JP6322999B2 - Foam molding - Google Patents

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本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡粒子が相互に融着してなる発泡成形体に関する。   The present invention relates to a foam-molded product obtained by fusing polystyrene-based resin foam particles to each other.

ポリスチレン系樹脂発泡粒子が相互に融着してなる発泡成形体は、軽量であり、断熱性に優れている。そのため、発泡成形体は、建築用断熱材や保冷箱等に使用されている。また、通気性、透水性、吸音性が求められる用途にも発泡成形体が使用されている。このような用途においては、発泡粒子間を結ぶ連続的な空隙を有し、空隙率の高い発泡成形体が使用される(特許文献1〜5参照)。また、このような空隙を有する発泡成形体の空隙に熱硬化性樹脂原料や石膏等を含浸、固化させてなる複合体が開発されている。   A foam-molded product obtained by fusing polystyrene-based resin expanded particles with each other is lightweight and excellent in heat insulation. For this reason, the foam molded body is used for a building heat insulating material or a cold box. In addition, foamed molded products are also used in applications that require air permeability, water permeability, and sound absorption. In such an application, a foamed molded article having continuous voids connecting the expanded particles and having a high porosity is used (see Patent Documents 1 to 5). In addition, composites have been developed in which the voids of the foamed molded article having such voids are impregnated with a thermosetting resin raw material or gypsum and solidified.

空隙率の高い発泡成形体は、次のようにして作製される。具体的には、まず、複数の発泡粒子が成形型内に充填される。次いで、成形型内にスチームが供給される。これにより、発泡粒子が相互に融着する。次いで、水冷等によって成形型内の冷却を行うことにより、発泡成形体が得られる。   A foamed molded product having a high porosity is produced as follows. Specifically, first, a plurality of expanded particles are filled into a mold. Next, steam is supplied into the mold. Thereby, the foamed particles are fused to each other. Next, the foamed molded body is obtained by cooling the inside of the mold by water cooling or the like.

特開平5−200892号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-200892 特開2006−110982号公報JP 2006-110982 A 特開2007−106973号公報JP 2007-106973 A 特許第3268094号公報Japanese Patent No. 3268094 特許第3293311号公報Japanese Patent No. 329311

しかしながら、従来の空隙を有する発泡成形体においては、発泡粒子同士の融着力がまだ不十分である。そのため、発泡成形体を構成する発泡粒子が発泡成形体から脱落し易い。また、そのような発泡成形体は、曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げたわみ等が低く、曲げ特性が不十分である。特に、発泡成形体の空隙率を高くすると、曲げ特性が悪くなる傾向がある。   However, in the conventional foamed molded article having voids, the fusion force between the foamed particles is still insufficient. For this reason, the foamed particles constituting the foamed molded product are easily dropped from the foamed molded product. Further, such a foamed molded article has low bending strength, bending elastic modulus, bending deflection and the like, and has insufficient bending characteristics. In particular, when the porosity of the foamed molded product is increased, the bending characteristics tend to deteriorate.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、高い空隙率と優れた曲げ特性を兼ね備える発泡成形体を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a foamed molded article having both high porosity and excellent bending characteristics.

本発明の一態様は、相互に融着した多数のポリスチレン系樹脂発泡粒子からなり、該ポリスチレン系樹脂発泡粒子間を結ぶ連続的な空隙を有する発泡成形体であって、
該発泡成形体を構成する上記ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、その表面に、ポリスチレン系樹脂発泡粒子の表面層が溶融して形成された表面溶融層を有し、
上記発泡成形体は、隣接するポリスチレン系樹脂発泡粒子が相互に融着した後に上記表面溶融層が引き延ばされてなる、上記ポリスチレン系樹脂発泡粒子を相互に連結している連結部を有し、
上記発泡成形体の見かけ密度が9〜30kg/m 3 であり、
上記発泡成形体の空隙率が5〜65体積%であることを特徴とする発泡成形体にある。
One aspect of the present invention is a foamed molded article comprising a large number of polystyrene resin foam particles fused together, and having continuous voids connecting the polystyrene resin foam particles,
The polystyrene resin foam particles constituting the foamed molded article have a surface melt layer formed on the surface by melting the surface layer of the polystyrene resin foam particles,
The foamed molded article has a connecting portion that connects the polystyrene resin foam particles to each other, wherein the surface melt layer is stretched after adjacent polystyrene resin foam particles are fused to each other. ,
The apparent density of the foamed molded product is 9-30 kg / m 3 ,
The foamed molded product is characterized by having a porosity of 5 to 65% by volume.

