JP2023100351A - Composite resin particle, and foamed molded product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複合樹脂粒子、発泡成形体等に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to composite resin particles, foamed moldings, and the like.
ポリスチレン系樹脂からなる発泡成形体は、剛性、断熱性、軽量性、耐水性及び発泡成形性に優れるため、包装材及び断熱材として多用されているが、耐薬品性及び耐衝撃性が低い。一方、ポリオレフィン系樹脂からなる発泡成形体は、耐薬品性及び耐衝撃性に優れるが、発泡剤の保持性が劣る。このため、発泡剤を含有した発泡性粒子の形態で原料メーカーから成形加工メーカに輸送することが困難であり、発泡性粒子を予備発泡させて得られる発泡粒子(予備発泡粒子とも称される。)の形態で輸送されるものの、発泡粒子は嵩高いため製造コストが高くなる。また、ポリオレフィン系樹脂からなる発泡成形体は、ポリスチレン系樹脂からなる発泡成形体と比較して剛性に劣ることが知られている。そこで、両樹脂の優れた性質を利用することを目的として、ポリスチレン系樹脂とポリオレフィン系樹脂との複合樹脂粒子から得られた発泡成形体が考案されている(特許文献1)。 Foam molded products made of polystyrene resins are often used as packaging materials and heat insulating materials because they are excellent in rigidity, heat insulation, light weight, water resistance and foam moldability, but have low chemical resistance and impact resistance. On the other hand, a foamed molded article made of a polyolefin resin is excellent in chemical resistance and impact resistance, but is inferior in retention of a foaming agent. Therefore, it is difficult to transport expandable particles containing a blowing agent from raw material manufacturers to molding manufacturers. Expanded particles obtained by preexpanding expandable particles (also called preexpanded particles). ), but the bulk of the foamed particles increases the manufacturing cost. Further, it is known that a foam molded article made of polyolefin resin is inferior in rigidity to a foam molded article made of polystyrene resin. Therefore, in order to utilize the excellent properties of both resins, a foamed molded article obtained from composite resin particles of a polystyrene resin and a polyolefin resin has been devised (Patent Document 1).
また、プラスチック廃棄物の量は年々増加している。プラスチック廃棄物の大半は、焼却や埋め立てなどにより処分されているが、環境汚染、地球温暖化、埋め立て処理場の不足など、大きな社会問題となっている。このため、プラスチック廃棄物のリサイクルが社会的に強く要請されている。様々なリサイクル方法が提案されている中、資源循環や環境負荷低減の観点から、プラスチック廃棄物を再び製品のプラスチック部材として再利用するマテリアルリサイクルが注目されており、スチレン系樹脂発泡成形体においては、このようなマテリアルリサイクルが検討されている(特許文献2及び3)。 Also, the amount of plastic waste is increasing year by year. Most of the plastic waste is disposed of by incineration or landfill, but it is becoming a big social problem such as environmental pollution, global warming, and lack of landfill sites. Therefore, there is a strong social demand to recycle plastic waste. While various recycling methods have been proposed, material recycling, which reuses plastic waste as plastic components for products, is attracting attention from the viewpoint of resource circulation and environmental load reduction. , such material recycling is being studied (Patent Documents 2 and 3).
ポリオレフィン系樹脂の再生品(再生ポリオレフィン系樹脂)を使用することで環境負荷が低減され、且つ、比較的低い蒸気圧で発泡成形可能な、ポリオレフィン系樹脂及びポリスチレン系樹脂を含有する複合樹脂粒子から製造される発泡成形体の提供が要望されていた。 Composite resin particles containing polyolefin-based resin and polystyrene-based resin that reduce environmental load by using recycled polyolefin-based resin (recycled polyolefin-based resin) and can be foam-molded at relatively low steam pressure There has been a demand for the provision of manufactured foamed moldings.
本発明は、代表的には以下の態様を包含する。
項1.
ポリオレフィン系樹脂及びポリスチレン系樹脂を含有する、発泡粒子製造用の複合樹脂粒子であって、
前記ポリオレフィン系樹脂及び前記ポリスチレン系樹脂の合計含有量が、複合樹脂粒子質量の90質量%以上であり、
前記複合樹脂粒子における前記ポリスチレン系樹脂含有量が、前記ポリオレフィン系樹脂含有量100質量部に対して50~800質量部であり、
前記ポリオレフィン系樹脂における再生ポリオレフィン系樹脂の含有量が20~100質量%である、
複合樹脂粒子。
項2.
前記ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂である、項1に記載の複合樹脂粒子。
項3.
前記ポリエチレン系樹脂が、(1)ポリエチレン、又は(2)ポリエチレン及びエチレン-酢酸ビニル共重合体である、項2に記載の複合樹脂粒子。
項4.
項1~3のいずれかに記載の複合樹脂粒子及び発泡剤を含有する発泡性粒子。
項5.
項4に記載の発泡性粒子の予備発泡物である発泡粒子。
項6.
項5に記載の発泡粒子の型内発泡成形物である発泡成形体。
The present invention typically includes the following aspects.
Item 1.
Composite resin particles for producing expanded beads containing a polyolefin resin and a polystyrene resin,
The total content of the polyolefin-based resin and the polystyrene-based resin is 90% by mass or more of the mass of the composite resin particles,
The polystyrene resin content in the composite resin particles is 50 to 800 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin content,
The content of the recycled polyolefin resin in the polyolefin resin is 20 to 100% by mass,
Composite resin particles.
Item 2.
Item 2. The composite resin particles according to Item 1, wherein the polyolefin-based resin is a polyethylene-based resin.
Item 3.
Item 3. The composite resin particle according to item 2, wherein the polyethylene-based resin is (1) polyethylene or (2) polyethylene and ethylene-vinyl acetate copolymer.
Item 4.
Item 4. Expandable particles containing the composite resin particles according to any one of Items 1 to 3 and a blowing agent.
Item 5.
Item 5. Expanded beads which are pre-expanded products of the expandable beads according to item 4.
Item 6.
Item 6. A foam-molded product which is an in-mold foam-molded product of the foamed particles according to item 5.
本発明によれば、再生ポリオレフィン系樹脂を使用することにより環境負荷低減に貢献しつつも、比較的低い蒸気圧の水蒸気で発泡成形体を製造することが可能となる。 According to the present invention, the use of recycled polyolefin-based resin makes it possible to manufacture a foamed molded article with steam having a relatively low steam pressure while contributing to the reduction of environmental load.
本明細書中、語句「含有する」は、語句「から本質的になる」、及び語句「からなる」を包含することを意図して用いられる。 As used herein, the phrase "comprising" is intended to encompass the phrase "consisting essentially of" and the phrase "consisting of".
複合樹脂粒子は、代表的には基材樹脂粒子(種粒子)にスチレン系単量体を含浸させ、スチレン系単量体を重合することによって得られる。基材樹脂は、代表的にはポリオレフィン系樹脂である。 A composite resin particle is typically obtained by impregnating a base resin particle (seed particle) with a styrene-based monomer and polymerizing the styrene-based monomer. The base resin is typically a polyolefin resin.
