TW201414753A - 發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及其製造方法、預備發泡粒子及發泡成形體 - Google Patents

發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及其製造方法、預備發泡粒子及發泡成形體 Download PDF

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Abstract

本發明之課題係提供一種能夠得到強度和耐衝撃性優越、著色均勻且外觀亦優越的發泡成形體之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及其製造方法，及由該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子得到之預備發泡粒子及發泡成形體。本發明之解決手段係提供一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其特徵在於：含有物理發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂；相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下。

Description

發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及其製造方法、預備發泡粒子及發泡成形體
本發明係有關於一種能夠得到強度和耐衝撃性優 越、著色均勻且外觀亦優越的發泡成形體之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及其製造方法，及聚苯乙烯系樹脂預備發泡粒子及聚苯乙烯系樹脂發泡成形體。本發明的發泡成形體係能夠使用在頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材、各種容器、建設用資材等各種領域。
聚苯乙烯系樹脂發泡成形體，係藉由水蒸氣等加熱 介質使含有物理發泡劑的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱．發泡而製成預備發泡粒子，將該預備發泡粒子填充至成形模之模槽內後，將水蒸氣等加熱介質壓入成形模內而使預備發泡粒子加熱、發泡且邊填埋發泡粒子之間的間隙邊利用發泡壓使互相熔合整體化之後，經過在模內將所得到的發泡成形體冷卻之冷卻步驟而製造。
聚苯乙烯系樹脂發泡成形體(以下，記載為發泡成形體)，因 為輕量、強度優越且耐衝撃性和絕熱性亦優越，所以被使用在例如頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材、各種容器、建設用資材等各種用途。先前，關於提升發泡成形體的著色和性能，例如在專利文獻1至3提案揭示之技術。
專利文獻1揭示一種經著色的苯乙烯系樹脂發泡成 形體，係使用將含有苯乙烯系樹脂、著色劑、及發泡劑的樹脂組成物在擠製機中加熱熔融而擠出，而且將熔融物冷卻、切斷且丸化而成之著色發泡性苯乙烯系樹脂粒子，使其進行模內發泡成形而得到之經著色的苯乙烯系樹脂發泡成形體，其特徵在於：將其成形體表面使用影像處理裝置以256灰階進行影像處理而測定其亮度時，將平均亮度值設為臨限值(threshold value)，將小於臨限值設為濃色側亮度值，將臨限值以上設為淡色側亮度值時，具有濃淡亮度差(淡色側平均亮度值-濃色側平均亮度值)之值為70以下的色調。
專利文獻2揭示一種預備發泡樹脂粒子，係表面被 蠟塗布或含浸之預備發泡樹脂粒子，其特徵在於：前述蠟為前述預備發泡樹脂粒子的1質量%至30質量%。記載將該預備發泡樹脂粒子作為原料使其熱熔合成形而得到的發泡樹脂成形體，係產生摩擦聲較少而適合作為汽車用底板墊高材。
專利文獻3揭示一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子， 係將含有發泡劑的聚苯乙烯系樹脂製成粒狀而成之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中聚苯乙烯系樹脂的質量平均分子量Mw為12萬至27萬的範圍，發泡劑係作為必要成分，相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，以3至8質量份的比率含有戊烷，且前述戊烷的 組成係以質量比計，異戊烷：正戊烷=10：90至80：20的範圍。
先前技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開平7-132527號公報
[專利文獻2]日本特開2005-187715號公報
[專利文獻3]日本再公表WO2009/096341號公報
但是，由在專利文獻1至3所揭示之先前技術所得到的發泡成形體，強度和耐衝撃性係不充分，而尚有需要改善之處。
本發明係鑒於前述情形而進行，其課題係提供一種能夠得到強度和耐衝撃性優越、著色均勻且外觀亦優越的發泡成形體之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及其製造方法，及由該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子得到之預備發泡粒子及發泡成形體。
為了達成前述課題，本發明提供一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其特徵在於：含有物理發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂；相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，著色劑係含有0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下。
又，本發明提供一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子， 其特徵在於：含有物理發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂；相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，著色劑係含有0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體之亮度為20至95。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，較佳是著色劑、無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者係被發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子整體(但是，內部氣泡係除外)均勻地含有。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，較佳是著色劑係選自由無機顏料及有機顏料所組成群組之1種或2種以上。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，較佳是前述聚苯乙烯系樹脂於200℃測定的熔融流速(MFR)為1.0至10.0g/10分鐘的範圍內，且於200℃測定的熔融張力(MT)為5cN以上。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，較佳是前述聚苯乙烯系樹脂的甲醇可溶分為0.1至5.0質量%的範圍。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，較佳是使用熔融擠出法製造者，該熔融擠出法係將發泡劑壓入至在樹脂供給裝置內已熔融的聚苯乙烯系樹脂中且加以混煉，將含有發泡劑之熔融樹脂從在樹脂供給裝置前端所附設之塑模的小孔直接擠出至冷卻用液體中，且將已擠出至冷卻用液體中的擠出物在冷卻用液體中使用旋轉刀刃切斷，同時藉由將擠出物與液體接觸而冷卻固化。
