專利名稱：再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為將絕熱材料、保溫材料、包裝用包裝材料等所使用的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂再生而使用的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法。即，涉及將作為使用后廢棄物而廢棄的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體、或以發(fā)泡成型體在成型加工時產(chǎn)生的邊角料、不合格品等作為發(fā)泡成型體而再利用的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法。
這種減容的方法，已提出了破碎摩擦壓縮或加熱熔融進(jìn)行塊狀化的方法，或溶解在溶劑中進(jìn)行減容的方法等的各種的方法。例如，日本特許公開昭50-109966號公報公開了使比重大約0.2、含許多氣泡、尺寸為1cm以下的苯乙烯系樹脂粒子分散在含有機(jī)溶劑的水中，在樹脂的軟化點(diǎn)以上至少攪拌30分鐘，然后使之浸漬烴將發(fā)泡性苯乙烯系樹脂粒子進(jìn)行再生的方法。該方法，在工業(yè)上要將發(fā)泡苯乙烯系樹脂成型品穩(wěn)定地收縮到比重0.2，一般很困難。
日本特許公開平6-87973號公報提出了將發(fā)泡苯乙烯系樹脂成型品的收縮物用擠出機(jī)、熱輥進(jìn)行熱熔融，將所得的0.3～5mm的苯乙烯系樹脂粒子分散在含有機(jī)分散劑的水性介質(zhì)中，在100℃～140℃的溫度浸漬易揮發(fā)性烴而制造球狀再生發(fā)泡性苯乙烯系樹脂粒子的方法。該方法，浸漬揮發(fā)性烴時，為了保持壓力和溫度，必須在高壓釜等的反應(yīng)壓力容器內(nèi)進(jìn)行，這些設(shè)備很難在產(chǎn)生廢棄物的現(xiàn)場利用，而且生產(chǎn)性低。
日本特許公開平5-310987號公報、日本特許公開平11-269299號公報等，公開了使發(fā)泡苯乙烯系樹脂成型品熱收縮成塊，將其粉碎而成為苯乙烯系樹脂粒子。把該樹脂粒子分散在含有機(jī)高分子系分散劑的水性介質(zhì)中，浸漬易揮發(fā)性發(fā)泡劑而制造再生發(fā)泡苯乙烯系樹脂粒子的方法。
然而，該方法由于有機(jī)高分子系分散劑的使用量多，其廢水處理成為新問題，有成本方面的問題，缺乏實用性。該法浸漬發(fā)泡劑時，為了保持壓力和溫度，必須在高壓釜等的反應(yīng)壓力容器內(nèi)進(jìn)行，生產(chǎn)性低。
日本特許公開平5-98062號公報公開的方法是在擠出機(jī)中將粉碎的發(fā)泡苯乙烯系樹脂成型體加熱熔融而擠出，切斷成苯乙烯系樹脂粒子，將這種苯乙烯系粒子分散在純水中，通過添加溶解有過氧化苯甲酰的苯乙烯單體溶液，使苯乙烯系樹脂粒子吸收聚合后，再浸漬作為發(fā)泡劑的丁烷。
用這些加熱熔融破壞的樹脂的重均分子量確保在200,000～400,000的范圍。該法也同樣由于分散劑的使用量多，其廢水處理成為新問題，成本方面有問題，缺乏實用性。并且，該方法聚合時為了確保壓力和溫度，必須在高壓釜等的反應(yīng)壓力容器內(nèi)進(jìn)行，與前述方法同樣地不僅難以在廢棄物產(chǎn)生的現(xiàn)場使用，并且生產(chǎn)性也低。
日本特許公開平9-208734公報記載了懸浮聚合制得的發(fā)泡性苯乙烯系樹脂粒子，將其平均粒徑0.4mm以下或1.3mm以上的等外品，與苯乙烯系樹脂及發(fā)泡劑一起加到擠出機(jī)中，將其在加壓加熱液中進(jìn)行擠出，及時切斷而獲得再生發(fā)泡粒子，該法用擠出機(jī)成型后的樹脂，為了確保發(fā)泡劑的飽和蒸汽壓以上的壓力和溫度，必須在高壓釜等的反應(yīng)壓力容器內(nèi)進(jìn)行，與前述方法同樣，在廢棄物產(chǎn)生現(xiàn)場中的使用有問題，生產(chǎn)性也低。
如上所述，以往提出的再生發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，概略地講，是從用減容劑被減容的減容物中分離出減容劑和聚苯乙烯系樹脂、或是使熱收縮而成的熱收縮塊的聚苯乙烯系樹脂浸漬發(fā)泡劑獲得再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的再生方法。
這些以往的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，必須分別進(jìn)行用于分離減容劑的操作和向樹脂浸漬發(fā)泡劑的操作，需要較多的工序，或由于分散劑的使用，從需要處理廢水等來看，在制造成本上不利。
