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JP6031378B2 - Expandable styrene resin particles, expanded particles and lightweight concrete - Google Patents
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JP6031378B2 - Expandable styrene resin particles, expanded particles and lightweight concrete - Google Patents

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Description

本発明は、発泡性スチレン系樹脂粒子、発泡粒子及び軽量コンクリートに関する。本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子は、外壁等の軽量コンクリートとして好適に使用できる。 The present invention, expandable styrene resin particles, relates to foamed particles and lightweight concrete. The expandable styrene resin particles of the present invention can be suitably used as lightweight concrete such as an outer wall.

従来、軽量コンクリートには、砂利のような重い骨材に代えて、軽量骨材が含まれている。軽量骨材としては、パーライト、バーミキュライト、軽石・石炭スラグ、火山灰等の多孔質材が使用されている。しかし、これらの軽量骨材は、形状が不揃いであるから、流動性が悪いため、軽量骨材を含む生コンクリートの作業性を低下させるという欠点がある。また、これら軽量骨材は、無機物であるから、コンクリートを焼成しても分解することなく、コンクリート内部に残ることになる。その結果、内部に空隙を持たせたより軽量のコンクリートを製造できないという欠点がある。   Conventionally, lightweight concrete includes lightweight aggregate instead of heavy aggregate such as gravel. As lightweight aggregates, porous materials such as perlite, vermiculite, pumice / coal slag, and volcanic ash are used. However, these lightweight aggregates are irregular in shape and have poor fluidity, and therefore have the drawback of reducing the workability of ready-mixed concrete containing lightweight aggregates. Further, since these lightweight aggregates are inorganic, they remain in the concrete without being decomposed even when the concrete is fired. As a result, there is a drawback that it is not possible to produce lighter concrete having voids inside.

これに対して、発泡スチレン系樹脂粒子(発泡粒子)を軽量コンクリートの製造に使用する技術が提案されている(特開2011−74242:特許文献1)。発泡粒子は、球状で形状が揃っている。また、発泡粒子は、有機物であるため、高温での焼成により分解する。従って、発泡粒子を軽量コンクリートの製造に用いると、上記のような欠点を解消できる。   On the other hand, the technique which uses an expanded styrene resin particle (expanded particle) for manufacture of a lightweight concrete is proposed (Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-74242: patent document 1). The expanded particles are spherical and have a uniform shape. Further, since the expanded particles are organic, they are decomposed by baking at a high temperature. Therefore, when the foamed particles are used for the production of lightweight concrete, the above disadvantages can be solved.

特開2011−74242号公報JP 2011-74242 A

軽量コンクリートに使用される発泡粒子には、軽量コンクリートの意匠性(例えば、表面平滑性)を向上するため粒子径を小さくすることが望まれている。発泡粒子の粒子径を小さくするということは、それを得るための発泡性粒子の粒子径を小さくすることを意味する。粒子径の小さな発泡性粒子は、比表面積が大きく、発泡剤の逸散が早く進みやすいため、発泡性が低く(発泡速度が遅く)、所望の倍数に発泡させるには時間がかかるという課題があった。
また、発泡性粒子に溶剤のような可塑剤を入れることで、発泡性を向上させることが考えられるが、可塑剤が軽量コンクリートを劣化させることがあるという課題があった。
For foamed particles used for lightweight concrete, it is desired to reduce the particle diameter in order to improve the design properties (for example, surface smoothness) of lightweight concrete. Reducing the particle diameter of the expanded particles means reducing the particle diameter of the expandable particles for obtaining the expanded particles. Expandable particles with a small particle size have a large specific surface area, and the dissipation of the foaming agent is easy to proceed quickly, so the foamability is low (the foaming speed is slow), and it takes time to foam to the desired multiple. there were.
Moreover, it can be considered that foamability is improved by adding a plasticizer such as a solvent to the foamable particles, but there is a problem that the plasticizer may deteriorate the lightweight concrete.

本発明の発明者は、アクリル酸エステル由来の樹脂成分が偏在する発泡性スチレン系樹脂粒子であれば、粒子径が小さくても十分な発泡性を確保できることを見出し、本発明に至った。   The inventor of the present invention has found that the foamable styrene resin particles in which the resin component derived from the acrylate ester is unevenly distributed can secure sufficient foamability even if the particle diameter is small, and has led to the present invention.

かくして本発明によれば、アクリル酸エステル由来の樹脂成分と発泡剤とを含む軽量コンクリート製造用の発泡性スチレン系樹脂粒子であり、
前記発泡性スチレン系樹脂粒子が、
(1)200〜500μmの平均粒子径を有し、
(2)表層と中心部のそれぞれの赤外線吸収スペクトルを顕微透過イメージング法により測定し、前記赤外線吸収スペクトルから1730cm-1の吸光度D1730と1600cm-1の吸光度D1600を得、前記吸光度D1730と吸光度D1600から表層の吸光度比(D1730/D1600)(A)と中心部の吸光度比(D1730/D1600)(B)を算出した場合、
(i)前記吸光度比(A)が前記吸光度比(B)より大きく、
(ii)前記吸光度比(A)が0.15〜0.5の範囲である
ことを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子が提供される。
また、本発明によれば、上記発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡させることにより得られ、軽量コンクリートの製造に使用される発泡粒子が提供される。
更に、本発明によれば、上記発泡粒子を含む生コンクリート組成物を、硬化させるか、又は硬化後、焼成して上記発泡粒子を分解させることにより得られた軽量コンクリートが提供される。
Thus, according to the present invention, expandable styrenic resin particles for lightweight concrete production comprising a resin component derived from an acrylate ester and a foaming agent,
The expandable styrenic resin particles are
(1) having an average particle diameter of 200 to 500 μm,
(2) the respective infrared absorption spectrum of the surface layer and the central portion was measured by microscopic transmission imaging method, the obtained absorbance D1600 absorbance D1730 and 1600 cm -1 in 1730 cm -1 from the infrared absorption spectrum, from the absorbance D1730 and the absorbance D1600 When the absorbance ratio of the surface layer (D1730 / D1600) (A) and the absorbance ratio of the central part (D1730 / D1600) (B) are calculated,
(I) The absorbance ratio (A) is greater than the absorbance ratio (B),
(Ii) Expandable styrene resin particles are provided, wherein the absorbance ratio (A) is in the range of 0.15 to 0.5.
Moreover, according to this invention, the foamed particle obtained by making the said expandable styrene-type resin particle foam and used for manufacture of a lightweight concrete is provided.
Furthermore, according to this invention, the lightweight concrete obtained by hardening the ready-mixed concrete composition containing the said foaming particle, or baking and decomposing | disassembling the said foaming particle after hardening is provided.

本発明によれば、粒子径が小さくても十分な発泡性を確保可能な発泡性スチレン系樹脂粒子を提供できる。この効果は、アクリル酸エステル由来の樹脂成分が発泡性スチレン系樹脂粒子中で偏在することにより奏されると発明者は考えている。本発明の発泡性スチレン系樹脂粒子は、吸光度比(A)と(B)の大小関係から、アクリル酸エステル由来の樹脂成分が、中心部より表層に多く存在している。このため、発泡時の加熱で発泡性粒子の表層の軟化が、スチレンの単独重合体からなる発泡性粒子より低温で生じることになる。より低温で表層が軟化することにより、発泡性を高く(発泡速度を速く)することができると発明者は考えている。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if a particle diameter is small, the expandable styrene-type resin particle which can ensure sufficient foamability can be provided. The inventor believes that this effect is exhibited when the resin component derived from the acrylate ester is unevenly distributed in the expandable styrene resin particles. In the expandable styrene resin particles of the present invention, the resin component derived from the acrylate ester is present more in the surface layer than in the center due to the magnitude relationship between the absorbance ratios (A) and (B). For this reason, the softening of the surface layer of the expandable particles is caused at the lower temperature than the expandable particles made of a styrene homopolymer by heating at the time of foaming. The inventor believes that the foaming property can be increased (the foaming speed can be increased) by softening the surface layer at a lower temperature.

発泡性スチレン系樹脂粒子は、
吸光度比(A)が前記吸光度比(B)より大きければ、粒子径が小さくてもより十分な発泡性を確保できる。
また、本発明の発泡粒子は、粒子径が十分小さい上記発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡させることにより得られるため、軽量コンクリートの意匠性を向上できる。
更に、本発明の軽量コンクリートは、上記発泡粒子を含む生コンクリート組成物を、硬化させるか、又は硬化後、焼成して発泡粒子を分解させることにより得られるため、意匠性が良好で、強度や質量等の物性のバラツキを抑制できる。
Expandable styrenic resin particles
If the absorbance ratio (A) is larger than the absorbance ratio (B), sufficient foamability can be secured even if the particle diameter is small.
Moreover, since the expanded particle of this invention is obtained by foaming the said expandable styrene-type resin particle with a sufficiently small particle diameter, the design property of lightweight concrete can be improved.
Furthermore, the lightweight concrete of the present invention is obtained by curing the ready-mixed concrete composition containing the foamed particles, or by baking and decomposing the foamed particles after curing. Variations in physical properties such as mass can be suppressed.

赤外吸収スペクトル法による吸光度比の測定手順を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the measurement procedure of the light absorbency ratio by an infrared absorption spectrum method.

