JP5739057B2 - 自動車部材 - Google Patents
自動車部材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5739057B2 JP5739057B2 JP2014506205A JP2014506205A JP5739057B2 JP 5739057 B2 JP5739057 B2 JP 5739057B2 JP 2014506205 A JP2014506205 A JP 2014506205A JP 2014506205 A JP2014506205 A JP 2014506205A JP 5739057 B2 JP5739057 B2 JP 5739057B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- polystyrene resin
- composite polystyrene
- composite
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
- C08J9/141—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/16—Making expandable particles
- C08J9/20—Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/35—Composite foams, i.e. continuous macromolecular foams containing discontinuous cellular particles or fragments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
- C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08J2325/06—Polystyrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
- C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08J2325/08—Copolymers of styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
- C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
- C08J2433/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C08J2433/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
Description
本発明は、自動車部材に関する。本発明によれば、高発泡倍率でも耐衝撃性に優れ、外観も良好な発泡成形体を含む自動車部材を提供できる。
従来より、例えば、ドア部材、ドアトリム、天井下面、リアパッケージ、ニーボルスター、エアバックドア、ヘッドレスト、アームレスト、各種ピラー、ウォータートリム、フロントサイドトリム、フロントシートバック、クラッシュパッド、コンソールボックス、コンソールリッド、ラッゲージフロアカバー、パーティションボード、センターコンソール、コンソールボックスの蓋、車室内壁材、フロア部材などの自動車内装用部材として、芯材としての合成樹脂発泡成形体とそれを被覆する樹脂シートとからなる部材が用いられている。
このような芯材としての合成樹脂発泡成形体からなる自動車部材においては、衝突時に運転者や添乗者を保護するための耐衝撃性や衝撃緩和性、高温環境下で使用に耐え得る耐久性、性能保持性などの様々な性能が要求される。
これらの要求を満足するために、様々な構造や材料の自動車部材が提案されている。
例えば、特開2001−026246号公報(特許文献1)には、環境温度において特定の圧縮強度を有する、合成樹脂発泡体からなる自動車用内装材(自動車部材)が開示されている。
このような芯材としての合成樹脂発泡成形体からなる自動車部材においては、衝突時に運転者や添乗者を保護するための耐衝撃性や衝撃緩和性、高温環境下で使用に耐え得る耐久性、性能保持性などの様々な性能が要求される。
これらの要求を満足するために、様々な構造や材料の自動車部材が提案されている。
例えば、特開2001−026246号公報(特許文献1)には、環境温度において特定の圧縮強度を有する、合成樹脂発泡体からなる自動車用内装材(自動車部材)が開示されている。
しかしながら、上記の先行技術の自動車部材をさらに超える性能を有する自動車部材が求められている。
他方、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ゴム変性スチレン系樹脂などの発泡成形体の研究も盛んに行われているが、それぞれ一長一短があり、自動車部材の材料として十分ではない。
そこで、本発明は、上記の課題を解決し、高発泡倍率でも耐衝撃性に優れ、外観も良好な発泡成形体からなる自動車部材を提供することを課題とする。
他方、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ゴム変性スチレン系樹脂などの発泡成形体の研究も盛んに行われているが、それぞれ一長一短があり、自動車部材の材料として十分ではない。
そこで、本発明は、上記の課題を解決し、高発泡倍率でも耐衝撃性に優れ、外観も良好な発泡成形体からなる自動車部材を提供することを課題とする。
かくして、本発明によれば、自動車部材であり、
前記自動車部材が、複数の気泡とそれらを区画する気泡膜を有し、前記気泡膜が連続相を形成するポリスチレン系樹脂と、前記連続相中に分散されて分散相を形成するポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子とを含み、前記ポリスチレン系樹脂が前記ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子で複合化された複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含み、
前記分散相が、前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の気泡膜断面の気泡膜厚み方向に複数でかつ層状に存在する自動車部材が提供される。
前記自動車部材が、複数の気泡とそれらを区画する気泡膜を有し、前記気泡膜が連続相を形成するポリスチレン系樹脂と、前記連続相中に分散されて分散相を形成するポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子とを含み、前記ポリスチレン系樹脂が前記ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子で複合化された複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含み、
前記分散相が、前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の気泡膜断面の気泡膜厚み方向に複数でかつ層状に存在する自動車部材が提供される。
本発明によれば、高発泡倍率でも耐衝撃性に優れ、外観も良好な発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
すなわち、本発明の自動車部材の材料となる複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、ポリスチレン系樹脂の連続相中にポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が分散した複合ポリスチレン系樹脂からなる発泡粒子であって、発泡粒子の気泡膜を厚み方向の断面でみたときに、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が厚み方向に複数でかつ層状に存在している分布構造を有する。
すなわち、本発明の自動車部材の材料となる複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、ポリスチレン系樹脂の連続相中にポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が分散した複合ポリスチレン系樹脂からなる発泡粒子であって、発泡粒子の気泡膜を厚み方向の断面でみたときに、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が厚み方向に複数でかつ層状に存在している分布構造を有する。
したがって、これを成形型のキャビティ内に充填して加熱し型内発泡成形して発泡成形体を含む自動車部材を製造した際に、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が気泡膜の厚み方向に層状に存在、すなわち気泡膜中にポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子がうまく配向しており、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が気泡膜面から露出して気泡を連通化させることなく、また揮発性発泡剤の保持性を良好に保つため、機械強度、成形性及び耐衝撃性の全てにおいて優れた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
本発明の自動車部材は、各種の自動車部材として好適に使用できる。
本発明の自動車部材は、各種の自動車部材として好適に使用できる。
また、本発明によれば、分散相が、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の気泡膜断面の気泡膜厚み方向の寸法(ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の厚さ)及び気泡膜面方向の寸法(ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の長さ)をそれぞれc及びdとしたときに、7以上60以下、好ましくは20以上50以下のアスペクト比(d/c)を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂が、重量平均分子量(MW)200,000〜350,000及び重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)2〜4を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル又はこれらの混合物の重合体から形成されてなる場合に、さらにポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が、前記ポリスチレン系樹脂100重量部に対して5〜100重量部である場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子が、ポリブタジエン末端アクリレート由来の成分をさらに含む場合に、ポリスチレン系樹脂とポリアクリル酸エステル系樹脂を相溶化して、さらに耐衝撃性を向上させた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
ここで、相溶化とは、ポリアクリル酸エステル系樹脂微粒子がポリスチレン系樹脂中に単に相分離して存在しているのではなく、両者の一部またはすべてが何らかの結合、例えばグラフト結合により結合し、混和して存在し、耐衝撃性の向上に寄与していると考えられることを意味する。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子が、0.015g/cm3以上0.1g/cm3以下の嵩密度を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
ここで、相溶化とは、ポリアクリル酸エステル系樹脂微粒子がポリスチレン系樹脂中に単に相分離して存在しているのではなく、両者の一部またはすべてが何らかの結合、例えばグラフト結合により結合し、混和して存在し、耐衝撃性の向上に寄与していると考えられることを意味する。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子が、0.015g/cm3以上0.1g/cm3以下の嵩密度を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、11cm以上のJIS K7211:1976による落球衝撃値、12mm以上のJIS K7221−1:2006による曲げ破断点変位量及び50%未満のJIS Z0235:1976による割れ量を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が1.02以上の全エネルギー吸収比を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、80mm/min以下の燃焼速度(米国自動車安全基準FMVSS 302に準拠した方法により測定)を有し、かつ1.5%未満の加熱寸法変化率(JIS K6767:1999のB法に準拠した方法により80℃、168時間で測定)を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有し、さらにより優れた耐熱性及び遅燃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が1.02以上の全エネルギー吸収比を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
また、本発明によれば、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、80mm/min以下の燃焼速度(米国自動車安全基準FMVSS 302に準拠した方法により測定)を有し、かつ1.5%未満の加熱寸法変化率(JIS K6767:1999のB法に準拠した方法により80℃、168時間で測定)を有する場合に、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有し、さらにより優れた耐熱性及び遅燃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含む自動車部材を提供することができる。
本発明の自動車部材は、複数の気泡とそれらを区画する気泡膜を有し、前記気泡膜が連続相を形成するポリスチレン系樹脂と、前記連続相中に分散されて分散相を形成するポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子とを含み、前記ポリスチレン系樹脂が前記ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子で複合化された複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含み、
前記分散相が、前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の気泡膜断面の気泡膜厚み方向に複数でかつ層状に存在することを特徴とする。
すなわち、本発明の自動車部材は、複合ポリスチレン系樹脂に発泡剤を含浸させるなどして発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を得、得られたその発泡性粒子を予備発泡させて複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子(以下、「発泡粒子」ともいう)を得、得られた発泡粒子を発泡成形させて得られた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体からなる。
ここで、本発明の発泡粒子における「複合ポリスチレン系樹脂」とは、ポリスチレン系樹脂とポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂とを組み合わせた(複合した)樹脂を意味する。
また、「複合ポリスチレン系樹脂」は、ポリスチレン系樹脂からなる分散媒中に、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子からなる分散質が分散された形態であることから、前者を「連続相」、後者を「分散相」という。
前記分散相が、前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の気泡膜断面の気泡膜厚み方向に複数でかつ層状に存在することを特徴とする。
すなわち、本発明の自動車部材は、複合ポリスチレン系樹脂に発泡剤を含浸させるなどして発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を得、得られたその発泡性粒子を予備発泡させて複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子(以下、「発泡粒子」ともいう)を得、得られた発泡粒子を発泡成形させて得られた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体からなる。
ここで、本発明の発泡粒子における「複合ポリスチレン系樹脂」とは、ポリスチレン系樹脂とポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂とを組み合わせた(複合した)樹脂を意味する。
また、「複合ポリスチレン系樹脂」は、ポリスチレン系樹脂からなる分散媒中に、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子からなる分散質が分散された形態であることから、前者を「連続相」、後者を「分散相」という。
本発明の自動車部材は、各種の自動車部材として好適に使用できるが、その大きさや形状は、容器が作製可能でかつ本発明の効果が得られる範囲であれば特に限定されない。
例えば、ドア部材、ドアトリム、天井下面、リアパッケージ、ニーボルスター、エアバックドア、ヘッドレスト、アームレスト、各種ピラー、ウォータートリム、フロントサイドトリム、フロントシートバック、クラッシュパッド、コンソールボックス、コンソールリッド、ラッゲージフロアカバー、パーティションボード、センターコンソール、コンソールボックスの蓋、車室内壁材、フロア部材などの自動車内装用部材などが挙げられる。
例えば、ドア部材、ドアトリム、天井下面、リアパッケージ、ニーボルスター、エアバックドア、ヘッドレスト、アームレスト、各種ピラー、ウォータートリム、フロントサイドトリム、フロントシートバック、クラッシュパッド、コンソールボックス、コンソールリッド、ラッゲージフロアカバー、パーティションボード、センターコンソール、コンソールボックスの蓋、車室内壁材、フロア部材などの自動車内装用部材などが挙げられる。
ここで、自動車とは、自走のための装置(例えば、エンジン等)を任意に有する車両を意味する。このような車両としては、日本の道路交通法に規定される車(自動車、原動機付自転車、軽車両及びトロリーバス、並びに路面電車等)、鉄道車両(汽車、列車及び電車等)、軍用車両(戦車、装甲車及び自走砲等)、建設車両(クレーン車等)、農業車両(トラクター等)、産業車両(フォークリフト等)、車輪を有する航空機等が挙げられる。
本発明の自動車部材は、以下に説明する発泡成形体を構成材料として、公知の方法により所望の形状に作製することにより、本発明の効果が得られる。
以下、本発明の自動車部材の構成材料について、樹脂粒子、発泡性樹脂粒子、樹脂発泡粒子および発泡成形体の順に説明する。
以下、本発明の自動車部材の構成材料について、樹脂粒子、発泡性樹脂粒子、樹脂発泡粒子および発泡成形体の順に説明する。
(ポリスチレン系樹脂粒子:連続相)
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の連続相を構成するポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体を主成分とする樹脂であれば特に限定されず、スチレン又はスチレン誘導体の単独又は共重合体が挙げられる。
スチレン誘導体としては、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。これらのスチレン系単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の連続相を構成するポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体を主成分とする樹脂であれば特に限定されず、スチレン又はスチレン誘導体の単独又は共重合体が挙げられる。
スチレン誘導体としては、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。これらのスチレン系単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。
ポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体を併用したものであってもよい。
ビニル系単量体としては、例えば、o−ジビニルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、p−ジビニルベンゼン等のジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能性単量体;α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、多官能性モノマーが好ましく、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、nが4〜16のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼンがより好ましく、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートが特に好ましい。尚、併用される単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。
