JP2020033446A - Foamable composite resin particle - Google Patents

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Abstract

To provide foamable composite resin particles which can produce a foamable particle molding having excellent toughness in a short molding cycle.SOLUTION: Foamable composite resin particles contain a composite resin of a polyethylene-based resin and a polystyrene-based resin and a physical foaming agent. In an infrared absorption spectrum obtained by measuring a cross section of the foamable composite resin particles in a center direction from the surface, a ratio D/Dof absorbance Din a peak top of a peak including a wave number of 698 cmto absorbance Din a peak top of a peak including a wave number of 2850 cmsatisfies relationships (1) to (3): (1) the maximum value A1 of D/Din a range of 0-30 μm from the surface of 1 to 5; (2) the value A2 of D/Din a range of 100-110 μm from the surface smaller than the maximum value A1; and (3) the value A3 of D/Din the central part larger than the above A2.SELECTED DRAWING: Figure 4

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。   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 particle molded body is obtained by molding the foamed particles in a mold and fusing them together. BACKGROUND ART Expanded particle molded articles are utilized in a wide range of applications such as packaging materials, building materials, and shock absorbing materials, utilizing their excellent properties such as cushioning, light weight, and heat insulation. As the foamed particle molded body, a base resin made of a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, a base resin made of a polystyrene resin such as polystyrene, or the like is 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。   BACKGROUND ART A polyolefin-based resin foamed particle molded article has excellent impact resistance and toughness, and is therefore used as a packaging material or a packaging material for precision parts and heavy-weight products. Further, since the polyolefin resin foamed particle molded article has excellent heat resistance and oil resistance, it is also used as an automobile member such as a shock absorber, a bumper, and a floor spacer.

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, foamed polystyrene resin particles are generally inexpensive, have low molding vapor pressure during in-mold molding, and have good workability, and are therefore widely used in the market. Further, since the expanded polystyrene resin particle is excellent in rigidity, the expansion ratio can be increased in accordance with the application, and thus it is advantageous in terms of lightness.

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 foamed resin particle molded article and the polystyrene-based resin foamed particle molded article each have the following problems. The foamed polyolefin-based resin particles have lower rigidity than the foamed polystyrene-based resin particles. In addition, since the polyolefin-based resin foamed particle molded article has a high steam temperature during in-mold molding, equipment such as a special mold is required at the time of production. On the other hand, the expanded polystyrene resin particles have lower toughness than the expanded polyolefin resin particles.

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 a foamed particle molded article having both toughness, which is an advantage of a foamed particle molded article using a polyolefin-based resin as a base resin, and rigidity, which is an advantage of a foamed particle molded article using a polystyrene-based resin as a base resin, has been developed. It has been demanded. Therefore, foamable particles, foamed particles, and foamed particle molded articles using a composite resin of a polyolefin-based resin and a polystyrene-based 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, there is room for improvement in the conventional foamed particle molded product using a composite resin as a base resin as described in Patent Documents 1 to 4, for example, from the viewpoint of moldability. Specifically, in order to sufficiently increase the toughness of the foamed particle molded body, it is necessary to increase the fusion bonding of the foamed particles. However, if the heating temperature is increased in order to increase the fusion property, the cooling time after heating during molding becomes longer, and as a result, the molding cycle of the foamed particle molded article may be lengthened. On the other hand, if the molding cycle is shortened, the fusion property of the expanded particles becomes insufficient, and the appearance of the expanded particle molded product may be deteriorated, or the desired physical properties required for the composite resin such as toughness 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 of the present invention is to provide expandable composite resin particles capable of obtaining a foamed particle molded article having excellent toughness even in 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 embodiment 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 foaming agent,
Infrared absorption spectrum obtained by measuring a cross section passing through the center of the expandable composite resin particle every 10 μm from the surface of the expandable composite resin particle to the center by microscopic infrared spectroscopic analysis, including a wave number 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 containing the wave number 698 cm −1 to the absorbance D 2850 at the peak top satisfies the following relationships (1) to (3): particle.
(1) The maximum value A1 of the ratio D 698 / D 2850 is 1 to 5 when the distance from the surface of the expandable composite resin particles is in the range of 0 to 30 μm.
(2) the value A2 of the ratio D 698 / D 2850 distance from the surface of the expandable composite resin particles in the range of 100~110μm 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-based resin and a polystyrene-based resin, and a physical blowing agent, and the ratio D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum satisfies the above relationship, and The polystyrene resin of the resin particles has a specific inclined 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。   As described above, the expandable composite resin particles satisfying the above-mentioned relationship can shorten the cooling time at the time of molding the foamed particle molded article, thereby shortening the molding cycle. Furthermore, the expandable composite resin particles make it possible to obtain a foamed particle molded article excellent in the fusion property between foamed particles even if the cooling time during molding is shortened. The desired excellent toughness required for the foamed particle molded article using the composite resin as the 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。FIG. 4 is an infrared absorption spectrum of the expandable composite resin particles in Example 1 and Comparative Example 1. 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. 9 is an infrared absorption spectrum of the expandable composite resin particles in Example 2 and Comparative Example 2. 実施例3、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. 9 is an infrared absorption spectrum of the expandable composite resin particles in Example 3 and Comparative Example 3. 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。FIG. 3 is an enlarged view of an infrared absorption spectrum of the expandable composite resin particles of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1. 実施例3、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。FIG. 4 is an enlarged view of an infrared absorption spectrum of the expandable composite resin particles of Example 3 and Comparative Example 2. 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 a gradient structure of a polystyrene resin ratio in a cross section of the expandable composite resin particles of Example 1. 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. 4 is an explanatory view schematically showing a gradient structure of a polystyrene resin ratio in a cross section of the expandable composite resin particle 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. 9 is an explanatory view schematically showing a gradient structure of a polystyrene resin ratio in a cross section of the expandable composite resin particle 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。   Hereinafter, preferred embodiments of the expandable composite resin particles will be described. In this specification, when a numerical value or a property value is sandwiched before and after using “to”, it is used as including the values before and after. Further, in a preferable range, a more preferable range, a further preferable range, and the like of the numerical values and the physical property values, all combinations of the upper limit and the lower limit that determine these ranges can be selected. Therefore, a combination of a preferred upper limit and a lower limit, a more preferred combination of an upper limit and a lower limit, the most preferred combination of the upper limit and the lower limit is the most suitable, but is not necessarily limited to these combinations Absent. Further, the use of “consisting of” or “consisting of” in this specification does not mean “consisting of” or “consisting of”.

[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, composite resin expanded particles, expanded particle molded article]
The expandable composite resin particles are heated and heated by a heating medium such as steam to form expanded composite resin particles. Therefore, the composite resin expanded particles are a particulate foam obtained by pre-expanding the expandable composite resin particles and using the composite resin as a base resin. Hereinafter, the “expandable composite resin particles” may be referred to as “expandable particles”, and the “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 particle molded body is formed by molding a large number of foamed particles in a mold, and a large number of foamed particles are mutually fused. In-mold molding, for example, by filling a large number of foamed particles in the mold, introducing a heating medium such as steam into the mold, and heating the foamed particles to mutually fuse in the mold by heating. After that, it is cooled by leaving it to cool to obtain a molded article having a desired shape. Hereinafter, the foamed particle molded product may be referred to as a “molded product”.

