JPH10287763A - Heat-resistant expandable resin particle - Google Patents
Heat-resistant expandable resin particleInfo
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- JPH10287763A JPH10287763A JP11186897A JP11186897A JPH10287763A JP H10287763 A JPH10287763 A JP H10287763A JP 11186897 A JP11186897 A JP 11186897A JP 11186897 A JP11186897 A JP 11186897A JP H10287763 A JPH10287763 A JP H10287763A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性発泡樹脂粒
子、即ち、ポリフェニレンエーテル系樹脂とスチレン系
樹脂のブレンドよりなる耐熱性の高い発泡性樹脂粒子に
関する。より詳しくは、本発明は、予備発泡の過程で十
分に高い発泡倍率を得ることができ、かつ、その予備発
泡粒子より、耐熱性の十分高い発泡成形品を短い成形サ
イクルにて製造することができるところの耐熱性発泡樹
脂粒子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to heat-resistant foamed resin particles, that is, foamed resin particles having high heat resistance, which are made of a blend of a polyphenylene ether resin and a styrene resin. More specifically, the present invention can obtain a sufficiently high expansion ratio in the process of pre-expansion, and can produce a foam molded product having sufficiently high heat resistance in a short molding cycle from the pre-expanded particles. It relates to heat-resistant foamed resin particles where possible.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、発泡性スチレン系樹脂粒子は、
粒状のスチレン系重合体に発泡剤(ブタン、ペンタン
等)を含浸させた樹脂粒子であるが、その後、予備発泡
を含む発泡化処理を経て、発泡成形品(発泡スチロール
製品)に加工されている。最終的に生産された発泡成形
品は、家電製品用等の梱包材、建築用ボードおよび断熱
ブロック、魚箱等の断熱容器、並びに、即席食品カップ
等の広範な用途に利用されている。また、近年において
は、スチレン系発泡成形品は、道路等の土木工事におけ
る埋設ブロックとしても利用されている。かように発泡
成形品の用途は多岐にわたるが、蒸気管とか熱水管など
を被覆する断熱材もしくは保温材、および屋根裏等に配
設される断熱材などの用途にあっては、発泡成形品は耐
熱温度80〜120℃という高い耐熱性を有するもので
あることが要求される。また、これら用途の部材は、そ
のような高温条件下でさえ長期間の使用に耐えうるもの
でなければならない。2. Description of the Related Art In general, expandable styrene resin particles are
The resin particles are obtained by impregnating a granular styrene-based polymer with a foaming agent (butane, pentane, or the like), and then are processed into a foam molded article (styrene foam product) through a foaming treatment including preliminary foaming. The foamed product finally produced is used for a wide range of uses such as packing materials for home appliances, building boards and heat insulating blocks, heat insulating containers such as fish boxes, and instant food cups. In recent years, styrene-based foam molded articles have also been used as buried blocks in civil engineering works such as roads. As described above, foamed molded products have a wide variety of uses.However, foamed molded products are used in applications such as heat insulation or heat insulating materials that cover steam pipes or hot water pipes, and heat insulation materials that are installed in attics. It is required to have high heat resistance of 80 to 120 ° C. Also, components for these applications must be able to withstand long-term use even under such high temperature conditions.
【0003】しかし、従来の発泡スチロール製品は、上
記用途での長期使用の間に著しく寸法収縮し、断熱・保
温効果を当初のまま維持できなくなることがあり、従っ
て、上記の耐熱性、特に経時的な耐熱性を改良すること
が求められていた。そこで、従来、発泡成形品の耐熱性
を改良するいくつかの試みがなされ、その中、有望な一
つの試みとして、特公昭 56-43054 号公報、特公昭 56-
43055 号公報などに記載されるように、発泡成形品の基
材樹脂として、スチレン系樹脂に代わりに、ポリフェニ
レンエーテル系樹脂とスチレン系樹脂のブレンド物また
は共重合化物を使用し、そして、そのブレンド物等より
なる耐熱性発泡樹脂粒子を原料として耐熱性の高い発泡
成形品を作るという方法が提案されている。[0003] However, conventional styrofoam products may significantly shrink in size during long-term use in the above-mentioned applications, and may not be able to maintain the heat insulating and heat retaining effects as they were at the beginning. It has been required to improve heat resistance. Therefore, several attempts have been made to improve the heat resistance of foam molded articles. Among them, as one promising attempt, JP-B-56-43054 and JP-B-56-43054 have been proposed.
As described in Japanese Patent No. 43055, etc., a blend or copolymer of a polyphenylene ether resin and a styrene resin is used as the base resin for the foamed molded article instead of the styrene resin, and the blend is used. There has been proposed a method for producing a foamed product having high heat resistance using heat-resistant foamed resin particles made of a material or the like as a raw material.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の方法は、確か
に、発泡成形品の耐熱性を従来一般の発泡スチロール製
品よりも向上させる。その耐熱性は、ポリフェニレンエ
ーテル系樹脂の配合比率がより高い程、より高くなる。
しかし、この方法は、例えば以下のような、改良すべき
点がなお存在する。発泡性スチレン系樹脂粒子の予備発
泡は、通常100℃前後の水蒸気を用いて行なわれる
が、ポリフェニレンエーテル系樹脂とスチレン系樹脂の
ブレンド物を基材とする上記の耐熱性発泡樹脂粒子にあ
っては、発泡性スチレン系樹脂粒子の場合と同様の条件
で予備発泡を行なっても、30倍以上という高い発泡倍
率を得ることができず、満足な予備発泡粒子を作ること
ができない。また、耐熱性発泡樹脂粒子は、ポリフェニ
レンエーテル系樹脂の配合により、従来一般の発泡性ス
チレン系樹脂粒子と比較して、発泡剤の経時的な逸散の
頻度がより激しくなるという傾向を有する。耐熱性発泡
樹脂粒子に含浸された発泡剤が同粒子より外へ著しく逸
散してしまうと、それより得られる予備発泡粒子につい
て、高い発泡倍率を達成することが困難になる。従っ
て、耐熱性発泡樹脂粒子の保管、特に熟成処理にあって
は、その温度管理に対して一層細心の注意を払うことが
必要とされる。とりわけ、暑い時期(夏季)にあって
は、耐熱性発泡樹脂粒子を低温倉庫等の中で保管するこ
とが必要となろうが、低温保管はそのための冷蔵設備お
よびその運転費を余計に要することとなる。The above-mentioned method certainly improves the heat resistance of the foamed molded product as compared with the conventional general styrofoam products. The heat resistance increases as the blending ratio of the polyphenylene ether-based resin increases.
However, this method still has points to be improved, for example, as follows. The pre-expansion of the expandable styrene resin particles is usually performed using steam at about 100 ° C., but in the above-mentioned heat resistant expanded resin particles based on a blend of a polyphenylene ether resin and a styrene resin, However, even if prefoaming is performed under the same conditions as in the case of expandable styrene resin particles, a high expansion ratio of 30 times or more cannot be obtained, and satisfactory prefoamed particles cannot be produced. Further, the heat-resistant foamed resin particles have a tendency that, due to the blending of the polyphenylene ether-based resin, the frequency of the foaming agent escaping over time becomes more intense as compared with conventional general foamable styrene-based resin particles. If the foaming agent impregnated in the heat-resistant foamed resin particles significantly escapes outside the particles, it becomes difficult to achieve a high expansion ratio for the pre-expanded particles obtained therefrom. Therefore, in the storage of the heat-resistant foamed resin particles, particularly in the aging treatment, it is necessary to pay more careful attention to the temperature control. Especially in the hot season (summer season), it will be necessary to store the heat-resistant foamed resin particles in a low-temperature warehouse or the like, but low-temperature storage requires extra refrigeration equipment and operating costs Becomes
【0005】そこで、予備発泡粒子における発泡倍率の
低下の防止等を目的として、従来、次に示すような、い
くつかの提案や試みがなされてきた。 特公平 8-19253号公報等に開示されるように、加圧水
蒸気を用いて耐熱性発泡樹脂粒子をその基材樹脂のガラ
ス転移温度以上の高い温度(210℃を上限とする)に
加熱することにより、耐熱性発泡樹脂粒子の予備発泡を
行ない、得られる予備発泡粒子について高い発泡倍率を
達成する方法。より具体的な例として、上記公報の実施
例1〜3には、PPE/PSペレットの予備発泡を水蒸
気オートクレーブ中で132℃もしくは121℃の温度
にて行なう例が示されている。 特開平 2-18428号公報等に開示されるように、可塑化
発泡剤としてテトラヒドロフラン、ジイソプロピルエー
テル、メチルエチルケトンあるいはn−ブチルアセテー
ト等を発泡剤とともに耐熱性発泡樹脂粒子の基材樹脂に
含浸して、基材樹脂の可塑性を高め、これにより、予備
発泡の過程での耐熱性発泡樹脂粒子の発泡をより容易に
する方法。これと同様の他の方法は、特開平 8-100078
号公報にも開示されている。その他の方法では、KB値
20〜200、沸点95〜400℃の有機溶剤が可塑化
剤として発泡剤とともに耐熱性発泡樹脂粒子の基材樹脂
に含浸されている。[0005] Therefore, for the purpose of preventing a decrease in the expansion ratio of the pre-expanded particles and the like, several proposals and trials as described below have hitherto been made. As disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-19253, heat-resistant foamed resin particles are heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the base resin (up to 210 ° C.) using pressurized steam. In which the pre-expanded heat-resistant foamed resin particles are pre-expanded to achieve a high expansion ratio for the obtained pre-expanded particles. As a more specific example, Examples 1 to 3 of the above publication show examples in which pre-foaming of PPE / PS pellets is performed at a temperature of 132 ° C. or 121 ° C. in a steam autoclave. As disclosed in JP-A-2-18428, etc., the base resin of the heat-resistant foamed resin particles is impregnated with a foaming agent such as tetrahydrofuran, diisopropyl ether, methyl ethyl ketone or n-butyl acetate as a plasticizing foaming agent, A method for increasing the plasticity of the base resin, thereby making it easier to expand the heat-resistant expanded resin particles in the pre-expansion process. Another method similar to this is disclosed in JP-A-8-100078.
