JP7624341B2 - Impact absorbing materials, resin particles and hollow particles - Google Patents
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Description
本発明は、衝撃吸収材、樹脂粒子及び中空粒子に関する。 The present invention relates to impact absorbing materials, resin particles, and hollow particles.
自動車の内部には、例えばフロアスペーサやティビアパッド、バンパーコア等の衝撃吸収材が組み込まれている。この種の衝撃吸収材には、圧縮荷重が繰り返し加わった場合に変形しにくいこと、エネルギー吸収効率に優れていること、及び、軽量であること等の特性が求められる。従来、衝撃吸収材としては、ポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内成形してなるポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体等が用いられていた(例えば、特許文献1)。 Impact absorbing materials such as floor spacers, tibia pads, and bumper cores are installed inside automobiles. These types of impact absorbing materials are required to have characteristics such as being resistant to deformation when compressive loads are repeatedly applied, having excellent energy absorption efficiency, and being lightweight. Conventionally, polystyrene resin foam bead moldings made by molding polystyrene resin foam beads in a mold have been used as impact absorbing materials (for example, Patent Document 1).
また、特許文献2には、粒径が0.5~20mmでかつ粒子外皮の平均膜厚が3μm以上である中空球状熱可塑性発泡体粒子からなる成形体を、バンパー芯材として有利に使用できる点が記載されている。 Patent Document 2 also describes that a molded body made of hollow spherical thermoplastic foam particles with a particle size of 0.5 to 20 mm and an average particle skin thickness of 3 μm or more can be advantageously used as a bumper core material.
しかし、特許文献1に記載されているようなポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体は、圧縮永久ひずみが大きい。そのため、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体の用途や形状等によっては、圧縮荷重が繰り返し加わった場合に成形体が徐々に変形するおそれがあった。また、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体は、圧縮された際に、ひずみ量が増大するほど成形体の変形のために必要となる圧縮荷重が上昇しやすく、ひずみ量が増大した際のエネルギー吸収効率をより向上させることが望まれていた。 However, the polystyrene resin foamed bead moldings described in Patent Document 1 have a large compression set. Therefore, depending on the application and shape of the polystyrene resin foamed bead molding, there is a risk that the moldings will gradually deform when a compressive load is repeatedly applied. In addition, when a polystyrene resin foamed bead molding is compressed, the compressive load required to deform the molding is likely to increase as the amount of strain increases, and it has been desired to further improve the energy absorption efficiency when the amount of strain increases.
一方、特許文献2の発泡体粒子を型内成形してなる成形体は、圧縮荷重が加わった際に粒子外皮が座屈しやすいため、小さい圧縮荷重でも容易に変形する。そのため、特許文献2の発泡体粒子を型内成形してなる成形体は、ひずみ量が小さい場合においてもエネルギー吸収効率が低いという問題があった。 On the other hand, the molded article obtained by molding the foam particles of Patent Document 2 in a mold is easily deformed even by a small compressive load because the particle skin is prone to buckling when a compressive load is applied. Therefore, the molded article obtained by molding the foam particles of Patent Document 2 in a mold has the problem that it has low energy absorption efficiency even when the amount of strain is small.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、圧縮永久ひずみが小さく、かつ、広い範囲のひずみ量においてエネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収材、この衝撃吸収材を作製するための樹脂粒子及び中空粒子を提供しようとするものである。 The present invention was made in light of this background, and aims to provide an impact absorbing material that has a small compression set and excellent energy absorption efficiency over a wide range of strain amounts, as well as resin particles and hollow particles for producing this impact absorbing material.
本発明の一態様は、外殻層と、前記外殻層によって取り囲まれた中空部とを有する中空粒子を型内成形してなる成形体から構成される衝撃吸収材であって、
前記外殻層が、(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する(メタ)アクリル酸エステル成分と、スチレン系単量体に由来するスチレン系成分とを含む複合樹脂を基材樹脂とする樹脂膜を有しており、
前記衝撃吸収材の見掛け密度ρが20kg/m3以上100kg/m3以下であり、
前記衝撃吸収材における前記中空粒子の平均粒子径Dが2mm以上9mm以下であり、
前記衝撃吸収材が、前記中空粒子の前記外殻層同士が互いに融着してなる融着部を有するとともに、前記融着部における前記樹脂膜の合計厚みの平均値trが80μm以上400μm以下であり、
前記融着部の平均厚みt
t
が100μmを超え700μm以下であり、
前記融着部の平均厚みt
t
[μm]に対する前記融着部における前記樹脂膜の合計厚みの平均値t
r
[μm]の比t
r
/t
t
が0.3以上0.9以下である、衝撃吸収材にある。
One aspect of the present invention is an impact absorbing material comprising a molded body obtained by molding hollow particles having an outer shell layer and a hollow portion surrounded by the outer shell layer,
the shell layer has a resin film having a base resin that is a composite resin containing a (meth)acrylic acid ester component derived from a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based component derived from a styrene-based monomer,
The apparent density ρ of the impact absorbing material is 20 kg/m 3 or more and 100 kg/m 3 or less,
The average particle diameter D of the hollow particles in the impact absorbing material is 2 mm or more and 9 mm or less,
The impact absorbing material has a fused portion in which the outer shell layers of the hollow particles are fused to each other, and the average value t r of the total thickness of the resin film in the fused portion is 80 μm or more and 400 μm or less,
The average thickness t t of the fused portion is more than 100 μm and 700 μm or less,
The impact absorbing material has a ratio t r /t t of an average value t r [μm] of the total thickness of the resin film in the fused portion to an average thickness t t [ μm] of the fused portion , which is 0.3 or more and 0.9 or less .
前記衝撃吸収材は、前記特定の中空粒子を型内成形してなる成形体から構成されている。また、衝撃吸収材の見掛け密度ρ、中空粒子の平均粒子径D及び融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trがそれぞれ前記特定の範囲内にある。前記衝撃吸収材は、かかる構成を有することにより、圧縮永久ひずみを低下させることができる。また、前記衝撃吸収材は、圧縮の初期段階において変形に必要となる圧縮荷重を適度に高くすることができる。これにより、ひずみ量が小さい場合における衝撃吸収材のエネルギー吸収効率を向上させることができる。 The impact absorbing material is composed of a molded body obtained by molding the specific hollow particles in a mold. The apparent density ρ of the impact absorbing material, the average particle diameter D of the hollow particles, and the average value t r of the total thickness of the resin film at the fusion portion are each within the specific range. By having such a configuration, the impact absorbing material can reduce the compression set. Furthermore, the impact absorbing material can appropriately increase the compression load required for deformation in the initial stage of compression. This can improve the energy absorption efficiency of the impact absorbing material when the amount of strain is small.
さらに、前記衝撃吸収材は、ひずみ量が小さい場合に変形に必要となる圧縮荷重と、ひずみ量が大きい場合に変形に必要となる圧縮荷重との差を小さくすることができる。その結果、ひずみ量が大きい場合においてもエネルギー吸収効率を向上させることができる。 Furthermore, the impact absorbing material can reduce the difference between the compressive load required for deformation when the strain amount is small and the compressive load required for deformation when the strain amount is large. As a result, the energy absorption efficiency can be improved even when the strain amount is large.
以上の結果、前記の態様によれば、圧縮永久ひずみが小さく、かつ、広いひずみ量の範囲においてエネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収材を提供することができる。 As a result, the above-mentioned embodiment can provide an impact absorbing material that has a small compression set and excellent energy absorption efficiency over a wide range of strain amounts.
(衝撃吸収材)
前記衝撃吸収材は、外殻層と、外殻層によって取り囲まれた中空部とを有する中空粒子を型内成形することにより形成された成形体から構成されている。中空粒子は、外殻層と、外殻層によって取り囲まれた中空部とを有している。外殻層は、中空粒子の外殻を構成しており、基材樹脂から構成された樹脂膜を有している。外殻層は、単一の樹脂膜から構成されていてもよい。また、外殻層内には樹脂膜によって区画された微小な気泡が存在していてもよい。なお、中空粒子のより詳細な構成については後述する。
(shock absorbing material)
The impact absorbing material is composed of a molded body formed by molding hollow particles having an outer shell layer and a hollow portion surrounded by the outer shell layer in a mold. The hollow particles have an outer shell layer and a hollow portion surrounded by the outer shell layer. The outer shell layer constitutes the outer shell of the hollow particles and has a resin film made of a base resin. The outer shell layer may be composed of a single resin film. In addition, minute air bubbles partitioned by the resin film may be present in the outer shell layer. The structure of the hollow particles will be described in more detail later.
衝撃吸収材は、例えば、自動車資材、建築資材、物流資材、緩衝材、寝具等に用いられる。衝撃吸収材は、例えば、フロアスペーサ、ティビアパッド、ドアパッド、バンパー等の自動車資材に好適である。特に、自動車資材における衝撃吸収材は、衝突時等に生じる大きな衝撃に対して、適切に衝撃を吸収し、乗員に生じる衝撃加速度を低減する必要がある。本発明の衝撃吸収材は、広い範囲のひずみ量においてエネルギー吸収効率に優れるため、車両用のフロアスペーサ、ティビアパッド、ドアパッド、バンパーとして、優れた適性を有し、特にフロアスペーサ、ティビアパッドとして好適である。 The shock absorbing material is used, for example, in automotive materials, construction materials, logistics materials, cushioning materials, bedding, etc. The shock absorbing material is suitable for automotive materials, for example, floor spacers, tibia pads, door pads, bumpers, etc. In particular, shock absorbing materials for automotive materials must adequately absorb the large impact that occurs during a collision, etc., and reduce the impact acceleration experienced by occupants. The shock absorbing material of the present invention has excellent energy absorption efficiency over a wide range of strain amounts, and therefore has excellent suitability as floor spacers, tibia pads, door pads, and bumpers for vehicles, and is particularly suitable as floor spacers and tibia pads.
衝撃吸収材は、中空粒子から構成されているが、前述した作用効果を損なわない範囲であれば、中空粒子以外の粒子を含んでいてもよい。中空粒子以外の粒子としては、例えば、発泡粒子や、中空構造となっていない粒子等が挙げられる。衝撃吸収材中に中空粒子以外の粒子が含まれる場合、衝撃吸収材中における中空粒子以外の粒子の割合は、40%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、20%以下であることがさらに好ましく、10%以下であることが特に好ましい。衝撃吸収材中の中空粒子の割合を高めることにより、圧縮永久ひずみを容易に低下させることができる。また、衝撃吸収材中の中空粒子の割合を高めることにより、ひずみ量の増大に伴う圧縮荷重の上昇率を低くすることができる。その結果、ひずみ量が大きい場合においても衝撃吸収材のエネルギー吸収効率を向上させることができる。 The impact absorbing material is composed of hollow particles, but may contain particles other than hollow particles as long as the above-mentioned action and effect are not impaired. Examples of particles other than hollow particles include foamed particles and particles that do not have a hollow structure. When particles other than hollow particles are contained in the impact absorbing material, the ratio of particles other than hollow particles in the impact absorbing material is preferably 40% or less, more preferably 30% or less, even more preferably 20% or less, and particularly preferably 10% or less. By increasing the ratio of hollow particles in the impact absorbing material, the compression set can be easily reduced. In addition, by increasing the ratio of hollow particles in the impact absorbing material, the rate of increase in compression load accompanying an increase in the amount of strain can be reduced. As a result, the energy absorption efficiency of the impact absorbing material can be improved even when the amount of strain is large.
なお、衝撃吸収材中の中空粒子以外の粒子の割合は、衝撃吸収材の任意の切断面における、粒子の総数に対する中空粒子以外の粒子の数の比率を百分率(単位:%)で表した値である。衝撃吸収材中の中空粒子以外の粒子の割合の算出方法は、具体的には、以下の通りである。まず、衝撃吸収材における成形体のスキン面、つまり、型内成形の際に成形型と接していた面の付近を除いた部分から切片を採取する位置を無作為に三箇所以上選択し、選択された位置において厚み2mm程度の切片を切り出す。スキャナー等により各切片の表面、つまり、衝撃吸収材の断面の写真を取得する。このようにして得られた各写真上に、100個以上の粒子が含まれるように測定領域を設定する。そして、これらの測定領域内における、粒子の総数に対する中空粒子以外の粒子の総数の比率を、衝撃吸収材中の中空粒子以外の粒子の割合とする。 The ratio of particles other than hollow particles in the impact absorbing material is the ratio of the number of particles other than hollow particles to the total number of particles in any cut surface of the impact absorbing material, expressed as a percentage (unit: %). The calculation method for the ratio of particles other than hollow particles in the impact absorbing material is specifically as follows. First, randomly select three or more positions from which to take slices from the skin surface of the impact absorbing material, that is, from the part excluding the vicinity of the surface that was in contact with the mold during in-mold molding, and cut out slices with a thickness of about 2 mm at the selected positions. A scanner or the like is used to obtain a photograph of the surface of each slice, that is, the cross section of the impact absorbing material. A measurement area is set on each photograph obtained in this way so that it contains 100 or more particles. The ratio of the total number of particles other than hollow particles to the total number of particles in these measurement areas is taken as the ratio of particles other than hollow particles in the impact absorbing material.
[見掛け密度ρ]
衝撃吸収材の見掛け密度ρは、20kg/m3以上100kg/m3以下である。衝撃吸収材の見掛け密度ρを前記特定の範囲とすることにより、圧縮の初期段階において衝撃吸収材の変形に要する圧縮荷重を適度に高めることができる。その結果、ひずみ量が小さい場合における衝撃吸収材のエネルギー吸収効率を向上させることができる。かかる効果をより高める観点からは、衝撃吸収材の見掛け密度ρは、25kg/m3以上であることが好ましく、30kg/m3以上であることがより好ましい。また、衝撃吸収材の見掛け密度ρは、80kg/m3以下であることが好ましく、60kg/m3以下であることがより好ましく、50kg/m3以下であることがさらに好ましい。この場合には、衝撃吸収材をより容易に軽量化することができる。
[Apparent density ρ]
The apparent density ρ of the impact absorbing material is 20 kg/m 3 or more and 100 kg/m 3 or less. By setting the apparent density ρ of the impact absorbing material to the specific range, the compression load required for deformation of the impact absorbing material in the initial stage of compression can be appropriately increased. As a result, the energy absorption efficiency of the impact absorbing material when the strain amount is small can be improved. From the viewpoint of further enhancing this effect, the apparent density ρ of the impact absorbing material is preferably 25 kg/m 3 or more, more preferably 30 kg/m 3 or more. In addition, the apparent density ρ of the impact absorbing material is preferably 80 kg/m 3 or less, more preferably 60 kg/m 3 or less, and even more preferably 50 kg/m 3 or less. In this case, the impact absorbing material can be more easily reduced in weight.
衝撃吸収材の見掛け密度ρが低すぎる場合には、剛性等の機械的物性が衝撃吸収材に求められる範囲よりも低下するおそれがある。また、衝撃吸収材の見掛け密度ρが高すぎる場合には、衝撃吸収材の質量が過度に大きくなるおそれがある。また、この場合には、衝撃吸収材の変形に必要となる圧縮荷重の上昇率が、ひずみ量が大きくなるほど高くなりやすい。そのため、ひずみ量が大きい場合におけるエネルギー吸収効率の低下を招くおそれがある。 If the apparent density ρ of the impact absorbing material is too low, the mechanical properties such as rigidity may fall below the range required for the impact absorbing material. If the apparent density ρ of the impact absorbing material is too high, the mass of the impact absorbing material may become excessively large. In this case, the rate of increase in the compressive load required to deform the impact absorbing material tends to increase as the amount of strain increases. This may result in a decrease in energy absorption efficiency when the amount of strain is large.
[中空粒子の平均粒子径D]
衝撃吸収材における中空粒子の平均粒子径Dは、2.0mm以上9.0mm以下である。中空粒子の平均粒子径Dを前記特定の範囲内とすることにより、融着部における樹脂膜の合計厚みを容易に厚くすることができる。そして、樹脂膜の合計厚みを厚くすることにより、ひずみ量の増大に伴う圧縮荷重の上昇率を低くすることができる。その結果、ひずみ量が小さい場合において変形に必要となる圧縮荷重と、ひずみ量が大きい場合において変形に必要となる圧縮荷重の差を小さくし、広いひずみ量の範囲において衝撃吸収材のエネルギー吸収効率を向上させることができる。かかる効果をより高める観点からは、中空粒子の平均粒子径Dは、3.0mm以上であることが好ましく、3.5mm以上であることがより好ましい。また、中空粒子の平均粒子径Dは8.0mm以下であることがより好ましく、6.0mm以下であることがさらに好ましい。この場合には、型内成形時における中空粒子の成形型への充填性をより高め、得られる衝撃吸収材の物性のばらつきをより低減することができる。
[Average particle diameter D of hollow particles]
The average particle diameter D of the hollow particles in the impact absorbing material is 2.0 mm or more and 9.0 mm or less. By setting the average particle diameter D of the hollow particles within the above-mentioned specific range, the total thickness of the resin film in the fusion part can be easily increased. And, by increasing the total thickness of the resin film, the increase rate of the compression load associated with an increase in the amount of strain can be reduced. As a result, the difference between the compression load required for deformation when the amount of strain is small and the compression load required for deformation when the amount of strain is large can be reduced, and the energy absorption efficiency of the impact absorbing material can be improved in a wide range of the amount of strain. From the viewpoint of further enhancing such an effect, the average particle diameter D of the hollow particles is preferably 3.0 mm or more, more preferably 3.5 mm or more. Moreover, the average particle diameter D of the hollow particles is more preferably 8.0 mm or less, and even more preferably 6.0 mm or less. In this case, the filling property of the hollow particles into the molding die during molding in the mold can be further improved, and the variation in the physical properties of the obtained impact absorbing material can be further reduced.
前述した中空粒子の平均粒子径Dの測定方法は、以下の通りである。まず、衝撃吸収材を厚み方向等に沿って切断し、衝撃吸収材の断面を露出させる。このようにして露出させた衝撃吸収材の断面写真を撮影し、得られた断面写真において、成形体の厚み方向等に沿った線分を、断面写真のいずれか一の端縁から反対側の端縁までにわたって無作為に5本以上引く。次に、線分の長さを測定するとともに、線分と交わる粒子の個数を数える。そして、線分の長さの合計を、線分と交わる粒子の個数の合計で除した値を中空粒子の平均粒子径Dとする。 The method for measuring the average particle diameter D of the hollow particles described above is as follows. First, the impact absorbing material is cut along the thickness direction, etc., to expose the cross section of the impact absorbing material. A cross-sectional photograph of the impact absorbing material thus exposed is taken, and in the cross-sectional photograph obtained, five or more lines are drawn randomly from one edge of the cross-sectional photograph along the thickness direction, etc., of the molded body to the opposite edge. Next, the length of the lines is measured, and the number of particles that intersect with the lines is counted. The total length of the lines is then divided by the total number of particles that intersect with the lines to obtain the average particle diameter D of the hollow particles.
[その他の粒子]
衝撃吸収材中には、前述した作用効果を損なわない範囲であれば、前記中空粒子以外の粒子が含まれていてもよい。他の粒子としては、例えば、粒子全体にわたって多数の気泡が比較的均一に形成された気泡構造を有する発泡粒子等が挙げられる。
[Other particles]
The impact absorbing material may contain particles other than the hollow particles as long as the above-mentioned action and effect is not impaired. Examples of other particles include expanded particles having a cell structure in which a large number of bubbles are formed relatively uniformly throughout the particle.
[融着部]
衝撃吸収材は、中空粒子の外殻層同士が互いに融着してなる融着部を有している。融着部は、中空粒子の外殻層と、当該中空粒子に隣接している中空粒子の外殻層とから構成されている。また、融着部の形状は、通常、平板状である。
[Fusing part]
The impact absorbing material has a fused portion formed by fusing the outer shell layers of the hollow particles together. The fused portion is composed of the outer shell layer of the hollow particle and the outer shell layer of the hollow particle adjacent to the hollow particle. The fused portion is usually in the shape of a flat plate.
