发泡性聚苯乙烯系树脂粒子及其制造方法以及发泡成型体的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是中国申请号为200980103247. 3的发明专利申请的分案申请（原申请的 发明名称为"发泡性聚苯乙烯系树脂粒子及其制造方法以及发泡成型体"，原申请的申请日 为2009年1月23日）。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种通过熔融挤出法得到的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子。
[0003] 此外，本发明涉及一种通过使具有特定重均分子量Mw的聚苯乙烯系树脂中含有 特定的组成和量的发泡剂，从而能够制造具有充分机械强度的发泡成型体，珠粒生命期 (beadslife)长，且低压成型性优异的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子。
[0004] 本申请基于2008年1月30日在日本申请的日本特愿2008-018999号要求优先权， 将其内容引用于此。
【背景技术】
[0005] 所谓熔融挤出法是将发泡剂压入到于挤出机内熔融了的聚苯乙烯系树脂中并进 行混炼，从附设于挤出机前端的口模的小孔将含有发泡剂的熔融树脂直接挤出到冷却用液 体中，挤出的同时用高速旋转刀切断挤出物，并且通过与液体接触来使挤出物冷却固化，得 到发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的方法。
[0006] 以往，有关利用熔融挤出法制造发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的方法，例如提出了 专利文献1、2所公开的技术。
[0007] 专利文献1中公开了一种制造分子量Mw超过170000克/摩尔的发泡苯乙烯聚 合物的方法，其特征在于，介由具有口模出口孔径为I. 5mm以下的孔的模板（dieplate)， 对具有至少120°C温度的含发泡剂的苯乙烯聚合物熔融物进行输送，接下来，将挤出物颗粒 化。
[0008] 专利文献2中公开了一种热塑性树脂发泡性粒子的制造方法，该制造方法中，将 发泡剂压入到于挤出机内熔融了的热塑性树脂中，从附设在挤出机前端的口模的多个小 孔将含有发泡剂的熔融树脂直接挤出到冷却用液体中，挤出的同时用高速旋转刀切断挤 出物，并且通过与液体接触来使挤出物冷却固化，得到发泡性粒子，该制造方法的特征在 于，以通过上述口模的小孔溢料面部（7yF部）时含发泡剂的熔融树脂的剪切速度为 12000?SSOOOsec'且树脂的表观熔融粘度成为100?700泊的方式进行挤出。
[0009] 专利文献1 :日本特表2005-534733号公报
[0010] 专利文献2 :W02005/028173号小册子
【发明内容】
[0011] 但是，专利文献1、2所公开的现有技术存在如下问题。
[0012] 专利文献1所记载的方法中，由于使用分子量Mw超过170000g/摩尔的苯乙烯聚 合物，所以因时间推移所致的发泡性的降低大，珠粒生命期短。并且，在专利文献1的实施 例中使用正戊烷作为发泡剂，但在后述的实施例的试验结果中，仅使用正戊烷作为发泡剂 的情况下，如后述的比较例5所示，发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的珠粒生命期变短，不能长 期保存，并且随着时间推移而产生发泡倍数的降低。进而，由于低压成型性差，所以不能降 低发泡成型时的水蒸汽压力，不能实现节能。
[0013] 专利文献2中记载了仅使用异戊烷作为发泡剂的实施例。但是，在后述的实施例 中的试验结果中，仅使用异戊烷作为发泡剂的情况下，如比较例3、4所示，得到发泡成型体 时花费较长冷却时间，不能缩短成型周期，生产率低。
[0014] 并且，近年来，作为在各方面的环境问题的产生以及致力于解决该问题的方法之 一，即使在聚苯乙烯系树脂发泡成型体的制造领域中也进行原料树脂的再生，现在为了在 原料树脂中能够使用数十％以上的聚苯乙烯系树脂回收原料（以下记作再生原料）而正在 进行研宄。为了实现该再生，寻求提供一种发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的制造方法，该方法 即使在使用再生原料的情况下，也能容易地制造发泡性聚苯乙烯系树脂粒子，且可使所得 到的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的发泡特性、成型体的机械强度等在实用上为充分。
[0015] 本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种发泡性聚苯乙烯系树脂粒子， 其能够利用再生原料，能够制造具有充分机械强度的发泡成型体，珠粒生命期长，且低压成 型性优异。
[0016] 为了达成上述目的，本发明提供一种发泡性聚苯乙烯系树脂粒子，其是将含有发 泡剂的聚苯乙烯系树脂制成粒子状而形成的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子，其特征在于，聚 苯乙稀系树脂的重均分子量Mw为12万?27万的范围，发泡剂以相对于100质量份聚苯乙 烯系树脂为3?8质量份的比例含有戊烷作为必须成分，并且以质量比计，上述戊烷的组成 为异戊烷：正戊烷=10:90?80:20的范围。
