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発明の名称 樹脂発泡体の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−40132(P2001−40132A)
公開日 平成13年2月13日(2001.2.13)
出願番号 特願平11−211524
出願日 平成11年7月27日(1999.7.27)
代理人
発明者 井尾 彰 / 由木 俊
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 発泡スチロールを粉砕・造粒した後、再度発泡剤を含浸させて得られるリサイクル樹脂粒子の予備発泡粒子又は発泡スチロールの粉砕片50〜70重量部と未使用の予備発泡粒子30〜50重量部とからなる混合粒子を閉鎖型の金型に充填した後、水蒸気で加熱してポリスチレン系樹脂発泡体を製造する方法であって、該未使用の予備発泡粒子として、ポリスチレン系樹脂の連続相にスチレン系樹脂粒子を内包するブタジエン系重合体ゴム粒子が分散したゴム変性ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いることを特徴とする樹脂発泡体の製造方法。
【請求項2】 発泡成形倍率が40〜60倍である請求項1記載の樹脂発泡体の製造方法。
【請求項3】 未使用の予備発泡粒子はブタジエン系重合体ゴム粒子内部に複数のポリスチレン系樹脂粒子が内包されている請求項1又2記載の樹脂発泡体の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種包装材や緩衝材として使用されるスチレン系樹脂発泡体の製造方法に関する。より詳しくは使用済みの発泡スチロールを再生利用した成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、資源保護、廃棄物処理等の観点から、使用済みの発泡スチロールを再生して利用することが要望されており、種々の観点からの検討が行われている。例えば、特開平5−320406号公報には、発泡スチロールを特定条件で熱収縮塊とした後、これを粉砕・造粒し、再度発泡剤を含浸させて得られる再生発泡性スチレン系樹脂粒子と未使用の発泡性スチレン系樹脂粒子を混合し、発泡成形体を得る方法が開示されており、未使用の発泡性スチレン系樹脂粒子としては発泡性スチレンビーズが具体的に記載されている。
【0003】しかしながら、上記先行技術で具体的に記載のあるスチレンビーズを未使用の発泡性スチレン系樹脂粒子として用いた場合には、発泡倍率40倍以上の高発泡成形体を得る場合、型内成形して得られる成形体の強度は十分ではない。特に、再生発泡性スチレン系樹脂粒子の使用量を混合粒子の50%以上とした場合には、引張伸びの低下は避けられず、実用上、耐割れ性が不十分となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術の欠点を克服し、リサイクルポリスチレン樹脂粒子を50%以上使用した場合でも、耐割れ性等の強度が実用上十分である成形体を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意検討した結果、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は、発泡スチロールを粉砕・造粒した後、再度発泡剤を含浸させて得られるリサイクル樹脂粒子の予備発泡粒子又は発泡スチロールの粉砕片50〜70重量部と未使用の予備発泡粒子30〜50重量部とからなる混合粒子を閉鎖型の金型内に充填し、水蒸気で加熱させてポリスチレン系樹脂発泡体を製造する方法であって、該未使用の予備発泡粒子として、ポリスチレン系樹脂の連続相にスチレン系樹脂粒子を内包するブタジエン系重合体ゴム粒子が分散したゴム変性ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いることを特徴とする樹脂発泡体の製造方法である。以下、本発明について説明する。
【0006】本発明では、発泡スチロールを粉砕・造粒した後、再度発泡剤を含浸させて得られるリサイクル樹脂粒子の予備発泡粒子又は発泡スチロールの粉砕片50〜70重量部と未使用の予備発泡粒子30〜50重量部とからなる混合粒子を使用する。本発明における発泡スチロールとは、スチレン系樹脂粒子を予備発泡させた後型内成形して得られる発泡体をいう。
【0007】発泡スチロールを粉砕・造粒した後、再度発泡剤を含浸させてリサイクル樹脂粒子を得る方法としては、例えば、特開平5ー320406号公報に記載のように、発泡スチロールを150〜220℃の雰囲気下で熱収縮させた後、得られる熱収縮塊を粉砕機等により粉砕し、これに揮発性発泡剤を含浸させた後、脱水・乾燥・熟成等の手段を施す方法がある。
【0008】本発明では、上記リサイクル樹脂粒子の予備発泡粒子は、上記リサイクル樹脂粒子を常法により予備発泡させることにより得られる本発明では、上記リサイクル樹脂粒子の予備発泡粒子50〜70重量部と未使用の予備発泡粒子30〜50重量部とからなる混合粒子を使用する。ここで、未使用の予備発泡粒子とは、一度も型内成形されていない予備発泡粒子をいう。未使用の予備発泡粒子が30重量部未満では、用途によっては、耐割れ性の点から十分でない場合がある。また、50重量部を越える場合、物性的には問題はないが、リサイクル樹脂粒子の使用量が減り、有効活用という点から十分ではない。
【0009】本発明では、未使用の予備発泡粒子として、ポリスチレン系樹脂の連続相にスチレン系樹脂粒子を内包するブタジエン系重合体ゴム粒子が分散したゴム変性ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を用いることが重要である。このようなゴム変性ポリスチレン系予備樹脂発泡粒子を使用することにより、リサイクル樹脂粒子の予備発泡粒子の使用量が50重量部以上であっても実用上問題のない耐割れ性が得られる。
【0010】ゴム変性ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子は、特開平7ー11043号公報に記載のような、ゴム粒子が発泡粒子の気泡膜の面方向に扁平状に分散しており、気泡膜を厚み方向の断面でみたときにゴム粒子が厚み方向に複数、層状に存在すものが好ましい。ゴム変性ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、リサイクル樹脂との熱接着性の点から、ブタジエン系重合体ゴム粒子内部に複数のポリスチレン系樹脂粒子が内包されている、いわゆるサラミ構造であることが好ましい。
【0011】ゴム変性ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、例えば、押出機で溶融混練した後ストランドカット、水中カット等の方法により造粒されたゴム変性スチレン系樹脂粒子を懸濁剤の存在下で水性媒体に分散させ、発泡剤を含浸させる、いわゆる懸濁含浸法や、押出機内で発泡剤と共に溶融混練し、ダイに設けられた細孔より糸状に押し出しカッティングする、いわゆる押出含浸法により得られる発泡性樹脂粒子を公知のポリスチレン発泡ビーズ用発泡機を用い、加熱温度95〜104℃、発泡保持時間10〜150秒等の条件下でスチームによって発泡することにより得られる。
【0012】本発明では、上記リサイクル樹脂粒子の予備発泡粒子と未使用のゴム変性ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子とからなる混合粒子を閉鎖型の金型に充填し、水蒸気で加熱して粒子間を加熱融着する、いわゆる型内成形法により発泡成形体を得る。金型としては、一般にアルミ合金鋳物が用いられ、加熱温度は一般に110〜130℃である。
【0013】本発明の製法は、製品が有効に活用される点から、型内成形後の成形体の発泡倍率が40〜60倍となことが好ましい。そのためには、リサイクル粒子の予備発泡粒子としては、予備発泡嵩倍率40〜45倍のものを、未使用の予備発泡粒子としては、予備発泡嵩倍率40〜45倍のものを使用することが好ましい。本発明の製法によって得られる成形体は従来のリサイクル粒子の予備発泡粒子あるいはリサイクル粒子の予備発泡粒子に無使用のスチレン予備発泡粒子を混合した混合粒子を型内成形して得られる成形体に比べて機械的物性が向上している。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、実施例を用いて本発明を説明する。
【参考例】(未使用発泡性樹脂粒子の製造)特開平7ー11043号公報の実施例2のHIPSー4を用いた例にならい、分散ゴム粒子がサラミ構造を有するスチレン系予備発泡粒子を得た。
【0015】
【実施例1】リサイクルポリスチレン樹脂粒子(積水化成品工業社製、商品名「ERビーズ」) 50重量部と上記参考例によって得た未使用発泡性樹脂粒子50重量部とからなる混合粒子を0.1〜0.2kg/cm2Gの蒸気圧、約100℃で一次発泡させて嵩倍率50倍の予備発泡粒子とした後、成形機(ダイセン社製、VS500)を用いて金型内成形し、発泡倍率45倍の成形体を得た。得られた成形体の、25%圧縮強度(試験方法:JIS K 6767準拠)は1.4kg/cm2、75%圧縮未回復率(試験方法:JIS K 6767準拠)は30%、引張強度は3.0kg/cm2、引張伸び(試験方法:JIS K 6767準拠)は4.5%、引張破断エネルギー(試験方法:JIS K 6767準拠)は73であった。
【0016】
【実施例2、比較例1〜3】リサイクル樹脂粒子と未使用樹脂粒子の混合比を70重量部/30重量部(実施例2)、30重量部/70重量部(比較例1)、0重量部/100重量部(比較例2)と変更した以外は実施例1と同様にして成形体を製造し、同様の条件で物性を評価した。その結果を表1に示す。
【0017】
【表1】