上記発泡成形体は、発泡粒子間に連続的な空隙を有し、上記のように高い空隙率を有する。そして、発泡成形体を構成する発泡粒子は、上記表面溶融層を有し、発泡成形体は、発泡粒子の表面溶融層が相互に融着した後引き延ばされてなる連結部を有している。そのため、上記発泡成形体においては、空隙率を高くすることが可能になると共に、発泡成形体は、高い空隙率と優れた曲げ特性とを兼ね備える。また、発泡粒子が発泡成形体から脱落し難くなる。   The foamed molded product has continuous voids between the expanded particles, and has a high porosity as described above. And the expanded particle which comprises a foaming molding has the said surface melt layer, and a foaming molding has a connection part extended after the surface melt layer of a foaming particle fuse | melts mutually. Yes. Therefore, in the said foaming molding, while it becomes possible to make a porosity high, a foaming molding combines a high porosity and the outstanding bending characteristic. Moreover, it becomes difficult for the foamed particles to fall off the foamed molded article.

実施例における、発泡成形体の外観を示す説明図。Explanatory drawing which shows the external appearance of the foaming molding in an Example. 実施例における、発泡成形体の表面のデジタル写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the digital photograph of the surface of a foaming molding in an Example. 実施例における、発泡成形体の断面におけるデジタル写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the digital photograph in the cross section of the foaming molding in an Example. 実施例における、発泡成形体の表面の走査型電子顕微鏡写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the scanning electron micrograph of the surface of the foaming molding in an Example. 実施例における、発泡成形体の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the scanning electron micrograph of the cross section of the foaming molding in an Example. 比較例における、発泡成形体の表面のデジタル写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the digital photograph of the surface of the foaming molding in a comparative example. 比較例における、発泡成形体の断面におけるデジタル写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the digital photograph in the cross section of the foaming molding in a comparative example. 比較例における、発泡成形体の表面の走査型電子顕微鏡写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the scanning electron micrograph of the surface of the foaming molding in a comparative example. 比較例における、発泡成形体の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す写真代用図。The photograph substitute figure which shows the scanning electron micrograph of the cross section of the foaming molding in a comparative example.

次に、発泡成形体の好ましい実施形態について説明する。
上記発泡成形体は、相互に融着した多数のポリスチレン系樹脂発泡粒子からなる。本明細書において、ポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体成分単位が50質量%以上の樹脂をいう。即ち、ポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体の単独重合体、2種以上のスチレン系単量体の共重合体だけでなく、1種以上のスチレン系単量体と、これと共重合可能なビニル単量体との共重合体を含む概念である。ポリスチレン系樹脂におけるスチレン系単量体成分単位は、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
Next, a preferred embodiment of the foamed molded product will be described.
The foamed molded article is composed of a large number of polystyrene resin foam particles fused to each other. In the present specification, the polystyrene resin refers to a resin having a styrene monomer component unit of 50% by mass or more. That is, the polystyrene resin can be copolymerized with not only a homopolymer of a styrene monomer but also a copolymer of two or more styrene monomers as well as one or more styrene monomers. It is a concept including a copolymer with a vinyl monomer. The styrene monomer component unit in the polystyrene resin is preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.

スチレン系単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、2,4,6−トリブロモスチレン、ジビニルベンゼン、スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらは、単独でも2種類以上を混合したものを用いても良い。   Examples of the styrene monomer include styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, p-methoxy styrene, p- n-butylstyrene, pt-butylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, 2,4,6-tribromostyrene, divinylbenzene, styrenesulfonic acid, sodium styrenesulfonate, etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

また、スチレン系単量体と共重合可能なその他のビニル単量体としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、水酸基を含有するビニル化合物、ニトリル基を含有するビニル化合物、有機酸ビニル化合物、オレフィン化合物、ジエン化合物、ハロゲン化ビニル化合物、ハロゲン化ビニリデン化合物、マレイミド化合物などが挙げられる。
アクリル酸エステルとしては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等がある。
メタクリル酸エステルとしては、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等がある。
水酸基を含有するビニル化合物としては、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート等がある。
ニトリル基を含有するビニル化合物としては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等がある。
有機酸ビニル化合物としては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等がある。
オレフィン化合物としては、例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン等がある。
ジエン化合物としては、例えばブタジエン、イソプレン、クロロプレン等がある。
ハロゲン化ビニル化合物としては、例えば塩化ビニル、臭化ビニル等がある。
ハロゲン化ビニリデン化合物としては、例えば塩化ビニリデン等がある。
マレイミド化合物としては、例えばN−フェニルマレイミド、N−メチルマレイミド等がある。
これらのビニル単量体は、単独でも2種類以上を混合したものを用いても良い。
Other vinyl monomers that can be copolymerized with styrene monomers include acrylic acid esters, methacrylic acid esters, vinyl compounds containing hydroxyl groups, vinyl compounds containing nitrile groups, vinyl acid organic compounds, and olefins. Examples thereof include compounds, diene compounds, vinyl halide compounds, vinylidene halide compounds, maleimide compounds and the like.
Examples of the acrylate ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate.
Examples of the methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate.
Examples of the vinyl compound containing a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxypropyl methacrylate.
Examples of the vinyl compound containing a nitrile group include acrylonitrile and methacrylonitrile.
Examples of the organic acid vinyl compound include vinyl acetate and vinyl propionate.
Examples of the olefin compound include ethylene, propylene, 1-butene, and 2-butene.
Examples of the diene compound include butadiene, isoprene, chloroprene and the like.
Examples of the vinyl halide compound include vinyl chloride and vinyl bromide.
Examples of the vinylidene halide compound include vinylidene chloride.
Examples of maleimide compounds include N-phenylmaleimide and N-methylmaleimide.
These vinyl monomers may be used alone or in combination of two or more.

