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JP6955853B2 - Foam molding composition, foam molding, and heat-expandable microspheres for foam molding - Google Patents
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Foam molding composition, foam molding, and heat-expandable microspheres for foam molding Download PDF

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Description

本発明は、発泡成形用組成物、発泡成形体及び発泡成形用熱膨張性微小球に関する。 The present invention relates to a foam molding composition, a foam molding body, and a heat-expandable microsphere for foam molding.

現在、熱可塑性樹脂等のプラスチックを材料とした製品は世界中で広く使用されており、その使用量は年々増加傾向にある。熱可塑性樹脂は石油を原料としているため、石油の枯渇やその廃材の焼却処理により二酸化炭素の発生量が増加し、地球温暖化につながるという問題が生じている。
上記の問題を解消するために充填材を添加し、熱可塑性樹脂の使用量を抑え、さらに、充填材の添加による質量の増加を抑制するため、熱可塑性樹脂を発泡させて軽量化する検討がなされている。
Currently, products made of plastics such as thermoplastic resins are widely used all over the world, and the amount used is increasing year by year. Since thermoplastic resins are made from petroleum, there is a problem that the amount of carbon dioxide generated increases due to the depletion of petroleum and the incineration of waste materials, leading to global warming.
In order to solve the above problem, a filler is added to reduce the amount of the thermoplastic resin used, and further, in order to suppress the increase in mass due to the addition of the filler, it is considered to foam the thermoplastic resin to reduce the weight. It has been done.

熱可塑性樹脂の発泡方法としては、化学発泡剤を樹脂溶融時の熱により分解させ、その際に発生したガスにより発泡させる方法があげられる。しかし、この方法では熱可塑性樹脂の使用量を減らすために充填剤の配合量を多くすると、化学発泡剤の気泡を含有し得る樹脂の配合割合が少ない状態となって、樹脂成形時の加熱により気化された発泡剤の気泡が樹脂中から抜けやすくなり、気泡を成形体内に安定的に留めておくことが困難であった。 Examples of the method for foaming the thermoplastic resin include a method in which the chemical foaming agent is decomposed by the heat generated when the resin is melted and foamed by the gas generated at that time. However, in this method, if the amount of the filler compounded is increased in order to reduce the amount of the thermoplastic resin used, the compounding ratio of the resin that can contain bubbles of the chemical foaming agent becomes small, and the heating during resin molding causes the resin to be compounded. Bubbles of the vaporized foaming agent easily escaped from the resin, and it was difficult to stably retain the bubbles in the molded body.

また、特許文献1では、無機充填剤を配合した熱可塑性エラストマーの発泡成形体が開示されているが、例示された熱膨張性微小球を使用した場合、成形工程時に熱膨張性微小球が破壊され、十分な発泡倍率を有する成形体が製造できず、さらに熱膨張性微小球が破壊された部分で凹みが発生するため、発泡成形体の外観が損なわれる問題がある。 Further, Patent Document 1 discloses a foam molded product of a thermoplastic elastomer containing an inorganic filler, but when the exemplified heat-expandable microspheres are used, the heat-expandable microspheres are destroyed during the molding process. Therefore, a molded product having a sufficient coefficient of thermal expansion cannot be produced, and a dent is generated at a portion where the thermoplastic microspheres are broken, so that there is a problem that the appearance of the foamed molded product is impaired.

特開2004−217849公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-217894

このように、無機充填剤を配合した発泡成形用組成物であって、熱膨張性微小球の破壊を抑制して、十分な発泡倍率を有する発泡成形体を製造できる発泡成形用組成物はこれまでなかった。
本発明の目的は、無機充填剤を配合した発泡成形用組成物であって、成形時の熱膨張性微小球の破壊による成形体表面の凹みを抑制でき、かつ高い発泡倍率を有する発泡成形用組成物、該発泡成形用組成物を成形してなる発泡成形体及び該発泡成形用組成物に好適に用いることができる熱膨張性微小球を提供することである。
As described above, a foam molding composition containing an inorganic filler, which can suppress the destruction of heat-expandable microspheres and produce a foam molded product having a sufficient coefficient of thermal expansion, is the same. Not until.
An object of the present invention is a composition for foam molding containing an inorganic filler, which can suppress dents on the surface of a molded product due to destruction of heat-expandable microspheres during molding and has a high expansion coefficient for foam molding. It is an object of the present invention to provide a composition, a foam molded product obtained by molding the foam molding composition, and a heat-expandable microsphere that can be suitably used for the foam molding composition.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、塩化ビニル系樹脂を除く基材成分、熱膨張性微小球及び所定量の無機充填剤を含有する発泡成形用組成物において、熱膨張性微小球の内圧が特定の温度で所定の範囲内にある熱膨張性微小球を用いることにより、優れた外観を有する発泡成形体を得るこができ、かつ高い発泡倍率を有することを見出し、本発明に到達した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have made a foam molding composition containing a base material component excluding a vinyl chloride resin, a heat-expandable microsphere, and a predetermined amount of an inorganic filler. In the above, by using the heat-expandable microspheres in which the internal pressure of the heat-expandable microspheres is within a predetermined range at a specific temperature, a foamed molded product having an excellent appearance can be obtained and the coefficient of thermal expansion is high. We found that and arrived at the present invention.

すなわち、本発明の発泡成形用組成物は、熱可塑性樹脂からなる外殻とそれに内包されかつ加熱することによって気化する発泡剤とから構成される熱膨張性微小球、塩化ビニル系樹脂を除く基材成分及び無機充填剤を含有する発泡成形用組成物であって、発泡成形用組成物に占める前記無機充填剤の重量割合が20〜70重量%であり、140℃における前記熱膨張性微小球の内圧が0.6〜1.4MPaであり、250℃における前記熱膨張性微小球の内圧が3〜6.2MPaである。 That is, the composition for foam molding of the present invention is a group excluding heat-expandable microspheres and vinyl chloride-based resin composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a foaming agent contained therein and vaporized by heating. A foam molding composition containing a material component and an inorganic filler, wherein the weight ratio of the inorganic filler to the foam molding composition is 20 to 70% by weight, and the heat-expandable microspheres at 140 ° C. The internal pressure of the heat-expandable microspheres at 250 ° C. is 0.6 to 1.4 MPa, and the internal pressure of the heat-expandable microspheres is 3 to 6.2 MPa.

本発明の発泡成形用組成物は、次の1)〜5)から選ばれる少なくとも一つをさらに満足すると好ましい。
1)前記熱膨張性微小球の重量割合が、前記無機充填剤100重量部に対して、1〜20重量部である。
2)前記熱可塑性樹脂が、ニトリル系単量体を含む重合性成分の重合体である。
3)前記重合性成分が、さらにカルボキシル基含有単量体を含む。
4)前記熱膨張性微小球の膨張開始温度が140〜200℃である。
5)前記無機充填剤が、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、ケイ酸カルシウムアルミニウム、タルク、マイカ、ワラストナイト、ガラスビーズ及びカーボンブラックから選ばれる少なくとも1種である。
It is preferable that the composition for foam molding of the present invention further satisfies at least one selected from the following 1) to 5).
1) The weight ratio of the heat-expandable microspheres is 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler.
2) The thermoplastic resin is a polymer of a polymerizable component containing a nitrile-based monomer.
3) The polymerizable component further contains a carboxyl group-containing monomer.
4) The expansion start temperature of the thermally expandable microsphere is 140 to 200 ° C.
5) The inorganic filler is magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, silica, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, zinc oxide, antimony trioxide, antimony pentoxide, calcium sulfate, barium sulfate, Choose from potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum silicate, calcium silicate, magnesium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, calcium aluminum silicate, talc, mica, wallastnite, glass beads and carbon black At least one species.

本発明の発泡成形体は、上記の発泡成形用組成物を成形してなるものである。
発泡成形体における気泡の体積と無機充填剤の体積の比(気泡:無機充填剤)は、0.5:1〜23:1であることが好ましい。
The foam-molded product of the present invention is obtained by molding the above-mentioned foam-molding composition.
The ratio of the volume of bubbles to the volume of the inorganic filler (air bubbles: inorganic filler) in the foam molded product is preferably 0.5: 1 to 23: 1.

本発明の発泡成形用熱膨張性微小球は、無機充填剤と併用するものであって、ニトリル系熱可塑性樹脂からなる外殻とそれに内包されかつ加熱することによって気化する発泡剤とから構成され、140℃における前記熱膨張性微小球の内圧が0.6〜1.4MPaであり、250℃における前記熱膨張性微小球の内圧が3〜6.2MPaである。 The heat-expandable microspheres for foam molding of the present invention are used in combination with an inorganic filler, and are composed of an outer shell made of a nitrile-based thermoplastic resin and a foaming agent contained therein and vaporized by heating. The internal pressure of the heat-expandable microspheres at 140 ° C. is 0.6 to 1.4 MPa, and the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 250 ° C. is 3 to 6.2 MPa.

本発明の発泡成形用組成物は、成形時の熱膨張性微小球の破壊による成形体表面の凹みを抑制でき、かつ高い発泡倍率を有する発泡成形体を得るこができる。
本発明の発泡成形体は、優れた外観を有し、かつ高い発泡倍率を有する。
本発明の発泡成形用熱膨張性微小球を用いれば、成形時の熱膨張性微小球の破壊による成形体表面の凹みを抑制でき、かつ高い発泡倍率を有する発泡成形体を得るこができる。
The foam molding composition of the present invention can suppress dents on the surface of the molded body due to destruction of heat-expandable microspheres during molding, and can obtain a foam molded product having a high coefficient of thermal expansion.
The foam molded product of the present invention has an excellent appearance and a high foaming ratio.
By using the heat-expandable microspheres for foam molding of the present invention, it is possible to suppress dents on the surface of the molded body due to destruction of the heat-expandable microspheres during molding, and to obtain a foamed molded product having a high coefficient of thermal expansion.

発泡成形用熱膨張性微小球の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the thermal expansion microsphere for foam molding.

[発泡成形用組成物]
本発明の発泡成形用組成物は、特定の熱膨張性微小球、塩化ビニル系樹脂を除く基材成分及び無機充填剤を含有し、発泡成形用組成物に占める無機充填剤の重量割合が20〜70重量%である。以下に詳細に説明する。
[Composition for foam molding]
The foam molding composition of the present invention contains specific heat-expandable microspheres, a base material component excluding vinyl chloride resin, and an inorganic filler, and the weight ratio of the inorganic filler to the foam molding composition is 20. ~ 70% by weight. This will be described in detail below.

(無機充填剤)
無機充填剤は本発明の発泡成形体の必須成分である。発泡成形用組成物に占める前記無機充填剤の重量割合は、20〜70重量%であり、好ましくは30〜68重量%、より好ましくは40〜60重量%であり、さらに好ましくは45〜55重量%である。該重量割合が20重量%未満の場合、樹脂使用量を抑制する点において不十分であり、得られた発泡成形体の剛性も低くなる。一方、該重量割合が70重量%超の場合、発泡性成形用組成物より製造する発泡成形体に割れや裂けが起こる。
(Inorganic filler)
The inorganic filler is an essential component of the foamed molded article of the present invention. The weight ratio of the inorganic filler to the foam molding composition is 20 to 70% by weight, preferably 30 to 68% by weight, more preferably 40 to 60% by weight, still more preferably 45 to 55% by weight. %. When the weight ratio is less than 20% by weight, it is insufficient in terms of suppressing the amount of resin used, and the rigidity of the obtained foamed molded product is also low. On the other hand, when the weight ratio exceeds 70% by weight, the foamed molded product produced from the foamable molding composition is cracked or torn.

本発明で用いる無機充填剤は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、ケイ酸カルシウムアルミニウム、タルク、マイカ、ワラストナイト、ガラスビーズおよびカーボンブラックから選ばれる少なくとも1種である。
無機充填剤は、その表面を飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、樹脂酸等やそれらの塩、シランカップリング剤等で処理を施したものを使用してもよい。
本発明で用いる無機充填剤は、炭素繊維やガラス繊維等の無機繊維を除くものである。充填剤として無機繊維を用いた場合、発泡成形体に歪みが生じやすく、好ましい発泡成形体が得られない可能性がある。
The inorganic filler used in the present invention is magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, silica, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, zinc oxide, antimony trioxide, antimony pentoxide, calcium sulfate, barium sulfate. , From potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum silicate, calcium silicate, magnesium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, calcium silicate aluminum, talc, mica, wallastnite, glass beads and carbon black At least one selected.
As the inorganic filler, those whose surface is treated with saturated fatty acid, unsaturated fatty acid, resin acid or the like, salts thereof, silane coupling agent or the like may be used.
The inorganic filler used in the present invention excludes inorganic fibers such as carbon fibers and glass fibers. When an inorganic fiber is used as a filler, the foamed molded product is likely to be distorted, and a preferable foamed molded product may not be obtained.

これら無機充填剤の中でも、経済性、発泡成形体の成形性の点から、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、マイカ、ワラストナイト、ガラスビーズが好ましく、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、マイカがさらに好ましい。 Among these inorganic fillers, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, silica, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, zinc oxide, trioxide from the viewpoint of economy and moldability of foamed molded product. Antimon, Antimon pentoxide, potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, mica, wallastnite, glass beads are preferred, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc , Mica is more preferred.

無機充填剤の平均粒子径は1〜15μmが好ましく、1.5〜10μmがより好ましい。無機充填剤の平均粒子径が1μmより小さくなると、成形した発泡成形体中において十分に分散しないことがある。一方、無機充填剤の平均粒子径が15μmより大きくなると、成形した発泡成形体の強度が低下する The average particle size of the inorganic filler is preferably 1 to 15 μm, more preferably 1.5 to 10 μm. If the average particle size of the inorganic filler is smaller than 1 μm, it may not be sufficiently dispersed in the molded foamed molded product. On the other hand, when the average particle size of the inorganic filler is larger than 15 μm, the strength of the molded foam molded product decreases.

(発泡成形用熱膨張性微小球)
本発明で用いる熱膨張性微小球は、発泡成形用であって、無機充填剤と併用するものである。熱膨張性微小球は、図1に示すように、熱可塑性樹脂からなる外殻(シェル)11と、それに内包され且つ加熱することによって気化する発泡剤(コア)12とから構成される熱膨張性微小球である。この熱膨張性微小球はコア−シェル構造をとっており、熱膨張性微小球は微小球全体として熱膨張性(微小球全体が加熱により膨らむ性質)を示す。
(Thermal expansion microspheres for foam molding)
The heat-expandable microspheres used in the present invention are for foam molding and are used in combination with an inorganic filler. As shown in FIG. 1, the thermally expandable microspheres are thermally expanded composed of an outer shell (shell) 11 made of a thermoplastic resin and a foaming agent (core) 12 contained therein and vaporized by heating. It is a sex microsphere. The heat-expandable microspheres have a core-shell structure, and the heat-expandable microspheres exhibit thermal expansion (the property that the entire microspheres swell by heating) as a whole.