(発泡性スチレン系樹脂粒子)
発泡性スチレン系樹脂粒子(以下、発泡性粒子)は、スチレン系樹脂成分、アクリル酸エステル由来の樹脂成分と発泡剤とを含んでいる。また、発泡性粒子は、
(a)200〜500μmの平均粒子径を有し、
(b)前記吸光度比(A)が前記吸光度比(B)より大きく、
(c)吸光度比(A)が0.15〜0.5の範囲である
粒子である。
上記吸光度比(A)は、発泡性粒子の表層の吸光度D1730と吸光度D1600の比(D1730/D1600)である。一方、上記吸光度比(B)は、発泡性粒子の中心部の吸光度D1730と吸光度D1600の比(D1730/D1600)である。吸光度D1730と吸光度D1600は、顕微透過イメージング法により測定された表層と中心部のそれぞれの赤外線吸収スペクトルから得られた、吸収波長1730cm-1と1600cm-1時の値を意味する。
(Expandable styrene resin particles)
Expandable styrene resin particles (hereinafter, expandable particles) include a styrene resin component, a resin component derived from an acrylate ester, and a foaming agent. In addition, expandable particles
(A) having an average particle size of 200-500 μm,
(B) the absorbance ratio (A) is greater than the absorbance ratio (B);
(C) Particles having an absorbance ratio (A) in the range of 0.15 to 0.5.
The absorbance ratio (A) is a ratio (D1730 / D1600) of absorbance D1730 and absorbance D1600 of the surface layer of the expandable particles. On the other hand, the absorbance ratio (B) is a ratio (D1730 / D1600) of absorbance D1730 and absorbance D1600 at the center of the expandable particle. Absorbance D1730 and the absorbance D1600 were obtained from each of the infrared absorption spectrum of the surface layer and the central portion as measured by microscopic transmission imaging method, it refers to a value of at the absorption wavelength of 1730 cm -1 and 1600 cm -1.

(1)構成成分
(a)スチレン系樹脂成分
スチレン系樹脂成分としては、特に限定されず、公知のスチレン系モノマー由来の樹脂成分をいずれも使用できる。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、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等に由来する樹脂成分が挙げられる。これらスチレン系樹脂成分は、一種類でも、複数種の混合物であってもよい。好ましいスチレン系樹脂成分は、スチレンのホモポリマーである。
(b)アクリル酸エステル由来の樹脂成分
アクリル酸エステル由来の樹脂成分は、特に限定されないが、スチレン系モノマーと共重合可能なモノマーに由来する樹脂成分が好ましい。アクリル酸エステルは、炭素数3〜20のエステルであることが好ましい。この範囲の炭素数のモノマーを使用することで、より発泡性の向上した発泡性粒子を提供できる。
(1) Component (a) Styrenic resin component The styrene resin component is not particularly limited, and any resin component derived from a known styrene monomer can be used. Examples thereof include resin components derived from styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, chlorostyrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, dimethyl styrene, bromostyrene, and the like. These styrene resin components may be one kind or a mixture of plural kinds. A preferred styrenic resin component is a homopolymer of styrene.
(B) Resin component derived from acrylate ester The resin component derived from the acrylate ester is not particularly limited, but a resin component derived from a monomer copolymerizable with a styrene monomer is preferable. The acrylic ester is preferably an ester having 3 to 20 carbon atoms. By using a monomer having a carbon number within this range, it is possible to provide expandable particles having improved expandability.

具体的なアクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル等が挙げられる。炭素数3以上のアルキル基は、直鎖状のアルキル基以外に、イソ構造、sec構造やtert構造のような構造異性のアルキル基も含む。   Specific acrylic esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, and hexyl (meth) acrylate. , Heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, Examples include tetradecyl (meth) acrylate and heptadecyl (meth) acrylate. The alkyl group having 3 or more carbon atoms includes not only a linear alkyl group but also an alkyl group having a structural isomer such as an iso structure, a sec structure or a tert structure.

(c)スチレン系樹脂成分とアクリル酸エステル由来の樹脂成分の割合
スチレン系樹脂成分とアクリル酸エステル由来の樹脂成分の割合は、1:0.005〜0.031(質量比)の範囲であることが好ましい。
アクリル酸エステル由来の樹脂成分が0.005より少ない場合、発泡性を十分向上できないことがある。0.031より多い場合、蒸気による加熱によって樹脂が軟化してしまい収縮・合着が発生してしまい高倍の発泡粒子を得難いことがある。より好ましい割合は、1:0.005〜0.021の範囲であり、更に好ましい割合は、1:0.01〜0.016の範囲である。
なお、スチレン系樹脂成分とアクリル酸エステル由来の樹脂成分の割合は、原料としてのモノマーの割合と実質的に一致している。
(C) Ratio of styrene resin component and resin component derived from acrylate ester The ratio of styrene resin component and resin component derived from acrylate ester is in the range of 1: 0.005 to 0.031 (mass ratio). It is preferable.
If the resin component derived from the acrylate ester is less than 0.005, the foamability may not be sufficiently improved. When the amount is more than 0.031, the resin is softened by heating with steam and contraction and coalescence occur, and it may be difficult to obtain high-magnification expanded particles. A more preferable ratio is in the range of 1: 0.005 to 0.021, and a further preferable ratio is in the range of 1: 0.01 to 0.016.
In addition, the ratio of the styrene resin component and the resin component derived from the acrylate ester substantially matches the ratio of the monomer as the raw material.

(d)その他の樹脂成分
発泡性粒子は、本発明の効果を阻害しない範囲(例えば、全樹脂成分100質量部に対して5質量部以下)で、スチレン系樹脂及びアクリル酸エステル由来の樹脂成分に加えて、他の樹脂成分を含んでいてもよい。
他の樹脂成分としては、多官能ビニル系モノマー由来の樹脂成分、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル等の樹脂成分が挙げられる。
多官能性ビニル系モノマーとしては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の2官能モノマー、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート等の3官能モノマーが挙げられる。
(D) Other resin components Expandable particles are resin components derived from styrene-based resins and acrylate esters within a range that does not impair the effects of the present invention (for example, 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of all resin components). In addition to the above, other resin components may be included.
Examples of other resin components include resin components derived from polyfunctional vinyl monomers, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and resin components such as polycarbonate resins and polyesters.
Multifunctional vinyl monomers include bifunctional monomers such as divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and ethoxylated trimethylolpropane. Trifunctional monomers such as trimethacrylate and ethoxylated isocyanuric acid triacrylate are listed.

(e)添加剤
物性を損なわない範囲内において、難燃剤、難燃助剤、可塑剤、滑剤、ブロッキング防止剤、融着促進剤、帯電防止剤、展着剤、気泡調整剤、充填剤、着色剤等の添加剤が含まれていてもよい。
難燃剤としては、テトラブロモシクロオクタン、ヘキサブロモシクロドデカン、トリスジブロモプロピルホスフェート、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA−ビス(2,3−ジブロモ−2−メチルプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA−ビス(2,3−ジブロモプロピルエーテル)等が挙げられる。
(E) Additives Within the range that does not impair the physical properties, flame retardants, flame retardant aids, plasticizers, lubricants, anti-blocking agents, fusion accelerators, antistatic agents, spreading agents, bubble regulators, fillers, Additives such as colorants may be included.
As flame retardants, tetrabromocyclooctane, hexabromocyclododecane, trisdibromopropyl phosphate, tetrabromobisphenol A, tetrabromobisphenol A-bis (2,3-dibromo-2-methylpropyl ether), tetrabromobisphenol A- Examples thereof include bis (2,3-dibromopropyl ether).

難燃助剤としては、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン、3,4−ジメチル−3,4−ジフェニルヘキサン、ジクミルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドの有機過酸化物が挙げられる。
可塑剤としては、フタル酸エステル、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリントリステアレート、ジアセチル化グリセリンモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル、ジイソブチルアジペートのようなアジピン酸エステル等が挙げられる。
滑剤としては、パラフィンワックス、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
ブロッキング防止剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、ステアリン酸亜鉛、水酸化アルミニウム、エチレンビスステアリン酸アミド、第三リン酸カルシウム、ジメチルシリコン等が挙げられる。
Examples of the flame retardant aid include organic peroxides such as 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane, 3,4-dimethyl-3,4-diphenylhexane, dicumyl peroxide, and cumene hydroperoxide. .
Examples of the plasticizer include glycerin fatty acid esters such as phthalic acid ester, glycerin diacetomonolaurate, glycerin tristearate and diacetylated glycerin monostearate, and adipic acid esters such as diisobutyl adipate.
Examples of the lubricant include paraffin wax and zinc stearate.
Examples of the anti-blocking agent include calcium carbonate, silica, zinc stearate, aluminum hydroxide, ethylene bis stearamide, tricalcium phosphate, dimethyl silicon and the like.

融着促進剤としては、例えばステアリン酸、ステアリン酸トリグリセリド、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸ソルビタンエステル、ポリエチレンワックス等が挙げられる。
帯電防止剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ステアリン酸モノグリセリド、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
展着剤としては、ポリブテン、ポリエチレングリコール、シリコンオイル等が挙げられる。
気泡調整剤としては、メタクリル酸エステル系共重合ポリマー、エチレンビスステアリン酸アミド、ポリエチレンワックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
Examples of the fusion accelerator include stearic acid, stearic acid triglyceride, hydroxystearic acid triglyceride, stearic acid sorbitan ester, and polyethylene wax.
Examples of the antistatic agent include polyoxyethylene alkylphenol ether, stearic acid monoglyceride, polyethylene glycol and the like.
Examples of the spreading agent include polybutene, polyethylene glycol, and silicone oil.
Examples of the bubble regulator include methacrylic acid ester copolymer, ethylene bis stearamide, polyethylene wax, ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like.