発泡成形体は、該発泡成形体を構成する発泡粒子間に外部と連通する連続的な空隙を有する。発泡成形体における空隙の形状は、例えば三次元網目構造等である。   The foam molded body has continuous voids communicating with the outside between the foamed particles constituting the foam molded body. The shape of the voids in the foamed molded product is, for example, a three-dimensional network structure.

発泡成形体の空隙率は、5〜65体積%である。そのため、発泡成形体は、通気性、液状物の透過性・含浸性、吸音性に優れる。発泡成形体の空隙率は、10〜50体積%であることがより好ましく、15〜45体積%であることがさらに好ましい。   The porosity of the foamed molded product is 5 to 65% by volume. Therefore, the foamed molded article is excellent in air permeability, liquid permeability / impregnation, and sound absorption. As for the porosity of a foaming molding, it is more preferable that it is 10-50 volume%, and it is further more preferable that it is 15-45 volume%.

発泡成形体の空隙率は、例えば次のようにして測定することができる。
即ち、まず、温度23℃、相対湿度50%の環境下で24時間以上発泡成形体を放置する。この発泡成形体から特定の大きさの直方体状のサンプルを切り出す。サンプルの外形寸法から嵩体積を求める。次いで、金網などの道具を用いて、温度23℃のエタノールが入ったメスシリンダーなどの中にサンプルを沈める。次いで、サンプルに軽い振動等を与えることにより、サンプル中の発泡粒子間に存在している空気を脱気する。そして、金網などの道具の体積を考慮して、水位上昇分から読みとられるサンプルの真の体積(cm3)を測定する。得られたサンプルの嵩体積(cm3)と真の体積(cm3)とから、次式により空隙率(%)が求められる。
空隙率(%)=(サンプルの嵩体積(cm3)−サンプルの真の体積(cm3))/サンプルの嵩体積(cm3)×100
The porosity of the foamed molded product can be measured, for example, as follows.
That is, first, the foamed molded product is allowed to stand for 24 hours or more in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%. A rectangular parallelepiped sample having a specific size is cut out from the foamed molded product. The bulk volume is determined from the external dimensions of the sample. Next, the sample is submerged in a graduated cylinder containing ethanol at a temperature of 23 ° C. using a tool such as a wire mesh. Next, air existing between the expanded particles in the sample is degassed by applying a light vibration or the like to the sample. Then, taking into account the volume of a tool such as a wire mesh, the true volume (cm 3 ) of the sample read from the rise in the water level is measured. Since the bulk volume of the resulting sample and (cm 3) and a true volume (cm 3), porosity (%) is calculated by the following equation.
Porosity (%) = (bulk volume of sample (cm 3 ) −true volume of sample (cm 3 )) / bulk volume of sample (cm 3 ) × 100

発泡成形体を構成する発泡粒子は、その表面に形成された表面溶融層を有する。表面溶融層は、発泡粒子の気泡を含む表面層が一旦溶融した後、硬化することにより形成された層である。したがって、表面溶融層は、気泡をほとんど有していない層ということができる。表面溶融層は、発泡粒子の製造時に形成される所謂スキン層とは異なる層であり、例えば表面溶融層の厚みは、スキン層よりも大きい。   The expanded particles constituting the expanded molded body have a surface molten layer formed on the surface thereof. The surface molten layer is a layer formed by once melting a surface layer containing bubbles of expanded particles and then curing. Therefore, it can be said that the surface melt layer is a layer having almost no bubbles. The surface melt layer is a layer different from a so-called skin layer formed at the time of producing the foamed particles. For example, the thickness of the surface melt layer is larger than that of the skin layer.

表面溶融層は、軟化溶融剤を含有していてもよい。軟化溶融剤としては、例えば流動パラフィン、ひまし油、牛脂、ヤシ油、落花生油、なたね油、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、グリセリン高級脂肪酸エステル、アセチル化グリセリド、ブチルステアレートなどから選ばれる1種以上が用いられる。
表面溶融層は、流動パラフィンを含有することが好ましい。この場合には、表面溶融層を容易に形成することができる。そのため、発泡成形体の空隙率をより高くすることが可能になる。
The surface melt layer may contain a softening melt. As the softening melt, for example, one or more selected from liquid paraffin, castor oil, beef tallow, coconut oil, peanut oil, rapeseed oil, dioctyl phthalate, dioctyl adipate, glycerin higher fatty acid ester, acetylated glyceride, butyl stearate and the like are used. .
The surface molten layer preferably contains liquid paraffin. In this case, the surface molten layer can be easily formed. Therefore, it becomes possible to make the porosity of a foaming molding higher.