<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, a particulate composite resin impregnated with a foaming agent, and include the composite resin and a foaming agent. The composite resin is a resin obtained by impregnating and polymerizing a polyethylene resin with a styrene monomer, and contains a polyethylene resin and a polystyrene resin. The composite resin has a different concept from a mixed resin obtained by melt-kneading a polymerized polyethylene resin and a polymerized polystyrene 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 resin and the polystyrene resin in the composite resin can be adjusted as appropriate. By increasing the content of the polyethylene 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 resin in the composite resin, it is possible to improve the retention of the blowing agent in the expandable particles and the rigidity of the molded body. The mixing ratio of the polyethylene resin and the polystyrene resin in the composite resin can be determined from the mixing composition of the raw materials at the time of 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 viewpoint, 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 further preferably 88% by mass or less. In addition, each content of a polyethylene resin and a polystyrene resin is represented by the content ratio of each resin with respect to the total amount of a polyethylene resin and a polystyrene 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 preferably 35% by mass or less. Is more preferred. From the same viewpoint, 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。   Further, by increasing the ratio of the polystyrene resin in the composite resin as described above, the retention of the blowing agent comprising a hydrocarbon compound such as butane is improved. Therefore, the expandable particles enable storage at a high storage temperature and extend the shelf life. As a result, the expandable particles can be stored for a long period of time at room temperature, for example, while keeping the foaming power sufficiently in a closed container. Therefore, it is not necessary to foam the expandable particles within a short time after the production of the expandable particles, and the transport and storage in the state of the non-bulky expandable particles become possible.

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。   When the expandable particles are actually stored for a long period of time and then expanded to obtain expanded particles, it is possible to reduce the variation in the apparent density of the expanded particles. Furthermore, the in-mold moldability of the foamed particles is improved, and the molded body is excellent in appearance and in the fusion property between the foamed 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, the weight ratio of the xylene-insoluble component by Soxhlet extraction is preferably 40% or less (including 0). In this case, the expandability of the expandable particles can be further improved. Further, the weight ratio of the xylene-insoluble portion of the expandable particles is more preferably 5 to 30%, and further preferably 5 to 20%. In this case, the rigidity and toughness of the molded body can be further improved. The xylene-insoluble matter is a 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 every 10 μm from the surface of the expandable particle to the center by microscopic infrared spectroscopy (hereinafter sometimes referred to as microscopic IR). It is. The central direction of the expandable particles is, for example, a direction from the surface of the expandable particles toward the center on a straight line passing through the center of the cross section of the expandable particles. Further, the “straight line passing from the surface to the center” is not a virtual cross section passing through the center of the expandable particle, but is a virtual line or a line drawn when measuring the microscopic IR 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 D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum. The absorbance D 698 means the absorbance value at the peak top of the peak including the wave number of 698 cm −1 . This peak is derived from out-of-plane bending vibration of the benzene ring mainly contained in the polystyrene resin. The absorbance D 2850 means the value of the absorbance at the peak top of the peak including the wave number of 2850 cm −1 . This peak is derived from CH-H stretching vibration of the methylene group 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 derived from the CH vibration of the methylene group. D 698 ratio is meant.

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である。つまり、1≦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 of the above, effervescent maximum value A1 of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the range of depth 30μm from the surface of the particles, the value of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the range of the depth 100~110Myuemu A2 The value A3 of the absorbance ratio D698 / D2850 at the center satisfies the following relationships (1) to (3).
(1) A1 is 1 to 5. That is, the relationship of 1 ≦ A1 ≦ 5 is satisfied.
(2) A2 is smaller than A1. That is, the relationship of A2 <A1 is satisfied.
(3) A3 is larger than A2. That is, the relationship of A3> A2 is satisfied.

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 relations of (1) to (3) are capable of shortening a molding cycle during the production of a molded article and producing a molded article having excellent rigidity and toughness. enable. The reason 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 relations (1) to (3), in the case of the expandable particles that satisfy the relation (1) in particular, it is considered that a polystyrene resin having excellent rigidity is present in a large amount in the surface layer of the expandable particles. In addition, the surface layer of the expandable particles refers to a range from the surface of the expandable particles (that is, the 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。   It is considered that the foamed particles obtained by foaming the foamable particles satisfying the relationship (1) above have a distribution structure corresponding to the distribution structure of the polystyrene resin. That is, it can be considered that a large amount of polystyrene resin is present in a portion of the expanded particles corresponding to the surface layer of the expandable particles (hereinafter, sometimes referred to as “surface layer portion of the expanded particles”). As a result, for example, during the production of a molded article by in-mold molding, since the excessive expansion force of the expanded particles is suppressed by the polystyrene resin present in the surface layer portion of the expanded particles, The shape of the molded body is stabilized. Thereby, the cooling time can be reduced.

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, during the in-mold molding of the foamed particle molded body, the surface pressure (hereinafter, sometimes referred to as surface pressure) due to the foaming force of the foamed particle molded body is reduced to a predetermined pressure, and the shape of the molded body is stabilized. After that, the foamed particle molded body is released from the mold, for example. The expandable particles, when the expandable particles obtained from the expandable particles are molded in a mold, it is possible to increase the speed from the start of cooling of the expandable particle molded body until the surface pressure decreases to a predetermined pressure. it can. Further, even if the internal temperature of the foamed particle molded article after the completion of cooling is higher than that of a conventional product, it is possible to prevent the internal deformation such as shrinkage from occurring in the foamed particle 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 satisfying the above-mentioned relations (2) and (3), the ratio of the polystyrene resin existing around the depth of about 100 μm, that is, between the surface layer and the central portion of the expandable particles is reduced to the surface layer. And locally less than at the center. Therefore, the expandable particles obtained by expanding the expandable particles have a locally high rigidity due to a high ratio of the polystyrene resin in the surface layer portion. On the other hand, since the toughness of the foamed particles as a whole is maintained, it is considered that a molded article obtained by molding the foamed particles in a mold 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 using a composite resin as a base resin are considered to have a gradient structure in which the polystyrene resin simply decreases or increases from the center toward the surface. On the other hand, as described above, the expandable particles satisfying (1) to (3) have a characteristic inclined structure in which the amount of the polystyrene resin near the position at a depth of 100 μm is smaller than that in the surface layer or the central portion. . It is considered that such an inclined structure contributes to shortening of a molding cycle and 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の関係を満足することが好ましく、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 the polystyrene resin existing in the surface layer of the expandable particles is small, and the excessive expansion force of the expandable particles obtained by expanding the expandable particles is reduced. There is a possibility that suppression is difficult. As a result, the effect of shortening the molding cycle may not be sufficiently obtained. In addition, the expansion force can also be referred to as secondary foamability. On the other hand, when A1> 5, the toughness of the molded body may be insufficient. From the viewpoint of shortening the molding cycle, it is preferable to satisfy the relationship of A1 ≧ 1.5, and more preferably to satisfy the relationship of A1 ≧ 1.8. On the other hand, from the viewpoint of further increasing toughness, it is preferable that A1 ≦ 3, and it is more preferable that A1 ≦ 2.5.

