KR102556267B1 - 열가소성 수지 발포 입자 - Google Patents

Abstract

본 발명의 무기 분체 및 무기 섬유로부터 선택되는 1개 이상의 기능성 첨가제를 포함하는 열가소성 수지 발포 입자는 열가소성 수지로 형성되어 있는 심층과, 열가소성 수지로 형성되어 있는 발포 상태의 피복층으로 이루어지고, 피복층과 심층의 질량비가 99:1∼50:50이고, 심층 중의 기능성 첨가제의 함유량(X)이 5∼90질량%이고, 피복층 중의 기능성 첨가제의 함유량이 심층 중의 기능성 첨가제의 함유량(X)보다 적은 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 기능성 첨가제를 함유하면서도, 치수 안정성이나 융착성, 외관이 우수하고, 균질한 발포 입자 성형체를 얻을 수 있는 열가소성 수지 발포 입자가 제공된다.

Description

열가소성 수지 발포 입자

본 발명은 기능성 첨가제를 포함하는 열가소성 수지 발포 입자에 관한 것이다.

열가소성 수지 발포 입자는 용도에 맞춰서 다양한 형상으로 형내 성형 가능하다. 상기 발포 입자로부터 형내 성형에 의해 얻어지는 열가소성 수지 발포 입자 성형체는 유전체, 전파차폐체, 단열재, 전자부품용 포장재료, 충격흡수재, 리턴어블 케이스 등 광범한 용도에 사용되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1, 2에는 무기 분체나 무기 섬유 등의 기능성 첨가제를 함유하는 발포 입자 성형체가 유전체나 전파흡수체로서 사용되고 있는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공표 2008-512502호 공보 일본 특허 공개 평 4-56298호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 열가소성 수지 발포 입자가 기능성 첨가제를 다량으로 함유하는 경우에는 발포 입자의 이차 발포성이 저하하여, 발포 입자 성형체의 융착성이나 외관이 저하할 우려가 있었다. 그 때문에, 이러한 경우에는 양호한 성형체를 얻기 위해서는 형내 성형시의 성형압을 높게 할 필요나, 미리 발포 입자를 가압할 필요가 있는 등 생산성에 있어서 과제를 남기는 것이 있었다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 전파흡수체에서는 유전체가 부착된 발포 입자와 유전체가 부착되지 않은 발포 입자를 이용하여 발포 입자 성형체가 형성된다. 그러나, 이 방법으로는 발포 입자 성형체 성형시에 이들 2종의 발포 입자를 완전히 균일하게 혼합하는 것이 곤란함으로써, 발포 입자 성형체 사이의 특성에 불균일이 생길 우려가 있고, 생산 관리가 어려워 제조상 과제를 남기는 것이 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 기능성 첨가제를 함유하면서도 치수 안정성이나 융착성, 외관이 우수하고, 균질한 발포 입자 성형체를 얻을 수 있는 열가소성 수지 발포 입자를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 이하에 기재된 열가소성 수지 발포 입자를 제공한다.

<1> 무기 분체 및 무기 섬유로부터 선택되는 1개 이상의 기능성 첨가제를 포함하는 열가소성 수지 발포 입자로서, 열가소성 수지로 형성되어 있는 심층과, 열가소성 수지로 형성되어 있는 발포 상태의 피복층으로 이루어지고, 상기 피복층과 상기 심층의 질량비가 99:1∼50:50이고, 상기 심층 중의 기능성 첨가제의 함유량(X)이 5∼90질량%이고, 상기 피복층 중의 기능성 첨가제의 함유량이 상기 심층 중의 기능성 첨가제의 함유량(X)보다 적은 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.

<2> <1>에 있어서, 상기 피복층 중의 기능성 첨가제의 함유량이 20질량% 미만(0을 포함)인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.

<3> <1> 또는 <2>에 있어서, 상기 기능성 첨가제가 도전성 카본인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.

<4> <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 있어서, 상기 심층을 형성하는 열가소성 수지 및 상기 피복층을 형성하는 열가소성 수지가 모두 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.

본 발명의 열가소성 수지 발포 입자에 의하면, 심층과 발포 상태의 피복층으로 이루어지는 발포 입자의 심층에 기능성 첨가제가 고충전되어 있기 때문에, 성형체 중의 기능성 첨가제의 분포가 균질화되고, 기능성 첨가제의 기능이 유효하게 발휘되는 발포 입자 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 피복층의 기능성 첨가제의 함유량은 심층의 기능성 첨가제의 함유량에 대하여 적으므로, 충분히 이차 발포하고 발포 입자 성형체를 형성하는 발포 입자끼리의 융착성이 향상된, 외관이 우수하고 균질한 발포 입자 성형체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열가소성 수지 발포 입자의 일 실시형태를 모식적으로 나타낸 개략 사시도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 열가소성 수지 발포 입자의 A-A의 단면의 실물의 전자현미경 사진이다.
도 3은 도 1에 있어서의 열가소성 수지 발포 입자의 B-B의 단면의 실물의 전자현미경 사진이다.

이하, 발명을 실시하기 위한 형태를 들어서, 본 발명의 열가소성 수지 발포 입자를 더 상세하게 설명한다. 도 1에, 본 발명의 열가소성 수지 발포 입자의 일실시형태를 모식적으로 나타낸 개략적인 사시도를 나타내고, 도 2에, 그 A-A의 단면의 실물의 전자현미경 사진을, 도 3에, 그 B-B의 단면의 실물의 전자현미경 사진을 나타낸다.

[열가소성 수지 발포 입자(1)]

본 실시형태의 열가소성 수지 발포 입자(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이 열가소성 수지로 형성되어 있는 심층(2)과, 열가소성 수지로 형성되어 있는 발포 상태의 피복층(3)을 구비하고 있다.

(심층(2))

심층(2)은 열가소성 수지로 형성되고, 필수 성분으로서 무기 분체 및 무기 섬유로부터 선택되는 1개 이상의 기능성 첨가제를 함유하고 있다. 또한, 심층(2)의 구조는 발포 상태이어도, 비발포 상태이어도 좋다.

