(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡剤と、エステル結合を有さない第１熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する第２熱可塑性樹脂と、を含む発泡成形用樹脂組成物であって、
前記発泡成形用樹脂組成物は、
前記第１熱可塑性樹脂により構成される分散相と、前記第２熱可塑性樹脂により構成される連続相と、を有し、かつ
前記分散相は、前記発泡剤を内包し、
１００質量部の前記発泡成形用樹脂組成物に対する前記第１熱可塑性樹脂の配合量は、３〜２０質量部であり、
前記第１熱可塑性樹脂は、ブタジエン由来の構成単位を主鎖に含む、発泡成形用樹脂組成物。
【請求項２】
前記発泡剤は、炭酸塩およびクエン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の発泡剤を含む、請求項１に記載の発泡成形用樹脂組成物。
【請求項３】
前記分散相の分散径の最小値は１μｍである、請求項１または請求項２に記載の発泡成形用樹脂組成物。
【請求項４】
前記分散相の分散径の最大値は５０μｍである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発泡成形用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発泡成形用樹脂組成物を発泡させてなる、発泡成形体。
【請求項６】
発泡剤と、エステル結合を有さない第１熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する第２熱可塑性樹脂と、を含む発泡成形用樹脂組成物の製造方法であって、
前記発泡剤と、前記第１熱可塑性樹脂とを一次混練することにより、一次混練物を調製する工程と、
前記一次混練物と、前記第２熱可塑性樹脂とを二次混練することにより、二次混練物を調製する工程と、を含み、
前記二次混練物を調製する工程において、１００質量部の前記発泡成形用樹脂組成物に対する前記第１熱可塑性樹脂の配合量が、３〜２０質量部となるように調製され、
前記第１熱可塑性樹脂は、ブタジエン由来の構成単位を主鎖に含む、発泡成形用樹脂組成物の製造方法。
【請求項７】
発泡剤と、エステル結合を有さない第１熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する第２熱可塑性樹脂と、を含む発泡成形用樹脂組成物の製造方法であって、
前記発泡剤と、前記第１熱可塑性樹脂とを一次混練することにより、一次混練物を調製する工程と、
前記一次混練物と、前記第２熱可塑性樹脂とを二次混練することにより、二次混練物を調製する工程と、を含み、
前記二次混練物を調製する工程において、１００質量部の前記発泡成形用樹脂組成物に対する前記第１熱可塑性樹脂の配合量が、３〜２０質量部となるように調製され、
前記一次混練および前記二次混練は、回転子を備えた混練機を用いて行われ、
前記二次混練における前記回転子の外周速度が、前記一次混練における前記回転子の外周速度の７０％以下である、発泡成形用樹脂組成物の製造方法。
【請求項８】
前記二次混練物を２つの向かい合う部材間に形成されるスリット領域に通過させる工程をさらに含む、請求項６または請求項７に記載の発泡成形用樹脂組成物の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形用樹脂組成物、それを発泡させてなる発泡成形体、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車やＯＡ機器に使用されている成形品の軽量化や材料使用量削減によるコストダウンを目的として、内部に多数のセル（気泡）を有する発泡成形体が用いられている。
【０００３】
発泡成形体の成形方法として、熱可塑性樹脂および発泡剤を用いた射出成形法がある。たとえば特許文献１（特開２００３−２１１４８１号公報）、特許文献２（特開２０１０−２６４６７９号公報）および特許文献３（特開２０１２−１４０５３２号公報）には、熱可塑性樹脂と発泡剤とを混合した発泡成形用樹脂組成物を準備し、これを射出成形することにより発泡成形体を成形する方法が開示されている。
【０００４】
上記のような射出成形法に用いられる発泡剤として、熱分解に伴って水を発生させる熱分解型の発泡剤がある。このような発泡剤を用いた場合には、金型が受けるダメージが少ないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１１４８１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６４６７９号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４０５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、本発明者らが上記発泡剤を用いて種々の発泡成形体を調製したところ、エステル結合を有する熱可塑性樹脂と上記発泡剤とを併用した場合に、成形される発泡成形体の強度が低くなる傾向があることが分かった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、熱分解によって水を発生させる発泡剤とエステル結合を有する熱可塑性樹脂とを含みつつも、高い強度を有する発泡成形体を成形可能な発泡成形用樹脂組成物、それを発泡させてなる発泡成形体、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発泡成形用樹脂組成物は、発泡剤と、エステル結合を有さない第１熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する第２熱可塑性樹脂と、を含む発泡成形用樹脂組成物であって、発泡成形用樹脂組成物は、第１熱可塑性樹脂により構成される分散相と、第２熱可塑性樹脂により構成される連続相と、を有し、かつ発泡剤および第１熱可塑性樹脂が一次混練されることにより得られた一次混練物が、第２熱可塑性樹脂と二次混練されることにより得られる二次混練物である。
