JPH09234758A

JPH09234758A - 発泡射出成形物の製造法

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Publication number: JPH09234758A
Application number: JP8071229A
Authority: JP
Inventors: Junzaburo Nakagawa; 淳三郎中川
Original assignee: NIPPON FUIRAITO KK
Current assignee: NIPPON FUIRAITO KK
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JP3490829B2

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形可能な高分子材料と熱可塑性樹脂熱
膨張性微小球（またはその予備膨張物）を用いて射出成
形を行うことにより、精密成形が可能で、大量生産に適
し、かつ微小な球形のバルーンが高分子材料からなるマ
トリックス中に三次元的に均一に分散配置した複合構造
の発泡射出成形物を製造する工業的な方法を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】射出成形可能な高分子材料と、熱可塑性
樹脂熱膨張性微小球（または／およびその予備膨張物）
とを射出成形機に供給し、熱膨張性微小球の膨張開始温
度以上の温度で高分子材料を溶融し、溶融混合物を金型
キャビティに向けて吐出充填することにより射出成形す
る。その際、射出に適しかつ膨張に適した温度に加熱さ
れた溶融混合物を金型キャビティ内へ超高速で一挙に吐
出充填すると同時に、金型キャビティ内の圧力が急速に
除かれるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形可能な高
分子材料と熱可塑性樹脂熱膨張性微小球（またはその予
備膨張物）とを用いて射出成形を行うことにより、発泡
射出成形物を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーな
どの熱可塑性高分子材料から発泡射出物を製造するに
は、ある温度で分解してガスを発生する化学発泡剤を熱
可塑性高分子材料に配合し、その配合物を射出成形機に
供給して溶融混練して金型キャビティに向けて吐出充填
する方法がとられる。

【０００３】圧縮成形に関するものであるが、特開平７
−３１７０号公報には、熱硬化性樹脂１００重量部に対
し熱膨張性マイクロカプセル１〜３０重量部を配合し、
成形圧力１〜４０kg/cm²で加熱、加圧成形する熱硬化性
樹脂成形体の製造方法が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】化学発泡剤を熱可塑性
高分子材料に配合し、その配合物を射出成形する方法に
より得られる発泡成形物は、(1) 発泡率に制限があった
り、わずかの条件の違いにより所期の発泡率が得られな
かったりすることがあること、(2) 独立気泡のほかに相
当割合で連続気泡を含むようになるため、圧縮応力と変
形量（圧縮歪み）との関係図を見ると、最初は小さい応
力の割には変形量が大きい腰折れ挙動を示し、ついで圧
縮応力の増大に見合って変形量が増大するソリッドの場
合と同様の挙動を示し（図１のＡ、Ｂを参照）、防振
性、防音性、断熱性が必ずしも充分ではないこと、また
吸水率が高くなり、細菌等が繁殖しやすくなりやすいこ
と、(3) 化学発泡剤の分解により生ずるガスにより、成
形物自体が劣化しやすくなったり、金属と接触する使い
方をするときその金属を腐食させるおそれがあること、
などの問題点がある。

【０００５】熱硬化性樹脂に熱膨張性マイクロカプセル
を配合して圧縮成形する方法は、成形体の生産性が劣る
上、成形体の形状が限られるという問題点がある。

【０００６】本発明者らは、かねてより射出成形可能な
高分子材料と熱可塑性樹脂熱膨張性微小球とを用いて射
出成形を行うことにより発泡射出成形物を製造すること
を検討していたが、単に常法に従って射出成形を行った
のでは、所期の発泡率が得られなかったり、成形物に歪
みを生じたりするというトラブルに直面し、満足のいく
発泡射出成形物を得ることができなかった。