また、併用される単量体を使用する場合、その含有量は、スチレン系単量体が主成分となる量(例えば、50重量%以上)になるように設定されることが好ましい。
本発明において「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」を意味する。
ビニル系単量体としては、例えば、o−ジビニルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、p−ジビニルベンゼン等のジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能性単量体;α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、多官能性モノマーが好ましく、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、nが4〜16のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼンがより好ましく、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートが特に好ましい。尚、併用される単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。
また、併用される単量体を使用する場合、その含有量は、スチレン系単量体が主成分となる量(例えば、50重量%以上)になるように設定されることが好ましい。
本発明において「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」を意味する。
ポリスチレン系樹脂は、重量平均分子量(MW)200,000〜350,000及び重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)2〜4であるのが好ましい。
重量平均分子量(MW)が200,000未満では、気泡膜中のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が配向され難くなり、発泡成形体としたときに耐衝撃性が低下することがある。一方、重量平均分子量(MW)350,000を超えると、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を発泡成形するときに発泡性が低下し、発泡成形体表面の伸びが不足して発泡成形体の外観が劣ることがある。
具体的なMWは、例えば、200,000、250,000、300,000及び350,000等である。
重量平均分子量(MW)が200,000未満では、気泡膜中のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が配向され難くなり、発泡成形体としたときに耐衝撃性が低下することがある。一方、重量平均分子量(MW)350,000を超えると、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を発泡成形するときに発泡性が低下し、発泡成形体表面の伸びが不足して発泡成形体の外観が劣ることがある。
具体的なMWは、例えば、200,000、250,000、300,000及び350,000等である。
また、重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)が2未満では、気泡膜中のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が配向され難くなり、発泡成形体としたときに耐衝撃性が低下することがある。一方、重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)が4を超えると、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を発泡成形するときに発泡性が低下し、発泡成形体表面の伸びが不足して発泡成形体の外観が劣ることがある。
より好ましい重量平均分子量(MW)は230,000〜330,000であり、より好ましい重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)は2〜3である。
具体的なMZ/MWは、例えば、2.0、2.5及び3.0等である。
より好ましい重量平均分子量(MW)は230,000〜330,000であり、より好ましい重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)は2〜3である。
具体的なMZ/MWは、例えば、2.0、2.5及び3.0等である。
(ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子:分散相)
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の分散相を構成するポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子としては、アクリル酸アルキルエステル系単量体を主成分とする樹脂であれば特に限定されず、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、アクリル酸ペンチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシル等が挙げられ、これらの中でもアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルが好ましい。これらのアクリル酸アルキルエステル系単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。なお、上記「アルキル」の炭素数は1〜30を意味する。
したがって、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子は、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル又はこれらの混合物の重合体から形成されてなるのが好ましい。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の分散相を構成するポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子としては、アクリル酸アルキルエステル系単量体を主成分とする樹脂であれば特に限定されず、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、アクリル酸ペンチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシル等が挙げられ、これらの中でもアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルが好ましい。これらのアクリル酸アルキルエステル系単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。なお、上記「アルキル」の炭素数は1〜30を意味する。
したがって、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子は、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル又はこれらの混合物の重合体から形成されてなるのが好ましい。
ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子は、ポリスチレン系樹脂100重量部に対して5〜100重量部であるのが好ましい。
樹脂微粒子の重量割合が上記の範囲であれば、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
樹脂微粒子がポリスチレン系樹脂100重量部に対して5重量部未満では、得られた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の耐衝撃性向上の効果が十分に得られないことがある。一方、樹脂微粒子がポリスチレン系樹脂100重量部に対して100重量部を超えると、得られた発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を高倍率発泡させることが困難となり、発泡成形体を低密度化できないことがある。より好ましい樹脂微粒子は、ポリスチレン系樹脂100重量部に対して10〜70重量部である。
具体的なポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子は、例えば、ポリスチレン系樹脂100重量部に対して5、10、15、20、25、30、50、70、75及び100重量部等である。
本発明において、原材料となる樹脂及び単量体の比率は、発泡粒子及び発泡成形体におけるそれらの比率と略同一である。
樹脂微粒子の重量割合が上記の範囲であれば、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
樹脂微粒子がポリスチレン系樹脂100重量部に対して5重量部未満では、得られた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の耐衝撃性向上の効果が十分に得られないことがある。一方、樹脂微粒子がポリスチレン系樹脂100重量部に対して100重量部を超えると、得られた発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を高倍率発泡させることが困難となり、発泡成形体を低密度化できないことがある。より好ましい樹脂微粒子は、ポリスチレン系樹脂100重量部に対して10〜70重量部である。
具体的なポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子は、例えば、ポリスチレン系樹脂100重量部に対して5、10、15、20、25、30、50、70、75及び100重量部等である。
本発明において、原材料となる樹脂及び単量体の比率は、発泡粒子及び発泡成形体におけるそれらの比率と略同一である。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の分散相は、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の気泡膜を厚み方向の断面でみたときに、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が厚み方向に複数でかつ層状に存在する構造である。
本発明において、発泡粒子及び発泡成形体中の気泡膜単位でみれば、微粒子が略均一に分散しているものと考えられ、このような観点で、分散相における微粒子の分布状態は発泡粒子及び発泡成形体において略均一である。
本発明において、発泡粒子及び発泡成形体中の気泡膜単位でみれば、微粒子が略均一に分散しているものと考えられ、このような観点で、分散相における微粒子の分布状態は発泡粒子及び発泡成形体において略均一である。
分散相は、発泡粒子の気泡膜を厚み方向の断面で見たとき、分散相の気泡膜厚み方向の寸法(樹脂微粒子の厚さa)と分散相の気泡膜面方向の寸法(樹脂微粒子の長さb)としたときに、7以上60以下のアスペクト比(b/a)を有するのが好ましい。
アスペクト比(b/a)が7未満では、気泡膜面から樹脂微粒子が露出し易くなり、発泡剤ガスの保持性が低下することがある。一方、アスペクト比(b/a)が60を超えると、樹脂微粒子が扁平になり過ぎ、薄くなって亀裂の伝播を抑制し難くなり、発泡成形体の耐衝撃性が低下することがある。より好ましいアスペクト比(b/a)は10以上60以下であり、さらに好ましいアスペクト比(b/a)は20以上50以下である。
具体的なb/aは、例えば、10、15、20、25、30、35、45、50、55及び60等である。
なお、発泡成形体についても同様であり、発泡粒子における厚さa及び長さbをそれぞれc及びdに置き換えて表す。
このアスペクト比及びその測定方法については、実施例において詳述する。
アスペクト比(b/a)が7未満では、気泡膜面から樹脂微粒子が露出し易くなり、発泡剤ガスの保持性が低下することがある。一方、アスペクト比(b/a)が60を超えると、樹脂微粒子が扁平になり過ぎ、薄くなって亀裂の伝播を抑制し難くなり、発泡成形体の耐衝撃性が低下することがある。より好ましいアスペクト比(b/a)は10以上60以下であり、さらに好ましいアスペクト比(b/a)は20以上50以下である。
具体的なb/aは、例えば、10、15、20、25、30、35、45、50、55及び60等である。
なお、発泡成形体についても同様であり、発泡粒子における厚さa及び長さbをそれぞれc及びdに置き換えて表す。
このアスペクト比及びその測定方法については、実施例において詳述する。
本発明において、発泡前の複合ポリスチレン系樹脂粒子中の樹脂微粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円球状及び不定形状等をとりうる。
また、発泡後の発泡粒子の気泡膜断面の樹脂微粒子の形状は、特に限定されず、例えば、円、楕円、不定形等をとりうる。
また、発泡後の発泡粒子の気泡膜断面の樹脂微粒子の形状は、特に限定されず、例えば、円、楕円、不定形等をとりうる。
また、発泡前の複合ポリスチレン系樹脂粒子中の樹脂微粒子の平均粒径は、100〜1000nmであるのが好ましい。
樹脂微粒子の平均粒径が100nm未満では、得られた発泡成形体の耐衝撃性が不十分になることがある。一方、樹脂微粒子の平均粒径が1000nmを超えると、発泡剤の逸散速度が早くなることがある。より好ましい樹脂微粒子の平均粒径は200〜500nmである。
具体的な平均粒径は、例えば、100、200、250、500、750及び1000nm等である。
樹脂微粒子の平均粒径が100nm未満では、得られた発泡成形体の耐衝撃性が不十分になることがある。一方、樹脂微粒子の平均粒径が1000nmを超えると、発泡剤の逸散速度が早くなることがある。より好ましい樹脂微粒子の平均粒径は200〜500nmである。
具体的な平均粒径は、例えば、100、200、250、500、750及び1000nm等である。
(複合ポリスチレン系樹脂粒子)
本発明において、複合ポリスチレン系樹脂粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円球状、円柱状等をとりうる。好ましくは、球状である。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂粒子が球状であるとき、その平均粒子径は、その後、揮発性発泡剤を含浸させた発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子をさらに発泡させた発泡粒子の成形型内への充填性等を考慮すると、0.3〜2.0mmであるのが好ましく、より好ましくは0.5〜1.5mmである。
具体的な平均粒径は、例えば、0.3、0.5、0.8、1.0、1.5及び2.0mm等である。
本発明において、複合ポリスチレン系樹脂粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円球状、円柱状等をとりうる。好ましくは、球状である。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂粒子が球状であるとき、その平均粒子径は、その後、揮発性発泡剤を含浸させた発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子をさらに発泡させた発泡粒子の成形型内への充填性等を考慮すると、0.3〜2.0mmであるのが好ましく、より好ましくは0.5〜1.5mmである。
具体的な平均粒径は、例えば、0.3、0.5、0.8、1.0、1.5及び2.0mm等である。
(ポリブタジエン末端アクリレート)
複合ポリスチレン系樹脂粒子には、ポリブタジエン末端アクリレート由来の成分がさらに含まれているのが好ましい。
これにより、ポリスチレンとポリアクリル酸エステルを相溶化して、さらに耐衝撃性を向上させた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
複合ポリスチレン系樹脂粒子には、ポリブタジエン末端アクリレート由来の成分がさらに含まれているのが好ましい。
これにより、ポリスチレンとポリアクリル酸エステルを相溶化して、さらに耐衝撃性を向上させた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
ポリブタジエン末端アクリレートには、80%以上の1,2−結合と、1,4−結合とを含有するポリブタジエン分子に1以上の(メタ)アクリロイル基が結合した構造の単量体を使用できる。この単量体は、ポリブタジエン分子末端に(メタ)アクリロイル基を導入した構造が好ましい。具体的には、ポリブタジエン末端アクリレートは、1,2−結合による下記繰り返し単位(1)及び1,4−結合による下記繰り返し単位(2)を含有するポリブタジエン分子と、ポリブタジエン分子の一方の末端又は両末端に下記式(3)で表される官能基((メタ)アクリロイル基)を有する単量体である。
単位(1)と(2)のモル比は、(1)/〔(1)+(2)〕≧0.8であることが好ましい。単位(2)は、トランス構造であっても、シス構造であってもよい。また、単位(1)と(2)はランダム、ブロック、交互等の種々の繰り返し形態で単量体中に存在しうる。
式(3)中、Rは、水素原子又は炭素数1〜4の低級アルキル基であることが好ましい。式(3)の官能基は、ポリブタジエン分子の両末端に位置していることが好ましい。
ポリブタジエン末端アクリレートは、例えば、大阪有機化学工業社から入手可能な商品名BAC−45、BAC−15等を使用できる。また、以下の公知の方法により、新たに合成したものも使用できる。
式(3)中、Rは、水素原子又は炭素数1〜4の低級アルキル基であることが好ましい。式(3)の官能基は、ポリブタジエン分子の両末端に位置していることが好ましい。
ポリブタジエン末端アクリレートは、例えば、大阪有機化学工業社から入手可能な商品名BAC−45、BAC−15等を使用できる。また、以下の公知の方法により、新たに合成したものも使用できる。
すなわち、水酸基含有ポリブタジエンと(メタ)アクリル基を有する化合物とを反応させることにより、ポリブタジエン構造に(メタ)アクリル基を導入する方法が挙げられる。
上記方法には、例えば、(i)p−トルエンスルホン酸のような脱水触媒を用いて、水酸基含有ポリブタジエンの水酸基と、(メタ)アクリル基を有する化合物のカルボキシル基とを脱水反応させる方法、(ii)チタン触媒、スズ触媒等のエステル交換触媒を用いて、(メタ)アクリル酸エステルとポリブタジエンの水酸基とのエステル交換反応させる方法が挙げられる。
(メタ)アクリル基を有する化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等が挙げられる(プロピル及びブチルは構造異性体を含む)。
上記方法には、例えば、(i)p−トルエンスルホン酸のような脱水触媒を用いて、水酸基含有ポリブタジエンの水酸基と、(メタ)アクリル基を有する化合物のカルボキシル基とを脱水反応させる方法、(ii)チタン触媒、スズ触媒等のエステル交換触媒を用いて、(メタ)アクリル酸エステルとポリブタジエンの水酸基とのエステル交換反応させる方法が挙げられる。
(メタ)アクリル基を有する化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等が挙げられる(プロピル及びブチルは構造異性体を含む)。
ポリブタジエン末端アクリレートは、200〜15,000の範囲の数平均分子量を有することが好ましい。数平均分子量が200未満では、複合ポリスチレン系樹脂粒子の弾性が低下することがある。15,000を超えると、反応系内に投入、溶解させにくいことがある。より好ましい数平均分子量は、2500〜10,000の範囲である。ここでの数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフで測定することにより得られた値である。
具体的な数平均分子量は、例えば、200、1000、1500、2000、2500、3000、3500、5000、6000、7000、8000、9000、9500、10,000、10,500、11,000、12,000、13,000、14,000及び15,000等である。
具体的な数平均分子量は、例えば、200、1000、1500、2000、2500、3000、3500、5000、6000、7000、8000、9000、9500、10,000、10,500、11,000、12,000、13,000、14,000及び15,000等である。
ポリブタジエン末端アクリレートは、500〜9000Pa・sの範囲の粘度(25℃)を有していることが好ましい。粘度が500Pa・s未満では、複合ポリスチレン系樹脂粒子の弾性が低下することがある。9000Pa・sを超えると、反応系内に投入、溶解させにくいことがある。より好ましい粘度は、4000〜8000Pa・sの範囲である。ここでの粘度は、回転式粘度計で測定することにより得られた値である。
