WO2015046227A1 - ポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体 - Google Patents

ポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体 Download PDF

Info

Publication number
WO2015046227A1
WO2015046227A1 PCT/JP2014/075246 JP2014075246W WO2015046227A1 WO 2015046227 A1 WO2015046227 A1 WO 2015046227A1 JP 2014075246 W JP2014075246 W JP 2014075246W WO 2015046227 A1 WO2015046227 A1 WO 2015046227A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composite resin
resin particles
polystyrene
particles
extract
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/075246
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕一 権藤
直也 森島
Original Assignee
積水化成品工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 積水化成品工業株式会社 filed Critical 積水化成品工業株式会社
Priority to CN201480054038.5A priority Critical patent/CN105593279A/zh
Priority to JP2015539249A priority patent/JP6228610B2/ja
Priority to EP14849307.5A priority patent/EP3053950A4/en
Priority to US15/023,491 priority patent/US20160208068A1/en
Priority to KR1020167009330A priority patent/KR102209181B1/ko
Publication of WO2015046227A1 publication Critical patent/WO2015046227A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • C08J9/18Making expandable particles by impregnating polymer particles with the blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228Forming foamed products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228Forming foamed products
    • C08J9/232Forming foamed products by sintering expandable particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0083Nucleating agents promoting the crystallisation of the polymer matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/01Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853Vinylacetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/034Post-expanding of foam beads or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/18Binary blends of expanding agents
    • C08J2203/182Binary blends of expanding agents of physical blowing agents, e.g. acetone and butane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/08Copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2431/00Characterised by the use of copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, or carbonic acid, or of a haloformic acid
    • C08J2431/02Characterised by the use of omopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08J2431/04Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1535Five-membered rings