【０００７】もし、射出成形可能な高分子材料と熱可塑
性樹脂熱膨張性微小球とを用いて円滑に射出成形するこ
とが可能になれば、熱膨張性微小球が膨張した微小なバ
ルーン（ミクロの大きさの球殻状の膨張中空微小球）
が、高分子材料からなるマトリックス中に三次元的に均
一に分散配置した複合構造の発泡射出成形物が得られる
ので、生産性が著しく高まる上、単純な形状から複雑な
形状に至る任意の形状の成形物を提供することができ、
また事実上独立気泡のみの成形物となるので、圧縮応力
と変形量（圧縮歪み）との関係図において、圧縮応力の
増大に見合って変形量が増大するが、そのときの変形量
がソリッドの場合よりも大きい性質が得られ（図１のＣ
参照）、防振性、防音性、断熱性が一段と向上し、さら
には低吸水性で、微生物の繁殖が抑制され、また従来の
化学発泡剤の分解に伴なう劣化や腐食の問題も解消す
る。

【０００８】本発明は、このような背景下において、射
出成形可能な高分子材料と熱可塑性樹脂熱膨張性微小球
（またはその予備膨張物）を用いて射出成形を行うこと
により、精密成形が可能で、大量生産に適し、かつ微小
な球形のバルーンが高分子材料からなるマトリックス中
に三次元的に均一に分散配置した複合構造の発泡射出成
形物を製造する工業的な方法を提供することを目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の発泡射出成形物
の製造法は、射出成形可能な高分子材料と、熱可塑性樹
脂熱膨張性微小球または／およびその予備膨張物とを、
予め混合した状態であるいは射出成形機内で混合すべ
く、ホッパーまたはサイドフィーダーから射出成形機に
供給し、熱膨張性微小球の膨張開始温度以上の温度で高
分子材料を溶融し、溶融混合物を金型キャビティに向け
て吐出充填することにより射出成形すること、およびそ
の際、射出に適しかつ膨張に適した温度に加熱された溶
融混合物を金型キャビティ内へ超高速で一挙に吐出充填
すると同時に、金型キャビティ内の圧力が急速に除かれ
るようにしたことを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。

【００１１】射出成形可能な高分子材料としては、ポリ
オレフィン系樹脂（ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、ポリプロピレン等）、ポリ塩化ビニル系樹
脂、ポリスチレン系樹脂（ポリスチレン、ハイインパク
トポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合
体、ＡＢＳ樹脂等）、ポリアミド系樹脂、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
ルロース等）、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、ポリスチレン
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、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリ
アミド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、天然ゴム系熱可塑性エラ
ストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、トラン
ス−ポリイソプレン系熱可塑性エラストマー、塩素化ポ
リエチレン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂
や熱可塑性エラストマーが用いられる。これらの熱可塑
性高分子材料のほか、場合によっては、フェノール樹
脂、尿素樹脂などの熱硬化性高分子材料も使用可能であ
る。

【００１２】熱可塑性樹脂熱膨張性微小球とは、発泡剤
（膨張剤）を内包しかつ熱可塑性樹脂を外殻成分とする
ものである。ここで発泡剤（膨張剤）としては、たとえ
ば、トリクロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタ
ン、ジクロロフルオロエタン、ジクロロトリフルオロエ
タン、トリクロロトリフルオロエタン、ジクロロペンタ
フルオロプロパンの如き特定フレオン類や代替フレオン
類、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタ
ン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルの如き炭化水
素類、塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、
トリクロロエタン、トリクロルエチレンの如き塩素化炭
化水素などが用いられるが、これらに限られるものでは
ない。ただし、法的に使用制限のあるものは避けるべき
である。熱膨張性微小球に占める発泡剤（膨張剤）の割
合は、たとえば５〜３０重量％程度が適当である。

【００１３】熱可塑性樹脂熱膨張性微小球の外殻成分を
構成する熱可塑性樹脂としては、（メタ）アクリロニト
リル、（メタ）アクリレート、ハロゲン化ビニル、ハロ
ゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、酢酸ビニルな
どを構成成分として含むホモポリマーまたはコポリマー
をはじめとする種々の熱可塑性樹脂が用いられる。この
熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、
トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレート
などの架橋剤で架橋または架橋可能にされていてもよ
い。

【００１４】これらの熱可塑性樹脂の中では、膨張開始
温度および最大膨張温度が高い（メタ）アクリロニトリ
ルのホモポリマーまたは（メタ）アクリロニトリル含有
量の高いコポリマーが好適に用いられる。コポリマーの
場合の相手方のモノマー（つまりコモノマー）として
は、（メタ）アクリレート系モノマー、ハロゲン化ビニ
ル、ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、酢酸
ビニル、ブタジエン、ビニルピリジン、クロロプレンを
はじめとする種々のモノマーが用いられる。