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。   In the case of A2> A1 and A3 <A2, it is difficult to sufficiently exhibit the toughness of the expanded particles as a whole, or the time required for cooling during the production of a molded article becomes longer, so that the molding cycle becomes longer. Or

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 viewpoint, it is preferable that the relationship of A1−A2 ≧ 0.5 is satisfied, and it is more preferable that the relationship of A1−A2 ≧ 1 is satisfied. Further, it is preferable that the relationship of A3-A2 ≧ 1 is satisfied, and it is more preferable that 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 particles 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. This means that, in other words, it is preferable that the measurement region of the infrared absorption spectrum showing the maximum value A1 of the absorbance ratio D 698 / D 2850 is not within a range of 10 μm in depth 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 the following, a range from the surface of the expandable particle to a depth of 10 μm may be referred to as “outermost layer”. In addition, the value A0 of the absorbance ratio in the outermost layer is the value of the absorbance ratio D 698 / D 2850 at the position closest to the surface of the expandable particle among the positions at which the infrared absorption spectrum can be obtained in the cross section passing through the center of the expandable particle. Mean 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, the amount of polystyrene resin in the outermost layer is reduced, so that the fusibility is further improved. Therefore, the molding temperature can be lowered while maintaining the fusion property between the foamed particles constituting the molded body, and as a result, the molding cycle at the time of molding can be further shortened. From the viewpoint of further enhancing this effect, A1−A0 ≧ 0 is more preferable, and A1−A0 ≧ 0.5 is 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。 Further, in the infrared absorption spectrum, it is preferable that the maximum value A1 of the absorbance ratio D698 / D2850 in a range from the surface to a depth of 30 μm is smaller than the value A3 of the absorbance ratio D698 / D2850 in the central part. That is, it is preferable that A1 <A3. In this case, the amount of the polystyrene resin in the surface layer is smaller than that in the center of the expandable particles. That is, the amount of the polyethylene resin existing in the surface layer is larger than that in the center. As a result, in the molded article, the toughness which is an excellent property of the polyethylene resin is more easily 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。 Further, the infrared absorption spectrum has a minimum value A4 of an absorbance ratio D 698 / D 2850 within a 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 more preferably 0.1 or more and less than 1. In this case, there is a region where the amount of the polystyrene resin is small locally between the center of the expandable particles and the surface layer. As a result, in the foamed particles obtained by foaming the expandable particles, the proportion of the polystyrene resin in the portion corresponding to the surface layer of the foamed particles is high, although the rigidity is locally high. At the outermost surface where they are fused together, the amount of polyethylene-based resin relatively increases. Therefore, in this case, the toughness is easily maintained as a whole of the foamed particle molded body, and the effect of shortening the molding cycle and the effect of improving the toughness are further increased. 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 measurement of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the cross section of the expandable particle can be performed based on JIS K0117 (2017). Specifically, first, a sample is prepared by cutting the expandable particles in half. Next, using a FT / IR-4600 type Fourier transform infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation and an IRT-5200 type infrared microscope manufactured by JASCO Corporation, a line was cut at a cut surface passing through the center of the expandable particles by a microscopic transmission method. An infrared absorption spectrum of absorbance can be obtained by performing mapping measurement in a shape. From this infrared absorption spectrum, the absorbance ratio D 698 / D 2850 can be calculated. Detailed measurement methods 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 component in composite resin)
The weight average molecular weight of the acetone-soluble component 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 fusing property between the foamed particles during in-mold molding. As a result, the dimensional stability of the molded body can be improved. From the same viewpoint, the weight average molecular weight of the acetone-soluble component in the composite resin is more preferably 100,000 or more, and further preferably 150,000 or more. Further, the weight average molecular weight of the acetone-soluble component in the composite resin is more preferably 250,000 or less. A method for measuring the weight average molecular weight of the acetone-soluble component 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 (sea-sea structure) in which a polyethylene-based resin and a polystyrene-based resin form a co-continuous phase, and a polyethylene-based resin forms a dispersed phase (island phase) and a polystyrene-based resin forms a continuous phase. (Sea phase) or a morphology (sea-island structure) in which a polyethylene resin forms a continuous phase and a polystyrene resin forms a dispersed phase. Among these, a sea-island structure or a sea-sea structure is preferable. In this case, more excellent toughness can be obtained as compared with the morphology (Shimakai structure) in which the polystyrene-based resin forms the continuous phase and the polyethylene-based resin forms the dispersed phase. In addition, from the viewpoint of obtaining good toughness, it is more preferable that the polyethylene resin has a continuous phase and the polystyrene resin has a morphology (sea-island structure) of forming 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 of the surface layer of the expandable particles can be observed by the following method. Specifically, first, a sample for observation including the surface layer, that is, a range from the surface to a depth of 30 μm is cut out from the expandable particles. Next, the observation sample is embedded in an epoxy resin and stained with ruthenium tetroxide, and then an ultra-thin section is prepared from the sample using an ultramicrotome. The ultrathin section is placed on a grid, the morphology of the cross section at the center of the expandable particles is observed with a transmission electron microscope (JEM1010 manufactured by JEOL Ltd.) at a magnification of 10,000, and a cross-sectional photograph (TEM photograph) is taken. 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 a dispersed phase, and the polystyrene-based resin is When a continuous phase is formed, the morphology is determined to be an islands-in-sea structure, and when a polyethylene-based resin forms a continuous phase and a polystyrene-based resin forms a 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 foaming agent)
Examples of the physical foaming agent include an organic physical foaming agent. Examples of the organic physical foaming agent 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; Examples thereof include lower alcohols such as ethanol; ether compounds such as dimethyl ether and diethyl ether. As the physical foaming agent, one kind of compound may be used, or two or more kinds of compounds may be used. Hereinafter, the physical blowing agent may be referred to as a “blowing 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 blowing 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% by mass of isobutane and 20 to 70% by mass of another hydrocarbon 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. Further, in the molded article, the fusion property between the expanded particles can be further improved. More preferably, the proportion of isobutane in the blowing 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 diameter of the expandable particles is preferably 1.0 to 2.0 mm. By adjusting to this range, the effect obtained by adjusting each value of the absorbance ratio in the infrared absorption spectrum described above is further enhanced. That is, it is possible to more reliably obtain a molded body having excellent rigidity and toughness while shortening the molding cycle. Further, the holding ability of the foaming agent can be enhanced, and the filling property of the foamed particles during molding can be enhanced. In light of further enhancing this effect, the average particle size of the expandable particles is more preferably 1.1 to 1.9 mm, and still more preferably 1.2 to 1.8 mm. The average particle diameter of the expandable particles means a particle diameter (that is, d63) at a volume integrated value of 63% in a particle size distribution obtained by a method described later.

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。   Further, the content of the blowing 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, at the time of in-mold molding, the fusion property between the foamed particles can be further improved, and the dimensional stability of the molded body 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。
<Production method of expandable particles>
The expandable particles are produced, for example, by performing a dispersion step, a polymerization step, and a foaming agent impregnation step. In the dispersion step, core particles containing a polyethylene 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 impregnating step, particles during and / or after polymerization are impregnated with a foaming agent. Thus, expandable particles can be obtained. Hereinafter, embodiments of each step will be described.

<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 particles)
Examples of the polyethylene resin used for the core particles include 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, or the like can be used. The polyethylene resin may be a single polymer, or a mixture of two or more polymers.

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 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-chain branched chain having 2 to 6 carbon atoms. Specific examples include an ethylene-hexene copolymer and an ethylene-octene copolymer.

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 resin is preferably a linear low density polyethylene polymerized using a metallocene polymerization catalyst. In this case, a molded article 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 polyethylene resin preferably has a melting point Tm of 95 to 115 ° C. In this case, the polyethylene resin can be sufficiently impregnated with the styrene monomer during the 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 the polystyrene resin and the excellent toughness of the polyethylene resin at a higher level. More preferably, the melting point Tm of the polyethylene resin is 100 to 110 ° C. The melting point Tm of the polyethylene 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 from 0.5 to 4.0 g / 10 min, more preferably from 1.0 to 3.0 g / 10 min from the viewpoint of foamability. preferable. The MFR of the polyethylene resin at 190 ° C. and 2.16 kgf is a value measured by the condition code D based on JIS K7210-1999. In addition, a melt indexer (for example, model L203 manufactured by Takara Kogyo Co., Ltd.) can be used as the measuring device.