(2)平均粒子径
発泡性粒子は、200〜500μmの平均粒子径を有している。この範囲であれば、十分な発泡性を確保しつつ、意匠性の良好な軽量コンクリートを得ることができる発泡粒子を提供できる。平均粒子径が200μm未満の場合、十分な発泡性を得難いことがある。500μmより大きい場合、十分な意匠性が得難いことがある。好ましい平均粒子径は、250〜400μmであり、より好ましい平均粒子径は、330〜380μmである。更に、十分な発泡性と良好な意匠性の確保のために、200μm未満及び500μmより大きい発泡性粒子はあらかじめ除去しておくことが好ましい。
なお、発泡性粒子の形状が、球状でない場合、平均粒子径は最大径の平均値を意味する。
(2) Average particle diameter The expandable particles have an average particle diameter of 200 to 500 µm. If it is this range, the expanded particle which can obtain lightweight concrete with favorable design property, ensuring sufficient foamability can be provided. When the average particle size is less than 200 μm, it may be difficult to obtain sufficient foamability. When it is larger than 500 μm, it may be difficult to obtain sufficient design properties. A preferable average particle diameter is 250-400 micrometers, and a more preferable average particle diameter is 330-380 micrometers. Furthermore, in order to ensure sufficient foamability and good design properties, it is preferable to remove in advance foamable particles of less than 200 μm and greater than 500 μm.
In addition, when the shape of an expandable particle is not spherical, an average particle diameter means the average value of a maximum diameter.

(3)吸光度比(A)及び(B)
ここでの吸光度比は、赤外吸収スペクトル法によって測定された赤外線吸収スペクトルから得られる。
吸光度比は、測定された赤外吸収スペクトル中、1600cm-1での吸光度D1600に対する1730cm-1での吸光度D1730の比D1730/D1600である。ここで、1730cm-1の吸収はアクリル酸エステルに由来する樹脂に含まれるエステル基のC=O間の伸縮振動に由来するピークを示している。1600cm-1の吸収はスチレン系樹脂に含まれるベンゼン環の面内振動に由来するピークの存在を示している。
なお、吸光度D1600及び吸光度D1730は、測定対象にその表面から入射した波長1600cm-1と1730cm-1の光が測定対象を透過して測定機器へ到達する際に、光が吸収される度合い(量)を意味する。
(3) Absorbance ratio (A) and (B)
The absorbance ratio here is obtained from an infrared absorption spectrum measured by an infrared absorption spectrum method.
Absorbance ratio is in the measured infrared absorption spectrum, the ratio D1730 / D1600 absorbance D1730 at 1730 cm -1 to the absorbance D1600 at 1600 cm -1. Here, the absorption at 1730 cm −1 indicates a peak derived from stretching vibration between C═O of ester groups contained in a resin derived from an acrylate ester. The absorption at 1600 cm −1 indicates the presence of a peak derived from the in-plane vibration of the benzene ring contained in the styrene resin.
Incidentally, the absorbance D1600 and absorbance D1730, when light having a wavelength of 1600 cm -1 and 1730 cm -1 which is incident from the surface to be measured reaches the measuring instrument passes through the measurement object, the degree of absorption of light (amount ).

表層の吸光度比(A)は、中心部の吸光度比(B)より大きい値である。このことは、アクリル酸エステルに由来する樹脂成分が、中心部より表層に多く含まれることを意味している。ここで、吸光度比(A)における表層とは粒子最表層から粒子半径の約20%以内の領域を意味する。また、吸光度比(B)における中心部とは粒子中心から粒子半径の約15%以内の領域を意味する。
吸光度比は、発泡性粒子の表面から中心部に向かって低下する傾向を示していることが好ましい。低下の傾向としては、例えば、表面から中心部に向かって直線的に低下する傾向でもよく、表面に近い領域又は中心部に近い領域で大きく低下しその後ほぼ一定値となる傾向でもよい。
The absorbance ratio (A) of the surface layer is larger than the absorbance ratio (B) of the central portion. This means that the resin component derived from the acrylate ester is contained more in the surface layer than in the center. Here, the surface layer in the absorbance ratio (A) means a region within about 20% of the particle radius from the particle outermost layer. The central portion in the absorbance ratio (B) means a region within about 15% of the particle radius from the particle center.
It is preferable that the absorbance ratio has a tendency to decrease from the surface of the expandable particle toward the center. The tendency of the decrease may be, for example, a tendency to decrease linearly from the surface toward the center portion, or may decrease in a region close to the surface or a region close to the center portion and thereafter become a substantially constant value.

表層の吸光度比(A)は、0.15〜0.5の範囲であることが好ましい。吸光度比(A)が0.15未満の場合、十分な発泡速度を得難くなることがある。吸光度比が0.5より大きい場合、表層の樹脂が軟化し過ぎてしまい高倍の発泡粒子を得難くなることがある。より好ましい吸光度比(A)は0.2〜0.4の範囲であり、更に好ましい吸光度比(A)は0.25〜0.35の範囲である。
中心部の吸光度比(B)は、0.05〜0.4の範囲であることが好ましい。吸光度比(B)が0.05未満の場合、十分な発泡速度を得難くなることがある。吸光度比(B)が0.4より大きい場合、高倍の発泡粒子を得難くなることがある。より好ましい吸光度比(B)は0.08〜0.3の範囲であり、更に好ましい吸光度比(B)は0.1〜0.2の範囲である。
吸光度比(A)と(B)との差は、0.05〜0.3の範囲であることが好ましい。差が0.3より大きい場合、発泡時の気泡径にバラツキが生じ、発泡粒外観が悪くなることがある。より好ましい差は0.05〜0.2の範囲であり、更に好ましい差は0.05〜0.1の範囲である。
The absorbance ratio (A) of the surface layer is preferably in the range of 0.15 to 0.5. When the absorbance ratio (A) is less than 0.15, it may be difficult to obtain a sufficient foaming rate. If the absorbance ratio is greater than 0.5, the surface layer resin may be too soft, making it difficult to obtain high-magnification expanded particles. More preferable absorbance ratio (A) is in the range of 0.2 to 0.4, and still more preferable absorbance ratio (A) is in the range of 0.25 to 0.35.
The absorbance ratio (B) at the center is preferably in the range of 0.05 to 0.4. When the absorbance ratio (B) is less than 0.05, it may be difficult to obtain a sufficient foaming rate. When the absorbance ratio (B) is larger than 0.4, it may be difficult to obtain high-magnification expanded particles. More preferable absorbance ratio (B) is in the range of 0.08 to 0.3, and still more preferable absorbance ratio (B) is in the range of 0.1 to 0.2.
The difference between the absorbance ratios (A) and (B) is preferably in the range of 0.05 to 0.3. When the difference is larger than 0.3, the bubble diameter at the time of foaming varies, and the appearance of foamed particles may be deteriorated. A more preferable difference is in the range of 0.05 to 0.2, and a further preferable difference is in the range of 0.05 to 0.1.

(4)発泡性粒子の発泡速度
発泡性粒子は、その発泡性粒子を80℃に加熱された発泡槽内に入れ、0.07MPaの蒸気によって加熱して発泡槽内の温度を90℃に上げ、90℃に達してから1分間経過後に発泡粒子を得た場合、その発泡粒子に65〜50倍の範囲の嵩倍数を与える粒子であることが好ましい。
(4) Foaming speed of expandable particles The expandable particles are placed in a foaming tank heated to 80 ° C and heated by steam of 0.07 MPa to raise the temperature in the foaming tank to 90 ° C. When foamed particles are obtained after one minute has passed after reaching 90 ° C., the particles are preferably particles that give the foamed particles a bulk multiple in the range of 65 to 50 times.

(発泡性粒子の製造方法)
発泡性粒子の製造方法は特に限定されない。例えば、スチレン系樹脂からなる種粒子に、アクリル酸エステルを少なくとも含むモノマー混合物を吸収させ重合させることで、樹脂粒子を得、重合と同時又は重合後に、樹脂粒子に発泡剤を含浸させることにより得ることができる。モノマー混合物には、通常、スチレン系モノマーが含まれる。
(a)種粒子
種粒子は、公知の方法で製造されたものを用いることができ、例えば、(i)スチレン系樹脂を押出機で溶融混練し、ストランド状に押し出し、ストランドをカットすることにより種粒子を得る押出方法、(ii)水性媒体、スチレン系モノマー、又は一部ポリスチレン系樹脂を溶解させたスチレン系モノマー、及び重合開始剤をオートクレーブ内に供給し、オートクレーブ内において加熱、攪拌しながらスチレン系モノマーを懸濁重合させて種粒子を製造する懸濁重合法、(iii)水性媒体及びスチレン系樹脂粒子をオートクレーブ内に供給し、スチレン系樹脂粒子を水性媒体中に分散させた後、オートクレーブ内を加熱、攪拌しながらスチレン系モノマーを連続的にあるいは断続的に供給して、スチレン系樹脂粒子にスチレン系モノマーを吸収させつつ重合開始剤の存在下にて重合させて種粒子を製造するシード重合法等が挙げられる。
また、種粒子は一部、又は全部に樹脂回収品を用いることができる。回収品を使用する場合は、押出方法による種粒子の製造が向いている。
(Method for producing expandable particles)
The method for producing the expandable particles is not particularly limited. For example, resin particles are obtained by absorbing and polymerizing a monomer mixture containing at least an acrylate ester into seed particles made of a styrene resin, and obtained by impregnating the resin particles with a foaming agent simultaneously with or after the polymerization. be able to. The monomer mixture usually contains a styrenic monomer.
(A) Seed particles As the seed particles, those produced by a known method can be used. For example, (i) a styrene resin is melt-kneaded with an extruder, extruded into a strand, and the strand is cut. An extrusion method for obtaining seed particles, (ii) an aqueous medium, a styrene monomer, or a styrene monomer in which a part of polystyrene resin is dissolved, and a polymerization initiator are supplied into the autoclave, and heated and stirred in the autoclave. A suspension polymerization method in which seed particles are produced by suspension polymerization of a styrene monomer; (iii) an aqueous medium and styrene resin particles are supplied into an autoclave, and the styrene resin particles are dispersed in the aqueous medium; While heating and stirring the inside of the autoclave, the styrenic monomer is continuously or intermittently supplied to the styrenic resin particles. Examples thereof include a seed polymerization method in which seed particles are produced by polymerizing in the presence of a polymerization initiator while absorbing a lenic monomer.
In addition, the resin particles can be used for part or all of the seed particles. In the case of using a recovered product, production of seed particles by an extrusion method is suitable.