【００１５】熱可塑性樹脂熱膨張性微小球（未膨張の微
小球）の重量平均粒径は、微小であれば広い範囲から選
ばれるが、通常は２〜５０μm 、好ましくは５〜４０μ
m 、さらに好ましくは１０〜３０μm とすることが多
い。重量平均粒径が極端に小さいときは、膨張率および
膨張力が低くなる傾向があり、一方極端に大きいとき
は、得られる発泡射出成形物の表面の肌が悪くなる傾向
がある。

【００１６】また熱可塑性樹脂熱膨張性微小球は、膨張
開始温度が１１５℃以上（好ましくは１２０℃以上）、
最大膨張温度が１５０℃以上（好ましくは１６０℃以
上、殊に１７０℃以上）であることが特に望ましい。上
限は、膨張開始温度が２００℃程度（殊に１８０℃程
度）まで、最大膨張温度が２５０℃程度（殊に２３０℃
程度）までである。膨張開始温度、最大膨張温度が余り
に低いときは、射出成形可能な高分子材料との予備混練
中または射出成形機に供給したときの混練の初期に熱膨
張性微小球が潰れてしまって形の良い発泡射出成形物が
得られず、一方、膨張開始温度、最大膨張温度が余りに
高いときは、射出成形時の温度では熱膨張性微小球の膨
張が起こりがたく、目的とする発泡射出成形物が得られ
ない。従って、上述のような膨張開始温度、最大膨張温
度の限定を満足するために、たとえば、（メタ）アクリ
ロニトリルのホモポリマーにあってはその重合度に留意
すべきであり、（メタ）アクリロニトリルのコポリマー
にあっては、その重合度や、コモノマーの種類またはそ
の共重合割合に留意すべきである。

【００１７】ここで、膨張開始温度、最大膨張温度と
は、熱膨張性微小球を空気中で２０℃/minの条件で昇温
していったとき、それぞれ、膨張が開始する温度、最大
膨張するときの温度を言うものと定義する。なお最大膨
張後も昇温を続けると、膨張中空微小球の潰壊が進み、
全体としての膨張率が低下していく。

【００１８】歴史的に見ると、熱可塑性樹脂熱膨張性微
小球自体は以前からいくつかの用途に使用されている
が、その熱膨張性微小球は、膨張開始温度が８０℃程度
から１１５℃未満と比較的低く、最大膨張温度も１２０
℃程度から１５０℃未満と比較的低いものであった。こ
のような従来型の熱膨張性微小球は高分子材料との予備
混練中や射出成形に際しての混練中に過膨張して潰れて
しまうため、本発明が目的とするような発泡射出成形物
の製造は不可能であった。しかるに、本出願人が日本に
おける総販売権を有しているスウェーデンのエクスパン
セル社が、最近、膨張開始温度および最大膨張温度が高
い熱膨張性微小球を開発したため、本発明者はその熱膨
張性微小球の特別の使い方を考えつき、研究を重ねた結
果、本発明に成功したのである。

【００１９】本発明においては、上述の射出成形可能な
高分子材料と、上述の熱可塑性樹脂熱膨張性微小球また
は／およびその予備膨張物とを、予め混合した状態であ
るいは射出成形機内で混合すべく、ホッパーまたはサイ
ドフィーダーから射出成形機に供給する。そして、熱膨
張性微小球の膨張開始温度以上の温度で高分子材料を溶
融し、溶融混合物を金型キャビティに向けて吐出充填す
ることにより射出成形する。