【０００９】
上記発泡成形用樹脂組成物において、発泡剤は、炭酸塩およびクエン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の発泡剤を含む。
【００１０】
上記発泡成形用樹脂組成物において、分散相の分散径の最小値は１μｍであることが好ましい。
【００１１】
上記発泡成形用樹脂組成物において、分散相の分散径の最大値は５０μｍであることが好ましい。
【００１２】
上記発泡成形用樹脂組成物において、第１熱可塑性樹脂は、ブタジエン由来の構成単位を主鎖に含むことが好ましい。
【００１３】
上記発泡成形用樹脂組成物において、一次混練および二次混練は、回転子を備えた混練機を用いて行われ、二次混練における回転子の外周速度が、一次混練における回転子の外周速度の７０％以下であることが好ましい。
【００１４】
上記発泡成形用樹脂組成物において、発泡成形用樹脂組成物は、２つの向かい合う部材間に形成されるスリット領域に、溶融状態の二次混練物を通過させることにより得られることが好ましい。
【００１５】
また本発明は、上記のいずれかに記載の発泡成形用樹脂組成物を発泡させてなる発泡成形体にも係わる。
【００１６】
また本発明に係る発泡成形用樹脂組成物の製造方法は、発泡剤と、エステル結合を有さない第１熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する第２熱可塑性樹脂と、を含む発泡成形用樹脂組成物の製造方法であって、発泡剤と、第１熱可塑性樹脂とを一次混練することにより、一次混練物を調整する工程と、一次混練物と、第２熱可塑性樹脂とを二次混練することにより、二次混練物を調整する工程と、を含む。
【００１７】
上記製造方法は、二次混練物を２つの向かい合う部材間に形成されるスリット領域に通過させる工程をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、熱分解によって水を発生させる発泡剤とエステル結合を有する熱可塑性樹脂とを含みつつも、高い強度を有する発泡成形体を成形可能な発泡成形用樹脂組成物、それを発泡させてなる発泡成形体、およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る発泡成形用樹脂組成物の概念的な断面図である。
【図２】本実施の形態に係る発泡成形体の概念的な断面図である。
【図３】本実施の形態に係る発泡成形用樹脂組成物の製造方法を示す工程図である。
【図４】図４（ａ）は、間隙処理装置の構成を示す概略的な透視平面図であり、図４（ｂ）は、Ｐ−Ｑ線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態について、さらに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態において図面を用いて説明する場合、同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。
【００２１】
［発泡成形用樹脂組成物］
本実施の形態に係る発泡成形用樹脂組成物は、発泡剤と、エステル結合を有さない第１熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する第２熱可塑性樹脂と、を含む発泡成形用樹脂組成物であり、発泡剤および第１熱可塑性樹脂が一次混練されることにより得られた一次混練物が、第２熱可塑性樹脂と二次混練されることにより得られる二次混練物である。本明細書において「発泡剤」とは、熱分解によって水を発生させるものである。
【００２２】
このような二次混練物である発泡成形用樹脂組成物は、図１に示されるように、第１熱可塑性樹脂により構成される分散相２と、第２熱可塑性樹脂により構成される連続相３とを有する発泡成形用樹脂組成物１（以下、「樹脂組成物１」とも記す）である。ここで「連続相」とは樹脂組成物１中で連続している１つの相であり、「分散相」とは連続相中に分散している複数の相である。すなわち、図１に示されるように、樹脂組成物１はいわゆる海島構造を有している。
【００２３】
樹脂組成物１が海島構造を有していることは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；Transmission  Electron  Microscope）により確認することができる。たとえば、ペレット状の樹脂組成物１をミクロトームにより切り出して薄片状の試料を作製する。この試料をＴＥＭ（商品名「ＬＥＭ−２０００型」、トプコン社製）を用いて倍率５０００倍にて撮像する。得られた撮像画像を観察することにより、連続相および分散相を確認することができる。
【００２４】
また、分散相２および連続相３を構成する樹脂の組成は、たとえばエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ；Energy  Dispersive  X-ray  Spectroscopy）により確認することができる。各相の樹脂の組成が確認されることにより、分散相２を構成する樹脂がエステル結合を有さないこと、連続相３を構成する樹脂がエステル結合を有することを確認することができる。
【００２５】