(열가소성 수지)

심층(2)을 형성하는 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등의 폴리올레핀계 수지나, 폴리스티렌계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리메타크릴계 수지, 아크릴로니트릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 열가소성 폴리우레탄 수지 및 이들의 브렌드 폴리머 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리올레핀계 수지와 다른 수지의 혼합 수지를 사용하는 경우, 혼합 수지는 폴리올레핀계 수지를 50% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 70질량% 이상 함유하는 것이 보다 바람직하고, 90질량% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 폴리에틸렌계 수지로서는, 예를 들면 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체나 그분자 사이를 금속 이온으로 가교한 이오노머계 수지 등을 들 수 있다.

또한, 상기 폴리프로필렌계 수지로서는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌에 유래하는 구조 단위가 50질량% 이상인 프로필렌계 공중합체를 들 수 있다. 상기 공중합체로서는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐 공중합체 등의 프로필렌과 에틸렌 또는 탄소수 4개 이상의 α올레핀과의 공중합체나, 프로필렌-아크릴산 공중합체, 프로필렌-무수 말레산 공중합체 등을 예시할 수 있다. 또한, 이들의 공중합체는 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 그라프트 공중합체 중 어느 것이어도 좋다.

열가소성 수지로서는 후술하는 기능성 첨가제가 균일하게 혼합된 상태를 형성하는 것이 용이한 점에서, 무가교의 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

(기능성 첨가제의 종류)

심층(2)에 포함되는 기능성 첨가제는 무기 분체 및 무기 섬유로부터 선택되는 1개 이상이다. 구체적으로는 금속, 광물, 금속 화합물, 기타 무기물의 분립체나 섬유이고, 카본블랙, 흑연, 그래핀, 카본나노튜브, 카본나노파이버, 카본마이크로파이버, 카본마이크로코일, 카본나노코일 등의 카본류, 유리섬유, 금속섬유, 카본섬유 등의 섬유, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨 등의 금속탄산염, 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산알루미늄 등의 금속 황산염, 산화철, 페라이트 산화알루미늄, 산화아연, 산화규소, 산화납, 산화마그네슘, 산화코발트, 산화티탄, 산화칼슘 등의 금속 산화물, 기타 클레이, 카올린, 제올라이트 등의 점토 또는 천연광물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 기능성 첨가제로서는 카본류, 금속 산화물이 바람직하고, 그 중에서도 수지 중에서의 균일 분산성 등이 우수한 점에서, 카본류를 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 카본류로서는 도전성 카본을 사용하는 것이 바람직하고, DBP 흡수량이 150∼700㎤/100g인 도전성 카본을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 기능성 첨가제의 입경은 수지 중에서의 분산성의 관점에서 미세한 쪽이 바람직하고, 0.001∼500㎛가 바람직하고, 0.01∼100㎛가 보다 바람직하다.

(기능성 첨가제의 함유량)

발포 입자에 의해 고도한 기능성을 부여하는 관점에서, 심층(2)에 있어서의 기능성 첨가제의 함유량의 하한은 심층(2)을 구성하는 열가소성 수지 중 5질량% 이고, 바람직하게는 8질량%, 보다 바람직하게는 10질량%이다. 한편, 그 상한은 생산성의 관점에서, 90질량%이고, 바람직하게는 70질량%, 보다 바람직하게는 60질량%, 더욱 바람직하게는 30질량%이다.

또한, 심층(2)이 2종 이상의 기능성 첨가제를 함유하는 경우, 이들의 합계량을 심층(2)에 있어서의 기능성 첨가제의 함유량으로 한다.

(피복층(3))

피복층(3)은 발포 상태로 존재하는 것이 필요하다. 피복층(3)의 구조는 열가소성 수지를 발포시킴으로써 형성된다. 발포 입자에 다량으로 기능성 첨가제를 함유시켜 기능성을 발휘시키는 경우, 발포 입자의 이차 발포성이 저하할 우려나, 발포 입자의 수지 자체의 융착성이 저하할 우려가 있었다. 이 경우에는 기능성 첨가제를 다량으로 함유하는 발포 입자를 형내 성형하여 얻어지는 발포 입자 성형체의 융착률이나 치수 안정성, 외관이 저하할 우려가 있었다. 한편, 발포 입자의 융착성을 향상시키기 위해서는 발포 입자를 형내 성형할 때에 성형압을 높게 하는 것이나, 미리 발포 입자를 가압해 두는 등의 조작을 행할 필요가 있었다. 그러나, 성형압을 높게 하면, 성형체의 수축률이 커져 성형체의 치수 안정성이나 외관이 저하하기 쉬워진다. 또한, 발포 입자를 가압하기 위해서는 가압 공정이 필요하기 때문에, 생산성의 관점에서 과제를 남기고 있었다.

이에 대하여, 본 발명에 있어서는 발포 입자가 심층과 피복층으로 이루어짐과 아울러, 이들을 특정 질량비로 하고 있다. 또한, 심층이 기능성 첨가제를 함유하는 한편, 피복층(3)의 기능성 첨가제의 함유량은 심층보다 적다. 또한, 피복층(3)이 발포 상태에 있다. 이들에 의해, 상기 발포 입자는 형내 성형시에 피복층(3)이 충분히 이차 발포함과 아울러, 피복층(3)을 구성하는 수지 자체의 융착성의 저하가 억제되기 때문에, 발포 입자끼리가 충분히 융착할 수 있어 양호한 발포 입자 성형체를 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 발포 입자로부터 얻어지는 발포 입자 성형체는 기능성 첨가제가 배합되어 있음에도 불구하고, 융착률이 저하하지 않아 치수 정밀도나 외관이 우수한 발포 입자 성형체가 된다.

(열가소성 수지)

피복층(3)을 형성하는 열가소성 수지로서는 상기 심층(2)을 구성하는 열가소성 수지와 같은 것을 사용할 수 있다.

