專利名稱：發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及其制造方法以及發(fā)泡成型體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過熔融擠出法得到的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。此外，本發(fā)明涉及一種通過使具有特定重均分子量Mw的聚苯乙烯系樹脂中含有 特定的組成和量的發(fā)泡劑，從而能夠制造具有充分機(jī)械強(qiáng)度的發(fā)泡成型體，珠粒生命期 (beads life)長(zhǎng)，且低壓成型性優(yōu)異的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。本申請(qǐng)基于2008年1月30日在日本申請(qǐng)的日本特愿2008-018999號(hào)要求優(yōu)先權(quán)， 將其內(nèi)容引用于此。
背景技術(shù)：
所謂熔融擠出法是將發(fā)泡劑壓入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的聚苯乙烯系樹脂中并進(jìn) 行混煉，從附設(shè)于擠出機(jī)前端的口模的小孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液 體中，擠出的同時(shí)用高速旋轉(zhuǎn)刀切斷擠出物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，得 到發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的方法。以往，有關(guān)利用熔融擠出法制造發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的方法，例如提出了 專利文獻(xiàn)1、2所公開的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1中公開了一種制造分子量Mw超過170000克/摩爾的發(fā)泡苯乙烯聚 合物的方法，其特征在于，介由具有口模出口孔徑為1.5mm以下的孔的模板(die plate), 對(duì)具有至少120°C溫度的含發(fā)泡劑的苯乙烯聚合物熔融物進(jìn)行輸送，接下來，將擠出物顆粒 化。專利文獻(xiàn)2中公開了一種熱塑性樹脂發(fā)泡性粒子的制造方法，該制造方法中，將 發(fā)泡劑壓入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的熱塑性樹脂中，從附設(shè)在擠出機(jī)前端的口模的多個(gè)小 孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液體中，擠出的同時(shí)用高速旋轉(zhuǎn)刀切斷擠 出物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，得到發(fā)泡性粒子，該制造方法的特征在 于，以通過上述口模的小孔溢料面部(’ > K部)時(shí)含發(fā)泡劑的熔融樹脂的剪切速度為 12000 SSOOOsecT1、且樹脂的表觀熔融粘度成為100 700泊的方式進(jìn)行擠出。專利文獻(xiàn)1 日本特表2005-534733號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :W02005/028173號(hào)小冊(cè)子

發(fā)明內(nèi)容
但是，專利文獻(xiàn)1、2所公開的現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題。專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，由于使用分子量Mw超過170000g/摩爾的苯乙烯聚 合物，所以因時(shí)間推移所致的發(fā)泡性的降低大，珠粒生命期短。并且，在專利文獻(xiàn)1的實(shí)施 例中使用正戊烷作為發(fā)泡劑，但在后述的實(shí)施例的試驗(yàn)結(jié)果中，僅使用正戊烷作為發(fā)泡劑 的情況下，如后述的比較例5所示，發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的珠粒生命期變短，不能長(zhǎng) 期保存，并且隨著時(shí)間推移而產(chǎn)生發(fā)泡倍數(shù)的降低。進(jìn)而，由于低壓成型性差，所以不能降 低發(fā)泡成型時(shí)的水蒸汽壓力，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
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專利文獻(xiàn)2中記載了僅使用異戊烷作為發(fā)泡劑的實(shí)施例。但是，在后述的實(shí)施例 中的試驗(yàn)結(jié)果中，僅使用異戊烷作為發(fā)泡劑的情況下，如比較例3、4所示，得到發(fā)泡成型體 時(shí)花費(fèi)較長(zhǎng)冷卻時(shí)間，不能縮短成型周期，生產(chǎn)率低。并且，近年來，作為在各方面的環(huán)境問題的產(chǎn)生以及致力于解決該問題的方法之 一，即使在聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡成型體的制造領(lǐng)域中也進(jìn)行原料樹脂的再生，現(xiàn)在為了在 原料樹脂中能夠使用數(shù)十％以上的聚苯乙烯系樹脂回收原料(以下記作再生原料)而正在 進(jìn)行研究。為了實(shí)現(xiàn)該再生，尋求提供一種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，該方法 即使在使用再生原料的情況下，也能容易地制造發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，且可使所得 到的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的發(fā)泡特性、成型體的機(jī)械強(qiáng)度等在實(shí)用上為充分。本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，目的是提供一種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子， 其能夠利用再生原料，能夠制造具有充分機(jī)械強(qiáng)度的發(fā)泡成型體，珠粒生命期長(zhǎng)，且低壓成 型性優(yōu)異。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其是將含有發(fā) 泡劑的聚苯乙烯系樹脂制成粒子狀而形成的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其特征在于，聚 苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw為12萬 27萬的范圍，發(fā)泡劑以相對(duì)于100質(zhì)量份聚苯乙 烯系樹脂為3 8質(zhì)量份的比例含有戊烷作為必須成分，并且以質(zhì)量比計(jì)，上述戊烷的組成 為異戊烷正戊烷=10 90 80 20的范圍。