另外，加熱而熱收縮的能量損失，或從加熱的減容物中分離減容劑，及為了熱收縮用擠出機(jī)進(jìn)行加熱熔融擠出而將聚苯乙烯系樹脂進(jìn)行減容的方法，受熱處理有樹脂老化的問題，再者，為了彌補(bǔ)該問題而再聚合的方法，有能量損失，又需要用于聚合的工序，工序目趨復(fù)雜。以上面的問題為背景，本發(fā)明實現(xiàn)了如下的目的。
本發(fā)明的目的在于提供從用減容劑在常溫下將廢發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體減容的減容物中，可同時地進(jìn)行減容劑的回收及發(fā)泡劑的浸漬而制造再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供制造熱能消耗少的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的方法。
本發(fā)明的所謂聚苯乙烯系樹脂，是指將苯乙烯聚合制得的聚合物，或?qū)⑵渥鳛橹鞒煞峙c其他單體共聚的共聚物。本發(fā)明所說的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂，是指使發(fā)泡劑浸漬在前述聚苯乙烯系樹脂中，加熱發(fā)泡形成的小獨(dú)立氣泡構(gòu)成的樹脂。本發(fā)明的所謂發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體，是用公知的成型方法將前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型的成型體，主要是指作為使用后廢棄物的成型體。
此外，本發(fā)明所說的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體，根據(jù)使用的目的、形狀，如絕熱材料、包裝材料等，其材料、成型方法也不同，簡單地講，大致分成用發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂粒子成型的成型物，和擠出發(fā)泡物(板材，苯乙烯紙等)。發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂是含發(fā)泡劑的前述聚苯乙烯系樹脂，也是前述的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體的成型材料。所謂前述的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂粒子，是含發(fā)泡劑的前述聚苯乙烯系樹脂的小球狀，圓柱狀的球珠，是作為成型原料的樹脂粒子。若進(jìn)行加熱，其球珠發(fā)泡后，在內(nèi)部形成獨(dú)立氣泡。
本發(fā)明的減容劑對聚苯乙烯系樹脂有溶解性，且是與前述發(fā)泡劑有相互溶解性的極性溶劑。作為本發(fā)明的減容劑的極性溶劑，一般表示時，由具有大偶極距的分子構(gòu)成，是具有大介電常數(shù)的液體。作為本發(fā)明的減容劑的極性溶劑，用漢森溶解度參數(shù)(Hansen的3D溶解參數(shù)，HansenSolubility Parameters)特定時，氫鍵項δh、極性項δp，其單位為(J/cm3)1/2，優(yōu)選用滿足(δp-5.8)2+(δh-4.3)2＜50且δp2+δh2＞46條件的極性溶劑。該極性溶劑的數(shù)值范圍是按后述的實施例、比較例求出的。
漢森(Hansen)溶解度參數(shù)，是將希爾德布蘭特(Hildebrand)導(dǎo)入的溶解度參數(shù)分割成分散項δd、極性項δp、氫鍵項δh的3成分，在3維空間表示的。分散項δd表示基于無極性相互作用的效果，極性項δp表示偶極子間力的效果，氫鍵項δh表示氫鍵力的效果，實用上可以用極性項δp與氫鍵項δh的二維圖。已調(diào)查了許多溶劑及樹脂的漢森溶解度參數(shù)的值，例如，Wesley L.Archer著Industrial Solvents Handbook中所述。另外，有關(guān)溶劑的混合物，利用混合比的平均溶解度參數(shù)，可算出其漢森溶解度參數(shù)。
在以極性項δp為橫坐標(biāo)、以氫鍵項δh為縱坐標(biāo)的參數(shù)圖上表示時，聚苯乙烯處于δp＝5.8，δh＝4.3的位置(參照

圖1)，以此為中心的半徑7.1的位置的圓內(nèi)所屬的極性溶劑表示與聚苯乙烯的溶解性。另一方面，作為聚苯乙烯系樹脂的發(fā)泡劑，一般使用的公知的易揮發(fā)性烴位于參數(shù)圖上接近原點(diǎn)(δp＝δh＝0)的位置。