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 degree of crystallinity of the polyethylene resin is preferably 20 to 35%. In this case, it is possible to further improve the retention and foaming properties of the foaming agent. This is considered to be because when the crystallinity of the polyethylene resin is within the above range, gas molecules (specifically, a foaming agent) are unlikely to spread the polymer chains of the polyethylene resin. . As a result, it can be inferred that the permeability of the foaming agent decreases and the retention of the foaming agent increases as described above. From the same viewpoint, the crystallinity of the polyethylene resin is more preferably 20 to 30%. The crystallinity of the polyethylene resin is determined 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 enlarger. As the dispersion diameter enlarging agent, for example, at least one selected from polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymer, rubber-modified polystyrene, ABS resin, and AES resin can be used. Preferably, an acrylonitrile-styrene copolymer is good. Further, the amount of the acrylonitrile component 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。   Further, the melt mass flow rate (MFR) of the dispersion diameter expanding agent at 200 ° C. and 5 kgf is preferably from 1 g / 10 min to 20 g / 10 min, more preferably from 2.5 g / 10 min to 15 g / 10 min. The MFR of the dispersion diameter enlarger at 200 ° C. and 5 kgf is a value measured by the condition code H based on JIS K7210-1999. As an apparatus for measuring the MFR, a melt indexer (for example, Model L203 manufactured by Takara Kogyo Co., Ltd.) can be used.

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, based on 100 parts by mass of the polyethylene resin. When the content of the dispersion diameter-enlarging agent is within the above range, the polyethylene-based resin and the polystyrene-based resin can easily form a morphology showing a co-continuous phase (sea-sea structure). Further, when the content is within the above range, the dispersion diameter of the polystyrene resin (dispersed phase) is easily increased 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 foaming agent holding performance of the foamable particles can be sufficiently improved. Further, from the viewpoint of maintaining good toughness and rigidity of the molded article, it is preferable that the content of the dispersion diameter-enlarging agent be in 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 an additive, which is added as necessary, with the polyethylene resin, melt-kneading the blend, and then granulating. Examples of the additive include a foam adjusting agent, a pigment, a slip agent, an antistatic agent, a flame retardant, and the like, in addition to the above-described dispersion diameter expanding agent. Melt kneading can be performed by an extruder. In order to perform uniform kneading, it is preferable to extrude after mixing the resin components in advance. The mixing of the resin components can be performed using a mixer such as a Henschel mixer, a ribbon blender, a V blender, a Ladyge mixer, or the like. The melt-kneading is preferably performed using a high dispersion type screw such as a dalmage type, a mudock type, a unimelt type, or a twin screw extruder. In this case, the retention of the foaming agent of the foamable particles and the foaming moldability can be improved. Further, in this case, the dispersion diameter increasing agent can be uniformly dispersed in the polyethylene resin. As a result, it is possible to further increase the rigidity while maintaining the toughness characteristic of the polyethylene resin of the molded body.

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。   As the cell regulator, for example, 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 can be used. It is preferable that the compounding amount of the organic bubble regulator is in the range of 0.01 to 2 parts by mass based on 100 parts by mass of the resin for core particles. It is preferable that the compounding amount of the inorganic cell regulator is in the range of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin for core particles. By adjusting the blending amount of the cell regulator within the above range, the cell size of the foamed particles and the molded article is improved, the cells are less likely to be broken at the time of molding in the mold, and the appearance of the molded article is further 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 the core particles can be performed by, for example, a strand cut method, an underwater cut method, a hot cut method, or the like. The method can be performed by another method as long as it is a method capable of obtaining core particles having a desired particle diameter.

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 diameter 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 to the above range, it becomes easy to adjust the average particle size of the expandable particles to the above-described desired range. When using an extruder to granulate the core particles, for example, by adjusting the cut speed at the time of cutting while extruding the resin from a hole having a diameter within the range of the desired particle diameter, to adjust the particle diameter of the core particles 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 diameter of the core particles can be measured, for example, as follows. That is, the core particles are observed with a micrograph, the maximum diameter of each core particle is measured for 200 or more core particles, and the arithmetic mean value of the measured maximum diameters is defined as the particle size of the core 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 dispersion 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 performed, for example, in a closed container equipped with a stirrer. The aqueous medium includes, 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, when adding the styrene monomer, the styrene monomer can be uniformly suspended in the aqueous medium.

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。   Examples of the suspending agent include tricalcium phosphate, hydroxyapatite, magnesium pyrophosphate, magnesium phosphate, aluminum hydroxide, ferric hydroxide, titanium hydroxide, magnesium hydroxide, barium phosphate, calcium carbonate, and magnesium carbonate. And fine-particle inorganic suspending agents such as barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, talc, kaolin and bentonite. Further, for example, an organic suspending agent such as polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, ethylcellulose, and hydroxypropylmethylcellulose can also be used. Preferably, tricalcium phosphate, hydroxyapatite, and magnesium pyrophosphate are good. 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. 0 in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium of the suspension polymerization system (specifically, all water in a system containing water such as a reaction product-containing slurry). The amount is preferably from 05 to 10 parts by mass. More preferably, the amount is 0.3 to 5 parts by mass. By setting the amount of the suspending agent within the above range, the styrene-based monomer can be stably suspended, and the expansion of the particle size distribution of the expandable particles can be suppressed.

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, for example, it is preferable to use an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, or an amphoteric surfactant. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

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 the anionic surfactant include sodium alkyl sulfonate, sodium alkylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium α-olefin sulfonate, and sodium dodecylphenyl oxide 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。   As the nonionic surfactant, for example, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, or the like can be used.

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 the cationic surfactant, an alkylamine salt such as coconutamine acetate and stearylamine acetate can be used. Also, quaternary ammonium such as lauryltrimethylammonium chloride and stearyltrimethylammonium chloride can 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 the amphoteric surfactant, alkyl betaines such as lauryl betaine and stearyl betaine can be used. Further, an alkylamine oxide 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. More preferably, an alkali metal salt of an alkylsulfonic acid having 8 to 20 carbon atoms (preferably a sodium salt) is preferred. Thereby, the suspension can 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。   If necessary, 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.

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 hardly impregnates the core particles and dissolves in the aqueous medium. Therefore, in the aqueous medium in which the water-soluble polymerization inhibitor is present, the styrene-based monomer impregnated in the core particles is polymerized, but is absorbed by the styrene-based monomer and the core particles in the form of fine droplets present in the aqueous medium. The polymerization of the styrene-based monomer existing near the surface of the core particles being suppressed 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。 By using the water-soluble polymerization inhibitor and adjusting the amount of addition of the styrene-based monomer and the rate of temperature increase during the later-described polymerization, the respective values of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum of the expandable particles are desired. And the production of expandable particles having the above-mentioned characteristic inclined structure becomes possible. The reason is considered as follows. That is, particularly, by using the water-soluble polymerization inhibitor, the polymerization of the styrene monomer in the aqueous medium not impregnated into the core particles and the styrene monomer near the surface being absorbed by the core particles are suppressed. As a result, it is considered that the amount of polystyrene resin near the surface of the expandable particles is smaller than that in the central portion. In this way, the above-mentioned characteristic inclined structure is formed, and expandable particles capable of producing a molded article having both excellent rigidity and toughness in a short molding cycle can be obtained.

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. As a water-soluble inhibitor, sodium nitrite is preferable from the viewpoint that it is easy to adjust each value of the absorbance ratio D 698 / D 2850 within the above-mentioned desired range. From the same viewpoint, the addition amount of the water-soluble polymerization inhibitor is 0.001 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of an aqueous medium (specifically, all water in a system containing water such as a reaction product-containing slurry). 0.1 parts by mass is preferable, and 0.005 to 0.06 parts by mass is more preferable. In this case, the ratio of the polystyrene resin on the surface of the expandable particles can be easily reduced, and the value A0 of the absorbance ratio D 698 / D 2850 can be easily adjusted to the above-described desired range.

<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 step>
In the polymerization step, the styrene-based monomer is impregnated into the core particles 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。   For example, styrene can be used as the styrene monomer. Further, as the styrene monomer, a monomer copolymerizable with styrene and styrene can be used in combination. The styrene-based monomer may be one type or two or more types.