又，本發明提供一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子係使用熔融擠出法製成 者；該熔融擠出法係將物理發泡劑壓入至在樹脂供給裝置內含有著色劑且已熔融的聚苯乙烯系樹脂中且加以混煉，將含有發泡劑之熔融樹脂從在樹脂供給裝置前端所附設之塑模的小孔直接擠出至冷卻用液體中，且將已擠出至冷卻用液體中的擠出物在冷卻用液體中使用旋轉刀刃切斷，同時藉由將擠出物與液體接觸而冷卻固化得到該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，且所得到之該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子為相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂添加有0.3至9.0質量份之著色劑，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方 法，較佳是得到在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體之亮度為20至95之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方 法，較佳是得到在聚苯乙烯系樹脂，進一步添加無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者，且著色劑、無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者係被發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子整體(但是，內部氣泡係除外)均勻地含有之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方 法，較佳是著色劑為選自由無機顏料及有機顏料所組成群組之1種或2種以上。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方 法，較佳是前述聚苯乙烯系樹脂係於200℃測定的熔融流速(MFR)為在1.0至10.0g/10分鐘的範圍內，且於200℃測定的熔融張力(MT) 為5cN以上。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方 法，較佳是前述聚苯乙烯系樹脂的甲醇可溶分為0.1至5.0質量%的範圍。
又，本發明提供一種預備發泡粒子，係將前述發泡 性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱且使其發泡而得到者。
而且，本發明提供一種發泡成形體，係將前述預備 發泡粒子填充至成形模的模槽，且加熱進行模內發泡成形而得到者。
又，本發明係提供一種發泡成形體，係將含有物理 發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子發泡成形而得到者，相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，且衝撃加速度G值為300G以下。
在本發明的發泡成形體，較佳是著色劑係選自由無 機顏料及有機顏料所組成群組之1種或2種以上。
本發明的發泡成形體係適合作為頭盔芯材用或汽車 內部裝飾材用。
因為本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子為，將含有物理發泡劑及著色劑之聚苯乙烯系樹脂製成粒狀，且相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內進行發泡成形而得到的發泡成形體中之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，而且該發泡成形體的衝撃加 速度G值為300G以下，或是亮度為20至95的範圍內，所以將加熱該樹脂粒子而進行預備發泡所得到的預備發泡粒子進行模內發泡成形，能夠得到強度及耐衝撃性優越的發泡成形體。
又，能夠得到著色均勻之外觀良好的發泡成形體。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法係 為在熔融擠出法之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法中，得到相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，且在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，而且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，所以能夠效率良好地製造可得到強度及耐衝撃性優越、且著色均勻之外觀良好的發泡成形體之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
本發明的發泡成形體，係將含有著色劑的發泡性聚 苯乙烯系樹脂粒子發泡成形得到者，因為相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，且在密度0.055至0.125g/cm3的範圍之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，而且衝撃加速度G值為300G以下，所以成為強度及耐衝撃性優越、且著色均勻之外觀良好者。本發明的發泡成形體係適合作為頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材。
1‧‧‧擠製機(樹脂供給裝置)
2‧‧‧塑模
3‧‧‧原料供給料斗
4‧‧‧高壓幫浦
5‧‧‧發泡劑供給口
6‧‧‧切刀
7‧‧‧切割室
8‧‧‧水槽
9‧‧‧高壓幫浦
10‧‧‧附有固液分離功能的脫水乾燥機
11‧‧‧儲存容器
第1圖係顯示使用熔融擠出法之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的製造裝置的一個例子之構成圖。
(發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子)
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其特徵在於：含有物理發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂，相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，且在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中的平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，而且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下，或是亮度為20至95的範圍內。
