JP6698566B2 - Method for producing expanded beads and method for producing expanded molded article - Google Patents
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Description
本発明は、発泡粒子の製造方法及び発泡成形体の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、環境負荷の高い炭化水素系の発泡剤の使用量を低減し得る発泡粒子の製造方法及び発泡成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing expanded beads and a method for producing an expanded molded article. More specifically, the present invention relates to a method for producing expanded beads and a method for producing an expanded molded article, which can reduce the amount of a hydrocarbon-based blowing agent having a high environmental load.
ポリスチレン系樹脂からなる発泡成形体は、剛性、断熱性、軽量性、耐水性及び発泡成形性に優れていることが知られている。そのため、この発泡成形体は、緩衝材や建材用断熱材として広く用いられている。しかし、ポリスチレン系樹脂からなる発泡成形体は、耐薬品性及び耐衝撃性が劣るという課題があった。 It is known that a foam-molded product made of a polystyrene resin is excellent in rigidity, heat insulation, lightness, water resistance and foam-moldability. Therefore, this foamed molded article is widely used as a cushioning material or a heat insulating material for building materials. However, the foamed molded product made of polystyrene resin has a problem that it has poor chemical resistance and impact resistance.
一方、ポリオレフィン系樹脂からなる発泡成形体は、耐薬品性及び耐衝撃性に優れていることが知られている。そのため、この発泡成形体は、自動車関連部品に使用されている。しかし、ポリオレフィン系樹脂は、発泡剤の保持性が劣ることから、発泡成形条件を精密に制御する必要がある。そのため製造コストが高くつくという課題があった。加えて、この発泡成形体は、ポリスチレン系樹脂からなる発泡成形体に比べて、剛性が劣るという課題もあった。 On the other hand, it is known that a foamed molded article made of a polyolefin resin has excellent chemical resistance and impact resistance. Therefore, this foamed molded product is used for automobile-related parts. However, since the polyolefin resin is inferior in the retention of the foaming agent, it is necessary to precisely control the foam molding conditions. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost is high. In addition, this foamed molded article has a problem that its rigidity is inferior to that of the foamed molded article made of polystyrene resin.
上記ポリスチレン系樹脂又はポリオレフィン系樹脂からなる発泡成形体の課題を解決するために、ポリスチレン系樹脂とポリオレフィン系樹脂との複合樹脂粒子から得られた発泡成形体が種々報告されている(特開2015−189911号公報:特許文献1)。この発泡成形体は、ポリスチレン系樹脂の優れた剛性及び発泡成形性と、ポリオレフィン系樹脂の優れた耐薬品性及び耐衝撃性とを兼ね備えている。 In order to solve the problems of the foam-molded article made of the polystyrene-based resin or the polyolefin-based resin, various foam-molded articles obtained from composite resin particles of the polystyrene-based resin and the polyolefin-based resin have been reported (JP-A-2015). -189911 gazette: patent document 1). This foamed molded product has both the excellent rigidity and foaming moldability of polystyrene resin and the excellent chemical resistance and impact resistance of polyolefin resin.
上記公報に記載された発泡粒子の製造方法は、炭化水素系の発泡剤を使用しているため環境負荷が高く、その使用量を低減することが望まれている。 Since the method for producing expanded beads described in the above publication uses a hydrocarbon-based foaming agent, it has a high environmental load, and it is desired to reduce the amount used.
かくして本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含む樹脂粒子100質量部に炭化水素系発泡剤を5〜9質量部含浸させて1次発泡性粒子を得る工程と、
前記1次発泡性粒子を発泡させて1次発泡粒子を得る工程と、
前記1次発泡粒子に発泡剤として無機ガスを0.1〜1.0MPa導入し2次発泡性粒子を得る工程と、
前記2次発泡性粒子を発泡させて発泡粒子を得る工程とを含み、
前記発泡粒子が、前記1次発泡粒子の嵩発泡倍数の2.5〜10倍の嵩発泡倍数を有することを特徴とする発泡粒子の製造方法が提供される。
また、本発明によれば、上記発泡粒子の製造方法により得られる発泡粒子を型内発泡させて発泡成形体を得る工程を含む発泡成形体の製造方法が提供される。
Thus, according to the present invention, a step of impregnating 100 parts by mass of resin particles containing a polyolefin resin and a polystyrene resin with 5 to 9 parts by mass of a hydrocarbon foaming agent to obtain primary expandable particles,
Foaming the primary expandable particles to obtain primary expanded particles;
A step of introducing an inorganic gas of 0.1 to 1.0 MPa into the primary expanded particles as a foaming agent to obtain secondary expandable particles;
Foaming the secondary expandable particles to obtain expanded particles,
Provided is a method for producing expanded beads, wherein the expanded beads have a bulk expansion factor of 2.5 to 10 times the bulk expansion factor of the primary expanded particles.
Further, according to the present invention, there is provided a method for producing a foamed molded article, which comprises the step of in-mold foaming the foamed particles obtained by the above-mentioned method for producing expanded beads to obtain a foamed molded article.
本発明によれば、環境負荷の高い炭化水素系の発泡剤の使用量を低減し得る発泡粒子の製造方法を提供できる。また、この発泡粒子を用いた発泡成形体の製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the foaming particle which can reduce the usage-amount of the hydrocarbon type foaming agent with high environmental load can be provided. Further, it is possible to provide a method for producing an expanded molded article using the expanded particles.
(発泡粒子の製造方法)
本発明の方法により製造される発泡粒子は、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを基材樹脂として含んでいる。
(i)ポリオレフィン系樹脂
ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、公知の樹脂が使用できる。また、ポリオレフィン系樹脂は、架橋していてもよい。例えば、分岐状低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、これら重合体の架橋体等のポリエチレン系樹脂、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体等のポリプロピレン系樹脂が挙げられる。上記例示中、低密度は、0.91〜0.94g/cm3であることが好ましく、0.91〜0.93g/cm3であることがより好ましい。高密度は、0.95〜0.97g/cm3であることが好ましく、0.95〜0.96g/cm3であることがより好ましい。中密度はこれら低密度と高密度の中間の密度である。
(Method for producing expanded particles)
The expanded beads produced by the method of the present invention contain a polyolefin resin and a polystyrene resin as base resins.
(I) Polyolefin-based resin The polyolefin-based resin is not particularly limited, and known resins can be used. Further, the polyolefin resin may be crosslinked. For example, polyethylene resins such as branched low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, and cross-linked products of these polymers. , Polypropylene homopolymers, ethylene-propylene random copolymers, propylene-1-butene copolymers, ethylene-propylene-butene random copolymers and the like. In the above example, low density is preferably 0.91~0.94g / cm 3, more preferably 0.91~0.93g / cm 3. High density is preferably 0.95~0.97g / cm 3, more preferably 0.95~0.96g / cm 3. Medium density is a density between these low density and high density.
ポリオレフィン系樹脂は、95〜150℃の融点を有していることが好ましい。融点が95℃未満の場合、耐熱性の低下を招くことがある。150℃より高い場合、発泡が不均一になり、均一な発泡粒子が得られ難いことがある。より好ましい融点は100〜145℃であり、更に好ましい融点は105〜145℃である。
ポリオレフィン系樹脂は、0.3〜15g/10分のMFRを有していることが好ましい。MFRが0.3g/10分未満の場合、発泡時に発泡バラツキが発生することがある。15g/10分より高い場合、耐熱性の低下や発泡成形体に収縮が発生したりすることがある。より好ましいMFRは0.5〜10g/10分であり、更に好ましくは0.5〜5g/10分である。
The polyolefin resin preferably has a melting point of 95 to 150°C. When the melting point is lower than 95°C, heat resistance may be deteriorated. When the temperature is higher than 150°C, foaming becomes nonuniform and it may be difficult to obtain uniform expanded particles. A more preferable melting point is 100 to 145°C, and a still more preferable melting point is 105 to 145°C.
The polyolefin resin preferably has an MFR of 0.3 to 15 g/10 minutes. When the MFR is less than 0.3 g/10 minutes, foaming variation may occur during foaming. If it is higher than 15 g/10 minutes, the heat resistance may be lowered or the foamed article may be shrunk. A more preferable MFR is 0.5 to 10 g/10 minutes, and even more preferably 0.5 to 5 g/10 minutes.
(ii)ポリスチレン系樹脂
ポリスチレン系樹脂としては、ポリスチレン、置換スチレンの重合体(置換基には、低級アルキル、ハロゲン原子(特に塩素原子)等が含まれる)、スチレンを主成分とし、スチレンと共重合可能な他のモノマーとの共重合体等が挙げられる。主成分とはスチレンが全モノマーの70質量%以上を占めることを意味する。置換スチレンとしては、例えば、クロルスチレン類、p−メチルスチレン等のビニルトルエン類、α−メチルスチレン等が挙げられる。他のモノマーとしては、置換スチレンに加えて、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、マレイン酸モノ又はジアルキル、ジビニルベンゼン、エチレングリコールのモノ又はジ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、無水マレイン酸、N−フェニルマレイド等が例示される。例示中、アルキルとは、炭素数1〜8のアルキルを意味する。
(Ii) Polystyrene-based resin As the polystyrene-based resin, polystyrene, a polymer of substituted styrene (substituent includes lower alkyl, halogen atom (especially chlorine atom), etc.), styrene as a main component, and styrene Examples thereof include copolymers with other polymerizable monomers. The main component means that styrene accounts for 70% by mass or more of all monomers. Examples of the substituted styrene include chlorostyrenes, vinyltoluenes such as p-methylstyrene, and α-methylstyrene. As other monomers, in addition to substituted styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid alkyl ester, methacrylic acid alkyl ester, maleic acid mono- or dialkyl, divinylbenzene, ethylene glycol mono- or di( Examples thereof include (meth)acrylic acid ester, polyethylene glycol dimethacrylate, maleic anhydride, N-phenyl maleide and the like. In the examples, alkyl means alkyl having 1 to 8 carbon atoms.
