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JP6926416B2 - Resin molded body and manufacturing method of resin molded body - Google Patents
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JP6926416B2 - Resin molded body and manufacturing method of resin molded body - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂成形体および当該樹脂成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a resin molded product and a method for producing the resin molded product.

自動車やOA機器などには、軽量化および使用する材料の削減によるコストダウンを目的として、内部に気泡を有する樹脂成形体が使用されている。このような樹脂成形体は、例えば、樹脂組成物の射出成形により成形される。 Resin molded products having air bubbles inside are used in automobiles, OA equipment, and the like for the purpose of weight reduction and cost reduction by reducing the materials used. Such a resin molded body is molded, for example, by injection molding of a resin composition.

樹脂組成物としては、熱可塑性樹脂と、クエン酸ナトリウムなどの熱分解型の化学発泡剤とを含む組成物や、熱可塑性樹脂と、窒素、二酸化炭素などの発泡剤とを含む組成物や、熱可塑性樹脂と、揮発性膨張剤を内包する熱膨張性マイクロカプセルを用いた物理発泡剤とを含む組成物などが知られている。 Examples of the resin composition include a composition containing a thermoplastic resin and a pyrolytic chemical foaming agent such as sodium citrate, a composition containing a thermoplastic resin and a foaming agent such as nitrogen and carbon dioxide, and the like. A composition containing a thermoplastic resin and a physical foaming agent using a heat-expandable microcapsule containing a volatile swelling agent is known.

また、ゴム強化スチレン系樹脂と、炭酸ガスなどを発生させる熱分解型の発泡剤とを有する樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献1参照)。そして、この樹脂組成物の射出成形により樹脂成形体を成形する。このように製造される特許文献1に記載の樹脂成形体は、樹脂成形体の部位に関わらず、気泡の大きさが均一であり、機械的性能および表面外観にも優れる。 Further, a resin composition having a rubber-reinforced styrene-based resin and a pyrolysis-type foaming agent that generates carbon dioxide gas or the like is known (see, for example, Patent Document 1). Then, a resin molded body is molded by injection molding of this resin composition. The resin molded product described in Patent Document 1 manufactured in this way has a uniform size of bubbles regardless of the portion of the resin molded product, and is excellent in mechanical performance and surface appearance.

特開2011−037925号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-037925

しかしながら、特許文献1に記載の樹脂組成物の樹脂成形体は、燃焼時における樹脂成形体の表面積が気泡により大きくなるため、難燃性が低いという問題がある。このように、従来の樹脂成形体では、高い軽量化率および高い難燃性を両立させることが困難である。 However, the resin molded product of the resin composition described in Patent Document 1 has a problem of low flame retardancy because the surface area of the resin molded product at the time of combustion becomes large due to air bubbles. As described above, it is difficult to achieve both a high weight reduction rate and a high flame retardancy with the conventional resin molded product.

そこで、本発明の課題は、高い軽量化率および高い難燃性を両立した樹脂成形体を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a resin molded product having both a high weight reduction rate and a high flame retardancy.

本発明は、熱可塑性樹脂製であり、複数の気泡を含む樹脂成形体であって、前記気泡の表面に難燃剤が存在する、樹脂成形体を提供する。 The present invention provides a resin molded product made of a thermoplastic resin and containing a plurality of bubbles, in which a flame retardant is present on the surface of the bubbles.

本発明は、熱可塑性樹脂と、難燃剤および前記難燃剤に内包された揮発剤を含む熱膨張剤とを含む樹脂組成物を溶融混練して、前記熱可塑性樹脂が溶融している前記樹脂組成物中に前記揮発剤を揮発させて気泡を生成する工程と、気泡が生成した前記樹脂組成物を成形する工程とを含む、樹脂成形体の製造方法を提供する。 In the present invention, the resin composition in which the thermoplastic resin is melted by melt-kneading a resin composition containing a thermoplastic resin and a flame retardant and a thermal expansion agent containing a volatile agent contained in the flame retardant. Provided is a method for producing a resin molded body, which comprises a step of volatilizing the volatile agent in an object to generate bubbles and a step of molding the resin composition in which the bubbles are generated.

本発明によれば、高い軽量化率および高い難燃性を両立した樹脂成形体を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin molded product having both a high weight reduction rate and a high flame retardancy.

以下、本発明の一実施の形態に係る樹脂成形体について説明する。 Hereinafter, the resin molded product according to the embodiment of the present invention will be described.

(樹脂成形体の構成)
樹脂成形体は、熱可塑性樹脂製であり、複数の気泡を含み、気泡の表面に難燃剤が存在する。
(Structure of resin molded product)
The resin molded body is made of a thermoplastic resin, contains a plurality of bubbles, and a flame retardant is present on the surface of the bubbles.

熱可塑性樹脂は、複数の気泡を包含できる樹脂から適宜選択できる。熱可塑性樹脂の例には、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン樹脂など)、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイト樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン樹脂(ポリスチレン樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)など)、ポリアミド樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂(酢酸セルロースなど)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、1,2−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、および塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーなどが含まれる。このような熱可塑性樹脂は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。熱可塑性樹脂は、後述の射出成形時における流動性および成形性の観点から、ポリスチレンであることが好ましい。 The thermoplastic resin can be appropriately selected from resins capable of containing a plurality of bubbles. Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins (polyethylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, polypropylene resin, etc.), polycarbonate resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polyphenylene sulfide resin, polyamideimide resin, polyether. Etherketone resin, polyether sulfone resin, polyimide resin, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin (polystyrene resin, syndiotactic polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile, butadiene, styrene copolymer synthetic resin (ABS resin) ), Etc.), polyamide resin, polyacetal resin, acrylic resin, cellulose resin (cellulose acetate, etc.), polystyrene-based thermoplastic elastomer, polyolefin-based thermoplastic elastomer, polyurethane-based thermoplastic elastomer, 1,2-polybutadiene-based thermoplastic Includes elastomers, ethylene-vinyl acetate copolymer-based thermoplastic elastomers, fluororubber-based thermoplastic elastomers, chlorinated polyethylene-based thermoplastic elastomers, and the like. Such a thermoplastic resin may be used alone or in combination of two or more. The thermoplastic resin is preferably polystyrene from the viewpoint of fluidity and moldability during injection molding described later.