因此，可以說位于離用漢森溶解度參數(shù)定義的原點(diǎn)的距離短的位置的溶劑，與發(fā)泡劑(一般，易揮發(fā)性烴)相互溶解性高。將聚苯乙烯系樹脂與減容劑混合得到的減容物浸漬在發(fā)泡劑中時，減容物中的減容劑擴(kuò)散到發(fā)泡劑中直到達(dá)到平衡，發(fā)泡劑在減容物中進(jìn)行浸透。本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂的再生處理，在減容物中的減容劑擴(kuò)散到發(fā)泡劑中，直到在常溫下減容物中的減容劑與發(fā)泡劑達(dá)到平衡。即，其特征在于使發(fā)泡劑在常溫下在含減容劑的處于溶脹狀態(tài)的聚苯乙烯系樹脂與減容劑的混合物-減容物中進(jìn)行浸透。
因此，本發(fā)明的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂的再生處理，也有能量損失少、發(fā)泡劑的浸透設(shè)備最小限度解決的特征。作為減容劑，使用與發(fā)泡劑相互溶解性高的極性溶劑時，減容物中的減容劑向發(fā)泡劑的擴(kuò)散速度大，減容物成為急劇地失去減容劑的固形樹脂。即，發(fā)泡劑的浸透變慢，常溫下的發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂的再生處理需要極長的時間，實用上優(yōu)選減容劑在短時間內(nèi)慢慢由減容物擴(kuò)散到發(fā)泡劑中、通過浸漬使發(fā)泡劑浸透到因減容劑而處于溶脹狀態(tài)的樹脂中，進(jìn)行發(fā)泡性聚苯乙烯樹脂的再生。
本發(fā)明中所說的減容劑，用漢森溶解度參數(shù)圖表示時，若以極性項δp為橫坐標(biāo)，以氫鍵項δh為縱坐標(biāo)表示，則聚苯乙烯處于δp＝5.8、δh＝4.3的位置(參照圖1)。在以此為中心的半徑7.1位置的圓內(nèi)所屬的極性溶劑表示聚苯乙烯的溶解性(圖1的A領(lǐng)域)，作為滿足這些條件的溶劑，作為本發(fā)明的減容劑用的極性溶劑，具體地可以用由酮類、酯類、多元醇醚醋酸酯類、醚類、鹵代烴類、硝基化合物、胺類等的聚苯乙烯系樹脂容易溶解的溶劑中選出的1種以上的溶劑，這些可單獨(dú)或混合用作減容劑。
然而，就本發(fā)明的減容劑來講，鏈烷烴系、烯烴系、炔烴系等的脂肪族烴類、及苯、甲苯、二甲苯等具有苯核的碳環(huán)式化合物的芳香族化合物不能單獨(dú)(1種)用作本發(fā)明的減容劑。脂肪族烴類，及芳香族化合物等，由于處于離漢森溶解度參數(shù)定義的原點(diǎn)的距離短的位置，故與發(fā)泡劑(易揮發(fā)性烴)相互溶解性高。因此，使用這些相互溶解性高的減容劑時，減容物中的減容劑向發(fā)泡劑的擴(kuò)散速度大，減容物易成為急劇失去減容劑的固形聚苯乙烯系樹脂。
因此，用漢森溶解度參數(shù)表示時，離原點(diǎn)的距離在6.8以內(nèi)的溶劑在本發(fā)明的減容劑之外(圖1的B領(lǐng)域)。進(jìn)一步講，醇類、多元醇類用漢森溶解度參數(shù)表示時，歸屬C領(lǐng)域(參照圖1)，不能單獨(dú)用作減容劑。因此，本發(fā)明中，用漢森溶解度參數(shù)表示時，歸屬A領(lǐng)域的溶劑可單獨(dú)使用。作為混合溶劑使用時，用前述的漢森溶解度參數(shù)所示領(lǐng)域表示時，形成作為A領(lǐng)域與B領(lǐng)域溶劑的混合溶劑、A領(lǐng)域與C領(lǐng)域溶劑的混合溶劑、B領(lǐng)域與C領(lǐng)域溶劑混合的組合物的前述A領(lǐng)域的溶劑。
作為通過這種混合形成的組合物的減容劑，屬于前述半徑7.1的位置的圓內(nèi)的極性溶劑，可以成為表示聚苯乙烯溶解性的極性溶劑(圖1的A領(lǐng)域)。具體地，可從下述溶劑中將1種或2種以上混合使用。
硝基苯、鄰-二氯苯、苯乙酮、1，2-二氯乙烷、四氯乙烯、1，1-二氯乙烯、1，1-二氯乙烷、喹啉、吡啶、肉桂酸乙酯、二氯甲烷、1，4-二噁烷、苯胺、嗎啉、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、環(huán)己酮、1，1，2，2-四氯乙烷、碳酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、苯甲醚、苯甲腈、1-硝基丙烷、丙二醇苯基醚、丙二醇己基醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇己醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