種粒子の平均粒子径は、樹脂粒子の平均粒子径に応じて適宜調整できる。例えば平均粒子径が350μmの樹脂粒子を得ようとする場合には、平均粒子径が330〜340μm程度の種粒子を用いることが好ましい。更に、種粒子の重量平均分子量は特に限定されないが10万〜50万が好ましく、更に好ましくは15万〜40万である。   The average particle size of the seed particles can be adjusted as appropriate according to the average particle size of the resin particles. For example, when obtaining resin particles having an average particle diameter of 350 μm, it is preferable to use seed particles having an average particle diameter of about 330 to 340 μm. Furthermore, the weight average molecular weight of the seed particles is not particularly limited, but is preferably 100,000 to 500,000, and more preferably 150,000 to 400,000.

(b)含浸工程
種粒子を水性媒体中に分散させてなる分散液中に、モノマー混合物を供給することで、モノマー混合物を種粒子に吸収させる。モノマー混合物中のアクリル酸エステルは、種粒子100質量部に対して、0.5〜3.4質量部の範囲で使用されることが好ましい。また、アクリル酸エステルは、モノマー混合物中に5.0〜30.0質量%含まれていることが好ましい。
水性媒体としては、水、水と水溶性溶媒(例えば、アルコール)との混合媒体が挙げられる。
(B) Impregnation step The monomer mixture is absorbed by the seed particles by supplying the monomer mixture into a dispersion obtained by dispersing the seed particles in an aqueous medium. The acrylic acid ester in the monomer mixture is preferably used in the range of 0.5 to 3.4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the seed particles. The acrylic ester is preferably contained in the monomer mixture in an amount of 5.0 to 30.0% by mass.
Examples of the aqueous medium include water and a mixed medium of water and a water-soluble solvent (for example, alcohol).

モノマー混合物には、重合開始剤を含ませてもよい。重合開始剤としては、従来からモノマーの重合に用いられているものであれば、特に限定されない。例えば、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ラウリルパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−t−ブチルパーオキシブタン、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。これら開始剤の内、残存モノマーを低減させるために、10時間の半減期を得るための分解温度が80〜120℃にある異なった二種以上の重合開始剤を併用することが好ましい。なお、重合開始剤は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   A polymerization initiator may be included in the monomer mixture. The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is conventionally used for monomer polymerization. For example, benzoyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, lauryl peroxide, t-butyl peroxide, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyisopropyl Organics such as carbonate, t-butyl peroxyacetate, 2,2-t-butylperoxybutane, t-butylperoxy-3,3,5-trimethylhexanoate, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate Examples thereof include peroxides, azo compounds such as azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, and the like. Among these initiators, in order to reduce the residual monomer, it is preferable to use two or more different polymerization initiators having a decomposition temperature of 80 to 120 ° C. to obtain a half-life of 10 hours. In addition, a polymerization initiator may be used independently or 2 or more types may be used together.

水性媒体中には、モノマーの小滴及び種粒子の分散を安定させるために懸濁安定剤が含まれていてもよい。懸濁安定剤としては、従来からモノマーの懸濁重合に用いられているものであれば、特に限定されない。例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子、第三リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、酸化マグネシウム等の難溶性無機化合物等が挙げられる。そして、前記懸濁安定剤として難溶性無機化合物を用いる場合には、アニオン界面活性剤を併用するのが好ましく、このようなアニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、N−アシルアミノ酸又はその塩、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルフォン酸塩等のスルフォン酸塩;高級アルコール硫酸エステル塩、第二級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩;アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩等が挙げられる。   A suspension stabilizer may be included in the aqueous medium to stabilize the dispersion of monomer droplets and seed particles. The suspension stabilizer is not particularly limited as long as it is conventionally used for monomer suspension polymerization. Examples thereof include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, polyacrylamide, and polyvinyl pyrrolidone, and poorly soluble inorganic compounds such as tricalcium phosphate, magnesium pyrophosphate, and magnesium oxide. And when using a sparingly soluble inorganic compound as said suspension stabilizer, it is preferable to use an anionic surfactant together, and as such anionic surfactant, for example, fatty acid soap, N-acylamino acid or its Salts, carboxylates such as alkyl ether carboxylates, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl sulfoacetates, sulfonates such as α-olefin sulfonates; higher alcohol sulfuric acid Ester salts, secondary higher alcohol sulfates, sulfates such as alkyl ether sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, etc .; phosphates such as alkyl ether phosphates, alkyl phosphates, etc. Is mentioned.

(c)重合工程
重合工程は、使用するモノマー種、重合開始剤種、重合雰囲気種等により異なるが、通常、60〜130℃の加熱を、2〜10時間維持することにより行われる。重合工程は、モノマー混合物を含浸させつつ行ってもよい。
重合工程は、使用するモノマー混合物全量を1段階で重合させてもよく、2段階以上に分けて重合させてもよい。2段階以上に分けて重合させる場合、通常、含浸工程も2段階に分けて行われる。2段階以上に分けた重合工程の重合温度及び時間は、同一であっても、異なっていてもよい。
(C) Polymerization process Although a polymerization process changes with monomer types to be used, a polymerization initiator seed | species, a polymerization atmosphere seed | species, etc., it is normally performed by maintaining 60-130 degreeC heating for 2 to 10 hours. The polymerization step may be performed while impregnating the monomer mixture.
In the polymerization step, the entire amount of the monomer mixture to be used may be polymerized in one stage, or may be polymerized in two or more stages. When polymerizing in two or more stages, the impregnation process is usually performed in two stages. The polymerization temperature and time of the polymerization process divided into two or more steps may be the same or different.

例えば、1段階で行われる場合、次のように重合工程を調整することが好ましい。
スチレン系樹脂の種粒子に、スチレン系モノマーとアクリル酸エステルを含むモノマー混合物を吸収させて種粒子内で重合させる。ここで、モノマー混合物は1〜30分かけて重合容器に添加することが好ましい。
重合工程を経て得られた樹脂粒子は、10万〜70万の範囲の重量平均分子量を有していることが好ましい。重量平均分子量が10万未満である場合、発泡粒の強度が低下してしまうことがある。70万より大きい場合、十分な発泡を得られることができなくなることがある。より好ましい重量平均分子量は10万〜50万の範囲であり、更に好ましい重量平均分子量は15万〜30万の範囲である。
For example, when it is performed in one stage, it is preferable to adjust the polymerization process as follows.
A styrene resin seed particle is allowed to absorb a monomer mixture containing a styrene monomer and an acrylate ester and polymerize in the seed particle. Here, the monomer mixture is preferably added to the polymerization vessel over 1 to 30 minutes.
The resin particles obtained through the polymerization step preferably have a weight average molecular weight in the range of 100,000 to 700,000. When the weight average molecular weight is less than 100,000, the strength of the foamed particles may decrease. If it exceeds 700,000, sufficient foaming may not be obtained. A more preferred weight average molecular weight is in the range of 100,000 to 500,000, and a more preferred weight average molecular weight is in the range of 150,000 to 300,000.

(d)発泡剤含浸工程
上記樹脂粒子に発泡剤を含浸させることで、発泡性粒子を得る。
発泡剤としては、特に限定されず、公知のものをいずれも使用できる。特に、沸点がスチレン系樹脂の軟化点以下であり、常圧でガス状又は液状の有機化合物が適している。例えばプロパン、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、シクロペンタン、シクロペンタジエン、n−ヘキサン、石油エーテル等の炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル化合物、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等のハロゲン含有炭化水素、炭酸ガス、窒素、アンモニア等の無機ガス等が挙げられる。これらの発泡剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。この内、炭化水素を使用するのが、オゾン層の破壊を防止する観点、及び空気と速く置換し、発泡成形体の経時変化を抑制する観点で好ましい。炭化水素の内、沸点が−45〜40℃の炭化水素がより好ましく、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン等が更に好ましい。
(D) Foaming agent impregnation step Foamable particles are obtained by impregnating the resin particles with a foaming agent.
The foaming agent is not particularly limited, and any known foaming agent can be used. In particular, a gaseous or liquid organic compound having a boiling point equal to or lower than the softening point of the styrene resin is suitable. For example, hydrocarbons such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane, cyclopentane, cyclopentadiene, n-hexane, petroleum ether, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, etc. Low boiling point ether compounds such as alcohols, dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, halogen-containing hydrocarbons such as trichloromonofluoromethane, dichlorodifluoromethane, inorganic gases such as carbon dioxide, nitrogen, ammonia, etc. Can be mentioned. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use hydrocarbons from the viewpoint of preventing the destruction of the ozone layer and from the viewpoint of quickly replacing with the air and suppressing the time-dependent change of the foamed molded product. Of the hydrocarbons, hydrocarbons having a boiling point of −45 to 40 ° C. are more preferable, and propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane and the like are more preferable.