なお、発泡成形用樹脂組成物の製造に用いられた樹脂の組成および配合割合が分かる場合には、ＴＥＭ観察により得られる分散相２および連続相３の面積比と、上記配合割合とを比較することにより、分散相２および連続相３を構成する各樹脂の組成を簡便に決定することができる。また、第１熱可塑性樹脂または第２熱可塑性樹脂として市販の樹脂を用いた場合、各製品毎に特徴的な重合触媒が残存している場合がある。このため、ＥＤＳを用いて残存する重合触媒を検出することによって、各樹脂の組成を簡便に決定することもできる。
【００２６】
本実施形態の樹脂組成物１によれば、熱分解によって水を発生させる発泡剤を含み、かつエステル結合を有する第２熱可塑性樹脂を含みながらも、これを用いて作製された発泡成形体（後述）は、従来と比して高い強度を有することができる。これについて、本発明者らは以下のように推察する。
【００２７】
従来、熱分解によって水を発生させる発泡剤を含み、かつエステル結合を有する熱可塑性樹脂を含むような樹脂組成物を用いて発泡成形体を成形した場合、その発泡成形体の強度は低くなる傾向にあった。このような従来の樹脂組成物は、発泡剤とエステル結合を有する熱可塑性樹脂とが単に一次混練されたものであった。
【００２８】
このような樹脂組成物においては、エステル結合を有する熱可塑性樹脂と発泡剤とが接触した状態で存在していた。このために、射出成形時において、発泡剤から発生した高温の水と熱可塑性樹脂中のエステル結合とが接触し、そのエステル結合が分解される等することによって上記熱可塑性樹脂が劣化し、結果的に発泡成形体の強度の低下が引き起こされているものと推測された。
【００２９】
これに対し、本実施形態の樹脂組成物１は、発泡剤および第１熱可塑性樹脂が一次混練されることにより得られた一次混練物が、第２熱可塑性樹脂と二次混練されることにより得られる二次混練物である。すなわち、樹脂組成物１は、発泡剤を内包する第１熱可塑性樹脂と第２熱可塑性樹脂とが混練されたものであり、第２熱可塑性樹脂からなる連続相中に、第１熱可塑性樹脂からなり、かつ発泡剤を内包する分散相が複数分散された海島構造を有することができる。
【００３０】
樹脂組成物１がこのような海島構造を有することにより、射出成形時において、発泡剤から発生した高温の水は、エステル結合を有さない、比較的耐水性の高い第１熱可塑性樹脂と優先的に接触し、エステル結合を有する、比較的耐水性の低い第２熱可塑性樹脂と接触し難くなる。このため、第２熱可塑性樹脂の劣化が起こり難くなり、結果的に、発泡成形体の強度を向上させることができる。なお本明細書において「耐水性」とは、高温の樹脂と高温の水とが接触した際の、当該樹脂の分解され難さを意味する。
【００３１】
図１に戻り、本実施形態の樹脂組成物１において、分散相２の分散径の最小値は１μｍであることが好ましい。上記分散径が１μ未満の場合、射出成形時に、分散相２中の発泡剤から発生する水と連続相３を構成する第２熱可塑性樹脂との接触を十分に抑制できない傾向があるためである。より好ましくは、上記最小値は９μｍである。
【００３２】
本実施形態の樹脂組成物１において、分散相２の分散径の最大値は５０μｍであることが好ましい。上記分散径が５０μｍ超の場合、作成される発泡成形体においてセルの領域が大きすぎることによる強度の低下が懸念されるためである。より好ましくは、上記最大値は３０μｍである。
【００３３】
本明細書において「分散径」とは、分散相２の直径を意味する。分散相２の直径は、上述のＴＥＭによる撮像画像から算出することができる。なお、断面にて観察される分散相２は比較的高い円形度を有するが、分散相２が楕円形状等の非円形形状を有している場合には、その長径を分散相２の直径とする。
【００３４】
分散相２は、発泡剤以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、難燃剤、架橋剤（フェノール樹脂等）、顔料、染料、補強材（ガラス繊維、炭素繊維、タルク、マイカ、粘土鉱物、チタン酸カリウム繊維等）、充填剤（酸化チタン、金属粉、木粉等）、熱安定剤、酸化劣化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、結晶核剤、可塑剤、帯電防止剤等が挙げられる。連続相３についても、このような他の成分を含むことができる。ただし、１００質量部の樹脂組成物１に対して他の成分の総量は１質量部以上４０質量部以下の配合量であることが好ましい。
【００３５】
（発泡剤）
発泡剤は、上記のように、熱分解によって水を発生させるものであり、たとえば、炭酸塩、クエン酸塩等の化合物が挙げられる。
【００３６】
炭酸塩とは、炭酸（Ｈ2ＣＯ3）のうち１つまたは２つの水素を陽イオンで置換したものであり、換言すれば、炭酸イオンを含む化合物である。発泡剤に好適な炭酸塩としては、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）、炭酸水素アンモニウム（ＮＨ4ＨＣＯ3）、炭酸アンモニウム（（ＮＨ4）2ＣＯ3）等が挙げられる。なかでも、発泡剤は炭酸水素ナトリウムであることが好ましい。アンモニウム系の炭酸イオンの場合、分解時に発生するアンモニアが金型や樹脂（第１熱可塑性樹脂または第２熱可塑性樹脂）にダメージを与える恐れがあるためである。
【００３７】
クエン酸塩とは、クエン酸（ＨＯＯＣＣ(ＯＨ)(ＣＨ2ＣＯＯＨ)2）のカルボン酸のうち１つ、２つまたは３つの水素を陽イオンで置換したものである。発泡剤に好適なクエン酸塩としては、クエン酸一ナトリウム（ＮａＨ2(Ｃ3Ｈ5Ｏ(ＣＯＯ)3）、クエン酸二ナトリウム（Ｎａ2Ｈ(Ｃ3Ｈ5Ｏ(ＣＯＯ)3）、クエン酸三ナトリウム（Ｎａ3Ｈ(Ｃ3Ｈ5Ｏ(ＣＯＯ)3）等が挙げられる。なかでも、発泡剤はクエン酸一ナトリウムであることが好ましい。クエン酸塩中のナトリウムの数が少ないほど、分解時に発生する水酸化ナトリウムの量が少なくなるため、これによる樹脂へのダメージが軽減されるためである。
【００３８】
