JPH04325534A

JPH04325534A - 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH04325534A
Application number: JP3095551A
Authority: JP
Inventors: Hidetomo Shirai; 白井　英知; Masao Ijiri; 井尻　正雄; Yasuyuki Sunakawa; 砂川　康行; Masatoshi Yamashita; 昌利山下; Hiroyuki Horie; 堀江　宏行
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1992-11-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡性ポリスチレン系
樹脂粒子およびその製造方法に関し、詳しくは使用済の
発泡ポリスチレン系樹脂成形体、あるいは成形時に副生
する裁断屑、不良品等を再生して発泡成形体として再利
用し得る発泡性ポリスチレン系樹脂粒子およびその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、発泡ポリスチレン系樹脂成形
体は、家電製品等の包装材、あるいは魚介類等の搬送用
容器として多用されているが、その一方で、使用済の発
泡ポリスチレン系樹脂成形体の廃棄は、社会的に大きな
問題となっている。そこで、近年では、使用済の発泡ポ
リスチレン系樹脂成形体を再生して良好な発泡成形体と
して再利用可能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る
種々の研究が進められている。

【０００３】上記のような発泡性ポリスチレン系樹脂粒
子を得る方法としては、使用済の発泡ポリスチレン系樹
脂成形体を粉砕後、押出機により加熱溶融しダイスより
ストランド状に押し出して冷却し、切断してペレット状
の樹脂を得る（ストランドカット方式）。そして、上記
ペレット状の樹脂に発泡剤を含浸して、発泡性ポリスチ
レン系樹脂粒子とした後、常法の水蒸気による発泡によ
り発泡成形体を得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法で作製された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を水蒸
気により発泡させて成形させた発泡成形体では、気泡が
極端に細かく耐熱性に劣り、成形品の収縮が激しく、ま
た、発泡力が小さくて、成形品の内部融着が略０％であ
るため、その成形品の物性強度も弱い。しかも発泡剤含
浸後の経時と共に、上記のような傾向が強くなり、含浸
後７日以上経過すると殆ど成形不可能となり、実用に供
するものが得られないという問題を有している。

【０００５】また、上記のような問題を解決するため、
特公昭５６−３４１７１号公報に開示されているように
、押出時にハイインパクトポリスチレンを混合する製造
方法が提案されている。このような製造方法では、ある
程度、経時変化は小さくなり、成形品の強度も改善され
るものの、効果的には完全でなく、さらには、発泡力が
低下する傾向にあると共に、ハイインパクトポリスチレ
ンを混合するための工数がかかり、製造コスト的にも不
利であるという問題を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記の
課題を解決するために、種々の研究を重ねた結果、使用
済の発泡ポリスチレン系樹脂成形体等を再生して、再度
発泡成形体として利用するに当たり、良好な成形品が再
生できない原因は、押出時での以下の３つのポイントに
あると考えられた。

【０００７】■樹脂が分解して重合度が低下すること。

【０００８】■揮発分が増加すること。

【０００９】■樹脂に配向が掛かること。（引張方向の
延伸歪みが、ペレット粒子に残留する。）また、本願発
明者等は、研究により上記３つのポイントの中、特に■
、■の影響が大きいとの認識を得て、そこで、揮発分が
少なく、かつ延伸歪みのないペレット粒子を製造するこ
とで本発明を完成させた。

【００１０】即ち、請求項１記載の発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子は、廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体から再
生された球状の再生樹脂であり、該樹脂中から延伸歪み
及び揮発分が除去されたものであることを特徴としてい
る。

【００１１】また、請求項２記載の発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子の製造方法は、廃発泡ポリスチレン系樹脂成
形体を押出機中で加熱溶融すると共に、減圧吸引し、そ
の後、押出機より押し出すと同時に切断することで、球
状の樹脂粒子となし、この樹脂粒子を水性媒体中で発泡
剤を含浸せしめることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記請求項１記載の発泡性ポリスチレン系樹脂
粒子は、押出成形時の減圧吸引により揮発分および劣化
成分が除去され、また、押出直後に切断されて球状化す
ることで、延伸歪みがなく形成されている。このため、
本願発明者等が種々の研究結果から得た発泡ポリスチレ
ン系樹脂成形体の再生における障害要因を解決すること
ができ、ひいては、使用済の発泡ポリスチレン系樹脂成
形体、あるいは成形時に副生する裁断屑、不良品等を良
好な発泡成形体として再生することができる。