熱可塑性樹脂は、調製してもよいし、市販品を購入してもよい。熱可塑性樹脂を購入する場合、ポリスチレン(PS)としては、ディックスチレンXC515(DIC株式会社;「ディックスチレン」は、同社の登録商標)を使用できる。ABS樹脂としては、スタイラック321(旭化成ケミカルズ株式会社;「スタイラック」は、同社の登録商標)を使用できる。ポリカーボネート(PC)としては、タフロンA−1900(出光興産株式会社;「タフロン」は、同社の登録商標)を使用できる。ポリエチレン(PE)としては、エバフレックスEV550(三井・デュポン ポリケミカル株式会社;「エバフレックス」は、同社の登録商標)を使用できる。ポリエチレン(PP)としては、ノバテックBC3LS(日本ポリプロ株式会社;「ノバテック」は、同社の登録商標)を使用できる。ポリエチレンテレフタレート(PET)としては、ダイヤナイトMA521H−D25(三菱レイヨン株式会社;「ダイヤナイト」は、同社の登録商標)を使用できる。 The thermoplastic resin may be prepared or a commercially available product may be purchased. When purchasing a thermoplastic resin, Dicstyrene XC515 (DIC Corporation; "Dickstyrene" is a registered trademark of the company) can be used as polystyrene (PS). As the ABS resin, Stylac 321 (Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd .; "Stylac" is a registered trademark of the company) can be used. As the polycarbonate (PC), Toughlon A-1900 (Idemitsu Kosan Co., Ltd .; "Taflon" is a registered trademark of the company) can be used. As polyethylene (PE), Evaflex EV550 (Mitsui / DuPont Polychemical Co., Ltd .; "Evaflex" is a registered trademark of the company) can be used. As polyethylene (PP), Novatec BC3LS (Japan Polypropylene Corporation; "Novatec" is a registered trademark of the company) can be used. As polyethylene terephthalate (PET), Dianite MA521HD25 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd .; "Dianite" is a registered trademark of the company) can be used.

樹脂成形体は、複数の気泡を含む。ここで、「気泡」とは、熱可塑性樹脂の内部および表面に形成された空間を意味している。気泡は、独立して熱可塑性樹脂の内部に存在していてもよいし、独立していなくてもよい。すなわち、複数の気泡が連続したものであってもよい。気泡は、樹脂成形体の表面に面していてもよい。気泡が樹脂成形体の表面に位置する場合には、樹脂成形体の表面は、わずかな凹凸となる。 The resin molded product contains a plurality of bubbles. Here, the "bubble" means a space formed inside and on the surface of the thermoplastic resin. The bubbles may or may not be independently present inside the thermoplastic resin. That is, a plurality of bubbles may be continuous. The bubbles may face the surface of the resin molded product. When the bubbles are located on the surface of the resin molded product, the surface of the resin molded product has slight irregularities.

気泡の直径は、5〜250μmの範囲内であることが好ましく、5〜100μmの範囲内であることがより好ましい。気泡の直径が5μm未満の場合、軽量化率を高めるために多くの気泡を含ませる必要があり、樹脂成形体の強度が低下するおそれがある。一方、気泡の直径が250μmを超える場合、樹脂成形体における気泡の割合が高くなり、樹脂成形体の強度が低下するおそれがある。 The diameter of the bubbles is preferably in the range of 5 to 250 μm, more preferably in the range of 5 to 100 μm. When the diameter of the bubbles is less than 5 μm, it is necessary to include many bubbles in order to increase the weight reduction rate, and the strength of the resin molded product may decrease. On the other hand, when the diameter of the bubbles exceeds 250 μm, the proportion of bubbles in the resin molded body increases, and the strength of the resin molded body may decrease.

また、樹脂成形体における気泡の含有量は、樹脂成形体の軽量化率として表すことができる。樹脂成形体の軽量化率は、5〜30%の範囲内であることが好ましく、20〜30%の範囲内であることがより好ましい。軽量化率は、例えば以下の式により求めることができる。
[軽量化率]=
(未発泡状態成形体の比重−樹脂成形体の比重)/未発泡状態成形体の比重
ここで、「未発泡状態成形体の比重」は、比重計(DME−220H;新光電子株式会社)により求めた値を使用する。
軽量化率が5%未満の場合、軽量化が十分でない。一方、軽量化率が30%を超える場合、強度不足となるおそれがある。
Further, the content of air bubbles in the resin molded product can be expressed as a weight reduction rate of the resin molded product. The weight reduction rate of the resin molded product is preferably in the range of 5 to 30%, and more preferably in the range of 20 to 30%. The weight reduction rate can be calculated by, for example, the following formula.
[Lightening rate] =
(Relative Density of Non-foamed Mold-Specific Density of Resin Mold) / Specific Density of Non-foamed Mold Here, "the specific density of the non-foamed molded product" is determined by a hydrometer (DME-220H; Shinko Denshi Co., Ltd.). Use the calculated value.
If the weight reduction rate is less than 5%, the weight reduction is not sufficient. On the other hand, if the weight reduction rate exceeds 30%, the strength may be insufficient.

樹脂成形体は、気泡の表面に難燃剤が存在する。ここで、「気泡の表面に存在」とは、気泡の表面全体に難燃剤が存在する状態であってもよいし、気泡の表面の一部に難燃剤が存在する状態であっても良い。このように、気泡の表面の少なくとも一部に難燃剤が存在することにより、樹脂成形体が燃焼したときに、樹脂成形体の表面積の増加することで、樹脂成形体に難燃性が付与される。 In the resin molded product, a flame retardant is present on the surface of the bubbles. Here, "existing on the surface of the bubble" may be a state in which the flame retardant is present on the entire surface of the bubble, or may be a state in which the flame retardant is present on a part of the surface of the bubble. As described above, the presence of the flame retardant on at least a part of the surface of the bubbles increases the surface area of the resin molded body when the resin molded body burns, thereby imparting flame retardancy to the resin molded body. NS.

難燃剤は、熱可塑性樹脂と比較して高い難燃性を示す。難燃剤の種類には、下記一般式(1)で示される重合体を含む。 Flame retardants exhibit higher flame retardancy than thermoplastic resins. The type of flame retardant includes a polymer represented by the following general formula (1).

Figure 0006926416
Figure 0006926416

前記一般式(1)において、RおよびRは、各々独立して、炭素数1〜6のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、またはフェニル基である。RおよびRの炭素数が7以上の場合、重合反応が適切に進行しないため、後述する熱膨張剤において、シェル部を構成することができず、適切に製造できないおそれがある。 In the general formula (1), R 1 and R 2 are independently each of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, a cycloalkynyl group, or a phenyl group. Is. When the number of carbon atoms of R 1 and R 2 is 7 or more, the polymerization reaction does not proceed appropriately, so that the shell portion cannot be formed in the thermal expansion agent described later, and there is a possibility that the shell portion cannot be appropriately produced.

また、前記一般式(1)において、nは100〜800の整数である。nが100未満の場合、重合体はオイル状であり、適切に熱膨張剤を作製できないおそれがある。また、nが800を超える場合には、熱膨張剤において、内包した揮発剤が適切に気泡を生成しないおそれがある。これにより、樹脂成形体の軽量化率が低下するおそれがある。 Further, in the general formula (1), n is an integer of 100 to 800. When n is less than 100, the polymer is in an oily state, and there is a possibility that a thermal expansion agent cannot be appropriately produced. Further, when n exceeds 800, the contained volatile agent in the thermal expansion agent may not properly generate bubbles. As a result, the weight reduction rate of the resin molded product may decrease.