更に、発泡剤の含有量は、2〜14質量%の範囲であることが好ましい。2質量%より少ないと、発泡性粒子から所望の嵩密度の発泡粒子を得られないことがある。14質量%より多いと、樹脂が軟化し、発泡時に破泡することがある。より好ましい発泡剤の含有量は、3〜13質量%である。   Furthermore, it is preferable that content of a foaming agent is the range of 2-14 mass%. If the amount is less than 2% by mass, expanded particles having a desired bulk density may not be obtained from the expandable particles. If it is more than 14% by mass, the resin may be softened and foamed during foaming. A more preferable content of the blowing agent is 3 to 13% by mass.

発泡剤の含浸は、モノマー混合物の重合と同時に湿式で行ってもよく、重合後に湿式又は乾式で行ってもよい。湿式で行う場合は、上記重合工程で例示した、懸濁安定剤及び界面活性剤の存在下で行ってもよい。
発泡剤の含浸温度は、60〜120℃が好ましい。60℃より低いと、樹脂粒子に発泡剤を含浸させるのに要する時間が長くなって生産効率が低下することがある。また、120℃より高いと、樹脂粒子同士が融着して結合粒が発生することがある。より好ましい含浸温度は、70〜110℃である。
発泡助剤を、発泡剤と併用してもよい。発泡助剤としては、アジピン酸イソブチル、トルエン、シクロヘキサン、エチルベンゼン等が挙げられる。
特に、発泡性粒子は、水性媒体中で、スチレン系樹脂からなる種粒子に、少なくともアクリル酸エステルを含むモノマー混合物を吸収及び重合させて樹脂粒子を得、樹脂粒子に発泡剤を含浸させることにより得られ、
アクリル酸エステルを、種粒子100質量部に対して、0.5〜3.4質量部使用し、かつ発泡性スチレン系樹脂粒子を構成するスチレン系樹脂100質量部に対して、0.5〜3.1質量部使用することにより得られた粒子であることが好ましい。
The impregnation with the foaming agent may be performed wet simultaneously with the polymerization of the monomer mixture, or may be performed wet or dry after the polymerization. When it is carried out in a wet manner, it may be carried out in the presence of a suspension stabilizer and a surfactant exemplified in the polymerization step.
The impregnation temperature of the foaming agent is preferably 60 to 120 ° C. When the temperature is lower than 60 ° C., the time required for impregnating the resin particles with the foaming agent becomes long, and the production efficiency may decrease. On the other hand, when the temperature is higher than 120 ° C., the resin particles may be fused to generate bonded particles. A more preferable impregnation temperature is 70 to 110 ° C.
A foaming aid may be used in combination with a foaming agent. Examples of the foaming aid include isobutyl adipate, toluene, cyclohexane, and ethylbenzene.
In particular, expandable particles are obtained by absorbing and polymerizing a monomer mixture containing at least an acrylate ester into seed particles composed of a styrene resin in an aqueous medium to obtain resin particles, and impregnating the resin particles with a foaming agent. Obtained,
The acrylic ester is used in an amount of 0.5 to 3.4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the seed particles, and 0.5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene resin constituting the expandable styrene resin particles. It is preferable that the particles are obtained by using 3.1 parts by mass.

(発泡粒子)
上記発泡性粒子から得られる発泡粒子の平均粒子径は、1.0〜2.0mmであることが好ましい。平均粒子径は、1.1〜1.5mmがより好ましく、1.2〜1.3mmが更に好ましい。
なお、発泡粒子の形状が、球状でない場合、平均粒子径は最大径の平均値を意味する。
発泡粒子の嵩倍数は、50〜65倍の範囲であることが好ましい。嵩倍数が65倍より大きい場合、発泡速度が早すぎて発泡倍数にバラツキが発生することがある。一方、嵩倍数が50倍より小さい場合、発泡時間に時間がかかることがある。より好ましい嵩倍数は55〜60倍である。
(Foamed particles)
The average particle diameter of the expanded particles obtained from the expandable particles is preferably 1.0 to 2.0 mm. The average particle diameter is more preferably 1.1 to 1.5 mm, and still more preferably 1.2 to 1.3 mm.
In addition, when the shape of the expanded particles is not spherical, the average particle diameter means an average value of the maximum diameters.
The bulk magnification of the expanded particles is preferably in the range of 50 to 65 times. When the bulk multiple is larger than 65 times, the foaming speed is too fast, and the foam multiple may vary. On the other hand, when the bulk multiple is smaller than 50 times, the foaming time may take time. A more preferable bulk magnification is 55 to 60 times.

(発泡粒子の製造方法)
発泡粒子は、上記発泡性粒子を水蒸気等を用いて所望の嵩密度に発泡させることで発泡粒子が得られる。本発明では、スチレンの単独重合体からなる発泡性粒子より発泡速度を約1.1〜1.5倍に速くすることができる。なお、発泡は、例えば、0.06〜0.08MPaの水蒸気を用いて、必要に応じて加圧しつつ、1〜3分間加熱することにより実施できる。
なお、発泡前に、発泡性粒子の表面に、帯電防止剤としてのポリエチレングリコールや、ブロッキング防止剤としてのステアリン酸亜鉛のような粉末状金属石鹸類を塗布しておくことが好ましい。
(Method for producing expanded particles)
The expanded particles are obtained by expanding the expandable particles to a desired bulk density using water vapor or the like. In the present invention, the foaming speed can be increased by about 1.1 to 1.5 times that of expandable particles made of a homopolymer of styrene. In addition, foaming can be implemented by heating for 1-3 minutes, for example, using 0.06-0.08 MPa water vapor | steam, pressurizing as needed.
Before foaming, it is preferable to apply a powdered metal soap such as polyethylene glycol as an antistatic agent or zinc stearate as an antiblocking agent to the surface of the foamable particles.

(軽量コンクリート)
軽量コンクリートは、上記発泡粒子を含む生コンクリート組成物を、硬化させるか、又は硬化後、焼成して前記発泡粒子を分解させることにより得られる。
生コンクリート組成物は、上記発泡粒子以外に、通常使用される成分を含んでいてもよい。例えば、水及び結合材(セメント、アスファルト等)を必須成分とし、必要に応じて、骨材としての砂利や、化学混和剤としての収縮抑制剤、凍結抑制剤等の他の成分が含まれていてもよい。
軽量コンクリートは、例えば、次の方法により得ることができる。即ち、発泡粒子、水、結合材及び他の成分を混合して生コンクリート組成物を得る。得られた生コンクリート組成物を所定の型枠に打設する。打設後、必要に応じて締固め、養生等の工程を経ることで軽量コンクリートを得ることができる。
得られた軽量コンクリートを焼成することで発泡粒子を分解除去してもよい。分解除去することで、軽量コンクリートに、調湿性、透水性等の機能を更に付与できる。
軽量コンクリートは、例えば、建造物の壁面、床面、天井板等の比較的薄い部材、比較的厚い板状構造物や柱状構造物の充填用のコンクリートとして使用できる。
(Lightweight concrete)
The lightweight concrete can be obtained by curing the ready-mixed concrete composition containing the foamed particles, or by firing and then decomposing the foamed particles after curing.
The ready-mixed concrete composition may contain components usually used in addition to the foamed particles. For example, water and binders (cement, asphalt, etc.) are essential components, and other components such as gravel as aggregates, shrinkage inhibitors as chemical admixtures, and freeze inhibitors are included as necessary. May be.
Lightweight concrete can be obtained, for example, by the following method. That is, the ready-mixed concrete composition is obtained by mixing expanded particles, water, a binder and other components. The obtained ready-mixed concrete composition is placed in a predetermined formwork. After placing, lightweight concrete can be obtained by compacting and curing as necessary.
The foamed particles may be decomposed and removed by firing the obtained lightweight concrete. By decomposing and removing, lightweight concrete can be further provided with functions such as humidity control and water permeability.
The lightweight concrete can be used, for example, as a concrete for filling relatively thin members such as wall surfaces, floor surfaces, and ceiling boards of buildings, and relatively thick plate-like structures and columnar structures.

以下、実施例によって本発明の具体例を示すが、以下の実施例は本発明の例示にすぎず、本発明は以下の実施例のみに限定されない。なお、以下において、特記しない限り、「部」及び「%」は質量基準である。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described by way of examples. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples. In the following, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

<重量平均分子量>
「重量平均分子量(Mw)」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定したポリスチレン(PS)換算重量平均分子量を意味する。
具体的には、試料3mgをテトラヒドロフラン(THF)10mLに溶解させ(完全溶解)、非水系0.45μmのクロマトディスクで濾過して測定する。予め測定し、作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から試料の重量平均分子量を求める。また、クロマトグラフの条件は下記の通りとする。
・装置:高速GPC装置
・商品名:東ソー社製 HLC−8320GPC EcoSEC-WorkStation(RI検出器内蔵)
・分析条件
カラム:TSKgel SuperHZM−H×2本(4.6mmI.D×15cmL×2本)
ガードカラム:TSKguardcolumn SuperHZ−H×1本(4.6mmID×2cmL)
流量:サンプル側 0.175ml/min、リファレンス側 0.175ml/min
検出器:内蔵RI検出器
濃度:0.3g/L
注入量:50μL
カラム温度:40℃
システム温度:40℃
溶離液:THF