【００１３】また、請求項２記載の発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子の製造方法によれば、押出成形時の減圧吸引
により樹脂粒子中の揮発分および劣化成分を除去し、ま
た、上記の樹脂粒子を押出直後に切断して球状化を図る
ことで、樹脂粒子中に延伸歪みを残さないようになって
いる。このため、本願発明者等が種々の研究結果から得
た発泡ポリスチレン系樹脂成形体の再生における障害要
因を解決した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ること
ができる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例について説明すれば、以下
の通りである。尚、実施例中に記載の部は、全て重量部
を示すものである。

【００１５】本実施例に係る発泡性ポリスチレン系樹脂
粒子の製造において、その出発原料として用いられる発
泡ポリスチレン系樹脂成形体は、ポリスチレンまたはポ
リスチレンを主成分として他の重合体が共重合または混
合された樹脂粒子に発泡剤を含浸せしめた後、一定の型
窩内で発泡成形して得られる成形品、または上記樹脂粒
子に発泡剤が混合されて押出成形された成形品等が含ま
れ、各種容器、梱包材その他一定の用途に供された後の
廃棄されるべき成形品、これらの成形品を製造するとき
に副生する裁断屑、あるいは成形不良品等が含まれる。

【００１６】そして、上記のような発泡ポリスチレン系
樹脂成形体を押出機中で加熱溶融すると共に、減圧吸引
し、その後、押出機より押し出すと同時に切断すること
で、球状の樹脂粒子となし、この樹脂粒子を水性媒体中
で発泡剤を含浸せしめることで本発明の発泡性ポリスチ
レン系樹脂粒子を得るものである。

【００１７】また、この発明に用いられるポリスチレン
系樹脂としては、ポリスチレン樹脂、少なくとも５０部
以上のスチレン成分と他の重合可能な単量体との共重合
体、これらの混合樹脂、並びにこれらの樹脂に適量のゴ
ム状物質を添加した強化樹脂等が挙げられる。前記共重
合可能な単量体としては、α−メチルスチレン、アクリ
ロニトリル、アクリル酸もしくはメタクリル酸と１〜８
個の炭素原子数を有するアルコールとのエステル、マレ
イン酸、フマル酸と１〜８個の炭素原子数を有するアル
コールとのエステル、無水マレイン酸等や、更に少量の
架橋剤としてジビニルベンゼン、ブタジエン、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート等も挙げられる。

【００１８】この発明では、先ず、上記の球状樹脂粒子
を水性媒体中に分散させる。この場合、通常は分散剤が
用いられる。

【００１９】上記の分散剤としては、例えば部分鹸化ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、ポリビニルピ
ロリドン、カルボキシルメチルセルローズ、メチルセル
ローズ、ステアリン酸カルシウム、エチレンビスステア
ロアミド等の有機化合物の他、ピロリン酸カルシウム、
リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、リン酸マグネシウム、ピロリン酸マグネシウム、酸化
マグネシウム等の水に難溶性の微粉末からなる無機化合
物を挙げることができる。この発明の方法において、懸
濁剤として無機化合物を用いる際には、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムの如き界面活性剤を併用するこ
とが好ましい。

【００２０】次に、この水性媒体中に分散した上記の樹
脂粒子に発泡剤を含浸させることにより、発泡性ポリス
チレン系樹脂粒子が得られる。

【００２１】この際に用いられる発泡剤としては、沸点
がポリスチレン系樹脂の軟化点以下であって、常圧でガ
ス状もしくは液状の有機化合物が適しており、プロパン
、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジ
エン、ヘキサン、石油エーテル等の炭化水素、ジクロロ
フルオロメタン、トリフルオロクロロメタン等のハロゲ
ン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、
ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点
のエーテル化合物等が用いられる。これらの発泡剤は、
一種または二種以上も併用してもよい。

【００２２】また、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製
造する際に、発泡剤の樹脂への浸透を促進するための溶
剤を用いても何等差支えない。このような溶剤としては
、芳香族炭化水素、例えばトルエン、キシレン、エチル
ベンゼン等が好適である。