This is also disclosed in the official gazette. In another method, an organic solvent having a KB value of 20 to 200 and a boiling point of 95 to 400 ° C. is impregnated into a base resin of heat-resistant foamed resin particles together with a foaming agent as a plasticizer.
【0006】また、上記の耐熱性発泡樹脂粒子は、最終
製品の特性の面でも別の問題を有する。すなわち、耐熱
性発泡樹脂粒子より得られた予備発泡粒子をさらに加熱
発泡して、発泡成形品を作るとき、発泡剤および有機溶
剤などが多量に発泡成形品内に残留すると、発泡成形品
の特に高温における寸法変化が大きなものとなり、発泡
成形品の耐熱性が著しく低下するという問題がある。そ
こで、発泡成形品の耐熱性の改良等を目的として、従
来、次に示すような提案がなされている。 特公昭 56-43055 公報等に開示されるように、発泡成
形品を特別な条件下で、例えば基材樹脂のビカット軟化
点より5〜40℃低い温度条件下で熟成して、発泡成形
品内の発泡剤の含有量を3重量%以下にする方法。[0006] The above-mentioned heat-resistant foamed resin particles have another problem in terms of the properties of the final product. That is, when the pre-expanded particles obtained from the heat-resistant foamed resin particles are further heated and foamed to form a foamed molded article, when a large amount of a foaming agent and an organic solvent remain in the foamed molded article, particularly the foamed molded article There is a problem that the dimensional change at a high temperature becomes large and the heat resistance of the foam molded product is significantly reduced. Therefore, the following proposals have conventionally been made for the purpose of improving the heat resistance of a foam molded article. As disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-43055, etc., the foamed molded product is aged under special conditions, for example, at a temperature 5 to 40 ° C. lower than the Vicat softening point of the base resin, and The content of the foaming agent is 3% by weight or less.
【0007】しかし、上記の方法は、その実施に当っ
て、発泡性スチレン系樹脂粒子の予備発泡に慣用される
発泡機とはまったく異なる、特別な加圧式予備発泡設備
を導入することが必ず必要とされる。従って、この方法
は、生産費の増大をひき起こすので、直ちに採用でき
るものではない。また、方法は、基材樹脂に含浸され
る有機溶剤の沸点が一般に慣用の発泡剤のそれより高い
ので、最終の発泡成形後においても、有機溶剤が発泡成
形品内に残留しやすく、このため、発泡成形品の耐熱性
が著しく悪化するという欠点を有する。さらに、方法
は、その実施に当って、発泡成形品の加温熟成を行なう
ための熟成室等の設備が新たに必要となり、よって、生
産費の増大および生産性の悪化をひき起こすので、直ち
に採用できるものでない。以上のように、従来の提案は
いずれも、完全に満足な解決を与えるものではなかっ
た。However, in the above method, it is necessary to introduce a special pressurized prefoaming equipment which is completely different from a foaming machine commonly used for prefoaming expandable styrenic resin particles. It is said. Therefore, this method is not immediately applicable because it causes an increase in production cost. In addition, the method is that, since the boiling point of the organic solvent impregnated in the base resin is generally higher than that of a commonly used foaming agent, even after the final foam molding, the organic solvent is likely to remain in the foam molded article. In addition, there is a disadvantage that the heat resistance of the foam molded article is significantly deteriorated. In addition, the method requires a new equipment such as an aging room for heating and aging the foamed molded product, and thus causes an increase in production cost and a decrease in productivity. It cannot be adopted. As described above, none of the conventional proposals provides a completely satisfactory solution.
【0008】本発明は、かかる背景に基づいてなされた
ものであって、その課題は、予備発泡に関して、嵩倍率
30倍以上の、就中50倍以上の十分に高い発泡倍率を
達成することができ、特に、従来一般の発泡性スチレン
系樹脂粒子について慣用される予備発泡温度の範囲での
予備発泡により、所望の発泡倍率を得ることができ、ま
た、最終の発泡成形に関して、成形サイクルが従来より
格段に短縮されるとともに、特別な熟成処理を施さずと
も、十分高い耐熱性を発泡成形品に付与することができ
るところの耐熱性発泡樹脂粒子を提供することにある。
本発明のその他の目的、効果および利点は、以下の記載
および特許請求の範囲の記載より導かれる。The present invention has been made on the basis of such a background, and an object of the present invention is to achieve a sufficiently high foaming ratio of at least 30 times, particularly at least 50 times, for prefoaming. In particular, a desired expansion ratio can be obtained by pre-expansion in the range of the pre-expansion temperature commonly used for conventional expandable styrene-based resin particles. It is another object of the present invention to provide heat-resistant foamed resin particles that can be significantly shortened and that can impart sufficiently high heat resistance to a foamed molded product without special aging treatment.
Other objects, effects and advantages of the present invention will be derived from the following description and the appended claims.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究の
結果、まず、従来の耐熱性発泡樹脂粒子において慣用さ
れているスチレン系樹脂の分子量(一般に重量平均分子
量150,000ないし500,000)よりも低い分
子量の、即ち、重量平均分子量500ないし100,0
00を有するより低分子量のスチレン樹脂は、可塑化剤
として機能し、これがブレンドされたスチレン系混合樹
脂を用いて耐熱性発泡樹脂粒子を仕上げると、それより
得られる予備発泡粒子において十分高い発泡倍率を達成
することができ、しかも、最終の発泡成形品において
も、その耐熱性を損ねる作用を示さないという事実を見
い出した。また、本発明者は、シクロパラフィンは、単
独でも可塑化機能を発揮し、それを耐熱性発泡樹脂粒子
に含浸することにより、得られる予備発泡粒子について
発泡倍率の向上に寄与し、そしてそれだけでなく、予備
発泡粒子を用いた発泡成形の過程において、大変迅速に
逸散し、よって発泡成形品内に殆ど残留しないという事
実を見い出した。さらに、本発明者は、耐熱性発泡樹脂
粒子について、上記のより低分子量のスチレン樹脂のブ
レンドと上記シクロパラフィンの含浸とを組合せること
により、予備発泡の過程で十分高い発泡倍率をできる上
に、発泡成形の過程で、発泡剤が急速に逸散し、よって
成形サイクルが大幅に短縮され、また、発泡剤等の残留
が無いので、発泡成形品の耐熱性も十分高いものになる
ことを見い出し、ここに本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies and found that, first, the molecular weight (generally weight-average molecular weight of 150,000 to 500,000) of a styrene resin commonly used in conventional heat-resistant foamed resin particles. ), Ie a weight average molecular weight of from 500 to 100,0
A styrene resin having a lower molecular weight of 00 functions as a plasticizer, and when a heat-resistant expanded resin particle is finished using a styrene-based mixed resin blended with the styrene resin, a sufficiently high expansion ratio is obtained in the pre-expanded particles obtained therefrom. Have been found, and even in the final foamed molded article, no effect of impairing its heat resistance is shown. Further, the present inventor has suggested that cycloparaffin alone exerts a plasticizing function, and by impregnating it with heat-resistant foamed resin particles, contributes to an improvement in the expansion ratio of the obtained pre-expanded particles, and by itself. In the process of foam molding using the pre-expanded particles, it has been found that they escape very quickly and therefore hardly remain in the foam molded article. Furthermore, the present inventor can achieve a sufficiently high expansion ratio in the process of pre-expansion by combining the blend of the lower molecular weight styrene resin and the impregnation of the cycloparaffin with respect to the heat-resistant foamed resin particles. In the process of foam molding, the foaming agent rapidly escapes, so the molding cycle is greatly shortened, and since there is no residual foaming agent etc., the heat resistance of the foam molded product is also sufficiently high. We have found and completed the present invention here.
