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JP7148790B2 - Expandable composite resin particles - Google Patents

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JP7148790B2 JP2018160579A JP2018160579A JP7148790B2 JP 7148790 B2 JP7148790 B2 JP 7148790B2 JP 2018160579 A JP2018160579 A JP 2018160579A JP 2018160579 A JP2018160579 A JP 2018160579A JP 7148790 B2 JP7148790 B2 JP 7148790B2
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

本発明は、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含む複合樹脂からなる発泡性複合樹脂粒子に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to expandable composite resin particles made of a composite resin containing a polyethylene resin and a polystyrene resin.

発泡粒子成形体は、発泡粒子を型内成形して相互に融着させて得られる。発泡粒子成形体は、その優れた緩衝性、軽量性、断熱性等の特性を生かして、包装材料、建築材料、衝撃吸収材料等の幅広い用途に利用されている。発泡粒子成形体としては、基材樹脂がポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂からなるものや、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂からなるもの等が用いられている。 The foamed bead molded product is obtained by molding the foamed beads in a mold and fusing them to each other. Expanded bead moldings are used in a wide range of applications such as packaging materials, building materials, and impact absorbing materials, taking advantage of their excellent shock-absorbing properties, light weight, heat insulating properties, and the like. As the expanded bead molded article, those whose base resin is polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, or those whose base resin is polystyrene resin such as polystyrene are used.

ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体は、耐衝撃性、靱性に優れているため、精密部品及び重量の大きな製品等の梱包材や包装材として利用されている。また、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体は、耐熱性及び耐油性にも優れているため、衝撃吸収材、バンパー、フロアースペーサー等の自動車部材としても利用されている。 Polyolefin-based resin foamed particles are excellent in impact resistance and toughness, so they are used as packing materials and packaging materials for precision parts and heavy products. In addition, since the polyolefin resin expanded particle molded product is excellent in heat resistance and oil resistance, it is also used as a shock absorber, a bumper, a floor spacer, and other automotive parts.

一方、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体は、一般的に安価であり、型内成形時の成形蒸気圧も低く、加工性が良いため、広く市場に普及している。また、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体は、剛性に優れるため、用途に応じて発泡倍率を高くすることができるため、軽量性という点において有利である。 On the other hand, polystyrene resin expanded bead molded articles are generally inexpensive, have a low molding vapor pressure during in-mold molding, and have good workability, and are widely used in the market. In addition, since the polystyrene-based resin expanded bead molded article is excellent in rigidity, the expansion ratio can be increased depending on the application, which is advantageous in terms of light weight.

しかし、ポリオレフィン系発泡粒子樹脂成形体、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体には、それぞれ以下のような課題がある。ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体は、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体に比べて剛性が低い。また、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体は、型内成形時のスチーム温度が高いため、製造時に特殊な金型等の設備を必要とする。一方、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体に比べて靱性が劣る。 However, the polyolefin-based expanded particle resin molded article and the polystyrene-based expanded resin particle molded article each have the following problems. Polyolefin-based resin expanded bead molded articles have lower rigidity than polystyrene-based resin expanded bead molded articles. In addition, since the polyolefin resin foamed particle molded article has a high steam temperature during molding in the mold, special equipment such as a mold is required during production. On the other hand, polystyrene resin expanded bead molded articles are inferior in toughness to polyolefin resin expanded bead molded articles.

近年、ポリオレフィン系樹脂を基材樹脂とする発泡粒子成形体の長所である靱性と、ポリスチレン系樹脂を基材樹脂とする発泡粒子成形体の長所である剛性とを兼ね備える発泡粒子成形体の開発が求められている。そこで、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂を基材樹脂とする、発泡性粒子、発泡粒子、発泡粒子成形体が開発されている(特許文献1~4参照)。 In recent years, the development of expanded bead moldings that combine toughness, which is an advantage of expanded bead moldings using polyolefin resin as a base resin, and rigidity, which is an advantage of expanding bead moldings using polystyrene resin as a base resin, has been made. It has been demanded. Accordingly, expandable particles, expanded particles, and expanded particle moldings using a composite resin of a polyolefin resin and a polystyrene resin as a base resin have been developed (see Patent Documents 1 to 4).

特開2011-256244号公報JP 2011-256244 A 特開2011-042718号公報JP 2011-042718 A 特開2013-112765号公報JP 2013-112765 A 特開2014-196444号公報JP 2014-196444 A

しかしながら、例えば特許文献1~4に記載のような複合樹脂を基材樹脂とする従来の発泡粒子成形体は、成形性の観点において改良の余地があった。具体的には、発泡粒子成形体の靱性を十分に高めるためには、発泡粒子の融着性を高める必要がある。しかし、融着性を高めようとして加熱温度を高くすると、成形時の加熱後の冷却時間が長くなり、その結果発泡粒子成形体の成形サイクルが長くなるおそれがある。一方、成形サイクルを短くすると発泡粒子の融着性が不十分になり、発泡粒子成形体の外観が悪くなったり、靱性等の複合樹脂に求められる所望物性が損なわれるおそれがある。 However, conventional expanded bead molded articles using a composite resin as a base resin, such as those described in Patent Documents 1 to 4, have room for improvement in terms of moldability. Specifically, in order to sufficiently improve the toughness of the expanded bead molded article, it is necessary to improve the fusion bondability of the expanded bead. However, if the heating temperature is increased in an attempt to improve the fusion bondability, the cooling time after heating during molding becomes longer, and as a result, the molding cycle of the expanded bead molded article may become longer. On the other hand, if the molding cycle is shortened, the adhesion of the foamed beads becomes insufficient, and the appearance of the molded foamed beads may deteriorate, and the desired physical properties such as toughness required of the composite resin may be impaired.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであって、短い成形サイクルであっても優れた靭性を備えた発泡粒子成形体が得られる発泡性複合樹脂粒子を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object thereof is to provide expandable composite resin particles from which an expanded particle molded article having excellent toughness can be obtained even with a short molding cycle.

本発明の一態様は、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂と、物理発泡剤とを含有する発泡性複合樹脂粒子において、
顕微赤外分光分析により、上記発泡性複合樹脂粒子の中心を通る断面を上記発泡性複合樹脂粒子の表面から中心方向に10μmごとに測定して得られる赤外線吸収スペクトルにおいて、波数2850cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度D2850に対する波数698cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度D698の比D698/D2850が下記の(1)~(3)の関係を満足する、発泡性複合樹脂粒子。
(1)上記発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が0~30μmの範囲における上記比D698/D2850の最大値A1が1.5~5である。
(2)上記発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が100~110μmの範囲における上記比D698/D2850の値A2が上記最大値A1よりも小さい。
(3)上記発泡性複合樹脂粒子の中心部における上記比D698/D2850の値A3が上記値A2よりも大きい。
One aspect of the present invention is an expandable composite resin particle containing a composite resin of a polyethylene resin and a polystyrene resin and a physical blowing agent,
By microscopic infrared spectroscopic analysis, the infrared absorption spectrum obtained by measuring the cross section passing through the center of the expandable composite resin particle every 10 μm from the surface of the expandable composite resin particle toward the center includes a wavenumber of 2850 cm −1 . An expandable composite resin in which the ratio D 698 /D 2850 of the absorbance D 698 at the peak top of the peak including the wavenumber 698 cm -1 to the absorbance D 2850 at the peak top of the peak satisfies the following relationships (1) to (3) particle.
(1) The maximum value A1 of the ratio D 698 /D 2850 is 1.5-5 when the distance from the surface of the expandable composite resin particles is in the range of 0-30 μm.
(2) The value A2 of the ratio D 698 /D 2850 when the distance from the surface of the expandable composite resin particles is in the range of 100 to 110 μm is smaller than the maximum value A1.
(3) The value A3 of the ratio D 698 /D 2850 at the center of the expandable composite resin particles is larger than the value A2.

上記発泡性複合樹脂粒子は、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂と、物理発泡剤とを含有し、上記赤外線吸収スペクトルにおける比D698/D2850が上記関係を満足し、発泡性複合樹脂粒子のポリスチレン系樹脂が、特定の傾斜構造を有している。 The expandable composite resin particles contain a composite resin of a polyethylene resin and a polystyrene resin and a physical blowing agent, and the ratio D 698 /D 2850 in the infrared absorption spectrum satisfies the above relationship, and the expandable composite resin particles The polystyrene resin of the resin particles has a specific gradient structure.

このように、上記関係を満足する発泡性複合樹脂粒子は、発泡粒子成形体の成形時における冷却時間を短くして成形サイクルを短くすることができる。さらに、発泡性複合樹脂粒子は、成形時の放冷時間を短くしても発泡粒子同士の融着性に優れた発泡粒子成形体を得ることを可能にし、このような発泡粒子成形体は、複合樹脂を基材樹脂とする発泡粒子成形体に求められる所望の優れた靱性を示すことができる。 Thus, the expandable composite resin particles that satisfy the above relationship can shorten the cooling time during molding of the expanded bead molded article, thereby shortening the molding cycle. Furthermore, the expandable composite resin particles make it possible to obtain an expanded bead molded article having excellent adhesion between the expanded particles even if the cooling time during molding is shortened. The desired excellent toughness required for an expanded bead molded article using a composite resin as a base resin can be exhibited.

実施例1、比較例1における発泡性複合樹脂粒子の赤外線吸収スペクトル図。1 is an infrared absorption spectrum diagram of expandable composite resin particles in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例2、比較例2における発泡性複合樹脂粒子の赤外線吸収スペクトル図。FIG. 2 is an infrared absorption spectrum diagram of expandable composite resin particles in Example 2 and Comparative Example 2; 参考例1、比較例3における発泡性複合樹脂粒子の赤外線吸収スペクトル図。FIG. 2 is an infrared absorption spectrum diagram of expandable composite resin particles in Reference Example 1 and Comparative Example 3. FIG. 実施例1、実施例2、比較例1の発泡性複合樹脂粒子の赤外線吸収スペクトルの拡大図。2 is an enlarged view of infrared absorption spectra of expandable composite resin particles of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1. FIG. 参考例1、比較例2の発泡性複合樹脂粒子の赤外線吸収スペクトルの拡大図。2 is an enlarged view of infrared absorption spectra of expandable composite resin particles of Reference Example 1 and Comparative Example 2. FIG. 実施例1の発泡性複合樹脂粒子の断面におけるポリスチレン系樹脂割合の傾斜構造を模式的に示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the gradient structure of the polystyrene-based resin ratio in the cross section of the expandable composite resin particles of Example 1. FIG. 比較例1の発泡性複合樹脂粒子の断面におけるポリスチレン系樹脂割合の傾斜構造を模式的に示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a gradient structure of the polystyrene-based resin ratio in the cross section of the expandable composite resin particles of Comparative Example 1; 比較例3の発泡性複合樹脂粒子の断面におけるポリスチレン系樹脂割合の傾斜構造を模式的に示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a gradient structure of polystyrene-based resin ratios in the cross section of the expandable composite resin particles of Comparative Example 3;

以下、発泡性複合樹脂粒子の好ましい実施形態について説明する。本明細書において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。また、数値、物性値についての好ましい範囲、より好ましい範囲、さらに好ましい範囲などにおいては、これらの範囲を決定する上限値、下限値の全ての組み合わせを選択することができる。したがって、好ましい上限値と下限値との組み合わせ、より好ましい上限値と下限値との組み合わせ、さらに好ましい上限値と下限値との組み合わせが最も好適ではあるが、必ずしもこれらの組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書において「からなる」、「よりなる」を使用する場合、「のみからなる」、「のみよりなる」ことを意味するものではない。 Preferred embodiments of the expandable composite resin particles are described below. In this specification, when a numerical value or a physical property value is sandwiched before and after the "~", it is used to include the values before and after it. In addition, in the preferred ranges, more preferred ranges, and further preferred ranges of numerical values and physical property values, all combinations of upper limits and lower limits that determine these ranges can be selected. Therefore, a combination of a preferred upper limit value and a lower limit value, a more preferred combination of an upper limit value and a lower limit value, and a more preferred combination of an upper limit value and a lower limit value are most preferred, but are not necessarily limited to these combinations. do not have. In addition, when the terms "consist of" and "consist of" are used in this specification, they do not mean "consist of" or "consist of only".

[発泡性複合樹脂粒子、複合樹脂発泡粒子、発泡粒子成形体]
発泡性複合樹脂粒子は、蒸気などの加熱媒体で加熱されて発泡し、複合樹脂発泡粒子となる。したがって、複合樹脂発泡粒子は、発泡性複合樹脂粒子を予備発泡してなり、複合樹脂を基材樹脂とする、粒子状の発泡体である。以降において、「発泡性複合樹脂粒子」のことを「発泡性粒子」といい、「複合樹脂発泡粒子」のことを「発泡粒子」ということがある。
[Expandable Composite Resin Particles, Expanded Composite Resin Particles, Expanded Bead Mold]
The expandable composite resin particles are heated by a heating medium such as steam to expand to become expanded composite resin particles. Accordingly, the expanded composite resin particles are formed by pre-expanding the expandable composite resin particles, and are particulate foams having the composite resin as the base resin. Hereinafter, "expandable composite resin particles" may be referred to as "expandable particles", and "composite resin expanded particles" may be referred to as "expanded particles".

発泡粒子成形体は、多数の発泡粒子を型内成形してなり、多数の発泡粒子が相互に融着してなる。型内成形は、例えば多数の発泡粒子を成形型内に充填し、蒸気などの加熱媒体を成形型内に導入して加熱を行うことにより成形型内で発泡粒子同士を相互に融着させた後、放冷などにより冷却し、所望形状の成形体を得る成形方法である。以降において、発泡粒子成形体のことを「成形体」ということがある。 The foamed bead molded product is formed by molding a large number of foamed beads in a mold, and the foamed beads are fused together. In-mold molding is performed by, for example, filling a mold with a large number of foamed particles, introducing a heating medium such as steam into the mold, and heating the mold to fuse the foamed particles to each other in the mold. After that, it is cooled by standing to cool or the like to obtain a molded body having a desired shape. Hereinafter, the expanded bead molded article may be referred to as a "molded article".

<発泡性粒子>
発泡性粒子は、例えば、発泡剤が含浸された粒子状の複合樹脂であり、複合樹脂と発泡剤とを含有する。複合樹脂は、ポリエチレン系樹脂にスチレン系モノマーが含浸重合された樹脂のことであり、ポリエチレン系樹脂と、ポリスチレン系樹脂とを含有する。複合樹脂は、重合済みのポリエチレン系樹脂と重合済みのポリスチレン系樹脂とを溶融混練してなる混合樹脂とは異なる概念である。
<Expandable particles>
The expandable particles are, for example, particulate composite resin impregnated with a foaming agent, and contain the composite resin and the foaming agent. A composite resin is a resin obtained by impregnating and polymerizing a styrene-based monomer into a polyethylene-based resin, and contains a polyethylene-based resin and a polystyrene-based resin. A composite resin is a different concept from a mixed resin obtained by melt-kneading a polymerized polyethylene-based resin and a polymerized polystyrene-based resin.

(複合樹脂の組成)
複合樹脂中におけるポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との配合割合は、適宜調整可能である。複合樹脂中のポリエチレン系樹脂の含有比率を高めることにより、成形体の靱性を向上させることができる。一方、複合樹脂中のポリスチレン系樹脂の含有比率を高めることにより、発泡性粒子における発泡剤の保持性や成形体の剛性を向上させることができる。複合樹脂中におけるポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との配合割合は、発泡性粒子の製造時における原料の配合組成から求めることができる。
(Composition of composite resin)
The mixing ratio of the polyethylene-based resin and the polystyrene-based resin in the composite resin can be appropriately adjusted. By increasing the content ratio of the polyethylene-based resin in the composite resin, the toughness of the molded article can be improved. On the other hand, by increasing the content ratio of the polystyrene-based resin in the composite resin, it is possible to improve the retention of the foaming agent in the expandable particles and the rigidity of the molded article. The blending ratio of the polyethylene-based resin and the polystyrene-based resin in the composite resin can be obtained from the blending composition of the raw materials when producing the expandable particles.

成形体の靱性を十分に高めるという観点から、ポリエチレン系樹脂の含有量は、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがさらに好ましい。同様の観点から、複合樹脂中のポリスチレン系樹脂の含有量は、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、88質量%以下であることがさらに好ましい。なお、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂の各含有量は、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂の合計量に対する各樹脂の含有割合で表される。 From the viewpoint of sufficiently increasing the toughness of the molded article, the content of the polyethylene resin is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 12% by mass or more. preferable. From the same point of view, the content of the polystyrene resin in the composite resin is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 88% by mass or less. In addition, each content of a polyethylene-type resin and a polystyrene-type resin is represented by the content ratio of each resin with respect to the total amount of a polyethylene-type resin and a polystyrene-type resin.

一方、成形体の剛性を十分に高めるという観点から、ポリエチレン系樹脂の含有量は、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、35質量%以下であることがさらに好ましい。同様の観点から、ポリスチレン系樹脂の含有量は50質量%以上含有することが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、65質量%以上であることがさらに好ましい。 On the other hand, from the viewpoint of sufficiently increasing the rigidity of the molded article, the content of the polyethylene resin is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and 35% by mass or less. is more preferred. From the same point of view, the content of the polystyrene resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 65% by mass or more.

また、上記のように複合樹脂中のポリスチレン系樹脂の比率を高めることにより、ブタンなどの炭化水素化合物からなる発泡剤の保持性が向上する。したがって、発泡性粒子は、高い保存温度での保存を可能にすると共に、保存可能期間の延長を可能にする。その結果、発泡性粒子は、密閉容器に入れた状態で発泡力を充分に保持したまま、例えば常温にて長期間の保存が可能である。したがって、発泡性粒子の製造後、短時間のうちに、発泡性粒子を発泡させる必要がなくなり、嵩張らない発泡性粒子の状態での輸送及び保管が可能になる。 In addition, by increasing the ratio of the polystyrene resin in the composite resin as described above, the retention of the foaming agent made of a hydrocarbon compound such as butane is improved. Accordingly, the expandable particles allow storage at high storage temperatures as well as extended shelf life. As a result, the expandable particles can be stored for a long period of time, for example at room temperature, while maintaining sufficient foaming power in a sealed container. Therefore, it is not necessary to expand the expandable particles within a short period of time after the production of the expandable particles, and it becomes possible to transport and store the expandable particles in the form of non-bulky expandable particles.

発泡性粒子を実際に長期間保存し、その後発泡させて発泡粒子を得ると、発泡粒子の見掛け密度のバラツキを小さくすることが可能になる。更に、発泡粒子の型内成形性が良好になり、成形体は、外観及び発泡粒子同士の融着性に優れる。 If the expandable beads are actually stored for a long period of time and then expanded to obtain expanded beads, it is possible to reduce the variation in the apparent density of the expanded beads. Furthermore, the in-mold moldability of the expanded particles is improved, and the molded article has excellent appearance and adhesion between the expanded particles.