【００２０】射出成形機への供給に際しては、(a) 粉体
またはペレット状の高分子材料に熱膨張性微小球を混合
して供給する方法、(b) 予め高分子材料と熱膨張性微小
球とを、後者の膨張開始温度未満の温度で混練してから
ペレット化または粉体化しておき、それを単独でまたは
高分子材料に所定の割合で配合して供給する方法、(c)
予め高分子材料と熱膨張性微小球とを、後者の膨張開始
温度以上の温度で混練してから予備膨張させておき、そ
れを単独でまたは高分子材料に所定の割合で配合して供
給する方法、(d) 高分子材料と、熱膨張性微小球または
その予備膨張物を混合または溶融混練した高分子材料と
を、片方はホッパーから、他方はサイドフィーダーから
供給する方法、(e) 高分子材料をホッパーから供給し、
熱膨張性微小球またはその予備膨張物をサイドフィーダ
ーから供給する方法、などが採用される。

【００２１】高分子材料１００重量部に対する熱膨張性
微小球または／およびその予備膨張物の混合割合は、ご
く少量でもそれに応じた効果があるが、通常は 0.3〜１
０重量部、好ましくは 0.4〜８重量部、さらに好ましく
は 0.5〜６重量部に設定する。熱膨張性微小球または／
およびその予備膨張物の混合割合が余りに少ないときは
所期の性質（軽量性、防振性、防音性、断熱性等）が奏
されず、一方余りに多いときは、射出成形性が損なわれ
たり、機械的強度低下したりする。なお上述のように予
備的に混練物を作るときであって、その予備混練物をマ
スターバッチとして用いる仕方をするときは、そのマス
ターバッチ中の熱膨張性微小球または／およびその予備
膨張物の混合割合は、上記範囲の上限よりもはるかに高
くしてもよい（たとえば、高分子材料と熱膨張性微小球
との合計量に対し８０重量％程度まで）。

【００２２】高分子材料と熱膨張性微小球または／およ
びその予備膨張物との混合物には、そのほか、可塑剤、
着色剤、フィラー、補強剤、架橋剤、安定剤、紫外線吸
収剤、難燃化剤をはじめとする種々の添加剤を配合する
ことができる。微粒子ケイ酸などの滑剤の配合も有効で
ある。

【００２３】射出成形に際しては、インサートを用いた
り、多段に射出成形を行うことも可能である。

【００２４】そして本発明においては、上記射出成形を
次の条件下に行うことが特に望ましい。すなわち、射出
に適しかつ膨張に適した温度に加熱された溶融混合物を
金型キャビティ内へ超高速で一挙に吐出充填すると同時
に、金型キャビティ内の圧力が急速に除かれるようにす
るのである。

【００２５】より具体的には、溶融混合物の金型キャビ
ティ内への吐出充填を射出速度１５０mm/sec以上、好ま
しくは２００mm/sec以上、さらに好ましくは３００mm/s
ec以上、なかんずく５００mm/sec以上の超高速で行うと
同時に、金型に設けた隙間または出口孔から金型キャビ
ティ内の圧力が急速に除かれるようにすることが望まし
い。

【００２６】なお、溶融混合物を金型キャビティに向け
て吐出するに際しては、射出成形機のスクリューまたは
プランジャをゆっくりと逆回転または後退させることに
より、吐出待機状態にある溶融混合物に加わっている保
持圧を減じて熱可塑性樹脂熱膨張性微小球または／およ
びその予備膨張物を膨張させ（たとえば最大膨張時の粒
径に対して１０％以上、殊に１５〜６０％程度膨張さ
せ）、ついで溶融混合物を金型キャビティ内へ超高速で
一挙に吐出充填すると同時に、金型キャビティ内の圧力
が急速に除かれるようにすることも好ましい。このよう
にすると、より均一で高膨張率の発泡射出成形物が得ら
れるからである。

【００２７】金型キャビティ内への溶融混合物の超高速
での吐出充填を達成するために、継続的に加圧力を加え
ることができるようにアキュムレーターを射出成形機に
備えるようにすることが望ましい。ノズル先端部とスク
リュー先端部との中間領域に存在する溶融混合物に加え
られる保持圧は、４０kg/cm²以上、殊に５０kg/cm²以上
とすることが適切である。

【００２８】射出成形時の溶融温度は、充分な膨張が達
成されると共に発泡射出成形物の最適の物性が得られる
ように、熱膨張性微小球の最大膨張温度（１５０℃以上
である）近くかそれよりも高い温度とすることが望まし
い。