・樹脂膜の合計厚みの平均値tr
融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trは、80μm以上400μm以下である。樹脂膜の合計厚みの平均値trを80μm以上とすることにより、圧縮の初期段階において衝撃吸収材の変形に必要な圧縮荷重を適度に高くすることができる。かかる効果をより確実に発現させる観点からは、樹脂膜の合計厚みの平均値trは85μm以上であることが好ましく、90μm以上であることがより好ましい。樹脂膜の合計厚みの平均値trが過度に小さい場合には、ひずみ量が大きい場合のエネルギー吸収効率の低下を招くおそれがある。また、樹脂膜の合計厚みの平均値trが過度に小さい場合には、ひずみ量が大きい場合のエネルギー吸収効率の低下に加えて、ひずみ量が小さい場合のエネルギー吸収効率の低下を招くおそれもある。
Average total thickness of the resin film t r
The average value tr of the total thickness of the resin film at the fusion portion is 80 μm or more and 400 μm or less. By setting the average value tr of the total thickness of the resin film to 80 μm or more, the compression load required for deformation of the impact absorbing material in the initial stage of compression can be moderately increased. From the viewpoint of more reliably expressing such an effect, the average value tr of the total thickness of the resin film is preferably 85 μm or more, more preferably 90 μm or more. If the average value tr of the total thickness of the resin film is excessively small, there is a risk of a decrease in the energy absorption efficiency when the strain amount is large. In addition, if the average value tr of the total thickness of the resin film is excessively small, in addition to the decrease in the energy absorption efficiency when the strain amount is large, there is also a risk of a decrease in the energy absorption efficiency when the strain amount is small.
また、樹脂膜の合計厚みの平均値trを400μm以下、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下、さらに好ましくは200μm以下とすることにより、低い見掛け密度ρを確保しつつ、衝撃吸収材のエネルギー吸収効率をより向上させることができる。樹脂膜の合計厚みの平均値trが過度に大きい場合には、衝撃吸収材の見掛け密度ρが高くなり、衝撃吸収材の質量の増大を招くおそれがある。 In addition, by setting the average value t r of the total thickness of the resin film to 400 μm or less, preferably 300 μm or less, more preferably 250 μm or less, and even more preferably 200 μm or less, it is possible to further improve the energy absorption efficiency of the impact absorbing material while ensuring a low apparent density ρ. If the average value t r of the total thickness of the resin film is excessively large, the apparent density ρ of the impact absorbing material becomes high, which may lead to an increase in the mass of the impact absorbing material.
樹脂膜の合計厚みの平均値trの算出方法は以下の通りである。まず、衝撃吸収材を適当な位置で切断し、切断面を露出させる。走査型電子顕微鏡を用い、切断面に現れた複数の融着部から、無作為に30箇所以上の観察対象の融着部を選択する。これらの融着部を適当な倍率(例えば、倍率200倍)で観察することにより、各融着部の拡大写真を取得する。 The method for calculating the average value t r of the total thickness of the resin film is as follows. First, the impact absorbing material is cut at an appropriate position to expose the cut surface. Using a scanning electron microscope, 30 or more fusion parts to be observed are randomly selected from the multiple fusion parts that appear on the cut surface. These fusion parts are observed at an appropriate magnification (for example, 200 times magnification) to obtain enlarged photographs of each fusion part.
次いで、各拡大写真における融着部上に、融着部の厚み方向に延在する線分を、融着部の一方の表面から他方の表面までに亘って引く。 Next, on the fused portion in each enlarged photograph, a line extending in the thickness direction of the fused portion is drawn from one surface of the fused portion to the other surface.
以上の操作を各拡大写真内から無作為に選択した10か所以上の位置において行い、融着部の厚み方向に延在する線分の長さを測定するとともに、各線分のうち、気泡と重なる部分の長さを算出する。次いで、個々の線分の長さから気泡と重なる部分の長さを差し引き、これらの値を算術平均することにより、各融着部における樹脂膜の合計厚みを算出する。そして、観察対象となった30か所以上の融着部について前述した樹脂膜の合計厚みを算出し、これらの樹脂膜の合計厚みの算術平均値を、融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trとする。 The above operation is carried out at 10 or more positions randomly selected from each enlarged photograph, the length of the line segment extending in the thickness direction of the fusion portion is measured, and the length of the portion of each line segment overlapping with the air bubble is calculated. Next, the length of the portion overlapping with the air bubble is subtracted from the length of each line segment, and the total thickness of the resin film at each fusion portion is calculated by arithmetic averaging these values. Then, the total thickness of the resin film described above is calculated for the 30 or more fusion portions observed, and the arithmetic average value of the total thickness of these resin films is set as the average value tr of the total thickness of the resin film at the fusion portion.
・融着部の平均厚みtt
融着部の平均厚みttは、100μmを超え700μm以下であることが好ましい。融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trを前記特定の範囲内にするとともに、融着部の平均厚みttを前記特定の範囲内とすることにより、ひずみ量の増大に伴う圧縮荷重の上昇率をより確実に低減することができる。その結果、ひずみ量が大きい場合における衝撃吸収材のエネルギー吸収効率をより確実に向上させることができる。かかる効果をより高める観点からは、融着部の平均厚みttは、120μm以上であることがより好ましく、130μm以上であることがさらに好ましい。
Average thickness of the fused portion t
The average thickness t t of the fused portion is preferably more than 100 μm and not more than 700 μm. By setting the average value t r of the total thickness of the resin film in the fused portion within the specific range and setting the average thickness t t of the fused portion within the specific range, the rate of increase in the compression load accompanying an increase in the amount of strain can be more reliably reduced. As a result, the energy absorption efficiency of the impact absorbing material when the amount of strain is large can be more reliably improved. From the viewpoint of further enhancing this effect, the average thickness t t of the fused portion is more preferably 120 μm or more, and even more preferably 130 μm or more.
また、融着部の平均厚みttは、500μm以下であることがより好ましく、400μm以下であることがさらに好ましく、300μm以上であることが特に好ましい。この場合には、衝撃吸収材の形状が複雑な場合であっても、外観に優れると共に、良好な物性を有する衝撃吸収材をより容易に得ることができる。 The average thickness t t of the fused portion is more preferably 500 μm or less, even more preferably 400 μm or less, and particularly preferably 300 μm or more. In this case, even if the shape of the impact absorbing material is complicated, it is possible to more easily obtain an impact absorbing material having excellent appearance and good physical properties.
融着部の平均厚みttの算出方法は以下の通りである。まず、前述した樹脂膜の合計厚みの平均値ttの算出方法と同様に、衝撃吸収材の切断面から無作為に選択した30箇所以上の融着部のそれぞれを走査型電子顕微鏡で観察し、各融着部の拡大写真を取得する。 The method for calculating the average thickness t t of the fused portion is as follows: First, similarly to the method for calculating the average total thickness t t of the resin film described above, 30 or more fused portions randomly selected from the cut surface of the impact absorbing material are observed with a scanning electron microscope, and enlarged photographs of each fused portion are obtained.
次いで、各拡大写真における融着部上に、融着部の厚み方向に延在する線分を、融着部の一方の表面から他方の表面までに亘って引く。 Next, on the fused portion in each enlarged photograph, a line extending in the thickness direction of the fused portion is drawn from one surface of the fused portion to the other surface.
以上の操作を各拡大写真内から無作為に選択した10か所以上の位置において行い、融着部の厚み方向に延在する線分の長さを測定する。そして、これらの線分の長さの算術平均値を、当該拡大写真に写った融着部の厚みとする。このような操作を、観察対象となった30か所以上の融着部のそれぞれについて行い、得られた融着部の厚みの算術平均値を、融着部の平均厚みttとする。 The above operation is performed at 10 or more randomly selected positions in each enlarged photograph, and the length of the line segment extending in the thickness direction of the fused portion is measured. The arithmetic average value of the lengths of these line segments is taken as the thickness of the fused portion shown in the enlarged photograph. This operation is performed for each of the 30 or more fused portions observed, and the arithmetic average value of the thicknesses of the fused portions is taken as the average thickness t t of the fused portion.
融着部の平均厚みtt(単位:μm)に対する、融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値tr(単位:μm)の比tr/ttは0.3以上1以下であることが好ましい。融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trを前記特定の範囲内にするとともに、tr/ttの値を前記特定の範囲とすることにより、ひずみ量の増大に伴う圧縮荷重の上昇率をより確実に低減することができる。その結果、ひずみ量が大きい場合における衝撃吸収材のエネルギー吸収効率をより確実に向上させることができる。かかる効果を安定して発現させる観点からは、比tr/ttは0.4以上であることがより好ましく、0.5以上であることがさらに好ましい。 The ratio t r /t t of the average total thickness t r (unit: μm) of the resin film in the fusion part to the average thickness t t (unit: μm) of the fusion part is preferably 0.3 or more and 1 or less. By setting the average total thickness t r of the resin film in the fusion part within the specific range and setting the value of t r /t t within the specific range, the rate of increase in the compression load associated with an increase in the amount of strain can be more reliably reduced. As a result, the energy absorption efficiency of the impact absorbing material when the amount of strain is large can be more reliably improved. From the viewpoint of stably expressing such an effect, the ratio t r /t t is more preferably 0.4 or more, and even more preferably 0.5 or more.
また、融着部の平均厚みttに対する、融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trの比tr/ttは0.9以下であることがより好ましく、0.8以下であることがさらに好ましい。この場合にも、ひずみ量の増加に伴う圧縮荷重の上昇率をより低減することができ、ひずみ量が大きい場合における衝撃吸収材のエネルギー吸収効率をより向上させることができる。なお、融着部の平均厚みttに対する融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trの比tr/ttが0.9以下であることは、融着部に気泡が含まれることを意味しており、融着部が気泡を適度に含む構造を有することにより、ひずみ量の増加に対する圧縮荷重の増加の割合を緩やかにしやすくなると考えられる。 In addition, the ratio t r /t t of the average value t r of the total thickness of the resin film in the fusion part to the average thickness t t of the fusion part is more preferably 0.9 or less, and even more preferably 0.8 or less. In this case, the rate of increase in the compression load with an increase in the amount of strain can be further reduced, and the energy absorption efficiency of the impact absorbing material can be further improved when the amount of strain is large. Note that the ratio t r /t t of the average value t r of the total thickness of the resin film in the fusion part to the average thickness t t of the fusion part is 0.9 or less, which means that air bubbles are contained in the fusion part, and it is thought that the fusion part has a structure that contains air bubbles in an appropriate amount, which makes it easier to make the rate of increase in the compression load relative to the increase in the amount of strain gentle.
衝撃吸収材の見掛け密度ρ(単位:kg/m3)に対する融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値tr(単位:μm)の比tr/ρ(単位:μm/(kg/m3))は2.0以上8.0以下であることが好ましい。この場合には、衝撃吸収材の質量を容易に低減するとともに、ひずみ量が大きい場合における衝撃吸収材のエネルギー吸収効率を向上させることができる。 The ratio t r /ρ (unit: μm/(kg/m 3 )) of the average total thickness t r of the resin film at the fused portion to the apparent density ρ (unit: kg/m 3 ) of the impact absorbing material is preferably 2.0 to 8.0. In this case, the mass of the impact absorbing material can be easily reduced and the energy absorption efficiency of the impact absorbing material when the amount of strain is large can be improved.
[圧縮応力]
衝撃吸収材のエネルギー吸収特性は、種々のひずみ量における圧縮応力の大きさに基づいて評価することができる。すなわち、あるひずみ量εaにおける衝撃吸収材のエネルギー吸収効率は、横軸を衝撃吸収材に加えたひずみ量とし、縦軸をひずみ量に対応する圧縮応力とした応力-ひずみ曲線において、圧縮開始からひずみ量εaまでの応力-ひずみ曲線の形状が矩形に近い形状であるほど高くなる。より具体的には、ひずみ量εaにおける圧縮応力σaと、ひずみ量εaよりも小さいひずみ量εbにおける圧縮応力σbとの差が小さいほど、応力-ひずみ曲線の形状が矩形に近くなり、ひずみ量εaにおける衝撃吸収材のエネルギー吸収効率が高いといえる。
[Compressive stress]
The energy absorption characteristics of an impact absorbing material can be evaluated based on the magnitude of the compressive stress at various strain amounts. That is, the energy absorption efficiency of an impact absorbing material at a certain strain amount ε a is higher as the shape of the stress-strain curve from the start of compression to the strain amount ε a becomes closer to a rectangle in a stress-strain curve with the horizontal axis representing the strain amount applied to the impact absorbing material and the vertical axis representing the compressive stress corresponding to the strain amount. More specifically, the smaller the difference between the compressive stress σ a at the strain amount ε a and the compressive stress σ b at a strain amount ε b smaller than the strain amount ε a , the closer the shape of the stress-strain curve becomes to a rectangle, and it can be said that the energy absorption efficiency of the impact absorbing material at the strain amount ε a is high.
かかる観点からは、衝撃吸収材の、23℃における50%変形圧縮応力σ50(単位:kPa)に対する23℃における75%変形圧縮応力σ75(単位:kPa)の比σ75/σ50が1.0以上2.0未満であることが好ましい。この場合には、ひずみ量が大きい場合におけるエネルギー吸収効率を向上させることができ、衝撃吸収材に大きな衝撃が加わった場合においても、被保護物を保護しつつ、衝撃のエネルギーを吸収することができる。 From this viewpoint, it is preferable that the ratio σ 75 /σ 50 of the 75% deformation compressive stress σ 75 (unit: kPa) at 23° C. to the 50% deformation compressive stress σ 50 ( unit: kPa) at 23° C. of the impact absorbing material is 1.0 or more and less than 2.0. In this case, the energy absorption efficiency when the amount of strain is large can be improved, and even when a large impact is applied to the impact absorbing material, it is possible to absorb the energy of the impact while protecting the protected object.
また、衝撃吸収材の、23℃における75%変形圧縮応力σ75(単位:kPa)に対する23℃における10%変形圧縮応力σ10(単位:kPa)の比σ10/σ75が0.30以上1.0以下であることが好ましい。この場合には、より広いひずみ量の範囲において衝撃吸収材のエネルギー吸収効率を向上させることができる。 It is also preferable that the ratio σ10 / σ75 of the compressive stress at 10% deformation σ10 (unit: kPa) at 23° C. to the compressive stress at 75 % deformation σ75 (unit: kPa) at 23° C. of the impact absorbing material is 0.30 or more and 1.0 or less. In this case, the energy absorption efficiency of the impact absorbing material can be improved over a wider range of strain amounts.
同様の観点から、衝撃吸収材の、23℃における50%変形圧縮応力σ50(単位:kPa)に対する23℃における25%変形圧縮応力σ25(単位:kPa)の比σ25/σ50が0.50以上1.0以下であることが好ましい。 From the same viewpoint, it is preferable that the ratio σ 25 /σ 50 of the compressive stress at 25% deformation σ 25 (unit: kPa) at 23° C. to the compressive stress at 50% deformation σ 50 (unit: kPa) at 23° C. of the impact absorbing material is 0.50 or more and 1.0 or less.
[圧縮永久ひずみ]
衝撃吸収材の圧縮永久ひずみは10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることがさらに好ましい。かかる特性を有する衝撃吸収材は、圧縮荷重が繰り返し加わった場合においても永久ひずみが蓄積されにくく、圧縮前の形状に容易に復元することができる。それ故、圧縮永久ひずみが前記特定の範囲内である衝撃吸収材は、圧縮荷重が繰り返し加わった場合においても優れたエネルギー吸収特性をより長期間に亘って維持することができる。
[Compression set]
The compression set of the impact absorbing material is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and even more preferably 6% or less. Impact absorbing materials having such characteristics are less likely to accumulate permanent set even when compressive loads are repeatedly applied, and can easily restore to their pre-compression shape. Therefore, impact absorbing materials with compression set within the above-mentioned specific range can maintain excellent energy absorption properties for a longer period of time even when compressive loads are repeatedly applied.
(衝撃吸収材の製造方法)
前記衝撃吸収材は、例えば次のようにして製造される。まず、所望する衝撃吸収材の形状に対応したキャビティを有する成形型内に、前記中空粒子を充填する。この際、成形型内に充填される粒子群には、中空粒子に加え、中空粒子以外の粒子が含まれていてもよい。成形型内に充填される粒子群に中空粒子以外の粒子が含まれている場合、粒子群における中空粒子の割合は、50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましい。次いで、スチームなどの加熱媒体により成形型内の中空粒子を加熱する。中空粒子は、キャビティ内において加熱されることにより、膨張すると共に、相互に融着する。この際、中空粒子の外殻層と、当該中空粒子の隣の中空粒子の外殻層とが互いに融着することにより融着部が形成される。以上により、キャビティの形状に応じた形状を有し、中空粒子から構成される成形体が得られる。このようにして得られた成形体は、そのまま衝撃吸収材として使用されてもよい。また、必要に応じて成形体に切削加工等を施し、所望の形状に成形された成形体を衝撃吸収材として使用することもできる。
(Method of manufacturing impact absorbing material)
The impact absorbing material is manufactured, for example, as follows. First, the hollow particles are filled into a mold having a cavity corresponding to the shape of the desired impact absorbing material. At this time, the particle group filled into the mold may contain particles other than hollow particles in addition to hollow particles. When the particle group filled into the mold contains particles other than hollow particles, the ratio of hollow particles in the particle group is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, even more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more. Next, the hollow particles in the mold are heated by a heating medium such as steam. The hollow particles expand and fuse to each other by being heated in the cavity. At this time, the outer shell layer of the hollow particle and the outer shell layer of the hollow particle next to the hollow particle are fused to each other to form a fused part. As a result, a molded body having a shape corresponding to the shape of the cavity and composed of hollow particles is obtained. The molded body obtained in this way may be used as an impact absorbing material as it is. If necessary, the molded article may be subjected to cutting or other processing to be molded into a desired shape, and the molded article may be used as an impact absorbing material.
(中空粒子)
前記衝撃吸収材の製造に用いられる中空粒子は、外殻層と、外殻層によって取り囲まれた中空部とを有している。本発明の中空粒子は、後述する有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子を発泡させてなる中空粒子である。本発明の中空粒子は、粒子全体にわたって多数の気泡が比較的均一に形成された気泡構造を有する発泡粒子とは異なる構造を有する。型内成形される前の中空粒子は球状であることが好ましい。
(Hollow particles)
The hollow particles used in the manufacture of the impact absorbing material have an outer shell layer and a hollow portion surrounded by the outer shell layer. The hollow particles of the present invention are hollow particles obtained by expanding resin particles containing an organic physical foaming agent described below. The hollow particles of the present invention have a structure different from that of expanded particles having a cell structure in which a large number of bubbles are formed relatively uniformly throughout the particle. It is preferable that the hollow particles before molding in a mold are spherical.
中空粒子の中空部は、前記外殻層よりも中空粒子の中心部側に位置している。中空部、つまり、外殻層によって囲まれた領域は、実質的に中空であればよい。ここで、「実質的に中空」とは、中空粒子をその中心部を通る断面で切断した後、透過型電子顕微鏡等を用いて切断面を20倍から1000倍の倍率で観察した場合に、外殻層の構造と中空部の構造とが明確に異なる状態をいう。 The hollow part of the hollow particle is located closer to the center of the hollow particle than the outer shell layer. The hollow part, i.e., the area surrounded by the outer shell layer, may be substantially hollow. Here, "substantially hollow" refers to a state in which, when a hollow particle is cut at a cross section passing through its center and the cut surface is observed at a magnification of 20 to 1000 times using a transmission electron microscope or the like, the structure of the outer shell layer and the structure of the hollow part are clearly different.