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子優(yōu)選通過熔融擠出法得到，該熔融擠出法 中，將發(fā)泡劑壓入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的聚苯乙烯系樹脂中并進(jìn)行混煉，從附設(shè)于擠出機(jī) 前端的口模的小孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液體中，擠出的同時(shí)用高速 旋轉(zhuǎn)刀切斷擠出物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，得到發(fā)泡性聚苯乙烯系樹 脂粒子。此外，本發(fā)明提供一種發(fā)泡成型體，其特征在于，其是將本發(fā)明的上述發(fā)泡性聚苯 乙烯系樹脂粒子加熱，制成預(yù)發(fā)泡粒子，將該預(yù)發(fā)泡粒子進(jìn)行模內(nèi)發(fā)泡成型而得到的。本發(fā)明的發(fā)泡成型體中，優(yōu)選發(fā)泡成型體中的發(fā)泡粒的平均氣泡徑為ΙΟΟμπι 500 μ m的范圍。此外，本發(fā)明提供一種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，該制造方法中，將 發(fā)泡劑壓入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的聚苯乙烯系樹脂中并進(jìn)行混煉，從附設(shè)于擠出機(jī)前端的 口模的小孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液體中，擠出的同時(shí)用高速旋轉(zhuǎn)刀 切斷擠出物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，得到發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子， 其特征在于，聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw為12萬 27萬的范圍，發(fā)泡劑以相對(duì)于100 質(zhì)量份聚苯乙烯系樹脂為3 8質(zhì)量份的比例含有戊烷作為必須成分，并且以質(zhì)量比計(jì)，上 述戊烷的組成為異戊烷正戊烷=10 90 80 20的范圍。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中，將聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw設(shè) 定為12萬 27萬的范圍，作為發(fā)泡劑，以按質(zhì)量比計(jì)為異戊烷正戊烷=10 90 80 20范圍的戊烷作為主體，所以能夠削減為獲得相同發(fā)泡倍數(shù)所需的發(fā)泡劑量。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子因時(shí)間推移所致的發(fā)泡性降低小，珠粒生命 期長(zhǎng)。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的低壓發(fā)泡性優(yōu)異，能夠降低發(fā)泡成型時(shí)的
4水蒸汽壓力，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。將本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子發(fā)泡成型而得到的發(fā)泡成型體具有充分 的機(jī)械強(qiáng)度，特別是在作為聚苯乙烯系樹脂使用再生原料的情況下也能得到與新料相近的 機(jī)械強(qiáng)度。


圖1是表示在本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法中使用的制造裝 置的一例的構(gòu)成圖。符號(hào)說明1...擠出機(jī)、2... 口模、3...原料加料斗、4...高壓泵、5...發(fā)泡劑供給口、
6...切割機(jī)、7...切割室、8...水槽、9...高壓泵、10...附帶固液分離功能的脫水干燥機(jī)、 11...貯留容器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子是將含有發(fā)泡劑的聚苯乙烯系樹脂制成粒 子狀而形成的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其特征在于，聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw 為12萬 27萬的范圍，發(fā)泡劑以相對(duì)于100質(zhì)量份聚苯乙烯系樹脂為3 8質(zhì)量份的比例 含有戊烷作為必須成分，并且以質(zhì)量比計(jì)，上述戊烷的組成為異戊烷正戊烷=10 90 80 20的范圍。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中，作為聚苯乙烯系樹脂，沒有特別限定，例 如可舉出苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、二 甲基苯乙烯、溴苯乙烯等苯乙烯系單體的均聚物或它們的共聚物等，優(yōu)選含有苯乙烯50質(zhì) 量％以上的聚苯乙烯系樹脂，更優(yōu)選聚苯乙烯。并且，作為上述聚苯乙烯系樹脂，可以是以上述苯乙烯單體為主成分的、上述苯乙 烯系單體和能與該苯乙烯系單體共聚的乙烯基單體的共聚物，作為這樣的乙烯基單體，可 舉出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸 十六烷基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯腈、馬來酸二甲酯、富馬酸二甲酯、富馬 酸二乙酯、富馬酸乙酯，除此之外還可以舉出二乙烯基苯、烷撐二醇二甲基丙烯酸酯等二官 能性單體等。并且，只要聚苯乙烯系樹脂為主成分，則可以添加其他樹脂。作為添加的樹脂，例 如可舉出為了提高發(fā)泡成型體的耐沖擊性而添加了聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙 烯_丙烯_非共軛二烯三元共聚物等二烯系橡膠狀聚合物的橡膠改性聚苯乙烯系樹脂，即 所謂的高抗沖聚苯乙烯?；蛘撸膳e出聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯 腈_苯乙烯共聚物、丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物等。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中，作為成為原料的聚苯乙烯系樹脂，能夠 使用市售的通常的聚苯乙烯系樹脂、通過懸浮聚合法等方法新制作的聚苯乙烯系樹脂等不 是再生原料的聚苯乙烯系樹脂(以下記作新聚苯乙烯)，除此以外，能夠使用將使用后的聚 苯乙烯系樹脂發(fā)泡成型體進(jìn)行再生處理而得到的再生原料。作為該再生原料，將使用后的 聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡成型體、例如魚箱、家電緩沖材料、食品包裝用托盤等回收，通過苧烯溶解方式或加熱減容方式再生，從得到的再生原料中適當(dāng)選擇重均分子量Mw為12萬 27 萬范圍的原料，或者適當(dāng)組合重均分子量Mw不同的多種再生原料來使用。