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JP6777978B2 - Manufacturing method of foam molded product - Google Patents
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Description

本発明は、発泡成形体の製造方法に関する。さらに詳しくは、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する発泡成形体を射出成形により製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a foam molded product. More specifically, the present invention relates to a method for producing a foam molded product which is excellent in rigidity and light weight and has a good appearance by injection molding.

熱可塑性樹脂発泡成形体は、樹脂の素材や形成された気泡の状態等を変化させることにより、遮熱性、断熱性、遮音性、吸音性、防振性、軽量化等の諸性能を発現させることができることから、様々な用途で用いられている。このような発泡成形体の製造方法として、射出成形装置を用いて、化学発泡剤や物理発泡剤等の発泡成分により熱可塑性樹脂を発泡成形する方法が知られている(特許文献1)。 The thermoplastic resin foam molded product exhibits various performances such as heat insulation, heat insulation, sound insulation, sound absorption, vibration isolation, and weight reduction by changing the resin material and the state of the formed bubbles. Because it can be used, it is used for various purposes. As a method for producing such a foam molded product, there is known a method of foam molding a thermoplastic resin with a foaming component such as a chemical foaming agent or a physical foaming agent using an injection molding apparatus (Patent Document 1).

しかしながら、上記の製造方法は、いずれも発泡成分から生じるガスにより樹脂中に気泡を形成するものであるため、原料となる熱可塑性樹脂の溶融粘度や発生したガスの圧力のわずかな差異によって、気泡の状態が大きく変化してしまうという傾向がある。そのため、上記のような製造方法では、成形条件のわずかなズレや金型内でのゲートからの位置等の影響により発泡成形体中の気泡径が大きくなることや、連続気泡になることで、得られる発泡成形体の剛性が低下すること、および、発泡成形体の表面にシルバーストリークやボイド等の外観不良が生じることがどうしても避けられず、外観を重視する自動車用部品のような用途に適用するには十分とはいえなかった。 However, since all of the above-mentioned manufacturing methods form bubbles in the resin by the gas generated from the foaming component, the bubbles are caused by a slight difference in the melt viscosity of the thermoplastic resin as a raw material and the pressure of the generated gas. There is a tendency for the state of to change significantly. Therefore, in the above-mentioned manufacturing method, the bubble diameter in the foamed molded product becomes large due to the influence of slight deviation of the molding conditions, the position from the gate in the mold, etc., and open cells are formed. It is inevitable that the rigidity of the obtained foamed molded product will decrease and that the surface of the foamed molded product will have poor appearance such as silver streaks and voids, and it is applicable to applications such as automobile parts where appearance is important. It wasn't enough.

特開平5−318541号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-318541

本発明は、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する発泡成形体の製造方法を提供する事を目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing a foam molded product having excellent rigidity and light weight and having a good appearance.

本発明者らは、鋭意検討した結果、射出成形により発泡成形体を製造する方法において、発泡成分として熱膨張性微小球を必須に使用し、特定の成形条件を満足させることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。 As a result of diligent studies, the present inventors have solved the above problems by indispensably using heat-expandable microspheres as a foaming component in a method for producing a foamed molded product by injection molding and satisfying specific molding conditions. We have found that it can be solved and arrived at the present invention.

すなわち、本発明に係る発泡成形体の製造方法は、射出成形により発泡成形体を製造する方法であって、発泡成分と樹脂成分とを、加熱シリンダー内で溶融混練して溶融混合物を作製する溶融混練工程と、前記溶融混合物を金型内のキャビティ空間に射出充填する射出充填工程と、前記溶融混合物の射出充填完了後に前記金型を開くことにより前記キャビティ空間を拡大して前記溶融混合物を発泡させる発泡工程とを有し、前記発泡成分が、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する膨張剤とから構成される熱膨張性微小球を必須に含み、前記溶融混合物の射出充填完了から、前記金型を開き始めるまでの時間が0〜2秒であり、前記発泡工程において、前記キャビティ空間を拡大する際の型開速度が25mm/sec以上、100mm/sec未満であ前記発泡成形体の比重が0.6超、0.85未満である、前記製造方法である。 That is, the method for producing a foamed molded product according to the present invention is a method for producing a foamed molded product by injection molding, in which a foamed component and a resin component are melt-kneaded in a heating cylinder to produce a molten mixture. The kneading step, the injection filling step of injecting and filling the molten mixture into the cavity space in the mold, and the opening of the mold after the injection filling of the molten mixture is completed expands the cavity space and foams the molten mixture. The foaming component essentially contains a heat-expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a swelling agent contained therein and vaporized by heating. The time from the completion of injection filling of the melt mixture to the start of opening the mold is 0 to 2 seconds, and in the foaming step, the mold opening speed when expanding the cavity space is 25 mm / sec or more, 100 mm / sec. Ri less der, the specific gravity of the foamed molding is greater than 0.6, less than 0.85, which is the production method.

本発明の発泡成形体の製造方法は、次の1)〜7)から選ばれる少なくとも1つをさらに満足すると好ましい。
1)前記発泡工程において、前記キャビティ空間を拡大する際の前記キャビティ空間の容積拡大速度が、射出充填完了時のキャビティ空間の容積を100体積%として、33体積%/sec以上、10000体積%/sec未満である。
2)前記射出充填工程において、前記金型内のキャビティ空間に射出充填された前記溶融混合物の厚みが1〜3mmであり、前記発泡工程において、発泡後に得られる前記発泡成形体の厚みが1.5〜5mmである。
3)前記射出充填工程において、前記溶融混合物の射出充填開始から射出充填完了までの時間が0.1〜3秒である。
4)前記金型の表面温度が30〜100℃である。
5)前記発泡成形体の比重が0.61以上である。
6)前記溶融混練工程において、前記樹脂成分100重量部に対して、1〜10重量部の前記発泡成分を用いる。
7)前記熱膨張性微小球の最大膨張温度が170〜250℃である。
It is preferable that the method for producing a foamed molded article of the present invention further satisfies at least one selected from the following 1) to 7).
1) In the foaming step, the volume expansion rate of the cavity space when expanding the cavity space is 33% by volume / sec or more and 10,000% by volume / sec, assuming that the volume of the cavity space at the completion of injection filling is 100% by volume. Less than sec.
2) In the injection filling step, the thickness of the molten mixture injected and filled in the cavity space in the mold is 1 to 3 mm, and the thickness of the foamed molded product obtained after foaming in the foaming step is 1. It is 5 to 5 mm.
3) In the injection filling step, the time from the start of injection filling of the molten mixture to the completion of injection filling is 0.1 to 3 seconds.
4) The surface temperature of the mold is 30 to 100 ° C.
5) The specific gravity of the foam molded product is 0.61 or more .
6) In the melt-kneading step, 1 to 10 parts by weight of the foaming component is used with respect to 100 parts by weight of the resin component.
7) The maximum expansion temperature of the heat-expandable microsphere is 170 to 250 ° C.

本発明の製造方法では、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する発泡成形体を製造することができる。 In the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a foam molded product having excellent rigidity and light weight and having a good appearance.

本発明における射出充填工程および発泡工程の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining an example of an injection filling process and a foaming process in this invention.

[発泡成形体の製造方法]
本発明の発泡成形体の製造方法は、射出成形により発泡成形体を製造する方法であって、発泡成分と樹脂成分とを、加熱シリンダー内で溶融混練して溶融混合物を作製する溶融混練工程と、前記溶融混合物を金型内のキャビティ空間に射出充填する射出充填工程と、前記溶融混合物の射出充填完了後に前記金型を開くことにより前記キャビティ空間を拡大して前記溶融混合物を発泡させる発泡工程とを含む、製造方法である。以下に詳細に説明する。
[Manufacturing method of foam molded product]
The method for producing a foamed molded product of the present invention is a method for producing a foamed molded product by injection molding, which is a melt-kneading step of melt-kneading a foam component and a resin component in a heating cylinder to prepare a melt mixture. An injection filling step of injecting and filling the cavity space in the mold with the molten mixture, and a foaming step of expanding the cavity space and foaming the molten mixture by opening the mold after the injection filling of the molten mixture is completed. It is a manufacturing method including and. This will be described in detail below.

本発明の発泡成形体の製造方法に用いる射出成形機としては、少なくとも可塑化装置と金型装置とを備えるものであれば、その他の装置は特に限定されない。
可塑化装置としては、例えば、加熱シリンダーと、この加熱シリンダーの内部に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリューとから構成されるものが挙げられる。加熱シリンダーは、発泡成分と樹脂成分とを加熱するためのヒーターを備えており、加熱シリンダーに備わるヒーターの数については、特に限定されないが、溶融混合物の温度をより精密に制御するという観点からは、複数個以上であることが好ましい。
金型装置としては、例えば、固定型と可動型とから構成されるものが挙げられる。これらの金型の型合面にはキャビティ空間が形成されている。
射出成形機は、可塑化装置および金型装置以外に、溶融混合物を所定量計量するための計量室、溶融混合物を蓄積するための射出プランジャユニット、シリンダー内部発泡を防止するためのシャットオフ装置などを備えていてもよい。
The injection molding machine used in the method for producing a foam molded product of the present invention is not particularly limited as long as it includes at least a plasticizing device and a mold device.
Examples of the plasticizing device include a heating cylinder and a screw provided inside the heating cylinder so as to be driveable in the rotational direction and the axial direction. The heating cylinder is provided with a heater for heating the foam component and the resin component, and the number of heaters provided in the heating cylinder is not particularly limited, but from the viewpoint of controlling the temperature of the molten mixture more precisely. , Preferably more than one.
Examples of the mold device include those composed of a fixed mold and a movable mold. A cavity space is formed at the mold mating surface of these molds.
In addition to the plasticizer and mold equipment, the injection molding machine includes a measuring chamber for measuring a predetermined amount of the molten mixture, an injection plunger unit for accumulating the molten mixture, and a shut-off device for preventing foaming inside the cylinder. May be provided.

〔溶融混練工程〕
溶融混練工程は、発泡成分と樹脂成分とを、加熱シリンダー内で溶融混練して溶融混合物を作製する工程である。発泡成分は、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する膨張剤とから構成される熱膨張性微小球を必須に含む成分である。発泡成分、熱膨張性微小球および樹脂成分の詳細に関しては後述する。
[Melting and kneading process]
The melt-kneading step is a step of melt-kneading the foaming component and the resin component in a heating cylinder to prepare a melt mixture. The foaming component is a component that essentially contains a heat-expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a leavening agent contained therein and vaporized by heating. Details of the foaming component, the heat-expandable microspheres and the resin component will be described later.

溶融混練工程を行う方法としては特に限定されず、例えば、加熱シリンダー内部でスクリューを回転駆動して、発泡成分と樹脂成分とを溶融混練して溶融混合物を作製する方法などが挙げられる。なお、本発明において溶融混合物とは、発泡成分と樹脂成分とが均一に混合され溶融状態にあるものを指し、その混合度合いおよび溶融状態については特に限定されない。また、溶融混練工程で得られた溶融混合物を金型内のキャビティ空間に射出充填し、表面が冷却固化されてスキン層が形成されたものについても溶融混合物ということがある。 The method for performing the melt-kneading step is not particularly limited, and examples thereof include a method in which a screw is rotationally driven inside a heating cylinder to melt-knead the foamed component and the resin component to prepare a melt mixture. In the present invention, the molten mixture refers to a mixture in which the foaming component and the resin component are uniformly mixed and in a molten state, and the degree of mixing and the molten state are not particularly limited. Further, the melt mixture obtained in the melt-kneading step is injection-filled in the cavity space in the mold, and the surface is cooled and solidified to form a skin layer, which may also be referred to as a melt mixture.

発泡成分と樹脂成分とを溶融混練する温度(以下、成形温度ということがある)については、少なくとも加熱シリンダー内部の1箇所において熱膨張性微小球の膨張開始温度以上の温度であることが必要であるが、その他の条件は特に限定されない。なお、ここでいう成形温度とは、加熱シリンダー内部における溶融混合物の温度を指し、溶融混合物の温度を熱伝対温度計で測定することによって求められる。該成形温度は、加熱シリンダーの温度設定やスクリューの回転数を調整する方法により制御される。 The temperature at which the foamed component and the resin component are melt-kneaded (hereinafter, may be referred to as the molding temperature) must be at least one temperature inside the heating cylinder that is equal to or higher than the expansion start temperature of the thermally expandable microspheres. However, other conditions are not particularly limited. The molding temperature referred to here refers to the temperature of the molten mixture inside the heating cylinder, and is obtained by measuring the temperature of the molten mixture with a heat transfer thermometer. The molding temperature is controlled by setting the temperature of the heating cylinder or adjusting the rotation speed of the screw.