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. Examples of the styrene derivative include α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-methoxystyrene, pn-butylstyrene, and p-methylstyrene. -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 acrylates, methacrylates, hydroxyl-containing vinyl compounds, nitrile-containing vinyl compounds, organic acid vinyl compounds, olefin compounds, diene compounds, vinyl halide compounds, vinylidene halide compounds. And a maleimide compound.

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 the acrylate include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like. Examples of the methacrylate include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and the like.

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。   Examples of the vinyl compound having a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxypropyl methacrylate. Examples of the vinyl compound containing a nitrile group include acrylonitrile and methacrylonitrile.

有機酸ビニル化合物としては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等がある。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 the organic acid vinyl compound include vinyl acetate and vinyl propionate. Examples of the olefin compound include ethylene, propylene, 1-butene and 2-butene.

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 the diene compound include butadiene, isoprene, and chloroprene. Examples of the vinyl halide compound include 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。   Examples of the vinylidene halide compound include vinylidene chloride. Examples of the maleimide compound 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 resin is preferably a polystyrene or a copolymer of styrene and an acrylate. As the acrylate, 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 based on the entire composite resin. It is more preferred that there be.

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。   The polymerization of the styrene monomer can be carried out in the presence of a polymerization initiator. In this case, crosslinking may occur with the polymerization of the styrene monomer. In the polymerization of the styrene monomer, a polymerization initiator is used, but a crosslinking agent can be used in combination as needed. When using a polymerization initiator and a crosslinking agent, it is preferable to dissolve the polymerization initiator and the crosslinking agent in the styrene 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。   The polymerization initiator is used in a suspension polymerization method of a styrene monomer. For example, a polymerization initiator that is soluble in a vinyl monomer such as a styrene-based monomer 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 the polymerization initiator include cumene hydroxy peroxide, dicumyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxybenzoate, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisopropyl carbonate, Organic peroxides such as amyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, hexyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, and lauroyl peroxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile; As the polymerization initiator, one type may be used, or two or more types may be used. The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene 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, those having a 10-hour half-life temperature higher by 5 ° C. to 50 ° C. than the polymerization temperature 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 crosslinking agent, for example, peroxides such as dicumyl peroxide, 2,5-t-butyl perbenzoate, and 1,1-bis-t-butyl peroxycyclohexane can be used. One type of crosslinking agent may be used, or two or more types may be used. The compounding amount of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the styrene monomer. The polymerization initiator and the crosslinking 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。   The polymerization initiator can be added to the core particles. In this case, the core particles can be impregnated with a polymerization initiator dissolved in a solvent. As the solvent, for example, aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene and toluene; and aliphatic hydrocarbons such as heptane and octane are used. A bubble regulator 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。   In addition, a plasticizer, an oil-soluble polymerization inhibitor, a cell regulator, a flame retardant, a dye, and the like can be added to the styrene-based monomer as needed.

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。   As the plasticizer, for example, fatty acid esters such as glycerin tristearate, glycerin trioctoate, glycerin trilaurate, sorbitan tristearate, sorbitan monostearate, and butyl stearate can be used. Also, acetylated monoglycerides such as glycerin diacetomonolaurate, oils and fats such as hardened tallow and hardened castor oil; organic compounds such as cyclohexane, liquid paraffin, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester and the like can 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。   As the oil-soluble polymerization inhibitor, para-t-butylcatechol, hydroquinone, benzoquinone, and the like can be used.

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。   As the cell regulator, for example, fatty acid monoamide, fatty acid bisamide, talc, silica, polyethylene wax, methylene bisstearic acid, methyl methacrylate copolymer, and silicone can be used. As the fatty acid monoamide, oleic acid amide, stearic acid amide, or the like can be used. As the fatty acid bisamide, ethylene bisstearic acid amide and 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 monomer is preferably adjusted so that the mass ratio of the polyethylene resin and the polystyrene resin (polyethylene resin: polystyrene resin) becomes 10:90 to 50:50, It is more preferable to adjust so as to be 12:88 to 40:60, and even more preferable to adjust so as to be 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 styrene-based monomer and polymerized, the whole amount can be added all at once, but can be added in plural times. In the case of adding in a plurality of times, the styrene-based monomer can be divided into a plurality of monomers such as a first monomer and a second monomer, and these monomers can be added to the aqueous medium at different timings and temperatures. By adding in a plurality of times, it is possible to prevent the formation of a resin mass in the polymerization step.

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。 Note that the styrene-based 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, the value of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum is adjusted to the above-mentioned desired value by adjusting the rate of temperature rise after the start of the addition of the second monomer, as in the second polymerization step described below. Foamable particles satisfying the relationship can be produced. Note that “after the start of the addition of the second monomer” means after the start of the addition of the second monomer, and includes during the addition of the second monomer. The above-mentioned polymerization initiator, cross-linking agent and the like 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 the polymerization initiator used, but is preferably from 60C to 105C. The crosslinking temperature varies depending on the type of the crosslinking agent used, but is preferably from 100C to 150C.

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 performed, for example, in a closed container containing an aqueous medium containing core particles, a polymerization initiator, a styrene-based monomer, a water-soluble polymerization inhibitor, and the like. The temperature control in the polymerization step can be performed, for example, in the following two steps. First, a first polymerization step of maintaining the temperature in the closed container at the first polymerization temperature and a second polymerization step of maintaining the temperature in the second polymerization temperature higher than the first polymerization step are performed. In the first polymerization step, the temperature in the vessel can be raised to the first polymerization temperature, for example, at a first heating rate of 15 to 50 ° C / h.

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, for example, at a second temperature rising rate of less than 15 ° C./h. By lowering the second temperature rising 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 tilt structure described above is obtained. Can be produced. From the same viewpoint, the second heating rate is preferably equal to or lower than 12 ° C / h, more preferably equal to or lower than 9 ° C / h, and still more preferably equal to or lower than 8.5 ° C / h. In addition, the second heating rate is generally 2 ° C./h or more, and preferably 3 ° C./h or more, from the viewpoint of productivity. When the polymerization is performed three or more times, it is preferable that the above relationship be satisfied in the polymerization step in the final stage. In other words, it is preferable to control the above-mentioned second heating rate in the N-th 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 a polystyrene resin gradient structure unique to the present invention, using a water-soluble polymerization inhibitor, the foamable particles as a whole, the outermost layer of the polystyrene resin than the central polystyrene resin. In addition, it is preferable that the temperature is increased and the rate of temperature rise in the second polymerization step is reduced in the polymerization step so that the polystyrene resin in the surface layer of the expandable particles is locally increased. By combining the above methods, the production of expandable particles having a gradient distribution structure of the specific polystyrene resin in the present invention becomes easy.

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。   Further, when the second heating rate is 5 to 14 ° C./h, it is easy to decrease the abundance ratio of the polystyrene-based resin in the outermost layer of the expandable particles and increase the abundance ratio of the polyethylene-based resin. Therefore, in this case, when the foamed particles obtained by foaming the expandable particles are fused by in-mold molding, toughness is particularly exhibited in the fused portion, and the bending characteristics of the entire molded body, such as bending properties, are improved. Toughness can be improved.

<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 blowing agent impregnation step, the particles are impregnated with a physical blowing agent during or after the polymerization of the styrene monomer. The particles may be impregnated with a physical blowing agent both during and after polymerization. That is, the addition of the foaming agent can be performed on the particles in the course of polymerization, on the particles on which polymerization has been completed, or on both of them. Specifically, during the polymerization, a physical foaming agent is pressed into a container for accommodating the particles after the polymerization to impregnate the particles with the physical foaming 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 in 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) .degree. C. In this case, the retention of the foaming agent can be further improved. In addition, coagulation of the expandable particles can be prevented. The polystyrene resin is, for example, a styrene homopolymer, or a copolymer of a styrene monomer and a monomer copolymerizable with a styrene monomer.