【0010】したがって、本発明は、明確には、重量平
均分子量150,000ないし500,000を有する
高分子量のスチレン系樹脂に重量平均分子量500ない
し100,000を有するより低分子量のスチレン樹脂
がブレンドされたスチレン系混合樹脂50ないし90重
量部と、ポリフェニレンエーテル系樹脂50ないし10
重量部からなる基材樹脂と、該基材樹脂100重量部に
基づいて、1ないし15重量部の揮発性発泡剤および
0.1ないし10重量部のシクロパラフィン、より好ま
しくはシクロヘキサンもしくはシクロペンタンを含有し
てなることを特徴とする、耐熱性発泡樹脂粒子に関す
る。本発明のより好ましい態様は、前記スチレン系混合
樹脂が、高分子量のスチレン系樹脂に基づいて、1ない
し30重量%のより低分子量のスチレン樹脂をブレンド
してなることを特徴とする、上記の耐熱性発泡樹脂粒子
に関する。Accordingly, the present invention clearly provides a blend of a high molecular weight styrene resin having a weight average molecular weight of 150,000 to 500,000 and a lower molecular weight styrene resin having a weight average molecular weight of 500 to 100,000. 50 to 90 parts by weight of the obtained styrene-based mixed resin and 50 to 10 parts of the polyphenylene ether-based resin.
1 to 15 parts by weight of a volatile blowing agent and 0.1 to 10 parts by weight of cycloparaffin, more preferably cyclohexane or cyclopentane, based on 100 parts by weight of the base resin. The present invention relates to a heat-resistant foamed resin particle characterized by containing. In a more preferred aspect of the present invention, the styrene-based mixed resin is obtained by blending 1 to 30% by weight of a lower-molecular-weight styrene resin based on a high-molecular-weight styrene-based resin. The present invention relates to heat-resistant foamed resin particles.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の耐熱性発泡樹脂粒子は、
その基材樹脂に、揮発性発泡剤およびシクロパラフィン
を含有する樹脂粒子であって、その主要な特徴は、基材
樹脂の組成とシクロパラフィンの配合とにある。基材樹
脂は、スチレン系混合樹脂とポリフェニレンエーテル系
樹脂との樹脂ブレンドであって、さらに必要により、種
々の添加剤および助剤などが配合された樹脂である。ス
チレン系混合樹脂は、重量平均分子量150,000な
いし500,000を有する、より好ましくは重量平均
分子量200,000ないし300,000を有する高
分子量のスチレン系樹脂に、重量平均分子量500ない
し100,000を有する、より好ましくは重量平均分
子量5,000ないし100,000を有するより低分
子量のスチレン樹脂をブレンドしたものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The heat-resistant foamed resin particles of the present invention are:
Resin particles containing a volatile foaming agent and cycloparaffin in the base resin, the main features of which are the composition of the base resin and the blending of cycloparaffin. The base resin is a resin blend of a styrene-based mixed resin and a polyphenylene ether-based resin, and further contains various additives and auxiliaries as necessary. The styrene-based mixed resin may be added to a high-molecular-weight styrene-based resin having a weight-average molecular weight of 150,000 to 500,000, more preferably 200,000 to 300,000, and a weight-average molecular weight of 500 to 100,000. And more preferably a blend of a lower molecular weight styrene resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000.
【0012】本発明でいう高分子量のスチレン系樹脂に
は、スチレン系単量体の単独重合体に限らず、他の単量
体との共重合体(スチレン系単量体を50%以上の割合
で使用して作られる)が含まれる。そして、この高分子
量のスチレン系樹脂は、一般に、耐熱性発泡樹脂粒子の
基材樹脂の一部として従来より慣用されているスチレン
系樹脂に相当する。スチレン系単量体には、単独のスチ
レンの他に、α−メチルスチレン、エチルスチレン、p
−クロロスチレン等の置換スチレンが含まれる。また、
共重合体の相手方の単量体には、メチルメタクリレー
ト、メチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチ
ルアクリレート等の(メタ)アクリレート、並びに、ア
クリロニトリル、ビニルトルエン、ビニルカルバゾール
等のビニル系単量体などが挙げられる。これらは単独で
用いてもよく、2種以上のものを併用してもよい。従っ
て、本発明に用いる高分子量のスチレン系樹脂として
は、ポリスチレンの他、ポリα−メチルスチレン、ポリ
p−クロロスチレン等のポリ置換スチレンの他、スチレ
ンと置換スチレン(例えばα−メチルスチレン等)との
共重合体、あるいは、スチレンとビニル系単量体(例え
ばアクリロニトリル)との共重合体などが挙げられ、い
ずれも、重量平均分子量150,000ないし500,
000を有する樹脂である。より好ましいスチレン系樹
脂には、ポリスチレン、ポリスチレン−ブタジエン共重
合体、ポリスチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリス
チレン−アクリロニトリル共重合体、スチレンのグラフ
ト共重合体などが挙げられる。また、より好ましい高分
子量のスチレン系樹脂は、最終の発泡成形品がより望ま
しい物性を保持し得るという観点より、重量平均分子量
200,000ないし300,000を有する樹脂であ
る。The high molecular weight styrenic resin referred to in the present invention is not limited to a homopolymer of a styrenic monomer, but may be a copolymer with another monomer (a styrenic monomer content of 50% or more). Made using proportions). The high-molecular-weight styrene resin generally corresponds to a styrene resin conventionally used as a part of the base resin of the heat-resistant foamed resin particles. Styrene monomers include α-methylstyrene, ethylstyrene, p
-Substituted styrenes such as chlorostyrene. Also,
Examples of the monomer on the other side of the copolymer include (meth) acrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, butyl methacrylate, and butyl acrylate, and vinyl monomers such as acrylonitrile, vinyl toluene, and vinyl carbazole. . These may be used alone or in combination of two or more. Accordingly, the high-molecular-weight styrene resin used in the present invention includes, in addition to polystyrene, poly-substituted styrene such as poly-α-methylstyrene and poly-p-chlorostyrene, and styrene and substituted styrene (for example, α-methylstyrene). And a copolymer of styrene and a vinyl-based monomer (eg, acrylonitrile). All of them have a weight average molecular weight of 150,000 to 500,
000. More preferred styrene resins include polystyrene, polystyrene-butadiene copolymer, polystyrene-maleic anhydride copolymer, polystyrene-acrylonitrile copolymer, and styrene graft copolymer. Further, a more preferable styrene resin having a high molecular weight is a resin having a weight average molecular weight of 200,000 to 300,000 from the viewpoint that the final foamed molded article can maintain more desirable physical properties.
【0013】また、本発明でいうより低分子量のスチレ
ン樹脂とは、従来の耐熱性発泡樹脂粒子において慣用さ
れているスチレン系樹脂よりも低い分子量、即ち重量平
均分子量500ないし100,000を有するスチレン
単量体の単独重合体(ポリスチレン)をいう。より低分
子量のスチレン樹脂は、可塑化剤として機能し、即ち、
耐熱性発泡樹脂粒子の基材樹脂の可塑化を促進し、従っ
て、予備発泡の過程で発泡倍率の向上に寄与する性質を
有する。その上、より低分子量のスチレン樹脂は、基材
樹脂の可塑化により、発泡成形の過程においても発泡剤
等の逸散を助け、発泡成形品の耐熱性の向上にも貢献す
る。また、より低分子量のスチレン樹脂は、その分子量
が極点に低いと、最終の発泡成形品の物性が著しく悪化
するので、相対的に分子量が高いものがより好ましい。
この観点より、より低分子量のスチレン樹脂としては、
重量平均分子量5,000ないし100,000を有す
るポリスチレンがより好ましい。The low molecular weight styrene resin referred to in the present invention is a styrene having a lower molecular weight than a styrene resin commonly used in conventional heat-resistant foamed resin particles, that is, a styrene having a weight average molecular weight of 500 to 100,000. Refers to a homopolymer of a monomer (polystyrene). The lower molecular weight styrene resin functions as a plasticizer, i.e.,
It has the property of accelerating the plasticization of the base resin of the heat-resistant foamed resin particles, and thus contributing to the improvement of the expansion ratio in the pre-expansion process. In addition, the styrene resin having a lower molecular weight helps the foaming agent and the like escape in the process of foam molding by plasticizing the base resin, and also contributes to the improvement of the heat resistance of the foam molded article. Further, if the molecular weight of the styrene resin having a lower molecular weight is extremely low, the physical properties of the final foamed molded article will be significantly deteriorated. Therefore, a resin having a relatively high molecular weight is more preferable.
