特許 5756003 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5756003

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体

(51)【国際特許分類】

   C08J 9/16 20060101AFI20150709BHJP

   C08L 25/04 20060101ALI20150709BHJP

   C08L 91/00 20060101ALI20150709BHJP

   C08K 3/00 20060101ALI20150709BHJP

【ＦＩ】

   C08J9/16CET

   C08L25/04

   C08L91/00

   C08K3/00

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-275733(P2011-275733)

(22)【出願日】2011年12月16日

(65)【公開番号】特開2013-82865(P2013-82865A)

(43)【公開日】2013年5月9日

【審査請求日】2014年6月9日

(31)【優先権主張番号】特願2011-211754(P2011-211754)

(32)【優先日】2011年9月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002440

【氏名又は名称】積水化成品工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100106057

【弁理士】

【氏名又は名称】柳井 則子

(72)【発明者】

【氏名】地海 良輔

【審査官】 加賀 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−００２２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５６５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２７７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０３４６４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ９／１６

Ｃ０８Ｋ ３／００

Ｃ０８Ｌ ２５／０４

Ｃ０８Ｌ ９１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法によって製造された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有されてい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】

前記無機発泡核剤がタルクであることを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。

【請求項3】

前記流動パラフィンが、オレフィン系飽和炭化水素の混合物であり、かつ平均炭素数が２０〜３５個の範囲内であり、常温で液体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子。

【請求項4】

樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、
ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して、流動パラフィンを０．０１〜５質量部の範囲内、芳香族炭化水素を０．１５〜３．０質量部の範囲内、及び無機発泡核剤を０．０５〜５質量部の範囲内で添加し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィン、芳香族炭化水素及び無機発泡核剤を均一に含有させた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。

【請求項5】

前記無機発泡核剤がタルクであることを特徴とする請求項４に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

【請求項6】

前記流動パラフィンが、オレフィン系飽和炭化水素の混合物であり、かつ平均炭素数が２０〜３５個の範囲内であり、常温で液体であることを特徴とする請求項４又は５に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法。

【請求項7】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱し発泡させて得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子。

【請求項8】

請求項７に記載のポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティに充填し、加熱して型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体。

【請求項9】

発泡成形体全体に、流動パラフィンがポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有されていることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡成形体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法に関し、高発泡倍数で機械強度に優れた発泡成形体を得ることが可能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体に関する。

【背景技術】

【0002】

押出機内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を押出機先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、所謂、溶融押出法により発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造する方法に関して、例えば、特許文献１に開示された技術が提案されている。

【0003】

特許文献１には、押出機内で溶融された熱可塑性樹脂に発泡剤を圧入し、発泡剤含有の溶融樹脂を押出機先端に付設されたダイの多数の小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性粒子を得る熱可塑性樹脂発泡性粒子の製造方法であって、前記ダイの小孔ランド部を通過する際の発泡剤含有溶融樹脂の剪断速度が12000〜35000ｓｅｃ^−１、且つ樹脂の見かけ溶融粘度が100〜700ポイズとなるように押し出すことを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂発泡性粒子の製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００５／０２８１７３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前述した従来技術によって製造された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高めることが困難であり、高発泡倍数の発泡成形体を得ることが難しかった。
また、従来の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、特に、リサイクルされたポリスチレン系樹脂を用いて製造された発泡成形体は、曲げ強度などの機械強度が低くなる傾向があった。

【0006】

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、高発泡倍数で機械強度に優れた発泡成形体を得ることが可能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体の提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を達成するため、本発明は、樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法によって製造された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有されたことを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供する。

【0008】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に無機発泡核剤が均一に含有されたことが好ましい。

【0009】

また本発明は、樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法によって製造された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有されていることを特徴とする発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を提供する。

【0010】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記無機発泡核剤がタルクであることが好ましい。

【0011】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子において、前記流動パラフィンが、オレフィン系飽和炭化水素の混合物であり、かつ平均炭素数が２０〜３５個の範囲内であり、常温で液体であることが好ましい。

【0012】

また本発明は、樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で流動パラフィンを添加して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンを均一に含有させた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を提供する。

【0013】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記ポリスチレン系樹脂に、さらに無機発泡核剤を添加することが好ましい。

【0014】

また本発明は、樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して、流動パラフィンを０．０１〜５質量部の範囲内、芳香族炭化水素を０．１５〜３．０質量部の範囲内、及び無機発泡核剤を０．０５〜５質量部の範囲内で添加し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィン、芳香族炭化水素及び無機発泡核剤を均一に含有させた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を提供する。

【0015】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記無機発泡核剤がタルクであることが好ましい。

【0016】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、前記流動パラフィンが、オレフィン系飽和炭化水素の混合物であり、かつ平均炭素数が２０〜３５個の範囲内であり、常温で液体であることが好ましい。