前述聚苯乙烯系樹脂，於200℃測定的熔融流速(MFR) 係以1.0至10.0g/10分鐘的範圍內為佳，以1.2至8.0g/10分鐘的範圍內為較佳。前述聚苯乙烯系樹脂的MFR小於1.0g/10分鐘時，將發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱而得到之發泡體的發泡倍數，有無法高倍化之顧慮，大於10.0g/10分鐘時，將發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱而得到之發泡體的強度和耐衝撃性有低落之顧慮。
<熔融流速(MFR)的測定方法>
在本發明，熔融流速係依據在JIS K 7210：1999「塑膠-熱可塑性塑膠的熔融質量流速(melt mass-flow rate；MFR)及熔融體積流動速率(melt volume-flow rate：MVR)之試驗方法」B法所記載的方法測定得到之值。
具體而言，係例如使用由東洋精機製作所公司以商品名「SEMI-AUTO MELT INDEXER」市售之測定裝置，將3至8g試料填充在該測定裝置的圓筒內，使用填充棒將試料壓縮，且在試驗溫度200℃、荷重49.03N、預熱時間4分鐘的測定條件下，測定聚苯乙烯系樹脂的熔融流速。而且，將試驗數設為3個以上， 且將在各測定所得到的聚苯乙烯系樹脂之熔融流速的相加平均值設作聚苯乙烯系樹脂的熔融流速。
前述聚苯乙烯系樹脂，於200℃測定的熔融張力(MT) 以5cN以上為佳，以7cN以上為較佳。前述聚苯乙烯系樹脂的熔融張力小於5cN時，將發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱而得到的發泡體之強度和耐衝撃性有低落之顧慮。
<熔融張力(MT)的測定方法>
在本發明，熔融張力係使用毛細管流變計測定得到之值。例如使用Twin-Bore Capillary Rheometer Rheologic 5000T(義大利CEAST公司製)進行測定。具體而言，係首先將測定試料樹脂填充至已加熱至試驗溫度200℃之直徑15mm的料筒之後，預熱5分鐘。其次，從上述測定裝置的活塞擠出式塑性計之孔口(口徑2.095mm、長度8mm、流入角度90度(圓錐形))，將活塞降下速度(0.07730mm/s)保持一定進行帶狀擠出、同時使所得到的帶狀物通過位於上述孔口的下方27cm之張力檢測滑輪。隨後，使用捲取輥將前述帶狀物以捲取速度為初速3.94388mm/s、加速度為12mm/s2，慢慢增加並捲取。而且，將該帶狀物切斷時點之前的極大值．極小值之平均張力，設為試料樹脂的熔融張力(MT)。
前述聚苯乙烯系樹脂之甲醇可溶分，係以0.1至5.0 質量%為佳，以0.5至4.0質量%為較佳。前述聚苯乙烯系樹脂之甲醇可溶分小於0.1質量%時，將發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱而得到的發泡體之發泡倍數變為無法高倍化，又，有外觀變差、強度和耐衝撃性低落之顧慮，大於5.0質量%時，將發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱而得到的發泡體之耐熱性、強度、耐衝撃性有 低落之顧慮。
<甲醇可溶分的測定方法>
在本發明，甲醇可溶分係使用以下的方法測定得到之值。
使3.5g聚苯乙烯系樹脂溶解於100mL甲苯溶劑。其次，將其邊攪拌邊慢慢地添加至甲醇600mL，使甲醇不溶分沈澱。過濾區分甲醇不溶分之後，將甲醇不溶分乾燥除去甲醇。測定所得到的乾燥試樣之質量且使用下式求取甲醇可溶分量。
甲醇可溶分量={3.5-(a)}/3.5×100(質量%)
在此，a係表示乾燥試樣的質量(g)。
作為在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子所使用 之聚苯乙烯系樹脂，係沒有特別限定，例如，可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、溴苯乙烯等苯乙烯系單體的同元聚合物或該等的共聚物等，以含有50質量%以上的苯乙烯之聚苯乙烯系樹脂為佳，以聚苯乙烯為較佳。
又，作為前述聚苯乙烯系樹脂，可以是以前述苯乙 烯單體作為主成分之前述苯乙烯系單體及能夠與該苯乙烯系單體共聚合的乙烯基單體之共聚合體，作為此種乙烯基單體，例如可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯等(甲基)丙烯酸烷酯；(甲基)丙烯腈、順丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸乙酯、以及二乙烯基苯、伸烷基二醇二甲基丙烯酸酯等二官能性單體等。
又，只要是以聚苯乙烯系樹脂為主成分，亦可添加 其他樹脂，作為所添加的樹脂，例如為了使發泡成形體的耐衝撃性提升，可舉出聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-非共軛二烯三維共聚物等添加有二烯系的橡膠狀聚合物之橡膠改性聚苯乙烯系樹脂、所謂高耐衝聚苯乙烯。或是可舉出聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。
作為當作原料的聚苯乙烯系樹脂，除了能夠使用市 售之通常的聚苯乙烯系樹脂、藉由懸浮聚合法等方法新製造的聚苯乙烯系樹脂等非再生品的聚苯乙烯系樹脂(新料聚苯乙烯)以外，亦能夠使用將使用過的聚苯乙烯系樹脂發泡成形體進行再生處理而得到的再生聚苯乙烯系樹脂。作為該再生聚苯乙烯系樹脂，能夠使用將使用過的聚苯乙烯系樹脂發泡成形體、例如魚箱、家電緩衝材、食品包裝用盤等回收且藉由薴烯溶解方式或加熱減容方式再生而成之聚苯乙烯系樹脂。又，能夠使用的再生聚苯乙烯系樹脂，除了將使用過的聚苯乙烯系樹脂發泡成形體進行再生處理而得到者以外，亦能夠使用將從家電製品(例如，電視、冰箱、洗衣機、空氣調節裝置)和事務用機器(例如，影印機、傳真機、印表機等)區分回收之非發泡的聚苯乙烯系樹脂成形體進行粉碎、熔融混煉、造粒而成之再生聚苯乙烯系樹脂。
作為本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子含有之發 泡劑，可舉出丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷等脂肪族烴；1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)、氯二氟甲烷(HCFC-22)、1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷(HCFC-124)等氟氯碳類；1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1-三氟乙烷 (HFC-143a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、二氟甲烷(HFC-32)等氟碳類；各種醇類、二氧化碳、水、及氮等物理發泡劑，且能夠使用該等之中的1種或併用2種以上。該等之中，作為特佳發泡劑，可舉出正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷。相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，發泡劑的添加量係設為1至15質量份的範圍，較佳是設為3至12質量份的範圍。