From this viewpoint, as a lower molecular weight styrene resin,
Polystyrene having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000 is more preferred.
【0014】上記の高分子量のスチレン系樹脂は、一般
に、水性媒体中でのスチレン系単量体等の懸濁重合によ
り製造される。また、より低分子量のスチレン樹脂も、
水性媒体中でのスチレン系単量体等の懸濁重合により製
造してもよい。これらの懸濁重合は、ラジカル開始剤、
分散剤および分散助剤などを含む水性懸濁系の中で進め
られる。ラジカル開始剤としては、一般的なラジカル重
合に使用される重合開始剤、例えば、過酸化ベンゾイ
ル、過安息香酸ブチル、t−ブチルパーオキシベンゾエ
ート等の有機過酸化物、あるいはアゾビスイソブチロニ
トリル等のアゾ化合物が挙げられる。また、分散剤とし
ては、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウ
ム、ハイドロキシアパタイト等の難水溶性無機塩、また
は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メ
チルセルロース等の有機高分子が挙げられる。さらに、
分散剤と組み合せて使用される分散助剤としては、ドデ
シルフェニルオキサイドジスルホン酸塩、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸
ナトリウム等のアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェ
ノールエーテル等のノニオン界面活性剤が挙げられる。The above-mentioned high molecular weight styrene resin is generally produced by suspension polymerization of a styrene monomer or the like in an aqueous medium. Also, lower molecular weight styrene resin,
It may be produced by suspension polymerization of a styrene monomer or the like in an aqueous medium. These suspension polymerizations include a radical initiator,
Proceeding in an aqueous suspension system comprising a dispersing agent and a dispersing aid. Examples of the radical initiator include polymerization initiators used in general radical polymerization, for example, organic peroxides such as benzoyl peroxide, butyl perbenzoate, and t-butylperoxybenzoate, or azobisisobutyronitrile. And the like. Examples of the dispersant include poorly water-soluble inorganic salts such as tricalcium phosphate, magnesium phosphate, and hydroxyapatite, and organic polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and methylcellulose. further,
Examples of the dispersing aid used in combination with the dispersing agent include anionic surfactants such as dodecyl phenyl oxide disulfonate, sodium dodecyl benzene sulfonate, sodium α-olefin sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether, and polyoxyethylene octyl phenol. Nonionic surfactants such as ethers are included.
【0015】本発明において、より好ましいスチレン系
混合樹脂は、高分子量のスチレン系樹脂に基づいて、1
ないし30重量%のより低分子量のスチレン樹脂がブレ
ンドされたものである。高分子量のスチレン系樹脂に基
づいて、より低分子量のスチレン樹脂が1重量%未満の
量で配合されているとき、その可塑化作用が弱く、予備
発泡の過程で発泡倍率の向上に関して所望の効果を発揮
できず、また、シクロパラフィンとの相乗効果も十分得
られない。一方、より低分子量のスチレン樹脂が30重
量%を越える量で配合されているとき、発泡倍率の向上
効果およびシクロパラフィンとの相乗効果は十分得られ
るとしても、耐熱性発泡樹脂粒子の基材樹脂が著しく脆
弱化し、最終の発泡成形品において所要の物性(例え
ば、圧縮強度)の達成が極めて困難となり、実用品質の
発泡成形品を製造することができなくなる。従って、実
用においては、スチレン系混合樹脂は、高分子量のスチ
レン系樹脂100重量部とより低分子量のスチレン樹脂
1ないし30重量部とのブレンド物とすることが必要と
される。In the present invention, a more preferred styrene-based mixed resin is one based on a high-molecular-weight styrene-based resin.
-30% by weight of a lower molecular weight styrene resin. When a low-molecular-weight styrene resin is blended in an amount of less than 1% by weight based on a high-molecular-weight styrene-based resin, its plasticizing action is weak, and the desired effect of improving the expansion ratio in the pre-foaming process is obtained. Cannot be exhibited, and a synergistic effect with cycloparaffin cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the lower molecular weight styrene resin is blended in an amount exceeding 30% by weight, even if the effect of improving the expansion ratio and the synergistic effect with cycloparaffin can be sufficiently obtained, the base resin of the heat-resistant expanded resin particles can be obtained. Becomes extremely brittle, and it becomes extremely difficult to achieve the required physical properties (for example, compressive strength) in the final foam molded article, and it becomes impossible to produce a foam molded article of practical quality. Therefore, in practical use, the styrene-based mixed resin must be a blend of 100 parts by weight of a high-molecular-weight styrene-based resin and 1 to 30 parts by weight of a lower-molecular-weight styrene-based resin.
【0016】また、本発明でいうポリフェニレンエーテ
ル系樹脂とは、次式IThe polyphenylene ether resin referred to in the present invention is represented by the following formula I:
【化1】 (式中、R1 およびR2 は、互いに独立して炭素原子数
1ないし4のアルキル基またはハロゲン原子を表し、n
は、重合度を表す。)で表されるポリフェニレンエーテ
ル系樹脂をいい、その具体的な例としては、ポリ(2,
6−ジメチルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ
(2,6−ジエチルフェニレン−1,4−エーテル)、
ポリ(2,6−ジクロロフェニレン−1,4−エーテ
ル)、ポリ(2−メチル−6−エチルフェニレン−1,
4−エーテル)、ポリ(2−クロロ−6−メチルフェニ
レン−1,4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−イ
ソプロピルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ
(2,6−ジ−n−プロピルフェニレン−1,4−エー
テル)、ポリ(2−ブロモ−6−メチルフェニレン−
1,4−エーテル)、ポリ(2−クロロ−6−ブロモフ
ェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−クロロ−6
−エチルフェニレン−1,4−エーテル)などが挙げら
れる。重合度nは、10〜5000であればよく、50
00を越えると、均一な耐熱発泡体が得られにくく、1
0未満では、目的の耐熱性を有する発泡体が得られにく
い。Embedded image (Wherein R 1 and R 2 independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom,
Represents the degree of polymerization. ) Represents a polyphenylene ether-based resin represented by the following formula:
6-dimethylphenylene-1,4-ether), poly (2,6-diethylphenylene-1,4-ether),
Poly (2,6-dichlorophenylene-1,4-ether), poly (2-methyl-6-ethylphenylene-1,
4-ether), poly (2-chloro-6-methylphenylene-1,4-ether), poly (2-methyl-6-isopropylphenylene-1,4-ether), poly (2,6-di-n) -Propylphenylene-1,4-ether), poly (2-bromo-6-methylphenylene)
1,4-ether), poly (2-chloro-6-bromophenylene-1,4-ether), poly (2-chloro-6)
-Ethylphenylene-1,4-ether) and the like. The polymerization degree n may be 10 to 5000, and is 50
If it exceeds 00, it is difficult to obtain a uniform heat-resistant foam, and 1
If it is less than 0, it is difficult to obtain a foam having the desired heat resistance.