【0017】

また本発明は、前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱し発泡させて得られたポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を提供する。

【0018】

また本発明は、前記ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を成形型のキャビティに充填し、加熱して型内発泡成形して得られたポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

【0019】

また本発明は、発泡成形体全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有されたことを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

【0020】

また本発明は、発泡成形体全体に、流動パラフィンがポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有されていることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供する。

【発明の効果】

【0021】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有された構成としたことによって、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高めることができ、高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。
また、リサイクルされたポリスチレン系樹脂を用いて製造した場合でも、曲げ強度などの機械強度に優れた発泡成形体を得ることができる。
さらに、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有されている構成としたことによって、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数をより一層高めることができ、より高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。

【0022】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で流動パラフィンを添加して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンを均一に含有させるようにしたので、高発泡倍数の発泡成形体を得ることができ、またリサイクルされたポリスチレン系樹脂を用いて製造した場合でも、曲げ強度などの機械強度に優れた発泡成形体を得ることができる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を効率よく製造することができる。
さらに、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して、流動パラフィンを０．０１〜５質量部の範囲内、芳香族炭化水素を０．１５〜３．０質量部の範囲内、及び無機発泡核剤を０．０５〜５質量部の範囲内で添加し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィン、芳香族炭化水素及び無機発泡核剤を均一に含有させたことによって、より高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造装置の一例を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有されたことを特徴としている。

【0025】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に用いられるポリスチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系モノマーの単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられ、スチレンを５０質量％以上含有するポリスチレン系樹脂が好ましく、ポリスチレンがより好ましい。

【0026】

また、前記ポリスチレン系樹脂としては、前記スチレンモノマーを主成分とする、前記スチレン系モノマーとこのスチレン系モノマーと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体であってもよく、このようなビニルモノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートの他、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などの二官能性モノマーなどが挙げられる。

【0027】

また、ポリスチレン系樹脂が主成分であれば、他の樹脂を添加してもよく、添加する樹脂としては、例えば、発泡成形体の耐衝撃性を向上させるために、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三次元共重合体などのジエン系のゴム状重合体を添加したゴム変性ポリスチレン系樹脂、いわゆるハイインパクトポリスチレンが挙げられる。あるいは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などが挙げられる。

【0028】

原料となるポリスチレン系樹脂としては、市販されている通常のポリスチレン系樹脂、懸濁重合法などの方法で新たに作製したポリスチレン系樹脂などの、再生品ではないポリスチレン系樹脂（バージンポリスチレン）を使用できる他、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体を再生処理して得られた再生ポリスチレン系樹脂を使用することができる。
この再生ポリスチレン系樹脂としては、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体、例えば、魚箱、家電緩衝材、食品包装用トレーなどを回収し、リモネン溶解方式や加熱減容方式によって再生したポリスチレン系樹脂を用いることができる。また、使用することができる再生ポリスチレン系樹脂は、使用済みのポリスチレン系樹脂発泡成形体を再生処理して得られたもの以外にも、家電製品（例えば、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコンなど）や事務用機器（例えば、複写機、ファクシミリ、プリンターなど）から分別回収された非発泡のポリスチレン系樹脂成形体を粉砕し、溶融混練してリペレットした再生ポリスチレン系樹脂を用いることができる。

【0029】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させる発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン等の脂肪族炭化水素、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）、１，１−ジクロロ−２，２，２−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３）、クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）、１−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２４）等のクロロフルオロカーボン、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）等のフルオロカーボン、各種アルコール、二酸化炭素、水、及び窒素などの物理発泡剤が挙げられ、これらの中の１種又は２種以上を併用して使用することができる。これらのうち、特に好ましい発泡剤としては、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタンが挙げられる。発泡剤の添加量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して１〜１５質量部の範囲とされ、より好ましくは３〜１２質量部の範囲とされる。

【0030】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させる流動パラフィンは、オレフィン系飽和炭化水素の混合物であり、かつ平均炭素数が２０〜３５個の範囲内であり、常温で液体であることが好ましい。
流動パラフィンの量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内であり、０．５〜２質量部の範囲内がより好ましい。流動パラフィンの量が０．０１質量部未満であると、予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。流動パラフィンの量が５質量部を超えると、やはり予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。
流動パラフィンは、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体（粒子中に気泡を含む場合は、その気泡を含まない領域）にわたり均一に含有していることが好ましい。樹脂粒子の局部、例えば、樹脂粒子の表層部分に流動パラフィンが偏在していると、予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。

