JP6909394B2 - Foam auxiliary material and foam molding method - Google Patents
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Description
本発明は、発泡成形の際に使用する発泡補助材に関するものであり、さらには、発泡成形方法に関するものである。 The present invention relates to a foaming auxiliary material used in foam molding, and further relates to a foam molding method.
発泡成形品として、例えば自動車のインストルメントパネル内に取り付けられる各種空調ダクトが知られている。これら空調ダクトには、発泡した樹脂材料を成形した発泡ダクトが広く用いられている。発泡ダクトは、軽量であり、例えばポリオレフィン系樹脂等の樹脂材料に発泡剤を加えて溶融混練し、押出機のダイから押し出される発泡パリソンをブロー成形することにより容易に製造することができる。 As foam molded products, for example, various air conditioning ducts installed in an instrument panel of an automobile are known. Foam ducts formed by molding a foamed resin material are widely used for these air conditioning ducts. The foam duct is lightweight and can be easily manufactured by adding a foaming agent to a resin material such as a polyolefin resin, melt-kneading the duct, and blow-molding the foamed parison extruded from the die of the extruder.
発泡ブロー成形品に用いられる樹脂材料としては、ポリオレフィン系樹脂が広く用いられており、中でもポリプロピレン系樹脂が一般的である。近年では、より安価な材料構成とすること等を目的として、ポリエチレン系樹脂への置き換えも検討されている(特許文献1等を参照)。
As a resin material used for foam blow molded products, polyolefin-based resins are widely used, and polypropylene-based resins are particularly common. In recent years, replacement with a polyethylene-based resin has been studied for the purpose of making the material composition cheaper (see
特許文献1には、長鎖分岐構造を有し、比重0.95〜0.96、メルトフローレイト(MFR)3〜7g/10分、溶融張力100〜250mNの高密度ポリエチレンと、メルトフローレイト(MFR)0.3〜1.0g/10分の高密度ポリエチレンとを混合した混合樹脂に化学発泡剤を添加し、ブロー成形した自動車用ダクトが開示されている。
ところで、発泡成形品を成形する発泡成形においては、発泡核を形成させる造核剤や、造核剤を分散させる分散剤を原料樹脂にブレンドすることが好ましい。さらに、使用済み樹脂をリサイクルに供する場合等には、樹脂劣化を抑制する酸化防止剤等を原料樹脂にブレンドすることが好ましい。例えば、化学発泡剤や無機粒子をいわゆる造核剤として原料樹脂にブレンドすることで、気泡がより小径化する。気泡の小径化は、気泡密度の向上に貢献し、製品の断熱性、耐衝撃性の向上に寄与する。 By the way, in foam molding for molding an effervescent molded product, it is preferable to blend a nucleating agent for forming foam nuclei and a dispersant for dispersing the nucleating agent with the raw material resin. Further, when the used resin is used for recycling, it is preferable to blend the raw material resin with an antioxidant or the like that suppresses resin deterioration. For example, by blending a chemical foaming agent or inorganic particles with a raw material resin as a so-called nucleating agent, the diameter of bubbles becomes smaller. Reducing the diameter of bubbles contributes to the improvement of bubble density, and contributes to the improvement of heat insulation and impact resistance of the product.
そこで、発泡成形に際しては、化学発泡剤や無機粒子、分散剤等を原料樹脂中にブレンドすることが広く行われているが、一般的には、これら材料を個別にペレット化したものを原料樹脂ペレットに混合している。具体的には、無機粒子を含むペレット、化学発泡剤を含むペレット、分散剤を含むペレットを予め作製しておき、これらを各成分の配合量に応じて原料樹脂ペレットと混合し、シリンダ内で混練する。 Therefore, in foam molding, it is widely practiced to blend chemical foaming agents, inorganic particles, dispersants, etc. into the raw material resin, but in general, the raw material resin is obtained by pelletizing these materials individually. It is mixed with pellets. Specifically, pellets containing inorganic particles, pellets containing a chemical foaming agent, and pellets containing a dispersant are prepared in advance, and these are mixed with the raw material resin pellets according to the blending amount of each component, and in the cylinder. Knead.
しかしながら、このように各成分を別個にペレット化して原料樹脂ペレットに混合すると、造核剤や分散剤の添加量が原料樹脂に対してわずかなものであるため、分量のばらつきやムラが出易いという問題がある。また、各成分は互いに接触することで機能を発揮するが、別個にペレット化して加えると、互いに接触する確率が低くなって、十分に機能しなくなるおそれもある。例えば、分散剤が無機粉末や化学発泡剤に十分に接触しないと、これらの分散が不十分になって、気泡の小径化が十分に達成されなくなったり、ダイヘッドの周縁部分等に異物が付着することが問題となるおそれがある。装置に異物が付着すると、製品に混入する可能性が生じ、製品の品質低下の原因となる。 However, when each component is pelletized separately and mixed with the raw material resin pellet in this way, the amount of the nucleating agent and the dispersant added is small with respect to the raw material resin, so that the amount is likely to vary and uneven. There is a problem. In addition, although each component exerts its function when it comes into contact with each other, if it is added in pellets separately, the probability of contact with each other decreases, and there is a possibility that it will not function sufficiently. For example, if the dispersant does not come into sufficient contact with the inorganic powder or the chemical foaming agent, the dispersion becomes insufficient, the diameter of the bubbles cannot be sufficiently reduced, or foreign matter adheres to the peripheral portion of the die head or the like. Can be a problem. If foreign matter adheres to the device, it may be mixed into the product, which causes deterioration of the quality of the product.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、造核剤や分散剤等の機能を十分に発揮させることができ、気泡を十分に小径化するとともに、装置への異物の付着や製品への異物の混入を防止することが可能な発泡補助材を提供することを目的とし、さらには発泡成形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and can sufficiently exert the functions of a nucleating agent, a dispersant, etc., sufficiently reduce the diameter of bubbles, and provide an apparatus. It is an object of the present invention to provide a foaming auxiliary material capable of preventing foreign matter from adhering to the product and mixing of foreign matter into the product, and further to provide a foam molding method.
前述の目的を達成するために、本発明の発泡補助材は、ポリオレフィン系樹脂からなる原料樹脂ペレットと共に混練され、物理発泡剤を用いて発泡した発泡樹脂を成形する発泡成形に供される発泡補助材であって、希釈樹脂に無機粒子、化学発泡剤、及び分散剤が添加されており、前記希釈樹脂がLLDPEであることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the foaming aid of the present invention is kneaded together with a raw material resin pellet made of a polyolefin resin, and is used for foam molding for molding a foamed resin using a physical foaming agent. It is a material, and is characterized in that inorganic particles, a chemical foaming agent, and a dispersant are added to the diluted resin, and the diluted resin is LLDPE .