作為使本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子含有之 著色劑，係能夠從在聚苯乙烯系樹脂等熱可塑性樹脂的加工領域等之被使用在樹脂的著色之眾所周知的著色劑之中，適當選擇使用，例如可舉出無機顏料、有機顏料、染料等。該等著色劑之中，以使用無機顏料及有機顏料的1種或2種以上為佳。
作為使本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子含有之 無機顏料，可舉出碳黑、氧化鈦系、氧化鐵系、氫氧化鐵系、氧化鉻系、尖晶石(spinel)型煅燒顏料、鉻酸鉛系、鉻酸朱紅系、紺青系、鋁粉末、青銅粉末等；作為體質顏料，可舉出碳酸鈣系、硫酸鋇系、氧化矽系、氫氧化鋁系等。該等無機顏料之中，以碳黑為特佳。
使本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子含有之碳 黑，係沒有特別限定，能夠從各種市售品之中適當選擇使用。在本發明，作為適合的市售品，可舉出例如住化COLOR公司製 商品名「BLACK SPAB-851HC」、大日精化公司製商品名「PS-M SSC 98H822A」及「PS-M SSC MA6084A」、三菱化學公司製 商品名「MA-100」及「RCF#45」等。
作為使本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子含有之 有機顏料，可舉出酞青素(phthalocyanine)系、偶氮系、縮合偶氮系、蒽醌系、紫環酮．苝系、靛藍．硫靛藍系、異吲哚滿酮系、甲亞胺偶氮系、二系、喹吖酮(quinacridone)系、苯胺黑系、三苯基甲烷系等。具體而言，作為綠色系顏料，可舉出C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠26、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠50等。作為黃色系顏料，可舉出C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃157、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃167等。 作為紅色系顏料，可舉出C.I.顏料紅48：1、C.I.顏料紅48：2、C.I.顏料紅48：4、C.I.顏料紅53：1、C.I.顏料紅57：1、C.I.顏料紅63：1、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紫19等。作為藍色系顏料，可舉出C.I.顏料藍15、顏料藍15：3、C.I.顏料藍28等。此外，亦可使用金色顏料、銀色顏料等。
作為使本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子含有之 染料，可舉出偶氮系染料、蒽醌系染料、酞青素系染料、醌亞胺系染料、硝基系染料、苯醌系染料等。具體而言，可舉出SolventBlue78、SolventYellow167(COLOR INDEX GENERIC NAME，以下相同)、SolventYellow114、SolventYellow163、SolventYellow93、SolventYellow33、SolventYellow16、SolventGreen5、SolventYellow104、SolventOrange60、SolventYellow14、SolventOrange63、VatRed41、SolventRed149、SolventRed111、SolventRed135、SolventRed179、SolventRed146、SolventRed22、SolventRed52、SolventViolet31、SolventViolet13、DisperseBlue165、DisperseBlue15、SolventGreen3、PigmentRed170等。
相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，使本發明的發 泡性聚苯乙烯系樹脂粒子含有之著色劑的量係0.3至9.0質量份的範圍內，以0.5至7.0質量份的範圍內為較佳。著色劑的量小於前述範圍時，所得到之發泡成形體的耐衝撃性低落，又，發泡成形體的著色程度變為不充分。著色劑的量大於前述範圍時，所得到之發泡成形體的強度低落。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，以均勻地含 有無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者為佳。
作為前述無機發泡核劑，可舉出滑石、二氧化矽、矽酸鹽礦物粉末、雲母、黏土、沸石、碳酸鈣等，該等之中，特別是以從滑石、二氧化矽、矽酸鹽礦物粉末選擇1種或2種以上為佳。
相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，前述無機發泡核劑的量係以0.05至5.0質量份的範圍內為佳，以0.1至2.0質量份的範圍內為較佳。
作為前述化學發泡劑，可舉出偶氮二羧醯胺、N,N’- 二亞硝基五亞甲基四胺、4,4’-氧雙(苯磺醯肼)、碳酸氫鈉、碳酸氫鈉與檸檬酸的混合物等，該等之中，特別是以從偶氮二羧醯胺、碳酸氫鈉、碳酸氫鈉與檸檬酸的混合物選擇1種或2種以上為佳。
相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，前述化學發泡劑的量係以0.05至5.0質量份的範圍內為佳，以0.1至3.0質量份的範圍內為較佳。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，在不損害物 性的範圍內，亦可添加交聯劑、可塑劑、填充劑、阻燃劑、阻燃助劑、潤滑劑等添加劑，又，在前述發泡性苯乙烯樹脂粒子的表 面塗布硬脂酸鋅等粉末狀金屬肥皂類時，在發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的預備發泡步驟，能夠使聚苯乙烯系樹脂預備發泡粒子之間減少結合而較佳。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之粒徑沒有特 別限定，通常係以0.5至3.0mm的範圍為佳，0.7至2.0mm的範圍為較佳。又，粒子的形狀沒有特別限定，以球狀或大略球狀為佳。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，在密度0.055 至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中的平均氣泡徑為50至300μm的範圍內。該平均氣泡徑係以60至250μm的範圍內為佳，70至200μm的範圍內為較佳。前述平均氣泡徑小於50μm時，有損害發泡成形體的外觀且強度低落之顧慮。前述平均氣泡徑大於300μm時，發泡成形體的耐衝撃性變差，而難以應用在頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材的用途。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，在密度0.055 至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下。又，所謂衝撃加速度G值，係表示在衝突時施加於物體之最大衝撃加速度。