発泡性粒子においては、ソックスレー抽出によるキシレン不溶分の重量割合が40%以下(0を含む)であることが好ましい。この場合には、発泡性粒子の発泡性をより向上させることができる。また、発泡性粒子のキシレン不溶分の重量割合は5~30%であることがより好ましく、5~20%であることがさらに好ましい。この場合には、成形体の剛性及び靭性をより向上させることができる。なお、キシレン不溶分は、複合樹脂中の架橋ポリエチレン系樹脂である。 In the expandable particles, it is preferable that the weight ratio of the xylene-insoluble matter obtained by Soxhlet extraction is 40% or less (including 0). In this case, the expandability of the expandable particles can be further improved. Further, the weight ratio of xylene-insoluble matter in the expandable particles is more preferably 5 to 30%, more preferably 5 to 20%. In this case, the rigidity and toughness of the compact can be further improved. The xylene-insoluble matter is the crosslinked polyethylene resin in the composite resin.

(赤外線吸収スペクトル)
赤外線吸収スペクトルは、顕微赤外分光分析(以下、顕微IRということがある)により、発泡性粒子の中心を通る断面を、発泡性粒子の表面から中心方向に10μmごとに測定して得られるものである。なお、発泡性粒子の中心方向とは、例えば、発泡性粒子の断面の中心を通る直線上における、発泡性粒子の表面から中心に向かう方向である。また、「表面から中心を通る直線」は、発泡性粒子の中心を通る断面が実際に有するものでなく、仮想線又は必要に応じて顕微IRの測定時に描かれる線である。以下において、発泡性粒子の中心方向における表面からの距離を「深さ」ということがある。
(Infrared absorption spectrum)
The infrared absorption spectrum is obtained by measuring a cross section passing through the center of the expandable particle by microscopic infrared spectroscopic analysis (hereinafter sometimes referred to as microscopic IR) at every 10 μm from the surface of the expandable particle toward the center. is. The center direction of the expandable bead is, for example, the direction from the surface toward the center of the expandable bead on a straight line passing through the center of the cross section of the expandable bead. In addition, the "straight line passing through the center from the surface" does not actually belong to the cross section passing through the center of the expandable particles, but is an imaginary line or a line drawn at the time of microscopic IR measurement as necessary. Hereinafter, the distance from the surface in the center direction of the expandable particles may be referred to as "depth".

発泡性粒子は、赤外線吸収スペクトルにおける吸光度比D698/D2850が所定の関係を満足する。吸光度D698は、波数698cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度の値を意味する。このピークは、ポリスチレン系樹脂に主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である。また、吸光度D2850は波数2850cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度の値を意味する。このピークは、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂の双方に含まれるメチレン基のC-H間伸縮振動に由来するピークである。従って、吸光度比D698/D2850は、メチレン基のC-H間伸縮振動に由来するピークのピークトップの吸光度D2850に対する、ベンゼン環の面外変角振動に由来するピークのピークトップの吸光度D698の比を意味する。 The expandable particles satisfy a predetermined relationship in the absorbance ratio D698 / D2850 in the infrared absorption spectrum. Absorbance D 698 means the absorbance value at the peak top of the peak containing wavenumber 698 cm −1 . This peak is derived from the out-of-plane bending vibration of the benzene ring mainly contained in the polystyrene resin. Also, the absorbance D 2850 means the absorbance value at the peak top of the peak containing the wave number of 2850 cm −1 . This peak is derived from C—H stretching vibration of methylene groups contained in both the polyethylene resin and the polystyrene resin. Therefore, the absorbance ratio D 698 /D 2850 is the absorbance at the peak top of the peak derived from the out-of-plane bending vibration of the benzene ring with respect to the absorbance D 2850 at the peak top derived from the CH stretching vibration of the methylene group. D means the ratio of 698 .

上述の赤外線吸収スペクトルにおいて、発泡性粒子の表面から深さ30μmまでの範囲における吸光度比D698/D2850の最大値A1、深さ100~110μmの範囲における吸光度比D698/D2850の値A2、中心部における吸光度比D698/D2850の値A3が、下記(1)~(3)の関係を満足する。
(1)A1が1.5~5である。つまり、1.5≦A1≦5の関係を満足する。
(2)A2がA1よりも小さい。つまり、A2<A1の関係を満足する。
(3)A3がA2よりも大きい。つまり、A3>A2の関係を満足する。
In the infrared absorption spectrum described above, the maximum value A1 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the range from the surface of the expandable particle to a depth of 30 μm, and the value A2 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the range of 100 to 110 μm. , the value A3 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 at the center satisfies the following relationships (1) to (3).
(1) A1 is 1.5 to 5; That is, it satisfies the relationship 1.5≤A1≤5 .
(2) A2 is smaller than A1; That is, it satisfies the relationship A2<A1.
(3) A3 is greater than A2; That is, it satisfies the relationship A3>A2.

複合樹脂と発泡剤とを含有し、(1)~(3)の関係を満足する発泡性粒子が、成形体製造時における成形サイクルを短くしつつ、剛性及び靱性に優れた成形体の製造を可能にする。この理由については下記のとおりであると考えられる。 Expandable particles containing a composite resin and a foaming agent and satisfying the relationships (1) to (3) shorten the molding cycle during the production of molded articles and produce molded articles having excellent rigidity and toughness. to enable. The reason for this is considered as follows.

(1)~(3)の関係のうち、特に(1)の関係を満足する発泡性粒子においては、剛性に優れたポリスチレン系樹脂が発泡性粒子の表層に多く存在していると考えられる。なお、発泡性粒子の表層とは、発泡性粒子の表面(つまり、深さ0)から深さ30μmまでの範囲をいう。 Among the relationships (1) to (3), in the expandable particles that particularly satisfy the relationship (1), it is considered that a large amount of polystyrene-based resin having excellent rigidity exists in the surface layer of the expandable particles. The surface layer of the expandable particles refers to the range from the surface of the expandable particles (that is, depth 0) to a depth of 30 μm.

上記(1)の関係を満足する発泡性粒子を発泡させて得られる発泡粒子は、上記のポリスチレン系樹脂の分布構造に対応する分布構造を有していると考えられる。すなわち、発泡粒子における発泡性粒子の表層に対応する部分(以下、「発泡粒子の表層部分」ということがある)に、ポリスチレン系樹脂が多く存在すると考えらえる。その結果、例えば型内成形による成形体の製造時において、発泡粒子の過剰な膨張力が、発泡粒子の表層部分に存在しているポリスチレン系樹脂により抑制されるため、成形後の冷却時に早期に成形体の形状が安定化される。これにより、冷却時間の短縮が可能になる。 The expanded beads obtained by expanding the expandable beads satisfying the above relationship (1) are considered to have a distribution structure corresponding to the distribution structure of the polystyrene-based resin described above. That is, it is considered that a large amount of polystyrene-based resin is present in the portion of the expanded bead corresponding to the surface layer of the expandable bead (hereinafter sometimes referred to as "the surface layer portion of the expanded bead"). As a result, for example, during the production of a molded product by in-mold molding, the excessive expansive force of the expanded beads is suppressed by the polystyrene-based resin present in the surface layer of the expanded beads, so that it can be quickly cooled after molding. The shape of the compact is stabilized. This makes it possible to shorten the cooling time.

一般に、発泡粒子成形体の型内成形時の冷却は、発泡粒子成形体の発泡力による表面圧力(以下、面圧ということがある)が所定の圧力に低下し、成形体の形状が安定したことをもって終了し、発泡粒子成形体は例えば成形型から離型される。上記発泡性粒子は、当該発泡性粒子から得られる発泡粒子を型内成形した際に、発泡粒子成形体の冷却を開始してから面圧が所定圧力まで低下するまでのスピードを速くすることができる。また、冷却終了後の発泡粒子成形体の内部温度が従来品よりも高くても、収縮などの内部変形が発泡粒子成形体に発生することを防止できる。これらの結果、上記発泡性粒子は、成形サイクルを短縮することができる。 In general, cooling during in-mold molding of an expanded bead molded body reduces the surface pressure (hereinafter sometimes referred to as surface pressure) due to the foaming force of the expanded bead molded body to a predetermined pressure, and stabilizes the shape of the molded body. After that, the expanded bead molding is released from the molding die, for example. When the expandable particles obtained from the expandable particles are molded in a mold, the expandable particles can increase the speed from the start of cooling to the reduction of the surface pressure to a predetermined pressure. can. Further, even if the internal temperature of the expanded bead molded article after cooling is higher than that of the conventional product, internal deformation such as shrinkage can be prevented from occurring in the expanded bead molded article. As a result, the expandable particles can shorten the molding cycle.

さらに、上記(2)、(3)の関係を満足する発泡性粒子においては、深さ100μm付近、つまり、発泡性粒子における上記表層と中心部との間に存在するポリスチレン樹脂の割合が、表層や中心部に比べて局所的に少なくなっている。それ故、上記発泡性粒子を発泡させて得られる発泡性粒子は、表層部分におけるポリスチレン系樹脂の割合が高いため局所的には剛性が高くなっている。その反面、発泡粒子全体の靭性が維持されていることから、発泡粒子を型内成形して得られる成形体は優れた靱性を示すことができると考えられる。 Furthermore, in the expandable particles that satisfy the above relationships (2) and (3), the ratio of the polystyrene resin existing between the surface layer and the center portion of the expandable particle is around 100 μm in depth, and the surface layer It is locally less than the central part. Therefore, the expandable particles obtained by expanding the expandable particles have a high proportion of the polystyrene-based resin in the surface layer portion, so that the rigidity is locally high. On the other hand, since the toughness of the expanded beads as a whole is maintained, it is considered that the molded article obtained by in-mold molding of the expanded beads can exhibit excellent toughness.

一般に、複合樹脂を基材樹脂とする従来の発泡性粒子は、ポリスチレン系樹脂が中心から表面に向けて単純に減少又は増大するという傾斜構造を有すると考えられる。一方、上記のように(1)~(3)を満足する発泡性粒子は、深さ100μmの位置付近におけるポリスチレン系樹脂が、表層や中心部に比べて少なくなるという特徴的な傾斜構造を有する。このような傾斜構造が、成形サイクルの短縮化や靱性の向上に寄与していると考えられる。 In general, conventional expandable particles having a composite resin as a base resin are considered to have a gradient structure in which the polystyrene-based resin simply decreases or increases from the center toward the surface. On the other hand, the expandable particles satisfying (1) to (3) as described above have a characteristic gradient structure in which the amount of polystyrene-based resin in the vicinity of a depth of 100 μm is less than that in the surface layer and central portion. . It is believed that such an inclined structure contributes to the shortening of the molding cycle and the improvement of toughness.

発泡性粒子の赤外吸収スペクトルにおいて、A1<1の場合には、発泡性粒子の表層に存在するポリスチレン系樹脂が少なく、上記発泡性粒子を発泡させて得られる発泡粒子の過剰な膨張力を抑制しにくくなるおそれがある。これにより、成形サイクルの短縮効果が十分に得られなくなるおそれがある。なお、膨張力は、二次発泡性ということもできる。一方、A1>5の場合には、成形体の靱性が不十分になるおそれがある。成形サイクルをより短くするという観点から、A1≧1.5の関係を満足するものとする。同様の観点から、A1≧1.8の関係を満足することがより好ましい。一方、靱性をより高めるという観点から、A1≦3であることが好ましく、A1≦2.5であることがより好ましい。 In the infrared absorption spectrum of the expandable particles, when A1<1, the amount of polystyrene-based resin present in the surface layer of the expandable particles is small, and the expanded particles obtained by expanding the expandable particles have an excessive expansion force. It may become difficult to control. As a result, the effect of shortening the molding cycle may not be sufficiently obtained. It should be noted that the expansive force can also be referred to as secondary foamability. On the other hand, when A1>5, the toughness of the compact may be insufficient. From the viewpoint of shortening the molding cycle, the relationship A1≧1.5 shall be satisfied. From the same point of view, it is more preferable to satisfy the relationship A1≧1.8. On the other hand, from the viewpoint of further increasing the toughness, A1≦3 is preferable, and A1≦2.5 is more preferable.

また、A2>A1、A3<A2の場合には、発泡粒子全体としての靭性を十分に発揮することが困難となったり、成形体製造時に冷却に要する時間が長くなることにより成形サイクルが長くなったりするおそれがある。 Further, when A2>A1 and A3<A2, it becomes difficult to sufficiently exhibit the toughness of the foamed beads as a whole, and the molding cycle becomes longer due to the longer time required for cooling during the production of the molded article. There is a risk of

同様の観点から、A1-A2≧0.5の関係を満足することが好ましく、A1-A2≧1の関係を満足することがより好ましい。また、A3-A2≧1の関係を満足することが好ましく、A3-A2≧1.2であることがより好ましい。 From the same point of view, it is preferable to satisfy the relationship A1-A2≧0.5, and it is more preferable to satisfy the relationship A1-A2≧1. Further, it is preferable to satisfy the relationship A3-A2≧1, and more preferably A3-A2≧1.2.

また、赤外線吸収スペクトルにおいて、発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が0~10μmの範囲における吸光度比D698/D2850の値A0が、表面からの距離が0~30μmまでの範囲における吸光度比D698/D2850の最大値A1よりも小さいことが好ましい。つまり、A0<A1を満足することが好ましい。これは、換言すれば、吸光度比D698/D2850の最大値A1を示す赤外線吸収スペクトルの測定領域が、表面から深さ10μmの範囲にはないことが好ましいことを意味する。 In the infrared absorption spectrum, the value A0 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the range of 0 to 10 μm from the surface of the expandable composite resin particle is the absorbance ratio in the range of 0 to 30 μm from the surface. It is preferably smaller than the maximum value A1 of D698 / D2850 . That is, it is preferable to satisfy A0<A1. In other words, it is preferable that the measurement region of the infrared absorption spectrum showing the maximum value A1 of the absorbance ratio D698 / D2850 is not within the range of 10 µm deep from the surface.

なお、以下において、発泡性粒子の表面から深さ10μmまでの範囲を「最表層」ということがある。また、最表層における吸光度比の値A0は、発泡性粒子の中心を通る断面において、赤外線吸収スペクトルを取得可能な位置のうち発泡性粒子の表面に最も近い位置における吸光度比D698/D2850の値を意味する。 In addition, below, the range from the surface of the expandable particle to a depth of 10 μm may be referred to as the “outermost layer”. In addition, the absorbance ratio value A0 in the outermost layer is the absorbance ratio D 698 /D 2850 at the position closest to the surface of the expandable particle among the positions where the infrared absorption spectrum can be acquired in the cross section passing through the center of the expandable particle. means value.

この場合には、最表層においてはポリスチレン系樹脂が少なくなるため融着性がさらに向上する。したがって、成形体を構成する発泡粒子同士の融着性を維持しつつ、成形温度を下げることが可能となるので、結果として成形時の成形サイクルをさらに短縮することができる。この効果をより高めるという観点から、A1-A0≧0であることがより好ましく、A1-A0≧0.5であることがさらに好ましい。 In this case, since the amount of the polystyrene-based resin is reduced in the outermost layer, the adhesion is further improved. Therefore, it is possible to lower the molding temperature while maintaining the fusion between the expanded particles forming the molded article, and as a result, the molding cycle during molding can be further shortened. From the viewpoint of enhancing this effect, A1-A0≧0 is more preferable, and A1-A0≧0.5 is even more preferable.

さらに、赤外線吸収スペクトルにおいて、表面から深さ30μmまでの範囲における吸光度比D698/D2850の最大値A1が中心部における吸光度比D698/D2850の値A3よりも小さいことが好ましい。つまり、A1<A3であることが好ましい。この場合には、発泡性粒子の中心部よりも表層のポリスチレン系樹脂が少なくなる。つまり、中心部よりも表層に存在するポリエチレン系樹脂が多くなる。その結果、成形体においては、ポリエチレン系樹脂の優れた特性である靱性がより発揮されやすくなり、成形体の靱性が向上する。 Furthermore, in the infrared absorption spectrum, it is preferable that the maximum value A1 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the range from the surface to a depth of 30 μm is smaller than the value A3 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the center. That is, it is preferable that A1<A3. In this case, the amount of polystyrene-based resin in the surface layer is less than that in the central portion of the expandable particle. That is, more polyethylene-based resin is present in the surface layer than in the central portion. As a result, in the molded article, toughness, which is an excellent characteristic of the polyethylene-based resin, is more likely to be exhibited, and the toughness of the molded article is improved.

また、赤外線吸収スペクトルは、発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が30~100μmの範囲内に吸光度比D698/D2850の極小値A4を有し、極小値A4が1未満であることが好ましく、0.1以上1未満であることがさらに好ましい。この場合には、発泡性粒子の中心部から表層までの間に局所的にポリスチレン系樹脂の少ない領域が存在する。その結果、上記発泡性粒子を発泡させて得られる発泡粒子において、発泡粒子の表層に対応する部分におけるポリスチレン系樹脂の割合が高く局所的には剛性が高くなっているにもかかわらず、発泡粒子同士が融着する最表面においてはポリエチレン系樹脂が相対的に多くなる。それ故、この場合には、発泡粒子成形体全体として靭性が維持され易くなり、成形サイクルの短縮化効果や靱性の向上効果がより増大する。成形サイクルの短縮化、靱性の向上効果をさらに増大させるという観点から、極小値A4は0.1~0.9であることがより好ましく、0.4~0.8であることがさらに好ましい。 In addition, the infrared absorption spectrum has a minimum value A4 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 within the range of 30 to 100 μm from the surface of the expandable composite resin particle, and the minimum value A4 is less than 1. It is preferably 0.1 or more and less than 1. In this case, there is a local region with a small amount of polystyrene-based resin between the center of the expandable particle and the surface layer. As a result, in the expanded beads obtained by expanding the expandable beads, the ratio of the polystyrene-based resin in the portion corresponding to the surface layer of the expanded beads is high and the rigidity is locally high. The polyethylene-based resin is relatively abundant on the outermost surface where the members are fused together. Therefore, in this case, the toughness of the expanded bead molded article as a whole is easily maintained, and the effect of shortening the molding cycle and the effect of improving the toughness are further enhanced. From the viewpoint of shortening the molding cycle and further increasing the effect of improving toughness, the minimum value A4 is more preferably 0.1 to 0.9, and even more preferably 0.4 to 0.8.