并且，對(duì)于能夠使用的再生原料，除將使用后的聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡成型體進(jìn)行 再生處理而得到的材料外，還能將從家電產(chǎn)品(例如，電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等)或辦 公用設(shè)備(例如，復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等)中分別回收的非發(fā)泡的聚苯乙烯系樹脂成型 體粉碎，熔融混煉，重新制成顆粒來使用。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中，構(gòu)成發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的聚苯 乙烯系樹脂的重均分子量Mw為12萬 27萬的范圍，更優(yōu)選14萬 21. 5萬的范圍。并且， 更優(yōu)選14萬 18. 5萬的范圍。進(jìn)而，進(jìn)一步優(yōu)選14萬 17萬的范圍，最優(yōu)選14. 0萬 16. 5萬的范圍。聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw不足上述范圍時(shí)，發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂 粒子的高壓成型性降低，并且得到的發(fā)泡成型體的機(jī)械強(qiáng)度有可能降低。聚苯乙烯系樹脂 的重均分子量Mw超過上述范圍時(shí)，低壓成型性降低，難以縮短發(fā)泡成型的加熱時(shí)間。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中，作為聚苯乙烯系樹脂中含有的發(fā)泡劑， 能夠單獨(dú)使用質(zhì)量比為異戊烷正戊烷=10 90 80 20的范圍、更優(yōu)選為20 80 40 60的范圍的戊烷(戊烷組合物)，或者使用添加有其他揮發(fā)性發(fā)泡劑作為該戊烷的輔 助成分的發(fā)泡劑，特別優(yōu)選單獨(dú)使用上述戊烷組合物。另外，作為可添加到上述戊烷中的輔 助成分，可舉出丙烷、正丁烷、異丁烷等脂肪族烴；苧烯、菔烯等萜烯系烴；苯乙烯、甲苯、乙 苯、二甲苯等芳香族烴；環(huán)戊烷、環(huán)己烷等脂環(huán)族烴；氟化乙烷等鹵代烴等。對(duì)于該發(fā)泡劑的異戊烷與正戊烷的比例，異戊烷比上述質(zhì)量比的范圍多的情況 下、或者僅使用異戊烷的情況下，在由發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子制造發(fā)泡成型體時(shí)，對(duì)模 腔內(nèi)填充有預(yù)發(fā)泡粒子的成型模的模腔內(nèi)吹入加熱用水蒸汽進(jìn)行加熱后，將發(fā)泡成型體冷 卻到能取出的溫度所用的冷卻時(shí)間顯著增長(zhǎng)，生產(chǎn)率降低。另一方面，正戊烷比上述質(zhì)量比 的范圍多的情況下、或者僅使用正戊烷的情況下，發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的珠粒生命 期變短，不能長(zhǎng)期保存，并且，因時(shí)間推移產(chǎn)生發(fā)泡倍數(shù)的降低。進(jìn)而，低壓成型性降低，不 能降低用于獲得發(fā)泡成型體的發(fā)泡成型時(shí)的水蒸汽壓力，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中，對(duì)于聚苯乙烯系樹脂所含有的上述發(fā)泡 劑的量，相對(duì)于100質(zhì)量份聚苯乙烯系樹脂，上述的戊烷(戊烷組合物)為3 8質(zhì)量份的 范圍，更優(yōu)選為4 6質(zhì)量份的范圍，最優(yōu)選為4. 0 5. 5質(zhì)量份的范圍。如果戊烷的量不 足上述范圍，則在將該發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子發(fā)泡成型時(shí)，有可能不能達(dá)到充分的發(fā) 泡倍數(shù)。另一方面，如果戊烷的量超過上述范圍，則發(fā)泡性能的改善會(huì)達(dá)到頂點(diǎn)，不適于實(shí) 現(xiàn)降低發(fā)泡劑使用量的目的。對(duì)于本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，除上述發(fā)泡劑以外，根據(jù)需要還能在 聚苯乙烯系樹脂中添加在發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造中通常使用的其他添加劑，例 如滑石、硅酸鈣、合成或者天然產(chǎn)出的二氧化硅、亞乙基雙硬脂酰胺、甲基丙烯酸酯系共聚 物等發(fā)泡成核劑；六溴環(huán)十二烷、四溴雙酚A-雙(2，3-二溴-2-甲基丙醚)、異氰脲酸三烯 丙酯六溴化物等阻燃劑；炭黑、氧化鐵、石墨等著色劑；等添加劑。對(duì)于本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的表面，能夠像現(xiàn)有的對(duì)發(fā)泡苯乙烯系 樹脂粒子通常進(jìn)行的那樣，涂布脂肪酸金屬鹽、脂肪酸酯、抗靜電劑等表面處理劑，通過進(jìn) 行表面處理劑的涂布，也能改善樹脂粒子(珠)的流動(dòng)性、預(yù)發(fā)泡特性等。相對(duì)于100質(zhì)量份發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，上述表面處理劑的總添加量?jī)?yōu)選為0. 01 2. 0質(zhì)量份左右的量。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的珠粒生命期長(zhǎng)，只要在低溫下，則即使保 存1個(gè)月左右之后，仍能維持充分的發(fā)泡性能。在由本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子 制造發(fā)泡成型體時(shí)，能夠通過使用了發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的通常的模內(nèi)發(fā)泡成型方 法來實(shí)施。即，可以通過如下方式來制造將發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱，制成預(yù)發(fā)泡 粒子，將其填充到具有用于將該預(yù)發(fā)泡粒子成型的形狀的模腔的成型模的該模腔內(nèi)，吹入 水蒸汽來加熱，進(jìn)行模內(nèi)發(fā)泡成型，將成型模冷卻后，取出發(fā)泡成型體。本發(fā)明的發(fā)泡成型體優(yōu)選發(fā)泡粒的平均氣泡徑為100 μ m 500 μ m的范圍，更優(yōu) 選150μπι 300μπι的范圍。并且，該發(fā)泡成型體通常具有0.015 0.2g/cm3的密度。優(yōu) 選密度為0. 0166 0. 05g/cm3的范圍，更優(yōu)選密度為0. 02 0. 033g/cm3的范圍。該發(fā)泡 成型體的密度小于0. 015g/cm3時(shí)，使預(yù)發(fā)泡粒子發(fā)泡而得到的發(fā)泡成型體的強(qiáng)度降低，所 以不是優(yōu)選的。另一方面，發(fā)泡成型體的密度大于0. 