(iii)ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂の含有割合
基材樹脂は、ポリオレフィン系樹脂100質量部と、ポリスチレン系樹脂100〜500質量部とを含むことが好ましい。ポリスチレン系樹脂の含有量が500質量部より多いと、発泡成形体の耐割れ性が低下することがある。一方、100質量部より少ないと、耐割れ性は大幅に向上するが、剛性が低下することがある。好ましいポリスチレン系樹脂の含有量は100〜400質量部である。
(iv)その他樹脂
基材樹脂には、ポリオレフィン系樹脂粒子及びポリスチレン系樹脂以外の他の樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル等のアクリル系モノマー由来のアクリル系樹脂が挙げられる。
(Iii) Content Ratio of Polyolefin Resin and Polystyrene Resin The base resin preferably contains 100 parts by mass of the polyolefin resin and 100 to 500 parts by mass of the polystyrene resin. If the content of the polystyrene-based resin is more than 500 parts by mass, the crack resistance of the foamed molded product may decrease. On the other hand, if the amount is less than 100 parts by mass, the crack resistance is significantly improved, but the rigidity may be lowered. The content of the preferred polystyrene resin is 100 to 400 parts by mass.
(Iv) Other Resin The base resin may contain a resin other than the polyolefin resin particles and the polystyrene resin. Examples of other resins include acrylic resins derived from acrylic monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylate, and alkyl methacrylate.
(v)その他の添加剤
発泡粒子は、着色剤、核剤、安定剤、充填材(補強材)、高級脂肪酸金属塩、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、天然又は合成油、ワックス、紫外線吸収剤、耐候安定剤、防曇剤、坑ブロッキング剤、スリップ剤、被覆剤、中性子遮蔽剤等の添加剤が含まれていてもよい。
(V) Other Additives Expanded particles include coloring agents, nucleating agents, stabilizers, fillers (reinforcing agents), higher fatty acid metal salts, flame retardants, antistatic agents, lubricants, natural or synthetic oils, waxes, and UV absorption. Additives such as agents, weathering stabilizers, antifogging agents, anti-blocking agents, slip agents, coating agents, neutron shielding agents may be included.
(vi)製造方法
発泡粒子は、樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡性粒子を得、発泡性粒子を発泡させることにより得られる。
(1)樹脂粒子
発泡粒子形成用の樹脂粒子には、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを単純に混合した基材樹脂を含む樹脂粒子を使用できるが、以下で説明するポリオレフィン改質スチレン系樹脂粒子が好ましい。より好ましい樹脂粒子は、ポリエチレン改質スチレン系樹脂粒子である。
ポリオレフィン改質スチレン系樹脂粒子(改質樹脂粒子ともいう)は、ポリオレフィン系樹脂粒子が分散保持された水性媒体中にスチレン系モノマーを加えて重合させることで得られる。改質樹脂粒子の製造方法を以下で説明する。
改質樹脂粒子製造用のポリオレフィン系樹脂粒子は、公知の方法で得ることができる。例えば、押出機を使用してポリオレフィン系樹脂を溶融押出した後、水中カット、ストランドカット等により造粒することで、ポリオレフィン系樹脂粒子を作製できる。ポリオレフィン系樹脂粒子は、例えば、真球状、楕円球状(卵状)、円柱状、角柱状、ペレット状、グラニュラー状等の形状をとり得る。以下では、ポリオレフィン系樹脂粒子をマイクロペレットとも記す。
(Vi) Manufacturing method The expanded particles are obtained by impregnating resin particles with a foaming agent to obtain expandable particles and expanding the expandable particles.
(1) Resin Particles Resin particles containing a base resin obtained by simply mixing a polyolefin-based resin and a polystyrene-based resin can be used as the resin particles for forming expanded particles, but the polyolefin-modified styrene-based resin described below is used. Particles are preferred. More preferable resin particles are polyethylene-modified styrene resin particles.
The polyolefin-modified styrene-based resin particles (also referred to as modified resin particles) are obtained by adding a styrene-based monomer to an aqueous medium in which the polyolefin-based resin particles are dispersed and held, and polymerizing the styrene-based monomer. The method for producing the modified resin particles will be described below.
The polyolefin resin particles for producing the modified resin particles can be obtained by a known method. For example, the polyolefin-based resin particles can be produced by melt-extruding the polyolefin-based resin using an extruder and then granulating by underwater cutting, strand cutting, or the like. The polyolefin-based resin particles may have, for example, a spherical shape, an elliptic spherical shape (egg shape), a cylindrical shape, a prismatic shape, a pellet shape, a granular shape, or the like. Hereinafter, the polyolefin-based resin particles are also referred to as micropellets.
ポリオレフィン系樹脂粒子には、ラジカル捕捉剤が含まれていてもよい。ラジカル捕捉剤は、予めポリオレフィン系樹脂に添加しておくか、もしくは溶融押出と同時に添加してもよい。ラジカル捕捉剤としては、重合禁止剤(重合抑制剤を含む)、連鎖移動剤、酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤等のラジカルを捕捉する作用を有する化合物で、水に溶解し難いものが好ましい。 The polyolefin resin particles may contain a radical scavenger. The radical scavenger may be added to the polyolefin resin in advance, or may be added simultaneously with melt extrusion. As the radical scavenger, a compound having a radical scavenging action such as a polymerization inhibitor (including a polymerization inhibitor), a chain transfer agent, an antioxidant, a hindered amine light stabilizer, etc., which is difficult to dissolve in water, is preferable. .
重合禁止剤としては、t−ブチルハイドロキノン、パラメトキシフェノール、2,4−ジニトロフェノール、t−ブチルカテコール、sec−プロピルカテコール、N−メチル−N−ニトロソアニリン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリフェニルフォスファイト、トリス(ノニルフェニルフォスファイト)、トリエチルフォスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)フォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリス(トリデシル)フォスファイト、ジフェニルモノ(2−エチルヘキシル)フォスファイト、ジフェニルモノデシルフォスファイト、ジフェニルモノ(トリデシル)フォスファイト、ジラウリルハイドロゲンフォスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジフォスファイト、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラフォスファイト等のフェノール系重合禁止剤、ニトロソ系重合禁止剤、芳香族アミン系重合禁止剤、亜リン酸エステル系重合禁止剤、チオエーテル系重合禁止剤等が例示される。 Examples of the polymerization inhibitor include t-butylhydroquinone, paramethoxyphenol, 2,4-dinitrophenol, t-butylcatechol, sec-propylcatechol, N-methyl-N-nitrosoaniline, N-nitrosophenylhydroxylamine, triphenyl. Phosphite, tris(nonylphenylphosphite), triethylphosphite, tris(2-ethylhexyl)phosphite, tridecylphosphite, tris(tridecyl)phosphite, diphenylmono(2-ethylhexyl)phosphite, diphenylmonodecylphosphite Phenol-based polymerization inhibitors such as fight, diphenylmono(tridecyl)phosphite, dilaurylhydrogenphosphite, tetraphenyldipropyleneglycol diphosphite, tetraphenyltetra(tridecyl)pentaerythritol tetraphosphite, nitroso-based polymerization inhibitors, Examples thereof include aromatic amine-based polymerization inhibitors, phosphite-based polymerization inhibitors, thioether-based polymerization inhibitors, and the like.
また、連鎖移動剤としては、β−メルカプトプロピオン酸2−エチルヘキシルエステル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、トリス[(3−メルカプトプロピオニロキシ)−エチル]イソシアヌレート等が例示される。
酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、3,9−ビス〔2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1、1−ジメチルエチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5・5〕ウンデカン、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンジフォスフォナイト、ビス(2−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、フェニル−1−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、4,4−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン等のフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等が例示できる。
Examples of chain transfer agents include β-mercaptopropionic acid 2-ethylhexyl ester, dipentaerythritol hexakis(3-mercaptopropionate), tris[(3-mercaptopropionyloxy)-ethyl]isocyanurate and the like. To be done.
As the antioxidant, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol (BHT), n-octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, pentaerythrium Lytyl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 3,9-bis[2-{3-(3-t- Butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane, distearyl pentaerythritol diphosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl)phosphite, bis(2,4-di-t-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)4,4 '-Biphenylenediphosphonite, bis(2-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, 2,4,8,10-tetra-t-butyl-6-[3-(3-methyl -4-Hydroxy-5-t-butylphenyl)propoxy]dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin, phenyl-1-naphthylamine, octylated diphenylamine, 4,4-bis(α) , Α-Dimethylbenzyl)diphenylamine, N,N′-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, and other phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, amine antioxidants, and the like.
ヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート等が例示できる。
ラジカル捕捉剤の使用量としては、ポリオレフィン系樹脂粒子100質量部に対して0.005〜0.5質量部であることが好ましい。
Examples of the hindered amine light stabilizer include bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, and bis(1 , 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-2-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-2-n-butylmalonate and the like.
The amount of the radical scavenger used is preferably 0.005 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin particles.
ポリオレフィン系樹脂粒子は、他に、タルク、珪酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、合成あるいは天然に産出される二酸化ケイ素、エチレンビスステアリン酸アミド、メタクリル酸エステル系共重合体等の発泡核剤、ヘキサブロモシクロドデカン、トリアリルイソシアヌレート6臭素化物等の難燃剤等を含んでいてもよい。
次に、マイクロペレットを重合容器内の水性媒体中に分散させ、スチレン系モノマーをマイクロペレットに含浸させながら重合させる。
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。
Polyolefin resin particles include talc, calcium silicate, calcium stearate, synthetic or naturally produced silicon dioxide, a foam nucleating agent such as ethylenebisstearic acid amide, and a methacrylic acid ester copolymer, hexabromocyclododecane. , A flame retardant such as triallyl isocyanurate 6 bromide may be included.
Next, the micropellets are dispersed in an aqueous medium in a polymerization container, and polymerization is performed while impregnating the styrenic monomer into the micropellets.
Examples of the aqueous medium include water and a mixed medium of water and a water-soluble solvent (for example, alcohol).
スチレン系モノマーには、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、酢酸エチル、フタル酸ジオクチル、テトラクロルエチレン等の溶剤(可塑剤)を添加してもよい。
スチレン系モノマーの使用量は、ポリオレフィン系樹脂粒子100質量部に対して100〜500質量部である。より好ましくは150〜360質量部である。この使用量は、発泡成形体を構成するポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂の含有量に実質的に対応している。
スチレン系モノマーの使用量が500質量部を超えると、ポリオレフィン系樹脂粒子に含浸されずに、ポリスチレン系樹脂単独の粒子が発生することがある。加えて、発泡成形体の耐割れ性が低下するだけでなく、耐薬品性も低下することがある。一方、100質量部未満であると、発泡性粒子の発泡剤を保持する能力が低下する場合がある。低下すると、高発泡化が困難となる。また、発泡成形体の剛性も低下することがある。
A solvent (plasticizer) such as toluene, xylene, cyclohexane, ethyl acetate, dioctyl phthalate, or tetrachloroethylene may be added to the styrene-based monomer.
The amount of the styrene-based monomer used is 100 to 500 parts by mass based on 100 parts by mass of the polyolefin-based resin particles. It is more preferably 150 to 360 parts by mass. This usage amount substantially corresponds to the contents of the polyolefin-based resin and the polystyrene-based resin constituting the foamed molded product.
If the amount of the styrene-based monomer used exceeds 500 parts by mass, the particles of the polystyrene-based resin alone may be generated without being impregnated with the polyolefin-based resin particles. In addition, not only the crack resistance of the foamed molded article may decrease, but also the chemical resistance may decrease. On the other hand, if the amount is less than 100 parts by mass, the ability of the expandable particles to retain the foaming agent may decrease. If it decreases, it becomes difficult to achieve high foaming. Also, the rigidity of the foamed molded product may be reduced.
ポリオレフィン系樹脂粒子へのスチレン系モノマーの含浸は、重合させつつ行ってもよく、重合を開始する前に行ってもよい。この内、重合させつつ行うことが好ましい。なお、含浸させた後に重合を行う場合、ポリオレフィン系樹脂粒子の表面近傍でのスチレン系モノマーの重合が起こり易く、また、ポリオレフィン系樹脂粒子中に含浸されなかったスチレン系モノマーが単独で重合して、多量の微粒子状のポリスチレン系樹脂粒子が生成する場合がある。
重合させつつ含浸を行う場合、上記含有量を算出する場合のポリオレフィン系樹脂粒子とは、ポリオレフィン系樹脂と含浸されたスチレン系モノマー、更に含浸されて既に重合したポリスチレン系樹脂とから構成された粒子を意味する。
スチレン系モノマーは重合容器内の水性媒体に連続的にあるいは断続的に添加できる。特に、スチレン系モノマーを水性媒体中に徐々に添加していくことが好ましい。
The impregnation of the polyolefin resin particles with the styrene monomer may be carried out during the polymerization or before the polymerization is started. Of these, it is preferable to carry out the polymerization. When the polymerization is carried out after the impregnation, the styrene monomer is likely to be polymerized in the vicinity of the surface of the polyolefin resin particles, and the styrene monomer not impregnated in the polyolefin resin particles is polymerized by itself. However, a large amount of fine particle polystyrene resin particles may be generated.
When performing the impregnation while polymerizing, the polyolefin-based resin particles in the case of calculating the content, the styrene-based monomer impregnated with the polyolefin-based resin, the particles composed of the polystyrene-based resin further impregnated and already polymerized Means
The styrenic monomer can be added continuously or intermittently to the aqueous medium in the polymerization vessel. Particularly, it is preferable to gradually add the styrene-based monomer to the aqueous medium.
スチレン系モノマーの重合には、油溶性のラジカル重合開始剤を使用できる。この重合開始剤としては、スチレン系モノマーの重合に汎用されている重合開始剤を使用できる。例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ヘキシルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−アミルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシビバレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ヘキシ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−3,3,5−トリメチルシクロヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物、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が挙げられる。なお、これら油溶性のラジカル重合開始剤は、単独で用いられても併用されてもよい。 An oil-soluble radical polymerization initiator can be used for the polymerization of the styrene-based monomer. As this polymerization initiator, a polymerization initiator commonly used for the polymerization of styrene-based monomers can be used. For example, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl peroxy octoate, t-hexyl peroxy octoate, t-butyl peroxy benzoate, t-amyl peroxy benzoate, t-butyl peroxy vivarate, t- Butyl peroxy isopropyl carbonate, t-hexyl peroxy isopropyl carbonate, t-butyl peroxy-3,3,5-trimethylcyclohexanoate, di-t-butyl peroxy hexahydroterephthalate, 2,2-di-t- Examples thereof include organic peroxides such as butylperoxybutane, di-t-hexyl peroxide, and dicumyl peroxide, and azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisdimethylvaleronitrile. The oil-soluble radical polymerization initiators may be used alone or in combination.
重合開始剤を重合容器内の水性媒体に添加する方法としては、種々の方法が挙げられる。例えば、
(a)重合容器とは別の容器内でスチレン系モノマーに重合開始剤を溶解して含有させ、このスチレン系モノマーを重合容器内に供給する方法、
(b)重合開始剤をスチレン系モノマーの一部、イソパラフィン等の溶剤又は可塑剤に溶解させて溶液を作製する。この溶液と、所定量のスチレン系モノマーとを重合容器内に同時に供給する方法、
(c)重合開始剤を水性媒体に分散させた分散液を作製する。この分散液とスチレン系モノマーとを重合容器内に供給する方法
等が挙げられる。
As a method of adding the polymerization initiator to the aqueous medium in the polymerization container, various methods can be mentioned. For example,
(A) A method in which a polymerization initiator is dissolved and contained in a styrene-based monomer in a container different from the polymerization container, and the styrene-based monomer is supplied into the polymerization container,
(B) A solution is prepared by dissolving a polymerization initiator in a part of a styrene-based monomer, a solvent such as isoparaffin, or a plasticizer. A method of simultaneously supplying this solution and a predetermined amount of styrene-based monomer into the polymerization container,
(C) A dispersion liquid in which a polymerization initiator is dispersed in an aqueous medium is prepared. Examples include a method of supplying this dispersion liquid and a styrene-based monomer into a polymerization container.
上記重合開始剤の使用割合は、通常スチレン系モノマーの使用総量の0.02〜2.0質量%添加することが好ましい。
水性媒体中には、水溶性のラジカル重合禁止剤を溶解させておくことが好ましい。水溶性のラジカル重合禁止剤はポリオレフィン系樹脂粒子表面におけるスチレン系モノマーの重合を抑制するだけでなく、水性媒体中に浮遊するスチレン系モノマーが単独で重合するのを防止して、ポリスチレン系樹脂の微粒子の生成を減らすことができる。
It is preferable to add 0.02 to 2.0 mass% of the total amount of the styrene-based monomer to the polymerization initiator.
A water-soluble radical polymerization inhibitor is preferably dissolved in the aqueous medium. The water-soluble radical polymerization inhibitor not only suppresses the polymerization of the styrene-based monomer on the surface of the polyolefin-based resin particles, but also prevents the styrene-based monomer floating in the aqueous medium from polymerizing alone, and thus the polystyrene-based resin The generation of fine particles can be reduced.