ポリブタジエン末端アクリレートに由来の成分は、複合ポリスチレン系樹脂粒子100重量部に対して、0.1〜3.0重量部の範囲で複合ポリスチレン系樹脂粒子中に含まれていることが好ましい。この成分の含有量が、0.1重量部未満では、複合ポリスチレン系樹脂粒子の弾性が低下することがある。3.0重量部を超えると、複合ポリスチレン系樹脂粒子に吸収されにくいことがある。より好ましい含有量は、0.1〜2.0重量部の範囲、特に0.5〜1.0重量部の範囲である。
具体的なポリブタジエン末端アクリレートは、例えば、複合ポリスチレン系樹脂粒子100重量部に対して0.1、0.3、0.5、0.8、1.0、1.5、2.0及び3.0重量部等である。
具体的なポリブタジエン末端アクリレートは、例えば、複合ポリスチレン系樹脂粒子100重量部に対して0.1、0.3、0.5、0.8、1.0、1.5、2.0及び3.0重量部等である。
(複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子)
本発明において、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子は0.015g/cm3以上0.1g/cm3以下の嵩密度を有するのが好ましい。
発泡粒子の嵩密度が上記の範囲であれば、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
発泡粒子の嵩密度が0.015g/cm3未満では、発泡成形体の耐衝撃性が低下することがある。一方、発泡粒子の嵩密度が0.1g/cm3を超えると、発泡成形体を包装材、緩衝材として使用するときに重量的に大きくなり、経済的に不利になることがある。より好ましい発泡粒子の嵩密度は、0.018g/cm3以上0.05g/cm3以下である。
具体的な嵩密度は、例えば、0.015、0.018、0.02、0.03、0.04、0.05、0.08及び0.1g/cm3等である。
本発明において、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子は0.015g/cm3以上0.1g/cm3以下の嵩密度を有するのが好ましい。
発泡粒子の嵩密度が上記の範囲であれば、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
発泡粒子の嵩密度が0.015g/cm3未満では、発泡成形体の耐衝撃性が低下することがある。一方、発泡粒子の嵩密度が0.1g/cm3を超えると、発泡成形体を包装材、緩衝材として使用するときに重量的に大きくなり、経済的に不利になることがある。より好ましい発泡粒子の嵩密度は、0.018g/cm3以上0.05g/cm3以下である。
具体的な嵩密度は、例えば、0.015、0.018、0.02、0.03、0.04、0.05、0.08及び0.1g/cm3等である。
本発明において発泡粒子の気泡膜断面の樹脂微粒子が特定の扁平状となるのは、樹脂が発泡する過程、すなわち気泡の膨張に伴い気泡膜が延伸される過程において、連続相を形成するポリスチレン系樹脂の伸びに伴い分散相の樹脂微粒子が適度に延伸されることを意味している。このことは連続相を形成するポリスチレン系樹脂の粘弾性、すなわち分子量を特定の範囲にする必要があることを意味する。したがって、ポリスチレン系樹脂は、上記のような範囲の重量平均分子量(MW)及び重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)を有するのが好ましい。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、揮発性発泡剤を含浸させた発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を公知の方法で所定の嵩密度(例えば、0.015〜0.1g/cm3)に予備発泡させることにより製造することができる。
本発明の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子は、例えば、水性媒体中で、ポリスチレン系樹脂からなる種粒子に、アクリル酸アルキルエステルを含む単量体混合物を吸収させた後、単量体混合物を重合させて、種粒子中にポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子を分散形成する工程、続く水性媒体中で、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が分散形成された種粒子に、スチレン系単量体を含む単量体混合物を吸収させた後、単量体混合物を重合させて、ポリスチレン系樹脂粒子をさらに成長させる工程、及びその重合後又は重合途中での発泡剤を含浸させる工程により製造することができる。
本発明の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子は、例えば、水性媒体中で、ポリスチレン系樹脂からなる種粒子に、アクリル酸アルキルエステルを含む単量体混合物を吸収させた後、単量体混合物を重合させて、種粒子中にポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子を分散形成する工程、続く水性媒体中で、ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が分散形成された種粒子に、スチレン系単量体を含む単量体混合物を吸収させた後、単量体混合物を重合させて、ポリスチレン系樹脂粒子をさらに成長させる工程、及びその重合後又は重合途中での発泡剤を含浸させる工程により製造することができる。
より具体的には、本発明の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子は、ポリスチレン系樹脂からなる種粒子を水中に分散させてなる分散液中に、ポリスチレン系樹脂からなる種粒子100重量部に対して、アクリル酸アルキルエステル系単量体10〜90重量部を供給し、このアクリル酸アルキルエステル系単量体を種粒子に吸収、重合させてポリスチレン系樹脂粒子を成長させる第1重合工程、次いでこの分散液中にスチレン系単量体を供給し、これを種粒子に吸収、重合させてポリスチレン系樹脂粒子をさらに成長させる第2重合工程、その重合後又は重合途中での発泡剤を含浸させる工程により製造することができる。
第1重合工程に用いられるアクリル酸アルキルエステル系単量体及びその使用量並びに第2重合工程に用いられるスチレン系単量体は、(ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子)及び(ポリスチレン系樹脂粒子)に記載のとおりである。
(種粒子)
ポリスチレン系樹脂からなる種粒子は、特に限定されず、公知の方法により製造できる。例えば、懸濁重合法や、押出機で原料樹脂を溶融混練後、ストランド状に押し出し、所望の粒子径でカットする方法が挙げられる。また、一部又は全部にポリスチレン系樹脂回収品を用いることができ、懸濁重合法やカットする方法で得られた粒子をそのまま、又はその粒子に、水性媒体中で、スチレン系単量体を含浸・重合させることにより得られる粒子であってもよい。
種粒子の粒径は、作成する複合ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径等に応じて適宜調整でき、例えば平均粒子径1mmの複合ポリスチレン系樹脂粒子を作成する場合には、平均粒子径0.4〜0.7mm程度の種粒子を用いることが好ましい。
また、種粒子の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましくは15万〜70万であり、より好ましくは20万〜50万である。
(他の成分)
なお、種粒子には、物性を損なわない範囲内において、可塑剤、結合防止剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤が添加されていてもよい。
ポリスチレン系樹脂からなる種粒子は、特に限定されず、公知の方法により製造できる。例えば、懸濁重合法や、押出機で原料樹脂を溶融混練後、ストランド状に押し出し、所望の粒子径でカットする方法が挙げられる。また、一部又は全部にポリスチレン系樹脂回収品を用いることができ、懸濁重合法やカットする方法で得られた粒子をそのまま、又はその粒子に、水性媒体中で、スチレン系単量体を含浸・重合させることにより得られる粒子であってもよい。
種粒子の粒径は、作成する複合ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径等に応じて適宜調整でき、例えば平均粒子径1mmの複合ポリスチレン系樹脂粒子を作成する場合には、平均粒子径0.4〜0.7mm程度の種粒子を用いることが好ましい。
また、種粒子の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましくは15万〜70万であり、より好ましくは20万〜50万である。
(他の成分)
なお、種粒子には、物性を損なわない範囲内において、可塑剤、結合防止剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤が添加されていてもよい。
(重合開始剤)
上記の製造方法で使用する重合開始剤としては、従来からスチレン系単量体の重合に用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物や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が挙げられる。これらは単独で用いられても、併用されてもよいが、10時間の半減期を得るための分解温度が60〜130℃にある複数種類の重合開始剤を併用することが好ましい。
上記の製造方法で使用する重合開始剤としては、従来からスチレン系単量体の重合に用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物や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が挙げられる。これらは単独で用いられても、併用されてもよいが、10時間の半減期を得るための分解温度が60〜130℃にある複数種類の重合開始剤を併用することが好ましい。
(懸濁安定剤)
また、上記の製造において、スチレン系単量体の液滴及びポリスチレン系樹脂種粒子の分散性を安定させるために懸濁安定剤を用いてもよい。このような懸濁安定剤としては、従来からスチレン系単量体の懸濁重合に用いられているものであれば特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子や、第三リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム等の難溶性無機化合物等が挙げられる。
また、難溶性無機化合物を用いる場合には、通常アニオン界面活性剤が併用される。
また、上記の製造において、スチレン系単量体の液滴及びポリスチレン系樹脂種粒子の分散性を安定させるために懸濁安定剤を用いてもよい。このような懸濁安定剤としては、従来からスチレン系単量体の懸濁重合に用いられているものであれば特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子や、第三リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム等の難溶性無機化合物等が挙げられる。
また、難溶性無機化合物を用いる場合には、通常アニオン界面活性剤が併用される。
このようなアニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、N−アシルアミノ酸又はその塩、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩,アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、第二級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩等が挙げられる。
(他の成分)
なお、複合ポリスチレン系樹脂粒子には、物性を損なわない範囲内において、可塑剤、結合防止剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤が添加されていてもよい。
また、後述する発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の表面に、ジンクステアレートのような粉末状金属石鹸類が塗布されていてもよい。この塗布により、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の予備発泡工程において発泡粒子同士の結合を減少させることができる。
なお、複合ポリスチレン系樹脂粒子には、物性を損なわない範囲内において、可塑剤、結合防止剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤等の添加剤が添加されていてもよい。
また、後述する発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の表面に、ジンクステアレートのような粉末状金属石鹸類が塗布されていてもよい。この塗布により、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の予備発泡工程において発泡粒子同士の結合を減少させることができる。
複合ポリスチレン系樹脂粒子には、加熱発泡時に用いられる水蒸気の圧力が低くても良好な発泡成形性を維持させるために、1気圧下における沸点が200℃を超える可塑剤を含有させることができる。
可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリントリステアレート、グリセリンジアセトモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル、ジイソブチルアジペート等のアジピン酸エステル、ヤシ油等の可塑剤が挙げられる。
可塑剤の複合ポリスチレン系樹脂粒子中における含有量は、その樹脂成分100質量部に対して2重量部未満である。
可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリントリステアレート、グリセリンジアセトモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル、ジイソブチルアジペート等のアジピン酸エステル、ヤシ油等の可塑剤が挙げられる。
可塑剤の複合ポリスチレン系樹脂粒子中における含有量は、その樹脂成分100質量部に対して2重量部未満である。
難燃剤としては、例えば、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、トリスジブロモプロピルホスフェート、テトラブロモビスフェノールA、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)エーテルなどが挙げられる。そして、発泡性スチレン系樹脂粒子中における難燃剤の含有量としては、少ないと、発泡性スチレン系樹脂粒子を用いて得られるスチレン系樹脂発泡成形体の難燃性が不充分なことがある一方、多いと、発泡性スチレン系樹脂粒子の耐熱性が低下することがあるので、その樹脂成分100質量部に対して0.1〜2.0重量部が好ましい。
また、難燃助剤としては、例えば、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙げられる。そして、発泡性スチレン系樹脂粒子中における難燃助剤の含有量は、少ないと、難燃助剤を添加した効果が発現しないことがある一方、多いと、発泡性スチレン系樹脂粒子の発泡成形性が低下することがあるので、その樹脂成分100質量部に対して0.05〜1.0重量部が好ましい。
(発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子)
本発明の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子は、複合ポリスチレン系樹脂粒子と揮発性発泡剤とを含み、前述の第2重合工程の重合後又は重合途中で揮発性発泡剤を含浸させることにより製造することができる。
揮発性発泡剤を含浸させる温度としては、低いと、含浸に時間を要し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造効率が低下することがある。一方、高いと、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子同士の合着が多量に発生することがあるので、70〜130℃が好ましく、80〜120℃がより好ましい。
本発明の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子は、複合ポリスチレン系樹脂粒子と揮発性発泡剤とを含み、前述の第2重合工程の重合後又は重合途中で揮発性発泡剤を含浸させることにより製造することができる。
揮発性発泡剤を含浸させる温度としては、低いと、含浸に時間を要し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造効率が低下することがある。一方、高いと、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子同士の合着が多量に発生することがあるので、70〜130℃が好ましく、80〜120℃がより好ましい。
(揮発性発泡剤)
揮発性発泡剤としては、従来からポリスチレン系樹脂の発泡に用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、イソブタン、n−ブタン、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の炭素数10以下の脂肪族炭化水素等の揮発性発泡剤が挙げられ、特にブタン系発泡剤、ペンタン系発泡剤が好ましく、ペンタンを主成分(例えば、50重量%以上)として含む揮発性発泡剤が特に好ましい。なお、ペンタンは可塑剤としての作用も期待できる。
揮発性発泡剤としては、従来からポリスチレン系樹脂の発泡に用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、イソブタン、n−ブタン、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の炭素数10以下の脂肪族炭化水素等の揮発性発泡剤が挙げられ、特にブタン系発泡剤、ペンタン系発泡剤が好ましく、ペンタンを主成分(例えば、50重量%以上)として含む揮発性発泡剤が特に好ましい。なお、ペンタンは可塑剤としての作用も期待できる。
揮発性発泡剤の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子中における含有量は、その樹脂成分100質量部に対して通常2〜10重量部の範囲とされ、3〜10重量部の範囲が好ましく、5〜8重量部の範囲が特に好ましい。
揮発性発泡剤の含有量が少なく、例えば2重量部未満では、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子から低密度の複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得ることができないことがあると共に、型内発泡成形時の二次発泡力を高める効果が得られないために、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の外観が低下することがある。一方、揮発性発泡剤の含有量が多く、例えば10重量部を超えると、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造工程における冷却工程に要する時間が長くなり生産性が低下することがある。
揮発性発泡剤の含有量が少なく、例えば2重量部未満では、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子から低密度の複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を得ることができないことがあると共に、型内発泡成形時の二次発泡力を高める効果が得られないために、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の外観が低下することがある。一方、揮発性発泡剤の含有量が多く、例えば10重量部を超えると、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造工程における冷却工程に要する時間が長くなり生産性が低下することがある。
(発泡助剤)
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子には、揮発性発泡剤と共に発泡助剤を含有させることができる。
発泡助剤としては、従来からポリスチレン系樹脂の発泡に用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、スチレン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族有機化合物、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等の1気圧下における沸点が200℃以下の溶剤が挙げられる。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子には、揮発性発泡剤と共に発泡助剤を含有させることができる。
発泡助剤としては、従来からポリスチレン系樹脂の発泡に用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、スチレン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族有機化合物、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等の1気圧下における沸点が200℃以下の溶剤が挙げられる。