成形温度は、樹脂成分の融点または軟化点より高いことが好ましい。また、成形温度については、加熱シリンダー内で原料供給口(ホッパー)から射出ノズルの方向に向かって一定であってもよく、温度勾配があってもよい。成形温度に温度勾配がある場合としては、例えば、(1)原料供給口から射出ノズルの方向に向かって成形温度が徐々に高くなる、(2)原料供給口から射出ノズルの方向に向かって成形温度が徐々に低くなる、(3)原料供給口から加熱シリンダー中央部に向かって成形温度が徐々に高くなり、加熱シリンダー中央部から射出ノズルに向かって成形温度が徐々に低くなる、等の態様が挙げられる。また、熱膨張性微小球の膨張倍率を高めるという観点から、成形温度の最高温度は、好ましくは(Tmax−20)〜(Tmax+50)℃、より好ましくは(Tmax−10)〜(Tmax+40)℃、さらに好ましくはTmax〜(Tmax+30)℃である。ここで、Tmaxは熱膨張性微小球の最大膨張温度を意味する。成形温度の最高温度において、熱膨張性微小球に内包されている膨張剤の蒸気圧は、好ましくは0.1〜10.0MPa、さらに好ましくは0.5〜7.5MPa、特に好ましくは1.0〜5.0MPaである。なお、前記蒸気圧とは、熱膨張性微小球に内包されている膨張剤全体としての蒸気圧を意味し、膨張剤が複数の成分から構成される場合、該蒸気圧は、その温度における各成分固有の蒸気圧に対して、膨張剤に占める各成分のモル分率を乗じ、それらを合計した値である。 The molding temperature is preferably higher than the melting point or softening point of the resin component. Further, the molding temperature may be constant in the heating cylinder from the raw material supply port (hopper) toward the injection nozzle, or may have a temperature gradient. When there is a temperature gradient in the molding temperature, for example, (1) the molding temperature gradually increases from the raw material supply port toward the injection nozzle, and (2) molding is performed from the raw material supply port toward the injection nozzle. The temperature gradually decreases, (3) the molding temperature gradually increases from the raw material supply port toward the center of the heating cylinder, and the molding temperature gradually decreases from the center of the heating cylinder toward the injection nozzle, and the like. Can be mentioned. Further, from the viewpoint of increasing the expansion coefficient of the thermally expandable microspheres, the maximum molding temperature is preferably (Tmax-20) to (Tmax + 50) ° C, more preferably (Tmax-10) to (Tmax + 40) ° C. More preferably, it is Tmax to (Tmax + 30) ° C. Here, Tmax means the maximum expansion temperature of the heat-expandable microsphere. At the maximum molding temperature, the vapor pressure of the leavening agent contained in the heat-expandable microspheres is preferably 0.1 to 10.0 MPa, more preferably 0.5 to 7.5 MPa, and particularly preferably 1. It is 0 to 5.0 MPa. The vapor pressure means the vapor pressure of the expander as a whole contained in the heat-expandable microspheres, and when the expander is composed of a plurality of components, the vapor pressure is each at that temperature. It is a value obtained by multiplying the vapor pressure peculiar to a component by the mole fraction of each component in the swelling agent and totaling them.

溶融混練工程において、発泡成分が発泡しないように前記溶融混合物を加圧することが好ましい。溶融混合物を加圧する方法としては特に限定されず、例えば、シャットオフ装置を装着し、かつ、背圧の設定を成形温度の最高温度における、発泡成分の発泡圧力以上に設定することが挙げられる。発泡成分に必須に含まれる熱膨張性微小球に対しては、熱膨張性微小球に内包されている膨張剤の蒸気圧以上に背圧を設定する必要がある。溶融混練工程において、熱膨張性微小球は膨張開始温度以上の温度に加熱されるが、上記のとおり溶融混合物を加圧することにより、熱膨張性微小球を未膨張状態に保持させることが可能であり、このようにすることで発泡成形体表面の凹凸を抑制し、より外観に優れた発泡成形体を得ることができる。 In the melt-kneading step, it is preferable to pressurize the melt mixture so that the foaming component does not foam. The method of pressurizing the molten mixture is not particularly limited, and examples thereof include mounting a shut-off device and setting the back pressure to be equal to or higher than the foaming pressure of the foaming component at the maximum molding temperature. For the heat-expandable microspheres that are essential for the foaming component, it is necessary to set the back pressure higher than the vapor pressure of the leavening agent contained in the heat-expandable microspheres. In the melt-kneading step, the heat-expandable microspheres are heated to a temperature higher than the expansion start temperature, but by pressurizing the melt mixture as described above, the heat-expandable microspheres can be kept in an unexpanded state. By doing so, it is possible to suppress the unevenness of the surface of the foamed molded product and obtain a foamed molded product having a better appearance.

〔射出充填工程〕
射出充填工程は、上記溶融混練工程で作製した溶融混合物を金型内のキャビティ空間に射出充填する工程である。射出充填工程では、溶融混合物を固定型に形成されたスプルーより射出して、キャビティ空間を溶融混合物で充填する。キャビティ空間に射出する溶融混合物の体積は、キャビティ空間に対して、好ましくは90〜110%、さらに好ましくは95〜105%、特に好ましくは98〜102%である。キャビティ空間に射出する溶融混合物の体積が、キャビティ空間の容積に対して90%未満の場合は、キャビティ内で発泡成分(熱膨張性微小球)が膨張することにより、発泡成形体表面の外観が悪化することがある。また、キャビティ空間に射出する溶融混合物の体積が、キャビティ空間の容積に対して110%超の場合は、キャビティ空間から溶融樹脂が漏れることで成形品にバリが生じることがある。
[Injection filling process]
The injection filling step is a step of injecting and filling the cavity space in the mold with the melt mixture produced in the melt kneading step. In the injection filling step, the molten mixture is injected from a sprue formed in a fixed mold, and the cavity space is filled with the molten mixture. The volume of the molten mixture injected into the cavity space is preferably 90-110%, more preferably 95-105%, particularly preferably 98-102% with respect to the cavity space. When the volume of the molten mixture injected into the cavity space is less than 90% of the volume of the cavity space, the foamed component (thermally expandable microspheres) expands in the cavity, resulting in the appearance of the surface of the foamed molded product. May get worse. Further, when the volume of the molten mixture injected into the cavity space exceeds 110% of the volume of the cavity space, the molten resin may leak from the cavity space and burrs may occur in the molded product.

射出成形機としては、プランジャータイプ、スクリュープリプラタイプ、スクリューインラインタイプなどの射出成形機等が挙げられる。 Examples of the injection molding machine include an injection molding machine such as a plunger type, a screw pre-plastic type, and a screw in-line type.

射出速度については、特に限定されないが、好ましくは30mm/sec以上、より好ましくは60mm/sec以上、特に好ましくは100mm/sec以上である。30mm/sec未満で射出成形した場合、キャビティ内で発泡成分(熱膨張性微小球)が膨張することにより、発泡成形体表面の外観が悪化することがある。射出速度の上限は、500mm/secであり、上限以上の射出速度で成形した場合、成形品にバリが生じることや、樹脂焼けによる成形品の外観不良が生じることがある。なお、本発明でいう射出速度とは、射出充填工程時におけるスクリューの移動速度を示し、射出成形機に予め設置されている計測装置あるいは、外部計測装置を用いて計測することができる。
射出圧力は、固定型と可動型との型締圧力より低いことが望ましく、好ましくは20〜250MPa、より好ましくは35〜200MPa、特に好ましくは50〜150MPaである。
The injection speed is not particularly limited, but is preferably 30 mm / sec or more, more preferably 60 mm / sec or more, and particularly preferably 100 mm / sec or more. When injection molding is performed at a speed of less than 30 mm / sec, the appearance of the surface of the foamed molded product may be deteriorated due to expansion of the foamed component (thermally expandable microspheres) in the cavity. The upper limit of the injection speed is 500 mm / sec, and when molding is performed at an injection speed higher than the upper limit, burrs may occur on the molded product or the appearance of the molded product may be poor due to resin burning. The injection speed referred to in the present invention indicates the moving speed of the screw during the injection filling process, and can be measured by using a measuring device installed in advance in the injection molding machine or an external measuring device.
The injection pressure is preferably lower than the molding pressure of the fixed mold and the movable mold, preferably 20 to 250 MPa, more preferably 35 to 200 MPa, and particularly preferably 50 to 150 MPa.

射出充填工程において、射出充填された溶融混合物のうち、金型に接触した部分については素早く冷却されてスキン層が形成されるのに対して、金型に接触していない内部は未だ溶融状態を保っており発泡可能な状態にある。しかし、射出充填された溶融混合物に対しては射出圧力および充填圧力がかかっているので、溶融状態にある内部においても発泡は全く、あるいはほとんど起こらない。 In the injection filling step, the portion of the injection-filled molten mixture that is in contact with the mold is quickly cooled to form a skin layer, whereas the inside that is not in contact with the mold is still in a molten state. It is kept and can be foamed. However, since the injection pressure and the filling pressure are applied to the injection-filled molten mixture, foaming hardly or hardly occurs even inside the molten state.

射出充填工程において、金型内のキャビティ空間に射出充填された溶融混合物の厚み(以下、充填時の厚みということがある)については特に限定されないが、1〜3mmであると好ましく、より好ましくは1.5〜2.8mm、特に好ましくは1.8〜2.5mmである。該厚みが、1mm未満であると、発泡工程において発泡成分が充分に発泡しない場合がある。該厚みが3mm超であると、発泡工程において過発泡となり外観不良になる場合がある。なお、該厚みとは、溶融混合物の射出充填完了時における厚み(図1(b)のL)のことをいい、金型の固定型と可動型との初期クリアランスに等しい。 In the injection filling step, the thickness of the molten mixture injected and filled in the cavity space in the mold (hereinafter, may be referred to as the thickness at the time of filling) is not particularly limited, but is preferably 1 to 3 mm, more preferably 1. It is 1.5 to 2.8 mm, particularly preferably 1.8 to 2.5 mm. If the thickness is less than 1 mm, the foaming component may not be sufficiently foamed in the foaming step. If the thickness exceeds 3 mm, overfoaming may occur in the foaming process, resulting in poor appearance. The thickness refers to the thickness at the completion of injection filling of the molten mixture (L 1 in FIG. 1B), which is equal to the initial clearance between the fixed mold and the movable mold of the mold.

射出充填工程において、溶融混合物の射出充填開始から射出充填完了までの時間(以下、射出充填時間ということがある)は、特に限定されないが、好ましくは0.1〜3秒、より好ましくは0.2〜2秒、特に好ましくは0.25〜1秒である。射出充填時間の下限値については特に意味はなく、0.1秒未満でも構わないが、設備の設計上、0.1秒未満であることは困難である場合が多い。一方、射出充填時間が3秒超であると、発泡工程において発泡成分が充分に発泡しない場合がある。射出充填時間は、キャビティ空間の容積に対して射出速度を調整する方法等により適宜調整することができる。 In the injection filling step, the time from the start of injection filling of the molten mixture to the completion of injection filling (hereinafter, may be referred to as injection filling time) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 3 seconds, more preferably 0. It is 2 to 2 seconds, particularly preferably 0.25 to 1 second. The lower limit of the injection filling time has no particular meaning and may be less than 0.1 seconds, but it is often difficult to make it less than 0.1 seconds due to the design of the equipment. On the other hand, if the injection filling time exceeds 3 seconds, the foaming component may not be sufficiently foamed in the foaming step. The injection filling time can be appropriately adjusted by a method of adjusting the injection speed with respect to the volume of the cavity space or the like.