(ポリオレフィン系樹脂)
ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、公知の樹脂が使用でき、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂である。また、ポリオレフィン系樹脂は、架橋されていてもよい。
(polyolefin resin)
The polyolefin-based resin is not particularly limited, and known resins such as polyethylene-based resins and polypropylene-based resins can be used. Moreover, the polyolefin resin may be crosslinked.
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、直鎖状又は分岐状低密度ポリエチレン、直鎖状又は分岐状中密度ポリエチレン、直鎖状又は分岐状高密度ポリエチレン、エチレン共重合体(エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-メチルメタクリレート共重合体等)、これら重合体の架橋体等のポリエチレン系樹脂;プロピレン単独重合体、エチレン-プロピレンランダム共重合体、プロピレン-1-ブテン共重合体、エチレン-プロピレン-ブテンランダム共重合体等のポリプロピレン系樹脂が挙げられる。これら例示中、低密度は、0.91~0.94g/cm3、0.91~0.93g/cm3等であってよい。高密度は、0.95~0.97g/cm3、0.95~0.96g/cm3であってよい。中密度はこれら低密度と高密度の中間の密度である。ポリオレフィン系樹脂は単独で使用しても良いし、2種以上組み合わせて使用しても良い。 Examples of polyolefin resins include linear or branched low density polyethylene, linear or branched medium density polyethylene, linear or branched high density polyethylene, ethylene copolymer (ethylene-vinyl acetate copolymer , ethylene-methyl methacrylate copolymer, etc.), polyethylene resins such as crosslinked polymers of these polymers; propylene homopolymer, ethylene-propylene random copolymer, propylene-1-butene copolymer, ethylene-propylene-butene Examples include polypropylene resins such as random copolymers. Among these examples, low density may be 0.91-0.94 g/cm 3 , 0.91-0.93 g/cm 3 , and the like. The high density may be 0.95-0.97 g/cm 3 , 0.95-0.96 g/cm 3 . Medium density is a density intermediate between these low and high densities. Polyolefin-based resins may be used alone or in combination of two or more.
ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂の再生品、つまり再生ポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。再生ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂製品が回収されて不純物等が除去された樹脂であってよい。再生ポリオレフィン系樹脂は、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンとしてはG1030(宏恩集団製)、低密度ポリエチレンとしてはL2040(宏恩集団製)、高密度ポリエチレンとしてはB3001-1(宏恩集団製)、ポリプロピレンとしてはP1001-1(宏恩集団製)等であってよい。ポリオレフィン系樹脂における再生ポリオレフィン系樹脂の量は、ポリオレフィン系樹脂質量に対して、20~100質量%、30~100質量%、50~100質量%等であってよい。 The polyolefin-based resin is preferably a recycled polyolefin-based resin, that is, a recycled polyolefin-based resin. The recycled polyolefin-based resin may be resin from which impurities and the like have been removed by recovering polyolefin-based resin products. Recycled polyolefin-based resins include, for example, G1030 (manufactured by Hong-en Group) as linear low-density polyethylene, L2040 (manufactured by Hong-en Group) as low-density polyethylene, and B3001-1 (manufactured by Hong-en Group) as high-density polyethylene. ), polypropylene may be P1001-1 (manufactured by Hong Eun Group), and the like. The amount of the recycled polyolefin resin in the polyolefin resin may be 20 to 100% by mass, 30 to 100% by mass, 50 to 100% by mass, etc., based on the mass of the polyolefin resin.
エチレン共重合体は、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、脂肪族飽和モノカルボン酸ビニル等の少なくとも1種のエステル系単量体とエチレンとの共重合体であってよい。前記エステル系単量体としては、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、及び脂肪族飽和モノカルボン酸ビニルからなる群から選択される少なくとも1種であってよく、アクリル酸アルキルエステル及び脂肪族飽和モノカルボン酸ビニルからなる群から選択される少なくとも1種であってよく、脂肪族飽和モノカルボン酸ビニルであってよく、エチレン-酢酸ビニル共重合体であってよい。 The ethylene copolymer may be a copolymer of ethylene and at least one ester-based monomer such as an alkyl acrylate, an alkyl methacrylate, or an aliphatic saturated vinyl monocarboxylate. The ester-based monomer may be at least one selected from the group consisting of alkyl acrylates, alkyl methacrylates, and saturated aliphatic vinyl monocarboxylates. It may be at least one selected from the group consisting of vinyl monocarboxylate, may be aliphatic saturated vinyl monocarboxylate, and may be an ethylene-vinyl acetate copolymer.
アクリル酸アルキルエステルは、例えばアクリル酸のC1-C4アルキルエステルであり、アクリル酸メチル及びアクリル酸エチルからなる群から選択される少なくとも1種が好適である。 The alkyl acrylate is, for example, a C1-C4 alkyl ester of acrylic acid, and is preferably at least one selected from the group consisting of methyl acrylate and ethyl acrylate.
メタクリル酸アルキルエステルは、例えばメタクリル酸のC1-C4アルキルエステルであり、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸エチルからなる群から選択される少なくとも1種が好適である。 The methacrylic acid alkyl ester is, for example, a C1-C4 alkyl ester of methacrylic acid, and is preferably at least one selected from the group consisting of methyl methacrylate and ethyl methacrylate.
脂肪族飽和モノカルボン酸ビニルは、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニルからなる群から選択される少なくとも1種が好適であり、酢酸ビニルがより好適である。 The aliphatic saturated vinyl monocarboxylate is preferably at least one selected from the group consisting of vinyl acetate and vinyl propionate, more preferably vinyl acetate.
エチレン共重合体におけるエステル系単量体由来成分の占める割合は1~20質量%、1~14質量%、1~10質量%等であってよい。 The proportion of the ester-based monomer-derived component in the ethylene copolymer may be 1 to 20% by mass, 1 to 14% by mass, 1 to 10% by mass, or the like.
複合樹脂粒子におけるポリオレフィン系樹脂の含有量は、複合樹脂粒子質量に対して、10~70質量%、20~60質量%等であってよい。 The content of the polyolefin resin in the composite resin particles may be 10 to 70% by mass, 20 to 60% by mass, etc., based on the mass of the composite resin particles.
(無機成分)
種粒子には、ポリオレフィン系樹脂に加え、無機成分が含有されてもよい。種粒子又は複合樹脂粒子に無機成分が含有されていると、気泡が微細化しやすくなる。無機成分としては、タルク、シリカ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸亜鉛等の無機系気泡調整剤が挙げられ、タルク、シリカは気泡サイズが均質化する点で好適である。
無機成分は、ポリオレフィン系樹脂の質量に対して、例えば0.01~5質量%とでき、0.1~1質量%が好適である。
無機成分は、ポリオレフィン系樹脂に添加されてよい。
(Inorganic component)
The seed particles may contain an inorganic component in addition to the polyolefin resin. When the seed particles or the composite resin particles contain an inorganic component, the air bubbles are easily made finer. Examples of inorganic components include inorganic cell control agents such as talc, silica, calcium silicate, calcium carbonate, sodium borate and zinc borate, and talc and silica are suitable for homogenizing cell sizes.
The inorganic component can be, for example, 0.01 to 5% by mass, preferably 0.1 to 1% by mass, based on the mass of the polyolefin resin.