発泡助剤の複合ポリスチレン系樹脂粒子中における含有量は、その樹脂成分100質量部に対して通常0.2〜2.5重量部の範囲とされ、0.3〜2重量部の範囲が好ましい。
発泡助剤の含有量が少なく、例えば0.2重量部未満では、ポリスチレン系樹脂の可塑化効果が発現しないことがある。一方、また、発泡助剤の含有量が多く、2.5重量部を超えると、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を発泡成形させて得られる複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体に収縮や融けが発生して外観が低下したり、或いは複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造工程における冷却工程に要する時間が長くなることがある。
本発明の自動車部材製造用の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡剤としてペンタンを含み、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン又は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)エーテルを含み、難燃助剤としてジクミルパーオキサイドを含むのが好ましい。
発泡助剤の含有量が少なく、例えば0.2重量部未満では、ポリスチレン系樹脂の可塑化効果が発現しないことがある。一方、また、発泡助剤の含有量が多く、2.5重量部を超えると、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を発泡成形させて得られる複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体に収縮や融けが発生して外観が低下したり、或いは複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いた複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造工程における冷却工程に要する時間が長くなることがある。
本発明の自動車部材製造用の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子は、発泡剤としてペンタンを含み、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン又は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)エーテルを含み、難燃助剤としてジクミルパーオキサイドを含むのが好ましい。
(複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子)
次いで、揮発性発泡剤を含浸させた、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を、公知の方法で所定の嵩密度(例えば、0.015〜0.1g/cm3)に予備発泡させることにより、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
予備発泡においては、必要に応じて発泡する際にスチームと同時に空気を導入してもよい。
次いで、揮発性発泡剤を含浸させた、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を、公知の方法で所定の嵩密度(例えば、0.015〜0.1g/cm3)に予備発泡させることにより、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
予備発泡においては、必要に応じて発泡する際にスチームと同時に空気を導入してもよい。
予備発泡における条件は、用いる樹脂粒子や所望の物性等により適宜選択すればよい。例えば、圧力は、0.01〜0.10MPa程度であり、より好ましくは0.01〜0.05MPa、さらに好ましくは0.015〜0.03MPaである。具体的には、0.01MPa、0.015MPa、0.02MPa、0.03MPa及び0.04MPa等が挙げられる。
また、時間は、30〜240秒程度であり、より好ましくは60〜180秒、さらに好ましくは90〜150秒である。具体的には、30秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒及び240秒等が挙げられる。
また、時間は、30〜240秒程度であり、より好ましくは60〜180秒、さらに好ましくは90〜150秒である。具体的には、30秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒及び240秒等が挙げられる。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、0.015g/cm3以上0.1g/cm3以下の嵩密度を有するのが好ましい。
発泡粒子の嵩密度が上記の範囲であれば、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
発泡粒子の嵩密度が0.015g/cm3未満では、発泡成形体の耐衝撃性が低下することがある。一方、発泡粒子の嵩密度が0.1g/cm3を超えると、発泡成形体を包装材、緩衝材として使用するときに重量的に大きくなり、経済的に不利になることがある。より好ましい発泡粒子の嵩密度は、0.018g/cm3以上0.05g/cm3以下である。
具体的な嵩密度は、例えば、0.015、0.018、0.02、0.03、0.04、0.05、0.08及び0.1g/cm3等である。
発泡粒子の嵩密度が上記の範囲であれば、より優れた機械強度、成形性及び耐衝撃性を有する複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を提供することができる。
発泡粒子の嵩密度が0.015g/cm3未満では、発泡成形体の耐衝撃性が低下することがある。一方、発泡粒子の嵩密度が0.1g/cm3を超えると、発泡成形体を包装材、緩衝材として使用するときに重量的に大きくなり、経済的に不利になることがある。より好ましい発泡粒子の嵩密度は、0.018g/cm3以上0.05g/cm3以下である。
具体的な嵩密度は、例えば、0.015、0.018、0.02、0.03、0.04、0.05、0.08及び0.1g/cm3等である。
したがって、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、ペンタンを主成分とする揮発性発泡剤を発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子その樹脂成分100質量部に対して2〜10重量部含有させた発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を予備発泡させたものであるのが好ましい。
(複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体)
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を公知の方法で処理することにより得ることができ、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を成形機に内蔵された成形型内で融着一体化させて得るのが好ましい。具体的には、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子が発泡成形機の金型内に充填され、再度加熱されることにより、発泡しながら、発泡粒子同士が熱融着することにより発泡成形体が得られる。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン又は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)エーテルを含み、難燃助剤としてジクミルパーオキサイドを含むのが好ましい。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を公知の方法で処理することにより得ることができ、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を成形機に内蔵された成形型内で融着一体化させて得るのが好ましい。具体的には、本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子が発泡成形機の金型内に充填され、再度加熱されることにより、発泡しながら、発泡粒子同士が熱融着することにより発泡成形体が得られる。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン又は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)エーテルを含み、難燃助剤としてジクミルパーオキサイドを含むのが好ましい。
発泡成形における条件は、用いる樹脂粒子や所望の物性等により適宜選択すればよい。例えば、圧力は、0.05〜0.12MPa程度であり、より好ましくは0.07〜0.09MPa、さらに好ましくは0.075〜0.08MPaである。具体的には、0.06MPa、0.07MPa、0.075MPa、0.08MPa、0.09MPa及び0.10MPa等が挙げられる。
また、加熱時間は、20〜60秒程度であり、より好ましくは25〜50秒、さらに好ましくは30〜40秒である。具体的には、20秒、25秒、30秒、40秒、50秒、60秒等が挙げられる。
また、加熱時間は、20〜60秒程度であり、より好ましくは25〜50秒、さらに好ましくは30〜40秒である。具体的には、20秒、25秒、30秒、40秒、50秒、60秒等が挙げられる。
本発明の複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、11cm以上のJIS K7211:1976による落球衝撃値、12mm以上のJIS K7221−1:2006による曲げ破断点変位量及び50%未満のJIS Z0235:1976による割れ量を有するのが好ましい。
落球衝撃値、曲げ破断点変位量及び割れ量は、それぞれ13cm以上、14mm以上及び45%未満であるのがより好ましい。
これらの測定方法については、実施例において詳述する。
落球衝撃値、曲げ破断点変位量及び割れ量は、それぞれ13cm以上、14mm以上及び45%未満であるのがより好ましい。
これらの測定方法については、実施例において詳述する。
以下、実施例によって本発明の具体例を示すが、以下の実施例は本発明の例示にすぎず、本発明は以下の実施例のみに限定されない。なお、以下において、特記しない限り、「部」及び「%」は重量基準である。
以下の各実施例において製造した嵩倍数50倍の発泡粒子を用いて、自動車部材として評価用に300×400×50mm(厚さ)の嵩倍数50倍の発泡成形体を作製した。
以下の実施例及び比較例において、複合ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の嵩密度及び嵩倍数、発泡粒子気泡膜断面のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の分子量、嵩倍数50倍の発泡成形体の気泡膜断面のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比、分子量、落球衝撃値、曲げ破断点変位量、割れ量、エネルギー吸収比並びに成形性は、次の測定方法及び評価基準により測定・評価した。
<複合ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径>
平均粒子径とはD50で表現される値である。
具体的には、ロータップ型篩振とう機(飯田製作所製)を用いて、篩目開き4.00mm、3.35mm、2.80mm、2.36mm、2.00mm、1.70mm、1.40mm、1.18mm、1.00mm、0.85mm、0.71mm、0.60mm、0.50mm、0.425mm、0.355mm、0.300mm、0.250mm、0.212mm及び0.180mmのJIS標準篩で試料約50gを10分間分級し、篩網上の試料重量を測定する。得られた結果から累積重量分布曲線を作成し、累積重量が50%となる粒子径(メディアン径)を平均粒子径とする。
平均粒子径とはD50で表現される値である。
具体的には、ロータップ型篩振とう機(飯田製作所製)を用いて、篩目開き4.00mm、3.35mm、2.80mm、2.36mm、2.00mm、1.70mm、1.40mm、1.18mm、1.00mm、0.85mm、0.71mm、0.60mm、0.50mm、0.425mm、0.355mm、0.300mm、0.250mm、0.212mm及び0.180mmのJIS標準篩で試料約50gを10分間分級し、篩網上の試料重量を測定する。得られた結果から累積重量分布曲線を作成し、累積重量が50%となる粒子径(メディアン径)を平均粒子径とする。
<複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の嵩密度及び嵩倍数>
複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の嵩密度及び嵩倍数を次のように測定する。
約5gの発泡粒子の重量(a)を小数以下2位で秤量し、最小メモリ単位が5cm3である500cm3メスシリンダーに秤量した発泡粒子を入れる。次に、メスシリンダーの口に、その口径よりやや小さい円形の樹脂板であって、その中心に巾約1.5cm、長さ約30cmの棒状の樹脂板が直立して固定された押圧具を当てて、発泡粒子の体積(b)を読み取る。
得られた発泡粒子の重量(a)及び発泡粒子の体積(b)から、次式により
発泡粒子の嵩密度(g/cm3)=(a)/(b)
嵩倍数=嵩密度の逆数=(b)/(a)
を求める。
複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の嵩密度及び嵩倍数を次のように測定する。
約5gの発泡粒子の重量(a)を小数以下2位で秤量し、最小メモリ単位が5cm3である500cm3メスシリンダーに秤量した発泡粒子を入れる。次に、メスシリンダーの口に、その口径よりやや小さい円形の樹脂板であって、その中心に巾約1.5cm、長さ約30cmの棒状の樹脂板が直立して固定された押圧具を当てて、発泡粒子の体積(b)を読み取る。
得られた発泡粒子の重量(a)及び発泡粒子の体積(b)から、次式により
発泡粒子の嵩密度(g/cm3)=(a)/(b)
嵩倍数=嵩密度の逆数=(b)/(a)
を求める。
<発泡粒子気泡膜断面のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比>
発泡粒子をスライスし、発泡粒子の中心近傍から切片を切り出し、その切片をエポキシ樹脂中に包埋させ、発泡粒子切片を含むエポキシ樹脂をウルトラミクロトーム(ライカマイクロシステムズ製、LEICA ULTRACUT UCT)を用いて加工して超薄切片を作製する。染色剤は四酸化ルテニウムを用いる。
次いで、超薄切片を透過型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、H−7600)にて5000倍(場合により10000倍、20000倍)で写真撮影する。撮影した写真をA4用紙に1画像となるように拡大印刷し、画像中の150mm×200mmの範囲において両端が確認できるポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の長いものから順に30個の粒子を選択し、それらの粒子の厚さa(気泡膜厚み方向の寸法)と長さb(気泡膜面方向の寸法)とを測定し、アスペクト比(b/a)を算出する。尚、各々最も長い部分の寸法とする。すなわち、粒子が湾曲している場合でも確認できる粒子の両端の距離をbとし、その粒子の両端を結ぶ線分と垂直方向における最も長い部分の距離をaとする。得られたアスペクト比から総平均アスペクト比を算出し、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子中のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比とする(図2参照)。
発泡粒子をスライスし、発泡粒子の中心近傍から切片を切り出し、その切片をエポキシ樹脂中に包埋させ、発泡粒子切片を含むエポキシ樹脂をウルトラミクロトーム(ライカマイクロシステムズ製、LEICA ULTRACUT UCT)を用いて加工して超薄切片を作製する。染色剤は四酸化ルテニウムを用いる。
次いで、超薄切片を透過型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、H−7600)にて5000倍(場合により10000倍、20000倍)で写真撮影する。撮影した写真をA4用紙に1画像となるように拡大印刷し、画像中の150mm×200mmの範囲において両端が確認できるポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の長いものから順に30個の粒子を選択し、それらの粒子の厚さa(気泡膜厚み方向の寸法)と長さb(気泡膜面方向の寸法)とを測定し、アスペクト比(b/a)を算出する。尚、各々最も長い部分の寸法とする。すなわち、粒子が湾曲している場合でも確認できる粒子の両端の距離をbとし、その粒子の両端を結ぶ線分と垂直方向における最も長い部分の距離をaとする。得られたアスペクト比から総平均アスペクト比を算出し、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子中のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比とする(図2参照)。
<発泡成形体気泡膜断面のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比>
発泡成形体から表皮を除去し、この表皮を除去した面の中心近傍から切片を切り出し、その切片をエポキシ樹脂中に包埋させ、この切片を含むエポキシ樹脂をウルトラミクロトーム(ライカマイクロシステムズ製、LEICA ULTRACUT UCT)を用いて加工して超薄切片を作製する。染色剤は四酸化ルテニウムを用いる。
次いで、超薄切片を透過型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、H−7600)にて5000倍(場合により10000倍、20000倍)で写真撮影する。撮影した写真をA4用紙に1画像となるように拡大印刷し、画像中の150mm×200mmの範囲において両端が確認できるポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の長いものから順に30個の粒子を選択し、それらの粒子の厚さc(気泡膜厚み方向の寸法)と長さd(気泡膜面方向の寸法)とを測定し、アスペクト比(d/c)を算出する。尚、各々最も長い部分の寸法とする。すなわち、粒子が湾曲している場合でも確認できる粒子の両端の距離をdとし、その粒子の両端を結ぶ線分と垂直方向における最も長い部分の距離をcとする。得られたアスペクト比から総平均アスペクト比を算出し、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体中のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比とする。
発泡成形体から表皮を除去し、この表皮を除去した面の中心近傍から切片を切り出し、その切片をエポキシ樹脂中に包埋させ、この切片を含むエポキシ樹脂をウルトラミクロトーム(ライカマイクロシステムズ製、LEICA ULTRACUT UCT)を用いて加工して超薄切片を作製する。染色剤は四酸化ルテニウムを用いる。
次いで、超薄切片を透過型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、H−7600)にて5000倍(場合により10000倍、20000倍)で写真撮影する。撮影した写真をA4用紙に1画像となるように拡大印刷し、画像中の150mm×200mmの範囲において両端が確認できるポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の長いものから順に30個の粒子を選択し、それらの粒子の厚さc(気泡膜厚み方向の寸法)と長さd(気泡膜面方向の寸法)とを測定し、アスペクト比(d/c)を算出する。尚、各々最も長い部分の寸法とする。すなわち、粒子が湾曲している場合でも確認できる粒子の両端の距離をdとし、その粒子の両端を結ぶ線分と垂直方向における最も長い部分の距離をcとする。得られたアスペクト比から総平均アスペクト比を算出し、複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体中のポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子のアスペクト比とする。
<複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の分子量>
分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて測定した、ポリスチレン(PS)換算平均分子量を意味する(内部標準法)。
発泡粒子の中心を通るように2分割し、この2分割した発泡粒子30mg±3mgを0.1重量%BHT(ブチルヒドロキシトルエン)入りクロロホルム4mLに溶解させ、非水系0.45μmクロマトディスクで濾過し、得られた濾液を次の条件でクロマトグラフを用いて測定する。予め測定し、作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から試料の平均分子量を求める。