例えば、中空部は、外殻層によって中空粒子の外部から隔てられた単一の空間であってもよい。また、中空部には、基材樹脂から構成され、中空部を複数の空間に区画する空間壁が存在していてもよい。この場合、中空部には、中空部の空間壁や、中空部の空間壁と外殻層の内表面とによって区画された数個から数十個程度の空間が形成されていてもよい。所望する物性を発現しやすくする観点から、中空粒子を二等分した際の断面において、中空部が50個以下の空間に区画されていることが好ましく、30個以下の空間に区画されていることがより好ましく、10個以下の空間に区画されていることがさらに好ましく、5個以下の空間に区画されていることが特に好ましい。 For example, the hollow portion may be a single space separated from the outside of the hollow particle by the shell layer. The hollow portion may also have a space wall that is made of a base resin and divides the hollow portion into multiple spaces. In this case, the hollow portion may have several to several tens of spaces divided by the space wall of the hollow portion, or by the space wall of the hollow portion and the inner surface of the shell layer. From the viewpoint of easily expressing the desired physical properties, it is preferable that the hollow portion is divided into 50 or less spaces, more preferably 30 or less spaces, even more preferably 10 or less spaces, and particularly preferably 5 or less spaces, in a cross section when the hollow particle is divided in half.
前記中空粒子は、外殻層によって囲まれた領域が実質的に中空であれば、型内成形により、所望とする物性を有する成形体を得ることができ、圧縮永久ひずみが小さく、かつ、広いひずみ量の範囲においてエネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収材を製造することができる。なお、前記中空粒子の中空部は、外殻層によって中空粒子の外部から隔てられた単一の空間であることが好ましい。また、型内成形後の成形体における中空粒子の構造や中空部については、成形体の製造に用いられる中空粒子の構造や中空部の説明が適宜参照される。 If the region surrounded by the shell layer of the hollow particles is substantially hollow, a molded product having the desired physical properties can be obtained by molding in a mold, and an impact absorbing material having a small compression set and excellent energy absorption efficiency over a wide range of strain amounts can be manufactured. It is preferable that the hollow portion of the hollow particle is a single space separated from the outside of the hollow particle by the shell layer. In addition, for the structure and hollow portion of the hollow particle in the molded product after molding in a mold, the explanation of the structure and hollow portion of the hollow particle used in manufacturing the molded product can be appropriately referred to.
[平均粒子径]
型内成形される前の前記中空粒子の平均粒子径は2.0mm以上9.0mm以下であることが好ましい。前記特定の範囲の平均粒子径を備えた中空粒子を型内成形することにより、衝撃吸収材における中空粒子の平均粒子径を容易に前記特定の範囲内とすることができる。
[Average particle size]
The average particle size of the hollow particles before molding in a mold is preferably 2.0 mm or more and 9.0 mm or less. By molding hollow particles having an average particle size in the specific range in a mold, the average particle size of the hollow particles in the impact absorbing material can be easily adjusted to be within the specific range.
型内成形前の中空粒子の平均粒子径は、中空粒子の体積基準における粒度分布に基づいて算出される累積63%径(つまり、d63)の値である。中空粒子の体積基準における粒度分布は、粒度分布測定装置(例えば、日機装株式会社製「ミリトラック JPA」)などを用いて取得することができる。 The average particle size of the hollow particles before molding in the mold is the cumulative 63% diameter (i.e., d63) calculated based on the particle size distribution of the hollow particles on a volume basis. The particle size distribution of the hollow particles on a volume basis can be obtained using a particle size distribution measuring device (for example, "Militrack JPA" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
[嵩密度]
型内成形前の中空粒子の嵩密度は、20kg/m3以上100kg/m3以下であることが好ましい。前述する中空構造を有すると共に、前記特定の範囲の嵩密度を有する中空粒子は、軽量であると共に剛性及び復元性の両方に優れている。それ故、かかる嵩密度を有する中空粒子を型内成形することにより、軽量であり、圧縮永久ひずみが小さく、広いひずみ量の範囲においてエネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収材を容易に得ることができる。中空粒子の剛性及び復元性を高める観点からは、型内成形前の中空粒子の嵩密度は22kg/m3以上であることがより好ましく、25kg/m3以上であることがさらに好ましい。
[Bulk density]
The bulk density of the hollow particles before molding in the mold is preferably 20 kg/m 3 or more and 100 kg/m 3 or less. The hollow particles having the hollow structure described above and the bulk density in the specific range are lightweight and excellent in both rigidity and restorability. Therefore, by molding hollow particles having such a bulk density in the mold, it is possible to easily obtain an impact absorbing material that is lightweight, has a small compression set, and has excellent energy absorption efficiency in a wide range of strain. From the viewpoint of increasing the rigidity and restorability of the hollow particles, the bulk density of the hollow particles before molding in the mold is more preferably 22 kg/m 3 or more, and even more preferably 25 kg/m 3 or more.
また、中空粒子の軽量性をより向上させる観点からは、型内成形前の中空粒子の嵩密度は80kg/m3以下であることがより好ましく、60kg/m3以下であることがさらに好ましく、50kg/m3以下であることが特に好ましい。 From the viewpoint of further improving the light weight of the hollow particles, the bulk density of the hollow particles before molding in a mold is more preferably 80 kg/m3 or less , further preferably 60 kg/m3 or less , and particularly preferably 50 kg/ m3 or less.
前述した中空粒子の嵩密度は、以下の方法により算出される値である。まず、測定対象として、任意の量の中空粒子を準備する。この測定対象を相対湿度50%、温度23℃、1atmの条件にて10日放置することにより、測定対象の状態を調整する。この測定対象をメスシリンダー内に自然に堆積させた後、メスシリンダー底面に軽く衝撃を与えてメスシリンダー内の測定対象の充填高さを安定させる。そして、メスシリンダーの目盛が指す、測定対象の嵩体積(単位:L)を読み取る。メスシリンダーに入れた測定対象の質量(単位:g)を嵩体積で除した後、単位を換算する。以上により、中空粒子の嵩密度(単位:kg/m3)を得ることができる。 The bulk density of the hollow particles described above is a value calculated by the following method. First, an arbitrary amount of hollow particles is prepared as the measurement object. The measurement object is left for 10 days under conditions of 50% relative humidity, 23°C temperature, and 1 atm to adjust the state of the measurement object. After the measurement object is allowed to naturally pile up in the measuring cylinder, a light impact is applied to the bottom of the measuring cylinder to stabilize the filling height of the measurement object in the measuring cylinder. Then, the bulk volume (unit: L) of the measurement object indicated by the graduations on the measuring cylinder is read. The mass (unit: g) of the measurement object placed in the measuring cylinder is divided by the bulk volume, and the units are converted. From the above, the bulk density (unit: kg/m 3 ) of the hollow particles can be obtained.
[外殻層]
中空粒子の外殻層は、基材樹脂により構成されている樹脂膜と、樹脂膜によって区画された複数の気泡とを有している。外殻層は、例えば、中空部に面した中実の下層部と、中空粒子の最表面(つまり、外殻層の外表面)に露出した中実の上層部と、下層部と上層部との間に位置し、複数の気泡を備えた発泡層部とを含む多層構造を有していてもよい。なお、中実とは、樹脂中に実質的に気泡を有しない状態を意味する。
[Outer shell layer]
The shell layer of the hollow particle has a resin film made of a base resin and a plurality of bubbles partitioned by the resin film. The shell layer may have a multi-layer structure including, for example, a solid lower layer facing the hollow portion, a solid upper layer exposed on the outermost surface of the hollow particle (i.e., the outer surface of the shell layer), and a foam layer having a plurality of bubbles located between the lower layer and the upper layer. Note that solid means a state in which there are substantially no bubbles in the resin.
型内成形前の中空粒子における、樹脂膜の合計厚みの平均値は、30μm以上であることが好ましく、35μm以上であることがより好ましく、40μm以上であることがさらに好ましい。このような中空粒子を型内成形することにより、圧縮の初期段階における変形に必要な圧縮荷重が適度に高く、ひずみ量が大きい場合のエネルギー吸収効率が高い成形体をより容易に得ることができる。また、中空粒子における、樹脂膜の合計厚みの平均値は、200μm以下であることが好ましく、150μm以下であることがより好ましく、120μmであることがさらに好ましい。この場合には、見掛け密度が低く、エネルギー吸収効率に優れた成形体をより容易に得ることができる。 The average total thickness of the resin film in the hollow particles before molding in a mold is preferably 30 μm or more, more preferably 35 μm or more, and even more preferably 40 μm or more. By molding such hollow particles in a mold, a molded body can be more easily obtained in which the compression load required for deformation in the initial stage of compression is moderately high and the energy absorption efficiency is high when the amount of strain is large. In addition, the average total thickness of the resin film in the hollow particles is preferably 200 μm or less, more preferably 150 μm or less, and even more preferably 120 μm. In this case, a molded body with a low apparent density and excellent energy absorption efficiency can be more easily obtained.
型内成形前の中空粒子における、外殻層の平均厚みは50μmを超え350μm以下であることが好ましい。また、型内成形前の中空粒子における、外殻層の平均厚みに対する樹脂膜の合計厚みの平均値の比は0.3以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましい。外殻層の構造を、前述した平均厚み及び外殻層の平均厚みに対する樹脂膜の合計厚みの平均値の比によって特定される構造とすることにより、荷重に対する外殻層の耐久性を向上させることができる。これにより、繰り返し荷重に対する前記中空粒子の復元性を高めることができる。 The average thickness of the shell layer of the hollow particles before molding is preferably more than 50 μm and not more than 350 μm. In addition, the ratio of the average value of the total thickness of the resin film to the average thickness of the shell layer of the hollow particles before molding is preferably 0.3 or more, and more preferably 0.5 or more. By making the structure of the shell layer a structure specified by the aforementioned average thickness and the ratio of the average value of the total thickness of the resin film to the average thickness of the shell layer, the durability of the shell layer against load can be improved. This can increase the restorability of the hollow particles against repeated load.
中空粒子の復元性をより高める観点からは、型内成形前の中空粒子における、外殻層の平均厚みは60μm以上であることがより好ましく、70μm以上であることがさらに好ましい。同様の観点から、型内成形前の中空粒子における、外殻層の平均厚みに対する樹脂膜の合計厚みの平均値の比は0.50以上であることがより好ましく、0.55以上であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of further improving the restorability of the hollow particles, the average thickness of the outer shell layer in the hollow particles before molding in the mold is more preferably 60 μm or more, and even more preferably 70 μm or more. From the same viewpoint, the ratio of the average value of the total thickness of the resin film to the average thickness of the outer shell layer in the hollow particles before molding in the mold is more preferably 0.50 or more, and even more preferably 0.55 or more.
前述した外殻層の平均厚みは、以下の方法により算出される値である。まず、型内成形前の中空粒子を概ね2等分となるように分割し、外殻層の切断面を露出させる。走査型電子顕微鏡を用い、外殻層の切断面を概ね4等分したうちの一つの領域内において、無作為に3箇所以上の観察位置を設定する。これらの観察位置を適当な倍率(例えば、倍率1000倍)で観察することにより、各観察位置における外殻層の切断面の拡大写真を取得する。 The average thickness of the outer shell layer mentioned above is a value calculated by the following method. First, the hollow particles before molding in a mold are divided into roughly two equal parts to expose the cut surface of the outer shell layer. Using a scanning electron microscope, three or more observation positions are set randomly within one of the roughly four equal parts of the cut surface of the outer shell layer. These observation positions are observed at an appropriate magnification (e.g., 1000x magnification) to obtain enlarged photographs of the cut surface of the outer shell layer at each observation position.
得られた拡大写真における外殻層上に、外殻層の厚み方向(つまり、中空粒子の半径方向)に延在する線分を、外殻層の外表面から内表面までに亘って引く。以上の操作を各拡大写真内から無作為に選択した10か所以上の位置において行い、合計30か所以上の位置における線分の長さを測定する。このようにして得られた線分の長さの算術平均値を、個々の中空粒子の外殻層の厚みとする。そして、無作為に選択された5個以上の中空粒子について前述した外殻層の厚みを算出し、これらの外殻層の厚みの算術平均値を外殻層の平均厚みとする。 On the outer shell layer in the enlarged photograph obtained, a line segment extending in the thickness direction of the outer shell layer (i.e., the radial direction of the hollow particle) is drawn from the outer surface to the inner surface of the outer shell layer. The above operation is performed at 10 or more positions randomly selected from each enlarged photograph, and the length of the line segment is measured at a total of 30 or more positions. The arithmetic mean value of the lengths of the line segments thus obtained is regarded as the thickness of the outer shell layer of each hollow particle. Then, the aforementioned outer shell layer thickness is calculated for 5 or more randomly selected hollow particles, and the arithmetic mean value of these outer shell layer thicknesses is regarded as the average thickness of the outer shell layer.
型内成形前の中空粒子における外殻層の樹脂膜の合計厚みの平均値を算出するに当たっては、外殻層の平均厚みの算出方法と同様に、外殻層の切断面を概ね4等分したうちの1つの領域について、無作為に3か所以上の観察位置を設定し、各観察位置における外殻層の切断面の拡大写真を取得する。次いで、各拡大写真における外殻層上に、外殻層の厚み方向に延在する線分を、外殻層の外表面から内表面までに亘って引く。 When calculating the average total thickness of the resin film of the outer shell layer of hollow particles before molding in a mold, similar to the method for calculating the average thickness of the outer shell layer, three or more observation positions are set randomly for one of the roughly four equal regions of the cut surface of the outer shell layer, and enlarged photographs of the cut surface of the outer shell layer at each observation position are obtained. Next, on the outer shell layer in each enlarged photograph, a line segment extending in the thickness direction of the outer shell layer is drawn from the outer surface to the inner surface of the outer shell layer.
以上の操作を各拡大写真内から無作為に選択した10か所以上の位置において行い、外殻層の厚み方向に延在する線分の長さを測定するとともに、各線分のうち、気泡と重なる部分の長さを算出する。次いで、個々の線分の長さから気泡と重なる部分の長さを差し引き、これらの値を算術平均することにより、各中空粒子の樹脂膜の合計厚みを算出する。そして、無作為に選択された5個以上の中空粒子について前述した樹脂膜の合計厚みを算出し、これらの樹脂膜の合計厚みの算術平均値を樹脂膜の合計厚みの平均値とする。 The above operations are carried out at 10 or more randomly selected positions within each enlarged photograph, the length of the line segments extending in the thickness direction of the outer shell layer is measured, and the length of each line segment that overlaps with an air bubble is calculated. Next, the length of the portion that overlaps with an air bubble is subtracted from the length of each line segment, and these values are arithmetically averaged to calculate the total thickness of the resin film of each hollow particle. The aforementioned total thickness of the resin film is then calculated for 5 or more randomly selected hollow particles, and the arithmetic average of these total resin film thicknesses is regarded as the average total resin film thickness.
[基材樹脂]
前記中空粒子における樹脂膜の基材樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する(メタ)アクリル酸エステル成分と、スチレン系単量体に由来するスチレン系成分とを含む複合樹脂である。複合樹脂は、後述するように、スチレン系樹脂を基材樹脂とする核粒子に(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを含浸重合してなる複合樹脂であることが好ましい。
[Base resin]
The base resin of the resin film in the hollow particle is a composite resin containing a (meth)acrylic acid ester component derived from a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based component derived from a styrene-based monomer. As described later, the composite resin is preferably a composite resin obtained by impregnating and polymerizing a core particle having a styrene-based resin as a base resin with a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based monomer.
複合樹脂中に含まれる(メタ)アクリル酸エステル成分としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル及びアクリル酸2-エチルヘキシル等のアクリル酸エステル単量体に由来する成分や、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル及びメタクリル酸2-エチルヘキシル等のメタクリル酸エステル単量体に由来する成分が挙げられる。複合樹脂中には、これらの(メタ)アクリル酸エステル成分から選択される1種の成分が含まれていてもよいし、2種以上の成分が含まれていてもよい。 The (meth)acrylic acid ester components contained in the composite resin include components derived from acrylic acid ester monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate, and components derived from methacrylic acid ester monomers such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate. The composite resin may contain one component selected from these (meth)acrylic acid ester components, or two or more components.
複合樹脂中には、(メタ)アクリル酸エステル成分として、メタクリル酸メチルに由来する成分が含まれていることが好ましい。この場合、(メタ)アクリル酸エステル成分中のメタクリル酸メチルに由来する成分の含有割合は50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。この場合には、中空粒子の構造や物性をより確実に所望の構造や物性とすることができる。 It is preferable that the composite resin contains a component derived from methyl methacrylate as the (meth)acrylic acid ester component. In this case, the content of the component derived from methyl methacrylate in the (meth)acrylic acid ester component is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. In this case, the structure and physical properties of the hollow particles can be more reliably made to be the desired structure and physical properties.
複合樹脂中に含まれるスチレン系成分としては、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン、2,4,6-トリブロモスチレン、ジビニルベンゼン、スチレンスルホン酸及びスチレンスルホン酸ナトリウム等のスチレン系単量体に由来する成分や、ポリスチレン等のスチレン系単量体の単独重合体に由来する成分、ゴム変性ポリスチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-エチレンプロピレンゴム-スチレン共重合体等のスチレン系単量体と他のモノマーまたはポリマーとの共重合体に由来する成分等が挙げられる。複合樹脂中には、これらのスチレン系成分から選択される1種の成分が含まれていてもよいし、2種以上の成分が含まれていてもよい。 Examples of styrene-based components contained in the composite resin include components derived from styrene-based monomers such as styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-methoxystyrene, p-n-butylstyrene, p-t-butylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, 2,4,6-tribromostyrene, divinylbenzene, styrene sulfonic acid, and sodium styrene sulfonate, components derived from homopolymers of styrene-based monomers such as polystyrene, and components derived from copolymers of styrene-based monomers and other monomers or polymers such as rubber-modified polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, and acrylonitrile-ethylene propylene rubber-styrene copolymer. The composite resin may contain one or more of these styrene-based components.
複合樹脂中には、スチレン系成分として、スチレンに由来する成分が含まれていることが好ましい。この場合、スチレン系成分中のスチレンに由来する成分の含有割合は50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。この場合には、中空粒子の構造や物性をより確実に所望の構造や物性とすることができる。 It is preferable that the composite resin contains a component derived from styrene as the styrene-based component. In this case, the content of the component derived from styrene in the styrene-based component is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. In this case, the structure and physical properties of the hollow particles can be more reliably made to be the desired structure and physical properties.
複合樹脂には、(メタ)アクリル酸エステル成分及びスチレン系成分以外の他の成分が含まれていてもよい。かかる成分としては、例えば、水酸基を含有するビニル化合物、ニトリル基を含有するビニル化合物、有機酸ビニル化合物、オレフィン化合物、ジエン化合物、ハロゲン化ビニル化合物、ハロゲン化ビニリデン化合物、マレイミド化合物などの炭素-炭素二重結合を有するモノマーに由来する成分が挙げられる。 The composite resin may contain components other than the (meth)acrylic acid ester component and the styrene-based component. Examples of such components include components derived from monomers having a carbon-carbon double bond, such as vinyl compounds containing hydroxyl groups, vinyl compounds containing nitrile groups, organic acid vinyl compounds, olefin compounds, diene compounds, vinyl halides, vinylidene halides, and maleimide compounds.
水酸基を含有するビニル化合物としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。ニトリル基を含有するビニル化合物としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。 Examples of vinyl compounds containing a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxypropyl methacrylate. Examples of vinyl compounds containing a nitrile group include acrylonitrile and methacrylonitrile.
有機酸ビニル化合物としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が挙げられる。オレフィン化合物としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン等が挙げられる。ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。 Examples of organic acid vinyl compounds include vinyl acetate and vinyl propionate. Examples of olefin compounds include ethylene, propylene, 1-butene, and 2-butene. Examples of diene compounds include butadiene, isoprene, and chloroprene.