An inorganic component may be added to the polyolefin resin.
(他の成分)
種粒子には、ポリオレフィン系樹脂に加え、他の成分が含有されてもよい。他の成分としては、着色剤、核剤、安定剤、充填材(補強材)、高級脂肪酸金属塩、帯電防止剤、滑剤、天然又は合成油、ワックス、紫外線吸収剤、耐候安定剤、防曇剤、坑ブロッキング剤、スリップ剤、被覆剤、中性子遮蔽剤等が挙げられる。他の成分の含有量は、ポリオレフィン系樹脂の質量に対して、10質量%以下であってよく、5質量%以下が好適であり、0質量%(他の成分が含有されないこと)が特に好適である。
(other ingredients)
The seed particles may contain other components in addition to the polyolefin resin. Other ingredients include colorants, nucleating agents, stabilizers, fillers (reinforcing materials), higher fatty acid metal salts, antistatic agents, lubricants, natural or synthetic oils, waxes, UV absorbers, weather stabilizers, and anti-fogging agents. agents, anti-blocking agents, slip agents, coating agents, neutron shielding agents and the like. The content of other components may be 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass (no other components are contained) with respect to the mass of the polyolefin resin. is.
(種粒子の製法)
種粒子は、発泡成形体形成用の種粒子の製造に用いられる公知の方法により得ることができる。例えば、基材樹脂(ポリオレフィン系樹脂等)を、押出機中で溶融混練して押出すことでストランドを得、得られたストランドを、空気中でカット、水中でカット、又は加熱しつつカットすることで、造粒する方法が挙げられる。樹脂成分は押出機に投入される前に、ミキサーにより混合されてもよい。
(Manufacturing method of seed particles)
The seed particles can be obtained by a known method used for producing seed particles for forming foamed molded articles. For example, a base resin (polyolefin resin, etc.) is melt-kneaded and extruded in an extruder to obtain a strand, and the resulting strand is cut in air, cut in water, or cut while being heated. Thus, a method of granulating is exemplified. The resin components may be mixed by a mixer before being charged to the extruder.
種粒子の形状は公知の形状であればよいが、円筒状、楕円球状(卵状)又は球状であることが好ましい。また形状は、種粒子から得られる発泡粒子の金型への充填性がよい点から、楕円球状又は球状であることがより好ましい。
種粒子の平均粒子径は、0.5~1.4mmであってよい。
The seed particles may have any known shape, but are preferably cylindrical, ellipsoidal (egg-shaped), or spherical. Further, the shape is more preferably oval or spherical from the viewpoint that the expanded particles obtained from the seed particles can be easily filled into a mold.
The seed particles may have an average particle size of 0.5 to 1.4 mm.
(複合樹脂粒子)
複合樹脂粒子は、樹脂成分として、基材樹脂に由来するポリオレフィン系樹脂、及びスチレン系単量体に由来するポリスチレン系樹脂を含有する。複合樹脂粒子は、例えばシード重合法(種粒子にスチレン系単量体を含浸及び重合させること)により、得られる。
(Composite resin particles)
The composite resin particles contain, as resin components, a polyolefin-based resin derived from the base resin and a polystyrene-based resin derived from a styrene-based monomer. The composite resin particles are obtained, for example, by a seed polymerization method (impregnating and polymerizing seed particles with a styrene-based monomer).
シード重合に際し、スチレン系単量体使用量は、種粒子に含有されるポリオレフィン系樹脂の100質量部に対して、50~800質量部、100~400質量部等であってよい。本明細書においては、複合樹脂粒子中のポリスチレン系樹脂の含有量は、スチレン系単量体の使用量に対応するものとする。このため、例えば、種粒子に含有されるポリオレフィン系樹脂の100質量部に対して、100質量部のスチレン系単量体を使用し、重合して得られる複合樹脂粒子における、ポリスチレン系樹脂含有量は、ポリオレフィン系樹脂の100質量部に対して、100質量部である。
複合樹脂粒子におけるポリスチレン系樹脂含有量は、ポリオレフィン系樹脂含有量100質量部に対して、50~800質量部、100~400質量部等であってよい。複合樹脂粒子におけるポリスチレン系樹脂含有量がポリオレフィン系樹脂含有量100質量部に対して、50質量部以上であると、発泡粒子の発泡力が高い点、発泡成形体の剛性が高い点で有利である。複合樹脂粒子におけるポリスチレン系樹脂含有量がポリオレフィン系樹脂含有量100質量部に対して、800質量部以下であると、種粒子に含侵しなかったスチレン系単量体が複合樹脂粒子表面で重合して白色粒子を形成することを抑制できる点、発泡成形体の割れが抑制される点、耐薬品性の低下が抑制される点で有利である。
複合樹脂粒子におけるポリスチレン系樹脂の含有量は、複合樹脂粒子質量に対して、30~90質量%、40~80質量%等であってよい。
In the seed polymerization, the amount of the styrene-based monomer used may be 50 to 800 parts by mass, 100 to 400 parts by mass, etc. with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin contained in the seed particles. In this specification, the content of the polystyrene-based resin in the composite resin particles corresponds to the amount of the styrene-based monomer used. For this reason, for example, the polystyrene resin content in the composite resin particles obtained by polymerizing 100 parts by mass of the styrene monomer with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin contained in the seed particles is 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin.
The content of the polystyrene resin in the composite resin particles may be 50 to 800 parts by mass, 100 to 400 parts by mass, etc. with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin. When the polystyrene resin content in the composite resin particles is 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin content, it is advantageous in that the foaming power of the expanded beads is high and the rigidity of the foam molded article is high. be. When the polystyrene-based resin content in the composite resin particles is 800 parts by mass or less with respect to the polyolefin-based resin content of 100 parts by mass, the styrene-based monomers that have not impregnated into the seed particles are polymerized on the surfaces of the composite resin particles. It is advantageous in that it is possible to suppress the formation of white particles by squeezing, cracking of the foam molded product is suppressed, and deterioration in chemical resistance is suppressed.
The content of the polystyrene-based resin in the composite resin particles may be 30 to 90% by mass, 40 to 80% by mass, etc. relative to the mass of the composite resin particles.
ポリスチレン系樹脂としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、t-ブチルスチレン等のスチレン系単量体に由来する重合体が挙げられる。ポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体と、スチレン系単量体と共重合可能な他の単量体からなる重合体であってもよい。他の単量体としては、ジビニルベンゼンのような多官能性単量体や、(メタ)アクリル酸ブチルのような構造中にベンゼン環を含まない(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が例示される。これら他の単量体に由来する成分は、ポリスチレン系樹脂中に5質量%を超えない範囲で含有されてもよい。 Examples of polystyrene resins include polymers derived from styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene and t-butylstyrene. The polystyrene-based resin may be a polymer composed of a styrene-based monomer and another monomer copolymerizable with the styrene-based monomer. Examples of other monomers include polyfunctional monomers such as divinylbenzene, and (meth)acrylic acid alkyl esters having no benzene ring in the structure such as butyl (meth)acrylate. . Components derived from these other monomers may be contained in the polystyrene resin in an amount not exceeding 5% by mass.