【００２３】尚、この発明の発泡性粒子の基材樹脂中に
は、充填剤、可塑剤、難燃剤、滑剤、着色剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤等、種々の添加剤が含有されていても
よい。

【００２４】そして、上記のような発泡ポリスチレン系
樹脂成形体を粉砕して、その後、これを押出機中で加熱
溶融しストランド状に押し出すと共に、冷却後切断して
（ストランドカット方式）、直径１ｍｍ〜１．６ｍｍ、
長さ１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの円柱体状のポリスチレン
樹脂粒子（Ａ）を得た。

【００２５】次に、上記のポリスチレン樹脂粒子（Ａ）
を、ベント口を２口備えた押出機に投入して、ベント口
より６５ｃｍＨｇ〜７５ｃｍＨｇで減圧吸引しつつ加熱
溶融し、ノズルより押し出すと同時にホットカット方式
にて切断して、直径１．１ｍｍ〜１．７ｍｍの球状の樹
脂粒子（Ｂ）を得た。

【００２６】尚、上記ベント口からの減圧吸引は、溶融
体の揮発分を吸引するためのものであり、また、ノズル
からの押し出しは、樹脂の形状が、せん状、不定形状、
あるいは断続形状のメルトフラクチャーを発生させない
樹脂温度で行われるものである。また、上記のポリスチ
レン樹脂粒子（Ａ）、および樹脂粒子（Ｂ）中に含まれ
る揮発分の含有比率をガスクロマトグラフィーにより測
定したので、参考資料として表１に表記するものである
。

【００２７】

【表１】

【００２８】次に、上記球状の樹脂粒子（Ｂ）を１００
部、内容積５リットルの撹拌機付き反応器内に仕込むと
共に、上記の反応器内に、水性懸濁液として水１６０部
と、ドデシルベンゼンスルフォン酸ソーダ０．０２部と
、ピロリン酸マグネシウム０．４部と、メチレンビスス
テアリン酸アマンド０．０５部と、トルエン１．３部と
を仕込み、反応器を密閉後、撹拌機により撹拌を行う。

【００２９】そして、上記の密閉された反応器内に、撹
拌しながら発泡剤としてのブタン１２部を圧入して、１
００℃で４時間含浸させた後、３０℃まで冷却して反応
器から取り出し、脱水乾燥して本発明の発泡性ポリスチ
レン系樹脂粒子（Ｃ）を得た。

【００３０】また、本実施例では、円柱体状のポリスチ
レン樹脂粒子（Ａ）に対して、直接、上述した発泡剤の
含浸処理を施して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（Ｃ’
）を作製した。そして、この発泡性ポリスチレン系樹脂
粒子（Ｃ’）と、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒
子（Ｃ）との発泡剤含浸後７日目および１４日目の樹脂
粒子を用いて、発泡性、成形品外観、成形品内部融着、
５％圧縮強度、および曲げ強度の比較テストを行ったの
で、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（Ｃ）のテ
スト結果を表２に表記し、また、比較用の発泡性ポリス
チレン系樹脂粒子（Ｃ’）のテスト結果を表３に表記す
る。

【００３１】尚、上記発泡性のテストは、樹脂粒子を９
８℃の水蒸気で１分間加熱した状態での嵩倍率を測定し
たものであり、成形品外観、成形品内部融着、５％圧縮
強度、および曲げ強度のテストは、各々、樹脂粒子を水
蒸気で発泡させて嵩倍率５５倍の予備発泡粒子とし、こ
の予備発泡粒子を２４時間熟成後、３０×４０×１０ｃ
ｍの型に充填し、水蒸気圧０．８ｋｇｆ／ｃｍ２で２０
秒間加熱して得られた成形品を用いて行ったものである
。また、５％圧縮強度および曲げ強度のテストは、各々
、測定方法をＪＩＳ規格のＡ９５１１に準じて行ったも
のである。

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】上記表２および表３の結果より、本発明の
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（Ｃ）は、その発泡性に
おいて、発泡剤含浸後１４日目においても７日目と略同
程度の嵩倍率が測定されている。一方、比較用の発泡性
ポリスチレン系樹脂粒子（Ｃ’）の発泡剤含浸後１４日
目の嵩倍率は、７日目に比べて大幅に低下していること
が判明した。