Definitions

  • the present invention relates to polystyrene-based composite resin particles and a method for producing the same, expandable composite resin particles, pre-expanded particles, and a foam-molded article. According to the present invention, it is possible to provide polystyrene-based composite resin particles that can reduce the coalescence of expandable composite resin particles at the time of impregnation with a foaming agent and at the time of preliminary foaming, and improve their productivity.
  • Foamed molded articles made of polystyrene resin are widely used as packaging materials and heat insulating materials because they have excellent buffering properties and heat insulating properties and are easy to mold.
  • a foam-molded article made of polyolefin resin is excellent in impact resistance and flexibility, but requires a large facility for molding.
  • due to the nature of the resin it must be transported from the raw material manufacturer to the molding processing manufacturer in the form of pre-expanded particles. Therefore, bulky pre-expanded particles are transported, and there is a problem that the manufacturing cost increases. Therefore, various polystyrene composite resin particles having the characteristics of the two different resins and foamed molded products using them have been proposed.
  • JP 2011-202110 A (Patent Document 1) describes a foamable thermoplastic resin containing 100 to 400 parts by weight of a polystyrene resin with respect to 100 parts by weight of a polyolefin resin having a melting point of 117 to 145 ° C.
  • Patent Document 2 discloses a volatile foaming agent for polystyrene resin particles obtained by impregnating and polymerizing polyolefin resin particles with a styrene monomer to produce a polystyrene resin.
  • Expandable polystyrene resin particles containing styrene monomer impregnated with 140 to 600 parts by mass of styrene monomer based on 100 parts by mass of polyolefin resin particles, and divided into two parts from the resin particle surface through the center After the polystyrene resin component was extracted by immersing the resin in tetrahydrofuran, a skin layer having an average thickness of 15 to 150 ⁇ m was observed in a scanning electron microscope image of the cut surface of the section, and a volatile foaming agent was added. Expandable polystyrene resin particles containing 5 to 13.0% by mass are disclosed. This resin particle is said to be able to provide a foamed molded article having improved bead life, which has been a problem of conventional expandable polystyrene resin particles, and having excellent crack resistance.
  • the foaming conditions are defined as means for suppressing blocking of the prefoamed particles during prefoaming and shortening the prefoaming time.
  • this method does not focus on the coalescence of the foamable composite resin particles when impregnated with the foaming agent, and the polyolefin resin has a melting point of 117 to 145 ° C., but the polyolefin resin has a melting point of 117.
  • This method cannot be applied in the case of an ethylene-vinyl acetate copolymer at a temperature of 0 ° C. or lower.
  • a high-pressure foaming facility that can be sealed is necessary, and it is necessary to put a large cost in introducing the facility.
  • Patent Document 2 does not focus on the coalescence of the expandable composite resin particles, and neither describes nor suggests them. That is, in the production of the resin particles of Patent Document 2, the conditions for sealing the polymerization reaction system are not specified, and the sealing of the system and the combination of the resin particles and the foamable composite resin particles and pre-expanded particles after this step are not included. The relationship with the arrival is not certain.
  • the reaction system in the first polymerization step, is sealed at a temperature around 90 ° C. for the purpose of degassing the reaction system, and the polymerization temperature in the second polymerization step is 100 ° C. or lower.
  • the reaction system was opened to produce resin particles in that state.
  • coalescence of the expandable composite resin particles occurs frequently when impregnated with the foaming agent and during pre-expansion, which deteriorates productivity.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, reduces the coalescence of pre-expanded particles at the time of impregnation with a foaming agent and pre-expands, and improves the productivity thereof, and a method for producing the same
  • An object of the present invention is to provide expandable composite resin particles, pre-expanded particles, and a foam-molded product.
  • the inventors of the present invention as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, show that the coalescence of the pre-expanded particles during the impregnation with the foaming agent and the pre-expansion is caused by the polystyrene-based resin in the polystyrene-based composite resin particles.
  • the polystyrene composite resin particles having an inclined structure in which the polystyrene resin is small on the surface and the polystyrene resin is distributed in the center and the polystyrene resin component in the vicinity of the surface is difficult to be extracted are as described above. It has been found that such a polystyrene-based composite resin particle can be solved by specifying the polymerization conditions of the monomer for seed polymerization, specifically, the sealing temperature in the polymerization system, and the present invention. It came to complete.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the expandable composite resin particle containing said polystyrene type composite resin particle and a volatile foaming agent is provided. Furthermore, according to this invention, the pre-expanded particle obtained by carrying out the pre-expansion of said expandable composite resin particle is provided. Moreover, according to this invention, the foaming molding obtained by carrying out foam molding of said pre-expanded particle is provided.
  • the polystyrene-based composite resin particles that can reduce the coalescence of the pre-expanded particles at the time of impregnation with the foaming agent and at the time of pre-foaming, and improve their productivity, and the production method thereof, expandable composite resin particles, Pre-expanded particles and expanded molded bodies can be provided. That is, in the production of expandable composite resin particles, pre-expanded particles and foamed molded products using the polystyrene-based composite resin particles of the present invention, the coalescence at the time of impregnation with the foaming agent and pre-expanding is greatly reduced, so production Can improve sex.
  • the polystyrene-based composite resin particles of the present invention have the above-described excellent properties when the peak top intensity ratio Ps: Pi is 1:30 or more or the peak area ratio Ss: Si is 1:30 or more. The effect is further demonstrated.
  • polystyrene composite resin particles of the present invention are 100 to 500 parts by weight of polystyrene resin with respect to 100 parts by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer resin.
  • Polystyrene composite resin particles containing Extract polystyrene A obtained by impregnating the polystyrene-based composite resin particles with a volatile foaming agent and pre-foaming the resulting pre-foamed particles in tetrahydrofuran for 24 hours;
  • GPC gel permeation chromatography
  • the peak intensity and area of the chromatogram obtained by using the RI detectors of the extraction liquids A and B depend on the elution concentration of the polystyrene resin contained in the composite resin particles of the present invention into tetrahydrofuran. That is, the stronger the peak intensity of the chromatogram, the greater the content of polystyrene resin in the extract.
  • the GPC measurement will be described in detail in Examples.
  • the present inventors indicate that the chromatogram of the extract A of the pre-foamed particles represents the amount, dispersion, and branching of the polystyrene component near the surface of the composite resin particles, and the chromatogram of the extract B of the half-cut product is the composite resin particles. It was thought that the amount of the polystyrene component of the whole could be approximated. If the peak intensity and area of the chromatogram of the pre-foamed particle extraction liquid A are large, the polystyrene component near the surface is more likely to be extracted, and it is affected by grafting and crosslinking as well as quantitative problems. thinking.
  • the composite resin particles that were able to reduce the resin particle coalescence of the present invention are polystyrene components extracted more than expected, as is apparent from the results of Examples and Comparative Examples described later. We found a large difference in the proportions.
  • the composite resin particles are impregnated with a foaming agent to obtain expandable composite resin particles
  • polystyrene resin components are extracted from the vicinity of the particle surface due to the plasticizing effect of the foaming agent, and it is easy to cause coalescence by becoming a binder.
  • such coalescence can be reduced.
  • the resin is softened by heating with water vapor or the like, so that the composite resin particles of the present invention are in a state where coalescence is likely to occur. Can reduce coalescence.
  • the peak top intensity and peak area ratio of the chromatogram of pre-expanded particles are the polystyrene resin distribution of the polystyrene composite resin particles of the present invention. It is thought that this defines the gradient structure and the amount of polystyrene extracted.
  • the obtained chromatogram is based on a peak having a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 to 500,000. The other peaks are not adopted in the present invention. It is thought that the polystyrene resin component resulting from coalescence is caused by the peak corresponding to the above.
  • the ratio Ps: Pi between the peak top intensity Ps of the chromatogram of the pre-foamed particle extraction liquid A and the peak top intensity Pi of the chromatogram of the half-cut extract B is 1:10 or more, or pre-foaming
  • the ratio Ss: Si of the peak area Ss of the chromatogram of the particle extract A and the peak area Si of the chromatogram of the half-cut extract B is 1:10 or more. The present inventors have confirmed that the peak top intensity ratio and the peak area ratio have a correlation.
  • the ratio Ps: Pi is, for example, 1:10, 1:15, 1:20, 1:25, 1:30, 1:35, 1:40, 1:45, 1:50, 1:55, 1: 60, 1:65, 1:70, 1:75, 1:80, 1:85, 1:90, 1:95 and 1: 100, preferably 1:30 or more, more preferably 1:35 or more.
  • the ratio Ss: Si is, for example, 1:10, 1:15, 1:20, 1:25, 1:30, 1:35, 1:40, 1:45, 1:50, 1:55, 1:60, 1:65, 1:70, 1:75, 1:80, 1:85, 1:90, 1:95 and 1: 100, preferably 1:30 or more, more preferably 1: 35 or more
  • the polystyrene resin constituting the polystyrene composite resin particles is not particularly limited as long as it is a resin mainly composed of a styrene monomer, and examples thereof include styrene or a styrene derivative alone or a copolymer.
  • examples of the styrene derivative include ⁇ -methylstyrene, vinyl toluene, chlorostyrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, dimethyl styrene, bromostyrene, and the like. These styrenic monomers may be used alone or in combination.
  • the polystyrene resin may be a combination of a vinyl monomer copolymerizable with a styrene monomer.
  • the vinyl monomer include divinylbenzene such as o-divinylbenzene, m-divinylbenzene, and p-divinylbenzene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylate, ethylene glycol diester
  • Polyfunctional monomers such as alkylene glycol di (meth) acrylates such as (meth) acrylate and polyethylene glycol di (meth) acrylate; methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and the like.
  • a monomer may be used independently or may be used together. Moreover, when using together a monomer, it is preferable that the content is set so that it may become the quantity (for example, 50 weight% or more) which a styrene-type monomer becomes a main component.
  • “(meth) acryl” means “acryl” or “methacryl”.
  • Ethylene-vinyl acetate copolymer resin (C) Ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA)
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer resin constituting the polystyrene composite resin particles is not particularly limited as long as it is a copolymer of ethylene and vinyl acetate.
  • a copolymer of 85 to 99% by weight of ethylene and 1 to 15% by weight of vinyl acetate can be mentioned, and specific examples include commercially available products as used in the examples.
  • the composite resin particles of the present invention contain 100 to 500 parts by weight of a polystyrene resin with respect to 100 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin. If the polystyrene-based resin is less than 100 parts by weight relative to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin, foamability and moldability may be insufficient. On the other hand, when the polystyrene resin exceeds 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin, impact resistance and flexibility may be insufficient.
  • 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230 are polystyrene-based resins (parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin.
  • a preferred polystyrene resin is 120 to 450 parts by weight, more preferably 130 to 410 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin.
  • the composite resin particles preferably have an average particle diameter of 0.5 to 3.0 mm.
  • the average particle diameter (mm) of the composite resin particles is, for example, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0.
  • a more preferable average particle diameter of the composite resin particles is 0.5 to 2.0 mm.
  • the composite resin particles of the present invention are, for example, (A) a first polymerization step in which core particles made of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin are dispersed in an aqueous medium, the styrenic monomer is absorbed, and then heated to polymerize; (B) Next, a second polymerization step of polymerizing while absorbing the styrene monomer, (C) The method for producing polystyrene-based composite resin particles of the present invention, wherein the temperature is raised to 100 ° C. or higher, and the remaining monomer is treated and cross-linked to undergo cross-linking. When the temperature is raised in the step (A), the inside of the system is sealed at less than 90 ° C., and can be produced by a method for producing styrene composite resin particles.
  • the styrenic monomer is absorbed at a temperature at which the polymerization is not substantially performed, and then the temperature is increased and polymerization is performed.
  • the temperature is raised, the system is sealed at less than 90 ° C. to polymerize the monomer. Since the sealing is performed after the styrene monomer is absorbed, the lower limit of the sealing temperature is the temperature at which the styrene monomer is absorbed. In order to seal below the temperature at which the styrenic monomer is absorbed, it is necessary to cool the inside of the system once and heat it again. This deteriorates productivity and consumes a large amount of energy and is not efficient.
  • the sealing temperature that is, the temperature at which the styrene monomer is absorbed into the ethylene-vinyl acetate copolymer is, for example, less than 25 ° C. at room temperature
  • the absorption into the ethylene-vinyl acetate copolymer does not proceed efficiently, and the time Productivity, and a large amount of energy is required at the time of temperature rise, which may deteriorate productivity.
  • the sealing temperature is 90 ° C. or higher, a large amount of coalescing particles are generated at the time of impregnation of the composite resin particles with the foaming agent and at the time of preliminary foaming, as in Examples and Comparative Examples described below.
  • the sealing temperature is, for example, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, and 85. Moreover, it is preferable that the temperature to seal is 30 degreeC or more and less than 90 degreeC, and it is still more preferable that it is 50 degreeC or more and less than 90 degreeC. A more preferable upper limit range is 85 ° C. or lower.
  • the styrene monomer absorbed in the ethylene-vinyl acetate copolymer is polymerized at 100 ° C. or higher. Although it depends on the polymerization initiator to be selected, it is preferably 110 ° C. to 140 ° C. At this time, the pressure in the system (on the basis of atmospheric pressure) is about 0.05 to 0.5 Mpa. After the polymerization is completed, it is cooled and the process proceeds to step (B). At this time, if the pressure in the system is 0.0 Mpa so that the pressure in the reactor does not become reduced during cooling, the system is once opened.
  • the polymerization of the monomer in the step (B) is carried out, for example, by introducing a styrene monomer into the system at 80 to 95 ° C. and absorbing the composite resin particles. Moreover, it is preferable to perform a process (B) on airtight conditions. The reason for this is not clear, but the inventors consider that the absorption rate and efficiency of the styrene monomer may be improved. At that time, the pressure in the system is 0.0 to 0.1 MPa.
  • the temperature condition in the step (C) is 100 ° C. or higher, for example, 130 to 145 ° C.
  • Step (C) is a step of forcibly polymerizing and processing the monomer that is not reaction-partitioned in step (B), or a process for crosslinking.
  • the pressure in the system at this time is about 0.05 to 0.6 Mpa.
  • the rate of temperature increase and decrease (cooling) varies depending on the outside air temperature, but when converted in the entire section from the start temperature to the target temperature, it can be performed at 0.3 to 3.0 ° C / min. 0.4 to 2.5 ° C./min is more preferable.
  • Nuclear resin particles also referred to as “seed particles”.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer resin functions as core resin particles, and can be obtained by, for example, a method in which a raw material resin is melt-kneaded by an extruder, extruded into a strand shape, and cut by a desired particle diameter or an underwater cutting method. it can.
  • a die for obtaining core resin particles of a predetermined size preferably has a resin discharge hole diameter of 0.2 to 1.0 mm.
  • the resin temperature at the die inlet of the resin extruded from the extruder is preferably adjusted to 200 to 300 ° C.
  • Desired core resin particles can be obtained by combining an extruder, screw structure, dice, extrusion conditions, and underwater cutting conditions.
  • the said core resin particle can contain additives, such as a compatibilizing agent, a bubble regulator, a pigment, an antistatic agent, a flame retardant, unless the effect of this invention is impaired.
  • the particle diameter of the core resin particles can be adjusted as appropriate according to the average particle diameter of the composite resin particles, and the preferable particle diameter is in the range of 0.4 to 1.5 mm, more preferably 0.4 to 1.0 mm.
  • the average weight is 30 to 90 mg / 100 grains.
  • examples of the shape include a true spherical shape, an elliptical spherical shape (egg shape), a cylindrical shape, and a prismatic shape.
  • a polymerization initiator In the above production method, it is preferable to use a polymerization initiator.