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 the polystyrene resin is, for example, a 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 the mixture is 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 matter. About 2 to 4 mg of the obtained polystyrene-based resin, a heat flux differential scanning calorimetry is performed according to JIS K7121-1987 using a 2010 type DSC meter manufactured by TIA Instruments. Then, the midpoint glass transition temperature of the DSC curve obtained at a heating rate of 10 ° C./min can be determined.

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 the impregnation with the foaming agent, the foamable particles are dehydrated and dried, and the foamable particles can be coated with a surface coating agent as necessary. Examples of the surface coating agent include zinc stearate, triglyceride stearate, monoglyceride stearate, and hardened castor oil. Further, an antistatic agent or the like can be used as a functional surface coating agent. The addition amount of the surface coating agent is preferably 0.01 to 2 parts by mass based on 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 dispersion step, the polymerization step, and the foaming 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>
The expanded particles can be obtained by heating and expanding the expandable particles with a heating medium. 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 have been supplied. The bulk density of the expanded beads is preferably from 10 to 200 / m 3, more preferably 15~100kg / 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。
<Foam particle molded body>
By molding the foamed particles in a mold by a known molding means, a foamed particle molded body can be obtained. Preferably the apparent density of PP bead molding is 10 to 200 / m 3, more preferably 15~100kg / 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)
Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the expandable particles will be described. In this example, expandable particles are prepared, and the expandable particles and the molded body are formed using the expandable particles.

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 resin and a polystyrene resin as a base resin. In the expandable particles, the composite resin is impregnated with a blowing agent made of a saturated hydrocarbon compound. Hereinafter, a method for producing the expandable particles of this example will be described.

(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 Linear low-density polyethylene (“Nipolon Z HF210K” manufactured by Tosoh Corporation, ethylene-vinyl acetate containing 15% by mass of vinyl acetate) obtained by polymerization using a metallocene polymerization catalyst as a polyethylene resin. A copolymer (EVA: “Ultracene 626” manufactured by Tosoh Corporation) was prepared, and an acrylonitrile-styrene copolymer (“AS-XGS, manufactured by Denka Corporation, weight average molecular weight: 19,000”) was used as a dispersion diameter enlarger. Acrylonitrile component amount: 28% by mass, MFR (200 ° C., 5 kgf: 2.8 g / 10 min) was prepared, and linear low-density polyethylene (“Nipolon Z HF210K” manufactured by Tosoh Corporation) 15 kg, ethylene-vinyl acetate 5 kg of a polymer (EVA: “Ultracene 626” manufactured by Tosoh Corporation) and 1 kg of a dispersion diameter enlarger were mixed with Henshi. Rumikisa; was put into (manufactured by Mitsui Miike Engineering Corporation Type FM-75E), to obtain a resin mixture was mixed for 5 minutes.

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 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 To a 3 L autoclave equipped with a stirrer, 1000 g of deionized water was added, and 6.0 g of sodium pyrophosphate was further added. Thereafter, 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 lauryl sulfonate (10% by 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 the 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 ("Nipper BW" manufactured by NOF Corp., water-diluted powder product) as a polymerization initiator and 0.25 g of t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate ("NOF Corp." Perbutyl E ") and 5.1 g of 1,1-di (tert-butylperoxy) cyclohexane (" Luperox 331M70 "manufactured by Arkema Yoshitomi) as a crosslinking agent were dissolved in the styrene monomer. Then, the melt was poured into the suspension in the autoclave while stirring at a stirring speed of 500 rpm (dispersion step). As the styrene monomer, a mixed monomer of 335 g of styrene and 15 g of butyl acrylate was used.

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)。   Next, after the inside of the autoclave was replaced with nitrogen, the temperature was raised and the temperature was raised to 88 ° C. over 1 hour and 30 minutes. After the temperature was raised, the temperature was maintained at 88 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the stirring speed was reduced to 450 rpm, the mixture was cooled to 80 ° C. in 30 minutes, and kept at a polymerization temperature of 80 ° C. for 5 hours (first polymerization step). Next, the temperature was raised to a temperature of 120 ° C. over 5 hours, and the temperature was maintained at a temperature of 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。   Thereafter, the mixture was cooled to a temperature of 90 ° C. over 1 hour, the stirring speed was reduced to 400 rpm, and the temperature was maintained 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 to the autoclave over about 1 hour as a blowing agent (impregnation step). Further, the temperature was raised to a temperature of 105 ° C. over 2 hours, kept at a temperature of 105 ° C. for 5 hours, and then cooled to a temperature of 30 ° C. over a period of 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. Thereafter, dehydration and washing were performed with a centrifugal separator, and water adhering to the surface was removed with a flash dryer to obtain expandable particles having an average particle diameter (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 obtained expandable particles, 0.008 parts by mass of N, N-bis (2-hydroxyethyl) alkylamine as an antistatic agent was added, and 0.12 parts by mass of zinc stearate was further added. A mixture of 0.04 parts by mass of glycerin monostearate and 0.04 parts by mass of glycerin distearate was added, and these were used 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 diameter 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 micro IR, the morphology of the surface layer, the ratio of xylene-insoluble components, and 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 measuring device “Millitrac JPA” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. Specifically, first, 30 g of the composite resin particles were dropped freely from the sample supply feeder of the measuring device, and a projected image was captured by a CCD camera. Next, calculation and combination processing were sequentially performed on the captured image information, and measurement was performed under the conditions of an image analysis method of outputting a particle size distribution result. Thereby, each particle diameter (d63) mm at a volume integrated value of 63% in the particle size distribution was obtained.