発泡成形体は、発泡粒子を相互に連結している連結部を有する。連結部は、隣接する発泡粒子の表面が相互に融着した後に表面溶融層が引き延ばされてなる。したがって、連結部は、表面溶融層を基に形成されており、気泡をほとんど有していない樹脂溜まり部から構成されているということができる。また、表面融着層が流動パラフィンを含有する場合には、連結部も表面パラフィンを含有しうる。   A foaming molding has a connection part which connects expanded particles mutually. The connecting portion is formed by extending the surface molten layer after the surfaces of the adjacent expanded particles are fused to each other. Therefore, it can be said that the connection part is formed from the surface molten layer, and is comprised from the resin reservoir part which has few bubbles. Moreover, when a surface melt | fusion layer contains a liquid paraffin, a connection part can also contain a surface paraffin.

表面溶融層及び連結部は、発泡成形体の製造工程において、例えば次のようにして形成されうる。
即ち、まず、成形型内に発泡粒子が充填される。次いで、成形型内にスチーム等が供給されて成形型内が加熱される。これにより、発泡粒子の表面の一部が相互に融着する。次いで、水冷等による積極的な冷却を行うことなく、発泡粒子が融着してなる発泡成形体を成形型内に放置する時間を設ける。この放置時間を例えば高温熟成時間ということができる。この高温熟成時間を設けることにより、上述の表面溶融層及び連結部が形成されうる。なお、連結部は、発泡粒子の表面の一部が相互に融着した後に、高温熟成時間において、表面溶融部が形成されることによって発泡粒子の体積が小さくなることにより形成されると推察される。したがって、成形型内で発泡粒子同士の表面の一部を融着させた後に、圧縮空気などで型内に圧力をかけて発泡粒子を全体的に潰すことにより作製される従来の空隙を有する発泡成形体とは、構造が異なる。本発明の発泡成形体は、上記のように表面溶融部が引き延ばされてなる連結部を有するため、高い空隙率と、優れた曲げ特性を兼ね備えることができる。
熟成時の温度は、例えば85〜105℃である。高温熟成時間は、適宜調整することができる。連結部が発生するまでの高温熟成時間は、例えば2〜60秒程度であると考えられる。
The surface melt layer and the connecting portion can be formed, for example, as follows in the manufacturing process of the foam molded article.
That is, first, foamed particles are filled into the mold. Next, steam or the like is supplied into the mold and the mold is heated. Thereby, part of the surface of the expanded particles is fused to each other. Next, a time for allowing the foamed molded body formed by fusing the foamed particles to remain in the mold without actively cooling by water cooling or the like is provided. This standing time can be referred to as a high temperature aging time, for example. By providing this high temperature aging time, the above-mentioned surface melt layer and connecting portion can be formed. The connecting portion is presumed to be formed by reducing the volume of the foamed particles by forming the surface melted portion during the high temperature aging time after a part of the surface of the foamed particles is fused to each other. The Therefore, a foam having a conventional void produced by fusing part of the surface of the foam particles in the mold and then compressing the foam particles entirely by applying pressure in the mold with compressed air or the like. The structure is different from the molded body. Since the foamed molded article of the present invention has a connecting part formed by extending the surface melting part as described above, it can have both a high porosity and an excellent bending property.
The temperature during aging is, for example, 85 to 105 ° C. The high temperature aging time can be appropriately adjusted. The high temperature aging time until the connection portion is generated is considered to be about 2 to 60 seconds, for example.

成形型に充填する発泡粒子の表面は、軟化溶融剤で被覆されていることが好ましい。この場合には、連結部が形成され易くなる。軟化溶融剤の添加量は、例えば発泡粒子100質量部に対して0.1〜25質量部であることが好ましく、3〜10質量部であることがより好ましい。この場合には、発泡成形体の空隙率をより高めることが可能になる。軟化溶融剤としては、流動パラフィンが好ましい。軟化溶融剤による発泡粒子の被覆は、例えばリボンブレンダー、タンブラー、スクリュー式のミキサー等により行うことができる。また、予備発泡機内に発泡性樹脂粒子と共に軟化溶融剤を供給し、両者を混合しながら発泡性樹脂粒子を予備発泡させることにより、表面が軟化溶融剤で被覆された発泡粒子を得ることもできる。   The surface of the expanded particles filled in the mold is preferably covered with a softening melt. In this case, the connecting portion is easily formed. The amount of the softening melt added is, for example, preferably 0.1 to 25 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the expanded particles. In this case, the porosity of the foamed molded product can be further increased. As the softening and melting agent, liquid paraffin is preferable. Covering the foamed particles with the softening melt can be performed by, for example, a ribbon blender, a tumbler, a screw mixer, or the like. Further, by supplying the softening melt agent together with the foamable resin particles into the prefoaming machine and prefoaming the foamable resin particles while mixing both, it is possible to obtain foamed particles whose surfaces are coated with the softening melt agent. .