該G值係以280G以下為佳，以270G以下為更佳。G值大於300G時，發泡成形體的耐衝撃性變差，而難以應用在頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材的用途。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，在密度0.055 至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體的亮度為20至95的範圍內，以21至94的範圍內為佳，以22至93的範圍內為較佳。在此，所謂發泡成形體的亮度，係指依據JIS Z8729測定 得到之值。
該亮度小於20時，發泡成形體的耐衝撃性變差，而難以應用在頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材的用途。另一方面亮度大於95時，發泡成形體的著色程度為不充分，無法得到外觀良好的發泡成形體。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，係將含有物 理發泡劑及著色劑之聚苯乙烯系樹脂製成粒狀而成，因為係相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中的平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，而且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下，或是亮度為20至95的範圍內之構成，所以將該樹脂粒子加熱而進行預備發泡，將所得到的預備發泡粒子進行模內發泡成形，能夠得到強度及耐衝撃性優越的發泡成形體。
又，能夠得到著色均勻之外觀良好的發泡成形體。
(發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法)
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，係將發泡劑壓入至在樹脂供給裝置內已熔融的聚苯乙烯系樹脂且混煉，而且將含有發泡劑之熔融樹脂從在樹脂供給裝置前端所附設之塑模的小孔直接擠出至冷卻用液體中，且將已擠出至冷卻用液體中的擠出物在冷卻用液體中使用旋轉刀刃切斷，同時藉由將擠出物與液體接觸使冷卻固化而得到發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。有將該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法稱為熔融擠出法之情形。
在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，其特徵在於：得到相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂，著色劑係添加0.3至9.0質量份，且在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中的平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
第1圖係顯示在本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒 子之製造方法中使用的製造裝置的一個例子之構成圖，本例的製造裝置係具備：擠製機1，係作為樹脂供給裝置；塑模2，係被安裝在擠製機1的前端且具有多數的小孔；原料供給料斗3，係將樹脂原料等投入擠製機1內；高壓幫浦4，係通過發泡劑供給口5將發泡劑壓入擠製機1內的熔融樹脂；切割室7，係以使冷卻水接觸穿設有塑模2的小孔之樹脂吐出面之方式設置，且冷卻水被循環供給至室內；切刀6(高速旋轉刀刃)，係以能夠旋轉且能夠將從塑模2的小孔被擠出的樹脂切斷之方式設置在切割室7內；脫水乾燥機10，係附有固液分離功能，可將伴同來自切割室7之冷卻水流而被運送來的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，在與冷卻水分離之同時，進行脫水乾燥而得到發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子；水槽8，係將在附有固液分離功能的脫水乾燥機10被分離的冷卻水積存；高壓幫浦9，係將該水槽8內的冷卻水輸送至切割室7；及儲存容器11，係將在附有固液分離功能的脫水乾燥機10脫水乾燥後的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子儲存。
又，作為擠製機1，可為使用螺桿之擠製機或是不 使用螺桿之擠製機的任一者。作為使用螺桿之擠製機，例如可舉 出單軸式擠製機、多軸式擠製機、排氣孔式擠製機、串聯式擠製機等。作為不使用螺桿之擠製機，例如可舉出柱塞式擠製機、齒輪幫浦式擠製機等。又，任一擠製機均能夠使用靜力混合機。該等擠製機之中，從生產性方面考量，以使用螺桿之擠製機為佳。 又，收容有切刀6之切割室7，亦能夠使用在藉由樹脂的熔融擠出之造粒方法中被使用之先前眾所周知者。
使用如圖1所表示之製造裝置，製造發泡性聚苯乙 烯系樹脂粒子時，首先，稱量原料之前述聚苯乙烯系樹脂、著色劑、無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者、以及視需要添加之所需要的添加劑，從原料供給料斗3投入擠製機1內。原料之聚苯乙烯系樹脂可使其成為丸狀、顆粒狀且預先充分混合後，從一個原料供給料斗投入，或是例如使用複數批量時，亦可從已自各批量調整供給量之複數個原料供給料斗投入，在擠製機內將該等混合。又，組合使用複數批量的再利用原料時，較佳是將複數批量的原料預先充分混合，且使用磁氣揀選、篩選、比重揀選、送風揀選等適當的揀選手段將異物預先除去為佳。
將聚苯乙烯系樹脂、著色劑、無機發泡核劑及化學 發泡劑的一者或兩者、視需要添加之所需要的添加劑供給至擠製機1內後，將樹脂加熱熔融且將該熔融樹脂移送至塑模2側，同時從發泡劑供給口5藉由高壓幫浦4將發泡劑壓入而將熔融樹脂與發泡劑混合，而且通過視需要設置在擠製機1內之異物除去用網篩，將熔融物進一步混煉同時使其移動至前端側，再將添加有發泡劑之熔融物從附設在擠製機1前端的塑模2之小孔擠出。
將著色劑投入擠製機1內時，較佳是使用預先將聚苯乙烯系 樹脂與著色劑熔融混合製成之含著色劑的母料為佳。
穿設有塑模2的小孔之樹脂吐出面，係配置在冷卻 水被循環供給至室內之切割室7內，而且在切割室7內，係以能夠將從塑模2的小孔被擠出的樹脂切斷之方式設置能夠旋轉的切刀6。將已添加發泡劑的熔融物從附設在擠製機1前端的塑模2之小孔擠出時，熔融物被切斷成為粒狀，同時與冷卻水接觸而被急速冷卻，在被抑制發泡的狀態下固化成為發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