また発泡剤は、上記炭酸塩とクエン酸塩との両者を含んでいてもよい。この場合、クエン酸塩は炭酸塩の発泡助剤として機能し得るため、発泡剤の発泡性を向上させることができる。
【００３９】
１００質量部の樹脂組成物１に対して、発泡剤は０．１質量部以上５質量部以下の配合量であることが好ましい。上記配合量が０．１質量部未満の場合、発泡の程度が不十分となるために所望の発泡成形体を得難くなり、上記配合量が５質量部超の場合、発泡成形体中においてセルが過大となるために発泡成形体の強度が低下する傾向がある。上記発泡剤の配合量は、より好ましくは０．１８質量部以上２．１６質量部以下であり、さらに好ましくは０．１８質量部以上１．４４質量部以下の配合量である。
【００４０】
（第１熱可塑性樹脂）
第１熱可塑性樹脂は、上述のようにエステル結合を有さない熱可塑性樹脂であり、樹脂組成物１において分散相２を構成する。
【００４１】
エステル結合を有さない熱可塑性樹脂とは、主鎖および側鎖のいずれにもエステル結合を有さない熱可塑性樹脂を意味する。このような熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ビニル系樹脂、ポリアセタール樹脂、スチレン／ブタジエン（ＳＢ）共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）共重合体、アクリロニトリル／スチレン（ＡＳ）共重合体、エチレン／プロピレン共重合体、アクリロニトリル・エチレン−プロピレン−ジエン・スチレン樹脂（ＡＥＳ樹脂）等が挙げられる。
【００４２】
さらに第１熱可塑性樹脂は、下記化学式（１）に示されるブタジエン由来の構成単位を主鎖に含むことが好ましい。つまり、第１熱可塑性樹脂の構成単位となるべき好適なモノマーとして、ブタジエンを挙げることができる。
【００４３】
【化１】
0006592929.tif 000002
【００４４】
第１熱可塑性樹脂が上記構成単位を主鎖に含む場合、上記構成単位を主鎖に含まない場合と比して高い弾性を有することができ、得られる発泡成形体もまた、弾性に優れるようになる。このような発泡成形体は衝撃を吸収する性能に優れる。なお上記に列挙される樹脂のうち、ＳＢ共重合体、ＡＢＳ共重合体、ＡＥＳ共重合体がこれを満たす樹脂に該当する。
【００４５】
また第１熱可塑性樹脂が数種のモノマーから構成される場合に、１００質量部の第１熱可塑性樹脂に対して上記構成単位が５質量部以上３０質量部以下の配合量であることが好ましい。この場合、第１熱可塑性樹脂は弾性と強度とのバランスに優れることができる。
【００４６】
１００質量部の樹脂組成物１に対して、第１熱可塑性樹脂は１質量部以上３０質量部以下の配合量であることが好ましい。上記配合量が１質量部未満の場合、分散相２中に発泡剤を内包することが難しくなる傾向があり、上記配合量が３０質量部超の場合、分散相２の分散径が大きくなり過ぎたり、分散相２の分散性が低下し、発泡成形体の均一性の低下を引き起こしたりする傾向がある。上記配合量は、より好ましくは３質量部以上２０質量部以下であり、さらに好ましくは３質量部以上１５質量部以下である。
【００４７】
（第２熱可塑性樹脂）
第２熱可塑性樹脂は、上述のようにエステル結合を有する熱可塑性樹脂であり、樹脂組成物１において連続相３を構成する。
【００４８】
エステル結合を有する熱可塑性樹脂とは、主鎖および側鎖のいずれにもエステル結合を有する熱可塑性樹脂Ｂ１と、主鎖にエステル結合を有し、側鎖にエステル結合を有さない熱可塑性樹脂Ｂ２と、主鎖にエステル結合を有さず、側鎖にエステル結合を有する熱可塑性樹脂Ｂ３とを意味する。
【００４９】
上記熱可塑性樹脂Ｂ１としては、分岐ポリカーボネート、分岐ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂Ｂ２としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂Ｂ３としては、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル／ブタジエン／スチレン（ＭＢＳ）共重合体等が挙げられる。
【００５０】
なかでも上記熱可塑性樹脂Ｂ１および上記熱可塑性樹脂Ｂ２は、特に耐水性が低い傾向にあるため、上記のような発泡剤と併用し難い傾向にあるが、本実施の形態によれば、第２熱可塑性樹脂として上記熱可塑性樹脂Ｂ１および／または上記熱可塑性樹脂Ｂ２を用いても、十分に高い強度を有する発泡成形体を得ることができる。
【００５１】
１００質量部の樹脂組成物１に対して、第２熱可塑性樹脂は４０質量部以上９９質量部以下の配合量であることが好ましい。上記配合量が４０質量部未満の場合、連続相３の連続性が保ち難い傾向があり、上記配合量が９９質量部超の場合、相対的に分散相２の割合が小さくなるために、発泡性の低下、発泡剤と第２熱可塑性樹脂との接触等を引き起こす傾向がある。上記配合量は、より好ましくは７５質量％以上９２質量％以下であり、さらに好ましくは８０質量％以上９２質量％以下である。
【００５２】
ここで、第２熱可塑性樹脂がブタジエン由来の構成単位を主鎖に含む場合もあり得るが、本実施の形態においては、第２熱可塑性樹脂はブタジエン由来の構成単位を主鎖に含まず、第１熱可塑性樹脂のみが主鎖にブタジエン由来の構成単位を含むことが好ましい。ブタジエン由来の構成単位を含むことにより樹脂組成物１の耐衝撃性が増すためである。
【００５３】
（その他の成分）