(피복층(3)에 있어서의 기능성 첨가제의 존부)

피복층(3)에는 기능성 첨가제가 함유되어 있어도 좋고, 기능성 첨가제가 함유되지 않아도 좋지만, 피복층(3)의 기능성 첨가제의 함유량은 심층(2)의 함유량보다 적어지고 있다. 피복층(3)의 발포성을 향상시키는 관점에서는 피복층(3)에 있어서의 기능성 첨가제의 함유량은 피복층(3)을 구성하는 열가소성 수지 중 20질량% 미만(0을 포함)인 것이 바람직하고, 10질량% 미만(0을 포함)인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 미만(0을 포함)인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 기능성 첨가제는 심층(2)과 피복층(3)으로 다른 기능성 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 피복층(3)이 2종 이상의 기능성 첨가제를 함유하는 경우, 이들의 합계량을 피복층(3)에 있어서의 기능성 첨가제의 함유량으로 한다.

(기타 첨가제 등)

본 발명의 열가소성 수지 발포 입자(1)에 있어서의 심층(2), 피복층(3)에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 필요에 따라서 그 기타 첨가제를 배합할 수 있다. 그 기타 첨가제로서는, 예를 들면 산화방지제, 자외선방지제, 대전방지제, 금속불활성제, 난연제, 난연조제, 염료, 안료, 핵제, 윤활제, 친화제 등을 들 수 있다.

상기 대전방지제로서는 폴리에테르와 폴리올레핀의 블록 공중합체 등의 고분자형 대전방지제를 들 수 있다. 또한, 상기 난연제로서는 브롬화 비스페놀계 화합물 등의 브롬화 유기 화합물이나, 브롬화 부타디엔계 중합체나 브롬화 폴리스티렌 등의 브롬화 중합체 등을 들 수 있다.

(심층(2)과 피복층(3)의 질량비)

본 발명의 열가소성 수지 발포 입자(1)에 있어서, 심층(2)과 피복층(3)의 질량비는 1:99∼50:50, 바람직하게는 2:98∼40:60, 보다 바람직하게는 3:97∼20:80이다. 이러한 질량비로 함으로써, 기능성 첨가제의 함유량이 많은 심층이 피복층에 보다 확실하게 피복됨과 아울러 피복층(3)이 발포 가능하게 되고, 또한 발포 입자의 이차 발포성도 확보되기 때문에 기능성 첨가제의 함유량을 많게 하면서 형내 성형시의 융착성이 우수한 발포 입자를 얻을 수 있다. 또한, 상기 질량비에 있어서의 질량은 열가소성 수지와 열가소성 수지에 함유되는 기능성 첨가제나 기타 첨가제의 질량을 포함한다.

또한, 본 발명의 발포 입자는 심층(2)과 피복층(3) 이외에, 예를 들면 최외층이나, 심층과 피복층 사이에 다른 층이 형성되어 있는 구조로 할 수도 있다.

[열가소성 수지 발포 입자(1)의 기능]

본 발명의 열가소성 수지 발포 입자(1)에 있어서는 필수 조건으로서, 심층(2)이 특정 배합 비율로 기능성 첨가제를 함유하고 있다. 그리고, 열가소성 수지 발포 입자(1)에 있어서, 심층(2)은 보다 많은 기능성 첨가제가 분포된 층이고, 피복층(3)은 기능성 첨가제의 함유량이 적은 또는 기능성 첨가제가 존재하지 않는 층이다. 이러한 조건을 갖는 열가소성 수지 발포 입자(1)에 의하면, 발포 입자 전체로서 기능성 첨가제를 다량으로 함유하고 있어도 열가소성 수지 발포 입자(1)의 이차 발포성이 저해되지 않고, 발포 입자 성형체의 융착성을 유지하는 것이 가능해진다. 따라서, 발포 입자를 형내 성형할 때에, 성형압을 높게 하는 것이나, 미리 발포 입자를 가압해 두는 것 등의 조작을 행하지 않아도, 기능성 첨가제를 다량으로 함유하면서, 융착률이 높고 치수 안정성이나 외관이 우수한 발포 입자 성형체를 얻는 것이 가능해진다. 또한, 열가소성 수지 발포 입자(1)를 사용하여 형성되는 열가소성 수지 발포 입자 성형체에 대해서도, 기능성 첨가제의 종류나 첨가량을 조정할 수 있으므로 다양한 기능성을 부여한 발포 입자 성형체를 얻을 수 있다.

[열가소성 수지 발포 입자(1)의 조제 방법]

열가소성 수지 발포 입자(1)는, 예를 들면 이하의 방법에 의해 조제할 수 있다. 구체적으로는 2기의 압출기를 준비하고, 일방의 압출기에서 심층(2)을 형성하기 위한 열가소성 수지 조성물을 혼련하고, 타방의 압출기에서 피복층(3)을 형성하기 위한 열가소성 수지 조성물을 혼련한다. 그 후에, 압출기의 출구측에 부설된 소정 형상의 다이로부터 공압출을 함으로써, 심층(R)과, 심층(R)을 피복하는 피복층(R)으로 이루어지는 초심형의 끈 형상의 복합체를 얻는다. 다음에, 인수기를 구비한 절단기에서 소정의 질량 또는 크기로 공압출된 끈 형상의 복합체를 절단함으로써, 비발포의 심층(R)과 피복층(R)으로 이루어지는 주상의 복합 수지 입자를 얻을 수 있다. 또한, 수지 입자의 중량은 0.1∼10mg인 것이 바람직하다.

발포제로서는 유기계 물리 발포제나, 무기계 물리 발포제를 들 수 있다. 유기계 물리 발포제로서는 지방족 탄화수소를 들 수 있고, 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산 등이 예시된다. 무기계 물리 발포제로서는 공기, 질소, 이산화탄소, 산소, 아르곤, 물 등이 예시된다.

본 발명의 발포 입자는 다음과 같은 방법에 의해 얻을 수 있다. 우선, 가압 가능한 밀폐 용기(예를 들면, 오토클레이브) 내의 수성 매체(통상, 물）중에 분산제와 함께 분산시킨 상기 심층(R)과 상기 피복층(R)으로 이루어지는 수지 입자에, 소정의 가압, 가열 하에서 발포제를 함침시켜 발포성 수지 입자를 얻는다. 그 후에, 발포에 적합한 온도 조건 하에서 수성 매체와 함께 용기의 내용물을 용기내 압력보다 저압역으로 방출하여 발포성 수지 입자를 발포시킴으로써 발포 입자를 얻을 수 있다.

