JP2001138377A - Method for foam molding thermoplastic resin - Google Patents

Method for foam molding thermoplastic resin

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JP2001138377A
JP2001138377A JP31932899A JP31932899A JP2001138377A JP 2001138377 A JP2001138377 A JP 2001138377A JP 31932899 A JP31932899 A JP 31932899A JP 31932899 A JP31932899 A JP 31932899A JP 2001138377 A JP2001138377 A JP 2001138377A
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JP
Japan
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screw
thermoplastic resin
foaming
foam
foaming agent
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Application number
JP31932899A
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Japanese (ja)
Inventor
Haruo Suzuki
晴夫 鈴木
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Achilles Corp
Original Assignee
Achilles Corp
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for foam molding a thermoplastic resin by which fine, uniform and delicate air bubbles can be formed and a foam with a clean surface and a high foaming magnification can be formed, in a foam molding process of the thermoplastic resin by an extrusion molding machine or an injection molding machine. SOLUTION: A mixture of a thermally expanding microcapsule, a routine foaming agent and a thermoplastic resin is foam molded using a screw extrusion molding machine or a screw injection molding machine with a mixing mechanism. Thus, the thermally expanding microcapsule foams in the screw, resulting in a rise in the internal pressure of the screw and the subsequent retention of the pressure of the entire system. Consequently, gas originating from the routine foaming agent is retained in the screw instead of suddenly expanding to escape, so that a satisfactory foaming condition is obtained. Further, the mixture is sufficiently kneaded by the mixing mechanism of the screw to form each fine and uniform air bubble as a cell without a rough surface, in addition to the foaming by the foaming agent. These results contribute to a high foaming magnification.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、熱可塑性樹脂の
発泡成形方法に関し、熱可塑性樹脂による発泡成形体
を、押出成形機または射出成形機を用いて均一かつ緻密
なセルを有しながら発泡倍率を高めて発泡成形できるよ
うにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for foaming a thermoplastic resin, and relates to a method for forming a foamed article of a thermoplastic resin by using an extruder or an injection molding machine while maintaining uniform and dense cells. Is increased so that foam molding can be performed.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱可塑性樹脂を用いる発泡成形は種々の
合成樹脂製品の成形に利用されており、発泡させること
により合成樹脂製品の軽量化、断熱性の向上、クッショ
ン性の付与などが図られ、OA機器分野のロール、工業
資材のパッキンや制振材、家具、建材、衝撃吸収材、各
種保護材などとして用いられている。
2. Description of the Related Art Foam molding using a thermoplastic resin is used for molding various synthetic resin products. By foaming, it is possible to reduce the weight of a synthetic resin product, improve heat insulation, and impart cushioning properties. Rolls in the field of OA equipment, packing and damping materials for industrial materials, furniture, building materials, shock absorbing materials, various protective materials, and the like.

【0003】このような熱可塑性樹脂による発泡成形の
一般的な方法として、例えば熱可塑性樹脂原料にアゾジ
カーボンアミドの如き化学発泡剤を混合しておき、熱可
塑性樹脂原料の溶融時の熱により化学発泡剤を熱分解さ
せてガスを発生させる方法や溶融させた熱可塑性樹脂に
物理発泡剤としての水蒸気や窒素あるいは炭酸ガスなど
のガス気体を注入する方法等がある。
[0003] As a general method of foam molding with such a thermoplastic resin, for example, a chemical foaming agent such as azodicarbonamide is mixed with a thermoplastic resin raw material, and heat is applied when the thermoplastic resin raw material is melted. There are a method of generating a gas by thermally decomposing a chemical foaming agent and a method of injecting a gaseous gas such as water vapor, nitrogen, or carbon dioxide as a physical foaming agent into a molten thermoplastic resin.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような熱可塑性樹
脂による発泡成形では、いずれも熱可塑性樹脂原料を溶
融させて粘度が非常に低下した状態で熱分解ガスや別に
注入するガスによって発泡成形するようにしており、熱
分解ガスや注入するガスのわずかな圧力変動などで気泡
の状態が大きく変化し、均一で緻密な成形品を得ること
が難しく、しかもガスが外部に逃げ易く、安定した発泡
状態の成形品を得ることが難しく、特に発泡倍率の大き
な成形品を得ることが難しい。
In the foam molding using such a thermoplastic resin, foam molding is carried out using a pyrolysis gas or a gas to be injected separately in a state where the thermoplastic resin raw material is melted and the viscosity is extremely reduced. The bubble state changes greatly due to slight pressure fluctuations of the pyrolysis gas or injected gas, making it difficult to obtain a uniform and dense molded product. It is difficult to obtain a molded product in a state, and particularly difficult to obtain a molded product having a large expansion ratio.

【0005】また、熱可塑性樹脂による押出成形や射出
成形の場合には、発泡状態の樹脂がダイを通過する際、
急激な圧力低下のためガスがさらに膨張し、これによっ
て成形品の表面に微細な凹凸が生じて鮫肌状に荒れる現
象が生じ易くきれいな表面が得られないなど、熱可塑性
樹脂を押出成形、あるいは射出成形で発泡体を得ること
が一般的に難しいという問題がある。
[0005] In the case of extrusion molding or injection molding using a thermoplastic resin, when the foamed resin passes through a die,
Extrusion or injection of thermoplastic resin, such as the gas expanding further due to the rapid pressure drop, which causes fine irregularities on the surface of the molded product, which tends to cause shark skin-like phenomena and makes it impossible to obtain a clean surface. There is a problem that it is generally difficult to obtain a foam by molding.

【0006】そこで、化学発泡剤や物理発泡剤に代え、
熱膨張性マイクロカプセルを熱可塑性樹脂原料に添加し
て発泡成形体を得る方法を提案した(特開平10−15
2575号公報参照)が、低い発泡倍率の場合には非常
に有効であるが、高い発泡倍率にするには限界がある。
Therefore, instead of a chemical foaming agent or a physical foaming agent,
A method has been proposed in which a thermally expandable microcapsule is added to a thermoplastic resin raw material to obtain a foamed molded article (Japanese Patent Laid-Open No. 10-15).
2575) is very effective in the case of a low expansion ratio, but there is a limit to a high expansion ratio.

【0007】一方、熱可塑性樹脂での生産性および物性
などの特性を生かして新規な機能を持つ発泡成形体の開
発が望まれている。
On the other hand, there is a demand for the development of a foamed molded article having a novel function by utilizing properties such as productivity and physical properties of a thermoplastic resin.