【００２９】金型には、必要に応じカウンタープレッシ
ャをかけることもできる。この場合、射出ストロークの
末期より除圧を行うようにする。

【００３０】上記の射出成形により、高分子材料からな
るマトリックス中に微小のバルーン（すなわち、平均直
径が２００μm 以下、好ましくは１５０μm 以下で、５
μm以上、好ましくは１０μm 以上、殊に２０μm 以上
のミクロの大きさの球殻状の膨張中空微小球）が三次元
的に均一に分散配置した複合構造の発泡射出成形物が得
られる。

【００３１】発泡射出成形物の密度Ｄは、高分子材料単
独の射出成形物の密度Ｄ₀ に比し、Ｄ／Ｄ₀ で0.99〜
0.1程度、通常は0.95〜 0.2、好ましくは 0.9〜 0.3と
することができる。

【００３２】このようにして得られた複合構造の発泡射
出成形物は、各種の部品、防振材、緩衝材、容器、筐
体、構造材をはじめとする種々様々の用途に用いること
ができる。

【００３３】〈作用〉本発明においては、射出に適しか
つ膨張に適した温度に加熱された溶融混合物を金型キャ
ビティ内へ超高速で一挙に吐出充填すると同時に、金型
キャビティ内の圧力が急速に除かれるようにするという
工夫を講じたため、円滑な射出成形が可能となり、寸法
精度の良い発泡射出成形物が得られる。射出成形が可能
になったことは、精密成形が可能で、大量生産に適して
いることを意味し、単純な形状から複雑な形状に至る任
意の形状の成形物が一挙に得られるので、応用用途の点
でも極めて好ましいものである。

【００３４】得られた発泡射出成形物は、高分子材料か
らなるマトリックス中に、肉眼では判別できないほどの
微小な球形のバルーン（ミクロの大きさの球殻状の膨張
中空微小球）が三次元的に均一に分散配置した複合構造
の成形物でできている。ミクロとは、平均直径が２００
μm 以下（つまり 0.2mm以下）の次元である。この成形
物は事実上独立気泡のみを有するので、圧縮応力と変形
量（圧縮歪み）との関係図において、圧縮応力の増大に
見合って変形量が増大するが、そのときの変形量がソリ
ッドの場合よりも大きい性質が得られ、防振性、防音
性、断熱性が一段と向上し、たとえば防振材として用い
るような場合であっても過酷な使用条件に耐えうる。ま
た低吸水性で、微生物の繁殖が抑制され、また従来の化
学発泡剤の分解に伴なう劣化や腐食の問題も解消してい
る。

【００３５】図１は圧縮応力と変形量（圧縮歪み）との
関係をモデル的に示したグラフであり、Ａはソリッドの
場合、Ｂは化学発泡剤を用いて得られた発泡射出成形物
の場合、Ｃは本発明の方法により得られた発泡射出成形
物の場合を示してある。

【００３６】

【実施例】以下実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」とあるのは重量部である。

【００３７】実施例１射出成形可能な高分子材料の一例として、粉体状および
ペレット状の低密度ポリエチレンを準備した。また、熱
可塑性樹脂熱膨張性微小球の一例として、耐熱性アクリ
ロニトリル共重合体を外殻としかつ炭化水素系発泡剤を
包含する真円の熱膨張性微小球（膨張開始温度 :１２２
±４℃、最大膨張温度 :１９２±３℃、重量平均粒径:
３０±５μm ）を準備した。

【００３８】まず、上記の粉体状の低密度ポリエチレン
１００部に上記の熱膨張性微小球２０部を粉体混合して
から、押出機に供給して温度１１０℃で溶融混練して押
し出すと同時にペレット化し、マスターバッチを得た。

【００３９】次に、このマスターバッチペレット１０部
を低密度ポリエチレンペレット９０部と混合し、この混
合ペレットをアキュムレーターを備えたスクリュー式の
超高速充填射出成形機にホッパーから供給して溶融混練
し、溶融混合物を金型キャビティに向けて一挙に吐出充
填することにより、射出成形を行った。シリンダー温度
は１８０〜１４０℃、射出速度は１０００mm/sec、射出
率は５００cm³/sec にそれぞれ設定した。金型には、バ
リを生ずる程度に予め隙間を設けておき、溶融物充填と
同時にキャビティ内の圧力が急速に除かれるようにし
た。射出成形は円滑に行うことができた。