樹脂成形体における難燃剤の検出方法は、例えば、難燃剤中に含まれるケイ素原子を検出することで間接的に検出できる。具体的には、樹脂成形体物を、ダイヤモンド刃を備えたウルトラミクロトーム(ライカ EM UC7;ライカ社)により切り出して、薄片状の測定用試料を作製する。次いで、当該測定用試料の断面を、電界放出型走査型電子顕微鏡(JSM−7401F型;日本電子株式会社)を用いて、EDS分析を行う。EDSで分析した元素マップによって、気泡の周辺にケイ素原子が局在化していることを検出できる。このように、樹脂成形体におけるケイ素原子は、元素分析などの公知の技術で検出できる。 The method for detecting the flame retardant in the resin molded product can be indirectly detected, for example, by detecting the silicon atom contained in the flame retardant. Specifically, the resin molded product is cut out by an ultramicrotome (Leica EM UC7; Leica) equipped with a diamond blade to prepare a flaky measurement sample. Next, the cross section of the measurement sample is subjected to EDS analysis using a field emission scanning electron microscope (JSM-7401F type; JEOL Ltd.). The elemental map analyzed by EDS can detect the localization of silicon atoms around the bubbles. As described above, the silicon atom in the resin molded product can be detected by a known technique such as elemental analysis.

(樹脂成形体の製造方法)
樹脂成形体の製造方法は、例えば、熱可塑性樹脂と、難燃剤および難燃剤に内包された揮発剤を含む熱膨張剤とを含む樹脂組成物を溶融混練して、熱可塑性樹脂が溶融している樹脂組成物中に揮発剤を揮発させて気泡を生成する工程と、気泡が生成した樹脂組成物を成形する工程とを含む。
(Manufacturing method of resin molded product)
In the method for producing a resin molded body, for example, a resin composition containing a thermoplastic resin and a flame retardant and a thermal expansion agent containing a volatile agent contained in the flame retardant is melt-kneaded to melt the thermoplastic resin. It includes a step of volatilizing a volatile agent in the resin composition to generate bubbles and a step of molding the resin composition in which the bubbles are generated.

樹脂組成物中に気泡を生成する工程では、熱可塑性樹脂および熱膨張剤を溶融混練して、気泡を生成する。熱可塑性樹脂は、前述の熱可塑性樹脂を使用できる。 In the step of generating bubbles in the resin composition, the thermoplastic resin and the thermal expansion agent are melt-kneaded to generate bubbles. As the thermoplastic resin, the above-mentioned thermoplastic resin can be used.

熱膨張剤は、加熱により膨張して、熱可塑性樹脂内に熱膨張剤由来の領域を形成する。本実施の形態では、熱膨張剤は、コア部と、シェル部とを有する。コア部は揮発剤を含み、シェル部は難燃剤を含み、コア部を内包する。 The thermal expansion agent expands by heating to form a region derived from the thermal expansion agent in the thermoplastic resin. In this embodiment, the thermal expansion agent has a core portion and a shell portion. The core part contains a volatile agent, the shell part contains a flame retardant, and contains the core part.

揮発剤は、加熱することにより揮発する。揮発剤は、加熱することで揮発すれは、公知の揮発剤から適宜選択できる。揮発剤の例には、プロペン、n−ブタン、イソブタン、ブテン、イソブテン、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、n−へキサン、ヘプタン、石油エーテルなどの低分子量炭化水素や、CClF、CCl、CClF、CClF−CClFなどのクロロフルオロカーボンや、テトラメチルシラン、トリメチルエチルシラン、トリメチルイソプロピルシラン、トリメチル−n−プロピルシランなどのテトラアルキルシランなどが含まれる。このような揮発剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。揮発剤は、コスト、入手しやすさ、扱いやすさの観点から、イソブタン、n−ブタン、n−ペンタン、イソペンタン、n−へキサン、石油エーテルであることが好ましい。 The volatile agent volatilizes when heated. The volatile agent can be appropriately selected from known volatile agents so that it can be volatilized by heating. Examples of volatile agents include low molecular weight hydrocarbons such as propene, n-butane, isobutane, butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane, n-hexane, heptane, petroleum ether, CCl 3 F, CCl 2 Includes chlorofluorocarbons such as F 2 , CClF 3 , and CClF 2- CClF 2 , and tetraalkylsilanes such as tetramethylsilane, trimethylethylsilane, trimethylisopropylsilane, and trimethyl-n-propylsilane. Such a volatile agent may be used alone or in combination of two or more. The volatile agent is preferably isobutane, n-butane, n-pentane, isopentane, n-hexane, or petroleum ether from the viewpoint of cost, availability, and ease of handling.

また、揮発剤は、熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度で揮発することが好ましい。詳細は後述するが、揮発剤が熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度で揮発すれば、熱可塑性樹脂の中において、揮発剤を確実に揮発させることができる。 Further, the volatile agent preferably volatilizes at a temperature equal to or lower than the softening point of the thermoplastic resin. Although the details will be described later, if the volatile agent volatilizes at a temperature equal to or lower than the softening point of the thermoplastic resin, the volatile agent can be reliably volatilized in the thermoplastic resin.

難燃剤は、前述した難燃剤を使用できる。 As the flame retardant, the above-mentioned flame retardant can be used.

樹脂組成物は、樹脂成形体に成形された後、難燃性を示すことができれば、その他の添加剤を含んでいてもよい。添加剤の例には、補助剤、分散剤、顔料および着色剤、加工助剤、充填剤、結晶化促進剤、透明化剤、気泡防止剤、帯電防止剤、加工助剤、滑剤、有機系過酸化物、可塑剤、光触媒などが含まれる。これらの添加剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The resin composition may contain other additives as long as it can exhibit flame retardancy after being molded into a resin molded product. Examples of additives include auxiliaries, dispersants, pigments and colorants, processing aids, fillers, crystallization accelerators, clearing agents, antifoaming agents, antistatic agents, processing aids, lubricants, organics. Includes peroxides, plasticizers, photocatalysts and the like. These additives may be used alone or in combination of two or more.

補助剤の例には、カーボンブラック、シリカ、ガラス繊維、カーボン繊維、セルロースファイバー、アラミド繊維などが含まれる。分散剤の例には、ワックス、変性ワックス、金属石鹸、低分子量ポリエチレン、低分子ポリプロピレンなどが含まれる。ワックスの例には、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックスなどが含まれる。変性ワックスの例にはマレイン酸変性ワックス、フマル酸変性ワックス、アクリル酸変性ワックス、メタクリル酸変性ワックス、クロトン酸変性ワックスなどの分子構造中に酸性基を含むワックスが含まれる。金属石鹸の例には、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ラウリン酸、セバシン酸などの脂肪酸のナトリウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩などが含まれる。顔料および着色剤の例には、弁柄、酸化チタン、カドミウムレッド、カドミウムイエロー、酸化亜鉛、群青、コバルトブルー、炭酸カルシウム、チタンイエロー、鉛白、鉛丹、鉛黄、紺青などの無機顔料や、キクナリドン、ポリアゾイエロー、アンスラキノンイエロー、ポリアゾレッド、アゾレーキイエロー、ペリレン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、イソインドリノンイエローなどの有機顔料などが含まれる。 Examples of auxiliaries include carbon black, silica, glass fiber, carbon fiber, cellulose fiber, aramid fiber and the like. Examples of dispersants include waxes, modified waxes, metal soaps, low molecular weight polyethylenes, low molecular weight polypropylenes and the like. Examples of waxes include paraffin wax, polyolefin wax and the like. Examples of the modified wax include waxes containing an acidic group in the molecular structure, such as maleic acid-modified wax, fumaric acid-modified wax, acrylic acid-modified wax, methacrylic acid-modified wax, and crotonic acid-modified wax. Examples of metal soaps include sodium salts, calcium salts, zinc salts, magnesium salts, aluminum salts and the like of fatty acids such as stearic acid, hydroxystearic acid, behenic acid, montanic acid, lauric acid and sebacic acid. Examples of pigments and colorants include petals, titanium oxide, cadmium red, cadmium yellow, zinc oxide, ultramarine, cobalt blue, calcium carbonate, titanium yellow, lead white, lead tan, lead yellow, dark blue and other inorganic pigments. , Cykunalidon, polyazo yellow, anthracinone yellow, polyazo red, azolake yellow, perylene, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, isoindolinone yellow and other organic pigments are included.

