JPH04272939A - 発泡用樹脂組成物 - Google Patents

発泡用樹脂組成物

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JPH04272939A
JPH04272939A JP3033143A JP3314391A JPH04272939A JP H04272939 A JPH04272939 A JP H04272939A JP 3033143 A JP3033143 A JP 3033143A JP 3314391 A JP3314391 A JP 3314391A JP H04272939 A JPH04272939 A JP H04272939A
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combustion ash
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Motohiro Kondo
元博 近藤
Takamune Suzuki
隆領 鈴木
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Toyota Motor Corp
Kojima Industries Corp
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Kojima Press Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発泡成形体を成形する
のに使用される発泡用樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発泡用樹脂組成物は、軽量化、低
コスト化が可能なため汎用的に使用されており、射出成
形用の発泡剤も各種上市され各種の熱可塑性樹脂に添加
して発泡成形が可能である。ところで、発泡用樹脂組成
物を高温で射出成形すると、発泡はしやすくなるが熱の
影響が大きくなり、成形品の物性の低下、外観不良がお
きやすくまた最大の問題点は歪みやそりが大きくなる。 このため低温で発泡成形できる樹脂組成物が求められて
いる。そのために化学発泡剤を使用して発泡させる組成
物が知られている。たとえば、特開平2−120334
号公報には射出成形用軟質発泡樹脂組成物として熱可塑
性ブロック共重合体40〜70重量%、ポリオレフィン
系樹脂10〜40重量%、ゴム用軟化剤5〜25重量%
とからなる樹脂組成物に、化学発泡剤を前記の組成物の
合計100重量部に対して0.2〜3重量部配合した組
成物が開示されている。
【0003】しかしこれらの発泡成形用樹脂組成物は、
成形性、外観、柔軟性の改良の提案はあるが、機械的強
度の低下の改善については殆ど提案されていない。発泡
成形品では、発泡状態を均一とするために気泡がミクロ
で均一に分散していることが必要である。特に気泡が大
きいとそこに応力集中が起こり、ミクロクレーズが発生
し物性の低下をきたす。このことは樹脂に粒子状の充填
剤を分散させた場合と同様で、分散粒子界面に応力が集
中するのと同じであると推定される。このため、発泡成
形品では発泡率を高くして軽量化すると成形品の剛性が
低下する傾向にある。したがって、発泡成形品は自動車
部品、電気部品などの構造部品では、使用が限定されほ
とんど利用されるに至ってない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、物性の低下を抑え、そりや変
形などの外観品質の低下を極力おさえ構造部品として使
用可能な射出成形用の発泡用樹脂組成物とすることを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の発泡用樹脂組成
物は、比表面積が9×103 cm3 /g以上の燃焼
灰を40重量%以下含む熱可塑性樹脂100重量部に対
して、化学発泡剤を0.05〜1.0重量部含んでなる
ことを特徴とする。燃焼灰は、比表面積が9×103 
cm3 /g以上の多孔質のものが使用される。燃焼灰
の比表面積が9×103 cm3 /g未満であると、
樹脂との密着性が低下して発泡成形体の物性が低下する
ので好ましくない。燃焼灰の粒径は重量平均粒径で1〜
20μmの範囲のものが発泡成形体中での分散性がよく
物性向上に寄与しやすくなるので好ましい。添加量は4
0重量%以下の充填量とする。添加量が40重量%を超
えると樹脂成分が少なくなり発泡しにくくなるので好ま
しくない。 さらにこの燃焼灰の一部を他のマイカ、タルクなどの充
填剤と併用することもできる。他の充填剤を燃焼灰と併
用する場合は、燃焼灰の添加量を超えない範囲で添加す
ることができる。充填剤の添加量が燃焼灰の量を超える
と燃焼灰の添加効果が消失して充填剤のみの場合の欠点
が発現するので好ましくない。すなわち、発泡成形体の
独立セルが大きくなり、そのため気泡に応力集中してミ
クロクレーズが発生して物性の低下を起こすこととなり
好ましくない。
【0006】この燃焼灰は、流動床ボイラー、微粉炭ボ
イラーで可燃物を燃焼した際に発生する灰である。この
燃焼灰の灰分組成は、使用した可燃物により左右される
が、灰形状の安定性の点から石炭を10重量%以上含む
可燃物を燃焼した際に排出される灰であることが好まし
い。熱可塑性樹脂は射出成形できるものであれば、いず
れも使用できる。たとえば、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ABS、AS、ナイロン、ポリエ
ステル、塩化ビニル、などの単独または共重合体などの
公知の樹脂がいずれも使用できる。
【0007】化学発泡剤は0.05〜1.0重量部の範
囲で熱可塑性樹脂100重量に対して添加するのが好ま
しい。0.05重量部以下ではほとんど樹脂発泡ができ
ないので好ましくない。一方1.0重量部を超えて添加
しても発泡倍率が増えないばかりか、成形後に成形品が
発泡し寸法安定性を維持できず物性低下をひきおこして
割れなどが起きるので好ましくない。
【0008】また化学発泡剤は配合する樹脂と同種の樹
脂でマスターバッチ状にしたものが成形時ホッパー中で
の分散・取扱がよくなるので好ましい。この場合マスタ
ーバッチの使用量は化学発泡剤の含有量に応じて添加量
が決められる。たとえば、10重量部含有のマスターバ