測定装置:東ソー HPLC(ポンプ DP−8020、オートサンプラー AS−8020、検出器 UV−8020、RI−8020)
カラム:GPC K−806L(φ8.0×300mm、Shodex社製)2本
ガードカラム:GPC K−LG(φ8.0×50mm、Shodex社製)1本
試験数:2
測定条件:カラム温度(40℃)、移動相(クロロホルム)、移動相流量(1.2mL/min)、ポンプ温度(室温)、検出器温度(室温)、測定時間(25分)、検出波長(UV254nm)、注入量(50μL)
検量線用標準ポリスチレン:昭和電工社製、商品名「Shodex」、重量平均分子量(Mw):5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、131,000、54,000、20,000、7,590、3,450、1,320
得られた重量平均分子量MWとZ平均分子量MZからそれらの比MZ/MWを求める。
分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて測定した、ポリスチレン(PS)換算平均分子量を意味する(内部標準法)。
発泡粒子の中心を通るように2分割し、この2分割した発泡粒子30mg±3mgを0.1重量%BHT(ブチルヒドロキシトルエン)入りクロロホルム4mLに溶解させ、非水系0.45μmクロマトディスクで濾過し、得られた濾液を次の条件でクロマトグラフを用いて測定する。予め測定し、作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から試料の平均分子量を求める。
測定装置:東ソー HPLC(ポンプ DP−8020、オートサンプラー AS−8020、検出器 UV−8020、RI−8020)
カラム:GPC K−806L(φ8.0×300mm、Shodex社製)2本
ガードカラム:GPC K−LG(φ8.0×50mm、Shodex社製)1本
試験数:2
測定条件:カラム温度(40℃)、移動相(クロロホルム)、移動相流量(1.2mL/min)、ポンプ温度(室温)、検出器温度(室温)、測定時間(25分)、検出波長(UV254nm)、注入量(50μL)
検量線用標準ポリスチレン:昭和電工社製、商品名「Shodex」、重量平均分子量(Mw):5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、131,000、54,000、20,000、7,590、3,450、1,320
得られた重量平均分子量MWとZ平均分子量MZからそれらの比MZ/MWを求める。
<複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の分子量>
分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて測定した、ポリスチレン(PS)換算平均分子量を意味する(内部標準法)。
発泡成形体から30mg±3mgの試料を採取し、この試料を0.1重量%BHT(ブチルヒドロキシトルエン)入りクロロホルム4mLに溶解させ、非水系0.45μmクロマトディスクで濾過し、得られた濾液を次の条件でクロマトグラフを用いて測定する。予め測定し、作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から試料の平均分子量を求める。
測定装置:東ソー HPLC(ポンプ DP−8020、オートサンプラー AS−8020、検出器 UV−8020、RI−8020)
カラム:GPC K−806L(φ8.0×300mm、Shodex社製)2本
ガードカラム:GPC K−LG(φ8.0×50mm、Shodex社製)1本
試験数:2
測定条件:カラム温度(40℃)、移動相(クロロホルム)、移動相流量(1.2mL/min)、ポンプ温度(室温)、検出器温度(室温)、測定時間(25分)、検出波長(UV254nm)、注入量:50μL
検量線用標準ポリスチレン:昭和電工社製、商品名「Shodex」、重量平均分子量(Mw):5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、131,000、54,000、20,000、7,590、3,450、1,320
得られた重量平均分子量MWとZ平均分子量MZからそれらの比MZ/MWを求める。
分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて測定した、ポリスチレン(PS)換算平均分子量を意味する(内部標準法)。
発泡成形体から30mg±3mgの試料を採取し、この試料を0.1重量%BHT(ブチルヒドロキシトルエン)入りクロロホルム4mLに溶解させ、非水系0.45μmクロマトディスクで濾過し、得られた濾液を次の条件でクロマトグラフを用いて測定する。予め測定し、作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から試料の平均分子量を求める。
測定装置:東ソー HPLC(ポンプ DP−8020、オートサンプラー AS−8020、検出器 UV−8020、RI−8020)
カラム:GPC K−806L(φ8.0×300mm、Shodex社製)2本
ガードカラム:GPC K−LG(φ8.0×50mm、Shodex社製)1本
試験数:2
測定条件:カラム温度(40℃)、移動相(クロロホルム)、移動相流量(1.2mL/min)、ポンプ温度(室温)、検出器温度(室温)、測定時間(25分)、検出波長(UV254nm)、注入量:50μL
検量線用標準ポリスチレン:昭和電工社製、商品名「Shodex」、重量平均分子量(Mw):5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、131,000、54,000、20,000、7,590、3,450、1,320
得られた重量平均分子量MWとZ平均分子量MZからそれらの比MZ/MWを求める。
<発泡成形体の落球衝撃値>
JIS K7211:1976「硬質プラスチックの落錘衝撃試験方法通則」に記載の方法に準拠して落球衝撃強度を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から40mm×215mm×20mm(厚さ)の試験片(6面とも表皮なし)を切り出す。
次いで、支点間の間隔が150mmになるように試験片の両端をクランプで固定し、重さ321gの剛球を所定の高さから試験片の中央部に落下させて、試験片の破壊の有無を観察する。
試験片5個が全数破壊する最低の高さから全数破壊しない最高の高さまで5cm間隔で剛球の落下高さ(試験高さ)を変えて試験して、落球衝撃値(cm)、すなわち50%破壊高さを次の計算式により算出する。
JIS K7211:1976「硬質プラスチックの落錘衝撃試験方法通則」に記載の方法に準拠して落球衝撃強度を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から40mm×215mm×20mm(厚さ)の試験片(6面とも表皮なし)を切り出す。
次いで、支点間の間隔が150mmになるように試験片の両端をクランプで固定し、重さ321gの剛球を所定の高さから試験片の中央部に落下させて、試験片の破壊の有無を観察する。
試験片5個が全数破壊する最低の高さから全数破壊しない最高の高さまで5cm間隔で剛球の落下高さ(試験高さ)を変えて試験して、落球衝撃値(cm)、すなわち50%破壊高さを次の計算式により算出する。
H50=Hi+d[Σ(i・ni)/N±0.5]
式中の記号は次のことを意味する。
H50 :50%破壊高さ(cm)
Hi :高さ水準(i)が0のときの試験高さ(cm)であり、試験片が破壊することが予測される高さ
d :試験高さを上下させるときの高さ間隔(cm)
i :Hiのときを0とし,1つずつ増減する高さ水準(i=…−3、−2、−1、0、1、2、3…)
ni :各水準において破壊した(又は破壊しなかった)試験片の数で、いずれか多いほうのデータを使用(同数の場合はどちらを使用してもよい)
N :破壊した(又は破壊しなかった)試験片の総数(N=Σni)で、いずれか多いほうのデータを使用(同数の場合はどちらを使用してもよい)
±0.5:破壊したデータを使用するときは負の数、破壊しなかったデータを使用するときは正の数を採用
式中の記号は次のことを意味する。
H50 :50%破壊高さ(cm)
Hi :高さ水準(i)が0のときの試験高さ(cm)であり、試験片が破壊することが予測される高さ
d :試験高さを上下させるときの高さ間隔(cm)
i :Hiのときを0とし,1つずつ増減する高さ水準(i=…−3、−2、−1、0、1、2、3…)
ni :各水準において破壊した(又は破壊しなかった)試験片の数で、いずれか多いほうのデータを使用(同数の場合はどちらを使用してもよい)
N :破壊した(又は破壊しなかった)試験片の総数(N=Σni)で、いずれか多いほうのデータを使用(同数の場合はどちらを使用してもよい)
±0.5:破壊したデータを使用するときは負の数、破壊しなかったデータを使用するときは正の数を採用
得られた落球衝撃値を次の基準で評価する。落球衝撃値が大きいほど発泡成形体の耐衝撃性が大きいことを示す。
◎(優) :落球衝撃値が13cm以上
○(良) :落球衝撃値が11cm以上13cm未満の範囲
△(可) :落球衝撃値が9cm以上11cm未満の範囲
×(不可):落球衝撃値が9cm未満
◎(優) :落球衝撃値が13cm以上
○(良) :落球衝撃値が11cm以上13cm未満の範囲
△(可) :落球衝撃値が9cm以上11cm未満の範囲
×(不可):落球衝撃値が9cm未満
<発泡成形体の曲げ破断点変位量>
JIS K7221−1:2006「硬質発泡プラスチック−曲げ試験−第1部:曲げ試験」に記載の方法に準拠して曲げ強さを測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から25mm×130mm×20mm(厚さ)の試験片を切り出す。
次いで、万能試験機(オリエンテック社製、テンシロン(登録商標)UCT―10T)に先端冶具として加圧くさび5R及び支持台5Rを装着し、支点間距離100mmで試験片をセットし、圧縮速度10mm/分の条件で曲げ試験を行う。この試験において、破断検出感度を0.5%に設定し、直前荷重サンプリング点と比較して、その減少が設定値0.5%を超えた時、直前のサンプリング点を曲げ破断点変位量(mm)として測定する。
JIS K7221−1:2006「硬質発泡プラスチック−曲げ試験−第1部:曲げ試験」に記載の方法に準拠して曲げ強さを測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から25mm×130mm×20mm(厚さ)の試験片を切り出す。
次いで、万能試験機(オリエンテック社製、テンシロン(登録商標)UCT―10T)に先端冶具として加圧くさび5R及び支持台5Rを装着し、支点間距離100mmで試験片をセットし、圧縮速度10mm/分の条件で曲げ試験を行う。この試験において、破断検出感度を0.5%に設定し、直前荷重サンプリング点と比較して、その減少が設定値0.5%を超えた時、直前のサンプリング点を曲げ破断点変位量(mm)として測定する。
得られた曲げ破断点変位量を次の基準で評価する。曲げ破断点変位量が大きいほど発泡成形体の柔軟性が大きいことを示す。
◎(優) :曲げ破断点変位量が14mm以上
○(良) :曲げ破断点変位量が12mm以上14mm未満の範囲
△(可) :曲げ破断点変位量が10mm以上12mm未満の範囲
×(不可):曲げ破断点変位量が10mm未満
◎(優) :曲げ破断点変位量が14mm以上
○(良) :曲げ破断点変位量が12mm以上14mm未満の範囲
△(可) :曲げ破断点変位量が10mm以上12mm未満の範囲
×(不可):曲げ破断点変位量が10mm未満
<発泡成形体の割れ量>
JIS Z0235:1976「包装用緩衝材料−評価試験方法」に記載の方法に準拠して割れ量を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から75mm×300mm×50mm(厚さ)の試験片を切り出す。
次いで、緩衝材用落下衝撃試験機(吉田精機社製、CST−320S)の基盤中央上に試験片が衝撃を受けたときに移動しないように試験片を軽く固定し、図3に示すように、試験片の長さ方向のほぼ中央部でかつ幅方向の全面に亘るように重さ13.5kgの錘を高さ60cmから落下させ、このときに発生する試験片の亀裂を観察し、次の計算式により割れ量(%)を算出する。
JIS Z0235:1976「包装用緩衝材料−評価試験方法」に記載の方法に準拠して割れ量を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から75mm×300mm×50mm(厚さ)の試験片を切り出す。
次いで、緩衝材用落下衝撃試験機(吉田精機社製、CST−320S)の基盤中央上に試験片が衝撃を受けたときに移動しないように試験片を軽く固定し、図3に示すように、試験片の長さ方向のほぼ中央部でかつ幅方向の全面に亘るように重さ13.5kgの錘を高さ60cmから落下させ、このときに発生する試験片の亀裂を観察し、次の計算式により割れ量(%)を算出する。
S=H/T×100
式中の記号は次のことを意味する。
S:割れ量(%)
H:亀裂寸法(mm)
T:試験片の厚み(mm)
得られた割れ量を次の基準で評価する。割れ量が小さいほど発泡成形体の耐衝撃性が大きいことを示す。
◎(優) :割れ量が45%未満
○(良) :割れ量が45%以上50%未満の範囲
△(可) :割れ量が50%以上55%未満の範囲
×(不可):割れ量が55%以上
式中の記号は次のことを意味する。
S:割れ量(%)
H:亀裂寸法(mm)
T:試験片の厚み(mm)
得られた割れ量を次の基準で評価する。割れ量が小さいほど発泡成形体の耐衝撃性が大きいことを示す。
◎(優) :割れ量が45%未満
○(良) :割れ量が45%以上50%未満の範囲
△(可) :割れ量が50%以上55%未満の範囲
×(不可):割れ量が55%以上
<発泡成形体の成形性>
予備発泡後、常温で24時間熟成した嵩倍数50倍の発泡粒子を、内寸300mm×400mm×50mm(厚さ)の直方体形状のキャビティを有する成形金型を備えた発泡ビーズ自動成型機(積水工機製作所社製、ACE−3SP)のキャビティ内に充填し、次の条件でスチーム加熱及び冷却した後に発泡成形体を金型から取り出し、発泡成形体の外観を評価する。
(成形条件)金型加熱 : 5秒
一方加熱 :10秒
逆一方加熱 : 5秒
両面加熱 :20秒
水冷 :10秒
設定スチーム圧:0.06、0.07、0.08MPa
予備発泡後、常温で24時間熟成した嵩倍数50倍の発泡粒子を、内寸300mm×400mm×50mm(厚さ)の直方体形状のキャビティを有する成形金型を備えた発泡ビーズ自動成型機(積水工機製作所社製、ACE−3SP)のキャビティ内に充填し、次の条件でスチーム加熱及び冷却した後に発泡成形体を金型から取り出し、発泡成形体の外観を評価する。
(成形条件)金型加熱 : 5秒
一方加熱 :10秒
逆一方加熱 : 5秒
両面加熱 :20秒
水冷 :10秒
設定スチーム圧:0.06、0.07、0.08MPa
◎(優) :成形体表面が十分に伸びかつ表面が溶融した発泡粒子が全くない(発泡粒子間の間隙が無く、成形体表面が非常に平滑で成形体外観が非常によい)
○(良) :発泡粒子間の間隙が非常に少なく、成形体表面がほぼ平滑で成形体外観が良好である
△(可) :成形体表面の伸び不足或いは表面が溶融した発泡粒子が存在し、成形体表面に間隙が無数にあり、成形体外観が劣る(耐衝撃性には影響しない)
×(不可):耐衝撃性に影響する、或いは耐衝撃性評価が困難なほど成形体表面が伸びていない或いは成形体が収縮している。
○(良) :発泡粒子間の間隙が非常に少なく、成形体表面がほぼ平滑で成形体外観が良好である
△(可) :成形体表面の伸び不足或いは表面が溶融した発泡粒子が存在し、成形体表面に間隙が無数にあり、成形体外観が劣る(耐衝撃性には影響しない)
×(不可):耐衝撃性に影響する、或いは耐衝撃性評価が困難なほど成形体表面が伸びていない或いは成形体が収縮している。
<発泡成形体のエネルギー吸収比>
ASTM D3763−92「ダイナタップ衝撃試験」に記載の方法に準拠してエネルギー吸収量を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から100mm×100mm×20mm(厚さ)の試験片を切り出す。
次いで、試験装置:ダイナタップ衝撃試験装置(General Research Corp.社製、型式:GRC 8250)の試験機にてスパン:丸穴内径76mm、試験速度:4.05m/min、試験温度:常温(23℃)、落下高さ(ストッパー位置):59cm、落錘距離16cm、試験荷重:3.17kg の条件で落下衝撃試験を行う。得られた結果から全吸収エネルギー量を測定する。
ASTM D3763−92「ダイナタップ衝撃試験」に記載の方法に準拠してエネルギー吸収量を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から100mm×100mm×20mm(厚さ)の試験片を切り出す。
次いで、試験装置:ダイナタップ衝撃試験装置(General Research Corp.社製、型式:GRC 8250)の試験機にてスパン:丸穴内径76mm、試験速度:4.05m/min、試験温度:常温(23℃)、落下高さ(ストッパー位置):59cm、落錘距離16cm、試験荷重:3.17kg の条件で落下衝撃試験を行う。得られた結果から全吸収エネルギー量を測定する。
得られた全エネルギー吸収量を次の基準で評価する。全エネルギー吸収比(改良成形品全エネルギー吸収量/従来成形品全エネルギー吸収量)が大きいほど発泡成形体のエネルギー吸収効率が大きいことを示す。
◎(優) :エネルギー吸収比が1.05以上
○(良) :エネルギー吸収比が1.02以上1.05未満の範囲
△(可) :エネルギー吸収比が1以上1.02未満の範囲
×(不可):エネルギー吸収比が1未満
◎(優) :エネルギー吸収比が1.05以上
○(良) :エネルギー吸収比が1.02以上1.05未満の範囲
△(可) :エネルギー吸収比が1以上1.02未満の範囲
×(不可):エネルギー吸収比が1未満
<加熱寸法変化率>
JIS K 6767:1999「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」に記載のB法にて加熱寸法変化率を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から試験片150×150×30mm(厚さ)を切り出し、その中央部に縦および横方向にそれぞれ互いに平行に3本の直線を50mm間隔になるよう記入し、80℃の熱風循環式乾燥機の中に168時間置いた後に取出し、標準状態の場所に1時間放置後、縦および横線の寸法を下記式によって測定する。
S=(L1−L0)/L0×100
式中、Sは加熱寸法変化率(%)、L1は加熱後の平均寸法(mm)、L0は初めの平均寸法(mm)をそれぞれ表す。
JIS K 6767:1999「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」に記載のB法にて加熱寸法変化率を測定する。
得られた嵩倍数50倍の発泡成形体を温度50℃で1日間乾燥した後、この発泡成形体から試験片150×150×30mm(厚さ)を切り出し、その中央部に縦および横方向にそれぞれ互いに平行に3本の直線を50mm間隔になるよう記入し、80℃の熱風循環式乾燥機の中に168時間置いた後に取出し、標準状態の場所に1時間放置後、縦および横線の寸法を下記式によって測定する。
S=(L1−L0)/L0×100
式中、Sは加熱寸法変化率(%)、L1は加熱後の平均寸法(mm)、L0は初めの平均寸法(mm)をそれぞれ表す。
得られた加熱寸法変化率Sを次の基準で評価する。
○:0≦S<1.5(寸法変化率が低く、寸法の安定性が良好)
△:1.5≦S<3(寸法の変化がみられるものの、実用上使用可能)
×:S≧3(寸法の変化が著しくみられ、実用上使用不可能)
○:0≦S<1.5(寸法変化率が低く、寸法の安定性が良好)
△:1.5≦S<3(寸法の変化がみられるものの、実用上使用可能)
×:S≧3(寸法の変化が著しくみられ、実用上使用不可能)
<燃焼速度>
米国自動車安全基準FMVSS 302に準拠した方法で燃焼速度を測定する。
300×400×50mm(厚さ)の成形品から350mm×100mm×12mm(厚み)試験片を切り出し、350mm×100mmの面及び100mm×12mmの面を含む少なくとも二面には表皮が存在するものとする。
燃焼速度の評価方法は、燃焼速度が80mm/min以下であるものを「○」、80mm/minを超えるものを「×」とする。
米国自動車安全基準FMVSS 302に準拠した方法で燃焼速度を測定する。
300×400×50mm(厚さ)の成形品から350mm×100mm×12mm(厚み)試験片を切り出し、350mm×100mmの面及び100mm×12mmの面を含む少なくとも二面には表皮が存在するものとする。
燃焼速度の評価方法は、燃焼速度が80mm/min以下であるものを「○」、80mm/minを超えるものを「×」とする。
実施例1
(種(核PS)粒子の製造)
内容積100リットルの撹拌機付き重合容器に、水40kg、懸濁安定剤として第三リン酸カルシウム100g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2.0gを供給し撹拌しながらスチレンモノマー40kg並びに重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド96.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート28.0gを添加した上で90℃に昇温して重合した。そして、この温度で6時間保持し、更に125℃に昇温してから2時間後に冷却してポリスチレン系樹脂種粒子(A)を得た。