基醚、三乙二醇丁醚、三乙二醇丙醚、乙二醇己醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚、丁二醇丁醚、環(huán)己胺、醋酸乙二醇乙醚、醋酸乙二醇丁醚、醋酸丙二醇甲醚、醋酸二乙二醇丁醚、醋酸二丙二醇甲醚、四氫呋喃、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、琥珀酸二乙酯、異佛爾酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸異丙酯、醋酸丁酯、醋酸異丁酯、醋酸戊酯、甲基異戊基酮、甲乙酮、二乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丁基酮、甲基己基酮。
被減容的廢發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂，經(jīng)前述減容劑的溶解作用進(jìn)行溶脹，使前述減容物浸漬在發(fā)泡劑中。減容物中的減容劑被提取到發(fā)泡劑中。即減容物中的減容劑擴(kuò)散到發(fā)泡劑中，發(fā)泡劑在減容物中浸透，直至兩者達(dá)到平衡。
因此，減容物中的減容物提取的同時，可使發(fā)泡劑浸漬在聚苯乙烯系樹脂中。本發(fā)明中的所謂發(fā)泡劑，是指易揮發(fā)性烴，將丁烷、戊烷、己烷等及這些的異構(gòu)體等的1種單獨(dú)使用，或?qū)?種以上混合使用。但使用常溫、常壓下是氣體的丁烷作為發(fā)泡劑時，處理溫度在20℃的情況下，必須在0.11MPa(表壓)以上的加壓下以液體的狀態(tài)進(jìn)行操作，故使用0.5MPa(表壓)以下的簡易的加壓容器。
通過將減容物浸漬在發(fā)泡劑中，或與發(fā)泡劑一起進(jìn)行混煉后靜置，從減容劑與發(fā)泡劑組成的混合液中分離固體物。殘留的混合液用蒸餾操作，將減容劑和發(fā)泡劑分別分離回收再利用。用前述方法形成的減容物，是聚苯乙烯系樹脂用減容劑進(jìn)行溶脹、溶解的粘稠性的物質(zhì)。有時需要用球珠法發(fā)泡成型由這種物質(zhì)獲得一般用的粒徑0.5～1.5mm的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。由于是粘稠性的物質(zhì)，必須邊防止彼此粘結(jié)(融結(jié))，邊加工成粒徑。
作為這樣的1種方法，在室溫下將減容物擠出成軟條狀，將其保持在聚乙烯或氟樹脂等非粘附性的基材上，在比聚苯乙烯系樹脂的軟化溫度至少低20℃以上的溫度下，優(yōu)選10～40℃的溫和溫度下浸漬在前述的發(fā)泡劑中，進(jìn)行減容劑的提取與發(fā)泡劑的浸漬，其后切成所要求形狀，成為粒狀。
(第2的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法)第2的本發(fā)明的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，使作為廢棄物的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂組成的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體，溶解在對前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體有溶解性且與發(fā)泡劑有相互溶解性的減容劑中形成減容物，將前述減容物與用于提取前述減容劑的提取溶劑進(jìn)行分散，混練，提取前述減容劑制得固體物，將前述固體物加工成單個粒子的粒狀物，在常溫下將前述粒狀物浸漬在用于使前述聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡的發(fā)泡劑中，同時再提取前述減容劑，將前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂進(jìn)行再生。
第2的本發(fā)明的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，在由作為廢棄物的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂達(dá)到溶解在減容劑中形成減容物這點(diǎn)，實質(zhì)上是同樣的工序，將這種作為粘稠性物質(zhì)的減容物與提取溶劑用攪拌機(jī)進(jìn)行混煉，使提取溶劑與減容物均勻地混合。通過該減容物與提取溶劑的混煉，減容物中的減容劑擴(kuò)散到提取溶劑相中，提取減容物中的減容劑。即，提取發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂內(nèi)的減容劑，減少其含量。