「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 in half in a cross section passing through the center of the expandable particles, the cut surface was sliced to prepare a 10 μm thick sample for micro IR. In the sample for microscopic IR, a measurement region partitioned every 10 μm in the center direction was set 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. . Then, mapping measurement for measuring these measurement regions was performed by infrared spectroscopy using the microscopic transmission method, and an infrared absorption spectrum was obtained. For the infrared spectroscopy, a FT / IR-4600 type Fourier transform infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation and an IRT-5200 type infrared microscope manufactured by JASCO Corporation were used. The absorbance D 698 at the peak top of the peak containing the wave number 698 cm −1 and the absorbance D 2850 at the peak top of the peak containing the wave number 2850 cm −1 in the infrared absorption spectrum were measured. Then, the ratio of the absorbance D 698 to the absorbance D 2850 , that is, the absorbance ratio D 698 / D 2850 was calculated. The conditions of the mapping measurement in microscopic transmission method, microscopic optical path: transmitting, measuring area: 4000cm -1 ~600cm -1, detector: MCT, Resolution: 8 cm -1, number of integrations: 32 times, microscopic aperture: 10 [mu] m × 100 μm, 0 degree. In addition, a sample was measured after performing background measurement of the apparatus 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. The measured value is an arithmetic average value obtained by performing the above measurement 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, in the infrared absorption spectrum obtained by the mapping measurement, in the range from the surface of the expandable particles to a depth of 10 μm. Is the value of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum with as the measurement region. Specifically, the maximum value A1 of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the surface layer is, specifically, in a range from the surface of the expandable particles to a depth of 10 μm, in a range from 10 μm to 20 μm, and in a range from 20 μm to 30 μm. Is the maximum value among the values of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum, each of which is a 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。 Value A2 of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the range of depth 100~110μm is specifically absorbance ratio D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum of the range of depth 100~110μm the measurement region Value. The value A3 of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the central portion, specifically, a value of the absorbance ratio D 698 / D 2850 in the infrared absorption spectrum of the range of depth 850~860μm the measurement region. 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 specifically the absorbance ratio D of the infrared absorption spectrum whose measurement region is in the range of 30 to 100 μm in depth. 698 / D 2850 is the minimum value. 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"
The morphology was performed 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 part of the surface layer of the expandable particles (specifically, a part within a range of 5 μm from the surface). After embedding this observation sample in an epoxy resin and dyeing it with ruthenium tetroxide, an ultra-thin section was prepared from the sample using an ultramicrotome. The ultrathin section was placed on a grid for TEM, and a photograph of a cross section of the surface layer of the expandable particles at a magnification of 10,000 or 50,000 was taken to observe the morphology. In a transmission electron micrograph (that is, a TEM photograph), a dark gray portion is a polyethylene resin, and a light gray portion is a styrene resin. In the TEM photograph, when the polyethylene resin and the styrene resin form a co-continuous phase, the polymorphology is determined to be a sea-sea structure, the polyethylene resin forms a dispersed phase, and the polystyrene resin forms a dispersed phase. Formed a continuous phase, the morphology was determined to be an islands-in-sea structure, and when the polyethylene-based resin formed a continuous phase and the polystyrene-based resin formed a 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。
"Ratio of xylene insolubles"
Specifically, first, about 1 g of expandable particles were collected, weighed (W 0 ) to the fourth decimal place, and placed in a 150 mesh wire mesh bag. Then, about 200 ml of xylene was put into a 200 ml round bottom flask, and the sample put in a wire mesh bag was set in a Soxhlet extraction tube. Soxhlet extraction was performed by heating the flask with a mantle heater for 8 hours. After completion of the extraction, the mixture was cooled by air cooling. After cooling, the wire net was taken out of the extraction tube, and the sample was washed together with about 600 ml of acetone. Next, the acetone was volatilized and dried at a temperature of 120 ° C. After the drying, a sample collected from the wire mesh was collected as “xylene-insoluble matter”, and its weight (W 1 ) was measured to the fourth decimal place. The ratio of the xylene-insoluble component was calculated by the ratio of the weight (W 1 ) of the xylene-insoluble component 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 component in composite resin"
First, Soxhlet extraction was performed in the same manner as described above. Next, 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 way mainly corresponds to the polystyrene resin. The weight average molecular weight of the acetone-soluble component was measured by a gel permeation chromatography (GPC) method (mixed gel column for polymer measurement) using polystyrene as a standard substance. Specifically, using a measuring 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 carried out under the measurement condition that one SuperH-H and two TSK-GEL SuperHM-H were connected in series. That is, the weight average molecular weight was determined by dissolving acetone-soluble components 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) Preparation of Expanded Particles Next, the expandable particles obtained as described above were aged in a low-temperature warehouse at 6 ° C. for 1 day, and then composite resin expanded particles having a bulk density of about 20 kg / m 3 were prepared. Specifically, the expandable particles were first placed in a normal pressure batch foaming machine having a volume of 30 L, and steam was supplied into the 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。 For the bulk density (kg / m 3 ) of the expanded particles, prepare a 1 L measuring cylinder, fill the empty measuring cylinder with the expanded particles up to the 1 L marked line, and measure the mass (g) of the expanded particles per 1 L. Asked 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 foamed particle molded article) First, the foamed particles obtained as described above were aged at room temperature for 1 day. Next, the foamed particles were formed into a rectangular parallelepiped molded article of 300 mm × 75 mm × 25 mm using a mold molding machine (DSM-0705VS manufactured by DABO). After the obtained molded body was dried at a temperature of 40 ° C. for one day, it was further cured at room temperature for one day or more.

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, by molding the expanded beads having a bulk density of about 20 kg / m 3, expansion ratio 50 times, to obtain a molded product of 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 equation (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, for the foamed resin molded article, the vacuum cooling time during molding, the fusing property, and the toughness were measured 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 having a size of 300 mm x 300 mm x a thickness of 50 mm was molded by a mold molding machine (AD / 0907 manufactured by Kasahara Kogyo KK). 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 the symbol “G”), water cooling was performed for 5 seconds. Furthermore, vacuum cooling was performed 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 to release the molded body. The time from the start of vacuum cooling to the release was measured as the vacuum cooling time. It should be noted that a shorter vacuum cooling time results in a shorter molding cycle.

「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。
`` Fusibility ''
In a plate-shaped molded body having a length of 300 mm x a width of 75 mm x a thickness of 25 mm, a cut of 2 mm in depth is cut across one surface (that is, one surface having a length of 300 mm and a width of 25 mm) at the center in the length direction, and traverses the entire width. To prepare a test piece. Next, the test piece was bent in a direction to widen the cut, until the test piece was broken, or until both end portions of the test piece were in contact with each other. Next, the cross section of the test piece was observed, and the number of foamed particles that were broken inside and the number of foamed particles that peeled off at the interface were visually measured. Next, the ratio of the foamed particles that fractured inside and the foamed particles that peeled off at the interface was calculated, and this was expressed as a percentage, and was defined as the fusibility (%).

「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。
"Bending test"
A molded body having a length of 300 mm, a width of 75 mm and a thickness of 25 mm was used as a test piece and subjected to a three-point bending test (span 200 mm) in accordance with JIS K 7221-2: 1999. As a result, the test piece was evaluated as “◎” when not broken, “○” when the strain at break was 15% or more, and “X” when the strain at break was 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, in the second polymerization step, expandable particles, expanded particles, 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. Further, 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.

(実施例3)
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。
(Example 3)
In this example, in the second polymerization step, expandable particles, expanded particles, 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. Further, 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.

(実施例4)
(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 4)
(1) Preparation of core particles A linear low-density polyethylene (“Nipolon Z HF210K” manufactured by Tosoh Corporation) prepared by polymerization using a metallocene polymerization catalyst was prepared as a polyethylene resin. In addition, acrylonitrile was used as a dispersion diameter expanding agent. -A styrene copolymer ("AS-XGS, Denka Co., Ltd., weight average molecular weight: 109,000, acrylonitrile component amount: 28 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 dispersing agent are added to a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Kakoki; model FM-75E), mixed for 5 minutes, and mixed. 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 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 as a suspending agent was prepared in the same manner as in Example 1. Next, 2.0 g of sodium lauryl sulfonate (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 the 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。   Subsequently, 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 polymerization initiators. ) And 0.63 g of α-methylstyrene dimer (“NOFMER MSD” manufactured by NOF Corporation) as a chain transfer agent were dissolved in the first monomer (styrene-based monomer). Then, the melt was poured into the suspension in the autoclave while stirring at a stirring speed of 500 rpm (dispersion step). Note that 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)。   Next, after the inside of the autoclave was replaced with nitrogen, the temperature was raised and the temperature was raised to 100 ° C. over 1 hour and 30 minutes. After the temperature was raised, the temperature was kept at 100 ° C. for 60 minutes. Thereafter, the stirring speed was reduced to 450 rpm, and the mixture was kept at a polymerization temperature of 100 ° C. for 7 hours and 30 minutes (first polymerization step). In addition, 350 g of styrene as the second monomer (styrene-based monomer) was added into the autoclave over 5 hours when 60 minutes had elapsed after the temperature reached 100 ° C. Next, the temperature was raised to 125 ° C. over 3 hours, and 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。   Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to produce expandable particles, expanded particles, and a molded article. Further, 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, in the second polymerization step, expandable particles, expanded particles, and a molded body were produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 120 ° C. over 2 hours. Further, 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.

(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, in the second polymerization step, expandable particles, expanded particles, 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. Further, 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.

(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, expanded particles, and a molded article were produced in the same manner as in Example 1, except that sodium nitrite was not used as a water-soluble polymerization inhibitor. Further, 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4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 4, except that the temperature was raised to 125 ° C. over 2 hours in the second polymerization step.