前記ポリスチレン系樹脂種粒子(A)を篩分けし、種粒子として粒子径0.5〜0.71mm(平均粒子径D50=0.66mm)のポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)、粒子径0.71〜1.18mm(平均粒子径D50=0.99mm)のポリスチレン系樹脂種粒子(B−2)をそれぞれ得た。
(種(核PS)粒子の製造)
内容積100リットルの撹拌機付き重合容器に、水40kg、懸濁安定剤として第三リン酸カルシウム100g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2.0gを供給し撹拌しながらスチレンモノマー40kg並びに重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド96.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート28.0gを添加した上で90℃に昇温して重合した。そして、この温度で6時間保持し、更に125℃に昇温してから2時間後に冷却してポリスチレン系樹脂種粒子(A)を得た。
前記ポリスチレン系樹脂種粒子(A)を篩分けし、種粒子として粒子径0.5〜0.71mm(平均粒子径D50=0.66mm)のポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)、粒子径0.71〜1.18mm(平均粒子径D50=0.99mm)のポリスチレン系樹脂種粒子(B−2)をそれぞれ得た。
(複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
次に、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)500g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム10.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド0.6gを溶解させたアクリル酸ブチル200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内に吸収させ、75℃で60分保持後、130℃に昇温して2時間保持した。
その後、75℃の温度に下げ、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド5.2g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.75gを溶解させたスチレンモノマー200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にスチレンモノマーを吸収させ、75℃で60分保持した。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレンモノマー1100gを75℃から115℃まで160分間で重合容器内に一定量ずつ供給した。次いで120℃に昇温した後、更に140℃に昇温して2時間経過後に冷却し、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
次に、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)500g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム10.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド0.6gを溶解させたアクリル酸ブチル200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内に吸収させ、75℃で60分保持後、130℃に昇温して2時間保持した。
その後、75℃の温度に下げ、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド5.2g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.75gを溶解させたスチレンモノマー200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にスチレンモノマーを吸収させ、75℃で60分保持した。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレンモノマー1100gを75℃から115℃まで160分間で重合容器内に一定量ずつ供給した。次いで120℃に昇温した後、更に140℃に昇温して2時間経過後に冷却し、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
(発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
次いで、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給して撹拌しながら100℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ペンタン/イソペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)144gを前記5リットル重合容器に圧入して3時間保持した後、30℃以下まで冷却し、重合容器内から取り出した。続いて、乾燥させ、13℃の恒温室内に7日間放置して発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次いで、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給して撹拌しながら100℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ペンタン/イソペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)144gを前記5リットル重合容器に圧入して3時間保持した後、30℃以下まで冷却し、重合容器内から取り出した。続いて、乾燥させ、13℃の恒温室内に7日間放置して発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
(複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子の製造)
次いで、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子1500gを、ジンクステアレート1.2g、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド1.2g及びポリエチレングリコール(MW=300)0.75gからなる表面処理剤で被覆処理した。処理後、スチームで予熱した常圧予備発泡機に発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を投入し、撹拌しながら約0.03MPaの設定でスチームを導入して、約2〜3分間で50倍の嵩倍数まで予備発泡させた。
次いで、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子1500gを、ジンクステアレート1.2g、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド1.2g及びポリエチレングリコール(MW=300)0.75gからなる表面処理剤で被覆処理した。処理後、スチームで予熱した常圧予備発泡機に発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を投入し、撹拌しながら約0.03MPaの設定でスチームを導入して、約2〜3分間で50倍の嵩倍数まで予備発泡させた。
(発泡成形体の製造)
予備発泡後、常温で24時間熟成した嵩倍数50倍の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を、内寸300mm×400mm×50mm(厚さ)の直方体形状のキャビティを有する成形金型を備えた発泡ビーズ自動成型機(積水工機製作所社製、ACE−3SP)のキャビティ内に充填し、次の条件でスチーム加熱及び冷却した後に発泡成形体を金型から取り出し、300mm×400mm×50mmの嵩倍数50倍の発泡成形体を得た。
(成形条件)金型加熱 : 5秒
一方加熱 :10秒
逆一方加熱 : 5秒
両面加熱 :20秒
水冷 :10秒
設定スチーム圧:0.06、0.07、0.08MPa
得られた複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を上記の方法により測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
また、図1に複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子断面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真(a)及び内部気泡膜の透過型電子顕微鏡(TEM)写真(b)を示す。
予備発泡後、常温で24時間熟成した嵩倍数50倍の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子を、内寸300mm×400mm×50mm(厚さ)の直方体形状のキャビティを有する成形金型を備えた発泡ビーズ自動成型機(積水工機製作所社製、ACE−3SP)のキャビティ内に充填し、次の条件でスチーム加熱及び冷却した後に発泡成形体を金型から取り出し、300mm×400mm×50mmの嵩倍数50倍の発泡成形体を得た。
(成形条件)金型加熱 : 5秒
一方加熱 :10秒
逆一方加熱 : 5秒
両面加熱 :20秒
水冷 :10秒
設定スチーム圧:0.06、0.07、0.08MPa
得られた複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を上記の方法により測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
また、図1に複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子断面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真(a)及び内部気泡膜の透過型電子顕微鏡(TEM)写真(b)を示す。
実施例2
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、アクリル酸ブチルの代わりにアクリル酸2−エチルヘキシルを用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、アクリル酸ブチルの代わりにアクリル酸2−エチルヘキシルを用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例3
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、アクリル酸ブチルの代わりにアクリル酸エチルを用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、アクリル酸ブチルの代わりにアクリル酸エチルを用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例4
(複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)600g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム10.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド1.2gを溶解させたアクリル酸ブチル400gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内に吸収させ、75℃で60分保持後、130℃に昇温して2時間保持した。
その後、75℃の温度に下げ、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド4.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.7gを溶解させたスチレンモノマー200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内に吸収させ、75℃で60分保持した。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレンモノマー800gを75℃から115℃まで160分間で重合容器内に一定量ずつ供給した。120℃に昇温した後、更に140℃に昇温して2時間経過後に冷却し、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造は実施例1と同様にして、発泡成形体を得、測定、評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
(複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)600g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム10.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド1.2gを溶解させたアクリル酸ブチル400gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内に吸収させ、75℃で60分保持後、130℃に昇温して2時間保持した。
その後、75℃の温度に下げ、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド4.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.7gを溶解させたスチレンモノマー200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内に吸収させ、75℃で60分保持した。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレンモノマー800gを75℃から115℃まで160分間で重合容器内に一定量ずつ供給した。120℃に昇温した後、更に140℃に昇温して2時間経過後に冷却し、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造は実施例1と同様にして、発泡成形体を得、測定、評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例5
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)の代わりに前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−2)を用い、ベンゾイルパーオキサイド4.0gを3.0gに変更したこと以外は実施例4と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)の代わりに前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−2)を用い、ベンゾイルパーオキサイド4.0gを3.0gに変更したこと以外は実施例4と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例6
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを6.5gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを6.5gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例7
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド0.6g以外にジビニルベンゼン0.2gを溶解させたアクリル酸ブチル200gを5リットル重合容器に供給し、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを7.15gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド0.6g以外にジビニルベンゼン0.2gを溶解させたアクリル酸ブチル200gを5リットル重合容器に供給し、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを7.15gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例8
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを2.6gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを2.6gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例9
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、発泡剤としてn−ペンタン/イソペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)の代わりにn−ブタン/i−ブタン=60/40〜70/30のブタン(ガス種b:コスモ石油社製、製品名コスモブタンシルバー)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、発泡剤としてn−ペンタン/イソペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)の代わりにn−ブタン/i−ブタン=60/40〜70/30のブタン(ガス種b:コスモ石油社製、製品名コスモブタンシルバー)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例10
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド1.2g以外にジビニルベンゼン1.0gを溶解させたアクリル酸ブチル400gを5リットル重合容器に供給したこと以外は実施例4と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド1.2g以外にジビニルベンゼン1.0gを溶解させたアクリル酸ブチル400gを5リットル重合容器に供給したこと以外は実施例4と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例11
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gの代わりにt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート6.5gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gの代わりにt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート6.5gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例12
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを9.1gにしたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ベンゾイルパーオキサイド5.2gを9.1gにしたこと以外は実施例1と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
比較例1
(ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)500g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム8.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド6.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.75gを溶解させたスチレンモノマー100gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にスチレンモノマーを吸収させ、75℃で30分保持した。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレンモノマー1400gを75℃から115℃まで160分で重合容器内に一定量ずつ供給した。次いで120℃に昇温した後、更に130℃に昇温して2時間経過後に冷却し、ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
(ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、前記ポリスチレン系樹脂種粒子(B−1)500g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム8.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド6.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.75gを溶解させたスチレンモノマー100gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にスチレンモノマーを吸収させ、75℃で30分保持した。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレンモノマー1400gを75℃から115℃まで160分で重合容器内に一定量ずつ供給した。次いで120℃に昇温した後、更に130℃に昇温して2時間経過後に冷却し、ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
(発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
次いで、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、ポリスチレン系樹脂粒子(C)1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給して撹拌しながら100℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ブタン/i−ブタン=60/40〜70/30のブタン(ガス種b:コスモ石油社製、製品名コスモブタンシルバー)126gを前記5リットル重合容器に圧入して3時間保持した後、30℃以下まで冷却し、重合容器内から取り出した。続いて、乾燥させ、13℃の恒温室内に7日間放置して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造を、実施例1の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造に準じて行い、発泡成形体を得、測定、評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
次いで、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、ポリスチレン系樹脂粒子(C)1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給して撹拌しながら100℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ブタン/i−ブタン=60/40〜70/30のブタン(ガス種b:コスモ石油社製、製品名コスモブタンシルバー)126gを前記5リットル重合容器に圧入して3時間保持した後、30℃以下まで冷却し、重合容器内から取り出した。続いて、乾燥させ、13℃の恒温室内に7日間放置して発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造を、実施例1の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造に準じて行い、発泡成形体を得、測定、評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
比較例2
(ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
ブタジエン成分が60重量%であるスチレン−ブタジエンブロック共重合体をスチレンモノマーに溶解させて14.5重量%溶液とした。この溶液100重量部にエチルベンゼン5重量部、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.05重量部及びt−ドデシルメルカプタン0.05重量部を添加して重合原料液を得た。
次いで、得られた重合原料液を、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に供給して次の条件で重合を行った。重合温度105℃で3時間、温度を上げ130℃で2時間、更に温度を上げ145℃で1時間重合させた後、得られた重合液を加熱真空下の脱揮装置に送り未反応スチレンモノマー及びエチルベンゼンを除去して、重合体を得た。
得られた重合体を押出機に供給、混練し、ダイの細孔からストランドを引き、直ちに水冷した後、直径約1mm、長さ約1.5mmのペレット状に切断した。得られたペレット状のゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子におけるブタジエン成分の含有量は、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレンのマスバランスから算出したところ10.5重量%であった。
(ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
ブタジエン成分が60重量%であるスチレン−ブタジエンブロック共重合体をスチレンモノマーに溶解させて14.5重量%溶液とした。この溶液100重量部にエチルベンゼン5重量部、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.05重量部及びt−ドデシルメルカプタン0.05重量部を添加して重合原料液を得た。
次いで、得られた重合原料液を、内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に供給して次の条件で重合を行った。重合温度105℃で3時間、温度を上げ130℃で2時間、更に温度を上げ145℃で1時間重合させた後、得られた重合液を加熱真空下の脱揮装置に送り未反応スチレンモノマー及びエチルベンゼンを除去して、重合体を得た。
得られた重合体を押出機に供給、混練し、ダイの細孔からストランドを引き、直ちに水冷した後、直径約1mm、長さ約1.5mmのペレット状に切断した。得られたペレット状のゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子におけるブタジエン成分の含有量は、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレンのマスバランスから算出したところ10.5重量%であった。
(発泡性ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
次いで、別の内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給して撹拌しながら125℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ペンタン/イソペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)144gを前記5リットル重合容器に圧入して5時間保持することで発泡性ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。保持後、30℃以下まで冷却した上で、発泡性ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子を重合容器内から取り出し、乾燥させた上で13℃の恒温室内に5日間放置した。
次いで、別の内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給して撹拌しながら125℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ペンタン/イソペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)144gを前記5リットル重合容器に圧入して5時間保持することで発泡性ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。保持後、30℃以下まで冷却した上で、発泡性ゴム変性ポリスチレン系樹脂粒子を重合容器内から取り出し、乾燥させた上で13℃の恒温室内に5日間放置した。
(ゴム変性ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造)
ゴム変性ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造を、実施例1の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造に準じて行い、発泡成形体を得、測定、評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
ゴム変性ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造を、実施例1の複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造に準じて行い、発泡成形体を得、測定、評価した。それらの結果を表1及び2に示す。
実施例13
(複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、種粒子として実施例1で得られたポリスチレン系樹脂粒子(B−1)500g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム10.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド0.6gとポリブタジエン末端アクリレート(大阪有機化学工業社製、製品名:BAC−45)10gを溶解させたアクリル酸ブチル200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にアクリル酸ブチルを吸収させ、75℃で60分保持後、130℃に昇温して2時間保持した。
その後、75℃に冷却し、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド7.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.75gを溶解させたスチレン単量体200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にスチレン単量体を吸収させ、75℃で60分保持して重合させて反応液を得た。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレン単量体1100gを160分で重合容器内に一定量ずつ供給した。次いで、120℃に昇温した後、140℃に昇温して2時間経過後に冷却し、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
(複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2000g、種粒子として実施例1で得られたポリスチレン系樹脂粒子(B−1)500g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム10.0g及びアニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4gを供給して撹拌しながら75℃に昇温した。
次に、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド0.6gとポリブタジエン末端アクリレート(大阪有機化学工業社製、製品名:BAC−45)10gを溶解させたアクリル酸ブチル200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にアクリル酸ブチルを吸収させ、75℃で60分保持後、130℃に昇温して2時間保持した。
その後、75℃に冷却し、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド7.0g及びt−ブチルパーオキシベンゾエート0.75gを溶解させたスチレン単量体200gを前記5リットル重合容器に供給してから、種粒子内にスチレン単量体を吸収させ、75℃で60分保持して重合させて反応液を得た。
続いて、反応液を75℃から120℃まで180分で昇温しつつ、かつスチレン単量体1100gを160分で重合容器内に一定量ずつ供給した。次いで、120℃に昇温した後、140℃に昇温して2時間経過後に冷却し、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
(発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造)
次いで、別の内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給した。次に、複合ポリスチレン系樹脂粒子が分散した分散液を70℃に加熱した後、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン(第一工業製薬株式会社製、商品名:ピロガードFR−200S)14.4g及び難燃助剤としてジクミルパーオキサイド5.4gを分散液中に供給して撹拌しながら90℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ペンタン/i−ペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)144gを前記5リットル重合容器に圧入して5時間保持した後、30℃以下まで冷却し、重合容器内から取り出した。続いて、乾燥させ、13℃の恒温室内に7日間放置して発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次いで、別の内容積5リットルの撹拌機付き重合容器に、水2200g、複合ポリスチレン系樹脂粒子(C)1800g、懸濁安定剤としてピロリン酸マグネシウム7.2g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.36gを供給した。次に、複合ポリスチレン系樹脂粒子が分散した分散液を70℃に加熱した後、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン(第一工業製薬株式会社製、商品名:ピロガードFR−200S)14.4g及び難燃助剤としてジクミルパーオキサイド5.4gを分散液中に供給して撹拌しながら90℃に昇温した。次に、発泡剤としてn−ペンタン/i−ペンタン=75/25〜85/15のペンタン(ガス種a:コスモ石油社製、製品名ペンタン)144gを前記5リットル重合容器に圧入して5時間保持した後、30℃以下まで冷却し、重合容器内から取り出した。続いて、乾燥させ、13℃の恒温室内に7日間放置して発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
(複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体の製造)
実施例1と同様にして、得られた発泡性粒子から予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の嵩倍数50倍発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例1と同様にして、得られた発泡性粒子から予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の嵩倍数50倍発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例14
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ポリブタジエン末端アクリレート10gを16gとすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ポリブタジエン末端アクリレート10gを16gとすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例15
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ポリブタジエン末端アクリレート10gを20gとすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ポリブタジエン末端アクリレート10gを20gとすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例16
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ポリブタジエン末端アクリレート10gを40gとすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ポリブタジエン末端アクリレート10gを40gとすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例13〜16及び比較例1〜2の発泡粒子から得られた発泡成形体のエネルギー吸収比、加熱寸法変化率及び燃焼試験の結果を表6に示す。
また、図4〜6に、それぞれ実施例13〜15の発泡粒子断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真を、図7に実施例14の発泡成形体断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真を示す。
また、図4〜6に、それぞれ実施例13〜15の発泡粒子断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真を、図7に実施例14の発泡成形体断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真を示す。
実施例17
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ペンタン144gを126g、予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数50倍を40倍とすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ペンタン144gを126g、予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数50倍を40倍とすること以外は、実施例13と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例18
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、テトラブロモシクロオクタン14.4gを21.6gとすること以外は、実施例17と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、テトラブロモシクロオクタン14.4gを21.6gとすること以外は、実施例17と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例19
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、テトラブロモシクロオクタン14.4gを7.2gとすること以外は、実施例17と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、テトラブロモシクロオクタン14.4gを7.2gとすること以外は、実施例17と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例20
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、テトラブロモシクロオクタン14.4gの代わりに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(第一工業製薬株式会社製、商品名:ピロガードSR−130)14.4gとすること、ジクミルパーオキサイド5.4gを0.0gとすること以外は、実施例17と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、テトラブロモシクロオクタン14.4gの代わりに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(第一工業製薬株式会社製、商品名:ピロガードSR−130)14.4gとすること、ジクミルパーオキサイド5.4gを0.0gとすること以外は、実施例17と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例21
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例20と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例20と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例22
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、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14.4gを10.8gとすること、ジクミルパーオキサイド0.0gを5.4gとすること以外は、実施例20と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、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14.4gを10.8gとすること、ジクミルパーオキサイド0.0gを5.4gとすること以外は、実施例20と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例23