水溶性のラジカル重合禁止剤としては、水100gに対して1g以上溶解する重合禁止剤が使用でき、例えば、チオシアン酸アンモニウム、チオシアン酸亜鉛、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸アルミニウム等のチオシアン酸塩、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸アンモニウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸銀、亜硝酸ストロンチウム、亜硝酸セシウム、亜硝酸バリウム、亜硝酸マグネシウム、亜硝酸リチウム、亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウム等の亜硝酸塩、メルカプトエタノール、モノチオプロピレングリコール、チオグリセロール、チオグリコール酸、チオヒドロアクリル酸、チオ乳酸、チオリンゴ酸、チオエタノールアミン、1,2−ジチオグリセロール、1,3−ジチオグリセロール等の水溶性イオウ含有有機化合物、更にアスコルビン酸、アスコルビン酸ソーダ等を挙げることができる。これらの中でも特に亜硝酸塩が好ましい。 As the water-soluble radical polymerization inhibitor, a polymerization inhibitor capable of dissolving 1 g or more in 100 g of water can be used, and examples thereof include thiocyanate such as ammonium thiocyanate, zinc thiocyanate, sodium thiocyanate, potassium thiocyanate and aluminum thiocyanate. Acid salts, sodium nitrite, potassium nitrite, ammonium nitrite, calcium nitrite, silver nitrite, strontium nitrite, cesium nitrite, barium nitrite, magnesium nitrite, lithium nitrite, nitrite such as dicyclohexylammonium nitrite, mercapto Water-soluble sulfur-containing organic compounds such as ethanol, monothiopropylene glycol, thioglycerol, thioglycolic acid, thiohydroacrylic acid, thiolactic acid, thiomalic acid, thioethanolamine, 1,2-dithioglycerol, 1,3-dithioglycerol Further, ascorbic acid, sodium ascorbate and the like can be mentioned. Among these, nitrite is particularly preferable.
上記水溶性のラジカル重合禁止剤の使用量としては、水性媒体中の水100質量部に対して0.001〜0.04質量部が好ましい。
なお、上記水性媒体中に分散剤を添加しておくことが好ましい。このような分散剤としては、例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等の有機系分散剤、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム等の無機系分散剤が挙げられる。この内、無機系分散剤が好ましい。
無機系分散剤を用いる場合には、界面活性剤を併用することが好ましい。このような界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、α−オレフィンスルホン酸ソーダ等が挙げられる。
The amount of the water-soluble radical polymerization inhibitor used is preferably 0.001 to 0.04 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water in the aqueous medium.
In addition, it is preferable to add a dispersant to the aqueous medium. Examples of such a dispersant include organic saponifiers such as partially saponified polyvinyl alcohol, polyacrylate, polyvinylpyrrolidone, carboxymethylcellulose, and methylcellulose, magnesium pyrophosphate, calcium pyrophosphate, calcium phosphate, calcium carbonate, magnesium phosphate. Inorganic dispersants such as magnesium carbonate and magnesium oxide. Of these, inorganic dispersants are preferred.
When an inorganic dispersant is used, it is preferable to use a surfactant together. Examples of such a surfactant include sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium α-olefin sulfonate, and the like.
重合容器の形状及び構造としては、従来からスチレン系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。
また、攪拌翼の形状についても特に限定はなく、具体的には、V型パドル翼、ファードラー翼、傾斜パドル翼、平パドル翼、プルマージン翼等のパドル翼、タービン翼、ファンタービン翼等のタービン翼、マリンプロペラ翼のようなプロペラ翼等が挙げられる。これら攪拌翼の内では、パドル翼が好ましい。攪拌翼は、単段翼であっても多段翼であってもよい。重合容器に邪魔板(バッフル)を設けてもよい。
The shape and structure of the polymerization vessel are not particularly limited as long as they have been conventionally used for suspension polymerization of styrene-based monomers.
The shape of the stirring blade is not particularly limited, and specifically, paddle blades such as V-type paddle blades, furdler blades, inclined paddle blades, flat paddle blades, and pull margin blades, turbine blades, fan turbine blades, etc. Examples thereof include turbine blades and propeller blades such as marine propeller blades. Among these stirring blades, the paddle blade is preferable. The stirring blade may be a single-stage blade or a multi-stage blade. A baffle may be provided in the polymerization container.
また、スチレン系モノマーをマイクロペレット中にて重合させる際の水性媒体の温度は、特に限定されないが、使用するポリオレフィン系樹脂の融点(DSC法により測定)の−30〜+20℃の範囲であることが好ましい。より具体的には、70〜140℃が好ましく、80〜130℃がより好ましい。更に、水性媒体の温度は、スチレン系モノマーの重合開始から終了までの間、一定温度であってもよいし、段階的に上昇させてもよい。水性媒体の温度を上昇させる場合には、0.1〜2℃/分の昇温速度で上昇させることが好ましい。
更に、架橋したポリオレフィン系樹脂からなる粒子を使用する場合、架橋は、スチレン系モノマーを含浸させる前に予め行っておいてもよいし、マイクロペレット中にスチレン系モノマーを含浸、重合させている間に行ってもよいし、マイクロペレット中にスチレン系モノマーを含浸、重合させた後に行ってもよい。
Further, the temperature of the aqueous medium when polymerizing the styrene-based monomer in the micropellets is not particularly limited, but it is in the range of −30 to +20° C. of the melting point (measured by the DSC method) of the polyolefin-based resin used. Is preferred. More specifically, 70 to 140°C is preferable, and 80 to 130°C is more preferable. Furthermore, the temperature of the aqueous medium may be a constant temperature or may be increased stepwise from the start to the end of the polymerization of the styrene-based monomer. When increasing the temperature of the aqueous medium, it is preferable to increase the temperature at a temperature rising rate of 0.1 to 2° C./min.
Further, when using particles made of a cross-linked polyolefin resin, the cross-linking may be carried out in advance before impregnating the styrene monomer, or while impregnating and polymerizing the styrene monomer in the micropellets. Or after impregnating and polymerizing the styrene-based monomer in the micropellets.
ポリオレフィン系樹脂の架橋に用いられる架橋剤としては、例えば、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチルパーオキシヘキサン等の有機過酸化物が挙げられる。なお、架橋剤は、単独でも2種以上併用してもよい。また、架橋剤の使用量は、通常、ポリオレフィン系樹脂粒子(マイクロペレット)100質量部に対して0.05〜1.0質量部が好ましい。
架橋剤を添加する方法としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂粒子に直接添加する方法、溶剤、可塑剤又はスチレン系モノマーに架橋剤を溶解させた上で添加する方法、架橋剤を水に分散させた上で添加する方法等が挙げられる。この内、スチレン系モノマーに架橋剤を溶解させた上で添加する方法が好ましい。
上記方法により改質樹脂粒子が得られる。
Examples of the cross-linking agent used for cross-linking the polyolefin resin include 2,2-di-t-butylperoxybutane, dicumyl peroxide, and 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxy. An organic peroxide such as hexane may be used. The crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more. In addition, the amount of the crosslinking agent used is usually preferably 0.05 to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin particles (micropellets).
Examples of the method for adding the crosslinking agent include, for example, a method of directly adding to the polyolefin resin particles, a method of dissolving the crosslinking agent in a solvent, a plasticizer or a styrene monomer, and a method of adding the crosslinking agent to water. The method of adding above, etc. are mentioned. Among these, a method in which the crosslinking agent is dissolved in the styrene-based monomer and then added is preferred.
Modified resin particles are obtained by the above method.
(2)発泡剤の含浸工程及び発泡工程
含浸工程は、樹脂粒子に発泡剤を、水性媒体中で含浸させて発泡性粒子を得る方法(湿式含浸法)か、又は媒体非存在下で含浸させ発泡性粒子を得る方法(乾式含浸法)により行うことができる。また、発泡工程は、発泡性粒子を、必要に応じて水蒸気等の加熱媒体を用いて、加熱して所定の嵩密度に発泡させて発泡粒子を得る方法により行うことができる。
(2) Foaming Agent Impregnation Step and Foaming Step In the impregnation step, the resin particles are impregnated with a foaming agent in an aqueous medium to obtain expandable particles (wet impregnation method) or impregnated in the absence of a medium. It can be performed by a method of obtaining expandable particles (dry impregnation method). Further, the foaming step can be performed by a method of obtaining foamed particles by heating the expandable particles with a heating medium such as water vapor as necessary to foam them to a predetermined bulk density.