発泡成形体の曲げ試験においては、連結部で材料破壊が起こることが好ましい。この場合には、発泡成形体の上述の曲げ特性をより向上させることができる。発泡成形体の曲げ試験は、例えばJIS K7221−2(2006年)に基づいて行うことができる。   In the bending test of the foamed molded product, it is preferable that material breakage occurs at the connecting portion. In this case, the above-mentioned bending characteristics of the foamed molded product can be further improved. The bending test of the foamed molded product can be performed based on, for example, JIS K7221-2 (2006).

発泡成形体の見かけ密度は、特に制限されるものではないが、概ね9〜50kg/m3であることが好ましく、9〜30kg/m3であることがより好ましい。発泡成形体の見掛け密度が9〜30kg/m3の範囲となるように、かさ密度が9〜30kg/m3の発泡粒子を用いて発泡成形体を得る場合には、特に空隙率が高い発泡成形体を得ることが容易になる。見かけ密度は、次のように測定される。
具体的には、まず、発泡成形体の外形寸法から体積を求め、次いで発泡成形体の質量を測定する。そして、質量を体積で除することにより、発泡成形体の見かけ密度(kg/m3)が算出される。また、発泡成形体の外形寸法が測定できない場合には、発泡成形体から複数の直方体又は立方体の試験片を切り出して該試験片の質量を測定し、その質量の和を試験片の外形寸法から求めた体積の和で除することによって発泡成形体の見かけ密度(kg/m3)を求めてもよい。
また、発泡粒子のかさ密度(kg/m3)は、1Lのメスシリンダーを用意し、空のメスシリンダー中に発泡粒子を1Lの標線まで充填し、1Lあたりの発泡粒子の重量(g)を測定することより求められる。
Apparent density of the expanded molded article, is not particularly limited, generally is preferably 9~50kg / m 3, more preferably 9~30kg / m 3. As apparent density of the expanded molded article is in the range of 9~30kg / m 3, when the bulk density to obtain a foamed molded using foamed particles 9~30kg / m 3 is especially porosity high expansion It becomes easy to obtain a molded body. The apparent density is measured as follows.
Specifically, first, the volume is determined from the outer dimensions of the foam molded article, and then the mass of the foam molded article is measured. Then, the apparent density (kg / m 3 ) of the foamed molded product is calculated by dividing the mass by the volume. In addition, when the external dimensions of the foamed molded product cannot be measured, a plurality of rectangular parallelepiped or cubic test pieces are cut out from the foamed molded product, the mass of the test pieces is measured, and the sum of the masses is calculated from the external dimensions of the test pieces. You may obtain | require the apparent density (kg / m < 3 >) of a foaming molding by dividing | segmenting by the sum of the calculated | required volume.
The bulk density (kg / m 3 ) of the expanded particles is prepared by preparing a 1 L graduated cylinder, filling the empty graduated cylinder with the expanded particles up to the 1 L mark, and the weight (g) of the expanded particles per liter. It is calculated | required by measuring.

発泡成形体は、例えば吸音材として用いられる。また、発泡成形体の空隙に、石膏やセメント等の難燃性の無機材料を充填し、固化させることにより、発泡成形体と無機材料との複合体を得ることができる。この複合体は、不燃の断熱材として用いられる。
また、発泡成形体は、金属多孔体を作製するための型としても用いられる。具体的には、空隙に金属粉スラリーが流し込まれた発泡成形体を加熱することにより、金属粉が焼結すると共に、発泡成形体が消失する。その結果、上記のように金属多孔体が得られる。
The foam molded body is used as, for example, a sound absorbing material. Moreover, the composite of a foaming molding and an inorganic material can be obtained by filling the space | gap of a foaming molding with flame-retardant inorganic materials, such as gypsum and cement, and making it solidify. This composite is used as an incombustible heat insulating material.
In addition, the foam molded body is also used as a mold for producing a metal porous body. Specifically, by heating the foamed molded product in which the metal powder slurry is poured into the voids, the metal powder is sintered and the foamed molded product disappears. As a result, a metal porous body is obtained as described above.