造核剤として機能する無機粒子及び化学発泡剤と分散剤を予め同一のペレットに添加しておくことで、原料樹脂ペレットと混練する際に、互いに接触する確率が高くなり、各成分の機能が十分に発揮される。また、造核剤の原料樹脂中における分散性も良好なものとなり、分量のばらつきやムラの発生も抑えられる。 By adding the inorganic particles that function as a nucleating agent and the chemical foaming agent and the dispersant to the same pellet in advance, the probability of contact with each other increases when kneading with the raw material resin pellets, and the function of each component becomes higher. It is fully demonstrated. In addition, the dispersibility of the nucleating agent in the raw material resin is also good, and variations in the amount and occurrence of unevenness can be suppressed.
一方、本発明の発泡成形方法は、樹脂材料を発泡成形する発泡成形方法であって、原料樹脂に対して、無機粒子、化学発泡剤、及び分散剤を予め混合した状態で同時に添加することを特徴とする。 On the other hand, the foam molding method of the present invention is a foam molding method for foam molding a resin material, in which inorganic particles, a chemical foaming agent, and a dispersant are simultaneously added to the raw material resin in a state of being mixed in advance. It is a feature.
本発明の発泡成形方法では、原料樹脂に対して、造核剤と分散剤とを混合した状態で同時に添加する。例えば、本発明の発泡補助材のように、造核剤として機能する無機粒子、及び化学発泡剤と、分散剤とを含むペレットをマスターバッチとして原料樹脂と混合する。これにより、各成分が互いに接触する確率が高くなり、各成分の機能が十分に発揮される。また、造核剤の原料樹脂中における分散性も良好なものとなり、分量のばらつきやムラの発生も抑えられる。 In the foam molding method of the present invention, the nucleating agent and the dispersant are simultaneously added to the raw material resin in a mixed state. For example, like the foaming aid of the present invention, a pellet containing an inorganic particle that functions as a nucleating agent, a chemical foaming agent, and a dispersant is mixed with a raw material resin as a master batch. As a result, the probability that each component comes into contact with each other increases, and the function of each component is fully exhibited. In addition, the dispersibility of the nucleating agent in the raw material resin is also good, and variations in the amount and occurrence of unevenness can be suppressed.
本発明によれば、造核剤や分散剤等の機能を十分に発揮させて気泡の小径化や異物の混入防止等を実現することができ、高品質な発泡成形品を製造することが可能である。また、本発明によれば、造核剤や分散剤等、添加成分の分量のばらつき等も抑えることができ、品質にばらつきのない発泡成形品を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to fully exert the functions of a nucleating agent, a dispersant, etc. to reduce the diameter of bubbles and prevent foreign substances from being mixed, and it is possible to manufacture a high-quality foam molded product. Is. Further, according to the present invention, it is possible to suppress variations in the amount of additive components such as nucleating agents and dispersants, and it is possible to provide foamed molded products having no variation in quality.
以下、本発明を適用した発泡補助材及び発泡成形方法の実施形態について、発泡ダクトの製造を例にして、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the foam auxiliary material and the foam molding method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings, taking the production of a foam duct as an example.
発泡ブロー成形品である発泡ダクト10は、エアコンユニット(図示は省略する。)より供給される空調エアを内部の流路により流通させ、所望の部位に通風されるように構成される。なお、発泡ダクト10の形状としては、図1に示すものに限定されず、用途や設置場所等に応じて任意の形状とすることができる。
The
発泡ダクト10は、押出機のダイから発泡樹脂を押し出すことによって形成した発泡パリソンを金型で挟んでブロー成形することにより得られる。なお、ブロー成形直後のダクトは、両端が閉じた状態となっており、ブロー成形後のトリミングによって両端が切断されて開口形状にされる。
The
発泡ダクト10は、管壁が発泡層によって構成される中空の発泡樹脂成形品からなる。発泡層が独立気泡構造を有する構成とすることにより、軽量で断熱性に優れたダクトとすることができる。独立気泡構造とは、複数の独立した気泡セルを有する構造であり、少なくとも独立気泡率が70%以上のものを意味する。こうした構成により、発泡ダクト10内に冷房の空気を流通させた場合であっても、結露が発生する可能性をほとんどなくすことができる。
The
発泡ダクト10のような発泡成形品の製造に際しては、原料樹脂に所要の添加剤を加え、ブロー成形に供する。ブロー成形では、物理発泡剤を用いて発泡した発泡樹脂を成形する。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系発泡剤や、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系発泡剤等を使用することができる。これらの中で、発泡剤としては、空気、炭酸ガス、または窒素ガスを用いることが好ましい。これらを用いることで有機物の混入を防ぐことができ、耐久性等の低下を抑制することができる。
In the production of a foam molded product such as the
また、発泡方法としては、超臨界流体を用いることが好ましい。すなわち、炭酸ガスまたは窒素ガスを超臨界状態とし、原料樹脂を発泡させることが好ましい。超臨界流体を用いることで、均一且つ確実に発泡することができる。なお、超臨界流体が窒素ガスの場合の条件としては、例えば臨界温度−149.1℃、臨界圧力3.4MPaとすればよく、超臨界流体が炭酸ガスの場合の条件としては、例えば臨界温度31℃、臨界圧力7.4MPaとすればよい。 Moreover, it is preferable to use a supercritical fluid as a foaming method. That is, it is preferable to put carbon dioxide gas or nitrogen gas in a supercritical state and foam the raw material resin. By using a supercritical fluid, foaming can be performed uniformly and reliably. The conditions when the supercritical fluid is nitrogen gas may be, for example, a critical temperature of 149.1 ° C. and a critical pressure of 3.4 MPa, and the conditions when the supercritical fluid is carbon dioxide gas are, for example, a critical temperature. The temperature may be 31 ° C. and the critical pressure may be 7.4 MPa.
こうして発泡処理された原料樹脂を公知の方法でブロー成形することにより、発泡ダクト10を成形する。図2は、発泡ダクト10をブロー成形する際の態様を示す図である。
The
ブロー成形に際しては、先ず、押出機内で成形に用いる原料樹脂を混練して基材樹脂を作製する。原料樹脂としては、任意の樹脂を採用することが可能であるが、ポリオレフィン系樹脂、特にポリエチレン系樹脂を用いる場合に本発明の効果が大きい。 In blow molding, first, the raw material resin used for molding is kneaded in the extruder to prepare a base resin. Any resin can be used as the raw material resin, but the effect of the present invention is great when a polyolefin-based resin, particularly a polyethylene-based resin, is used.
ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン(LDPE)や、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン(LLDPE)等を用いることができる。また、エチレンと他の共重合性モノマーとの共重合体であってもよい。いずれの場合にも、長鎖分岐構造を有するポリエチレンを含有することが好ましい。長鎖分岐構造を有するポリエチレンを用いることで、発泡性が良好なものとなる。 As the polyethylene-based resin, low-density polyethylene (LDPE), high-density polyethylene (HDPE), linear short-chain branched polyethylene (LLDPE) and the like can be used. Further, it may be a copolymer of ethylene and another copolymerizable monomer. In either case, it is preferable to contain polyethylene having a long-chain branched structure. By using polyethylene having a long-chain branched structure, foamability becomes good.