所形成的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，係伴同來自 切割室7之冷卻水流被運送至附有固液分離功能的脫水乾燥機10，在此將發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子與冷卻水分離，同時進行脫水乾燥，經乾燥的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子被儲存在儲存容器11。
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法， 係藉由熔融擠出法之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，因係得到相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂之著色劑係添加0.3至9.0質量份、在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中的平均氣泡徑為50至300μm的範圍內、且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之構成，所以能夠效率良好地製造可得到強度及耐衝撃性優越、著色均勻之外觀良好的發泡成形體之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
(預備發泡粒子及發泡成形體)
本發明的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，係使用發泡樹脂成形 體的製造領域中眾所周知的裝置及方法，藉由水蒸氣加熱等加熱進行預備發泡，製成預備發泡粒子。該預備發泡粒子，係以成為與預定製造的發泡成形體之密度同等的體積密度之方式進行預備發泡。在本發明，其體積密度並未限定，但是通常設於0.010至0.15g/cm3的範圍內，應用在頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材用途時，係以設為0.055至0.125g/cm3的範圍內為佳。
又，在本發明，預備發泡粒子的體積密度係指依據 JIS K6911：1995年「熱硬化性塑膠一般試驗方法」所測定得到之值。
<預備發泡粒子的體積密度>
首先，採取Wg預備發泡粒子作為測定試料，使該測定試料自然落下至量筒內，使用依據JIS K6911之表觀密度測定器測定已落下至量筒內的測定試料之體積Vcm3，且基於下述式測定預備發泡粒子的體積密度。
體積密度(g/cm3)=測定試料的質量(W)/測定試料的體積(V)
<預備發泡粒子的體積發泡倍數>
又，預備發泡粒子的體積發泡倍數係依照下式算出之數值。
體積發泡倍數=1/體積密度(g/cm3)
前述預備發泡粒子，係使用在發泡樹脂成形體的製造領域之眾所周知的裝置及方法，將該預備發泡粒子填充至成形模的模槽內，藉由水蒸氣加熱等加熱而進行模內發泡成形，以製造發泡成形體。
本發明的發泡成形體的密度並未特別限定，通常係設為0.010至0.15g/cm3的範圍內，應用在頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝 材用途時，以設為0.055至0.125g/cm3的範圍內為佳。
又，在本發明，所謂發泡成形體的密度，係使用JIS K7122：1999「發泡塑膠及橡膠-表觀密度的測定」記載的方法所測定的發泡成形體密度。
<發泡成形體的密度>
將50cm3以上的試片，以不改變材料原來的細胞結構的方式切斷，測定其質量且依照下式算出。
密度(g/cm3)=試片質量(g)/試片體積(cm3)
<試片狀態調節>
測定用試片係從成形後經過72小時以上的試料切取，於23℃±2℃×50%±5%或27℃±2℃×65%±5%的環境條件放置16小時以上者。
<發泡成形體的發泡倍數>
又，發泡成形體的發泡倍數係依照下式算出之數值。
發泡倍數=1/密度(g/cm3)
本發明的發泡成形體，係將含有著色劑的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子發泡成形得到；因為相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂之著色劑含量為0.3至9.0質量份、在密度0.055至0.125g/cm3的範圍之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內、而且衝撃加速度G值為300G以下，所以成為強度及耐衝撃性優越、著色均勻之外觀良好者。本發明的發泡成形體係適合作為頭盔芯材、汽車內部裝飾材等緩衝材。
[實施例]
[實施例1]
(發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造)
相對於100質量份之質量平均分子量20萬的新料聚苯乙烯(東洋苯乙烯公司製、商品名「HRM-10N」)，添加作為無機發泡核劑之0.3質量份微粉末滑石、作為著色劑之1質量份碳黑(RCF#45、三菱化學公司製)，將該等以每小時150kg連續供給至口徑90mm的單軸擠製機。擠製機內溫度設定為最高溫度210℃，使樹脂熔融之後，相對於100質量份樹脂，將作為發泡劑之4質量份的戊烷(異戊烷：正戊烷=20：80(質量比))從擠製機的途中壓入。在擠製機內將樹脂與發泡劑混煉同時進行冷卻，將在擠製機前端部的樹脂溫度保持為170℃、塑模的樹脂導入部之壓力保持為15MPa，從配置有200個直徑0.6mm且口部長度(land length)為3.0mm的小孔之塑模，將含發泡劑的熔融樹脂擠出至連結該塑模的吐出側且以30℃之水進行循環之切割室內，同時使用在圓周方向具有10片刀刃之高速旋轉切刀將擠出物切斷。使用循環水冷卻已切斷的粒子，同時搬運至粒子分離器，將粒子與循環水分離。 而且，將所捕集的粒子進行脫水．乾燥而得到發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。所得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子不產生變形、鬚狀物等，是大致完全的球體，平均粒徑約1.1mm。
相對於100質量份之得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，將0.03質量份聚乙二醇、0.15質量份硬脂酸鋅、0.05質量份硬脂酸一甘油酯、0.05質量份羥基硬脂酸三甘油酯均勻地被覆在發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子的表面全面。
針對所得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之聚苯乙烯系樹脂，在145℃的環境中放置2小時使發泡劑揮發之後，測定MFR、 MT及甲醇可溶分。將其結果記載於表2。
(發泡成形體的製造)
如前述製造的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，放入15℃的冷藏庫中，放置72小時之後，供給至圓筒型批式預備發泡機，使用吹入壓為0.05MPa的水蒸氣進行加熱，得到預備發泡粒子。所得到的預備發泡粒子之體積密度為0.083g/cm3(體積發泡倍數12倍)。
接著，將所得到的預備發泡粒子，在室溫環境下放置24小時之後，將預備發泡粒子填充至具有長度400mm×寬度300mm×高度25mm的長方形狀模槽之成形模內，隨後，將成形模的模槽內使用水蒸氣在表壓0.08MPa的壓力下加熱20秒鐘，隨後，進行冷卻至成形模的模槽內之壓力成為0.01MPa為止，隨後打開成形模，將長度400mm×寬度300mm×高度25mm的長方形狀發泡成形體取出。所得到的發泡成形體之密度為0.083g/cm3(發泡倍數12倍)。