(検量線の作成)
検量線用標準ポリスチレン試料としては、東ソー社製商品名「TSK standard POLYSTYRENE」の重量平均分子量が、500、2630、9100、37900、102000、355000、3840000、及び5480000である標準ポリスチレン試料と、昭和電工社製商品名「Shodex STANDARD」の重量平均分子量が1030000である標準ポリスチレン試料を用いる。
検量線の作成方法は以下の通りである。まず、上記検量線用標準ポリスチレン試料をグループA(重量平均分子量が1030000のもの)、グループB(重量平均分子量が500、9100、102000及び3480000のもの)及びグループC(重量平均分子量が2630、37900、355000及び5480000のもの)にグループ分けする。グループAに属する重量平均分子量が1030000である標準ポリスチレン試料を5mg秤量した後にTHF20mLに溶解し、得られた溶液50μLを試料側カラムに注入する。グループBに属する重量平均分子量が500、9100、102000及び3480000である標準ポリスチレン試料をそれぞれ10mg、5mg、5mg、及び5mg秤量した後にTHF50mLに溶解し、得られた溶液50μLを試料側カラムに注入する。グループCに属する重量平均分子量が2630、37900、355000及び5480000である標準ポリスチレン試料をそれぞれ5mg、5mg、5mg、及び1mg秤量した後にTHF40mLに溶解し、得られた溶液50μLを試料側カラムに注入する。これら標準ポリスチレン試料の保持時間から較正曲線(三次式)をHLC−8320GPC専用データ解析プログラムGPCワークステーション(EcoSEC−WS)にて作成し、これをポリスチレン換算重量平均分子量測定の検量線として用いる。
<Weight average molecular weight>
“Weight average molecular weight (Mw)” means a polystyrene (PS) equivalent weight average molecular weight measured using gel permeation chromatography (GPC).
Specifically, 3 mg of a sample is dissolved in 10 mL of tetrahydrofuran (THF) (completely dissolved), and measured by filtration through a non-aqueous 0.45 μm chromatodisc. The weight average molecular weight of the sample is obtained from a standard polystyrene calibration curve that has been measured and prepared in advance. The chromatographic conditions are as follows.
・ Device: High-speed GPC device ・ Product name: HLC-8320GPC EcoSEC-WorkStation (built-in RI detector) manufactured by Tosoh Corporation
・ Analysis conditions Column: TSKgel SuperHZM-H × 2 (4.6 mm ID × 15 cmL × 2)
Guard column: TSK guard column Super HZ-H x 1 (4.6 mm ID x 2 cm L)
Flow rate: Sample side 0.175 ml / min, Reference side 0.175 ml / min
Detector: Built-in RI detector Concentration: 0.3 g / L
Injection volume: 50 μL
Column temperature: 40 ° C
System temperature: 40 ° C
Eluent: THF

(Create a calibration curve)
Standard polystyrene samples for calibration curves include standard polystyrene samples having a weight-average molecular weight of 500, 2630, 9100, 37900, 102000, 355000, 3840000, and 5480000 as trade name “TSK standard POLYSYRENE” manufactured by Tosoh Corporation; A standard polystyrene sample having a weight average molecular weight of 1030000 with a trade name “Shodex STANDARD” manufactured by the company is used.
The method of creating a calibration curve is as follows. First, the standard polystyrene samples for calibration curves are group A (with a weight average molecular weight of 1030000), group B (with a weight average molecular weight of 500, 9100, 102000, and 3480000) and group C (with a weight average molecular weight of 2630, 37900). 355,000 and 5480000). 5 mg of a standard polystyrene sample belonging to group A having a weight average molecular weight of 1030000 is weighed and then dissolved in 20 mL of THF, and 50 μL of the resulting solution is injected into the sample side column. Standard polystyrene samples belonging to group B having weight average molecular weights of 500, 9100, 102000, and 3480000 are weighed 10 mg, 5 mg, 5 mg, and 5 mg, respectively, dissolved in 50 mL of THF, and 50 μL of the resulting solution is injected into the sample side column. . Standard polystyrene samples having a weight average molecular weight of 2630, 37900, 355000, and 5480000 belonging to group C were weighed 5 mg, 5 mg, 5 mg, and 1 mg, respectively, dissolved in 40 mL of THF, and 50 μL of the resulting solution was injected into the sample side column. . A calibration curve (tertiary equation) is prepared from the retention time of these standard polystyrene samples with a data analysis program GPC workstation (EcoSEC-WS) dedicated to HLC-8320GPC, and this is used as a calibration curve for polystyrene-equivalent weight average molecular weight measurement.

<各種粒子の平均粒子径>
平均粒子径は次の方法で測定する。すなわち、JIS標準ふるい目開き2360μm(7.5メッシュ)、目開き2000μm(8.6メッシュ)、目開き1700μm(10メッシュ)、目開き1400μm(12メッシュ)、目開き1180μm(14メッシュ)、目開き1000μm(16メッシュ)、目開き850μm(18メッシュ)、目開き710μm(22メッシュ)、目開き600μm(26メッシュ)、目開き500μm(30メッシュ)、目開き425μm(36メッシュ)、目開き355μm(42メッシュ)、目開き300μm(50メッシュ)、目開き250μm(60メッシュ)、目開き212μm(70メッシュ)、目開き180μm(83メッシュ)のふるいで分級し、累積重量分布曲線を基にして、累積質量が50%となる粒径(メジアン系)を平均粒子径とする。
<中心部及び表層の吸光度比>
スチレン系樹脂粒子の中心部及び表層部分の吸光度比(D1730/D1600)を次の要領で測定する。
(a)測定試料の作製
無作為に選択した10個の粒子をプラスチック試料支持台(日新EM社製)に固定する。次いで、粒子をウルトラミクロトーム(ライカマイクロシステムズ製、LEICA ULTRACUT UCT)を用いてダイヤモンドナイフによって、ほぼ中心を通って約10μm厚みにスライスすることで、スライスサンプルを得る。得られたスライスサンプルを2枚のフッ化バリウム結晶(ピアーオプティックス社製)で挟む。これを測定試料とする。スライスサンプルの画像を、下記測定装置付属のCCDで取り込む。画像の取り込みは、ウルトラミクロトームの刃の進行方向をY軸とし、それに対して垂直方向をX軸として行う。スライスサンプル中の粒子は、刃の進行方向に、極僅かに潰れが発生している。取り込まれる画像のY軸を刃の進行方向に合わせることで、測定される吸光度比がばらつくことを抑制する。
吸光度D1730及びD1600は、Perkin Elmer社から商品名「高速IRイメージングシステムSpectrum Spotlight 300」で販売されている装置を用いる。この装置を用いて、下記条件にて、スライスサンプルの画像を得る。得られた画像から、各箇所における赤外吸収スペクトルを下記測定条件で得る。
<Average particle size of various particles>
The average particle size is measured by the following method. That is, JIS standard sieve opening 2360 μm (7.5 mesh), opening 2000 μm (8.6 mesh), opening 1700 μm (10 mesh), opening 1400 μm (12 mesh), opening 1180 μm (14 mesh), opening Opening 1000 μm (16 mesh), opening 850 μm (18 mesh), opening 710 μm (22 mesh), opening 600 μm (26 mesh), opening 500 μm (30 mesh), opening 425 μm (36 mesh), opening 355 μm (42 mesh), mesh opening 300 μm (50 mesh), mesh opening 250 μm (60 mesh), mesh opening 212 μm (70 mesh), mesh opening 180 μm (83 mesh) and classification based on cumulative weight distribution curve , Average particle size (median) with a cumulative mass of 50% And child size.
<Absorbance ratio of central part and surface layer>
The absorbance ratio (D1730 / D1600) of the center portion and the surface layer portion of the styrene resin particles is measured in the following manner.
(A) Preparation of measurement sample Ten particles selected at random are fixed to a plastic sample support (manufactured by Nissin EM). Next, a slice sample is obtained by slicing the particles with a diamond knife using an ultramicrotome (LEICA ULTRACUT UCT, manufactured by Leica Microsystems) to a thickness of about 10 μm through the center. The obtained slice sample is sandwiched between two barium fluoride crystals (manufactured by Pier Optics). This is used as a measurement sample. The image of the slice sample is captured by the CCD attached to the following measuring device. Image capture is performed with the advancing direction of the blade of the ultramicrotome as the Y axis and the vertical direction as the X axis. The particles in the slice sample are slightly crushed in the moving direction of the blade. By matching the Y-axis of the captured image with the direction of travel of the blade, the measured absorbance ratio is prevented from varying.
Absorbances D1730 and D1600 use an apparatus sold by Perkin Elmer under the trade name “High-Speed IR Imaging System Spectrum Spotlight 300”. Using this apparatus, an image of a slice sample is obtained under the following conditions. From the obtained image, an infrared absorption spectrum at each location is obtained under the following measurement conditions.

(測定条件)
モード:顕微透過イメージング法
ピクセルサイズ:6.25μm
測定領域:4000cm-1〜650cm-1
検出器:MCT
分解能:8cm-1
スキャン/ピクセル:2回
(バックグランド測定条件)
モード:顕微透過イメージング法
ピクセルサイズ:6.25μm
測定領域:4000cm-1〜650cm-1
検出器:MCT
分解能:8cm-1
スキャン/ピクセル:60回
その他:試料の近傍の試料の無い部分のフッ化バリウム結晶を測定した赤外吸収スペクトルをバックグランドとして測定スペクトルに関与しない処理を実施する。
(Measurement condition)
Mode: Microscopic transmission imaging Pixel size: 6.25 μm
Measurement region: 4000 cm −1 to 650 cm −1
Detector: MCT
Resolution: 8cm-1
Scan / pixel: 2 times (background measurement condition)
Mode: Microscopic transmission imaging Pixel size: 6.25 μm
Measurement region: 4000 cm −1 to 650 cm −1
Detector: MCT
Resolution: 8cm-1
Scan / pixel: 60 times Others: A process that does not participate in the measurement spectrum is performed using the infrared absorption spectrum obtained by measuring the barium fluoride crystal in the vicinity of the sample without the sample as a background.