長鎖分岐構造を有するポリエチレン(以下、長鎖分岐ポリエチレンと称する。)は、例えば特開2012−136598号公報等に記載されるようなものであり、長鎖ポリエチレン鎖の末端にのみ分岐構造を有し、一般的なポリエチレンに比べて分岐構造の数が少ないという特徴を有する。 Polyethylene having a long-chain branched structure (hereinafter, referred to as long-chain branched polyethylene) is as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-136598, and has a branched structure only at the end of the long-chain polyethylene chain. It has a feature that the number of branched structures is smaller than that of general polyethylene.
係る長鎖分岐ポリエチレンは、スメクタイト族ヘクトライトに属する粘土鉱物を特定の有機化合物にて変性した有機変性粘土鉱物、及び有機アルミニウム化合物からなる触媒を用いてエチレン重合を行うことにより製造することができる。 The long-chain branched polyethylene can be produced by carrying out ethylene polymerization using a catalyst composed of an organically modified clay mineral obtained by modifying a clay mineral belonging to the smectite group hectorite with a specific organic compound and an organoaluminum compound. ..
使用する長鎖分岐ポリエチレンの物性は任意であるが、例えば密度は、JIS K7676を準拠し測定した密度の値として、925〜970kg/m3の範囲であることが好ましく、特に好ましくは930〜960kg/m3の範囲である。また、使用する長鎖分岐ポリエチレンは、GPCによる分子量測定において2つのピークを示すことが好ましい。 The physical properties of the long-chain branched polyethylene used are arbitrary, but for example, the density is preferably in the range of 925 to 970 kg / m3, particularly preferably 930 to 960 kg / m3, as a value of the density measured in accordance with JIS K7676. It is in the range of m3. Further, the long-chain branched polyethylene used preferably shows two peaks in the molecular weight measurement by GPC.
さらに、使用する長鎖分岐ポリエチレンの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量Mnの比(Mw/Mn)は、2.0〜7.0、好ましくは2.5〜7.0、さらに好ましくは3.0〜6.0である。GPCにより測定した数平均分子量(Mn)は15,000以上であることが好ましく、さらに好ましくは15,000〜100,000、特に15,000〜50,000が好ましい。 Further, the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight Mn (Mw / Mn) of the long-chain branched polyethylene used is 2.0 to 7.0, preferably 2.5 to 7.0, and more preferably. It is 3.0 to 6.0. The number average molecular weight (Mn) measured by GPC is preferably 15,000 or more, more preferably 15,000 to 100,000, and particularly preferably 15,000 to 50,000.
使用する長鎖分岐ポリエチレンの好ましい長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.02個以上である。分子量分別で得られたMnが10万以上のフラクションの長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.15個以上である。分子量分別で得られた数平均分子量Mn10万以上のフラクションの割合は、ポリマー全体の40%未満であることが望ましい。 The preferred number of long-chain branched polyethylenes used is 0.02 or more per 1000 carbon atoms in the main chain. The number of long-chain branches of a fraction having Mn of 100,000 or more obtained by molecular weight separation is 0.15 or more per 1000 carbon atoms of the main chain. It is desirable that the proportion of fractions having a number average molecular weight of Mn of 100,000 or more obtained by molecular weight fractionation is less than 40% of the total polymer.
原料樹脂(例えばポリエチレン系樹脂)は、ペレット化して用いるのが一般的であり、原料樹脂ペレットをブロー成形機のホッパーから投入し、シリンダで溶融混練する。この時、必要な添加剤を同時に投入し、原料樹脂と混練する。添加剤としては、分散剤、及び造核剤として機能する無機粒子、化学発泡剤である。 The raw material resin (for example, polyethylene-based resin) is generally pelletized and used. The raw material resin pellets are charged from the hopper of a blow molding machine and melt-kneaded in a cylinder. At this time, the necessary additives are added at the same time and kneaded with the raw material resin. Additives include dispersants, inorganic particles that function as nucleating agents, and chemical foaming agents.
無機粒子と化学発泡剤は、原料樹脂中に発泡核を形成させるために用いられるものであり、造核剤として機能するものである。無機粒子としては、タルクや炭酸カルシウム等を挙げることができるが、その効果が大きいこと、剛性の向上も併せて実現できること等の理由から、タルクが好ましい。化学発泡剤としては、無味無臭で分解残渣が無毒である炭酸水素ナトリウム(重曹)等の無機系の発泡剤が好適である。化学発泡剤としては、クエン酸やクエン酸塩等を併用することもでき。この場合、例えば重曹等を主化学発泡剤、クエン酸等を補助化学発泡剤として添加する。 The inorganic particles and the chemical foaming agent are used to form foam nuclei in the raw material resin, and function as a nucleating agent. Examples of the inorganic particles include talc and calcium carbonate, but talc is preferable because of its large effect and the improvement of rigidity. As the chemical foaming agent, an inorganic foaming agent such as sodium hydrogen carbonate (baking soda), which is tasteless and odorless and has a non-toxic decomposition residue, is suitable. Citric acid, citrate, etc. can also be used in combination as the chemical foaming agent. In this case, for example, baking soda or the like is added as a main chemical foaming agent, citric acid or the like is added as an auxiliary chemical foaming agent.
分散剤は、前記無機粒子や化学発泡剤を原料樹脂中にムラなく分散させるために用いられるものであり、金属石鹸等が用いられる。金属石鹸は、長鎖脂肪酸のナトリウム、カリウム以外の金属塩であり、ステアリン酸石鹸、ヒドロキシステアリン酸石鹸、ラウリン酸石鹸、ベヘン酸石鹸等を挙げることができる。 The dispersant is used to evenly disperse the inorganic particles and the chemical foaming agent in the raw material resin, and metal soap and the like are used. The metal soap is a metal salt other than the long-chain fatty acids sodium and potassium, and examples thereof include stearic acid soap, hydroxystearic acid soap, lauric acid soap, and behenic acid soap.
これら無機粒子や化学発泡剤、分散剤は、個別にペレット化して原料樹脂ペレットに加え、混合するのが通常のやり方であるが、本実施形態においては、これらの成分を全て含むペレット(発泡補助材)を作製し、これをマスターバッチとして原料樹脂ペレットと混合し、溶融混練する。 The usual method is to pellet these inorganic particles, chemical foaming agents, and dispersants individually, add them to the raw material resin pellets, and mix them. However, in the present embodiment, pellets containing all of these components (foaming aid). Material) is prepared, mixed with raw material resin pellets as a master batch, and melt-kneaded.