発泡性粒子断面における吸光度比D698/D2850の測定は、JIS K0117(2017)に基づいて行うことができる。具体的には、まず、発泡性粒子を半分に切断した試料を作製する。次いで、日本分光社製FT/IR-4600型フーリエ変換赤外分光光度計、日本分光社製IRT-5200型 赤外顕微鏡を用い、顕微透過法により、発泡性粒子の中心を通る切断面においてライン状にマッピング測定することにより、吸光度の赤外吸収スペクトルを得ることができる。この赤外吸収スペクトルから吸光度比D698/D2850を算出することができる。詳細な測定方法は実施例にて説明する。 The absorbance ratio D 698 /D 2850 in the expandable particle cross section can be measured based on JIS K0117 (2017). Specifically, first, a sample is prepared by cutting the expandable particles in half. Then, using an FT/IR-4600 Fourier transform infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation and an IRT-5200 infrared microscope manufactured by JASCO Corporation, a line is formed on the cut surface passing through the center of the expandable particle by a microscopic transmission method. An infrared absorption spectrum of the absorbance can be obtained by measuring the mapping in the shape. The absorbance ratio D 698 /D 2850 can be calculated from this infrared absorption spectrum. A detailed measurement method will be described in Examples.

(複合樹脂中のアセトン可溶分の分子量)
複合樹脂中のアセトン可溶分の重量平均分子量は、10万~30万であることが好ましい。この場合には、発泡性粒子の発泡時における収縮を防止することができる。さらに型内成形時における発泡粒子同士の融着性を向上させることができる。その結果、成形体の寸法安定性を向上させることができる。同様の観点から複合樹脂中のアセトン可溶分の重量平均分子量は10万以上であることがより好ましく、15万以上であることがさらに好ましい。また、複合樹脂中のアセトン可溶分の重量平均分子量は、25万以下であることがより好ましい。複合樹脂中のアセトン可溶分の重量平均分子量の測定方法は、実施例において後述する。
(Molecular weight of acetone-soluble matter in composite resin)
The weight-average molecular weight of the acetone-soluble matter in the composite resin is preferably 100,000 to 300,000. In this case, shrinkage of the expandable particles during expansion can be prevented. Further, it is possible to improve the fusion between the expanded particles during in-mold molding. As a result, the dimensional stability of the molded article can be improved. From the same point of view, the weight-average molecular weight of the acetone-soluble matter in the composite resin is more preferably 100,000 or more, more preferably 150,000 or more. Further, the weight-average molecular weight of the acetone-soluble matter in the composite resin is more preferably 250,000 or less. A method for measuring the weight-average molecular weight of the acetone-soluble matter in the composite resin will be described later in Examples.

(複合樹脂のモルフォロジー)
発泡性粒子における複合樹脂のモルフォロジーには、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂とが共連続相をなすモルフォロジー(海海構造)、ポリエチレン系樹脂が分散相(島相)をなしポリスチレン系樹脂が連続相(海相)をなすモルフォロジー(島海構造)、又はポリエチレン系樹脂が連続相をなしポリスチレン系樹脂が分散相をなすモルフォロジー(海島構造)がある。これらのうちでも、海島構造又は海海構造が好ましい。この場合には、ポリスチレン系樹脂が連続相をなしポリエチレン系樹脂が分散相をなすモルフォロジー(島海構造)に比べて、より優れた靭性を得ることができる。また、良好な靭性を得る観点から、ポリエチレン系樹脂が連続相をなし、ポリスチレン系樹脂が分散相をなすモルフォロジー(海島構造)を示すことがより好ましい。
(Morphology of composite resin)
The morphology of the composite resin in the expandable particles includes a morphology in which polyethylene resin and polystyrene resin form a co-continuous phase (sea-sea structure), and a polyethylene resin forms a dispersed phase (island phase) and polystyrene resin forms a continuous phase. There is a morphology (island-sea structure) forming a (sea phase), or a morphology (sea-island structure) in which a polyethylene-based resin forms a continuous phase and a polystyrene-based resin forms a dispersed phase. Among these, a sea-island structure or a sea-sea structure is preferable. In this case, superior toughness can be obtained as compared with the morphology (island-sea structure) in which the polystyrene-based resin forms the continuous phase and the polyethylene-based resin forms the dispersed phase. Further, from the viewpoint of obtaining good toughness, it is more preferable to exhibit a morphology (sea-island structure) in which the polyethylene resin forms a continuous phase and the polystyrene resin forms a dispersed phase.

発泡性粒子の表層におけるモルフォロジーは、下記の手法で観察することができる。具体的には、まず、発泡性粒子からその表層、つまり、表面から深さ30μmまでの範囲を含む観察用のサンプルを切り出す。次いで、この観察用サンプルをエポキシ樹脂に包埋し、四酸化ルテニウムにて染色させた後、ウルトラミクロトームを用いてサンプルから超薄切片を作製する。この超薄切片をグリッドに載せ、発泡性粒子の中心部断面のモルフォロジーを倍率10000倍の透過型電子顕微鏡(日本電子社製のJEM1010)で観察し、断面写真(TEM写真)を撮影する。断面写真から、濃い灰色部分がポリエチレン系樹脂であり、薄い灰色部分がポリスチレン系樹脂である。そして、TEM写真において、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂とが共連続相を形成する場合には、モルフォロジーが海海構造であると判定し、エチレン系樹脂が分散相を形成し、ポリスチレン系樹脂が連続相を形成する場合をモルフォロジーが島海構造であると判定し、ポリエチレン系樹脂が連続相を形成し、ポリスチレン系樹脂が分散相を形成する場合をモルフォロジーが海島構造であると判定する。 The morphology in the surface layer of the expandable particles can be observed by the following method. Specifically, first, a sample for observation is cut out from the expandable particles, including the surface layer, that is, the range from the surface to a depth of 30 μm. Next, this observation sample is embedded in epoxy resin and stained with ruthenium tetroxide, and then an ultrathin section is prepared from the sample using an ultramicrotome. This ultra-thin section is placed on a grid, and the morphology of the central section of the expandable particles is observed with a transmission electron microscope (JEM1010 manufactured by JEOL Ltd.) at a magnification of 10000 times to take a cross-sectional photograph (TEM photograph). From the cross-sectional photograph, the dark gray portion is the polyethylene resin, and the light gray portion is the polystyrene resin. Then, in the TEM photograph, when the polyethylene-based resin and the polystyrene-based resin form a co-continuous phase, the morphology is determined to be a sea-sea structure, the ethylene-based resin forms the dispersed phase, and the polystyrene-based resin When the continuous phase is formed, the morphology is determined to be an island-sea structure, and when the polyethylene-based resin forms the continuous phase and the polystyrene-based resin forms the dispersed phase, the morphology is determined to be a sea-island structure.

(物理発泡剤)
物理発泡剤としては、例えば有機系物理発泡剤を含有する。有機系物理発泡剤としては、例えばプロパン、n-ブタン、イソブタン、シクロブタン、n-ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭素数3~6の飽和炭化水素化合物;メタノール、エタノールなどの低級アルコール;ジメチルエーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル化合物等が例示される。物理発泡剤としては、1種類の化合物を用いることもできるし、2種以上の化合物を用いることもできる。以降において、物理発泡剤のことを「発泡剤」ということがある。
(physical blowing agent)
The physical foaming agent includes, for example, an organic physical foaming agent. Examples of organic physical blowing agents include saturated hydrocarbon compounds having 3 to 6 carbon atoms such as propane, n-butane, isobutane, cyclobutane, n-pentane, isopentane, neopentane, cyclopentane, n-hexane, and cyclohexane; lower alcohols such as ethanol; ether compounds such as dimethyl ether and diethyl ether; As a physical foaming agent, one type of compound can be used, or two or more types of compounds can be used. Henceforth, a physical foaming agent may be called a "foaming agent."

発泡剤としては、炭素数3~6の飽和炭化水素化合物を用いることが好ましく、イソブタン30~80質量%とその他の炭素数4~6の炭化水素20~70質量%とを用いることがより好ましい。但し、イソブタンとその他の炭素数4~6の炭化水素との合計量は100質量%である。イソブタンとその他の炭素数4~6の炭化水素の割合を上記のごとく調整することにより、発泡性粒子に発泡剤を充分に含浸させることができると共に、充分に保持させることができる。また、型内成形時においては、発泡粒子の発泡力を向上させることができる。さらに、成形体においては、発泡粒子同士の融着性をより向上させることができる。発泡剤中のイソブタンが占める割合は40質量%以上、75質量%以下であることがより好ましい。 As the foaming agent, it is preferable to use a saturated hydrocarbon compound having 3 to 6 carbon atoms, and it is more preferable to use 30 to 80 mass% isobutane and 20 to 70 mass% other hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms. . However, the total amount of isobutane and other hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms is 100% by mass. By adjusting the ratio of isobutane and other hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms as described above, the expandable particles can be sufficiently impregnated with the blowing agent and can be sufficiently retained. In addition, during in-mold molding, the foaming power of the foamed particles can be improved. Furthermore, in the molded article, the fusion between the expanded particles can be further improved. More preferably, the proportion of isobutane in the foaming agent is 40% by mass or more and 75% by mass or less.

発泡性粒子の平均粒子径は、1.0~2.0mmであることが好ましい。この範囲に調整することにより、上述の赤外線吸収スペクトルにおける吸光度比の各値を調整することによって得られる効果がより高まる。つまり、成形サイクルを短くしつつ、剛性及び靱性に優れた成形体をより確実に得ることができる。さらに、発泡剤の保持性を高めたり、成形時における発泡粒子の充填性を高めることができる。この効果をさらに高めるという観点から、発泡性粒子の平均粒子径は、1.1~1.9mmであることがより好ましく、1.2~1.8mmであることがさらに好ましい。発泡性粒子の平均粒子径は、後述の方法によって求めた粒度分布における体積積算値63%での粒径(すなわち、d63)を意味する。 The average particle size of the expandable particles is preferably 1.0 to 2.0 mm. By adjusting within this range, the effect obtained by adjusting each value of the absorbance ratio in the infrared absorption spectrum described above is enhanced. That is, it is possible to more reliably obtain a compact having excellent rigidity and toughness while shortening the molding cycle. Furthermore, it is possible to enhance the retention of the foaming agent and to enhance the filling of the foamed particles during molding. From the viewpoint of further enhancing this effect, the average particle size of the expandable particles is more preferably 1.1 to 1.9 mm, even more preferably 1.2 to 1.8 mm. The average particle size of the expandable particles means the particle size (that is, d63) at a volume integrated value of 63% in the particle size distribution determined by the method described below.

また、発泡性粒子における発泡剤の含有量は3~10質量%であること好ましい。この場合には、発泡性粒子の発泡性をより向上させることができ、発泡時の収縮を防止することができる。さらに、型内成形時には、発泡粒子同士の融着性をより向上させることができ、成形体の寸法安定性を向上させることができる。より好ましくは、発泡剤の含有量は4質量%以上、9質量%以下がよい。 Also, the content of the foaming agent in the expandable particles is preferably 3 to 10% by mass. In this case, the expandability of the expandable particles can be further improved, and shrinkage during expansion can be prevented. Furthermore, during in-mold molding, the fusion between the expanded particles can be further improved, and the dimensional stability of the molded product can be improved. More preferably, the content of the foaming agent is 4% by mass or more and 9% by mass or less.

<発泡性粒子の製造方法>
発泡性粒子は、例えば分散工程、重合工程、及び発泡剤含浸工程を行なうことにより製造される。分散工程においては、ポリエチレン系樹脂を主成分とする核粒子を水性媒体中に分散させて分散液を得る。重合工程においては、分散液にスチレン系モノマーを添加し、核粒子にスチレン系モノマーを含浸、重合させる。発泡剤含浸工程においては、重合中及び/又は重合後の粒子に発泡剤を含浸させる。このようにして、発泡性粒子を得ることができる。以下、各工程の実施形態について説明する。
<Method for producing expandable particles>
The expandable particles are manufactured by performing, for example, a dispersion step, a polymerization step, and a blowing agent impregnation step. In the dispersing step, core particles containing a polyethylene-based resin as a main component are dispersed in an aqueous medium to obtain a dispersion. In the polymerization step, a styrene-based monomer is added to the dispersion, and the core particles are impregnated with the styrene-based monomer and polymerized. In the foaming agent impregnation step, the particles are impregnated with a foaming agent during and/or after polymerization. In this way, expandable particles can be obtained. An embodiment of each step will be described below.

<分散工程>
分散工程においては、例えば懸濁剤、界面活性剤、水溶性重合禁止剤等を含む水性媒体中にポリエチレン系樹脂を含有する核粒子を分散させる。
<Dispersion process>
In the dispersing step, core particles containing a polyethylene resin are dispersed in an aqueous medium containing, for example, a suspending agent, a surfactant, a water-soluble polymerization inhibitor, and the like.

(核粒子)
核粒子に用いるポリエチレン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン-メタクリル酸アルキルエステル共重合体等を用いることができる。また、ポリエチレン系樹脂としては、1種の重合体でもよいが、2種以上の重合体の混合物を用いることもできる。
(nuclear particle)
Polyethylene-based resins used for core particles include, for example, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, and ethylene-acrylic acid alkyl ester copolymer. A polymer, an ethylene-methacrylic acid alkyl ester copolymer, and the like can be used. As the polyethylene-based resin, one kind of polymer may be used, but a mixture of two or more kinds of polymers may also be used.

好ましくは、ポリエチレン系樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とすることがよい。直鎖状低密度ポリエチレンは、好ましくは直鎖のポリエチレン鎖と炭素数2~6の短鎖状の分岐鎖とを有する分岐構造を有するものがよい。具体的には、例えばエチレン-ヘキセン共重合体、エチレン-オクテン共重合体等が挙げられる。 Preferably, the polyethylene-based resin is mainly composed of linear low-density polyethylene. The linear low-density polyethylene preferably has a branched structure having a linear polyethylene chain and a short branched chain having 2 to 6 carbon atoms. Specific examples include ethylene-hexene copolymers and ethylene-octene copolymers.

ポリエチレン系樹脂は、メタロセン系重合触媒を使用して重合された直鎖状低密度ポリエチレンであることが好ましい。この場合には、靭性に特に優れた成形体を得ることができる。 The polyethylene-based resin is preferably linear low-density polyethylene polymerized using a metallocene-based polymerization catalyst. In this case, a compact having particularly excellent toughness can be obtained.

ポリエチレン系樹脂の融点Tmは95~115℃であることが好ましい。この場合には、発泡性粒子の製造時に、ポリエチレン系樹脂にスチレン系モノマーを充分に含浸させることができ、重合時に懸濁系が不安定化することを防止することができる。その結果、ポリスチレン系樹脂の優れた剛性とポリエチレン系樹脂の優れた靭性とをより高いレベルで兼ね備えた成形体の製造が可能になる。より好ましくはポリエチレン系樹脂の融点Tmは100~110℃であることがよい。なお、ポリエチレン系樹脂の融点Tmは、JIS K7121-1987に基づいて、示差走査熱量測定(DSC)にて測定することができる。 The melting point Tm of the polyethylene resin is preferably 95 to 115°C. In this case, the polyethylene-based resin can be sufficiently impregnated with the styrene-based monomer during production of the expandable particles, and the suspension system can be prevented from becoming unstable during polymerization. As a result, it becomes possible to manufacture a molded article having both the excellent rigidity of polystyrene resin and the excellent toughness of polyethylene resin at a higher level. More preferably, the polyethylene-based resin has a melting point Tm of 100 to 110°C. The melting point Tm of the polyethylene-based resin can be measured by differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS K7121-1987.

190℃、2.16kgfでのポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレート(MFR)は、発泡性の観点から0.5~4.0g/10分が好ましく、1.0~3.0g/10分がより好ましい。190℃、2.16kgfでのポリエチレン系樹脂のMFRは、JIS K7210-1999に基づき、条件コードDで測定される値である。なお、測定装置としては、メルトインデクサー(例えば宝工業(株)製の型式L203)を用いることができる。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin at 190° C. and 2.16 kgf is preferably 0.5 to 4.0 g/10 minutes, more preferably 1.0 to 3.0 g/10 minutes, from the viewpoint of foamability. preferable. The MFR of polyethylene resin at 190° C. and 2.16 kgf is a value measured under condition code D based on JIS K7210-1999. As a measuring device, a melt indexer (for example, Model L203 manufactured by Takara Kogyo Co., Ltd.) can be used.

ポリエチレン系樹脂の結晶化度は、20~35%であることが好ましい。この場合には、発泡剤の保持性及び発泡性をより向上させることができる。これは、ポリエチレン系樹脂の結晶化度が上記範囲内にある場合には、気体分子(具体的には、発泡剤)がポリエチレン系樹脂の高分子鎖を押し広げにくくなるためであると考えられる。その結果、発泡剤の透過性が低くなり、上述のごとく発泡剤の保持性が高くなると推察できる。同様の観点から、ポリエチレン系樹脂の結晶化度は20~30%であることがより好ましい。なお、ポリエチレン系樹脂の結晶化度は、JIS K7122-1987に基づいて、示差走査熱量測定(DSC)にて測定した融解熱量から求められる。 The crystallinity of the polyethylene resin is preferably 20 to 35%. In this case, the retention and foamability of the foaming agent can be further improved. This is probably because when the crystallinity of the polyethylene-based resin is within the above range, it becomes difficult for the gas molecules (specifically, the foaming agent) to spread the polymer chains of the polyethylene-based resin. . As a result, it can be inferred that the permeability of the foaming agent is lowered and the retention of the foaming agent is enhanced as described above. From the same point of view, the crystallinity of the polyethylene resin is more preferably 20 to 30%. The degree of crystallinity of the polyethylene-based resin is obtained from the heat of fusion measured by differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS K7122-1987.

核粒子は、分散径拡大剤を含有することができる。分散径拡大剤としては、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル-スチレン共重合体、ゴム変性ポリスチレン、ABS樹脂、AES樹脂から選択される少なくとも1種を用いることができる。好ましくは、アクリロニトリル-スチレン共重合体がよい。また、アクリロニトリル-スチレン共重合体中のアクリロニトリル成分量は20~40質量%であることがよい。 The core particles can contain a dispersion diameter enlarging agent. At least one selected from, for example, polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymer, rubber-modified polystyrene, ABS resin, and AES resin can be used as the dispersion diameter enlarging agent. Acrylonitrile-styrene copolymer is preferred. Also, the acrylonitrile content in the acrylonitrile-styrene copolymer is preferably 20 to 40% by mass.

また、200℃、5kgfでの分散径拡大剤のメルトマスフローレート(MFR)は、1g/10min~20g/10minであることが好ましく、2.5g/10min~15g/10minであることがより好ましい。200℃、5kgfでの分散径拡大剤のMFRは、JIS K7210-1999に基づき、条件コードHで測定される値である。MFRの測定装置としては、メルトインデクサー(例えば宝工業(株)製の型式L203)を用いることができる。 The melt mass flow rate (MFR) of the dispersion diameter enlarging agent at 200° C. and 5 kgf is preferably 1 g/10 min to 20 g/10 min, more preferably 2.5 g/10 min to 15 g/10 min. The MFR of the dispersion diameter enlarging agent at 200° C. and 5 kgf is a value measured under condition code H based on JIS K7210-1999. A melt indexer (for example, Model L203 manufactured by Takara Kogyo Co., Ltd.) can be used as a measuring device for MFR.