또한 얻어진 발포 입자에 대하여 공기 등의 기체에 의한 가압 처리를 행하여 발포 입자의 기포 내의 압력을 높인 후, 이것을 스팀 등으로 가열하여 발포시킴으로써(이단 발포) 보다 발포 배율이 높은 발포 입자를 얻을 수도 있다.

상기 분산제로서는 산화알루미늄, 제 3 인산칼슘, 피로인산 마그네슘, 산화아연, 카올린, 마이카 등의 물에 난용성인 무기 물질, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 메틸셀룰로오스 등의 수용성 고분자계 보호 콜로이드제를 들 수 있다. 또한, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 알칸술폰산 나트륨 등의 음이온계 계면활성제 등도 사용할 수 있다.

(부피 밀도)

상기 발포 입자의 부피 밀도는 경량성의 관점에서, 0.3g/㎤ 이하인 것이 바람직하다. 상기 발포 입자는 부피 밀도가 0.3g/㎤ 이하에서도 우수한 이차 발포성을 얻을 수 있음과 아울러, 형내 성형성도 우수하다. 상기 부피 밀도는 0.01∼0. 25g/㎤인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.02∼0.2g/㎤이다.

(평균 기포 지름)

본 발명의 발포 입자의 피복층(3)의 평균 기포 지름은 40∼300㎛이다. 평균 기포 지름이 40㎛ 미만인 경우에는 발포 입자 성형체의 압축 영구 변형이나 반발 탄성률 등의 물성이 저하할 우려가 있다. 한편, 평균 기포 지름이 300㎛를 초과하는 경우에는 양호한 발포 입자 성형체를 얻는 것이 곤란하게 될 우려가 있다. 상기 관점에서, 상기 평균 기포 지름은 40∼280㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼250㎛이다.

(독립 기포율)

상기 발포 입자의 독립 기포율은 형내 성형성의 관점에서, 70% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다.

또한, 평균 기포 지름, 부피 밀도 및 독립 기포율은 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 구할 수 있다.

본 발명의 발포 입자가 폴리프로필렌계 수지 발포 입자인 경우에는 이차 결정을 갖고, 상기 이차 결정의 시차열 분석에 의한 융해 열량이 1∼30J/g인 것이 바람직하다.

즉, 상기 폴리프로필렌계 수지 발포 입자 2∼10mg을 열유속 시차주사 열량 측정법에 의해, 10℃/분의 승온 속도로 23℃에서 220℃까지 가열했을 때에 얻어지는 DSC 곡선(제 1 회 가열 DSC 곡선)이 폴리프로필렌계 수지에 고유한 흡열 피크(A)(이하, 간단히 「고유 피크」라고 함)와, 상기 고유 피크의 고온 측에, 상기 이차 결정에 유래하는 1개 이상의 흡열 피크(B)(이하, 간단히 「고온 피크」라고 함)를 갖고, 상기 고온 피크의 융해 열량(이하, 간단히 고온 피크 열량이라고 함)이 1∼30J/g인 것이 바람직하다. 상기 고온 피크 열량이 상기 범위 내임으로써, 성형 융착성이 우수한 발포 입자 성형체를 얻을 수 있다.

또한, 상기 DSC 곡선에 있어서의 고온 피크를 갖는 발포 입자를 얻는 방법으로서는, 우선 상기 발포 입자 제조 공정에 있어서, 밀폐용기를 폴리올레핀계 수지의 융점(Tm)보다 20℃ 낮은 온도(Tm-20)℃ 이상, 폴리올레핀계 수지의 융해 종료 온도(T) 미만의 범위 내의 임의인 온도(Ta)에서 충분한 시간, 바람직하게는 10∼60분 정도 유지한다(일단 유지 공정). 다음에, 밀폐용기를 융점(Tm)보다 15℃ 낮은 온도에서 융해 종료 온도(T)+10℃의 범위의 임의인 온도(Tb)로 조절한다. 이 때, 필요에 따라 밀폐용기를 상기 온도에서 더 충분한 시간, 바람직하게는 10∼60분 정도 유지해도 좋다(이단 유지 공정). 다음에, 발포성 수지 입자를 밀폐용기 내로부터 저압 하에서 방출하여 발포시킨다. 이러한 방법에 의해, 고온 피크를 갖는 발포 입자를 얻을 수 있다.

(열가소성 수지 발포 입자 성형체)

본 발명에 따른 열가소성 수지 발포 입자 성형체는 열가소성 수지 발포 입자(1)를 사용하여 형내 성형에 의해 성형된다. 또한, 열가소성 수지 발포 입자 성형체는 본 발명의 열가소성 수지 발포 입자(1)와, 공지의 열가소성 수지 발포 입자를 병용하여 성형되어 있어도 좋다. 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 판상이나 주상, 또한 다양한 입체 형상으로 적당히 설정이 가능하다.

[열가소성 수지 발포 입자 성형체의 성형 방법]

열가소성 수지 발포 입자 성형체는, 예를 들면 형내 성형법을 이용하여 조제할 수 있다. 구체적으로는, 우선 소망의 형상으로 설계된 금형을 준비한다. 다음에, 금형 내에 상기 열가소성 수지 발포 입자(1)를 충전하고, 금형 내에 스팀을 공급하여 금형 내를 가열한다. 이 때, 인접한 열가소성 수지 발포 입자(1)의 피복층(3)이 융착하고, 또한 열가소성 수지 발포 입자(1)가 이차 발포하여 발포 입자 사이의 간격을 메우고, 금형 내에 충전된 다수의 열가소성 수지 발포 입자(1)가 일체화한다. 그 후에, 금형을 냉각하여 금형 내에서 내용물을 인출하여 열가소성 수지 발포 입자 성형체를 얻을 수 있다.

(겉보기 밀도)

열가소성 수지 발포 입자 성형체의 겉보기 밀도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.015∼0.45g/㎤인 것이 바람직하고, 0.02∼0.3g/㎤인 것이 보다 바람직하고, 0.03∼0.2g/㎤인 것이 더욱 바람직하다. 발포 입자 성형체의 겉보기 밀도는 성형체의 질량을 성형체의 체적으로 나눔으로써 구할 수 있다. 성형체의 체적은 성형체의 외형 크기 등으로부터 구할 수 있다.