針對使用如前述的方法製造之實施例1的發泡成形 體，進行如下述<平均氣泡徑的測定>、<強度的評價>、<衝撃加速度G值的測定>及<亮度的測定>所記載之測定．評價。將其結果記載於表1。
<平均氣泡徑的測定>
使用剃刀刃將實施例(及比較例)得到的發泡成形體切斷，使用掃描型電子顯微鏡(日立製作所公司製S-3000N)將切斷面放大30倍進行拍攝。將所拍攝的影像印刷在A4用紙上，從位於任意的一直線上(長度60mm)之氣泡數，依照下述式算出氣泡的平均弦長(t)。但是任意的直線係盡可能使氣泡除了在切點外不接觸(接觸時係包含在氣泡數)。計量係設為10處，求取其平均弦長之後， 算出氣泡徑且設為平均氣泡徑D(μm)。
平均弦長t=60/(氣泡數×照片的倍率)
氣泡徑D=t/0.616×1000
<強度的評價>
針對在實施例(及比較例)所得到的發泡成形體，依據JISA9511：2006「發泡塑膠保溫材」記載的方法測定彎曲強度。
亦即，使用TENSILON萬能試驗機UCT-10T(ORIENTEC公司製)，試驗體尺寸設為75mm×300mm×25mm，將壓縮速度設為10mm/min，前端夾具設為楔壓10R、支撐台10R且支點間距離200mm之條件進行測定，使用下式算出彎曲強度。試片的數目係設為3個，求取其平均值。
彎曲強度(MPa)=3FL/2bh2
(在此，F表示彎曲最大荷重(N)，L表示支點間距離(mm)，b表示試片的寬度(mm)，h表示試片的厚度(mm))
如此進行求取彎曲強度的平均值，且依照以下的評價基準進行強度之評價。
12倍成形品的評價基準
彎曲強度為1.40MPa以上：特佳(◎)
彎曲強度為1.30MPa以上且小於1.40MPa：佳(○)
彎曲強度為小於1.30MPa：不良(×)
50倍成形品的評價基準：彎曲強度為0.28MPa以上：特佳(◎)
彎曲強度為0.25MPa以上且小於0.28MPa：佳(○)
彎曲強度為小於0.25MPa：不良(×)
<衝撃加速度G值的測定>
從實施例(及比較例)得到的發泡成形體，切取3個長度150mm×寬度150mm×高度25mm的正方形狀發泡成形體試樣。
其次，在溫度23℃濕度50%環境下，使用市售的雙面黏著膠帶(NICHIBAN公司製、製品名：NW-50)將發泡成形體試樣之長度150mm×寬度150mm面安裝在吉田精機公司製的落下試驗機(ADST-200)之架台(質量：5.8kg)，從發泡成形體下面起18cm高度使其自然落下。測定落下時架台所承受的衝撃加速度，實施3次之平均值設為G值。
又，測定頭盔襯墊等發泡成形體之衝撃加速度G值時，例如可以從頭盔襯墊切取45個50mm×50mm×5mm的發泡成形體，以符合上記試樣尺寸(長度150mm×寬度150mm×高度25mm)的方式貼合成正方形狀進行測定。
<亮度的測定>
本發明的聚苯乙烯系樹脂發泡體的亮度(L值)，係從依據JIS Z872的方法測定之結果求取。測定器係使用ONICA INOLTA公司製色彩色差計CR-410。
[實施例2]
除了將碳黑添加量設為4質量份以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例3]
除了將碳黑添加量設為7質量份以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同 樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例4]
除了將碳黑添加量設為2質量份，且添加0.5份化學發泡劑(碳酸氫鈉與檸檬酸的混合物、永和化成工業公司製、商品名「olytheneES405」)代替微粉末滑石以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例5]
除了將碳黑添加量設為2質量份，且追加添加0.5份化學發泡劑以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例6]
除了添加綠色系有機顏料之3質量份C.I.顏料綠7(花青苷綠2GN、大日精化工業公司製)代替碳黑以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例7]
除了添加黃色系有機顏料之5質量份C.I.顏料黃161(Diproxide Yellow#9123、大日精化工業公司製)代替碳黑以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例8]
除了添加紅色系有機顏料之3質量份C.I.顏料紅48：1(8040 紅、大日精化工業公司製)代替碳黑以外，與實施例1同樣進行，製造發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例9]
除了添加藍色系有機顏料之3質量份C.I.顏料藍15：3(Cyanine Blue 4937、大日精化工業公司製)代替碳黑以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[實施例10]
除了將新料聚苯乙烯變更為表3所表示之質量平均分子量28萬的新料聚苯乙烯(東洋苯乙烯公司製、商品名「HRM-13N」)以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載在表1、2。
[實施例11]
除了將新料聚苯乙烯變更為表3所表示之再利用原料(1)以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載在表1、2。
[實施例12]
除了將新料聚苯乙烯變更為表3所表示之再利用原料(2)以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載在表1、2。
[實施例13]
除了將新料聚苯乙烯變更為表3所表示之再利用原料(3)以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載在表1、2。
[實施例14]
除了將新料聚苯乙烯變更為表3所表示之再利用原料(4)以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載在表1、2。
[實施例15]
除了將新料聚苯乙烯變更為表3所表示之質量平均分子量43萬的新料聚苯乙烯(東洋苯乙烯公司製、商品名「HRM-30」)以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對得到的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子及發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載在表1、2。
[比較例1]
除了不添加碳黑以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
[比較例2]
除了將碳黑添加量設為10質量份以外，與實施例1同樣進行，製成發泡成形體。針對所得到的發泡成形體，進行與實施例1同樣的測定．評價。將其結果記載於表1。
從表1的結果可知，在本發明之實施例1至15製成 的發泡成形體，係強度優越且耐衝撃性亦良好者。
又，在使用碳黑作為著色劑之實施例1至5所得到的發泡成形體，係亮度低且被著色成為均勻的黑色而且外觀良好者。
在使用有機顏料作為著色劑之實施例6至9所得到的發泡成形體，係亮度比較高，在綠色(實施例6)、黃色(實施例7)、桃紅色(實施例8)及藍色(實施例9)之各色，係鮮明且著色均勻，而且外觀良好者。