  • a polymerization initiator is not particularly limited as long as it is conventionally used for the polymerization of styrene monomers.
  • organic peroxides 2,2-
  • a suspension stabilizer may be used to stabilize the dispersibility of the styrene monomer droplets and the core resin particles.
  • a suspension stabilizer is not particularly limited as long as it is conventionally used for suspension polymerization of a styrene monomer.
  • a poorly soluble inorganic compound such as tribasic calcium phosphate, hydroxyapatite, and magnesium pyrophosphate.
  • an anionic surfactant is normally used together suitably.
  • anionic surfactants include fatty acid soaps, N-acyl amino acids or salts thereof, carboxylates such as alkyl ether carboxylates, alkylbenzene sulfonates, alkylnaphthalene sulfonates, and dialkyl sulfosuccinates.
  • Sulfates such as alkyl sulfoacetates, ⁇ -olefin sulfonates, higher alcohol sulfates, secondary higher alcohol sulfates, alkyl ether sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, etc.
  • phosphoric acid ester salts such as alkyl ether phosphoric acid ester salts and alkyl phosphoric acid ester salts.
  • plasticizer examples include glycerin fatty acid esters such as phthalic acid esters, glycerin diacetomonolaurate, glycerin tristearate, and glycerin diacetomonostearate, adipic acid esters such as diisobutyl adipate, and plasticizers such as coconut oil. .
  • the content of the plasticizer in the composite resin particles is preferably 0.1 to 3.0% by weight.
  • Examples of the air conditioner include ethylene bis stearamide and polyethylene wax.
  • Examples of the crosslinking agent include 2,2-di-t-butylperoxybutane, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-t. -Organic peroxides such as butylperoxyhexane.
  • flame retardants examples include tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate, tetrabromocyclooctane, hexabromocyclododecane, trisdibromopropyl phosphate, tetrabromobisphenol A, tetrabromobisphenol A-bis (2,3-dibromo- 2-methylpropyl ether), tetrabromobisphenol A-bis (2,3-dibromopropyl ether) and the like.
  • flame retardant aids include organic peroxides such as 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane, 3,4-dimethyl-3,4-diphenylhexane, dicumyl peroxide, and cumene hydroperoxide. It is done.
  • the lubricant include paraffin wax and zinc stearate.
  • Coloring agents include furnace black, ketjen black, channel black, thermal black, acetylene black, carbon black such as graphite and carbon fiber, chromate such as chrome yellow, zinc yellow and barium yellow, and ferrocyanides such as bitumen Sulfides such as cadmium yellow and cadmium red, oxides such as iron black and red husk, silicates such as ultramarine blue, inorganic pigments such as titanium oxide, monoazo pigments, disazo pigments, azo lakes, condensed azo pigments, chelate azos Organic pigments such as azo pigments such as pigments, polycyclic pigments such as phthalocyanine, anthraquinone, perylene, perinone, thioindigo, quinacridone, dioxazine, isoindolinone, quinophthalone, and the like can be mentioned.
  • the antistatic agent include polyoxyethylene alkylphenol ether, stearic acid monoglyceride, polyethylene glycol and the like
  • the shape and structure of the polymerization vessel are not particularly limited as long as they are conventionally used for polymerization of styrene monomers and the like.
  • the stirring blade is not particularly limited as long as the power required for stirring can be set within a predetermined range.
  • paddle blades such as V-type paddle blades, inclined paddle blades, flat paddle blades, fiddler blades, pull margin blades, turbine blades such as turbine blades and fan turbine blades, propeller blades such as marine propeller blades, etc.
  • paddle blades are preferable, and V-type paddle blades, inclined paddle blades, flat paddle blades, Ferdler blades, and pull margin blades are more preferable.
  • the stirring blade may be a single-stage blade or a multi-stage blade. Further, the size of the stirring blade is not particularly limited as long as the required power for stirring can be set within a predetermined range. Stirring conditions adjusted so that the power required for stirring is 0.06 to 0.8 kw / m 3 are preferable. Furthermore, you may provide a baffle plate (baffle) in the superposition
  • baffle plate baffle
  • Expandable composite resin particles include composite resin particles and a volatile foaming agent, and can be produced by impregnating composite resin particles with a volatile foaming agent by a known method. For example, a method in which a foaming agent is pressed into and impregnated into a polymerization container in which composite resin particles having been polymerized with a styrene monomer are dispersed in an aqueous medium, or a composite resin particle can be sealed and heated. There is a method of supplying to a rotary mixer and impregnating by impregnating a foaming agent.
  • the temperature at which the composite resin particles are impregnated with the volatile foaming agent if the temperature is low, the impregnation takes time, and the production efficiency of the foamable composite resin particles may decrease. Since a large amount of coalescence may occur, the temperature is preferably 30 to 100 ° C, more preferably 40 to 80 ° C.
  • a surface treatment agent such as a binding inhibitor, an antistatic agent, and a fusion accelerator, a plasticizer, a lubricant, a colorant, and the like are added as necessary. Also good.
  • the volatile foaming agent is not particularly limited as long as it is conventionally used for foaming polystyrene resins.
  • volatile foaming agents such as aliphatic hydrocarbons having 5 or less carbon atoms, with butane-based foaming agents and pentane-based foaming agents being particularly preferred.
  • Pentane can also be expected to act as a plasticizer.
  • the content of the volatile foaming agent in the foamable composite resin particles is usually in the range of 2 to 12% by weight, preferably in the range of 3 to 10% by weight, particularly preferably in the range of 3 to 8% by weight.
  • the content of the volatile foaming agent is small, for example, less than 2% by weight, it may not be possible to obtain a low-density foam molded product from the foamable composite resin particles, and the secondary foaming power during in-mold foam molding may be reduced. Since the enhancing effect cannot be obtained, the appearance of the foamed molded product may deteriorate.
  • the content of the volatile foaming agent is large, for example, it exceeds 12% by weight, the time required for the cooling step in the production process of the foamed molded product using the foamable composite resin particles becomes long, and the productivity may decrease. is there.
  • the foamable composite resin particles can contain a foaming aid together with the foaming agent.
  • the foaming aid is not particularly limited as long as it is conventionally used for foaming polystyrene resins.
  • aromatic organic compounds such as styrene, toluene, ethylbenzene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane, etc.
  • plasticizers such as cycloaliphatic hydrocarbons, ethyl acetate, butyl acetate, diisobutyl adipate, diacetylated monolaurate, and palm oil.
  • the content of the foaming aid in the foamable composite resin particles is usually in the range of 0.3 to 2.5% by weight, and preferably in the range of 0.4 to 2% by weight. If the content of the foaming aid is small, for example, less than 0.3% by weight, the plasticizing effect of the polystyrene resin may not be exhibited. On the other hand, if the content of the foaming aid is large and exceeds 2.5% by weight, the foamed molded product obtained by foaming the foamable composite resin particles is shrunk or melted, or the appearance is lowered, or The time required for the cooling step in the production process of the foam molded article using the foamable composite resin particles may be long.
  • the pre-expanded particles are obtained by pre-expanding the expandable composite resin particles to a predetermined bulk factor by a known method. Release foam may be mentioned.
  • the expandable composite resin particles of the present invention preferably have a bulk factor of 5 to 70 times. If the bulk multiple of the expandable composite resin particles is higher than 70 times, the foamed molded product tends to shrink and the appearance may be impaired. On the other hand, when the bulk multiple of the expandable composite resin particles is less than 5 times, the advantage of weight reduction as a foamed molded product may be impaired.
  • the bulk multiples (times) of the expandable composite resin particles are, for example, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 and 70.
  • air may be introduced simultaneously with steam when foaming as necessary.
  • steam is usually pre-foamed by introducing water vapor with a gauge pressure of about 0.005 to 0.03 MPa.
  • Foam molded body is a known method, for example, pre-expanded particles are filled in a mold of a foam molding machine, and heated again to foam the pre-expanded particles, while the expanded particles are thermally fused. It is obtained by putting it on.
  • the foamed molded article of the present invention preferably has a bulk factor of 5 to 70 times.
  • the bulk magnification (times) of the foamed molded product is, for example, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, and 70.
  • a pre-expanded particle similar to the obtained pre-expanded particle is prepared by cutting a half-cut product in half at the center. 0.02 g of the whole foamable composite resin particles and a half-cut product are put into a 50 mL Erlenmeyer flask, respectively, and 20 mL of room temperature tetrahydrofuran is added so that the pre-expanded particles are infiltrated, and left at room temperature for 24 hours. After standing for 24 hours, each tetrahydrofuran solution is filtered through a non-aqueous 0.45 ⁇ m chromatodisc to obtain an extract A of whole particles and an extract B of a half-cut product.
  • the target peak is a peak whose retention time is 22 min or less and the peak top can be confirmed.
  • the weight average molecular weight (Mw) is calculated from a standard polystyrene calibration curve prepared in advance.
  • Standard polystyrene samples for calibration curves include standard polystyrene samples having a weight-average molecular weight of 500, 2630, 9100, 37900, 102000, 355000, 3840000, and 5480000 as trade name “TSK standard POLYSYRENE” manufactured by Tosoh Corporation; A standard polystyrene sample having a weight average molecular weight of 1030000 with a trade name “Shodex STANDARD” manufactured by the company is used.
  • the method of creating a calibration curve is as follows. First, the standard polystyrene samples for calibration curves are group A (with a weight average molecular weight of 1030000), group B (with a weight average molecular weight of 500, 9100, 102000, and 3480000) and group C (with a weight average molecular weight of 2630, 37900). 355,000 and 5480000). 5 mg of a standard polystyrene sample belonging to group A having a weight average molecular weight of 1030000 is weighed and then dissolved in 20 mL of THF, and 50 ⁇ L of the resulting solution is injected into the sample side column.
  • Standard polystyrene samples belonging to group B having weight average molecular weights of 500, 9100, 102000, and 3480000 are weighed 10 mg, 5 mg, 5 mg, and 5 mg, respectively, dissolved in 50 mL of THF, and 50 ⁇ L of the resulting solution is injected into the sample side column.
  • Standard polystyrene samples having a weight average molecular weight of 2630, 37900, 355000, and 5480000 belonging to group C were weighed 5 mg, 5 mg, 5 mg, and 1 mg, respectively, dissolved in 40 mL of THF, and 50 ⁇ L of the resulting solution was injected into the sample side column. .
  • a calibration curve (third-order equation) is prepared from the retention time of these standard polystyrene samples by a data analysis program GPC workstation (EcoSEC-WS) dedicated to HLC-8320GPC, and this is used as a calibration curve for polystyrene-converted weight average molecular weight measurement.
  • the baseline of the chromatogram is calculated by setting the baseline so that the peak area is maximized at a portion where the retention time is 22 min or less, as shown in the figure.
  • the peak area ratio is determined from the ratio Ss: Si between the peak area Ss of the chromatogram of the obtained extract A and the peak area Si of the chromatogram of the extract B.
  • a ratio Ps Pi between the peak top intensity Ps (mV) of the chromatogram of the extract A obtained in the same manner and the peak top intensity Pi (mV) of the chromatogram of the extract B is obtained.
  • the peak area ratio is used as an evaluation index, and the peak intensity is not adopted. Furthermore, when it is not possible to confirm the peak, it is assumed that the polystyrene-based resin has not been extracted. Therefore, for convenience in calculating the peak ratio, the peak intensity is 0.1 (mV) and the peak area is 10.0 (mV ⁇ sec). Set temporarily.
  • “Fixing amount when impregnated with foaming agent (%)” 100 g of expandable composite resin particles impregnated with the foaming agent are collected, and the weight of the particles in which two or more expandable composite resin particles are bonded together is measured to determine the weight%.
  • Example 1 Preparation of core resin particles
  • Ethylene-vinyl acetate copolymer resin EVA, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., trade name “NOVATEC EVA LV-115”, melting point 108 ° C.
  • the resin particles were adjusted to 70 mg per 100 particles).
  • the suspension was cooled (cooled) to about 90 ° C.
  • the internal pressure of the autoclave became 0 MPa during cooling, it was once opened and sealed again at 90 ° C.
  • 15 g of sodium dodecylbenzene sulfonate as a surfactant was added to the suspension.
  • 7.5 kg of styrene prepared by dissolving 100 g of dicumyl peroxide as a polymerization initiator, 45.3 g of benzoyl peroxide, and 4.2 g of t-butyl peroxide in the suspension was gradually added.
  • polymerization was carried out at 90 ° C. for 2 hours.
  • a mixture prepared by mixing 14.9 kg of styrene, 0.6 kg of butyl acrylate and 120 g of ethylenebisstearic acid amide was added to the suspension over 2 hours, and polymerization was performed for 2 hours.
  • the suspension was then held at 90 ° C. for 1 hour, then heated to 140 ° C. and held at that temperature for 3 hours to complete the polymerization. Then, it cooled to normal temperature.
  • FIG. 1 is a chromatogram of pre-expanded particles of Example 1, (a) particles, and (b) cut products.
  • Example 2 Preparation of core resin particles
  • Ethylene-vinyl acetate copolymer resin EVA, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., trade name “NOVATEC EVA LV-115”, melting point 108 ° C.
  • the resin particles were adjusted to 40 mg per 100 particles).
  • the suspension was cooled (cooled) to about 90 ° C.
  • the internal pressure of the autoclave became 0 MPa during cooling, it was once opened and sealed again at 90 ° C.
  • 15 g of sodium dodecylbenzene sulfonate as a surfactant was added to the suspension.
  • 6.6 kg of styrene prepared by dissolving 98 g of dicumyl peroxide, 46.3 g of benzoyl peroxide and 4.7 g of t-butyl peroxide as a polymerization initiator in the suspension was gradually added.
  • polymerization was carried out at 90 ° C. for 2 hours.
  • a mixture prepared by mixing 13.1 kg of styrene, 0.3 kg of butyl acrylate and 120 g of ethylenebisstearic acid amide was added to the suspension over 2 hours, and polymerization was performed for 2 hours.
  • Example 3 A composite resin particle, an expandable composite resin particle, a pre-expanded particle, and a foamed molded article were obtained and measured in the same manner as in Example 1 except that the sealing temperature in the step (A) for producing the composite resin particle was 80 ° C. ⁇ evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 A composite resin particle, an expandable composite resin particle, a pre-expanded particle and a foamed molded article were obtained and measured in the same manner as in Example 2 except that the sealing temperature in the step (A) for producing the composite resin particle was 80 ° C. ⁇ evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 The sealing temperature in the step (A) for producing the composite resin particles is set to 80 ° C., and the polymerization reaction is performed in the state in which the system is released in the step (B), and at the temperature rising start time (90 ° C.) in the step (C). Except that the inside of the system was sealed again, composite resin particles, expandable composite resin particles, pre-expanded particles, and foamed molded articles were obtained, measured and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 6 Except that the polymerization reaction was carried out in a state in which the system was released in the step (B) of producing the composite resin particles, and the system was sealed again at the temperature rising start point (90 ° C.) in the step (C).
  • Example 6 composite resin particles, expandable composite resin particles, pre-expanded particles, and foamed molded products were obtained, and measured and evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 core resin particles made of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin were obtained. 9.6 kg of the obtained core resin particles made of ethylene-vinyl acetate copolymer resin are placed in an autoclave with a capacity of 100 liters equipped with a stirrer, and further 48 kg of pure water as an aqueous medium and 382 g of magnesium pyrophosphate as a dispersant. 7.65 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant was added. The resulting mixture was stirred to obtain an aqueous medium suspension.
  • styrene prepared by dissolving 92.2 g of dicumyl peroxide as a polymerization initiator and 58.2 g of benzoyl peroxide in advance was added to the suspension, followed by stirring for 30 minutes. While maintaining at 70 ° C., styrene was absorbed (impregnated) into the core resin particles.
  • FIG. 2 is a chromatogram of pre-expanded particles of Comparative Example 1, (a) particles, and (b) cut products.
  • the pre-expanded particles of Examples 1 to 6 of the present invention have a peak top strength ratio Ps: Pi of 1:10 or more with respect to polystyrene resin in GPC measurement, and cause of coalescence on the particle surface. It is considered that the coalescence of the resin particles is reduced at the time of impregnation with the foaming agent and at the time of preliminary foaming because the amount of the polystyrene resin extracted becomes small.
  • the conventional pre-expanded particles of Comparative Examples 1 to 4 have a peak top strength ratio Ps: Pi of less than 1:10 for polystyrene resins in GPC measurement, and have a large amount of coalescence when impregnated with a blowing agent and during pre-expansion. I understand that.
  • the peak top intensity ratio Ps: Pi becomes less than 1:10, and it turns out that the coalescence of resin particles increases at the time of foaming agent impregnation and pre-foaming.
  • step (A) From the above, as a production method, from the chromatogram when pre-expanded particles are immersed in THF by making the sealing temperature at the time of temperature rise lower than 90 ° C. in the first polymerization step (step (A)).
  • the obtained peak intensity ratio Ps: Pi and area Ss: Si are less than 10. Further, it can be seen that when the peak intensity ratio Ps: Pi and the area Ss: Si are less than 10, it is possible to reduce the amount of coalescence at the time of foaming agent impregnation and pre-foaming.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

 エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対してポリスチレン系樹脂100~500重量部を含むポリスチレン系複合樹脂粒子であり、その複合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させ、予備発泡させて得られた予備発泡粒子及び予備発泡粒子をその中心で1/2に切断した半分カット品をテトラヒドロフランに24時間浸漬させて得られた抽出液A及びBをGPC測定したときに、各抽出液のクロマトグラムから得られる重量平均分子量10万~50万のポリスチレン系樹脂のピークであって、抽出液A及びBのクロマトグラムのピークトップ強度の比Ps:Piもしくは抽出液A及びBのクロマトグラムのピーク面積の比Ss:Siが1:10以上であるポリスチレン系複合樹脂粒子。

Description

ポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体
 本発明は、ポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体に関する。本発明によれば、発泡剤含浸時及び予備発泡時における発泡性複合樹脂粒子の合着を低減して、それらの生産性を向上させ得るポリスチレン系複合樹脂粒子を提供できる。
 ポリスチレン系樹脂からなる発泡成形体は、優れた緩衝性及び断熱性を有しかつ成形が容易であることから、包装材や断熱材として多用されている。しかしながら、耐衝撃性や柔軟性が不十分であるため、割れや欠けが発生し易く、例えば精密機器製品の包装等には適さないという問題がある。
 一方、ポリオレフィン系樹脂からなる発泡成形体は、耐衝撃性や柔軟性に優れているが、その成形時に大掛かりな設備を必要とする。また、樹脂の性質上、予備発泡粒子の形態で原料メーカーから成形加工メーカーに輸送しなければならない。そのため、嵩高い予備発泡粒子を輸送することになり、製造コストが上昇するという問題がある。
 そこで、上記2つの異なる樹脂の特長を併せもつ、様々なポリスチレン系複合樹脂粒子及びそれらを用いた発泡成形体が提案されている。
 例えば、特開2011-202110号公報(特許文献1)には、融点が117~145℃であるポリオレフィン系樹脂100重量部に対してポリスチレン系樹脂100~400重量部を含有する発泡性熱可塑性樹脂粒子を、密閉した予備発泡槽内で、0.02~0.15MPaの予備発泡槽内のゲージ圧力下で予備発泡させて予備発泡粒子を得る発泡性熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方法が開示されている。
 この方法によれば、予備発泡時に発泡性熱可塑性樹脂粒子同士のブロッキングを抑制し、予備発泡時間を大幅に短縮できるとされている。
 また、特開2008-133449号公報(特許文献2)には、ポリオレフィン系樹脂粒子にスチレン系単量体を含浸重合してポリスチレン系樹脂を生成させて得られるポリスチレン系樹脂粒子に揮発性発泡剤を含有させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子であり、スチレン系単量体がポリオレフィン系樹脂粒子100質量部に対して140~600質量部含浸重合され、樹脂粒子表面から中心を通って二分割した切片をテトラヒドロフランに浸漬してポリスチレン系樹脂成分を抽出した後、その切片の切断面を撮影した走査型電子顕微鏡画像において平均厚みが15~150μmの表皮層が観察され、かつ揮発性発泡剤を5.5~13.0質量%含有する発泡性ポリスチレン系樹脂粒子が開示されている。
 この樹脂粒子は、従来の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の課題であったビーズライフが改善され、耐割れ性に優れた発泡成形品を提供できるとされている。
特開2011-202110号公報 特開2008-133449号公報
 上記のように特許文献1の方法では、予備発泡時における予備発泡粒子同士のブロッキングの抑制と予備発泡時間の短縮を図る手段として発泡条件を規定している。
 しかしながら、この方法では、発泡剤含浸時における発泡性複合樹脂粒子の合着に着目しておらず、またポリオレフィン系樹脂の融点を117~145℃と規定しているが、ポリオレフィン系樹脂が融点117℃以下のエチレン-酢酸ビニル共重合体である場合には、この方法を適用できない。
 さらに、この方法の発泡条件を成立させるためには、密閉可能な高圧発泡設備が必要であり、設備導入に大きなコストを掛ける必要がある。
 また、特許文献2の技術では、発泡性複合樹脂粒子の合着に着目しておらず、それらの記載も示唆もない。すなわち、特許文献2の樹脂粒子の製造では、重合反応系を密閉する条件が特定されておらず、系内の密閉と、樹脂粒子及びこの工程以降の発泡性複合樹脂粒子や予備発泡粒子の合着との関係が定かではない。
 従来技術では、一般に、第1の重合工程では、反応系内を脱気する目的で90℃付近の温度で反応系を密閉し、さらに第2の重合工程の重合温度が100℃以下である場合には、第1の重合工程終了後に冷却した後、もしくは冷却中に反応系を開放し、その状態で樹脂粒子を生産していた。しかしながら、このようにして製造した樹脂粒子では、発泡剤含浸時及び予備発泡時における発泡性複合樹脂粒子の合着が発生する頻度が多く、生産性を悪化させていた。
 そこで、本発明は、上記の課題を解決し、発泡剤含浸時及び予備発泡時における予備発泡粒子の合着を低減して、それらの生産性を向上させ得るポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を提供することを課題とする。
 本発明の発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討の結果、発泡剤含浸時及び予備発泡時における予備発泡粒子の合着がポリスチレン系複合樹脂粒子中のポリスチレン系樹脂に起因することに着目し、表面にポリスチレン系樹脂が少なくかつ中心にポリスチレン系樹脂が多く分布する傾斜構造を有し、表面付近のポリスチレン系樹脂成分が抽出されにくい状態であるポリスチレン系複合樹脂粒子が上記の課題を解決し得ること、そのようなポリスチレン系複合樹脂粒子が、シード重合の単量体の重合条件、具体的には重合系内の密閉温度を特定することにより得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
 かくして、本発明によれば、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対してポリスチレン系樹脂100~500重量部を含むポリスチレン系複合樹脂粒子であり、
 前記ポリスチレン系複合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させ、予備発泡させて得られた予備発泡粒子をテトラヒドロフランに24時間浸漬させて得られた抽出液Aと、該予備発泡粒子をその中心で1/2に切断した半分カット品をテトラヒドロフランに24時間浸漬させて得られた抽出液BとをそれぞれGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)測定したときに、
 前記抽出液A及び抽出液Bのクロマトグラムから得られる重量平均分子量(Mw)10万~50万の前記ポリスチレン系樹脂のピークであって、
 前記抽出液Aのクロマトグラムのピークトップ強度Psと前記抽出液Bのクロマトグラムのピークトップ強度Piとの比Ps:Piが1:10以上であるか、もしくは
 前記抽出液Aのクロマトグラムのピーク面積Ssと前記抽出液Bのクロマトグラムのピーク面積Siとの比Ss:Siが1:10以上である
ポリスチレン系複合樹脂粒子が提供される。
 また、本発明によれば、上記のポリスチレン系複合樹脂粒子と、揮発性発泡剤とを含む発泡性複合樹脂粒子が提供される。
 更に、本発明によれば、上記の発泡性複合樹脂粒子を予備発泡させて得られた予備発泡粒子が提供される。
 また、本発明によれば、上記の予備発泡粒子を発泡成形させて得られた発泡成形体が提供される。
 更にまた、
 (A)水性媒体中に、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂からなる核粒子を分散させ、スチレン系単量体を吸収させた後、昇温し重合させる第1の重合工程と、
 (B)次いで、スチレン系単量体を吸収させながら重合させる第2の重合工程と、
 (C)100℃以上に昇温し、残存する単量体を処理しかつ架橋させる架橋工程と
を経る上記のポリスチレン系複合樹脂粒子の製造方法であって、
 工程(A)の昇温する際に系内を90℃未満で密閉することを特徴とするスチレン系複合樹脂粒子の製造方法が提供される。
 本発明によれば、発泡剤含浸時及び予備発泡時における予備発泡粒子の合着を低減して、それらの生産性を向上させ得るポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を提供することができる。
 すなわち、本発明のポリスチレン系複合樹脂粒子を用いた発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体の製造では、発泡剤含浸時及び予備発泡時における合着が大幅に低減されるので、生産性を改善することができる。
 また、本発明のポリスチレン系複合樹脂粒子は、ピークトップ強度の比Ps:Piが1:30以上であるか、もしくはピーク面積の比Ss:Siが1:30以上である場合に、上記の優れた効果を更に発揮する。
実施例1の予備発泡粒子のクロマトグラム、(a)粒子及び(b)カット品である。 比較例1の予備発泡粒子のクロマトグラム、(a)粒子及び(b)カット品である。
(1)ポリスチレン系複合樹脂粒子
 本発明のポリスチレン系複合樹脂粒子(以下「複合樹脂粒子」ともいう)は、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対してポリスチレン系樹脂100~500重量部を含むポリスチレン系複合樹脂粒子であり、
 前記ポリスチレン系複合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させ、予備発泡させて得られた予備発泡粒子をテトラヒドロフランに24時間浸漬させて得られた抽出液Aと、該予備発泡粒子をその中心で1/2に切断した半分カット品をテトラヒドロフランに24時間浸漬させて得られた抽出液BとをそれぞれGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)測定したときに、
 前記抽出液A及び抽出液Bのクロマトグラムから得られる重量平均分子量(Mw)10万~50万の前記ポリスチレン系樹脂のピークであって、
 前記抽出液Aのクロマトグラムのピークトップ強度Psと前記抽出液Bのクロマトグラムのピークトップ強度Piとの比Ps:Piが1:10以上であるか、もしくは
 前記抽出液Aのクロマトグラムのピーク面積Ssと前記抽出液Bのクロマトグラムのピーク面積Siとの比Ss:Siが1:10以上である
ことを特徴とする。
 抽出液A及びBのRI検出器を使用して得られたクロマトグラムのピーク強度及び面積は、本発明の複合樹脂粒子に含まれるポリスチレン系樹脂のテトラヒドロフランへの溶出濃度に依存する。すなわち、クロマトグラムのピーク強度が強いほど、抽出液中のポリスチレン系樹脂の含有割合が多いことを意味する。
 GPC測定については、実施例において詳述する。
 本発明者らは、予備発泡粒子の抽出液Aのクロマトグラムが複合樹脂粒子の表面付近のポリスチレン成分の量及び分散、分岐状態を表し、半分カット品の抽出液Bのクロマトグラムが複合樹脂粒子の全体のポリスチレン成分の量を近似的に表すことが出来るのではないかと考えた。
 予備発泡粒子の抽出液Aのクロマトグラムのピーク強度及び面積が大きければ、それだけ表面付近のポリスチレン成分が抽出され易い状態であり、量的な問題もさることながらグラフトや架橋の影響を受けるものと考えている。
 予備発泡粒子の抽出液Aと半分カット品の抽出液Bのクロマトグラムとのピークトップ強度及び面積を対比することで、複合樹脂粒子中におけるポリスチレン成分の表面から内部に至る分布状態と、表面付近のポリスチレン成分の抽出され易さを表すことができ、発泡剤の含浸時及び予備発泡時における合着の要因の指標とすることができるのではないかと考えた。
 予備発泡粒子を半分にカットすることにより、テトラヒドロフランに接触する表面積が増加するために予備発泡粒子を浸漬したものよりもポリスチレン成分の溶出量は多くなることは安易に予想することができる。
 しかし、驚くべきことに本発明の樹脂粒子合着を低減することができた複合樹脂粒子は、後述する実施例及び比較例の結果からも明らかなように、予想以上に抽出されるポリスチレン成分の割合に大きな差があることを見出した。
 また、複合樹脂粒子に発泡剤を含浸して発泡性複合樹脂粒子を得る際に、発泡剤の可塑効果により粒子表面付近からポリスチレン系樹脂成分が抽出され、バインダーとなることで合着を起こし易くなるが、本発明の複合樹脂粒子では、このような合着も低減できる。
 更に、発泡性複合樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡粒子を得る際に、水蒸気などの加熱で樹脂を軟化させることから、合着を引き起こし易い状態であるにもかかわらず本発明の複合樹脂粒子は合着を低減できる。
 (a)予備発泡粒子のクロマトグラムのピークトップ強度及びピーク面積比