【0017】基材樹脂は、上記のスチレン系混合樹脂と
ポリフェニレンエーテル系樹脂との樹脂ブレンドであっ
て、さらに必要に応じて、各種の添加剤(着色剤、難燃
剤、熱安定剤、造核剤、滑剤等)を適当量配合すること
ができる。スチレン系混合樹脂とポリフェニレンエーテ
ル系樹脂の配合比に関して、本発明においては、スチレ
ン系混合樹脂50〜90重量部およびポリフェニレンエ
ーテル系樹脂50〜10重量部の割合、より好ましく
は、スチレン系混合樹脂70〜90重量部およびポリフ
ェニレンエーテル系樹脂30〜10重量部の組成割合で
あることが必要とされる。スチレン系混合樹脂が90重
量部を越えると(つまりポリフェニレンエーテル系樹脂
が10重量部未満であると)、ポリフェニレンエーテル
系樹脂のブレンド効果、つまり耐熱性の改良効果が実質
的に小さなものにとどまり、耐熱性発泡樹脂粒子の基材
樹脂は所期の耐熱性(融点の上昇効果)が十分に得られ
ない。一方、スチレン系混合樹脂が50重量部未満であ
ると(つまりポリフェニレンエーテル系樹脂が50重量
部を越えると)、基材樹脂が揮発性発泡剤を耐熱性発泡
樹脂粒子内に閉じ込めておく作用が大変弱まり、同樹脂
粒子からの揮発性発泡剤の逸散が迅速で激しいものとな
り、予備発泡の過程で所期の発泡倍率を達成することが
困難となる。The base resin is a resin blend of the above-mentioned styrene-based mixed resin and polyphenylene ether-based resin, and further, if necessary, various additives (colorant, flame retardant, heat stabilizer, nucleating agent, etc.). Agents, lubricants, etc.) in an appropriate amount. Regarding the mixing ratio of the styrene-based mixed resin and the polyphenylene ether-based resin, in the present invention, the ratio of 50 to 90 parts by weight of the styrene-based mixed resin and 50 to 10 parts by weight of the polyphenylene ether-based resin, more preferably 70% by weight The composition ratio is required to be 90 parts by weight and 30 to 10 parts by weight of the polyphenylene ether resin. When the styrene-based mixed resin exceeds 90 parts by weight (that is, when the polyphenylene ether-based resin is less than 10 parts by weight), the effect of blending the polyphenylene ether-based resin, that is, the effect of improving heat resistance is substantially small, The desired heat resistance (the effect of increasing the melting point) of the base resin of the heat-resistant foamed resin particles cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the amount of the styrene-based mixed resin is less than 50 parts by weight (that is, if the amount of the polyphenylene ether-based resin exceeds 50 parts by weight), the base resin has an effect of confining the volatile foaming agent in the heat-resistant foamed resin particles. It becomes very weak, and the volatile foaming agent escapes rapidly and intensely from the resin particles, making it difficult to achieve the desired foaming ratio in the process of preliminary foaming.
【0018】また、シクロパラフィンとは、一般にCn
H2n(式中、n=3〜8)で表される環式飽和炭化水素
をいうが、本発明にあっては、その環式飽和炭化水素の
化合物またはその混合物が使用される。上記シクロパラ
フィンに該当するところのシクロペンタンC5 H10 お
よびシクロヘキサンC6 H12 は、石油中に存在する。
その他のシクロパラフィンは、有機合成により製造する
ことができる。シクロパラフィンは、単独でも、耐熱性
発泡樹脂粒子の基材樹脂を可塑化する機能を発揮する。
従って、それを耐熱性発泡樹脂粒子に含浸することによ
り、得られる予備発泡粒子について発泡倍率の向上効果
が現れる。その上、シクロパラフィンは、従来慣用され
ている揮発性発泡剤の沸点に近い沸点を有する。この点
は、これまでの特許公報等で提案されている有機溶剤と
は異なる特徴である。しかも、シクロパラフィンは、耐
熱性発泡樹脂粒子の基材樹脂との相溶性があまり良好で
ない。従って、耐熱性発泡樹脂粒子内に含浸されたシク
ロパラフィンは、予備発泡粒子を用いた発泡成形の過程
において、発泡剤と一緒にかつ迅速に外部へ逸散するこ
とができる。よって、発泡成形の後、長時間の放冷時間
を確保する必要が無くなる。つまり、発泡成形過程での
成形サイクルが大幅に短縮される。シクロパラフィン
は、それだけでなく、発泡成形の後、発泡成形品の内部
に殆ど残留しないので、作られた発泡成形品を高温下に
置いても、その寸法変化が小さく、十分に高い耐熱性を
発泡成形品に付与することができる。Cycloparaffin is generally C n
A cyclic saturated hydrocarbon represented by H 2n (where n = 3 to 8) is used. In the present invention, a compound of the cyclic saturated hydrocarbon or a mixture thereof is used. Cyclopentane C 5 H 10 and cyclohexane C 6 H 12 where corresponding to the cycloparaffins are present in petroleum.
Other cycloparaffins can be produced by organic synthesis. Cycloparaffin alone exhibits the function of plasticizing the base resin of the heat-resistant foamed resin particles.
Therefore, by impregnating it with heat-resistant foamed resin particles, the obtained pre-expanded particles have an effect of improving the expansion ratio. Moreover, cycloparaffins have a boiling point close to that of volatile blowing agents conventionally used. This is a feature different from the organic solvents proposed in the patent publications and the like. Moreover, the compatibility of the heat-resistant foamed resin particles with the base resin is not so good. Therefore, the cycloparaffin impregnated in the heat-resistant foamed resin particles can quickly and externally escape together with the foaming agent in the process of foaming molding using the pre-foamed particles. Therefore, there is no need to secure a long cooling time after foam molding. That is, the molding cycle in the foam molding process is greatly reduced. In addition, cycloparaffin hardly remains inside the foam molded article after foam molding, so even if the produced foam molded article is placed under high temperature, its dimensional change is small and sufficiently high heat resistance is obtained. It can be applied to foam molded articles.
【0019】シクロペンタンC5 H10 は、約49℃と
いう、揮発性発泡剤n−ペンタンの沸点(約36℃)に
近い沸点を有し、またシクロヘキサンC6 H12 は、約
81℃という、揮発性発泡剤n−ヘキサンの沸点(約6
9℃)に近い沸点を有する。その上、これらシクロパラ
フィンは実用上、入手しやすい。従って、本発明におい
ては、シクロペンタンもしくはシクロヘキサンの使用が
より好ましい。また、本発明においては、シクロパラフ
ィンは、基材樹脂100重量部に基づいて、0.1ない
し10重量部の量、より好ましくは、0.5ないし3重
量部の量、配合される。基材樹脂100重量部に基づい
て、シクロパラフィンが0.1重量部未満の量で配合さ
れているとき、その可塑化作用が弱く、予備発泡の過程
で発泡倍率を向上させる所期の効果を発揮できず、ま
た、より低分子量のスチレン樹脂との相乗効果も十分得
られない。一方、シクロパラフィンが10重量部を越え
る量で配合されているとき、発泡倍率の向上等には十分
寄与したとしても、発泡成形の後において多量のシクロ
パラフィンが発泡成形品内に残留するため、最終的に得
られた発泡成形品の耐熱性が大変低いものになる。従っ
て、本発明においては、シクロパラフィンは、基材樹脂
の0.1ないし10重量%の量配合することが必要とさ
れる。Cyclopentane C 5 H 10 has a boiling point of about 49 ° C., close to the boiling point of the volatile blowing agent n-pentane (about 36 ° C.), and cyclohexane C 6 H 12 has a boiling point of about 81 ° C. The boiling point of the volatile blowing agent n-hexane (about 6
9 ° C). Moreover, these cycloparaffins are practically available. Therefore, in the present invention, the use of cyclopentane or cyclohexane is more preferred. In the present invention, cycloparaffin is blended in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. Based on 100 parts by weight of the base resin, when cycloparaffin is blended in an amount of less than 0.1 part by weight, the plasticizing action is weak, and the expected effect of improving the expansion ratio in the process of pre-foaming is reduced. In addition, the synergistic effect with a lower molecular weight styrene resin cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when cycloparaffin is added in an amount exceeding 10 parts by weight, even if it has sufficiently contributed to the improvement of the expansion ratio, etc., a large amount of cycloparaffin remains in the foam molded article after foam molding, The heat resistance of the finally obtained foam molded article is very low. Therefore, in the present invention, cycloparaffin needs to be blended in an amount of 0.1 to 10% by weight of the base resin.