取り込んだ画像から、図1に示すように、X座標値の最小値と最大値及びY軸のY座標値の最小値と最大値を線で結び、その線の交点を中心点Aとする。画像処理における、中心点のX、Y座標値設定は、中心点Aの±20μmの範囲内におさまるようにする。   As shown in FIG. 1, the minimum value and the maximum value of the X coordinate value and the minimum value and the maximum value of the Y coordinate value of the Y axis are connected by a line from the captured image, and the intersection of the lines is set as a center point A. In image processing, the X and Y coordinate values of the center point are set within a range of ± 20 μm from the center point A.

次に、画像中に、中心点Aを通り、X軸に平行な直線を引く。この直線が、粒子(樹脂)が存在する末端の位置(X軸の最大値)と交わる点を点Dとする。点Aと点Dを結ぶ線上の赤外吸収スペクトルをX座標値で12±2μmごとに抽出する。尚、本発明での中心部分とはA点からD点までの距離の15%以内をいい、一方表層部分とはD点からA点までの距離の20%の部分をいう。   Next, a straight line passing through the center point A and parallel to the X axis is drawn in the image. A point where this straight line intersects with the position of the end where the particle (resin) exists (maximum value on the X axis) is defined as a point D. An infrared absorption spectrum on a line connecting the points A and D is extracted every 12 ± 2 μm as an X coordinate value. In the present invention, the central portion refers to within 15% of the distance from point A to point D, while the surface layer portion refers to the portion of 20% of the distance from point D to point A.

抽出した赤外吸収スペクトルから、吸光度D1730及びD1600をそれぞれ読み取り、中心部、及び表層部分における吸光度比(D1730/D1600)を算出する。10個の粒子について算出した個別吸光度比の相加平均を吸光度比とする。   Absorbances D1730 and D1600 are read from the extracted infrared absorption spectrum, respectively, and the absorbance ratio (D1730 / D1600) in the center part and the surface layer part is calculated. The arithmetic average of the individual absorbance ratios calculated for 10 particles is taken as the absorbance ratio.

なお、赤外吸収スペクトルから得られる1730cm-1での吸光度D1730は、上記エステルに含まれるエステル基のC=O間の伸縮振動に由来する吸収スペクトルに対応する吸光度である。この吸光度の測定では、1730cm-1で他の吸収スペクトルが重なっている場合でもピーク分離は実施していない。吸光度D1730は、1680cm-1と1785cm-1を結ぶ直線をベースラインとして、1680cm-1と1785cm-1間の最大吸光度を意味する。また、赤外吸収スペクトルから得られる1600cm-1での吸光度D1600は、スチレン系樹脂に含まれるベンゼン環の面内振動に由来する吸収スペクトルに対応する吸光度である。この吸光度の測定では、1600cm-1で他の吸収スペクトルが重なっている場合でもピーク分離は実施していない。吸光度D1600は、1565cm-1と1640cm-1を結ぶ直線をベースラインとして、1565cm-1と1640cm-1間の最大吸光度を意味する。 The absorbance D 1730 at 1730 cm −1 obtained from the infrared absorption spectrum is the absorbance corresponding to the absorption spectrum derived from the stretching vibration between C═O of the ester group contained in the ester. In this measurement of absorbance, no peak separation is performed even when other absorption spectra overlap at 1730 cm −1 . Absorbance D1730 is a straight line connecting the 1680 cm -1 and 1785 cm -1 as a baseline, means the maximum absorbance between 1680 cm -1 and 1785 cm -1. Further, the absorbance D1600 at 1600 cm −1 obtained from the infrared absorption spectrum is an absorbance corresponding to the absorption spectrum derived from the in-plane vibration of the benzene ring contained in the styrene resin. In this absorbance measurement, peak separation is not performed even when other absorption spectra overlap at 1600 cm −1 . Absorbance D1600 is a straight line connecting the 1565Cm -1 and 1640 cm -1 as a baseline, means the maximum absorbance between 1565cm -1 and 1640 cm -1.

<初期発泡速度>
初期発泡速度は測定を行う発泡性粒子を蒸篭に量り取り、発泡槽内で水蒸気によって加熱し、測定する。測定に使用する発泡槽は幅1120mm、高さ635mm、奥行き900mmの外寸であり、槽内下部及び側面に設置された蒸気流入口より水蒸気が流入し、槽内上部に設置されたφ140mmの開口部より水蒸気が外部に排出される。また槽内には天井部から50mmの位置に温度計の測定部が位置するように温度計が設置されており、槽内温度を測定することが可能である。
測定は水蒸気によって90℃以上に加熱された発泡槽の扉を開放し、槽内温度が80℃なったのを確認した後、測定を行う発泡性粒子3gを蒸篭に量り取り、発泡性粒子を発泡槽内中心付近に静置する。発泡性粒子を発泡槽内に静置した後、即座に発泡槽の扉を閉め、0.07MPaの水蒸気で発泡槽内の加熱を開始する。発泡槽内の温度が90℃に達した時点より1分経過した後、水蒸気を止め、即座に扉を開放し、発泡粒子を回収する。
次いで、得られた発泡粒子の嵩倍数を、JIS K6911:1995年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定する。具体的は、まず、発泡粒子をメスシリンダー内に自然落下させる。メスシリンダー内に落下させた発泡粒子の体積Vcm3をJIS K6911に準拠した見掛け密度測定器を用いて測定する。Vcm3を下記式に代入することで、発泡粒子の嵩倍数を算出する。
発泡粒子の嵩倍数(倍)=発泡粒子の体積(V)/発泡粒子の質量3g
初期発泡速度は、嵩倍数/1分で表される。
<Initial foaming speed>
The initial foaming speed is measured by measuring the foamable particles to be measured into steam and heating them with steam in a foaming tank. The foaming tank used for measurement is 1120 mm wide, 635 mm high, and 900 mm deep. Steam flows from the steam inlets installed at the bottom and side of the tank, and a φ140 mm opening is installed at the top of the tank. Water vapor is discharged to the outside from the part. In addition, a thermometer is installed in the tank so that the measurement part of the thermometer is located at a position 50 mm from the ceiling, and the temperature in the tank can be measured.
The measurement was performed by opening the door of the foaming tank heated to 90 ° C. or more with water vapor, and confirming that the temperature in the tank reached 80 ° C., and then weighing 3 g of the foamable particles to be measured into the steam. Place in the center of the foaming tank. After leaving the foamable particles in the foaming tank, the foaming tank door is immediately closed, and heating in the foaming tank is started with 0.07 MPa water vapor. After 1 minute has elapsed since the temperature in the foaming tank reached 90 ° C., the water vapor was stopped, the door was immediately opened, and the foamed particles were collected.
Subsequently, the bulk magnification of the obtained expanded particles is measured according to JIS K6911: 1995 “General Test Method for Thermosetting Plastics”. Specifically, first, the foamed particles are naturally dropped into the graduated cylinder. The volume Vcm 3 of the expanded particles dropped into the graduated cylinder is measured using an apparent density measuring device in accordance with JIS K6911. By substituting Vcm 3 into the following equation, the bulk multiple of the expanded particles is calculated.
Volume multiple (times) of expanded particles = volume of expanded particles (V) / mass of expanded particles 3 g
The initial foaming speed is expressed as bulk times / 1 minute.

(実施例1)
内容積が100Lの撹拌機付きオートクレーブにリン酸三カルシウム120kg、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ4g、ベンゾイルパーオキサイド105g、t−ブチルパーオキシベンゾエート30g、イオン交換水40kg及びスチレン40kgを供給した後、200rpmの撹拌速度で撹拌羽を撹拌させて懸濁液を作製した。
引き続き、オートクレーブ内温度を90℃に加熱し、6時間に亘って保持した。次いで、オートクレーブ内の温度を125℃に昇温し、2時間に亘って保持した後、オートクレーブ内の温度を25℃まで冷却し、生成された粒子を回収、脱水、乾燥を経て後、ポリスチレン粒子を分級して、平均粒子径が350μmでかつ重量平均分子量が20万のポリスチレン粒子を得た。
Example 1
After supplying 120 kg of tricalcium phosphate, 4 g of sodium dodecylbenzenesulfonate, 105 g of benzoyl peroxide, 30 g of t-butylperoxybenzoate, 40 kg of ion-exchanged water and 40 kg of styrene to an autoclave with a stirrer having an internal volume of 100 L, 200 rpm A stirring blade was stirred at a stirring speed to prepare a suspension.
Subsequently, the internal temperature of the autoclave was heated to 90 ° C. and held for 6 hours. Next, the temperature in the autoclave is raised to 125 ° C. and held for 2 hours, then the temperature in the autoclave is cooled to 25 ° C., and the produced particles are recovered, dehydrated and dried, and then polystyrene particles. To obtain polystyrene particles having an average particle diameter of 350 μm and a weight average molecular weight of 200,000.