本発明の効果をより発揮させる点から、熱膨張性微小球の重量割合は、前記無機充填剤100重量部に対して、好ましくは1〜20重量部であり、より好ましくは2〜18重量部であり、さらに好ましくは3〜15重量部であり、特に好ましくは4〜13重量部である。該重量割合が1重量部未満の場合、熱膨張性微小球の添加量が少ないため、発泡成形体の軽量化が不十分となることがある。一方、該重量割合が20重量部超の場合、成形した発泡成形体の強度が低下することがある。 From the viewpoint of further exerting the effect of the present invention, the weight ratio of the heat-expandable microspheres is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 2 to 18 parts by weight, based on 100 parts by weight of the inorganic filler. It is more preferably 3 to 15 parts by weight, and particularly preferably 4 to 13 parts by weight. When the weight ratio is less than 1 part by weight, the amount of the heat-expandable microspheres added is small, so that the weight reduction of the foamed molded product may be insufficient. On the other hand, when the weight ratio exceeds 20 parts by weight, the strength of the molded foamed molded product may decrease.

発泡成形用組成物に占める熱膨張性微小球の重量割合は、好ましくは0.5〜12重量%であり、より好ましくは0.7〜10重量%であり、さらに好ましくは1.5〜7重量%であり、特に好ましくは2〜5重量%である。該重量割合が0.5重量%未満の場合、得られる発泡成形体の軽量化が不十分となることがある。一方、該重量割合が12重量%超の場合、成形した発泡成形体の強度が低くなることがある。 The weight ratio of the heat-expandable microspheres to the composition for foam molding is preferably 0.5 to 12% by weight, more preferably 0.7 to 10% by weight, still more preferably 1.5 to 7%. It is% by weight, particularly preferably 2 to 5% by weight. If the weight ratio is less than 0.5% by weight, the weight reduction of the obtained foamed molded product may be insufficient. On the other hand, when the weight ratio exceeds 12% by weight, the strength of the molded foamed molded product may be low.

発泡剤は、加熱することで気化する成分であり、熱膨張性微小球の熱可塑性樹脂からなる外殻に内包されることによって、熱膨張性微小球は微小球全体として熱膨張性(微小球全体が加熱により膨らむ性質)を示すようになる。
本願効果を発揮するためには、140℃における熱膨張性微小球の内圧が0.6〜1.4MPaであり、250℃における熱膨張性微小球の内圧が3〜6.2MPaである必要がある。このような特定の内圧を有する熱膨張性微小球を用いることにより、無機充填剤が所定量配合された場合であっても、成形時に熱膨張性微小球が大きく膨張することがないため、熱膨張性微小球の外殻の厚みが薄くならず、熱膨張性微小球の破壊は抑制できる。これにより成形時の熱膨張性微小球の破壊による成形体表面の凹みを抑制でき、かつ高い発泡倍率を有する発泡成形体を得るこができる。
The foaming agent is a component that evaporates when heated, and by being encapsulated in the outer shell made of the thermoplastic resin of the heat-expandable microspheres, the heat-expandable microspheres are thermally expandable (microspheres as a whole). The whole body swells when heated).
In order to exert the effect of the present application, the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 140 ° C. needs to be 0.6 to 1.4 MPa, and the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 250 ° C. needs to be 3 to 6.2 MPa. be. By using the heat-expandable microspheres having such a specific internal pressure, even when a predetermined amount of the inorganic filler is blended, the heat-expandable microspheres do not expand significantly during molding, so that heat is generated. The outer shell of the inflatable microspheres does not become thin, and the destruction of the heat-expandable microspheres can be suppressed. As a result, it is possible to suppress dents on the surface of the molded product due to the destruction of the heat-expandable microspheres during molding, and to obtain a foamed molded product having a high coefficient of thermal expansion.

本発明の効果をより発揮させる点から、140℃における熱膨張性微小球の内圧は、好ましくは0.7〜1.3MPa、より好ましくは0.8〜1.2MPa、さらに好ましくは0.9〜1.1MPaである。当該内圧が0.6MPa未満の場合、熱膨張性微小球の膨張倍率が低くなり、得られる発泡成形体の発泡倍率が低くなることがある。一方、当該内圧が1.4MPa超の場合、成形時に熱膨張性微小球が大きく膨張し、熱膨張性微小球の外殻の厚みが薄くなり、無機充填剤との接触により破壊されてしまい、所望の軽量化された発泡成形体が得られないことがある。
同様に、本発明の効果をより発揮させる点から、250℃における熱膨張性微小球の内圧は、好ましくは3.1〜6MPa、より好ましくは3.6〜5.5MPa、さらに好ましくは4〜5.2MPa、特に好ましくは4.2〜5MPaである。当該内圧が3MPa未満の場合、熱膨張性微小球の膨張倍率が低くなり、得られる発泡成形体の発泡倍率が低くなることがある。一方、当該内圧が6.2MPa超の場合、成形時に熱膨張性微小球が大きく膨張し、熱膨張性微小球の外殻の厚みが薄くなり、無機充填剤との接触により破壊されてしまい、所望の軽量化された発泡成形体が得られないことがある。
From the viewpoint of further exerting the effects of the present invention, the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 140 ° C. is preferably 0.7 to 1.3 MPa, more preferably 0.8 to 1.2 MPa, still more preferably 0.9. It is ~ 1.1 MPa. When the internal pressure is less than 0.6 MPa, the expansion coefficient of the thermally expandable microspheres may be low, and the expansion coefficient of the obtained foamed molded product may be low. On the other hand, when the internal pressure exceeds 1.4 MPa, the heat-expandable microspheres expand significantly during molding, the outer shell of the heat-expandable microspheres becomes thin, and is destroyed by contact with the inorganic filler. The desired lightweight foam molding may not be obtained.
Similarly, from the viewpoint of further exerting the effect of the present invention, the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 250 ° C. is preferably 3.1 to 6 MPa, more preferably 3.6 to 5.5 MPa, still more preferably 4 to 4. It is 5.2 MPa, particularly preferably 4.2 to 5 MPa. When the internal pressure is less than 3 MPa, the expansion coefficient of the thermally expandable microspheres may be low, and the expansion coefficient of the obtained foamed molded product may be low. On the other hand, when the internal pressure exceeds 6.2 MPa, the heat-expandable microspheres expand significantly during molding, the outer shell of the heat-expandable microspheres becomes thin, and is destroyed by contact with the inorganic filler. The desired lightweight foam molding may not be obtained.

ここで、本発明における140℃(又は250℃)における熱膨張性微小球の内圧とは、その温度における発泡剤全体の蒸気圧を意味する。発泡剤が複数の成分によて構成される場合、140℃(又は250℃)における熱膨張性微小球の内圧は、各成分の140℃(又は250℃)の蒸気圧に対して、各成分のモル分率を乗算し、それぞれ乗算した値を合計して算出した値をいう。 Here, the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 140 ° C. (or 250 ° C.) in the present invention means the vapor pressure of the entire foaming agent at that temperature. When the foaming agent is composed of a plurality of components, the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 140 ° C. (or 250 ° C.) is the vapor pressure of each component at 140 ° C. (or 250 ° C.). The value calculated by multiplying the mole fractions of and summing the multiplied values.

発泡剤としては、上記の内圧を満たす限り特に限定されないが、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ナノデカン等の直鎖状炭化水素;イソブタン、イソペンタン、イソヘキサン、イソヘプタン、イソオクタン、イソノナン、イソデカン、イソドデカン、3−メチルウンデカン、イソトリデカン、4−メチルドデカン、イソテトラデカン、イソペンタデカン、イソヘキサデカン、2,2,4,4,6,8,8−ヘプタメチルノナン、イソヘプタデカン、イソオクタデカン、イソナノデカン、2,6,10,14−テトラメチルペンタデカン等の分岐状炭化水素;シクロドデカン、シクロトリデカン、ヘキシルシクロヘキサン、ヘプチルシクロヘキサン、n−オクチルシクロヘキサン、シクロペンタデカン、ノニルシクロヘキサン、デシルシクロヘキサン、ペンタデシルシクロヘキサン、ヘキサデシルシクロヘキサン、ヘプタデシルシクロヘキサン、オクタデシルシクロヘキサン等の炭化水素;石油エーテル;それらのハロゲン化物;ハイドロフルオロエーテル等の含弗素化合物;テトラアルキルシラン;加熱により熱分解してガスを生成する化合物等が挙げられる。発泡剤は、直鎖状、分岐状、脂環状のいずれでもよく、脂肪族であるものが好ましい。これらの発泡剤は上記の内圧を満たす限り単独で用いられてもよく、2種以上が併用されていてもよい。 The foaming agent is not particularly limited as long as the above internal pressure is satisfied, but for example, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, nanodecane and the like. Linear hydrocarbons of Branched hydrocarbons such as 4,6,8,8-heptamethylnonane, isoheptadecane, isooctadecane, isonanodecane, 2,6,10,14-tetramethylpentadecane; cyclododecane, cyclotridecane, hexylcyclohexane, heptylcyclohexane, Hydrocarbons such as n-octylcyclohexane, cyclopentadecane, nonylcyclohexane, decylcyclohexane, pentadecylcyclohexane, hexadecylcyclohexane, heptadecylcyclohexane, octadecylcyclohexane; petroleum ethers; their halides; fluorine-containing compounds such as hydrofluoroether; Tetraalkylsilane; examples thereof include compounds that generate gas by thermal decomposition by heating. The foaming agent may be linear, branched or alicyclic, and is preferably an aliphatic one. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more as long as the above internal pressure is satisfied.

熱膨張性微小球の耐熱性及び内圧を調整する点から、発泡剤は、炭素数13以上の炭化水素を含有してもよい。発泡剤に占める炭素数13以上の炭化水素の重量割合は、好ましくは0〜40重量%、より好ましくは5〜33重量%、さらに好ましくは10〜25重量%である。
発泡剤は熱膨張性微小球の膨張倍率を高める点から、炭素数11以下の炭化水素を含有することが好ましい。発泡剤に占める炭素数11以下の炭化水素の重量割合は、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは55〜90重量%、さらに好ましくは60〜85重量%である。更に、発泡剤に占める炭素数13以上の炭化水素と炭素数11以下の炭化水素の合計の重量割合は、好ましくは70重量%超、より好ましくは73重量%超、さらに好ましくは80重量%超である。
また、熱膨張性微小球の内圧を調整する点から、発泡剤に占める炭素数12の炭化水素を含有してもよい。発泡剤に占める炭素数12の炭化水素の重量割合は、好ましくは30重量%未満、より好ましくは27重量%未満、さらに好ましくは20重量%未満である。
The foaming agent may contain a hydrocarbon having 13 or more carbon atoms from the viewpoint of adjusting the heat resistance and the internal pressure of the heat-expandable microspheres. The weight ratio of the hydrocarbon having 13 or more carbon atoms to the foaming agent is preferably 0 to 40% by weight, more preferably 5 to 33% by weight, and further preferably 10 to 25% by weight.
The foaming agent preferably contains a hydrocarbon having 11 or less carbon atoms from the viewpoint of increasing the expansion coefficient of the thermally expandable microspheres. The weight ratio of the hydrocarbon having 11 or less carbon atoms to the foaming agent is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 55 to 90% by weight, and further preferably 60 to 85% by weight. Further, the total weight ratio of the hydrocarbon having 13 or more carbon atoms and the hydrocarbon having 11 or less carbon atoms in the foaming agent is preferably more than 70% by weight, more preferably more than 73% by weight, still more preferably more than 80% by weight. Is.
Further, from the viewpoint of adjusting the internal pressure of the heat-expandable microspheres, a hydrocarbon having 12 carbon atoms in the foaming agent may be contained. The weight ratio of the hydrocarbon having 12 carbon atoms to the foaming agent is preferably less than 30% by weight, more preferably less than 27% by weight, still more preferably less than 20% by weight.

発泡剤の内包率は、熱膨張性微小球の重量に対する熱膨張性微小球に内包された発泡剤の重量の百分率で定義される。発泡剤の内包率については、特に限定されないが、熱膨張性微小球の重量に対して、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは2〜45重量%、さらに好ましくは5〜40重量%、特に好ましくは10〜30重量%である。 The coefficient of encapsulation of the foaming agent is defined as a percentage of the weight of the foaming agent contained in the heat-expandable microspheres with respect to the weight of the heat-expandable microspheres. The inclusion ratio of the foaming agent is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 2 to 45% by weight, still more preferably 5 to 40% by weight, based on the weight of the heat-expandable microspheres. Particularly preferably, it is 10 to 30% by weight.

熱膨張性微小球の外殻を形成する熱可塑性樹脂は、重合性成分の重合体である(重合性成分を重合して得られる)。また、重合性成分は、単量体成分を必須とし架橋剤を含むことがある成分である。単量体成分は、重合性二重結合を1個有するラジカル重合性単量体を意味し、付加重合可能な成分である。また、架橋剤は重合性二重結合を複数有するラジカル重合性単量体を意味し、橋架け構造を熱可塑性樹脂に導入する成分である。 The thermoplastic resin that forms the outer shell of the heat-expandable microspheres is a polymer of a polymerizable component (obtained by polymerizing the polymerizable component). The polymerizable component is a component that requires a monomer component and may contain a cross-linking agent. The monomer component means a radically polymerizable monomer having one polymerizable double bond, and is a component capable of addition polymerization. Further, the cross-linking agent means a radically polymerizable monomer having a plurality of polymerizable double bonds, and is a component for introducing a bridging structure into a thermoplastic resin.

重合性成分は、熱膨張性微小球のガスバリア性の点から、ニトリル系単量体を含むことが好ましい。ニトリル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、フマロニトリル等が挙げられる。
ニトリル系単量体は、熱膨張性微小球の外殻の強度を高める点から、アクリロニトリル及び/又はメタクリロニトリルを含有することが好ましく、メタクリロニトリルを必須に含有することが好ましい。
ニトリル系単量体に占めるメタクリロニトリルの重量割合は、好ましくは25〜50重量%、より好ましくは30〜45重量%、さらに好ましくは32〜40重量%である。
The polymerizable component preferably contains a nitrile-based monomer from the viewpoint of gas barrier properties of the heat-expandable microspheres. Examples of the nitrile-based monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethoxyacrylonitrile, fumaronitrile, and the like.
The nitrile-based monomer preferably contains acrylonitrile and / or methacrylonitrile from the viewpoint of increasing the strength of the outer shell of the heat-expandable microspheres, and preferably contains methacrylonitrile indispensably.
The weight ratio of methacrylonitrile to the nitrile-based monomer is preferably 25 to 50% by weight, more preferably 30 to 45% by weight, and even more preferably 32 to 40% by weight.