【0008】この発明は、上記従来技術の課題に鑑みて
なされたもので、熱可塑性樹脂を押出成形機または射出
成形機による発泡成形において、細かく均一で緻密な発
泡状態にでき、表面がきれいで、しかも大きな発泡倍率
の発泡体を成形することができる熱可塑性樹脂の発泡成
形方法を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can form a fine, uniform and dense foamed state of a thermoplastic resin in a foaming molding by an extrusion molding machine or an injection molding machine, and has a clean surface. Further, it is an object of the present invention to provide a method for foaming and molding a thermoplastic resin capable of molding a foam having a large expansion ratio.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するため、この発明の請求項1記載の熱可塑性
樹脂の発泡成形方法では、従来技術の発泡のメカニズム
が「ガスを押出成形機内や射出成形機内において加圧下
で溶融樹脂に溶解させ、スクリュー内でその状態を保持
しながらダイスを通過させ、ダイスを出てからガスを膨
張させて発泡させる」というものであることから、スク
リュー内の圧力を高め、全体的な系の圧力を保持するこ
とで良好な発泡体を得ることができ、しかも均一かつ緻
密なセルにするためには、樹脂の混練が十分になされる
ようにする必要があることに基づいて成されたもので、
その具体的な構成は、押出成形機または射出成形機を用
いて熱可塑性樹脂を発泡成形するに際し、熱可塑性樹脂
原料に熱膨張性マイクロカプセルと発泡剤とを併用し、
ミキシング機構を備えたスクリューで発泡成形するよう
にしたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, in the method of foaming a thermoplastic resin according to the first aspect of the present invention, the foaming mechanism of the prior art is such that the gas is injected into the extruder. Or melt it in the molten resin under pressure in an injection molding machine, pass it through the dice while maintaining its state in the screw, expand the gas after exiting the dice and expand it by foaming, '' In order to obtain a good foam by increasing the pressure and maintaining the pressure of the whole system, it is necessary to knead the resin sufficiently to form a uniform and dense cell. Is based on
The specific configuration is, when foaming a thermoplastic resin using an extrusion molding machine or an injection molding machine, using a thermally expandable microcapsule and a foaming agent in combination with a thermoplastic resin raw material,
It is characterized in that foam molding is carried out with a screw provided with a mixing mechanism.

【0010】この熱可塑性樹脂の発泡成形方法によれ
ば、熱膨張性のマイクロカプセルと通常の発泡剤とを熱
可塑性樹脂に加え、ミキシング機構を備えたスクリュー
の押出成形機または射出成形機により発泡成形するよう
にしており、この熱膨張性マイクロカプセルがスクリュ
ー内で発泡するとスクリュー内の圧力が上昇し、全体的
な系の圧力が保持され、通常の発泡剤によるガスが急激
に膨張して逃げ出すことなくスクリュー内に保持され、
良好な発泡状態にでき、スクリューのミキシング機構で
十分に混練することで各気泡が細かく均一なセルで、表
面の荒れもなく、しかも発泡剤による発泡と併せて大き
な発泡倍率にできるようになる。
According to the thermoplastic resin foam molding method, a heat-expandable microcapsule and a usual foaming agent are added to the thermoplastic resin and foamed by a screw extruder or an injection molder equipped with a mixing mechanism. When this heat-expandable microcapsule foams in the screw, the pressure in the screw rises, the overall system pressure is maintained, and the gas due to the normal foaming agent expands rapidly and escapes Held in the screw without
A good foaming state can be obtained, and by sufficiently kneading with a screw mixing mechanism, each cell is a fine and uniform cell, the surface is not roughened, and a large foaming ratio can be achieved in combination with foaming by a foaming agent.

【0011】また、熱可塑性樹脂と発泡剤および熱膨張
性のマイクロカプセルなどのスクリューによる混練につ
いて鋭意検討したところ、一般の発泡させないソリッド
な樹脂の場合には、スクリューの有効長(スクリュー径
Dに対するスクリュー長さLの比)L/Dを25程度と
したものが使用され、発泡成形の場合には有効長L/D
が25では混練不足が生じるとして通常、有効長L/D
を30〜35程度とする必要があるとされている。
Further, the present inventors have conducted intensive studies on kneading of a thermoplastic resin, a foaming agent, and a heat-expandable microcapsule with a screw. In the case of a general non-foamed solid resin, the effective length of the screw (with respect to the screw diameter D) is considered. The ratio L / D of about 25 is used. In the case of foam molding, the effective length L / D is used.
In the case of 25, the kneading shortage usually occurs and the effective length L / D
Is required to be about 30 to 35.

【0012】ところが、熱可塑性樹脂と発泡剤および熱
膨張性のマイクロカプセルを原料としてスクリューの有
効長L/Dを30〜35程度と大きくすると、スクリュ
ーによる混練によって大きな剪断力が加わり、温度も上
昇することから熱膨張性マイクロカプセルが破壊された
り、発泡剤のガスが逃げてしまい均一で緻密なセルの発
泡体ができない。
However, when the effective length L / D of the screw is increased to about 30 to 35 using a thermoplastic resin, a foaming agent and a heat-expandable microcapsule as raw materials, a large shearing force is applied by kneading by the screw, and the temperature rises. As a result, the heat-expandable microcapsules are destroyed or the gas of the foaming agent escapes, so that a uniform and dense cell foam cannot be formed.

【0013】そこで、この発明の請求項2記載の熱可塑
性樹脂の発泡成形方法では、スクリュー自体にミキシン
グ機構を備え、しかもスクリューの有効長L/Dを適切
に設定することで均一で緻密なセルの発泡体を得ること
ができることに基づいて成されたもので、その具体的な
構成は、請求項1記載の構成に加え、前記ミキシング機
構を備えたスクリューの有効長(スクリュー径Dに対す
るスクリュー長さLの比)L/Dを22以上30未満と
して発泡成形するようにしたことを特徴とするものであ
る。
Therefore, in the method of foaming and molding a thermoplastic resin according to the second aspect of the present invention, the screw itself is provided with a mixing mechanism, and by setting the effective length L / D of the screw appropriately, a uniform and dense cell is formed. The specific configuration is the effective length of the screw provided with the mixing mechanism (the screw length with respect to the screw diameter D) in addition to the configuration according to claim 1. (L ratio) L / D is set to 22 or more and less than 30 to perform foam molding.

【0014】この熱可塑性樹脂の発泡成形方法によれ
ば、前記ミキシング機構を備えたスクリューの有効長L
/Dを22以上30未満として発泡成形するようにして
おり、熱膨張性マイクロカプセルを破壊したり、発泡剤
のガスを逃がしたりすること無く、十分に混練すること
で一層良好な発泡状態にでき、各気泡が細かく均一で、
表面の荒れもなく、しかも発泡剤による発泡と併せて大
きな発泡倍率にできるようになる。
According to this method of foaming thermoplastic resin, the effective length L of the screw provided with the mixing mechanism is
/ D is 22 or more and less than 30 so that foaming can be performed by sufficiently kneading without destroying the heat-expandable microcapsules or escaping the gas of the foaming agent. , Each bubble is fine and uniform,
There is no surface roughness, and a large expansion ratio can be achieved in combination with foaming by the foaming agent.

【0015】ここで、本発明における熱可塑性樹脂とし
ては、例えば一般的な熱可塑性樹脂としてPVC(ポリ
塩化ビニール)、PVA(ポリビニールアルコール)、
PS(ポリスチレン)、PP(ポリプロピレン)、PP
O(ポリプロピレンオキシド)、PE(ポリエチレン)
など、エンジニアリングプラスチックとしてPBT(ポ
リブチレンテレフタレート)、ナイロン、PC(ポリカ
ーボネート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)
などがあり、エチレン系、塩化ビニール系、オレフィン
系、ウレタン系、エステル系などの熱可塑性エラストマ
ーも使用することができ、これらの樹脂を複合して使用
しても良い。また、これらの熱可塑性樹脂に、所望によ
り、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、顔料などの必要な助剤
を添加して用いてもよい。
Here, as the thermoplastic resin in the present invention, for example, a general thermoplastic resin such as PVC (polyvinyl chloride), PVA (polyvinyl alcohol),
PS (polystyrene), PP (polypropylene), PP
O (polypropylene oxide), PE (polyethylene)
PBT (polybutylene terephthalate), nylon, PC (polycarbonate), PET (polyethylene terephthalate) as engineering plastics
And thermoplastic elastomers such as ethylene-based, vinyl chloride-based, olefin-based, urethane-based, and ester-based resins can be used. These resins may be used in combination. In addition, if necessary, a necessary auxiliary agent such as a lubricant, a plasticizer, an antioxidant, and a pigment may be added to these thermoplastic resins.

【0016】熱膨張性のマイクロカプセルとは、合成樹
脂カプセルの中に、加熱することにより膨張する液体や
気体を内包させたものであり、押出成形や射出成形の際
のスクリューなどによる混練溶融熱で内包された液体や
気体が膨張することにより外殻となる軟化したマイクロ
カプセルを膨張させるが、成形時の温度条件によっては
溶融したり、破裂することなく成形が完了するものを用
いる。
A heat-expandable microcapsule is a synthetic resin capsule in which a liquid or a gas that expands when heated is encapsulated. The liquid or gas contained therein expands the softened microcapsules that become the outer shell by expanding, but depending on the temperature conditions at the time of molding, a material that completes molding without melting or bursting is used.

【0017】このため熱膨張性マイクロカプセルの殻の
溶融温度が熱可塑性樹脂原料の溶融温度より20℃以上
80℃以下の高い温度、好ましくは30〜60℃、さら
に好ましくは40℃以上高い温度とされる。20℃より
溶融温度が低いと熱可塑性樹脂原料とのスクリュー等で
の混練においてマイクロカプセルの殻が溶融して破壊し
内部のガスが漏れ出てしまう一方、80℃より溶融温度
が高いとマイクロカプセルの殻が軟化せずガスを膨張さ
せて発泡状態にすることができなくなってしまう。上記
のような温度差を熱膨張性マイクロカプセルの殻の溶融
温度と熱可塑性樹脂原料の溶融温度との間に確保するこ
とで、樹脂中のマイクロカプセルが完全な球体を保ちな
がら緻密なセルになる。
Therefore, the melting temperature of the shell of the heat-expandable microcapsules is higher than the melting temperature of the thermoplastic resin raw material by 20 ° C. to 80 ° C., preferably 30 to 60 ° C., more preferably 40 ° C. or higher. Is done. If the melting temperature is lower than 20 ° C, the shell of the microcapsule is melted and broken during kneading with a thermoplastic resin raw material with a screw or the like, and the gas inside leaks out. The shell does not soften and the gas cannot be expanded to a foamed state. By securing the above temperature difference between the melting temperature of the shell of the heat-expandable microcapsule and the melting temperature of the thermoplastic resin raw material, the microcapsules in the resin form a dense cell while maintaining a perfect sphere. Become.

【0018】本発明に使用されるマイクロカプセルの粒
径としては、膨張する前が5〜50μm程度で、膨張後
の粒径は10〜250μm程度である。
The particle size of the microcapsules used in the present invention is about 5 to 50 μm before expansion and about 10 to 250 μm after expansion.

【0019】マイクロカプセルの素材としては、例えば
アクリルニトリルをモノマー成分の一つとした共重合体
が用いられ、アクリルニトリルと共重合しても良い他の
モノマー成分として、例えばアクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチ
レン、酢酸ビニル、塩化ビニリデンなどをあげることが
できるが、これらに限定するものでない。
As a material for the microcapsules, for example, a copolymer containing acrylonitrile as one of the monomer components is used. As other monomer components which may be copolymerized with acrylonitrile, for example, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic Examples thereof include, but are not limited to, acid esters, methacrylic esters, styrene, vinyl acetate, and vinylidene chloride.

【0020】マイクロカプセルに内包する液体または気
体としては、マイクロカプセルの軟化点以下の温度でガ
スになって膨張するもので、例えばプロパン、プロピレ
ン、ブテン、ノルマルブタン、イソブタン、イソペンタ
ン、ネオペンタン、ノルマルペンタン、ヘキサン、ペプ
タン、石油エーテル、メタンのハロゲン化物、例えば塩
化メチル、メチレンクロリド、CCl3 F、CCl2
2 などのクロロフルオロカーボン、テトラメチルシラ
ン、トリメチルエチルシランなどのテトラアルキルシラ
ンなどの低沸点液体のほか、加熱により熱分解してガス
状になるAIBNなどの化合物を用いる。
The liquid or gas contained in the microcapsules is a gas or a gas which expands at a temperature lower than the softening point of the microcapsules. For example, propane, propylene, butene, normal butane, isobutane, isopentane, neopentane, normal pentane , Hexane, peptane, petroleum ether, halides of methane such as methyl chloride, methylene chloride, CCl 3 F, CCl 2 F
In addition to low-boiling liquids such as chlorofluorocarbons such as 2 and tetraalkylsilanes such as tetramethylsilane and trimethylethylsilane, compounds such as AIBN that is thermally decomposed by heating and becomes gaseous are used.

【0021】発泡剤としては、通常の熱可塑性樹脂の発
泡成形に用いられる発泡剤が使用され、化学発泡剤と物
理発泡剤のいずれでも使用することができ、例えばアゾ
ジカーボンアミドなどの化学発泡剤や常温で気体のガ
ス、例えばN2 、CO2 、ペンタン、ブタン等をそのま
まの状態で、または液化して押出成形機内に注入する方
法や、常温で液体のガス、例えばフロン等を注入しガス
化させる方法で用いられる。
As the foaming agent, a foaming agent used for foam molding of a usual thermoplastic resin is used. Either a chemical foaming agent or a physical foaming agent can be used. For example, a chemical foaming agent such as azodicarbonamide is used. A method of injecting an agent or a gaseous gas at normal temperature, for example, N 2 , CO 2 , pentane, butane, etc. as it is, or liquefying and injecting it into an extruder, or injecting a gaseous liquid at normal temperature, for example, freon, etc. Used for gasification.

【0022】ミキシング機構を備えたスクリューとは、
フルフライトスクリューでなく、混練効果のあるミキシ
ング機構を備えたスクリューをいい、例えばダルメージ
スクリュー、ピンスクリュー、多条ピンスクリュー、ユ
ニメルトスクリュー、HMスクリュー、DISスクリュ
ーなどの各種スクリューをあげることができる。
The screw provided with the mixing mechanism
It is not a full flight screw but a screw with a mixing mechanism having a kneading effect, and examples thereof include various screws such as a dalmage screw, a pin screw, a multi-pin screw, a unimelt screw, an HM screw, and a DIS screw. .

【0023】また、スクリューの有効長L/Dとは、ス
クリュー径Dに対するスクリュー長さLの比をいい、こ
こでは、有効長L/Dが22以上30未満のスクリュー
が使用され、これによって熱可塑性樹脂原料に熱膨張性
マイクロカプセルと発泡剤とを併用して押出成形機また
は射出成形機で発泡成形する場合に必要な混練がなさ
れ、有効長L/Dが22未満では混練が不十分となる一
方、有効長L/Dが30以上では混練による剪断力や温
度上昇の影響により均一かつ緻密なセルを得ることがで
きない。この有効長L/Dは、好ましくは24以上28
以下であり、一層十分な混練がなされ、しかも混練によ
る剪断力や温度上昇も極力抑えることができ、一層均一
かつ緻密なセルを得ることができるようになる。
The effective length L / D of a screw refers to the ratio of the screw length L to the screw diameter D. Here, a screw having an effective length L / D of 22 or more and less than 30 is used. The kneading required when foaming is performed by an extrusion molding machine or an injection molding machine using a heat-expandable microcapsule and a foaming agent in combination with a plastic resin raw material. If the effective length L / D is less than 22, kneading is insufficient. On the other hand, if the effective length L / D is 30 or more, uniform and dense cells cannot be obtained due to the effects of shearing force and temperature rise due to kneading. This effective length L / D is preferably 24 or more and 28 or more.
As described below, more sufficient kneading is performed, and the shearing force and temperature rise due to the kneading can be suppressed as much as possible, so that more uniform and dense cells can be obtained.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be specifically described below.

【0025】この発明の熱可塑性樹脂の発泡成形方法で
は、原料として熱可塑性樹脂と熱膨張性マイクロカプセ
ルと通常の発泡剤とを用いて押出成形機または射出成形
機のフルフライト型でないミキシング機構を備えたスク
リューにより混練し、ダイや金型に圧入して発泡成形す
るものである。
In the method for foaming and molding a thermoplastic resin according to the present invention, a non-full-flight mixing mechanism of an extruder or an injection molding machine using a thermoplastic resin, thermally expandable microcapsules and a usual foaming agent as raw materials. It is kneaded by a screw provided, and is press-fitted into a die or a mold to foam-mold.

【0026】これまでの熱可塑性樹脂を用いて押出成形
機や射出成形機により発泡体を得る場合には、発泡剤と
してアゾジカーボンアミドなどに代表される熱分解型発
泡剤などの化学発泡剤あるいはCO2 、N2 、フロンな
どの物理発泡剤が一般的に使用されているが、通常の発
泡剤だけの場合には、急激な圧力低下によってガスがさ
らに膨張してしまうことから発泡成形性が悪く、内部セ
ルが乱れ均一とならず、外観的にも肌荒れを生じるなど
の問題があった。
When a foam is obtained by an extrusion molding machine or an injection molding machine using a conventional thermoplastic resin, a chemical foaming agent such as a pyrolytic foaming agent represented by azodicarbonamide is used as a foaming agent. Alternatively, physical foaming agents such as CO2, N2, and chlorofluorocarbon are generally used. However, in the case of using only a normal foaming agent, the gas expands further due to a rapid pressure drop, so that the foaming moldability is poor. However, there has been a problem that the internal cells are not turbulent and uniform, and the appearance is rough.

【0027】そこで、これらの問題を解決すべくこの発
明では、熱可塑性樹脂を用いて押出成形、あるいは射出
成形する場合に、熱可塑性樹脂と通常の発泡剤とに加
え、熱膨張性マイクロカプセルを併用するようにしてお
り、これによって、熱可塑性の原料樹脂の加熱溶融時に
熱膨張性マイクロカプセルの合成樹脂製の外殻が軟化す
るとともに、内部に入れた液体や気体が加熱されてガス
となって膨張し、合成樹脂製の外殻を押し拡げて膨張さ
せ、これによって押出成形機などのスクリュー内で膨張
(発泡)したマイクロカプセルにより圧力が上昇し、通
常の発泡剤だけの場合に急激な圧力低下によってガスが
さらに膨張してしまうことが抑えられ、全体的な系の圧
力が保持されて緻密なセルを有する良好な発泡体を得る
ようにしている。
Therefore, in order to solve these problems, according to the present invention, when extrusion molding or injection molding is performed using a thermoplastic resin, heat-expandable microcapsules are added in addition to the thermoplastic resin and a general foaming agent. As a result, the synthetic resin outer shell of the heat-expandable microcapsules is softened when the thermoplastic raw resin is heated and melted, and the liquid or gas contained inside is heated to a gas. The pressure increases due to the microcapsules expanded (foamed) in the screw of an extruder or the like, and the pressure increases due to the expansion and expansion of the outer shell made of synthetic resin. The gas is prevented from further expanding due to the pressure drop, and the overall system pressure is maintained to obtain a good foam having dense cells.

【0028】このような熱可塑性樹脂と通常の発泡剤と
に加え、熱膨張性マイクロカプセルを併用して押出成形
機や射出成形機による発泡成形についてその成形条件を
鋭意検討したところ、熱可塑性樹脂と発泡剤および熱膨
張性マイクロカプセルとの混練が不十分な場合には、内
部セルが乱れ均一にならないことがあり、混練不足が生
じないようしなければならないことが判った。
In addition to such a thermoplastic resin and a usual foaming agent, the molding conditions of the foaming molding by an extrusion molding machine or an injection molding machine using heat-expandable microcapsules were studied. When the kneading with the foaming agent and the heat-expandable microcapsules is insufficient, the internal cells may be disturbed and may not be uniform, and it may be necessary to prevent insufficient kneading.

【0029】このため押出成形機や射出成形機のスクリ
ューによる混練効果を高めようとして有効長L/Dを大
きくすると、十分な混練がなされるにも拘らず混練によ
る剪断力の影響や温度上昇の影響により、緻密かつ均一
な発泡状態とならないことも判った。
For this reason, if the effective length L / D is increased in order to enhance the kneading effect of the screw of the extruder or the injection molding machine, the effect of the shearing force due to the kneading and the rise of the temperature due to the kneading can be achieved despite sufficient kneading. It was also found that a dense and uniform foaming state was not obtained due to the influence.

【0030】そこで、熱可塑性樹脂と発泡剤および熱膨
張性マイクロカプセルとの混練が十分になされ、しかも
混練による剪断力の影響や温度上昇の影響を抑えること
ができる成形条件として、フルフライト型でないミキシ
ング機構を備えたスクリューを用い、そのスクリューの
有効長L/Dを22以上30未満にすることが有効であ
ることが実験により得られた。
Therefore, as a molding condition that the thermoplastic resin is sufficiently kneaded with the foaming agent and the heat-expandable microcapsules, and that the influence of the shearing force and the temperature rise due to the kneading can be suppressed, it is not a full flight type. Experiments have shown that it is effective to use a screw provided with a mixing mechanism and to set the effective length L / D of the screw to 22 or more and less than 30.

【0031】スクリューに何もついていないフルフライ
トスクリューに対し、ピンや凹凸等を備えることでミキ
シング効果を発揮するミキシング機構を備えたスクリュ
ーでは、有効長L/Dを小さくすると同時に十分な混練
を実現することができ、有効長L/Dが22未満では混
練不足となり、有効長L/Dが30以上では混練による
剪断力や温度上昇の影響を抑えることができない。
A screw equipped with a mixing mechanism that exerts a mixing effect by providing pins and projections and the like with a full flight screw that has nothing to the screw, reduces the effective length L / D and at the same time realizes sufficient kneading. When the effective length L / D is less than 22, kneading becomes insufficient, and when the effective length L / D is 30 or more, the effects of shearing force and temperature rise due to kneading cannot be suppressed.

【0032】なお、ミキシング機構を備えたスクリュー
の有効長L/Dは、好ましくは24以上28以下の範囲
であり、剪断力や温度上昇などの影響を受けずに十分な
混練による一層緻密かつ均一な内部セルの発泡体を得る
ことができる。
The effective length L / D of the screw provided with the mixing mechanism is preferably in the range of 24 to 28, and is more dense and uniform by sufficient kneading without being affected by shearing force or temperature rise. It is possible to obtain a foam having a suitable internal cell.

【0033】スクリューに備えられるミキシング機構と
しては、例えばダルメージスクリュー、ピンスクリュ
ー、多条ピンスクリュー、ユニメルトスクリュー、HM
スクリュー、DISスクリューなどの各種スクリューの
ミキシング部を使用することができる。
The mixing mechanism provided on the screw includes, for example, a dalmage screw, a pin screw, a multi-pin screw, a unimelt screw, an HM
Mixing portions of various screws such as a screw and a DIS screw can be used.

【0034】このような成形条件に加えて、熱膨張性マ
イクロカプセルの殻は熱可塑性樹脂原料の成形温度条件
では軟化するが溶融はしない温度特性を有するものであ
る必要があり、既にあげた熱可塑性樹脂の種類に応じて
既にあげた熱膨張性マイクロカプセルの中から素材や温
度特性が適宜選定され、内部に入れられる低沸点液体等
も熱可塑性樹脂原料の溶融温度でガス状になって膨張す
るものを既に上げたものの中から選んで用いられる。
In addition to these molding conditions, the shell of the heat-expandable microcapsules must have a temperature characteristic of softening but not melting under the molding temperature conditions of the thermoplastic resin raw material. The material and temperature characteristics are appropriately selected from the thermal expansion microcapsules already listed according to the type of thermoplastic resin, and the low-boiling liquid, etc., contained inside expands into a gas at the melting temperature of the thermoplastic resin raw material. It is used by selecting from those already raised.

【0035】また、押出成形や射出成形では、押出成形
機や射出成形機によってホッパーから投入された原料が
ミキシング機構を備えたスクリューで混練されることか
ら、熱膨張性マイクロカプセルにも混練による剪断力な
どが加わり、さらにダイや金型に押出されるときに押出
力や射出力が加わることから、これらの力が加わっても
マイクロカプセルが壊れないものである必要があり、か
かる観点からも熱膨張性マイクロカプセルの殻の温度特
性が定められるとともに、大きさなどが選定される。
In extrusion molding and injection molding, since the raw material supplied from the hopper is kneaded by an extruder or an injection molding machine with a screw having a mixing mechanism, the shearing of the heat-expandable microcapsules is also performed by kneading. Forces and the like are applied, and furthermore, a pushing force and a radiating force are applied when the material is extruded into a die or a mold.Therefore, it is necessary that the microcapsules are not broken even when these forces are applied. The temperature characteristics of the shell of the expandable microcapsule are determined, and the size and the like are selected.

【0036】そして、具体的な温度特性としては、マイ
クロカプセルの殻の溶融温度と熱可塑性樹脂原料の溶融
温度との関係から、熱膨張性マイクロカプセルの殻の溶
融温度が熱可塑性樹脂の溶融温度より20℃以上80℃
以下、好ましくは30℃以上60℃以下、さらに好まし
くは40℃以上60℃以下高いものが必要である。
As a specific temperature characteristic, the melting temperature of the shell of the heat-expandable microcapsule is determined by the relationship between the melting temperature of the shell of the microcapsule and the melting temperature of the thermoplastic resin material. 20 ° C or higher and 80 ° C or higher
The temperature is preferably 30 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.

【0037】このようにミキシング機構を備えたスクリ
ューで十分な混練を行って押出成形または射出成形され
た発泡体によれば、熱可塑性樹脂中に熱膨張性マイクロ
カプセルが膨張されて包含されるとともに、発泡剤によ
るガスが内在した状態の発泡体を成形することができ、
各気泡はマイクロカプセルで包まれた状態のものと通常
のガスによるものとが均一に分散されて安定しており、
押出成形の場合で、ダイから押出されて圧力が開放され
た状態でも全体的な系の圧力が保持されてガスが直接発
泡体の外部に抜けることもなく、表面外観の良好な発泡
体を得ることができる。
According to the foam molded or extruded by sufficiently kneading with the screw having the mixing mechanism, the thermally expandable microcapsules are expanded and contained in the thermoplastic resin. , It is possible to mold a foam in a state in which gas by the foaming agent is present,
Each bubble is stable because the one wrapped in microcapsules and the one with normal gas are uniformly dispersed.
In the case of extrusion molding, even when the pressure is released after being extruded from the die, the pressure of the entire system is maintained and the gas does not escape directly to the outside of the foam, and a foam having a good surface appearance is obtained. be able to.

【0038】したがって、このような押出成形または射
出成形によって成形される発泡成形体では、膨張した後
の熱膨張性マイクロカプセルの数(混合量)と粒径によ
る気泡の量と大きさおよび膨張した後の発泡剤による気
泡の量と大きさの総和により、成形体の密度(発泡倍
率)が定まることになり、熱膨張性マイクロカプセルだ
けを熱可塑性樹脂原料に混合する場合に比べ、発泡剤を
混合する分だけ成形体の密度を小さくした高発泡状態に
することができる。
Therefore, in the foam molded article formed by such extrusion molding or injection molding, the number and the size of the heat-expandable microcapsules after expansion and the size and size of the bubbles depending on the particle diameter, and the expanded foam. The density (expansion ratio) of the molded article is determined by the sum of the amount and the size of the bubbles by the foaming agent later, and the foaming agent is compared with the case where only the thermally expandable microcapsules are mixed with the thermoplastic resin raw material. A high foaming state in which the density of the molded body is reduced by the amount of mixing can be achieved.

【0039】さらに、発泡剤だけの場合と異なり、発泡
セル状態および成形体外観は、マイクロカプセルのみの
場合と同様に均一で、良好なものとなる。
Furthermore, unlike the case of using only the foaming agent, the state of the foamed cells and the appearance of the molded product are uniform and excellent as in the case of using only the microcapsules.

【0040】また、熱可塑性樹脂原料に混合する未膨張
の熱膨張性マイクロカプセルの数(混合量)と成形途中
の加熱量による膨張後の熱膨張性マイクロカプセルの粒
径の予測によってマイクロカプセル分だけの発泡状態の
コントロールが可能となることから、熱膨張性マイクロ
カプセルの混合量を多くすることで成形体の密度や発泡
状態のコントロールが容易となり、比較的容易に目的の
密度にすることができる。
The number of unexpanded thermally expandable microcapsules (mixing amount) to be mixed with the thermoplastic resin raw material and the particle size of the thermally expandable microcapsules after expansion due to the heating amount during molding are estimated based on the microcapsule fraction. Since the foaming state can be controlled only by increasing the amount of the heat-expandable microcapsules, the density of the molded article and the foaming state can be easily controlled, and the desired density can be achieved relatively easily. it can.

【0041】このように発泡成形体の密度(発泡倍率)
の調整は、例えば熱可塑性樹脂原料100重量部に対
し、熱膨張性マイクロカプセルの混合量を0.5〜20
重量部、好ましくは2〜10重量部、化学発泡剤などの
発泡剤の混合量を0.1〜10重量部、好ましくは1〜
5重量部とすることで、発泡成形体の密度を0.80〜
0.35とすることができ、高発泡状態にすることがで
きる。
As described above, the density (expansion ratio) of the foamed molded article
For example, the mixing amount of the heat-expandable microcapsules is set to 0.5 to 20 with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin raw material.
Parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight, the mixing amount of a blowing agent such as a chemical blowing agent is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight.
By setting it to 5 parts by weight, the density of the foamed molded article is 0.80 to
0.35, and can be in a highly foamed state.

【0042】発泡剤の混合量が多くなれば、コスト的に
は効果があるが、セルの均一性や成形体の外観上問題と
なる場合がある。したがって、成形体の使用目的などに
より、マイクロカプセルと発泡剤の混合量は適宜決定さ
れる。
If the mixing amount of the foaming agent is large, the cost is effective, but there may be a problem in terms of cell uniformity and appearance of the molded product. Therefore, the mixing amount of the microcapsules and the foaming agent is appropriately determined depending on the purpose of use of the molded article.

【0043】これにより、建材のように軽量でかつ断熱
性が要求される場合には、熱膨張性マイクロカプセルの
粒径を比較的大きいものとし、しかも発泡剤を含む混合
量を多くするようにするなどで対応することができる。
Thus, when lightweight and heat insulating properties are required as in building materials, the particle size of the heat-expandable microcapsules should be relatively large, and the mixing amount including the foaming agent should be increased. It can respond by doing.

【0044】また、OA機器用ロールのように均一かつ
緻密な発泡状態にする必要がある場合には、熱可塑性樹
脂中に混合する熱膨張性マイクロカプセルを非常に小さ
い球状のものとし、発泡剤の混合量も少なくし、例えば
粒径が5〜30μmのものを用い、膨張後の粒径を10
〜100μmとして均一かつ緻密な発泡成形体を得るこ
とができる。
When a uniform and dense foaming state is required as in the case of a roll for OA equipment, the heat-expandable microcapsules to be mixed with the thermoplastic resin are made into very small spherical particles, and the foaming agent is used. The particle size after expansion is, for example, 5 to 30 μm.
A uniform and dense foamed article can be obtained with a thickness of about 100 μm.

【0045】さらに、靴底用スポンジ等のようにクショ
ン性を持ち、しかも水が浸透しないように発泡する必要
がある場合にも、熱膨張性マイクロカプセルおよび発泡
剤により独立気泡が形成されるようにして水の浸透がな
く、必要なクッション性に応じて気泡の大きさと量をコ
ントロールすることで対応することができる。
Further, even in the case where it is necessary to foam such that water does not penetrate, such as a sponge for a shoe sole, etc., closed cells are formed by the heat-expandable microcapsules and the foaming agent. It can be dealt with by controlling the size and amount of bubbles according to the required cushioning property without water penetration.

【0046】[0046]

【実施例】以下、本発明の実施例および比較例について
説明するが、これら実施例に限定するものでない。
EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

【0047】実施例として、熱可塑性樹脂として熱可塑
性ポリオレフィン系エラストマー(TPO)を用いた一
般的な成形品を押出成形機を用いて発泡成形した場合
(実施例1)、熱可塑性ポリエステル系ポリウレタンエ
ラストマー(TPU)を用いたOA機器用ロールを押出
成形機を用いて発泡成形した場合(実施例2)、熱可塑
性ポリエステル系ポリウレタンエラストマー(TPU)
を用い、有効長の大きいスクリューでOA機器用ロール
を押出成形機を用いて発泡成形した場合(実施例3)、
比較例として、実施例2に対して、ミキシング機構のな
いスクリューの場合(比較例1)、熱膨張性マイクロカ
プセルを併用しない場合(比較例2)、ミキシング機構
のないスクリューで有効長を大きくした場合(比較例
3)について押出成形機で発泡成形し、これらを表1に
まとめて示した。
As an example, when a general molded article using a thermoplastic polyolefin-based elastomer (TPO) as a thermoplastic resin is foam-formed using an extruder (Example 1), a thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer is used. When a roll for OA equipment using (TPU) is foam-formed using an extruder (Example 2), a thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer (TPU)
When the roll for OA equipment was foam-formed using an extruder with a screw having a large effective length using (Example 3),
As a comparative example, in comparison with Example 2, the screw without a mixing mechanism (Comparative Example 1), and without using a heat-expandable microcapsule (Comparative Example 2), the effective length was increased with a screw without a mixing mechanism. In the case (Comparative Example 3), foam molding was performed by an extrusion molding machine, and these are summarized in Table 1.

【0048】(実施例1)熱可塑性ポリオレフィン系エ
ラストマー(TPO:AESジャパン社 サントプレー
ン203−50)100重量部に対し、化学発泡剤とし
てアゾジカーボンアミドを2重量部、無機充填剤を5重
量部、さらに熱膨張性マイクロカプセルを2部添加した
樹脂組成物をミキシング機構を備えたスクリューを持つ
押出成形機で押出し発泡成形を行った。
(Example 1) 2 parts by weight of azodicarbonamide as a chemical foaming agent and 5 parts by weight of an inorganic filler are based on 100 parts by weight of a thermoplastic polyolefin-based elastomer (TPO: Santoprene 203-50 manufactured by AES Japan). Parts, and 2 parts of the heat-expandable microcapsules, were extruded by an extruder having a screw equipped with a mixing mechanism, and subjected to foam molding.

【0049】この場合の押出成形条件は、スクリューの
有効長L/Dが25、ミキシング機構は先端ダルメージ
4フライト、圧縮比CRが2.5、スクリュー山頂とシ
リンダ壁との隙間は0.05〜0.150mmであり、
温度条件としてスクリューのシリンダの入口温度を20
0℃、ヘッドの入口温度を210℃に調整した。
The extrusion conditions in this case are as follows: the effective length L / D of the screw is 25; the mixing mechanism is a four-flight Dalmage tip; the compression ratio CR is 2.5; the gap between the screw crest and the cylinder wall is 0.05 to 0.150 mm,
As the temperature condition, the inlet temperature of the screw cylinder is set to 20.
0 ° C. and the head inlet temperature were adjusted to 210 ° C.

【0050】ここで、圧縮比CR=V2 /V1 で表わさ
れ、V1 はスクリュー先端深さh1に対する1ピッチの
体積、V2 はスクリュー根元深さh2 に対する1ピッチ
の体積である。
Here, the compression ratio CR is represented by CR = V2 / V1, where V1 is the volume of one pitch relative to the screw tip depth h1, and V2 is the volume of one pitch relative to the screw root depth h2.

【0051】この時の熱可塑性ポリオレフィン系エラス
トマーの溶融温度は180℃であり、熱膨張性マイクロ
カプセルは溶融温度が約220℃のものを選定した。
At this time, the melting temperature of the thermoplastic polyolefin-based elastomer was 180 ° C., and the heat-expandable microcapsules having a melting temperature of about 220 ° C. were selected.

【0052】こうして得られた発泡成形体は、混練状態
が優れ、内部セルが緻密かつ均一で外観の良好なもので
あった。
The foam molded article thus obtained was excellent in the kneading state, the internal cells were dense and uniform, and the appearance was good.

【0053】(実施例2)熱可塑性ポリエステル系ポリ
ウレタンエラストマー(TPU:大日精化 レザミンP
−1078)100重量部に対し、化学発泡剤としてア
ゾジカーボンアミドを2重量部、無機充填剤を5重量
部、さらに熱膨張性マイクロカプセルを2部添加した樹
脂組成物をミキシング機構を備えたスクリューを持つ押
出成形機で押出し発泡成形を行った。
Example 2 Thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer (TPU: Dainichi Seika Rezamin P)
-1078) A mixing mechanism was provided for a resin composition obtained by adding 2 parts by weight of azodicarbonamide as a chemical foaming agent, 5 parts by weight of an inorganic filler, and 2 parts of thermally expandable microcapsules to 100 parts by weight. Extrusion foam molding was performed with an extruder having a screw.

【0054】この場合の押出成形条件は、スクリューの
有効長L/Dが28、ミキシング機構は先端ダルメージ
4フライトおよび中央ダルメージ2フライト、圧縮比C
Rが2.3、スクリュー山頂とシリンダ壁との隙間は
0.05〜0.150mmであり、温度条件としてスク
リューのシリンダの入口温度を160℃、ヘッドの入口
温度を160℃に調整した。
In this case, the extrusion molding conditions are as follows: the effective length L / D of the screw is 28, the mixing mechanism is 4 flights at the tip and 2 flights at the center, and the compression ratio is C.
R was 2.3, the gap between the screw peak and the cylinder wall was 0.05 to 0.150 mm, and the temperature conditions were adjusted to 160 ° C. for the inlet of the screw cylinder and 160 ° C. for the head.

【0055】この時の熱可塑性ポリエステル系ポリウレ
タンエラストマーの溶融温度は150℃であり、熱膨張
性マイクロカプセルは溶融温度が約190℃のものを選
定した。
At this time, the melting temperature of the thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer was 150 ° C., and the heat-expandable microcapsules were selected to have a melting temperature of about 190 ° C.

【0056】こうして得られたOA機器用ロールとして
の発泡成形体は、混練状態に優れ、内部セルが緻密かつ
均一で外観の良好なものであった。
The foam molded article obtained as the roll for OA equipment thus obtained was excellent in the kneaded state, the internal cells were dense and uniform, and the appearance was good.

【0057】(実施例3)熱可塑性ポリエステル系ポリ
ウレタンエラストマー(TPU:大日精化 レザミンP
−1078)100重量部に対し、化学発泡剤としてア
ゾジカーボンアミドを2重量部、無機充填剤を5重量
部、さらに熱膨張性マイクロカプセルを2部添加した樹
脂組成物をミキシング機構を備えたスクリューを持つ押
出成形機で押出し発泡成形を行った。
(Example 3) Thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer (TPU: Dainichi Seika Resamine P)
-1078) A mixing mechanism was provided for a resin composition obtained by adding 2 parts by weight of azodicarbonamide as a chemical foaming agent, 5 parts by weight of an inorganic filler, and 2 parts of thermally expandable microcapsules to 100 parts by weight. Extrusion foam molding was performed with an extruder having a screw.

【0058】この場合の押出成形条件は、スクリューの
有効長L/Dが33、ミキシング機構は先端ダルメージ
4フライトおよび中央ダルメージ2フライト、圧縮比C
Rが2.3、スクリュー山頂とシリンダ壁との隙間は
0.05〜0.150mmであり、温度条件としてスク
リューのシリンダの入口温度を160℃、ヘッドの入口
温度を160℃に調整した。
In this case, the extrusion molding conditions were as follows: the effective length L / D of the screw was 33, the mixing mechanism was 4 flights at the tip and 2 flights at the center, and the compression ratio C
R was 2.3, the gap between the screw peak and the cylinder wall was 0.05 to 0.150 mm, and the temperature conditions were adjusted to 160 ° C. for the inlet of the screw cylinder and 160 ° C. for the head.

【0059】この時の熱可塑性ポリエステル系ポリウレ
タンエラストマーの溶融温度は150℃であり、熱膨張
性マイクロカプセルは溶融温度が約190℃のものを選
定した。
At this time, the melting temperature of the thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer was 150 ° C., and the heat-expandable microcapsules were selected to have a melting temperature of about 190 ° C.

【0060】こうして得られたOA機器用ロールとして
の発泡成形体は、混練状態に優れるものの、セルの状態
に多少荒れがあり、やや不均一で外観に多少スジがあっ
た。
The foam molded article obtained as a roll for OA equipment thus obtained was excellent in the kneaded state, but had some roughening in the cell state, was somewhat uneven, and had some streaks in appearance.

【0061】(比較例1)実施例2と同一の樹脂組成物
(熱可塑性ポリエステル系ポリウレタンエラストマー1
00重量部に対し、化学発泡剤としてアゾジカーボンア
ミドを2重量部、無機充填剤を5重量部、さらに熱膨張
性マイクロカプセルを2重量部添加した樹脂組成物)
を、一般的スクリューを持つ押出成形機で押出し発泡成
形を行った。
Comparative Example 1 The same resin composition as in Example 2 (thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer 1
A resin composition in which 2 parts by weight of azodicarbonamide as a chemical foaming agent, 5 parts by weight of an inorganic filler, and 2 parts by weight of heat-expandable microcapsules are added to 00 parts by weight.
Was extruded and foamed by an extruder having a general screw.

【0062】この場合の押出成形条件は、ミキシング機
構のないスクリューを用いた以外は、実施例2と同一で
ある(スクリューの有効長L/Dが28、圧縮比CRが
2.3、スクリュー山頂とシリンダ壁との隙間は0.0
5〜0.150mmであり、温度条件としてスクリュー
のシリンダの入口温度を160℃、ヘッドの入口温度を
160℃に調整した)。
Extrusion molding conditions in this case were the same as in Example 2 except that a screw without a mixing mechanism was used (effective length L / D of screw: 28, compression ratio CR: 2.3, screw peak) The gap between the cylinder wall is 0.0
The temperature was adjusted to 160 ° C. and the head inlet temperature to 160 ° C.).

【0063】こうして得られたOA機器用ロールとして
の発泡成形体は、セルは緻密であるが、混練が不十分で
内部に発泡の不均一な部分を有したものであった。
The foam molded article as the roll for OA equipment thus obtained had a dense cell, but insufficient kneading, and had an unevenly foamed portion inside.

【0064】(比較例2)実施例2の樹脂組成物から熱
膨張性マイクロカプセルを除いた樹脂組成物(熱可塑性
ポリエステル系ポリウレタンエラストマー100重量部
に対し、化学発泡剤としてアゾジカーボンアミドを2重
量部、無機充填剤を5重量部添加した樹脂組成物)を用
いた以外は実施例2と同一の押出成形条件(スクリュー
の有効長L/Dが28、ミキシング機構は先端ダルメー
ジ4フライトおよび中央ダルメージ2フライト、圧縮比
CRが2.3、スクリュー山頂とシリンダ壁との隙間は
0.05〜0.150mmであり、温度条件としてスク
リューのシリンダの入口温度を160℃、ヘッドの入口
温度を160℃に調整した。)で押出し発泡成形を行っ
てOA機器用ロールを得た。
Comparative Example 2 A resin composition obtained by removing the heat-expandable microcapsules from the resin composition of Example 2 (2 parts of azodicarbonamide was used as a chemical foaming agent for 100 parts by weight of a thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer). Extrusion molding conditions (the effective length L / D of the screw was 28, and the mixing mechanism was the tip darmage 4 flight and the center) except that the resin composition containing 5 parts by weight of an inorganic filler was used. The damage 2 flight, the compression ratio CR is 2.3, the gap between the screw crest and the cylinder wall is 0.05 to 0.150 mm, and the temperature conditions of the screw cylinder inlet temperature are 160 ° C and the head inlet temperature are 160 ° C. C.) and extrusion foaming was performed to obtain a roll for OA equipment.

【0065】こうして得られたOA機器用ロールとして
の発泡成形体は、緻密な発泡セルが得られず、発泡が不
均一な部分を有したものであった。
The foam molded article as the roll for OA equipment thus obtained did not have a dense foam cell and had a portion where foaming was uneven.

【0066】(比較例3)実施例2と同一の樹脂組成物
(熱可塑性ポリエステル系ポリウレタンエラストマー1
00重量部に対し、化学発泡剤としてアゾジカーボンア
ミドを2重量部、無機充填剤を5重量部、さらに熱膨張
性マイクロカプセルを2重量部添加した樹脂組成物)
を、一般的スクリューを持つ押出成形機で押出し発泡成
形を行った。この場合の押出成形条件は、ミキシング機
構のないスクリューを用い、その有効長L/Dが33の
ものを用いた以外は、実施例2と同一である(スクリュ
ーの有効長L/Dが33、圧縮比CRが2.3、スクリ
ュー山頂とシリンダ壁との隙間は0.05〜0.150
mmであり、温度条件としてスクリューのシリンダの入
口温度を160℃、ヘッドの入口温度を160℃に調整
した)。
Comparative Example 3 The same resin composition as in Example 2 (thermoplastic polyester-based polyurethane elastomer 1
A resin composition in which 2 parts by weight of azodicarbonamide as a chemical foaming agent, 5 parts by weight of an inorganic filler, and 2 parts by weight of heat-expandable microcapsules are added to 00 parts by weight.
Was extruded and foamed by an extruder having a general screw. Extrusion molding conditions in this case are the same as in Example 2 except that a screw without a mixing mechanism was used and the effective length L / D was 33 (the effective length L / D of the screw was 33, The compression ratio CR is 2.3, and the gap between the screw top and the cylinder wall is 0.05 to 0.150.
mm, and as the temperature conditions, the inlet temperature of the screw cylinder was adjusted to 160 ° C., and the inlet temperature of the head was adjusted to 160 ° C.).

【0067】こうして得られたOA機器用ロールとして
の発泡成形体は、緻密な発泡セルが得られず、発泡が不
均一な部分を有したものであった。
The foam molded article as the roll for OA equipment thus obtained did not have a dense foam cell and had a portion where foaming was uneven.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】以上のように、熱膨張性のマイクロカプセ
ルと通常の発泡剤とを熱可塑性樹脂に加え、ミキシング
機構を備えたスクリューの押出成形機または射出成形機
により発泡成形することで、ミキシング機構で十分に混
練され、各気泡が細かく均一なセルで、表面の荒れもな
く、しかも熱膨張性マイクロカプセルにより通常の発泡
剤による発泡と併せて大きな発泡倍率の発泡体を得るこ
とができる。
As described above, the heat-expandable microcapsules and the usual foaming agent are added to the thermoplastic resin, and the mixture is foamed by a screw extruder or an injection molding machine equipped with a mixing mechanism. Is sufficiently kneaded, the cells are fine and uniform in each cell, the surface is not rough, and a foam having a large expansion ratio can be obtained by the heat-expandable microcapsules in addition to the foaming with a normal foaming agent.

【0070】また、この場合のミキシング機構を備えた
スクリューの有効長L/Dを22以上30未満と適切に
設定することで均一で緻密なセルの発泡体を得ることが
できる。
In this case, by appropriately setting the effective length L / D of the screw provided with the mixing mechanism to 22 or more and less than 30, a uniform and dense cell foam can be obtained.

【0071】一方、ミキシング機構のないスクリューで
は、セルが不均一になり(比較例1)、このスクリュー
の有効長を大きくしただけでもセルを均一にすることは
出来ず(比較例3)、さらにミキシング機構を備えたス
クリューでも熱膨張性マイクロカプセルを併用しない場
合には、緻密な発泡セルは得られず、不均一な発泡部分
を有したものになる(比較例2)。
On the other hand, in the case of a screw without a mixing mechanism, the cells become non-uniform (Comparative Example 1). Even if the effective length of the screw is increased, the cells cannot be made uniform (Comparative Example 3). If the heat-expandable microcapsules are not used in combination even with a screw having a mixing mechanism, a dense foam cell cannot be obtained, and a nonuniform foam portion is obtained (Comparative Example 2).

【0072】[0072]

【発明の効果】以上、一実施の形態とともに具体的に説
明したようにこの発明の請求項1記載の熱可塑性樹脂の
発泡成形方法によれば、熱膨張性のマイクロカプセルと
通常の発泡剤とを熱可塑性樹脂に加え、ミキシング機構
を備えたスクリューの押出成形機または射出成形機によ
り発泡成形するようにしたので、この熱膨張性マイクロ
カプセルがスクリュー内で発泡するとスクリュー内の圧
力が上昇し、全体的な系の圧力が保持され、通常の発泡
剤によるガスが急激に膨張して逃げ出すことなくスクリ
ュー内に保持され、良好な発泡状態にできるとともに、
スクリューのミキシング機構で十分に混練することで、
各気泡が細かく均一なセルで、表面の荒れもなく、しか
も熱膨張性マイクロカプセルで発泡剤による発泡と併せ
て大きな発泡倍率にできる。
According to the foam molding method for a thermoplastic resin according to the first aspect of the present invention, as specifically described above with reference to one embodiment, a heat-expandable microcapsule and a normal foaming agent are used. Was added to the thermoplastic resin, and the foam was molded by a screw extruder or an injection molding machine equipped with a mixing mechanism, so when the thermally expandable microcapsules foamed in the screw, the pressure in the screw increased, The pressure of the entire system is maintained, the gas by the normal blowing agent is rapidly expanded and held in the screw without escaping, and a good foaming state can be achieved,
By sufficiently kneading with the screw mixing mechanism,
The cells are fine and uniform in each cell, the surface is not rough, and the expansion ratio can be increased by using the heat-expandable microcapsules together with the foaming agent.

【0073】また、この発明の請求項2記載の熱可塑性
樹脂の発泡成形方法によれば、前記ミキシング機構を備
えたスクリューの有効長L/Dを22以上30未満とし
て発泡成形するようにしたので、熱膨張性マイクロカプ
セルを破壊したり、発泡剤のガスを逃がしたりすること
無く、十分に混練することができ、一層良好な発泡状態
にできるとともに、各気泡が細かく均一で、表面の荒れ
もなく、しかも発泡剤による発泡と併せて大きな発泡倍
率にできる。
According to the thermoplastic resin foam molding method of the second aspect of the present invention, the effective length L / D of the screw provided with the mixing mechanism is set to 22 or more and less than 30 to carry out foam molding. It can be sufficiently kneaded without breaking the heat-expandable microcapsules or escaping the gas of the foaming agent, making it possible to obtain a better foaming state, and each bubble is fine and uniform, and the surface is rough. In addition, the foaming ratio can be increased in combination with the foaming by the foaming agent.

【0074】これらにより、OA機器用ロールの紙送り
に必要な均一で緻密な気泡の表面特性としたり、建材の
軽量で断熱性に優れた特性にしたり、靴底用スポンジな
どのクッション性を持ち、水を浸透させない特性にする
ことが簡単にできる。
Thus, the uniform and dense air bubbles required for paper feeding of the roll of OA equipment can be provided, the lightweight and heat insulating properties of the building material can be obtained, and the cushioning properties of sponges for shoe soles can be obtained. It can easily be made to have the property of not allowing water to permeate.

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Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】押出成形機または射出成形機を用いて熱可
塑性樹脂を発泡成形するに際し、熱可塑性樹脂原料に熱
膨張性マイクロカプセルと発泡剤とを併用し、ミキシン
グ機構を備えたスクリューで発泡成形するようにしたこ
とを特徴とする熱可塑性樹脂の発泡成形方法。
1. When foaming a thermoplastic resin using an extrusion molding machine or an injection molding machine, a thermoplastic resin raw material is used in combination with a heat-expandable microcapsule and a foaming agent, and foaming is performed with a screw having a mixing mechanism. A foam molding method for a thermoplastic resin, characterized by being molded.
【請求項2】ミキシング機構を備えた前記スクリューの
有効長(スクリュー径Dに対するスクリュー長さLの
比)L/Dを22以上30未満として発泡成形するよう
にしたことを特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂の
発泡成形方法。
2. The foaming molding wherein the effective length (ratio of the screw length L to the screw diameter D) L / D of the screw provided with the mixing mechanism is 22 or more and less than 30. A foam molding method for the thermoplastic resin according to the above.
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