ハロゲン化ビニル化合物としては、例えば、塩化ビニル、臭化ビニル等が挙げられる。ハロゲン化ビニリデン化合物としては、例えば、塩化ビニリデン等が挙げられる。マレイミド化合物としては、例えば、N-フェニルマレイミド、N-メチルマレイミド等が挙げられる。 Examples of vinyl halide compounds include vinyl chloride and vinyl bromide. Examples of vinylidene halide compounds include vinylidene chloride. Examples of maleimide compounds include N-phenylmaleimide and N-methylmaleimide.
複合樹脂中には、これらの炭素-炭素二重結合を有するモノマーに由来する成分から選択される1種の成分が含まれていてもよいし、2種以上の成分が含まれていてもよい。 The composite resin may contain one component selected from the components derived from monomers having these carbon-carbon double bonds, or may contain two or more components.
(メタ)アクリル酸エステル成分及びスチレン系成分以外の他の成分は、(メタ)アクリル酸エステル成分と、スチレン系成分との合計100質量部に対して20質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましく、5質量部以下であることがさらに好ましい。この場合には、中空粒子の構造や物性をより確実に所望の構造や物性とすることができる。 The amount of components other than the (meth)acrylic acid ester component and the styrene-based component is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and even more preferably 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total of the (meth)acrylic acid ester component and the styrene-based component. In this case, the structure and physical properties of the hollow particles can be more reliably achieved as desired.
複合樹脂は、例えば、スチレン系樹脂を基材樹脂とする核粒子に(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを含浸重合させることにより得ることができる。複合樹脂の作製に用いることができるスチレン系樹脂としては、前述したスチレン系単量体の単独重合体や、スチレン系単量体と他のモノマーまたはポリマーとの共重合体等を用いることができる。 The composite resin can be obtained, for example, by impregnating and polymerizing core particles having a styrene-based resin as the base resin with a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based monomer. Examples of styrene-based resins that can be used to prepare the composite resin include homopolymers of the above-mentioned styrene-based monomers and copolymers of styrene-based monomers with other monomers or polymers.
前記複合樹脂の重量平均分子量は、30×104以上50×104以下であることが好ましく、35×104以上45×104以下であることがより好ましい。この場合には、中空粒子の剛性や復元性をより高めることができる。なお、複合樹脂の重量平均分子量は、ポリスチレンを標準物質とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ法により測定されたポリスチレン換算分子量である。 The weight average molecular weight of the composite resin is preferably 30×10 4 or more and 50×10 4 or less, and more preferably 35×10 4 or more and 45×10 4 or less. In this case, the rigidity and restorability of the hollow particles can be further improved. The weight average molecular weight of the composite resin is a polystyrene-equivalent molecular weight measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance.
前記複合樹脂中に含まれる前記(メタ)アクリル酸エステル成分と前記スチレン系成分との質量比は、(メタ)アクリル酸エステル成分:スチレン系成分=70:30~30:70であることが好ましく、(メタ)アクリル酸エステル成分:スチレン系成分=60:40~40:60であることがより好ましい。この場合には、前記特定の構造を有する中空粒子の収率をより高めることができる。 The mass ratio of the (meth)acrylic ester component and the styrene-based component contained in the composite resin is preferably (meth)acrylic ester component:styrene-based component = 70:30 to 30:70, and more preferably (meth)acrylic ester component:styrene-based component = 60:40 to 40:60. In this case, the yield of hollow particles having the specific structure can be further increased.
なお、(メタ)アクリル酸エステル成分及び/又はスチレン系成分を含む基材樹脂により構成された核粒子に(メタ)アクリル酸エステル単量体及び/又はスチレン系単量体を含浸重合させることにより複合樹脂を製造する場合、前記複合樹脂中に含まれる前記(メタ)アクリル酸エステル成分と前記スチレン系成分との質量比は、核粒子における各成分の質量と、含浸重合される各単量体の質量との関係等から求めることができる。 When a composite resin is produced by impregnating and polymerizing a core particle composed of a base resin containing a (meth)acrylic acid ester component and/or a styrene-based component with a (meth)acrylic acid ester monomer and/or a styrene-based monomer, the mass ratio of the (meth)acrylic acid ester component and the styrene-based component contained in the composite resin can be determined from the relationship between the mass of each component in the core particle and the mass of each monomer to be impregnated and polymerized.
[添加剤]
前記中空粒子には、前述した作用効果を損なわない範囲で気泡調整剤、触媒中和剤、滑剤、結晶核剤、帯電防止剤等の添加剤が含まれていてもよい。中空粒子中の添加剤の含有量は、例えば、中空粒子の全質量に対して20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以下であることが特に好ましい。
[Additives]
The hollow particles may contain additives such as a bubble regulator, a catalyst neutralizer, a lubricant, a crystal nucleating agent, an antistatic agent, etc., within a range that does not impair the above-mentioned action and effect. The content of the additives in the hollow particles is, for example, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, even more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the hollow particles.
(樹脂粒子)
前記中空粒子は、以下の構成を有する樹脂粒子を発泡させることにより得られる。すなわち、樹脂粒子は、(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する(メタ)アクリル酸エステル成分と、スチレン系単量体に由来するスチレン系成分とを含む複合樹脂を基材樹脂とし、有機物理発泡剤を含んでおり、
前記樹脂粒子の平均粒子径が1mm以上5mm以下であり、
前記複合樹脂中に含まれる前記(メタ)アクリル酸エステル成分と前記スチレン系成分との質量比が、(メタ)アクリル酸エステル成分:スチレン系成分=70:30~30:70であり、
全反射測定法により取得された前記樹脂粒子の表面の赤外吸収スペクトルにおける、下記式(1)で表される表面吸光度比Sの値が0.70以上である。
S=Asacryl/Asstyrene ・・・(1)
(Resin particles)
The hollow particles are obtained by expanding resin particles having the following structure: the resin particles have a base resin that is a composite resin containing a (meth)acrylic acid ester component derived from a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based component derived from a styrene-based monomer, and contain an organic physical blowing agent;
The average particle size of the resin particles is 1 mm or more and 5 mm or less,
a mass ratio of the (meth)acrylic acid ester component to the styrene-based component contained in the composite resin is (meth)acrylic acid ester component:styrene-based component=70:30 to 30:70;
In an infrared absorption spectrum of the surface of the resin particle obtained by a total reflection measurement method, the value of the surface absorbance ratio S represented by the following formula (1) is 0.70 or more.
S=As acryl /As styrene ...(1)
ただし、前記式(1)におけるAsstyreneは波数650cm-1以上750cm-1以下の範囲における吸光度の最大値であり、Asacrylは波数1680cm-1以上1780cm-1以下の範囲における吸光度の最大値である。 In the above formula (1), As styrene is the maximum absorbance in the wave number range of 650 cm -1 to 750 cm -1 , and As acryl is the maximum absorbance in the wave number range of 1680 cm -1 to 1780 cm -1 .
樹脂粒子における基材樹脂は、前述した中空粒子における基材樹脂と同様である。 The base resin in the resin particles is the same as the base resin in the hollow particles described above.
有機物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、シクロブタン、シクロペンタン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等の、大気圧での沸点が90℃以下の揮発性有機化合物を用いることができる。これらの揮発性有機化合物は、単独で使用されていてもよいし、2種以上の揮発性有機化合物が併用されていてもよい。 As the organic physical blowing agent, for example, a volatile organic compound having a boiling point of 90°C or less at atmospheric pressure, such as propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, neopentane, hexane, cyclobutane, cyclopentane, dimethyl ether, diethyl ether, etc., can be used. These volatile organic compounds may be used alone, or two or more types of volatile organic compounds may be used in combination.
樹脂粒子中の有機物理発泡剤の含有量は、3質量%以上8質量%以下であることが好ましく、4質量%以上7質量%以下であることがより好ましい。この場合には、所望とする構造を有する中空粒子の収率をより高めることができる。 The content of the organic physical foaming agent in the resin particles is preferably 3% by mass or more and 8% by mass or less, and more preferably 4% by mass or more and 7% by mass or less. In this case, the yield of hollow particles having the desired structure can be further increased.
全反射測定法により取得された樹脂粒子の表面の赤外吸収スペクトルにおける、前記式(1)で表される表面吸光度比Sの値は0.70以上である。前記式(1)における吸光度の最大値Asstyreneは、スチレン系成分に含まれるベンゼン環の面外変角振動に由来するピークの強度である。また、前記式(1)における吸光度の最大値Asacrylは、(メタ)アクリル酸エステル成分に含まれるカルボニル基のC=O伸縮振動に由来するピークの強度である。 In the infrared absorption spectrum of the surface of the resin particle obtained by total reflection measurement, the value of the surface absorbance ratio S represented by the above formula (1) is 0.70 or more. The maximum absorbance value As styrene in the above formula (1) is the intensity of a peak derived from the out-of-plane bending vibration of the benzene ring contained in the styrene-based component. In addition, the maximum absorbance value As acryl in the above formula (1) is the intensity of a peak derived from the C=O stretching vibration of the carbonyl group contained in the (meth)acrylic acid ester component.
従って、前記式(1)で表される表面吸光度比Sの値は、樹脂粒子の表面に存在するスチレン系成分と(メタ)アクリル酸エステル成分との比率と関連している。表面吸光度比Sの値が前記特定の範囲内である樹脂粒子の表面には、(メタ)アクリル酸エステル成分が豊富に存在している。かかる樹脂粒子を発泡させることにより、所望の構造及び特性を備えた中空粒子を容易に得ることができる。良好な中空構造を有する中空粒子をより確実に得ることができる観点から、前記式(1)で表される表面吸光度比Sの値の上限は、概ね3.0であることが好ましく、2.0であることがより好ましく、1.5であることがさらに好ましい。表面吸光度比Sの値が低すぎる場合には、樹脂粒子を発泡させた際に、所望する外殻層の構造を備えた中空粒子を得ることが難しくなるおそれがある。 Therefore, the value of the surface absorbance ratio S represented by the above formula (1) is related to the ratio of the styrene-based component and the (meth)acrylic acid ester component present on the surface of the resin particle. The (meth)acrylic acid ester component is abundantly present on the surface of the resin particle having the surface absorbance ratio S value within the above specific range. By expanding such resin particles, hollow particles having the desired structure and characteristics can be easily obtained. From the viewpoint of more reliably obtaining hollow particles having a good hollow structure, the upper limit of the value of the surface absorbance ratio S represented by the above formula (1) is preferably about 3.0, more preferably 2.0, and even more preferably 1.5. If the value of the surface absorbance ratio S is too low, it may be difficult to obtain hollow particles having the desired outer shell layer structure when the resin particles are expanded.
前述した表面吸光度比Sの算出方法は、具体的には以下の通りである。まず、入射角が45度であるダイヤモンドプリズムを樹脂粒子に170kg/cm2の圧力で押し付け、未補正の赤外吸収スペクトルを取得する。得られた赤外吸収スペクトルの吸光度を、各波数における赤外光のもぐり込み深さが波数1000cm-1の赤外光のもぐり込み深さと一致するように、スペクトル全体にわたって補正する。このようにして得られた補正後の赤外吸収スペクトルに基づいて吸光度の最大値Asstyrene及びAsacrylを決定する。そして、Asacrylの値をAsstyreneの値で除した値を表面吸光度比Sとする。 The method of calculating the surface absorbance ratio S described above is specifically as follows. First, a diamond prism with an incident angle of 45 degrees is pressed against a resin particle with a pressure of 170 kg/ cm2 to obtain an uncorrected infrared absorption spectrum. The absorbance of the obtained infrared absorption spectrum is corrected over the entire spectrum so that the penetration depth of the infrared light at each wave number coincides with the penetration depth of the infrared light at a wave number of 1000 cm -1 . Based on the thus obtained corrected infrared absorption spectrum, the maximum absorbance values As styrene and As acryl are determined. Then, the value obtained by dividing the value of As acryl by the value of As styrene is taken as the surface absorbance ratio S.
また、前記式(1)で表される表面吸光度比Sと、全反射測定法により取得された樹脂粒子の内部の赤外吸収スペクトルにおける、下記式(2)で表される内部吸光度比Iとの比S/Iは、0.3以上3以下であることが好ましい。
I=Aiacryl/Aistyrene ・・・(2)
In addition, it is preferable that the ratio S/I of the surface absorbance ratio S represented by the above formula (1) to the internal absorbance ratio I represented by the following formula (2) in an infrared absorption spectrum of the inside of a resin particle obtained by a total reflection measurement method is 0.3 or more and 3 or less.
I=Ai acryl /Ai styrene ...(2)
ただし、前記式(2)におけるAistyreneは波数650cm-1以上750cm-1以下の範囲における吸光度の最大値であり、Aiacrylは波数1680cm-1以上1780cm-1以下の範囲における吸光度の最大値である。 In the above formula (2), Ai styrene is the maximum absorbance in the wave number range of 650 cm -1 to 750 cm -1 , and Ai acryl is the maximum absorbance in the wave number range of 1680 cm -1 to 1780 cm -1 .
前記式(2)における吸光度の最大値Aistyreneは、式(1)における吸光度の最大値Asstyreneと同様に、スチレン系成分に含まれるベンゼン環の面外変角振動に由来するピークの強度である。また、前記式(2)における吸光度の最大値Aiacrylは、式(1)における吸光度の最大値Asacrylと同様に、(メタ)アクリル酸エステル成分に含まれるカルボニル基のC=O伸縮振動に由来するピークの強度である。 The maximum absorbance Ai styrene in the formula (2) is the intensity of a peak derived from the out-of-plane bending vibration of a benzene ring contained in a styrene-based component, similar to the maximum absorbance As styrene in the formula (1). The maximum absorbance Ai acryl in the formula (2) is the intensity of a peak derived from the C=O stretching vibration of a carbonyl group contained in a (meth)acrylic acid ester component, similar to the maximum absorbance As acryl in the formula (1).
従って、前記式(2)で表される内部吸光度比Iの値は、樹脂粒子の内部に存在するスチレン系成分と(メタ)アクリル酸エステル成分との比率と関連している。そして、内部吸光度比Iに対する表面吸光度比Sの比S/Iは、樹脂粒子の内部におけるスチレン系成分の濃度と樹脂粒子の表面におけるスチレン系成分の濃度との比率と関連している。 Therefore, the value of the internal absorbance ratio I represented by the above formula (2) is related to the ratio of the styrene-based component and the (meth)acrylic acid ester component present inside the resin particle. And the ratio S/I of the surface absorbance ratio S to the internal absorbance ratio I is related to the ratio of the concentration of the styrene-based component inside the resin particle to the concentration of the styrene-based component on the surface of the resin particle.
表面吸光度比Sが前記特定の範囲内であり、かつ、内部吸光度比Iに対する表面吸光度比Sの比S/Iが前記特定の範囲内である樹脂粒子によれば、所望の構造及び特性を備えた中空粒子の収率をより高めることができる。同様の観点から、内部吸光度比Iに対する表面吸光度比Sの比S/Iの下限は、0.4であることが好ましく、0.5であることがより好ましく、0.6であることがさらに好ましい。また、比S/Iの上限は、2であることが好ましく、1であることがより好ましい。 Resin particles having a surface absorbance ratio S within the specific range and a ratio S/I of the surface absorbance ratio S to the internal absorbance ratio I within the specific range can further increase the yield of hollow particles with desired structure and properties. From the same viewpoint, the lower limit of the ratio S/I of the surface absorbance ratio S to the internal absorbance ratio I is preferably 0.4, more preferably 0.5, and even more preferably 0.6. The upper limit of the ratio S/I is preferably 2, and more preferably 1.
前述した内部吸光度比Iの算出方法は、樹脂粒子を概ね2等分となるように分割し、次いで分割によって得られた二つの半球状粒子のうち、一方の半球状粒子における、分割によって露出した分割面にダイヤモンドプリズムを当接させる以外は、表面吸光度比Sの算出方法と同様である。 The method for calculating the internal absorbance ratio I described above is the same as the method for calculating the surface absorbance ratio S, except that the resin particle is divided into roughly two equal parts, and then a diamond prism is placed in contact with the split surface exposed by the division of one of the two hemispherical particles obtained by the division.
(中空粒子の製造方法)
前記中空粒子の製造方法としては、例えば、前記複合樹脂を基材樹脂とし、有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子を準備した後、前記樹脂粒子を発泡させる方法を採用することができる。
(Method of manufacturing hollow particles)
As a method for producing the hollow particles, for example, a method can be adopted in which resin particles containing an organic physical foaming agent and the composite resin as a base resin are prepared, and then the resin particles are foamed.
樹脂粒子の製造方法としては、例えば、スチレン系樹脂を基材樹脂とするスチレン系樹脂核粒子(以下、適宜「核粒子」という。)に(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを含浸させ、(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを重合させるとともに、物理発泡剤を含浸させる方法を採用することができる。 As a method for producing resin particles, for example, a method can be adopted in which styrene-based resin core particles (hereinafter referred to as "core particles") using a styrene-based resin as the base resin are impregnated with a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based monomer, the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer are polymerized, and the particles are impregnated with a physical foaming agent.
より具体的には、樹脂粒子の製造方法は、核粒子を水性媒体中に分散させる分散工程と、
前記水性媒体中に分散した前記核粒子に(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを含浸させ、(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを重合させて樹脂粒子を得る改質工程と、
改質工程を行う前、改質工程の途中及び改質工程の完了後のうち少なくとも1回以上のタイミングで、前記核粒子または前記樹脂粒子中に有機物理発泡剤を含浸させる含浸工程と、を有していてもよい。分散工程、改質工程及び含浸工程は、単一の密閉容器内で連続して行ってもよいし、別々の容器を用いて行ってもよい。以下、各工程について詳説する。
More specifically, the method for producing resin particles includes a dispersing step of dispersing core particles in an aqueous medium,
a modification step of impregnating the core particles dispersed in the aqueous medium with a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based monomer, and polymerizing the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer to obtain resin particles;
and an impregnation step of impregnating the core particles or the resin particles with an organic physical foaming agent at least once or more times among before, during, and after the modification step. The dispersion step, the modification step, and the impregnation step may be performed consecutively in a single sealed container, or may be performed using separate containers. Each step will be described in detail below.
[分散工程]
分散工程においては、核粒子を水性媒体中に分散させて懸濁液を作製する。水性媒体としては、例えば、脱イオン水等を使用することができる。水性媒体中には、核粒子に加え、必要に応じて、懸濁剤や界面活性剤等を添加することができる。
[Dispersion process]
In the dispersion step, the core particles are dispersed in an aqueous medium to prepare a suspension. As the aqueous medium, for example, deionized water or the like can be used. In addition to the core particles, a suspending agent, a surfactant, or the like can be added to the aqueous medium as necessary.
分散工程に用いる核粒子の基材樹脂はスチレン系樹脂であることが好ましい。スチレン系樹脂としては、前述したスチレン系単量体の単独重合体や、スチレン系単量体と他のモノマーまたはポリマーとの共重合体等を用いることができる。より具体的には、スチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレンなどのスチレン系単量体の単独重合体や、スチレン系単量体に由来する成分を50モル%以上含む共重合体などを使用することができる。また、核粒子には、前述した作用効果を損なわない範囲で、気泡調整剤、顔料、スリップ剤、帯電防止剤、及び難燃剤等の添加剤が含まれていてもよい。 The base resin of the core particles used in the dispersion process is preferably a styrene-based resin. As the styrene-based resin, a homopolymer of the above-mentioned styrene-based monomer, a copolymer of a styrene-based monomer and another monomer or polymer, etc. can be used. More specifically, as the styrene-based resin, for example, a homopolymer of a styrene-based monomer such as polystyrene, or a copolymer containing 50 mol% or more of a component derived from a styrene-based monomer can be used. In addition, the core particles may contain additives such as a bubble adjuster, a pigment, a slip agent, an antistatic agent, and a flame retardant, as long as the above-mentioned action and effect are not impaired.