上述のように、樹脂組成物１は、発泡剤、第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂の他、難燃剤、架橋剤（フェノール樹脂等）、顔料、染料、補強材（ガラス繊維、炭素繊維、タルク、マイカ、粘土鉱物、チタン酸カリウム繊維等）、充填剤（酸化チタン、金属粉、木粉等）、熱安定剤、酸化劣化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、結晶核剤、可塑剤、帯電防止剤を含んでもよい。また、樹脂組成物１中における発泡剤の安定性を向上させる点から、樹脂組成物１は、金属化合物、金属石鹸等を含んでもよい。
【００５４】
［発泡成形体］
図２を参照し、本実施の形態に係る発泡成形体は、上述の樹脂組成物１を発泡させてなる発泡成形体１０であって、内部にセル１１を有する基体１２からなる。なお、図２においてはセル１１の存在の理解が容易となるように、セル１１は基体１２に対して意図的に大きく示されている。
【００５５】
発泡成形体１０において、基体１２は発泡成形体１０の基本構造であり、上述の第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂により構成される。またセル１１は、発泡成形体１０の射出成形時に上述の発泡剤が発泡することによって形成された気泡である。なお、樹脂組成物１において第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂以外の他の成分が添加されていた場合には、発泡成形体１０においても他の成分が含まれていることとなる。また、発泡剤の発泡によってガス以外の成分が生成される場合があり、発泡成形体１０はこれらの成分も含み得る。
【００５６】
本実施の形態に係る発泡成形体によれば、エステル結合を有する第２熱可塑性樹脂を含みながらも、従来の発泡成形体と比して高い強度を有することができる。
【００５７】
発泡成形体１０の空隙率は、５体積％以上３０体積％以下であることが好ましい。５体積％未満の場合、軽量化に劣る傾向にあり、３０体積％超の場合、強度に劣る傾向にある。また強度の観点から、セル１１はそれぞれ独立していることが好ましい。上述の樹脂組成物１を用いた場合、セル１１はそれぞれ独立した球状となることができる傾向にある。なお空隙率とは、発泡成形体１０全体の大きさに対するセルの割合を意味する。
【００５８】
このような発泡成形体１０は、樹脂組成物１を公知の射出成形法を用いることによって成形することができる。
【００５９】
［発泡成形用樹脂組成物の製造方法］
図３を参照しながら、本実施の形態の樹脂組成物の製造方法について説明する。
【００６０】
（一次混練工程）
まず、発泡剤と第１熱可塑性樹脂とを一次混練する工程（一次混練工程；ステップＳ１）が実施される。本工程により、発泡剤が第１熱可塑性樹脂に内包された（閉じ込められた）一次混練物が調製される。
【００６１】
これらの２成分を混練する方法は特に限定されず、たとえば混練押出機（混練機）を用いて混練することができる。混練押出機には、１本のスクリュー（回転子）を備える単軸式のもの、２本のスクリューを備える二軸式のものがあるが、いずれを用いてもよい。混練時のスクリューの外周速度は３０〜１０００ｍｍ／ｓが好ましく、３００〜７００ｍｍ／ｓがより好ましい。この場合、発泡剤と第１熱可塑性樹脂との混練（一次混練）を十分に行うことができる。
【００６２】
混練時の温度は、第１熱可塑性樹脂の融点および軟化点以上であることが好ましい。この場合にも、一次混練を十分に行うことができる。また、混練時の温度は２１０℃以下であることが好ましい。混練時の温度がこれよりも高い場合には、本工程中での発泡剤の意図しない発泡を抑制することが難しい傾向にある。たとえば第１熱可塑性樹脂としてＡＢＳ樹脂を用い、発泡剤としてクエン酸塩を用いる場合には、混練時の温度は１８０〜２１０℃が好ましい。
【００６３】
さらに混練は加圧状態で実施されることが好ましい。具体的には、３〜１０ＭＰａの条件下で、一次混練することが好ましい。これにより、高温加圧条件下において、溶融状態にある第１熱可塑性樹脂に発泡剤を投入させることができるため、本工程中での発泡剤の意図しない発泡を十分に抑制することができる。このため、一次混練に用いられる混練機は、開放式ではなく密閉式であることが好ましい。
【００６４】
本実施の形態では、一次混練物を上記の高温加圧状態から解放することなく、次の二次混練工程に供することが好ましい。一次混練物を上記の高温加圧状態から解放した後に二次混練工程に供した場合、発泡剤の意図しない発泡が引き起こされる恐れがあるためである。
【００６５】
なお、他の成分を分散相２中に含ませる場合には、一次混練物中に他の成分を含ませればよい。たとえば発泡剤の安定性を向上させるための金属化合物を分散相２中に含ませる場合には、発泡剤および金属化合物を混合したものと、第１熱可塑性樹脂と、を混練することが好ましい。
【００６６】
（二次混練工程）
一次混練工程後、一次混練物と第２熱可塑性樹脂とを二次混練する工程（二次混練工程；ステップＳ２）が実施される。本工程により得られた樹脂組成物が冷却されることにより、固形の樹脂組成物１が得られる。
【００６７】
これらの２成分を混練する方法は特に限定されず、たとえば、一次混練と同様に混練押出機を用いることができる。混練時のスクリューの外周速度は１０〜６００ｍｍ／ｓが好ましく、１００〜３００ｍｍ／ｓがより好ましい。この場合、一次混練物と第２熱可塑性樹脂との混練（二次混練）を十分に行うことができる。
【００６８】
特に、二次混練におけるスクリューの外周速度は、一次混練におけるスクリューの外周速度の７０％以下であることが好ましい。これにより、第１熱可塑性樹脂に閉じ込められた発泡剤が、過剰な混練によって第２熱可塑性樹脂中へ移動することを抑制することができる。二次混練におけるスクリューの外周速度は、より好ましくは一次混練におけるスクリューの外周速度の３０％以上であり、さらに好ましくは３４〜６３％である。
【００６９】