 上記のように予備発泡粒子のクロマトグラムのピークトップ強度及びピーク面積比は、本発明のポリスチレン系複合樹脂粒子のポリスチレン系樹脂分布の傾斜構造および抽出されるポリスチレン量を規定するものと考えられる。
 本発明では、得られるクロマトグラムにおいて重量平均分子量(Mw)が10万~50万のピークを基準とする。それ以外のピークに関しては本発明では採用しない。合着に起因するポリスチレン系樹脂成分は上記に該当するピークに起因すると考えている。
 発泡剤含浸時及び予備発泡の際に低分子成分に関して、仮に抽出されても粉末などになって系外へ分離されることなどから多量の合着の要因になりにくいと考えている。
 なお、クロマトグラムのピークがポリスチレン系樹脂のものであることは、ガスクロマトグラフィーなどの公知の方法により確認することができる。
 予備発泡粒子の抽出液Aのクロマトグラムのピークトップ強度Psと半分カット品の抽出液Bのクロマトグラムのピークトップ強度Piとの比Ps:Piは、1:10以上であるか、もしくは
 予備発泡粒子の抽出液Aのクロマトグラムのピーク面積Ssと半分カット品の抽出液Bのクロマトグラムのピーク面積Siとの比Ss:Siは、1:10以上である。
 本発明者らは、ピークトップ強度比とピーク面積比とが相関関係を有することを確認している。
 比Ps:Piは、例えば、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45、1:50、1:55、1:60、1:65、1:70、1:75、1:80、1:85、1:90、1:95及び1:100であり、好ましくは1:30以上、より好ましくは1:35以上である
 比Ss:Siは、例えば、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45、1:50、1:55、1:60、1:65、1:70、1:75、1:80、1:85、1:90、1:95及び1:100であり、好ましくは1:30以上、より好ましくは1:35以上である
 (b)ポリスチレン系樹脂(PS)
 ポリスチレン系複合樹脂粒子を構成するポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体を主成分とする樹脂であれば特に限定されず、スチレン又はスチレン誘導体の単独又は共重合体が挙げられる。
 スチレン誘導体としては、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。これらのスチレン系単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。
 ポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体を併用したものであってもよい。
 ビニル系単量体としては、例えば、o-ジビニルベンゼン、m-ジビニルベンゼン、p-ジビニルベンゼン等のジビニルベンゼン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステルや、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能性単量体;メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、単量体は、単独で用いられても、併用されてもよい。
 また、単量体を併用する場合、その含有量は、スチレン系単量体が主成分となる量(例えば、50重量%以上)になるように設定されることが好ましい。
 本発明において「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」を意味する。
 (c)エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)
 ポリスチレン系複合樹脂粒子を構成するエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂としては、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体であれば、その重量割合等は特に限定されない。
 例えば、エチレン85~99重量%と酢酸ビニル1~15重量%との共重合体が挙げられ、具体的には、実施例において用いているような市販品が挙げられる。
 本発明の複合樹脂粒子は、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対してポリスチレン系樹脂100~500重量部を含む。
 ポリスチレン系樹脂がエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対して100重量部未満であると、発泡性、成形加工性が不十分になることがある。
 一方、ポリスチレン系樹脂がエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対して500重量部を超えると、耐衝撃性や柔軟性が不十分になることがある。
 エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対するポリスチレン系樹脂(重量部)は、例えば、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490及び500である。
 好ましいポリスチレン系樹脂は、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対して120~450重量部であり、更に好ましくは130~410重量部である。
 (d)複合樹脂粒子の粒子径
 複合樹脂粒子は、0.5~3.0mmの平均粒子径を有するのが好ましい。
 複合樹脂粒子の平均粒子径が0.5mm未満では、高い発泡性を得られないことがある。
 一方、複合樹脂粒子の平均粒子径が3.0mmを超えると、成形加工時の予備発泡粒子の充填性が不十分になることがある。
 複合樹脂粒子の平均粒子径(mm)は、例えば、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5及び3.0である。
 より好ましい複合樹脂粒子の平均粒子径は、0.5~2.0mmである。
(2)ポリスチレン系複合樹脂粒子の製造方法
 本発明の複合樹脂粒子は、例えば、
 (A)水性媒体中に、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂からなる核粒子を分散させ、スチレン系単量体を吸収させた後、昇温し重合させる第1の重合工程と、
 (B)次いで、スチレン系単量体を吸収させながら重合させる第2の重合工程と、
 (C)100℃以上に昇温し、残存する単量体を処理しかつ架橋させる架橋工程と
を経る本発明のポリスチレン系複合樹脂粒子の製造方法であって、
 工程(A)の昇温する際に系内を90℃未満で密閉することを特徴とするスチレン系複合樹脂粒子の製造方法により製造することができる。
 工程(A)の第1の重合工程は、実質的に重合しない温度でスチレン系単量体を吸収させた後、昇温させ重合させる。
 この昇温させる際、90℃未満にて系内を密閉し単量体を重合させる。密閉はスチレン系単量体を吸収させた後に実施することから、密閉温度の下限はスチレン系単量体を吸収させる温度である。スチレン系単量体を吸収させた温度以下で密閉するには一旦系内を冷却し、再度加熱する必要があることから生産性を悪化させると共に、多量のエネルギーを消費し効率的でない。
 密閉温度、つまりスチレン系単量体をエチレン-酢酸ビニル共重合体へ吸収させる温度が例えば常温の25℃未満であると、エチレン-酢酸ビニル共重合体への吸収が効率的に進まず、時間を要すことや、昇温時に多量のエネルギーが必要であることから生産性を悪化させることがある。
 一方、密閉温度が90℃以上では、以下に述べる実施例及び比較例のとおり、複合樹脂粒子の発泡剤の含浸時及び予備発泡時の際に多量の合着粒子が発生する。
 密閉温度(℃)は、例えば、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80及び85である。
 また、密閉する温度は30℃以上90℃未満であることが好ましく、50℃以上90℃未満であることが更に好ましい。更に好ましい上限範囲としては、85℃以下である。
 工程(A)では、100℃以上でエチレン-酢酸ビニル共重合体に吸収させたスチレン系単量体を重合させる。選択する重合開始剤にもよるが、110℃~140℃であることが好ましい。この際、系内の圧力(大気圧基準)は0.05~0.5Mpa程度である。
 重合が完了した後、冷却して工程(B)へ移行する。この際、冷却時に反応器内が減圧にならないように、系内の圧力が0.0Mpaになるようであれば、一旦系内を開放する。
 工程(B)における単量体の重合は、例えば、80~95℃で、スチレン系単量体を系内に導入し、複合樹脂粒子に吸収させながら重合させる。
 また、工程(B)を密閉条件下で行うのが好ましい。この理由としては、定かではないがスチレン系単量体の吸収速度及び効率が良くなるのではないかと発明者らは考えている。そのとき、系内の圧力は0.0~0.1Mpaである。
 工程(C)における温度条件は、100℃以上であり、例えば、130~145℃である。工程(C)は工程(B)にて反応仕切れていない単量体を強制的に重合して処理することや、架橋させる処理を実施する工程である。この際の系内の圧力は0.05~0.6Mpa程度である。
 また、各昇温及び降温(冷却)の速度は外気温により変動するが、開始温度から目的温度に到達するまでの区間全体で換算すると0.3~3.0℃/minで実施することが好ましく、0.4~2.5℃/minが更に好ましい。
 (a)核樹脂粒子(「種粒子」ともいう)
 エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂は、核樹脂粒子として機能し、例えば、押出機で原料樹脂を溶融混練後、ストランド状に押し出し、所望の粒子径でカットする方法や水中カット法により得ることができる。
 所定の大きさの核樹脂粒子を得るためのダイスは、その樹脂吐出孔の直径は0.2~1.0mmが好ましい。押出機から押出されてくる樹脂のダイス入口での樹脂温度は200~300℃に調整されることが好ましい。
 押出機やスクリュー構造、ダイス、押出条件、水中カット条件を組み合わせることで所望の核樹脂粒子が得られる。
 また、上記核樹脂粒子は本発明の効果を損なわない限り、相容化剤、気泡調整剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤等の添加剤を含有することができる。
 核樹脂粒子の粒子径は、複合樹脂粒子の平均粒子径などに応じて適宜調整でき、好ましい粒子径は、0.4~1.5mmの範囲であり、より好ましくは0.4~1.0mmの範囲であり、その平均重量は30~90mg/100粒である。また、その形状は、真球状、楕円球状(卵状)、円柱状、角柱状などが挙げられる。
 (b)重合開始剤
 上記の製造方法では、重合開始剤を用いるのが好ましく、このような重合開始剤としては、従来からスチレン系単量体の重合に用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシアセテート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、2,2-ジ-t-ブチルパーオキシブタン、ジ-t-ヘキシルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。これらは単独で用いられても、併用されてもよいが、10時間の半減期を得るための分解温度が60~130℃にある複数種類の重合開始剤を併用することが好ましい。
 (c)懸濁安定剤
 更に、上記の製造方法では、スチレン系単量体の液滴及び核樹脂粒子の分散性を安定させるために懸濁安定剤を用いてもよい。このような懸濁安定剤としては、従来からスチレン系単量体の懸濁重合に用いられているものであれば特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子や、第三リン酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ピロリン酸マグネシウム等の難溶性無機化合物等が挙げられる。
 また、難溶性無機化合物を用いる場合には、通常アニオン界面活性剤が好適に併用される。
 このようなアニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、N-アシルアミノ酸又はその塩、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩,アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、第二級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩等が挙げられる。
 (d)他の成分
 なお、複合樹脂粒子には、物性を損なわない範囲内において、可塑剤、気泡調整剤、架橋剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、着色剤、帯電防止剤等の添加剤を添加してもよい。
 可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリントリステアレート、グリセリンジアセトモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル、ジイソブチルアジペート等のアジピン酸エステル、ヤシ油等の可塑剤が挙げられる。