【００３５】また、成形品での比較においても、上記の
結果から明らかなように、比較用の発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子（Ｃ’）は、発泡剤含浸後７日目に発泡成形
をしても、成形体は収縮大で満足なものが得られず、さ
らには、１４日目では、成形品の形状をなさず成形不能
となっている。それに比べて、本発明の発泡性ポリスチ
レン系樹脂粒子（Ｃ）では、成形体が内部まで充分に融
着し、かつ外観も美麗なものであり、また、発泡剤含浸
後１４日目においても良好な成形体が得られると共に、
成形体の５％圧縮強度および曲げ強度が共に強化されて
いることが判明した。

【００３６】以上のように、本発明の発泡性ポリスチレ
ン系樹脂粒子（Ｃ）は、重合度が低く、かつ揮発分が多
い使用済の発泡ポリスチレン系樹脂成形体等からなる原
料を、押出成形時に、ベント口より減圧吸引することで
、より多くの揮発分が取れ、また劣化成分が除去されて
作製されていると共に、ホットカット方式にて樹脂を球
状に切断することで、樹脂粒子中に切断時の延伸歪みを
残すことなく、樹脂粒子に配向が掛からないように作製
されている。これにより、本願発明者等が種々の研究結
果から得た発泡ポリスチレン系樹脂成形体の再生におけ
る障害要因を解決することができ、結果として、使用済
の発泡ポリスチレン系樹脂成形体、あるいは成形時に副
生する裁断屑、不良品等を再生して良好な発泡成形体と
して再利用可能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る
ことができた。

【００３７】尚、上記実施例は、本発明を限定するもの
ではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子（Ｃ）の製造過
程において、本実施例では、発泡ポリスチレン系樹脂成
形体を粉砕した後、一旦、ストランドカット方式にて円
柱体状のポリスチレン樹脂粒子（Ａ）を得ているが、特
に、この製造過程を限定するものではなく、例えば、発
泡ポリスチレン系樹脂成形体を粉砕した後、直接、ホッ
トカット方式の製造過程を経て球状の樹脂粒子（Ｂ）を
得ることも可能である。また、このような場合では、ベ
ント口の設定数は、特に２口備えることが望ましい。こ
れは、最初のベント口で発泡粉末品のガス（空気を含む
）を吸引し、次のベント口で揮発成分および劣化成分を
吸引除去するためである。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発泡性ポリスチレン系樹
脂粒子は、廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体から再生さ
れた球状の再生樹脂であり、該樹脂中から延伸歪み及び
揮発分が除去されたものである。

【００３９】これにより、本願発明者等が種々の研究結
果から得た発泡ポリスチレン系樹脂成形体の再生におけ
る障害要因を解決することができ、ひいては、使用済の
発泡ポリスチレン系樹脂成形体、あるいは成形時に副生
する裁断屑、不良品等を良好な発泡成形体として再生す
ることができるという効果を奏する。

【００４０】また、請求項２記載の発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子の製造方法によれば、廃発泡ポリスチレン系
樹脂成形体を押出機中で加熱溶融すると共に、減圧吸引
し、その後、押出機より押し出すと同時に切断すること
で、球状の樹脂粒子となし、この樹脂粒子を水性媒体中
で発泡剤を含浸せしめることで発泡性ポリスチレン系樹
脂粒子を得るようになっている。

【００４１】これにより、揮発分および劣化成分が除去
され、また、延伸歪みのない発泡性ポリスチレン系樹脂
粒子を得ることができ、ひいては、使用済の発泡ポリス
チレン系樹脂成形体、あるいは成形時に副生する裁断屑
、不良品等を再生して良好な発泡成形体として再利用可
能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ることができる
という効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体から再生
された球状の再生樹脂であり、該樹脂中から延伸歪み及
び揮発分が除去されたものであ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】廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体を押出機
中で加熱溶融すると共に、減圧吸引し、その後、押出機
より押し出すと同時に切断することで、球状の樹脂粒子
となし、この樹脂粒子を水性媒体中で発泡剤を含浸せし
め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。