複合樹脂粒子は難燃剤を含有してもよい。難燃剤としては、公知のハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤等が挙げられる。難燃剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。複合樹脂粒子が難燃剤を含有する場合、難燃剤としては、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤、塩素臭素含有難燃剤等のハロゲン系難燃剤が、少量で高い難燃性を発泡成形体に付与できる観点から好ましい。 The composite resin particles may contain a flame retardant. Flame retardants include known halogen-based flame retardants, phosphorus-based flame retardants, inorganic flame retardants, and the like. A flame retardant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When the composite resin particles contain a flame retardant, halogen-based flame retardants such as brominated flame retardants, chlorine-based flame retardants, and chlorine-bromine-containing flame retardants can be used as the flame retardant. It is preferable from the viewpoint that it can be imparted.
ハロゲン系難燃剤としては、例えば、テトラブロモビスフェノールA、その誘導体(例えばテトラブロモビスフェノールA-ビス(2,3-ジブロモ-2-メチルプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA-ビス(2,3-ジブロモプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA-ビス(アリルエーテル))、トリアリルイソシアヌレート6臭素化物、トリス(2,3-ジブロモプロピル)イソシアヌレート、テトラブロモシクロオクタン、ヘキサブロモシクロドデカン等が挙げられる。 Halogenated flame retardants include, for example, tetrabromobisphenol A, derivatives thereof (eg, tetrabromobisphenol A-bis(2,3-dibromo-2-methylpropyl ether), tetrabromobisphenol A-bis(2,3-dibromo propyl ether), tetrabromobisphenol A-bis(allyl ether)), triallyl isocyanurate hexabromide, tris(2,3-dibromopropyl) isocyanurate, tetrabromocyclooctane, hexabromocyclododecane and the like.
難燃剤は、ポリオレフィン系樹脂の質量に対して、例えば1.5~6.0質量%とでき、1.5~4.0質量%が好適であり、2.0~3.5質量%がより好適である。 The flame retardant can be, for example, 1.5 to 6.0% by mass, preferably 1.5 to 4.0% by mass, and 2.0 to 3.5% by mass with respect to the mass of the polyolefin resin. It is more suitable.
複合樹脂粒子は、難燃剤を含有する場合、難燃助剤を含むことが好ましい。難燃助剤を含むことで、難燃剤によりもたらされる難燃性をより高めることができる。難燃助剤としては、ジクミルパーオキサイド(DCP)、クメンヒドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド等の有機過酸化物、2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタン(別名ビスクミル)、3,4-ジメチル-3,4-ジフェニルヘキサン等が挙げられる。
難燃助剤は、難燃剤100質量部に対して、例えば50質量部以下、好適には10~40質量部、より好適には15~25質量部の量で含まれていることが好ましい。難燃助剤の含有量が前記範囲内にあると、発泡成形体の耐衝撃性及び耐熱性の低下が抑制される。
When the composite resin particles contain a flame retardant, the composite resin particles preferably contain a flame retardant aid. By including the flame retardant aid, the flame retardancy provided by the flame retardant can be further enhanced. Flame retardant aids include organic peroxides such as dicumyl peroxide (DCP), cumene hydroperoxide, diacyl peroxide, 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane (also known as biscumyl), 3,4 -dimethyl-3,4-diphenylhexane and the like.
The flame retardant auxiliary is preferably contained in an amount of, for example, 50 parts by mass or less, preferably 10 to 40 parts by mass, and more preferably 15 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the flame retardant. When the content of the flame retardant auxiliary is within the above range, the decrease in impact resistance and heat resistance of the foam molded product is suppressed.
複合樹脂粒子の形状は公知の形状であればよいが、円筒状、略球状及び球状が好適であり、複合樹脂粒子から形成される発泡粒子の金型への充填性が良好な点で、略球状又は球状がより好ましい。複合樹脂粒子の平均粒子径は0.6mm~1.8mmが好適である。 The shape of the composite resin particles may be any known shape, but cylindrical, substantially spherical, and spherical shapes are preferable. A spherical or spherical shape is more preferred. The average particle diameter of the composite resin particles is preferably 0.6 mm to 1.8 mm.
(複合樹脂粒子の製造方法)
複合樹脂粒子の製造方法としては、上で説明した複合樹脂粒子を得ることができれば特に限定されない。例えば、種粒子に含浸させたスチレン系単量体を重合する、シード重合法により複合樹脂粒子を得ることができる。
(Method for producing composite resin particles)
The method for producing the composite resin particles is not particularly limited as long as the composite resin particles described above can be obtained. For example, composite resin particles can be obtained by a seed polymerization method in which a styrene-based monomer impregnated in seed particles is polymerized.
シード重合に際し、スチレン系単量体使用量は、種粒子に含有されるポリオレフィン系樹脂の100質量部に対して、50~800質量部、100~400質量部等であってよい。 In the seed polymerization, the amount of the styrene-based monomer used may be 50 to 800 parts by mass, 100 to 400 parts by mass, etc. with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin contained in the seed particles.
シード重合法を利用した複合樹脂粒子の製造方法の例を下記する。
まず、水性懸濁液中に、種粒子と、スチレン系単量体と、必要に応じて重合開始剤とを分散させる。なお、重合開始剤を使用する場合は、スチレン系単量体と重合開始剤とを予め混合して用いてもよい。
An example of a method for producing composite resin particles using a seed polymerization method will be described below.
First, seed particles, a styrenic monomer, and, if necessary, a polymerization initiator are dispersed in an aqueous suspension. In addition, when using a polymerization initiator, you may mix a styrene-type monomer and a polymerization initiator previously, and may use it.
重合開始剤としては、一般にスチレン系単量体の懸濁重合用の開始剤として用いられているものを好適に使用できる。例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-t-ブチルパーオキシヘキサン、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチル-パーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等である。これらの重合開始剤は1種又は2種以上を使用できる。なお、ジクミルパーオキサイドは、難燃助剤としても作用し得る。
水性懸濁液を構成する水性媒体としては、水、水と水溶性溶媒(例えば、低級アルコール)との混合媒体等が挙げられる。
As the polymerization initiator, those generally used as an initiator for suspension polymerization of styrenic monomers can be preferably used. For example, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexane, t-butylperoxy organic peroxides such as -3,5,5-trimethylhexanoate and t-butyl-peroxy-2-ethylhexyl carbonate; and azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisdimethylvaleronitrile. One or more of these polymerization initiators can be used. Dicumyl peroxide can also act as a flame retardant aid.
Examples of the aqueous medium that constitutes the aqueous suspension include water, a mixed medium of water and a water-soluble solvent (eg, lower alcohol), and the like.
重合開始剤の使用量は、スチレン系単量体100質量部に対して、0.01~0.9質量部が好ましく、0.1~0.5質量部がより好ましい。 The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 0.9 parts by mass, more preferably 0.1 to 0.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the styrene-based monomer.