2g/cm3時(shí)，使預(yù)發(fā)泡粒子發(fā)泡而得到的 發(fā)泡成型體的質(zhì)量增加，所以不是優(yōu)選的。并且，用發(fā)泡倍數(shù)表示該密度時(shí)，發(fā)泡倍數(shù)(倍) =1/密度(g/cm3)，所以該發(fā)泡成型體具有5 67(倍)的發(fā)泡倍數(shù)，優(yōu)選的發(fā)泡倍數(shù)為 20 60 (倍)，更優(yōu)選的發(fā)泡倍數(shù)為30 50 (倍)。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子能夠通過以往公知的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹 脂粒子的制造方法、例如懸浮聚合法、熔融擠出法等制造，但從能夠由再生原料容易地制造 發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子出發(fā)，優(yōu)選采用熔融擠出法制造。熔融擠出法中，將發(fā)泡劑壓 入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的聚苯乙烯系樹脂中并進(jìn)行混煉，從附設(shè)于擠出機(jī)前端的口模的小 孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液體中，擠出的同時(shí)用高速旋轉(zhuǎn)刀切斷擠出 物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，從而得到發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。圖1是表示在本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法中使用的制造裝 置的一例的構(gòu)成圖。本例的制造裝置的構(gòu)成中具有擠出機(jī)1 ； 口模2，其安裝在擠出機(jī)1的 前端，并具有多個(gè)小孔；原料加料斗3，其向擠出機(jī)1內(nèi)投入樹脂原料等；高壓泵4，其通過 發(fā)泡劑供給口 5將發(fā)泡劑壓入到擠出機(jī)1內(nèi)的熔融樹脂中；切割室7，設(shè)置成使口模2的貫 穿設(shè)置有小孔的樹脂吐出面與冷卻水接觸，并且，在室內(nèi)循環(huán)供給冷卻水；切割機(jī)6，設(shè)置 成能夠切斷從口模2的小孔擠出的樹脂并能在切割室7內(nèi)旋轉(zhuǎn)；附帶固液分離功能的脫水 干燥機(jī)10，其將從切割室7伴隨冷卻水的流動(dòng)而被輸送的發(fā)泡性粒子與冷卻水分離，同時(shí) 將其脫水干燥，得到發(fā)泡性粒子；水槽8，其儲(chǔ)存被附帶固液分離功能的脫水干燥機(jī)10分離 出的冷卻水；高壓泵9，其將該水槽8內(nèi)的冷卻水送入切割室7 ；貯留容器11，其貯留經(jīng)附帶 固液分離功能的脫水干燥機(jī)10脫水干燥后的發(fā)泡性粒子。作為擠出機(jī)，能夠使用應(yīng)用了螺桿的擠出機(jī)或沒有應(yīng)用螺桿的擠出機(jī)中的任一 種。作為應(yīng)用了螺桿的擠出機(jī)，可舉出例如單螺桿式擠出機(jī)、多螺桿式擠出機(jī)、排氣口式擠 出機(jī)、串聯(lián)式擠出機(jī)等。作為沒有應(yīng)用螺桿的擠出機(jī)，可舉出例如柱塞式擠出機(jī)、齒輪泵式 擠出機(jī)等。并且，任一擠出機(jī)都能使用靜態(tài)混合器。這些擠出機(jī)中，從生產(chǎn)率方面出發(fā)，優(yōu) 選應(yīng)用了螺桿的擠出機(jī)。在使用該制造裝置制造本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子時(shí)，首先，稱量原料 聚苯乙烯系樹脂、以及發(fā)泡成核劑等所需的添加劑，從原料加料斗3投入到擠出機(jī)1內(nèi)。原料聚苯乙烯系樹脂可以制成粒料狀或顆粒狀并事先充分混合后從一個(gè)原料加料斗投入，或 者在例如使用多個(gè)漏斗(口 7卜)的情況下，可以從調(diào)整了各個(gè)漏斗的供給量的多個(gè)原料 加料斗投入，在擠出機(jī)內(nèi)將它們混合。并且，在組合多個(gè)漏斗的再生原料來使用時(shí)，優(yōu)選事 先將多個(gè)漏斗的原料充分混合，通過磁力分選或篩分、比重分選、送風(fēng)分選等適當(dāng)?shù)姆诌x方 法先除去雜質(zhì)。在擠出機(jī)1內(nèi)供給聚苯乙烯系樹脂后，將該樹脂加熱熔融，利用高壓泵4從發(fā)泡劑 供給口 5壓入發(fā)泡劑，將發(fā)泡劑混合到熔融物中，通過在擠出機(jī)1內(nèi)根據(jù)需要設(shè)置的用于除 去雜質(zhì)的篩網(wǎng)后，在進(jìn)一步混煉熔融物的同時(shí)使其移動(dòng)到前端側(cè)，將添加有發(fā)泡劑的熔融 物從附設(shè)在擠出機(jī)1前端的口模2的小孔中擠出?？谀?的貫穿設(shè)置有小孔的樹脂吐出面被配置在于室內(nèi)循環(huán)供給冷卻水的切割 室7內(nèi)，并且，在切割室7內(nèi)以能旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置有切割機(jī)6，其能夠?qū)目谀?的小孔擠出 的樹脂切斷。若將添加有發(fā)泡劑的熔融物從附設(shè)在擠出機(jī)1前端的口模2的小孔中擠出， 則熔融物被切斷成粒狀，同時(shí)與冷卻水接觸而被驟冷，在發(fā)泡受到抑制的狀態(tài)發(fā)生固化，成 為發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。形成的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子伴隨冷卻水的流動(dòng)從切割室7被輸送到附帶 固液分離功能的脫水干燥機(jī)10，在此處，將發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子與冷卻水分離，同時(shí) 脫水干燥。干燥后的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子被貯留在貯留容器11中。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中，聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw設(shè)定 為12萬 27萬的范圍，發(fā)泡劑以質(zhì)量比為異戊烷正戊烷=10 90 80 20范圍的 戊烷為主體，所以能夠削減為獲得相同發(fā)泡倍數(shù)所需的發(fā)泡劑量。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子因時(shí)間推移所致的發(fā)泡性降低小，珠粒生命 期長(zhǎng)。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的低壓發(fā)泡性優(yōu)異，能夠降低發(fā)泡成型時(shí)的 水蒸汽壓力，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。