なお、核粒子には、例えば(メタ)アクリル酸エステル単量体の重合体であるアクリル系樹脂等のスチレン系樹脂以外の他の樹脂が含まれていてもよい。中空粒子の構造をより確実に所望する構造とする観点からは、核粒子におけるスチレン系樹脂以外の他の樹脂の含有量は、スチレン系樹脂100質量部に対して、30質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましく、10質量部以下であることがさらに好ましい。 The core particles may contain other resins than the styrene resin, such as an acrylic resin that is a polymer of a (meth)acrylic acid ester monomer. From the viewpoint of more reliably obtaining a desired structure for the hollow particles, the content of the resin other than the styrene resin in the core particles is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the styrene resin.
核粒子の作製方法は特に限定されることはない。例えば、核粒子の作製方法としては、ストランドカット方式、アンダーウォーターカット方式、ホットカット方式等を採用することができる。また、核粒子は、例えば、水性媒体中でスチレン系単量体等を重合させる懸濁重合法によって作製されていてもよい。 The method for producing the core particles is not particularly limited. For example, the strand cut method, the underwater cut method, the hot cut method, etc. can be used as the method for producing the core particles. In addition, the core particles may be produced, for example, by a suspension polymerization method in which a styrene-based monomer or the like is polymerized in an aqueous medium.
核粒子の平均粒子径は、0.6mm以上2.0mm以下であることが好ましく、0.7mm以上1.5mm以下であることがより好ましい。この場合には、改質工程における重合安定性が高められ、複合樹脂の重量平均分子量を高めやすい。また、平均粒子径が前記特定の範囲内である核粒子を用いて改質工程や含浸工程を行うことにより、樹脂粒子の平均粒子径及び樹脂粒子における前記表面吸光度比S等を前記特定の範囲に容易に調整することができ、最終的に得られる中空粒子の構造をより確実に所望の構造とすることができる。 The average particle diameter of the core particles is preferably 0.6 mm or more and 2.0 mm or less, and more preferably 0.7 mm or more and 1.5 mm or less. In this case, the polymerization stability in the modification process is improved, and it is easy to increase the weight average molecular weight of the composite resin. In addition, by performing the modification process and the impregnation process using core particles whose average particle diameter is within the specific range, the average particle diameter of the resin particles and the surface absorbance ratio S of the resin particles can be easily adjusted to the specific range, and the structure of the hollow particles finally obtained can be more reliably made to the desired structure.
核粒子の平均粒子径は、核粒子の体積基準における粒度分布に基づいて算出される累積63%径(つまり、d63)の値であり、粒度分布測定装置(例えば、日機装株式会社製「ミリトラック JPA」)などを用いて測定することができる。 The average particle size of the core particles is the cumulative 63% diameter (i.e., d63) calculated based on the particle size distribution of the core particles on a volume basis, and can be measured using a particle size distribution measuring device (for example, "Militrack JPA" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
分散工程において使用される懸濁剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ピロリン酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化第2鉄、水酸化チタン、水酸化マグネシウム、リン酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン及びベントナイト等の無機物の微粒子からなる無機懸濁剤や、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロース等の有機懸濁剤が挙げられる。これらの懸濁剤は、単独で使用されていてもよいし、2種以上が併用されていてもよい。懸濁剤は、リン酸三カルシウム、ハイドロキシアパタイト及びピロリン酸マグネシウムのうち1種または2種以上であることが好ましい。 Examples of suspending agents used in the dispersion step include inorganic suspending agents consisting of inorganic fine particles such as tricalcium phosphate, hydroxyapatite, magnesium pyrophosphate, magnesium phosphate, aluminum hydroxide, ferric hydroxide, titanium hydroxide, magnesium hydroxide, barium phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, talc, kaolin, and bentonite, and organic suspending agents such as polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, and hydroxypropylmethylcellulose. These suspending agents may be used alone or in combination of two or more. The suspending agent is preferably one or more of tricalcium phosphate, hydroxyapatite, and magnesium pyrophosphate.
懸濁剤の添加量は、水性媒体100質量部に対して固形分量で0.05質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.3質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。懸濁剤の添加量を0.05質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上とすることにより、後の改質工程において(メタ)アクリル酸エステル単量体及びスチレン系単量体を添加した際に、水性媒体中に核粒子やモノマー等が懸濁した状態がより維持されやすくなる。また、懸濁剤の添加量を10質量部以下、より好ましくは5質量部以下とすることにより、最終的に得られる中空粒子の粒子径分布を狭くすることができる。 The amount of the suspending agent added is preferably 0.05 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 0.3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, in terms of solid content, per 100 parts by mass of the aqueous medium. By making the amount of the suspending agent added 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, it becomes easier to maintain the state in which the core particles and monomers are suspended in the aqueous medium when the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer are added in the subsequent modification process. In addition, by making the amount of the suspending agent added 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, it is possible to narrow the particle size distribution of the hollow particles finally obtained.
界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等を用いることができる。アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホン酸ナトリウムやアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、α-オレフィンスルホン酸ナトリウム、ドデシルフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテルやポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等が挙げられる。 Examples of surfactants that can be used include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. Examples of anionic surfactants include sodium alkylsulfonate, sodium alkylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium α-olefinsulfonate, and sodium dodecylphenylether disulfonate. Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene dodecyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, and polyoxyethylene lauryl ether.
カチオン系界面活性剤としては、例えば、ココナットアミンアセテートやステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩及びラウリルトリメチルアンモニウムクロライドやステアリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルベタインやステアリルベタイン等のアルキルベタイン、及び、ラウリルジメチルアミンオキサイド等のアルキルアミンオキサイド等が挙げられる。これらの界面活性剤は、単独で用いられていてもよく、2種以上が併用されていてもよい。 Examples of cationic surfactants include alkylamine salts such as coconut amine acetate and stearyl amine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryl trimethyl ammonium chloride and stearyl trimethyl ammonium chloride. Examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines such as lauryl betaine and stearyl betaine, and alkyl amine oxides such as lauryl dimethyl amine oxide. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
界面活性剤は、アニオン系界面活性剤であることが好ましく、炭素数8以上20以下のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩であることがより好ましく、炭素数8以上20以下のアルキルスルホン酸ナトリウムであることがさらに好ましい。これらの界面活性剤を用いることにより、後の改質工程において(メタ)アクリル酸エステル単量体及びスチレン系単量体を添加した際に、水性媒体中に核粒子やモノマー等が懸濁した状態がより維持されやすくなる。 The surfactant is preferably an anionic surfactant, more preferably an alkali metal alkylsulfonate having 8 to 20 carbon atoms, and even more preferably sodium alkylsulfonate having 8 to 20 carbon atoms. By using these surfactants, the core particles, monomers, etc. can be more easily maintained in a suspended state in the aqueous medium when the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene monomer are added in the subsequent modification process.
懸濁液には、必要に応じて、例えば塩化リチウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム等の無機塩類からなる電解質を添加することができる。 If necessary, electrolytes consisting of inorganic salts such as lithium chloride, potassium chloride, sodium chloride, sodium sulfate, sodium nitrate, sodium carbonate, and sodium bicarbonate can be added to the suspension.
[改質工程]
改質工程においては、懸濁液中に(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを添加し、核粒子に(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを含浸させるとともに、これらのモノマーを重合させる。これにより、スチレン系成分と、(メタ)アクリル酸エステル成分とを含む複合樹脂を基材樹脂とする複合樹脂粒子が得られる。
[Modification process]
In the modification step, a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based monomer are added to the suspension, the core particles are impregnated with the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer, and these monomers are polymerized to obtain composite resin particles having a composite resin containing a styrene-based component and a (meth)acrylic acid ester component as a base resin.
改質工程において添加される(メタ)アクリル酸エステル単量体の添加量とスチレン系単量体の添加量との合計は、例えば、核粒子100質量部に対して200質量部以上700質量部以下とすることが好ましく、250質量部以上600質量部以下とすることがより好ましい。また、(メタ)アクリル酸エステル単量体の添加量とスチレン系単量体の添加量との比率は、所望する複合樹脂の組成に応じて適宜設定すればよい。良好な中空粒子を得やすくする観点からは、(メタ)アクリル酸エステル単量体の添加量とスチレン系単量体の添加量との比率は、質量比において、(メタ)アクリル酸エステル単量体:スチレン系単量体=50:50~85:15であることが好ましく、(メタ)アクリル酸エステル単量体:スチレン系単量体=60:40~75:25であることがより好ましい。 The total amount of the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer added in the modification step is, for example, preferably 200 parts by mass or more and 700 parts by mass or less, and more preferably 250 parts by mass or more and 600 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the core particles. The ratio of the amount of the (meth)acrylic acid ester monomer to the amount of the styrene-based monomer may be appropriately set according to the composition of the desired composite resin. From the viewpoint of making it easier to obtain good hollow particles, the ratio of the amount of the (meth)acrylic acid ester monomer to the amount of the styrene-based monomer is preferably (meth)acrylic acid ester monomer:styrene monomer = 50:50 to 85:15, and more preferably (meth)acrylic acid ester monomer:styrene monomer = 60:40 to 75:25, in terms of mass ratio.
改質工程においては、(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とを重合させるために、重合開始剤が用いられる。重合開始剤は、スチレン系単量体の懸濁重合に適用可能な重合開始剤であれば、特に限定されることはない。重合開始剤としては、例えば、ビニルモノマーに可溶であり、10時間半減期温度が50℃以上120℃以下である重合開始剤を用いることができる。かかる重合開始剤としては、例えば、クメンヒドロキシパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、及びラウロイルパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤は単独で使用されていてもよく、2種以上が併用されていてもよい。 In the modification step, a polymerization initiator is used to polymerize the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer. The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is applicable to the suspension polymerization of the styrene-based monomer. For example, a polymerization initiator that is soluble in a vinyl monomer and has a 10-hour half-life temperature of 50°C or more and 120°C or less can be used. Examples of such polymerization initiators include organic peroxides such as cumene hydroxyperoxide, dicumyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxybenzoate, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisopropyl carbonate, t-amylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, hexylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, and lauroyl peroxide, and azo compounds such as azobisisobutyronitrile. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
重合開始剤は、例えば、溶剤やモノマーに溶解させた状態で水性媒体に添加し、(メタ)アクリル酸エステル単量体及びスチレン系単量体と共に核粒子に含浸させてもよい。この場合、溶剤としては、例えばエチルベンゼン及びトルエン等の芳香族炭化水素、ヘプタン及びオクタン等の脂肪族炭化水素等が用いられる。重合開始剤の添加量は、改質工程において添加する(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体との合計100質量部に対して0.01質量部以上3質量部以下であることが好ましい。 The polymerization initiator may be added to an aqueous medium in a state dissolved in a solvent or monomer, for example, and impregnated into the core particles together with the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer. In this case, the solvent may be, for example, an aromatic hydrocarbon such as ethylbenzene or toluene, or an aliphatic hydrocarbon such as heptane or octane. The amount of the polymerization initiator added is preferably 0.01 parts by mass or more and 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total of the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer added in the modification process.
改質工程においては、必要に応じて、気泡調整剤、可塑剤、油溶性重合禁止剤、難燃剤、染料等を添加することができる。気泡調整剤は、例えば、モノマー及び/または溶剤に溶解または分散させた状態で水性媒体中に添加される。気泡調整剤としては、例えば、脂肪酸モノアミド、脂肪酸ビスアミド、タルク、シリカ、ポリエチレンワックス、メチレンビスステアリン酸、メタクリル酸メチル系共重合体、及びシリコーンなどが挙げられる。脂肪酸モノアミドとしては、例えばオレイン酸アミド、及びステアリン酸アミド等が挙げられる。脂肪酸ビスアミドとしては、例えばエチレンビスステアリン酸アミド等が挙げられる。 In the modification process, a bubble regulator, a plasticizer, an oil-soluble polymerization inhibitor, a flame retardant, a dye, etc. can be added as necessary. The bubble regulator is added to the aqueous medium in a state where it is dissolved or dispersed in a monomer and/or a solvent. Examples of the bubble regulator include fatty acid monoamides, fatty acid bisamides, talc, silica, polyethylene wax, methylene bisstearic acid, methyl methacrylate copolymers, and silicones. Examples of fatty acid monoamides include oleic acid amide and stearic acid amide. Examples of fatty acid bisamides include ethylene bisstearic acid amide.
可塑剤、油溶性重合禁止剤、難燃剤及び染料は、例えば、(メタ)アクリル酸エステル単量体及び/またはスチレン系単量体に溶解または分散させた状態で水性媒体中に添加することができる。可塑剤としては、例えば、グリセリントリステアレート、グリセリントリオクトエート、グリセリントリラウレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノステアレート、ブチルステアレート等の脂肪酸エステルや、グリセリンジアセトモノラウレート等のアセチル化モノグリセライド、硬化牛脂及び硬化ひまし油等の油脂類、シクロヘキサン及び流動パラフィン等の有機化合物等が挙げられる。油溶性重合禁止剤としては、例えば、パラ-t-ブチルカテコール、ハイドロキノン、ベンゾキノン等が挙げられる。 The plasticizer, oil-soluble polymerization inhibitor, flame retardant, and dye can be added to the aqueous medium in a state where they are dissolved or dispersed in, for example, a (meth)acrylic acid ester monomer and/or a styrene-based monomer. Examples of the plasticizer include fatty acid esters such as glycerin tristearate, glycerin trioctoate, glycerin trilaurate, sorbitan tristearate, sorbitan monostearate, and butyl stearate, acetylated monoglycerides such as glycerin diacetomonolaurate, oils and fats such as hardened beef tallow and hardened castor oil, and organic compounds such as cyclohexane and liquid paraffin. Examples of the oil-soluble polymerization inhibitor include para-t-butylcatechol, hydroquinone, and benzoquinone.
改質工程における加熱温度や(メタ)アクリル酸エステル単量体及びスチレン系単量体の添加に要する時間は、核粒子のスチレン系樹脂の化学構造や(メタ)アクリル酸エステル単量体及びスチレン系単量体の化学構造、重合開始剤の特性、所望する複合樹脂の重合度などに応じて適宜設定すればよい。 The heating temperature in the modification process and the time required for adding the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer can be appropriately set depending on the chemical structure of the styrene-based resin of the core particles, the chemical structures of the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer, the properties of the polymerization initiator, the desired degree of polymerization of the composite resin, etc.
改質工程後に得られる複合樹脂粒子は、樹脂粒子の表層部に(メタ)アクリル酸エステル成分を多く含む一方、樹脂粒子の内部にスチレン系成分を多く含む構造を有していることが好ましい。発泡工程において、(メタ)アクリル酸エステル成分とスチレン系成分とが前述したように分布した樹脂粒子を発泡させることにより、樹脂粒子の内部での発泡を促進させるとともに、樹脂粒子の表層部での発泡の進行を抑制し、外殻層と、中空部とを有する中空粒子の収率をより高めることができる。 The composite resin particles obtained after the modification process preferably have a structure in which the surface layer of the resin particles contains a large amount of (meth)acrylic ester components, while the interior of the resin particles contains a large amount of styrene-based components. In the foaming process, by foaming the resin particles in which the (meth)acrylic ester components and the styrene-based components are distributed as described above, foaming inside the resin particles is promoted and the progress of foaming on the surface layer of the resin particles is suppressed, thereby further increasing the yield of hollow particles having an outer shell layer and a hollow portion.
[含浸工程]
含浸工程においては、改質工程を行う前、改質工程の途中及び改質工程の完了後のうち少なくとも1回以上のタイミングで核粒子または複合樹脂粒子に前述した有機物理発泡剤を含浸させることにより、樹脂粒子を得る。すなわち、含浸工程は、(メタ)アクリル酸エステル単量体及びスチレン系単量体を含浸させる前の核粒子に対して行ってもよいし、改質工程において(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体とが重合している途中の複合樹脂粒子や、(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体との重合が完了した後の複合樹脂粒子に対して行ってもよい。また、これらのタイミングのうち、2回以上のタイミングで核粒子または複合樹脂粒子に有機物理発泡剤を含浸させてもよい。有機物理発泡剤を複合樹脂粒子の内部まで十分に含浸させ、中空粒子の構造を所望の構造としやすくする観点からは、含浸工程は、少なくとも改質工程の前に行うことが好ましい。同様の観点から、含浸工程は、改質工程の前に行うとともに、改質工程の途中及び改質工程の完了後のうち少なくとも一方のタイミングで行うことがより好ましい。含浸工程を複数回行う場合、各含浸工程において使用する有機物理発泡剤は、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
[Impregnation process]
In the impregnation step, the core particles or composite resin particles are impregnated with the organic physical foaming agent at least once among the timings before the modification step, during the modification step, and after the completion of the modification step, to obtain resin particles. That is, the impregnation step may be performed on the core particles before the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer are impregnated, or on the composite resin particles in the middle of the polymerization of the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer in the modification step, or on the composite resin particles after the polymerization of the (meth)acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer is completed. In addition, the core particles or composite resin particles may be impregnated with the organic physical foaming agent at two or more of these timings. From the viewpoint of sufficiently impregnating the organic physical foaming agent into the inside of the composite resin particles and facilitating the hollow particle structure to have a desired structure, it is preferable to perform the impregnation step at least before the modification step. From the same viewpoint, it is more preferable that the impregnation step is carried out before the modification step, and at least one of during the modification step and after the completion of the modification step. When the impregnation step is carried out multiple times, the organic physical foaming agent used in each impregnation step may be the same or different from each other.
核粒子や複合樹脂粒子に有機物理発泡剤を含浸させるに当たっては、例えば、これらの粒子が収容されている密閉容器内に有機物理発泡剤を供給して密閉容器内の圧力を上昇させればよい。この状態を保持することにより、核粒子や複合樹脂粒子に有機物理発泡剤を含浸させることができる。 To impregnate the core particles or composite resin particles with the organic physical foaming agent, for example, the organic physical foaming agent may be supplied into a sealed container in which these particles are housed, and the pressure inside the sealed container may be increased. By maintaining this state, the organic physical foaming agent can be impregnated into the core particles or composite resin particles.
核粒子や複合樹脂粒子に有機物理発泡剤を含浸させている間、必要に応じて、密閉容器内を加熱してもよい。密閉容器内を加熱することにより、核粒子または複合樹脂粒子への有機物理発泡剤の含浸をより促進させることができる。なお、有機物理発泡剤を含浸する際の温度と時間は、含浸工程のタイミングに応じて適宜設定すればよい。例えば、改質工程の前に行う含浸工程においては、概ね40℃以上90℃以下の温度を0.5時間以上3時間以下保持することにより有機物理発泡剤を核粒子に含浸させることが好ましい。改質工程の途中及び/又は改質工程の完了後に行う含浸工程においては、概ね80℃以上120℃以下の温度を3時間以上5時間以下保持することにより有機物理発泡剤を核粒子や複合樹脂粒子に含浸させることが好ましい。 While the core particles or composite resin particles are being impregnated with the organic physical foaming agent, the sealed container may be heated as necessary. Heating the sealed container can further promote the impregnation of the core particles or composite resin particles with the organic physical foaming agent. The temperature and time for impregnating the organic physical foaming agent may be appropriately set according to the timing of the impregnation process. For example, in the impregnation process performed before the modification process, it is preferable to impregnate the core particles with the organic physical foaming agent by maintaining a temperature of approximately 40°C to 90°C for 0.5 hours to 3 hours. In the impregnation process performed during the modification process and/or after the completion of the modification process, it is preferable to impregnate the core particles or composite resin particles with the organic physical foaming agent by maintaining a temperature of approximately 80°C to 120°C for 3 hours to 5 hours.
含浸工程における有機物理発泡剤の配合量は、例えば、複合樹脂粒子100質量部に対して1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、3質量部以上9質量部以下であることがより好ましく、5質量部以上8質量部以下であることがさらに好ましい。 The amount of the organic physical foaming agent in the impregnation step is, for example, preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or more and 9 parts by mass or less, and even more preferably 5 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the composite resin particles.