(융착률)

치수 안정성이나 외관이 우수한 열가소성 수지 발포 입자 성형체를 얻는 관점에서, 열가소성 수지 발포 입자 성형체를 구성하는 상기 열가소성 수지 발포 입자(1)의 융착률은 60% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상인 것이 바람직하다.

(굽힘 강도)

상기 발포 입자 성형체의 굽힘 강도는 JIS K7221-2(1999년)에 기재된 방법으로 측정된다. 구체적으로는, 우선 발포 입자 성형체로부터 120×25×20mm의 성형 스킨면을 갖지 않는 샘플편을 잘라낸다. 다음에, 샘플편에 대하여, Shimadzu Corporation 제작의 오토그래프 장치를 이용하여, 지점간 거리 100mm, 시험 속도 10mm/min의 조건으로 3점 굽힘 시험을 행함으로써 성형체의 굽힘 강도가 측정된다.

(성형체 수축률)

본 발명의 발포 입자에 의해 얻어지는 발포 입자 성형체는 상기 특정 기포 구조를 갖기 때문에, 성형체의 수축률이 작은 것이다. 성형체의 수축률은 3% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 성형체의 수축률은 후술에 기재된 방법으로 측정된다.

(50% 압축 응력)

본 발명의 발포 입자에 의해 얻어지는 발포 입자 성형체의 50% 압축 응력은 5MPa 이하인 것이 바람직하다. 또한, 성형체의 50% 압축 응력은 JIS K6767(1999년)에 준거하여 측정된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

이하의 원료를 이용하여 원료 마스터 배치(MB)를 조제하고, 표 3, 4에 나타내는 실시예 1∼8 및 비교예 1∼4의 열가소성 수지 발포 입자를 얻었다.

(원료)

열가소성 수지: 표 1에 나타내는 폴리프로필렌계 수지

기능성 첨가제: 표 2에 나타내는 기능성 첨가제

[원료 마스터 배치(MB)의 조제]

표 1의 PP와 표2의 기능성 첨가제를 표 3, 4에 나타내는 배합 비율로, 내경 20mm의 이축 압출기에 공급하고, 200∼220℃에서 용융 혼련하여 스트랜드 형상으로 압출, 상기 스트랜드를 냉각, 절단하여 기능성 첨가제 함유 심층 형성용 마스터 배치, 피복층 형성용 마스터 배치를 얻었다.

[열가소성 수지 입자(수지 입자)의 제조]

(실시예 1)

내경 65mm의 수지 입자 심층용 압출기 및 내경 30mm의 수지 입자 피복층용 압출기의 출구측에 다층 스트랜드 형성용 다이를 부설한 압출기를 준비했다. 표 3에 나타낸 배합이 되도록, 상기 심층 형성용 마스터 배치를 내경 65mm의 수지 입자심층용 압출기에, 또한 동시에 상기 피복층 형성용 마스터 배치를 내경 30mm의 수지 입자 피복층용 압출기에 공급했다. 각각을 온도 200∼220℃로 가열, 용융, 혼련한 후, 상기 다이에 공급하고 다이 내에서 합류시켰다. 그리고, 압출기 선단에 부착한 구금의 세공으로부터, 심층의 측면에 피복층이 피복된 다층 스트랜드으로서 공압출했다. 다음에, 그 공압출된 스트랜드를 수냉하고, 펠리타이저에서 2mg, L/D=2.4가 되도록 절단하여 2층(초심 구조)으로 형성된 원기둥 형상의 표 3에 기재된 수지 입자를 얻었다. 또한, 피복층에 있어서의 함유량이 1000질량ppm이 되도록 피복층용 압출기에 기포 조정제로서 붕산아연을 공급했다. 또한, 심층:피복층의 질량비는 10:90으로 했다.

[열가소성 수지 발포 입자(발포 입자)의 제조]

상기 수지 입자 1kg를, 분산 매체의 물 3L과 함께 5L의 오토클레이브 내에 투입하고, 분산 매체 중에 분산제로서 카올린 3g, 분산 조제로서 알킬벤젠술폰산 나트륨 0.04g 및 황산알루미늄 0.1g을 각각 첨가했다. 밀폐용기 내에 발포제로서 이산화탄소를 표 3에 나타낸 용기내 압력이 되도록 압입하고, 분산 매체를 교반하면서 발포 온도까지 밀폐용기를 가열 승온했다. 밀폐용기를 발포 온도에서 15분간 유지하고 수지 입자의 고온 피크 열량을 조정한 후, 오토클레이브 내용물을 대기압 하에서 물과 함께 방출하여 표 3에 기재된 열가소성 수지 발포 입자를 얻었다.

[열가소성 수지 발포 입자 성형체(발포 입자 성형체)의 제조]

상기 발포 입자를 세로 250mm(장변)×가로 200mm×두께 50mm의 평판 성형형의 캐비티에 충전하고, 스팀 가열에 의한 형내 성형을 행하여 판상 발포 성형체를 얻었다. 이 때, 우선 양면의 성형형의 드레인 밸브를 개방한 상태에서 스팀을 성형형에 5초간 공급하여 예비 가열(배기 공정)하고, 다음에 본 가열 압력보다 0.04MPa(G) 낮은 압력으로 타방 가열하고, 다음에 본 가열 압력보다 0.02MPa(G) 낮은 압력으로 역방향으로부터 타방 가열하고, 다음에 표 3에 나타내는 성형 가열 증기 압력(성형압)으로 가열함으로써 발포 입자를 형내 성형했다.

또한, 성형압은 성형체가 크게 수축하지 않고, 외관이 우수한 성형체를 얻을 수 있는 최저 압력이다. 가열 종료 후, 성형형 내를 방압하고, 성형체의 발포력에 의한 성형체의 표면 압력이 0.04MPa(G)가 될 때까지 수냉한 후, 성형형을 개방하여 성형체를 성형형으로부터 인출했다. 얻어진 성형체를 80℃의 오븐 중에서 12시간 양생하여 발포 입자 성형체를 얻었다. 얻어진 발포 입자 성형체의 물성을 표 3에 나타냈다.