樹脂組成物中における熱可塑性樹脂および熱膨張剤の比率は、熱可塑性樹脂:熱膨張剤=100:1〜100:30であることが好ましく、熱可塑性樹脂:熱膨張剤=100:5〜100:20であることが好ましい。樹脂組成物中における熱可塑性樹脂および熱膨張剤の比率が上記の範囲内にない場合、前述した所定の軽量化率にすることが困難なおそれがある。 The ratio of the thermoplastic resin and the thermal expansion agent in the resin composition is preferably thermoplastic resin: thermal expansion agent = 100: 1 to 100:30, and the thermoplastic resin: thermal expansion agent = 100: 5 to 100. : 20 is preferable. If the ratio of the thermoplastic resin and the thermal expansion agent in the resin composition is not within the above range, it may be difficult to achieve the above-mentioned predetermined weight reduction rate.

樹脂成形体の製造方法では、まず、前述した熱可塑性樹脂および熱膨張剤を混合して加熱する。加熱温度は、熱可塑性樹脂が溶融する温度以上の温度である。したがって、加熱温度は、使用する熱可塑性樹脂によって変化する。なお、揮発剤が揮発する温度が熱可塑性樹脂の軟化点(温度)と同じ場合、熱可塑性樹脂の軟化と、気泡の生成が同時に生じる。また、熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度になると熱膨張剤のシェル部が軟化する。シェル部が軟化することで、コア部に内包されている揮発剤が熱可塑性樹脂へ滲み出し発泡する。このとき、揮発剤の一部はコア部に留まりシェル部を外に押し出し、または、熱膨張剤がそのまま発泡する。また、揮発剤が熱可塑性樹脂や熱膨張剤のシェル部の軟化点以上で揮発すると、熱膨張剤は潰れてしまう。熱膨張剤が潰れた状態で揮発剤が揮発するので発泡が不均一になってしまうおそれがある。一方、本実施の形態のように、揮発剤が揮発する温度が熱可塑性樹脂の軟化点(温度)以下の場合、揮発剤が予め揮発するため、熱膨張剤の内圧が熱可塑性樹脂の内圧より高くなり、熱膨張剤が潰れない。したがって、揮発剤は、熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度で揮発することが好ましい。 In the method for producing a resin molded product, first, the above-mentioned thermoplastic resin and thermal expansion agent are mixed and heated. The heating temperature is a temperature equal to or higher than the temperature at which the thermoplastic resin melts. Therefore, the heating temperature varies depending on the thermoplastic resin used. When the temperature at which the volatile agent volatilizes is the same as the softening point (temperature) of the thermoplastic resin, the softening of the thermoplastic resin and the formation of bubbles occur at the same time. Further, when the temperature exceeds the softening point of the thermoplastic resin, the shell portion of the thermal expansion agent softens. As the shell portion softens, the volatile agent contained in the core portion exudes into the thermoplastic resin and foams. At this time, a part of the volatile agent stays in the core portion and pushes out the shell portion, or the thermal expansion agent foams as it is. Further, if the volatile agent volatilizes above the softening point of the shell portion of the thermoplastic resin or the thermal expansion agent, the thermal expansion agent is crushed. Since the volatile agent volatilizes in the state where the thermal expansion agent is crushed, there is a risk that the foaming becomes non-uniform. On the other hand, when the temperature at which the volatile agent volatilizes is equal to or lower than the softening point (temperature) of the thermoplastic resin as in the present embodiment, the volatile agent volatilizes in advance, so that the internal pressure of the thermal expansion agent is higher than the internal pressure of the thermoplastic resin. It becomes high and the thermal expansion agent does not collapse. Therefore, it is preferable that the volatile agent volatilizes at a temperature equal to or lower than the softening point of the thermoplastic resin.

気泡が生成した樹脂組成物を成形する工程では、当該樹脂組成物を所定の形に成形して樹脂成形体を得る。樹脂組成物を成形する方法は、樹脂組成物を成形できれば公知の方法を適宜選択できる。本実施の形態では、樹脂組成物を成形する方法は、射出成形法である。 In the step of molding the resin composition in which bubbles are generated, the resin composition is molded into a predetermined shape to obtain a resin molded body. As a method for molding the resin composition, a known method can be appropriately selected as long as the resin composition can be molded. In the present embodiment, the method for molding the resin composition is an injection molding method.

以上の工程により、熱可塑性樹脂製であり、気泡の表面に難燃剤が存在する樹脂成形体を製造できる。 By the above steps, it is possible to produce a resin molded product which is made of a thermoplastic resin and has a flame retardant on the surface of the bubbles.

以上のような樹脂成形体が高い軽量化率および高い難燃性を発揮する理由は、以下のように考えられる。樹脂形成体(樹脂発泡体)では、熱膨張剤に内包されている揮発剤が気化することにより、熱可塑性樹脂内で気泡が生成されることにより軽量化する。このように、気泡が生成された樹脂成形体では、難燃性が低下してしまう。樹脂成形体を燃焼すると、まず、樹脂成形体の表面が燃焼する。次いで、樹脂成形体の内部に進行した燃焼は、気泡に到達する。燃焼が気泡に到達すると、樹脂成形体の表面積は、約気泡の表面積分だけ増加する。これにより、燃焼する面積が飛躍的に増えるため、樹脂成形体の難燃性は低下すると考えられる。 The reason why the resin molded product as described above exhibits a high weight reduction rate and high flame retardancy is considered as follows. In the resin-formed body (resin foam), the weight is reduced by vaporizing the volatile agent contained in the thermal expansion agent and generating bubbles in the thermoplastic resin. As described above, in the resin molded product in which bubbles are generated, the flame retardancy is lowered. When the resin molded body is burned, the surface of the resin molded body is first burned. Then, the combustion that has progressed inside the resin molded product reaches the bubbles. When the combustion reaches the bubbles, the surface area of the resin molding increases by about the surface area of the bubbles. As a result, the area of combustion is dramatically increased, and it is considered that the flame retardancy of the resin molded product is reduced.

低下した難燃性を向上させるためには、難燃剤を使用すればよいが、熱可塑性樹脂に難燃剤を添加すると、熱可塑性樹脂の粘度が低下する。これにより、生成された気泡を熱可塑性樹脂内で維持することができず、軽量化することができない。したがって、軽量化と難燃性を両立させるためには、難燃剤の添加量を少なくする必要がある。 In order to improve the lowered flame retardancy, a flame retardant may be used, but when the flame retardant is added to the thermoplastic resin, the viscosity of the thermoplastic resin is lowered. As a result, the generated bubbles cannot be maintained in the thermoplastic resin, and the weight cannot be reduced. Therefore, in order to achieve both weight reduction and flame retardancy, it is necessary to reduce the amount of the flame retardant added.