將本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子發(fā)泡成型而得到的發(fā)泡成型體具有充分 的機(jī)械強(qiáng)度，特別是在作為聚苯乙烯系樹脂使用再生原料時(shí)也能獲得與新料相近的機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)施例實(shí)施例1(聚苯乙烯樹脂的制造)在附帶攪拌機(jī)的內(nèi)容積6m3的高壓釜中供給2500kg苯乙烯單體、7. 5kg磷酸三鈣 (大平化學(xué)公司制造)、0. 5kg十二烷基苯磺酸鈉、15kg過氧化苯甲酰(純度75% )、1. 2kg 過氧化苯甲酸叔丁酯和2500kg離子交換水后，以20rpm的攪拌速度使高壓釜的攪拌機(jī)的攪 拌槳葉旋轉(zhuǎn)，對(duì)高壓釜內(nèi)進(jìn)行攪拌，制作懸浮液。接著，以20rpm使上述攪拌槳葉旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將高壓釜內(nèi)升溫到90°C，于90°C保持4 小時(shí)后，將高壓釜內(nèi)升溫到125°C，于125°C保持2小時(shí)后，將高壓釜內(nèi)冷卻到50°C。冷卻 后，從高壓釜中取出懸浮液，反復(fù)進(jìn)行多次脫水、清洗，進(jìn)而經(jīng)過干燥工序，得到重均分子量 16. 4萬的聚苯乙烯粒子。(發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造)
相對(duì)于100質(zhì)量份如上制造的聚苯乙烯粒子(重均分子量16. 4萬)，加入0. 3質(zhì) 量份滑石微粉末，將這些物質(zhì)以每小時(shí)130kg連續(xù)供給到口徑90mm的單螺桿擠出機(jī)中。作 為擠出機(jī)內(nèi)溫度，設(shè)定成最高溫度210°C，使樹脂熔融后，相對(duì)于100質(zhì)量份樹脂，從擠出機(jī) 中途壓入5質(zhì)量份的戊烷(異戊烷正戊烷=20 80 (質(zhì)量比))作為發(fā)泡劑。在擠出機(jī) 內(nèi)混煉樹脂和發(fā)泡劑的同時(shí)進(jìn)行冷卻，將擠出機(jī)前端部的樹脂溫度保持在170°C，將口模的 樹脂導(dǎo)入部的壓力保持在15MPa，利用配置有240個(gè)直徑0. 6mm、溢料面長(zhǎng)度為2. 5mm的小 孔的口模將含發(fā)泡劑的熔融樹脂擠出到與該口模的吐出側(cè)連接的、循環(huán)有30°C水的切割室 內(nèi)，同時(shí)利用在圓周方向具有10片刀片的高速旋轉(zhuǎn)切割機(jī)切斷擠出物。一邊用循環(huán)水將切 斷的粒子冷卻，一邊將其傳送到粒子分離器，將粒子與循環(huán)水分離。進(jìn)而，將捕集的粒子脫 水、干燥，得到發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。所得到的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子為大致完 整的球體，沒有發(fā)生變形、針須(7 )等，平均粒徑為約1. 1mm。相對(duì)于100質(zhì)量份所得到的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，將0. 03質(zhì)量份聚乙二 醇、0. 15質(zhì)量份硬脂酸鋅、0. 05質(zhì)量份甘油單硬脂酸酯、0. 05質(zhì)量份甘油三(羥基硬脂酸) 酯均勻地被覆在發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的整個(gè)表面。(發(fā)泡成型體的制造)將如上制造的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子放入15°C的冰箱中，放置72小時(shí)后，供 給到圓筒型分批式預(yù)發(fā)泡機(jī)中，通過吹入壓為0. 05MPa的水蒸汽加熱，得到預(yù)發(fā)泡粒子。所 得到的預(yù)發(fā)泡粒子的容積密度為0. 02g/cm3(容積發(fā)泡倍數(shù)50倍)。接著，將所得到的預(yù)發(fā)泡粒子在室溫環(huán)境下放置24小時(shí)后，將預(yù)發(fā)泡粒子填充在 具有長(zhǎng)度400mmX寬度300mmX高度50mm的長(zhǎng)方形狀的模腔的成型模內(nèi)，其后，用水蒸汽 以表壓為0. OSMPa的壓力將成型模的模腔內(nèi)加熱20秒，其后，冷卻至成型模的模腔內(nèi)的壓 力為O.OlMPa，然后，打開成型模，取出長(zhǎng)度400mmX寬度300mmX高度50mm的長(zhǎng)方形狀的 發(fā)泡成型體。得到的發(fā)泡成型體的密度為0. 02g/cm3(發(fā)泡倍數(shù)50倍)。對(duì)采用如上方法制造的實(shí)施例1的聚苯乙烯系樹脂、發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒 子、預(yù)發(fā)泡粒子和發(fā)泡成型體進(jìn)行以下的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。(重均分子量的測(cè)定)對(duì)于投入到擠出機(jī)中的成為原料的聚苯乙烯系樹脂以及構(gòu)成通過熔融擠出法制 作的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的聚苯乙烯系樹脂，將各樹脂約50mg浸在THF(四氫呋 喃)IOmL中，在室溫保存24小時(shí)。將其用非水系0. 45 μ m色譜盤過濾后，使用Waters公司制造的HPLC (Detecter 484, Pump 510)測(cè)定聚苯乙烯換算分子量。其測(cè)定條件是，柱使用2根昭和電工公司制造 的Shodex GPC K-806L (直徑0. 8mmX長(zhǎng)度300mm)，設(shè)定成柱溫40°C、流動(dòng)相THF、流動(dòng)相 流速1.2mL/min、注入-泵溫度室溫、檢測(cè)UV254nm、注入量50 μ L，并且，作為校正曲線 用標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯，使用昭和電工公司制造的ShodeX(分子量103萬)和東曹公司制造的分 子量 548 萬、384 萬、34. 5 萬、10. 2 萬、37900、9100、2630 和 495 的聚苯乙烯。另外，在上述測(cè)定中，也能夠使用三氯甲烷代替THF。(發(fā)泡劑含量和發(fā)泡劑組成的測(cè)定)將實(shí)施例(和比較例)中得到的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子在15°C的冰箱中放置72小時(shí)后，使用氣相色譜在下述條件下測(cè)定發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子中的發(fā)泡劑量(異 戊烷和正戊烷的總含量，單位質(zhì)量％)和發(fā)泡劑組成(異戊烷與正戊烷的質(zhì)量比)。氣相色譜(GC)島津制作所公司制造的GC-14B，檢測(cè)器FID，加熱爐島津制作所 公司制造的PYR-1A，柱信和化工公司制造(直徑3mmX長(zhǎng)度3m)液相角鯊?fù)?5%、載體=Shimalite 60 80NAW、加熱爐溫度180°C、柱溫70°C(珠粒生命期的評(píng)價(jià))將實(shí)施例(和比較例)中得到的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子在15°C的冰箱中保存 1個(gè)月后，將其供給到圓筒型分批式預(yù)發(fā)泡機(jī)中，利用吹入蒸汽壓為0. 