本発明では、含浸工程及び発泡工程は、以下のように行われる。即ち、含浸工程及び発泡工程は、
ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含む樹脂粒子100質量部に炭化水素系発泡剤を5〜9質量部含浸させて1次発泡性粒子を得る工程(1次含浸工程)と、
1次発泡性粒子を発泡させて1次発泡粒子を得る工程(1次発泡工程)と、
1次発泡粒子に発泡剤として無機ガスを0.1〜1.0MPa導入し2次発泡性粒子を得る工程(2次含浸工程)と、
2次発泡性粒子を発泡させて発泡粒子(以下、2次発泡粒子ともいう)を得る工程(2次発泡工程)と
の4工程を含む。この4工程は、発泡性粒子から発泡粒子を得るために、含浸と発泡を2回行うものである。加えて、1回目の含浸用の発泡剤を炭化水素系発泡剤(有機発泡剤)とし、2回目の含浸用の発泡剤を無機ガスとするものである。1回目の含浸工程で有機発泡剤を使用することで、樹脂粒子に過度のストレスを加えることなく微発泡させることができる。また、2回目に無機ガスを使用することで、地球温暖化係数が比較的高い有機発泡剤の使用量が減るため、環境負荷を抑制できる。
In the present invention, the impregnation step and the foaming step are performed as follows. That is, the impregnation step and the foaming step are
A step of impregnating 100 parts by mass of resin particles containing a polyolefin-based resin and a polystyrene-based resin with 5 to 9 parts by mass of a hydrocarbon-based foaming agent to obtain primary expandable particles (primary impregnation process),
A step of foaming the primary expandable particles to obtain primary expanded particles (primary expanding step),
A step of introducing an inorganic gas of 0.1 to 1.0 MPa as a foaming agent into the primary expanded particles to obtain secondary expandable particles (secondary impregnation step),
It includes four steps including a step of foaming the secondary expandable particles to obtain expanded particles (hereinafter, also referred to as secondary expanded particles) (secondary expansion step). In these four steps, impregnation and foaming are performed twice in order to obtain expanded particles from the expandable particles. In addition, the foaming agent for the first impregnation is a hydrocarbon-based foaming agent (organic foaming agent), and the foaming agent for the second impregnation is an inorganic gas. By using the organic foaming agent in the first impregnation step, the resin particles can be finely foamed without applying excessive stress. Further, by using the inorganic gas for the second time, the amount of the organic foaming agent having a relatively high global warming potential is reduced, so that the environmental load can be suppressed.
上記4工程は、2次発泡粒子が、1次発泡粒子の嵩発泡倍数の2.5〜10倍の嵩発泡倍数を有するように、条件を調整することが好ましい。1次発泡粒子と2次発泡粒子とがこの範囲の嵩発泡倍数を有することで、発泡粒子の製造時の環境負荷を抑制できる。2次発泡粒子は、1次発泡粒子の嵩発泡倍数の3〜9倍や3〜8.5倍の嵩発泡倍数を有していてもよい。
炭化水素系発泡剤としては、特に限定されず、公知のものをいずれも使用できる。特に、沸点がポリ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、沸点が−45〜40℃の炭化水素を使用するのが、空気と早く置換し、発泡成形体の経時変化を抑制する観点で好ましく、ブタンがより好ましい。
無機ガスとしては、特に限定されず、公知のものをいずれも使用できる。例えば、炭酸ガス(二酸化炭素)、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。
In the above four steps, it is preferable to adjust the conditions so that the secondary expanded beads have a bulk expansion ratio of 2.5 to 10 times the bulk expansion ratio of the primary expanded particles. Since the primary expanded particles and the secondary expanded particles have the bulk expansion ratio within this range, it is possible to suppress the environmental load during the production of the expanded particles. The secondary expanded particles may have a bulk expansion ratio of 3 to 9 times or 3 to 8.5 times the bulk expansion ratio of the primary expanded particles.
The hydrocarbon-based foaming agent is not particularly limited, and any known foaming agent can be used. In particular, an organic compound which has a boiling point not higher than the softening point of the polystyrene resin and is gaseous or liquid at normal pressure is suitable. For example, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane, cyclopentane, cyclopentadiene, n-hexane, hydrocarbons such as petroleum ether, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, etc. Examples thereof include low boiling point ether compounds such as alcohols, dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, and methyl ethyl ether. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more kinds. Among these, it is preferable to use a hydrocarbon having a boiling point of −45 to 40° C. from the viewpoint of quickly substituting with air and suppressing the change with time of the foamed molded product, and more preferably butane.
The inorganic gas is not particularly limited, and any known one can be used. For example, carbon dioxide (carbon dioxide), inorganic gases such as nitrogen and ammonia, etc. may be mentioned. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more kinds.
(2−1)1次含浸工程
1次含浸工程では、耐圧容器中にて樹脂粒子に発泡剤として炭化水素系発泡剤を含浸させることで、1次発泡性粒子を得ている。
1次含浸工程において、炭化水素系発泡剤の含浸量が5質量部未満の場合、発泡性が低下することがある。含浸量が9質量部より多い場合、環境負荷の低減効果が不十分となることがある。含浸量は、5〜9質量部、6〜9質量部、又は7〜9質量部であってもよい。なお、本明細書における「含浸量」は、含浸する量、いわゆる含浸のための仕込み量を意味する。
炭化水素系発泡剤は、例えば、オートクレーブに投入された所定量の炭化水素系発泡剤、樹脂粒子、水及び分散剤を、攪拌しながら、含浸温度60〜75℃で1〜3時間保持することにより、樹脂粒子内に含浸させ得る。
(2-1) Primary Impregnation Step In the primary impregnation step, primary expandable particles are obtained by impregnating resin particles with a hydrocarbon-based foaming agent as a foaming agent in a pressure resistant container.
In the primary impregnation step, if the impregnated amount of the hydrocarbon-based foaming agent is less than 5 parts by mass, the foamability may decrease. When the amount of impregnation is more than 9 parts by mass, the effect of reducing the environmental load may be insufficient. The impregnation amount may be 5 to 9 parts by mass, 6 to 9 parts by mass, or 7 to 9 parts by mass. The "impregnation amount" in the present specification means the amount to be impregnated, that is, the charging amount for so-called impregnation.
The hydrocarbon-based foaming agent is, for example, a predetermined amount of the hydrocarbon-based foaming agent, resin particles, water, and a dispersant charged in an autoclave, which are kept at an impregnation temperature of 60 to 75° C. for 1 to 3 hours while stirring. Thus, the resin particles can be impregnated.
(2−2)1次発泡工程
1次発泡工程において、発泡は、例えば、105〜150℃の熱媒体で、5〜300秒、1次発泡性粒子を加熱することにより行うことができる。熱媒体の蒸気圧(ゲージ圧)は、例えば、0.001〜0.2MPaとすることができる。熱媒体は、一般的に水蒸気が使用される。
1次発泡粒子は、2次含浸工程前に、例えば常圧で、熟成させてもよい。
(2−3)2次含浸工程
2次含浸工程では、1次発泡粒子を耐圧容器中にて発泡剤として無機ガスを0.1〜1.0MPa導入することで、2次発泡性粒子を得ている。
2次含浸工程において、無機ガスの導入圧(ゲージ圧)が0.1MPa未満の場合、発泡性が低下することがある。導入圧が1.0MPaより高い場合、1次発泡粒子の表面が陥没することがある。導入圧は、0.1〜0.6MPaや0.1〜0.5MPaであってもよい。
(2-2) Primary foaming step In the primary foaming step, foaming can be performed, for example, by heating the primary expandable particles for 5 to 300 seconds with a heat medium at 105 to 150°C. The vapor pressure (gauge pressure) of the heat medium may be, for example, 0.001 to 0.2 MPa. Steam is generally used as the heat medium.
The primary expanded beads may be aged, for example, at normal pressure before the secondary impregnation step.
(2-3) Secondary impregnation step In the secondary impregnation step, the secondary foamable particles are obtained by introducing the primary foamed particles into the pressure resistant container with an inorganic gas of 0.1 to 1.0 MPa as a foaming agent. ing.
In the secondary impregnation step, if the introduction pressure (gauge pressure) of the inorganic gas is less than 0.1 MPa, the foamability may decrease. When the introduction pressure is higher than 1.0 MPa, the surface of the primary expanded particles may be depressed. The introduction pressure may be 0.1 to 0.6 MPa or 0.1 to 0.5 MPa.
(2−4)2次発泡工程
2次発泡工程において、発泡は、例えば、105〜150℃の熱媒体で、5〜50秒、2次発泡性粒子を加熱することにより行うことができる。熱媒体の蒸気圧(ゲージ圧)は、例えば、0.01〜0.2MPaとすることができる。熱媒体は、一般的に水蒸気が使用される。
2次発泡粒子は、発泡成形体を製造するための発泡成形工程前に、例えば常圧で、熟成させてもよい。
(2-4) Secondary foaming step In the secondary foaming step, foaming can be performed by heating the secondary expandable particles for 5 to 50 seconds with a heat medium at 105 to 150°C, for example. The vapor pressure (gauge pressure) of the heat medium may be, for example, 0.01 to 0.2 MPa. Steam is generally used as the heat medium.
The secondary expanded beads may be aged under normal pressure, for example, before the foam molding step for producing the foam molded article.
(発泡成形体の製造方法)
2次発泡粒子を発泡成形機の型内に充填し、加熱して型内発泡させることで、2次発泡粒子同士を融着一体化させれば、所望形状を有する発泡成形体を得ることができる。発泡成形機としては、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子から発泡成形体を製造する際に用いられるEPS成形機等を用いることができる。発泡成形体の倍数は、例えば、金型内への発泡粒子の充填量を調整する等して調製できる。
発泡成形体は、5〜70倍の倍数を有していることが好ましい。倍数が70倍より大きいと、発泡成形体の強度が低下することがある。一方、5倍より小さいと、発泡成形体の質量が増加することがある。より好ましい倍数は10〜60倍である。
発泡成形体は、緩衝材や梱包材に用いることができる。具体的には、家電製品等の緩衝材(クッション材)、電子部品、各種工業資材、食品等の搬送容器等の用途、車輌用バンパーの芯材、ドア内装緩衝材等の衝撃エネルギー吸収材の用途に好適に用いることができる。
(Method for producing foamed molded body)
If the secondary foamed particles are fused and integrated by filling the secondary foamed particles in a mold of a foam molding machine and heating the foamed product in the mold, a foamed molded product having a desired shape can be obtained. it can. As the foam molding machine, an EPS molding machine or the like used when manufacturing a foam molded article from polystyrene-based resin pre-expanded particles can be used. The multiple of the foamed molded product can be prepared, for example, by adjusting the filling amount of the foamed particles in the mold.