〔発泡工程〕
発泡工程は、溶融混合物の射出充填完了後に金型を開くことによりキャビティ空間を拡大して溶融混合物を発泡させる工程である。なお、本発明において金型を開くとは、可動型又は可動型に内設された可動コアを、固定型に対して離隔させる方向に移動させることを意味し、具体的には、射出成形機が横型射出成形機の場合は水平方向かつ固定型に対して離隔させる方向に、射出成形機が竪型射出成形機の場合は垂直方向かつ固定型に対して離隔させる方向に、可動型又は可動型に内設された可動コアを、移動させる動作を意味する。発泡工程では、金型を開くことに伴うキャビティ内の減圧によって発泡成分の発泡が進行し、軽量な発泡成形体が得られる。
[Foaming process]
The foaming step is a step of expanding the cavity space and foaming the molten mixture by opening the mold after the injection filling of the molten mixture is completed. In the present invention, opening the mold means moving the movable mold or the movable core built in the movable mold in a direction in which the movable core is separated from the fixed mold. Specifically, the injection molding machine. Movable or movable in the horizontal direction and in the direction of separation from the fixed mold in the case of a horizontal injection molding machine, and in the vertical direction and in the direction of separation from the fixed mold in the case of a vertical injection molding machine. It means the operation of moving the movable core built in the mold. In the foaming step, the foaming component is foamed by the reduced pressure in the cavity accompanying the opening of the mold, and a lightweight foamed molded product is obtained.

溶融混合物の射出充填完了から金型を開き始めるまでの時間(以下、型開遅延時間ということがある)は0〜2秒であり、より好ましくは0〜1.5秒、特に好ましくは0〜1秒である。本発明の製造方法では、型開遅延時間を0〜2秒とすることにより、射出充填された溶融混合物の表面に適度な厚みのスキン層を形成させつつ、溶融混合物内部において発泡成分に必須に含まれる熱膨張性微小球を充分に膨張させることが可能となり、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する発泡成形体とすることができる。型開遅延時間が2秒超であると、溶融混合物中の発泡成分に含まれる熱膨張性微小球が金型により冷却されることで、充分に膨張せず、低比重成形体が得られない。型開遅延時間の下限については特に限定されない。
型開遅延時間を0〜2秒とするための具体的方法としては、例えば、溶融混合物の充填が完了したことを検知する検知手段、検知手段からの情報に従って金型の開放を制御する制御手段、及び、制御手段からの信号により金型を開放する金型開放手段を有する装置を用いる方法が挙げられる。
上記検知手段としては、例えば、射出充填工程において、射出成形機のスクリューの位置により、溶融混合物の充填が完了したことを検知する手段、金型内の所定の位置に圧力センサーを設置し、その位置に溶融混合物が充填されたことを信号として検知する手段等が挙げられる。
The time from the completion of injection filling of the molten mixture to the start of opening the mold (hereinafter, may be referred to as the mold opening delay time) is 0 to 2 seconds, more preferably 0 to 1.5 seconds, and particularly preferably 0 to 0. It is 1 second. In the production method of the present invention, by setting the mold opening delay time to 0 to 2 seconds, a skin layer having an appropriate thickness is formed on the surface of the injection-filled molten mixture, and it is essential for the foaming component inside the molten mixture. The contained thermally expandable microspheres can be sufficiently expanded, and a foam molded product having excellent rigidity and light weight and having a good appearance can be obtained. If the mold opening delay time is more than 2 seconds, the heat-expandable microspheres contained in the foamed component in the molten mixture are cooled by the mold and do not expand sufficiently, so that a low specific gravity molded product cannot be obtained. .. The lower limit of the mold opening delay time is not particularly limited.
Specific methods for setting the mold opening delay time to 0 to 2 seconds include, for example, a detection means for detecting that the filling of the molten mixture is completed, and a control means for controlling the opening of the mold according to information from the detection means. , And a method using a device having a mold opening means for opening the mold by a signal from the control means.
As the detection means, for example, in the injection filling step, a means for detecting the completion of filling of the molten mixture by the position of the screw of the injection molding machine, a pressure sensor is installed at a predetermined position in the mold, and the pressure sensor is installed. Examples thereof include means for detecting as a signal that the position is filled with the molten mixture.

発泡工程において、キャビティ空間を拡大する際の型開速度は1mm/sec以上、100mm/sec未満であり、より好ましくは1mm/sec以上、75mm/sec未満、特に好ましくは25mm/sec以上、60mm/sec未満である。本発明の製造方法では、型開速度を1mm/sec以上、100mm/sec未満とすることにより、成形体断面の気泡状態は均一な独立気泡となり、さらには、成形体表面の凹凸が抑制され、剛性および外観に特に優れる発泡成形体とすることができる。型開速度が1mm/sec未満であると、発泡成分が冷却されることで充分に膨張しないことで目的の厚みの成形体が得られない。型開速度が100mm/sec以上であると、膨張速度に比べ型開速度が速いため、成形体断面の気泡状態は不均一な連続気泡が生じることで剛性が低下し、さらには、成形体表面に金型由来では無い凹凸が発生するといった外観不良が生じる。なお、本発明における型開速度とは、金型を開くことによりキャビティ空間を拡大させる際の、可動型又は可動型に内設された可動コアの単位時間当たりの位置の変化量を意味し、可動型又は可動型に内設された可動コアが、固定型に対して離隔する方向に移動を開始してから停止するまでに移動した距離を、その移動に要した時間(以下、型開時間ということがある)で除した値である。型開速度は、通常の射出成形機ではコンピュータ制御されており、その設定値を変更することによって適宜調整することができる。
金型を開く方法としては、型開速度が上記範囲内であれば、一段階で行ってもよく、二段階以上の多段階で行ってもよい。
In the foaming step, the mold opening speed when expanding the cavity space is 1 mm / sec or more and less than 100 mm / sec, more preferably 1 mm / sec or more and less than 75 mm / sec, particularly preferably 25 mm / sec or more and 60 mm / sec. Less than sec. In the manufacturing method of the present invention, by setting the mold opening speed to 1 mm / sec or more and less than 100 mm / sec, the bubble state of the cross section of the molded body becomes a uniform closed cell, and further, the unevenness of the surface of the molded body is suppressed. A foam molded product having particularly excellent rigidity and appearance can be obtained. If the mold opening speed is less than 1 mm / sec, the foamed component is cooled and does not expand sufficiently, so that a molded product having a desired thickness cannot be obtained. When the mold opening speed is 100 mm / sec or more, the mold opening speed is faster than the expansion speed, so that the bubble state of the cross section of the molded body is reduced in rigidity due to the generation of non-uniform open cells, and further, the surface of the molded body The appearance is poor, such as unevenness that is not derived from the mold. The mold opening speed in the present invention means the amount of change in the position of the movable mold or the movable core internally installed in the movable mold per unit time when the cavity space is expanded by opening the mold. The time required for the movement (hereinafter referred to as the mold opening time) is the distance traveled by the movable type or the movable core built in the movable type from the start to the stop in the direction of separation from the fixed type. It is the value divided by). The mold opening speed is computer-controlled in a normal injection molding machine, and can be appropriately adjusted by changing the set value.
As a method of opening the mold, as long as the mold opening speed is within the above range, it may be performed in one step or in multiple steps of two or more steps.

本発明では、上記のとおり発泡成分として熱膨張性微小球を必須に用い、溶融混合物の射出充填完了から金型を開き始めるまでの時間を0〜2秒とし、キャビティ空間を拡大する際の型開速度を1mm/sec以上、100mm/sec未満とすることにより、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する発泡成形体を製造することができる。 In the present invention, as described above, a heat-expandable microsphere is indispensably used as a foaming component, and the time from the completion of injection filling of the molten mixture to the start of opening the mold is set to 0 to 2 seconds, and the mold for expanding the cavity space. By setting the opening speed to 1 mm / sec or more and less than 100 mm / sec, it is possible to produce a foam molded product having excellent rigidity and light weight and having a good appearance.

発泡工程において、キャビティ空間を拡大する際のキャビティ空間の容積拡大速度は、特に限定されないが、射出充填完了時のキャビティ空間の容積を100体積%として、好ましくは33体積%/sec以上、10000体積%/sec未満、より好ましくは50体積%/sec以上、6000体積%/sec未満、特に好ましくは60体積%/sec以上、5000体積%/sec未満である。本発明の製造方法において、型開速度が上記所定の範囲にあることに加えて、キャビティ空間の容積拡大速度が上記所定の範囲を満たす場合に、得られる発泡成形体が、より軽量性、剛性および外観に優れるという効果が得られる。なお、本発明におけるキャビティ空間の容積拡大速度とは、射出充填完了時のキャビティ空間の容積を100体積%として、金型を開くことによりキャビティ空間を拡大させる際の、単位時間当たりのキャビティ空間の容積の変化量(拡大量)を意味し、可動型又は可動型に内設された可動コアが、固定型に対して離隔する方向に移動を開始してから停止するまでに増加したキャビティ空間の容積の拡大量を、その拡大に要した時間(型開時間)で除した値である。 In the foaming step, the volume expansion rate of the cavity space when expanding the cavity space is not particularly limited, but the volume of the cavity space at the completion of injection filling is 100% by volume, preferably 33% by volume / sec or more and 10,000 volumes. It is less than% / sec, more preferably 50% by volume / sec or more, less than 6000% by volume / sec, and particularly preferably 60% by volume or more and less than 5000% by volume / sec. In the manufacturing method of the present invention, when the mold opening speed is within the above-mentioned predetermined range and the volume expansion speed of the cavity space satisfies the above-mentioned predetermined range, the obtained foamed molded product is lighter and more rigid. And the effect of excellent appearance can be obtained. The volume expansion rate of the cavity space in the present invention is the volume expansion rate of the cavity space per unit time when the cavity space is expanded by opening the mold, assuming that the volume of the cavity space at the completion of injection filling is 100% by volume. It means the amount of change (expansion amount) in volume, and the amount of cavity space that increases from when the movable type or the movable core installed in the movable type starts moving in the direction away from the fixed type until it stops. It is a value obtained by dividing the volume expansion amount by the time required for the expansion (mold opening time).

射出充填時間、型開遅延時間および型開時間の和(以下、射出工程時間ということがある)は好ましくは0.5〜5秒であり、より好ましくは0.75〜4秒、特に好ましくは1〜3秒である。本発明の製造方法では、射出工程時間を0.5〜5秒にすることにより、成形体断面の気泡状態は均一な独立気泡となり、さらには、成形体表面の凹凸が抑制され、剛性および外観に特に優れた発泡成形体が得られる。 The sum of the injection filling time, the mold opening delay time and the mold opening time (hereinafter, may be referred to as an injection process time) is preferably 0.5 to 5 seconds, more preferably 0.7 to 4 seconds, and particularly preferably 0.7 to 4 seconds. It takes 1 to 3 seconds. In the manufacturing method of the present invention, by setting the injection process time to 0.5 to 5 seconds, the bubble state of the cross section of the molded body becomes a uniform closed cell, and further, the unevenness of the surface of the molded body is suppressed, and the rigidity and appearance are suppressed. A particularly excellent foam molded product can be obtained.

発泡工程において、発泡後に得られる発泡成形体の厚み(以下、発泡成形体の厚みということがある)については特に限定されないが、1.5〜5mmであると好ましく、より好ましくは2.0〜4.5mm、特に好ましくは2.5〜4mmである。該厚みが、1.5mm未満であると、成形体の剛性が弱くなり、製品として適していない。該厚みが5mm超であると、成形体の外観不良になる場合がある。なお、上記厚みとは、図1(d)のLのことをいう。 In the foaming step, the thickness of the foamed molded product obtained after foaming (hereinafter, may be referred to as the thickness of the foamed molded product) is not particularly limited, but is preferably 1.5 to 5 mm, more preferably 2.0 to 2.0 mm. It is 4.5 mm, particularly preferably 2.5 to 4 mm. If the thickness is less than 1.5 mm, the rigidity of the molded product is weakened, which makes it unsuitable as a product. If the thickness exceeds 5 mm, the appearance of the molded product may be poor. The thickness refers to L 2 in FIG. 1 (d).

本発明における射出充填工程および発泡工程の一例を図1に示す。まず、溶融混練工程において作製した溶融混合物5を固定型2に形成されたスプルー1より射出して、金型の型合面に形成されたキャビティ空間4を溶融混合物で充填する(図1(a)〜(b))。
次に、可動型3を固定型2に対して離隔させる方向に移動させることにより、金型内のキャビティ空間を拡大して溶融混合物を発泡させて発泡成形体6を作製する(図1(c)〜(d))。
An example of the injection filling step and the foaming step in the present invention is shown in FIG. First, the melt mixture 5 produced in the melt-kneading step is injected from the sprue 1 formed in the fixed mold 2, and the cavity space 4 formed in the mold joint surface of the mold is filled with the melt mixture (FIG. 1 (a). )-(B)).
Next, by moving the movable mold 3 in a direction in which the movable mold 3 is separated from the fixed mold 2, the cavity space in the mold is expanded and the molten mixture is foamed to prepare a foamed molded product 6 (FIG. 1 (c). )-(D)).