ッチでは添加量は0.5〜10重量部の範囲となる。化
学発泡剤としては有機・無機のいずれも使用できる。例
えば、無機系としては、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモ
ニウム、亜硝酸アンモニウム、ホウ水素化ナトリウムな
どが挙げられる。有機系としては、アゾジカルボンアミ
ド、アゾビスホルムアミド、イソブチロニトリル、ジア
ゾアミノベンゼンなどのアジド化合物、N、N’−ジニ
トロソペンタメチレンテトラミン、N、N’−ジニトロ
テレフタルアミド等のニトロソ化合物などが挙げられる
。さらに、これらの発泡剤の分解助剤として、一般に知
られている無機系のステアリン酸亜鉛、酢酸亜鉛、有機
系のグリセリン、ジエチレングリコール等および混合系
を用いてもよい。また、有機・無機発泡剤の混合系を用
いてもよい。
【0009】この組成物を形成するには、たとえば、燃
焼灰を通常の混合機を用いて熱可塑性樹脂と混合し、こ
れに化学発泡剤を添加するか、あるいは、3者を一緒に
混合してもよい。たとえば押出機やミキサーなどで混合
して成形される。この組成物には、酸化防止剤、滑剤、
着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤などを添加
することもできる。
【0010】
【発明の作用および効果】この発泡樹脂組成物は、充填
剤として特定性状の燃焼灰が特定量含まれている。この
燃焼灰は樹脂のマトリックス層に均一に分散して樹脂層
を補強している。このため発泡された成形品では樹脂の
マトリックス層が均一であるので、気泡が大きくならず
均一に分散できる。
【0011】従来の充填剤を含む発泡成形体では樹脂と
充填剤との密着性が悪いため、樹脂と充填剤との界面に
ボイドができやすい。そのため発泡圧がボイドの界面に
一気にかかり大きな気泡セルが発生するために曲げ弾性
率などの剛性の著しい低下をきたす。ところが本発明の
燃焼灰は、多孔質で樹脂との密着性がよいので上記のよ
うな大きなボイドはない。そして小さい気泡が多くかつ
均一に分散して発泡率を高め、かつ発泡成形体の物性の
低下が抑制できる。
【0012】この結果、軽量化できかつ高い剛性を示す
ので構造部品として自動車などに使用できる、発泡射出
成形品が得られる。
【0013】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。熱可
塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂(商品名J−200
3G、出光石油化学(株)社製)85重量部に、比表面
積が1.3×104 cm3 /gの平均粒径4.9μ
mで組成を表1に示す燃焼灰15重量部との混合物に化
学発泡剤を1.5重量部添加してNo.1の発泡樹脂組
成物とした。ポリプロピレン樹脂80重量
【0014】
【表1】 部、燃焼灰15重量部、マイカ5重量部との混合物に化
学発泡剤を1.5重量部添加してNo.2の発泡樹脂組
成物とした。比較としてポリプロピレン樹脂80重量部
、燃焼灰の変わりに公知の充填剤のタルク20重量部と
の混合物に化学発泡剤を1.5重量部添加してNo.3
の発泡樹脂組成物とした。但し、化学発泡剤はポリスレ
ンEE−205(6)(永和化成(株)製)を用いた。 これはLDPEをキャリアレジンとする10重量%のマ
スターバッチで、分解温度160〜220℃である。こ
の3種の樹脂組成物を樹脂温度を変えて射出成形してそ
の発泡率を調べた。
【0015】発泡率=1−(発泡後の成形品の重量)/
(発泡無し成形品の重量)である。 表2に得られた成形体の比重を示す。この比重の測定は
上記の温度で成形した成形品より試験片を切り出し、A
STM−D792に基づいて測定した。この比重をもと
に発泡率を算出した。図1に成形温度と発泡率との関係
のグラグを示す。燃焼灰を含まないNo.3は発泡率が
低い。一方燃焼灰を使用したNo.1、2は発泡率が高
くなっており発泡性が良いことを示している。
【0016】さらに、上記の成形品の曲げ弾性率を(A
STM−D790に基づき)測定し
【0017】
【表2】 発泡率との関係を図2の線グラフで示した。燃焼灰を含
まないNo.3に比べてNo.1、2は弾性率が著しく
向上していることを示している。すなわち、燃焼灰を含
む場合は、発泡率が大きくなり、従来の充填剤のものに
比べて物性も向上していることを示している。No.2
の燃焼灰にさらにマイカを添加することにより発泡率お
よび物性ともに向上していることを示している。
【0018】また図3にNo.1とNo.3を210℃
で射出成形した成形品の8倍に拡大した厚み2mmの断
面の模式図を示す。No.3の充填剤にタルクを用いた
もの(b)では、大きな気泡が存在しているが、No.
1の燃焼灰を含むもの(a)では、燃焼灰の樹脂中での
分散性がよいので気泡が大きくならず、小気泡で均一に
広がっておりそのため機械的強度の低下が少ないものと
推定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】  発泡成形樹脂温度と発泡率との関係のグラ
フ。
【図2】  発泡率と曲げ弾性率との関係のグラフ。
【図3】  発泡成形体の気泡の状態を示す模式図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  比表面積が9×103 cm3 /g
    以上の燃焼灰を40重量%以下含む熱可塑性樹脂100
    重量部に対して、化学発泡剤を0.05〜1.0重量部
    含んでなることを特徴とする発泡用樹脂組成物。
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JP2017206624A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 富士高分子工業株式会社 常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物
JP2020075997A (ja) * 2018-11-07 2020-05-21 株式会社日本触媒 複合材料ならびにその製造方法

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