水性懸濁液には、必要に応じて分散剤を添加してもよい。分散剤としては、特に限定されず、公知のものをいずれも使用できる。具体的には、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸ナトリウム、酸化マグネシウム等の難溶性無機物が挙げられる。更に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのような界面活性剤を使用してもよい。 A dispersant may be added to the aqueous suspension as needed. The dispersant is not particularly limited, and any known dispersant can be used. Specific examples include sparingly soluble inorganic substances such as calcium phosphate, magnesium pyrophosphate, sodium pyrophosphate and magnesium oxide. Additionally, surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate may be used.
次に、得られた分散液をスチレン系単量体が実質的に重合しない温度に加熱してスチレン系単量体を種粒子に含浸させる。種粒子にスチレン系単量体を含浸させる時間は特に制限されないが、20分~4時間が好適であり、30分~2時間がより好適である。 Next, the resulting dispersion is heated to a temperature at which the styrene-based monomer is not substantially polymerized to impregnate the seed particles with the styrene-based monomer. The time for impregnating the seed particles with the styrenic monomer is not particularly limited, but is preferably 20 minutes to 4 hours, more preferably 30 minutes to 2 hours.
次いで、スチレン系単量体の重合を行う。重合は、特に限定されないが、80℃~150℃、好ましくは85℃~140℃で、1.5時間~5時間行うことが好ましい。重合は、通常、加圧可能な密閉容器中で行われる。なお、スチレン系単量体の含浸と重合とを複数回に分けて行うことが好ましい。複数回に分けることで、スチレン系樹脂の重合体粉末の発生を極力少なくできる。また、重合開始剤の分解温度を考慮して、スチレン系単量体を種粒子に含浸させた後に重合を開始するのではなく、スチレン系単量体を含浸させながら重合を行ってもよい。
重合を複数回に分ける場合、2回目以降の重合工程において、スチレン系単量体を、種粒子100質量部に対して0.1質量部/秒以下の速度で投入しつつ重合を行うことが好適である。
Then, the styrene-based monomer is polymerized. The polymerization is not particularly limited, but is preferably carried out at 80° C. to 150° C., preferably 85° C. to 140° C., for 1.5 hours to 5 hours. Polymerization is usually carried out in a pressurizable closed vessel. In addition, it is preferable to carry out the impregnation and polymerization of the styrene-based monomer in multiple steps. By dividing into multiple times, generation of styrene-based resin polymer powder can be reduced as much as possible. Further, in consideration of the decomposition temperature of the polymerization initiator, the polymerization may be performed while impregnating the seed particles with the styrene-based monomer instead of starting the polymerization after the seed particles are impregnated with the styrene-based monomer.
When the polymerization is divided into a plurality of times, in the second and subsequent polymerization steps, the styrene-based monomer may be added at a rate of 0.1 parts by mass/second or less per 100 parts by mass of the seed particles. preferred.
難燃剤及び難燃助剤を含有する複合樹脂粒子は、難燃剤及び難燃助剤を、スチレン系モノマーと共に種粒子に含浸させる方法、重合後の粒子に含浸させる方法等により製造できる。 A composite resin particle containing a flame retardant and a flame retardant auxiliary can be produced by a method of impregnating a seed particle with a flame retardant and a flame retardant auxiliary together with a styrene-based monomer, a method of impregnating particles after polymerization, or the like.
(発泡性粒子)
発泡性粒子は、上記複合樹脂粒子及び発泡剤を含有する。
発泡剤としては、例えば、プロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、n-ヘキサン、イソヘキサン等の有機系ガス、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、空気等の無機系ガスを使用できる。これら発泡剤は、単独もしくは2種以上混合して用いることができる。有機系ガスとしては、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタンのいずれか又はこれらの組み合わせが好適である。無機系ガスとしては、二酸化炭素、窒素が好適であり、二酸化炭素がより好適である。
発泡剤の含有量は、複合樹脂粒子100質量部に対して、5~25質量部であってよい。
(Expandable particles)
The expandable particles contain the composite resin particles and a blowing agent.
Examples of foaming agents include organic gases such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, cyclopentane, n-hexane, and isohexane, and inorganic gases such as carbon dioxide, nitrogen, helium, argon, and air. can be used. These foaming agents can be used alone or in combination of two or more. As the organic gas, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, or a combination thereof is suitable. As the inorganic gas, carbon dioxide and nitrogen are preferred, and carbon dioxide is more preferred.
The content of the foaming agent may be 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the composite resin particles.
発泡性粒子は、例えば、重合中若しくは重合終了後の複合樹脂粒子に発泡剤を含浸することで得ることができる。含浸は、それ自体公知の方法により行うことができる。例えば、重合中での含浸は、重合反応を密閉式の容器中で行い、容器中に発泡剤を圧入することにより行うことができる。重合終了後の含浸は、例えば、複合樹脂粒子が投入された密閉式の容器中に、発泡剤を圧入することにより行うことができる。 Expandable particles can be obtained, for example, by impregnating composite resin particles during or after polymerization with a foaming agent. Impregnation can be carried out by methods known per se. For example, impregnation during polymerization can be carried out by carrying out the polymerization reaction in a closed container and forcing the blowing agent into the container. The impregnation after completion of the polymerization can be performed, for example, by pressurizing the foaming agent into a sealed container containing the composite resin particles.
(発泡粒子)
発泡粒子(一般には、予備発泡粒子と称されることもある。)は、複合樹脂粒子を予備的に発泡させた粒子である。例えば、複合樹脂粒子に発泡剤を含侵させて発泡性粒子を製造し、発泡性粒子を予備発泡させることにより発泡粒子が得られる。
(foamed particles)
Expanded particles (generally also referred to as pre-expanded particles) are particles obtained by pre-expanding composite resin particles. For example, expanded beads can be obtained by impregnating composite resin particles with a blowing agent to produce expandable beads, and pre-expanding the expandable beads.
発泡粒子の嵩密度は、15kg/m3~200kg/m3が好適であり、20kg/m3~100kg/m3がより好適であり、20kg/m3~50kg/m3が更に好適である。嵩密度がこの範囲内にあると、発泡成形体の強度が高い点、発泡成形体が軽量になる点で有利である。嵩密度は実施例に記載された方法で特定できる。 The bulk density of the expanded particles is preferably 15 kg/m 3 to 200 kg/m 3 , more preferably 20 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , and even more preferably 20 kg/m 3 to 50 kg/m 3 . . When the bulk density is within this range, it is advantageous in that the strength of the foam molded article is high and the foam molded article is lightweight. Bulk density can be determined by the method described in the Examples.
発泡粒子の形状は球状~略球状であることが好ましい。その平均粒子径は、1.0mm~9.0mmであることが好ましく、2.0mm~6.4mmであることがより好ましい。 The shape of the expanded particles is preferably spherical to approximately spherical. The average particle diameter is preferably 1.0 mm to 9.0 mm, more preferably 2.0 mm to 6.4 mm.
発泡粒子は、発泡性粒子を、公知の方法で所望の嵩密度に発泡させることで得ることができる。発泡は、好ましくは0.05MPa~0.20MPa(ゲージ圧)、より好ましくは0.06MPa~0.15MPaの加熱蒸気を使用して発泡性粒子を発泡させることにより得ることができる。 Expanded particles can be obtained by expanding expandable particles to a desired bulk density by a known method. Foaming can be obtained by expanding the expandable particles using heating steam of preferably 0.05 MPa to 0.20 MPa (gauge pressure), more preferably 0.06 MPa to 0.15 MPa.