前述したように含浸工程を行うことにより、有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子を得ることができる。含浸工程を行った後、必要に応じて、得られた樹脂粒子を脱水乾燥させてもよい。脱水乾燥の方法は特に限定されることはないが、例えば、気流乾燥機を用いて、樹脂粒子に熱風を吹き付けることにより樹脂粒子を脱水乾燥させる方法を採用することができる。樹脂粒子を脱水乾燥させることにより、樹脂粒子に含まれる水分量を低減することができると共に、樹脂粒子の発泡性を維持しつつ、樹脂粒子の表層部に含まれる余剰の有機物理発泡剤を逸散させやすくなる。これにより、見掛け密度の低い中空粒子であっても、中空粒子に良好な外殻層が形成されやすくなる。気流乾燥機を用いる場合には、例えば、熱風温度を30℃以上60℃以下の範囲内から、乾燥時間を0.5時間以上4時間以下の範囲内から適宜設定することができる。 As described above, by carrying out the impregnation process, resin particles containing an organic physical foaming agent can be obtained. After carrying out the impregnation process, the obtained resin particles may be dehydrated and dried as necessary. The method of dehydration and drying is not particularly limited, but for example, a method of dehydrating and drying the resin particles by blowing hot air onto the resin particles using an airflow dryer can be adopted. By dehydrating and drying the resin particles, the amount of water contained in the resin particles can be reduced, and the excess organic physical foaming agent contained in the surface layer of the resin particles can be easily dispersed while maintaining the expandability of the resin particles. This makes it easier to form a good outer shell layer on the hollow particles, even if the hollow particles have a low apparent density. When using an airflow dryer, for example, the hot air temperature can be appropriately set within a range of 30°C to 60°C, and the drying time can be appropriately set within a range of 0.5 hours to 4 hours.
樹脂粒子の平均粒子径は、1.0mm以上5.0mm以下である。樹脂粒子が前記特定の範囲の平均粒子径を有すると共に、前記特定の範囲の表面吸光度比Sを有することにより、最終的に得られる中空粒子の構造をより確実に所望の構造とすることができる。前記特定の構造を有する中空粒子の収率をより高める観点からは、樹脂粒子の平均粒子径は、1.1mm以上4.0mm以下であることが好ましく、1.2mm以上3.0mm以下であることがより好ましい。 The average particle diameter of the resin particles is 1.0 mm or more and 5.0 mm or less. By having the resin particles have an average particle diameter in the specific range and a surface absorbance ratio S in the specific range, the structure of the hollow particles finally obtained can be more reliably made to be the desired structure. From the viewpoint of further increasing the yield of hollow particles having the specific structure, the average particle diameter of the resin particles is preferably 1.1 mm or more and 4.0 mm or less, and more preferably 1.2 mm or more and 3.0 mm or less.
樹脂粒子の平均粒子径は、樹脂粒子の体積基準における粒度分布に基づいて算出される累積63%径(つまり、d63)の値であり、粒度分布測定装置(例えば、日機装株式会社製「ミリトラック JPA」)などを用いて測定することができる。 The average particle diameter of the resin particles is the cumulative 63% diameter (i.e., d63) calculated based on the particle size distribution of the resin particles on a volume basis, and can be measured using a particle size distribution measuring device (for example, "Militrack JPA" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
見掛け密度の低い中空粒子であっても、中空粒子に良好な外殻層を形成しやすくなる観点から、樹脂粒子の水分量は0.01質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.03質量%以上0.5質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以上0.4質量%以下であることがさらに好ましい。また、含浸工程を行った後、必要に応じて、樹脂粒子の表面を表面被覆剤で被覆する被覆工程を実施してもよい。 From the viewpoint of facilitating the formation of a good outer shell layer on hollow particles even in the case of hollow particles with a low apparent density, the moisture content of the resin particles is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less, more preferably 0.03% by mass or more and 0.5% by mass or less, and even more preferably 0.05% by mass or more and 0.4% by mass or less. In addition, after the impregnation process, a coating process may be carried out, if necessary, in which the surfaces of the resin particles are coated with a surface coating agent.
被覆工程において用いられる表面被覆剤としては、例えばジンクステアレート、ステアリン酸トリグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド、ひまし硬化油などが挙げられる。また、被覆工程における表面被覆剤として、帯電防止剤などを使用することもできる。表面被覆剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上2質量部以下であることが好ましい。 Surface coating agents used in the coating process include, for example, zinc stearate, stearate triglyceride, stearate monoglyceride, and castor oil. Antistatic agents can also be used as surface coating agents in the coating process. The amount of surface coating agent added is preferably 0.01 to 2 parts by mass per 100 parts by mass of resin particles.
有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子を発泡させることにより、中空粒子を得ることができる。樹脂粒子を発泡させる方法としては、例えば、加熱媒体により樹脂粒子を加熱する方法を採用することができる。具体的には、有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子が供給された予備発泡機にスチーム等の加熱媒体を導入することにより、樹脂粒子を発泡させることができる。 Hollow particles can be obtained by expanding resin particles containing an organic physical blowing agent. For example, a method of heating the resin particles with a heating medium can be used to expand the resin particles. Specifically, the resin particles can be expanded by introducing a heating medium such as steam into a pre-expander to which resin particles containing an organic physical blowing agent have been supplied.
有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子を発泡させるに当たっては、一段階で樹脂粒子を発泡させてもよいし、複数の段階に分けて樹脂粒子を発泡させてもよい。後者の場合、例えば、樹脂粒子を発泡させて目的の見掛け密度よりも大きな見掛け密度の一段中空粒子を作製し、一段中空粒子をさらに発泡させることにより、所望の見掛け密度の中空粒子とすればよい。 When expanding resin particles containing an organic physical blowing agent, the resin particles may be expanded in one stage, or in multiple stages. In the latter case, for example, the resin particles may be expanded to produce first-stage hollow particles with an apparent density greater than the desired apparent density, and the first-stage hollow particles may then be further expanded to produce hollow particles with the desired apparent density.
前記衝撃吸収材及びその製造方法の具体的な態様について説明する。なお、本発明に係る衝撃吸収材の具体的な態様は、以下に説明する実施例1~実施例4の態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。 Specific aspects of the impact absorbing material and its manufacturing method will be described below. Note that the specific aspects of the impact absorbing material according to the present invention are not limited to the aspects of Examples 1 to 4 described below, and the configuration can be changed as appropriate within the scope of the spirit of the present invention.
(実施例1)
本例の衝撃吸収材1は、図1に示すように、外殻層21と、外殻層21によって取り囲まれた中空部22とを有する中空粒子2を型内成形することにより作製されている。中空粒子2の外殻層21は、(メタ)アクリル酸エステル成分と、スチレン系成分とを含む複合樹脂を基材樹脂とする樹脂膜211を有している。また、衝撃吸収材1は、図1及び図2に示すように、中空粒子2の外殻層21同士が互いに融着してなる融着部11を有している。衝撃吸収材1の見掛け密度、衝撃吸収材1における中空粒子2の平均粒子径及び融着部11における樹脂膜211の合計厚みの平均値は、それぞれ、表1に示す通りである。
Example 1
The impact absorbing material 1 of this example is produced by molding hollow particles 2 having an outer shell layer 21 and a hollow portion 22 surrounded by the outer shell layer 21 in a mold, as shown in Figure 1. The outer shell layer 21 of the hollow particle 2 has a resin film 211 whose base resin is a composite resin containing a (meth)acrylic acid ester component and a styrene-based component. In addition, as shown in Figures 1 and 2, the impact absorbing material 1 has a fusion portion 11 formed by fusing the outer shell layers 21 of the hollow particles 2 to each other. The apparent density of the impact absorbing material 1, the average particle diameter of the hollow particles 2 in the impact absorbing material 1, and the average value of the total thickness of the resin film 211 in the fusion portion 11 are as shown in Table 1.
本例の衝撃吸収材1を作製するに当たっては、まず、懸濁重合法によりスチレン系樹脂を含む核粒子を作製し、次いでこの核粒子を用いて有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子を作製した。この樹脂粒子を発泡させることにより、中空粒子を得た。このようにして得られた中空粒子を型内成形することにより、衝撃吸収材1を得ることができる。以下、衝撃吸収材1の作製方法を詳説する。 In producing the impact absorbing material 1 of this example, first, core particles containing a styrene-based resin were produced by suspension polymerization, and then these core particles were used to produce resin particles containing an organic physical foaming agent. Hollow particles were obtained by foaming these resin particles. The hollow particles thus obtained were molded in a mold to obtain the impact absorbing material 1. The method for producing the impact absorbing material 1 is described in detail below.
[核粒子の作製]
まず、攪拌装置の付いた内容積3Lのオートクレーブに、脱イオン水765g、懸濁剤0.84g及び界面活性剤3.2gを投入した。なお、懸濁剤としては第3リン酸カルシウム(太平化学産業株式会社製)を使用し、界面活性剤としてはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(東京化成工業株式会社製)を使用した。
[Preparation of core particles]
First, 765 g of deionized water, 0.84 g of a suspending agent, and 3.2 g of a surfactant were placed in a 3 L autoclave equipped with a stirrer. The suspending agent used was tribasic calcium phosphate (manufactured by Taihei Chemical Industry Co., Ltd.), and the surfactant used was sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
次いで、オートクレーブの内容物を攪拌しつつ、オートクレーブ内に重合開始剤、可塑剤及びスチレン848gを投入した。重合開始剤としては、2.2gのt-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート(日油株式会社製「パーブチル(登録商標) O」)と、0.44gのt-ブチルパーオキシ2-エチルヘキシルモノカーボネート(日油株式会社製「パーブチル(登録商標) E」)とを併用した。また、可塑剤としては、12.7gのシクロヘキサンと6.2gの硬化牛脂とを併用した。可塑剤は、スチレンに溶解させた状態でオートクレーブ内に投入した。 Next, while stirring the contents of the autoclave, a polymerization initiator, a plasticizer, and 848 g of styrene were added to the autoclave. As the polymerization initiator, 2.2 g of t-butylperoxy 2-ethylhexanoate ("Perbutyl (registered trademark) O" manufactured by NOF Corporation) and 0.44 g of t-butylperoxy 2-ethylhexyl monocarbonate ("Perbutyl (registered trademark) E" manufactured by NOF Corporation) were used in combination. As the plasticizer, 12.7 g of cyclohexane and 6.2 g of hardened beef tallow were used in combination. The plasticizer was dissolved in styrene and added to the autoclave.
オートクレーブの内容物を室温下で30分間攪拌した後、オートクレーブ内の温度を1時間半かけて90℃まで上昇させた。オートクレーブ内の温度が90℃に到達した後、さらにオートクレーブ内を加熱し、5時間半かけて100℃までオートクレーブ内の温度を上昇させた。オートクレーブ内の温度が100℃に到達した後、さらにオートクレーブ内を加熱し、1時間半かけて110℃までオートクレーブ内の温度を上昇させた。この温度を2時間保持した後、オートクレーブ内を4時間かけて30℃まで冷却した。以上の操作により、ポリスチレンを基材樹脂とする核粒子を作製した。 After the contents of the autoclave were stirred at room temperature for 30 minutes, the temperature inside the autoclave was increased to 90°C over 1.5 hours. After the temperature inside the autoclave reached 90°C, the autoclave was further heated, and the temperature inside the autoclave was increased to 100°C over 5.5 hours. After the temperature inside the autoclave reached 100°C, the autoclave was further heated, and the temperature inside the autoclave was increased to 110°C over 1.5 hours. This temperature was maintained for 2 hours, and then the autoclave was cooled to 30°C over 4 hours. Through the above operations, core particles with polystyrene as the base resin were produced.
冷却が完了した後、オートクレーブ内の核粒子を取り出し、硝酸を用いて核粒子の表面に付着した第3リン酸カルシウムを除去した。遠心分離機を用いて核粒子の脱水及び洗浄を行った後、気流乾燥機を用いて核粒子の表面に付着した水分を除去した。以上により得られた核粒子の平均粒子径は、表1に示す通りであった。核粒子の平均粒子径は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製「ミリトラック JPA」)を用いて取得した、体積基準の粒度分布における累積63%径(つまり、d63)の値である。 After cooling was completed, the core particles were removed from the autoclave, and tricalcium phosphate adhering to the surface of the core particles was removed using nitric acid. The core particles were dehydrated and washed using a centrifuge, and then the water adhering to the surface of the core particles was removed using an airflow dryer. The average particle size of the core particles obtained as described above was as shown in Table 1. The average particle size of the core particles is the cumulative 63% diameter (i.e., d63) value in the volume-based particle size distribution obtained using a particle size distribution measuring device (Militrack JPA, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
[有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子の作製]
攪拌装置の付いた内容積3Lのオートクレーブ内に、脱イオン水965g及びピロリン酸ナトリウム6.0gを投入した。次いで、オートクレーブ内に、粉末状の硝酸マグネシウム6水和物12.9gを投入し、オートクレーブの内容物を40℃で30分間攪拌した。これにより、オートクレーブの内容物を懸濁剤としてのピロリン酸マグネシウムのスラリーとした。
[Preparation of resin particles containing organic physical foaming agents]
965 g of deionized water and 6.0 g of sodium pyrophosphate were charged into a 3 L autoclave equipped with a stirrer. Then, 12.9 g of powdered magnesium nitrate hexahydrate was charged into the autoclave, and the contents of the autoclave were stirred at 40° C. for 30 minutes. As a result, the contents of the autoclave were converted into a slurry of magnesium pyrophosphate as a suspending agent.
次に、オートクレーブ内に界面活性剤、核粒子200g及び重合開始剤を投入した。なお、界面活性剤としては、ラウリルスルホン酸ナトリウムの1質量%水溶液を使用し、界面活性剤の添加量は、ラウリルスルホン酸ナトリウムとして0.04gとした。また、重合開始剤としては、2.4gのベンゾイルパーオキサイド(日油製「ナイパー(登録商標)BW」)を使用した。 Next, the surfactant, 200 g of core particles, and a polymerization initiator were placed in the autoclave. As the surfactant, a 1% by mass aqueous solution of sodium lauryl sulfonate was used, and the amount of surfactant added was 0.04 g of sodium lauryl sulfonate. As the polymerization initiator, 2.4 g of benzoyl peroxide (NOF Corp.'s "Niper (registered trademark) BW") was used.
オートクレーブ内を窒素で置換した後、オートクレーブ内に有機物理発泡剤18gを10分かけて添加した。なお、有機物理発泡剤としては、ノルマルブタン約70質量%とイソブタン約30質量%との混合物を使用した。 After replacing the air in the autoclave with nitrogen, 18 g of an organic physical blowing agent was added to the autoclave over a period of 10 minutes. The organic physical blowing agent used was a mixture of about 70% by mass of normal butane and about 30% by mass of isobutane.
有機物理発泡剤の添加後、オートクレーブ内の温度を40℃で1時間保持した。次いで、オートクレーブ内の温度を1時間かけて80℃まで上昇させた。この温度を保持した状態で、オートクレーブ内を450rpmの攪拌速度で攪拌しつつ、スチレン200gとメタクリル酸メチル400gと重合開始剤との混合物を6時間かけてオートクレーブ内に添加した。なお、重合開始剤としては、1.2gのt-ブチルパーオキシベンゾエート1.2g(日油株式会社製「パーブチル Z」)を使用した。 After the addition of the organic physical blowing agent, the temperature inside the autoclave was kept at 40°C for 1 hour. The temperature inside the autoclave was then raised to 80°C over 1 hour. While maintaining this temperature, a mixture of 200 g of styrene, 400 g of methyl methacrylate, and a polymerization initiator was added to the autoclave over 6 hours while stirring the inside of the autoclave at a stirring speed of 450 rpm. 1.2 g of t-butyl peroxybenzoate ("Perbutyl Z" manufactured by NOF Corporation) was used as the polymerization initiator.
スチレン及びメタクリル酸メチルを添加してから30分後に、有機物理発泡剤としてのペンタン80gを30分かけてオートクレーブ内に添加した。また、スチレン及びメタクリル酸メチルを添加してから30分後にオートクレーブ内の温度を1.5時間かけて110℃まで上昇させ、この温度を4時間保持した。その後、オートクレーブ内を約6時間かけて35℃まで冷却した。以上の操作により、スチレンに由来する成分及びメタクリル酸メチルに由来する成分を含む複合樹脂を基材樹脂とし、有機物理発泡剤を含む樹脂粒子を作製した。 30 minutes after the addition of styrene and methyl methacrylate, 80 g of pentane as an organic physical foaming agent was added to the autoclave over 30 minutes. Also, 30 minutes after the addition of styrene and methyl methacrylate, the temperature inside the autoclave was raised to 110°C over 1.5 hours and maintained at this temperature for 4 hours. The autoclave was then cooled to 35°C over approximately 6 hours. Through the above operations, a composite resin containing a component derived from styrene and a component derived from methyl methacrylate was used as the base resin, and resin particles containing an organic physical foaming agent were produced.
冷却が完了した後、オートクレーブ内の樹脂粒子を取り出し、硝酸を用いて樹脂粒子の表面に付着した第3リン酸カルシウムを除去した。遠心分離機を用いて樹脂粒子の脱水及び洗浄を行った後、気流乾燥機を用いて樹脂粒子の表面に付着した水分を除去した。以上により得られた樹脂粒子の平均粒子径、複合樹脂の重量平均分子量、樹脂粒子中の水分量及び樹脂粒子中の有機物理発泡剤の含有量は表1に示す通りであった。なお、樹脂粒子の平均粒子径は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製「ミリトラック JPA」)を用いて取得した、体積基準の粒度分布における累積63%径(つまり、d63)の値である。 After cooling was completed, the resin particles were removed from the autoclave, and tricalcium phosphate adhering to the surface of the resin particles was removed using nitric acid. The resin particles were dehydrated and washed using a centrifuge, and then the moisture adhering to the surface of the resin particles was removed using an airflow dryer. The average particle size of the resin particles obtained as above, the weight average molecular weight of the composite resin, the moisture content in the resin particles, and the content of the organic physical foaming agent in the resin particles are as shown in Table 1. The average particle size of the resin particles is the cumulative 63% diameter (i.e., d63) value in the volume-based particle size distribution obtained using a particle size distribution measuring device (Militrack JPA, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
本例においては、以上により得られた樹脂粒子の表面を表面被覆剤で被覆した。具体的には、樹脂粒子100質量部に対して、0.11質量部のステアリン酸亜鉛、0.053質量部のグリセリンモノステアレート、0.004質量部のタルク及び0.065質量部の帯電防止剤(第一工業製薬株式会社製「レジスタット(登録商標)PE132」の混合物を添加することにより、これらを含む表面被覆剤で樹脂粒子の表面を被覆した。 In this example, the surfaces of the resin particles obtained as described above were coated with a surface coating agent. Specifically, a mixture of 0.11 parts by mass of zinc stearate, 0.053 parts by mass of glycerin monostearate, 0.004 parts by mass of talc, and 0.065 parts by mass of an antistatic agent ("Resistat (registered trademark) PE132" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added to 100 parts by mass of the resin particles, and the surfaces of the resin particles were coated with the surface coating agent containing these.
また、樹脂粒子の表面を表面被覆剤で被覆した後、さらに、気流乾燥機を用い、樹脂粒子を40℃の温度で1時間加熱して余剰の水分及び有機物理発泡剤を除去する乾燥処理を行った。 After the surfaces of the resin particles were coated with a surface coating agent, the resin particles were further dried using an airflow dryer by heating them at 40°C for 1 hour to remove excess moisture and the organic physical foaming agent.
[中空粒子の作製]
前述の方法により得られた樹脂粒子を、容積30Lの常圧バッチ発泡機に投入し、発泡機内にスチームを供給した。なお、スチームの温度は120℃とし、加熱時間は90秒とした。これにより、樹脂粒子を発泡させ、表1に示す嵩密度を有する中空粒子を得た。
[Preparation of hollow particles]
The resin particles obtained by the above-mentioned method were put into a normal pressure batch expansion machine with a volume of 30 L, and steam was supplied into the expansion machine. The temperature of the steam was 120° C., and the heating time was 90 seconds. In this way, the resin particles were expanded, and hollow particles having the bulk density shown in Table 1 were obtained.