[0017] 本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子优选通过熔融挤出法得到，该熔融挤出法 中，将发泡剂压入到于挤出机内熔融了的聚苯乙烯系树脂中并进行混炼，从附设于挤出机 前端的口模的小孔将含有发泡剂的熔融树脂直接挤出到冷却用液体中，挤出的同时用高速 旋转刀切断挤出物，并且通过与液体接触来使挤出物冷却固化，得到发泡性聚苯乙烯系树 脂粒子。
[0018] 此外，本发明提供一种发泡成型体，其特征在于，其是将本发明的上述发泡性聚苯 乙烯系树脂粒子加热，制成预发泡粒子，将该预发泡粒子进行模内发泡成型而得到的。
[0019] 本发明的发泡成型体中，优选发泡成型体中的发泡粒的平均气泡径为IOOym? 500ym的范围。
[0020] 此外，本发明提供一种发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的制造方法，该制造方法中，将 发泡剂压入到于挤出机内熔融了的聚苯乙烯系树脂中并进行混炼，从附设于挤出机前端的 口模的小孔将含有发泡剂的熔融树脂直接挤出到冷却用液体中，挤出的同时用高速旋转刀 切断挤出物，并且通过与液体接触来使挤出物冷却固化，得到发泡性聚苯乙烯系树脂粒子， 其特征在于，聚苯乙烯系树脂的重均分子量Mw为12万?27万的范围，发泡剂以相对于100 质量份聚苯乙烯系树脂为3?8质量份的比例含有戊烷作为必须成分，并且以质量比计，上 述戊烷的组成为异戊烷：正戊烷=10:90?80:20的范围。
[0021] 本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子中，将聚苯乙烯系树脂的重均分子量Mw设 定为12万?27万的范围，作为发泡剂，以按质量比计为异戊烷：正戊烷=10:90?80:20 范围的戊烷作为主体，所以能够削减为获得相同发泡倍数所需的发泡剂量。
[0022] 本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子因时间推移所致的发泡性降低小，珠粒生命 期长。
[0023] 本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的低压发泡性优异，能够降低发泡成型时的 水蒸汽压力，能够实现节能。
[0024] 将本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子发泡成型而得到的发泡成型体具有充分 的机械强度，特别是在作为聚苯乙烯系树脂使用再生原料的情况下也能得到与新料相近的 机械强度。
【附图说明】
[0025] 图1是表示在本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子的制造方法中使用的制造装 置的一例的构成图。
[0026] 符号说明
[0027] 1…挤出机、2…口模、3…原料加料斗、4…高压泵、5…发泡剂供给口、6…切割机、 7…切割室、8…水槽、9…高压泵、10…附带固液分离功能的脱水干燥机、Il-IC留容器。
【具体实施方式】
[0028] 本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子是将含有发泡剂的聚苯乙烯系树脂制成粒 子状而形成的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子，其特征在于，聚苯乙烯系树脂的重均分子量Mw 为12万?27万的范围，发泡剂以相对于100质量份聚苯乙烯系树脂为3?8质量份的比 例含有戊烷作为必须成分，并且以质量比计，上述戊烷的组成为异戊烷：正戊烷=10:90? 80:20的范围。
[0029] 本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子中，作为聚苯乙烯系树脂，没有特别限定，例 如可举出苯乙稀、a-甲基苯乙稀、乙稀基甲苯、氯苯乙稀、乙基苯乙稀、异丙基苯乙稀、二 甲基苯乙烯、溴苯乙烯等苯乙烯系单体的均聚物或它们的共聚物等，优选含有苯乙烯50质 量％以上的聚苯乙烯系树脂，更优选聚苯乙烯。
[0030] 并且，作为上述聚苯乙烯系树脂，可以是以上述苯乙烯单体为主成分的、上述苯乙 烯系单体和能与该苯乙烯系单体共聚的乙烯基单体的共聚物，作为这样的乙烯基单体，可 举出例如（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、马来酸二甲酯、富马酸二甲酯、富马 酸二乙酯、富马酸乙酯，除此之外还可以举出二乙烯基苯、烷撑二醇二甲基丙烯酸酯等二官 能性单体等。
[0031] 并且，只要聚苯乙烯系树脂为主成分，则可以添加其他树脂。作为添加的树脂，例 如可举出为了提高发泡成型体的耐冲击性而添加了聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙 烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物等二烯系橡胶状聚合物的橡胶改性聚苯乙烯系树脂，即 所谓的高抗冲聚苯乙烯。或者，可举出聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯 腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。
[0032] 本发明的发泡性聚苯乙烯系树脂粒子中，作为成为原料的聚苯乙烯系树脂，能够 使用市售的通常的聚苯乙烯系树脂、通过悬浮聚合法等方法新制作的聚苯乙烯系树脂等不 是再生原料的聚苯乙烯系树脂（以下记作新聚苯乙烯），除此以外，能够使用将使用后的聚 苯乙烯系树脂发泡成型体进行再生处理而得到的再生原料。作为该再生原料，将使用后的 聚苯乙烯系树脂发泡成型体、例如鱼箱、家电缓冲材料、食品包装用托盘等回收，通过苧烯 溶解方式或加热减容方式再生，从