そこで、本実施の形態では、難燃性を有する化合物で熱膨張剤のシェル部を構成している。熱膨張剤のシェル部は、樹脂成形体において、気泡の表面に局在すると考えられる。これにより、本実施の形態に係る樹脂成形体では、燃焼する面積が増加することを防止することによって、難燃性を向上させている。 Therefore, in the present embodiment, the shell portion of the thermal expansion agent is composed of a flame-retardant compound. The shell portion of the thermal expansion agent is considered to be localized on the surface of the bubbles in the resin molded product. As a result, in the resin molded product according to the present embodiment, the flame retardancy is improved by preventing the area to be burned from increasing.

以上のように、本実施の形態に係る樹脂成形体は、気泡の表面に難燃剤が存在するため、燃焼しても樹脂組成物の表面積が大きくならず、高い軽量化率および高い難燃性を示す。 As described above, in the resin molded product according to the present embodiment, since the flame retardant is present on the surface of the bubbles, the surface area of the resin composition does not increase even when burned, and the resin molded body has a high weight reduction rate and high flame retardancy. Is shown.

1.樹脂成形体の各材料の作製
まず、樹脂成形体の各材料の調製方法について説明する。
1. 1. Preparation of each material of the resin molded product First, a method of preparing each material of the resin molded product will be described.

(1)熱膨張剤1の作製
下記の化合物を下記の配合量で混合した溶液を、攪拌機を備えたガラス瓶に添加し、共界面活性剤として1−ペンタノールを17.2g、エマルジョンが形成するまで、攪拌しつつガラス瓶に滴下した。環状シロキサン1は、Hexamethylcyclotrisiloxane(東京化成工業株式会社)を使用した。
環状シロキサン1(難燃剤) 13.2g
イソペンタン(揮発剤) 5.0g
22質量%のDTAB(ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;陽イオン性界面活性剤) 61.6g
(1) Preparation of Thermal Expansion Agent 1 A solution prepared by mixing the following compounds in the following compounding amounts is added to a glass bottle equipped with a stirrer, and 17.2 g of 1-pentanol as a co-surfactant is formed to form an emulsion. It was dropped into a glass bottle with stirring. As the cyclic siloxane 1, Hexamethylcyclotrisiloxane (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used.
Cyclic siloxane 1 (flame retardant) 13.2 g
Isopentane (volatile agent) 5.0 g
22% by mass DTAB (dodecyltrimethylammonium bromide; cationic surfactant) 61.6 g

ガラス瓶の内容物をガラス製反応容器に移し、50質量%水酸化ナトリウム溶液を1.28g添加して反応させた。容器内の反応は50℃で、20時間行った。その内容物を氷冷した酢酸で中和し、塩を使用して反応生成物のマイクロエマルジョンを破壊することによって回収した。得られた反応生成物について、ろ過と水洗を繰り返した後、乾燥して熱膨張剤1を得た。熱膨張剤1の重量平均分子量は、22200であり、繰返し単位構造の分子量は74であり、繰り返し数は300であった。 The contents of the glass bottle were transferred to a glass reaction vessel, and 1.28 g of 50 mass% sodium hydroxide solution was added for the reaction. The reaction in the container was carried out at 50 ° C. for 20 hours. The contents were neutralized with ice-cooled acetic acid and recovered by destroying the microemulsion of the reaction product using salts. The obtained reaction product was repeatedly filtered and washed with water, and then dried to obtain a thermal expansion agent 1. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 1 was 22200, the molecular weight of the repeating unit structure was 74, and the number of repetitions was 300.

(2)熱膨張剤2の作製
環状シロキサン1の配合量を22.0gに変更したこと以外は、熱膨張剤1と同様にして熱膨張剤2を得た。熱膨張剤2の重量平均分子量は37000であり、繰返し単位構造の分子量は74であり、繰り返し数は500であった。
(2) Preparation of Thermal Expansion Agent 2 A thermal expansion agent 2 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 1 except that the blending amount of the cyclic siloxane 1 was changed to 22.0 g. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 2 was 37,000, the molecular weight of the repeating unit structure was 74, and the number of repetitions was 500.

(3)熱膨張剤3の作製
環状シロキサン1を20.7gの環状シロキサン2に変更したこと以外は、熱膨張剤1と同様にして、熱膨張剤3を得た。環状シロキサン2は、Hexaphenylcyclotrisiloxane(東京化成工業株式会社)を使用した。熱膨張剤3の重量平均分子量は29700であり、繰返し単位構造の分子量は198であり、繰り返し数は150であった。
(3) Preparation of Thermal Expansion Agent 3 A thermal expansion agent 3 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 1 except that the cyclic siloxane 1 was changed to 20.7 g of the cyclic siloxane 2. As the cyclic siloxane 2, Hexaphenylcyclotrisiloxane (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 3 was 29,700, the molecular weight of the repeating unit structure was 198, and the number of repetitions was 150.

(4)熱膨張剤4の作製
環状シロキサン1を10.2gの環状シロキサン3に変更したこと以外は、熱膨張剤1と同様にして、熱膨張剤4を得た。環状シロキサン3は、1,3,5−Trivinyl−1,3,5−trimethylcyclotrisiloxane(和光純薬工業株式会社)を使用した。熱膨張剤4の重量平均分子量は17200であり、繰返し単位構造の分子量は86であり、繰り返し数は200であった。
(4) Preparation of Thermal Expansion Agent 4 A thermal expansion agent 4 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 1 except that the cyclic siloxane 1 was changed to 10.2 g of the cyclic siloxane 3. As the cyclic siloxane 3, 1,3,5-Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotriciloxane (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 4 was 17,200, the molecular weight of the repeating unit structure was 86, and the number of repetitions was 200.

(5)熱膨張剤5の作製
環状シロキサン1を10.5gの環状シロキサン4に変更したこと以外は、熱膨張剤1と同様にして、熱膨張剤4を得た。環状シロキサン4は、1,3,5−Triethyl−1,3,5−trimethylcyclotrisiloxane(和光純薬工業株式会社)を使用した。熱膨張剤5の重量平均分子量は17600であり、繰返し単位構造の分子量は88であり、繰り返し数は200であった。
(5) Preparation of Thermal Expansion Agent 5 A thermal expansion agent 4 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 1 except that the cyclic siloxane 1 was changed to 10.5 g of the cyclic siloxane 4. As the cyclic siloxane 4, 1,3,5-Triethyl-1,3,5-trimethylcyclotriciloxane (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 5 was 17,600, the molecular weight of the repeating unit structure was 88, and the number of repetitions was 200.

(6)熱膨張剤6の作製
環状シロキサン1を44.0gとし、22質量%のDTABを123.2gとし、1−ペンタノールを34.4gとし、50質量%水酸化ナトリウム溶液を2.56gとしたこと以外は、熱膨張剤1と同様にして、熱膨張剤6を得た。熱膨張剤6の重量平均分子量は74000であり、繰返し単位構造の分子量は74であり、繰り返し数は1000であった。
(6) Preparation of Thermal Expansion Agent 6 Cyclic siloxane 1 was 44.0 g, 22% by mass DTAB was 123.2 g, 1-pentanol was 34.4 g, and 50% by mass sodium hydroxide solution was 2.56 g. A thermal expansion agent 6 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 1. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 6 was 74,000, the molecular weight of the repeating unit structure was 74, and the number of repetitions was 1000.