【００４０】このようにして得た部品形状の発泡射出成
形物は、密度が0.65g/cm³ と軽量で、表面は平滑かつ美
麗であった。この成形物は、低密度ポリエチレンからな
るマトリックス中に、平均直径約６５μm のミクロの大
きさの球殻状の膨張中空微小球が三次元的に均一に分散
配置したものであった。

【００４１】比較例１実施例１のマスターバッチペレット１０部を実施例１の
低密度ポリエチレンペレット９０部と混合し、この混合
ペレットを汎用の射出成形機に供給して溶融混練し、金
型キャビティに向けて吐出充填することにより、ポリエ
チレンに対する汎用の条件で射出成形を行った。すなわ
ち、シリンダー最高温度は１７０〜１４０℃、射出速度
は１００mm/secに設定した。金型も通常のものを用い
た。

【００４２】しかしながら成形操作は安定しない上、得
られた発泡射出成形物にはほぼ例外なくショートショッ
ト、バルーンの潰れによる凹陥部などの欠陥が見られ
た。を生じた。

【００４３】実施例２溶融混合物を金型キャビティに向けて吐出するに際し、
スクリューをゆっくりと後退させることにより吐出待機
状態にある溶融混合物に加わっている保持圧を減じて、
溶融混合物中の熱膨張性微小球を最大膨張時の粒径に対
して約４０％膨張させ、ついで溶融混合物を金型キャビ
ティ内へ超高速で一挙に吐出充填したほかは、実施例１
を繰り返した。このようにして得た発泡射出成形物は、
実施例１で得られたものに比しより均一であり、かつ密
度も0.57g/cm³ と高い膨張率にすることができた。

【００４４】実施例３射出成形可能な高分子材料の一例として、酢酸ビニル含
有量２０％、メルトインデックス３０、密度0.94のエチ
レン−酢酸ビニル共重合体と、酢酸ビニル含有量２０
％、メルトインデックス１５０、密度0.94のエチレン−
酢酸ビニル共重合体との２種を準備した。これらは、エ
ラストマーライクな熱可塑性樹脂の一種である。

【００４５】また、熱可塑性樹脂熱膨張性微小球の一例
として、耐熱性アクリロニトリル共重合体を外殻としか
つ炭化水素系発泡剤を包含する真円の熱膨張性微小球
（膨張開始温度 :１２２±４℃、最大膨張温度 :１７６
±５℃、重量平均粒径: ２１±３μm ）を準備した。

【００４６】まず、温度９０℃で軟化するメルトインデ
ックス１５０のエチレン−酢酸ビニル共重合体と上記の
熱膨張性微小球とを重量比で１：１の割合で混練し、続
いてその混練物２部にメルトインデックス１５０のエチ
レン−酢酸ビニル共重合体３８部とメルトインデックス
３０のエチレン−酢酸ビニル共重合体６０部を加えて、
温度１１０℃で混練し、マスターバッチペレットとなし
た。

【００４７】次に、このマスターバッチペレットをアキ
ュムレーターを備えた超高速充填射出成形機に供給して
溶融混練し、溶融混合物を金型キャビティに向けて一挙
に吐出充填することにより、射出成形を行った。シリン
ダー温度は１９０〜１５０℃、射出速度は２００mm/se
c、射出率は８００cm³/sec にそれぞれ設定した。金型
キャビティは予め加圧し、また徐圧機構を設けておき、
溶融物充填と同時にキャビティ内の圧力が急速に除かれ
るようにした。射出成形は円滑に行うことができた。

【００４８】このようにして得た部品形状の発泡射出成
形物は、密度が0.62g/cm³ と軽量で、表面は平滑かつ美
麗であった。この成形物は、エチレン−酢酸ビニル共重
合体からなるマトリックス中に、平均直径約６５μm の
ミクロの大きさの球殻状の膨張中空微小球が三次元的に
均一に分散配置したものであった。