The foamed molded product preferably has a multiple of 5 to 70 times. If the multiple is more than 70 times, the strength of the foamed molded product may decrease. On the other hand, if it is less than 5 times, the mass of the foamed molded product may increase. A more preferable multiple is 10 to 60 times.
The foamed molded product can be used as a cushioning material or a packaging material. Specifically, it is used as a cushioning material (cushioning material) for home appliances, electronic components, various industrial materials, applications such as food containers, shock absorbers such as vehicle bumper core materials and door interior cushioning materials. It can be suitably used for the purpose.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下の実施例における各種物性の測定法を下記する。
<MFR>
メルトマスフローレイト(MFR)は、東洋精機製作所社製のセミオートメルトインデクサー2Aを用い、JIS K 7210:1999「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」B法記載のb)ピストンが所定の距離を移動する時間を測定する方法により測定した。測定条件は、試料3〜8g、予熱270秒、ロードホールド30秒、試験温度190℃、試験荷重21.18N、ピストン移動距離(インターバル)25mmとした。試料の試験回数は3回とし、その平均をメルトマスフローレイト(g/10分)の値とした。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
The methods for measuring various physical properties in the following examples are described below.
<MFR>
Melt mass flow rate (MFR) is a semi-auto melt indexer 2A manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. JIS K 7210:1999 "Plastics-Test for melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of thermoplastics" Method "b" described in method B) was measured by a method of measuring the time required for the piston to move a predetermined distance. The measurement conditions were as follows: sample 3 to 8 g, preheat 270 seconds, load hold 30 seconds, test temperature 190° C., test load 21.18 N, piston movement distance (interval) 25 mm. The sample was tested three times, and the average was taken as the value of melt mass flow rate (g/10 minutes).
<融点>
JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定した。但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下のように行った。
示差走査熱量計装置 DSC6220型(エスアイアイナノテクノロジー社製)を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約6mg充てんした。充填後、窒素ガス流量20mL/分のもと、30℃から−40℃まで降温した後10分間保持した。保持後、−40℃から220℃まで昇温し(1st Heating)、10分間保持した。次いで、220℃から−40℃まで降温し(Cooling)、10分間保持後−40℃から220℃まで昇温(2nd Heating)した時のDSC曲線を得た。なお、全ての昇温・降温は速度10℃/分で行い、基準物質としてアルミナを用いた。本明細書において、融点とは、装置付属の解析ソフトを用いて、2nd Heating過程にみられる融解ピークのトップの温度を読みとった値とした。
<Melting point>
It was measured by the method described in JIS K7121:1987 "Method for measuring transition temperature of plastics". However, the sampling method and temperature conditions were as follows.
A differential scanning calorimeter DSC 6220 (manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.) was used to fill about 6 mg of a sample so that the bottom of an aluminum measuring container had no gap. After the filling, the temperature was lowered from 30° C. to −40° C. under a nitrogen gas flow rate of 20 mL/min, and then the temperature was maintained for 10 minutes. After the holding, the temperature was raised from −40° C. to 220° C. (1st Heating) and held for 10 minutes. Then, the temperature was lowered from 220° C. to −40° C. (Cooling), the temperature was kept for 10 minutes, and the temperature was raised from −40° C. to 220° C. (2nd Heating) to obtain a DSC curve. It should be noted that all the temperature rises/falls were performed at a rate of 10° C./min, and alumina was used as a reference substance. In the present specification, the melting point is a value obtained by reading the temperature at the top of the melting peak observed in the 2nd Heating process using the analysis software attached to the apparatus.
<1次及び2次発泡粒子の嵩発泡倍数>
発泡粒子の嵩発泡倍数は、下記の要領で測定した。まず、発泡粒子をメスシリンダに500cm3の目盛りまで充填した。但し、メスシリンダを水平方向から目視し、発泡粒子が一粒でも500cm3の目盛りに達していれば、充填を終了した。次に、メスシリンダ内に充填した発泡粒子の質量を小数点以下2位の有効数字で秤量し、その質量をW(g)とした。次式により発泡粒子の嵩発泡倍数を算出した。
発泡粒子の嵩発泡倍数(倍)=500/W
<Bulk expansion ratio of primary and secondary expanded particles>
The bulk expansion ratio of the expanded particles was measured by the following procedure. First, the graduated cylinder was filled with the expanded particles up to a scale of 500 cm 3 . However, when the graduated cylinder was visually observed from the horizontal direction and if even one expanded particle reached the scale of 500 cm 3 , filling was completed. Next, the mass of the expanded particles filled in the graduated cylinder was weighed with an effective number of two decimal places, and the mass was defined as W (g). The bulk expansion ratio of the expanded beads was calculated by the following formula.
Bulk expansion ratio (times) of expanded particles = 500/W
<発泡成形体の倍数>
発泡成形体(成形後、50℃で4時間以上乾燥させたもの)から切り出した試験片(例75×300×35mm)の質量(a:g)と体積(b:cm3)をそれぞれ有効数字3桁以上になるように測定し、式(b)/(a)により発泡成形体の倍数(倍)を求めた。
<Multiple of foam molded product>
Effective numbers for the mass (a:g) and volume (b:cm 3 ) of the test piece (Example 75×300×35 mm) cut out from the foamed molded product (which has been dried at 50° C. for 4 hours or more after molding). The measurement was carried out so that it would be 3 digits or more, and the multiple (times) of the foamed molded product was obtained by the formula (b)/(a).
<発泡成形体の加熱寸法変化率:耐熱性>
発泡成形体の加熱寸法変化率をJIS K6767:1999「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」記載のB法にて測定した。具体的には、60℃で7日間乾燥させた発泡成形体から縦150mm×横150mm×高さ20mmの試験片を切り出した。前記試験片の表面に、縦方向に指向する長さ50mmの直線を3本、互いに平行に50mm間隔毎に記入すると共に、横方向に指向する長さ50mmの直線を3本、互いに平行に50mm間隔毎に記入した。しかる後、試験片を80℃の熱風循環式乾燥機の中に168時間に亘って放置した後に取出し、標準状態(20±2℃、湿度65±5%)の場所にて1時間に亘って放置した。次に、試験片の表面に記入した6本の直線の長さをそれぞれ測定し、6本の直線の長さの相加平均値L1を算出した。下記の式に基づいて変化度Sを算出し、変化度Sの絶対値を加熱寸法変化率(%)とした。
S=100×(L1−50)/50
<Heat dimensional change rate of foam molded article: heat resistance>
The heating dimensional change rate of the foamed molded product was measured by the B method described in JIS K6767:1999 "Expanded plastic-polyethylene-Test method". Specifically, a test piece measuring 150 mm in length×150 mm in width×20 mm in height was cut out from the foamed molded product dried at 60° C. for 7 days. On the surface of the test piece, three straight lines having a length of 50 mm oriented in the longitudinal direction are written in parallel at intervals of 50 mm, and three straight lines having a length of 50 mm oriented in the lateral direction are in parallel with each other at 50 mm. I filled in every interval. Then, the test piece was left in a hot air circulation dryer at 80° C. for 168 hours and then taken out, and then in a standard condition (20±2° C., humidity 65±5%) for 1 hour. I left it. Next, the lengths of the six straight lines drawn on the surface of the test piece were measured, and the arithmetic mean value L1 of the lengths of the six straight lines was calculated. The degree of change S was calculated based on the following formula, and the absolute value of the degree of change S was defined as the heating dimension change rate (%).
S=100×(L1-50)/50
<発泡成形体の圧縮強度>
60℃で7日間乾燥させた発泡成形体から縦50mm×横50mm×高さ25mmの試験体を切り出した。圧縮強度は、JIS K7220:2006「硬質発泡プラスチック−圧縮特性の求め方」記載の方法により測定した。すなわち、テンシロン万能試験機UCT−10T(オリエンテック社製)を用いて、50mm×50mm×25mmのサイズの試験体について、圧縮速度10mm/分として25%圧縮時(10mm変位時)の圧縮強度を測定した。
<Compressive strength of foam molding>
A test body of 50 mm in length×50 mm in width×25 mm in height was cut out from the foamed molded body dried at 60° C. for 7 days. The compressive strength was measured by the method described in JIS K7220:2006 "Hard foamed plastic-Determination of compression characteristics". That is, using a Tensilon universal testing machine UCT-10T (manufactured by Orientec Co., Ltd.), the compression strength at 25% compression (at 10 mm displacement) at a compression speed of 10 mm/min was measured for a test body of 50 mm×50 mm×25 mm. It was measured.