(7)熱膨張剤7
熱膨張剤7として、コア部が炭化水素系の化合物であり、シェル部がアクリロニトリル系の重合体である、熱膨張性マイクロカプセル(マツモトマイクロスフェア F−190D;松本油脂製薬株式会社、「マツモトマイクロスフェア」は、同社の登録商標)を使用した。
(7) Thermal expansion agent 7
As the thermal expansion agent 7, the core portion is a hydrocarbon compound and the shell portion is an acrylonitrile-based polymer. Thermal expansion microcapsules (Matsumoto Microsphere F-190D; Matsumoto Yushi Pharmaceutical Co., Ltd., "Matsumoto Micro""Sphere" used the company's registered trademark).

(8)熱膨張剤8の作製
単量体としてスチレンを100gおよびメタクリル酸メチルを16.0gと、難燃剤としてトリキシレニルホスフェート20gと、揮発剤としてアゾジカルボン酸アミドを2.5gと、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを0.5gとを混合して油滴用溶液を調製した。また、脱イオン水を250gと、シリカ分散液(固形分20質量%)を42.5gと、2.5質量%重クロム酸カリウム水溶液を1.2gと、ジエタノールアミン‐アジピン酸縮合物を1.5gと、塩化ナトリウムを90gと、塩酸を1.5gとを混合して水系媒体を調製した。油滴用溶液および水系媒体を、ホモミキサー(T.K.ロボミクス;プライミクス株式会社)により、回転数を8000rpmとして2分間撹拌混合して分散液を調製した。この分散液を、窒素置換した反応釜に移し、50℃で12時間撹拌しながら単量体および架橋剤を反応させた。次いで、反応生成物を、ろ過によって回収した後、水洗して、室温で乾燥させることにより、難燃剤および揮発剤が内包された熱膨張剤8を得た。熱膨張剤8の重量平均分子量は40900であり、繰返し単位構造の分子量は204であり、繰り返し数は200であった。
(8) Preparation of Thermal Expansion Agent 8 Polymerized with 100 g of styrene and 16.0 g of methyl methacrylate as a monomer, 20 g of trixylenyl phosphate as a flame retardant, and 2.5 g of azodicarboxylic acid amide as a volatile agent. A solution for oil droplets was prepared by mixing 0.5 g of azobisisobutyronitrile as an initiator. Further, 250 g of deionized water, 42.5 g of silica dispersion (solid content 20% by mass), 1.2 g of 2.5 mass% potassium dichromate aqueous solution, and diethanolamine-azipic acid condensate were 1. An aqueous medium was prepared by mixing 5 g, 90 g of sodium chloride, and 1.5 g of hydrochloric acid. The oil droplet solution and the aqueous medium were stirred and mixed for 2 minutes at a rotation speed of 8000 rpm with a homomixer (TK Robomics; Primix Corporation) to prepare a dispersion. The dispersion was transferred to a nitrogen-substituted reaction vessel, and the monomer and the cross-linking agent were reacted with stirring at 50 ° C. for 12 hours. Then, the reaction product was recovered by filtration, washed with water, and dried at room temperature to obtain a thermal expansion agent 8 containing a flame retardant and a volatile agent. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 8 was 40,900, the molecular weight of the repeating unit structure was 204, and the number of repetitions was 200.

(9)熱膨張剤9の作製
揮発剤を5.0gのイソブタンに変更したこと以外は、熱膨張剤1と同様にして熱膨張9を得た。熱膨張剤9の重量平均分子量は22200であり、繰返し単位構造の分子量は74であり、繰り返し数は300であった。
(9) Preparation of Thermal Expansion Agent 9 A thermal expansion agent 9 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 1 except that the volatile agent was changed to 5.0 g of isobutane. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 9 was 22200, the molecular weight of the repeating unit structure was 74, and the number of repetitions was 300.

(10)熱膨張剤10の作製
揮発剤としてイソブタンをn−ヘキサンに変更したこと以外は、熱膨張剤9と同様にして熱膨張剤10を得た。熱膨張剤10の重量平均分子量は22200であり、繰返し単位構造の分子量は74であり、繰り返し数は300であった。
(10) Preparation of Thermal Expansion Agent 10 A thermal expansion agent 10 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 9 except that isobutane was changed to n-hexane as a volatile agent. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 10 was 22200, the molecular weight of the repeating unit structure was 74, and the number of repetitions was 300.

(11)熱膨張剤11の作製
揮発剤としてイソブタンをイソペンタン/イソブタン=2.5g/2.5gの混合物に変更したこと以外は、熱膨張剤9と同様にして熱膨張剤11を得た。熱膨張剤11の重量平均分子量は22200であり、繰返し単位構造の分子量は74であり、繰り返し数は300であった。
(11) Preparation of Thermal Expansion Agent 11 A thermal expansion agent 11 was obtained in the same manner as the thermal expansion agent 9 except that isobutane was changed to a mixture of isopentane / isobutane = 2.5 g / 2.5 g as a volatile agent. The weight average molecular weight of the thermal expansion agent 11 was 22200, the molecular weight of the repeating unit structure was 74, and the number of repetitions was 300.

このように作製した熱膨張剤1〜11の重量平均分子量は、下記の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めた。
カラム:K−804L(昭和電工株式会社)を直列に2つ連結したものを用いた。
溶離液:トルエン
流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出器:示差屈折率計
サンプル濃度:5mg/mL
サンプル量:100μL
ポリスチレン換算
The weight average molecular weights of the thermal expansion agents 1 to 11 thus prepared were determined by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
Column: Two K-804L (Showa Denko KK) connected in series were used.
Eluent: Toluene Flow rate: 1.0 mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detector: Differential refractometer Sample concentration: 5 mg / mL
Sample amount: 100 μL
Polystyrene conversion

また、熱膨張剤1〜11の繰り返し数(n)は、下記式によって算出した。
n=(重量平均分子量)/(繰返し単位構造の分子量)
The number of repetitions (n) of the thermal expansion agents 1 to 11 was calculated by the following formula.
n = (weight average molecular weight) / (molecular weight of repeating unit structure)

2.樹脂成形体の作製
(1)樹脂成形体1の作製
80℃で4時間乾燥させたポリスチレンを100質量部と、熱膨張剤1を10質量部とをドライブレンドした後、射出成形機(J55ELII;株式会社日本製鋼所)を用いて、シリンダー設定温度230℃、金型温度50℃で、100mm×100mm×1.6mmの樹脂成形体1を得た。また、100mm×10mm×1.6mmの樹脂成形体1も作製した。さらに、JIS K7110に準じた形状の樹脂成形体1も作製した。
2. Preparation of resin molded product (1) Preparation of resin molded product 100 parts by mass of polystyrene dried at 80 ° C. for 4 hours and 10 parts by mass of thermal expansion agent 1 were dry-blended, and then an injection molding machine (J55ELII; Using Japan Steel Works, Ltd.), a resin molded product 1 having a size of 100 mm × 100 mm × 1.6 mm was obtained at a cylinder set temperature of 230 ° C. and a mold temperature of 50 ° C. In addition, a resin molded product 1 having a size of 100 mm × 10 mm × 1.6 mm was also produced. Further, a resin molded product 1 having a shape conforming to JIS K7110 was also produced.