減容物與提取溶劑的混煉，是作為發(fā)泡劑向減容物浸漬的預(yù)處理而進(jìn)行的。用均化器將減容物與提取溶劑一起攪拌分散后，或用混合機(jī)等在室溫下混煉后靜置取出減容物。因此可進(jìn)行處理，使減容劑的含量降低，而且降低由于減容物的粘性而導(dǎo)致的粘結(jié)性。
這種預(yù)處理中的提取溶劑，可以用作為發(fā)泡劑用的易揮發(fā)性烴或聚苯乙烯系樹脂溶解度小的醇類或多元醇類。將這樣制得的固體物的減容物在室溫下用擠出機(jī)擠出，切成粒狀。
本發(fā)明的第二方面與前述第一方面同樣，被成型的減容物在比聚苯乙烯系樹脂的軟化溫度至少低20℃以上的溫度，優(yōu)選在10～40℃的溫和溫度下浸漬在發(fā)泡劑中，進(jìn)行減容劑的提取和發(fā)泡劑的浸漬處理。
如以上詳述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將廢發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體經(jīng)減容劑減容化的減容物浸漬在發(fā)泡劑中，進(jìn)行減容劑的提取與發(fā)泡劑的浸漬處理，制造再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，故可在一個工序中進(jìn)行用于減容劑回收的操作和發(fā)泡劑向樹脂浸漬的操作。
因此，與以往的后浸漬法相比，可簡化工序，節(jié)省熱能。再者，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝中不進(jìn)行樹脂熔融溫度以上的加熱，再生樹脂受熱處理的老化少，而且提取減容劑的發(fā)泡劑通過蒸餾操作可分別分離回收減容劑和發(fā)泡劑，進(jìn)行再利用，不會污染環(huán)境。
圖2是本發(fā)明的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子制造方法的實施方案1的簡圖。
圖2是本發(fā)明的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子制造方法的實施方案1的簡圖。根據(jù)需要將廢發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體粉碎，向其中噴減容劑，或?qū)⑵渫度霚p容劑中，相對于廢發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體100份，使之溶解在100～200份(phr，重量份)的減容劑中，用過濾、通過磁鐵吸附等的方法除去溶解的減容物內(nèi)的金屬片等雜質(zhì)。然后在室溫下用柱塞型擠出機(jī)、螺桿式擠出機(jī)等的成型機(jī)將減容物加工成條狀。
成型之前，先根據(jù)需要進(jìn)行減容物的粘度調(diào)節(jié)。進(jìn)行減容劑的提取或發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體的補(bǔ)加或減容劑的補(bǔ)加，相對于發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體100份，優(yōu)選為10～150份(重量份)的減容劑量。
由于是有粘附性的條狀物，將其卷繞在聚乙烯或氟樹脂等的非粘附性的板或棒狀等的基材上進(jìn)行保持。保持在基材上的條狀減容物浸漬在作為發(fā)泡劑的丁烷、戊烷、己烷等的易揮發(fā)性烴發(fā)泡劑中進(jìn)行提取和浸漬處理。發(fā)泡劑在減容物中的浸漬處理于常溫下進(jìn)行。但使用常溫、常壓下是氣體的丁烷作為發(fā)泡劑時，處理溫度20℃的情況，由于必須在0.11MPa(表壓)以上的加壓下以液體的狀態(tài)進(jìn)行處理，故使用0.5MPa(表壓)以下的簡易加壓容器。
浸漬處理后的混合液，利用減容劑與發(fā)泡劑的沸點(diǎn)差通過蒸餾或氣液分離進(jìn)行回收再利用，氣液分離時，導(dǎo)入比浸漬處理壓力低的低壓閃蒸罐中，只使發(fā)泡劑氣化，分離回收混合的減容劑，氣化的發(fā)泡劑經(jīng)加壓、冷卻，使之再冷凝進(jìn)行再利用。該減容劑和發(fā)泡劑的分離回收操作，作為浸漬處理后的混合液的處理，或者也可在浸漬處理中連續(xù)用于發(fā)泡劑的更新，故可以不排放到環(huán)境中，而是進(jìn)行循環(huán)。