マスターバッチとして使用するペレット(発泡補助材)は、希釈樹脂に前記無機粒子、化学発泡剤、及び分散剤を加え、ペレット化したものであり、1つのペレットに、無機粒子、化学発泡剤、及び分散剤が含まれるものである。なお、希釈樹脂としては、任意の樹脂を使用することが可能であるが、原料樹脂よりも融点が低い樹脂を用いることが好ましい。例えば、原料樹脂が高密度ポリエチレンや長鎖分岐ポリエチレンの場合、射出用高MFR低融点LLDPE等を用いる。 The pellets (foaming aid) used as a master batch are made by adding the inorganic particles, a chemical foaming agent, and a dispersant to a diluted resin and pelletizing them. Inorganic particles, a chemical foaming agent, and a chemical foaming agent are added to one pellet. It contains a dispersant. Although any resin can be used as the diluted resin, it is preferable to use a resin having a melting point lower than that of the raw material resin. For example, when the raw material resin is high-density polyethylene or long-chain branched polyethylene, high MFR low melting point LLDPE for injection or the like is used.
発泡成形に際しては、原料樹脂ペレットに所定の添加量となるように前述のマスターバッチを配合し、押出機のシリンダ内で混練した後、ダイ内アキュムレータ(図示せず)に貯留し、続いて、所定の樹脂量が貯留された後にリング状ピストン(図示せず)を水平方向に対して直交する方向(垂直方向)に押し下げる。そして、図2に示す環状ダイ21のダイスリットより、例えば押出速度700kg/時以上で、円筒状のパリソンPとして、型締装置30を構成する分割金型31,32の間に押し出す。その後、分割金型31,32を型締してパリソンPを挟み込み、さらにパリソンP内に0.05〜0.15MPaの圧力範囲でエアを吹き込み、発泡ダクト10を形成する。
In foam molding, the above-mentioned masterbatch is blended with the raw material resin pellets in a predetermined amount, kneaded in the cylinder of the extruder, stored in an accumulator (not shown) in the die, and then stored in an accumulator (not shown). After the predetermined amount of resin is stored, the ring-shaped piston (not shown) is pushed down in the direction orthogonal to the horizontal direction (vertical direction). Then, it is extruded from the die slit of the annular die 21 shown in FIG. 2 as a cylindrical parison P at an extrusion speed of 700 kg / hour or more between the divided dies 31 and 32 constituting the mold clamping device 30. After that, the split dies 31 and 32 are molded to sandwich the parison P, and air is further blown into the parison P in a pressure range of 0.05 to 0.15 MPa to form a
なお、発泡ダクト10を成形する方法としては、前述のようなブロー成形に限らず、押し出されたパリソンを金型に吸い付けて所定の形状の成形品を成形するバキューム成形を用いても良い。また、エアの吹き込みや吸引を行わず、押し出されたパリソンを金型で挟み込んで成形するコンプレッション成形を用いても良い。
The method for molding the
また、発泡ダクト10の成形に際して、回収樹脂材料と、未使用樹脂(バージン樹脂)とを混合した混合樹脂を原料樹脂として用い、当該原料樹脂に発泡剤等を添加して発泡ブロー成形することも可能である。
Further, when molding the
樹脂成形品を一般的なブロー成形により成形する際、溶融状態の樹脂材料を金型表面の形状に賦形し、冷えて固化した状態で金型から離型し、成形品の周囲等のバリや開口部をカッター等で切除することで完成品を得る。ブロー成形で大量生産する際の製造サイクルでは、省資源化および低コスト化の観点から、このように一度溶融状態とされた後で固化した樹脂材料における完成品以外の部分を、粉砕した回収樹脂材料とする。そして、この回収樹脂材料に、熱履歴を加えていないバージン樹脂を混合して混合樹脂とし、発泡剤等を加えて再度ブロー成形を行う。 When a resin molded product is molded by general blow molding, the molten resin material is shaped into the shape of the mold surface, and then released from the mold in a cooled and solidified state, and burrs around the molded product, etc. A finished product is obtained by cutting the opening and the opening with a cutter or the like. In the manufacturing cycle for mass production by blow molding, from the viewpoint of resource saving and cost reduction, the recovered resin obtained by crushing the parts other than the finished product in the resin material once melted and then solidified. Use as a material. Then, the recovered resin material is mixed with a virgin resin to which no heat history has been added to obtain a mixed resin, and a foaming agent or the like is added to perform blow molding again.
こうした大量生産における製造サイクルでは、成形に用いる樹脂材料中に占める回収樹脂材料の割合が、場合によっては70〜90%程度にもなる。例えば、ブロー成形を行った後、そのブロー成形による回収樹脂材料に、完成品である発泡成形品を取り出した分のバージン樹脂を、樹脂材料全体に対して10〜30%程度追加して混合樹脂とし、再度ブロー成形を行う場合、回収樹脂材料の占める割合は70〜90%となる。 In the production cycle in such mass production, the ratio of the recovered resin material to the resin material used for molding may be as high as 70 to 90% in some cases. For example, after blow molding, about 10 to 30% of the virgin resin obtained by taking out the finished foam molded product is added to the recovered resin material by the blow molding to add about 10 to 30% to the mixed resin. When blow molding is performed again, the proportion of the recovered resin material is 70 to 90%.
このようにブロー成形を行い、そのブロー成形による回収樹脂材料にバージン樹脂を追加して混合樹脂とし、再度ブロー成形を行うという製造サイクルを繰り返していくと、混合樹脂を用いた成形による発泡成形品(発泡ダクト10)の性質は、バージン樹脂のみを用いた成形による発泡成形品の性質と比べて劣化したものとなることが多い。 When the manufacturing cycle of performing blow molding in this way, adding virgin resin to the recovered resin material by the blow molding to make a mixed resin, and performing blow molding again is repeated, a foam molded product by molding using the mixed resin. The properties of (foam duct 10) are often deteriorated as compared with the properties of a foam molded product obtained by molding using only virgin resin.
特に、発泡ダクト10の樹脂材料としてポリエチレン系樹脂を用いた場合、前述の通り、繰り返し加わる熱履歴によってポリエチレンが酸化劣化して架橋物が発生し、ブロー成形を際に、架橋したポリエチレンの架橋物が核となり、ここを起点としてピンホール不良が発生するという大きな問題が発生する。特に、発泡倍率(樹脂の密度を、気泡を含む見掛け密度で割った値)が1.5倍以上の発泡ダクトを成形する場合、不良の発生は顕著になる。
In particular, when a polyethylene-based resin is used as the resin material of the
このような場合には、原料樹脂に酸化防止剤を添加することが好ましい。この時、酸化防止剤の添加量は、ポリエチレン系樹脂(発泡成形品)において酸化防止剤の総含有量が300ppm以上になるように設定する必要があり、総含有量が500ppm以上となるように添加することが好ましい。酸化防止剤の総含有量が300ppm未満であると、効果が不十分になるおそれがあり、架橋劣化を長期に亘り抑制することが難しくなる。 In such a case, it is preferable to add an antioxidant to the raw material resin. At this time, the amount of the antioxidant added must be set so that the total content of the antioxidant in the polyethylene resin (foam molded product) is 300 ppm or more, and the total content is 500 ppm or more. It is preferable to add it. If the total content of the antioxidant is less than 300 ppm, the effect may be insufficient, and it becomes difficult to suppress cross-linking deterioration for a long period of time.