【0031】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、発泡剤及び流動パラフィンの他、無機発泡核剤が均一に含有されていることが好ましい。無機発泡核剤としては、タルク、シリカ、その他の無機粉体が挙げられ、これらの中でもタルクが好ましい。
無機発泡核剤の量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内であることが好ましく、０．１〜２質量部の範囲がより好ましい。
使用する無機発泡核剤の平均粒径は、０．１〜３０μｍの範囲内であることが好ましく、０．５〜１０μｍの範囲内であることがより好ましい。
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に流動パラフィンとともにタルクなどの無機発泡核剤を含有させることで、予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果を高めることができる。
無機発泡核剤は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体にわたり均一に含有している必要がある。樹脂粒子の局部、例えば、樹脂粒子の表層部分にタルクが偏在していると、得られる発泡成形体の機械強度が低下するおそれがある。

【0032】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、物性を損なわない範囲内において、架橋剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤を添加してもよく、又、ジンクステアレート等の粉末状金属石鹸類を前記発泡性スチレン樹脂粒子の表面に塗布しておけば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の予備発泡工程においてポリスチレン系樹脂予備発泡粒子同士の結合を減少させることができて好ましい。

【0033】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の粒径は、特に限定されないが、通常は０．５〜３．０ｍｍの範囲が好ましく、０．７〜２．０ｍｍの範囲がより好ましい。また、粒子の形状は、特に限定されないが、球状乃至略球状であることが好ましい。

【0034】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有された構成としたことによって、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高めることができ、高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。
また、リサイクルされたポリスチレン系樹脂を用いて製造した場合でも、曲げ強度などの機械強度に優れた発泡成形体を得ることができる。

【0035】

本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の好ましい実施形態において、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有されている構成とすることが好ましい。
本実施形態によれば、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有されている構成としたことによって、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数をより一層高めることができ、より高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。

【0036】

本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させる流動パラフィンは、オレフィン系飽和炭化水素の混合物であり、かつ平均炭素数が２０〜３５個の範囲内であり、常温で液体であることが好ましい。
流動パラフィンの量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内であり、０．１〜２質量部の範囲内がより好ましい。流動パラフィンの量が０．０１質量部未満であると、予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。流動パラフィンの量が５質量部を超えると、やはり予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。
流動パラフィンは、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体（粒子中に気泡を含む場合は、その気泡を含まない領域）にわたり均一に含有していることが好ましい。樹脂粒子の局部、例えば、樹脂粒子の表層部分に流動パラフィンが偏在していると、予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。

【0037】

本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させる芳香族炭化水素としては、例えばスチレン、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、エチルベンゼン、ｎ−プロピルベンゼン、ｉ−プロピルベンゼン等が挙げられ、これらの中でもスチレン、トルエンが好ましい。
前記芳香族炭化水素の量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内であり、０．２〜２質量部の範囲がより好ましい。芳香族炭化水素の量が前記範囲内であれば、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数をより一層高めることができ、より高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。
芳香族炭化水素は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体（粒子中に気泡を含む場合は、その気泡を含まない領域）にわたり均一に含有していることが好ましい。樹脂粒子の局部、例えば、樹脂粒子の表層部分に芳香族炭化水素が偏在していると、予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。

【0038】

本実施形態の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させる無機発泡核剤としては、タルク、シリカ、カルシウム塩、マグネシウム塩、粘土鉱物などが挙げられ、その中でもタルクが好ましい。また、使用するタルクの平均粒径は、０．１〜３０μｍの範囲が好ましく、０．５〜１０μｍの範囲内がより好ましい。
無機発泡核剤の量は、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内であり、０．５〜１０μｍの範囲内が好ましい。無機発泡核剤の量が前記範囲内であれば、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数をより一層高めることができ、より高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。
無機発泡核剤は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体（粒子中に気泡を含む場合は、その気泡を含まない領域）にわたり均一に含有していることが好ましい。樹脂粒子の局部、例えば、樹脂粒子の表層部分に無機発泡核剤が偏在していると、予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高める効果や発泡成形体の機械強度向上効果が十分に得られなくなる。

【0039】

（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法は、樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で流動パラフィンを添加して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンを均一に含有させたことを特徴としている。

【0040】

本発明の製造方法の好ましい実施形態において、樹脂供給装置内で溶融されたポリスチレン系樹脂に発泡剤を圧入・混練し、発泡剤含有の溶融樹脂を樹脂供給装置先端に付設されたダイの小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して、流動パラフィンを０．０１〜５質量部の範囲内、芳香族炭化水素を０．１５〜３．０質量部の範囲内、及び無機発泡核剤を０．０５〜５質量部の範囲内で添加し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィン、芳香族炭化水素及び無機発泡核剤を均一に含有させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得ることが好ましい。ここで、流動パラフィン、芳香族炭化水素及び無機発泡核剤は、前述したものと同じでよい。