浸漬規(guī)定時間后，用鋼絲刀等的切斷機(jī)切斷，得到再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。其發(fā)泡劑含量，相對于聚苯乙烯系樹脂100份，優(yōu)選6～10份(重量份)。
(實施方案2)根據(jù)需要將廢發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體粉碎，在其中噴減容劑，或?qū)⑵渫度霚p容劑中，使之在減容劑中溶解的工序，與實施方案1相同。在該實施方案2中，作為其后的工序，有將減容物與用于提取減容劑的提取溶劑進(jìn)行分散、混煉的工序。
提取溶劑用作為發(fā)泡劑用的易揮發(fā)性烴或聚苯乙烯系樹脂的溶解度小的醇類、多元醇類。使減容物的減容劑含量減少，形成固體物。用成型機(jī)將固體物加工成單個粒子的粒徑0.5～1.5mm的粒狀物。粒狀物中的優(yōu)選減容劑量，相對于聚苯乙烯系樹脂100份，是10～100份(重量份)。
使該粒狀物在用于使發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡的發(fā)泡劑中常溫下浸漬約12小時至48小時，與此同時再提取減容劑，將發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂進(jìn)行再生。其發(fā)泡劑的含量，相對于聚苯乙烯系樹脂100份，優(yōu)選6～10份(重量份)。浸漬處理后的混合液，與實施方案1同樣地進(jìn)行回收、再利用。與實施方案1同樣，為了更新浸漬處理中的發(fā)泡劑，也進(jìn)行其分離回收操作。
(實施例)以下，按照實施例說明本發(fā)明。
將發(fā)泡倍率40倍的球珠法發(fā)泡聚苯乙烯7g切成10mm×10mm×50mm的四棱柱，投入表1所示的各減容劑10g中，在室溫下使之溶解成減容物。用柱塞型成型機(jī)將該減容物擠出成直徑2mm的條狀，卷附在外徑5mm的低密度聚乙烯制管上，成為螺旋狀，浸漬在10ml的正己烷中。
4小時后從該管上取下，再在常溫下(約20℃左右)浸漬16小時，從正己烷中取出，切成1mm的粒子。將該發(fā)泡性樹脂粒子放置6小時后，進(jìn)行沸水上1分鐘的發(fā)泡試驗。表1是該減容物的特性、發(fā)泡性樹脂粒子的發(fā)泡試驗結(jié)果。
再者，減容時間是將發(fā)泡倍率50倍的球珠法發(fā)泡聚苯乙烯成型體切成10mm四方體作為試驗片，投入表1所示的液溫20℃的各減容劑50g中，用玻璃棒按壓將試驗片沉入液中，測定試驗片破泡、分散或到溶解的時間。從該實施例及比較例的分析可導(dǎo)出以下的數(shù)值。即，漢森溶解度參數(shù)的氫鍵項δh、極性項δp的單位為(J/cm3)1/2，滿足(δp-5.8)2+(δh-4.3)2＜50且δp2+δh2＞46的條件的本發(fā)明的溶劑如下求出。
該[46]的值是從實施例7的醋酸二丙二醇單甲醚(縮寫DPMA)的實驗結(jié)果導(dǎo)出的數(shù)。DPMA是δp2+δh2＝46.6，在作為本發(fā)明的實施例的減容劑可采用的溶劑中是最小的(δp2+δh2)值。本發(fā)明中由該結(jié)果設(shè)定了δp2+δh2＞46的條件。即，通常的球珠法發(fā)泡苯乙烯因為是發(fā)泡倍率5～100倍的制品，從DPMA的發(fā)泡倍率5倍來考慮，將其作為A領(lǐng)域。
作為另一條件的(δp-5.8)2+(δh-4.3)2＜50，是將減容狀態(tài)良好的溶劑的內(nèi)((δp-5.8)2+(δh-4.3)2)值最大的比較例，2的苧烯(45.5)與減容性能差的溶劑的內(nèi)((δp-4.3)2+(δh-2.1)2)值最小的比較例4的二丙二醇單甲醚(縮寫DPM)(55.1)之間的值作為臨界值[50]。
(實施例9)在與實施例8同樣地調(diào)制的減容物中加入其1/2量的正己烷，用混合器在室溫(約20℃左右)混煉1分鐘，更新液部后，再重復(fù)2次同樣的操作。減容物從透明變成白色半透明，粘附性降低。將其用柱塞型擠出機(jī)擠出成條狀，用繩切刀切成粒徑1mm的粒子狀后，將該粒狀物浸漬在正戊烷中。該浸漬在室溫浸漬20小時，進(jìn)行發(fā)泡試驗。作為該結(jié)果，得到發(fā)泡倍率49倍的大致球形的發(fā)泡性樹脂粒子。
表1

產(chǎn)業(yè)上利用的可能性根據(jù)本發(fā)明制造的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，可作為包裝材料、緩沖材料等容器包裝材料等的發(fā)泡成型用的高質(zhì)量的成型材料利用。
權(quán)利要求