(発泡成形体)
発泡成形体は、発泡粒子の融着体から構成された発泡体であり、例えば、上記発泡粒子を発泡成形させて得られる。発泡成形体は、上記複合樹脂粒子を原料として使用するため、環境負荷が低い。
(Foam molding)
The foamed molded article is a foamed body composed of a fused body of expanded particles, and is obtained, for example, by foam-molding the above-mentioned expanded particles. Since the foam molded article uses the composite resin particles as a raw material, the environmental load is low.
発泡成形体の密度は、15kg/m3~200kg/m3が好適であり、20kg/m3~100kg/m3がより好適であり、20kg/m3~50kg/m3がさらに好適である。密度が前記範囲内にあると、軽量性と強度の双方に優れる。発泡成形体の密度は実施例に記載された方法で特定できる。 The density of the foam molded product is preferably 15 kg/m 3 to 200 kg/m 3 , more preferably 20 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , and even more preferably 20 kg/m 3 to 50 kg/m 3 . . When the density is within the above range, both lightness and strength are excellent. The density of the foam molded article can be specified by the method described in Examples.
発泡成形体の融着率は、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上等であってよい。発泡成形体の融着率は実施例に記載された方法で特定できる。 The fusion rate of the foam molded product may be 60% or more, 70% or more, 80% or more, 90% or more, and the like. The fusion rate of the foam molded product can be specified by the method described in the Examples.
発泡成形体は、公知の方法で製造できる。例えば、発泡粒子を発泡成形機の金型内に充填し、加熱して発泡粒子を発泡させながら、発泡粒子同士を熱融着させることで得ることができる。加熱用の媒体は水蒸気が好適に使用できる。各製造工程における工程温度、工程圧力及び工程時間のようなその他の製造条件は、使用する製造設備、原料等に従って適宜設定される。 A foam molded article can be produced by a known method. For example, it can be obtained by filling the mold of a foam molding machine with expanded particles, heating the expanded particles to expand them, and thermally bonding the expanded particles to each other. Water vapor can be suitably used as a medium for heating. Other manufacturing conditions such as process temperature, process pressure and process time in each manufacturing process are appropriately set according to the manufacturing equipment, raw materials and the like to be used.
発泡成形体は、緩衝材、梱包材、建築資材、靴の部材、スポーツ用品に用いることができる。具体的には、シューズのミッドソール部材、インソール部材又はアウトソール部材;ラケット、バット等のスポーツ用品の打具類の芯材;パッド、プロテクター等のスポーツ用品の防具類;パッド、プロテクター等の医療、介護、福祉又はヘルスケア用品;自転車、車椅子等のタイヤ芯材;自動車、鉄道車両、飛行機等の輸送機器の内装材、シート芯材、衝撃吸収部材、振動吸収部材等;防舷材;フロート;玩具;床下地材;壁材;ベッド;クッション;電子部品、各種工業資材、食品等の搬送容器等に用いることができる。
好適には、自動車の内装材、衝撃吸収部材、振動吸収部材、又は部品梱包材である。
Foam molded articles can be used for cushioning materials, packing materials, building materials, shoe members, and sporting goods. More specifically, midsole members, insole members, or outsole members of shoes; core materials of striking tools for sporting goods such as rackets and bats; protective gear for sporting goods such as pads and protectors; medical equipment such as pads and protectors , nursing care, welfare or health care products; tire core materials for bicycles, wheelchairs, etc.; interior materials for transport equipment such as automobiles, railroad vehicles, and airplanes, seat core materials, shock absorption members, vibration absorption members, etc.; fenders; floats toys; underfloor materials; wall materials; beds; cushions;
Preferably, it is an automobile interior material, a shock absorbing member, a vibration absorbing member, or a parts packaging material.
以下、実施例等によって本発明の一実施態様を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例等における各種物性等の特定方法を下記する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to these.
Methods for specifying various physical properties in Examples and the like are described below.
(ポリオレフィン系樹脂の密度)
ポリオレフィン系樹脂の密度は、JIS K6922-1:1998に準拠して密度勾配管法で測定する。
(Density of polyolefin resin)
The density of the polyolefin resin is measured by the density gradient tube method according to JIS K6922-1:1998.
(ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート(MFR))
MFRは、JIS K6922-1:1998に準拠して、190℃、2.16kgの荷重下で測定した。
(Melt flow rate (MFR) of polyolefin resin)
MFR was measured at 190° C. under a load of 2.16 kg according to JIS K6922-1:1998.
(ポリオレフィン系樹脂の融点)
融点は、JIS K7122:1987「プラスチックの転移熱測定方法」記載の方法により測定した。即ち、示差走査熱量計装置RDC220型(セイコー電子工業社製)を用い、測定容器に試料を7mg充填して、窒素ガス流量30mL/分のもと、室温から220℃の間で10℃/Lの昇温及び降温スピードにより昇温、降温及び昇温し、2回目の昇温時のDSC曲線の融解ピーク温度を融点とした。また、融解ピークが2つ以上ある場合は、低い側のピーク温度を融点とした。
(Melting point of polyolefin resin)
The melting point was measured by the method described in JIS K7122:1987 "Method for measuring transition heat of plastic". That is, using a differential scanning calorimeter RDC220 type (manufactured by Seiko Electronics Industries Co., Ltd.), 7 mg of the sample was filled in the measurement container, and the nitrogen gas flow rate was 30 mL / min. The temperature was raised, lowered, and raised according to the rate of temperature elevation and temperature decrease, and the melting peak temperature of the DSC curve at the time of the second temperature increase was taken as the melting point. When there are two or more melting peaks, the peak temperature on the lower side was taken as the melting point.
(発泡粒子の嵩密度)
発泡粒子をメスシリンダに500cm3の目盛りまで充填した。但し、メスシリンダを水平方向から目視し、発泡粒子が一粒でも500cm3の目盛りに達していれば、充填を終了した。次に、メスシリンダ内に充填した発泡粒子の質量を小数点以下2位の有効数字で秤量し、その質量をW(g)とした。次式により発泡粒子の嵩密度を算出する。
嵩密度(kg/m3)=(W/500)×1000
(Bulk density of expanded particles)
The expanded particles were filled into a graduated cylinder to the mark of 500 cm 3 . However, when the graduated cylinder was viewed from the horizontal direction and even one foamed particle reached the scale of 500 cm 3 , the filling was completed. Next, the mass of the foamed particles filled in the graduated cylinder was weighed to two significant figures after the decimal point, and the mass was defined as W (g). The bulk density of the expanded particles is calculated by the following formula.
Bulk density (kg/m 3 ) = (W/500) x 1000
(発泡成形体の密度)
発泡成形体(成形後、50℃で4時間以上乾燥させたもの)から切り出した試験片(75mm×300mm×35mm)の質量(a)と体積(b)をそれぞれ有効数字3桁以上になるように測定し、式(a)/(b)により発泡成形体の密度(g/cm3)を求めた。
(Density of foam molded body)
The mass (a) and volume (b) of a test piece (75 mm × 300 mm × 35 mm) cut out from a foamed molded product (dried at 50 ° C. for 4 hours or more after molding) should be at least three significant figures. , and the density (g/cm 3 ) of the foamed molded product was determined by the formula (a)/(b).