発泡工程の後、冷却して発泡成形体を取り出すことができる。冷却時間については、発泡成形体の寸法等によって適宜調整すればよいが、一般に30秒以上であれば十分である。
本発明の製造方法において、金型の表面温度は特に限定されず、使用する樹脂成分の種類に応じて適宜設定すればよいが、好ましくは30〜100℃、より好ましくは40〜80℃、特に好ましくは50〜70℃である。金型の表面温度を上記範囲とすることにより、射出充填された溶融混合物の表面に適度な厚みのスキン層を形成させつつ、溶融混合物内部において発泡成分に必須に含まれる熱膨張性微小球を充分に膨張させることが可能となり、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する発泡成形体とすることができる。
本発明に用いる金型装置としては、蒸気式、加圧熱水式、オイル式、電磁誘導加熱式等の公知の加熱方法を用いる金型装置を用いることができる。
After the foaming step, the foamed molded product can be taken out by cooling. The cooling time may be appropriately adjusted depending on the dimensions of the foamed molded product and the like, but generally 30 seconds or more is sufficient.
In the production method of the present invention, the surface temperature of the mold is not particularly limited and may be appropriately set according to the type of resin component used, but is preferably 30 to 100 ° C, more preferably 40 to 80 ° C, particularly. It is preferably 50 to 70 ° C. By setting the surface temperature of the mold in the above range, a skin layer having an appropriate thickness is formed on the surface of the injection-filled molten mixture, and the heat-expandable microspheres essential for the foaming component inside the molten mixture are formed. It can be sufficiently expanded, and it is possible to obtain a foam molded product having excellent rigidity and light weight and having a good appearance.
As the mold device used in the present invention, a mold device using a known heating method such as a steam type, a pressurized hot water type, an oil type, or an electromagnetic induction heating type can be used.

(発泡成分)
発泡成分は、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する膨張剤とから構成される熱膨張性微小球を必須に含む。本発明の製造方法では、発泡工程において、発泡成分に必須に含まれる熱膨張性微小球が膨張することにより、樹脂成分からなるマトリックス中に熱膨張性微小球の膨張体であるプラスチックバルーンが三次元的に均一に分散配置した独立気泡構造を有する発泡成形体が得られる。熱膨張性微小球が膨張しても、発泡成形体の剛性の低下あるいは外観の悪化を引き起こす原因となる連続気泡構造が形成されることはないため、本発明の製造方法では、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する発泡成形体を製造することができる。なお、発泡成分が化学発泡剤や物理発泡剤など熱膨張性微小球以外の発泡成分をさらに含む場合は、得られる発泡成形体が連続気泡構造となることにより曲げ弾性率などの剛性が著しく低下したり、発泡成形体表面の外観が著しく損なわれたりすることがある。そのため、通常は、本発明の製造方法において、熱膨張性微小球以外の発泡成分を使用することは好ましくないが、本発明の効果を損なわない範囲で上記化学発泡剤や物理発泡剤など熱膨張性微小球以外の発泡成分を使用することも可能である。
(Foam component)
The foaming component essentially contains a heat-expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a leavening agent contained therein and vaporized by heating. In the production method of the present invention, in the foaming step, the heat-expandable microspheres essential for the foaming component expand, so that the plastic balloon, which is an inflatable body of the heat-expandable microspheres, is tertiary in the matrix composed of the resin component. A foam molded product having a closed cell structure originally uniformly dispersed and arranged can be obtained. Even if the thermally expandable microspheres expand, the open cell structure that causes a decrease in the rigidity of the foamed molded product or a deterioration in appearance is not formed. Therefore, the production method of the present invention has rigidity and light weight. It is possible to produce a foam molded product having a good appearance as well as being excellent in quality. When the foaming component further contains a foaming component other than the heat-expandable microspheres such as a chemical foaming agent and a physical foaming agent, the resulting foamed molded product has an open cell structure, so that the rigidity such as the flexural modulus is significantly reduced. Or, the appearance of the surface of the foamed molded product may be significantly impaired. Therefore, it is usually not preferable to use a foaming component other than the heat-expandable microspheres in the production method of the present invention, but thermal expansion such as the above-mentioned chemical foaming agent or physical foaming agent is not impaired within the range of the effect of the present invention. It is also possible to use foaming components other than sex microspheres.

化学発泡剤としては、たとえば、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アジド化合物、ホウ水素化ナトリウム等の無機系発泡剤;アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、バリウムアゾジカルボキシレート、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソテレフタルアミド、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ニトロウレア、アセトン−p−トルエンスルホニルヒドラゾン、p−トルエンスルホニルアミド、ニトログアニジン、ヒドロアゾジカルボンアミド、トリヒドラジノトリアジン、5−フェニールテトラゾール等の有機発泡剤等を挙げることができる。また、上記化学発泡剤とともに、必要に応じて発泡助剤を併用してもよい。発泡助剤とは、発泡剤の分解温度の低下、分解促進、気泡の均一化等の働きをする添加剤であり、たとえば、ステアリン酸亜鉛、サリチル酸、フタル酸等を挙げることができる。
物理発泡剤としては、たとえば、ブタン、ペンタン、ジクロロメタン、水、窒素ガス、炭酸ガス、空気等を挙げることができる。
Examples of the chemical foaming agent include inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, ammonium nitrite, azide compound, and sodium borohydride; azodicarboxylicamide, azobisisobutyronitrile, and barium azodi. Carboxylate, dinitrosopentamethylenetetramine, 4,4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide), N, N'-dimethyl-N, N'-dinitrosopentamide, N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine, nitrourea , Acetone-p-toluenesulfonyl hydrazone, p-toluenesulfonylamide, nitroguanidine, hydroazodicarboxylicamide, trihydrazinotriazine, 5-phenyltetrazole and other organic foaming agents. Further, a foaming aid may be used in combination with the above chemical foaming agent, if necessary. The foaming aid is an additive that lowers the decomposition temperature of the foaming agent, promotes decomposition, homogenizes bubbles, and the like, and examples thereof include zinc stearate, salicylic acid, and phthalic acid.
Examples of the physical foaming agent include butane, pentane, dichloromethane, water, nitrogen gas, carbon dioxide gas, air and the like.

(熱膨張性微小球)
熱膨張性微小球は、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する膨張剤とから構成される。熱膨張性微小球は、外殻を構成する熱可塑性樹脂および内包される膨張剤の組み合わせにより、様々な温度で膨張させることができ、それらの組み合わせは樹脂成分の融点又は軟化点、成形温度等を考慮して適宜選択することができる。
(Thermal expansion microsphere)
The heat-expandable microspheres are composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a leavening agent contained therein and vaporized by heating. The heat-expandable microspheres can be expanded at various temperatures by the combination of the thermoplastic resin constituting the outer shell and the encapsulating agent, and these combinations are the melting point or softening point of the resin component, the molding temperature, etc. Can be appropriately selected in consideration of.

熱膨張性微小球の外殻を構成する熱可塑性樹脂については、特に限定はないが、たとえば、塩化ビニリデン共重合体、(メタ)アクリル酸系共重合体等の不飽和カルボン酸系共重合体、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体等の不飽和カルボン酸エステル系共重合体、(メタ)アクリロニトリル系共重合体等のニトリル系共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリロニトリル系共重合体等の不飽和カルボン酸−ニトリル系共重合体等が挙げられる。 The thermoplastic resin constituting the outer shell of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but for example, an unsaturated carboxylic acid-based copolymer such as a vinylidene chloride copolymer or a (meth) acrylic acid-based copolymer. , (Meta) acrylic acid ester-based copolymers and other unsaturated carboxylic acid ester-based copolymers, (meth) acrylonitrile-based copolymers and other nitrile-based copolymers, (meth) acrylic acid- (meth) acrylonitrile-based copolymers Examples thereof include unsaturated carboxylic acid-nitrile copolymers such as copolymers.

熱可塑性樹脂の原料となる重合性モノマーとしては、たとえば、塩化ビニリデン;塩化ビニル;酢酸ビニル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、フマロニトリル等のニトリル系モノマー;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸およびこれらの金属塩等の不飽和カルボン酸(塩)系モノマー;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系モノマー;アクリルアミド、メタアクリルアミド、置換アクリルアミド、置換メタクリルアミド等のアミド系モノマー;N−フェニルマレイミド、N−(2−クロロフェニル)マレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のイミド系モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン等のビニル芳香族系モノマー;イソプレン;ブタジエン等が挙げられる。これらの重合性モノマーは、1種または2種以上を併用してもよい。また、上記重合性モノマーとともに、必要に応じて重合性二重結合を2個以上有するモノマー(架橋剤)を併用してもよい。 Examples of the polymerizable monomer used as a raw material for the thermoplastic resin include vinylidene chloride; vinyl chloride; vinyl acetate; nitrile-based monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, and fumaronitrile; acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid. , Fumaric acid, maleic acid and unsaturated carboxylic acid (salt) monomers such as metal salts thereof; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) ) (Meta) acrylic acid ester-based monomers such as acrylates, glycidyl (meth) acrylates, hydroxyethyl (meth) acrylates and hydroxypropyl (meth) acrylates; amide-based monomers such as acrylamide, metaacrylamide, substituted acrylamide and substituted methacrylicamide; Examples thereof include imide-based monomers such as N-phenylmaleimide, N- (2-chlorophenyl) maleimide, and N-cyclohexylmaleimide; vinyl aromatic monomers such as styrene, α-methylstyrene, and chlorostyrene; isoprene; butadiene and the like. These polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more. Further, a monomer (crosslinking agent) having two or more polymerizable double bonds may be used in combination with the above-mentioned polymerizable monomer, if necessary.

熱膨張性微小球において、その外殻を構成する熱可塑性樹脂が、(たとえば、ニトリル系モノマーを含む重合性モノマーを重合して得られる)ニトリル系共重合体であると、発泡倍率向上の観点から好ましい。ニトリル系モノマーの重量割合は、好ましくは重合性モノマーの20〜80重量%、より好ましくは30〜70重量%である。 In the heat-expandable microsphere, when the thermoplastic resin constituting the outer shell is a nitrile-based copolymer (for example, obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a nitrile-based monomer), the viewpoint of improving the foaming ratio is improved. Is preferable. The weight ratio of the nitrile-based monomer is preferably 20 to 80% by weight, more preferably 30 to 70% by weight of the polymerizable monomer.

また、熱膨張性微小球において、その外殻を構成する熱可塑性樹脂が、(たとえば、不飽和カルボン酸(塩)系モノマーおよびニトリル系モノマーを含む重合性モノマーを重合して得られる)不飽和カルボン酸−ニトリル系共重合体であると、耐熱性向上の観点から好ましい。ニトリル系モノマーおよび不飽和カルボン酸(塩)モノマーの合計重量割合は、好ましくは重合性モノマーの50〜100重量%、より好ましくは60〜100重量%である。このとき、ニトリル系モノマーおよび不飽和カルボン酸(塩)系モノマーの合計に占める不飽和カルボン酸(塩)系モノマーの重量割合は、好ましくは5〜70重量%、より好ましくは10〜60重量%である。 Further, in the heat-expandable microsphere, the thermoplastic resin constituting the outer shell is unsaturated (for example, obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing an unsaturated carboxylic acid (salt) -based monomer and a nitrile-based monomer). A carboxylic acid-nitrile copolymer is preferable from the viewpoint of improving heat resistance. The total weight ratio of the nitrile-based monomer and the unsaturated carboxylic acid (salt) monomer is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 60 to 100% by weight of the polymerizable monomer. At this time, the weight ratio of the unsaturated carboxylic acid (salt) monomer to the total of the nitrile-based monomer and the unsaturated carboxylic acid (salt) -based monomer is preferably 5 to 70% by weight, more preferably 10 to 60% by weight. Is.

膨張剤は、外殻に内包され、加熱することによって気化するものであれば特に限定はなく、たとえば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、シクロペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、ノルマルデカン、イソドデカン、石油エーテル等の炭化水素、クロロフルオロカーボン、塩素や臭素原子を含まない含フッ素化合物、加熱により熱分解してガスを発生する化合物等を挙げることができる。これらの膨張剤は、1種または2種以上を併用してもよい。 The swelling agent is not particularly limited as long as it is contained in an outer shell and vaporized by heating. For example, propane, normal butane, isobutane, normal pentane, cyclopentane, isopentane, neopentane, normal hexane, isohexane, and heptane. , Octane, isopentane, nonane, normal decane, isododecane, hydrocarbons such as petroleum ether, chlorofluorocarbon, fluorine-containing compounds containing no chlorine or bromine atom, compounds that generate gas by thermal decomposition by heating, and the like. .. These swelling agents may be used alone or in combination of two or more.