混練時の温度は、第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂の各融点および軟化点以上であることが好ましい。この場合にも、二次混練を十分に行うことができる。また、混練時の温度は２７０℃以下であることが好ましい。混練時の温度がこれよりも高い場合には、本工程中での発泡剤の意図しない発泡を抑制することが難しい傾向にある。たとえば第１熱可塑性樹脂としてＡＢＳ樹脂を用い、発泡剤としてクエン酸塩を用い、第２熱可塑性樹脂としてＰＣ樹脂を用いる場合には、混練時の温度は２６０〜２７０℃が好ましい。
【００７０】
さらに混練は加圧状態で実施されることが好ましい。具体的には、５〜１０ＭＰａの条件下で、二次混練することが好ましい。これにより、高温加圧条件下において、溶融状態にある第２熱可塑性樹脂に一次混練物を投入させることができるため、本工程中での発泡剤の意図しない発泡を十分に抑制することができる。このため、二次混練に用いられる混練機は、開放式ではなく密閉式であることが好ましい。
【００７１】
本工程で調製された溶融状態の二次混練物を冷却することにより、固形の樹脂組成物１が得られるが、本実施の形態では、二次混練物をさらに後述する間隙処理工程に供することが好ましい。この場合、二次混練物を上記の高温加圧状態から解放することなく、次の間隙処理工程に供することが好ましい。二次混練物を上記の高温加圧状態から解放した後に間隙処理工程に供した場合、発泡剤の意図しない発泡が引き起こされる恐れがあるためである。
【００７２】
なお、他の成分を連続相１中に含ませる場合には、二次混練物中に他の成分を含ませればよい。
【００７３】
（間隙処理工程）
二次混練工程後、二次混練物を間隙処理する工程（間隙処理工程；ステップＳ３）が実施される。本工程により得られた樹脂組成物が冷却されることにより、固形の樹脂組成物１が得られる。
【００７４】
ここで「間隙処理」とは、２つの向かい合う部材間に形成されるスリット領域に、溶融状態の混練物を通過させることにより実施される。２つの向かい合う部材間の距離は５ｍｍ未満であることが好ましい。なお２つの向かい合う部材の面積は特に限定されない。
【００７５】
二次混練物を直ちに冷却することなく、二次混練物を間隙処理に供した後に冷却して樹脂組成物１を得ることにより、樹脂組成物１中での第１熱可塑性樹脂の分散性を向上させることができる。この分散性の向上により、分散相２の分散径を均一にかつ小さくすることができる。これは、溶融状態の二次混練物がスリット領域を通過する際に、二次混練物が受ける圧力および二次混練物の移動速度が大きく変化し、これによって二次混練物に加えられるせん断作用、伸長作用、折り畳み作用等が有効に働くためと考えられる。
【００７６】
間隙処理時の温度は、第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂の融点および軟化点以上であることが好ましい。間隙処理を効率的に行うためである。また、間隙処理時の温度は２７０℃以下であることが好ましい。間隙処理時の温度がこれよりも高い場合には、本工程中での発泡剤の意図しない発泡を抑制することが難しい傾向にある。
【００７７】
さらに間隙処理時の圧力は加圧状態であることが好ましい。具体的には、５〜１０ＭＰａの条件下で、間隙処理することが好ましい。これにより、高温加圧条件下で溶融状態にある二次混練物を処理できるため、本工程中での発泡剤の意図しない発泡を十分に抑制することができる。このため、間隙処理に用いられる装置は、開放式ではなく密閉式であることが好ましい。
【００７８】
（冷却工程）
上記二次混練工程後または間隙処理工程後に得られた樹脂組成物は溶融状態にある。これを冷却することによって、固形の樹脂組成物１を得ることができる。
【００７９】
冷却工程は加圧下で２００℃以下になるまで行うことが好ましい。これにより、本工程中での発泡剤の意図しない発泡を抑制することができる。たとえば、溶融状態の樹脂組成物を、温度調整（２０〜８０℃程度）された筒状の金型内に加圧しながら通すことによって冷却する方法が挙げられる。
【００８０】
また、上記冷却工程後の樹脂組成物１は、そのまま放置冷却することが好ましい。これにより、樹脂組成物１の温度を、取扱いの容易な温度にまで低下させることができる。さらに上記放置冷却に代えて、冷却工程後の樹脂組成物１を０〜６０℃の水に浸漬してもよく、−４０〜６０℃の気体で冷却してもよく、−４０〜６０℃の金属に接触させてもよい。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８２】
＜装置＞
樹脂組成物を調製するための装置として、一次混練工程に用いられる第１混練機（製品名：「ＨＹＰＥＲＫＴＸ３０」、神戸製鋼社製）と、二次混練工程に用いられる第２混練機（製品名：「ＨＹＰＥＲＫＴＸ４６」、神戸製鋼社製）と、間隙処理工程に用いられる間隙処理装置とを準備した。
【００８３】
一次混練工程、二次混練工程および間隙処理工程の間、混練物が大気圧環境下に解放されないように、第１混練機の吐出口と第２混練機の第２供給口とを連結させ、第２混練機の吐出口と間隙処理装置の供給口を連結させた。
【００８４】
ここで、間隙処理装置について説明する。図４（ａ）は、間隙処理装置の構成を示す概略的な透視平面図であり、図４（ｂ）は、Ｐ−Ｑ線の断面図である。図４（ａ）および（ｂ）に示されるように、間隙処理装置２０は、２つの向かい合う部材２０ａおよび２０ｂにより構成されており、供給口２１および吐出口２２を備える。また部材２０ａ，２０ｂ間には、スリット領域２４ａ，２４ｂが形成されており、各スリット領域２４ａ，２４ｂの直前には、断面積がスリット領域２４ａ，２４ｂよりも大きい溜まり領域２３ａ，２３ｂが形成されている。
【００８５】