05MPa的水蒸汽加熱 2分鐘，如下測(cè)定所得到的預(yù)發(fā)泡粒子的容積發(fā)泡倍數(shù)，按照下述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)進(jìn)行珠粒生命期 的評(píng)價(jià)容積發(fā)泡倍數(shù)為50倍以上評(píng)價(jià)為◎，容積發(fā)泡倍數(shù)為40倍以上且小于50倍評(píng)價(jià)為〇，容積發(fā)泡倍數(shù)小于40倍評(píng)價(jià)為X(預(yù)發(fā)泡粒子的容積發(fā)泡倍數(shù))以小數(shù)點(diǎn)后2位的方式稱量約5g的預(yù)發(fā)泡粒子的質(zhì)量(a)。接著，將稱量的預(yù)發(fā) 泡粒子加入到最小刻度單位為5cm3的500cm3量筒中，對(duì)其抵接擠壓具，該擠壓具是用稍小 于量筒口徑的圓形樹脂板、在其中心直立寬度約1. 5cm、長(zhǎng)度約30cm的棒狀樹脂板并固定 而成的，讀取預(yù)發(fā)泡粒子的體積(b)，利用式(b)/(a)求出預(yù)發(fā)泡粒子的容積發(fā)泡倍數(shù)。(低壓發(fā)泡性的評(píng)價(jià))將預(yù)發(fā)泡粒子填充到具有長(zhǎng)度400mmX寬度300mmX高度50mm的長(zhǎng)方形狀的模 腔的成型模內(nèi)，其后，以表壓為0. 05MPa的壓力用水蒸汽對(duì)成型模的模腔內(nèi)加熱20秒，其 后，冷卻至成型模的模腔內(nèi)的壓力為O.OlMPa，然后，打開成型模，取出長(zhǎng)度400mmX寬度 300mmX高度50mm的長(zhǎng)方形狀的發(fā)泡成型體。沿得到的發(fā)泡成型體(長(zhǎng)度400mmX寬度300mmX高度50mm)的長(zhǎng)度方向的中 心，用切割刀劃入深度約5mm的刻痕線后，沿該刻痕線用手將發(fā)泡成型體分為兩份(長(zhǎng)度 200mmX寬度300mmX高度50mm)，對(duì)于該破裂面上的發(fā)泡粒子，在100 150個(gè)的任意的 范圍，數(shù)出于發(fā)泡粒子內(nèi)破裂的粒子的個(gè)數(shù)(a)和在發(fā)泡粒子之間的界面破裂的粒子的個(gè) 數(shù)(b)，代入式[(a)/((a) + (b))]X100，將得到的值作為熔合率(% ) 0于是，按照如下評(píng)價(jià) 基準(zhǔn)評(píng)價(jià)低壓成型性熔合率為80%以上評(píng)價(jià)為◎，熔合率為60%以上且小于80%評(píng)價(jià)為〇，熔合率小于60%評(píng)價(jià)為X。(高壓成型性的評(píng)價(jià))將預(yù)發(fā)泡粒子填充到具有長(zhǎng)度400mmX寬度300mmX高度50mm的長(zhǎng)方形狀的 模腔的成型模內(nèi)，其后，以表壓為0. IMPa的壓力用水蒸汽對(duì)成型模的模腔內(nèi)加熱20秒， 然后冷卻至成型模的模腔內(nèi)的壓力為O.OlMPa，其后打開成型模，取出長(zhǎng)度400mmX寬度 300mmX高度50mm的長(zhǎng)方形狀的發(fā)泡成型體。目視觀察所得到的發(fā)泡成型體(長(zhǎng)度400mmX寬度300mmX高度50mm)的表面狀 態(tài)，按照下述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)評(píng)價(jià)高壓成型性
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表面完全沒有觀察到熔融時(shí)評(píng)價(jià)為◎，表面觀察到稍有熔融時(shí)評(píng)價(jià)為〇，整個(gè)表面發(fā)生熔融時(shí)評(píng)價(jià)為X。(成型周期的評(píng)價(jià))將預(yù)發(fā)泡粒子填充到具有長(zhǎng)度400mmX寬度300mmX高度50mm的長(zhǎng)方形狀的模 腔的成型模內(nèi)，其后，以表壓為0. OSMPa的壓力用水蒸汽對(duì)成型模的模腔內(nèi)加熱20秒，其 后，測(cè)定直至冷卻到成型模的模腔內(nèi)的壓力為0. OlMPa的時(shí)間，按照下述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)評(píng)價(jià)成 型周期小于400秒評(píng)價(jià)為◎，400秒以上且小于500秒評(píng)價(jià)為〇，500秒以上評(píng)價(jià)為X。(平均氣泡徑的測(cè)定)用剃刀片切斷實(shí)施例(和比較例)中得到的發(fā)泡成型體，其切面用掃描型電子顯 微鏡(日立制作所公司制造的S-3000N)放大30倍進(jìn)行拍攝。將拍攝的圖像印刷在A4紙 上，利用下式由任意一直線上(長(zhǎng)度60mm)存在的氣泡數(shù)計(jì)算出氣泡的平均弦長(zhǎng)(t)。但盡 可能使該任意的直線避免僅以氣泡作為接點(diǎn)相接(相接時(shí)包含于氣泡數(shù))。對(duì)10處進(jìn)行計(jì) 測(cè)，求出其平均弦長(zhǎng)后，計(jì)算出氣泡徑作為平均氣泡徑D ( μ m)。平均弦長(zhǎng)t = 60/(氣泡數(shù)X照片的倍數(shù))氣泡徑D = t/0. 616X1000(強(qiáng)度的評(píng)價(jià))對(duì)實(shí)施例(和比較例)中得到的發(fā)泡成型體，依照J(rèn)IS A9511 2006 “發(fā)泡塑料保 溫材料”記載的方法測(cè)定彎曲強(qiáng)度。S卩，使用Tensilon萬能試驗(yàn)機(jī)UCT-10T (0RIENTEC公司制造)，以下述條件進(jìn)行測(cè) 定，并用下式計(jì)算出彎曲強(qiáng)度，所述條件是試驗(yàn)體尺寸設(shè)定為75mmX300mmX50mm，壓縮 速度設(shè)定為lOmm/min，前端夾具為加壓楔子10R、支撐臺(tái)10R，支點(diǎn)間距離200mm。試驗(yàn)片的 數(shù)目為3個(gè)，求出其平均值。彎曲強(qiáng)度(MPa)= 3FL/2bh2(此處，F(xiàn)表示彎曲的最大負(fù)荷(N)，L表示支點(diǎn)間距離(mm)，b表示試驗(yàn)片的寬度 (mm)，h表示試驗(yàn)片的厚度(mm)。)如上求出彎曲強(qiáng)度的平均值，按照如下評(píng)價(jià)基準(zhǔn)評(píng)價(jià)強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度為0. 25MPa以上評(píng)價(jià)為◎，彎曲強(qiáng)度為0. 22MPa以上且小于0. 25MPa評(píng)價(jià)為〇，彎曲強(qiáng)度小于0. 22MPa評(píng)價(jià)為X。對(duì)于實(shí)施例1，進(jìn)行上述的重均分子量的測(cè)定、發(fā)泡劑含量的測(cè)定、珠粒生命期的 評(píng)價(jià)、低壓發(fā)泡性的評(píng)價(jià)、高壓成型性的評(píng)價(jià)、成型周期的評(píng)價(jià)、平均氣泡徑的測(cè)定和強(qiáng)度 的評(píng)價(jià)，其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例2代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量16. 