【0041】

図１は、本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す構成図であり、本例の製造装置は、樹脂供給装置としての押出機１と、押出機１の先端に取り付けられた多数の小孔を有するダイ２と、押出機１内に樹脂原料等を投入する原料供給ホッパー３と、押出機１内の溶融樹脂に発泡剤供給口５を通して発泡剤を圧入する高圧ポンプ４と、ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面に冷却水を接触させるように設けられ、室内に冷却水が循環供給されるカッティング室７と、ダイ２の小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッティング室７内に回転可能に設けられたカッター６と、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して運ばれる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を冷却水と分離すると共に脱水乾燥して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る固液分離機能付き脱水乾燥機１０と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて分離された冷却水を溜める水槽８と、この水槽８内の冷却水をカッティング室７に送る高圧ポンプ９と、固液分離機能付き脱水乾燥機１０にて脱水乾燥された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を貯留する貯留容器１１とを備えて構成されている。

【0042】

なお、押出機１としては、スクリュを用いる押出機またはスクリュを用いない押出機のいずれも用いることができる。スクリュを用いる押出機としては、例えば、単軸式押出機、多軸式押出機、ベント式押出機、タンデム式押出機などが挙げられる。スクリュを用いない押出機としては、例えば、プランジャ式押出機、ギアポンプ式押出機などが挙げられる。また、いずれの押出機もスタティックミキサーを用いることができる。これらの押出機のうち、生産性の面からスクリュを用いた押出機が好ましい。また、カッター６を収容したカッティング室７も、樹脂の溶融押出による造粒方法において用いられている従来周知のものを用いることができる。

【0043】

図１に示す製造装置を用い、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を製造するには、まず、原料の前記ポリスチレン系樹脂、流動パラフィン、芳香族炭化水素、無機発泡核剤や必要に応じて添加される発泡核剤などの所望の添加剤を秤量し、原料供給ホッパー３から押出機１内に投入する。原料のポリスチレン系樹脂は、ペレット状や顆粒状にして事前に良く混合してから１つの原料供給ホッパーから投入してもよいし、あるいは例えば複数のロットを用いる場合は各ロットごとに供給量を調整した複数の原料供給ホッパーから投入し、押出機内でそれらを混合してもよい。また、複数のロットのリサイクル原料を組み合わせて使用する場合には、複数のロットの原料を事前に良く混合し、磁気選別や篩分け、比重選別、送風選別などの適当な選別手段により異物を除去しておくことが好ましい。

【0044】

押出機１内にポリスチレン系樹脂、流動パラフィン、芳香族炭化水素、無機発泡核剤やその他の添加剤を供給後、樹脂を加熱溶融し、その溶融樹脂をダイ２側に移送しながら、発泡剤供給口５から高圧ポンプ４によって発泡剤を圧入して溶融樹脂に発泡剤を混合し、押出機１内に必要に応じて設けられる異物除去用のスクリーンを通して、溶融物をさらに混練しながら先端側に移動させ、発泡剤を添加した溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出す。

【0045】

ダイ２の小孔が穿設された樹脂吐出面は、室内に冷却水が循環供給されるカッティング室７内に配置され、且つカッティング室７内には、ダイ２の小孔から押し出された樹脂を切断できるようにカッター６が回転可能に設けられている。発泡剤添加済みの溶融物を押出機１の先端に付設したダイ２の小孔から押し出すと、溶融物は粒状に切断され、同時に冷却水と接触して急冷され、発泡が抑えられたまま固化して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子となる。

【0046】

形成された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、カッティング室７から冷却水の流れに同伴して固液分離機能付き脱水乾燥機１０に運ばれ、ここで発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を冷却水と分離すると共に脱水乾燥する。乾燥された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、貯留容器１１に貯留される。

【0047】

本発明のポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造方法は、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で流動パラフィンを添加して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンを均一に含有させるようにしたので、高発泡倍数の発泡成形体を得ることができ、またリサイクルされたポリスチレン系樹脂を用いて製造した場合でも、曲げ強度などの機械強度に優れた発泡成形体を得ることができる発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を効率よく製造することができる。
さらに、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して、流動パラフィンを０．０１〜５質量部の範囲内、芳香族炭化水素を０．１５〜３．０質量部の範囲内、及び無機発泡核剤を０．０５〜５質量部の範囲内で添加し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィン、芳香族炭化水素及び無機発泡核剤を均一に含有させたことによって、より高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。

【0048】

（ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体）
本発明の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡樹脂成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、水蒸気加熱等により加熱して予備発泡し、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子（以下、予備発泡粒子と記す）とする。この予備発泡粒子は、製造するべき発泡成形体の密度と同等の嵩密度となるように予備発泡される。本発明において、その嵩密度は限定されないが、通常は０．０１０〜０．１０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とし、０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とするのが好ましい。