(実施例及び比較例の結果)
実施例2〜4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 and Comparative Examples)
Table 1 shows the polymerization conditions and evaluation results of the expandable particles produced in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 in the same manner as in Example 1. In Table 1, “○” means that the inequality relationship is satisfied, and “x” means that the inequality relationship is not satisfied.

Figure 2020033446
Figure 2020033446

表1より知られるごとく、実施例1〜4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1〜4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 can be seen from Table 1, the expandable particles whose absorbance ratio D 698 / D 2850 satisfies the predetermined relationship as in Examples 1 to 4 can shorten the molding cycle (specifically, the vacuum cooling time). In addition, it is possible to produce a molded article having excellent fusion property and toughness. Since the molded articles of Examples 1 to 4 are excellent in fusing properties, they can also exhibit excellent rigidity unique to polystyrene resins. It is considered that such expandable particles can be obtained by adjusting the rate of temperature rise, the water-soluble polymerization inhibitor, the resin composition, and the like 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。   On the other hand, the expandable particles of Comparative Examples 1, 2, and 4 can obtain molded articles having excellent toughness, but have a longer molding cycle. Further, the expandable particles of Comparative Example 3 can shorten the molding cycle, but the toughness of the molded body becomes 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 the examples are superior in toughness and molding cycle as compared with the comparative example is considered to be due to the difference in the gradient structure of the ratio of the polystyrene resin (see FIGS. 1 to 5). In the following description, with reference to FIGS. 6 to 8, the internal structure of the expandable particles 1, 8, 9 will be described in terms of the central layer 11, 81, 91, the intermediate layers 12, 82, 92, the surface layers 13, 83, Although described separately in 93, it is considered that the actual internal structure of the expandable particles 1, 8, and 9 cannot be distinguished as a layer. The surface layers 13, 83, and 93 have a depth of 30 μm from the surfaces 10, 80 and 90 of the expandable particles 1, 8 and 9. The intermediate layers 12, 82, and 92 are located inside the surface layers 13, 83, and 93. The central layers 11, 81, and 91 are located inside the intermediate layers 12, 82, and 92, and are regions including the centers O 1 , O 8 , and O 9 of the expandable particles 1 , 8 , and 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 the gradient structures of the proportions of the polystyrene resin in the expandable particles 1, 8, and 9 of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 3, respectively. Does not necessarily correspond to the sex particles. 6 to 8, the number of polystyrene resins is schematically shown by the density of the hatched dot density.

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 particles 8 of Comparative Example 1, for example, in the order of the center layer 81, the intermediate layer 82, and the surface layer 83, the ratio of the polystyrene resin is increased from the particle center O 8 toward the surface 80. Is gradually getting lower. It is considered that the reason why the expandable particles 8 of Comparative Example 1 have such a gradient structure is that the second heating rate in the polymerization step is too high, and the amount of polystyrene resin cannot be increased near the surface layer. Therefore, in Comparative Example 1, although the foamed particle molded article obtained from the foamed particles obtained by foaming the foamable particles has excellent fusion bonding property and toughness, it is considered that the vacuum cooling time during the molding of the foamed particles becomes longer. . Although not shown in the figure, in Comparative Example 2, it is considered that the effect of shortening the molding cycle cannot be obtained as in Comparative Example 1, because the second temperature-raising temperature is too high.

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 particles 9 of Comparative Example 3, for example, in the order of the center layer 91, the intermediate layer 92, and the surface layer 93, the ratio of the polystyrene resin is increased from the particle center O 9 toward the surface 90. Is thought to gradually increase. The reason why the expandable particles of Comparative Example 3 have such a gradient structure is that the water-soluble polymerization inhibitor was not added to the aqueous medium in the dispersion step, and the styrene monomer near the resin particle surface in the polymerization step. It is considered that polymerization was excessively promoted. Therefore, in Comparative Example 3, although the vacuum cooling time is shortened, it is considered that a molded article having excellent fusion property 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 particle 1 of Example 1, as schematically shown in FIG. 6, the polystyrene resin in the center layer 11 including the particle center O 1 is the largest, and is then indicated by the absorbance ratio value A1. It is considered that the polystyrene resin in the surface layer 13 is increased as shown in FIG. Then, as indicated by the value A2 of the absorbance ratio, it is considered that the intermediate layer 12 having 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 inclined structure in which the ratio of the polystyrene resin in the intermediate layer 12 is reduced. The same applies to the third and fourth embodiments.

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 having more rigid polystyrene resin than the intermediate layer 12 suppresses the expansion force remaining inside the molded body, for example, in in-mold molding, and It is thought that the time can be reduced. Furthermore, since the intermediate layer 12 in which the ratio of the polystyrene resin is locally reduced exists between the surface layer 13 and the center layer 11, the molded article is formed despite the high ratio of the polystyrene resin in the surface layer 13. Is considered to be able to show excellent toughness. As typified by such a characteristic tilted structure, the expandable particles of the examples in which the absorbance ratio D 698 / D 2850 satisfies the predetermined relationship in the infrared absorption spectrum, the toughness is obtained even when the cooling time is reduced. This makes it possible to produce a molded article excellent in quality.

さらに、実施例1、3、4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。 Further, although not shown, the expandable particles in Examples 1, 3, and 4 have a value A0 of the absorbance ratio D698 / D2850 in the outermost layer smaller than the value A1 of the absorbance ratio in the surface layer. Therefore, in the surface layer portion of the foamed particles in these examples, that is, in the portion corresponding to the surface layer in the foamable particles, the polystyrene resin on the surface is less than the portion slightly inside the surface, such a feature It is considered that a typical inclined structure is formed. Therefore, in these examples, since the surface layer portion contains a large amount of polystyrene resin, the effect of shortening the molding cycle can be obtained. Furthermore, since the polystyrene resin is reduced on the surface, the toughness of the molded article obtained by fusing the foamed particles to each other can be improved. Although not shown, in Example 2, the ratio of the polystyrene-based resin on the outermost surface was the highest, followed by the polystyrene-based resin in the center layer. It is believed that a layer exists.

1 発泡性複合樹脂粒子
11 中心層
12 中間層
13 表層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Expandable composite resin particle 11 Center layer 12 Middle 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 a foamable composite resin particle containing a composite resin of a polyethylene resin and a polystyrene resin, and a physical foaming agent,
Infrared absorption spectrum obtained by measuring a cross section passing through the center of the expandable composite resin particle every 10 μm from the surface of the expandable composite resin particle to the center by microscopic infrared spectroscopic analysis, including a wave number 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 containing the wave number 698 cm −1 to the absorbance D 2850 at the peak top satisfies the following relationships (1) to (3): particle.
(1) The maximum value A1 of the ratio D 698 / D 2850 is 1 to 5 when the distance from the surface of the expandable composite resin particles is in the range of 0 to 30 μm.
(2) the value A2 of the ratio D 698 / D 2850 distance from the surface of the expandable composite resin particles in the range of 100~110μm 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 foam according to claim 1, wherein in the infrared absorption spectrum, the value A0 of the ratio D 698 / D 2850 in a range of 0 to 10 μm from the surface of the expandable composite resin particle is smaller than the maximum value A1. 3. 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 particle according to claim 1, wherein in the infrared absorption spectrum, the maximum value A1 is smaller than a value A3 of the ratio D 698 / D 2850 at the center. 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 particle, and the minimum value A4 is less than 1. The expandable composite resin particles according to claim 1. 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 particle 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 particle according to any one of claims 1 to 5, wherein the average particle diameter of the expandable composite resin particle is 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 a polyethylene resin and 50 to 95% by mass of a polystyrene resin (however, the total of the polyethylene resin and the polystyrene resin is 100% by mass), The expandable composite resin particles according to any one of claims 1 to 6.
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