熱膨張性微小球は公知の方法により製造することができる。たとえば、上記重合性モノマーと重合開始剤と上記膨張剤とを含む油性混合物を、分散剤等を含む水性分散媒中に分散して懸濁重合する方法等が挙げられる。
水性分散媒中に添加する分散安定剤については、特に限定はないが、たとえば、コロイダルシリカ、コロイダル炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、リン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化第二鉄、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、蓚酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、アルミナゾル等が挙げられる。その他に、水性分散媒中に必要に応じて添加してもよい分散安定補助剤として、ジエタノールアミンと脂肪酸ジカルボン酸の縮合生成物、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリペプチド、ポリビニルアルコール等の高分子タイプの分散安定補助剤;塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム等の陽イオン界面活性剤;アルキル硫酸ナトリウム等の陰イオン界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルジヒドロキシエチルアミノ酢酸ベタイン等の両イオン性界面活性剤等が挙げられる。また、水性分散媒中には分散安定剤と併用して、スケール防止剤等の水溶性化合物を添加してもよい。
The heat-expandable microspheres can be produced by a known method. For example, a method of suspend-polymerizing an oily mixture containing the polymerizable monomer, the polymerization initiator and the leavening agent by dispersing it in an aqueous dispersion medium containing a dispersant or the like can be mentioned.
The dispersion stabilizer added to the aqueous dispersion medium is not particularly limited, but for example, colloidal silica, colloidal calcium carbonate, magnesium hydroxide, calcium phosphate, aluminum hydroxide, ferric hydroxide, calcium sulfate, sodium sulfate, etc. Calcium sulphate, calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, alumina sol and the like can be mentioned. In addition, as a dispersion stabilizing aid that may be added to the aqueous dispersion medium as needed, a condensation product of diethanolamine and fatty acid dicarboxylic acid, gelatin, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, polyethylene oxide, polypeptide, polyvinyl alcohol, etc. Polymer-type dispersion stabilizing aids; cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium chloride and dialkyldimethylammonium chloride; anionic surfactants such as sodium alkylsulfate; betaine alkyldimethylaminoacetate, betaine alkyldihydroxyethylaminoacetate, etc. Examples thereof include amphoteric surfactants. Further, a water-soluble compound such as a scale inhibitor may be added to the aqueous dispersion medium in combination with a dispersion stabilizer.

重合温度は、重合開始剤の種類により適宜設定される。また、重合は加圧下で行われてもよく、たとえば重合初期圧は好ましくは0〜5.0MPaの範囲である。
また、熱膨張性微小球は商業的にも入手可能であり、熱膨張性微小球の代表的な市販品として、松本油脂製薬株式会社製のマツモトマイクロスフェアーの各品番の熱膨張性微小球を挙げることができる。
The polymerization temperature is appropriately set depending on the type of polymerization initiator. Further, the polymerization may be carried out under pressure, for example, the initial polymerization pressure is preferably in the range of 0 to 5.0 MPa.
In addition, the heat-expandable microspheres are commercially available, and as a representative commercially available product of the heat-expandable microspheres, the heat-expandable microspheres of each part number of Matsumoto Microsphere manufactured by Matsumoto Yushi Pharmaceutical Co., Ltd. Can be mentioned.

熱膨張性微小球の平均粒子径(D50)については特に限定されないが、通常1〜60μm、より好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは10〜45μmである。1μmより小さいと、均一分散が難しく、発泡倍率が低いものとなる。また60μmより大きいと、得られる発泡成形体の強度が弱くなるため望ましくない。なお、本発明における熱膨張性微小球の平均粒子径は、実施例に示す方法で測定されるものである。
熱膨張性微小球の粒度分布の変動係数CVは、特に限定されないが、均一な気泡径を有する発泡成形体を得るという点から、好ましくは35%以下、さらに好ましくは30%以下、特に好ましくは25%以下である。変動係数CVは、以下に示す計算式(1)および(2)で算出される。
The average particle size (D50) of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is usually 1 to 60 μm, more preferably 5 to 50 μm, and further preferably 10 to 45 μm. If it is smaller than 1 μm, uniform dispersion becomes difficult and the foaming ratio becomes low. Further, if it is larger than 60 μm, the strength of the obtained foamed molded product is weakened, which is not desirable. The average particle size of the heat-expandable microspheres in the present invention is measured by the method shown in the examples.
The coefficient of variation CV of the particle size distribution of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is preferably 35% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably 30% or less, from the viewpoint of obtaining a foamed molded product having a uniform cell diameter. It is 25% or less. The coefficient of variation CV is calculated by the following formulas (1) and (2).

Figure 0006777978
(式中、sは粒子径の標準偏差、<x>は平均粒子径、xはi番目の粒子径、nは粒子の数である。)
Figure 0006777978
(Wherein, s is the standard deviation of the particle size, <x> is an average particle size, x i is the i-th particle diameter, n is the number of particles.)

熱膨張性微小球全体の重量に占める膨張剤の重量割合(以下、膨張剤の内包率ということがある)については特に限定されないが、好ましくは2〜40重量%、より好ましくは5〜30重量%である。該重量割合が2重量%未満であると、熱膨張性微小球の膨張倍率が小さく、軽量な発泡成形体を得ることが困難となることがある。一方、該重量割合が40重量%超であると、粒子径に対する外殻の厚みが小さいために溶融混練工程において熱膨張性微小球が破壊され易く、熱膨張性微小球が破壊されて漏れ出た膨張剤により発泡成形体中に連通気泡が形成されやすくなる。 The weight ratio of the leavening agent to the total weight of the heat-expandable microspheres (hereinafter, may be referred to as the inclusion ratio of the leavening agent) is not particularly limited, but is preferably 2 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight. %. If the weight ratio is less than 2% by weight, the expansion ratio of the thermally expandable microspheres is small, and it may be difficult to obtain a lightweight foam molded product. On the other hand, when the weight ratio is more than 40% by weight, the thickness of the outer shell with respect to the particle size is small, so that the heat-expandable microspheres are easily destroyed in the melt-kneading step, and the heat-expandable microspheres are destroyed and leak out. The expansion agent facilitates the formation of communicating air bubbles in the foamed molded product.

また、熱膨張性微小球の最大膨張倍率は、好ましくは5倍以上、より好ましくは10倍以上、さらに好ましくは20倍以上、最も好ましくは30倍以上である。最大膨張倍率の上限値は特に限定されないが、通常は400倍以下である。なお、熱膨張性微小球の最大膨張倍率は、熱膨張性微小球をオーブンで1分間加熱し、加熱前の熱膨張性微小球の真比重(d)と加熱後の最大膨張時の真比重(d)との比(d/d)から求めることができる。
熱膨張性微小球の熱膨張特性を示す指標として、膨張開始温度(Ts)および最大膨張温度(Tmax)がある。なお、本発明において、膨張開始温度とは、その温度以上に加熱することで熱膨張性微小球が膨張する温度のことを、最大膨張温度とは、熱膨張性微小球の膨張が最大となる温度のことを指し、それぞれ実施例に示す方法で測定されるものと定義される。
The maximum expansion coefficient of the thermally expandable microsphere is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more, still more preferably 20 times or more, and most preferably 30 times or more. The upper limit of the maximum expansion ratio is not particularly limited, but is usually 400 times or less. The maximum expansion coefficient of the heat-expandable microspheres is the true specific gravity (d 0 ) of the heat-expandable microspheres before heating and the true value at the time of maximum expansion after heating the heat-expandable microspheres in an oven for 1 minute. It can be obtained from the ratio (d 0 / d 1 ) to the specific gravity (d 1 ).
There are an expansion start temperature (Ts) and a maximum expansion temperature (Tmax) as indexes indicating the thermal expansion characteristics of the thermally expandable microspheres. In the present invention, the expansion start temperature is the temperature at which the thermally expandable microspheres expand when heated above that temperature, and the maximum expansion temperature is the maximum expansion of the thermally expandable microspheres. It refers to temperature and is defined as being measured by the methods shown in the examples.

熱膨張性微小球の膨張開始温度(Ts)は、特に限定はないが、好ましくは130〜220℃、より好ましくは140〜210℃、特に好ましくは150〜200℃である。膨張開始温度が130℃未満であると、溶融混練工程で熱膨張性微小球に内包されている膨張剤が抜けてしましい、発泡成形体の表面にシルバーストリークが発生することがある。膨張開始温度が230℃超の場合、熱膨張性微小球の膨張倍率が低くなることがある。
熱膨張性微小球の最大膨張温度(Tmax)は、特に限定はないが、好ましくは170〜250℃、より好ましくは、180〜240℃、特に好ましくは190〜230℃である。熱膨張性微小球の最大膨張温度(Tmax)が上記範囲内にあると、成形温度の観点から、樹脂成分として汎用射出グレードのポリプロピレン樹脂、TPO、TPV、TPS、またはABS樹脂を用いて発泡成形体を製造する場合に好適であり、そのようにして得られた発泡成形体は特に剛性および軽量性に優れたものとなるため好ましい。
The expansion start temperature (Ts) of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is preferably 130 to 220 ° C, more preferably 140 to 210 ° C, and particularly preferably 150 to 200 ° C. If the expansion start temperature is less than 130 ° C., the expansion agent contained in the thermally expandable microspheres may be removed in the melt-kneading step, and silver streaks may occur on the surface of the foamed molded product. When the expansion start temperature exceeds 230 ° C., the expansion ratio of the thermally expandable microspheres may be low.
The maximum expansion temperature (Tmax) of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is preferably 170 to 250 ° C., more preferably 180 to 240 ° C., and particularly preferably 190 to 230 ° C. When the maximum expansion temperature (Tmax) of the heat-expandable microspheres is within the above range, foam molding is performed using a general-purpose injection grade polypropylene resin, TPO, TPV, TPS, or ABS resin as a resin component from the viewpoint of molding temperature. It is suitable for manufacturing a body, and the foam molded product thus obtained is particularly preferable because it is excellent in rigidity and light weight.

発泡成分に占める熱膨張性微小球の重量割合は、好ましくは発泡成分全体の40〜100重量%、より好ましくは70〜100重量%、さらに好ましくは90〜100重量%、特に好ましくは100重量%である。該重量割合が40重量%未満であると、得られる発泡成形体の剛性が低下したり、外観が損なわれたりすることがある。 The weight ratio of the heat-expandable microspheres to the foamed component is preferably 40 to 100% by weight, more preferably 70 to 100% by weight, still more preferably 90 to 100% by weight, and particularly preferably 100% by weight of the entire foamed component. Is. If the weight ratio is less than 40% by weight, the rigidity of the obtained foamed molded product may be lowered or the appearance may be impaired.

発泡成分はそのまま使用してもよいが、発泡成分を予めオイル等の液状物で湿化した湿化物として、あるいは発泡成分をワックス等で固めた造粒物としてから、使用しても良い。また、発泡成分と樹脂成分とを含むマスターバッチを予め準備し、それと樹脂成分とを混合しても良い。これらの場合は、加熱シリンダー内で溶融混練して得られる溶融混合物中での発泡成分の分散性が高くなるため好ましい。 The foaming component may be used as it is, but it may be used as a wet product in which the foaming component is previously moistened with a liquid material such as oil, or as a granulated product obtained by hardening the foaming component with wax or the like. Further, a masterbatch containing a foaming component and a resin component may be prepared in advance and mixed with the masterbatch. In these cases, the dispersibility of the foamed component in the molten mixture obtained by melt-kneading in the heating cylinder becomes high, which is preferable.

上記マスターバッチを製造する方法としては、特に限定されず、例えば、発泡成分と樹脂成分と、必要に応じて添加される各種添加剤とを、1軸押出機、2軸押出機、ニーダー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、スーパーミキサーなどの混練機を用いて混練し、得られた混練物をペレタイザーにて所望の大きさに切断することによりペレット形状にして、マスターバッチペレットとする方法などが挙げられる。 The method for producing the masterbatch is not particularly limited, and for example, a foaming component, a resin component, and various additives added as needed are added to a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a kneader, and the like. A method of kneading using a kneader such as a pressure kneader, a Banbury mixer, or a super mixer, and cutting the obtained kneaded product to a desired size with a pelletizer to form a pellet shape into a master batch pellet is mentioned. Be done.