【0018】また、リサイクル樹脂粒子と未使用樹脂粒子の混合比を100重量部/0重量実施例1、比較例1、3について下記測定条件で伸び、緩衝係数、耐ワレ性を評価した。その結果を表2に示す。
・伸び(%)
JIS K 6767準拠して測定。
・緩衝係数星野ら著「緩衝包装設計ハンドブック」(日本生産性本部出版)541〜547頁に記載の下記一般式を用いて算出。
【0019】緩衝係数=G×T/HG:最大減速度(G)
T:緩衝材厚み(cm)
H:落下高さ(cm)
・耐割れ性JIS Z 0235落下衝撃試験法に準じ、厚み(T)5cmの板状発泡成形体の上面に60cmの高さから、錘りと一体になっている、直方体形状の、木製落下衝撃体を板状発泡成形体の長さ方向にはほぼ中央部に、幅方向には全面に受けるように落下し、このとき発生する割れ量(%)を求めた。圧縮歪量が60%時の割れ寸法(H)を求め、以下の方法で割れ量(S)を求めた。
【0020】S:割れ量(%)
H:割れ寸法(cm)
T:板状発泡成形体の厚み寸法(cm)
S=100×H/T割れ量が35%以下のものを◎、35%より多く40%以下のものを○、40%より多く50%以下のものを△、50%より多いものを×とした。これらのうち、◎と○は緩衝包装用に適するものであり、△と×は緩衝包装用としては適用範囲が狭いものである。
【0021】
【表2】

【0022】
【発明の効果】本発明によれば、リサイクルポリスチレン樹脂粒子を50%以上使用した場合でも、耐割れ性等の強度が実用上十分である成形体を提供することができ、発泡スチロールの再利用を促進することができる。




 

 


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