(発泡成形体の融着評価)
縦400mm×横300mmの上面を有し、厚み30mmの直方体形状の発泡成形体の上面に、カッターで横方向に沿って長さ300mm、深さ約5mmの切り込み線を入れ、この切り込み線に沿って発泡成形体を2分割して破断面を観察した。破断面において50個以上の発泡粒子を含む任意の範囲を設定し、この範囲内において発泡粒子の表面ではなく内部で破断している発泡粒子(強く熱融着した発泡粒子)の数(a)と、発泡粒子同士の界面で破断している発泡粒子(弱く熱融着した発泡粒子)の数(b)を数え、下記式により融着率(%)を算出した。
融着率(%)=(a/(a+b))×100
融着率の数値に基づいて次の基準で評価した。
◎:融着率が80%以上100%以下
〇:融着率が60%以上80%未満
×:融着率が60%未満
(Fusion evaluation of foam molded product)
In the upper surface of a rectangular parallelepiped foam molded product having an upper surface of 400 mm long x 300 mm wide and a thickness of 30 mm, a cut line with a length of 300 mm and a depth of about 5 mm was made along the horizontal direction with a cutter. The foamed molded product was divided into two parts by using the same method, and the fracture surface was observed. An arbitrary range containing 50 or more expanded beads is set on the fracture surface, and the number of expanded beads (strongly heat-fused expanded beads) that are broken not on the surface but inside the expanded beads within this range (a) Then, the number (b) of broken expanded beads (weakly heat-fused expanded beads) at the interface between the expanded beads was counted, and the fusion rate (%) was calculated by the following formula.
Fusion rate (%) = (a/(a+b)) x 100
Evaluation was made according to the following criteria based on the numerical value of the fusion rate.
◎: The fusion rate is 80% or more and 100% or less ○: The fusion rate is 60% or more and less than 80% ×: The fusion rate is less than 60%
(ポリオレフィン系樹脂)
実施例等において使用したポリオレフィン系樹脂は次のとおりである。
ポリエチレン:直鎖状低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、品名NF444A、密度912kg/m3、MFR2.0g/10分、融点121℃;)
再生ポリエチレン:再生直鎖状低密度ポリエチレン(宏恩集団製、品名G1030)
(polyolefin resin)
Polyolefin-based resins used in Examples and the like are as follows.
Polyethylene: Linear low-density polyethylene (manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., product name NF444A, density 912 kg/m 3 , MFR 2.0 g/10 minutes, melting point 121°C;)
Recycled polyethylene: Recycled linear low-density polyethylene (manufactured by Hong Eun Group, product name G1030)
実施例1
[種粒子の作製]
ポリエチレンと再生ポリエチレンとを80:20の質量比でタンブラーミキサーに投入して10分間混合した。
得られた樹脂混合物を押出機(東芝機械株式会社製、型式:SE-65)に供給して温度230℃~250℃で溶融混練し、水中カット方式により造粒して楕円球状(卵状)に切断し、ポリエチレン系樹脂粒子(種粒子、平均質量0.6mg)を得た。
Example 1
[Preparation of seed particles]
Polyethylene and recycled polyethylene were put into a tumbler mixer at a mass ratio of 80:20 and mixed for 10 minutes.
The obtained resin mixture is supplied to an extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., model: SE-65), melted and kneaded at a temperature of 230 ° C. to 250 ° C., and granulated by an underwater cutting method to form an ellipsoid (egg). It was cut into three pieces to obtain polyethylene resin particles (seed particles, average mass 0.6 mg).
[複合樹脂粒子の作製]
内容積5リットルの攪拌機付オートクレーブ(日東高圧株式会社製)に、ピロリン酸マグネシウム40g(分散剤)、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.6g(界面活性剤)、純水2kgを投入し分散用媒体を得た。分散用媒体に30℃で種粒子600gを分散させて10分間保持し、次いで60℃に昇温して懸濁液を得た。さらに、この懸濁液を60℃に保持しつつ、スチレン300gにジクミルパーオキサイド0.6g(重合開始剤)を溶解させた液を30分かけて滴下した後、30分間保持することで、種粒子中にスチレンを含浸させた。含浸後、140℃に昇温し、この温度で2時間重合(第1重合)させた。
[Production of composite resin particles]
40 g of magnesium pyrophosphate (dispersant), 0.6 g of sodium dodecylbenzenesulfonate (surfactant), and 2 kg of pure water were charged into an autoclave with a stirrer having an internal volume of 5 liters (manufactured by Nitto Koatsu Co., Ltd.) to obtain a dispersing medium. Obtained. 600 g of seed particles were dispersed in a dispersing medium at 30° C., held for 10 minutes, and then heated to 60° C. to obtain a suspension. Furthermore, while this suspension was maintained at 60° C., a liquid obtained by dissolving 0.6 g of dicumyl peroxide (polymerization initiator) in 300 g of styrene was added dropwise over 30 minutes, and then maintained for 30 minutes. Styrene was impregnated into the seed particles. After the impregnation, the temperature was raised to 140° C., and polymerization was carried out at this temperature for 2 hours (first polymerization).
次に、115℃に降温した反応液中に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3gを純水20gに分散させた分散液を10分かけて滴下した。次いで、スチレン1100gにt-ブチルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)を4g溶解させた液を、4時間30分かけて滴下した。その後、純水100gにエチレンビスステアリン酸アミド3g(気泡調整剤)を分散させて作製した分散媒体を30分かけて滴下し、115℃で1時間保持した後、140℃に昇温し、この温度で3時間保持することで複合樹脂粒子を製造した。次いで、30℃以下まで冷却し、オートクレーブから複合樹脂粒子を取り出した。複合樹脂粒子におけるポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂との質量比は30:70であった。 Next, a dispersion liquid prepared by dispersing 3 g of sodium dodecylbenzenesulfonate in 20 g of pure water was added dropwise to the reaction liquid cooled to 115° C. over 10 minutes. Then, a solution prepared by dissolving 4 g of t-butyl peroxybenzoate (polymerization initiator) in 1100 g of styrene was added dropwise over 4 hours and 30 minutes. After that, a dispersion medium prepared by dispersing 3 g of ethylene bis-stearic acid amide (cell control agent) in 100 g of pure water was added dropwise over 30 minutes, maintained at 115°C for 1 hour, and then heated to 140°C. Composite resin particles were produced by holding at the temperature for 3 hours. Then, it was cooled to 30° C. or less, and the composite resin particles were taken out from the autoclave. The mass ratio of the polyolefin-based resin and the polystyrene-based resin in the composite resin particles was 30:70.