【００４９】実施例４基本的には実施例３を繰り返したが、温度９０℃で軟化
するメルトインデックス１５０のエチレン−酢酸ビニル
共重合体と上記の熱膨張性微小球とを重量比で１：１の
割合で混練し、続いてその混練物２部にメルトインデッ
クス１５０のエチレン−酢酸ビニル共重合体３８部とメ
ルトインデックス３０のエチレン−酢酸ビニル共重合体
６０部を加えて、温度１７０℃で混練し、熱膨張性微小
球の予備膨張物を含むマスターバッチペレットとなし
た。

【００５０】このマスターバッチペレットを用いて実施
例３と同様の条件で射出成形を行った。射出成形は円滑
に行うことができ、実施例３とほぼ同等の発泡射出成形
物が得られた。

【００５１】

【発明の効果】作用の項でも述べたように、本発明によ
れば、円滑な射出成形が可能となり、寸法精度の良い発
泡射出成形物が得られる。射出成形が可能になったこと
は、精密成形が可能で、大量生産に適していることを意
味し、単純な形状から複雑な形状に至る任意の形状の成
形物が一挙に得られるので、応用用途の点でも極めて好
ましいものである。

【００５２】得られた発泡射出成形物は、高分子材料か
らなるマトリックス中に、肉眼では判別できないほどの
微小な球形のバルーン（ミクロの大きさの球殻状の膨張
中空微小球）が三次元的に均一に分散配置した複合構造
の成形物でできている。ミクロとは、平均直径が２００
μm 以下（つまり 0.2mm以下）の次元である。この成形
物は事実上独立気泡のみを有するので、圧縮応力と変形
量（圧縮歪み）との関係図において、圧縮応力の増大に
見合って変形量が増大するが、そのときの変形量がソリ
ッドの場合よりも大きい性質が得られ、防振性、防音
性、断熱性が一段と向上し、たとえば防振材として用い
るような場合であっても過酷な使用条件に耐えうる。ま
た低吸水性で、微生物の繁殖が抑制され、また従来の化
学発泡剤の分解に伴なう劣化や腐食の問題も解消してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧縮応力と変形量（圧縮歪み）との関係をモデ
ル的に示したグラフである。

【符号の説明】

Ａ…ソリッド、Ｂ…化学発泡剤を用いて得られた発泡射出成形物、Ｃ…本発明の方法により得られた発泡射出成形物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形可能な高分子材料と、熱可塑性樹
脂熱膨張性微小球または／およびその予備膨張物とを、
予め混合した状態であるいは射出成形機内で混合すべ
く、ホッパーまたはサイドフィーダーから射出成形機に
供給し、熱膨張性微小球の膨張開始温度以上の温度で高
分子材料を溶融し、溶融混合物を金型キャビティに向け
て吐出充填することにより射出成形すること、およびそ
の際、射出に適しかつ膨張に適した温度に加熱された溶
融混合物を金型キャビティ内へ超高速で一挙に吐出充填
すると同時に、金型キャビティ内の圧力が急速に除かれ
るようにしたことを特徴とする発泡射出成形物の製造
法。
【請求項２】溶融混合物の金型キャビティ内への吐出充
填を射出速度１５０mm/sec以上の超高速で行うと同時
に、金型に設けた隙間または出口孔から金型キャビティ
内の圧力が急速に除かれるようにしたことを特徴とする
請求項１記載の製造法。
【請求項３】溶融混合物を金型キャビティに向けて吐出
するに際し、吐出待機状態にある溶融混合物に加わって
いる保持圧を減じて熱可塑性樹脂熱膨張性微小球または
／およびその予備膨張物を膨張させ、ついでその溶融混
合物を金型キャビティ内へ超高速で一挙に吐出充填する
と同時に、金型キャビティ内の圧力が急速に除かれるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の製造法。
【請求項４】高分子材料１００重量部に対する熱可塑性
樹脂熱膨張性微小球または／およびその予備膨張物の混
合割合が 0.3〜１０重量部である請求項１記載の製造
法。
【請求項５】熱可塑性樹脂熱膨張性微小球の重量平均粒
径が２〜５０μm 、膨張開始温度が１１５℃以上、最大
膨張温度が１５０℃以上である請求項１記載の製造法。