 可塑剤の複合樹脂粒子中における含有量は、0.1~3.0重量%が好ましい。
 気泡調整剤としては、エチレンビスステアリン酸アミド、ポリエチレンワックスなどが挙げられる。
 架橋剤としては、2,2-ジ-t-ブチルパーオキシブタン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-t-ブチルパーオキシヘキサンなどの有機過酸化物などが挙げられる。
 難燃剤としては、トリス(2,3-ジブロモプロピル)イソシアヌレート、テトラブロモシクロオクタン、ヘキサブロモシクロドデカン、トリスジブロモプロピルホスフェート、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA-ビス(2,3-ジブロモ-2-メチルプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールA-ビス(2,3-ジブロモプロピルエーテル)などが挙げられる。
 難燃助剤としては、2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタン、3,4-ジメチル-3,4-ジフェニルヘキサン、ジクミルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙げられる。
 滑剤としては、パラフィンワックス、ステアリン酸亜鉛などが挙げられる。
 着色剤としては、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維などのカーボンブラック、黄鉛、亜鉛黄、バリウム黄などのクロム酸塩、紺青などのフェロシアン化物、カドミウムイエロー、カドミウムレッドなどの硫化物、鉄黒、紅殻などの酸化物、群青のようなケイ酸塩、酸化チタンなどの無機系の顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾレーキ、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系などの多環式顔料などの有機系の顔料が挙げられる。
 帯電防止剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ステアリン酸モノグリセリド、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
 (e)撹拌
 重合容器の形状及び構造としては、従来からスチレン系単量体等の重合に用いられているものであれば、特に限定されない。
 また、攪拌翼は、撹拌所要動力を所定の範囲に設定可能であれば、特に限定されない。
 具体的には、V型パドル翼、傾斜パドル翼、平パドル翼、ファードラー翼、プルマージン翼等のパドル翼、タービン翼、ファンタービン翼等のタービン翼、マリンプロペラ翼のようなプロペラ翼等が挙げられる。これら攪拌翼の内、パドル翼が好ましく、V型パドル翼、傾斜パドル翼、平パドル翼、ファードラー翼、プルマージン翼がより好ましい。攪拌翼は、単段翼であっても多段翼であってもよい。
 また、攪拌翼の大きさについても、撹拌所要動力を所定の範囲に設定可能であれば、特に限定されない。撹拌所要動力は0.06~0.8kw/m3となるように調整された攪拌条件が好ましい。
 更に、重合容器に邪魔板(バッフル)を設けてもよい。
(3)発泡性複合樹脂粒子
 発泡性複合樹脂粒子は、複合樹脂粒子と、揮発性発泡剤とを含み、公知の方法により、複合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させることにより製造できる。
 例えば、スチレン系単量体の重合が完了した複合樹脂粒子が水性媒体中に分散している重合容器内に発泡剤を圧入して含浸させる方法や、複合樹脂粒子を密閉、加温可能な耐圧回転式混合器に供給し、発泡剤を圧入して含浸させる方法などがある。
 複合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させる温度としては、低いと、含浸に時間を要し、発泡性複合樹脂粒子の製造効率が低下することがある一方、高いと、発泡性複合樹脂粒子同士の合着が多量に発生することがあるので、30~100℃が好ましく、40~80℃がより好ましい。
 また、複合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させる際には必要に応じて結合防止剤、帯電防止剤、融着促進剤などの表面処理剤や可塑剤、滑剤、着色剤などを添加してもよい。
 (a)発泡剤
 揮発性発泡剤としては、従来からポリスチレン系樹脂の発泡に用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、イソブタン、n-ブタン、イソペンタン、n-ペンタン、ネオペンタン等炭素数5以下の脂肪族炭化水素等の揮発性発泡剤が挙げられ、特にブタン系発泡剤、ペンタン系発泡剤が好ましい。なお、ペンタンは可塑剤としての作用も期待できる。
 揮発性発泡剤の発泡性複合樹脂粒子中における含有量は、通常2~12重量%の範囲とされ、3~10重量%の範囲が好ましく、3~8重量%の範囲が特に好ましい。
 揮発性発泡剤の含有量が少なく、例えば2重量%未満では、発泡性複合樹脂粒子から低密度の発泡成形体を得ることができないことがあると共に、型内発泡成形時の二次発泡力を高める効果が得られないために、発泡成形体の外観が低下することがある。一方、揮発性発泡剤の含有量が多く、例えば12重量%を超えると、発泡性複合樹脂粒子を用いた発泡成形体の製造工程における冷却工程に要する時間が長くなり生産性が低下することがある。
 (b)発泡助剤
 発泡性複合樹脂粒子には、発泡剤と共に発泡助剤を含有させることができる。
 発泡助剤としては、従来からポリスチレン系樹脂の発泡に用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、スチレン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族有機化合物、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジイソブチルアジペート、ジアセチル化モノラウレート、やし油等の可塑剤が挙げられる。
 発泡助剤の発泡性複合樹脂粒子中における含有量は、通常0.3~2.5重量%の範囲とされ、0.4~2重量%の範囲が好ましい。
 発泡助剤の含有量が少なく、例えば0.3重量%未満では、ポリスチレン系樹脂の可塑化効果が発現しないことがある。一方、また、発泡助剤の含有量が多く、2.5重量%を超えると、発泡性複合樹脂粒子を発泡させて得られる発泡成形体に収縮や融けが発生して外観が低下する、あるいは発泡性複合樹脂粒子を用いた発泡成形体の製造工程における冷却工程に要する時間が長くなることがある。
(4)予備発泡粒子
 予備発泡粒子は、公知の方法により、発泡性複合樹脂粒子を所定の嵩倍数に予備発泡させることにより得られ、蒸気を導入するバッチ式発泡や連続発泡、加圧下からの放出発泡が挙げられる。
 本発明の発泡性複合樹脂粒子は、5~70倍の嵩倍数を有するのが好ましい。
 発泡性複合樹脂粒子の嵩倍数が70倍より高いと、発泡成形体が収縮し易く外観を損なうことがある。
 一方、発泡性複合樹脂粒子の嵩倍数が5倍未満では、発泡成形体として軽量化のメリットが損なわれることがある。
 発泡性複合樹脂粒子の嵩倍数(倍)は、例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65及び70である。
 予備発泡においては、必要に応じて発泡する際にスチームと同時に空気を導入してもよい。蒸気を導入する発泡方法では、通常ゲージ圧0.005~0.03Mpa程度の水蒸気を導入して予備発泡させる。
(5)発泡成形体
 発泡成形体は、公知の方法、例えば、予備発泡粒子を発泡成形機の金型内に充填し、再度加熱して予備発泡粒子を発泡させながら、発泡粒同士を熱融着させることにより得られる。
 本発明の発泡成形体は、5~70倍の嵩倍数を有するのが好ましい。
 発泡成形体の嵩倍数(倍)は、例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65及び70である。
 以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の例示にすぎず、本発明は以下の実施例のみに限定されない。
 実施例及び比較例においては、得られた複合樹脂粒子および予備発泡粒子を次のようにして評価した。
「予備発泡粒子のクロマトグラムのピークトップ強度比及びピーク面積比」
 GPC測定
 得られた予備発泡粒子と同様の予備発泡粒子をその中心で1/2に切断した半分カット品を準備する。
 容量50mLの三角フラスコに、発泡性複合樹脂粒子全体と半分カット品をそれぞれ0.02g入れ、さらに常温のテトラヒドロフラン20mLを予備発泡粒子が浸潤するように注加し、常温にて24時間放置する。
 24時間放置後、各テトラヒドロフラン溶液を非水系0.45μmのクロマトディスクで濾過し、粒子全体の抽出液A及び半分カット品の抽出液Bを得る。
 得られた抽出液A及び抽出液Bを下記の条件でGPC測定する。
・装置:高速GPC装置
・商品名:東ソー社製 HLC-8320GPC EcoSEC-WorkStation(RI検出器内蔵)
・分析条件
 カラム:TSKgel SuperHZM-H×2本(4.6mmI.D×15cmL×2本)
 ガードカラム:TSKguardcolumn SuperHZ-H×1本(4.6mmID×2cmL)
 流量:サンプル側0.175ml/min、リファレンス側0.175ml/min
 検出器:内蔵RI検出器
 注入量:50μL
 カラム温度:40℃
 システム温度:40℃
 溶離液:THF
 EcoSEC-WorkStation(東ソー株式会社製)の解析ソフトを使用し、抽出液A及びBのGPC測定により得られたクロマトグラムのピーク解析を実施する。
 対象とするピークはリテンションタイムが22min以下でピークトップを確認できるピークを対象とする。
 重量平均分子量(Mw)は予め作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から算出する。
 (標準ポリスチレンの検量線の作成)
 検量線用標準ポリスチレン試料としては、東ソー社製商品名「TSK standard POLYSTYRENE」の重量平均分子量が、500、2630、9100、37900、102000、355000、3840000、及び5480000である標準ポリスチレン試料と、昭和電工社製商品名「Shodex STANDARD」の重量平均分子量が1030000である標準ポリスチレン試料を用いる。
 検量線の作成方法は以下の通りである。
 まず、上記検量線用標準ポリスチレン試料をグループA(重量平均分子量が1030000のもの)、グループB(重量平均分子量が500、9100、102000及び3480000のもの)及びグループC(重量平均分子量が2630、37900、355000及び5480000のもの)にグループ分けする。
 グループAに属する重量平均分子量が1030000である標準ポリスチレン試料を5mg秤量した後にTHF20mLに溶解し、得られた溶液50μLを試料側カラムに注入する。
 グループBに属する重量平均分子量が500、9100、102000及び3480000である標準ポリスチレン試料をそれぞれ10mg、5mg、5mg、及び5mg秤量した後にTHF50mLに溶解し、得られた溶液50μLを試料側カラムに注入する。
 グループCに属する重量平均分子量が2630、37900、355000及び5480000である標準ポリスチレン試料をそれぞれ5mg、5mg、5mg、及び1mg秤量した後にTHF40mLに溶解し、得られた溶液50μLを試料側カラムに注入する。これら標準ポリスチレン試料の保持時間から較正曲線(三次式)をHLC-8320GPC専用データ解析プログラムGPCワークステーション(EcoSEC-WS)にて作成し、これをポリスチレン換算重量平均分子量測定の検量線として用いる。
(クロマトグラムのピーク強度及び面積の算出)
 ピークトップ強度および面積の算出の際、クロマトグラムのベースラインは、図に記載のとおり、リテンションタイムが22min以下の部分で、ピーク面積が最大限広くなるようにベースラインを設定し、算出する。
 ピーク面積比は得られた抽出液Aのクロマトグラムのピーク面積Ssと抽出液Bのクロマトグラムのピーク面積Siとの比Ss:Siから求める。
 ピーク強度比も同様にして得られた抽出液Aのクロマトグラムのピークトップ強度Ps(mV)と、抽出液Bのクロマトグラムのピークトップ強度Pi(mV)との比Ps:Piを求める。
 クロマトグラムにてピークが2つ以上確認される場合は判定基準をピーク面積比を評価の指標とし、ピーク強度を採用しない。
 さらに、ピークが確認できない場合はほぼポリスチレン系樹脂が抽出されなかったと想定されるので、ピーク比算出による便宜上、ピーク強度は0.1(mV)、ピーク面積は10.0(mV×sec)と仮に設定する。
「発泡剤含浸時の合着量(%)」
 発泡剤含浸後の発泡性複合樹脂粒子を100g採取し、2個以上の発泡性複合樹脂粒子が合着した粒子の重量を測定しその重量%を求める。
「予備発泡時の合着量(%)」
 予備発泡した後予備発泡粒子を300g採取し、2個以上の発泡性複合樹脂粒子が合着した粒子の重量を測定し重量%を求める。