3萬的再生原料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例3代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量20. 8萬的再生原料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上 述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例4代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量14. 8萬的再生原料，并且，作為發(fā)泡劑使用組成為異戊 烷正戊烷=40 60(質(zhì)量比)的戊烷，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目 的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例5代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量12. 7萬的再生原料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上 述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例6代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量14. 8萬的再生原料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上 述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例7代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量16. 3萬的再生原料，并且，作為發(fā)泡劑使用組成為異戊 烷正戊烷=40 60(質(zhì)量比)的戊烷，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目 的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例8代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量14. 8萬的再生原料，并且，作為發(fā)泡劑，使用組成為異戊 烷正戊烷=80 20 (質(zhì)量比)的戊烷，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目 的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例9代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量16. 3萬的再生原料，并且，作為發(fā)泡劑使用組成為異戊 烷正戊烷=80 20(質(zhì)量比)的戊烷，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目 的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例10代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16.4萬)，使用市售的再生原料(Ecolife 土佐公司制造、苧烯再生原料、重均分子量 25. 4萬)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。實(shí)施例11
代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量18. 7萬的再生原料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上 述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。比較例1代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量10. 7萬的再生原料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上 述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和表2。比較例2代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16.4萬)，使用市售的再生原料(Ecolife 土佐公司制造、苧烯再生原料、重均分子量 28. 3萬)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其結(jié)果記于表1和 表2。比較例3代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量14. 8萬的再生原料，并且，作為發(fā)泡劑僅使用異戊烷(異 戊烷正戊烷=100 0)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其 結(jié)果記于表1和表2。比較例4代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量16. 3萬的再生原料，并且，作為發(fā)泡劑僅使用異戊烷(異 戊烷正戊烷=100 0)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其 結(jié)果記于表1和表2。比較例5代替實(shí)施例1中使用的聚苯乙烯粒子(通過懸浮聚合法制造的新聚苯乙烯、重均 分子量16. 4萬)，使用重均分子量20. 8萬的再生原料，并且，作為發(fā)泡劑僅使用正戊烷(異 戊烷正戊烷=0 100)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行上述的各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。其 結(jié)果記于表1和表2。[表1]
[表 2] 由表1和表2的結(jié)果可知，本發(fā)明的實(shí)施例1 實(shí)施例10，聚苯乙烯系樹脂的重 均分子量Mw設(shè)定為12萬 27萬的范圍，發(fā)泡劑以質(zhì)量比為異戊烷正戊烷=10 90 80 20范圍的戊烷為主體，所以低壓發(fā)泡性和高壓發(fā)泡性都優(yōu)異。特別是由于低壓發(fā)泡性 良好，所以能夠縮短用于獲得發(fā)泡性發(fā)泡成型體的加熱時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。并且，本發(fā)明的實(shí)施例1 實(shí)施例10中得到的發(fā)泡成型體具有充分的機(jī)械強(qiáng)度。 特別是在作為聚苯乙烯系樹脂使用再生原料時(shí)，也能得到與使用新料時(shí)相近的機(jī)械強(qiáng)度。另一方面，比較例1是作為聚苯乙烯系樹脂使用重均分子量Mw為10. 7萬的不足 本發(fā)明Mw范圍的低分子量的聚苯乙烯系樹脂的情況。該比較例1中得到的發(fā)泡性聚苯乙 烯系樹脂粒子的高壓成型性低，在發(fā)泡成型體表面容易產(chǎn)生熔融，并且得到的發(fā)泡成型體 的強(qiáng)度降低。