另一方面，相較於實施例1至5，在不添加碳黑之比 較例1製成的發泡成形體，係耐衝撃性差者。
又，比較例2係由於將碳黑添加量設為10質量份，致使內部熔合變為不良且發泡成形品的外觀變為不良，又，成為強度低落不良者。
(產業上之可利用性)
本發明係有關於一種能夠得到強度和耐衝撃性優越、著色均勻且外觀優越的發泡成形體之發泡性聚苯乙烯系樹脂 粒子及其製造方法、聚苯乙烯系樹脂預備發泡粒子及聚苯乙烯系樹脂發泡成形體。
1‧‧‧擠製機(樹脂供給裝置)
2‧‧‧塑模
3‧‧‧原料供給料斗
4‧‧‧高壓幫浦
5‧‧‧發泡劑供給口
6‧‧‧切刀
7‧‧‧切割室
8‧‧‧水槽
9‧‧‧高壓幫浦
10‧‧‧附有固液分離功能的脫水乾燥機
11‧‧‧儲存容器

Claims (19)

  1. 一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其特徵在於：含有物理發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂，相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下。
  2. 一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其特徵在於：含有物理發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂，相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體之亮度為20至95之範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，著色劑、無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者，係被均勻包含於發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子整體(但是，內部氣泡係除外)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，著色劑係由無機顏料及有機顏料所組成群組選出之1種或2種以上。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其中，前述聚苯乙烯系樹脂於200℃測定的熔融流速(MFR)為1.0至10.0g/10分鐘的範圍內，於200℃測定的熔融張力(MT)為5cN以上。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系 樹脂粒子，其中，前述聚苯乙烯系樹脂的甲醇可溶分為0.1至5.0質量%的範圍。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，其係使用熔融擠出法製成者，該熔融擠出法係將發泡劑壓入至在樹脂供給裝置內已熔融的聚苯乙烯系樹脂中並進行混煉，將含有發泡劑之熔融樹脂從附設在樹脂供給裝置前端之塑模的小孔直接擠出至冷卻用液體中，將已擠出至冷卻用液體中的擠出物在冷卻用液體中以旋轉刀刃切斷，同時藉由將擠出物與前述液體接觸而冷卻固化。
  8. 一種發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子係使用熔融擠出法製成者；該熔融擠出法係將物理發泡劑壓入至在樹脂供給裝置內含有著色劑且已熔融的聚苯乙烯系樹脂中並進行混煉，將含有發泡劑之熔融樹脂從附設在樹脂供給裝置前端之塑模的小孔直接擠出至冷卻用液體中，將已擠出至冷卻用液體中的擠出物在冷卻用液體中以旋轉刀刃切斷，同時藉由將擠出物與液體接觸而冷卻固化而得到該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子，且該發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子為相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂添加0.3至9.0質量份之著色劑，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡成形而得到之發泡成形體中之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，且該發泡成形體的衝撃加速度G值為300G以下。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，其係得到在密度0.055至0.125g/cm3的範圍內發泡 成形得到之發泡成形體之亮度為20至95之範圍內的發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，其係得到在聚苯乙烯系樹脂進一步添加無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者，著色劑、無機發泡核劑及化學發泡劑的一者或兩者係被均勻包含於發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子整體(但是，內部氣泡除外)之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子。
  11. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，其中，著色劑為由無機顏料及有機顏料所組成群組選出之1種或2種以上。
  12. 如申請專利範圍第8至11項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，其中，前述聚苯乙烯系樹脂於200℃測定的熔融流速(MFR)在1.0至10.0g/10分鐘的範圍內，於200℃測定的熔融張力(MT)為5cN以上。
  13. 如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子之製造方法，其中，前述聚苯乙烯系樹脂的甲醇可溶分為0.1至5.0質量%的範圍。
  14. 一種預備發泡粒子，係將如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子加熱使其發泡而得到者。
  15. 一種發泡成形體，係將如申請專利範圍第14項所述之預備發泡粒子填充至成形模的模槽，加熱且進行模內發泡成形而得到者。
  16. 一種發泡成形體，其特徵在於： 係將含有物理發泡劑、著色劑及聚苯乙烯系樹脂之發泡性聚苯乙烯系樹脂粒子發泡成形而得到者，相對於100質量份聚苯乙烯系樹脂含有著色劑0.3至9.0質量份，在密度0.055至0.125g/cm3的範圍之平均氣泡徑為50至300μm的範圍內，且衝撃加速度G值為300G以下。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之發泡成形體，其中，著色劑係由無機顏料及有機顏料所組成群組選出之1種或2種以上。
  18. 如申請專利範圍第15至17項中任一項所述之發泡成形體，係頭盔芯材用。
  19. 如申請專利範圍第15至17項中任一項所述之發泡成形體，係汽車內部裝飾材用。
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