【0049】

なお、本発明において予備発泡粒子の嵩密度とは、ＪＩＳ Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定されたものをいう。
＜予備発泡粒子の嵩密度＞
先ず、予備発泡粒子を測定試料としてＷｇ採取し、この測定試料をメスシリンダー内に自然落下させ、メスシリンダー内に落下させた測定試料の体積Ｖｃｍ^３をＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠した見掛け密度測定器を用いて測定し、下記式に基づいて予備発泡粒子の嵩密度を測定する。
嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）＝測定試料の質量（Ｗ）／測定試料の体積（Ｖ）

【0050】

＜予備発泡粒子の嵩発泡倍数＞
また、予備発泡粒子の嵩発泡倍数は、次式により算出される数値である。
嵩発泡倍数＝１／嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）

【0051】

前記予備発泡粒子は、発泡樹脂成形体の製造分野において周知の装置及び手法を用い、該予備発泡粒子を成形型のキャビティ内に充填し、水蒸気加熱等により加熱して型内発泡成形し、ポリスチレン系樹脂発泡成形体（以下、発泡成形体と記す）を製造する。
本発明の発泡成形体の密度は特に限定されないが、通常は０．０１０〜０．１０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とし、０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ^３の範囲内とするのが好ましい。

【0052】

なお、本発明において発泡成形体の密度とは、ＪＩＳ Ｋ７１２２：１９９９「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」記載の方法で測定した発泡成形体密度のことである。
＜発泡成形体の密度＞
５０ｃｍ^３以上（半硬質および軟質材料の場合は１００ｃｍ^３以上）の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量を測定し、次式により算出した。
密度（ｇ／ｃｍ^３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ^３）
試験片状態調節、測定用試験片は、成形後７２時間以上経過した試料から切り取り、２３℃±２℃×５０％±５％または２７℃±２℃×６５％±５％の雰囲気条件に１６時間以上放置したものである。

【0053】

＜発泡成形体の発泡倍数＞
また、発泡成形体の発泡倍数は次式により算出される数値である。
発泡倍数＝１／密度（ｇ／ｃｍ^３）

【0054】

本発明の発泡成形体は、前述した本発明に係る発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を加熱発泡させ、得られた予備発泡粒子を型内発泡成形して得られたものなので、高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。
また、リサイクルされたポリスチレン系樹脂を用いて製造した場合でも、曲げ強度などの機械強度に優れた発泡成形体を得ることができる。

【実施例】

【0055】

［実施例１］
（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の作製）
ポリスチレン樹脂（東洋スチレン社製、商品名「ＨＲＭ−１０Ｎ」）１００質量部に対し、平均炭素数２２の流動パラフィン（松村石油社製、スモイルＰ７０）０．５質量部を加え、これらを口径９０ｍｍの単軸押出機に、時間当たり１３０ｋｇで連続供給した。押出機内温度としては、最高温度２１０℃に設定し、樹脂を溶解させた後、発泡剤として樹脂１００質量部に対して６質量部のペンタン（イソペンタン：ノルマルペンタン＝２０：８０（質量比））を押出機の途中から圧入した。押出機内で樹脂と発泡剤を混練するとともに冷却し、押出機先端部での樹脂温度を１７０℃、ダイの樹脂導入部の圧力を１２ＭＰａに保持して、直径０．６ｍｍでランド長さが３．０ｍｍの小孔が２００個配置されたダイより、このダイの吐出側に連結され３０℃の水が循環するカッティング室に、発泡剤含有溶融樹脂を押し出すと同時に、１０枚の刃を有する高速回転カッターにて押出物を切断した。切断した粒子を循環水で冷却しながら、粒子分離器に搬送し、粒子を循環水と分離した。さらに、捕集した粒子を脱水・乾燥してペンタン含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られたペンタン含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、変形、ヒゲ等の発生もなく、ほぼ完全な球体であり、平均粒径は約１．１ｍｍであった。
得られたペンタン含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、ポリエチレングリコール０．０３質量部、ステアリン酸亜鉛０．１５質量部、ステアリン酸モノグリセライド０．０５質量部、ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド０．０５質量部を該樹脂粒子の表面全面に均一に被覆した。

【0056】

＜発泡倍率の測定＞
上記で得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を箱型発泡槽にて吹込み蒸気圧０．０２ＭＰａの水蒸気により３分間に亘って加熱し、得られた予備発泡粒子の嵩発泡倍数を前記の通り測定し、次の評価基準：
嵩発泡倍数６５倍以上を最良（◎◎）、
嵩発泡倍数６０倍以上６５倍未満を特に良好（◎）、
嵩発泡倍数５０倍以上６０倍未満を良好（○）、
嵩発泡倍数５０倍未満を不良（×）、に照らし、発泡倍率の評価を行った。その結果を表１に記す。