実施例1
ポリエチレン系樹脂(日本ポリエチレン社製、商品名「LV−115」、融点:108℃、MFR:0.3g/10分)2000gを押出機に供給して溶融混錬してストランドカットにより造粒ペレット化することにより、樹脂粒子を得た。
次に、撹拌機付5Lのオートクレーブに、分散剤としてのピロリン酸マグネシウム40g、界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.6gを純水2kgに分散させて分散用媒体を得た。この分散用媒体に30℃で樹脂粒子700gを分散させて10分間保持し、次いで60℃に昇温して懸濁液を得た。
次に、この懸濁液中に、ジクミルパーオキサイド0.7gを溶解させたスチレン単量体300gを30分で滴下した、滴下後30分保持し、樹脂粒子にスチレン単量体を吸収させた。
次に、反応系の温度を130℃に昇温して1時間30分保持し、スチレン単量体を樹脂粒子中で重合(第1の重合)させた。
Example 1
2000 g of polyethylene resin (manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., trade name “LV-115”, melting point: 108° C., MFR: 0.3 g/10 min) is supplied to an extruder, melt-kneaded, and pelletized by strand cutting. The resin particles were obtained by converting into a resin.
Next, 40 g of magnesium pyrophosphate as a dispersant and 0.6 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant were dispersed in 2 kg of pure water in a 5 L autoclave equipped with a stirrer to obtain a dispersion medium. 700 g of resin particles were dispersed in this dispersion medium at 30° C., held for 10 minutes, and then heated to 60° C. to obtain a suspension.
Next, 300 g of styrene monomer in which 0.7 g of dicumyl peroxide was dissolved was dropped into this suspension in 30 minutes, and after the dropping, it was held for 30 minutes to allow the resin particles to absorb the styrene monomer. It was
Next, the temperature of the reaction system was raised to 130° C. and kept for 1 hour and 30 minutes to polymerize the styrene monomer in the resin particles (first polymerization).
次に、第1の重合の反応液を90℃にして、この懸濁液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5gを加えた後、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド3.6gを溶解したスチレン単量体1000gを4時間かけて滴下した。また、気泡調整剤としてエチレンビスステアリン酸アマイド6gをスチレン単量体滴下開始3時間目から30分かけて滴下し、樹脂粒子に吸収させながら重合(第2の重合)を行った。
この滴下終了後、143℃に昇温し2時間30分保持して重合を完結し、改質樹脂粒子を得た。
次に、常温まで冷却し、上記改質樹脂粒子を5Lオートクレーブから取り出した。取り出し後の改質樹脂粒子1kgと水3Lとを再び撹拌機付5Lオートクレーブに投入した。更に、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ2gと発泡剤としてブタン80g(発泡剤含浸量8質量部/改質樹脂粒子100質量部)を撹拌機付5Lオートクレーブに注入した。注入後、70℃に昇温し、2時間撹拌を続けた。
その後、常温まで冷却して5Lオートクレーブから取り出し、脱水乾燥した後に1次発泡性粒子を得た。
Next, the reaction solution of the first polymerization was brought to 90° C., 1.5 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was added to this suspension, and then 3.6 g of dicumyl peroxide was dissolved as a polymerization initiator. 1000 g of styrene monomer was added dropwise over 4 hours. Further, 6 g of ethylene bisstearic acid amide as a bubble control agent was added dropwise over 30 minutes from 3 hours after the start of styrene monomer addition, and polymerization (second polymerization) was carried out while being absorbed by the resin particles.
After completion of this dropping, the temperature was raised to 143° C. and the temperature was maintained for 2 hours and 30 minutes to complete the polymerization and obtain modified resin particles.
Next, the temperature was cooled to room temperature, and the modified resin particles were taken out from the 5 L autoclave. After the removal, 1 kg of the modified resin particles and 3 L of water were charged again into a 5 L autoclave equipped with a stirrer. Further, 2 g of sodium dodecylbenzene sulfonate and 80 g of butane as a foaming agent (8 parts by mass of the foaming agent impregnated/100 parts by mass of the modified resin particles) were poured into a 5 L autoclave equipped with a stirrer. After the injection, the temperature was raised to 70° C. and stirring was continued for 2 hours.
Then, it was cooled to room temperature, taken out from the 5 L autoclave, dehydrated and dried to obtain primary expandable particles.
次に、得られた1次発泡性粒子を予備発泡機に1000g投入し、予備発泡機缶内にゲージ圧0.005MPaの水蒸気を50秒間導入して加熱し、嵩発泡倍数3.8倍に予備発泡させ、1次発泡粒子を得た。
次に、得られた1次発泡粒子を70℃のオーブン中で1週間保管し、残ったブタンガスを0.05質量%以下になるように飛散させた。その後、ブタンガスを飛散させた1次発泡粒子500gを5Lオートクレーブに入れ、窒素を導入し器内圧0.3MPaで常温24時間保持して2次発泡性粒子を得た。その後、予備発泡機に500g投入し、予備発泡機缶内にゲージ圧0.015MPaの水蒸気を60秒間導入して加熱し、嵩発泡倍数32倍に発泡させ、2次発泡粒子を得た。
更に、得られた2次発泡粒子を、400mm×300mm×30mmの大きさのキャビティを有する成形型のキャビティ内に充填し、成形型に0.1MPaの水蒸気を50秒間導入して加熱し、その後、発泡成形体の最高面圧が0.05MPaに低下するまで冷却して、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られた発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率(耐熱性)、圧縮強度の測定を行った。
Next, 1000 g of the obtained primary expandable particles was put into a pre-expanding machine, and steam having a gauge pressure of 0.005 MPa was introduced into the can of the pre-expanding machine for 50 seconds and heated to a bulk expansion ratio of 3.8 times. Pre-expansion was performed to obtain primary expanded particles.
Next, the obtained primary expanded beads were stored in an oven at 70° C. for 1 week, and the remaining butane gas was scattered so that the content was 0.05 mass% or less. Then, 500 g of the primary expanded particles in which butane gas was scattered were put into a 5 L autoclave, nitrogen was introduced, and the internal pressure was maintained at 0.3 MPa at room temperature for 24 hours to obtain secondary expandable particles. Then, 500 g was put into the pre-foaming machine, and steam having a gauge pressure of 0.015 MPa was introduced into the can of the pre-foaming machine for 60 seconds and heated to foam at a bulk expansion ratio of 32 times to obtain secondary expanded particles.
Furthermore, the obtained secondary expanded particles were filled in the cavity of a molding die having a cavity of 400 mm×300 mm×30 mm, and 0.1 MPa of steam was introduced into the molding die for 50 seconds to heat, The foamed molded product was cooled until the maximum surface pressure of the foamed molded product dropped to 0.05 MPa to obtain a foamed molded product.
Under these molding conditions, a foamed molded product having a good appearance and fusion was obtained.
Then, the obtained foamed molded article was used to measure the expansion ratio, the rate of change in heating dimension (heat resistance), and the compression strength.
実施例2
1次発泡性粒子の発泡剤含浸量を5質量部/改質樹脂粒子100質量部とし、水蒸気導入時間を55秒間として嵩発泡倍数5倍の1次発泡粒子を得、1次発泡粒子に含浸させる発泡剤種及び含浸圧を二酸化炭素及び0.8MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び90秒間として嵩発泡倍数16倍の2次発泡粒子を得たこと以外は実施例1と同様にして、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られた発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率(耐熱性)、圧縮強度の測定を行った。
Example 2
The amount of the primary expandable particles impregnated with the foaming agent was 5 parts by mass/100 parts by mass of the modified resin particles, and the steam introduction time was 55 seconds to obtain primary expanded particles having a bulk expansion ratio of 5 times. Example 1 except that the foaming agent species and impregnation pressure to be used were carbon dioxide and 0.8 MPa, and the introduction pressure and introduction time of steam were 0.02 MPa and 90 seconds to obtain secondary expanded particles having a bulk expansion ratio of 16 times. A foam molded article was obtained in the same manner as in.
Under these molding conditions, a foamed molded product having a good appearance and fusion was obtained.
Then, the obtained foamed molded article was used to measure the expansion ratio, the rate of change in heating dimension (heat resistance), and the compression strength.
実施例3
1次発泡性粒子の発泡剤含浸量を5質量部/改質樹脂粒子100質量部とし、水蒸気導入時間を55秒間として嵩発泡倍数5倍の1次発泡粒子を得、1次発泡粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.5MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び120秒間として嵩発泡倍数28倍の2次発泡粒子を得たこと以外は実施例1と同様にして、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られた発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率(耐熱性)、圧縮強度の測定を行った。
Example 3
The amount of the primary expandable particles impregnated with the foaming agent was 5 parts by mass/100 parts by mass of the modified resin particles, and the steam introduction time was 55 seconds to obtain primary expanded particles having a bulk expansion ratio of 5 times. In the same manner as in Example 1 except that the foaming agent impregnation pressure was set to 0.5 MPa, the steam introduction pressure and the introduction time were set to 0.02 MPa and 120 seconds, and secondary expanded particles having a bulk expansion ratio of 28 times were obtained. A foam molded product was obtained.
Under these molding conditions, a foamed molded product having a good appearance and fusion was obtained.