(실시예 2∼8)

표 3, 4에 나타낸 조건으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 수지 입자, 발포 입자, 발포 입자 성형체를 얻었다.

(실시예 9)

표 4에 나타낸 조건으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 수지 입자, 발포 입자를 얻었다. 얻어진 발포 입자에 대하여 공기에 의한 가압 처리를 행하고 발포 입자의 기포 내의 압력을 높인 후, 스팀으로 가열하여 발포시킴으로써 이단 발포 입자를 얻었다. 이단 발포 입자를 실시예 1과 같은 조건으로 형내 성형하여 발포 입자 성형체를 얻었다.

또한, 발포 입자에 부여한 기포 내의 압력은 0.12MPa, 이단 발포시의 스팀 압은 0.09MPa이고, 발포 입자의 심층 평균 기포 지름은 27㎛이었다. 또한, 이단 발포 후의 발포 입자의 부피 밀도를 표 4에 나타냈다.

(비교예 1)

표 1의 PP1이 85.9질량%, 표 2의 CB1이 14질량%, 및 붕산아연의 함유량이 1000질량ppm이 되도록, 이들을 내경 50mm 단축 압출기에 공급하고 200∼220℃에서 용융 혼련하여 스트랜드 형상으로 압출했다. 상기 스트랜드를 냉각하고, 펠리타이저에서 2mg, L/D=2.4가 되도록 절단하여 표 3에 기재된 단층의 수지 입자를 얻었다. 그 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 수지 입자, 발포 입자, 발포 입자 성형체를 얻었다.

(비교예 2)

표 3에 나타낸 조건으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 수지 입자, 발포 입자, 발포 입자 성형체를 얻었다.

(비교예 3)

표 1의 PP1이 85.9질량%, 표 2의 CB1이 14질량% 및 붕산아연의 함유량이 1000질량ppm이 되도록, 이들을 내경 50mm 단축 압출기에 공급하고 200∼220℃에서 용융 혼련하여 스트랜드 형상으로 압출했다. 상기 스트랜드를 냉각하고, 펠리타이저에서 2mg, L/D=2.4가 되도록 절단하여 수지 입자 1을 얻었다. 표 1의 PP2가 99.4질량%, 표 2의 CB2가 0.5질량% 및 붕산아연의 함유량이 1000질량ppm이 되도록, 이들을 내경 50mm의 단축 압출기에 공급하고 200∼220℃에서 용융 혼련하여 스트랜드 형상으로 압출했다. 상기 스트랜드를 냉각하고, 펠리타이저에서 2mg, L/D=2.4가 되도록 절단하여 수지 입자 2를 얻었다. 상기 수지 입자 1을 비교예 1과 같은 조건으로 발포시켜 부피 밀도 0.078g/㎤의 발포 입자 1을 얻었다. 또한, 수지 입자 2를 실시예 1과 같은 조건으로 발포시켜 부피 밀도 0.065g/㎤의 발포 입자 2를 얻었다. 발포 입자 1과 2를 중량 비율로 15:85가 되도록 텀블러로 혼합하고, 이것을 실시예 1과 같은 조건으로 형내 성형하여 발포 입자 성형체를 얻었다.

얻어진 발포 입자 성형체의 융착률은 95%, 굽힘 강도는 498kPa, 밀도는 0.054g/㎤, 수축률은 2.2%, 이차 발포성은 △, 표면 평활성은 △, 성형체 불균일은 ×, 50% 압축 응력은 468kPa이었다.㎥㎤

(비교예 4)

표 4에 나타낸 조건으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 수지 입자를 제작하려고 시험했다. 그러나, 심층의 기능성 첨가제의 함유량이 과잉이기 때문에, 압출 압력이 너무 높아 수지 입자를 얻을 수 없었다. 그 때문에, 발포 입자 성형체의 제작을 단념했다.

또한, 표 3, 4 중, 피복층/심층 질량비란 수지 입자 전체 질량에 차지하는 피복층, 심층 각각의 질량 비율(%)을 나타낸다.

발포 입자 및 발포 입자 성형체의 물성 평가는 하기 방법에 의해 행했다.

[발포 입자의 부피 밀도]

발포 입자의 부피 밀도는 이하와 같이 하여 구했다. 우선, 1L의 메스실린더를 준비하고, 메스실린더 내의 1L의 표선까지 발포 입자군을 충전했다. 충전된 1L당 발포 입자군의 질량(g/L)을 측정하고, 단위 환산함으로써 발포 입자의 부피 밀도(g/㎤)를 구했다.

[발포 입자의 독립 기포율]

발포 입자의 독립 기포율은 이하와 같이 하여 측정했다. 항온실 내에서, 10일간 방치한 부피 체적 약 20㎤의 발포 입자를 측정용 샘플로 하여 하기와 같이 수몰법에 의해 정확하게 겉보기 체적(Va)을 측정했다. 겉보기 체적(Va)을 측정한 측정용 샘플을 충분히 건조시킨 후, ASTM-D2856-70에 기재되어 있는 순서 C에 준하여, Tichiba·Beckmann Corporation 제작의 「공기 비교식 비중계 930」에 의해 측정되는 측정용 샘플의 참된 체적의 값(Vx)을 측정했다. 그리고, 이들의 체적값(Va 및 Vx)을 기초로, 하기 식에 의해 독립 기포율을 계산하고 샘플 5개(N=5)의 평균값을 발포 입자의 독립 기포율로 했다.