【0057】

（発泡成形体の製造）
次いで、保冷庫に保管することなく、前記の通り製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、円筒型バッチ式予備発泡機に供給して、吹き込み圧０．０５ＭＰａの水蒸気により加熱し、予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、嵩密度０．０２０ｇ／ｃｍ^３（嵩発泡倍数５０倍）であった。
続いて、得られた予備発泡粒子を室温雰囲気下、２４時間に亘って放置した後、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状のキャビティを有する成形型内に予備発泡粒子を充填し、その後、成形型のキャビティ内を水蒸気でゲージ圧０．０８ＭＰａの圧力で２０秒間に亘って加熱し、その後、成形型のキャビティ内の圧力が０．０１ＭＰａになるまで冷却し、その後成形型を開き、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状の発泡成形体を取り出した。
得られた発泡成形体は、密度０．０２０ｇ／ｃｍ^３（発泡倍数５０倍）であった。

【0058】

＜平均気泡径＞
発泡成形体の平均気泡径は、ＡＳＴＭ Ｄ２８４２−６９の試験方法に準拠して測定されたものをいう。具体的には実施例（及び比較例）で得られた発泡成形体を剃刀刃で切断し、その切断面を走査型電子顕微鏡（日立製作所社製 Ｓ−３０００Ｎ）で拡大して撮影する。撮影した画像をＡ４用紙上に印刷し、任意の一直線上（長さ６０ｍｍ）にある気泡数から気泡の平均弦長（ｔ）を下記式により算出した。但し任意の直線はできる限り気泡が接点でのみ接しないようにした（接してしまう場合は気泡数に含める）。計測は１０ヶ所とし、その平均弦長を求めた後、気泡径を算出し、平均気泡径Ｄ（μｍ）とした。その結果を表１に記す。
平均弦長ｔ＝６０／（気泡数×写真の倍率）
気泡径Ｄ＝ｔ／０．６１６×１０００

【0059】

＜曲げ強度の評価＞
実施例（及び比較例）で得られた発泡成形体について、ＪＩＳ Ａ９５１１：２００６「発泡プラスチック保温材」記載の方法に準じて曲げ強度を測定した。
すなわち、テンシロン万能試験機ＵＣＴ−１０Ｔ（オリエンテック社製）を用い、試験体サイズは７５ｍｍ×３００ｍｍ×５０ｍｍとし、圧縮速度を１０ｍｍ／ｍｉｎ、先端治具は加圧くさび１０Ｒ、支持台１０Ｒで、支点間距離２００ｍｍの条件として測定し、次式にて曲げ強度を算出した。試験片の数は３個とし、その平均値を求めた。
曲げ強度（ＭＰａ）＝３ＦＬ／２ｂｈ^２
［ここで、Ｆは曲げ最大荷重（Ｎ）を表し、Ｌは支点間距離（ｍｍ）を表し、ｂは試験片の幅（ｍｍ）を表し、ｈは試験片の厚み（ｍｍ）を表す。］
このようにして曲げ強度の平均値を求め、次の評価基準：
曲げ強度が０．２８ＭＰａ以上を特に良好（◎）、
曲げ強度が０．２５ＭＰａ以上０．２８ＭＰａ未満を凹（○）、
曲げ強度が０．２５ＭＰａ未満を×、に照らし、強度を評価した。その結果を表１に記す。

【0060】

＜判定＞
前記＜発泡倍率の測定＞での評価結果と前記＜曲げ強度の評価＞の結果について、以下の判定基準により評価した。その結果を表１に記す。
良好（○）：＜発泡倍率の測定＞での評価結果と前記＜曲げ強度の評価＞の結果が両方とも○、◎又は◎◎である場合。
不良（×）：＜発泡倍率の測定＞での評価結果と前記＜曲げ強度の評価＞の結果のいずれか一方又は両方とも×である場合。

【0061】

＜流動パラフィンの測定＞
試料調整：
（１）加熱減量方法による残存ガス量の測定
試料（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子、発泡成形体）の質量をＡ（ｇ）とし、アルミホイルに包んで再度秤量し、これをＢ（ｇ）とした。１４５℃のオーブンで１時間熱処理し、完全に該試料内のガスを除去した。その後、デジケーターにて１０分静置し、ガスの抜けた試料表面に付着したガス分を吸着させ、このガスの抜けた試料をアルミホイルに包んだ状態で再度秤量し、これをＣ（ｇ）とし、下記の計算式にて試料内に残っている残存ガス量を計算した。
残存ガス量 （％）＝（Ｂ（ｇ）−Ｃ（ｇ））／Ａ（ｇ）×１００
（２）樹脂中の流動パラフィンの測定
下記計算式によって算出された樹脂２．０ｇを含む試料Ａ（ｇ）をメチルエチルケトン１５ｍｌに溶解後、エタノールを１５ｍｌ加え、更に溶解した。上澄み液を１０ｍｌ採取し、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍｌを加え攪拌し、得られた溶液を以下の条件で高速液体クロマトグラフィー法によって、樹脂１００質量部に対する流動パラフィン含有量を測定した。
試料添加量: Ａ（ｇ）
= 樹脂 ２．０ｇ ／〔 １−［ （１）によって算出された残存ガス量（％）］／１００〕
測定条件
機器：高速液体クロマトグラフ ＨＬＣ−８０２Ａ
カラム：日本分光 Ｆｉｎｅｐａｋ ＧＥＬ １０１ ２本
溶媒：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
温度：カラム恒温槽 ３８℃
ＲＩ検出器 ３８℃
脱揮槽 ４５℃
流速：０．６ｍｌ／分
注入量：５００μｌ