湿化物に用いる液状物としては、樹脂成分との相溶性が良好であれば特に限定はなく、たとえば、鉱物油、流動性パラフィン、シリコーンオイル、プロセスオイル、可塑剤等を挙げることができる。液状物の重量割合は、好ましくは湿化物全体の0.1〜60重量%、より好ましくは0.2〜50重量%、さらに好ましくは0.5〜40重量%である。液状物の重量割合が0.1重量%より少ないと、湿化が十分ではなく、発泡成分の分散性を高める効果が少ない。また、液状物の重量割合が60重量%より多いとべたつきが多く、作業性が悪い。
造粒物に用いるワックスとしては、たとえば、脂肪酸、パラフィン系ワックス等を挙げることができる。ワックスの重量割合は、好ましくは造粒物全体の5〜70重量%、より好ましくは10〜60重量%、さらに好ましくは15〜50重量%である。ワックスの重量割合が5重量%よりも少ないと、造粒物を形成できない。また、ワックスの重量割合が70重量%よりも多いと、樹脂成分の物性への影響が懸念される。
The liquid material used for the wet product is not particularly limited as long as it has good compatibility with the resin component, and examples thereof include mineral oil, fluid paraffin, silicone oil, process oil, and plasticizer. The weight ratio of the liquid material is preferably 0.1 to 60% by weight, more preferably 0.2 to 50% by weight, still more preferably 0.5 to 40% by weight of the total wet product. If the weight ratio of the liquid material is less than 0.1% by weight, the wetting is not sufficient and the effect of increasing the dispersibility of the foaming component is small. Further, when the weight ratio of the liquid material is more than 60% by weight, the stickiness is large and the workability is poor.
Examples of the wax used for the granulated product include fatty acids and paraffinic waxes. The weight ratio of the wax is preferably 5 to 70% by weight, more preferably 10 to 60% by weight, still more preferably 15 to 50% by weight of the entire granulated product. If the weight ratio of the wax is less than 5% by weight, the granules cannot be formed. Further, if the weight ratio of the wax is more than 70% by weight, there is a concern that the resin component may affect the physical properties.

マスターバッチに用いる樹脂成分としては、以下に具体的に例示する樹脂成分であれば、特に限定はないが、熱膨張性微小球の膨張開始温度および化学発泡剤の分解温度よりも低い溶融温度を持つ熱可塑性の材料であると、発泡性能を損なうことなくマスターバッチ化することができるため、好ましい。樹脂成分の重量割合は、好ましくはマスターバッチ全体の25〜95重量%、より好ましくは30〜90重量%、さらに好ましくは35〜80重量%である。 The resin component used in the masterbatch is not particularly limited as long as it is a resin component specifically exemplified below, but a melting temperature lower than the expansion start temperature of the heat-expandable microspheres and the decomposition temperature of the chemical foaming agent is used. It is preferable that the thermoplastic material has a masterbatch because it can be master-batched without impairing the foaming performance. The weight ratio of the resin component is preferably 25 to 95% by weight, more preferably 30 to 90% by weight, still more preferably 35 to 80% by weight of the entire masterbatch.

(樹脂成分)
樹脂成分は、発泡成形体を構築する基礎となる成分であり、発泡成形体の物性にも大きく影響を与える成分である。本発明の製造方法で使用する樹脂成分としては、特に限定されず、一般に用いられている熱可塑性樹脂や、熱可塑性エラストマーを使用することができ、たとえば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、TPO、TPV、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸(エステル)共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン系樹脂共重合体;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール等のポリビニル系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、TPEE等のポリエステル系樹脂;ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、ポリ(メタ)アクリロニトリル等のアクリル系樹脂;ポリスチレン、AS樹脂、ASA樹脂、ABS樹脂、TPS等のスチレン系樹脂;6−ナイロン、6,6−ナイロン、TPEA等のポリアミド系樹脂;ポリ乳酸等の生分解性樹脂;フッ素系樹脂;ポリウレタン系熱可塑性エラストマー;液晶ポリマー等が挙げられる。これらの樹脂成分は、1種または2種以上を併用してもよい。
発泡成形体表面の凹凸が抑制され、外観が優れるという点から、ポリプロピレン樹脂、TPO、TPV、TPS、ABS樹脂が好ましい。
(Resin component)
The resin component is a component that is a basis for constructing a foam molded product, and is a component that has a great influence on the physical properties of the foam molded product. The resin component used in the production method of the present invention is not particularly limited, and a generally used thermoplastic resin or thermoplastic elastomer can be used, for example, polyethylene resin, polypropylene resin, polybutene resin, poly. Polyethylene resins such as methylpentene resins, TPOs, TPVs, olefin-based thermoplastic elastomers; ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, polyethylene- (meth) acrylic acid (ester) copolymers, ionomer resins Olefin resin copolymers such as: Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol and other polyvinyl resins; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, poly Polyester resins such as allylate, polycarbonate, TPEE; acrylic resins such as methyl poly (meth) acrylate, ethyl poly (meth) acrylate, butyl poly (meth) acrylate, poly (meth) acrylonitrile; polystyrene, AS resin , ASA resin, ABS resin, styrene resin such as TPS; polyamide resin such as 6-nylon, 6,6-nylon, TPEA; biodegradable resin such as polylactic acid; fluororesin; polyurethane-based thermoplastic elastomer; Examples include liquid crystal polymers. These resin components may be used alone or in combination of two or more.
Polypropylene resin, TPO, TPV, TPS, and ABS resin are preferable from the viewpoint that unevenness on the surface of the foamed molded product is suppressed and the appearance is excellent.

溶融混練工程においては、上記発泡成分および樹脂成分以外に、必要に応じて、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、着色剤、充填剤、帯電防止剤、難燃剤、木粉、ガラス繊維、炭素繊維等の各種添加剤を添加して、溶融混合物を作製してもよい。その場合、各種添加剤を添加する方法は特に限定されず、たとえば、(1)発泡成分、樹脂成分および各種添加剤をそれぞれ別々に原料供給口に直接添加して溶融混練工程を行い、溶融混合物を作製する方法、(2)予め各種添加剤を樹脂成分に練り込んだものを準備し、それと発泡成分とを原料供給口に添加して溶融混練工程を行い、溶融混合物を作製する方法、などが挙げられる。 In the melt-kneading step, in addition to the above-mentioned foaming component and resin component, if necessary, a lubricant, a plasticizer, an antioxidant, a colorant, a filler, an antistatic agent, a flame retardant, wood powder, glass fiber, and carbon fiber. Various additives such as the above may be added to prepare a molten mixture. In that case, the method of adding the various additives is not particularly limited. For example, (1) the foaming component, the resin component and the various additives are separately added directly to the raw material supply port to perform the melt-kneading step, and the melt mixture is obtained. (2) A method in which various additives are kneaded into a resin component in advance, and the foaming component is added to a raw material supply port to perform a melt-kneading step to prepare a melt mixture, etc. Can be mentioned.

溶融混練工程において、発泡成分の配合割合については特に限定はないが、樹脂成分100重量部に対して、1〜10重量部の発泡成分を用いることが好ましく、2〜8重量部の発泡成分を用いることがより好ましい。発泡成分の配合割合が1重量部より少ないと、所望とする軽量化効果が得られないことがある。一方、発泡成分の配合割合が10重量部より多いと、得られる発泡成形体の剛性が低下することがある。 In the melt-kneading step, the blending ratio of the foaming component is not particularly limited, but it is preferable to use 1 to 10 parts by weight of the foaming component with respect to 100 parts by weight of the resin component, and 2 to 8 parts by weight of the foaming component is used. It is more preferable to use it. If the blending ratio of the foaming component is less than 1 part by weight, the desired weight reduction effect may not be obtained. On the other hand, if the blending ratio of the foamed component is more than 10 parts by weight, the rigidity of the obtained foamed molded product may decrease.

[発泡成形体]
本発明の製造方法で得られる発泡成形体は、独立気泡を有する発泡成形体であり、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有する。
発泡成形体の比重は、好ましくは0.85未満、より好ましくは0.83未満、特に好ましくは0.81未満、最も好ましくは0.75未満である。該比重が0.85以上であると、発泡成形体の軽量性が優れない。該比重の下限値については、特に限定されないが、発泡成形体の剛性および外観とのバランスを重視するという観点から、好ましくは0.45超、より好ましくは0.5超、特に好ましくは0.55超、最も好ましくは0.6超である。
また、発泡成形体を自動車内外装用部品に用いるという観点からは、該比重は0.6超、0.75未満であることが好ましい。該比重を前記範囲内とすることにより、自動車内外装用部品で特に重視される剛性および外観の美しさに優れた発泡成形体が得られやすい。なお、該比重は、JIS K7112 A法(水中置換法)に準拠した方法により測定した値である。
[Effervescent molded product]
The foam molded product obtained by the production method of the present invention is a foam molded product having closed cells, and has excellent rigidity and light weight, and also has a good appearance.
The specific gravity of the foam molded product is preferably less than 0.85, more preferably less than 0.83, particularly preferably less than 0.81, and most preferably less than 0.75. When the specific gravity is 0.85 or more, the lightness of the foam molded product is not excellent. The lower limit of the specific gravity is not particularly limited, but is preferably more than 0.45, more preferably more than 0.5, and particularly preferably 0., from the viewpoint of emphasizing the balance between the rigidity and the appearance of the foamed molded product. It is more than 55, most preferably more than 0.6.
Further, from the viewpoint of using the foam molded product for automobile interior / exterior parts, the specific gravity is preferably more than 0.6 and less than 0.75. By setting the specific gravity within the above range, it is easy to obtain a foam molded product having excellent rigidity and appearance, which is particularly important for automobile interior / exterior parts. The specific gravity is a value measured by a method based on the JIS K7112 A method (underwater substitution method).

発泡成形体の曲げ弾性率は、好ましくは400MPa以上1500MPa未満、より好ましくは450MPa以上1300MPa未満、特に好ましくは500MPa以上1200MPa未満である。曲げ弾性率が400MPa未満の場合は、剛性が低すぎることで実用的でない。曲げ弾性率が1500MPa以上の場合は、柔軟性が低すぎることで実用的ではない。上記曲げ弾性率は、JIS K7171に準拠した方法で測定した値である。 The flexural modulus of the foam molded product is preferably 400 MPa or more and less than 1500 MPa, more preferably 450 MPa or more and less than 1300 MPa, and particularly preferably 500 MPa or more and less than 1200 MPa. If the flexural modulus is less than 400 MPa, the rigidity is too low and it is not practical. When the flexural modulus is 1500 MPa or more, the flexibility is too low and it is not practical. The flexural modulus is a value measured by a method based on JIS K7171.

発泡成形体の平均気泡径については、特に限定はないが、好ましくは2〜500μm、より好ましくは3〜400μm、さらに好ましくは5〜300μmである。平均気泡径が2μmより小さいと、軽量な発泡成形体を得ることが難しいことがある。一方、平均気泡径が500μmより大きいと、得られる発泡成形体の剛性が低下することがあり、好ましくない。なお、本発明における平均気泡径とは、発泡成形体の任意の箇所に存在する気泡径の平均値を意味し、後述する実施例の方法にて算出される値のことである。発泡成形体の平均気泡径は熱膨張性微小球の粒子径によって容易に調整することができる。 The average cell diameter of the foamed molded product is not particularly limited, but is preferably 2 to 500 μm, more preferably 3 to 400 μm, and further preferably 5 to 300 μm. If the average cell diameter is smaller than 2 μm, it may be difficult to obtain a lightweight foamed molded product. On the other hand, if the average cell diameter is larger than 500 μm, the rigidity of the obtained foamed molded product may decrease, which is not preferable. The average cell diameter in the present invention means an average value of the bubble diameter existing at an arbitrary position in the foamed molded product, and is a value calculated by the method of Examples described later. The average cell diameter of the foamed molded product can be easily adjusted by the particle diameter of the heat-expandable microspheres.

発泡成形体の独立気泡率については、特に限定はないが、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは65%以上、特に好ましくは80%以上、最も好ましくは95%以上である。独立気泡率の上限値は100%である。独立気泡率が50%より小さいと、得られる発泡成形体の剛性が低下し、また連通気泡による吸水性の問題もあり、好ましくない。
発泡成形体の厚みの薄い場合や、発泡成形体の剛性が必要である場合は、粒子径の小さな熱膨張性微小球を選択し、発泡成分に占める熱膨張性微小球の重量割合を多くすることが好ましい。
The closed cell ratio of the foamed molded product is not particularly limited, but is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, further preferably 65% or more, particularly preferably 80% or more, and most preferably 95% or more. is there. The upper limit of the closed cell ratio is 100%. If the closed cell ratio is less than 50%, the rigidity of the obtained foamed molded product is lowered, and there is also a problem of water absorption due to the continuous bubbles, which is not preferable.
When the thickness of the foamed molded product is thin or when the rigidity of the foamed molded product is required, select heat-expandable microspheres having a small particle size and increase the weight ratio of the heat-expandable microspheres to the foamed components. Is preferable.