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例22と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例22と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例24
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ジクミルパーオキサイド0.0gを5.4gとすること以外は、実施例20と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、ジクミルパーオキサイド0.0gを5.4gとすること以外は、実施例20と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例25
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例24と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例24と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例26
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、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14.4gの代わりにトリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(日本化成株式会社製、商品名:TAIC−6B)14.4gとすること以外は、実施例24と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子の製造において、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14.4gの代わりにトリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(日本化成株式会社製、商品名:TAIC−6B)14.4gとすること以外は、実施例24と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例27
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例26と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
予備発泡粒子及び300×400×50mm(厚さ)の発泡成形体の嵩倍数40倍を45倍とすること以外は、実施例26と同様にして、複合ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子、複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表3〜5に示す。
実施例17〜27の発泡粒子から得られた発泡成形体のエネルギー吸収比、加熱寸法変化率及び燃焼試験の結果を表6に示す。
各実施例において製造した発泡成形体を用いて作製した自動車部材の評価サンプルは、表2および表5に示されるような物性を有することから、従来の自動車部材と比較して有用であることがわかる。
a ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の厚さ
b ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の気泡膜面方向の長さ
g ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子
t 気泡膜厚み
1 試験片
2 錘
3 亀裂
H 亀裂寸法
T 試験片の厚み
b ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の気泡膜面方向の長さ
g ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子
t 気泡膜厚み
1 試験片
2 錘
3 亀裂
H 亀裂寸法
T 試験片の厚み
Claims (12)
- 自動車部材であり、
前記自動車部材が、複数の気泡とそれらを区画する気泡膜を有し、
前記気泡膜が連続相を形成するポリスチレン系樹脂と、前記連続相中に分散されて分散相を形成するポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子とを含み、前記ポリスチレン系樹脂が前記ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子で複合化された複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体を含み、
前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、ポリブタジエン末端アクリレート由来の成分を含み、
前記分散相が、前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の気泡膜断面の気泡膜厚み方向に複数でかつ層状に存在する自動車部材。 - 前記分散相が、前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体の気泡膜断面の気泡膜厚み方向の寸法(ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の厚さ)及び気泡膜面方向の寸法(ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子の長さ)をそれぞれc及びdとしたときに、7以上60以下のアスペクト比(d/c)を有する請求項1に記載の自動車部材。
- 前記ポリスチレン系樹脂が、重量平均分子量(MW)200,000〜350,000及び重量平均分子量(MW)に対するZ平均分子量(MZ)の比(MZ/MW)2〜4を有する請求項1または2に記載の自動車部材。
- 前記アスペクト比(d/c)が、20以上50以下である請求項2または3に記載の自動車部材。
- 前記ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル又はこれらの混合物の重合体から形成されてなる請求項1〜4のいずれか1つに記載の自動車部材。
- 前記ポリアクリル酸アルキルエステル系樹脂微粒子が、前記ポリスチレン系樹脂100重量部に対して5〜100重量部である請求項1〜5のいずれか1つに記載の自動車部材。
- 前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、0.015g/cm3以上0.1g/cm3以下の嵩密度を有する請求項1〜6のいずれか1つに記載の自動車部材。
- 前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、11cm以上のJIS K7211:1976による落球衝撃値、12mm以上のJIS K7221−1:2006による曲げ破断点変位量及び50%未満のJIS Z0235:1976による割れ量を有する請求項1〜7のいずれか1つに記載の自動車部材。
- 前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、1.02以上のASTM D3763−92による全エネルギー吸収比を有する請求項1〜8のいずれか1つに記載の自動車部材。
- 前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、80mm/min以下の燃焼速度(米国自動車安全基準FMVSS 302に準拠した方法により測定)を有し、かつ1.5%未満の加熱寸法変化率(JIS K6767:1999のB法に準拠した方法により80℃、168時間で測定)を有する請求項1〜9のいずれか1つに記載の自動車部材。
- 前記複合ポリスチレン系樹脂発泡成形体が、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン又は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)エーテルを含み、難燃助剤としてジクミルパーオキサイドを含む請求項1〜10のいずれか1つに記載の自動車部材。
- 請求項1〜11のいずれか1つに記載の自動車部材製造用の発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子であり、
前記発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子が、発泡剤としてペンタンを含み、難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン又は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)エーテルを含み、難燃助剤としてジクミルパーオキサイドを含む発泡性複合ポリスチレン系樹脂粒子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014506205A JP5739057B2 (ja) | 2012-03-21 | 2013-03-15 | 自動車部材 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012064016 | 2012-03-21 | ||
JP2012064016 | 2012-03-21 | ||
PCT/JP2013/057497 WO2013141169A1 (ja) | 2012-03-21 | 2013-03-15 | 自動車部材 |
JP2014506205A JP5739057B2 (ja) | 2012-03-21 | 2013-03-15 | 自動車部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5739057B2 true JP5739057B2 (ja) | 2015-06-24 |
JPWO2013141169A1 JPWO2013141169A1 (ja) | 2015-08-03 |
Family
ID=49222628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014506205A Expired - Fee Related JP5739057B2 (ja) | 2012-03-21 | 2013-03-15 | 自動車部材 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5739057B2 (ja) |
WO (1) | WO2013141169A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5592558B2 (ja) * | 2011-03-04 | 2014-09-17 | 積水化成品工業株式会社 | 複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及びその発泡成形体 |
JP6101624B2 (ja) * | 2013-12-12 | 2017-03-22 | 積水化成品工業株式会社 | 異音防止用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子、及び発泡成形体 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5611929A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-05 | Hitachi Chem Co Ltd | Foaming styrene resin particle |
WO2009096327A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Sekisui Plastics Co., Ltd. | 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 |
JP2010527391A (ja) * | 2007-05-18 | 2010-08-12 | ポリメリ ユーロパ ソシエタ ペル アチオニ | 改良された断熱性を有するビニル芳香族ポリマーをベースとする複合材料およびその調製方法 |
JP2011026511A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Sekisui Plastics Co Ltd | 難燃性発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、難燃性ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及び難燃性ポリスチレン系樹脂発泡成形体 |
JP2011068817A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Sekisui Plastics Co Ltd | ポリスチレン系樹脂組成物、ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子、ポリスチレン系樹脂発泡成形体 |
WO2012043792A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 積水化成品工業株式会社 | 改質ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 |
WO2012121084A1 (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-13 | 積水化成品工業株式会社 | 複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及びその発泡成形体 |
-
2013
- 2013-03-15 WO PCT/JP2013/057497 patent/WO2013141169A1/ja active Application Filing
- 2013-03-15 JP JP2014506205A patent/JP5739057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5611929A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-05 | Hitachi Chem Co Ltd | Foaming styrene resin particle |
JP2010527391A (ja) * | 2007-05-18 | 2010-08-12 | ポリメリ ユーロパ ソシエタ ペル アチオニ | 改良された断熱性を有するビニル芳香族ポリマーをベースとする複合材料およびその調製方法 |
WO2009096327A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Sekisui Plastics Co., Ltd. | 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 |
JP2011026511A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Sekisui Plastics Co Ltd | 難燃性発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、難燃性ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及び難燃性ポリスチレン系樹脂発泡成形体 |
JP2011068817A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Sekisui Plastics Co Ltd | ポリスチレン系樹脂組成物、ポリスチレン系樹脂粒子、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子、ポリスチレン系樹脂発泡成形体 |
WO2012043792A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 積水化成品工業株式会社 | 改質ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 |
WO2012121084A1 (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-13 | 積水化成品工業株式会社 | 複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及びその発泡成形体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2013141169A1 (ja) | 2015-08-03 |
WO2013141169A1 (ja) | 2013-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4718597B2 (ja) | スチレン改質ポリプロピレン系樹脂粒子、発泡性スチレン改質ポリプロピレン系樹脂粒子、スチレン改質ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、スチレン改質ポリプロピレン系樹脂発泡成形体 | |
JP5592558B2 (ja) | 複合ポリスチレン系樹脂発泡粒子及びその発泡成形体 | |
JP6251409B2 (ja) | 複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子、発泡粒子、発泡成形体及び自動車内装材 | |
HUE034904T2 (hu) | Javított termikus tulajdonságokat mutató habosított árucikkek | |
JP6500619B2 (ja) | 発泡性複合樹脂粒子 | |
JP6453995B2 (ja) | 複合樹脂粒子とその発泡性粒子、発泡粒子及び発泡成形体 | |
JP5460880B2 (ja) | 改質ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 | |
JP5739057B2 (ja) | 自動車部材 | |
JP6101624B2 (ja) | 異音防止用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子、及び発泡成形体 | |
JP2014189769A (ja) | 改質ポリスチレン系発泡性樹脂粒子とその製造方法及び発泡粒子、発泡成形体 | |
JP3970188B2 (ja) | 自己消火型発泡性スチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子及び自己消火型発泡成形体 | |
JP6441948B2 (ja) | 発泡性スチレン複合ポリオレフィン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子および発泡成形体 | |
EP2980143A1 (en) | Molded body of composite resin foam | |
JP6855236B2 (ja) | 複合樹脂発泡性粒子及びその製法、複合樹脂発泡粒子及びその製法、並びに、複合樹脂発泡成形体及びその製法 | |
JP5883703B2 (ja) | 緩衝材 | |
JP2018100380A (ja) | ポリスチレン系樹脂発泡性粒子及びその製法、ポリスチレン系樹脂発泡粒子及びその製法、並びに、ポリスチレン系樹脂発泡成形体及びその製法 | |
JP6076463B2 (ja) | 改質ポリスチレン系架橋樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 | |
JP2012188543A (ja) | 樹脂粒子、発泡性樹脂粒子、その製造方法、発泡粒子及び発泡成形体 | |
JP2013203470A (ja) | ガラス搬送用容器 | |
JP2017132971A (ja) | スチレン系樹脂発泡粒子及びスチレン系樹脂発泡成形体 | |
JP2023005863A (ja) | 車両用内装材 | |
JP2012176686A (ja) | 鉄道車両用内装材 | |
WO2017056743A1 (ja) | スチレン改質ポリオレフィン系樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子、発泡粒子および発泡成形体 | |
JP2017066359A (ja) | スチレン改質ポリオレフィン系樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子、発泡粒子および発泡成形体 | |
JP2012176687A (ja) | 航空機用内装材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150422 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5739057 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |