(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な条件検討や製造工程を要せずに射出成形や押出成形により高い生産性で製造し得る発泡樹脂成形品の製造方法の提供。【解決手段】０．０６質量％以上のソーダ成分含有率を有する無機充填フィラーと、溶融温度が１８０℃以上の熱可塑性樹脂を、無機充填フィラー中のソーダ成分の脱水縮合反応を効率よく短時間で進行させることができる混練温度２３０℃以上で混練した発泡樹脂成形材料を射出成形又は押出成形する発泡樹脂成形品の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．０６質量％以上のソーダ成分含有率を有する無機充填フィラーと熱可塑性樹脂を混練温度２３０℃以上で混練した発泡樹脂成形材料を射出成形または押出成形することを特徴とする発泡樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂が、溶融温度１８０℃以上の樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記無機充填フィラーが水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１または２に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡樹脂成形品としては、主成分の基材樹脂に化学発泡剤を混合したり、液化ガスを溶解させたりして、成形時に発泡させる方法が知られている。例えば、特許文献１では、無機発泡剤である炭酸水素ナトリウムとクエン酸の混合物や、有機発泡剤であるアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を用いて、射出成形により発泡樹脂成形品を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、化学発泡剤には無機系と有機系があるが、無機発泡剤は、発泡剤の分解温度と製品の加工温度とが合わなかったり、気泡調整が難しいことなどが知られている。また、有機発泡剤としては、アゾ化合物やニトロソ化合物などがあり、基材樹脂の種類や成形品の成形方法、成形条件などによって選択されるが、発泡剤単独では十分な発泡体積を確保するのが困難な場合も多い。そのため、分解促進剤により発泡剤の分解温度を調整したり、複数の発泡剤を組み合わせたりするなどの対応が必要である。さらに、化学発泡剤を用いる場合には、化学発泡剤と基材樹脂との相溶性を考慮する必要があり、成形時に発泡が不均一となったりすることがある。
【０００５】
一方、液化ガスに関しては、従来、基材樹脂への溶解度の高いフロンガスなどが使用されていたが、特定フロン（ＣＦＣ）として全廃されている。その後、ＣＦＣや指定フロン（ＨＣＦＣ）の代替として、代替フロン（ＨＦＣ）が使用されるようになったが、温室効果が高いことなどから、環境問題への対応が懸念されている。また、炭化水素類を使用する発泡法も存在するが、発泡剤自体が可燃性であるため、使用時の対応が避けられない。
【０００６】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、複雑な条件検討や製造工程を要せずに射出成形や押出成形により高い生産性で製造し得る発泡樹脂成形品の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の発泡樹脂成形品の製造方法は、０．０６質量％以上のソーダ成分含有率を有する無機充填フィラーと熱可塑性樹脂を混練温度２３０℃以上で混練した発泡樹脂成形材料を射出成形または押出成形することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複雑な条件検討や製造工程を要せずに射出成形や押出成形により高い生産性で製造し得る発泡樹脂成形品の製造方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１０】
本実施形態に係る発泡樹脂成形品の製造方法では、０．０６質量％以上のソーダ成分含有率を有する無機充填フィラーと熱可塑性樹脂を混練温度２３０℃以上で混練した発泡樹脂成形材料を射出成形または押出成形する。
【００１１】
無機充填フィラーとしては、後述するソーダ成分を含有するものであれば特に制限されない。例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、クレー、カオリン、シリカ、ケイソウ土などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１２】