核粒子中の分散径拡大剤の含有量は、ポリエチレン系樹脂100質量部に対して1~10質量部であることが好ましく、3~7質量部であることがより好ましい。分散径拡大剤の含有量が上記範囲内であれば、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂とが共連続相(海海構造)を示すモルフォロジーを形成しやすくなる。また、上記範囲内であれば、ポリエチレン系樹脂が連続相をなしポリスチレン系樹脂が分散相をなすモルフォロジー(海島構造)において、ポリスチレン系樹脂(分散相)の分散径を大きくし易くなる。その結果、発泡性粒子の発泡剤保持性能を充分に向上させることができる。また、成形体の良好な靭性、剛性を維持するという観点からも、分散径拡大剤の含有量を上記範囲にすることが好ましい。 The content of the dispersion diameter enlarging agent in the core particles is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 3 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin. When the content of the dispersion diameter-enlarging agent is within the above range, it becomes easy to form a morphology in which the polyethylene-based resin and the polystyrene-based resin exhibit a co-continuous phase (sea-sea structure). Further, within the above range, it becomes easy to increase the dispersion diameter of the polystyrene resin (dispersed phase) in the morphology (sea-island structure) in which the polyethylene resin forms the continuous phase and the polystyrene resin forms the dispersed phase. As a result, the ability of the expandable particles to retain the blowing agent can be sufficiently improved. Also from the viewpoint of maintaining good toughness and rigidity of the molded body, it is preferable to set the content of the dispersion diameter enlarging agent within the above range.

核粒子は、必要に応じて添加される添加剤をポリエチレン系樹脂に配合し、配合物を溶融混練してから造粒することにより製造できる。添加剤としては、上述の分散径拡大剤の他、気泡調整剤、顔料、スリップ剤、帯電防止剤、難燃剤等が例示される。溶融混練は押出機により行うことができる。均一な混練を行うためには、予め樹脂成分を混合した後に押出を行うことが好ましい。樹脂成分の混合は、例えばヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、Vブレンダー、レディーゲミキサーなどの混合機を用いて行うことができる。溶融混練は、ダルメージタイプ、マドックタイプ、ユニメルトタイプ等の高分散タイプのスクリュや二軸押出機を用いて行うことが好ましい。この場合には、発泡性粒子の発泡剤の保持性及び発泡成形性を向上させることができる。また、この場合には、分散径拡大剤をポリエチレン系樹脂中に均一に分散させることができる。その結果、成形体のポリエチレン系樹脂の特徴である靱性を維持しつつ、剛性をより高めることが可能になる。 The core particles can be produced by blending the polyethylene resin with additives added as necessary, melt-kneading the blend, and then granulating the mixture. Examples of additives include, in addition to the above dispersion diameter enlarging agents, cell control agents, pigments, slip agents, antistatic agents, flame retardants, and the like. Melt-kneading can be performed by an extruder. In order to perform uniform kneading, it is preferable to mix the resin components in advance and then perform extrusion. The resin components can be mixed using a mixer such as a Henschel mixer, a ribbon blender, a V blender, and a Loedige mixer. Melt-kneading is preferably carried out using a high-dispersion type screw such as a Dulmage type, Maddock type or Unimelt type screw or a twin-screw extruder. In this case, it is possible to improve the retention of the foaming agent and the foam moldability of the expandable particles. Moreover, in this case, the dispersion diameter enlarging agent can be uniformly dispersed in the polyethylene resin. As a result, it becomes possible to further increase the rigidity while maintaining the toughness that is characteristic of the polyethylene-based resin of the molded article.

気泡調整剤としては、例えば、高級脂肪酸ビスアミド、高級脂肪酸金属塩等の有機物;タルク、シリカ、ホウ酸亜鉛、明ばん等の無機物を用いることができる。有機物の気泡調整剤の配合量は、核粒子用の樹脂100質量部に対して0.01~2質量部の範囲にすることが好ましい。また、無機物の気泡調整剤の配合量は、核粒子用の樹脂100質量部に対して0.1~5質量部の範囲にすることが好ましい。気泡調整剤の配合量を上記範囲内で調整することにより、発泡粒子や成形体の気泡サイズが良好になり、型内成形時に気泡が破壊されにくくなり、成形体の外観がより良好になる。 Examples of cell-controlling agents include organic substances such as higher fatty acid bisamides and higher fatty acid metal salts; and inorganic substances such as talc, silica, zinc borate and alum. The amount of the organic foam control agent to be blended is preferably in the range of 0.01 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin for the core particles. The amount of the inorganic foam control agent to be blended is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin for the core particles. By adjusting the blending amount of the cell control agent within the above range, the cell size of the foamed particles and the molded product is improved, the cells are less likely to be destroyed during molding in the mold, and the appearance of the molded product is improved.

核粒子の造粒は、例えば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によって行うことができる。所望の粒子径の核粒子が得られる方法であれば他の方法により行うこともできる。 Granulation of core particles can be performed by, for example, a strand cut method, an underwater cut method, a hot cut method, or the like. Any other method may be used as long as it can obtain core particles having a desired particle size.

核粒子の平均粒子径は、好ましくは0.1~1.5mm、より好ましくは0.3~1.2mmがよい。核粒子の平均粒子径を上記範囲に調整することにより、発泡性粒子の平均粒子径を上述の所望の範囲に調整し易くなる。核粒子の造粒に押出機を用いる場合には、例えば所望の粒子径の範囲内の口径を有する孔から樹脂を押出しながら切断時のカットスピードを調整することにより、核粒子の粒子径を調整することができる。 The average particle size of the core particles is preferably 0.1 to 1.5 mm, more preferably 0.3 to 1.2 mm. By adjusting the average particle size of the core particles within the above range, it becomes easier to adjust the average particle size of the expandable particles within the desired range described above. When an extruder is used to granulate the core particles, the particle size of the core particles is adjusted, for example, by adjusting the cut speed during cutting while extruding the resin through holes having a diameter within the desired particle size range. can do.

核粒子の平均粒子径は、例えば次のようにして測定できる。即ち、核粒子を顕微鏡写真により観察し、200個以上の核粒子について各々の核粒子の最大径を測定し、測定された最大径の算術平均値を核粒子の粒子径とする。 The average particle size of core particles can be measured, for example, as follows. That is, the nuclear particles are observed with a microscope photograph, the maximum diameter of each of 200 or more nuclear particles is measured, and the arithmetic average value of the measured maximum diameters is taken as the particle diameter of the nuclear particles.

分散工程においては、核粒子を水性媒体中に分散させて、分散液を作製する。水性媒体中への核粒子の分散は、例えば撹拌機を備えた密閉容器内で行うことができる。水性媒体としては、例えば脱イオン水が挙げられる。 In the dispersing step, the core particles are dispersed in an aqueous medium to prepare a dispersion. The dispersion of the core particles in the aqueous medium can be carried out, for example, in a closed vessel equipped with a stirrer. Aqueous media include, for example, deionized water.

核粒子は、懸濁剤とともに水性媒体中に分散させることが好ましい。この場合には、スチレン系単量体を添加する際に、スチレン系単量体を水性媒体中に均一に懸濁させることができる。 The core particles are preferably dispersed in an aqueous medium together with a suspending agent. In this case, the styrenic monomer can be uniformly suspended in the aqueous medium when adding the styrenic monomer.

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、ベントナイト等の微粒子状の無機懸濁剤を用いることができる。また、例えば、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の有機懸濁剤を用いることもできる。好ましくは、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がよい。懸濁剤としては、1種類の物質を用いてもよいし、2種以上の物質を用いてもよい。 Suspending agents include tricalcium phosphate, hydroxyapatite, magnesium pyrophosphate, magnesium phosphate, aluminum hydroxide, ferric hydroxide, titanium hydroxide, magnesium hydroxide, barium phosphate, calcium carbonate, and magnesium carbonate. , barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, talc, kaolin, and bentonite. Organic suspension agents such as polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, ethylcellulose, and hydroxypropylmethylcellulose can also be used. Tricalcium phosphate, hydroxyapatite, and magnesium pyrophosphate are preferred. As the suspending agent, one kind of substance may be used, or two or more kinds of substances may be used.

懸濁剤の使用量は、懸濁重合系の水性媒体(具体的には、反応生成物含有スラリーなどの水を含む系内の全ての水)100質量部に対して、固形分量で0.05~10質量部が好ましい。より好ましくは0.3~5質量部がよい。懸濁剤の量を上記範囲にすることで、スチレン系単量体を安定して懸濁させることができると共に、発泡性粒子の粒子径分布が広がることを抑制することができる。 The amount of the suspending agent to be used is 0.00 wt. 05 to 10 parts by mass is preferred. More preferably 0.3 to 5 parts by mass. By setting the amount of the suspending agent within the above range, it is possible to stably suspend the styrene-based monomer and to suppress broadening of the particle size distribution of the expandable particles.

水性媒体には、界面活性剤を添加することができる。界面活性剤としては、例えばアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることが好ましい。これらの界面活性剤は、単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。 A surfactant can be added to the aqueous medium. As the surfactant, it is preferable to use, for example, anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. These surfactants can be used alone or in combination.

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、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、及びドデシルフェニルオキサイドジスルホン酸ナトリウム等を用いることができる。 Examples of anionic surfactants that can be used include sodium alkylsulfonate, sodium alkylbenzenesulfonate, sodium laurylsulfate, sodium α-olefinsulfonate, and sodium dodecylphenyloxide disulfonate.

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を用いることができる。 Examples of nonionic surfactants that can be used include polyoxyethylene nonylphenyl ether and polyoxyethylene lauryl ether.

カチオン系界面活性剤としては、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩を用いることができる。また、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、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等を用いることもできる。 As cationic surfactants, alkylamine salts such as coconut amine acetate and stearylamine acetate can be used. Quaternary ammoniums such as lauryltrimethylammonium chloride and stearyltrimethylammonium chloride can also be used.

両性界面活性剤としては、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン等のアルキルベタインを用いることができる。また、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を用いることもできる。 As amphoteric surfactants, alkylbetaines such as laurylbetaine and stearylbetaine can be used. Alkylamine oxides such as lauryldimethylamine oxide can also be used.

好ましくは、アニオン系界面活性剤を用いることがよい。より好ましくは、炭素数8~20のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩(好ましくはナトリウム塩)がよい。これにより、懸濁を充分に安定化させることができる。 Preferably, an anionic surfactant is used. Alkali metal salts (preferably sodium salts) of alkylsulfonic acids having 8 to 20 carbon atoms are more preferred. This allows the suspension to be sufficiently stabilized.

また、水性媒体には、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。 In addition, an electrolyte composed of inorganic salts such as lithium chloride, potassium chloride, sodium chloride, sodium sulfate, sodium nitrate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, etc., can be added to the aqueous medium, if necessary.

水性媒体には水溶性重合禁止剤を添加することが好ましい。水溶性重合禁止剤は核粒子内に含浸し難く、水性媒体中に溶解する。したがって、水溶性重合禁止剤が存在する水性媒体中では、核粒子に含浸されたスチレン系モノマーの重合は行われるが、水性媒体中に存在する微小液滴状態のスチレン系モノマー及び核粒子に吸収されつつある核粒子表面付近に存在するスチレン系モノマーの重合が抑制される。 It is preferable to add a water-soluble polymerization inhibitor to the aqueous medium. The water-soluble polymerization inhibitor is difficult to impregnate into the core particles and dissolves in an aqueous medium. Therefore, in an aqueous medium in which a water-soluble polymerization inhibitor is present, the styrene-based monomer impregnated in the core particles is polymerized, but the styrene-based monomer in the form of fine droplets present in the aqueous medium and the core particles are absorbed. Polymerization of the styrenic monomer existing near the surface of the core particles being polymerized is suppressed.

水溶性重合禁止剤の使用とともに、後述の重合時におけるスチレン系モノマーの添加量、昇温速度を調整することにより、発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルにおける吸光度比D698/D2850の各値を所望の範囲に調整することができ、上述の特徴的な傾斜構造を有する発泡性粒子の製造が可能になる。この理由は、以下のように考えられる。すなわち、特に、水溶性重合禁止剤を使用することによって、核粒子に含浸されていない水性媒体中のスチレンモノマーや、核粒子に吸収されつつある表面付近のスチレンモノマーの重合が抑制される。その結果、発泡性粒子の表面付近のポリスチレン系樹脂は中央部分に比べて少なくなると考えられる。このようにして、上述の特徴的な傾斜構造が形成され、短い成形サイクルで、優れた剛性と靭性とを兼ね備えた成形体の製造を可能する発泡性粒子が得られる。 Along with the use of a water-soluble polymerization inhibitor, each value of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the infrared absorption spectrum of the expandable particles can be adjusted to a desired value by adjusting the amount of styrene-based monomer added and the rate of temperature increase during polymerization, which will be described later. can be adjusted within the range of , making it possible to manufacture expandable particles having the characteristic gradient structure described above. The reason for this is considered as follows. That is, in particular, the use of a water-soluble polymerization inhibitor suppresses the polymerization of styrene monomers in the aqueous medium that are not impregnated into the core particles and styrene monomers near the surface that are being absorbed into the core particles. As a result, it is thought that the amount of polystyrene-based resin near the surface of the expandable particles is less than that in the central portion. In this way, the characteristic gradient structure described above is formed, and expandable particles are obtained which enable the production of moldings having both excellent stiffness and toughness in a short molding cycle.

水溶性重合禁止剤としては、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸アンモニウム、L-アスコルビン酸、クエン酸等を用いることができる。吸光度比D698/D2850の各値を上述の所望の範囲により調整し易くなるという観点から、水溶性禁止剤としては、亜硝酸ナトリウムが好ましい。同様の観点から、水溶性重合禁止剤の添加量は、水性媒体(具体的には、反応生成物含有スラリーなどの水を含む系内の全ての水)100質量部に対して0.001~0.1質量部が好ましく、より好ましくは0.005~0.06質量部がよい。また、この場合には、発泡性粒子の表面のポリスチレン系樹脂の割合を低下させやすくなり、吸光度比D698/D2850の値A0を上述の所望の範囲に調整しやすくなる。 As the water-soluble polymerization inhibitor, sodium nitrite, potassium nitrite, ammonium nitrite, L-ascorbic acid, citric acid and the like can be used. Sodium nitrite is preferable as the water-soluble inhibitor from the viewpoint that each value of the absorbance ratio D 698 /D 2850 can be easily adjusted within the above desired range. From the same point of view, the amount of the water-soluble polymerization inhibitor added is 0.001 to 0.001 to 100 parts by mass of the aqueous medium (specifically, all the water in the system containing water such as the reaction product-containing slurry). 0.1 part by mass is preferable, and 0.005 to 0.06 part by mass is more preferable. Also, in this case, the proportion of the polystyrene resin on the surface of the expandable particles can be easily reduced, and the value A0 of the absorbance ratio D698 / D2850 can be easily adjusted within the desired range described above.

<重合工程>
重合工程においては、水性媒体中において、スチレン系モノマーを核粒子に含浸、重合させる。
<Polymerization process>
In the polymerization step, core particles are impregnated with a styrene-based monomer and polymerized in an aqueous medium.

スチレン系モノマーとしては、例えばスチレンを用いることができる。また、スチレン系モノマーとしては、スチレンと共重合可能なモノマーとスチレンとを併用することができる。スチレン系モノマーは、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。 Styrene, for example, can be used as the styrene-based monomer. Moreover, as a styrene-based monomer, a monomer copolymerizable with styrene and styrene can be used in combination. One type of styrene-based monomer may be used, or two or more types may be used.

スチレンと共重合可能なモノマーとしては、例えば下記のスチレン誘導体、その他のビニルモノマー等がある。スチレン誘導体としては、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、スチレンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。 Examples of monomers copolymerizable with styrene include the following styrene derivatives and other vinyl monomers. Styrene derivatives include α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-methoxystyrene, pn-butylstyrene, p -t-butylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, 2,4,6-tribromostyrene, divinylbenzene, styrenesulfonic acid, sodium styrenesulfonate and the like.

その他のビニルモノマーとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、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が挙げられる。 Other vinyl monomers include acrylic acid esters, methacrylic acid esters, hydroxyl group-containing vinyl compounds, nitrile group-containing vinyl compounds, organic acid vinyl compounds, olefin compounds, diene compounds, halogenated vinyl compounds, and halogenated vinylidene compounds. , and maleimide compounds.

アクリル酸エステルとしては、例えばアクリル酸メチル、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、アクリル酸2-エチルヘキシル等がある。メタクリル酸エステルとしては、例えば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、メタクリル酸2-エチルヘキシル等がある。 Examples of acrylic acid esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. Examples of methacrylic acid esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate.

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ある。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ある。 Vinyl compounds containing hydroxyl groups include, for example, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxypropyl methacrylate. Examples of vinyl compounds containing nitrile groups 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ある。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-ブテン等がある。 Examples of organic acid vinyl compounds include vinyl acetate and vinyl propionate. Examples of olefin compounds include ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene and the like.

ジエン化合物としては、例えばブタジエン、イソプレン、クロロプレン等がある。ハロゲン化ビニル化合物としては、例えば塩化ビニル、臭化ビニル等がある。 Examples of diene compounds include butadiene, isoprene, and chloroprene. Vinyl halide compounds include, for example, vinyl chloride and vinyl bromide.

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ある。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ある。 Vinylidene halide compounds include, for example, vinylidene chloride. Examples of maleimide compounds include N-phenylmaleimide and N-methylmaleimide.

発泡性粒子の発泡性を高めるという観点から、ポリスチレン系樹脂としては、ポリスチレン、スチレンとアクリル酸エステルとの共重合体が好ましい。アクリル酸エステルとしては、アクリル酸ブチルが好ましい。複合樹脂中のアクリル酸ブチル成分の含有量は、複合樹脂全体に対して0.5~10質量%であることが好ましく、1~8質量%であることがより好ましく、2~5質量%であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of enhancing the expandability of the expandable particles, the polystyrene-based resin is preferably polystyrene or a copolymer of styrene and an acrylic acid ester. As the acrylate ester, butyl acrylate is preferred. The content of the butyl acrylate component in the composite resin is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 8% by mass, and more preferably 2 to 5% by mass with respect to the entire composite resin. It is even more preferable to have

スチレン系単量体の重合は、重合開始剤の存在下で行うことができる。この場合には、スチレン系単量体の重合と共に架橋が生じることがある。スチレン系単量体の重合においては重合開始剤を用いるが、必要に応じて架橋剤を併用することができる。重合開始剤、架橋剤を使用する際には、予めスチレン系単量体に重合開始剤、架橋剤を溶解しておくことが好ましい。 Polymerization of the styrenic monomer can be carried out in the presence of a polymerization initiator. In this case, cross-linking may occur together with the polymerization of the styrenic monomer. A polymerization initiator is used in the polymerization of the styrenic monomer, and a cross-linking agent can be used in combination, if necessary. When using a polymerization initiator and a cross-linking agent, it is preferable to dissolve the polymerization initiator and the cross-linking agent in the styrene-based monomer in advance.