[衝撃吸収材の作製]
型物成形機(株式会社多保精密製「DSM-0705VS」)を用いて、中空粒子の型内成形を行った。まず、上記のようにして得られた中空粒子を温度23℃の恒温室内で1日間熟成させた。次いで、成形機に備えられた300mm×75mm×25mmの直方体状の成形キャビティを有する成形型内に中空粒子を充填した。この成形型内にゲージ圧で0.07MPa(G)のスチームを導入して中空粒子を加熱することにより型内成形を行った。得られた成形体を温度40℃の乾燥庫内で1日間乾燥させた後、さらに温度23℃の恒温室内で1日間養生させた。このようにして、見掛け密度25kg/m3の成形体からなる衝撃吸収材を得た。なお、前述した方法により、衝撃吸収材中の中空粒子以外の粒子の割合を測定したところ、本例においては、衝撃吸収材中に中空粒子以外の粒子は含まれていなかった。
[Preparation of impact absorbing material]
A molded product molding machine (Taho Precision Co., Ltd. "DSM-0705VS") was used to mold the hollow particles in the mold. First, the hollow particles obtained as described above were aged for one day in a constant temperature room at a temperature of 23 ° C. Next, the hollow particles were filled into a mold having a rectangular molding cavity of 300 mm x 75 mm x 25 mm equipped in the molding machine. Steam with a gauge pressure of 0.07 MPa (G) was introduced into this mold to heat the hollow particles, thereby performing in-mold molding. The obtained molded body was dried for one day in a drying chamber at a temperature of 40 ° C., and then further aged for one day in a constant temperature room at a temperature of 23 ° C. In this way, an impact absorbing material consisting of a molded body with an apparent density of 25 kg / m 3 was obtained. In addition, when the ratio of particles other than the hollow particles in the impact absorbing material was measured by the above-mentioned method, in this example, no particles other than the hollow particles were contained in the impact absorbing material.
(実施例2)
実施例2の衝撃吸収材の製造方法は、有機物理発泡剤を含む樹脂粒子の表面を表面被覆剤で被覆した後、発泡させる前に、気流乾燥機による乾燥を行わない点、及び、中空粒子の嵩密度が表1に示す値となるように発泡条件を変更した点以外は、実施例1の衝撃吸収材の製造方法と同様である。
Example 2
The manufacturing method of the impact absorbing material of Example 2 is the same as that of Example 1, except that after the surfaces of the resin particles containing an organic physical foaming agent are coated with a surface coating agent, drying with an air flow dryer is not performed before foaming, and the foaming conditions are changed so that the bulk density of the hollow particles becomes the value shown in Table 1.
(実施例3)
実施例3の衝撃吸収材の製造方法は、中空粒子の嵩密度が表1に示す値となるように発泡条件を変更した点以外は、実施例1の衝撃吸収材の製造方法と同様である。
Example 3
The manufacturing method of the impact absorbing material of Example 3 was the same as that of Example 1, except that the foaming conditions were changed so that the bulk density of the hollow particles would be the value shown in Table 1.
(実施例4及び比較例1-比較例2)
実施例4及び比較例1-2の衝撃吸収材の製造方法は、核粒子及び樹脂粒子の平均粒子径が表1に示す値となるように重合条件を変更した点、有機物理発泡剤を含有する樹脂粒子の表面を表面被覆剤で被覆した後、発泡させる前に、気流乾燥機による乾燥を行わない点、及び、中空粒子の嵩密度が表1に示す値となるように発泡条件を変更した点以外は、実施例1の衝撃吸収材の製造方法と同様である。
(Example 4 and Comparative Examples 1 to 2)
The manufacturing methods of the impact absorbing material of Example 4 and Comparative Example 1-2 are similar to the manufacturing method of the impact absorbing material of Example 1, except that the polymerization conditions were changed so that the average particle diameters of the core particles and the resin particles had the values shown in Table 1, that after the surfaces of the resin particles containing an organic physical foaming agent were coated with a surface coating agent, drying with an airflow dryer was not performed before foaming, and that the foaming conditions were changed so that the bulk density of the hollow particles had the values shown in Table 1.
(参考例)
参考例の衝撃吸収材は、ポリスチレン系樹脂発泡粒子を型内成形することにより作製されている。参考例の衝撃吸収材の作製に用いたポリスチレン系樹脂発泡粒子は、表1に示す平均粒子径を有するポリスチレン系樹脂粒子を発泡させることにより作製されている。また、参考例の衝撃吸収材の作製に用いたポリスチレン系樹脂発泡粒子の嵩密度は、表1に示す通りである。参考例の衝撃吸収材は、このようなポリスチレン系樹脂発泡粒子を、実施例1と同様の条件で型内成形することにより作製されている。
(Reference example)
The impact absorbing material of the Reference Example is produced by molding expanded polystyrene resin particles in a mold. The expanded polystyrene resin particles used in producing the impact absorbing material of the Reference Example are produced by expanding polystyrene resin particles having an average particle diameter shown in Table 1. The bulk density of the expanded polystyrene resin particles used in producing the impact absorbing material of the Reference Example is as shown in Table 1. The impact absorbing material of the Reference Example is produced by molding such expanded polystyrene resin particles in a mold under the same conditions as in Example 1.
次に、以上により得られた樹脂粒子、中空粒子及び衝撃吸収材の諸特性の評価方法を以下に説明する。 Next, we will explain how to evaluate the properties of the resin particles, hollow particles, and impact absorbing materials obtained as described above.
[樹脂粒子の表面吸光度比S及び内部吸光度比I]
フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光株式会社製「FT/IR-460plus」)及び全反射吸収測定装置(日本分光株式会社製「ATR PRO450-S」)を用い、前述した方法により樹脂粒子の表面の赤外吸収スペクトル及び内部の赤外吸収スペクトルを取得した。そして、これらの赤外吸収スペクトルに基づき、表面吸光度比S、内部吸光度比I及び内部吸光度比Iに対する表面吸光度比Sの比S/Iを算出した。実施例、比較例及び参考例の樹脂粒子におけるこれらの値は、表1に示す通りであった。
[Surface absorbance ratio S and internal absorbance ratio I of resin particles]
Using a Fourier transform infrared spectrophotometer ("FT/IR-460plus" manufactured by JASCO Corporation) and a total reflection absorption measurement device ("ATR PRO450-S" manufactured by JASCO Corporation), the infrared absorption spectrum of the surface and the infrared absorption spectrum of the internal of the resin particles were obtained by the method described above. Then, based on these infrared absorption spectra, the surface absorbance ratio S, the internal absorbance ratio I, and the ratio S/I of the surface absorbance ratio S to the internal absorbance ratio I were calculated. These values for the resin particles of the Examples, Comparative Examples, and Reference Examples were as shown in Table 1.
[基材樹脂の重量平均分子量]
ポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により中空粒子のクロマトグラムを取得し、得られたクロマトグラムから算出した重量平均分子量を基材樹脂の重量平均分子量とした。
[Weight average molecular weight of base resin]
A chromatogram of the hollow particles was obtained by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance, and the weight average molecular weight calculated from the obtained chromatogram was regarded as the weight average molecular weight of the base resin.
具体的には、クロマトグラムの取得には東ソー(株)製のHLC-8320GPC EcoSECを使用した。測定試料としての樹脂粒子をテトラヒドロフラン(THF)に溶解させて濃度0.1wt%の試料溶液を調製した後、TSKguardcolumn SuperH-H×1本、TSK-GEL SuperHM-H×2本を直列に接続したカラムを用い、溶離液:テトラヒドロフラン(THF)、THF流量:0.6ml/分という分離条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定試料を分子サイズの違いによって分離し、クロマトグラムを得た。そして、標準ポリスチレンを用いて作成した較正曲線によって、クロマトグラムにおける保持時間を分子量に換算し、微分分子量分布曲線を得た。この微分分子量分布曲線から基材樹脂の重量平均分子量を算出した。表1の「基材樹脂の重量平均分子量」欄に、実施例及び比較例における複合樹脂の重量平均分子量と、参考例におけるスチレン系樹脂の重量平均分子量とを示す。 Specifically, the chromatogram was obtained using HLC-8320GPC EcoSEC manufactured by Tosoh Corporation. After preparing a sample solution with a concentration of 0.1 wt% by dissolving resin particles as a measurement sample in tetrahydrofuran (THF), one TSKguard column SuperH-H and two TSK-GEL SuperHM-H columns were connected in series, and the measurement sample was separated by differences in molecular size using gel permeation chromatography (GPC) under the following separation conditions: eluent: tetrahydrofuran (THF), THF flow rate: 0.6 ml/min, to obtain a chromatogram. Then, the retention time in the chromatogram was converted to molecular weight using a calibration curve created using standard polystyrene, and a differential molecular weight distribution curve was obtained. The weight average molecular weight of the base resin was calculated from this differential molecular weight distribution curve. The "Weight average molecular weight of base resin" column in Table 1 shows the weight average molecular weight of the composite resin in the examples and comparative examples, and the weight average molecular weight of the styrene-based resin in the reference example.
[樹脂粒子中の水分量]
加熱水分気化装置を用いて約0.3gの樹脂粒子を温度160℃まで加熱することにより、樹脂粒子中の水分を気化させた。この気化させた水分を加熱水分気化装置に接続されたカールフィッシャー水分測定装置(平沼産業株式会社製「AQ-6」)へ導くことで、樹脂粒子中の水分量を測定した。
[Water content in resin particles]
About 0.3 g of the resin particles was heated to a temperature of 160° C. using a thermal moisture vaporizer to vaporize the moisture in the resin particles. The vaporized moisture was introduced into a Karl Fischer moisture analyzer ("AQ-6" manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) connected to the thermal moisture vaporizer to measure the moisture content in the resin particles.
[樹脂粒子中の有機物理発泡剤の含有量]
小数点以下4桁まで正確に秤量した約1gの樹脂粒子を温度120℃に設定した熱風乾燥機内で4時間乾燥させた。乾燥後の樹脂粒子を室温まで冷却した後、乾燥後の樹脂粒子の質量を小数点以下4桁まで正確に測定した。加熱前後の質量変化から下記式に基づいて総揮発分量を求めた。
総揮発分(単位:質量%)={加熱前質量(単位:g)-加熱後質量(単位:g)}÷加熱前質量(単位:g)×100
[Content of organic physical foaming agent in resin particles]
Approximately 1 g of resin particles accurately weighed to four decimal places were dried for 4 hours in a hot air dryer set at a temperature of 120° C. The dried resin particles were cooled to room temperature, and then the mass of the dried resin particles was accurately measured to four decimal places. The total volatile content was calculated from the change in mass before and after heating according to the following formula.
Total volatile content (unit: mass%) = {mass before heating (unit: g) - mass after heating (unit: g)} ÷ mass before heating (unit: g) × 100
そして、総揮発分から水分量(単位:質量%)を差し引いた値を、樹脂粒子中の有機物理発泡剤の含有量とした。 The content of organic physical foaming agent in the resin particles was calculated by subtracting the moisture content (unit: mass%) from the total volatile content.
[中空粒子の構造]
中空粒子を概ね二等分に分割した後、電子顕微鏡を用いて中空粒子の切断面を観察した。一例として、実施例1における中空粒子2の切断面を図3及び図4に示す。図3及び図4に示すように、実施例1の中空粒子2は、樹脂膜211を備えた外殻層21と、外殻層21によって取り囲まれた中空部22とを有している。
[Structure of hollow particles]
After dividing the hollow particle into roughly two equal parts, the cut surface of the hollow particle was observed using an electron microscope. As an example, the cut surface of the hollow particle 2 in Example 1 is shown in Figures 3 and 4. As shown in Figures 3 and 4, the hollow particle 2 in Example 1 has an outer shell layer 21 provided with a resin film 211 and a hollow portion 22 surrounded by the outer shell layer 21.
中空粒子2の中空部22は、例えば図3に示すように、外殻層21によって中空粒子2の外部空間から隔てられた単一の空間である。なお、図3に示した中空粒子2の中空部22は単一の空間から構成されているが、中空部22は、空間壁によって数個~数十個の空間に区画されていることもあり得る。図4に示すように、中空粒子2の外殻層21には、樹脂膜211によって区画された複数の気泡212が形成されている。 The hollow portion 22 of the hollow particle 2 is a single space separated from the external space of the hollow particle 2 by the outer shell layer 21, as shown in FIG. 3, for example. Although the hollow portion 22 of the hollow particle 2 shown in FIG. 3 is composed of a single space, the hollow portion 22 may be partitioned into several to several tens of spaces by space walls. As shown in FIG. 4, a plurality of air bubbles 212 partitioned by a resin film 211 are formed in the outer shell layer 21 of the hollow particle 2.
実施例2~実施例4及び比較例1~比較例2における中空粒子も、実施例1の中空粒子と同様に、外殻層と、外殻層によって取り囲まれた中空部とを有している。 The hollow particles in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 also have an outer shell layer and a hollow portion surrounded by the outer shell layer, similar to the hollow particles in Example 1.
一方、図5に示すように、参考例における発泡粒子8においては、粒子の内部全体にわたって気泡が比較的均一に形成されており、中空部が存在していない。 On the other hand, as shown in FIG. 5, in the expanded beads 8 of the reference example, air bubbles are formed relatively uniformly throughout the entire interior of the beads, and no hollow portions exist.
[中空粒子及び発泡粒子の嵩密度]
1.5gの中空粒子または発泡粒子を相対湿度50%、温度23℃、1atmの条件にて10日放置し、状態を調整した。容積200mLのメスシリンダーを用意し、メスシリンダー内に状態調整後の粒子を入れ、自然に堆積させた。その後、メスシリンダー底面に軽く衝撃を与え、メスシリンダー内の粒子の充填高さを安定させた。そして、メスシリンダーの目盛が指す、粒子の嵩体積(単位:L)を読み取った。メスシリンダーに入れた粒子の質量を嵩体積で除し、単位換算することにより、中空粒子または発泡粒子の嵩密度(単位:kg/m3)を算出した。実施例及び比較例の中空粒子または発泡粒子の嵩密度は、表1に示した通りであった。
[Bulk density of hollow particles and expanded particles]
1.5 g of hollow particles or expanded particles were left for 10 days under conditions of 50% relative humidity, 23°C, and 1 atm to adjust the condition. A measuring cylinder with a volume of 200 mL was prepared, and the particles after the adjustment were placed in the measuring cylinder and allowed to accumulate naturally. Then, a light impact was applied to the bottom of the measuring cylinder to stabilize the filling height of the particles in the measuring cylinder. Then, the bulk volume (unit: L) of the particles indicated by the graduations on the measuring cylinder was read. The mass of the particles placed in the measuring cylinder was divided by the bulk volume and converted into units to calculate the bulk density (unit: kg/m 3 ) of the hollow particles or expanded particles. The bulk density of the hollow particles or expanded particles in the examples and comparative examples was as shown in Table 1.
[型内成形前の中空粒子における外殻層の平均厚み]
型内成形前の中空粒子における外殻層の平均厚みの算出方法は、前述した通りである。実施例及び比較例の中空粒子における外殻層の平均厚みは、表1に示した通りであった。
[Average thickness of outer shell layer of hollow particles before molding]
The method for calculating the average thickness of the outer shell layer of the hollow particles before molding is as described above. The average thicknesses of the outer shell layers of the hollow particles of the Examples and Comparative Examples are as shown in Table 1.
なお、外殻層の厚みの測定においては、外殻層の内表面付近等に、外殻層の厚み方向における長さが100μm以上となる巨大な気泡が存在している場合がある。本例においては、このような気泡は中空部として取り扱った。具体的には、外殻層の内表面付近等に前述した巨大な気泡が存在している場合、中空粒子の外表面から、前述した気泡に到達するまでの前記線分の長さを、外殻層の厚みとした。 When measuring the thickness of the outer shell layer, there may be giant bubbles near the inner surface of the outer shell layer, the bubbles having a length of 100 μm or more in the thickness direction of the outer shell layer. In this example, such bubbles were treated as hollow portions. Specifically, when the giant bubbles described above are present near the inner surface of the outer shell layer, the length of the line segment from the outer surface of the hollow particle to the bubble described above was taken as the thickness of the outer shell layer.
また、参考例の発泡粒子は、切断面の全体にわたって均一な気泡が形成されているため、外殻層の厚みを測定することができない。そのため、参考例の「外殻層の平均厚み」欄には記号「-」を記載した。参考例の発泡粒子における、最表面に存在する樹脂膜の厚みは約2μmである。 In addition, the expanded beads of the reference example have uniform bubbles formed across the entire cut surface, so the thickness of the outer shell layer cannot be measured. For this reason, the symbol "-" is entered in the "Average thickness of outer shell layer" column for the reference example. The thickness of the resin film on the outermost surface of the expanded beads of the reference example is approximately 2 μm.
[型内成形前の中空粒子の外殻層における樹脂膜の合計厚みの平均値]
型内成形前の中空粒子の外殻層における樹脂膜の合計厚みの平均値の算出方法は、前述した通りである。実施例及び比較例の中空粒子における樹脂膜の合計厚みの平均値は、表1に示した通りであった。また、表1の「樹脂膜/外殻層」欄には、樹脂膜の合計厚みの平均値を外殻層の平均厚みで除した値を記載した。
[Average value of total thickness of resin film in outer shell layer of hollow particles before molding in mold]
The method for calculating the average value of the total thickness of the resin film in the outer shell layer of the hollow particles before molding in the mold is as described above. The average values of the total thickness of the resin film in the hollow particles of the Examples and Comparative Examples are as shown in Table 1. In addition, the "Resin film/outer shell layer" column in Table 1 lists the value obtained by dividing the average value of the total thickness of the resin film by the average thickness of the outer shell layer.
[衝撃吸収材の見掛け密度ρ]
衝撃吸収材の質量(単位:kg)を、外形寸法に基づいて算出された体積(単位:m3)で除した値を、衝撃吸収材の見掛け密度ρ(単位:kg/m3)とした。実施例、比較例及び参考例の衝撃吸収材の見掛け密度ρは、表2に示す通りであった。
[Apparent density ρ of impact absorbing material]
The apparent density ρ (unit: kg/m 3 ) of the impact absorbing material was determined by dividing the mass (unit: kg) of the impact absorbing material by the volume (unit: m 3 ) calculated based on the external dimensions. The apparent densities ρ of the impact absorbing materials of the Examples, Comparative Examples and Reference Examples are as shown in Table 2.
[衝撃吸収材における中空粒子または発泡粒子の平均粒子径D]
衝撃吸収材を、その長手方向の中央において、衝撃吸収材の厚み方向に沿って切断し、切断面を露出させた。次に、成形体の切断面の写真を撮影し、得られた写真上に、衝撃吸収材の厚み方向に沿った線分を、写真の一の端縁から反対側の端縁までにわたって無作為に5本引いた。次に、線分と交わる粒子の個数を数えた。そして、各線分の長さの合計を、各線分と交わる粒子の個数の合計で除することで、衝撃吸収材における中空粒子または発泡粒子の平均粒子径D(単位:mm)を算出した。実施例及び比較例の衝撃吸収材における中空粒子の平均粒子径D、及び、参考例の衝撃吸収材における発泡粒子の平均粒子径Dは、表2に示す通りであった。なお、実施例及び比較例の衝撃吸収材中には、中空粒子以外の粒子は含まれていなかった。
[Average particle diameter D of hollow particles or foam particles in impact absorbing material]
The impact absorbing material was cut in the center of its length along the thickness direction of the impact absorbing material to expose the cut surface. Next, a photograph of the cut surface of the molded body was taken, and five lines along the thickness direction of the impact absorbing material were drawn randomly on the obtained photograph from one edge to the opposite edge of the photograph. Next, the number of particles intersecting with the lines was counted. Then, the total length of each line was divided by the total number of particles intersecting with each line to calculate the average particle diameter D (unit: mm) of the hollow particles or expanded particles in the impact absorbing material. The average particle diameter D of the hollow particles in the impact absorbing materials of the examples and comparative examples, and the average particle diameter D of the expanded particles in the impact absorbing material of the reference example were as shown in Table 2. Note that the impact absorbing materials of the examples and comparative examples did not contain any particles other than the hollow particles.