【0020】また、本発明の耐熱性発泡樹脂粒子は、基
材樹脂100重量部に基づいて1ないし15重量部の、
より好ましくは5ないし10重量部の揮発性発泡剤を上
記のシクロパラフィンと共に含有する。揮発性発泡剤と
しては、例えばプロパン、ブタン、n−ペンタン、イソ
ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、または、塩化
メチル、フレオン等のハロゲン化炭化水素が利用され
る。これら揮発性発泡剤は、単独で使用してもよく、ま
た二種以上の組合せで使用してもよい。しかしながら、
耐熱性発泡樹脂粒子の乾燥処理の際、揮発性発泡剤の逸
散がより少ないという観点から、揮発性発泡剤として
は、ブタンまたはペンタンがより好ましく、ペンタンが
最も好ましい。なお、揮発性発泡剤の配合量は、一般
に、予備発泡の過程での発泡倍率を決定する重要な要素
であるが、本発明の場合は、その発泡倍率は、その発泡
剤の配合量の他、より低分子量のスチレン樹脂のブレン
ド割合およびシクロパラフィンの含有量に依存し、これ
らが相互に関連して決定される。The heat-resistant foamed resin particles of the present invention may contain 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
More preferably, 5 to 10 parts by weight of a volatile blowing agent is contained together with the above-mentioned cycloparaffin. As the volatile foaming agent, for example, an aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, n-pentane, isopentane, or hexane, or a halogenated hydrocarbon such as methyl chloride or Freon is used. These volatile foaming agents may be used alone or in combination of two or more. However,
As the volatile foaming agent, butane or pentane is more preferred as the volatile foaming agent, and pentane is most preferred, from the viewpoint that the volatile foaming agent loses less heat during the drying treatment of the heat-resistant foamed resin particles. In general, the amount of the volatile foaming agent is an important factor for determining the expansion ratio in the process of pre-expansion. In the case of the present invention, the expansion ratio is different from the amount of the foaming agent. , Depending on the blending ratio of the lower molecular weight styrene resin and the content of cycloparaffin, which are determined in relation to each other.
【0021】また、本発明の耐熱性発泡樹脂粒子は、上
記のシクロパラフィンおよび揮発性発泡剤の他に、所望
により、各種の添加剤並びに助剤、例えば難燃剤、着色
剤、熱安定剤、造核剤、滑剤等を適当な量、基材樹脂に
配合することができる。例えば、難燃剤としては、ヘキ
サブロモシクロドデカン、テトラブロモビスフェノール
A、ペンタブロモモノクロルシクロヘキサン等が適当で
あり、同様に、他の添加剤等についても、公知のものよ
り適宜選択して使用される。また、可塑剤も、耐熱性を
損なわない程度の量、配合することができる。可塑剤の
例としては、DOP、DOA、DBP、ヤシ油、パーム
油等が挙げられる。The heat-resistant foamed resin particles of the present invention may further contain various additives and auxiliaries, such as a flame retardant, a colorant, a heat stabilizer, and the like, in addition to the cycloparaffin and the volatile foaming agent. An appropriate amount of a nucleating agent, a lubricant and the like can be blended with the base resin. For example, as the flame retardant, hexabromocyclododecane, tetrabromobisphenol A, pentabromomonochlorocyclohexane and the like are suitable, and similarly, other additives and the like are appropriately selected from known ones and used. Also, a plasticizer can be added in an amount that does not impair heat resistance. Examples of the plasticizer include DOP, DOA, DBP, coconut oil, palm oil and the like.
【0022】また、本発明は、耐熱性発泡樹脂粒子の製
造プロセス全般に関して、特に限定するものでない。本
発明の耐熱性発泡樹脂粒子は、まず、高分子量のスチレ
ン系樹脂、より低分子量のスチレン樹脂およびポリフェ
ニレンエーテル系樹脂のそれぞれ所定の量を例えば押出
し機内に投入して溶融混練し、それより基材樹脂の粒子
(粒状、ペレット状もしくは球状等のもの)を成形し、
次に、揮発性発泡剤およびシクロパラフィンの所定の量
を基材樹脂の粒子に含浸させることにより、より具体的
には、基材樹脂の粒子をオートクレーブ内の水性懸濁系
の中に分散させ、続いて、揮発性発泡剤を懸濁系内に圧
入し、適宜、加熱することにより、作られる。また、揮
発性発泡剤の含浸時の水性懸濁系に使用される分散剤と
しては、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシ
ウム、ハイドロキシアパタイト等の難水溶性無機塩、ま
たは、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、
メチルセルロース等の有機高分子が挙げられる。また、
分散剤と組み合せて使用される分散助剤としては、ドデ
シルフェニルオキサイドジスルホン酸塩、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸
ナトリウム等のアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェ
ノールエーテル等のノニオン界面活性剤が挙げられる。The present invention is not particularly limited with respect to the whole process for producing the heat-resistant foamed resin particles. The heat-resistant foamed resin particles of the present invention are prepared by first introducing predetermined amounts of a high-molecular-weight styrene resin, a lower-molecular-weight styrene resin, and a polyphenylene ether-based resin into, for example, an extruder, and melt-kneading them. Molding resin particles (particles, pellets, spheres, etc.)
Next, by impregnating the particles of the base resin with a predetermined amount of the volatile blowing agent and cycloparaffin, more specifically, the particles of the base resin are dispersed in an aqueous suspension system in an autoclave. Subsequently, a volatile foaming agent is prepared by pressing it into the suspension system and heating it appropriately. Further, as a dispersant used in the aqueous suspension system at the time of impregnation of the volatile foaming agent, for example, tricalcium phosphate, magnesium phosphate, poorly water-soluble inorganic salts such as hydroxyapatite, or polyvinyl alcohol, polyvinyl Pyrrolidone,
Organic polymers such as methyl cellulose are exemplified. Also,
Examples of the dispersing aid used in combination with the dispersing agent include anionic surfactants such as dodecyl phenyl oxide disulfonate, sodium dodecyl benzene sulfonate, sodium α-olefin sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether, and polyoxyethylene octyl phenol. Nonionic surfactants such as ethers are included.
【0023】而して、本発明に係る耐熱性発泡樹脂粒子
は、必要により任意の見かけ比重にまで予備発泡し、次
いで、常法に従い、予備発泡粒子を金型等の成形型内に
充填し、そして蒸気を用いて加熱発泡することにより、
予備発泡粒子を相互に融着させて、所望の形状(寸法)
の発泡成形品を作ることができる。Thus, the heat-resistant foamed resin particles according to the present invention are pre-foamed to an arbitrary apparent specific gravity if necessary, and then the pre-foamed particles are filled into a mold such as a mold according to a conventional method. , And by heating and foaming with steam,
The pre-expanded particles are fused together to form the desired shape (dimensions)
Can be manufactured.
【0024】[0024]
【実施例】以下、本発明の実施例を、最良と思われる形
態を含めて、説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below, including the best mode.
【0025】−耐熱性発泡樹脂粒子の製造− 以下の表1に示される重量平均分子量をそれぞれ有する
高分子量のポリスチレン樹脂およびより低分子量のポリ
スチレン樹脂、並びに、ポリフェニレンエーテル系樹脂
を、表1に示される組成割合にて、押出し機内にその他
の添加剤と一緒に投入し、そして、これらを、加熱によ
る溶融そしてスクリューによる混練に続いて、ストラン
ドの形態にて押出し、その後、そのストランドをロータ
リー式ペレタイザーにおいて切断し、ペレット化した。
得られた基材樹脂のペレット1500gを5Lのオート
クレーブ中に入れ、さらに、イオン交換水2500g、
分散剤としてリン酸三石灰15gおよびドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム0.15gをオートクレーブ内
に投入し、続いて、この混合物を攪拌しながら、揮発性
発泡剤のn−ペンタン150g(基材樹脂に基づいて1
0重量%)の圧入と一緒に、表2に示されるシクロパラ
フィンまたはその他の有機溶剤を同表に示される量圧入
した。次いで、オートクレーブ内の水性懸濁系を130
℃に昇温し、その状態を6時間保持することにより、揮
発性発泡剤とシクロヘキサンおよび/もしくはシクロペ
ンタンを基材樹脂のペレットに含浸せしめた。この処理
の後、水性懸濁系を室温まで冷却し、生成した耐熱性発
泡樹脂粒子をオートクレーブより取り出した。その後、
得られた耐熱性発泡樹脂粒子を、洗浄に続いて、遠心分
離機を用いて遠心分離により脱水し、次いで、ドライヤ
ーを用い、脱水された耐熱性発泡樹脂粒子を熱風により
乾燥し、その後、20℃において5日間保管して熟成処
理を為し、しかる後、粒径1.0〜1.2mmの耐熱性
発泡樹脂粒子を得た。-Production of heat-resistant foamed resin particles- Table 1 shows a high-molecular-weight polystyrene resin, a lower-molecular-weight polystyrene resin, and a polyphenylene ether-based resin having the weight-average molecular weights shown in Table 1 below. At the desired composition ratio together with the other additives in an extruder, and extrude them in the form of a strand, following melting by heating and kneading with a screw, and then extruding the strand with a rotary pelletizer. And pelletized.