酸化防止剤としては、公知のものがいずれも使用可能であり、各種酸化防止剤を単独で、あるいは組み合わせて使用することが可能である。特に、特定の酸化防止剤(フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤)を組み合わせて使用することが効果的である。 As the antioxidant, any known one can be used, and various antioxidants can be used alone or in combination. In particular, it is effective to use a specific antioxidant (phenolic antioxidant and phosphorus-based antioxidant) in combination.
酸化防止剤としては、ラジカルを補足する作用を有する酸化防止剤(第1の酸化防止剤)と、過酸化物を分解する酸化防止剤(第2の酸化防止剤)とがあり、前者(第1の酸化防止剤)としてフェノール系酸化防止剤やヒンダードアミン系化合物(HALS系)等が知られている。後者(第2の酸化防止剤)としては、リン系酸化防止剤や硫黄系酸化防止剤等がある。樹脂では、熱や光、せん断によってラジカルが発生するが、発生したラジカルを放置すると、架橋劣化や酸化劣化が発生し、物性が低下する。前者[ラジカルを補足する作用を有する酸化防止剤(第1の酸化防止剤)]は、発生したラジカルを補足する作用を有するものであり、それにより架橋劣化や酸化劣化を防止する機能を有する。一方、後者[過酸化物を分解する酸化防止剤(第2の酸化防止剤)]は、熱酸化で発生する過酸化物(ラジカル)をアルコールに分解し、連鎖劣化反応を停止させるという機能を有する。 As the antioxidant, there are an antioxidant having a function of capturing radicals (first antioxidant) and an antioxidant that decomposes peroxide (second antioxidant), and the former (second antioxidant). As the antioxidant (1), a phenol-based antioxidant, a hindered amine-based compound (HALS-based), and the like are known. Examples of the latter (second antioxidant) include phosphorus-based antioxidants and sulfur-based antioxidants. In resins, radicals are generated by heat, light, and shear, but if the generated radicals are left unattended, crosslink deterioration and oxidative deterioration occur, and the physical properties deteriorate. The former [antioxidant having an action of capturing radicals (first antioxidant)] has an action of catching generated radicals, and thereby has a function of preventing crosslink deterioration and oxidative deterioration. On the other hand, the latter [antioxidant that decomposes peroxide (second antioxidant)] has the function of decomposing peroxides (radicals) generated by thermal oxidation into alcohol and stopping the chain deterioration reaction. Have.
ただし、例えば、過酸化物を分解する酸化防止剤(第2の酸化防止剤)のみを添加した場合、熱履歴を加えたリサイクル試験を行うと、熱履歴後に溶融張力MTが大きく増加し、酸化防止効果が不十分となる傾向にあることがわかった。酸化劣化した時に観測されるパラメータは、融張力MTが大であり、酸化劣化異物が原因で成形時にピンホールが発生する。 However, for example, when only an antioxidant that decomposes peroxide (second antioxidant) is added, when a recycling test with a heat history is performed, the melt tension MT increases significantly after the heat history and oxidation occurs. It was found that the preventive effect tends to be insufficient. The parameter observed when oxidatively deteriorated is that the melt tension MT is large, and pinholes occur during molding due to oxidatively deteriorated foreign matter.
一方、ラジカルを補足する作用を有する酸化防止剤(第1の酸化防止剤)のみを添加した場合、熱履歴を加えたリサイクル試験を行うと、熱履歴後に溶融張力MTが低下するという影響が見られ、500ppm以上の大量添加は溶融張力MTの低下を引き起こし、問題であることがわかった。溶融張力MTが小さくなると、ブロー成形において、ブロー比が高い時にパリソンが追随しなくなり、ピンホールが発生し易くなる。 On the other hand, when only an antioxidant having a function of capturing radicals (first antioxidant) is added, a recycling test in which a heat history is added shows an effect that the melt tension MT decreases after the heat history. It was found that the addition of a large amount of 500 ppm or more caused a decrease in the melt tension MT, which was a problem. When the melt tension MT becomes small, the parison does not follow when the blow ratio is high in blow molding, and pinholes are likely to occur.
これに対して、第1の酸化防止剤と第2の酸化防止剤を組み合わせることで、十分な酸化防止効果を発揮させ、且つ、第1の酸化防止剤のみを添加した場合に見られる溶融張力MTの低下を第2の酸化防止剤の添加により相殺し、溶融張力MTの変化量を最小限に抑えることができる。 On the other hand, by combining the first antioxidant and the second antioxidant, a sufficient antioxidant effect is exhibited, and the melt tension observed when only the first antioxidant is added. The decrease in MT can be offset by the addition of a second antioxidant, and the amount of change in melt tension MT can be minimized.
ここで、第1の酸化防止剤としては、前述のフェノール系酸化防止剤やヒンダードアミン系化合物(HALS系)等のいずれであってもよいが、中でもフェノール系酸化防止剤が好ましい。第2の酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤や硫黄系酸化防止剤等のいずれであってもよいが、リン化酸化防止剤が好ましい。フェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤は、入手が容易であり、安定供給画可能であること、純度が高いこと等、実用性に優れている。また、リン系の酸化防止剤は、耐加水分解性、耐揮散性に優れるという特徴も有する。フェノール系の酸化防止剤は、各種樹脂、エラストマーの耐熱性向上に効果を発揮する酸化防止剤であり、高分子量であるため、低抽出性、低揮散性であるという特徴を有する。 Here, the first antioxidant may be any of the above-mentioned phenol-based antioxidants, hindered amine-based compounds (HALS-based), and the like, but among them, phenol-based antioxidants are preferable. The second antioxidant may be any of a phosphorus-based antioxidant, a sulfur-based antioxidant, and the like, but a phosphorylated antioxidant is preferable. Phenol-based antioxidants and phosphorus-based antioxidants are easily available, can be stably supplied, and have high purity, and are excellent in practicality. In addition, phosphorus-based antioxidants are also characterized by being excellent in hydrolysis resistance and volatilization resistance. Phenolic antioxidants are antioxidants that are effective in improving the heat resistance of various resins and elastomers, and have the characteristics of low extractability and low volatilization due to their high molecular weight.