(2)樹脂成形体2の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤2に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体2を得た。
(2) Preparation of Resin Mold 2 A resin molded body 2 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 2.

(3)樹脂成形体3の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤3に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体3を得た。
(3) Preparation of Resin Molded Body 3 A resin molded body 3 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 3.

(4)樹脂成形体4の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤4に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体4を得た。
(4) Preparation of Resin Mold 4 A resin molded body 4 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 4.

(5)樹脂成形体5の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤5に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体5を得た。
(5) Preparation of Resin Molded Body 5 A resin molded body 5 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 5.

(6)樹脂成形体6の作製
ポリスチレンをアクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂、スタイラック321;旭化成ケミカルズ株式会社)に変更し、かつ熱膨張剤1の配合量を15質量部に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体6を得た。
(6) Preparation of Resin Mold 6 Polystyrene is changed to acrylonitrile, butadiene, and styrene copolymer synthetic resin (ABS resin, Stylac 321; Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), and the amount of the thermal expansion agent 1 is increased to 15 parts by mass. A resin molded body 6 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except for the modification.

(7)樹脂成形体7の作製
ポリスチレンをポリエチレン(エバフレックスEV550;三井・デュポン ポリケミカル株式会社)に変更し、かつ熱膨張剤1の配合量を15質量部に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体7を得た。
(7) Preparation of resin molded product 7 Resin molding except that polystyrene is changed to polyethylene (Evaflex EV550; Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) and the blending amount of thermal expansion agent 1 is changed to 15 parts by mass. A resin molded body 7 was obtained in the same manner as the body 1.

(8)樹脂成形体8の作製
ポリスチレンをポリプロピレン(ノバテックBC3LS;日本ポリプロ株式会社)に変更し、かつ熱膨張剤1の配合量を15質量部に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体8を得た。
(8) Preparation of resin molded product 8 Same as resin molded product 1 except that polystyrene is changed to polypropylene (Novatec BC3LS; Japan Polypropylene Corporation) and the amount of thermal expansion agent 1 is changed to 15 parts by mass. A resin molded product 8 was obtained.

(9)樹脂成形体9の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤9に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体9を得た。
(9) Preparation of Resin Mold 9 A resin molded body 9 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 9.

(10)樹脂成形体10の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤10に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体10を得た。
(10) Preparation of Resin Mold 10 A resin molded body 10 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 10.

(11)樹脂成形体11の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤11に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体11を得た。
(11) Preparation of Resin Mold 11 A resin molded product 11 was obtained in the same manner as the resin molded product 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 11.

(12)樹脂成形体12の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤6に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体12を得た。
(12) Preparation of Resin Mold 12 A resin molded body 12 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 6.

(13)樹脂成形体13の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤7に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体13を得た。
(13) Preparation of Resin Mold 13 A resin molded body 13 was obtained in the same manner as the resin molded body 1 except that the heat expanding agent 1 was changed to the heat expanding agent 7.

(14)樹脂成形体14の作製
熱膨張剤1を熱膨張剤8に変更すること以外は、樹脂成形体1と同様にして樹脂成形体14を得た。
(14) Preparation of Resin Mold 14 A resin molded product 14 was obtained in the same manner as the resin molded product 1 except that the thermal expansion agent 1 was changed to the thermal expansion agent 8.

表1に樹脂成形体1〜14の作製に使用した熱可塑性樹脂の種類および配合量(質量部)と、熱膨張剤の熱膨張剤No.および配合量(質量部)とについて示す。 Table 1 shows the types and blending amounts (parts by mass) of the thermoplastic resins used in the production of the resin molded bodies 1 to 14, and the thermal expansion agent Nos. And the blending amount (parts by mass) are shown.

Figure 0006926416
Figure 0006926416

3.評価
作製した樹脂成形体1〜14について、軽量化率、難燃性、耐衝撃性および外観を以下の方法により評価した。
3. 3. Evaluation The weight reduction rate, flame retardancy, impact resistance and appearance of the produced resin molded bodies 1 to 14 were evaluated by the following methods.

(1)軽量化率の評価
軽量化率の評価には、100mm×100mm×1.6mに成形した樹脂成形体1〜14を使用した。軽量化率は、以下の式により求め、以下の基準により評価した。
[軽量化率]=
(未発泡状態成形体の比重−樹脂成形体の比重)/未発泡状態成形体の比重
○:軽量化率 10%以上(合格)
△:軽量化率 5%以上10%未満(合格)
×:軽量化率 5%未満(不合格)
なお、「未発泡状態成形体の比重」は、比重計(DME−220H;新光電子株式会社)により求めた値を使用した。
(1) Evaluation of weight reduction rate For the evaluation of the weight reduction rate, resin molded bodies 1 to 14 molded into 100 mm × 100 mm × 1.6 m were used. The weight reduction rate was calculated by the following formula and evaluated by the following criteria.
[Lightening rate] =
(Specific gravity of non-foamed molded product-Specific gravity of resin molded product) / Specific density of non-foamed molded product ○: Weight reduction rate of 10% or more (passed)
Δ: Weight reduction rate 5% or more and less than 10% (passed)
×: Weight reduction rate less than 5% (failed)
As the "specific gravity of the non-foamed molded product", a value obtained by a hydrometer (DME-220H; Shinko Denshi Co., Ltd.) was used.

(2)難燃性の評価
難燃性の評価には、100mm×10mm×1.6mに成形したUL試験用の樹脂成形体1〜14を使用した。難燃性の評価は、樹脂成形体1〜14を23℃、湿度50%の恒温室の中で48時間調湿し、米国アンダーライターズ・ラボラトリーズ(UL)が定めているUL94試験(機器の部品用プラスチック材料の燃焼試験)に準拠して行った。ここで「UL94試験」とは、鉛直に保持した所定の大きさの樹脂成形体にバーナーの炎を10秒間接炎した後の残炎時間やドリップ性から難燃性を評価する方法である。そして、難燃性は、以下の基準により評価した。
◎:5VA、5VB、V0(合格)
○:V1、V2(合格)
△:HB(合格)
×:規格外(不合格)
(2) Evaluation of flame retardancy For the evaluation of flame retardancy, resin molded bodies 1 to 14 for UL test molded into 100 mm × 10 mm × 1.6 m were used. To evaluate the flame retardancy, the resin molded products 1 to 14 were humidity-controlled in a constant temperature room at 23 ° C. and 50% humidity for 48 hours, and the UL94 test (of the equipment) specified by the Underwriters Laboratories (UL) in the United States. Combustion test of plastic material for parts) was performed. Here, the "UL94 test" is a method of evaluating flame retardancy from the residual flame time and drip property after indirect flame of a burner flame for 10 seconds on a resin molded body of a predetermined size held vertically. Then, the flame retardancy was evaluated according to the following criteria.
⊚: 5VA, 5VB, V0 (pass)
◯: V1, V2 (passed)
Δ: HB (passed)
×: Non-standard (failed)