(実施例)
次に、実施例にかかる発泡成形体を作製する。
図1に示すごとく、本例の発泡成形体1は、相互に融着した多数の発泡粒子2からなる。発泡成形体1は、発泡粒子2間に外部と連通する連続的な空隙3を有し、空隙3は、三次元網目状に形成されている(図2及び図4参照)。発泡成形体1を構成する発泡粒子2は、その表面に形成された表面溶融層21を有する(図3及び図5参照)。発泡成形体1は、隣接する発泡粒子2a、2bが相互に融着した後に表面溶融層21a、21bが引き延ばされてなる連結部22を有する。連結部22は、隣接する発泡粒子2a、2bを相互に連結する。
(Example)
Next, a foamed molded product according to the example is produced.
As shown in FIG. 1, the foamed molded body 1 of this example is composed of a large number of foamed particles 2 fused to each other. The foam molded body 1 has continuous voids 3 communicating with the outside between the foamed particles 2, and the voids 3 are formed in a three-dimensional network shape (see FIGS. 2 and 4). The expanded particles 2 constituting the expanded molded body 1 have a surface molten layer 21 formed on the surface thereof (see FIGS. 3 and 5). The foam molded body 1 has a connecting portion 22 in which the surface melt layers 21a and 21b are stretched after the adjacent foam particles 2a and 2b are fused to each other. The connecting portion 22 connects the adjacent expanded particles 2a and 2b to each other.

本例の発泡成形体の製造方法について、説明する。
まず、発泡性粒子(発泡性ポリスチレン系樹脂粒子)として、(株)ジェイエスピー製の「スチロダイア PA200」を準備した。次いで、発泡性粒子を所定の発泡倍率に発泡させることにより、発泡粒子を作製した。次いで、スクリュー式ミキサーを用い、所定量の流動パラフィンを添加して、発泡粒子の表面に流動パラフィンを被覆させた。
The manufacturing method of the foaming molding of this example is demonstrated.
First, “Styrodia PA200” manufactured by JSP Co., Ltd. was prepared as expandable particles (expandable polystyrene resin particles). Next, the expanded particles were produced by expanding the expandable particles to a predetermined expansion ratio. Next, a predetermined amount of liquid paraffin was added using a screw mixer to coat the surface of the foamed particles with liquid paraffin.

次いで、ドイツ製のモルデックス成形機の成形型内に発泡粒子を充填した。この成形型は、700mm×500mm×50mmの直方体形状のキャビティを備えている。次いで、成形型内にゲージ圧0.06MPaの水蒸気を供給することにより、成形型内を7秒間加熱した。次いで、水蒸気の供給を停止した後、成形型内を60秒間放置した。その後、成形型内から発泡成形体を取り出した。このようにして、発泡成形体を得た。本例においては、発泡倍率が30倍(かさ密度35kg/m3)、50倍(かさ密度21kg/m3)、70倍(かさ密度15kg/m3)、又は90倍(かさ密度12kg/m3)で、流動パラフィンの添加量が3質量部、6質量部、又は9質量部の発泡粒子を用いて、12種類の発泡成形体(実施例1〜12)を作製した。 Next, the foamed particles were filled into a mold of a German Mordex molding machine. This mold has a rectangular parallelepiped cavity of 700 mm × 500 mm × 50 mm. Next, the inside of the mold was heated for 7 seconds by supplying water vapor with a gauge pressure of 0.06 MPa into the mold. Next, after the supply of water vapor was stopped, the inside of the mold was left for 60 seconds. Thereafter, the foamed molded product was taken out from the mold. In this way, a foamed molded product was obtained. In this example, the expansion ratio is 30 times (bulk density 35 kg / m 3 ), 50 times (bulk density 21 kg / m 3 ), 70 times (bulk density 15 kg / m 3 ), or 90 times (bulk density 12 kg / m). In 3 ), 12 types of foamed molded articles (Examples 1 to 12) were prepared using foamed particles having an addition amount of liquid paraffin of 3 parts by mass, 6 parts by mass, or 9 parts by mass.

(比較例)
次に、比較例の発泡成形体を次のようにして作製した。
具体的には、まず、水蒸気を供給するまでは上述の実施例と同様の操作を行った。次いで、水蒸気の供給を停止した後、成形型に5秒間冷水をかけ、さらに60秒間放置することにより、成形型内を冷却した。その後、成形型内から発泡成形体を取り出した。このようにして、発泡成形体を得た。本例においては、実施例と同様に、発泡倍率が30倍、50倍、70倍、又は90倍で、流動パラフィンの添加量が3質量部、6質量部、又は9質量部の発泡粒子を用いて、12種類の発泡成形体(比較例1〜12)を作製した。
(Comparative example)
Next, a foamed molded article of a comparative example was produced as follows.
Specifically, first, the same operation as in the above-described example was performed until water vapor was supplied. Next, after the supply of water vapor was stopped, the mold was cooled by pouring cold water into the mold for 5 seconds and then leaving it for 60 seconds. Thereafter, the foamed molded product was taken out from the mold. In this way, a foamed molded product was obtained. In this example, as in the example, expanded particles having an expansion ratio of 30 times, 50 times, 70 times, or 90 times and an addition amount of liquid paraffin of 3 parts by weight, 6 parts by weight, or 9 parts by weight Using, 12 types of foam-molded articles (Comparative Examples 1 to 12) were produced.