重合開始剤としては、スチレン系モノマーの懸濁重合法に用いられる。例えば、スチレン系モノマー等のビニルモノマーに可溶で、10時間半減期温度が50~120℃である重合開始剤を用いることができる。 As a polymerization initiator, it is used for suspension polymerization of styrene-based monomers. For example, a polymerization initiator that is soluble in vinyl monomers such as styrene-based monomers and has a 10-hour half-life temperature of 50 to 120° C. can be used.

重合開始剤としては、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、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を用いることができる。重合開始剤としては、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。重合開始剤は、スチレン系モノマー100質量部に対して0.01~3質量部で使用することが好ましい。 Examples of polymerization initiators include cumene hydroxyperoxide, dicumyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxybenzoate, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisopropyl carbonate, t- Organic peroxides such as amylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, hexylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, lauroyl peroxide; and azo compounds such as azobisisobutyronitrile can be used. As the polymerization initiator, one type may be used, or two or more types may be used. It is preferable to use the polymerization initiator in an amount of 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-based monomer.

また、架橋剤としては、重合温度では分解せず、架橋温度で分解するものが用いられる。例えば、10時間半減期温度が重合温度よりも5℃~50℃高いものを用いることができる。 As the cross-linking agent, one that does not decompose at the polymerization temperature but decomposes at the cross-linking temperature is used. For example, one having a 10-hour half-life temperature higher than the polymerization temperature by 5° C. to 50° C. can be used.

架橋剤としては、例えばジクミルパーオキサイド、2,5-t-ブチルパーベンゾエート、1,1-ビス-t-ブチルパーオキシシクロヘキサン等の過酸化物を用いることができる。架橋剤は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。架橋剤の配合量は、スチレン系モノマー100質量部に対して0.1~5質量部であることが好ましい。なお、重合開始剤と架橋剤は、同じ化合物であってもよい。 As the cross-linking agent, peroxides such as dicumyl peroxide, 2,5-t-butylperbenzoate, 1,1-bis-t-butylperoxycyclohexane and the like can be used. One type of cross-linking agent may be used, or two or more types may be used. The amount of the cross-linking agent compounded is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-based monomer. The polymerization initiator and the cross-linking agent may be the same compound.

重合開始剤は、核粒子に添加することもできる。この場合には、溶剤に溶解させた重合開始剤を核粒子に含浸させることができる。溶剤としては、例えば、エチルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素が用いられる。溶剤には、気泡調整剤を添加することができる。 A polymerization initiator can also be added to the core particles. In this case, the core particles can be impregnated with a polymerization initiator dissolved in a solvent. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene and toluene; and aliphatic hydrocarbons such as heptane and octane. A foam control agent can be added to the solvent.

また、スチレン系モノマーには、必要に応じて可塑剤、油溶性重合禁止剤、気泡調整剤、難燃剤、染料等を添加することができる。 Moreover, a plasticizer, an oil-soluble polymerization inhibitor, a cell regulator, a flame retardant, a dye, etc. can be added to the styrene-based monomer as necessary.

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を用いることができる。また、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、硬化ひまし油等の油脂類;シクロヘキサン、流動パラフィン、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル等の有機化合物等を用いることもできる。 Examples of plasticizers that can be used include fatty acid esters such as glycerin tristearate, glycerin trioctoate, glycerin trilaurate, sorbitan tristearate, sorbitan monostearate, and butyl stearate. In addition, acetylated monoglycerides such as glycerine diacetomonolaurate, oils such as hydrogenated beef tallow and hydrogenated castor oil, organic compounds such as cyclohexane, liquid paraffin, and 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester can also be used.

油溶性重合禁止剤としては、パラ-t-ブチルカテコール、ハイドロキノン、ベンゾキノン等を用いることができる。 Para-t-butylcatechol, hydroquinone, benzoquinone and the like can be used as the oil-soluble polymerization inhibitor.

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、シリコーンを用いることができる。脂肪酸モノアミドとしては、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等を用いることができる。脂肪酸ビスアミドとしては、エチレンビスステアリン酸アミド等を用いることができる。 Examples of cell regulators that can be used include fatty acid monoamides, fatty acid bisamides, talc, silica, polyethylene wax, methylenebisstearic acid, methyl methacrylate copolymers, and silicones. As the fatty acid monoamide, oleic acid amide, stearic acid amide, and the like can be used. As the fatty acid bisamide, ethylenebisstearic acid amide or the like can be used.

核粒子とスチレン系モノマーとの配合比は、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との質量比(ポリエチレン系樹脂:ポリスチレン系樹脂)が10:90~50:50となるように調整することが好ましく、12:88~40:60となるように調整することがより好ましく、15:85~35:65となるように調整することが更に好ましい。 The mixing ratio of the core particles and the styrene-based monomer is preferably adjusted so that the mass ratio of the polyethylene-based resin to the polystyrene-based resin (polyethylene-based resin:polystyrene-based resin) is 10:90 to 50:50. More preferably, the ratio is adjusted to 12:88 to 40:60, and more preferably adjusted to 15:85 to 35:65.

核粒子にスチレン系単量体を含浸させて重合させるにあたって、全量を一括して添加することもできるが、複数回に分けて添加することができる。複数回に分けて添加する場合には、スチレン系モノマーを第1モノマー、第2モノマーなどの複数のモノマーに分けて、これらのモノマーを異なるタイミング、温度で水性媒体中に添加することができる。複数回に分けて添加することにより、重合工程において樹脂の塊状物が発生することを防止することができる。 When the core particles are impregnated with the styrenic monomer and polymerized, the whole amount can be added at once, but it can be added in multiple batches. In the case of adding in multiple times, the styrene-based monomer can be divided into a plurality of monomers such as the first monomer and the second monomer, and these monomers can be added to the aqueous medium at different timings and temperatures. By adding the resin in multiple times, it is possible to prevent the generation of lumps of the resin in the polymerization process.

なお、配合予定のスチレン系モノマーを2回に分けて添加し、第1モノマーと第2モノマーとを異なる温度で水性媒体中に添加することができる。この場合には、後述の第2重合工程のように、第2モノマーの添加開始後における昇温速度を調整することにより、赤外線吸収スペクトルにおける吸光度比D698/D2850の値が上述の所望の関係を満足する発泡性粒子を製造することができる。なお、「第2モノマーの添加開始後」は、第2モノマーの添加開始時以降を意味し、第2モノマーの添加途中を含む。上述の重合開始剤、架橋剤等は、いずれのタイミングで添加されるモノマーに溶解させることができる。 In addition, the styrenic monomer to be blended can be added in two portions, and the first monomer and the second monomer can be added to the aqueous medium at different temperatures. In this case, as in the second polymerization step described later, by adjusting the rate of temperature increase after the start of addition of the second monomer, the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the infrared absorption spectrum can be adjusted to the desired value described above. Expandable particles can be produced that satisfy the relationship. In addition, "after the addition of the second monomer is started" means after the start of the addition of the second monomer, including during the addition of the second monomer. The above-described polymerization initiator, cross-linking agent, etc. can be dissolved in the monomer added at any timing.

重合工程において、重合温度は、使用する重合開始剤の種類によって異なるが、60℃~105℃が好ましい。また、架橋温度は、使用する架橋剤の種類によって異なるが、100℃~150℃が好ましい。 In the polymerization step, the polymerization temperature varies depending on the type of polymerization initiator used, but is preferably 60°C to 105°C. The cross-linking temperature varies depending on the type of cross-linking agent used, but is preferably 100°C to 150°C.

重合工程は、例えば、核粒子、重合開始剤、スチレン系モノマー、水溶性重合禁止剤等を含む水性媒体を含む密閉容器内で行われる。重合工程における温度制御は、例えば次の2つの工程にて行うことができる。まず、密閉容器内の温度を第1重合温度で保持する第1重合工程と、第1重合工程よりも高温の第2重合温度で保持する第2重合工程とを行う。第1重合工程においては、容器内の温度を、例えば第1昇温速度15~50℃/hにて第1重合温度まで昇温させることができる。 The polymerization step is carried out, for example, in a closed vessel containing an aqueous medium containing core particles, a polymerization initiator, a styrene-based monomer, a water-soluble polymerization inhibitor, and the like. Temperature control in the polymerization step can be performed, for example, in the following two steps. First, a first polymerization step in which the temperature inside the sealed container is maintained at a first polymerization temperature, and a second polymerization step in which a second polymerization temperature higher than that in the first polymerization step is maintained are performed. In the first polymerization step, the temperature in the vessel can be raised to the first polymerization temperature at a first heating rate of 15 to 50° C./h, for example.

一方、第2重合工程においては、第1重合温度から第2重合温度まで例えば第2昇温速度15℃/h未満にて昇温させることができる。第2昇温速度を上記の通り低くすることにより、発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルにおける吸光度比D698/D2850の各値を所望の範囲に調整することができ、上述の特徴的な傾斜構造を有する発泡性粒子の製造が可能になる。同様の観点から、第2昇温速度は、12℃/h以下が好ましく、9℃/h以下がより好ましく、8.5℃/h以下がさらにより好ましい。また、第2昇温速度は、生産性の観点からは、概ね2℃/h以上であり、3℃/h以上であることが好ましい。なお、3回以上に分けて重合を行う場合には、その最終段階における重合工程において、上記関係を満足することが好ましい。つまり、最終段階である第N工程(ただしNは2以上の自然数)において、上述の第2昇温速度の制御を行うことが好ましい。 On the other hand, in the second polymerization step, the temperature can be raised from the first polymerization temperature to the second polymerization temperature at a second heating rate of less than 15° C./h, for example. By lowering the second heating rate as described above, each value of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the infrared absorption spectrum of the expandable particles can be adjusted to a desired range, and the characteristic gradient structure described above can be obtained. It becomes possible to manufacture expandable particles having From the same point of view, the second heating rate is preferably 12° C./h or less, more preferably 9° C./h or less, and even more preferably 8.5° C./h or less. From the viewpoint of productivity, the second heating rate is approximately 2° C./h or more, preferably 3° C./h or more. When the polymerization is performed in three or more steps, it is preferable that the above relationship is satisfied in the final polymerization step. That is, it is preferable to control the above-mentioned second temperature increase rate in the Nth step (where N is a natural number of 2 or more) which is the final stage.

特に、本発明に特有のポリスチレン系樹脂の傾斜構造を形成するためには、水溶性重合禁止剤を用いて、発泡性粒子全体としては最表層のポリスチレン系樹脂が中心部のポリスチレン系樹脂よりも少なくなるようにするとともに、重合工程において第2重合工程の昇温速度を遅くして、発泡性粒子の表層のポリスチレン系樹脂が局所的に多くなるように調整することが好ましい。上記の方法を組み合わせることにより、本発明における特定のポリスチレン系樹脂の傾斜分布構造を有する発泡性粒子の製造が容易となる。 In particular, in order to form the gradient structure of the polystyrene-based resin unique to the present invention, a water-soluble polymerization inhibitor is used so that the polystyrene-based resin in the outermost layer of the expandable particles as a whole is higher than the polystyrene-based resin in the center. It is preferable to reduce the amount of the polystyrene-based resin in the surface layer of the expandable particles by slowing down the rate of temperature increase in the second polymerization step in the polymerization step so as to locally increase the amount of polystyrene-based resin. By combining the above methods, it becomes easy to produce expandable particles having a gradient distribution structure of the specific polystyrene resin of the present invention.

さらに、第2昇温速度が5~14℃/hである場合には、発泡性粒子の最表層におけるポリスチレン系樹脂の存在比率を低下させポリエチレン系樹脂の存在比率を高めることが容易となる。そのため、この場合には、発泡性粒子を発泡させて得られた発泡粒子同士を型内成形により融着させた際に、融着部分において特に靭性が発揮され、成形体全体の曲げ特性等の靭性を向上させることができる。 Furthermore, when the second heating rate is 5 to 14° C./h, it becomes easy to reduce the abundance ratio of the polystyrene-based resin and increase the abundance ratio of the polyethylene-based resin in the outermost layer of the expandable particles. Therefore, in this case, when the expanded particles obtained by expanding the expandable particles are fused together by in-mold molding, toughness is exhibited particularly at the fused portion, and the bending properties of the entire molded body are improved. It can improve toughness.

<発泡剤含浸工程>
発泡剤含浸工程においては、スチレン系単量体の重合中又は重合後に粒子に物理発泡剤を含浸させる。重合中及び重合後の両方において、物理発泡剤を粒子に含浸させてもよい。つまり、発泡剤の添加は、重合途中にある粒子に対して行うことができるし、重合が完了した粒子に対して行うことができるし、その両方に対して行うこともできる。具体的には、重合中、重合後の粒子を収容する容器内に物理発泡剤を圧入し、粒子中に物理発泡剤を含浸させる。
<Blowing agent impregnation step>
In the step of impregnating the foaming agent, the particles are impregnated with the physical foaming agent during or after the polymerization of the styrene-based monomer. Physical blowing agents may be impregnated into the particles both during and after polymerization. That is, the blowing agent can be added to the particles that are in the process of polymerization, to the particles that have completed polymerization, or to both. Specifically, during polymerization, a physical blowing agent is press-fitted into a container containing the particles after polymerization, and the particles are impregnated with the physical blowing agent.

物理発泡剤の含浸温度は、ポリスチレン系樹脂のガラス転移温度をTg(単位:℃)とすると、(Tg-10)℃~(Tg+40)℃の範囲内で行うことが好ましく、(Tg-5)℃~(Tg+25)℃の範囲内で行うことが好ましい。この場合には、発泡剤の保持性をより向上させることができる。また、発泡性粒子の同士の凝結を防止することができる。ポリスチレン系樹脂は、例えばスチレンホモポリマー、スチレンモノマーと共重合可能なモノマーとスチレンモノマーとの共重合体である。 The impregnation temperature of the physical foaming agent is preferably within the range of (Tg-10) ° C. to (Tg+40) ° C., where Tg (unit: ° C.) is the glass transition temperature of the polystyrene resin, and (Tg-5) °C to (Tg+25)°C. In this case, retention of the foaming agent can be further improved. In addition, aggregation of expandable particles can be prevented. Polystyrene resins are, for example, styrene homopolymers and copolymers of styrene monomers and monomers copolymerizable with styrene monomers.

ポリスチレン系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、例えば、次のようにして測定される中間点ガラス転移温度である。即ち、まずキシレン200mlを収容するフラスコに、発泡性粒子1.0gを添加し、マントルヒーターで8時間加熱し、ソックスレー抽出を行う。抽出したキシレン溶液をアセトン600mlへ投下し、デカンテーション、減圧蒸発乾固を行い、アセトン可溶分としてポリスチレン系樹脂を得る。得られたポリスチレン系樹脂2~4mgをについて、ティ・エイ・インスツルメント社製の2010型DSC測定器を用い、JIS K7121-1987により熱流束示差走査熱量測定を行う。そして、加熱速度10℃/分の条件で得られるDSC曲線の中間点ガラス転移温度を求めることができる。 The glass transition temperature (Tg) of polystyrene resin is, for example, the midpoint glass transition temperature measured as follows. That is, first, 1.0 g of expandable particles are added to a flask containing 200 ml of xylene and heated with a mantle heater for 8 hours to perform Soxhlet extraction. The extracted xylene solution is dropped into 600 ml of acetone, decanted, and evaporated to dryness under reduced pressure to obtain a polystyrene resin as an acetone-soluble component. 2 to 4 mg of the obtained polystyrene resin is subjected to heat flux differential scanning calorimetry according to JIS K7121-1987 using a 2010 type DSC measurement device manufactured by TA Instruments. Then, the midpoint glass transition temperature of the DSC curve obtained under the condition of a heating rate of 10° C./min can be obtained.

発泡剤の含浸後には、発泡性粒子を脱水乾燥し、必要に応じて表面被覆剤によって発泡性粒子を被覆させることができる。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、機能性の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、発泡性粒子100質量部に対して0.01~2質量部であることが好ましい。 After impregnation with the blowing agent, the expandable particles are dehydrated and dried, and if necessary, the expandable particles can be coated with a surface coating agent. Examples of surface coating agents include zinc stearate, triglyceride stearate, monoglyceride stearate, and hydrogenated castor oil. Also, an antistatic agent or the like can be used as a functional surface coating agent. The amount of the surface coating agent to be added is preferably 0.01 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the expandable particles.

上記のように、分散工程、重合工程、及び発泡剤含浸工程を行うことにより、発泡性粒子を得ることができる。 As described above, expandable particles can be obtained by performing the dispersing step, the polymerization step, and the blowing agent impregnation step.

<発泡粒子>
発泡性粒子を加熱媒体により加熱して発泡させることにより、発泡粒子を得ることができる。具体的には、発泡性粒子を供給し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、発泡性粒子を発泡させることができる。発泡粒子の嵩密度は10~200kg/m3が好ましく、15~100kg/m3であることがより好ましい。
<Expanded particles>
Expandable particles can be obtained by heating the expandable particles with a heating medium to expand them. Specifically, the expandable particles can be expanded by introducing a heating medium such as steam into a pre-expanding machine to which the expandable particles are supplied. The bulk density of the expanded particles is preferably 10-200 kg/m 3 , more preferably 15-100 kg/m 3 .

<発泡粒子成形体>
発泡粒子を周知の成形手段により型内成形することにより、発泡粒子成形体を得ることができる。発泡粒子成形体の見掛け密度は10~200kg/m3であることが好ましく、15~100kg/m3であることがより好ましい。
<Expanded particle molding>
An expanded bead molded article can be obtained by in-mold molding of the expanded bead by a well-known molding means. The apparent density of the expanded bead molded product is preferably 10-200 kg/m 3 , more preferably 15-100 kg/m 3 .

(実施例1)
以下に、発泡性粒子の実施例及び比較例について説明する。本例においては、発泡性粒子を作製し、これを用いて発泡粒子及び成形体を作製する。
(Example 1)
Examples and comparative examples of expandable particles are described below. In this example, expandable particles are produced and used to produce expanded particles and molded articles.

発泡性粒子は、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含む複合樹脂を基材樹脂としている。また、発泡性粒子において、複合樹脂には、飽和炭化水素化合物からなる発泡剤が含浸されている。以下、本例の発泡性粒子の製造方法につき説明する。 The expandable particles use a composite resin containing a polyethylene-based resin and a polystyrene-based resin as a base resin. Moreover, in the expandable particles, the composite resin is impregnated with a blowing agent comprising a saturated hydrocarbon compound. The method for producing the expandable particles of this example will be described below.