Then, the obtained foamed molded article was used to measure the expansion ratio, the rate of change in heating dimension (heat resistance), and the compression strength.
実施例4
1次発泡性粒子の発泡剤種及び含浸量をペンタン及び5質量部/改質樹脂粒子100質量部とし、水蒸気導入時間を50秒間として嵩発泡倍数4倍の1次発泡粒子を得、1次発泡粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.5MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び100秒間として嵩発泡倍数20倍の2次発泡粒子を得たこと以外は実施例1と同様にして、発泡成形体を得た。1次発泡粒子の断面のSEM写真を図1に示す。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られた発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率(耐熱性)、圧縮強度の測定を行った。
Example 4
The foaming agent species and impregnated amount of the primary expandable particles were pentane and 5 parts by mass/100 parts by mass of the modified resin particles, and the steam introduction time was 50 seconds to obtain primary expanded particles having a bulk expansion ratio of 4 times. Example 1 except that the foaming agent impregnation pressure for impregnating the foamed particles was set to 0.5 MPa, the steam introduction pressure and the introduction time were set to 0.02 MPa and 100 seconds to obtain secondary expanded particles having a bulk expansion ratio of 20 times. In the same manner, a foamed molded product was obtained. A SEM photograph of a cross section of the primary expanded beads is shown in FIG.
Under these molding conditions, a foamed molded product having a good appearance and fusion was obtained.
Then, the obtained foamed molded article was used to measure the expansion ratio, the rate of change in heating dimension (heat resistance), and the compression strength.
実施例5
水蒸気導入時間を60秒間として嵩発泡倍数10倍の1次発泡粒子を得、1次発泡粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.5MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び120秒間として嵩発泡倍数40倍の2次発泡粒子を得たこと以外は実施例1と同様にして、発泡成形体を得た。1次発泡粒子の断面のSEM写真を図2に示す。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られた発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率(耐熱性)、圧縮強度の測定を行った。
Example 5
The steam introduction time was 60 seconds to obtain primary expanded particles having a bulk expansion ratio of 10 times, the impregnation pressure of the foaming agent for impregnating the primary expanded particles was 0.5 MPa, and the introduction pressure and the introduction time of steam were 0.02 MPa and 120. A foamed molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that secondary expanded particles having a bulk expansion ratio of 40 times were obtained per second. A SEM photograph of the cross section of the primary expanded beads is shown in FIG.
Under these molding conditions, a foamed molded product having a good appearance and fusion was obtained.
Then, the obtained foamed molded article was used to measure the expansion ratio, the rate of change in heating dimension (heat resistance), and the compression strength.
実施例6
1次発泡性粒子の発泡剤含浸量を5質量部/改質樹脂粒子100質量部とし、水蒸気導入時間を40秒間として嵩発泡倍数3.5倍の1次発泡粒子を得、1次発泡粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.8MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び90秒間として嵩発泡倍数24倍の2次発泡粒子を得たこと以外は実施例1と同様にして、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られた発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率(耐熱性)、圧縮強度の測定を行った。
Example 6
The amount of primary foamable particles impregnated with the blowing agent was 5 parts by mass/100 parts by mass of the modified resin particles, and the steam introduction time was 40 seconds to obtain primary expanded particles having a bulk expansion ratio of 3.5. In the same manner as in Example 1 except that the foaming agent impregnation pressure to be impregnated in was set to 0.8 MPa, the steam introduction pressure and the introduction time were set to 0.02 MPa and 90 seconds to obtain secondary expanded particles having a bulk expansion ratio of 24 times. Thus, a foamed molded body was obtained.
Under these molding conditions, a foamed molded product having a good appearance and fusion was obtained.
Then, the obtained foamed molded article was used to measure the expansion ratio, the rate of change in heating dimension (heat resistance), and the compression strength.
参考例1
1次発泡性粒子の発泡剤含浸量を15質量部/改質樹脂粒子100質量部とし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.01MPa及び65秒間として嵩発泡倍数25倍の1次発泡粒子を得、1次発泡粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.8MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び70秒間として嵩発泡倍数55倍の2次発泡粒子を得たこと以外は実施例1と同様にして、発泡成形体を得た。
この成形条件により外観、融着とも良好な発泡成形体を得た。
そして、得られた発泡成形体を用いて、発泡倍数、加熱寸法変化率(耐熱性)、圧縮強度の測定を行った。
Reference example 1
The amount of the primary foamable particles impregnated with the blowing agent was 15 parts by mass/100 parts by mass of the modified resin particles, and the introduction pressure and the introduction time of water vapor were 0.01 MPa and 65 seconds to obtain the primary expanded particles having a bulk expansion ratio of 25 times. Except that the foaming agent impregnation pressure for impregnating the primary expanded beads was set to 0.8 MPa, the steam introduction pressure and the introduction time were set to 0.02 MPa and 70 seconds, and secondary expanded particles having a bulk expansion ratio of 55 times were obtained. A foam molded article was obtained in the same manner as in Example 1.
Under these molding conditions, a foamed molded product having a good appearance and fusion was obtained.
Then, the obtained foamed molded article was used to measure the expansion ratio, the rate of change in heating dimension (heat resistance), and the compression strength.
比較例1
1次発泡性粒子の発泡剤含浸量を2.5質量部/改質樹脂粒子100質量部とし、水蒸気導入時間を30秒間として嵩発泡倍数1.6倍の1次発泡粒子を得、1次発泡粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.8MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び120秒間として嵩発泡倍数1.9倍の2次発泡粒子を得た。1次発泡粒子の断面のSEM写真を図3に示す。
しかし、この2次発泡粒子では、良好な発泡成形体を得ることができなかった。
Comparative Example 1
The amount of the primary foamable particles impregnated with the blowing agent was 2.5 parts by mass/100 parts by mass of the modified resin particles, and the steam introduction time was 30 seconds to obtain primary expanded particles having a bulk expansion ratio of 1.6. The foaming agent impregnation pressure for impregnating the expanded beads was set to 0.8 MPa, the steam introduction pressure and the introduction time were set to 0.02 MPa and 120 seconds to obtain secondary expanded particles having a bulk expansion ratio of 1.9. A SEM photograph of the cross section of the primary expanded beads is shown in FIG.
However, with this secondary expanded particle, a good expanded molded article could not be obtained.
比較例2
1次発泡を行わず、樹脂粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.9MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び120秒間として発泡させたが、嵩発泡倍数1倍の発泡となり、発泡させることができなかった。
Comparative example 2
The primary foaming was not performed, and the foaming agent impregnation pressure for impregnating the resin particles was 0.9 MPa, and the steam introduction pressure and the introduction time were 0.02 MPa and 120 seconds. , Could not be foamed.
比較例3
1次発泡を行わず、発泡剤として炭酸ガスを用いて、樹脂粒子に含浸させる発泡剤含浸圧を0.9MPaとし、水蒸気の導入圧及び導入時間を0.02MPa及び120秒間として発泡させたが、嵩発泡倍数1倍の発泡粒子となり、発泡させることができなかった。
得られた結果を表1にまとめて示す。
Comparative Example 3
Although the primary foaming was not performed, the foaming agent impregnation pressure for impregnating the resin particles was set to 0.9 MPa by using carbon dioxide gas as the foaming agent, and the introduction pressure and the introduction time of water vapor were set to 0.02 MPa and 120 seconds, respectively. As a result, expanded particles with a bulk expansion ratio of 1 were obtained, and expansion could not be performed.
The obtained results are summarized in Table 1.
表1から、炭化水素系発泡剤の含浸量と、無機ガス発泡剤の含浸圧と、1次発泡粒子と2次発泡粒子の嵩発泡倍数比とを特定の範囲とすることで、発泡粒子を製造する際に、環境負荷の高い炭化水素系の発泡剤の使用量を低減できることが分かる。 From Table 1, by setting the impregnated amount of the hydrocarbon-based foaming agent, the impregnation pressure of the inorganic gas foaming agent, and the bulk expansion ratio of the primary expanded particles and the secondary expanded particles within the specific ranges, It can be seen that the amount of the hydrocarbon-based foaming agent, which has a high environmental load, can be reduced during production.
Claims (5)
前記1次発泡性粒子を発泡させて1次発泡粒子を得る工程と、
前記1次発泡粒子に発泡剤として無機ガスを0.1〜1.0MPa導入し2次発泡性粒子を得る工程と、
前記2次発泡性粒子を発泡させて発泡粒子を得る工程とを含み、
前記発泡粒子が、前記1次発泡粒子の嵩発泡倍数の2.5〜10倍の嵩発泡倍数を有することを特徴とする発泡粒子の製造方法。 A step of impregnating 100 parts by mass of resin particles containing a polyolefin resin and a polystyrene resin with 5 to 9 parts by mass of a hydrocarbon foaming agent to obtain primary expandable particles;
Foaming the primary expandable particles to obtain primary expanded particles;
A step of introducing an inorganic gas of 0.1 to 1.0 MPa into the primary expanded particles as a foaming agent to obtain secondary expandable particles;
Foaming the secondary expandable particles to obtain expanded particles,
The method for producing expanded beads, wherein the expanded beads have a bulk expansion ratio of 2.5 to 10 times the bulk expansion ratio of the primary expanded particles.
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