(수 7)

독립 기포율(%)=((Vx)-W/ρ)×100/(Va-W/ρ)···(6)

단,

(Vx): 상기 방법으로 측정되는 발포 입자의 진정한 체적, 즉 발포 입자를 구성하는 수지의 용적과, 발포 입자 내의 독립 기포 부분의 기포 전체 용적의 합(㎤)

Va: 발포 입자를 물이 담긴 메스실린더에 가라앉혔을 때의 수위 상승분에서 측정되는 발포 입자의 겉보기 체적(㎤)

W: 발포 입자 측정용 샘플의 중량(g)

ρ: 발포 입자를 구성하는 수지의 밀도(g/㎤)

[발포 입자의 평균 기포 지름]

발포 입자의 평균 기포 지름은 이하와 같이 하여 측정했다. 발포 입자를 도 3과 같은 도 1의 B-B 단면으로 대략 이등분한 절단면을 현미경으로 촬영한 확대 사진에 근거하여, 이하와 같이 구했다. 우선, 발포 입자의 절단면 확대 사진에 있어서 발포 입자의 절단면의 중심을 통과하도록 발포 입자의 상단 표면으로부터 하단표면까지 최소 거리를 두는 선분에 대한 수직 이등분선을 긋는다. 다음에, 발포 입자의 좌단 표면으로부터 우단 표면까지의 선분(l)의 길이를 측정한다. 다음에, 그 길이를 Lc(㎛)로 하여 직선(l)과 교차하는 기포의 수(Nc)(개)를 구하고, Lc를 Nc으로 나눈 값(Lc/Nc)을 발포 입자 1개의 심층(2)의 평균 기포 지름으로 한다.

또한, 발포 입자의 절단면 확대 사진에 있어서, 발포 입자의 상단 표면으로부터 100㎛ 내측을 지나는 곡선을 우단 표면으로부터 좌단 표면까지 긋는다. 다음에, 그 길이(Ls)(㎛)와 곡선과 교차하는 기포의 수(Ns)(개)를 구하고, Ls를 Ns로 나눈 값(Ls/Ns)을 발포 입자 1개의 피복층(3)의 평균 기포 지름으로 한다. 이 작업을 10개의 발포 입자에 대해서 행하고, 각 발포 입자의 심층(2), 피복층(3)의 평균 기포 지름을 산술평균한 값을 발포 입자의 심층(2), 피복층(3)의 평균 기포 지름으로 했다.

[발포 입자의 고온 피크 열량]

발포 입자 1∼3mg을, 열유속 시차주사 열량계에 의해 25℃에서 200℃까지 10℃/분의 승온 속도로 가열했을 때에 얻어지는 DSC 곡선(제 1 회 가열 DSC 곡선)에 있어서, 열가소성 수지 고유의 정점 온도(PTmc)를 갖는 고유 피크(Pc)가 나타난다. 또한, 상기 고유 피크의 고온측의 온도 영역에 정점 온도(PTmd)를 갖는 1개 이상의 흡열 피크(Pd)가 나타난다. 상기 흡열 피크(Pd)가 본 발명에 있어서의 고온 피크이고, 발포 입자의 고온 피크의 융해 열량(D)에 상당하는 것이 상기 흡열 피크(Pd)의 면적이다. 또한, 상기 발포 입자 제조시의 유지 조작에 의해 얻어진 고온 피크(Pd)는 상술한 바와 같이 하여 측정된 발포 입자의 제 1 회 가열 DSC 곡선에는 나타나지만, 제 1 회 가열 DSC 곡선을 얻은 후, 200℃에서 10℃/분의 냉각 속도로 25℃까지 냉각하고, 다시 10℃/분의 승온 속도로 200℃까지 가열했을 때에 얻어지는 제 2 회 가열 DSC 곡선에는 나타나지 않는다. 따라서, 제 2 회 가열 DSC 곡선에는 고유 피크(Pc)와 같은 흡열 피크밖에 나타나지 않기 때문에, 고유 피크(Pc)와 고온 피크(Pd)를 용이하게 판별할 수 있다. 또한, 발포 입자 5개(N=5)의 고온 피크 열량의 평균값을 발포 입자의 고온 피크 열량으로 했다.

[발포 입자 성형체의 겉보기 밀도]

발포 입자 성형체의 겉보기 밀도는 성형체의 질량(g)을 성형체의 외형 크기로부터 구한 체적(㎤)으로 나눗셈함으로써 구했다.

[성형체의 융착률]

성형체의 융착률은 발포 입자 성형체를 파단했을 때의 파단면에 노출한 발포 입자 중, 재료 파괴한 발포 입자의 수의 비율에 근거하여 구했다. 구체적으로는, 우선 발포 입자 성형체로부터 시험편을 잘라내고, 커터 나이프로 각 시험편에 약 5mm의 노치를 넣은 후, 노치부로부터 시험편을 파단시켰다. 다음에, 발포 입자 성형체의 파단면에 존재하는 발포 입자의 개수(n)와, 재료 파괴한 발포 입자의 개수(b)를 측정하고, (b)와 (n)의 비(b/n)를 백분률로 나타내어 융착률(%)로 했다.

[수축률]

발포 입자 성형체의 수축률[%]은 (250[mm]-성형체의 장변 길이[mm])/250[mm] ×100로 요구했다. 또한, 「250[mm]」이란 성형용 금형의 장변 치수이다. 또한, 「성형체의 장변 길이[mm]」란 실시예 및 비교예에서 얻어진 발포 입자 성형체를 80℃의 분위기 하에서 12시간 양생한 후, 서랭하고, 또한 23℃의 분위기 하에서 6시간 양생한 후의 발포 입자 성형체의 장변의 길이를 계측한 값이다.

[표면 평활성]

발포 입자 성형체의 표면 평활성은 성형체 표면의 육안에 의한 관찰에 의해 이하의 기준으로 평가되었다.

◎: 발포 입자 성형체의 표면에 주름이나 수축, 함몰에 의한 요철이 없이 양호한 표면 상태를 나타낸다.

○: 발포 입자 성형체의 표면에 주름이나 수축, 함몰에 의한 요철이 약간 확인된다.

△: 발포 입자 성형체의 표면에 주름이나 수축, 함몰에 의한 요철이 명백히 확인된다.

×: 발포 입자 성형체의 표면의 주름이나 수축, 함몰에 의한 요철이 현저하다.

[이차 발포성]

발포 입자 성형체의 이차 발포성은 이하와 같이 평가되었다.

○: 성형체 표면의 발포 입자 간격이 완전히 메워져 있다.

△: 성형체 표면의 발포 입자 간격이 약간 확인된다.

×: 성형체 표면의 발포 입자 간격이 명백히 메워져 있지 않다.