(実験例)
次に、実施例と比較例とを比較する。
実施例の発泡成形体について、拡大写真を図2及び図3に示し、走査型電子顕微鏡(SEM)写真を図4及び図5に示す。また、比較例の発泡成形体に関する拡大写真を図6及び図7に示し、SEM写真を図8及び図9に示す。図2、図4、図6、図8は、発泡成形体の表面を示す写真であり、図3、図5、図7、図9は、発泡成形体の断面を示す写真である。
(Experimental example)
Next, an Example and a comparative example are compared.
About the foaming molding of an Example, an enlarged photograph is shown in FIG.2 and FIG.3, and a scanning electron microscope (SEM) photograph is shown in FIG.4 and FIG.5. Moreover, the enlarged photograph regarding the foaming molding of a comparative example is shown in FIG.6 and FIG.7, and a SEM photograph is shown in FIG.8 and FIG.9. 2, 4, 6, and 8 are photographs showing the surface of the foam molded article, and FIGS. 3, 5, 7, and 9 are photographs showing cross sections of the foam molded article.

図3及び図5より知られるように、実施例の発泡成形体は、発泡粒子2の表面に、表面溶融層21を有していることがわかる。これに対し、図7及び図9から知られるように、比較例の発泡成形体9は、実施例のような表面溶融層は存在していない。比較例にかかる発泡成形体9を構成する発泡粒子91の表面には、成形前の発泡粒子91にも存在していたスキン層92が存在するに過ぎない。   As can be seen from FIGS. 3 and 5, it can be seen that the foamed molded body of the example has a surface molten layer 21 on the surface of the foamed particles 2. On the other hand, as is known from FIGS. 7 and 9, the foamed molded product 9 of the comparative example does not have a surface melt layer as in the example. On the surface of the foamed particles 91 constituting the foamed molded product 9 according to the comparative example, only the skin layer 92 that was also present in the foamed particles 91 before molding is present.

また、図2〜図5より知られるように、実施例の発泡成形体1は、発泡粒子2を相互に連結している連結部22を有しており、隣接する発泡粒子2の大部分(90%以上)が連結部22により連結している。図4より知られるように、連結部22は、隣接する発泡粒子2a、2bが相互に融着した後に、表面溶融層21a、21bからなる融着部が発泡粒子2a、2bの連結方向に引き延ばされてなる。これに対し、図6〜図9より知られるように、比較例の発泡成形体9は、実施例のような連結部を有していない。比較例の発泡成形体9は、隣接する発泡粒子91がスキン層92において部分的に融着しているに過ぎない。   Moreover, as known from FIGS. 2 to 5, the foamed molded body 1 of the example has a connecting portion 22 that connects the foamed particles 2 to each other, and most of the adjacent foamed particles 2 ( 90% or more) are connected by the connecting portion 22. As is known from FIG. 4, after the adjacent foam particles 2a and 2b are fused to each other, the connecting portion 22 is pulled in the connecting direction of the foam particles 2a and 2b. It will be extended. On the other hand, as is known from FIGS. 6 to 9, the foamed molded body 9 of the comparative example does not have a connecting portion as in the example. In the foamed molded article 9 of the comparative example, the adjacent foamed particles 91 are only partially fused in the skin layer 92.

なお、本例においては、上述の発泡倍率や流動パラフィンの添加量が異なる発泡粒子を用い、空隙率や見かけ密度の異なる複数の発泡成形体を製造した。これらの具体的数値を表1及び表2に示す。
次に、これら複数の発泡成形体について、曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げたわみを次のようにして測定した。その結果を表1及び表2に示す。
In this example, a plurality of foamed molded products having different porosity and apparent density were produced using the above-mentioned foamed particles having different foaming ratios and addition amounts of liquid paraffin. These specific values are shown in Tables 1 and 2.
Next, the bending strength, bending elastic modulus, and bending deflection of these foamed molded products were measured as follows. The results are shown in Tables 1 and 2.

「曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げたわみ」
発泡成形体の中央部付近から切り出した測定用試験片を用いて、JIS K7221−2に基づいて、発泡成形体の曲げ強さ、曲げ弾性率及び曲げたわみを求めた。曲げたわみは試験片が破壊したときのたわみ量であり、曲げ強さは試験片が破壊されたときの応力である。測定は、支点間距離が300mmの測定装置Aを用いて、温度23℃、相対湿度50%、試験速度20mm/minという条件下で行った。
"Bending strength, flexural modulus, bending deflection"
Based on JIS K7221-2, the bending strength, bending elastic modulus, and bending deflection of the foamed molded product were obtained using a test specimen cut from the vicinity of the center of the foamed molded product. The bending deflection is the amount of deflection when the test piece is broken, and the bending strength is the stress when the test piece is broken. The measurement was performed using a measuring apparatus A having a fulcrum distance of 300 mm under the conditions of a temperature of 23 ° C., a relative humidity of 50%, and a test speed of 20 mm / min.