重合性成分に占めるニトリル系単量体の重量割合は、特に限定はないが、好ましくは55重量%以上、より好ましくは60〜99.5重量%、さらに好ましくは80〜99重量%、特に好ましくは90〜98重量%である。該重量割合が55重量%未満の場合、熱膨張性微小球の外殻の強度が低下し、成形時に熱膨張性微小球が破壊され、所望の軽量化された発泡成形体が得られないことがある。 The weight ratio of the nitrile-based monomer to the polymerizable component is not particularly limited, but is preferably 55% by weight or more, more preferably 60 to 99.5% by weight, still more preferably 80 to 99% by weight, and particularly preferably. Is 90-98% by weight. When the weight ratio is less than 55% by weight, the strength of the outer shell of the heat-expandable microspheres decreases, the heat-expandable microspheres are destroyed during molding, and a desired lightweight foam molded product cannot be obtained. There is.

重合性成分は、溶融温度又は軟化温度の高い基材成分を用いて発泡成形体を製造できる点から、カルボキシル基含有単量体をさらに含んでもよい。
カルボキシル基含有単量体としては、遊離カルボキシル基を1分子当たり1個以上有するものであれば特に限定はないが、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸等の不飽和ジカルボン酸;不飽和ジカルボン酸の無水物;マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチル等の不飽和ジカルボン酸モノエステル等が挙げられる。これらのカルボキシル基含有単量体は、1種又は2種以上を併用してもよい。カルボキシル基含有単量体は、一部又は全部のカルボキシル基が重合時や重合後に中和されていてもよい。
The polymerizable component may further contain a carboxyl group-containing monomer from the viewpoint that a foamed molded product can be produced using a base material component having a high melting temperature or softening temperature.
The carboxyl group-containing monomer is not particularly limited as long as it has one or more free carboxyl groups per molecule, but is an unsaturated product such as acrylic acid, methacrylic acid, etacrylic acid, crotonic acid, and silicic acid. Carboxyl acid; unsaturated dicarboxylic acid such as maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, chloromaleic acid; anhydride of unsaturated dicarboxylic acid; monomethyl maleate, monoethyl maleate, monobutyl maleate, monomethyl fumarate, fumal Examples thereof include unsaturated dicarboxylic acid monoesters such as monoethyl acid, monomethyl itaconate, monoethyl itaconate, and monobutyl itaconate. These carboxyl group-containing monomers may be used alone or in combination of two or more. In the carboxyl group-containing monomer, a part or all of the carboxyl groups may be neutralized at the time of polymerization or after polymerization.

カルボキシル基含有単量体を重合性分に含む場合、重合性成分に占めるカルボキシル基含有単量体の重量割合は、特に限定はないが、好ましくは13〜61重量%、より好ましくは20〜60重量%、さらに好ましくは25〜55重量%、特に好ましくは30〜50重量%である。 When the carboxyl group-containing monomer is contained in the polymerizable component, the weight ratio of the carboxyl group-containing monomer to the polymerizable component is not particularly limited, but is preferably 13 to 61% by weight, more preferably 20 to 60. By weight%, more preferably 25-55% by weight, particularly preferably 30-50% by weight.

重合性分にカルボキシル基含有単量体を含む場合、重合性成分に占めるニトリル基含有単量体の重合割合は、特に限定はないが、好ましくは35〜87重量%、より好ましくは38〜80重量%、さらに好ましくは40〜70重量部、特に好ましくは42〜60重量部である。 When the polymerizable component contains a carboxyl group-containing monomer, the polymerization ratio of the nitrile group-containing monomer in the polymerizable component is not particularly limited, but is preferably 35 to 87% by weight, more preferably 38 to 80%. By weight%, more preferably 40 to 70 parts by weight, particularly preferably 42 to 60 parts by weight.

重合性成分は、膨張挙動をコントロールしやすくなる点から、(メタ)アクリル酸エステル系単量体をさらに含んでもよい。なお、(メタ)アクリルは、アクリル又はメタクリルを意味する。
(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、特に限定はないが、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The polymerizable component may further contain a (meth) acrylic acid ester-based monomer from the viewpoint of facilitating control of expansion behavior. In addition, (meth) acrylic means acrylic or methacryl.
The (meth) acrylic acid ester-based monomer is not particularly limited, but is limited to methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and t-butyl (meth). ) Acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and the like. ..

重合性成分に占める(メタ)アクリル酸エステル系単量体の重量割合は、特に限定はないが、好ましくは45重量%未満、より好ましくは0.1〜36重量%、さらに好ましくは0.5〜20重量%、特に好ましくは0.8〜10重量%である。該重量割合が45重量%以上の場合、熱膨張性微小球の外殻の強度が低下し、成形時に熱膨張性微小球が破壊され、所望の軽量化された発泡成形体が得られないことがある。 The weight ratio of the (meth) acrylic acid ester-based monomer to the polymerizable component is not particularly limited, but is preferably less than 45% by weight, more preferably 0.1 to 36% by weight, still more preferably 0.5. ~ 20% by weight, particularly preferably 0.8-10% by weight. When the weight ratio is 45% by weight or more, the strength of the outer shell of the heat-expandable microspheres decreases, the heat-expandable microspheres are destroyed during molding, and a desired lightweight foam molded product cannot be obtained. There is.

重合性成分は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記のニトリル系単量体、カルボキシル基含有単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体以外の他の単量体を含んでもよい。当該単量体としては、ハロゲン含有単量体、(メタ)アクリル酸アミド系単量体、スチレン系単量体、カルボキシル基含有単量体のカルボキシル基と反応する単量体を挙げることができる。さらには、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル系単量体;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド系単量体;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフイン系単量体;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル系単量体;ビニルメチルケトン等のビニルケトン系単量体;N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル系単量体;ビニルナフタリン塩等を挙げることができる。 The polymerizable component may contain a monomer other than the above-mentioned nitrile-based monomer, carboxyl group-containing monomer, and (meth) acrylic acid ester-based monomer, as long as the effect of the present invention is not impaired. good. Examples of the monomer include a halogen-containing monomer, a (meth) acrylic acid amide-based monomer, a styrene-based monomer, and a monomer that reacts with a carboxyl group of a carboxyl group-containing monomer. .. Furthermore, vinyl ester-based monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate; maleimide-based monomers such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide; ethylene unsaturated monoolefines such as ethylene, propylene and isobutylene. Monomer; Vinyl ether monomer such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; Vinyl ketone monomer such as vinyl methyl ketone; N-vinyl monomer such as N-vinylcarbazole, N-vinylpyrrolidone, etc. Monomer; vinyl naphthaline salt and the like can be mentioned.

ハロゲン含有単量体としては、特に限定はないが、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸アミド系単量体としては、特に限定はないが、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタクリルアミド、置換メタクリルアミド等が挙げられる。
スチレン系単量体としては、特に限定はないが、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、p−ニトロスチレン、クロロメチルスチレン等が挙げられる。
The halogen-containing monomer is not particularly limited, and examples thereof include vinyl chloride and vinylidene chloride.
The (meth) acrylic acid amide-based monomer is not particularly limited, and examples thereof include acrylamide, substituted acrylamide, methacrylamide, and substituted methacrylamide.
The styrene-based monomer is not particularly limited, and examples thereof include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, t-butylstyrene, p-nitrostyrene, and chloromethylstyrene.

カルボキシル基含有単量体のカルボキシル基と反応する単量体としては、特に限定はないが、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ビニルグリシジルエーテル、プロペニルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、p−ヒドロキシスチレン等を挙げることができる。 The monomer that reacts with the carboxyl group of the carboxyl group-containing monomer is not particularly limited, but is limited to N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and N, N-dimethylamino. Propyl (meth) acrylate, vinyl glycidyl ether, propenyl glycidyl ether, glycidyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) ) Acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, p-hydroxystyrene and the like can be mentioned.

重合性成分は、上述のとおり、架橋剤を含んでいてもよい。架橋剤を用いて重合することにより、得られる熱膨張性微小球では、内包された発泡剤の熱膨張時における保持率(内包保持率)の低下が抑制され、効果的に熱膨張させることができる。
架橋剤としては、特に限定はないが、例えば、ジビニルベンゼン等の芳香族ジビニル化合物;メタクリル酸アリル、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアネート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、PEG#200ジ(メタ)アクリレート、PEG#400ジ(メタ)アクリレート、PEG#600ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラアクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサアクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート化合物等を挙げることができる。これらの架橋剤は、1種又は2種以上を併用してもよい。
As described above, the polymerizable component may contain a cross-linking agent. By polymerizing with a cross-linking agent, the obtained thermally expandable microspheres can be effectively thermally expanded by suppressing a decrease in the retention rate (encapsulation retention rate) of the encapsulated foaming agent during thermal expansion. can.
The cross-linking agent is not particularly limited, but for example, an aromatic divinyl compound such as divinylbenzene; allyl methacrylate, triacrylic formal, triallyl isocyanate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tri. Ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1, 9-Nonandiol di (meth) acrylate, PEG # 200 di (meth) acrylate, PEG # 400 di (meth) acrylate, PEG # 600 di (meth) acrylate, trimethylpropantri (meth) acrylate, pentaerythritol Tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylate, etc. Examples thereof include polyfunctional (meth) acrylate compounds. These cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.

架橋剤はなくてもよいが、その量については特に限定はなく、単量体成分100重量部に対して0〜3.0重量部であると好ましく、さらに好ましくは0.02〜1.5重量部、特に好ましくは0.02〜1.0重量部である。架橋剤が3.0重量部より多いと、熱膨張性微小球の膨張性が低下し、発泡成形体の発泡倍率が低くなることがある。 The cross-linking agent may be omitted, but the amount thereof is not particularly limited, and is preferably 0 to 3.0 parts by weight, more preferably 0.02 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer component. It is by weight, particularly preferably 0.02 to 1.0 parts by weight. If the amount of the cross-linking agent is more than 3.0 parts by weight, the expandability of the heat-expandable microspheres may decrease, and the expansion ratio of the foamed molded product may decrease.

熱膨張性微小球の最大膨張倍率は、特に限定されないが、好ましくは3倍以上、より好ましくは10倍以上、さらにより好ましくは20倍以上、特に好ましくは30倍以上、さらに好ましくは50倍以上、最も好ましくは70倍以上である。一方、最大膨張倍率の上限値は、好ましくは200倍である。 The maximum expansion coefficient of the thermally expandable microsphere is not particularly limited, but is preferably 3 times or more, more preferably 10 times or more, still more preferably 20 times or more, particularly preferably 30 times or more, still more preferably 50 times or more. Most preferably, it is 70 times or more. On the other hand, the upper limit of the maximum expansion ratio is preferably 200 times.

熱膨張性微小球の膨張開始温度(Ts)は、好ましくは140〜200℃、より好ましくは144〜199℃、さらに好ましくは150〜195℃、特に好ましくは160〜190℃、最も好ましくは170〜185℃である。熱膨張性微小球の膨張開始温度が140℃未満であると、成形時に熱膨張性微小球が膨張し、熱膨張性微小球の外殻の厚みが薄くなり、無機充填剤との接触により破壊されてしまい、所望の軽量化された発泡成形体が得られないことがある。一方、熱膨張性微小球の膨張開始温度が200℃を超えると、熱膨張性微小球の耐熱性が高くなり、成形時に熱膨張性微小球が十分に膨張せず、得られる発泡成形体の軽量化が不十分になることがある。 The expansion start temperature (Ts) of the thermally expandable microspheres is preferably 140 to 200 ° C., more preferably 144 to 199 ° C., further preferably 150 to 195 ° C., particularly preferably 160 to 190 ° C., and most preferably 170 to 170 ° C. It is 185 ° C. If the expansion start temperature of the heat-expandable microspheres is less than 140 ° C., the heat-expandable microspheres expand during molding, the outer shell of the heat-expandable microspheres becomes thin, and is destroyed by contact with an inorganic filler. In some cases, the desired lightweight foam molded product cannot be obtained. On the other hand, when the expansion start temperature of the heat-expandable microspheres exceeds 200 ° C., the heat resistance of the heat-expandable microspheres becomes high, and the heat-expandable microspheres do not expand sufficiently during molding. Insufficient weight reduction may occur.

熱膨張性微小球の最大膨張温度(Tmax)は、好ましくは175〜275℃、より好ましくは180〜260℃、さらに好ましくは185〜250℃、特に好ましくは190〜240℃である。熱膨張性微小球の最大膨張温度が175℃未満であると十分な耐熱性が得られず、成形時に熱膨張性微小球に内包されている発泡剤が熱膨張性微小球の外殻となる熱可塑性樹脂から外部へ抜け出てしまい、所望の軽量化された発泡成形体がえられないことがある。一方、熱膨張性微小球の最大膨張温度が275℃を超えると、熱膨張性微小球の耐熱性が高くなり、成形時に熱膨張性微小球が十分に膨張せず、得られる発泡成形体の軽量化が不十分になることがある。 The maximum expansion temperature (Tmax) of the thermally expandable microspheres is preferably 175 to 275 ° C, more preferably 180 to 260 ° C, still more preferably 185 to 250 ° C, and particularly preferably 190 to 240 ° C. If the maximum expansion temperature of the heat-expandable microspheres is less than 175 ° C., sufficient heat resistance cannot be obtained, and the foaming agent contained in the heat-expandable microspheres at the time of molding becomes the outer shell of the heat-expandable microspheres. It may escape from the thermoplastic resin to the outside, and the desired lightweight foamed molded product may not be obtained. On the other hand, when the maximum expansion temperature of the heat-expandable microspheres exceeds 275 ° C., the heat resistance of the heat-expandable microspheres becomes high, and the heat-expandable microspheres do not expand sufficiently during molding. Insufficient weight reduction may occur.

熱膨張性微小球の平均粒子径については特に限定されないが、好ましくは0.5〜200μm、より好ましくは1〜100μm、さらに好ましくは3〜80μm、特に好ましくは7〜60μm、最も好ましくは10〜50μmである。平均粒子径が0.5μmより小さい場合、熱膨張性微小球の膨張性能が低くなることがある。一方、平均粒子径が200μmより大きい場合、熱膨張性微小球の強度が低下し、成形時に熱膨張性微小球が破壊される場合がある。 The average particle size of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 200 μm, more preferably 1 to 100 μm, still more preferably 3 to 80 μm, particularly preferably 7 to 60 μm, and most preferably 10 to 10. It is 50 μm. If the average particle size is smaller than 0.5 μm, the expansion performance of the thermally expandable microspheres may be low. On the other hand, when the average particle size is larger than 200 μm, the strength of the heat-expandable microspheres decreases, and the heat-expandable microspheres may be destroyed during molding.

熱膨張性微小球の粒度分布の変動係数CVは、特に限定されないが、好ましくは50%以下、さらに好ましくは45%以下、特に好ましくは40%以下である。変動係数CVは、以下に示す計算式(1)及び(2)で算出される。 The coefficient of variation CV of the particle size distribution of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is preferably 50% or less, more preferably 45% or less, and particularly preferably 40% or less. The coefficient of variation CV is calculated by the following formulas (1) and (2).

Figure 0006955853
(式中、sは粒子径の標準偏差、<x>は平均粒子径、xはi番目の粒子径、nは粒子の数である。)
Figure 0006955853
(Wherein, s is the standard deviation of the particle size, <x> is an average particle size, x i is the i-th particle diameter, n is the number of particles.)

熱膨張性微小球の製造方法は、重合性成分と、発泡剤と、重合開始剤とを含有する油性混合物を水性分散媒中に分散させ、前記重合性成分を重合させる工程(以下では、重合工程ということがある。)を含む製造方法である。 The method for producing thermally expandable microspheres is a step of dispersing an oily mixture containing a polymerizable component, a foaming agent, and a polymerization initiator in an aqueous dispersion medium and polymerizing the polymerizable component (hereinafter, polymerization). It is a manufacturing method including a process).

重合開始剤としては、特に限定はないが、ごく一般に用いられる過酸化物やアゾ化合物等を挙げることができる。
過酸化物としては、例えば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジベンジルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド;2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール;クメンハイドロパーキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド;t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート等のパーオキシエステルを挙げることができる。
The polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include peroxides and azo compounds that are very commonly used.
Examples of the peroxide include peroxydicarbonates such as diisopropyl peroxy dicarbonate, di-sec-butyl peroxy dicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxy dicarbonate, and dibenzyl peroxy dicarbonate; lauroyl peroxide. Diacyl peroxides such as benzoyl peroxide; ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide; peroxyketals such as 2,2-bis (t-butylperoxy) butane; cumenehydroperkiside, t-butyl Hydroperoxides such as hydroperoxides; dialkyl peroxides such as dicumyl peroxides and di-t-butyl peroxides; peroxyesters such as t-hexylperoxypivalate and t-butylperoxyisobutyrate. be able to.

アゾ化合物としては、例えば、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1‘−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)等を挙げることができる。 Examples of the azo compound include 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, and 2,2'-azobis (2,4-). Dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2-methylpropionate), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), etc. Can be mentioned.

重合開始剤の重量割合については、重合性成分100重量部に対して、好ましくは0.05〜10重量%であり、さらに好ましくは0.1〜8重量%、最も好ましくは0.2〜5重量%である。当該重量割合が0.05重量%未満である場合、重合されない重合性成分が残存し、熱膨張性微小球の流動性が悪くなることがある。当該重量割合が10重量%を超える場合、耐熱性が低下する。 The weight ratio of the polymerization initiator is preferably 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 8% by weight, and most preferably 0.2 to 5% by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable component. % By weight. If the weight ratio is less than 0.05% by weight, the non-polymerizable polymerizable component remains, and the fluidity of the heat-expandable microspheres may deteriorate. If the weight ratio exceeds 10% by weight, the heat resistance is lowered.

熱膨張性微小球の製造方法では、油性混合物を水性分散媒中に分散させた水系懸濁液を調製し、重合性成分を重合させる。
水性分散媒は、油性混合物を分散させるイオン交換水等の水を主成分とする媒体であり、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールや、アセトン等の親水性有機性の溶媒をさらに含有してもよい。本発明における親水性とは、水に任意に混和できる状態であることを意味する。水性分散媒の使用量については、特に限定はないが、重合性成分100重量部に対して、100〜1000重量部の水性分散媒を使用するのが好ましい。
In the method for producing thermally expandable microspheres, an aqueous suspension in which an oily mixture is dispersed in an aqueous dispersion medium is prepared, and a polymerizable component is polymerized.
The aqueous dispersion medium is a medium containing water as a main component, such as ion-exchanged water for dispersing an oily mixture, and may further contain alcohols such as methanol, ethanol and propanol, and hydrophilic organic solvents such as acetone. good. Hydrophilicity in the present invention means that it is in a state of being arbitrarily miscible with water. The amount of the aqueous dispersion medium used is not particularly limited, but it is preferable to use 100 to 1000 parts by weight of the aqueous dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the polymerizable component.

水性分散媒は、電解質をさらに含有してもよい。電解質としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、炭酸ナトリウム等を挙げることができる。これらの電解質は、1種又は2種以上を併用してもよい。電解質の含有量については、特に限定はないが、水性分散媒100重量部に対して0.1〜50重量部含有するのが好ましい。 The aqueous dispersion medium may further contain an electrolyte. Examples of the electrolyte include sodium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, magnesium sulfate, ammonium sulfate, sodium carbonate and the like. These electrolytes may be used alone or in combination of two or more. The content of the electrolyte is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aqueous dispersion medium.

水性分散媒は、水酸基、カルボン酸(塩)基及びホスホン酸(塩)基から選ばれる親水性官能基とヘテロ原子とが同一の炭素原子に結合した構造を有する水溶性1,1−置換化合物類、重クロム酸カリウム、亜硝酸アルカリ金属塩、金属(III)ハロゲン化物、ホウ酸、水溶性アスコルビン酸類、水溶性ポリフェノール類、水溶性ビタミンB類及び水溶性ホスホン酸(塩)類から選ばれる少なくとも1種の水溶性化合物を含有してもよい。なお、本発明における水溶性とは、水100gあたり1g以上溶解する状態であることを意味する。 The aqueous dispersion medium is a water-soluble 1,1-substituted compound having a structure in which a hydrophilic functional group selected from a hydroxyl group, a carboxylic acid (salt) group and a phosphonic acid (salt) group and a hetero atom are bonded to the same carbon atom. Classes, potassium dichromate, alkali metal nitrite, metal (III) halide, boric acid, water-soluble ascorbic acid, water-soluble polyphenols, water-soluble vitamin B and water-soluble phosphonic acid (salt). It may contain at least one water-soluble compound. The water solubility in the present invention means that 1 g or more is dissolved per 100 g of water.

水性分散媒中に含まれる水溶性化合物の量については、特に限定はないが、重合性成分100重量部に対して、好ましくは0.0001〜1.0重量部、さらに好ましくは0.0003〜0.1重量部、特に好ましくは0.001〜0.05重量部である。水溶性化合物の量が少なすぎると、水溶性化合物による効果が十分に得られないことがある。また、水溶性化合物の量が多すぎると、重合速度が低下したり、原料である重合性成分の残存量が増加したりすることがある。 The amount of the water-soluble compound contained in the aqueous dispersion medium is not particularly limited, but is preferably 0.0001 to 1.0 parts by weight, more preferably 0.0003 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable component. It is 0.1 parts by weight, particularly preferably 0.001 to 0.05 parts by weight. If the amount of the water-soluble compound is too small, the effect of the water-soluble compound may not be sufficiently obtained. Further, if the amount of the water-soluble compound is too large, the polymerization rate may decrease or the residual amount of the polymerizable component as a raw material may increase.

水性分散媒は、電解質や水溶性化合物以外に、分散安定剤や分散安定補助剤を含有していてもよい。
分散安定剤としては、特に限定はないが、例えば、第三リン酸カルシウム、複分解生成法により得られるピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウムや、コロイダルシリカ、アルミナゾル、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。これらの分散安定剤は、1種又は2種以上を併用してもよい。
分散安定剤の配合量は、重合性成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜30重量部、さらに好ましくは0.5〜20重量部である。
分散安定補助剤としては、特に限定はないが、例えば、高分子タイプの分散安定補助剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤を挙げることができる。これらの分散安定補助剤は、1種又は2種以上を併用してもよい。
The aqueous dispersion medium may contain a dispersion stabilizer or a dispersion stabilization aid in addition to the electrolyte and the water-soluble compound.
The dispersion stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include tricalcium phosphate, magnesium pyrophosphate and calcium pyrophosphate obtained by the metathesis formation method, colloidal silica, alumina sol, magnesium hydroxide and the like. These dispersion stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
The blending amount of the dispersion stabilizer is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable component.
The dispersion stabilizing aid is not particularly limited, but for example, an interface such as a polymer type dispersion stabilizing aid, a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric ion surfactant, or a nonionic surfactant. Activators can be mentioned. These dispersion stabilizing aids may be used alone or in combination of two or more.

水性分散媒は、例えば、水(イオン交換水)に、水溶性化合物とともに、必要に応じて分散安定剤及び/又は分散安定補助剤等を配合して調製される。重合時の水性分散媒のpHは、水溶性化合物、分散安定剤、分散安定補助剤の種類によって適宜決められる。 The aqueous dispersion medium is prepared, for example, by blending water (ion-exchanged water) with a water-soluble compound, and if necessary, a dispersion stabilizer and / or a dispersion stabilization aid. The pH of the aqueous dispersion medium at the time of polymerization is appropriately determined depending on the types of the water-soluble compound, the dispersion stabilizer, and the dispersion stabilization aid.

熱膨張性微小球の製造方法では、水酸化ナトリウムや、水酸化ナトリウム及び塩化亜鉛の存在下で重合を行ってもよい。
本発明の製造方法では、所定粒子径の球状油滴が調製されるように油性混合物を水性分散媒中に懸濁分散させる。
In the method for producing thermally expandable microspheres, polymerization may be carried out in the presence of sodium hydroxide, sodium hydroxide and zinc chloride.
In the production method of the present invention, the oily mixture is suspended and dispersed in an aqueous dispersion medium so that spherical oil droplets having a predetermined particle size are prepared.

油性混合物を懸濁分散させる方法としては、例えば、ホモミキサー(例えば、特殊機化工業株式会社製)等により攪拌する方法や、スタティックミキサー(例えば、株式会社ノリタケエンジニアリング社製)等の静止型分散装置を用いる方法、膜懸濁法、超音波分散法等の一般的な分散方法を挙げることができる。
次いで、油性混合物が球状油滴として水性分散媒に分散された分散液を加熱することにより、懸濁重合を開始する。重合反応中は、分散液を攪拌するのが好ましく、その攪拌は、例えば、単量体の浮上や重合後の熱膨張性微小球の沈降を防止できる程度に緩く行えばよい。
Examples of the method of suspending and dispersing the oily mixture include a method of stirring with a homomixer (for example, manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and a static dispersion of a static mixer (for example, manufactured by Noritake Engineering Co., Ltd.). General dispersion methods such as a method using an apparatus, a membrane suspension method, and an ultrasonic dispersion method can be mentioned.
Then, suspension polymerization is started by heating the dispersion liquid in which the oily mixture is dispersed as spherical oil droplets in an aqueous dispersion medium. During the polymerization reaction, it is preferable to stir the dispersion liquid, and the stirring may be performed slowly so as to prevent, for example, the floating of the monomer and the sedimentation of the heat-expandable microspheres after the polymerization.

重合温度は、重合開始剤の種類によって自由に設定されるが、好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは40〜90℃の範囲で制御される。反応温度を保持する時間は、1〜20時間程度が好ましい。重合初期圧力については特に限定はないが、ゲージ圧で0〜5MPa、さらに好ましくは0.1〜3MPaの範囲である。 The polymerization temperature is freely set depending on the type of the polymerization initiator, but is preferably controlled in the range of 30 to 100 ° C., more preferably 40 to 90 ° C. The time for maintaining the reaction temperature is preferably about 1 to 20 hours. The initial polymerization pressure is not particularly limited, but the gauge pressure is in the range of 0 to 5 MPa, more preferably 0.1 to 3 MPa.

熱膨張性微小球の製造方法では、重合後のスラリー(熱膨張性微小球含有分散液)に金属塩を添加し、カルボキシル基とイオン架橋を形成させてもよく、金属を含有する有機化合物で表面処理してもよい。
金属塩は、2価以上の金属カチオンが好ましく、例えばAl、Ca、Mg、Fe、Ti、Cu等が挙げられる。添加のしやすさから、水溶性が好ましいが、非水溶性でも構わない。金属含有有機化合物は、表面処理効率より、水溶性であると好ましく、周期表3〜12に属する金属を含有する有機化合物であると、耐熱性がさらに向上するため好ましい。
In the method for producing thermally expandable microspheres, a metal salt may be added to the polymerized slurry (thermally expandable microsphere-containing dispersion) to form an ionic crosslink with a carboxyl group, which is an organic compound containing a metal. The surface may be treated.
The metal salt is preferably a divalent or higher valent metal cation, and examples thereof include Al, Ca, Mg, Fe, Ti, and Cu. Water-soluble is preferable from the viewpoint of ease of addition, but water-insoluble may be used. The metal-containing organic compound is preferably water-soluble from the viewpoint of surface treatment efficiency, and an organic compound containing a metal belonging to Periodic Tables 3 to 12 is preferable because the heat resistance is further improved.

得られたスラリーを遠心分離機、加圧プレス機、真空脱水機等により濾過し、含水率10〜50重量%、好ましくは15〜45重量%、更に好ましくは20〜40重量%のケーキ状物とし、ケーキ状物を、棚型乾燥機、間接加熱乾燥機、流動乾燥機、真空乾燥機、振動乾燥機、気流乾燥機等により乾燥し、含水率6重量%以下、好ましくは5重量%以下である。
イオン性物質の含有量を低減させる目的で、ケーキ状物を水洗及び/又は再分散後に再濾過し、乾燥させても構わない。また、スラリーを噴霧乾燥機、流動乾燥機等により乾燥し、乾燥粉体を得てもよい。
The obtained slurry is filtered by a centrifuge, a pressure press, a vacuum dehydrator or the like, and a cake-like product having a water content of 10 to 50% by weight, preferably 15 to 45% by weight, more preferably 20 to 40% by weight. The cake-like material is dried by a shelf-type dryer, an indirect heating dryer, a fluidized dryer, a vacuum dryer, a vibration dryer, an air flow dryer, etc., and has a water content of 6% by weight or less, preferably 5% by weight or less. Is.
For the purpose of reducing the content of ionic substances, the cake-like substance may be washed with water and / or redispersed, then refiltered and dried. Further, the slurry may be dried by a spray dryer, a fluidized dryer or the like to obtain a dry powder.

(基材成分)
基材成分とは、発泡成形体を構成する成分であって、成形により一定の形を付与することを可能とする成分である。本発明で用いる基材成分は、塩化ビニル系樹脂を除くものである。ここで、塩化ビニル系樹脂とは、塩化ビニル単量体のみを重合性成分として重合した樹脂、塩化ビニル単量体を主成分(重合性成分に占める塩化ビニル単量体の重量割合が50重量%以上100重量%未満をいう)として酢酸ビニル単量体等の塩化ビニル単量体以外の重合性単量体を含有する重合性成分を重合させた樹脂をいう。
(Base material component)
The base material component is a component that constitutes a foamed molded product, and is a component that enables a certain shape to be imparted by molding. The base material component used in the present invention excludes vinyl chloride resin. Here, the vinyl chloride-based resin is a resin obtained by polymerizing only the vinyl chloride monomer as a polymerizable component, and the vinyl chloride monomer as the main component (the weight ratio of the vinyl chloride monomer to the polymerizable component is 50 weight by weight). % Or more and less than 100% by weight) means a resin obtained by polymerizing a polymerizable component containing a polymerizable monomer other than a vinyl chloride monomer such as a vinyl chloride monomer.

基材成分としては特に限定はないが、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンーブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等のゴム類;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂;ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等のワックス類;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アクリル樹脂、熱可塑性ポリウレタン、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアセタール(POM)等の熱可塑性樹脂;エチレン系アイオノマー、ウレタン系アイオノマー、スチレン系アイオノマー等のアイオノマー樹脂;オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマー;ポリ乳酸(PLA)、PBS、PHA、澱粉樹脂等のバイオプラスチック;変性シリコン系、ウレタン系、ポリサルファイド系、アクリル系、シリコン系、ポリイソブチレン系、ブチルゴム系等のシーリング材料;ウレタン系、エチレン−酢酸ビニル共重合物系、塩化ビニル系、アクリル系の塗料成分等が挙げられる。
これらの中でも、無機充填剤を含む発泡成形体の成形性の点から、好ましくはゴム類、ワックス類、熱可塑性樹脂、アイオノマー樹脂、熱可塑性エラストマー、バイオプラスチックである。
The base material component is not particularly limited, but for example, natural rubber, isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR), butyl rubber, etc. Rubbers such as silicon rubber, acrylic rubber, urethane rubber, fluororubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM); thermoplastic resins such as epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, polyurethane; polyethylene wax, paraffin wax, etc. Waxes; ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyethylene, modified polyethylene, polypropylene, modified polypropylene, modified polyolefin, acrylic resin, thermoplastic polyurethane, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene- Thermoplastic resins such as styrene copolymer (ABS resin), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyacetal (POM); ethylene-based ionomer, urethane-based ionomer, styrene-based ionomer, etc. Ionomer resin; thermoplastic elastomers such as olefin-based elastomers, styrene-based elastomers, and polyester-based elastomers; bioplastics such as polylactic acid (PLA), PBS, PHA, and starch resins; modified silicon-based, urethane-based, polysulfide-based, acrylic-based, Sealing materials such as silicon-based, thermoplastic-based, and butyl rubber-based; urethane-based, ethylene-vinyl acetate copolymer-based, vinyl chloride-based, acrylic-based coating components and the like can be mentioned.
Among these, rubbers, waxes, thermoplastic resins, ionomer resins, thermoplastic elastomers, and bioplastics are preferable from the viewpoint of moldability of the foamed molded product containing the inorganic filler.

基材成分の融点又は軟化点は、無機充填剤を含む発泡成形体の成形性の点から、好ましくは50〜250℃、より好ましくは100〜200℃である。基材成分の融点又は軟化点が50℃より低い場合、製造した発泡成形体が互いに接着しやすくなる。基材成分の融点又は軟化点が250℃より高い場合、無機充填剤を含む発泡成形体の成形の作成が困難になることがある。 The melting point or softening point of the base material component is preferably 50 to 250 ° C., more preferably 100 to 200 ° C. from the viewpoint of moldability of the foam molded product containing the inorganic filler. When the melting point or softening point of the base material component is lower than 50 ° C., the produced foamed molded products are likely to adhere to each other. If the melting point or softening point of the base material component is higher than 250 ° C., it may be difficult to prepare a foam molded product containing an inorganic filler.

発泡成形用組成物に占める基材成分の重量割合は、好ましくは25〜78重量%であり、より好ましくは35〜70重量%であり、さらに好ましくは40〜60重量%であり、特に好ましくは45〜55重量%である。該重量割合が25重量%未満の場合、得られる発泡成形体に割れや裂けが発生することがある。一方、該重量割合が78重量%超の場合、樹脂使用量を抑制する点において不十分であり、得られた発泡成形体の剛性が低くなることがある。 The weight ratio of the base material component to the composition for foam molding is preferably 25 to 78% by weight, more preferably 35 to 70% by weight, still more preferably 40 to 60% by weight, and particularly preferably 40 to 60% by weight. It is 45 to 55% by weight. If the weight ratio is less than 25% by weight, cracks or tears may occur in the obtained foamed molded product. On the other hand, when the weight ratio exceeds 78% by weight, it is insufficient in terms of suppressing the amount of resin used, and the rigidity of the obtained foamed molded product may be lowered.

(その他成分)
熱膨張性微小球と基材成分以外にも、必要に応じて、有機系充填剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、着色剤、帯電防止剤、安定剤等の各種添加剤を含有していてもよい。その場合、熱膨張性微小球および基材成分に対して、第三成分として各種添加剤を添加してもよい。
(Other ingredients)
In addition to the heat-expandable microspheres and base material components, various additives such as organic fillers, plasticizers, lubricants, antioxidants, colorants, antistatic agents, and stabilizers are contained as required. You may. In that case, various additives may be added as a third component to the heat-expandable microspheres and the base material component.

有機充填剤としては、綿繊維、麻繊維、ケナフ繊維等のセルロース系繊維、紙粉、木粉、竹粉、籾殻粉、果実殻粉等のセルロース系粉や澱粉等が挙げられる Examples of the organic filler include cellulosic fibers such as cotton fiber, hemp fiber and kenaf fiber, cellulosic powder such as paper flour, wood flour, bamboo flour, rice husk flour and fruit husk flour, and starch.

可塑剤としては、特に限定はないが、フラル酸ジイソノニル(DINP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジブチルフタレート(DBP)、ブチルオクチルフタレート(BOP)、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、トリメット酸トリオクチル(TOTM)、リン酸トリクレシル(TCP)、アセチルクエン酸トリブチル(ATBC)、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等等を挙げることができる。 The plasticizer is not particularly limited, but is diisononyl flalate (DINP), dioctylphthalate (DOP), dibutylphthalate (DBP), butyloctylphthalate (BOP), diisononyl adipate (DINA), trioctyl trimetate (TOTM). , Tricresyl phosphate (TCP), tributyl acetylcitrate (ATBC), epoxidized soybean oil, epoxidized flaxseed oil and the like.

安定剤としては、特に限定はないが、フェノール系安定剤、硫黄系安定剤、リン系安定剤、有機スズ系安定剤、鉛系安定剤、カルシウム−亜鉛系安定剤、カルシウム−亜鉛系安定剤等の酸化防止剤;紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系安定剤等の光安定剤;ハイドロタルサイト;等が挙げられる。 The stabilizer is not particularly limited, but is a phenol-based stabilizer, a sulfur-based stabilizer, a phosphorus-based stabilizer, an organic tin-based stabilizer, a lead-based stabilizer, a calcium-zinc-based stabilizer, and a calcium-zinc-based stabilizer. Antioxidants such as; UV absorbers, light stabilizers such as hindered amine stabilizers; hydrotalcites; and the like.

滑剤としては、特に限定はないが、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸カルシウム等の金属石鹸;パラフィンワックス、流動パラフィン等の炭化水素系ワックス;ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等のアミド系ワックス;ステアリン酸モノグリセリド、ステアリルステアレート、ステアリン酸ブチル等のエステル系ワックス;ステアリン酸等の脂肪酸系ワックス;ステアリルアルコール等の高級アルコール系ワックス;等が挙げられる。
着色剤としては、カーボンブラック、酸化チタン、カオリン、クロム黄、フタロシアニンブルー、赤鉛等が挙げられる。
帯電防止剤としては、特に限定はないがアニオン系帯電防止剤、非イオン系帯電防止剤等が挙げられる。
The lubricant is not particularly limited, but is a metal soap such as calcium stearate, magnesium stearate, barium stearate, lead stearate, zinc stearate, calcium laurate, barium laurate, zinc laurate, calcium ricinolate; paraffin wax. , Hydrocarbon waxes such as liquid paraffin; amide waxes such as stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, methylene bisstearic acid amide, ethylene bisstearic acid amide; stearic acid monoglyceride, stearyl stearate, butyl stearate. Etc.; ester-based waxes such as; fatty acid-based waxes such as stearic acid; higher alcohol-based waxes such as stearyl alcohol; and the like.
Examples of the colorant include carbon black, titanium oxide, kaolin, chromium yellow, phthalocyanine blue, and chrome yellow.
The antistatic agent is not particularly limited, and examples thereof include an anionic antistatic agent and a nonionic antistatic agent.

(発泡成形用組成物の製造方法)
発泡成形用組成物の製造方法としては、1)前述の無機充填剤、熱膨張性微小球及び基材成分を基材成分の融点又は軟化点以上、熱膨張性微小球の膨張開始温度以下の温度で溶融混練して無機充填剤、熱膨張性微小球及び基材成分のコンパウンド(発泡成形用組成物)を製造する方法、2)無機充填剤と基材成分を基材成分の融点又は軟化点以上の温度で溶融混練して、無機充填剤のマスターバッチを製造し、これとは別に熱膨張性微小球と基材成分を基材成分の融点又は軟化点以上、熱膨張性微小球の膨張開始温度以下の温度で溶融混練して熱膨張性微小球のマスターバッチを製造し、無機充填剤及び熱膨張性微小球のマスターバッチを均一に混合して製造する方法、3)1)において、無機充填剤を2)に記載の無機充填剤のマスターバッチに変えて、コンパウンド(発泡成形用組成物)を製造する方法、4)1)において、熱膨張性微小球を2)に記載の熱膨張性微小球のマスターバッチに変えて、コンパウンド(発泡成形用組成物)を製造する方法等が挙げられる。
コンパウンド又はマスターバッチを製造する方法としては、特に限定はないが、ニーダー、ロール、ミキシングロール、ミキサー、単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機等により混合することが好ましい。
(Manufacturing method of composition for foam molding)
The method for producing the composition for foam molding is as follows: 1) The above-mentioned inorganic filler, heat-expandable microspheres and base material component are equal to or higher than the melting point or softening point of the base material component and lower than the expansion start temperature of the heat-expandable microspheres. A method for producing a compound (composition for foam molding) of an inorganic filler, a heat-expandable microsphere and a base material component by melting and kneading at a temperature, and 2) melting or softening the base material component of the inorganic filler and the base material component. A master batch of inorganic filler is produced by melt-kneading at a temperature above the point, and separately, the heat-expandable microspheres and the base material component are added to the heat-expandable microspheres above the melting point or softening point of the base material component. In a method of melt-kneading at a temperature equal to or lower than the expansion start temperature to produce a master batch of thermally expandable microspheres, and uniformly mixing and producing a master batch of an inorganic filler and thermally expandable microspheres, 3) 1). , A method for producing a compound (composition for foam molding) by changing the inorganic filler to the master batch of the inorganic filler described in 2), and in 4) 1), the thermally expandable microspheres are described in 2). Examples thereof include a method of producing a compound (composition for foam molding) instead of a master batch of thermally expandable microspheres.
The method for producing the compound or masterbatch is not particularly limited, but it is preferable to mix by a kneader, a roll, a mixing roll, a mixer, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a multi-screw extruder or the like.

上記コンパウンドの製造方法としては、無機充填剤、熱可塑性微小球、基材成分及びその他必要な成分をあらかじめリボンミキサーにより混合し、バンバリーミキサーを使用して基材成分の融点又は軟化点以上、熱膨張性微小球の膨張開始温度以下の温度にて溶融混練し、無機充填剤、熱膨張性微小球及び基材成分のコンパウンドを作成する方法等が挙げられる。
製造したコンパウンドを単軸押出機や二軸押出機等に供給し加熱成形することにより、発泡成形体を製造することが可能である。また、製造したコンパウンドをニーダーや単軸押出機や二軸押出機等を使用して造粒し、単軸押出機や二軸押出機や射出成形機等に供給し加熱成形することにより、発泡成形体を製造することが可能である。
As a method for producing the above compound, an inorganic filler, a thermoplastic microsphere, a base material component and other necessary components are mixed in advance with a ribbon mixer, and a Banbury mixer is used to heat the base material component above the melting point or softening point. Examples thereof include a method of melt-kneading at a temperature equal to or lower than the expansion start temperature of the expandable microspheres to prepare a compound of an inorganic filler, a thermally expandable microspheres and a base material component.
A foam molded product can be produced by supplying the produced compound to a single-screw extruder, a twin-screw extruder, or the like and heat-molding the compound. In addition, the manufactured compound is granulated using a kneader, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, etc., supplied to a single-screw extruder, a twin-screw extruder, an injection molding machine, etc., and foamed by heat molding. It is possible to manufacture a molded product.

無機充填剤のマスターバッチを製造する方法の例としては、無機充填剤、基材成分及びその他必要な成分をあらかじめリボンミキサーにて混合し、次にダイを備えた二軸押出を使用して、基材成分の融点又は軟化点以上の温度で、無機充填材及びその他必要成分を溶融混練し、ダイにて適切な形状に押出し、得られた混練物を空冷後、更に適切な形状にし、無機充填材のマスターバッチを作成する。さらに、熱膨張性微小球のマスターバッチも無機充填材のマスターバッチの製造方法と同様に、基材成分の融点又は軟化点以上、熱膨張性微小球の膨張開始温度以下の温度にて溶融混練し、適切な形状に押出し、得られた混練物を空冷後、更に適切な形状に加工して、熱膨張性微小球のマスターバッチを作成する。作成した、無機充填材及び熱膨張性微小球のマスターバッチと、必要な場合、基材成分を追加してリボンミキサーにて均一に混合する。
製造した無機充填材及び熱膨張性微小球のマスターバッチの混合物である発泡成形用組成物を単軸押出機や二軸押出機や射出成形機等に供給し加熱成形することにより、発泡成形体を製造することが可能である。
An example of how to make a masterbatch of inorganic fillers is to mix the inorganic fillers, substrate components and other necessary components in advance with a ribbon mixer and then use biaxial extrusion with a die. At a temperature above the melting point or softening point of the base material, the inorganic filler and other necessary components are melt-kneaded, extruded into an appropriate shape with a die, and the obtained kneaded product is air-cooled to a more appropriate shape to be inorganic. Create a masterbatch of filler. Further, the masterbatch of the heat-expandable microspheres is also melt-kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point or softening point of the base material component and lower than the expansion start temperature of the heat-expandable microspheres, as in the method for producing the masterbatch of the inorganic filler. Then, it is extruded into an appropriate shape, and the obtained kneaded product is air-cooled and then processed into an appropriate shape to prepare a masterbatch of heat-expandable microspheres. The prepared masterbatch of the inorganic filler and the heat-expandable microspheres and, if necessary, the base material components are added and uniformly mixed with a ribbon mixer.
A foam molded product is formed by supplying a foam molding composition, which is a mixture of the produced inorganic filler and a masterbatch of heat-expandable microspheres, to a single-screw extruder, a twin-screw extruder, an injection molding machine, or the like and heat-molding the mixture. It is possible to manufacture.

無機充填剤のマスターバッチにおける無機充填剤の重量割合は、25〜80重量%が好ましく、50〜75重量%がより好ましい。
また、熱膨張性微小球のマスターバッチにおける熱膨張性微小球の重量割合は、25〜75重量%が好ましく、40〜70重量%がより好ましい。
The weight ratio of the inorganic filler in the master batch of the inorganic filler is preferably 25 to 80% by weight, more preferably 50 to 75% by weight.
The weight ratio of the heat-expandable microspheres in the masterbatch of the heat-expandable microspheres is preferably 25 to 75% by weight, more preferably 40 to 70% by weight.

[発泡性成形体及びその製造方法]
本発明の発泡成形体は、前述の発泡成形用組成物を成形してなるものである。本発明の発泡成形体は、本発明の発泡成形用組成物を用いているため、成形時の熱膨張性微小球の破壊による成形体表面の凹みを抑制できるため、優れた外観を有しており、また、高い発泡倍率を有している。
[Effervescent molded product and its manufacturing method]
The foam molded product of the present invention is obtained by molding the above-mentioned foam molding composition. Since the foam molded product of the present invention uses the composition for foam molding of the present invention, it can suppress dents on the surface of the molded product due to the destruction of heat-expandable microspheres during molding, and thus has an excellent appearance. It also has a high foaming ratio.

発泡成形体の製造方法は、前述の発泡成形用組成物を、発泡成形用組成物に含有される熱膨張成微小球の最大膨張温度に近い温度で加熱成形する工程を含むものである。加熱成形する方法としては、特に限定はないが、射出成形、異型などの押出成形、カレンダー成形、インフレーション成形、中空成形、混練成形、圧縮成形、真空成形、熱成形等である。
発泡成形体の製造方法について、押出成形により発泡成形体を製造する工程を例に挙げて説明する。使用する押出成形機としては、シリンダー部にヒーター及び熱電対を備えており、発泡成形用組成物を供給するための原料供給口を装備している。シリンダー内部には発泡成形用組成物をさらに溶融混練しながら原料供給口から押出し方向へ移動させるためのスクリューが設置されている。
The method for producing a foam molded product includes a step of heat-molding the above-mentioned foam molding composition at a temperature close to the maximum expansion temperature of the thermally expanded microspheres contained in the foam molding composition. The method for thermoforming is not particularly limited, and includes injection molding, extrusion molding such as irregular molding, calendar molding, inflation molding, hollow molding, kneading molding, compression molding, vacuum molding, thermoforming, and the like.
A method for producing a foam molded product will be described by taking as an example a step of producing a foam molded product by extrusion molding. The extrusion molding machine to be used is equipped with a heater and a thermocouple in the cylinder portion, and is equipped with a raw material supply port for supplying the composition for foam molding. Inside the cylinder, a screw is installed to move the foam molding composition from the raw material supply port in the extrusion direction while further melting and kneading.

シリンダー内に供給された発泡成形用組成物はスクリューの回転シリンダー内で基材成分の融点又は軟化点以上でかつ含有される熱膨張成微小球の最大膨張温度に近い温度(発泡成形体の成形温度)に加熱されることにより溶融混練物となり、目的の形状に成形可能となり、ヒーターおよび熱電対を備えたダイを経て、押出成形され、発泡成形体が得られる。
ここで、発泡成形体の成形温度とは、溶融混練物が成形機のシリンダー内を移動する時の溶融混練物の温度をいう。
The foam molding composition supplied into the cylinder has a temperature close to the maximum expansion temperature of the thermally expanded microspheres contained in the rotating cylinder of the screw at or above the melting point or softening point of the base material component (molding of the foam molded product). When heated to (temperature), it becomes a melt-kneaded product, can be molded into a desired shape, and is extruded through a die equipped with a heater and a thermocouple to obtain a foam molded product.
Here, the molding temperature of the foam molded product means the temperature of the melt-kneaded product when the melt-kneaded product moves in the cylinder of the molding machine.

発泡成形体の成形温度は、発泡成形体の発泡倍率の点から、好ましくは160〜250℃、より好ましくは170〜240℃、さらに好ましくは180〜230℃である。該温度が160℃未満の場合、熱膨張性微小球の膨張が不十分となり、目標の発泡倍率が得られないことがある。一方、該温度が250℃超の場合、気化した発泡剤が熱膨張性微小球の外殻より外部へ抜け、熱膨張性微小球が収縮する「ヘタリ」の現象が起こり、目標の発泡倍率が得られないことがある。 The molding temperature of the foamed molded product is preferably 160 to 250 ° C., more preferably 170 to 240 ° C., still more preferably 180 to 230 ° C. from the viewpoint of the foaming ratio of the foamed molded product. If the temperature is less than 160 ° C., the expansion of the thermally expandable microspheres becomes insufficient, and the target expansion coefficient may not be obtained. On the other hand, when the temperature exceeds 250 ° C., the vaporized foaming agent escapes from the outer shell of the heat-expandable microspheres to the outside, causing a phenomenon of “settling” in which the heat-expandable microspheres contract, and the target expansion coefficient is set. It may not be obtained.

また、発泡成形体の製造工程おいて押出成形機にベントが設けられている場合、ベントを閉じた状態で成形を行うことが望ましい。ベントを開放した状態では、ベントより溶融混練物が押出され、軽量な発泡成形体が得られにくいことがある。
また、押出成形においては、ダイ直前に設けられたベントに真空ポンプ等を接続し、廃棄して、混練時に発生したボイドを抜くことも可能である。
Further, when the extrusion molding machine is provided with a vent in the manufacturing process of the foam molded product, it is desirable to perform molding with the vent closed. When the vent is open, the melt-kneaded product is extruded from the vent, and it may be difficult to obtain a lightweight foamed molded product.
Further, in extrusion molding, it is also possible to connect a vacuum pump or the like to a vent provided immediately before the die and discard it to remove voids generated during kneading.

発泡成形体の製造工程において、発泡成形用組成物を原料供給口に投入してからダイより押出されるまでの時間はスクリューの回転数により調整することができる。スクリューの回転数は、設備および基材成分の種類等により適宜設定すればよいが、発泡成形用組成物を原料供給口に投入してからダイより押出されるまでの時間(滞留時間)が0.2〜30分であると好ましく、より好ましくは0.3〜20分、さらに好ましくは0.5〜15分、特に好ましくは0.7〜5分である。該滞留時間が0.2分未満であると、加熱が不十分となり膨張性微小球が十分に膨張せず、所望の発泡倍率の発泡成形体が得られないことがある。一方、該滞留時間が30分より長くなると、作業効率が低下し生産性に問題が生じることがある。
ダイより押出された発泡成形体は、通常、空冷、水冷、ロール等の冷却設備にて冷却され、所望の発泡成形体となる。本発明においては、冷却設備、引取設備等の一般的な設備を使用できる。
In the process of manufacturing a foam molded product, the time from when the foam molding composition is charged into the raw material supply port until it is extruded from the die can be adjusted by the number of rotations of the screw. The number of rotations of the screw may be appropriately set depending on the equipment, the type of base material component, etc., but the time (residence time) from when the foam molding composition is put into the raw material supply port until it is extruded from the die is 0. It is preferably 2 to 30 minutes, more preferably 0.3 to 20 minutes, still more preferably 0.5 to 15 minutes, and particularly preferably 0.7 to 5 minutes. If the residence time is less than 0.2 minutes, heating may be insufficient and the expandable microspheres may not expand sufficiently, and a foamed molded product having a desired expansion ratio may not be obtained. On the other hand, if the residence time is longer than 30 minutes, the work efficiency may decrease and a problem may occur in productivity.
The foamed molded product extruded from the die is usually cooled by cooling equipment such as air cooling, water cooling, and a roll to obtain a desired foamed molded product. In the present invention, general equipment such as cooling equipment and take-back equipment can be used.

本発明の発泡成形体において、均一に独立した気泡の割合(独立気泡率)は、特に限定はないが、好ましくは50%以上、さらに好ましくは60%以上、特に好ましくは65%以上、最も好ましくは80%以上である。独立気泡率の上限値は100%である。独立気泡率が50%未満であると、連通気泡が多くなり、得られた発泡成形体の強度が弱くなり、また、吸水性の問題もあるため好ましくない。一方で、独立気泡率が高い発泡成形体は、強度に優れ、また、断熱性にすぐれた発泡成形体となり、好ましい。なお、独立気泡率の評価方法は、実施例で説明する。 In the foam molded product of the present invention, the proportion of uniformly independent bubbles (closed cell ratio) is not particularly limited, but is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, particularly preferably 65% or more, and most preferably. Is 80% or more. The upper limit of the closed cell ratio is 100%. If the closed cell ratio is less than 50%, the number of communicating bubbles increases, the strength of the obtained foamed molded product becomes weak, and there is also a problem of water absorption, which is not preferable. On the other hand, a foam molded product having a high closed cell ratio is preferable because it has excellent strength and excellent heat insulating properties. The method for evaluating the closed cell ratio will be described in Examples.

本発明の発泡成形体の表面の凹みは、好ましくは15カ所以下、より好ましくは5か所未満である。表面の凹みが15カ所より多くなると、得られた発泡成形体の外観が不良で、強度が弱くなることがあり、好ましくない。発泡成形体の表面の凹が5か所未満であると、得られた発泡成形体の外観が良好で、強度も優れているため好ましい。なお、表面状態の評価方法は、実施例で説明する。 The surface dents of the foam molded product of the present invention are preferably 15 or less, more preferably less than 5. If the number of dents on the surface is more than 15 places, the appearance of the obtained foamed molded product may be poor and the strength may be weakened, which is not preferable. When the number of recesses on the surface of the foamed molded product is less than 5, the appearance of the obtained foamed molded product is good and the strength is also excellent, which is preferable. The method for evaluating the surface state will be described in Examples.

本発明の発泡成形体の発泡倍率は、好ましくは1.2〜3倍、より好ましくは1.3〜2.7倍である。発泡倍率が3倍超であると、得られた発泡成形体の強度が低くなることがある。なお、発泡倍率の評価方法は、実施例で説明する。 The foaming ratio of the foamed molded product of the present invention is preferably 1.2 to 3 times, more preferably 1.3 to 2.7 times. If the foaming ratio is more than 3 times, the strength of the obtained foamed molded product may be low. The method for evaluating the foaming ratio will be described in Examples.

本発明の発泡成形体において、熱膨張成微小球によって発泡成形体内部に造孔された気泡径は、好ましくは30〜400μm、より好ましくは50〜300μm、さらに好ましくは70〜250μmである。発泡成形体の気泡径が30μmよりも小さい場合は、得られた発泡成形体の発泡倍率が低くなることがある。一方、発泡成形体の気泡径が400μmよりも大きい場合、得られた発泡成形体の強度が低くなることがある。なお、気泡径の評価方法は、実施例で説明する。 In the foamed molded product of the present invention, the diameter of the bubbles formed inside the foamed molded product by the heat-expanded microspheres is preferably 30 to 400 μm, more preferably 50 to 300 μm, and further preferably 70 to 250 μm. When the bubble diameter of the foamed molded product is smaller than 30 μm, the foaming ratio of the obtained foamed molded product may be low. On the other hand, when the bubble diameter of the foamed molded product is larger than 400 μm, the strength of the obtained foamed molded product may be low. The method for evaluating the bubble diameter will be described in Examples.

発泡成形体における気泡の体積と無機充填剤の体積の比(気泡:無機充填剤)は、好ましくは0.5:1〜23:1、より好ましくは0.7:1〜20:1、さらに好ましくは1.4:1〜15:1である。当該比が0.5:1より小さいと、得られた発泡成形体の発泡倍率が低くなることがある。一方、当該比が23:1より大きいと、無機充填剤の配合量が低くなり、樹脂使用量を抑制する点において不十分であり、得られた発泡成形体の剛性も低くなることがある。なお、発泡成形体における気泡の体積と無機充填剤の体積の比の評価方法は、実施例で説明する。 The ratio of the volume of bubbles to the volume of the inorganic filler (bubbles: inorganic filler) in the foam molded body is preferably 0.5: 1 to 23: 1, more preferably 0.7: 1 to 20: 1, and further. It is preferably 1.4: 1 to 15: 1. If the ratio is less than 0.5: 1, the foaming ratio of the obtained foamed molded product may be low. On the other hand, if the ratio is larger than 23: 1, the blending amount of the inorganic filler becomes low, which is insufficient in terms of suppressing the amount of resin used, and the rigidity of the obtained foam molded product may also be low. A method for evaluating the ratio of the volume of air bubbles to the volume of the inorganic filler in the foamed molded product will be described in Examples.

本発明の発泡成形体は、例えば、軽量で断熱性を持ち、剛性に優れているため、床材や壁材、埋め込みのパネル材等の建築資材、自動車のバンパーやインパネ等の内外装材、電化製品部品、電子レンジ対応可能な食品用容器等の用途に特に好適である。 Since the foam molded product of the present invention is lightweight, has heat insulating properties, and has excellent rigidity, for example, building materials such as flooring materials, wall materials, embedded panel materials, interior / exterior materials such as automobile bumpers and instrument panels, etc. It is particularly suitable for applications such as electric appliance parts and food containers compatible with microwave ovens.

以下に、本発明の発泡成形体の製造方法の実施例について、具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例及び比較例において、断りのない限り、「%」とは「重量%」を意味するものである。
また、以下で用いる熱膨張性微小球、実施例及び比較例で成形した発泡成形体について次に示す要領で物性の評価を行った。熱膨張性微小球を単に微小球ということがあり、発泡成形体を単に成形体ということがある。
さらに、実施例1−12、1−13、2−12及び2−13は、それぞれ参考例とする。
Hereinafter, examples of the method for producing a foamed molded article of the present invention will be specifically described. The present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, "%" means "% by weight" unless otherwise specified.
In addition, the physical properties of the heat-expandable microspheres used below and the foamed molded products molded in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows. The heat-expandable microsphere may be simply referred to as a microsphere, and the foam molded product may be simply referred to as a molded product.
Further, Examples 1-12, 1-13, 2-12 and 2-13 are used as reference examples, respectively.

〔平均粒子径と粒度分布の測定〕
レーザー回折式粒度分布測定装置(SYMPATEC社製、HEROS&RODOS)を使用した。乾式分散ユニットの分散圧は5.0bar、真空度は5.0mbarで乾式測定法により測定し、D50値を平均粒子経とした。
[Measurement of average particle size and particle size distribution]
A laser diffraction type particle size distribution measuring device (HEROS & RODOS manufactured by SYMPATEC) was used. The dispersion pressure of the dry dispersion unit was 5.0 bar, the degree of vacuum was 5.0 mbar, and the measurement was performed by the dry measurement method, and the D50 value was taken as the average particle diameter.

〔含水率の測定〕
測定装置として、カールフィッシャー水分計(MKA−510N型、京都電子工業株式会社)を用いて測定した。
[Measurement of water content]
The measurement was performed using a Karl Fischer titer (MKA-510N type, Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd.) as a measuring device.

〔熱膨張性微小球の内圧の計算方法〕
熱膨張性微小球の140℃又は250℃における内圧は、発泡剤を構成する各炭化水素の配合量より発泡剤を構成する各炭化水素のモル分率を算出し、発泡剤を構成する各炭化水素の140℃及び250℃の蒸気圧と算出した各炭化水素のモル分率を乗算し、それぞれ乗算した値を合計して、発泡剤の140℃及び250℃における蒸気圧を算出して、熱膨張性微小球の140℃又は250℃における内圧とした。
イソペンタン:140℃の蒸気圧1.5MPa、250℃の蒸気圧6.4MPa、分子量72
イソヘキサン:140℃の蒸気圧0.73MPa、250℃の蒸気圧3.8MPa、分子量86
イソオクタン:140℃の蒸気圧0.28MPa、250℃の蒸気圧1.8MPa、分子量114
イソドデカン:250℃の蒸気圧0.45MPa、分子量170
イソヘキサデカン:分子量226
イソドデカンの140℃の蒸気圧、イソヘキサデカンの140℃及び250℃の蒸気圧は非常に低いため、イソドデカンの140℃の蒸気圧、イソヘキサデカンの140℃及び250℃の蒸気圧を実質0MPaとして熱膨張性微小球の内包成分の蒸気圧を算出した。
[Calculation method of internal pressure of thermally expandable microspheres]
For the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 140 ° C. or 250 ° C., the mole fraction of each hydrocarbon constituting the foaming agent is calculated from the blending amount of each hydrocarbon constituting the foaming agent, and each hydrocarbon constituting the foaming agent is calculated. Multiply the vapor pressures of hydrogen at 140 ° C and 250 ° C by the calculated mole fractions of each hydrocarbon, and add up the multiplied values to calculate the vapor pressures of the foaming agent at 140 ° C and 250 ° C. The internal pressure of the expanding microspheres at 140 ° C. or 250 ° C. was used.
Isopentane: vapor pressure at 140 ° C. 1.5 MPa, vapor pressure at 250 ° C. 6.4 MPa, molecular weight 72
Isohexane: vapor pressure at 140 ° C. 0.73 MPa, vapor pressure at 250 ° C. 3.8 MPa, molecular weight 86
Isooctane: vapor pressure at 140 ° C. 0.28 MPa, vapor pressure at 250 ° C. 1.8 MPa, molecular weight 114
Isododecan: Vapor pressure 0.45 MPa at 250 ° C., molecular weight 170
Isohexadecane: molecular weight 226
Since the vapor pressure of isododecane at 140 ° C and the vapor pressure of isohexadecane at 140 ° C and 250 ° C are very low, the vapor pressure of isododecane at 140 ° C and the vapor pressure of isohexadecane at 140 ° C and 250 ° C are set to substantially 0 MPa for thermal expansion. The vapor pressure of the inclusion component of sex microspheres was calculated.

〔膨張開始温度(Ts)および最大膨張温度(Tmax)の測定〕
測定装置として、DMA(DMA Q800型、TA instruments社製)を使用した。微小球0.5mgを直径6.0mm(内径5.65mm)、深さ4.8mmのアルミカップに入れ微小球層の上部にアルミ蓋(直径5.6mm、0.1mm)をのせて試料を準備した。その試料に上から加圧子により0.01Nの力を加えた状態でサンプル高さを測定した。加圧子により0.01Nの力を加えた状態で、20℃から300℃まで10℃/minの昇温速度で加熱し、加圧子の垂直方向における変位量を測定した。正方向への変位開始温度を膨張開始温度(Ts)とし、最大変位量を示したときの温度を最大膨張温度(Tmax)として測定した。
[Measurement of expansion start temperature (Ts) and maximum expansion temperature (Tmax)]
As a measuring device, DMA (DMA Q800 type, manufactured by TA instruments) was used. Place 0.5 mg of microspheres in an aluminum cup with a diameter of 6.0 mm (inner diameter 5.65 mm) and a depth of 4.8 mm, and place an aluminum lid (diameter 5.6 mm, 0.1 mm) on the top of the microsphere layer to place the sample. Got ready. The height of the sample was measured with a force of 0.01 N applied to the sample from above with a pressurizer. With a force of 0.01 N applied by the pressurizer, the pressurizer was heated from 20 ° C. to 300 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and the amount of displacement of the pressurizer in the vertical direction was measured. The displacement start temperature in the positive direction was defined as the expansion start temperature (Ts), and the temperature when the maximum displacement amount was indicated was measured as the maximum expansion temperature (Tmax).

〔発泡倍率〕
熱膨張成微小球を含まずに成形した成形体の比重を発泡成形体の比重で除した値を算出し、発泡倍率とした。成形体の比重はK−7112 A法(水中置換法)に準拠した方法により測定を実施した。
[Expansion magnification]
A value obtained by dividing the specific gravity of the molded product formed without containing the thermally expanded microspheres by the specific gravity of the foamed molded product was calculated and used as the expansion ratio. The specific gravity of the molded product was measured by a method based on the K-7112 A method (underwater substitution method).

〔気泡の状態〕
電子顕微鏡(SEM)装置を用いて、得られた成形体断面の気泡状態の確認を行った。30倍で撮影したSEM写真から、単位面積あたりに占める独立気泡の割合を算出し、以下の評価基準に基づいて判定。
◎:均一独立(独立気泡率80%以上)
○:ほぼ均一独立(独立気泡率が50%以上80%未満)
×:不均一(独立気泡率が50%未満)
[State of bubbles]
Using an electron microscope (SEM) device, the state of bubbles in the cross section of the obtained molded product was confirmed. The ratio of closed cells to the unit area is calculated from the SEM photograph taken at 30 times, and the judgment is made based on the following evaluation criteria.
⊚: Uniformly independent (closed cell ratio 80% or more)
◯: Almost uniformly independent (closed cell ratio is 50% or more and less than 80%)
X: Non-uniform (closed cell ratio is less than 50%)

〔気泡径〕
得られた成形体の断面を100倍で撮影したSEM写真より、ASTM・D3576−77に準じた方法で算出した。
[Bubble diameter]
It was calculated by a method according to ASTM D3576-77 from an SEM photograph of the cross section of the obtained molded product taken at 100 times.

〔表面の状態〕
得られた発泡成形体を幅15cm、長さ50cmに調製し、調製した発泡成形体を目視により確認し、以下の評価基準に基づいて判定した。
○:良好(熱膨張性微小球の破壊による凹みが5箇所未満で、表面荒れのない状態。)
△:やや不良(熱膨張性微小球の破壊による凹みが5箇所以上15箇所未満で、一部表面荒れが見られる状態。)
×:不良(熱膨張性微小球の破壊による凹みが5箇所以上15箇所未満で、全体的に表面荒れが見られる状態。)
[Surface condition]
The obtained foamed molded product was prepared to have a width of 15 cm and a length of 50 cm, and the prepared foamed molded product was visually confirmed and judged based on the following evaluation criteria.
◯: Good (there are less than 5 dents due to the destruction of thermally expandable microspheres, and there is no surface roughness.)
Δ: Slightly defective (a state in which there are 5 or more and less than 15 dents due to the destruction of thermally expandable microspheres, and some surface roughness is observed).
X: Defective (a state in which there are 5 or more and less than 15 dents due to the destruction of the heat-expandable microspheres, and the surface is rough as a whole).

〔気泡の体積と無機充填剤の体積の比〕
発泡成形用樹脂組成物に配合される基材成分(無機充填剤および熱膨張性微小球のマスターバッチに含まれる基材成分も含む)、無機充填剤の重量を基材成分および無機充填剤のそれぞれの密度で除した値を基材成分および無機充填剤の体積として算出し、算出した体積の値を合算した。合算した体積の値と、前記の方法にて算出した発泡成形体の発泡倍率から1引いた値とを乗算して、発泡成形体における気泡の体積の値を算出した。算出した無機充填剤の体積の値を1として、算出した気泡の体積の値を無機充填剤の体積の値で除して算出した値を、発泡成形体における気泡の体積と無機充填剤の体積の比とした。なお、基材成分及び無機充填剤の密度は以下の通りである。
エチレン―酢酸ビニル(EVA)樹脂:密度0.93g/cm
ポリエチレン樹脂:密度0.94g/cm
酸変性ポリエチレン樹脂:密度0.94g/cm
ポリプロピレン樹脂:密度0.90g/cm
酸変性ポリプロピレン樹脂:密度0.90g/cm
炭酸カルシウム:密度2.7g/cm
タルク:密度2.7g/cm
[Ratio of bubble volume to inorganic filler volume]
The weight of the base material component (including the base material component contained in the master batch of the inorganic filler and the heat-expandable microspheres) and the inorganic filler to be blended in the resin composition for foam molding is determined by the base material component and the inorganic filler. The value divided by each density was calculated as the volume of the base material component and the inorganic filler, and the calculated volume values were added up. The value of the volume of bubbles in the foamed molded product was calculated by multiplying the value of the total volume by the value obtained by subtracting 1 from the foaming magnification of the foamed molded product calculated by the above method. Taking the calculated volume value of the inorganic filler as 1, and dividing the calculated volume value of the bubbles by the volume value of the inorganic filler, the calculated value is the volume of the bubbles and the volume of the inorganic filler in the foamed molded product. It was the ratio of. The densities of the base material components and the inorganic filler are as follows.
Ethylene-vinyl acetate (EVA) resin: density 0.93 g / cm 3
Polyethylene resin: Density 0.94 g / cm 3
Acid-modified polyethylene resin: Density 0.94 g / cm 3
Polypropylene resin: Density 0.90 g / cm 3
Acid-modified polypropylene resin: Density 0.90 g / cm 3
Calcium carbonate: Density 2.7 g / cm 3
Talc: Density 2.7 g / cm 3

〔熱膨張性微小球の調製〕
〔製造例1〕
イオン交換水600gに、塩化ナトリウム120g、シリカ有効成分20重量%であるコロイダルシリカ50g、ジエタノールアミン−アジピン酸縮合物3g及び5%水溶液のエチレンジアミン四酢酸・4Na塩0.1gを加え、pHを2.8〜3.2に調整し、水性分散媒を調製した。
これとは別に、アクリロニトリル155g、メタクリロニトリル79g、メタアクリル酸メチル15g、エチレングリコールジメタクリレート1g、2−2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)1.5g、イソペンタン30g、イソオクタン25g、イソドデカン15gを混合して油性混合物を調整した。
水性分散媒と油性混合物を混合し、得られた混合物をホモミキサー(特殊機化工業社製、TKホモミキサー)により分散して、懸濁液を調製した。この懸濁液を容量1.5リットルの加圧反応器に移して窒素置換をしてから反応初期圧0.5MPaにし、80rpmで攪拌しつつ重合温度60℃で20時間重合した。重合後に得られた重合液を濾過、乾燥して得られた熱膨張性微小球を微小球1とした。得られた微小球1の物性を表1に示す。
[Preparation of thermally expandable microspheres]
[Manufacturing Example 1]
To 600 g of ion-exchanged water, 120 g of sodium chloride, 50 g of colloidal silica which is 20% by weight of the silica active ingredient, 3 g of diethanolamine-azipic acid condensate and 0.1 g of ethylenediaminetetraacetic acid / 4Na salt in a 5% aqueous solution were added, and the pH was adjusted to 2. The composition was adjusted to 8 to 3.2 to prepare an aqueous dispersion medium.
Separately, 155 g of acrylonitrile, 79 g of methacrylonitrile, 15 g of methyl methacrylate, 1 g of ethylene glycol dimethacrylate, 1.5 g of 2-2'-azobis (2-methylpropionitrile), 30 g of isopentane, 25 g of isooctane, and isododecane. 15 g was mixed to prepare an oily mixture.
The aqueous dispersion medium and the oily mixture were mixed, and the obtained mixture was dispersed by a homomixer (TK homomixer manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to prepare a suspension. This suspension was transferred to a pressure reactor having a capacity of 1.5 liters for nitrogen substitution, and then the initial reaction pressure was 0.5 MPa, and the mixture was polymerized at a polymerization temperature of 60 ° C. for 20 hours while stirring at 80 rpm. The heat-expandable microspheres obtained by filtering and drying the polymerization liquid obtained after the polymerization were designated as microspheres 1. Table 1 shows the physical characteristics of the obtained microspheres 1.

〔製造例2〜20〕
製造例1で用いた各種成分および量を、表1、2に示すものに変更する以外は製造例1と同様にして微小球2〜20をそれぞれ得た。得られた微小球2〜20のそれぞれの物性を表1、2に示す。なお、表1、2の各種成分の略号の詳細を表3に示す。
[Production Examples 2 to 20]
Microspheres 2 to 20 were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the various components and amounts used in Production Example 1 were changed to those shown in Tables 1 and 2. The physical characteristics of the obtained microspheres 2 to 20 are shown in Tables 1 and 2. The details of the abbreviations of the various components in Tables 1 and 2 are shown in Table 3.

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〔熱膨張性微小球のマスターバッチの調製〕
50重量部の熱膨張性微小球1、2重量部の流動性パラフィンオイル(P−200)及び48重量部のエチレン―酢酸ビニル(EVA)樹脂をリボンミキサーでブレンドし、ラボプラストミル(東洋精機社製;シリンダー温度およびダイ温度は全て100℃、スクリュー回転数30rpm)を用いて直径2mmのストランド状に押出した。得られたストランドを空冷した後、ペレタイザーにて長さ4mmの俵状のペレットとし、熱膨張性微小球1を50重量%含有したマスターバッチ1(MB1)を得た。
また、熱膨張性微小球1を熱膨張性微小球2〜20に変更する以外はMB1の調製と同様にして、マスターバッチ2〜20(MB2〜20)をそれぞれ得た。
[Preparation of masterbatch of heat-expandable microspheres]
50 parts by weight of heat-expandable microspheres 1 and 2 parts by weight of fluid paraffin oil (P-200) and 48 parts by weight of ethylene-vinyl acetate (EVA) resin are blended with a ribbon mixer, and Labplast Mill (Toyo Seiki) Manufactured by the company; the cylinder temperature and the die temperature were all 100 ° C., and the screw rotation speed was 30 rpm), and the mixture was extruded into a strand shape having a diameter of 2 mm. The obtained strands were air-cooled, and then pelletized into bale-shaped pellets having a length of 4 mm with a pelletizer to obtain a master batch 1 (MB1) containing 50% by weight of heat-expandable microspheres 1.
Further, master batches 2 to 20 (MB2 to 20) were obtained in the same manner as in the preparation of MB1 except that the heat-expandable microspheres 1 were changed to the heat-expandable microspheres 2 to 20.