無機充填フィラーに含まれるソーダ成分としては、例えば、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）またはその水和物、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）などが挙げられるが、これらに限定されない。無機充填フィラー中のソーダ成分含有率が０．０６質量％以上であると、発泡率の低下を防ぎ、所望の発泡体積を有する発泡樹脂成形品を得ることができる。
【００１３】
発泡樹脂成形材料における無機充填フィラーの配合量は、無機充填フィラー中のソーダ成分含有率に応じて適宜設定することができる。例えば、後述する熱可塑性樹脂の配合量１００質量％に対して、１０質量％程度を一応の目安とすることで、十分な発泡効果が得られる。なお、発泡樹脂成形品の強度を確保する観点からは、無機充填フィラーの配合量は、熱可塑性樹脂の配合量１００質量％に対して、３０質量％以下とすることが望ましく考慮される。
【００１４】
本実施形態では、無機充填フィラーとしては、水酸化アルミニウムを用いることが好ましい。水酸化アルミニウムは、本実施形態のソーダ成分含有率を有するものが一般に入手可能であるため、安価な製造コストで発泡樹脂成形品を製造することができる。また、成形時における金型の過度の磨耗を防ぐことができ、発泡樹脂成形品の外観が良好である。
【００１５】
熱可塑性樹脂としては、発泡成形可能なものであれば特に制限されず、例えば、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
本実施形態で用いる熱可塑性樹脂は、溶融温度が１８０℃以上の樹脂であることが好ましい。熱可塑性樹脂が溶融温度１８０℃以上の樹脂であると、無機充填フィラーと混練する際に、いわゆる樹脂やけが生じることを防ぎ、熱可塑性樹脂が変色して発泡樹脂成形品の外観を損なうことを抑制することができる。
【００１７】
本実施形態では、無機充填フィラーと熱可塑性樹脂を混練温度２３０℃以上で混練して発泡樹脂成形材料とする。無機充填フィラー中のソーダ成分は、２００℃付近まで加熱されることで脱水縮合反応を起こし、気泡が生じる。本実施形態では、混練温度を２３０℃以上とすることにより、無機充填フィラー中のソーダ成分の脱水縮合反応を効率よく短時間で進行させることができるため、発泡樹脂成形品の生産性を向上することができる。混練温度が２３０℃未満であると、無機充填フィラー中のソーダ成分の脱水縮合反応が進みにくくなり、発泡率が低下し、所望の発泡率を有する発泡樹脂成形品が得られない場合がある。
【００１８】
無機充填フィラーと熱可塑性樹脂を混練する際の混練機は、一般に公知のものを使用することができる。また、混練温度、混練時間などの混練条件は、使用する無機充填フィラーの種類やソーダ成分含有率、熱可塑性樹脂に対する無機充填フィラーの配合量などに応じて、適宜調節することができる。
【００１９】
なお、本実施形態の発泡樹脂成形材料には、無機充填フィラーおよび熱可塑性樹脂に加えて、本発明の所望の目的、効果を阻害しない範囲で、あるいは副次的効果を与えるものとして、必要に応じて発泡樹脂成形材料の安定や強化などの目的のために、一般的に用いられる安定剤、上記無機充填フィラー以外のフィラー、顔料などの各種添加剤を含有させることができる。
【００２０】
本実施形態では、無機充填フィラーと熱可塑性樹脂を混練して得た発泡樹脂成形材料を射出成形または押出成形して、発泡樹脂成形品とする。
【００２１】
押出成形により発泡樹脂成形品を得る方法としては、例えば、押出機中で発泡させた成形材料をダイから押し出して成形する方法、あるいは発泡樹脂成形材料を押出機で溶融し、ダイから押し出すとともに発泡させて成形する方法などが挙げられる。
【００２２】
射出成形により発泡樹脂成形品を得る方法としては、例えば、発泡樹脂成形材料を射出成形機で加熱溶融した後、ノズル先端部で発泡せしめるようにして金型内に射出し、成形する方法が挙げられる。このとき、無機充填フィラーを含まない樹脂成形材料を金型の充填容量のうちの一部分に射出した後、残りの充填容量を、発泡樹脂成形材料を射出して成形すると、無発泡層と発泡層からなる２層構造の発泡樹脂成形品が得られる。
【００２３】
また、無機充填フィラーと熱可塑性樹脂を押出機中で混練しながら発泡させて発泡樹脂成形材料のペレットとし、このペレットを射出成形機で射出し、成形してもよい。
【００２４】