1.再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，使作為廢棄物的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂構(gòu)成的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體，溶解在對前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體有溶解性且與發(fā)泡劑有相互溶解性的減容劑中，形成減容物，在常溫下使前述減容物浸漬在用于使前述聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡的前述發(fā)泡劑中，提取前述減容物內(nèi)的前述減容劑，與此同時使之浸漬前述發(fā)泡劑，使前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂進(jìn)行再生，將再生的前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂加工成規(guī)定形狀。
2.再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，使作為廢棄物的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂構(gòu)成的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體，溶解在對前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體有溶解性且與發(fā)泡劑有相互溶解性的減容劑中，形成減容物，將前述減容物與用于提取前述減容劑的提取溶劑進(jìn)行分散、混煉，提取前述減容劑，形成固體物，將前述固體物加工成單個粒子的粒狀物，在常溫下使前述粒狀物浸漬在用于使前述聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡的發(fā)泡劑中，與此同時再提取前述減容劑，使前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂進(jìn)行再生。
3.權(quán)利要求1或2所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，前述減容物在至少比前述聚苯乙烯系樹脂的軟化溫度低20℃以上的溫度下浸漬在前述發(fā)泡劑中，進(jìn)行前述減容劑的提取和發(fā)泡劑的浸漬處理。
4.權(quán)利要求3所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，前述發(fā)泡劑的溫度是10～40℃。
5.權(quán)利要求1～4中任一項所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，前述減容劑是與前述聚苯乙烯系樹脂有溶解性且與前述發(fā)泡劑有相互溶解性的極性溶劑，漢森溶解度參數(shù)的氫鍵項δh、極性項δp的單位為(J/cm3)1/2時，是滿足(δp-5.8)2+(δh-4.3)2＜50且δp2+δh2＞46的條件的溶劑。
6.權(quán)利要求5所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，作為前述減容劑用的溶劑，是從酮類、酯類、多元醇醚醋酸酯類、醚類、鹵代烴類、硝基化合物、胺類中選出的一種以上的溶劑。
7.權(quán)利要求5所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，作為前述減容劑用的溶劑，是從脂肪族烴類、芳香族烴類中選出的一種以上的溶劑與從酮類、酯類、多元醇醚醋酸酯類、醚類、鹵代烴類、硝基化合物、胺類中選出的一種以上的溶劑的混合溶劑。
8.權(quán)利要求5所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，作為前述減容劑用的溶劑，是從脂肪族烴類、芳香族烴類中選出的一種以上的溶劑與從醇類或多元醇類中選出的一種以上的溶劑的混合溶劑。
9.權(quán)利要求5所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，作為前述減容劑用的溶劑，是從酮類、酯類、多元醇醚醋酸酯類、醚類、鹵代烴類、硝基化合物、胺類中選出的一種以上的溶劑，與從醇類、多元醇類中選出的一種以上的溶劑的混合溶劑。