(1)核粒子の作製
ポリエチレン系樹脂として、メタロセン重合触媒を用いて重合してなる直鎖状低密度ポリエチレン(東ソー社製「ニポロンZ HF210K」、酢酸ビニルを15質量%含有したエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA:東ソー社製「ウルトラセン626」)を準備した。また、分散径拡大剤として、アクリロニトリル-スチレン共重合体(デンカ社製「AS-XGS、重量平均分子量:10.9万、アクリロニトリル成分量:28質量%、MFR(200℃、5kgf:2.8g/10min)を準備した。そして、直鎖状低密度ポリエチレン(東ソー社製「ニポロンZ HF210K」15kg、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA:東ソー社製「ウルトラセン626」)5kgと、分散径拡大剤1kgとをヘンシェルミキサー(三井三池化工機社製;型式FM-75E)に投入し、5分間混合して樹脂混合物を得た。
(1) Preparation of core particles As a polyethylene-based resin, linear low-density polyethylene polymerized using a metallocene polymerization catalyst ("Nipolon Z HF210K" manufactured by Tosoh Corporation, ethylene-vinyl acetate containing 15% by mass of vinyl acetate) A copolymer (EVA: "Ultrasen 626" manufactured by Tosoh Corporation) was prepared, and an acrylonitrile-styrene copolymer ("AS-XGS" manufactured by Denka Co., Ltd., weight average molecular weight: 109,000) was prepared as a dispersion diameter enlarging agent. , Acrylonitrile component amount: 28% by mass, MFR (200 ° C., 5 kgf: 2.8 g / 10 min) was prepared.Then, linear low-density polyethylene (manufactured by Tosoh Corporation "Nipolon Z HF210K" 15 kg, ethylene-vinyl acetate 5 kg of a polymer (EVA: "Ultrasen 626" manufactured by Tosoh Corporation) and 1 kg of a dispersion diameter enlarging agent are put into a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.; model FM-75E) and mixed for 5 minutes to form a resin mixture. got

次いで、26mmφの2軸押出機(具体的には、東芝機械(株)製の型式TEM-26SS)を用いて、樹脂混合物を温度230~250℃で溶融混練した。溶融混練物を押出し、水中カット方式により0.3~0.4mg/個(平均0.35mg/個)に切断することにより、ポリエチレン系樹脂を含む核粒子を得た。 Next, the resin mixture was melt-kneaded at a temperature of 230 to 250° C. using a 26 mmφ twin-screw extruder (specifically, model TEM-26SS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). The melt-kneaded product was extruded and cut into pieces of 0.3 to 0.4 mg/piece (average 0.35 mg/piece) by an underwater cutting method to obtain core particles containing a polyethylene resin.

(2)発泡性粒子の作製
撹拌装置の付いた内容積が3Lのオートクレーブに、脱イオン水1000gを入れ、更にピロリン酸ナトリウム6.0gを加えた。その後、粉末状の硝酸マグネシウム・6水和物12.9gを加え、40℃で30分撹拌した。これにより、懸濁剤としてのピロリン酸マグネシウムスラリーを作製した。
(2) Preparation of Expandable Particles 1000 g of deionized water was put into an autoclave having an inner volume of 3 L equipped with a stirring device, and 6.0 g of sodium pyrophosphate was further added. After that, 12.9 g of powdery magnesium nitrate hexahydrate was added, and the mixture was stirred at 40°C for 30 minutes. This produced a magnesium pyrophosphate slurry as a suspending agent.

次に、この懸濁剤に界面活性剤としてのラウリルスルホン酸ナトリウム(10質量%水溶液)1.04g、水溶性重合禁止剤としての亜硝酸ナトリウム0.1g、及び核粒子150gを投入した。 Next, 1.04 g of sodium laurylsulfonate (10 mass % aqueous solution) as a surfactant, 0.1 g of sodium nitrite as a water-soluble polymerization inhibitor, and 150 g of core particles were added to this suspension.

次いで、重合開始剤としての過酸化ベンゾイル2.0g(日油社製「ナイパーBW」、水希釈粉体品)と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0.25g(日油社製「パーブチルE」)、及び架橋剤としての1,1-ジ(ターシャリブチルパーオキシ)シクロヘキサン(アルケマ吉富社製「ルペロックス331M70」)5.1gを、スチレン系モノマーに溶解させた。そして、溶解物を撹拌速度500rpmで撹拌しながらオートクレーブ内の懸濁剤中に投入した(分散工程)。なお、スチレン系モノマーとしては、スチレン335gとアクリル酸ブチル15gとの混合モノマーを用いた。 Then, 2.0 g of benzoyl peroxide as a polymerization initiator ("Nyper BW" manufactured by NOF Corporation, water-diluted powder product) and 0.25 g of t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (manufactured by NOF Corporation " Perbutyl E”) and 5.1 g of 1,1-di(tert-butylperoxy)cyclohexane (“Luperox 331M70” manufactured by Arkema Yoshitomi Co., Ltd.) as a cross-linking agent were dissolved in a styrenic monomer. Then, the dissolved substance was put into the suspending agent in the autoclave while being stirred at a stirring speed of 500 rpm (dispersion step). A mixed monomer of 335 g of styrene and 15 g of butyl acrylate was used as the styrene-based monomer.

次いで、オートクレーブ内を窒素置換した後、昇温を開始し、1時間30分かけて温度88℃まで昇温させた。昇温後、この温度88℃で30分間保持した。その後、撹拌速度を450rpmに下げ、80℃まで30分で冷却し、重合温度80℃で5時間保持した(第1重合工程)。次いで、温度120℃まで5時間かけて昇温させ、そのまま温度120℃で5時間保持した(第2重合工程)。 Then, after the inside of the autoclave was replaced with nitrogen, the temperature was started to rise, and the temperature was raised to 88° C. over 1 hour and 30 minutes. After the temperature was raised, this temperature of 88° C. was maintained for 30 minutes. After that, the stirring speed was lowered to 450 rpm, the mixture was cooled to 80°C in 30 minutes, and the polymerization temperature was maintained at 80°C for 5 hours (first polymerization step). Then, the temperature was raised to 120° C. over 5 hours, and the temperature was maintained at 120° C. for 5 hours (second polymerization step).

その後、温度90℃まで1時間かけて冷却し、撹拌速度を400rpmに下げ、そのまま温度90℃で3時間保持した。そして、温度90℃到達時に、発泡剤として、シクロヘキサン20g、及びブタン(ノルマルブタン約20質量%、イソブタン約80質量%の混合物)65gを約1時間かけオートクレーブ内に添加した(含浸工程)。さらに、温度105℃まで2時間かけて昇温し、そのまま温度105℃で5時間保持した後、温度30℃まで約6時間かけて冷却した。 After that, the temperature was cooled to 90° C. over 1 hour, the stirring speed was lowered to 400 rpm, and the temperature was kept at 90° C. for 3 hours. Then, when the temperature reached 90° C., 20 g of cyclohexane and 65 g of butane (a mixture of about 20% by mass of normal butane and about 80% by mass of isobutane) were added as foaming agents into the autoclave over about 1 hour (impregnation step). Further, the temperature was raised to 105° C. over 2 hours, maintained at 105° C. for 5 hours, and then cooled to 30° C. over about 6 hours.

冷却後、内容物を取り出し、硝酸を添加して樹脂粒子の表面に付着したピロリン酸マグネシウムを溶解させた。その後、遠心分離機で脱水・洗浄し、気流乾燥装置で表面に付着した水分を除去し、平均粒径(d63)が約1.7mmの発泡性粒子を得た。 After cooling, the contents were taken out, and nitric acid was added to dissolve magnesium pyrophosphate adhering to the surface of the resin particles. After that, it was dehydrated and washed with a centrifugal separator, and water adhering to the surface was removed with a flash dryer to obtain expandable particles having an average particle size (d63) of about 1.7 mm.

得られた発泡性粒子100質量部に対して、帯電防止剤であるN,N―ビス(2-ヒドロキシエチル)アルキルアミン0.008質量部を添加し、さらにステアリン酸亜鉛0.12質量部、グリセリンモノステアレート0.04質量部、グリセリンジステアレート0.04質量部の混合物を添加し、これらで発泡性粒子を被覆した。 To 100 parts by mass of the expandable particles obtained, 0.008 parts by mass of N,N-bis(2-hydroxyethyl)alkylamine as an antistatic agent is added, and further 0.12 parts by mass of zinc stearate, A mixture of 0.04 parts by weight of glycerin monostearate and 0.04 parts by weight of glycerin distearate was added to coat the expandable particles.

上記のようにして得られた発泡性粒子について平均粒子径、顕微IRにより測定された複合樹脂粒子断面における吸光度比D698/D2850、表層のモルフォロジー、キシレン不溶分の割合、ポリスチレン系樹脂の重量平均分子量(Mw)を以下のようにして調べた。 The average particle size of the expandable particles obtained as described above, the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the cross section of the composite resin particles measured by microscopic IR, the morphology of the surface layer, the proportion of xylene insolubles, the weight of the polystyrene resin The average molecular weight (Mw) was determined as follows.

「平均粒子径」
日機装社製の粒度分布測定装置「ミリトラック JPA」を用いて複合樹脂粒子の粒度分布を測定した。具体的には、まず、測定装置の試料供給フィーダーから複合樹脂粒子30gを自由落下させ、投影像をCCDカメラで撮像した。次いで、撮像した画像情報に対して演算・結合処理を順次行い、粒度分布結果を出力する画像解析方式の条件で測定した。これにより、粒度分布における体積積算値63%での各粒径(d63)mmを求めた。
"Average particle size"
The particle size distribution of the composite resin particles was measured using a particle size distribution analyzer “Millitrack JPA” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. Specifically, first, 30 g of the composite resin particles were allowed to freely fall from the sample supply feeder of the measuring device, and the projected image was taken with a CCD camera. Next, the captured image information was sequentially subjected to arithmetic and combination processing, and the measurement was performed under the conditions of the image analysis method for outputting the particle size distribution results. As a result, each particle size (d63) mm at a volume integrated value of 63% in the particle size distribution was determined.

「顕微IRにより測定された発泡性粒子断面における吸光度比D698/D2850
発泡性粒子の中心を通る断面において半分に切断した後、切断面をスライスして厚さ10μmの顕微IR用試料を作製した。この顕微IR用試料に、発泡性粒子の表面(つまり、顕微IR用試料の端縁)から発泡性粒子の中心を通る直線に沿って、中心方向に10μmごとに区画された測定領域を設定した。そして、顕微透過法の赤外分光分析によりこれらの測定領域を測定するマッピング測定を行い、赤外吸収スペクトルを得た。赤外分光分析には、日本分光社製FT/IR-4600型フーリエ変換赤外分光光度計、日本分光社製IRT-5200型 赤外顕微鏡を用いた。赤外吸収スペクトルにおける波数698cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度D698、波数2850cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度D2850を測定した。そして、吸光度D2850に対する吸光度D698の比、すなわち吸光度比D698/D2850を算出した。なお、顕微透過法でのマッピング測定の条件は、顕微光路:透過、測定領域:4000cm-1~600cm-1、検出器:MCT、分解能:8cm-1、積算回数:32回、顕微アパーチャ:10μm×100μm、0度である。また、測定サンプルの存在しない領域で、装置のバックグラウンド測定を行った後、試料を測定した。本例の発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルの結果を図1及び図4に示す。なお、測定値は、上記の測定をサンプル10個について行った算術平均値である。
"Absorbance ratio D 698 /D 2850 in cross section of expandable particles measured by microscopic IR"
After cutting the expandable particle in half at the cross section passing through the center, the cut surface was sliced to prepare a sample for microscopic IR with a thickness of 10 μm. In this sample for microscopic IR, along a straight line passing from the surface of the expandable particle (that is, the edge of the sample for microscopic IR) to the center of the expandable particle, a measurement area was set that was sectioned every 10 μm toward the center. . Then, mapping measurement was performed to measure these measurement regions by infrared spectroscopic analysis of the microscopic transmission method, and infrared absorption spectra were obtained. For the infrared spectroscopic analysis, an FT/IR-4600 type Fourier transform infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation and a type IRT-5200 infrared microscope manufactured by JASCO Corporation were used. The absorbance D 698 at the peak top containing a wavenumber of 698 cm −1 in the infrared absorption spectrum and the absorbance D 2850 at the peak top containing a wavenumber of 2850 cm −1 were measured. Then, the ratio of the absorbance D698 to the absorbance D2850 , that is, the absorbance ratio D698 / D2850 was calculated. The conditions for the mapping measurement by the microscopic transmission method are as follows: microscopic optical path: transmission; measurement area: 4000 cm -1 to 600 cm -1 ; detector: MCT; resolution: 8 cm -1 ; ×100 μm, 0 degrees. In addition, the sample was measured after the background measurement of the apparatus was performed in a region where no measurement sample was present. The results of the infrared absorption spectrum of the expandable particles of this example are shown in FIGS. 1 and 4. FIG. The measured value is an arithmetic mean value obtained by performing the above measurements on 10 samples.

本例において、最表層における吸光度比D698/D2850の値A0は、具体的には、上記マッピング測定により得られた赤外吸収スペクトルのうち、発泡性粒子の表面から深さ10μmまでの範囲を測定領域とする赤外吸収スペクトルにおける吸光度比D698/D2850の値である。表層における吸光度比D698/D2850の最大値A1は、具体的には、発泡性粒子の表面から深さ10μmまでの範囲、深さ10μmから20μmまでの範囲、深さ20μmから30μmまでの範囲をそれぞれ測定領域とする赤外吸収スペクトルの吸光度比D698/D2850の値のうち最大の値である。 In this example, the value A0 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the outermost layer is specifically the range from the surface of the expandable particle to a depth of 10 μm in the infrared absorption spectrum obtained by the above mapping measurement. is the value of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the infrared absorption spectrum with the measurement region of . Specifically, the maximum value A1 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the surface layer is a range from the surface of the expandable particle to a depth of 10 μm, a depth of 10 μm to 20 μm, and a depth of 20 μm to 30 μm. is the maximum value among the values of the absorbance ratio D 698 /D 2850 of the infrared absorption spectrum with each measurement region.

深さ100~110μmの範囲における吸光度比D698/D2850の値A2は、具体的には、深さ100~110μmの範囲を測定領域とする赤外吸収スペクトルにおける吸光度比D698/D2850の値である。中心部における吸光度比D698/D2850の値A3は、具体的には、深さ850~860μmの範囲を測定領域とする赤外吸収スペクトルにおける吸光度比D698/D2850の値である。粒子表面から深さ30μm~100μmの範囲内における吸光度比D698/D2850の極小値A4は、具体的には、測定領域が深さ30~100μmの範囲にある赤外吸収スペクトルの吸光度比D698/D2850のうち最小の値である。本例の発泡性粒子におけるA0~A4の値を表1に示す。 Specifically, the value A2 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the depth range of 100 to 110 μm is the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the infrared absorption spectrum with the depth range of 100 to 110 μm as the measurement region. value. The value A3 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 at the central portion is specifically the value of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the infrared absorption spectrum with the depth range of 850 to 860 μm as the measurement region. Specifically, the minimum value A4 of the absorbance ratio D 698 /D 2850 in the range of 30 μm to 100 μm in depth from the particle surface is the absorbance ratio D of the infrared absorption spectrum whose measurement region is in the range of 30 to 100 μm in depth. It is the smallest value among 698 / D2850 . Table 1 shows the values of A0 to A4 in the expandable particles of this example.

「表層のモルフォロジー」
モルフォロジーは、発泡性粒子の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)により観察することにより行った。TEMとしては日本電子(株)製のJEM1010を用いた。具体的には、まず、発泡性粒子の表層の一部(具体的には、表面から5μmの範囲の部分)から観察用サンプルを切り出した。この観察用サンプルをエポキシ樹脂に包埋し、四酸化ルテニウムにて染色させた後、ウルトラミクロトームを用いてサンプルから超薄切片を作製した。この超薄切片をTEM用のグリッドに載せ、発泡性粒子の表層における倍率10000倍または50000倍の断面写真を撮影し、モルフォロジーを観察した。透過型電子顕微鏡写真(すなわち、TEM写真)においては、濃い灰色部分がポリエチレン系樹脂、薄い灰色部分がスチレン系樹脂となる。そして、TEM写真において、ポリエチレン系樹脂とスチレン系樹脂とが共連続相を形成する場合には、ポリモルフォロジーが海海構造であると判定し、ポリエチレン系樹脂が分散相を形成し、ポリスチレン系樹脂が連続相を形成する場合をモルフォロジーが島海構造であると判定し、ポリエチレン系樹脂が連続相を形成し、ポリスチレン系樹脂が分散相を形成する場合をモルフォロジーが海島構造であると判定した。その結果を表1に示す。
"Surface Morphology"
Morphology was determined by observing the cross section of the expandable particles with a transmission electron microscope (TEM). JEM1010 manufactured by JEOL Ltd. was used as the TEM. Specifically, first, an observation sample was cut out from a portion of the surface layer of the expandable particles (specifically, a portion within a range of 5 μm from the surface). This observation sample was embedded in an epoxy resin and stained with ruthenium tetroxide, and then an ultrathin section was prepared from the sample using an ultramicrotome. This ultra-thin section was placed on a grid for TEM, and cross-sectional photographs of the surface layer of the expandable particles were taken at a magnification of 10,000 or 50,000 to observe the morphology. In a transmission electron micrograph (that is, a TEM photograph), a dark gray portion is a polyethylene-based resin, and a light gray portion is a styrene-based resin. Then, in the TEM photograph, when the polyethylene-based resin and the styrene-based resin form a co-continuous phase, the polymorphology is determined to be a sea-sea structure, the polyethylene-based resin forms the dispersed phase, and the polystyrene-based resin Formed a continuous phase, the morphology was determined to be an island-sea structure, and when polyethylene-based resins formed the continuous phase and polystyrene-based resins formed the dispersed phase, the morphology was determined to be a sea-island structure. Table 1 shows the results.

「キシレン不溶分の割合」
具体的には、まず、約1gの発泡性粒子を採取して、その重量(W0)を小数第4位まで計量し、150メッシュの金網袋中に入れた。次いで、容量200mlの丸底フラスコに約200mlのキシレンを入れ、ソックスレー抽出管に金網袋に入れたサンプルをセットした。マントルヒーターでフラスコを8時間加熱することにより、ソックスレー抽出を行った。抽出終了後、空冷により冷却した。冷却後、抽出管から金網を取り出し、約600mlのアセトンにより金網ごとサンプルを洗浄した。次いで、アセトンを揮発させてから温度120℃で乾燥した。この乾燥後に金網内から回収したサンプルが「キシレン不溶分」として採取し、その重量を(W1)を小数第4位まで計量した。キシレン不溶分の割合は、発泡性粒子の重量(W0)に対する、キシレン不溶分の重量(W1)の割合(W1/W0;百分率(%))で算出した。
"Proportion of xylene-insoluble matter"
Specifically, first, about 1 g of expandable particles was sampled, its weight (W 0 ) was measured to the fourth decimal place, and placed in a 150-mesh wire mesh bag. Next, about 200 ml of xylene was placed in a 200 ml round-bottomed flask, and the sample in the wire mesh bag was placed in a Soxhlet extraction tube. Soxhlet extraction was performed by heating the flask with a heating mantle for 8 hours. After the extraction was completed, it was cooled by air cooling. After cooling, the wire mesh was taken out from the extraction tube, and the sample was washed together with the wire mesh with about 600 ml of acetone. After evaporating the acetone, the film was dried at a temperature of 120°C. A sample recovered from the inside of the wire mesh after this drying was collected as a "xylene-insoluble matter", and its weight (W 1 ) was measured to four decimal places. The ratio of the xylene-insoluble matter was calculated as the ratio of the weight (W 1 ) of the xylene-insoluble matter to the weight (W 0 ) of the expandable particles (W 1 /W 0 ; percentage (%)).