比較例2是作為聚苯乙烯系樹脂使用重均分子量Mw為28. 3萬的分子量超過本發(fā) 明的Mw范圍的高分子量的聚苯乙烯系樹脂的情況。該比較例2中得到的發(fā)泡性聚苯乙烯 系樹脂粒子的珠粒生命期短，在長(zhǎng)期保存上存在問題。并且，低壓成型性低，不能降低發(fā)泡 成型時(shí)的水蒸汽壓力，不能實(shí)現(xiàn)發(fā)泡成型時(shí)的節(jié)能。比較例3和比較例4是僅使用異戊烷作為發(fā)泡劑的情況。對(duì)于這些比較例3和比 較例4中得到的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，得到發(fā)泡成型體時(shí)花費(fèi)較長(zhǎng)冷卻時(shí)間，不能 縮短成型周期，生產(chǎn)率降低。比較例5是僅使用正戊烷作為發(fā)泡劑的情況。對(duì)于該比較例5中得到的發(fā)泡性聚 苯乙烯系樹脂粒子，珠粒生命期短，在長(zhǎng)期保存上存在問題。并且，低壓成型性差，不能降低 發(fā)泡成型時(shí)的水蒸汽壓力，不能實(shí)現(xiàn)在發(fā)泡成型時(shí)的節(jié)能。工業(yè)實(shí)用性如以上說明所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其能夠 利用再生原料，能夠制造具有充分的機(jī)械強(qiáng)度的發(fā)泡成型體，珠粒生命期長(zhǎng)，且低壓成型性 優(yōu)異。
1權(quán)利要求
一種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其是將含有發(fā)泡劑的聚苯乙烯系樹脂制成粒子狀而形成的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw為12萬～27萬的范圍，發(fā)泡劑以相對(duì)于100質(zhì)量份聚苯乙烯系樹脂為3～8質(zhì)量份的比例含有戊烷作為必須成分，并且，以質(zhì)量比計(jì)，上述戊烷的組成為異戊烷∶正戊烷＝10∶90～80∶20的范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，所述聚苯乙烯系樹脂的重 均分子量Mw為14萬 21. 5萬的范圍。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，所述聚苯乙烯系樹脂的重 均分子量Mw為14萬 18. 5萬的范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，所述聚苯乙烯系樹脂的重 均分子量Mw為14萬 16. 5萬的范圍。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其是通過熔融擠出 法得到的，所述熔融擠出法中，將發(fā)泡劑壓入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的聚苯乙烯系樹脂中并進(jìn)行 混煉，從附設(shè)于擠出機(jī)前端的口模的小孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液體 中，擠出的同時(shí)用高速旋轉(zhuǎn)刀切斷擠出物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，得到 發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
6.一種發(fā)泡成型體，其是將權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒 子加熱，制成預(yù)發(fā)泡粒子，將該預(yù)發(fā)泡粒子進(jìn)行模內(nèi)發(fā)泡成型而得到的。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)泡成型體，其中，發(fā)泡成型體中的發(fā)泡粒的平均氣泡徑為 ΙΟΟμ 500 μ m的范圍。
8.—種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，該制造方法中，將發(fā)泡劑壓入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的聚苯乙烯系樹脂中并進(jìn)行混煉， 從附設(shè)于擠出機(jī)前端的口模的小孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液體中，擠 出的同時(shí)用高速旋轉(zhuǎn)刀切斷擠出物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，得到發(fā)泡 性聚苯乙烯系樹脂粒子，聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw為12萬 27萬的范圍，發(fā)泡劑以相對(duì)于100質(zhì)量份聚苯乙烯系樹脂為3 8質(zhì)量份的比例含有戊烷作為必須 成分，并且，以質(zhì)量比計(jì)，上述戊烷的組成為異戊烷正戊烷=10 90 80 20的范圍。
9.一種發(fā)泡成型體的制造方法，該制造方法中，將發(fā)泡劑壓入到于擠出機(jī)內(nèi)熔融了的聚苯乙烯系樹脂中并進(jìn)行混煉， 從附設(shè)于擠出機(jī)前端的口模的小孔將含有發(fā)泡劑的熔融樹脂直接擠出到冷卻用液體中，擠 出的同時(shí)用高速旋轉(zhuǎn)刀切斷擠出物，并且通過與液體接觸來使擠出物冷卻固化，得到發(fā)泡 性聚苯乙烯系樹脂粒子，將該發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱，制成預(yù)發(fā)泡粒子，將該預(yù)發(fā)泡粒子進(jìn)行模內(nèi)發(fā) 泡成型而制成發(fā)泡成型體，聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw為12萬 27萬的范圍，發(fā)泡劑以相對(duì)于100質(zhì)量份聚苯乙烯系樹脂為3 8質(zhì)量份的比例含有戊烷作為必須 成分，并且，以質(zhì)量比計(jì)，上述戊烷的組成為異戊烷正戊烷=10 90 80 20的范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其是將含有發(fā)泡劑的聚苯乙烯系樹脂制成粒子狀而形成的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，聚苯乙烯系樹脂的重均分子量Mw為12萬～27萬的范圍，發(fā)泡劑以相對(duì)于100質(zhì)量份聚苯乙烯系樹脂為3～8質(zhì)量份的比例含有戊烷作為必須成分，且上述戊烷的組成以質(zhì)量比計(jì)為異戊烷∶正戊烷＝10∶90～80∶20的范圍。該發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子能夠利用再生原料，能夠制造具有充分的機(jī)械強(qiáng)度的發(fā)泡成型體，珠粒生命期長(zhǎng)，且低壓成型性優(yōu)異。
文檔編號(hào)B29B9/06GK101925646SQ20098010324
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者地海良輔, 樽本裕之, 齊藤好文 申請(qǐng)人:積水化成品工業(yè)株式會(huì)社