〔無機充填剤のマスターバッチの調整〕
75重量部の炭酸カルシウム(白石カルシウム社製、PO−120−B−10、平均粒子径1.8μm)、5重量部のポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン社製、ノバテックLL UJ960、融点:126℃)及び20重量部の酸変性ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン社製、レクスパールET230X、融点:99℃)をリボンミキサーでブレンドし、ラボプラストミル(東洋精機社製;シリンダー温度およびダイ温度は全て165℃、スクリュー回転数20rpm)を用いて直径2mmのストランド状に押出した。得られたストランドを空冷した後、ペレタイザーにて長さ4mmの俵状のペレットとし、無機充填剤である炭酸カルシウムを75重量%含有した無機充填剤マスターバッチ1を得た。
[Adjustment of masterbatch of inorganic filler]
75 parts by weight of calcium carbonate (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd., PO-120-B-10, average particle size 1.8 μm), 5 parts by weight of polyethylene resin (manufactured by Japan Polyethylene Corporation, Novatec LL UJ960, melting point: 126 ° C.) and 20 parts by weight of acid-modified polyethylene resin (manufactured by Japan Polyethylene Corporation, Lexpearl ET230X, melting point: 99 ° C) is blended with a ribbon mixer, and Labplast Mill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd .; cylinder temperature and die temperature are all 165 ° C, screw. It was extruded into a strand shape having a diameter of 2 mm using a rotation speed of 20 rpm). The obtained strands were air-cooled, and then pelletized into bale-shaped pellets having a length of 4 mm with a pelletizer to obtain an inorganic filler masterbatch 1 containing 75% by weight of calcium carbonate, which is an inorganic filler.

〔実施例1−1〕
100重量部の無機充填剤マスターバッチ1(炭酸カルシウム75重量%含有)、40重量部のポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン社製、ノバテックLL UJ960)、5重量部の熱膨張性微小球1のマスターバッチ(MB1)をあらかじめリボンミキサーにて混合させ発泡成形用組成物を得た。得られた発泡成形用組成物中の無機充填剤の含有率は52重量%、無機充填剤100重量部に対する熱膨張性微小球の含有量は3.3重量部となった。
得られた発泡成形用組成物の混合物を押出成形機であるラボプラストミル(東洋精機社製)の原料供給口から供給し、シリンダー内での混練物の温度(発泡成形体の成形温度)を190℃、Tダイ(幅150mm、リップ厚み1.7mm)の温度を190℃とし、スクリュー回転数40rpmで溶融混合物を押出し、板状発泡成形体(幅148mm、厚み1.7mm)を得た。
得られた発泡成形体の気泡状態、気泡径、表面の状態、発泡倍率、気泡の体積と無機充填剤の体積の比(気泡:無機充填剤)の評価をした。その結果を表4に示す。
[Example 1-1]
100 parts by weight of inorganic filler masterbatch 1 (containing 75% by weight of calcium carbonate), 40 parts by weight of polyethylene resin (manufactured by Japan Polyethylene Corporation, Novatec LL UJ960), 5 parts by weight of heat-expandable microspheres 1 masterbatch ( MB1) was mixed in advance with a ribbon mixer to obtain a foam molding composition. The content of the inorganic filler in the obtained composition for foam molding was 52% by weight, and the content of the heat-expandable microspheres with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler was 3.3 parts by weight.
The obtained mixture of the foam molding composition is supplied from the raw material supply port of Labo Plast Mill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), which is an extrusion molding machine, and the temperature of the kneaded product in the cylinder (molding temperature of the foam molding product) is adjusted. The temperature of the T-die (width 150 mm, lip thickness 1.7 mm) was set to 190 ° C., and the melt mixture was extruded at a screw rotation speed of 40 rpm to obtain a plate-shaped foam molded product (width 148 mm, thickness 1.7 mm).
The bubble state, bubble diameter, surface condition, foaming ratio, and ratio of bubble volume to inorganic filler volume (bubble: inorganic filler) of the obtained foamed molded product were evaluated. The results are shown in Table 4.

〔実施例1−2〜1−14、比較例1−1〜1−6〕
実施例1−1において、使用する熱膨張性微小球のマスターバッチとその配合量、ポリエチレン樹脂の配合量、シリンダー内での混練物の温度(発泡成形体の成形温度)、Tダイの温度を表4、5に示すものに変更する以外は実施例1−1と同様にして、各発泡成形用組成物および各発泡成形体を得た。得られた各発泡成形体について、気泡状態、気泡径、表面の状態、発泡倍率、気泡の体積と無機充填剤の体積の比(気泡:無機充填剤)の評価をした。その結果を表4、5に示す。
[Examples 1-2 to 1-14, Comparative Examples 1-1 to 1-6]
In Example 1-1, the masterbatch of the heat-expandable microspheres to be used and the blending amount thereof, the blending amount of the polyethylene resin, the temperature of the kneaded product in the cylinder (molding temperature of the foam molded product), and the temperature of the T die were determined. Each foam molding composition and each foam molding body were obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the changes were changed to those shown in Tables 4 and 5. For each of the obtained foamed molded products, the bubble state, bubble diameter, surface condition, foaming ratio, and the ratio of the volume of bubbles to the volume of the inorganic filler (bubbles: inorganic filler) were evaluated. The results are shown in Tables 4 and 5.

Figure 0006955853
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〔無機充填剤のマスターバッチの調整〕
75重量部のタルク(日本タルク社製、ミクロエースP−3、平均粒子径5.0μm)、5重量部のポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製、ノバテックPP MA3H、軟化点:110℃)及び20重量部の酸変性ポリプロピレン樹脂(三洋化成社製、ユーメックス1010、軟化点:145℃)をリボンミキサーでブレンドし、ラボプラストミル(東洋精機社製;シリンダー温度およびダイ温度は全て220℃、スクリュー回転数20rpm)を用いて直径2mmのストランド状に押出した。得られたストランドを空冷した後、ペレタイザーにて長さ4mmの俵状のペレットとし、無機充填剤であるタルクを75重量%含有した無機充填剤マスターバッチ2を得た。
[Adjustment of masterbatch of inorganic filler]
75 parts by weight of talc (manufactured by Nippon Tarku, Micro Ace P-3, average particle size 5.0 μm), 5 parts by weight of polypropylene resin (manufactured by Japan Polypropylene, Novatec PP MA3H, softening point: 110 ° C) and 20 weight The acid-modified polypropylene resin (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., Umex 1010, softening point: 145 ° C) is blended with a ribbon mixer, and Labplast Mill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd .; cylinder temperature and die temperature are all 220 ° C., screw rotation speed. It was extruded into a strand shape having a diameter of 2 mm using 20 rpm). The obtained strands were air-cooled and then pelletized into bale-shaped pellets having a length of 4 mm with a pelletizer to obtain an inorganic filler masterbatch 2 containing 75% by weight of talc, which is an inorganic filler.

〔実施例2−1〕
100重量部の無機充填剤マスターバッチ2(タルク75重量%含有)、40重量部のポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製、ノバテックPP MA3H、軟化点:110℃)、5重量部の熱膨張性微小球7のマスターバッチ(MB7)をあらかじめリボンミキサーにて混合させ発泡成形用組成物を得た。得られた発泡成形用組成物中の無機充填剤の含有率は52重量%、無機充填剤100重量部に対する熱膨張性微小球の含有量は3.3重量部となった。
得られた発泡成形用組成物の混合物を押出成形機であるラボプラストミル(東洋精機社製)の原料供給口から供給し、シリンダー内での混練物の温度(発泡成形体の成形温度)を230℃、Tダイ(幅150mm、リップ厚み1.7mm)の温度を230℃とし、スクリュー回転数40rpmで溶融混合物を押出し、板状発泡成形体(幅149mm、厚み1.7mm)を得た。
得られた各発泡成形体について、気泡状態、気泡径、表面の状態、発泡倍率、気泡の体積と無機充填剤の体積の比(気泡:無機充填剤)の評価をした。その結果を表6に示す。
[Example 2-1]
100 parts by weight of inorganic filler masterbatch 2 (containing 75% by weight of talc), 40 parts by weight of polypropylene resin (manufactured by Japan Polypropylene Corporation, Novatec PP MA3H, softening point: 110 ° C.), 5 parts by weight of thermally expandable microspheres The master batch (MB7) of No. 7 was mixed in advance with a ribbon mixer to obtain a foam molding composition. The content of the inorganic filler in the obtained composition for foam molding was 52% by weight, and the content of the heat-expandable microspheres with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler was 3.3 parts by weight.
The obtained mixture of the foam molding composition is supplied from the raw material supply port of Labo Plast Mill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), which is an extrusion molding machine, and the temperature of the kneaded product in the cylinder (molding temperature of the foam molding product) is adjusted. The temperature of the T-die (width 150 mm, lip thickness 1.7 mm) was set to 230 ° C., and the melt mixture was extruded at a screw rotation speed of 40 rpm to obtain a plate-shaped foam molded product (width 149 mm, thickness 1.7 mm).
For each of the obtained foamed molded products, the bubble state, bubble diameter, surface condition, foaming ratio, and the ratio of the volume of bubbles to the volume of the inorganic filler (bubbles: inorganic filler) were evaluated. The results are shown in Table 6.

〔実施例2−2〜2−14、比較例2−1〜2−6〕
実施例2−1において、使用する熱膨張性微小球のマスターバッチとその配合量、ポリプロピレン樹脂の配合量、シリンダー内での混練物の温度(発泡成形体の成形温度)、Tダイの温度を表6、7に示すものに変更する以外は実施例2−1と同様にして、各発泡成形用組成物および各発泡成形体を得た。得られた各発泡成形体について、成形性、気泡状態、表面状態、発泡倍率の評価をした。その結果を表6、7に示す。
[Examples 2-2 to 2-14, Comparative Examples 2-1 to 2-6]
In Example 2-1 the masterbatch of the heat-expandable microspheres to be used and the blending amount thereof, the blending amount of polypropylene resin, the temperature of the kneaded product in the cylinder (molding temperature of the foam molded product), and the temperature of the T die were determined. Each foam molding composition and each foam molding body were obtained in the same manner as in Example 2-1 except for the changes to those shown in Tables 6 and 7. The moldability, air bubble state, surface state, and foaming ratio of each of the obtained foamed molded products were evaluated. The results are shown in Tables 6 and 7.

Figure 0006955853
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表4〜7からわかるように、無機充填剤の含有量が20〜70重量%、含有する熱膨張性微小球の140℃における内圧が0.6〜1.4MPa、250℃における内圧が3〜6.2MPaとなる発泡成形用組成物を用いて得られた実施例の発泡成形体は、無機充填剤の含有量が20〜70重量%、含有する熱膨張性微小球の140℃における内圧が0.6〜1.4MPa、250℃における内圧が3〜6.2MPaのいずれかを充足しない条件で得られた比較例の発泡成形体と比較して、気泡状態、表面の状態、発泡倍率のいずれも優れていることがわかる。 As can be seen from Tables 4 to 7, the content of the inorganic filler is 20 to 70% by weight, the internal pressure of the heat-expandable microspheres contained at 140 ° C. is 0.6 to 1.4 MPa, and the internal pressure at 250 ° C. is 3 to 3. The foamed molded product of the example obtained by using the foam molding composition having a value of 6.2 MPa has an inorganic filler content of 20 to 70% by weight, and the internal pressure of the heat-expandable microspheres contained at 140 ° C. Compared with the foamed molded product of the comparative example obtained under the condition that the internal pressure at 0.6 to 1.4 MPa and 250 ° C. does not satisfy any of 3 to 6.2 MPa, the bubble state, surface state, and expansion coefficient It can be seen that both are excellent.

11 熱可塑性樹脂からなる外殻
12 発泡剤
11 Outer shell made of thermoplastic resin 12 Foaming agent

Claims (8)

熱可塑性樹脂からなる外殻とそれに内包されかつ加熱することによって気化する発泡剤とから構成される熱膨張性微小球、塩化ビニル系樹脂を除く基材成分及び無機充填剤を含有する発泡成形用組成物であって、
発泡成形用組成物に占める前記無機充填剤の重量割合が40〜70重量%であり、
前記熱可塑性樹脂が、ニトリル系単量体を含む重合性成分の重合体であり、
前記ニトリル系単量体がアクリロニトリル及び/又はメタクリロニトリルを含み、
140℃における前記熱膨張性微小球の内圧が0.6〜1.4MPaであり、250℃における前記熱膨張性微小球の内圧が3〜6.2MPaである、
発泡成形用組成物。
For foam molding containing a heat-expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a foaming agent contained therein and vaporized by heating, a base material component excluding a vinyl chloride resin, and an inorganic filler. It ’s a composition,
The weight ratio of the inorganic filler to the foam molding composition is 40 to 70% by weight.
The thermoplastic resin is a polymer of a polymerizable component containing a nitrile-based monomer.
The nitrile-based monomer contains acrylonitrile and / or methacrylonitrile.
The internal pressure of the heat-expandable microspheres at 140 ° C. is 0.6 to 1.4 MPa, and the internal pressure of the heat-expandable microspheres at 250 ° C. is 3 to 6.2 MPa.
Composition for foam molding.
前記熱膨張性微小球の重量割合が、前記無機充填剤100重量部に対して、1〜20重量部である、請求項1に記載の発泡成形用組成物。 The foam molding composition according to claim 1, wherein the weight ratio of the heat-expandable microspheres is 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler. 前記重合性成分が、さらにカルボキシル基含有単量体を含む、請求項1又は2に記載の発泡成形用組成物。 The composition for foam molding according to claim 1 or 2 , wherein the polymerizable component further contains a carboxyl group-containing monomer. 前記重合性成分が、さらにカルボキシル基含有単量体及び/又は(メタ)アクリル酸エステル系単量体を含む、請求項1又は2に記載の発泡成形用組成物 The foam molding composition according to claim 1 or 2, wherein the polymerizable component further contains a carboxyl group-containing monomer and / or a (meth) acrylic acid ester-based monomer . 前記熱膨張性微小球の膨張開始温度が140〜200℃である、請求項1〜4のいずれかに記載の発泡成形用組成物。 The composition for foam molding according to any one of claims 1 to 4, wherein the expansion start temperature of the heat-expandable microspheres is 140 to 200 ° C. 前記無機充填剤が、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、ケイ酸カルシウムアルミニウム、タルク、マイカ、ワラストナイト、ガラスビーズ及びカーボンブラックから選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜5のいずれかに記載の発泡成形用組成物。 The inorganic filler is magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, silica, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, zinc oxide, antimony trioxide, antimone pentoxide, calcium sulfate, barium sulfate, potassium carbonate. , Calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum silicate, calcium silicate, magnesium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, calcium aluminum silicate, talc, mica, wallastnite, glass beads and carbon black. The composition for foam molding according to any one of claims 1 to 5, which is one type. 請求項1〜6のいずれかに記載の発泡成形用組成物を成形してなる、発泡成形体。 A foam molded product obtained by molding the foam molding composition according to any one of claims 1 to 6. 発泡成形体における気泡の体積と無機充填剤の体積の比(気泡:無機充填剤)が、0.5:1〜23:1である、請求項7に記載の発泡成形体。 The foamed molded product according to claim 7, wherein the ratio of the volume of bubbles to the volume of the inorganic filler (bubbles: inorganic filler) in the foamed molded product is 0.5: 1 to 23: 1.
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