前述ように、リン系の酸化防止剤とフェノール系の酸化防止剤を併用することで、相乗的に効果が発揮され、ポリエチレン系樹脂の架橋劣化や酸化劣化が効果的に抑制され、リサイクル時の溶融張力MT等の変化も抑えられる。 As mentioned above, by using a phosphorus-based antioxidant and a phenol-based antioxidant in combination, a synergistic effect is exhibited, cross-linking deterioration and oxidative deterioration of the polyethylene-based resin are effectively suppressed, and at the time of recycling. Changes in melt tension MT and the like can also be suppressed.
前記リン系の酸化防止剤やフェノール系の酸化防止剤としては、公知のものがいずれも使用可能である。例えば、リン系の酸化防止剤には、高分子量リン系酸化防止剤や低分子量リン系酸化防止剤があるが、いずれか一方を用いても良いし、これらを混合して用いても良い。 As the phosphorus-based antioxidant and the phenol-based antioxidant, any known one can be used. For example, phosphorus-based antioxidants include high-molecular-weight phosphorus-based antioxidants and low-molecular-weight phosphorus-based antioxidants, either of which may be used, or a mixture of these may be used.
具体的化合物としては、高分子量リン系酸化防止剤の例として、トリス(2,4−分岐C3−8アルキル−ブチルフェニル)ホスファイト[トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等]や、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンホスファイト等のテトラキス(2,4−ジ−分岐C3−8アルキルフェニル)−4,4’−C2−4アルキレンホスファイト等を挙げることができる。市販のものとしては、チバ・ジャパン社製、商品名「Irgafos168」等がある。 Specific compounds include tris (2,4-branched C3-8 alkyl-butylphenyl) phosphite [tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, as an example of a high molecular weight phosphorus antioxidant. Etc.] and tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4'-biphenylene phosphite and the like (2,4-di-branched C3-8 alkylphenyl) -4,4'-C2 -4 alkylene phosphite and the like can be mentioned. Commercially available products include those manufactured by Ciba Japan Co., Ltd. and having a trade name of "Irgafos 168".
低分子量リン系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト;トリ−2,4−ジメチルフェニルホスフィン、トリ−2,4,6−トリメチルフェニルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ−m−トリルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィン、トリ−o−アニシルホスフィン、トリ−p−アニシルホスフィン等のホスフィン化合物等を挙げることができる。 Low molecular weight phosphorus antioxidants include triphenylphosphine, diphenylisodecylphosphine, phenyldiisodecylphosphine, tris (nonylphenyl) phosphine; tri-2,4-dimethylphenylphosphine, tri-2,4. Examples of phosphine compounds such as 6-trimethylphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, tri-m-tolylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tri-o-anisylphosphine, and tri-p-anisylphosphine are mentioned. Can be done.
フェノール系の酸化防止剤についても、高分子量フェノール系酸化防止剤や低分子量フェノール系酸化防止剤があるが、いずれか一方を用いても良いし、これらを混合して用いても良い。 As the phenolic antioxidant, there are high molecular weight phenolic antioxidants and low molecular weight phenolic antioxidants, either of them may be used, or these may be mixed and used.
高分子量フェノール系酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系化合物等が挙げられる。ヒンダードフェノール系化合物としては、例えば、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン等のトリス(2−アルキル−4−ヒドロキシ−5−分岐C3−8アルキルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等のトリス(3,5−ジ−分岐C3−8アルキル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリメチル−2,4,6,−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等の1,3,5−トリアルキル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−分岐C3−8アルキル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のテトラキス[アルキレン−3−(3,5−ジ−分岐C3−8アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]C1−4アルカン、ペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−分岐C3−8アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等である。市販のものとしては、チバ・ジャパン社製、商品名「Irganox1010」等がある。
Examples of the high molecular weight phenolic antioxidant include hindered phenolic compounds. Examples of the hindered phenol-based compound include tris (2-alkyl-4-hydroxy-5-branched C3) such as 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane. Tris (3,5-di-branched) such as -8 alkylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)
低分子量フェノール系酸化防止剤としては、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2−メチル−4,6−ジ−ノニルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、スチレン化フェノール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニル等のモノフェノール系化合物、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、1,1’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ(α−メチルシクロヘキシル)−5,5’−ジメチルジフェニルメタン等のビスフェノール系化合物、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,5−ジ−(第3アミル)ヒドロキノン等のヒドロキノン系化合物、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェノール)プロピオネート等のヒンダードフェノール系化合物等が挙げられる。また、低分子量フェノール系酸化防止剤には、ヒンダードフェノール構造を有するヒドラジン化合物{N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン等}等の金属不活性剤等も含まれる。 Examples of low-molecular-weight phenolic antioxidants include dibutylhydroxytoluene (BHT), butylated hydroxyanisole (BHA), 2,6-di-t-butyl-p-cresol, and 2,6-di-t-butyl-4. -Ethylphenol, 2,6-di-t-butylphenol, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 2-methyl-4,6-di-nonylphenol, butylhydroxyanisole, butylated phenol, 2,4 Monophenolic compounds such as 6-tri-t-butylphenol and 4,4'-dihydroxydiphenyl, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl) -6-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (2,6-di-t-butylphenol), 1,1'-bis Bisphenol compounds such as (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2'-dihydroxy-3,3'-di (α-methylcyclohexyl) -5,5'-dimethyldiphenylmethane, 2,5-di-t-butyl Hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, hydroquinone compounds such as 2,5-di- (third amyl) hydroquinone, n-octadecyl-3- (4'-hydroxy-3', 5'-di-t-butylphenol) propionate, etc. Hindered phenolic compounds and the like. In addition, low molecular weight phenolic antioxidants include hydrazine compounds {N, N'-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine having a hindered phenol structure and the like. } And the like are also included.
前述の酸化防止剤を原料樹脂に加える際には、先の無機粒子や化学発泡剤、分散剤と同様、これらを加えたマスターバッチを作製し、これを原料樹脂ペレットと混合することが好ましい。すなわち、無機粒子、化学発泡剤、分散剤、及び酸化防止剤を含むペレット(発泡補助材)を作製し、これをマスターバッチとして使用し、原料樹脂ペレットと混合する。 When adding the above-mentioned antioxidant to the raw material resin, it is preferable to prepare a masterbatch to which these are added as in the case of the above-mentioned inorganic particles, chemical foaming agent and dispersant, and mix this with the raw material resin pellets. That is, pellets (foaming aids) containing inorganic particles, chemical foaming agents, dispersants, and antioxidants are prepared, used as a masterbatch, and mixed with raw material resin pellets.
前述のような全ての添加成分を含むペレット(発泡補助材)をマスターバッチとして使用する場合、原料樹脂ペレットに対する配合は、各成分のペレット(発泡補助材)に含まれる含有量、成形の際の各成分の最適添加量を勘案して決めればよい。 When pellets (foaming aids) containing all of the above-mentioned additive components are used as a masterbatch, the blending with the raw material resin pellets is the content contained in the pellets (foaming aids) of each component, at the time of molding. It may be decided in consideration of the optimum addition amount of each component.