「複合樹脂中のアセトン可溶分の重量平均分子量(Mw)」
まず、上述の方法と同様にしてソックスレー抽出を行った。次いで、抽出したキシレン溶液をアセトン600mlへ投下し、デカンテーション、減圧蒸発乾固を行った。このようにして抽出されたアセトン可溶分は、主にポリスチレン系樹脂に対応している。アセトン可溶分の重量平均分子量は、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(高分子測定用ミックスゲルカラム)により測定した。具体的には、東ソー(株)製の測定装置(HLC-8320GPC EcoSEC)を用いて、溶離液:テトラヒドロフラン(THF)、流量:0.6ml/分、試料濃度:0.1wt%、カラム:TSKguardcolumn SuperH-H×1本、TSK-GEL SuperHM-H×2本を直列に接続するという測定条件で測定した。即ち、重量平均分子量は、アセトン可溶分をテトラヒドロフランに溶解させ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定し、標準ポリスチレンで校正して求めた。
"Weight-average molecular weight (Mw) of acetone-soluble matter in composite resin"
First, Soxhlet extraction was performed in the same manner as described above. Then, the extracted xylene solution was dropped into 600 ml of acetone, decanted, and evaporated to dryness under reduced pressure. The acetone-soluble matter extracted in this manner mainly corresponds to polystyrene resin. The weight-average molecular weight of the acetone-soluble matter was measured by a gel permeation chromatography (GPC) method (mixed gel column for polymer measurement) using polystyrene as a standard substance. Specifically, using a measurement device (HLC-8320GPC EcoSEC) manufactured by Tosoh Corporation, eluent: tetrahydrofuran (THF), flow rate: 0.6 ml / min, sample concentration: 0.1 wt%, column: TSKguardcolumn The measurement was performed under the measurement condition that 1 SuperH-H and 2 TSK-GEL SuperHM-H were connected in series. That is, the weight average molecular weight was determined by dissolving acetone-soluble matter in tetrahydrofuran, measuring by gel permeation chromatography (GPC), and calibrating with standard polystyrene.

(3)発泡粒子の作製
次に、上記のようにして得られた発泡性粒子を6℃の低温倉庫で1日熟成後、嵩密度約20kg/m3の複合樹脂発泡粒子を作製した。具体的には、まず、発泡性粒子を容積30Lの常圧バッチ発泡機内に入れ、この発泡機内にスチームを供給した。これにより、発泡性粒子を嵩密度約20kg/m3まで発泡させ、嵩発泡倍率50倍の発泡粒子を得た。
(3) Production of Expanded Beads Next, the expandable particles obtained as described above were aged in a low-temperature warehouse at 6° C. for one day to produce composite resin expanded particles having a bulk density of about 20 kg/m 3 . Specifically, first, the expandable particles were placed in a normal pressure batch foaming machine with a volume of 30 L, and steam was supplied into this foaming machine. As a result, the expandable particles were expanded to a bulk density of about 20 kg/m 3 to obtain expanded particles having a bulk expansion ratio of 50 times.

発泡粒子の嵩密度(kg/m3)は、1Lのメスシリンダーを用意し、空のメスシリンダー中に発泡粒子を1Lの標線まで充填し、1Lあたりの発泡粒子の質量(g)を測定することより求めた。 The bulk density (kg/m 3 ) of the expanded particles is measured by preparing a 1 L graduated cylinder, filling the empty graduated cylinder with the expanded particles up to the 1 L marked line, and measuring the mass (g) of the expanded particles per 1 L. than to do.

(4)成形体(複合樹脂発泡粒子成形体)の作製
まず、上記のようにして得られた発泡粒子を室温で1日間熟成させた。次いで、型物成形機(DABO(株)製DSM-0705VS)を用いて、発泡粒子を300mm×75mm×25mmの直方体状の成形体に成形した。得られた成形体を温度40℃で1日間乾燥させた後、さらに室温で1日間以上養生させた。
(4) Production of molded article (composite resin expanded bead molded article) First, the expanded beads obtained as described above were aged at room temperature for 1 day. Then, using a molding machine (DSM-0705VS manufactured by DABO Co., Ltd.), the foamed particles were molded into a rectangular solid of 300 mm×75 mm×25 mm. The molded body obtained was dried at a temperature of 40° C. for 1 day, and then cured at room temperature for 1 day or longer.

このようにして、嵩密度約20kg/m3の発泡粒子を成形し、発泡倍率50倍、見掛け密度20kg/m3の成形体を得た。なお、成形体の発泡倍率は、この成形体の質量をその体積で除することにより見掛け密度(kg/m3)を算出し、下記の式(5)により算出することができる。
発泡倍率(倍)=1000/見掛け密度(kg/m3
In this manner, foamed particles having a bulk density of about 20 kg/m 3 were molded to obtain a molded product having an expansion ratio of 50 times and an apparent density of 20 kg/m 3 . The foaming ratio of the molded article can be calculated by dividing the mass of the molded article by its volume to calculate the apparent density (kg/m 3 ) and using the following formula (5).
Expansion ratio (times) = 1000/apparent density (kg/m 3 )

次に、発泡樹脂成形体について、成形時の真空放冷時間、融着性、靱性を以下のようにして測定した。 Next, the foamed resin molded article was measured for vacuum cooling time, fusion bondability, and toughness at the time of molding as follows.

「成形時の真空放冷時間」
型物成形機(笠原工業社製 AD/0907)で、300mm×300mm×厚さ50mmの成形体の成形を行なった。成形の条件は次の通りである。まず、0.07MPa(ゲージ圧、以下記号「G」で表す)のスチーム圧力で20秒間加熱した後、水冷5秒を行った。更に-0.08MPa(G)の減圧度で真空放冷を行い、成形型内面に取り付けられた面圧計が0.02MPa(G)に到達したときに金型を開き成形体を離型した。真空放冷開始から離型までの時間を真空放冷時間として計測した。なお、真空放冷時間が短くなれば、結果として成形サイクルも短縮されることとなる。
"Vacuum cooling time during molding"
A molded product of 300 mm×300 mm×50 mm in thickness was formed using a molding machine (manufactured by Kasahara Kogyo Co., Ltd. AD/0907). The molding conditions are as follows. First, after heating for 20 seconds at a steam pressure of 0.07 MPa (gauge pressure, hereinafter represented by symbol "G"), water cooling was performed for 5 seconds. Furthermore, vacuum cooling was carried out at a reduced pressure of -0.08 MPa (G), and when the surface pressure gauge attached to the inner surface of the mold reached 0.02 MPa (G), the mold was opened and the molded body was released. The time from the start of vacuum cooling to mold release was measured as the vacuum cooling time. In addition, if the vacuum cooling time is shortened, the molding cycle will be shortened as a result.

「融着性」
長さ300mm×幅75mm×厚み25mmの板状の成形体において、長さ方向の中心部における一方の表面(つまり、長さ300mm、幅25mmの片面)に深さ2mmの切込みを、全幅を横切るように入れて試験片を作製した。次いで、試験片の切込みを広げる方向に、試験片が破断するまで、または、試験片の両端部が当接するまで折り曲げた。次に、試験片の断面を観察し、目視により内部で破断した発泡粒子と界面で剥離した発泡粒子数をそれぞれ計測した。次いで、内部で破断した発泡粒子と界面で剥離した発泡粒子の割合を算出し、これを百分率で表して融着性(%)とした。
"Fusible"
In a plate-shaped compact with a length of 300 mm, a width of 75 mm, and a thickness of 25 mm, a 2-mm-deep incision is made on one surface (that is, one side with a length of 300 mm and a width of 25 mm) at the center in the length direction, and is cut across the entire width. A test piece was prepared by putting it in the Next, the test piece was bent in the direction of widening the notch until the test piece was broken or until both ends of the test piece abutted against each other. Next, the cross section of the test piece was observed, and the number of foamed particles broken inside and the number of foamed particles peeled off at the interface were visually counted. Next, the ratio of the foamed beads that broke inside and the foamed beads that peeled off at the interface was calculated, and expressed as a percentage to obtain the fusion bondability (%).

「曲げ試験」
長さ300mm×幅75mm×厚み25mmの成形体を試験片とし、JIS K 7221-2:1999に準拠して3点曲げ試験(スパン200mm)を行った。その結果、試験片が破断しないを「◎」、破断点歪が15%以上の場合を「○」、破断点歪が15%未満の場合を「×」として評価した。
"Bend test"
A three-point bending test (span of 200 mm) was performed in accordance with JIS K 7221-2:1999 using a molded body of length 300 mm×width 75 mm×thickness 25 mm as a test piece. As a result, "⊚" indicates that the test piece did not break, "◯" indicates that the strain at break is 15% or more, and "x" indicates that the strain at break is less than 15%.

(実施例2)
本例においては、第2重合工程において、温度120℃まで10時間かけて昇温させた点を除いては、実施例1と同様にして発泡性粒子、発泡粒子、成形体を作製した。さらに実施例1と同様の評価を行った。本例の発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルの結果を図2及び図4に示す。
(Example 2)
In this example, expandable beads, expanded beads, and a molded article were produced in the same manner as in Example 1, except that the temperature was raised to 120° C. over 10 hours in the second polymerization step. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results of the infrared absorption spectrum of the expandable particles of this example are shown in FIGS. 2 and 4. FIG.

参考例1
本例においては、第2重合工程において、温度120℃まで3時間かけて昇温させた点を除いては、実施例1と同様にして発泡性粒子、発泡粒子、成形体を作製した。さらに実施例1と同様の評価を行った。本例の発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルの結果を図3及び図5に示す。
( Reference example 1 )
In this example, expandable beads, expanded beads, and a molded article were produced in the same manner as in Example 1, except that the temperature was raised to 120° C. over 3 hours in the second polymerization step. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results of the infrared absorption spectrum of the expandable particles of this example are shown in FIGS. 3 and 5. FIG.

実施例3
(1)核粒子の作製
ポリエチレン系樹脂として、メタロセン重合触媒を用いて重合してなる直鎖状低密度ポリエチレン(東ソー社製「ニポロンZ HF210K」を準備した。また、分散径拡大剤として、アクリロニトリル-スチレン共重合体(デンカ社製「AS-XGS、重量平均分子量:10.9万、アクリロニトリル成分量:28質量%、MFR(200℃、5kgf:2.8g/10min)を準備した。そして、直鎖状低密度ポリエチレン(東ソー社製「ニポロンZ HF210K」20kgと、分散径拡大剤1kgとをヘンシェルミキサー(三井三池化工機社製;型式FM-75E)に投入し、5分間混合して樹脂混合物を得た。
( Example 3 )
(1) Production of Core Particles As a polyethylene-based resin, linear low-density polyethylene (“Nipolon Z HF210K” manufactured by Tosoh Corporation) obtained by polymerization using a metallocene polymerization catalyst was prepared. -Styrene copolymer (manufactured by Denka "AS-XGS, weight average molecular weight: 109,000, acrylonitrile content: 28% by mass, MFR (200 ° C., 5 kgf: 2.8 g / 10 min) was prepared. 20 kg of linear low-density polyethylene ("Nipolon Z HF210K" manufactured by Tosoh Corporation and 1 kg of a dispersion diameter enlarging agent) are put into a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.; model FM-75E) and mixed for 5 minutes to form a resin. A mixture was obtained.

次いで、26mmφの2軸押出機(具体的には、東芝機械(株)製の型式TEM-26SS)を用いて、樹脂混合物を温度230~250℃で溶融混練した。溶融混練物を押出し、水中カット方式により0.15~0.25mg/個(平均0.20mg/個)に切断することにより、ポリエチレン系樹脂を含む核粒子を得た。 Next, the resin mixture was melt-kneaded at a temperature of 230 to 250° C. using a 26 mmφ twin-screw extruder (specifically, model TEM-26SS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). The melt-kneaded product was extruded and cut into pieces of 0.15 to 0.25 mg/piece (average 0.20 mg/piece) by an underwater cutting method to obtain core particles containing a polyethylene resin.

(2)発泡性粒子の作製
実施例1と同様にして懸濁剤としてのピロリン酸マグネシウムスラリーを作製した。次に、この懸濁剤に界面活性剤としてのラウリルスルホン酸ナトリウム(10質量%水溶液)2.0g、水溶性重合禁止剤としての亜硝酸ナトリウム0.2g、及び核粒子75gを投入した。
(2) Preparation of Expandable Particles A magnesium pyrophosphate slurry was prepared as a suspending agent in the same manner as in Example 1. Next, 2.0 g of sodium laurylsulfonate (10 mass % aqueous solution) as a surfactant, 0.2 g of sodium nitrite as a water-soluble polymerization inhibitor, and 75 g of core particles were added to this suspension.

次いで、重合開始剤としての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1.72g(日油社製「パーブチルE」)とt-ヘキシルパーオキシベンゾエート0.86g(日油社製「パーヘキシルZ」)、連鎖移動剤としてのαメチルスチレンダイマー(日油社製「ノフマーMSD」)0.63gとを、第1モノマー(スチレン系モノマー)に溶解させた。そして、溶解物を撹拌速度500rpmで撹拌しながらオートクレーブ内の懸濁剤中に投入した(分散工程)。なお、第1モノマーとしては、スチレン60gとアクリル酸ブチル15gとの混合モノマーを用いた。 Then, 1.72 g of t-butyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate ("Perbutyl E" manufactured by NOF Corporation) and 0.86 g of t-hexyl peroxybenzoate ("Perhexyl Z" manufactured by NOF Corporation) as a polymerization initiator. ) and 0.63 g of α-methylstyrene dimer (NOFUMER MSD, manufactured by NOF Corporation) as a chain transfer agent were dissolved in the first monomer (styrene-based monomer). Then, the dissolved substance was put into the suspending agent in the autoclave while being stirred at a stirring speed of 500 rpm (dispersion step). A mixed monomer of 60 g of styrene and 15 g of butyl acrylate was used as the first monomer.

次いで、オートクレーブ内を窒素置換した後、昇温を開始し、1時間30分かけて温度100℃まで昇温させた。昇温後、この温度100℃で60分間保持した。その後、撹拌速度を450rpmに下げ、重合温度100℃で7時間30分間保持した(第1重合工程)。尚、温度100℃に到達してから60分経過時に第2モノマー(スチレン系モノマー)としてのスチレン350gを5時間かけてオートクレーブ内に添加した。次いで、温度125℃まで3時間かけて昇温させ、そのまま温度125℃で5時間保持した(第2重合工程)。 Then, after the inside of the autoclave was replaced with nitrogen, the temperature was started to rise to 100° C. over 1 hour and 30 minutes. After the temperature was raised, this temperature of 100° C. was maintained for 60 minutes. After that, the stirring speed was lowered to 450 rpm, and the polymerization temperature was kept at 100° C. for 7 hours and 30 minutes (first polymerization step). In addition, 350 g of styrene as a second monomer (styrene-based monomer) was added into the autoclave over 5 hours after 60 minutes had passed since the temperature reached 100°C. Then, the temperature was raised to 125° C. over 3 hours, and the temperature was kept at 125° C. for 5 hours (second polymerization step).

その後、実施例1と同様の操作を行うことにより、発泡性粒子、発泡粒子、成形体を作製した。さらに実施例1と同様の評価を行った。 After that, by performing the same operations as in Example 1, expandable beads, expanded beads, and molded articles were produced. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed.

(比較例1)
本例においては、第2重合工程において、温度120℃まで2時間かけて昇温させた点を除いては、実施例1と同様にして発泡性粒子、発泡粒子、成形体を作製した。さらに実施例1と同様の評価を行った。本例の発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルの結果を図1及び図4に示す。
(Comparative example 1)
In this example, expandable beads, expanded beads, and a molded article were produced in the same manner as in Example 1, except that the temperature was raised to 120° C. over 2 hours in the second polymerization step. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results of the infrared absorption spectrum of the expandable particles of this example are shown in FIGS. 1 and 4. FIG.

(比較例2)
本例においては、第2重合工程において、温度120℃まで30分かけて昇温させた点を除いては、実施例1と同様にして発泡性粒子、発泡粒子、成形体を作製した。さらに実施例1と同様の評価を行った。本例の発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルの結果を図2及び図5に示す。
(Comparative example 2)
In this example, expandable beads, expanded beads, and a molded article were produced in the same manner as in Example 1, except that the temperature was raised to 120° C. over 30 minutes in the second polymerization step. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results of the infrared absorption spectrum of the expandable particles of this example are shown in FIGS. 2 and 5. FIG.

(比較例3)
本例においては、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウムを用いなかった点を除いては、実施例1と同様にして発泡性粒子、発泡粒子、成形体を作製した。さらに実施例1と同様の評価を行った。本例の発泡性粒子の赤外線吸収スペクトルの結果を図3に示す。
(Comparative Example 3)
In this example, expandable particles, expandable particles and molded articles were produced in the same manner as in Example 1, except that sodium nitrite was not used as a water-soluble polymerization inhibitor. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed. FIG. 3 shows the results of the infrared absorption spectrum of the expandable particles of this example.

(比較例4)
本例においては、第2重合工程において、温度125℃まで2時間かけて昇温させた点を除いては、実施例3と同様にして発泡性粒子を作製した。
(Comparative Example 4)
In this example, expandable particles were produced in the same manner as in Example 3 , except that the temperature was raised to 125° C. over 2 hours in the second polymerization step.

(実施例、参考例及び比較例の結果)
実施例2~3、参考例1及び比較例1~4において作製した発泡性粒子について、実施例1と同様に重合条件と評価結果を表1に示す。なお、表1における「○」は、不等式の関係を満足することを意味し、「×」は不等式の関係を満足しないことを意味する。
(Results of Examples , Reference Examples and Comparative Examples)
Table 1 shows the polymerization conditions and the evaluation results in the same manner as in Example 1 for the expandable particles produced in Examples 2-3, Reference Example 1 and Comparative Examples 1-4. In addition, "○" in Table 1 means that the relationship of the inequality is satisfied, and "X" means that the relationship of the inequality is not satisfied.