(実施例1)
(核樹脂粒子の作製)
 エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA、日本ポリエチレン株式会社製、商品名「ノバテックEVA LV-115」、融点108℃)を、押出機で加熱溶融して押出し、水中カット方式により造粒ペレット化した(樹脂粒子は100粒当たり70mgに調整した)。
(複合樹脂粒子の作製)
 得られたエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂からなる核樹脂粒子12.0kgを、撹拌機付きの容量100リットルのオートクレーブに入れ、更に水性媒体としての純水41kg、分散剤としてのピロリン酸マグネシウム360g、界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.2gを加えた。得られた混合物を、攪拌することで水性媒体の懸濁液とし、10分間常温に保持し、その後60℃に昇温した。
 次いで、懸濁液に、予め重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド7gを溶解させて調製しておいたスチレン5kgを30分間掛けて滴下した。滴下終了後、撹拌下で30分間、60℃に保持し、核樹脂粒子にスチレンを吸収(含浸)させた。
 次いで、懸濁液を130℃に昇温し、同温度で2時間攪拌を続けた。このとき、昇温開始前60℃の時点で反応系(オートクレーブ)内を密閉にした。
 次いで、懸濁液を90℃程度まで降温(冷却)した。このとき、冷却時にオートクレーブの内圧が0MPaになったところで一旦開放させ、90℃で再度密閉した。懸濁液に界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ15gを加えた。その後、懸濁液に、予め重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド100g、ベンゾイルパーオキサイド45.3gおよびt-ブチルパーオキサイド4.2gを溶解させて調製しておいたスチレン7.5kgを徐々に添加し、90℃で2時間重合を行なった。
 次いで、懸濁液に、スチレン14.9kg、アクリル酸ブチル0.6kgおよびエチレンビスステアリン酸アミド120gを混合し調製したものをさらに2時間掛けて添加し、2時間重合を行った。
 次いで、懸濁液を90℃で1時間保持し、次に140℃に昇温し、同温度で3時間保持して重合を完結させた。その後、常温まで冷却した。
 オートクレーブから内容物を取り出し、20%塩酸400mlを添加してピロリン酸マグネシウムを分解し、洗浄後、内容物を遠心分離機で脱水し、気流乾燥装置で表面に付着した水分を除去して、EVA樹脂100重量部に対してスチレン系単量体(PS)を233重量部使用した複合樹脂粒子(EVA/PS=30/70)を得た。
(発泡性複合樹脂粒子の作製)
 得られた複合樹脂粒子15kgを、加温密閉可能な容量50リットルの耐圧回転式混合機に投入した。さらに、複合樹脂粒子100重量部に対してジイソブチルアジペート0.5重量部及び水0.1重量部を投入し撹拌した。複合樹脂粒子を撹拌させながら、複合樹脂粒子100重量部に対して発泡剤としてブタン(ノルマルブタン:イソブタン=7:3)16重量部を圧入し、70℃に昇温させ2時間撹拌を続けた。その後、20℃まで冷却して混合機から取り出し、発泡性複合樹脂粒子を得た。
 発泡剤含浸後の発泡性複合樹脂粒子の合着量(%)を測定した。
(予備発泡粒子の作製)
 得られた発泡性複合樹脂粒子1kgを直ちに、容量33リットルのバッチ式発泡機に投入し、撹拌しながらゲージ圧0.01Mpaの水蒸気を導入しながら加熱して嵩倍数30倍の予備発泡粒子を得た。
 予備発泡時の予備発泡粒子の合着量(%)を測定した。
 また、得られた予備発泡粒子及び半分カット品についてGPC測定し、得られたクロマトグラムから、そのピークが重量分子量(Mw)10万~50万のポリスチレン系樹脂のピークに相当することを確認し、ピークトップ強度及びピーク面積を求め、それぞれの比を求めた(図1参照)。
 以下の実施例についても同様に実施した。
(発泡成形体の作製)
 得られた嵩倍数30倍の予備発泡粒子を、縦400mm×横300mm×厚さ30mmの内寸の成形用金型内に充填し、0.08Mpaの水蒸気を導入して加熱し、冷却することで、嵩倍数約30倍の発泡成形体を得た。得られた発泡成形体を30℃の乾燥室で8時間程度乾燥させた。
 以上の得られた結果を、原料及び製造条件と共に表1に示す。
 図1は、実施例1の予備発泡粒子のクロマトグラム、(a)粒子及び(b)カット品である。
(実施例2)
 (核樹脂粒子の作製)
 エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA、日本ポリエチレン株式会社製、商品名「ノバテックEVA LV-115」、融点108℃)を、押出機で加熱溶融して押出し、水中カット方式により造粒ペレット化した(樹脂粒子は100粒当たり40mgに調整した)。
(複合樹脂粒子の作製)
 得られたエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂からなる核樹脂粒子14.0kgを、撹拌機付きの容量100リットルのオートクレーブに入れ、更に水性媒体としての純水41kg、分散剤としてのピロリン酸マグネシウム403g、界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.3gを加えた。得られた混合物を、攪拌することで水性媒体の懸濁液とし、10分間常温に保持し、その後60℃に昇温した。
 次いで、懸濁液に、予め重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド7.8gを溶解させて調製しておいたスチレン6kgを30分間掛けて滴下した。滴下終了後、撹拌下で30分間、60℃に保持し、核樹脂粒子にスチレンを吸収(含浸)させた。
 次いで、懸濁液を130℃に昇温し、同温度で2時間攪拌を続けた。このとき、昇温開始時60℃の時点で反応系(オートクレーブ)内を密閉にした。
 次いで、懸濁液を90℃程度まで降温(冷却)した。このとき、冷却時にオートクレーブの内圧が0MPaになったところで一旦開放させ、90℃で再度密閉した。懸濁液に界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ15gを加えた。その後、懸濁液に、予め重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド98g、ベンゾイルパーオキサイド46.3gおよびt-ブチルパーオキサイド4.7gを溶解させて調製しておいたスチレン6.6kgを徐々に添加し、90℃で2時間重合を行なった。
 次いで、懸濁液に、スチレン13.1kg、アクリル酸ブチル0.3kgおよびエチレンビスステアリン酸アミド120gを混合し調製したものを2時間掛けて添加し、2時間重合を行った。
 次いで、懸濁液を90℃で1時間保持し、次に140℃に昇温し、同温度で3時間保持して重合を完結させた。その後、常温まで冷却した。
 オートクレーブから内容物を取り出し、20%塩酸400mlを添加してピロリン酸マグネシウムを分解し、洗浄後、内容物を遠心分離機で脱水し、気流乾燥装置で表面に付着した水分を除去して、EVA樹脂100重量部に対してスチレン系単量体(PS)を183重量部使用した複合樹脂粒子(EVA/PS=35/65)を得たこと以外は、実施例1と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1に示す。
(実施例3)
 複合樹脂粒子の作製の工程(A)における密閉温度を80℃としたこと以外は、実施例1と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1に示す。
(実施例4)
 複合樹脂粒子の作製の工程(A)における密閉温度を80℃としたこと以外は、実施例2と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1に示す。
(実施例5)
 複合樹脂粒子の作製の工程(A)における密閉温度を80℃とし、工程(B)において系内を解放した状態で重合反応を実施し、工程(C)における昇温開始時点(90℃)で系内を再度密閉したこと以外は、実施例1と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1に示す。
(実施例6)
 複合樹脂粒子の作製の工程(B)において系内を解放した状態で重合反応を実施し、工程(C)における昇温開始時点(90℃)で系内を再度密閉したこと以外は、実施例1と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表1に示す。
(比較例1)
 実施例1と同様にしてエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂からなる核樹脂粒子を得た。
 得られたエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂からなる核樹脂粒子9.6kgを、撹拌機付きの容量100リットルのオートクレーブに入れ、更に水性媒体としての純水48kg、分散剤としてのピロリン酸マグネシウム382g、界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ7.65gを加えた。得られた混合物を攪拌することで水性媒体の懸濁液を得た。
 次いで、懸濁液に、予め重合開始剤としてのジクミルパーオキサイド92.2g、ベンゾイルパーオキサイド58.2gを溶解させて調製しておいたスチレン4.8kgを投入後、撹拌下で30分間、70℃に保持し、核樹脂粒子にスチレンを吸収(含浸)させた。
 次いで、懸濁液を85℃まで昇温し、スチレン17.6kgを3時間40分掛けて反応系中に滴下し、同温度で1時間保持した。その後、懸濁液を140℃に昇温する際に系内の温度が90℃を示した時点で系内を密閉した。140℃で3時間保持した後、冷却させて複合樹脂粒子(EVA/PS=30/70)を取出した。
 これ以降は実施例1と同様にして、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表2に示す。
 図2は、比較例1の予備発泡粒子のクロマトグラム、(a)粒子及び(b)カット品である。
(比較例2)
 EVA/PS=35/65としたこと以外は、比較例1と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表2に示す。
(比較例3)
 複合樹脂粒子の作製の工程(A)における密閉温度を90℃とし、工程(B)において系内を解放した状態で重合反応を実施し、工程(C)における昇温開始時点(90℃)で系内を再度密閉したこと以外は、実施例1と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表2に示す。
(比較例4)
 複合樹脂粒子の作製の工程(A)におけて密閉温度を90℃としたこと以外は、実施例1と同様にして複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体を得、測定・評価した。それらの結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1及び2の結果から、本発明の実施例1~6の予備発泡粒子は、GPC測定におけるポリスチレン系樹脂に関するピークトップ強度比Ps:Piが1:10以上で、粒子表面に合着の原因となるポリスチレン系樹脂の抽出量が少ないことから、発泡剤含浸時及び予備発泡時において樹脂粒子同士の合着が低減されているものと考えられる。
 一方、比較例1~4の従来の予備発泡粒子は、GPC測定におけるポリスチレン系樹脂に関するピークトップ強度比Ps:Piが1:10未満で、発泡剤含浸時及び予備発泡時において合着量が多いことがわかる。
 比較例1及び2の結果から、特に第1の重合工程が無く、密閉温度が90℃である場合には、ピークトップ強度比Ps:Piが1:10未満になり、発泡剤含浸時及び予備発泡時において比較例3及び4よりも樹脂粒子同士の合着が非常に多いことがわかる。
 比較例3の結果から、第1の重合工程を有しても、工程(A)における密閉温度が90℃でありかつ工程(B)にて系内を開放した状態で実施した場合、満足できる領域には達しないことがわかる。
 比較例4の結果から、第1の重合工程を実施しかつ工程(B)の重合中に系内を開放しなくても、密閉温度が90℃である場合には、ピークトップ強度比Ps:Piが1:10未満になり、発泡剤含浸時及び予備発泡時において樹脂粒子同士の合着が多くなることがわかる
 以上のことから、製造方法として第1の重合工程(工程(A))において昇温時の密閉温度が90℃よりも低くすることにより、予備発泡粒子をTHFに浸漬させた場合のクロマトグラムから得られるピーク強度比Ps:Pi及び面積Ss:Siが10未満になる。また、ピーク強度比Ps:Pi及び面積Ss:Siが10未満である場合、発泡剤含浸時及び予備発泡時における合着量を低減することが可能となることがわかる。
 更に、実施例5及び6の結果から、工程(B)における密閉温度を90℃より低い温度で実施しても、工程(B)において開放したまま進めると、実施例1~4と比較してピーク強度Ps:Pi及び面積Ss:Siが低くなる傾向にあり、それに伴い合着量も増加傾向にあることから、工程(B)は開放しない方が好ましいことがわかる。