間隙処理装置２０の供給口２１に第２混練機の吐出口が連結されることにより、間隙処理装置２０において、第２混練機の押出力を推進力として利用することができる。これにより、溶融状態の二次混練物が供給口２１から溜まり領域２３ａに流入し、幅方向ＷＤに広がる。溜まり領域２３ａに充填された二次混練物は移動方向ＭＤに移動し、スリット領域２４ａを通過して溜まり領域２３ｂに流入し、その後、スリット領域２４ｂを通過し、吐出口２２から吐出される。本実施例では、図４に示される各距離を以下のように設計した。
【００８６】
ｘ１，ｘ２：１ｍｍ
ｙ１，ｙ２：４０ｍｍ
ｈ１，ｈ２：５ｍｍ
ｍ１，ｍ２：３０ｍｍ
ｚ１：２５０ｍｍ。
【００８７】
＜実施例１＞
（一次混練工程）
第１熱可塑性樹脂としてＡＢＳ樹脂（商品名：「トヨラック１００−３２２」、東レ株式会社製）を、発泡剤としてのクエン酸水素ナトリウムを含む薬剤（商品名：「セルマイクＭＢ９０８２」、三協化成株式会社製）を準備した。
【００８８】
第１混練機の第１供給口からＡＢＳ樹脂（５質量部）を投入し、第１混練機の第２供給口からサイドフィーダーを用いて薬剤（１質量部）を投入して、以下の条件で一次混練を行った。１質量部の薬剤の投入により、５質量部のＡＢＳに対して０．１８質量部のクエン酸水素ナトリウムが投入された。これにより、溶融状態の一次混練物が調製された。
【００８９】
スクリューの外周速度：４５５ｍｍ／ｓ
温度：２００℃
圧力：５ＭＰａ。
【００９０】
（二次混練工程）
第２熱可塑性樹脂としてＰＣ樹脂（商品名：「タフロンＡ−１９００」、出光興産株式会社製）を、添加剤として難燃剤（商品名：「ＰＸ−２０２」、大八化学工業株式会社製）を準備した。
【００９１】
第２混練機の第１供給口から、添加剤（５質量部）が添加されたＰＣ樹脂（９０質量部）を投入し、第１混練機の吐出口に連結される第２混練機の第２供給口から、サイドフィーダーを用いて溶融状態の一次混練物を投入して、以下の条件で二次混練を行った。これにより、溶融状態の二次混練物が調製された。
【００９２】
スクリューの外周速度：２３６ｍｍ／ｓ
温度：２７０℃
圧力：７ＭＰａ。
【００９３】
（間隙処理工程）
溶融状態の２時混練物を第２混練機の吐出口から間隙処理装置に以下の条件で押し出し、間隙処理装置の吐出口から溶融状態の混練物を吐出させた。
【００９４】
温度：２６０℃
圧力：８ＭＰａ。
【００９５】
（冷却処理工程）
間隙処理装置の吐出口から吐出される混練物を加圧状態のまま温度調整された筒状の金型内に通して、混練物を２００℃まで冷却した。そして、金型から吐出された混練物をそのまま３０℃の水に浸漬させて冷却した。これにより、ストランド状の樹脂組成物が得られた。これをペレタイザーで切断することにより、ペレット状の樹脂組成物が得られた。
【００９６】
＜実施例２＞
実施例２においては、ＡＢＳ樹脂、クエン酸水素ナトリウム、およびＰＣ樹脂の使用量、ならびに一次混練および二次混練におけるスクリューの外周速度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。なお、クエン酸水素ナトリウムを含む薬剤としては、０．３質量部の「セルマイク４１７」（三協化成株式会社製）を用いた。
【００９７】
＜実施例３＞
実施例３においては、ＡＢＳ樹脂、クエン酸水素ナトリウム、およびＰＣ樹脂の使用量、ならびに一次混練および二次混練におけるスクリューの外周速度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。
【００９８】
＜実施例４＞
実施例４においては、ＡＢＳ樹脂に代えてＡＥＳ樹脂（商品名：「ダイヤラックＳＫ３０」、ＵＭＧ  ＡＢＳ社製）を用い、ＡＥＳ樹脂、クエン酸水素ナトリウム、ＰＣ樹脂、および添加剤の使用量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。
【００９９】
＜実施例５＞
実施例５においては、ＡＢＳ樹脂、クエン酸水素ナトリウム、およびＰＣ樹脂の使用量、ならびに一次混練および二次混練におけるスクリューの外周速度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。
【０１００】
＜実施例６＞
実施例６においては、間隙処理工程を実施しなかった以外は実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。すなわち実施例６の樹脂組成物は、二次混練後に第２押出混練機から吐出された混練物を冷却処理して得られたものである。
【０１０１】
＜比較例１＞
比較例１においては、ＡＢＳ樹脂に代えてＰＥＴ樹脂（商品名：「ダイヤナイトＭＡ５２１Ｈ−Ｄ２５」、三菱レイヨン株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。
【０１０２】
＜比較例２＞
比較例２においては、一次混練を行わなかった以外は実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。すなわち比較例２の樹脂組成物は、第１熱可塑性樹脂、発泡剤および第２熱可塑性樹脂の３成分が同時に混練されて得られたものである。
【０１０３】
＜比較例３＞
比較例３においては、クエン酸水素ナトリウムを含む発泡剤を投入せず、すなわち一次混練を行わずに、第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂の２成分を二次混練した以外は実施例１と同様の方法により、ペレット状の樹脂組成物を作製した。
【０１０４】
＜樹脂組成物の評価＞
各樹脂組成物をミクロトームにより切り出して薄片状の試料を作製し、この試料をＴＥＭ（商品名「ＬＥＭ−２０００型」、トプコン社製）を用いて倍率５０００倍にて撮像した。この撮像画像において、粒状（円状／楕円状）と確認できるものを分散相とし、各々２０個の分散相の直径（長径）を測定し、その平均値を算出した。なお、撮像画像において観察される分散相のアスペクト比は２以下であったことから、分散相は略球状であると理解された。その結果を表１に示す。