Figure 0007148790000001
Figure 0007148790000001

表1より知られるごとく、実施例1~3のように吸光度比D698/D2850が所定の関係を満足する発泡性粒子は、成形サイクル(具体的には、真空放冷時間)を短縮しつつ、融着性、靭性に優れる成形体の製造を可能する。実施例1~3の成形体は、融着性に優れるため、ポリスチレン系樹脂に特有の優れた剛性も発揮できる。このような発泡性粒子は、第2重合工程における昇温速度、水溶性重合禁止剤、樹脂組成等を調整することにより得られると考えられる。 As is known from Table 1, the expandable particles whose absorbance ratio D 698 /D 2850 satisfies a predetermined relationship as in Examples 1 to 3 shorten the molding cycle (specifically, vacuum cooling time). It is also possible to manufacture a molded product that is excellent in fusion bondability and toughness. The moldings of Examples 1 to 3 are excellent in fusion bondability, so that they can exhibit the excellent rigidity peculiar to polystyrene resins. Such expandable particles are considered to be obtained by adjusting the temperature increase rate, water-soluble polymerization inhibitor, resin composition, etc. in the second polymerization step.

これに対し、比較例1、2、4の発泡性粒子は、靭性に優れる成形体は得られるが、成形サイクルが長くなる。また、比較例3の発泡性粒子は、成形サイクルを短縮できるが、成形体の靭性が不十分になる。 In contrast, with the expandable particles of Comparative Examples 1, 2 and 4, molded articles having excellent toughness can be obtained, but the molding cycle becomes longer. Further, the expandable particles of Comparative Example 3 can shorten the molding cycle, but the toughness of the molded product is insufficient.

上記のように、実施例の発泡性粒子が比較例よりも靱性や成形サイクルに優れる理由は、ポリスチレン系樹脂の割合の傾斜構造(図1~図5参照)の違いによるものと考えられる。以降の説明においては、図6~図8を参照しながら、発泡性粒子1、8、9の内部構造を、中心層11、81、91、中間層12、82、92、表層13、83、93に分けて説明するが、実際の発泡性粒子1、8、9の内部構造は層として区別できるものではないと考えられる。表層13、83、93は、発泡性粒子1、8、9の表面10、80、90から深さ30μmの範囲である。中間層12、82、92は、表層13、83、93より内部にあり、発泡性粒子1、8、9の表面10、80、90から深さ100μmの位置を含む範囲である。中心層11、81、91は、中間層12、82、92より内部にあり、発泡性粒子1、8、9の中心O1、O8、O9を含む領域である。 As described above, the reason why the expandable particles of Examples are superior to those of Comparative Examples in terms of toughness and molding cycle is thought to be due to the difference in the gradient structure of the proportion of the polystyrene resin (see FIGS. 1 to 5). In the following description, with reference to FIGS. 93, the internal structure of the actual expandable particles 1, 8, and 9 is considered to be indistinguishable as layers. Surface layers 13, 83, 93 extend from surfaces 10, 80, 90 of expandable particles 1, 8, 9 to a depth of 30 μm. The intermediate layers 12 , 82 , 92 are inside the surface layers 13 , 83 , 93 and are in a range including positions 100 μm deep from the surfaces 10 , 80 , 90 of the expandable particles 1 , 8 , 9 . The central layers 11 , 81 , 91 are regions inside the intermediate layers 12 , 82 , 92 and containing the centers O 1 , O 8 , O 9 of the expandable particles 1 , 8 , 9 .

図6~図8は、それぞれ、実施例1、比較例1、比較例3の発泡性粒子1、8、9におけるポリスチレン系樹脂の割合の傾斜構造を模式的に示すイメージ図であり、実際の発泡性粒子とは必ずしも一致しない。図6~図8においては、ハッチングのドット密度の濃さによりポリスチレン系樹脂の多さを模式的に示している。 6 to 8 are image diagrams schematically showing gradient structures of polystyrene-based resin ratios in expandable particles 1, 8, and 9 of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 3, respectively. does not necessarily match the sexual particles. In FIGS. 6 to 8, the density of hatched dots schematically indicates the amount of polystyrene resin.

図7に模式的に示すように、比較例1の発泡性粒子8では、中心層81、中間層82、表層83の順に、粒子中心O8から表面80に向けて、たとえばポリスチレン系樹脂の割合が徐々に低くなっている。比較例1の発泡性粒子8がこのような傾斜構造を有する理由は、重合工程における第2昇温速度が速すぎ、表層付近でポリスチレン系樹脂を多くすることができないためと考えられる。従って、比較例1では、発泡性粒子を発泡させた発泡粒子から得られる発泡粒子成形体が優れた融着性及び靱性を有するものの、発泡粒子の成形時における真空放冷時間が長くなると考えられる。また、図には示さないが、比較例2においては、第2昇温温度が速すぎるため、比較例1と同様に、成形サイクルの短縮効果が得られないと考えられる。 As schematically shown in FIG. 7, in the expandable particle 8 of Comparative Example 1, the ratio of polystyrene-based resin, for example, from the particle center O 8 toward the surface 80 in the order of the central layer 81, the intermediate layer 82, and the surface layer 83 is gradually decreasing. The reason why the expandable particles 8 of Comparative Example 1 have such a gradient structure is considered to be that the second heating rate in the polymerization step is too fast and the polystyrene resin cannot be increased near the surface layer. Therefore, in Comparative Example 1, although the expanded bead molded article obtained from the expanded bead obtained by expanding the expandable bead has excellent fusion bondability and toughness, it is considered that the vacuum cooling time during molding of the expanded bead is long. . Also, although not shown in the figure, in Comparative Example 2, the second heating temperature is too fast, so it is considered that the effect of shortening the molding cycle cannot be obtained as in Comparative Example 1.

図8に模式的に示すように、比較例3の発泡性粒子9では、中心層91、中間層92、表層93の順に、粒子中心O9から表面90に向けて、たとえばポリスチレン系樹脂の割合が徐々に高くなると考えられる。比較例3の発泡性粒子がこのような傾斜構造を有する理由は、分散工程において水性媒体中に水溶性重合禁止剤が添加されておらず、重合工程において、樹脂粒子表面付近でのスチレンモノマーの重合が過度に促進されてしまうためと考えらえる。従って、比較例3では、真空放冷時間は短くなるものの、融着性や靱性に優れた成形体が得られなくなると考えられる。 As schematically shown in FIG. 8, in the expandable particle 9 of Comparative Example 3, the ratio of polystyrene-based resin, for example, from the particle center O 9 toward the surface 90 in the order of the central layer 91, the intermediate layer 92, and the surface layer 93 is expected to increase gradually. The reason why the expandable particles of Comparative Example 3 have such a gradient structure is that no water-soluble polymerization inhibitor was added to the aqueous medium in the dispersing step, and the styrene monomer near the surface of the resin particles in the polymerization step. This is probably because the polymerization is excessively accelerated. Therefore, in Comparative Example 3, although the vacuum cooling time is shortened, it is considered that a compact having excellent fusion bondability and toughness cannot be obtained.

これに対し、実施例1の発泡性粒子1は、図6に模式的に示すように、粒子中心O1を含む中心層11におけるポリスチレン系樹脂が最も多く、次いで、吸光度比の値A1で示されるように、表層13におけるポリスチレン系樹脂が多くなっていると考えられる。そして、吸光度比の値A2で示されるように、中心層11と表層13との間にはこれらの層よりもポリスチレン系樹脂が少ない中間層12が存在していると考えられる。このように、実施例1の発泡性粒子1は、中間層12のポリスチレン系樹脂の割合が少なくなるという特徴的な傾斜構造を有していると考えられる。実施例3、4についても同様である。 On the other hand, in the expandable particles 1 of Example 1, as schematically shown in FIG. It is thought that the polystyrene-based resin in the surface layer 13 is increased so that As shown by the absorbance ratio value A2, it is considered that the intermediate layer 12 containing less polystyrene resin than these layers exists between the central layer 11 and the surface layer 13 . Thus, it is considered that the expandable particles 1 of Example 1 have a characteristic gradient structure in which the proportion of the polystyrene-based resin in the intermediate layer 12 is reduced. The same applies to Examples 3 and 4.

このような傾斜構造においては、剛性に優れたポリスチレン系樹脂が中間層12よりも多い表層13が存在することにより、例えば型内成形において、成形体内部に残存する膨張力が抑制され、放冷時間の短縮が可能になると考えられる。さらに、表層13と中心層11との間にポリスチレン系樹脂の割合が局所的に少なくなっている中間層12が存在するため、表層13におけるポリスチレン系樹脂の割合が高いにもかかわらず、成形体が優れた靱性を示すことができると考えられる。このような特徴的な傾斜構造に代表されるように、赤外線吸収スペクトルにおいて吸光度比D698/D2850が所定の関係を満足する実施例の発泡性粒子により、冷却時間を短縮しても、靱性に優れた成形体の製造が可能になる。 In such an inclined structure, the presence of the surface layer 13, which has a higher rigidity polystyrene resin than the intermediate layer 12, suppresses the expansion force remaining inside the molded body in, for example, in-mold molding, and allows it to cool. It is considered possible to shorten the time. Furthermore, since there is the intermediate layer 12 between the surface layer 13 and the central layer 11, in which the proportion of polystyrene resin is locally reduced, the molded body can exhibit excellent toughness. As typified by such a characteristic gradient structure, the expandable particles of the example, which satisfy the predetermined relationship in the infrared absorption spectrum in terms of the absorbance ratio D 698 /D 2850 , can maintain the toughness even if the cooling time is shortened. It is possible to manufacture a molded product excellent in

さらに、実施例1、3及び参考例1における発泡性粒子は、図示はしないが、最表層における吸光度比D698/D2850の値A0が表層における吸光度比の値A1よりも小さい。そのため、これらの実施例における発泡粒子の表層部分、つまり発泡性粒子における表層に対応する部分に、表面のポリスチレン系樹脂が、表面よりもやや内側の部分に比べて少なくなっているような、特徴的な傾斜構造が形成されていると考えられる。そのため、これらの実施例では、表層部分においてはポリスチレン系樹脂が多いことから成形サイクルの短縮効果が得られる。さらに、表面ではポリスチレン系樹脂が少なくなっているので、発泡粒子同士が融着して得られる成形体の靭性を向上させることができる。なお、図示を省略するが、実施例2では、最表面におけるポリスチレン系樹脂の割合が最も多くなり、次いで中心層のポリスチレン系樹脂が多く、これらの間に両者よりポリスチレン系樹脂の割合の低い中間層が存在していると考えられる。 Furthermore, in the expandable particles of Examples 1 and 3 and Reference Example 1 , although not shown, the absorbance ratio D 698 /D 2850 value A0 in the outermost layer is smaller than the absorbance ratio value A1 in the surface layer. Therefore, the polystyrene-based resin on the surface of the expanded bead in these examples, that is, the portion corresponding to the surface of the expandable bead, is less than the portion slightly inside the surface. It is thought that a typical tilted structure is formed. Therefore, in these examples, since the polystyrene-based resin is abundant in the surface layer portion, the effect of shortening the molding cycle can be obtained. Furthermore, since the polystyrene-based resin is less on the surface, it is possible to improve the toughness of the molded product obtained by fusion of the foamed particles. Although illustration is omitted, in Example 2, the proportion of polystyrene-based resin on the outermost surface is the highest, followed by the polystyrene-based resin in the center layer, and between these, the proportion of polystyrene-based resin is lower than that of the two. It is assumed that there are layers.

1 発泡性複合樹脂粒子
11 中心層
12 中間層
13 表層
1 Expandable Composite Resin Particle 11 Central Layer 12 Intermediate Layer 13 Surface Layer

Claims (7)

ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂と、物理発泡剤とを含有する発泡性複合樹脂粒子において、
顕微赤外分光分析により、上記発泡性複合樹脂粒子の中心を通る断面を上記発泡性複合樹脂粒子の表面から中心方向に10μmごとに測定して得られる赤外線吸収スペクトルにおいて、波数2850cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度D2850に対する波数698cm-1を含むピークのピークトップにおける吸光度D698の比D698/D2850が下記の(1)~(3)の関係を満足する、発泡性複合樹脂粒子。
(1)上記発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が0~30μmの範囲における上記比D698/D2850の最大値A1が1.5~5である。
(2)上記発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が100~110μmの範囲における上記比D698/D2850の値A2が上記最大値A1よりも小さい。
(3)上記発泡性複合樹脂粒子の中心部における上記比D698/D2850の値A3が上記値A2よりも大きい。
In expandable composite resin particles containing a composite resin of polyethylene resin and polystyrene resin and a physical blowing agent,
By microscopic infrared spectroscopic analysis, the infrared absorption spectrum obtained by measuring the cross section passing through the center of the expandable composite resin particle every 10 μm from the surface of the expandable composite resin particle toward the center includes a wavenumber of 2850 cm −1 . An expandable composite resin in which the ratio D 698 /D 2850 of the absorbance D 698 at the peak top of the peak including the wavenumber 698 cm -1 to the absorbance D 2850 at the peak top of the peak satisfies the following relationships (1) to (3) particle.
(1) The maximum value A1 of the ratio D 698 /D 2850 is 1.5-5 when the distance from the surface of the expandable composite resin particles is in the range of 0-30 μm.
(2) The value A2 of the ratio D 698 /D 2850 when the distance from the surface of the expandable composite resin particles is in the range of 100 to 110 μm is smaller than the maximum value A1.
(3) The value A3 of the ratio D 698 /D 2850 at the center of the expandable composite resin particles is larger than the value A2.
上記赤外線吸収スペクトルにおいて、上記発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が0~10μmの範囲における上記比D698/D2850の値A0が上記最大値A1よりも小さい、請求項1に記載の発泡性複合樹脂粒子。 2. The foaming according to claim 1, wherein in the infrared absorption spectrum, the value A0 of the ratio D 698 /D 2850 in the range of 0 to 10 μm from the surface of the expandable composite resin particles is smaller than the maximum value A1. composite resin particles. 上記赤外線吸収スペクトルにおいては、上記最大値A1が上記中心部における比D698/D2850の値A3よりも小さい、請求項1又は2に記載の発泡性複合樹脂粒子。 3. The expandable composite resin particles according to claim 1 or 2, wherein in the infrared absorption spectrum, the maximum value A1 is smaller than the value A3 of the ratio D698 / D2850 at the central portion. 上記赤外線吸収スペクトルが、上記発泡性複合樹脂粒子の表面からの距離が30~100μmの範囲内に上記比D698/D2850の極小値A4を有し、該極小値A4が1未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載の発泡性複合樹脂粒子。 The infrared absorption spectrum has a minimum value A4 of the ratio D 698 /D 2850 within a range of 30 to 100 μm from the surface of the expandable composite resin particles, and the minimum value A4 is less than 1. The expandable composite resin particles according to any one of claims 1 to 3. 上記最大値A1が1.5~3である、請求項1~4のいずれか1項に記載の発泡性複合樹脂粒子。 The expandable composite resin particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the maximum value A1 is 1.5 to 3. 上記発泡性複合樹脂粒子の平均粒子径が1mm~2mmである、請求項1~5のいずれか1項に記載の発泡性複合樹脂粒子。 The expandable composite resin particles according to any one of claims 1 to 5, wherein the expandable composite resin particles have an average particle diameter of 1 mm to 2 mm. 上記複合樹脂が、5~50質量%のポリエチレン系樹脂と、50~95質量%のポリスチレン系樹脂とを含有する(ただし、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との合計は100質量%である)、請求項1~6のいずれか1項に記載の発泡性複合樹脂粒子。 The composite resin contains 5 to 50% by mass of polyethylene resin and 50 to 95% by mass of polystyrene resin (however, the total of polyethylene resin and polystyrene resin is 100% by mass), The expandable composite resin particles according to any one of claims 1 to 6.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI854842B (en) * 2022-09-29 2024-09-01 李長榮化學工業股份有限公司 Expandable resin particle, expanded resin particle, foamed resin molded article and manufacturing method

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005021624A1 (en) 2003-08-29 2005-03-10 Sekisui Plastics Co., Ltd. Pre-expanded particle of olefin-modified polystyrene resin, process for producing the same, and molded foam
CN103012984A (en) 2012-12-11 2013-04-03 新疆蓝山屯河新材料有限公司 High flame retardant grade expandable polystyrene product and production method
JP2014062171A (en) 2012-09-21 2014-04-10 Jsp Corp Foamable composite resin particle and molded product of composite resin foamed particle
WO2014111628A2 (en) 2013-01-18 2014-07-24 Styrochem Finland Oy Method of producing polystyrene beads having low moisture content
US20140275301A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Saudi Basic Industries Corporation Vinyl polymers prepared via suspension polymerization and methods thereof
JP2014196444A (en) 2013-03-29 2014-10-16 積水化成品工業株式会社 Polystyrene-based composite resin particle and method for producing the same, expandable particle, expanded particle, and expansion molded article
JP2015086255A (en) 2013-10-29 2015-05-07 株式会社ジェイエスピー Method of producing foamable composite resin particle
JP2015193789A (en) 2014-03-26 2015-11-05 株式会社ジェイエスピー Shock absorber
JP2016180038A (en) 2015-03-24 2016-10-13 株式会社ジェイエスピー Expandable composite resin particle
JP2017105881A (en) 2015-12-07 2017-06-15 株式会社ジェイエスピー Composite resin particle
JP2017203144A (en) 2016-05-13 2017-11-16 株式会社ジェイエスピー Composite resin foam particles, manufacturing method thereof, composite resin foam particles molded body

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005021624A1 (en) 2003-08-29 2005-03-10 Sekisui Plastics Co., Ltd. Pre-expanded particle of olefin-modified polystyrene resin, process for producing the same, and molded foam
JP2014062171A (en) 2012-09-21 2014-04-10 Jsp Corp Foamable composite resin particle and molded product of composite resin foamed particle
CN103012984A (en) 2012-12-11 2013-04-03 新疆蓝山屯河新材料有限公司 High flame retardant grade expandable polystyrene product and production method
WO2014111628A2 (en) 2013-01-18 2014-07-24 Styrochem Finland Oy Method of producing polystyrene beads having low moisture content
US20140275301A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Saudi Basic Industries Corporation Vinyl polymers prepared via suspension polymerization and methods thereof
JP2014196444A (en) 2013-03-29 2014-10-16 積水化成品工業株式会社 Polystyrene-based composite resin particle and method for producing the same, expandable particle, expanded particle, and expansion molded article
JP2015086255A (en) 2013-10-29 2015-05-07 株式会社ジェイエスピー Method of producing foamable composite resin particle
JP2015193789A (en) 2014-03-26 2015-11-05 株式会社ジェイエスピー Shock absorber
JP2016180038A (en) 2015-03-24 2016-10-13 株式会社ジェイエスピー Expandable composite resin particle
JP2017105881A (en) 2015-12-07 2017-06-15 株式会社ジェイエスピー Composite resin particle
JP2017203144A (en) 2016-05-13 2017-11-16 株式会社ジェイエスピー Composite resin foam particles, manufacturing method thereof, composite resin foam particles molded body

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