例えば、造核剤として用いられるタルク等の無機粒子の使用量は、500〜2000ppm、化学発泡剤(主化学発泡剤)の使用量は560〜2240ppm、補助化学発泡剤は440〜1760ppmとすることが好ましい。これにより、発泡倍率や気泡径を最適なものとすることができる。分散剤は、1000〜4000ppmであることが好ましい。分散剤がこれよりも少ないと、無機粒子が凝集する等、分散が不十分になるおそれがある。逆に多すぎても、揮発等によりそれ以上の効果が期待できない。 For example, the amount of inorganic particles such as talc used as a nucleating agent should be 500 to 2000 ppm, the amount of chemical foaming agent (main chemical foaming agent) used should be 560 to 2240 ppm, and the amount of auxiliary chemical foaming agent to be used should be 440 to 1760 ppm. Is preferable. Thereby, the foaming ratio and the bubble diameter can be optimized. The dispersant is preferably 1000 to 4000 ppm. If the amount of the dispersant is less than this, the dispersion may be insufficient, such as aggregation of inorganic particles. On the contrary, if it is too much, no further effect can be expected due to volatilization or the like.
フェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤の添加量は、前述の通り、酸化防止剤の総含有量を300ppm以上とする必要があるが、さらに、各酸化防止剤には最適な添加量がある。具体的には、フェノール系酸化防止剤の含有量は、250ppm〜750ppmであることが好ましい。リン系酸化防止剤の含有量は、250ppm〜3000ppmであることが好ましい。 As described above, the total content of the antioxidants must be 300 ppm or more for the amount of the phenolic antioxidants and phosphorus-based antioxidants added, but the optimum amount of each antioxidant is added. be. Specifically, the content of the phenolic antioxidant is preferably 250 ppm to 750 ppm. The content of the phosphorus-based antioxidant is preferably 250 ppm to 3000 ppm.
フェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤の添加量を前記範囲内とすることで、ポリエチレン系樹脂の発泡成形において、リサイクル性、成形性を良好なものとすることができ、処方として好ましいものとなる。特に、熱履歴前後での物性値(溶融張力MTやメルトフローレートMFR)の変化を抑えることができ、ポリエチレン系樹脂をリサイクルする上で有効である。 By setting the addition amount of the phenol-based antioxidant and the phosphorus-based antioxidant within the above range, it is possible to improve the recyclability and moldability in the foam molding of the polyethylene-based resin, which is preferable as a formulation. It becomes. In particular, changes in physical property values (melt tension MT and melt flow rate MFR) before and after the heat history can be suppressed, which is effective in recycling polyethylene-based resins.
なお、前述の酸化防止剤の量であるが、最終製品である発泡ブロー成形品(ここでは発泡ダクト10)に含まれる酸化防止剤の含有量である。発泡成形品に含まれる酸化防止剤の含有量は、例えば液体クロマトグラフィーを使用した定量分析により定量することが可能である。酸化防止剤は、純粋な化学物質であるので、特有の保持時間(展開媒とカラムの種類により若干変動するが、標準物質を使って決定する。)が存在しており、ピークの面積、高さは濃度に比例する。したがって、標準試料で検量線を作成しておけば、濃度を求めることが可能となる。前記フェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤の場合、最終製品である発泡成形品に含まれる酸化防止剤の含有量は、製造時の添加量とほぼ等しい値となる。 The amount of the above-mentioned antioxidant is the content of the antioxidant contained in the final product, the foam blow molded product (here, the foam duct 10). The content of the antioxidant contained in the foam molded product can be quantified by, for example, quantitative analysis using liquid chromatography. Since antioxidants are pure chemicals, they have a unique retention time (which varies slightly depending on the developing medium and column type, but is determined using a standard material), peak area, and high. The sa is proportional to the concentration. Therefore, if a calibration curve is prepared with a standard sample, the concentration can be obtained. In the case of the phenol-based antioxidant and the phosphorus-based antioxidant, the content of the antioxidant contained in the foam-molded product, which is the final product, is substantially equal to the amount added at the time of manufacture.
一方、マスターバッチとして使用されるペレット(発泡補助材)における各成分の含有量としては、前記フェノール系酸化防止剤の添加量が1.25〜3.75質量%、リン系酸化防止剤の添加量が3.00〜15.00質量%、無機粒子の添加量が5.00〜10.00質量%、主化学発泡剤の添加量が2.80〜11.20質量%、補助化学発泡剤の添加量が2.20〜8.80質量%、分散剤の添加量が5.00〜20.00質量%であり、希釈樹脂の割合が31.25〜80.75質量%であることが好ましい。 On the other hand, as for the content of each component in the pellet (foaming auxiliary material) used as a master batch, the addition amount of the phenol-based antioxidant is 1.25 to 3.75% by mass, and the addition of the phosphorus-based antioxidant. The amount is 3,000 to 15.00% by mass, the amount of inorganic particles added is 5.00 to 10.00% by mass, the amount of main chemical foaming agent added is 2.80 to 11.20% by mass, and the amount of auxiliary chemical foaming agent added. The amount of the dispersant added is 2.20 to 8.80% by mass, the amount of the dispersant added is 5.00 to 20.00% by mass, and the ratio of the diluted resin is 31.25 to 80.75% by mass. preferable.
マスターバッチとして使用されるペレット(発泡補助材)においては、各成分の濃度をなるべく高濃度にすることが好ましいが、希釈樹脂の割合が31.25質量%未満になると、ペレット中に各成分を練り込むことが難しくなる。逆に、希釈樹脂の割合が80.75質量%を超えると、製品中における希釈樹脂の割合が増加し、物性が低下する等の悪影響を及ぼすおそれがある。 In pellets (foaming aids) used as a masterbatch, it is preferable that the concentration of each component is as high as possible, but when the proportion of diluted resin is less than 31.25% by mass, each component is contained in the pellet. It becomes difficult to knead. On the contrary, if the ratio of the diluted resin exceeds 80.75% by mass, the ratio of the diluted resin in the product may increase, which may have an adverse effect such as deterioration of physical properties.
以上の通り、本発明の発泡補助材を使用することで、種々の効果を得ることができる。例えば、分散不良がないことから、濃度ムラに起因する不良が発生しにくい。また、造核剤の各成分が有効に機能し、気泡径が小さく且つ均一な発泡状態を実現することができる。さらに、全ての添加成分を1つのペレットの詰め込むことで、希釈樹脂の使用量を減らすことができ、個別に添加する場合に比べてハンドリング性を向上することができる。また、マスターバッチとして使用するペレットの確認のみで品質管理を行うことができ、品質管理が容易になる。 As described above, various effects can be obtained by using the foaming auxiliary material of the present invention. For example, since there is no dispersion defect, defects due to density unevenness are unlikely to occur. In addition, each component of the nucleating agent functions effectively, and a uniform foaming state with a small bubble diameter can be realized. Further, by packing all the added components in one pellet, the amount of the diluted resin used can be reduced, and the handleability can be improved as compared with the case where all the added components are added individually. In addition, quality control can be performed only by checking the pellets used as the masterbatch, which facilitates quality control.
