発泡成形の基礎とトラブル対策

プラスチック発泡体はプラスチックを無数の気泡で膨らませた材料です。通常のプラスチック製品では、気泡の混入は外観や強度を損なう成形不良であり敬遠されるところですが、うまく気泡構造が制御された発泡体は軽量・剛性・断熱性・絶縁性・柔軟性など優れた特性を発揮します。軽量化による燃費向上が重要視される自動車分野などでは、近年発泡体の適用部品が増えています。一方、発泡体は材料を瞬間的に不安定な状態に持ち込み発生させた気泡を大変形させるプロセスであるため、材料のちょっとした不均一さや、条件のずれによって、思ったような発泡体が得られないことや安定して成形できないことがあります。 　そこで本講座では、ごく初歩的なプラスチック発泡体の原理、製法、評価方法の基礎から具体的な不良原因と対策までを広範囲に解説し、発泡現象の基本的かつ理論的な見方を身に着けていただきたいと思います。特に、発泡射出成形、超臨界バッチ発泡成形、プレス加圧発泡成形に関しては、実際の研究開発の経験からのアドバイスが出来ると思います。また、近年のプラスチック発泡成形に関する世界的な研究開発動向についてもご紹介したいと思います。

1. はじめに
   1. プラスチック発泡体の市場
   2. プラスチック発泡体の特徴と用途
2. プラスチック発泡体に用いられる樹脂の種類
   1. 熱可塑性樹脂
      • ポリスチレン
      • ポリエチレン
      • ポリプロピレンなど
   2. 熱硬化性樹脂
      • ポリウレタン
      • エポキシ など
3. 発泡剤
   1. 物理発泡剤
      • 二酸化炭素
      • 窒素 など
   2. 化学発泡剤
      • 炭酸水素ナトリウム
      • アゾジカルボンアミド など
   3. その他の発泡剤
      • 熱膨張性マイクロカプセル など
4. 成形方法
   1. 連続的成形法
      • 射出発泡
      • 押出発泡
      • ビーズ発泡 など
   2. 非連続的成形法
      • 加圧発泡
      • 注型発泡
      • バッチ発泡 など
5. プラスチック発泡体の評価方法
   1. 機械的特性
      • 圧縮
      • 曲げ
      • 耐衝撃性
      • 動的粘弾性 など
   2. 熱的特性
      • 熱伝導率
      • 熱変形温度
      • 熱収縮率 など
   3. その他の特性
      • 誘電率
      • 吸音・遮音特性 など
6. 発泡原理 ～理論に基づく現象の見方～
   1. 古典的核生成論
   2. 気泡成長に関する物質移動
      • 熱移動
7. トラブル対策 ～原因の究明と対策方法～
   1. 材料由来
      • 色変え不良
      • 異物混入
      • 分散不良 など
   2. 成形条件由来
      • 熱劣化
      • 各種成形不良 など
   3. 反応条件由来
      • 架橋不足
      • 発泡剤分解不足 など
8. 近年のプラスチック発泡体に関する世界的な研究開発動向
   1. プラスチック発泡分野の研究課題
   2. 気泡制御に関するテーマ
   3. 発泡体強化、機能付与に関するテーマ
   4. 新規発泡剤の開発