Claims (7)

  1.  エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂100重量部に対してポリスチレン系樹脂100~500重量部を含むポリスチレン系複合樹脂粒子であり、
     前記ポリスチレン系複合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させ、予備発泡させて得られた予備発泡粒子をテトラヒドロフランに24時間浸漬させて得られた抽出液Aと、該予備発泡粒子をその中心で1/2に切断した半分カット品をテトラヒドロフランに24時間浸漬させて得られた抽出液BとをそれぞれGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)測定したときに、
     前記抽出液A及び抽出液Bのクロマトグラムから得られる重量平均分子量(Mw)10万~50万の前記ポリスチレン系樹脂のピークであって、
     前記抽出液Aのクロマトグラムのピークトップ強度Psと前記抽出液Bのクロマトグラムのピークトップ強度Piとの比Ps:Piが1:10以上であるか、もしくは
     前記抽出液Aのクロマトグラムのピーク面積Ssと前記抽出液Bのクロマトグラムのピーク面積Siとの比Ss:Siが1:10以上である
    ポリスチレン系複合樹脂粒子。
  2.  前記ピークトップ強度の比Ps:Piが1:30以上であるか、もしくは前記ピーク面積の比Ss:Siが1:30以上である請求項1に記載のポリスチレン系複合樹脂粒子。
  3.  請求項1に記載のポリスチレン系複合樹脂粒子と、揮発性発泡剤とを含む発泡性複合樹脂粒子。
  4.  請求項3に記載の発泡性複合樹脂粒子を予備発泡させて得られた予備発泡粒子。
  5.  請求項4に記載の予備発泡粒子を発泡成形させて得られた発泡成形体。
  6.  (A)水性媒体中に、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂からなる核粒子を分散させ、スチレン系単量体を吸収させた後、昇温し重合させる第1の重合工程と、
     (B)次いで、スチレン系単量体を吸収させながら重合させる第2の重合工程と、
     (C)100℃以上に昇温し、残存する単量体を処理しかつ架橋させる架橋工程と
    を経る請求項1に記載のポリスチレン系複合樹脂粒子の製造方法であって、
     工程(A)の昇温する際に系内を90℃未満で密閉するスチレン系複合樹脂粒子の製造方法。
  7.  前記工程(B)における第2の重合工程を系内を密閉したままで行う請求項6に記載のポリスチレン系複合樹脂粒子の製造方法。
PCT/JP2014/075246 2013-09-30 2014-09-24 ポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体 WO2015046227A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480054038.5A CN105593279A (zh) 2013-09-30 2014-09-24 包含聚苯乙烯的复合树脂颗粒及其生产方法、发泡性复合树脂颗粒、预发泡颗粒和发泡成形体
JP2015539249A JP6228610B2 (ja) 2013-09-30 2014-09-24 ポリスチレン系複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体の製造方法
EP14849307.5A EP3053950A4 (en) 2013-09-30 2014-09-24 Polystyrene-containing composite resin particles and method for producing same, expandable composite resin particles, pre-expanded particles, and expanded molded article
US15/023,491 US20160208068A1 (en) 2013-09-30 2014-09-24 Polystyrene-containing composite resin particles and method for producing same, expandable composite resin particles, pre-expanded particles, and expanded molded article
KR1020167009330A KR102209181B1 (ko) 2013-09-30 2014-09-24 폴리스티렌계 복합 수지 입자와 그 제조 방법, 발포성 복합 수지 입자, 예비 발포 입자 및 발포 성형체

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-204803 2013-09-30
JP2013204803 2013-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015046227A1 true WO2015046227A1 (ja) 2015-04-02

Family

ID=52743363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/075246 WO2015046227A1 (ja) 2013-09-30 2014-09-24 ポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160208068A1 (ja)
EP (1) EP3053950A4 (ja)
JP (1) JP6228610B2 (ja)
KR (1) KR102209181B1 (ja)
CN (1) CN105593279A (ja)
TW (1) TW201527328A (ja)
WO (1) WO2015046227A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106243541A (zh) * 2016-08-11 2016-12-21 苏州柯创电子材料有限公司 光学膜包装磨边ps板

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02284905A (ja) * 1989-04-26 1990-11-22 Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd カーボン含有スチレン改質発泡性オレフイン系樹脂粒子の製造方法
JPH10292064A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Jsp Corp 変性プロピレン系樹脂発泡粒子
JP2008133449A (ja) 2006-10-26 2008-06-12 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体
JP2010270209A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Jsp Corp 改質樹脂発泡粒子及びその成形体
JP2011202110A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方法、予備発泡粒子および発泡成形体
JP2011256244A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Jsp Corp 発泡性改質樹脂粒子および改質樹脂発泡粒子
JP2012214691A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Sekisui Plastics Co Ltd シード重合用ポリエチレン系樹脂粒子、複合樹脂粒子、それらの製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子および発泡成形体
JP2013123851A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Sekisui Plastics Co Ltd 複合樹脂粒子中の臭気の低減方法、複合樹脂粒子、発泡性粒子、予備発泡粒子、発泡成形体及び自動車内装材

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8329294B2 (en) * 2006-02-28 2012-12-11 Sekisui Plastics Co., Ltd. Styrene-modified polypropylene type resin particle, foamable styrene-modified polypropylene type resin particle, styrene-modified polypropylene type resin foamed particle, styrene-modified polypropylene type resin foamed molded product, and production methods thereof
TWI361201B (en) * 2006-10-26 2012-04-01 Sekisui Plastics Formable polystyrene resin particles and production process thereof, pre-foamed particles and foam molded product
JP5192420B2 (ja) * 2009-03-03 2013-05-08 積水化成品工業株式会社 長期保存用発泡性複合樹脂粒子、その予備発泡粒子及び発泡成形体

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02284905A (ja) * 1989-04-26 1990-11-22 Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd カーボン含有スチレン改質発泡性オレフイン系樹脂粒子の製造方法
JPH10292064A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Jsp Corp 変性プロピレン系樹脂発泡粒子
JP2008133449A (ja) 2006-10-26 2008-06-12 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体
JP2010270209A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Jsp Corp 改質樹脂発泡粒子及びその成形体
JP2011202110A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方法、予備発泡粒子および発泡成形体
JP2011256244A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Jsp Corp 発泡性改質樹脂粒子および改質樹脂発泡粒子
JP2012214691A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Sekisui Plastics Co Ltd シード重合用ポリエチレン系樹脂粒子、複合樹脂粒子、それらの製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子および発泡成形体
JP2013123851A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Sekisui Plastics Co Ltd 複合樹脂粒子中の臭気の低減方法、複合樹脂粒子、発泡性粒子、予備発泡粒子、発泡成形体及び自動車内装材

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3053950A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20160208068A1 (en) 2016-07-21
EP3053950A1 (en) 2016-08-10
JPWO2015046227A1 (ja) 2017-03-09
KR102209181B1 (ko) 2021-01-28
CN105593279A (zh) 2016-05-18
JP6228610B2 (ja) 2017-11-08
TW201527328A (zh) 2015-07-16
KR20160065859A (ko) 2016-06-09
EP3053950A4 (en) 2017-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5528429B2 (ja) 複合樹脂粒子中の揮発性有機化合物の低減方法
KR101115807B1 (ko) 카본 함유 개질 폴리스티렌계 수지 입자, 발포성 카본 함유 개질 폴리스티렌계 수지 입자, 카본 함유 개질 폴리스티렌계 수지 발포 입자, 카본 함유 개질 폴리스티렌계 수지 발포 성형체 및 이들의 제조방법
JP6170703B2 (ja) ポリスチレン系複合樹脂粒子とその製造方法、発泡性粒子、発泡粒子及び発泡成形体
JP5386262B2 (ja) 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子、発泡成形体
JP5918905B2 (ja) 複合樹脂粒子ならびにその発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子および発泡成形体
JP2008133449A (ja) 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体
JP5232397B2 (ja) 改質ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法、発泡性改質ポリスチレン系樹脂粒子、改質ポリスチレン系樹脂発泡粒子、改質ポリスチレン系樹脂発泡成形体
CN108026311B (zh) 发泡性苯乙烯系树脂颗粒、由其制造的预发泡颗粒和成形体、以及其制造方法
JP2012214691A (ja) シード重合用ポリエチレン系樹脂粒子、複合樹脂粒子、それらの製造方法、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子および発泡成形体
JP2013123851A (ja) 複合樹脂粒子中の臭気の低減方法、複合樹脂粒子、発泡性粒子、予備発泡粒子、発泡成形体及び自動車内装材
JP6228610B2 (ja) ポリスチレン系複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子及び発泡成形体の製造方法
JP5690632B2 (ja) シード重合用ポリプロピレン系樹脂粒子、その製造方法、複合樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子および発泡成形体
JP5528428B2 (ja) 複合樹脂粒子中の臭気の低減方法
JP6404164B2 (ja) シード重合用種粒子、複合樹脂粒子、発泡性粒子、発泡粒子及び複合樹脂発泡成形体
CN107075164B (zh) 发泡性热塑性树脂粒子、热塑性预备发泡粒子、热塑性发泡成型体
JP2009263639A (ja) 発泡性スチレン改質ポリオレフィン系樹脂粒子、その製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体
JP5478140B2 (ja) 低密度発泡成形用発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、低密度ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及び低密度ポリスチレン系樹脂発泡成形体
JP6081266B2 (ja) 発泡成形体
JP5992349B2 (ja) 発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法、発泡粒子及び発泡成形体
JP6343485B2 (ja) ポリスチレン系発泡成形体及びその製造方法
JP2013203978A (ja) 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法およびその用途
JP6227955B2 (ja) 発泡成形体
JP2012188543A (ja) 樹脂粒子、発泡性樹脂粒子、その製造方法、発泡粒子及び発泡成形体
JP6013905B2 (ja) 発泡成形体及び発泡成形体の製造方法
JP2018141087A (ja) 発泡粒子の製造方法及び発泡成形体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14849307

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015539249

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15023491

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014849307

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014849307

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167009330

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A