1500 g of the obtained base resin pellets were placed in a 5 L autoclave, and further, 2500 g of ion-exchanged water,
15 g of tricalcium phosphate and 0.15 g of sodium dodecylbenzenesulfonate are introduced into the autoclave as a dispersant, and 150 g of the volatile blowing agent n-pentane (based on the base resin) is then added while stirring the mixture. 1
0% by weight), the cycloparaffins or other organic solvents shown in Table 2 were injected in the amounts shown in the same table. The aqueous suspension in the autoclave was then
The temperature was raised to ° C., and the state was maintained for 6 hours, thereby impregnating the pellets of the base resin with the volatile foaming agent and cyclohexane and / or cyclopentane. After this treatment, the aqueous suspension was cooled to room temperature, and the resulting heat-resistant foamed resin particles were taken out of the autoclave. afterwards,
The obtained heat-resistant foamed resin particles, after washing, are dehydrated by centrifugation using a centrifuge, and then, using a dryer, the dehydrated heat-resistant foamed resin particles are dried with hot air, and then dried. After storage at 5 ° C. for 5 days for aging treatment, heat-resistant foamed resin particles having a particle size of 1.0 to 1.2 mm were obtained.
【0026】 注)表1中のMWは、重量平均分子量を表わす。[0026] Note) MW in Table 1 indicates weight average molecular weight.
【0027】 注)表2中の括弧内の%数字は、基材樹脂に対する、シクロペンタン、シクロヘ キサンまたはトルエンの重量%を表わす。[0027] Note) The percentage figures in parentheses in Table 2 represent the weight percentage of cyclopentane, cyclohexane or toluene with respect to the base resin.
【0028】−予備発泡された樹脂粒子についての発泡
倍率の測定− 上記各例の耐熱性発泡樹脂粒子を温度101℃の水蒸気
により4分間発泡せしめ、得られた予備発泡粒子の嵩倍
率を測定した。この嵩倍率は、下記の表3において発泡
倍率1)として示される。-Measurement of expansion ratio of pre-expanded resin particles- The heat-resistant expanded resin particles of each of the above examples were foamed with steam at a temperature of 101 ° C for 4 minutes, and the bulk ratio of the obtained pre-expanded particles was measured. . This bulk ratio is shown in Table 3 below as expansion ratio 1) .
【0029】−発泡成形の過程、および放冷サイクルの
測定− 上記各例の耐熱性発泡樹脂粒子より、嵩倍率50倍に発
泡された予備発泡粒子を作り、次いで、これを室温にて
12時間の間熟成し、その後自動成形機の成形型内に投
入し、圧力(ゲージ圧)1.3 kg/cm2 にて30秒間加
熱する条件で発泡成形を行ない、50mm×300mm×3
00mmの大きさの発泡成形品を作った。この際、5秒間
の水冷に続いて、発泡成形型の放冷を行なった。脱型時
の成形型の面圧を0.1 kg/cm2 に設定し、そして、上
記各例について、発泡成形型内の圧力がこの面圧にまで
低下するまでの時間、即ち表3における放冷サイクル2)
をそれぞれ測定した。-Process of foaming molding and measurement of cooling cycle- Preliminarily foamed particles having a bulk ratio of 50 times were prepared from the heat-resistant foamed resin particles of each of the above examples, and were then allowed to stand at room temperature for 12 hours. After that, the mixture was put into a molding die of an automatic molding machine and foamed under the condition of heating at a pressure (gauge pressure) of 1.3 kg / cm 2 for 30 seconds.
A foam molded article having a size of 00 mm was produced. At this time, following cooling with water for 5 seconds, the foaming mold was allowed to cool. The surface pressure of the mold at the time of demolding was set to 0.1 kg / cm 2 , and for each of the above examples, the time until the pressure in the foaming mold decreased to this surface pressure, ie, in Table 3, Cooling cycle 2)
Was measured respectively.
【0030】−発泡成形品内に残留する発泡剤等の量の
測定− 上記の発泡成形の後、発泡成形品を室温にて24時間放
置し、その後、その一部を採取し、その試料についてガ
スクロマトグラフィー分析を行ない、発泡成形品内に残
留する発泡剤、シクロパラフィンおよび有機溶媒の総量
を測定した。この総量は下記の表3において発泡剤量3)
として示される。-Measurement of the amount of the foaming agent remaining in the foam-molded article- After the above-mentioned foam molding, the foam-molded article is allowed to stand at room temperature for 24 hours. Gas chromatography analysis was performed to determine the total amount of the blowing agent, cycloparaffin, and organic solvent remaining in the foam molded article. The total amount is the amount of the blowing agent in Table 3 below 3)
As shown.
【0031】−発泡成形品の耐熱性の測定− 上記の発泡成形品より、100mm×100mm×25mmの
大きさの試料を作り、これを発泡成形より後2日目に、
95℃のオーブン中に入れ、そして、その状態を1週間
の間保持した。その後、試料をオーブンより取り出し、
その縦、横の長さ、および厚みを計測し、そして、それ
ら方向の寸法変化の割合の平均値、即ち表3における寸
法変化率4)を求めた。寸法変化率4)がより小さい程、発
泡成形品の耐熱性はより高いと認められる。—Measurement of Heat Resistance of Foam Molded Product— A sample having a size of 100 mm × 100 mm × 25 mm was prepared from the above foam molded product, and this was two days after foam molding.
Placed in a 95 ° C. oven and held for one week. After that, remove the sample from the oven,
The length, width, and thickness were measured, and the average value of the dimensional change in those directions, that is, the dimensional change rate 4) in Table 3 was obtained. It is recognized that the smaller the dimensional change 4) , the higher the heat resistance of the foam molded article.
【0032】以上の各測定の結果を、下記の表3にまと
めて示す。 a) 嵩倍率50倍の予備発泡粒子が得られず、よって、発泡成形を行なっていな い。従って、発泡成形品の特性、品質に関する測定データは無い。 The results of the above measurements are summarized in Table 3 below.
I will show you. a) Pre-expanded particles having a bulk ratio of 50 times could not be obtained, and thus, foam molding was not performed. Therefore, there is no measurement data on the properties and quality of the foam molded article.
【0033】表3より、実施例1ないし4の耐熱性発泡
樹脂粒子の場合は、いずれも、それを用いた一般的な予
備発泡の過程で、嵩倍率50倍以上の発泡倍率を得るこ
とができ、また、これに続く発泡成形にあっては、成形
時の放冷サイクルが大幅に短縮されて、生産性を向上す
ることができ、さらに、発泡成形品の寸法変化が大変小
さくなり、その耐熱性が著しく改良されることがわか
る。一方、比較例1、2の耐熱性発泡樹脂粒子の場合
は、より低分子量のスチレン樹脂が配合されていないた
め、予備発泡の過程で、発泡倍率について所望の向上効
果を得ることができず、かつ、発泡成形における放冷サ
イクルも大変長く、発泡成形の生産性が悪く、さらに、
発泡成形品の寸法変化が大きく、その耐熱性も大変低い
ことがわかる。また、比較例3の耐熱性発泡樹脂粒子の
場合は、トルエンの配合により、予備発泡の過程で、高
い発泡倍率を得ることができるものの、発泡成形時の放
冷サイクルが極めて長く、発泡成形の生産性はいたって
悪く、その上、発泡成形品内に残留する発泡剤量も多い
ため、発泡成形品の寸法変化が大変大きく、その耐熱性
も著しく低いことがわかる。From Table 3, it can be seen that, in the case of the heat-resistant foamed resin particles of Examples 1 to 4, any foaming ratio of 50 times or more can be obtained in the general prefoaming process using the same. In addition, in the subsequent foam molding, the cooling cycle at the time of molding is greatly shortened, productivity can be improved, and further, the dimensional change of the foam molded product is very small, It can be seen that the heat resistance is significantly improved. On the other hand, in the case of the heat-resistant foamed resin particles of Comparative Examples 1 and 2, a desired improvement effect on the expansion ratio cannot be obtained in the pre-expansion process because a styrene resin having a lower molecular weight is not blended. Moreover, the cooling cycle in foam molding is very long, and the productivity of foam molding is poor.
It can be seen that the dimensional change of the foam molded article is large and its heat resistance is also very low. In addition, in the case of the heat-resistant foamed resin particles of Comparative Example 3, although a high expansion ratio can be obtained in the pre-foaming process due to the blending of toluene, the cooling cycle during foam molding is extremely long, and It can be seen that the productivity is extremely poor and, furthermore, since the amount of the foaming agent remaining in the foamed molded article is large, the dimensional change of the foamed molded article is very large and its heat resistance is also extremely low.