実施例1〜12の発泡成形体と比較例1〜12の発泡成形体とを空隙率の近いもの同士で比較すると、実施例の発泡成形体は比較例の発泡成形体よりも曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げたわみが向上していた(表1及び表2参照)。また、実施例の発泡成形体では、曲げ試験にて破壊された断面において連結部が材料破壊していた。即ち、発泡粒子の表面に表面溶融層を有し、発泡粒子間に上記連結部を有するという上述の特徴的な構成を備えた発泡成形体は、曲げ特性に優れていることがわかる。また、空隙率を高くすると発泡成形体の曲げ特性が悪くなる傾向があるが、表1及び表2より知られるごとく、実施例の発泡成形体は、比較例に比べて高い空隙率と優れた曲げ特性を兼ね備える。   When the foamed molded products of Examples 1 to 12 and the foamed molded products of Comparative Examples 1 to 12 were compared with each other having a close porosity, the foamed molded products of the Examples had bending strengths compared to the foamed molded products of the Comparative Examples, Bending elastic modulus and bending deflection were improved (see Tables 1 and 2). Moreover, in the foaming molding of the Example, the connection part had destroyed material in the cross section destroyed by the bending test. That is, it can be seen that the foamed molded article having the above-described characteristic configuration in which the surface of the foamed particles has a surface melt layer and the above-mentioned connecting portion is provided between the foamed particles has excellent bending characteristics. In addition, when the porosity is increased, the bending characteristics of the foamed molded product tend to be deteriorated. As is known from Tables 1 and 2, the foamed molded product of the example has a higher porosity and superior to the comparative example. Combines bending properties.

また、発泡粒子間に連結部を有する発泡成形体においては、40体積%を超える空隙率が非常に高い発泡成形体を実現できることがわかる(表1及び表2参照)。なお、表中には示していないが、例えば流動パラフィンの添加量を25質量部にすることにより、発泡粒子を球と仮定して最密充填したときの理論空隙率を大きく上回る47体積%という高い空隙率を有する発泡成形体を実現できることを確認している。   Moreover, in the foaming molding which has a connection part between foaming particles, it turns out that a foaming molding with a very high porosity exceeding 40 volume% is realizable (refer Table 1 and Table 2). Although not shown in the table, for example, by setting the addition amount of liquid paraffin to 25 parts by mass, it is 47% by volume, which greatly exceeds the theoretical porosity when the expanded particles are close-packed assuming that they are spheres. It has been confirmed that a foamed molded article having a high porosity can be realized.

1 発泡成形体
2 発泡粒子
21 表面溶融層
22 連結部
3 空隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foam molding 2 Foamed particle 21 Surface molten layer 22 Connection part 3 Space | gap

Claims (3)

相互に融着した多数のポリスチレン系樹脂発泡粒子からなり、該ポリスチレン系樹脂発泡粒子間を結ぶ連続的な空隙を有する発泡成形体であって、
該発泡成形体を構成する上記ポリスチレン系樹脂発泡粒子は、その表面に、ポリスチレン系樹脂発泡粒子の表面層が溶融して形成された表面溶融層を有し、
上記発泡成形体は、隣接するポリスチレン系樹脂発泡粒子が相互に融着した後に上記表面溶融層が引き延ばされてなる、上記ポリスチレン系樹脂発泡粒子を相互に連結している連結部を有し、
上記発泡成形体の見かけ密度が9〜30kg/m 3 であり、
上記発泡成形体の空隙率が5〜65体積%であることを特徴とする発泡成形体。
A foamed molded article comprising a large number of polystyrene resin foam particles fused to each other, and having continuous voids connecting the polystyrene resin foam particles,
The polystyrene resin foam particles constituting the foamed molded article have a surface melt layer formed on the surface by melting the surface layer of the polystyrene resin foam particles,
The foamed molded article has a connecting portion that connects the polystyrene resin foam particles to each other, wherein the surface melt layer is stretched after adjacent polystyrene resin foam particles are fused to each other. ,
The apparent density of the foamed molded product is 9-30 kg / m 3 ,
A foamed molded product having a porosity of 5 to 65% by volume.
上記発泡成形体の曲げ試験においては、上記連結部が材料破壊することを特徴とする請求項1に記載の発泡成形体。   In the bending test of the said foaming molding, the said connection part destroys material, The foaming molding of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 上記表面溶融層は、流動パラフィンを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の発泡成形体。   The foam molding according to claim 1 or 2, wherein the surface melt layer contains liquid paraffin.
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