[50% 압축 응력]

발포 입자 성형체의 50% 압축 응력을 측정함으로써, 성형체의 기계적 강도를 평가했다. 우선, 성형체의 중앙부에서 세로 50mm×가로 50mm×두께 25mm에, 성형시의 스킨층을 제외하고 직육면체 형상이 되도록 시험편을 잘라냈다. 다음에, 이 시험편에 대하여, AUTOGRAPH AGS-X(Shimadzu Corporation 제품)를 이용하여, 압축 속도 10mm/분으로 JIS K 6767(1999년)에 준거하여 50% 변형시의 하중을 구했다. 이 하중을 시험편의 수압 면적으로 나눔으로써 50% 압축 응력[kPa]을 구했다.

[정전 용량]

발포 입자의 정전 용량은 Yamamoto Electric instrument Co., Ltd. 제작의 정전 용량 측정기 CM113N을 이용하여 측정되었다. 프로브(A1407-8065)는 검출 전극 지름 98mm, 가드 전극 외경 150mm, 내경 100mm, 전극 폭 50mm, 전극간의 절연 거리 2mm의 것이 사용되었다. 구체적으로는, 우선 수평면 상에 대향 전극이 되는 금속판을 두고, 그 위에 내경 100mm×외경 150mm×높이 100mm의 절연체제의 원통을 그 원부분이 저면이 되도록 두었다. 다음에, 원통 위에 측정 프로브를 가드 전극과 원통 사이에 간극이 생기지 않도록 설치하고, 정전 용량을 측정하여 측정기의 원점 조정을 행했다. 다음에, 23℃, 50% RH의 조건 하에서 1일간 양생 후의 발포 입자를 대향 전극 상의 원통 내에 간극이 최소가 되도록 평미레질로 가득 채워 넣은 후, 발포 입자가 채위진 원통 상에 측정 프로브를 두고 발포 입자의 정전용량을 측정했다. 측정된 정전 용량은, 실시예 1은 0.326pF, 실시예 2는 0.369pF이었다.

[발포 입자 성형체의 불균일]

○: 단일 발포 입자로 구성되어 있기 때문에, 발포 입자 성형체는 균질하게 구성되어 있다.

×: 2종류의 발포 입자로 구성되어 있기 때문에, 발포 입자 성형체는 불균질하게 구성되어 있다.

[평가 결과]

실시예 1∼9의 발포체는 발포 입자의 심층에 기능성 첨가제가 고충전되어 있다. 또한, 발포 입자의 피복층이 발포되어 있고, 게다가 피복층은 기능성 첨가제를 심층에 대하여 다량으로 함유하고 있지 않기 때문에, 발포 입자는 형내 성형시의 이차 발포성이 우수하다. 그 때문에, 기능성 첨가제를 다량으로 함유하면서도, 융착성, 치수 안정성이 우수함과 아울러, 발포 입자의 간격이 메워지고 있어, 표면에 주름이나 수축, 함몰이 없는 외관이 우수한 성형체가 얻어지는 것이 확인되었다. 따라서, 각종 기능성 첨가제가 배합된 본 발명의 발포 입자를 사용함으로써, 기능성 첨가제의 특성을 살리면서 수축률이 작아 치수 안정성이 우수한 발포 입자 성형체를 얻을 수 있다고 할 수 있다.

한편, 비교예 1은 단층 발포 입자 성형체의 예이고, 발포 입자의 심층에 기능성 첨가제가 고충전되어 있다. 그 때문에, 발포 입자의 이차 발포성이나 성형체의 외관에 과제를 남기는 것이고, 성형체의 수축률이 크고 성형체의 치수 안정성이 열악한 것이 되었다.

비교예 2는 발포 입자에 있어서의 기능성 첨가제가 고충전된 심층의 질량비율이 높기 때문에, 발포 입자의 이차 발포성이 열악하고 성형체의 수축률이 크고, 성형체의 치수 안정성이나 외관이 열악한 것이 되었다.

비교예 3은 기능성 첨가제 함유량이 다른 발포 입자 1과 2가 혼합된 발포 입자로부터 발포 입자 성형체가 형성되어 있다. 기능성 첨가제 함유량이 많고, 색이 진한 발포 입자 1은 색이 엷은 발포 입자 2와 외관상 차이가 있어, 양자를 식별할 수 있다. 비교예 3에서는 성형체 내에 발포 입자 1이 점재하고 있는 것이 육안으로 확인되고, 성형체는 불균질하게 구성되어 있었다. 또한, 비교예 3의 제조 방법으로 제작된 복수의 발포 입자 성형체 사이에서도, 성형체 내의 발포 입자 1의 분산 정도에 차이가 보였다. 또한, 성형체 중의 카본블랙 함유량이 많은 발포 입자로 이루어지는 부분과 카본블랙 함유량이 적은 발포 입자로 이루어지는 부분의 성형 수축률의 차이나 이차 발포성의 차이가 크기 때문에, 얻어진 성형체는 이차 발포성, 표면 평활성에 열악한 것이었다.

또한, 비교예 4는 심층 중에 첨가된 충전재료가 매우 고농도이었기 때문에, 수지 입자를 만들 수 없어 발포체를 얻을 수 없었다.

Claims (4)

1. 무기 분체 및 무기 섬유로부터 선택되는 1개 이상의 기능성 첨가제를 포함하는 열가소성 수지 발포 입자로서,
   열가소성 수지로 형성되어 있는 심층과, 열가소성 수지로 형성되어 있는 발포 상태의 피복층으로 이루어지고,
   상기 피복층과 상기 심층의 질량비가 99:1∼50:50이고,
   상기 심층 중의 기능성 첨가제의 함유량(X)이 5∼90질량%이고,
   상기 피복층 중의 기능성 첨가제의 함유량이 상기 심층 중의 기능성 첨가제의 함유량(X)보다 적고,
   상기 피복층의 평균 기포 지름은 40~300㎛인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 피복층 중의 기능성 첨가제의 함유량이 20질량% 미만(0을 포함)인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 기능성 첨가제가 도전성 카본인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 심층을 형성하는 열가소성 수지 및 상기 피복층을 형성하는 열가소성 수지가 모두 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포 입자.

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