内容積5Lの撹拌機付き重合容器に、種粒子としての上記ポリスチレン樹脂1800g、ピロリン酸マグネシウム5g及びドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム0.2gを添加して撹拌しつつ75℃に加熱して分散液を作製した。
続いて、スチレン80g、アクリル酸ブチル20gを混合させた溶液を全て前記分散液中に撹拌しつつ添加した。
そして、分散液中に前記溶液を供給し終えてから15分経過後に、この分散液中に、ベンゾイルパーオキサイド1.2g、t−ブチルパーオキシベンゾエート0.2gをスチレン100gに溶解させた溶液を全て前記分散液中に撹拌しつつ添加した。添加した後、分散液を75℃に保持しながら、40分間重合反応を行った。
次いで、重合容器の温度を120℃に昇温し、1時間に亘って保持した後、オートクレーブ内の温度を25℃まで冷却し、生成された粒子を回収、脱水、乾燥を経て平均粒子径が360μmでかつ重量平均分子量が20万の樹脂粒子を得た。
Add 1800 g of the polystyrene resin as seed particles, 5 g of magnesium pyrophosphate and 0.2 g of sodium dodecylbenzenesulfonate to a polymerization vessel equipped with a stirrer with an internal volume of 5 L and heat to 75 ° C. with stirring to produce a dispersion. did.
Subsequently, 80 g of styrene and 20 g of butyl acrylate were all added to the dispersion while stirring.
Then, 15 minutes after the supply of the solution into the dispersion, a solution in which 1.2 g of benzoyl peroxide and 0.2 g of t-butylperoxybenzoate were dissolved in 100 g of styrene was added to the dispersion. All were added to the dispersion with stirring. After the addition, the polymerization reaction was carried out for 40 minutes while maintaining the dispersion at 75 ° C.
Next, the temperature of the polymerization vessel is raised to 120 ° C. and held for 1 hour, and then the temperature in the autoclave is cooled to 25 ° C., and the generated particles are recovered, dehydrated and dried to obtain an average particle size. Resin particles having 360 μm and a weight average molecular weight of 200,000 were obtained.

次に、樹脂粒子が分散した分散液を90℃に保持し、重合容器内にプロパン20g、ペンタン(n−ペンタン/イソペンタン(質量比)=4)150g、イソブタン100gを圧入して3時間に亘って保持することにより、樹脂粒子中に発泡剤を含浸させて発泡性粒子を得た。この後、重合容器内を25℃に冷却して発泡性粒子を取り出した。
発泡性粒子の表面に、帯電防止剤としてポリエチレングリコールを塗布した。この後、更に、発泡性粒子の表面にブロッキング防止剤としてステアリン酸亜鉛を塗布した。塗布後、発泡性粒子を13℃の恒温室にて7日間放置した。
そして、発泡性粒子を用いて初期発泡速度を測定した。
(実施例2)
スチレン80gとアクリル酸ブチル20gを、スチレン90gとアクリル酸ブチル10gに代えたこと以外は実施例1と同様にして発泡性粒子を得、実施例1と同様にして初期発泡速度を測定した。
(実施例3)
スチレン80gとアクリル酸ブチル20gを、スチレン40gとアクリル酸ブチル60gとしたこと以外は実施例1と同様にして発泡性樹脂粒子を得、実施例1と同様にして初期発泡速度を測定した。
Next, the dispersion liquid in which the resin particles are dispersed is maintained at 90 ° C., and 20 g of propane, 150 g of pentane (n-pentane / isopentane (mass ratio) = 4) and 100 g of isobutane are injected into the polymerization vessel over 3 hours. The resin particles were impregnated with a foaming agent to obtain expandable particles. Thereafter, the inside of the polymerization vessel was cooled to 25 ° C., and the expandable particles were taken out.
Polyethylene glycol was applied as an antistatic agent to the surface of the expandable particles. Thereafter, zinc stearate as an antiblocking agent was further applied to the surface of the expandable particles. After coating, the expandable particles were left in a thermostatic chamber at 13 ° C. for 7 days.
Then, the initial foaming speed was measured using the foamable particles.
(Example 2)
Expandable particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 g of styrene and 20 g of butyl acrylate were replaced with 90 g of styrene and 10 g of butyl acrylate, and the initial foaming rate was measured in the same manner as in Example 1.
Example 3
Expandable resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 g of styrene and 20 g of butyl acrylate were replaced with 40 g of styrene and 60 g of butyl acrylate, and the initial foaming rate was measured in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
スチレン80gとアクリル酸ブチル20gを、スチレン100gとアクリル酸ブチル0gとしたこと以外は実施例1と同様にして発泡性樹脂粒子を得、実施例1と同様にして初期発泡速度を測定した。
(比較例2)
スチレン80gとアクリル酸ブチル20gを、スチレン94gとアクリル酸ブチル6gとしたこと以外は実施例1と同様にして発泡性樹脂粒子を得、実施例1と同様にして初期発泡速度を測定した。
(比較例3)
スチレン80gとアクリル酸ブチル20gを、スチレン30gとアクリル酸ブチル70gとしたこと以外は実施例1と同様にして発泡性樹脂粒子を得、実施例1と同様にして初期発泡速度を測定した。
実施例1〜3及び比較例1〜3の結果を表1にまとめて示す。
(Comparative Example 1)
Expandable resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 g of styrene and 20 g of butyl acrylate were changed to 100 g of styrene and 0 g of butyl acrylate, and the initial foaming rate was measured in the same manner as in Example 1.
(Comparative Example 2)
Expandable resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 g of styrene and 20 g of butyl acrylate were replaced with 94 g of styrene and 6 g of butyl acrylate, and the initial foaming rate was measured in the same manner as in Example 1.
(Comparative Example 3)
Expandable resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 g of styrene and 20 g of butyl acrylate were changed to 30 g of styrene and 70 g of butyl acrylate, and the initial foaming rate was measured in the same manner as in Example 1.
The results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized in Table 1.

表1から、平均粒子径が200〜500μmであり、前記吸光度比(A)が前記吸光度比(B)より大きく、吸光度比(A)が0.15〜0.5の範囲の要件を満たす実施例の発泡性粒子は、これら要件のいずれかを満たさない比較例の発泡性粒子に比べて、発泡速度が早いことがわかる。また、吸光度比(A)が0.5を超えている場合、初期発泡速度は早いものの発泡粒子が収縮してしまい発泡粒子外観が悪化してしまっている。   From Table 1, the average particle diameter is 200 to 500 μm, the absorbance ratio (A) is larger than the absorbance ratio (B), and the absorbance ratio (A) satisfies the requirements of the range of 0.15 to 0.5. It can be seen that the example expandable particles have a faster expansion rate than the comparative example expandable particles that do not meet any of these requirements. On the other hand, when the absorbance ratio (A) exceeds 0.5, although the initial foaming speed is fast, the foamed particles contract and the appearance of the foamed particles is deteriorated.

Claims (5)

アクリル酸エステル由来の樹脂成分と発泡剤とを含む軽量コンクリート製造用の発泡性スチレン系樹脂粒子であり、
前記発泡性スチレン系樹脂粒子が、
(1)200〜500μmの平均粒子径を有し、
(2)表層と中心部のそれぞれの赤外線吸収スペクトルを顕微透過イメージング法により測定し、前記赤外線吸収スペクトルから1730cm-1の吸光度D1730と1600cm-1の吸光度D1600を得、前記吸光度D1730と吸光度D1600から表層の吸光度比(D1730/D1600)(A)と中心部の吸光度比(D1730/D1600)(B)を算出した場合、
(i)前記吸光度比(A)が前記吸光度比(B)より大きく、
(ii)前記吸光度比(A)が0.15〜0.5の範囲である
ことを特徴とする発泡性スチレン系樹脂粒子。
It is an expandable styrene resin particle for lightweight concrete production comprising a resin component derived from an acrylate ester and a foaming agent,
The expandable styrenic resin particles are
(1) having an average particle diameter of 200 to 500 μm,
(2) the respective infrared absorption spectrum of the surface layer and the central portion was measured by microscopic transmission imaging method, the obtained absorbance D1600 absorbance D1730 and 1600 cm -1 in 1730 cm -1 from the infrared absorption spectrum, from the absorbance D1730 and the absorbance D1600 When the absorbance ratio of the surface layer (D1730 / D1600) (A) and the absorbance ratio of the central part (D1730 / D1600) (B) are calculated,
(I) The absorbance ratio (A) is greater than the absorbance ratio (B),
(Ii) Expandable styrene resin particles, wherein the absorbance ratio (A) is in the range of 0.15 to 0.5.
前記吸光度比(B)が、0.05〜0.4の範囲である請求項1に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子。   The expandable styrene resin particles according to claim 1, wherein the absorbance ratio (B) is in a range of 0.05 to 0.4. 前記発泡性スチレン系樹脂粒子は、該発泡性スチレン系樹脂粒子を80℃に加熱された発泡槽内に入れ、0.07MPaの蒸気によって加熱して発泡槽内の温度を90℃に上げ、90℃に達してから1分間経過後に発泡粒子を得た場合、前記発泡粒子に50〜65倍の嵩倍数を与える粒子である請求項1又は2に記載の発泡性スチレン系樹脂粒子。 The foamable styrenic resin particles are placed in a foaming tank heated to 80 ° C. and heated with 0.07 MPa steam to raise the temperature in the foaming tank to 90 ° C. The expandable styrenic resin particle according to claim 1 or 2 , which is a particle that gives the expanded particle a bulk factor of 50 to 65 times when the expanded particle is obtained after a lapse of 1 minute after reaching the temperature. 請求項1〜のいずれか1つに記載の発泡性スチレン系樹脂粒子を発泡させることにより得られ、軽量コンクリートの製造に使用される発泡粒子。 Foamed particles obtained by foaming the expandable styrenic resin particles according to any one of claims 1 to 3 and used for the production of lightweight concrete. 請求項に記載の発泡粒子を含む生コンクリート組成物を、硬化させるか、又は硬化後、焼成して前記発泡粒子を分解させることにより得られた軽量コンクリート。 The lightweight concrete obtained by hardening the ready-mixed concrete composition containing the foamed particle of Claim 4 , or baking after hardening and decomposing | disassembling the said foamed particle.
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