このようにして得られた発泡成形体は、剛性および軽量性に優れるとともに、良好な外観を有するため、自動車内外装、家電、容器トレー等の用途に好適に用いることができる。 The foam molded product thus obtained is excellent in rigidity and light weight, and has a good appearance, so that it can be suitably used for applications such as automobile interior / exterior, home appliances, and container trays.

以下に、本発明の実施例について、具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例4、及び実施例8は参考例とする。
以下で用いる熱膨張性微小球、実施例および比較例で製造した発泡成形体について、次に示す要領で物性の評価を行った。熱膨張性微小球を単に微小球ということがあり、発泡成形体を単に成形体ということがある。
Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described. The present invention is not limited to these examples. In addition, Example 4 and Example 8 are referred to as a reference example.
The physical properties of the heat-expandable microspheres used below and the foamed molded products produced in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows. The thermally expandable microsphere may be simply referred to as a microsphere, and the foam molded product may be simply referred to as a molded product.

〔熱膨張性微小球の平均粒子径と粒度分布の測定〕
レーザー回折式粒度分布測定装置(SYMPATEC社製 HEROS&RODOS)を使用した。乾式分散ユニットの分散圧は5.0bar、真空度は5.0mbarで乾式測定法により測定し、D50値を平均粒子径とした。
[Measurement of average particle size and particle size distribution of thermally expandable microspheres]
A laser diffraction type particle size distribution measuring device (HEROS & RODOS manufactured by SYMPATEC) was used. The dispersion pressure of the dry dispersion unit was 5.0 bar, the degree of vacuum was 5.0 mbar, and the measurement was performed by the dry measurement method, and the D50 value was taken as the average particle diameter.

〔熱膨張性微小球の含水率の測定〕
測定装置として、カールフィッシャー水分計(MKA−510N型、京都電子工業株式会社製)を用いて測定した。
[Measurement of water content of thermally expandable microspheres]
As a measuring device, a Karl Fischer moisture meter (MKA-510N type, manufactured by Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd.) was used for measurement.

〔熱膨張性微小球に封入された膨張剤の内包率の測定〕
熱膨張性微小球1.0gを直径80mm、深さ15mmのステンレス製蒸発皿に入れ、その重量(W1)を測定した。アセトン30ml加え均一に分散させ、30分間室温で放置した後に、120℃で2時間加熱し乾燥後の重量(W2)を測定した。膨張剤の内包率は、下記の式により計算される。
内包率(重量%)=(W1−W2)(g)/1.0(g)×100−(含水率)(重量%)
(式中、含水率は、上記方法で測定される。)
[Measurement of encapsulation rate of leavening agent enclosed in thermally expandable microspheres]
1.0 g of heat-expandable microspheres were placed in a stainless steel evaporating dish having a diameter of 80 mm and a depth of 15 mm, and the weight (W1) thereof was measured. 30 ml of acetone was added, the mixture was uniformly dispersed, left at room temperature for 30 minutes, then heated at 120 ° C. for 2 hours, and the weight (W2) after drying was measured. The encapsulation rate of the leavening agent is calculated by the following formula.
Inclusion rate (% by weight) = (W1-W2) (g) /1.0 (g) x 100- (moisture content) (% by weight)
(In the formula, the water content is measured by the above method.)

〔TsおよびTmax〕
熱膨張性微小球の膨張開始温度(Ts)および最大膨張温度(Tmax)は、DMA(DMA Q800型、TA instruments社製)を用いて測定される。熱膨張性微小球をアルミカップに入れ、その試料に上から加圧子により0.01Nの力を加えた状態で20℃から300℃まで10℃/minの昇温速度で加熱し、加圧子の垂直方向における変位量(D)を測定し、正方向への変位開始温度を膨張開始温度(Ts)とし、最大変位量(Dmax)を示したときの温度を最大膨張温度(Tmax)とした。
[Ts and Tmax]
The expansion start temperature (Ts) and maximum expansion temperature (Tmax) of the heat-expandable microspheres are measured using DMA (DMA Q800 type, manufactured by TA instruments). A heat-expandable microsphere is placed in an aluminum cup, and the sample is heated from 20 ° C. to 300 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min with a force of 0.01 N applied from above by a pressurizer. The displacement amount (D) in the vertical direction was measured, the displacement start temperature in the positive direction was defined as the expansion start temperature (Ts), and the temperature when the maximum displacement amount (Dmax) was indicated was defined as the maximum expansion temperature (Tmax).

〔真比重の測定〕
微小球およびこれを熱膨張させた中空微粒子の真比重は、以下の測定方法で測定した。
真比重は環境温度25℃、相対湿度50%の雰囲気下においてイソプロピルアルコールを用いた液浸法(アルキメデス法)により測定した。
具体的には、容量100mlのメスフラスコを空にし、乾燥後、メスフラスコ重量(WB)を秤量した。秤量したメスフラスコにイソプロピルアルコールをメニスカスまで正確に満たした後、イソプロピルアルコール100mlの充満されたメスフラスコの重量(WB)を秤量した。
[Measurement of true specific gravity]
The true specific gravity of the microspheres and the hollow fine particles obtained by thermally expanding the microspheres was measured by the following measuring method.
The true specific gravity was measured by an immersion method (Archimedes method) using isopropyl alcohol in an atmosphere having an environmental temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%.
Specifically, a volumetric flask having a capacity of 100 ml was emptied, dried, and then the weight of the volumetric flask (WB 1 ) was weighed. After the weighed volumetric flask was accurately filled with isopropyl alcohol to the meniscus, the weight (WB 2 ) of the volumetric flask filled with 100 ml of isopropyl alcohol was weighed.

また、容量100mlのメスフラスコを空にし、乾燥後、メスフラスコ重量(WS)を秤量した。秤量したメスフラスコに約50mlの粒子を充填し、粒子の充填されたメスフラスコの重量(WS)を秤量した。そして、粒子の充填されたメスフラスコに、イソプロピルアルコールを気泡が入らないようにメニスカスまで正確に満たした後の重量(WS)を秤量した。そして、得られたWB、WB、WS、WSおよびWSを下式に導入して、粒子の真比重(d)を計算した。
d={(WS−WS)×(WB−WB)/100}/{(WB−WB)−(WS−WS)}
上記で、粒子として微小球または中空微粒子を用いて、それぞれの真比重を計算した。
Further, the volumetric flask having a capacity of 100 ml was emptied, dried, and then the weight of the volumetric flask (WS 1 ) was weighed. The weighed volumetric flask was filled with about 50 ml of particles, and the weight of the volumetric flask filled with the particles (WS 2 ) was weighed. Then, the volumetric flask filled with particles was accurately filled with isopropyl alcohol to the meniscus so as not to contain air bubbles, and then the weight (WS 3 ) was weighed. Then, the obtained WB 1 , WB 2 , WS 1 , WS 2 and WS 3 were introduced into the following equations, and the true specific gravity (d) of the particles was calculated.
d = {(WS 2 -WS 1 ) x (WB 2- WB 1 ) / 100} / {(WB 2- WB 1 )-(WS 3- WS 2 )}
In the above, using microspheres or hollow fine particles as particles, the true specific gravity of each was calculated.

〔膨張倍率の測定〕
アルミ箔で縦12cm、横13cm、高さ9cmの底面の平らな箱を作成し、その中に微小球1.0gを均一になるように入れ、ギア式オーブン中に入れ、所定温度で1分間加熱膨張した後、微小球の真比重を測定した。加熱後の微小球の真比重(d)で加熱前の微小球の真比重(d)を割ることにより膨張倍率(E)を算出した。最大膨張倍率(Emax)は、最大膨張時の膨張倍率に相当する。
[Measurement of expansion factor]
Make a flat box with a bottom surface of 12 cm in length, 13 cm in width and 9 cm in height with aluminum foil, put 1.0 g of microspheres evenly in it, put it in a gear oven, and keep it at a predetermined temperature for 1 minute. After heat expansion, the true specific gravity of the microspheres was measured. The expansion ratio (E) was calculated by dividing the true specific gravity (d 0 ) of the microspheres before heating by the true specific gravity (d) of the microspheres after heating. The maximum expansion ratio (E max ) corresponds to the expansion ratio at the time of maximum expansion.

〔成形体の軽量性〕
得られた成形体の比重をJIS K−7112 A法(水中置換法)に準拠した方法により、電子比重計(MDS−3000、アルファーミラージュ株式会社製)を用いて測定を行った。
成形体の軽量性は、以下の評価基準に基づいて判定した。
○:成形体の比重が0.85未満
×:成形体の比重が0.85以上
[Lightness of molded product]
The specific gravity of the obtained molded product was measured using an electron hydrometer (MDS-3000, manufactured by Alpha Mirage Co., Ltd.) by a method based on the JIS K-7112 A method (underwater substitution method).
The lightness of the molded product was determined based on the following evaluation criteria.
◯: Specific gravity of the molded product is less than 0.85 ×: Specific gravity of the molded product is 0.85 or more

〔成形体の剛性〕
得られた成形体の曲げ弾性率をJIS K−7171に準拠した方法により、引張圧縮試験機(テクノグラフ TG−2KN、ミネビア株式会社製)を用いて測定を行った。
成形体の剛性は、以下の評価基準に基づいて判定した。
○:成形体の剛性が400MPa以上1500MPa未満
×:成形体の剛性が400MPa未満、1500MPa以上
[Rigidity of molded product]
The flexural modulus of the obtained molded product was measured using a tensile compression tester (Technograph TG-2KN, manufactured by Minnevia Co., Ltd.) by a method based on JIS K-7171.
The rigidity of the molded product was determined based on the following evaluation criteria.
◯: Rigidity of the molded body is 400 MPa or more and less than 1500 MPa ×: Rigidity of the molded body is less than 400 MPa and 1500 MPa or more

〔成形体断面の気泡状態〕
電子顕微鏡(SEM)装置を用いて、得られた成形体断面の気泡状態の確認を行った。30倍で撮影したSEM写真から、単位面積あたりに占める独立気泡の割合を算出し、以下の評価基準に基づいて判定した。
◎:均一独立(独立気泡率80%以上)
○:ほぼ均一独立(独立気泡率50%以上80%未満)
×:不均一(独立気泡率50%未満)
[Bubble state of cross section of molded body]
Using an electron microscope (SEM) device, the state of air bubbles in the cross section of the obtained molded product was confirmed. The ratio of closed cells to the unit area was calculated from the SEM photograph taken at 30 times, and the judgment was made based on the following evaluation criteria.
⊚: Uniformly independent (closed cell ratio 80% or more)
◯: Almost uniformly independent (closed cell ratio 50% or more and less than 80%)
X: Non-uniform (closed cell ratio less than 50%)

〔成形体の表面状態〕
成形体の表面状態について、以下の評価基準に基づいて判定した。
○:良好(表面に凹凸が無く、かつ、シルバーストリークが発生していない)
△:やや不良(表面に凹凸が有るか、または、シルバーストリークが発生している)
×:不良(表面に凹凸が有り、かつ、シルバーストリークが発生している)
[Surface condition of molded product]
The surface condition of the molded product was determined based on the following evaluation criteria.
◯: Good (no unevenness on the surface and no silver streak)
Δ: Slightly defective (the surface is uneven or silver streak has occurred)
×: Defective (the surface is uneven and silver streak is generated)

〔平均気泡径〕
得られた成形体の断面を100倍で撮影したSEM写真より、ASTM・D3576−77に準じた方法で算出した。
[Average cell diameter]
It was calculated by a method according to ASTM D3576-77 from an SEM photograph of the cross section of the obtained molded product taken at 100 times.