なお、押出成形機や射出成形機の種類は特に限定されず、一般に公知である各種の押出成形機、射出成形機を使用することができる。
【００２５】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２６】
＜実施例１＞
熱可塑性アクリル樹脂「ＶＨ００１」（三菱レーヨン株式会社製、溶融温度：２１０℃）１００質量部と、水酸化アルミニウム「ＢＦ０８３」（日本軽金属株式会社製、ソーダ成分含有率：０．０８質量％）２０質量部を、３２ｍｍ径の押出混練機を用いて、混錬温度２４０℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍの条件で混練して、発泡樹脂成形材料ペレットを得た。
【００２７】
次に、ハンドトゥルーダーを用いて、発泡樹脂成形材料ペレットを、２４０℃の加熱炉で３分間加熱溶融を行った後に、１００℃に加熱した金型に加圧注入成形することで、平板成形品（幅１０ｍｍ×厚み３ｍｍ×長さ７０ｍｍ）を得た。
【００２８】
＜実施例２＞
水酸化アルミニウム「ＢＦ０８３」の代わりに水酸化アルミニウム「ＢＡ１０３」（日本軽金属株式会社製、ソーダ成分含有率：０．２３質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、平板成形品を得た。
【００２９】
＜実施例３＞
水酸化アルミニウム「ＢＡ１０３」の配合量を１０質量部としたこと以外は実施例２と同様にして、平板成形品を得た。
【００３０】
＜実施例４＞
熱可塑性アクリル樹脂「ＶＨ００１」の代わりに熱可塑性ポリプロピレン樹脂「ノバテックＵＦ２３０」（日本ポリプロピレン株式会社製、溶融温度：１２１℃）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、平板成形品を得た。
【００３１】
＜実施例５＞
ハンドトゥルーダーを用いた平板成形において、熱可塑性アクリル樹脂「ＶＨ００１」のみを金型の充填容量のうちの１／３まで加圧注入した後、残り２／３の充填容量を、実施例１の発泡樹脂成形材料ペレットを加圧注入して、２層構造の平板成形品を得た。
【００３２】
＜比較例１＞
無機充填フィラーを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、平板成形品を得た。
【００３３】
＜比較例２＞
水酸化アルミニウム「ＢＦ０８３」の代わりに水酸化アルミニウム「ＢＬ１０３」（日本軽金属株式会社製、ソーダ成分含有率：０．０５質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、平板成形品を得た。
【００３４】
＜比較例３＞
混練温度を２００℃として発泡樹脂成形材料ペレットを得たことと、発泡樹脂成形材料ペレットを２００℃の加熱炉で３分間加熱溶融を行ったこと以外は実施例４と同様にして、平板成形品を得た。
【００３５】
このようにして得た実施例１〜５および比較例１〜３の発泡樹脂成形材料ペレットおよび平板成形品について、発泡状態を目視にて確認した。また、平板成形品の外観を、目視にて観察した。表１に、熱可塑性樹脂と無機充填フィラーの配合割合、および発泡樹脂成形材料ペレットと平板成形品の評価結果をまとめて示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
実施例１〜５の発泡樹脂成形材料ペレットでは、いずれも十分な発泡が確認された。また、実施例１〜４の平板成形品は、いずれも全面に渡って十分な発泡体積を有する発泡体であった。実施例５の平板成形品は、熱可塑性アクリル樹脂のみからなる無発泡層と、発泡樹脂成形材料ペレットを用いて形成された発泡層との２層構造を有していた。実施例４の平板成形品では、一部に樹脂やけによる黄変が見られたが、製品としての品質には問題のない程度のものであった。
【００３８】
一方、比較例１の発泡樹脂成形材料ペレットおよび平板成形品では、いずれも発泡は見られなかった。また、比較例２の発泡樹脂成形材料ペレットおよび平板成形品では、一部に発泡が見られたのみであった。混練温度および加熱炉の温度を２００℃とした比較例３においても、発泡樹脂成形材料ペレットおよび平板成形品ともに発泡は見られなかった。なお、比較例１〜３の平板成形品は、実施例１〜５の平板成形品と比較して発泡体としての品質に劣るものであることを除いては、外観上の問題は見られなかった。
【００３９】
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な形態はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。