持して発泡剤の含浸を行った。
室温まで冷却した後、発泡剤が含浸されたスチレン系樹脂粒子を取り出し、脱水乾燥した。次いでこの重合体粒子を目開き２．８ｍｍ及び１．２ｍｍの篩で分級し、２０８０ｇの樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子に対し、ステアリン酸亜鉛１．１ｇ、次いで硬化ひまし油２．２ｇを順次加えて混合し、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子は球形であった。
【００４６】
［再生発泡スチレン系樹脂成形品］
得られた再生発泡性スチレン系樹脂粒子を、発泡スチレン系樹脂用発泡機（日立化成テクノプラント製 ＨＢＰ−５００ＬＷ）を用い、スチームで加熱することによって、５０ｍｌ／ｇの発泡ビーズに予備発泡した。
その後、約１８時間熟成した後、発泡スチレン系樹脂用成型機（ダイセン工業製 ＶＳ−３００）を用い、成形圧力０．０８ＭＰａで成形し、再生発泡スチレン系樹脂成形品（以下、発泡成形品という）を得た。
実施例１及び後述する実施例２並びに比較例１〜４で作製した再生スチレン系樹脂ペレット、再生発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡成形品の評価結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
実施例２
実施例１において、押出機の材料フィードモーター回転数を１．５ｒｐｍ、ペレタイザーの回転数を５５０ｒｐｍとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生スチレン系樹脂ペレットを得た。このペレットの延伸方向の長さは、２．５〜３．０ｍｍであり、径は、０．８〜１．１ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分加熱後の延伸方向の寸法収縮率は３３〜３９％であった。
この再生スチレン系樹脂ペレットを用い、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００４９】
比較例１
実施例１において、押出機の材料フィードモーター回転数を１．２ｒｐｍ、ペレタイザーの回転数を７００ｒｐｍとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生スチレン系樹脂ペレット得た。このペレットの延伸方向の長さは、２．８〜３．３ｍｍであり、径は、０．６〜０．９ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分加熱後の延伸方向の寸法収縮率は６５〜７２％であった。
この再生スチレン系樹脂ペレットを用い、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００５０】
比較例２
実施例１において、発泡剤の圧入を９０℃で行い、１０時間保持して発泡剤の含浸を行った以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００５１】
比較例３
５リットルの耐圧撹拌容器に脱イオン水２０００ｇ、実施例１と同様の方法で作製した再生スチレン系樹脂ペレット１７６０ｇ、リン酸三カルシウム１７．６ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０４ｇを仕込み、撹拌しながら７５℃に昇温した。
次いで、単量体分散容器に脱イオン水３００ｇとポリビニルアルコール０．１ｇを入れ混合し、これにｔ−ブチルパーオキサイド０．１ｇ、ベンゾイルパーオキサイド０．９ｇを溶解したスチレン単量体３００ｇを加え、ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて５８００ｒｐｍで１２０秒撹拌しスチレン単量体を微細（単量体油滴の平均径１０〜１００μｍ）に分散させた。このスチレン単量体分散液を容器内に添加し、６０分保温したのち、９０℃に昇温した。ついで、スチレン単量体１４０ｇを連続的に１時間かけて等速度（２．３ｇ／分）で添加した。
次いで、リン酸三カルシウム２．２ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５ｇを添加した後、１１５℃に昇温し、２時間保温した。ついで、１００℃まで冷却し、発泡剤としてブタン（ｉ／ｎ比＝４／６、重量比以下同じ）１８０ｇを２回に分けて圧入し、２時間保持した後、１２０℃に昇温し発泡剤の含浸を行った。
室温まで冷却後、発泡剤が含浸された再生発泡性スチレン系樹脂粒子を取り出し、脱水乾燥した。
次いでこの重合体粒子を目開き２．８ｍｍ及び１．２ｍｍの篩で分級し、
１５２０ｇの樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子に対し、ステアリン酸亜鉛１．１ｇ、次いで硬化ひまし油２．２ｇを順次加えて混合し、再生発泡性スチレン系樹脂粒子を得た。
この再生発泡性スチレン系樹脂粒子を用い、実施例１と同様な操作を行い、発泡成形品を得た。
【００５２】
比較例４
実施例１において、押出機の材料フィードモーター回転数を８．５ｒｐｍ、ペレタイザーの回転数を３５０ｒｐｍとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、再生スチレン系樹脂ペレット得た。このペレットの延伸方向の長さは、６．５〜７．８ｍｍであり、径は、２．６〜３．４ｍｍであった。また、ペレットを２００℃雰囲気下で１０分加熱後の延伸方向の寸法収縮率は１５〜１８％であった。
この再生スチレン系樹脂ペレットを用い、実施例１と同様な操作を行い、再生発泡性スチレン系樹脂粒子、及び発泡成形品を得た。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、発泡スチレン系樹脂成形品の再利用において、延伸ペレットから、球形の再生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ができる。
Claims (5)
- 長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ前記長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットを、核として、水性媒体中に懸濁させ、
重合開始剤とスチレン系単量体を、前記再生スチレン系樹脂ペレットに含浸させ、引き続きスチレン系単量体を加えて重合を行い、
その後、含浸温度１００℃以上において、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であって、
前記再生発泡性スチレン系樹脂粒子に対する前記再生スチレン系樹脂ペレットの比率が、７０重量％以下である再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法。 - 請求項１に記載の再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法により得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子。
- 請求項２に記載の再生発泡性樹脂粒子を発泡して得られる再生スチレン系発泡ビーズ。
- 請求項３に記載の再生スチレン系発泡ビーズを発泡成形して得られる再生発泡スチレン系樹脂成形品。
- 長さが５．０ｍｍ以下、径が３．０ｍｍ以下の円柱状で、かつ前記長さ方向の寸法収縮率が５０％以下の、再生スチレン系樹脂ペレットからなる、再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造に用いる核。
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