本発明の発泡成形方法についても同様の効果が得られる。なお、本発明の発泡成形方法においても、造核剤、分散剤、酸化防止剤を含むペレットをマスターバッチとして使用することが最適の実施形態であるが、これら成分を同時に添加できれば、これに限らない。 The same effect can be obtained with the foam molding method of the present invention. Also in the foam molding method of the present invention, it is the optimum embodiment to use pellets containing a nucleating agent, a dispersant, and an antioxidant as a masterbatch, but the present invention is limited as long as these components can be added at the same time. do not have.
以上、本発明を適用した実施形態についてを説明してきたが、本発明が前述の実施形態に限られるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。 Although the embodiments to which the present invention is applied have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. It is possible.
以下、本発明の具体的な実施例について、実験結果を基に説明する。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described based on the experimental results.
添加成分の最適添加量についての検討
HDPE[MFR0.25g/10min(測定条件190℃,2.16kg)、密度0.949g/cm3]50重量部とLDPE[MFR1.79g/10min(測定条件190℃,2.16kg)密度0.918g/cm3]50重量部に再生材(上記HDPEとLDPEを主成分とする樹脂組成物の回収樹脂材料)を加えたものを混練し、これを原料樹脂として発泡ダクトをブロー成形により成形した。なお、原料樹脂ペレットには、リン系の酸化防止剤(チバ・ジャパン社製、商品名Irgafos168)、フェノール系の酸化防止剤(チバ・ジャパン社製、商品名Irganox1010)、主化学発泡剤(重曹:粒径64μm)、補助化学発泡剤(クエン酸)、無機粒子(タルクまたは炭酸カルシウム)、分散剤(金属石鹸:12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウム)を練り込んだペレット(発泡補助材)を表1に示す使用量となるように配合した。 表1に、各成分の使用量(添加量)と作製された成形品の気泡径、発泡倍率を示す。
Examination of the optimum amount of added components HDPE [MFR 0.25 g / 10 min (measurement condition 190 ° C., 2.16 kg), density 0.949 g / cm3] 50 parts by weight and LDPE [MFR 1.79 g / 10 min (measurement condition 190 ° C.) , 2.16 kg) Density 0.918 g / cm3] 50 parts by weight of recycled material (recovered resin material of the resin composition containing HDPE and LDPE as the main components) is kneaded and foamed using this as a raw material resin. The duct was formed by blow molding. The raw material resin pellets include a phosphorus-based antioxidant (manufactured by Ciba Japan, trade name Irgafos 168), a phenol-based antioxidant (manufactured by Ciba Japan, trade name Irganox 1010), and a main chemical foaming agent (baking soda). Table 1 shows pellets (foaming aid) kneaded with a particle size of 64 μm), an auxiliary chemical foaming agent (citric acid), inorganic particles (talc or calcium carbonate), and a dispersant (metal soap: 12-hydroxystearate magnesium). It was blended so as to be the amount used as shown in. Table 1 shows the amount of each component used (addition amount), the bubble diameter of the manufactured molded product, and the expansion ratio.
この表から明らかなように、各成分を最適量配合することで、気泡径が小さく(気泡径100μm以下)、発泡倍率も大きな(平均発泡倍率2・7倍以上)の発泡成形品が得られている(サンプルNo.1〜4)。これに対して、いずれかの成分が欠落しているサンプルでは、気泡径が大きかったり、気泡倍率が低い等の不都合が生じている。また、無機粒子としては、タルクの添加が効果的であり、炭酸カルシウムでは効果が不足し、気泡径が大きく、発泡倍率も不足している。酸化防止剤を添加していないサンプルNo.5では、バリ等の粉砕材をリサイクルして使用した場合、酸化劣化によりピンホール等が多発し、成形が困難であった。 As is clear from this table, by blending the optimum amount of each component, a foam-molded product having a small bubble diameter (cell diameter of 100 μm or less) and a large foaming ratio (average foaming ratio of 2.7 times or more) can be obtained. (Sample Nos. 1 to 4). On the other hand, in the sample lacking any of the components, inconveniences such as a large bubble diameter and a low bubble magnification occur. Further, as the inorganic particles, the addition of talc is effective, the effect is insufficient with calcium carbonate, the bubble diameter is large, and the foaming ratio is also insufficient. Sample No. to which no antioxidant was added. In No. 5, when a crushed material such as a burr was recycled and used, pinholes and the like frequently occurred due to oxidative deterioration, and molding was difficult.
配合方法についての検討
表1に示すサンプル2について、配合方法による相違を調べた。すなわち、酸化防止剤、無機粒子、主化学発泡剤、補助化学発泡剤及び分散剤の全てを含むペレットを原料樹脂ペレットに加えた場合と、各成分を個別に含むペレットを原料樹脂ペレットに加えた場合のそれぞれについて、同一条件で発泡成形を行い、得られた成形品の相違を調べた。その結果、酸化防止剤、無機粒子、主化学発泡剤、補助化学発泡剤及び分散剤の全てを含むペレットを原料樹脂ペレットに加えた場合には、気泡径や発泡倍率等にムラのない均質な成形品が得られた。これに対して、各成分を個別に含むペレットを原料樹脂ペレットに加えた場合には、各添加成分の分散等が不十分で、ムラのある成形品が得られた。
Examination of compounding method For
10 発泡ダクト
21 環状ダイ
30 型締装置
31,32 分割金型
P パリソン
10 Foam duct 21 Circular die 30
Claims (9)
希釈樹脂に無機粒子、化学発泡剤、及び分散剤が添加されており、
前記希釈樹脂がLLDPEであることを特徴とする発泡補助材。 A foaming auxiliary material used for foam molding, which is kneaded together with a raw material resin pellet made of a polyolefin resin and foamed using a physical foaming agent.
Inorganic particles, chemical foaming agent, and dispersant are added to the diluted resin.
A foaming auxiliary material, wherein the diluted resin is LLDPE.
無機粒子、化学発泡剤、及び分散剤をLLDPEからなる希釈樹脂に添加して作製したペレットをポリオレフィン系樹脂からなる原料樹脂ペレットに加え、混練することを特徴とする発泡成形方法。 A foam molding method for molding a foamed resin obtained by foaming a resin material using a physical foaming agent.
A foam molding method characterized by adding pellets prepared by adding inorganic particles, a chemical foaming agent, and a dispersant to a diluted resin made of LLDPE to a raw material resin pellet made of a polyolefin resin and kneading them.
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