[融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値tr]
衝撃吸収材を、その長手方向の中央で切断し、切断面を露出させた。走査型電子顕微鏡を用い、切断面に現れた複数の融着部から30箇所の観察対象となる融着部を無作為に選択した。観察対象の各融着部を倍率200倍で観察することにより、各融着部の拡大写真を取得した。次いで、各拡大写真における融着部上に、融着部の厚み方向に延在する線分を、融着部の一方の表面から他方の表面までに亘って引いた。
[Average value t r of total thickness of resin film in fused portion]
The impact absorbing material was cut in the center of its longitudinal direction to expose the cut surface. Using a scanning electron microscope, 30 fusion parts to be observed were randomly selected from the multiple fusion parts that appeared on the cut surface. Each fusion part to be observed was observed at a magnification of 200 times to obtain an enlarged photograph of each fusion part. Next, a line segment extending in the thickness direction of the fusion part was drawn on the fusion part in each enlarged photograph from one surface of the fusion part to the other surface of the fusion part.
以上の操作を各拡大写真内から無作為に選択した10か所の位置において行い、融着部の厚み方向に延在する線分の長さを測定するとともに、各線分のうち、気泡と重なる部分の長さを算出した。次いで、個々の線分の長さから気泡と重なる部分の長さを差し引き、これらの値を算術平均することにより、各融着部における樹脂膜の合計厚みを算出した。そして、無作為に選択された30箇所の融着部について前述した樹脂膜の合計厚みを算出し、これらの樹脂膜の合計厚みの算術平均値を求め、これを融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値tr(単位:μm)とした。実施例及び比較例の衝撃吸収材の融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trは、表2に示す通りであった。 The above operation was performed at 10 positions randomly selected from each enlarged photograph, the length of the line segment extending in the thickness direction of the fusion portion was measured, and the length of the portion of each line segment overlapping with the air bubble was calculated. Next, the length of the portion overlapping with the air bubble was subtracted from the length of each line segment, and the total thickness of the resin film at each fusion portion was calculated by arithmetically averaging these values. Then, the total thickness of the resin film described above was calculated for 30 randomly selected fusion portions, and the arithmetic average value of the total thickness of these resin films was obtained, which was taken as the average value t r (unit: μm) of the total thickness of the resin film at the fusion portion. The average value t r of the total thickness of the resin film at the fusion portion of the impact absorbing material of the embodiment and the comparative example was as shown in Table 2.
[融着部の平均厚みtt]
前述した融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trの測定において測定された、融着部の厚み方向に延在する線分の長さを算術平均することにより、切断面に露出した融着部の平均厚みtt(単位:μm)を算出した。実施例及び比較例の衝撃吸収材における融着部の平均厚みttは、表2に示す通りであった。
[Average thickness of fused portion t t ]
The average thickness t t (unit: μm) of the fused portion exposed on the cut surface was calculated by arithmetically averaging the lengths of the line segments extending in the thickness direction of the fused portion measured in the measurement of the average total thickness t r of the resin film in the fused portion described above. The average thickness t t of the fused portion in the impact absorbing materials of the examples and comparative examples was as shown in Table 2.
[圧縮特性]
衝撃吸収材の中心部から、縦50mm、横50mm、厚み25mmの直方体状の試験片を採取した。JIS K7220:2006に規定された方法に基づいて試験片の圧縮試験を行い、応力-ひずみ曲線を取得した。なお、圧縮試験は23℃の実験室において行った。
[Compression characteristics]
A rectangular parallelepiped test piece measuring 50 mm in length, 50 mm in width, and 25 mm in thickness was taken from the center of the impact absorbing material. A compression test was performed on the test piece based on the method specified in JIS K7220:2006, and a stress-strain curve was obtained. The compression test was performed in a laboratory at 23°C.
応力-ひずみ曲線に基づいて算出された、実施例、比較例及び参考例における10%変形圧縮応力σ10(単位:kPa)、25%変形圧縮応力σ25(単位:kPa)、50%変形圧縮応力σ50(単位:kPa)及び75%変形圧縮応力σ75(単位:kPa)は、表2に示す通りであった。また、表2の「σ25/σ50」欄には50%変形圧縮応力σ50に対する25%変形圧縮応力σ25の比を百分率で表した値を、「σ75/σ50」欄には50%変形圧縮応力σ50に対する75%変形圧縮応力σ75の比を百分率で表した値を、「σ10/σ75」欄には75%変形圧縮応力σ75に対する10%変形圧縮応力σ10の比を百分率で表した値をそれぞれ示した。 The 10% deformation compressive stress σ 10 (unit: kPa), 25% deformation compressive stress σ 25 (unit: kPa), 50% deformation compressive stress σ 50 (unit: kPa) and 75% deformation compressive stress σ 75 (unit: kPa) in the Examples, Comparative Examples and Reference Examples calculated based on the stress-strain curves were as shown in Table 2. The "σ 25 /σ 50 " column in Table 2 shows the ratio of the 25% deformation compressive stress σ 25 to the 50% deformation compressive stress σ 50 expressed as a percentage, the "σ 75 /σ 50 " column shows the ratio of the 75% deformation compressive stress σ 75 to the 50% deformation compressive stress σ 50 expressed as a percentage, and the "σ 10 /σ 75 " column shows the ratio of the 10% deformation compressive stress σ 10 to the 75% deformation compressive stress σ 75 expressed as a percentage.
[エネルギー吸収特性]
あるひずみ量ε1(単位:%)におけるエネルギー吸収効率(単位:%)は、前述した方法により取得した応力-ひずみ曲線に基づいて以下の方法により算出される値である。まず、図6に示すように、応力-ひずみ曲線上における、ひずみ量が0%である点P0からひずみ量がε1である点P1までの部分L1と、横軸と、点P1を通り、縦軸に平行な直線L2とで囲まれた領域の面積S1を算出する。これとは別に、応力-ひずみ曲線上における、点P1を通り横軸に平行な直線L3と、点P1を通り縦軸に平行な直線L2と、縦軸と、横軸とで囲まれた矩形領域の面積S0を算出する。そして、面積S0に対する面積S1の比S1/S0を百分率で表した値をひずみ量ε1におけるエネルギー吸収効率(単位:%)とする。
[Energy absorption characteristics]
The energy absorption efficiency (unit: %) at a certain strain amount ε 1 (unit: %) is a value calculated by the following method based on the stress-strain curve obtained by the above-mentioned method. First, as shown in FIG. 6, the area S 1 of the region on the stress-strain curve surrounded by the portion L1 from the point P 0 where the strain amount is 0% to the point P 1 where the strain amount is ε 1 , the horizontal axis, and the straight line L2 that passes through the point P 1 and is parallel to the vertical axis is calculated. Separately, the area S 0 of the rectangular region on the stress-strain curve surrounded by the straight line L3 that passes through the point P 1 and is parallel to the horizontal axis, the straight line L2 that passes through the point P 1 and is parallel to the vertical axis, the vertical axis, and the horizontal axis is calculated. Then, the ratio S 1 /S 0 of the area S 1 to the area S 0 expressed as a percentage is defined as the energy absorption efficiency (unit: %) at the strain amount ε 1 .
表2に、実施例、比較例及び参考例における、ひずみ量25%でのエネルギー吸収効率、ひずみ量50%でのエネルギー吸収効率及びひずみ量75%でのエネルギー吸収効率を示す。 Table 2 shows the energy absorption efficiency at a strain of 25%, at a strain of 50%, and at a strain of 75% for the examples, comparative examples, and reference examples.
また、圧縮試験により測定された応力-ひずみ曲線におけるひずみ量0%からひずみ量50%までの部分と、応力-ひずみ曲線上におけるひずみ量50%の点を通り、縦軸に平行な直線と、横軸とで囲まれた面積を算出し、この値を、ひずみ量50%までのエネルギー吸収量とした。そして、このエネルギー吸収量を試験に用いた衝撃吸収材の体積で除することにより体積あたりのエネルギー吸収量を算出した。また、体積当たりのエネルギー吸収量を、試験に用いた衝撃吸収材の見掛け密度で除することにより、質量当たりのエネルギー吸収量を算出した。これらの値は、表2に示す通りであった。 In addition, the area enclosed by the horizontal axis and a straight line parallel to the vertical axis that passes through the portion of the stress-strain curve from 0% strain to 50% strain measured in the compression test and the point at 50% strain on the stress-strain curve was calculated, and this value was taken as the energy absorption amount up to 50% strain. The energy absorption amount per volume was then calculated by dividing this energy absorption amount by the volume of the impact absorbing material used in the test. The energy absorption amount per mass was also calculated by dividing the energy absorption amount per volume by the apparent density of the impact absorbing material used in the test. These values were as shown in Table 2.
なお、前述した質量当たりのエネルギー吸収量は、5J/g以上であることが好ましく、6J/gであることがより好ましい。この場合には、良好なエネルギー吸収性能を確保しつつ、衝撃吸収材の部品重量をより軽くすることができる。また、上記質量当たりのエネルギー吸収量は、10J/g以下であることが好ましく、8J/g以下であることがより好ましい。この場合には、衝撃吸収材が硬くなりすぎず、適度に衝撃を吸収できると共に、自動車資材として用いた際に、衝突時の乗員の安全性を確保しやすくなる。 The aforementioned energy absorption amount per mass is preferably 5 J/g or more, and more preferably 6 J/g. In this case, the weight of the impact absorbing material component can be made lighter while maintaining good energy absorption performance. The aforementioned energy absorption amount per mass is preferably 10 J/g or less, and more preferably 8 J/g or less. In this case, the impact absorbing material does not become too hard, and can absorb impact appropriately, and when used as an automobile material, it becomes easier to ensure the safety of passengers in the event of a collision.
[圧縮永久ひずみ]
衝撃吸収材の中心部から、縦50mm、横50mm、厚み25mmの直方体状の試験片を採取した。JIS K7220:2006に規定された方法に基づいて試験片の圧縮試験を行い、試験片に25%のひずみを付与した後、圧縮荷重を除荷した。荷重が完全に除荷された後、試験片に残留したひずみの大きさを圧縮永久ひずみ(単位:%)とした。実施例、比較例及び参考例における圧縮永久ひずみの値は、表2に示した通りであった。
[Compression set]
A rectangular parallelepiped test piece measuring 50 mm in length, 50 mm in width, and 25 mm in thickness was taken from the center of the impact absorbing material. A compression test of the test piece was carried out based on the method specified in JIS K7220:2006, and after a 25% strain was applied to the test piece, the compression load was removed. After the load was completely removed, the magnitude of the strain remaining in the test piece was taken as the compression set (unit: %). The values of the compression set in the examples, comparative examples, and reference examples were as shown in Table 2.
表1及び表2に示すように、実施例1~実施例4の衝撃吸収材は、前記特定の複合樹脂を基材樹脂とする中空粒子から構成されている。また、これらの衝撃吸収材の見掛け密度ρ、中空粒子の平均粒子径D及び融着部における樹脂膜の合計厚みの平均値trは、いずれも前記特定の範囲内にある。そのため、これらの衝撃吸収材は、表2に示したように、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体(参考例)に比べて小さい圧縮永久ひずみを有している。 As shown in Tables 1 and 2, the impact absorbing materials of Examples 1 to 4 are composed of hollow particles with the specific composite resin as the base resin. The apparent density ρ, the average particle diameter D of the hollow particles, and the average value tr of the total thickness of the resin film at the fusion portion of these impact absorbing materials are all within the specific ranges. Therefore, as shown in Table 2, these impact absorbing materials have a smaller compression set than the polystyrene resin foamed bead molding (Reference Example).
また、実施例1~実施例4の衝撃吸収材は上記特定の構造を有するため、圧縮荷重の増加に伴う、成形体を構成する中空粒子の過度な座屈が抑制される。そのため、衝撃吸収材に付与されたひずみ量が大きい場合においても、変形に必要な荷重の増加が緩やかとなる。そのため、実施例1~実施例4の衝撃吸収材は、参考例の衝撃吸収材に比べてひずみ量が大きい場合におけるエネルギー吸収効率に優れている。 In addition, because the impact absorbing materials of Examples 1 to 4 have the above-mentioned specific structure, excessive buckling of the hollow particles that make up the molded body due to an increase in compressive load is suppressed. Therefore, even when the amount of strain applied to the impact absorbing material is large, the increase in the load required for deformation is gradual. Therefore, the impact absorbing materials of Examples 1 to 4 have superior energy absorption efficiency when the amount of strain is large compared to the impact absorbing material of the reference example.
比較例1の衝撃吸収材における融着部の樹脂膜の合計厚みの平均値trは、前記特定の範囲よりも小さい。そのため、比較例1の衝撃吸収材は、実施例1~実施例4の衝撃吸収材に比べて変形しやすく、ひずみ量が大きい場合及びひずみ量が小さい場合のいずれにおいてもエネルギー吸収効率に劣っている。 The average value t r of the total thickness of the resin film of the fused portion in the impact absorbing material of Comparative Example 1 is smaller than the specific range. Therefore, the impact absorbing material of Comparative Example 1 is more easily deformed than the impact absorbing materials of Examples 1 to 4, and has inferior energy absorption efficiency both when the strain amount is large and when the strain amount is small.
比較例2の衝撃吸収材における融着部の樹脂膜の合計厚みの平均値trは、比較例1よりは大きいものの、前記特定の範囲よりも小さい。そのため、比較例2の衝撃吸収材は、圧縮荷重の増加に伴い、成形体を構成する中空粒子が座屈しやすく、衝撃吸収材に付与されたひずみ量が高くなると、ひずみ量に対する変形に必要な荷重の増加の割合が大きくなる。その結果、比較例2の衝撃吸収材は、実施例1~実施例4の衝撃吸収材に比べてひずみ量が大きい場合のエネルギー吸収効率に劣っている。 The average value t r of the total thickness of the resin film of the fusion portion in the impact absorbing material of Comparative Example 2 is larger than that of Comparative Example 1, but smaller than the specific range. Therefore, in the impact absorbing material of Comparative Example 2, the hollow particles constituting the molded body are likely to buckle with an increase in the compressive load, and when the amount of strain applied to the impact absorbing material increases, the ratio of increase in the load required for deformation relative to the amount of strain increases. As a result, the impact absorbing material of Comparative Example 2 is inferior in energy absorption efficiency when the amount of strain is large compared to the impact absorbing materials of Examples 1 to 4.
1 衝撃吸収材
2 中空粒子
21 外殻層
22 中空部
Reference Signs List 1: Impact absorbing material 2: Hollow particle 21: Outer shell layer 22: Hollow portion
Claims (8)
前記外殻層が、(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する(メタ)アクリル酸エステル成分と、スチレン系単量体に由来するスチレン系成分とを含む複合樹脂を基材樹脂とする樹脂膜を有しており、
前記衝撃吸収材の見掛け密度ρが20kg/m3以上100kg/m3以下であり、
前記衝撃吸収材における前記中空粒子の平均粒子径Dが2mm以上9mm以下であり、
前記衝撃吸収材が、前記中空粒子の前記外殻層同士が互いに融着してなる融着部を有するとともに、前記融着部における前記樹脂膜の合計厚みの平均値trが80μm以上400μm以下であり、
前記融着部の平均厚みt t が100μmを超え700μm以下であり、
前記融着部の平均厚みt t [μm]に対する前記融着部における前記樹脂膜の合計厚みの平均値t r [μm]の比t r /t t が0.3以上0.9以下である、衝撃吸収材。 An impact absorbing material comprising a molded body obtained by molding hollow particles having an outer shell layer and a hollow portion surrounded by the outer shell layer,
the shell layer has a resin film having a base resin that is a composite resin containing a (meth)acrylic acid ester component derived from a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based component derived from a styrene-based monomer,
The apparent density ρ of the impact absorbing material is 20 kg/m 3 or more and 100 kg/m 3 or less,
The average particle diameter D of the hollow particles in the impact absorbing material is 2 mm or more and 9 mm or less,
The impact absorbing material has a fused portion in which the outer shell layers of the hollow particles are fused to each other, and the average value t r of the total thickness of the resin film in the fused portion is 80 μm or more and 400 μm or less,
The average thickness t t of the fused portion is more than 100 μm and 700 μm or less,
An impact absorbing material, wherein a ratio t r /t t of an average value t r [μm] of a total thickness of the resin film in the fused portion to an average thickness t t [μm] of the fused portion is 0.3 or more and 0.9 or less .
(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する(メタ)アクリル酸エステル成分と、スチレン系単量体に由来するスチレン系成分とを含む複合樹脂を基材樹脂とし、有機物理発泡剤を含む樹脂粒子であって、
前記樹脂粒子の平均粒子径が1mm以上5mm以下であり、
前記複合樹脂中に含まれる前記(メタ)アクリル酸エステル成分と前記スチレン系成分との質量比が、(メタ)アクリル酸エステル成分:スチレン系成分=70:30~30:70であり、
全反射測定法により取得された前記樹脂粒子の表面の赤外吸収スペクトルにおける、下記式(1)で表される表面吸光度比Sの値が0.70以上である、樹脂粒子。
S=Asacryl/Asstyrene ・・・(1)
(ただし、前記式(1)におけるAsstyreneは波数650cm-1以上750cm-1以下の範囲における吸光度の最大値であり、Asacrylは波数1680cm-1以上1780cm-1以下の範囲における吸光度の最大値である。) Resin particles used for producing the hollow particles to be used for forming the molded body constituting the impact absorbing material according to any one of claims 1 to 6,
A composite resin containing a (meth)acrylic acid ester component derived from a (meth)acrylic acid ester monomer and a styrene-based component derived from a styrene-based monomer is used as a base resin, and the resin particles contain an organic physical blowing agent,
The average particle size of the resin particles is 1 mm or more and 5 mm or less,
a mass ratio of the (meth)acrylic acid ester component to the styrene-based component contained in the composite resin is (meth)acrylic acid ester component:styrene-based component=70:30 to 30:70;
Resin particles, in which a surface absorbance ratio S represented by the following formula (1) in an infrared absorption spectrum of the surface of the resin particles obtained by a total reflection measurement method is 0.70 or more:
S=As acryl /As styrene ...(1)
(In the above formula (1), As styrene is the maximum absorbance in the wave number range of 650 cm -1 or more and 750 cm -1 or less, and As acryl is the maximum absorbance in the wave number range of 1680 cm -1 or more and 1780 cm -1 or less.)
嵩密度が20kg/m3以上100kg/m3以下である、中空粒子。 A hollow particle obtained by expanding the resin particle according to claim 7 ,
Hollow particles having a bulk density of 20 kg/m3 or more and 100 kg/m3 or less .
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012197405A (en) | 2011-03-10 | 2012-10-18 | Kaneka Corp | Expandable thermoplastic resin particle |
| JP2012201826A (en) | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Sekisui Plastics Co Ltd | Polystyrene resin particle, method for producing the same, polystyrene resin foam particle and polystyrene resin foam molded body |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2604624B2 (en) * | 1988-07-15 | 1997-04-30 | 三菱化学ビーエーエスエフ株式会社 | Hollow spherical thermoplastic resin foam particles and method for producing expanded molded articles using the same |
| JP2632389B2 (en) * | 1988-10-17 | 1997-07-23 | 三菱化学ビーエーエスエフ株式会社 | Thermoplastic resin pre-expanded particles and method for producing expanded molded articles using the same |
-
2021
- 2021-04-13 JP JP2021067833A patent/JP7624341B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012197405A (en) | 2011-03-10 | 2012-10-18 | Kaneka Corp | Expandable thermoplastic resin particle |
| JP2012201826A (en) | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Sekisui Plastics Co Ltd | Polystyrene resin particle, method for producing the same, polystyrene resin foam particle and polystyrene resin foam molded body |
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