【０１０５】
＜発泡成形体の成形＞
各樹脂組成物を用いて発泡成形体を作製した。具体的には、射出成形機（製品名：「Ｊ１４０ＡＤ−１１０Ｈ」、株式会社日本製鋼所製）を用いて、以下の条件でＪＩＳ  Ｋ  ７１１０（１９９９）に準じた形状（ノッチ有）の衝撃試験片（発泡成形体）を複数成形した。
【０１０６】
シリンダー温度：２６０℃
金型温度：５０℃
射出速度：３０ｍｍ／秒
保圧：０ＭＰａ。
【０１０７】
比較例３の樹脂組成物においては、射出成形時に薬剤（商品名：「セルマイクＭＢ９０８２」、三協化成株式会社製）を樹脂組成物に投入することにより、発泡成形を行った。なお、比較例３における薬剤の投入量は、ＡＢＳ樹脂との重量比率が実施例１と同様になるように調製した。
【０１０８】
＜樹脂成形体の成形＞
後述する衝撃試験の結果との対比のために、発泡剤を加えなかった以外は実施例１〜６、比較例１および２のそれぞれと同様の方法により各樹脂組成物（発泡剤無）を調製し、上記と同様の方法により衝撃試験片（樹脂成形体）を成形した。比較例３に関しては、射出成形時に発泡剤を添加せずに、衝撃試験片（樹脂成形体）を成形した。ただし、衝撃試験片の成形の際の保圧は８０ＭＰａとした（これ以外の条件は発泡成形体成形時の条件と同様）。
【０１０９】
＜評価１：発泡性＞
各衝撃試験片（発泡成形体）に関し、樹脂組成物の比重をｄ0、衝撃試験片の比重をｄ1として、下記式（１）に基づいて軽量化率を算出し、以下の２水準で評価した。結果を表１に示す。
【０１１０】
軽量化率＝（１−ｄ1）／ｄ0…式（１）
Ａ：軽量化率が０．０１以上
Ｏ：軽量化率が０．０１未満
軽量化率が大きいほど、発泡性に優れていることを示している。
【０１１１】
＜評価２：強度低下率＞
各衝撃試験片（発泡成形体）および各衝撃試験片（樹脂成形体）に関し、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１０（１９９９）に準じた衝撃試験を実施して衝撃強度を求めた。そして、各樹脂成形体の衝撃強度をＴ0、各発泡成形体の衝撃強度をＴ1として、下記式（２）に基づいて発泡による強度低下率を算出し、以下の３水準で評価した。結果を表１に示す。
【０１１２】
強度低下率＝［（１−Ｔ1）／Ｔ0］…式（２）
Ａ：軽量化率／強度低下率が０．９以上
Ｂ：軽量化率／強度低下率が０．８以上０．９未満
Ｏ：軽量化率／強度低下率が０．８未満
軽量化率／強度低下率が大きいほど、樹脂成形体（ソリッド樹脂）と比して発泡成形体の強度の低下の程度が低い（強度が高い）ことを示している。
【０１１３】
＜評価３：強度ばらつき＞
各衝撃試験片（発泡成形体）の衝撃強度を５回測定し、その平均値と振れ幅とを算出し、以下の２水準で評価した。結果を表１に示す。
【０１１４】
Ａ：５回の測定全てにおいて、振れ幅／平均値が０．１未満
Ｏ：５回の測定のうち１回以上において、振れ幅／平均値が０．１以上
振れ幅／平均値が小さいほど、強度のばらつきが小さいことを示している。なお振れ幅とは、平均値と各回の値との差の絶対値を意味する。
【０１１５】
【表１】
0006592929.tif 000003
【０１１６】
＜結果＞
表１に関し、「第１樹脂」および「第２樹脂」は、それぞれ第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂を示す。また「一次：外周速度」および「二次：外周速度」は、それぞれ一次混練時のスクリューの外周速度および二次混練時のスクリューの外周速度を示す。
【０１１７】
表１を参照し、分散径に関し、実施例６の樹脂組成物中の分散径は他の実施例および比較例と比して大きい傾向にあった。これは実施例６において間隙処理が実施されなかったためである。
【０１１８】
発泡性に関し、実施例１〜６、比較例１および２において、十分な発泡性が確認された。これは、樹脂組成物中の発泡剤が適切に発泡したことを意味する。また、射出成形時に発泡剤を投入した比較例３においても、十分な発泡性が確認された。
【０１１９】
しかし、比較例３の発泡成形体においては、強度のばらつきが見られた。これは、射出成形時に発泡剤を投入した場合、射出成形機のシリンダー内で発泡剤と熱可塑性樹脂とが混合されることになるが、これでは混合が不十分となる場合があり、結果的に発泡成形体毎に発泡の程度がばらつくためと考えられる。
【０１２０】
強度に関し、実施例１〜６は比較例１〜３と比して高い強度を有することが確認された。また、実施例１〜６のうち、実施例１〜４は特に強度に優れることが分かった。
【０１２１】
また、参考として、二次混練時のスクリューの外周速度を一次混練時のスクリューの外周速度と一致させた以外は、実施例１と同様の方法により樹脂組成物を作製し、この樹脂組成物を用いて発泡成形体を成形した。この発泡成形体は実施例１の発泡成形体と比して強度が低い傾向にあった。
【０１２２】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【０１２３】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２４】
１  樹脂組成物、２  分散相、３  連続相、１０  発泡成形体、１１  セル、１２  基体、２０  間隙処理装置、２０ａ，２０ｂ  部材、２１  供給口、２２  吐出口、２３ａ，２３ｂ  溜まり領域、２４ａ，２４ｂ  スリット領域。
【図１】
0006592929.tif 000004
【図２】
0006592929.tif 000005
【図３】
0006592929.tif 000006
【図４】
0006592929.tif 000007