[発泡性粒子の作製]
内容積5リットルの攪拌機付オートクレーブに、複合樹脂粒子2kg(100質量部)、水2kg、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2.0g(界面活性剤)を投入した。さらに、発泡剤としてブタン(ノルマルブタン:イソブタン=7:3(容積比))300g(15質量部、520mL)を投入し、オートクレーブの内圧がゲージ圧で0.8MPaとなるまで圧入した。オートクレーブ内を0.8MPaとなるように保ったまま70℃に昇温し、4時間攪拌を続けることで発泡性粒子2200gを製造した。その後、30℃以下まで冷却し、冷却完了後にオートクレーブを除圧し、直ちに蒸留水で界面活性剤を洗浄し、脱水及び乾燥することで発泡性粒子を得た。
[Production of expandable particles]
2 kg (100 parts by mass) of composite resin particles, 2 kg of water, and 2.0 g of sodium dodecylbenzenesulfonate (surfactant) were put into an autoclave equipped with a stirrer and having an internal volume of 5 liters. Furthermore, 300 g (15 parts by mass, 520 mL) of butane (normal butane:isobutane=7:3 (volume ratio)) was added as a foaming agent, and was pressurized until the internal pressure of the autoclave reached 0.8 MPa in terms of gauge pressure. While maintaining the inside of the autoclave at 0.8 MPa, the temperature was raised to 70° C., and stirring was continued for 4 hours to produce 2200 g of expandable particles. Thereafter, the mixture was cooled to 30° C. or lower, and after the completion of cooling, the autoclave was depressurized, and the surfactant was immediately washed with distilled water, followed by dehydration and drying to obtain expandable particles.
[発泡粒子の作製]
得られた発泡性粒子を内容積50Lの撹拌機付円筒型予備発泡機(笠原工業株式会社製、型式:PSX40)に投入し、撹拌しながら0.04MPaの水蒸気を機内へ導入して発泡性粒子を加熱した。これにより発泡性粒子を嵩密度25kg/m3に予備発泡させ、発泡粒子(予備発泡粒子とも称される。)を作製した。
[Preparation of expanded beads]
The obtained expandable particles are put into a cylindrical pre-expanding machine with a stirrer (manufactured by Kasahara Kogyo Co., Ltd., model: PSX40) with an internal volume of 50 L, and 0.04 MPa steam is introduced into the machine while stirring to obtain foaming properties. The particles were heated. Thereby, the expandable particles were pre-expanded to a bulk density of 25 kg/m 3 to produce expanded particles (also referred to as pre-expanded particles).
[発泡成形体の作製]
得られた発泡粒子を23℃で1日間放置した後、発泡ビーズ自動成形機(DABOジャパン社製、DPM-7454)の成形用金型(長さ400mm×幅300mm×厚み30mm)に充填した。金型内に0.07MPaの水蒸気を20秒間導入して発泡粒子を加熱及び発泡させた後、発泡成形体の最高面圧が0.01MPaに低下するまで冷却することで、密度25kg/m3の発泡成形体を得た。得られた発泡成形体を融着率測定試験に供した。結果を表1に示す。
[Preparation of foam molded product]
The resulting expanded beads were allowed to stand at 23° C. for 1 day, and then filled into a molding die (length 400 mm×width 300 mm×thickness 30 mm) of an automatic expanded bead molding machine (DPM-7454, manufactured by DABO Japan). After introducing 0.07 MPa steam into the mold for 20 seconds to heat and expand the foamed particles, the foamed molded product was cooled until the maximum surface pressure was reduced to 0.01 MPa, resulting in a density of 25 kg/m 3 . was obtained. The resulting foamed molded article was subjected to a fusion rate measurement test. Table 1 shows the results.
実施例2及び3
ポリエチレンの全部を再生ポリエチレンに代えて、またはポリエチレンの一部を表1に記載の量の再生ポリエチレンに代えて種粒子を作製した他は実施例1と同様にして発泡成形体を得、融着率測定試験に供した。結果を表1に示す。
Examples 2 and 3
A foamed molded article was obtained in the same manner as in Example 1, except that all of the polyethylene was replaced with recycled polyethylene, or part of the polyethylene was replaced with the amount of recycled polyethylene shown in Table 1 to prepare the seed particles, and the mixture was fused. It was subjected to a rate measurement test. Table 1 shows the results.
参考例1
再生ポリエチレンに代えてポリエチレンを使用した、つまりポリエチレンのみで種粒子を作製した他は実施例1と同様にして発泡成形体を得、融着率測定試験に供した。結果を表1に示す。
Reference example 1
A foamed molded article was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene was used instead of recycled polyethylene, that is, the seed particles were made of only polyethylene, and subjected to a fusion rate measurement test. Table 1 shows the results.
再生ポリオレフィン系樹脂が20%使用された実施例1、40%使用された実施例2の発泡成形体は、環境負荷の低減に貢献しつつも、融着性能が参考例1(再生ポリオレフィン不使用)と同等であった。発泡成形工程で使用された加熱用水蒸気の蒸気圧は0.07MPaと比較的低く、融着に有利ではない条件である。90%以上の融着率を示したことは、低い蒸気圧で発泡成形が可能であり、このため、低エネルギーでの発泡成形が可能であることを意味する。換言すると、実施例1及び2の発泡粒子は成形性に優れる。
再生ポリオレフィン系樹脂が100%使用された実施例3の発泡成形体は、環境負荷の低減に大きく貢献しつつも、0.07MPaの加熱用水蒸気による発泡成形で60%以上の融着率を示した。融着率が60%以上であれば実用に耐え得る。再生ポリエチレンのみでも低エネルギーで十分な融着率を備えた発泡成形体を得ることができた。
The foam molded articles of Example 1, in which 20% of the recycled polyolefin resin was used, and Example 2, in which 40% of the recycled polyolefin resin was used, contributed to the reduction of the environmental load, while the fusion performance was lower than that of Reference Example 1 (no use of recycled polyolefin). ) was equivalent to The vapor pressure of the heating steam used in the foam molding process is relatively low at 0.07 MPa, which is not favorable for fusion bonding. A fusion rate of 90% or more means that foam molding is possible with low steam pressure, and therefore foam molding with low energy is possible. In other words, the expanded beads of Examples 1 and 2 are excellent in moldability.
The foam molded article of Example 3, in which 100% of the recycled polyolefin resin is used, greatly contributes to the reduction of the environmental load, and exhibits a fusion rate of 60% or more in foam molding with 0.07 MPa heating steam. rice field. If the fusion rate is 60% or more, it can withstand practical use. Even with recycled polyethylene alone, it was possible to obtain a foam molded article with a sufficient fusion rate with low energy consumption.
Claims (6)
前記ポリオレフィン系樹脂及び前記ポリスチレン系樹脂の合計含有量が、複合樹脂粒子質量の90質量%以上であり、
前記複合樹脂粒子における前記ポリスチレン系樹脂含有量が、前記ポリオレフィン系樹脂含有量100質量部に対して50~800質量部であり、
前記ポリオレフィン系樹脂における再生ポリオレフィン系樹脂の含有量が20~100質量%である、
複合樹脂粒子。 Composite resin particles for producing expanded beads containing a polyolefin resin and a polystyrene resin,
The total content of the polyolefin-based resin and the polystyrene-based resin is 90% by mass or more of the mass of the composite resin particles,
The polystyrene resin content in the composite resin particles is 50 to 800 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin content,
The content of the recycled polyolefin resin in the polyolefin resin is 20 to 100% by mass,
Composite resin particles.
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