【0062】

実施例１について、樹脂１００質量部に対する流動パラフィンの含有量（質量部）を測定した結果、
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子：０．５質量部
予備発泡粒子 ：０．５質量部
発泡成形体 ：０．５質量部
であった。

【0063】

＜芳香族炭化水素の測定＞
試料調整：
（１）加熱減量方法による残存ガス量の測定
試料（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子）の質量をＡ（ｇ）とし、アルミホイルに包んで再度秤量し、これをＢ（ｇ）とした。１４５℃のオーブンで１時間熱処理し、完全に該試料内のガスを除去した。その後、デジケーターにて１０分静置し、ガスの抜けた試料表面に付着したガス分を吸着させ、このガスの抜けた試料をアルミホイルに包んだ状態で再度秤量し、これをＣ（ｇ）とし、下記の計算式にて試料内に残っている残存ガス量を計算した。
残存ガス量 （％）＝（Ｂ（ｇ）−Ｃ（ｇ））／Ａ（ｇ）×１００
（２）樹脂中の芳香族炭化水素の測定
下記計算式によって算出された樹脂０．２ｇを含む試料Ａ（ｇ）を２０ｍＬバイアルにジエチルベンゼン（ＤＥＢ）入ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１ｍＬで溶解し、９０℃１時間加熱し、その後、気相を採取し、これをガスクロマトグラフ（島津製作所社製、ＧＣ−１８Ａ）によって、樹脂１００質量部に対する芳香族炭化水素の含有量（質量部）を測定した。
試料添加量: Ａ（ｇ）
= 樹脂 ０．２ｇ ／〔 １−［ （１）によって算出された残存ガス量（％）］／１００〕
測定条件
機器：ガスクロマトグラフ（島津製作所社製、ＧＣ−１８Ａ）
カラム：Ｊ＆Ｗ社製、ＤＢ−ＷＡＸ（φ０．２５ｍｍ×３０ｍ、膜厚０．２５μｍ）
検出器：ＦＩＤ
カラム温度条件：５０℃２分保持後、１００℃まで１０℃／分で昇温し、１００℃５分間保持後、２２０℃まで４０℃／分で昇温し、２２０℃２分間保持た。
注入口温度：１５０℃
検出器温度：２５０℃
測定試料注入量：２ｍＬ
スプリット比＝７０：１
カラム流量：１．６ｍＬ／ｍｉｎ（Ｈｅ）
ガス圧力：１２２ｋＰａ

【0064】

［実施例２］
流動パラフィンを１．０質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0065】

［実施例３］
タルクを０．５質量部追加で添加したこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0066】

［実施例４］
実施例１において発泡剤を添加させずに、流動パラフィンのみを含有したポリスチレン系樹脂粒子を作製した。次いで、得られたポリスチレン系樹脂粒子を押出機に投入し、タルク及びペンタンを添加したこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0067】

［実施例５］
（発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の作製）
ポリスチレン樹脂（東洋スチレン社製、商品名「ＨＲＭ−１０Ｎ」）１００質量部に対し、スチレン０．３質量部、タルク０．３質量部、流動パラフィン（松村石油社製、スモイルＰ７０）０．５質量部を加え、これらを口径９０ｍｍの単軸押出機に、時間当たり１３０ｋｇで連続供給した。押出機内温度としては、最高温度２１０℃に設定し、樹脂を溶解させた後、発泡剤として樹脂１００質量部に対して６質量部のペンタン（イソペンタン：ノルマルペンタン＝２０：８０（質量比））を押出機の途中から圧入した。押出機内で樹脂と発泡剤を混練するとともに冷却し、押出機先端部での樹脂温度を１７０℃、ダイの樹脂導入部の圧力を１５ＭＰａに保持して、直径０．６ｍｍでランド長さが３．０ｍｍの小孔が２００個配置されたダイより、このダイの吐出側に連結され３０℃の水が循環するカッティング室に、発泡剤含有溶融樹脂を押し出すと同時に、１０枚の刃を有する高速回転カッターにて押出物を切断した。切断した粒子を循環水で冷却しながら、粒子分離器に搬送し、粒子を循環水と分離した。さらに、捕集した粒子を脱水・乾燥してペンタン含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られたペンタン含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、変形、ヒゲ等の発生もなく、ほぼ完全な球体であり、平均粒径は約１．１ｍｍであった。
得られたペンタン含有発泡性ポリスチレン系樹脂粒子１００質量部に対して、ポリエチレングリコール０．０３質量部、ステアリン酸亜鉛０．１５質量部、ステアリン酸モノグリセライド０．０５質量部、ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド０．０５質量部を該樹脂粒子の表面全面に均一に被覆した。