【0034】−他の耐熱性発泡樹脂粒子の製造と発泡成
形品の機械的強度の測定− 高分子量のポリスチレン樹脂に対するより低分子量のポ
リスチレン樹脂の配合量を0.5〜40重量%の範囲で
種々変更したことを除いて、実施例1の組成と同じ組成
よりなる数例の耐熱性発泡樹脂粒子を上記実施例の製造
手順、条件に従ってそれぞれ製造した。そして、得られ
た耐熱性発泡樹脂粒子より、上記実施例と同様の方法に
より密度20 kg/m3の発泡成形品を作り、その後、発泡
成形品の曲げ強度及び5%圧縮強度をJIS A951
1に従い測定した。その結果は、以下の表4に示す。-Production of other heat-resistant foamed resin particles and measurement of mechanical strength of the foamed molded product-The blending amount of the lower molecular weight polystyrene resin with respect to the high molecular weight polystyrene resin is in the range of 0.5 to 40% by weight. Except for various changes, several examples of the heat-resistant foamed resin particles having the same composition as that of Example 1 were produced according to the production procedure and conditions of the above-mentioned Example. Then, from the obtained heat-resistant foamed resin particles, a foamed molded product having a density of 20 kg / m 3 is produced in the same manner as in the above-described example, and then the bending strength and 5% compressive strength of the foamed molded product are measured according to JIS A951.
1 was measured. The results are shown in Table 4 below.
【0035】 [0035]
【0036】この表より、より低分子量のスチレン樹脂
が30重量%を越える量で配合された比較例5にあって
は、発泡成形品において所要の物性(曲げ強度)を達成
することができず、実用品質の発泡成形品を得られない
ことがわかる。一方、より低分子量のスチレン樹脂が1
重量%未満の量で配合された比較例4にあっては、言及
しない試験にて、予備発泡の過程で発泡倍率の所望の向
上効果が得られないことが確認されている。According to this table, in Comparative Example 5 in which a lower molecular weight styrene resin was blended in an amount exceeding 30% by weight, required physical properties (flexural strength) could not be achieved in the foam molded article. It can be seen that a foam of a practical quality cannot be obtained. On the other hand, the lower molecular weight styrene resin
In Comparative Example 4 blended in an amount less than% by weight, it was confirmed by a test not mentioned that the desired effect of improving the expansion ratio was not obtained in the process of preliminary expansion.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
当該耐熱性発泡樹脂粒子を用いた予備発泡に関して、嵩
倍率30倍以上の、就中50倍以上の十分に高い発泡倍
率を達成することができ、特に、発泡性スチレン系樹脂
粒子にて従来慣用されている予備発泡温度(約100
℃)での予備発泡により、所望の発泡倍率を得ることが
できるという効果が得られる。また、本発明によれば、
発泡成形に関して、成形サイクルが従来より格段に短縮
されるとともに、特別な熟成処理を施さずとも、十分高
い耐熱性を発泡成形品に付与することができるという効
果も得られる。As described above, according to the present invention,
Regarding the preliminary foaming using the heat-resistant foamed resin particles, a sufficiently high foaming ratio of at least 30 times, especially at least 50 times, can be achieved. Pre-foaming temperature (about 100
Pre-expansion at (° C.) has an effect that a desired expansion ratio can be obtained. According to the present invention,
With respect to the foam molding, the molding cycle can be significantly shortened as compared with the related art, and the effect that a sufficiently high heat resistance can be imparted to the foam molded article without special aging treatment can be obtained.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成9年4月15日[Submission date] April 15, 1997
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究の
結果、まず、従来の耐熱性発泡樹脂粒子において慣用さ
れているスチレン系樹脂の分子量(一般に重量平均分子
量150,000ないし500,000)よりも低い分
子量の、即ち、重量平均分子量500ないし100,0
00を有するより低分子量のスチレン樹脂は、可塑化剤
として機能し、これがブレンドされたスチレン系混合樹
脂を用いて耐熱性発泡樹脂粒子を仕上げると、それより
得られる予備発泡粒子において十分高い発泡倍率を達成
することができ、しかも、最終の発泡成形品において
も、その耐熱性を損ねる作用を示さないという事実を見
い出した。また、本発明者は、シクロパラフィンは、単
独でも可塑化機能を発揮し、それを耐熱性発泡樹脂粒子
に含浸することにより、得られる予備発泡粒子について
発泡倍率の向上に寄与し、そしてそれだけでなく、予備
発泡粒子を用いた発泡成形の過程において、大変迅速に
逸散し、よって発泡成形品内に殆ど残留しないという事
実を見い出した。さらに、本発明者は、耐熱性発泡樹脂
粒子について、上記のより低分子量のスチレン樹脂のブ
レンドと上記シクロパラフィンの含浸とを組合せること
により、予備発泡の過程で十分高い発泡倍率をできる上
に、発泡成形の過程で、発泡剤が急速に逸散し、よって
成形サイクルが大幅に短縮され、また、発泡成形品の耐
熱性も十分高いものになることを見い出し、ここに本発
明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies and found that, first, the molecular weight (generally weight-average molecular weight of 150,000 to 500,000) of a styrene resin commonly used in conventional heat-resistant foamed resin particles. ), Ie a weight average molecular weight of from 500 to 100,0
A styrene resin having a lower molecular weight of 00 functions as a plasticizer, and when a heat-resistant expanded resin particle is finished using a styrene-based mixed resin blended with the styrene resin, a sufficiently high expansion ratio is obtained in the pre-expanded particles obtained therefrom. Have been found, and even in the final foamed molded article, no effect of impairing its heat resistance is shown. Further, the present inventor has suggested that cycloparaffin alone exerts a plasticizing function, and by impregnating it with heat-resistant foamed resin particles, contributes to an improvement in the expansion ratio of the obtained pre-expanded particles, and by itself. In the process of foam molding using the pre-expanded particles, it has been found that they escape very quickly and therefore hardly remain in the foam molded article. Furthermore, the present inventor can achieve a sufficiently high expansion ratio in the process of pre-expansion by combining the blend of the lower molecular weight styrene resin and the impregnation of the cycloparaffin with respect to the heat-resistant foamed resin particles. In the process of foam molding, it has been found that the foaming agent is rapidly dissipated, so that the molding cycle is greatly shortened, and the heat resistance of the foam molded product is sufficiently high, and the present invention is completed here. Reached.
Claims (3)
00,000を有する高分子量のスチレン系樹脂に重量
平均分子量500ないし100,000を有するより低
分子量のスチレン樹脂がブレンドされたスチレン系混合
樹脂50ないし90重量部と、ポリフェニレンエーテル
系樹脂50ないし10重量部からなる基材樹脂と、該基
材樹脂100重量部に基づいて、1ないし15重量部の
揮発性発泡剤および0.1ないし10重量部のシクロパ
ラフィンを含有してなることを特徴とする、耐熱性発泡
樹脂粒子。1. A weight average molecular weight of 150,000 to 5
50 to 90 parts by weight of a styrene-based mixed resin obtained by blending a high-molecular-weight styrene-based resin having a weight-average molecular weight of 500 to 100,000 with a high-molecular-weight styrene-based resin having a weight-average molecular weight of 500 to 100,000; Base resin consisting of parts by weight, and based on 100 parts by weight of the base resin, 1 to 15 parts by weight of a volatile foaming agent and 0.1 to 10 parts by weight of cycloparaffin. Heat-resistant foamed resin particles.
スチレン系樹脂に基づいて、1ないし30重量%のより
低分子量のスチレン樹脂をブレンドしてなることを特徴
とする、請求項1記載の耐熱性発泡樹脂粒子。2. The styrene-based mixed resin according to claim 1, wherein 1 to 30% by weight of a lower-molecular-weight styrene resin is blended based on the high-molecular-weight styrene-based resin. Heat resistant foamed resin particles.
もしくはシクロペンタンであることを特徴とする、請求
項1記載の耐熱性発泡樹脂粒子。3. The heat-resistant foamed resin particles according to claim 1, wherein the cycloparaffin is cyclohexane or cyclopentane.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11186897A JPH10287763A (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Heat-resistant expandable resin particle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11186897A JPH10287763A (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Heat-resistant expandable resin particle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10287763A true JPH10287763A (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=14572186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11186897A Pending JPH10287763A (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Heat-resistant expandable resin particle |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10287763A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020007417A (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 株式会社ジェイエスピー | Expandable composite resin particles |
-
1997
- 1997-04-14 JP JP11186897A patent/JPH10287763A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020007417A (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 株式会社ジェイエスピー | Expandable composite resin particles |
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