〔製造例1〕
(熱膨張性微小球の製造)
以下の実施例および比較例で使用した、熱膨張性微小球を製造した。
イオン交換水600gに、塩化ナトリウム150g、シリカ有効成分20重量%であるコロイダルシリカ分散液70g、ポリビニルピロリドン1.0gおよびエチレンジアミン四酢酸・4Na塩の0.5gを加えた後、得られた混合物のpHを2.8〜3.2に調整し、水性分散媒を調製した。
これとは別に、アクリロニトリル150g、メタクリロニトリル50g、メタクリル酸100g、1,9−ノナンジオールジアクリレート1.0g、イソペンタン90g、および有効成分70%のジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート含有液8gを混合して油性混合物を調製した。
水性分散媒と油性混合物を混合し、得られた混合液をホモミキサー(特殊機化工業社製、TKホモミキサー)により分散して、懸濁液を調製した。この懸濁液を容量1.5リットルの加圧反応器に移して窒素置換をしてから反応初期圧0.5MPaにし、80rpmで攪拌しつつ重合温度60℃で20時間重合した。重合後に得られた重合液を濾過、乾燥して、熱膨張性微小球1を得た。熱膨張性微小球1の物性を表1に示す。なお、表1においては、表2に示す略号が使用されている。
(マスターバッチの製造)
容量0.5L加圧ニーダーを用いて、マスターバッチに用いる樹脂成分としての低密度ポリエチレン(ダウ・ケミカル日本株式会社製 LDPE樹脂、DNDV−0405R、融点108℃、密度0.914g/cm)120gを溶融混練し、その温度が115℃に到達したときに、熱膨張性微小球1を180g配合して均一に混合し予備混合物とした。得られた予備混合物をシリンダー口径40mmの二軸押出機に供給して混練温度115℃で押出して、熱膨張性微小球1の重量割合が60重量%のマスターバッチを得た。
[Manufacturing Example 1]
(Manufacture of thermally expandable microspheres)
The thermally expandable microspheres used in the following examples and comparative examples were produced.
To 600 g of ion-exchanged water, 150 g of sodium chloride, 70 g of colloidal silica dispersion having 20% by weight of silica active ingredient, 1.0 g of polyvinylpyrrolidone and 0.5 g of ethylenediaminetetraacetic acid / 4Na salt were added, and then the obtained mixture was obtained. The pH was adjusted to 2.8 to 3.2 to prepare an aqueous dispersion medium.
Separately, 150 g of acrylonitrile, 50 g of methacrylic acid, 100 g of methacrylic acid, 1.0 g of 1,9-nonanediol diacrylate, 90 g of isopentane, and 8 g of a di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate-containing solution containing 70% of the active ingredient. Was mixed to prepare an oily mixture.
The aqueous dispersion medium and the oily mixture were mixed, and the obtained mixture was dispersed by a homomixer (TK homomixer manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to prepare a suspension. This suspension was transferred to a pressure reactor having a capacity of 1.5 liters for nitrogen substitution, and then the initial reaction pressure was 0.5 MPa, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 60 ° C. for 20 hours while stirring at 80 rpm. The polymerization solution obtained after the polymerization was filtered and dried to obtain a heat-expandable microsphere 1. Table 1 shows the physical properties of the heat-expandable microsphere 1. In Table 1, the abbreviations shown in Table 2 are used.
(Manufacturing of masterbatch)
Using a 0.5L pressurized kneader, low density polyethylene (LDPE resin manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd., DNDV-0405R, melting point 108 ° C., density 0.914 g / cm 3 ) 120 g as a resin component used for master batch Was melt-kneaded, and when the temperature reached 115 ° C., 180 g of heat-expandable microspheres 1 were blended and uniformly mixed to prepare a premix. The obtained premix was supplied to a twin-screw extruder having a cylinder diameter of 40 mm and extruded at a kneading temperature of 115 ° C. to obtain a masterbatch in which the coefficient of thermal expansion microspheres 1 was 60% by weight.

〔製造例2〜4〕
熱膨張性微小球1の製造で用いた各種成分および量を、表1に示すものに変更する以外は熱膨張性微小球1の製造と同様にして熱膨張性微小球2〜4をそれぞれ得た。得られた原料微小球の物性を表1に示す。
熱膨張性微小球とマスターバッチに用いる樹脂成分の配合量を、表1に示すものに変更する以外は製造例1と同様にして各熱膨張性微小球を用いたマスターバッチをそれぞれ得た。
[Production Examples 2 to 4]
The heat-expandable microspheres 2 to 4 were obtained in the same manner as in the production of the heat-expandable microsphere 1 except that the various components and amounts used in the production of the heat-expandable microsphere 1 were changed to those shown in Table 1. It was. Table 1 shows the physical properties of the obtained raw material microspheres.
Master batches using the heat-expandable microspheres were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the blending amounts of the heat-expandable microspheres and the resin components used in the masterbatch were changed to those shown in Table 1.

Figure 0006777978
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Figure 0006777978
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〔実施例1〕
製造例1で得られたマスターバッチ17重量部と、ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロピレン株式会社製、ノバテックPP BC3F、密度0.90g/cm)100重量部とを混合し、得られた混合ペレットを射出成形機(日本製鋼所株式会社製、J85AD−110H、型締力85トン)のホッパーに供給して溶融混練し、射出成形を行い、板状の成形体を得た。なお、成形条件は、成形温度:210℃、射出速度:30mm/sec、金型の表面温度:100℃、型開遅延時間:0秒、型開速度:73mm/secに設定し、他の条件については、表3に示す。
得られた成形体を評価した結果、比重0.63、曲げ弾性率820MPa、成形体断面の気泡状態は独立気泡であり、平均気泡径65μm、成形体の表面状態は良好である成形体が得られた。
[Example 1]
17 parts by weight of the masterbatch obtained in Production Example 1 and 100 parts by weight of polypropylene resin (manufactured by Nippon Polypropylene Co., Ltd., Novatec PP BC3F, density 0.90 g / cm 3 ) are mixed, and the obtained mixed pellets are injected. It was supplied to a hopper of a molding machine (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., J85AD-110H, mold clamping force 85 tons), melt-kneaded, and injection-molded to obtain a plate-shaped molded product. The molding conditions are set to molding temperature: 210 ° C., injection speed: 30 mm / sec, mold surface temperature: 100 ° C., mold opening delay time: 0 seconds, mold opening speed: 73 mm / sec, and other conditions. Is shown in Table 3.
As a result of evaluating the obtained molded product, a molded product having a specific gravity of 0.63, a flexural modulus of 820 MPa, a closed cell in the cross section of the molded product having an average cell diameter of 65 μm, and a good surface condition of the molded product was obtained. Was done.

Figure 0006777978
Figure 0006777978

Figure 0006777978
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〔実施例2〜10、比較例1〜3〕
実施例1で使用したマスターバッチと成形条件を、表3および4に示すものに変更する以外は実施例1と同様にして発泡成形体を得た。
[Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 3]
A foam molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the master batch and molding conditions used in Example 1 were changed to those shown in Tables 3 and 4.

〔比較例4〕
熱膨張性微小球を用いたマスターバッチに代えて無機化学発泡剤(永和化成工業株式会社製、ポリスレン)を使用し、無機化学発泡剤を5重量部とポリプロピレン樹脂100重量部とを混合し、成形条件を表4に示すものに変更する以外は実施例1と同様にして発泡成形体を得た。
[Comparative Example 4]
An inorganic chemical foaming agent (Polyslen, manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.) was used instead of the master batch using heat-expandable microspheres, and 5 parts by weight of the inorganic chemical foaming agent and 100 parts by weight of polypropylene resin were mixed. A foam molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the molding conditions were changed to those shown in Table 4.

本発明の発泡成形体の製造方法は、独立気泡を有し、成形体表面の凹凸が抑制され、剛性および外観が優れた軽量な発泡成形体を製造することができる。したがって、得られる発泡成形体は、軽量で、断熱性および圧縮特性に優れ、外観良好な発泡成形体であり、自動車用の機械部品や内外装材、家庭用電化製品の外装、建築材料として、広く利用される。 The method for producing a foamed molded article of the present invention can produce a lightweight foamed molded article having closed cells, suppressing irregularities on the surface of the molded article, and having excellent rigidity and appearance. Therefore, the obtained foam molded product is a lightweight foam molded product having excellent heat insulating properties and compressive properties and having a good appearance, and can be used as a mechanical part for an automobile, an interior / exterior material, an exterior of a household electric appliance, or a building material. Widely used.

1 スプルー
2 固定型
3 可動型
4 キャビティ空間
5 溶融混合物
6 発泡成形体
1 Sprue 2 Fixed type 3 Movable type 4 Cavity space 5 Molten mixture 6 Foam molded product

Claims (8)

射出成形により発泡成形体を製造する方法であって、
発泡成分と樹脂成分とを、加熱シリンダー内で溶融混練して溶融混合物を作製する溶融混練工程と、
前記溶融混合物を金型内のキャビティ空間に射出充填する射出充填工程と、
前記溶融混合物の射出充填完了後に前記金型を開くことにより前記キャビティ空間を拡大して前記溶融混合物を発泡させる発泡工程とを有し、
前記発泡成分が、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する膨張剤とから構成される熱膨張性微小球を必須に含み、
前記溶融混合物の射出充填完了から、前記金型を開き始めるまでの時間が0〜2秒であり、
前記発泡工程において、前記キャビティ空間を拡大する際の型開速度が25mm/sec以上、100mm/sec未満であ
前記発泡成形体の比重が0.6超、0.85未満である、
発泡成形体の製造方法。
A method of manufacturing a foam molded product by injection molding.
A melt-kneading process in which a foamed component and a resin component are melt-kneaded in a heating cylinder to prepare a melt mixture.
An injection filling step of injecting and filling the cavity space in the mold with the molten mixture,
It has a foaming step of expanding the cavity space and foaming the molten mixture by opening the mold after the injection filling of the molten mixture is completed.
The foaming component essentially contains a thermally expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a leavening agent contained therein and vaporized by heating.
The time from the completion of injection filling of the molten mixture to the start of opening the mold is 0 to 2 seconds.
Wherein in the foaming process, the mold opening speed when enlarging the cavity space 25 mm / sec or more state, and are less than 100 mm / sec,
The specific gravity of the foam molded product is more than 0.6 and less than 0.85.
A method for manufacturing a foam molded product.
前記発泡工程において、前記キャビティ空間を拡大する際の前記キャビティ空間の容積拡大速度が、射出充填完了時のキャビティ空間の容積を100体積%として、33体積%/sec以上、10000体積%/sec未満である、請求項1に記載の発泡成形体の製造方法。 In the foaming step, the volume expansion rate of the cavity space when expanding the cavity space is 33% by volume / sec or more and less than 10,000% by volume / sec, assuming that the volume of the cavity space at the completion of injection filling is 100% by volume. The method for producing a foamed molded product according to claim 1. 前記射出充填工程において、前記金型内のキャビティ空間に射出充填された前記溶融混合物の厚みが1〜3mmであり、前記発泡工程において、発泡後に得られる前記発泡成形体の厚みが1.5〜5mmである、請求項1又は2に記載の発泡成形体の製造方法。 In the injection filling step, the thickness of the molten mixture injected and filled in the cavity space in the mold is 1 to 3 mm, and in the foaming step, the thickness of the foamed molded product obtained after foaming is 1.5 to 1. The method for producing a foamed molded article according to claim 1 or 2, which is 5 mm. 前記射出充填工程において、前記溶融混合物の射出充填開始から射出充填完了までの時間が0.1〜3秒である、請求項1〜3のいずれかに記載の発泡成形体の製造方法。 The method for producing an injection molded product according to any one of claims 1 to 3, wherein in the injection filling step, the time from the start of injection filling of the molten mixture to the completion of injection filling is 0.1 to 3 seconds. 前記金型の表面温度が30〜100℃である、請求項1〜4のいずれかに記載の発泡成形体の製造方法。 The method for producing a foamed molded product according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface temperature of the mold is 30 to 100 ° C. 前記発泡成形体の比重が0.61以上である、請求項1〜5のいずれかに記載の発泡成形体の製造方法。 The method for producing a foamed molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the foamed molded product has a specific gravity of 0.61 or more . 前記溶融混練工程において、前記樹脂成分100重量部に対して、1〜10重量部の前記発泡成分を用いる、請求項1〜6のいずれかに記載の発泡成形体の製造方法。 The method for producing a foamed molded product according to any one of claims 1 to 6, wherein 1 to 10 parts by weight of the foamed component is used with respect to 100 parts by weight of the resin component in the melt-kneading step. 前記熱膨張性微小球の最大膨張温度が170〜250℃である、請求項1〜7のいずれかに記載の発泡成形体の製造方法。 The method for producing a foamed molded product according to any one of claims 1 to 7, wherein the maximum expansion temperature of the heat-expandable microspheres is 170 to 250 ° C.
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