(3)耐衝撃性の評価
衝撃性の評価には、JIS K7110に準じた形状に成形した樹脂成形体1〜14を使用した。また、耐衝撃性の評価は、JIS K7110に準じて、以下の式により衝撃強度低下率を算出し、以下の基準により評価した。
衝撃強度低下率=
(未発泡状態成形体の強度−樹脂成形体の強度)/ポリスチレン単体の未発泡状態成形体の衝撃強度
◎:衝撃強度低下率 10%以下(合格)
○:衝撃強度低下率 10%より大きく50%以下(合格)
△:衝撃強度低下率 50%より大きく90%以下(合格)
×:衝撃強度低下率 90%より大きい(不合格)
(3) Evaluation of Impact Resistance For the evaluation of impact resistance, resin molded bodies 1 to 14 molded into a shape conforming to JIS K7110 were used. In addition, the impact resistance was evaluated by calculating the impact strength reduction rate by the following formula according to JIS K7110 and evaluating by the following criteria.
Impact strength reduction rate =
(Strength of unfoamed molded product-Strength of resin molded product) / Impact strength of unfoamed molded product of polystyrene alone ◎: Impact strength reduction rate 10% or less (passed)
◯: Impact strength reduction rate greater than 10% and 50% or less (passed)
Δ: Impact strength reduction rate greater than 50% and 90% or less (passed)
X: Impact strength reduction rate greater than 90% (failed)

(4)外観の評価
外観は、形状解析レーザ顕微鏡(VK−X100;株式会社キーエンス)を用いて、樹脂成形体1〜14の表面を観察した画像を解析して、十点平均粗さRzを算出した。そして、外観は、以下の基準により評価した。
○:十点平均粗さ 3μm以下(合格)
△:十点平均粗さ 3umより大きく5um以下(合格)
×:十点平均粗さ 5μmより大きい(不合格)
(4) Evaluation of appearance The appearance is obtained by analyzing the images obtained by observing the surfaces of the resin molded products 1 to 14 using a shape analysis laser microscope (VK-X100; KEYENCE Co., Ltd.) to obtain a ten-point average roughness Rz. Calculated. The appearance was evaluated according to the following criteria.
◯: Ten-point average roughness 3 μm or less (passed)
Δ: 10-point average roughness greater than 3 um and less than 5 um (passed)
×: Ten-point average roughness larger than 5 μm (failed)

表2に樹脂成形体1〜14の軽量化率、難燃性、耐衝撃性および外観の評価結果を示す。 Table 2 shows the evaluation results of the weight reduction rate, flame retardancy, impact resistance and appearance of the resin molded products 1 to 14.

Figure 0006926416
Figure 0006926416

表2に示されるように、樹脂成形体13は、難燃性の評価結果が不良であった。これは、熱膨張剤としてシェル部が難燃性を有していない、マツモトマイクロスフィアを使用したためだと考えられる。さらに、樹脂成形体14は、難燃性の評価結果が不良であった。これは、熱膨張剤のコア部に揮発性の難燃剤を含んでいたため、難燃剤が樹脂成形体中に留まることができなかったためと考えられる。 As shown in Table 2, the flame retardancy evaluation result of the resin molded product 13 was poor. It is considered that this is because Matsumoto Microsphere, whose shell part does not have flame retardancy, was used as a thermal expansion agent. Further, the resin molded product 14 had a poor flame retardancy evaluation result. It is considered that this is because the core portion of the thermal expansion agent contained a volatile flame retardant, so that the flame retardant could not stay in the resin molded body.

一方、樹脂成形体における気泡の表面に難燃剤が存在する樹脂成形体1〜12は、軽量化率、難燃性、耐衝撃性および外観のいずれの評価結果も良好であった。 On the other hand, the resin molded bodies 1 to 12 in which the flame retardant is present on the surface of the bubbles in the resin molded body had good evaluation results in all of the weight reduction rate, flame retardancy, impact resistance and appearance.

本発明に係る樹脂成形体は、高い軽量化率および高い難燃性を有するため、難燃性を必要とするOA機器の外装材や内装材として有用である。したがって、OA機器のさらなる多様化とさらなる普及とが期待される。また、従来、難燃性を要するために樹脂製でなかった材に置き換えることもでき、他の分野の軽量化および難燃性の付与が期待される。 Since the resin molded product according to the present invention has a high weight reduction rate and high flame retardancy, it is useful as an exterior material or an interior material for OA equipment that requires flame retardancy. Therefore, further diversification and further spread of OA equipment are expected. In addition, it is possible to replace it with a material that is not made of resin because it requires flame retardancy in the past, and it is expected that weight reduction and flame retardancy will be imparted in other fields.

Claims (4)

熱可塑性樹脂製であり、複数の気泡を含む樹脂成形体であって、
前記気泡の表面には、下記一般式(1)で示される環状シロキサンの重合体である難燃剤が存在する、
Figure 0006926416
(前記一般式(1)において、RおよびRは、各々独立して、炭素数1〜6のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、またはフェニル基であり、nは100〜800の整数である。)
樹脂成形体。
A resin molded product made of thermoplastic resin and containing a plurality of bubbles.
A flame retardant, which is a polymer of cyclic siloxane represented by the following general formula (1), is present on the surface of the bubbles.
Figure 0006926416
(In the above general formula (1), R 1 and R 2 are independently each of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, a cycloalkynyl group, or a phenyl group. It is a group, and n is an integer from 100 to 800.)
Resin molded body.
熱可塑性樹脂と、難燃剤を含むシェル部と揮発剤を含むコア部とを含む熱膨張剤とを含む樹脂組成物を溶融混練して、前記熱可塑性樹脂が溶融している前記樹脂組成物中に前記揮発剤を揮発させて気泡を生成する工程と、
気泡が生成した前記樹脂組成物を成形する工程とを含み、
前記難燃剤は、下記一般式(1)で示される環状シロキサンの重合体である、
Figure 0006926416
(前記一般式(1)において、RおよびRは、各々独立して、炭素数1〜6のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、またはフェニル基であり、nは100〜800の整数である。)
樹脂成形体の製造方法。
In the resin composition in which the thermoplastic resin is melted, a resin composition containing a thermoplastic resin, a shell portion containing a flame retardant, and a thermal expansion agent containing a core portion containing a volatile agent is melt-kneaded. In the process of volatilizing the above-mentioned volatile agent to generate bubbles,
Including the step of molding the resin composition in which bubbles are generated.
The flame retardant is a polymer of cyclic siloxane represented by the following general formula (1).
Figure 0006926416
(In the above general formula (1), R 1 and R 2 are independently each of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, a cycloalkynyl group, or a phenyl group. It is a group, and n is an integer from 100 to 800.)
A method for manufacturing a resin molded product.
前記揮発剤は、前記熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度で揮発する、請求項2に記載の樹脂成形体の製造方法。 The method for producing a resin molded product according to claim 2, wherein the volatile agent volatilizes at a temperature equal to or lower than the softening point of the thermoplastic resin. 前記樹脂組成物を成形する工程は、射出成形法により行われる、請求項2または請求項3に記載の樹脂成形体の製造方法。 The method for producing a resin molded product according to claim 2 or 3, wherein the step of molding the resin composition is performed by an injection molding method.
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