【0068】

（発泡成形体の製造）
次いで、保冷庫に保管することなく、前記の通り製造した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、円筒型バッチ式予備発泡機に供給して、吹き込み圧０．０５ＭＰａの水蒸気により加熱し、予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、嵩密度０．０１６７ｇ／ｃｍ^３（嵩発泡倍数６０倍）であった。
続いて、得られた予備発泡粒子を室温雰囲気下、２４時間に亘って放置した後、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状のキャビティを有する成形型内に予備発泡粒子を充填し、その後、成形型のキャビティ内を水蒸気でゲージ圧０．０８ＭＰａの圧力で２０秒間に亘って加熱し、その後、成形型のキャビティ内の圧力が０．０１ＭＰａになるまで冷却し、その後成形型を開き、長さ４００ｍｍ×幅３００ｍｍ×高さ５０ｍｍの長方形状の発泡成形体を取り出した。
得られた発泡成形体は、密度０．０１６７ｇ／ｃｍ^３（発泡倍数６０倍）であった。
実施例１と同様に、平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0069】

［実施例６］
スチレンの替わりに、トルエン０．３質量部を加えたことこと以外は、実施例５と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、実施例１と同様にして平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0070】

［実施例７］
スチレンを１．０質量部加えたことこと以外は、実施例５と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、実施例１と同様にして平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0071】

［実施例８］
スチレンを０．１質量部加えたことこと以外は、実施例５と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、実施例１と同様にして平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0072】

［実施例９］
スチレンを０．１６質量部加えたことこと以外は、実施例５と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、実施例１と同様にして平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0073】

［実施例１０］
スチレンを２．５質量部加えたことこと以外は、実施例５と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、実施例１と同様にして平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0074】

［実施例１１］
スチレンを３．５質量部加えたことこと以外は、実施例５と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、実施例１と同様にして平均気泡径、発泡倍率、曲げ強度、流動パラフィン量及び芳香族炭化水素量を測定した。その結果を表１に記す。

【0075】

［比較例１］
流動パラフィンを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、平均気泡径、発泡倍率及び曲げ強度を測定した。その結果を表１に記す。

【0076】

［比較例２］
流動パラフィン量を０．００５質量部としたこと以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、平均気泡径、発泡倍率及び曲げ強度を測定した。その結果を表１に記す。

【0077】

［比較例３］
流動パラフィン量を７．０質量部とした以外は実施例１と同様にして発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を製造し、平均気泡径、発泡倍率及び曲げ強度を測定した。その結果を表１に記す。

【0078】

【表1】

【0079】

表１の結果から、本発明に係る実施例１〜１１は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有された構成としたことによって、加熱して予備発泡させて得られる予備発泡粒子の嵩発泡倍数を高めることができ、高発泡倍数の発泡成形体を得ることができる。また、曲げ強度などの機械強度に優れた発泡成形体を得ることができる。
また、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子全体に流動パラフィンが、ポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲内で均一に含有され、芳香族炭化水素がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．１５〜３．０質量部の範囲内で均一に含有され、かつ無機発泡核剤がポリスチレン系樹脂１００質量部に対し０．０５〜５質量部の範囲内で均一に含有された実施例５〜１１は、実施例１〜４に比べて、より高い発泡倍率が得られ、高発泡倍数で曲げ強度の良好な発泡成形体が得られた。
ただし、実施例１〜４、８、１１は、参考例である。

【0080】

一方、流動パラフィンを添加していない比較例１は、実施例１〜４と比べ、発泡倍率、曲げ強度が劣っていた。
また、流動パラフィンの添加量が本発明の範囲未満である比較例２、及び本発明の範囲を超える比較例３は、いずれも実施例１〜４と比べ、発泡倍率、曲げ強度が劣っていた。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明は、溶融押出法による発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法に関し、高発泡倍数で機械強度に優れた発泡成形体を得ることが可能な発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体に関する。

【符号の説明】

【0082】

１…押出機（樹脂供給装置）、２…ダイ、３…原料供給ホッパー、４…高圧ポンプ、５…発泡剤供給口、６…カッター、７…カッティング室、８…水槽、９…高圧ポンプ、１０…固液分離機能付き脱水乾燥機、１１…貯留容器。

【図1】