10.權(quán)利要求5所述的再生發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，前述減容劑是從硝基苯、鄰二氯苯、苯乙酮、1，2-二氯乙烷、四氯乙烯、1，1-二氯乙烯、1，1-二氯乙烷、喹啉、吡啶、肉桂酸乙酯、二氯甲烷、1，4-二噁烷、苯胺、嗎啉、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、環(huán)己酮、1，1，2，2-四氯乙烷、碳酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、苯甲醚、苯甲腈、1-硝基丙烷、丙二醇苯基醚、丙二醇己基醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇己醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基醚、三乙二醇丁醚、三乙二醇丙醚、乙二醇己醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚、丁二醇丁醚、環(huán)己胺、醋酸乙二醇乙醚、醋酸乙二醇丁醚、醋酸丙二醇甲醚、醋酸二乙二醇丁醚、醋酸二丙二醇甲醚、四氫呋喃、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、琥珀酸二乙酯、異佛爾酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸異丙酯、醋酸丁酯、醋酸異丁酯、醋酸戊酯、丙酮、甲基異戊基酮、甲乙酮、二乙酮、甲基丙基酮、甲基異丁基酮、甲基己基酮中選出的一種以上。
11.再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，使作為廢棄物的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂構(gòu)成的成型體，溶解在對前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體有溶解性且與發(fā)泡劑有相互溶解性的減容劑中，形成減容物，將減容劑中溶解有前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體的減容物在室溫下擠出成條狀，為了防止前述條狀的前述減容物相互的粘結(jié)而保持在非粘附性的基材上，在至少比前述聚苯乙烯系樹脂的軟化溫度低20℃以上的溫度下浸漬在前述發(fā)泡劑中，進(jìn)行前述減容劑的提取和發(fā)泡劑的浸漬處理。
12.再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，使作為廢棄物的發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂構(gòu)成的成型體，溶解于對前述發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體有溶解性且與后述發(fā)泡劑有相互溶解性的減容劑中，形成減容物，在攪拌下將前述減容物與提取溶劑進(jìn)行分散與混煉，將取出的粘結(jié)性降低的固體物在室溫下加工成粒狀后，在比前述聚苯乙烯系樹脂的軟化溫度至少低20℃以上的溫度下浸漬在前述發(fā)泡劑中，進(jìn)行前述減容劑的提取和發(fā)泡劑的浸漬處理。
13.權(quán)利要求11或12所述的再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，其特征在于，前述發(fā)泡劑的溫度是10～40℃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種再生發(fā)泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的制造方法，可在常溫下從用減容劑將廢發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂成型體減容的減容物，進(jìn)行減容劑的回收及發(fā)泡劑的浸漬。其中的減容劑是與聚苯乙烯系樹脂有溶解性且與發(fā)泡劑有相互溶解性的溶劑，是漢森溶解度參數(shù)的氫鍵項δh、極性項δp的單位為(J/cm
文檔編號C08J11/08GK1422300SQ01807611
公開日2003年6月4日 申請日期2001年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月15日
發(fā)明者西元研了, 仮屋園廣幸, 浜石和人 申請人:鹿兒島縣