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技術 複合発泡体の製造方法

出願人 積水化学工業株式会社
発明者 中谷好孝菅原宏山口公二
出願日 1993年11月10日 (27年0ヶ月経過) 出願番号 1993-281118
公開日 1995年5月23日 (25年6ヶ月経過) 公開番号 1995-132525
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の特殊発泡成形、タイヤ成形
主要キーワード 熱接合性 軽量効果 ビカット軟化点温度 締切り 発泡部分 ABS樹脂 複合発泡体 発泡性熱可塑性樹脂粒子
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年5月23日)のものです。
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目的

非発泡性熱可塑性樹脂三次元網目構造を有し、圧縮強度が向上した複合発泡体を得る製造方法を提供する。

構成

熱可塑性樹脂及び分解型発泡剤よりなる発泡性熱可塑性樹脂粒子非発泡性熱可塑性樹脂粒子とを混合した後加熱成形してなる複合発泡体の製造方法において、非発泡性熱可塑性樹脂の軟化点温度が発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する分解型発泡剤の分解温度より低く、加熱成形時の温度において非発泡性熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスが発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスより大きく、発泡性熱可塑性樹脂粒子100重量部に対して非発泡性熱可塑性樹脂粒子を3〜1500重量部混合することよりなる複合発泡体の製造方法。

概要

背景

熱可塑性樹脂よりなる発泡体は、自動車内装建材等のパネル材断熱材として広く使用されている。これら発泡体は、良好な衝撃性耐久性断熱性を維持することが必要である。特公昭54−46269号公報には、金型金型内面に配設する表皮層シートを工夫して発泡性熱可塑性樹脂粒子を単独で金型内充填することにより、強靱にして平滑、緻密な表皮を有する発泡性熱可塑性樹脂を製造する技術が開示されている。

しかしながら、上記製造方法では、金型内に配する発泡性熱可塑性樹脂は単独で用いられており、このため高発泡させた成形品圧縮により変形し易いという欠点があった。

概要

非発泡性熱可塑性樹脂の三次元網目構造を有し、圧縮強度が向上した複合発泡体を得る製造方法を提供する。

熱可塑性樹脂及び分解型発泡剤よりなる発泡性熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子とを混合した後加熱成形してなる複合発泡体の製造方法において、非発泡性熱可塑性樹脂の軟化点温度が発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する分解型発泡剤の分解温度より低く、加熱成形時の温度において非発泡性熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスが発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスより大きく、発泡性熱可塑性樹脂粒子100重量部に対して非発泡性熱可塑性樹脂粒子を3〜1500重量部混合することよりなる複合発泡体の製造方法。

目的

本発明は、上記に鑑み、圧縮強度が向上した複合発泡体を得る製造方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

熱可塑性樹脂及び分解型発泡剤よりなる発泡性熱可塑性樹脂粒子非発泡性熱可塑性樹脂粒子とを混合した後加熱成形してなる複合発泡体の製造方法において、非発泡性熱可塑性樹脂の軟化点温度が発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する分解型発泡剤の分解温度より低く、加熱成形時の温度において非発泡性熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスが発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスより大きく、発泡性熱可塑性樹脂粒子100重量部に対して非発泡性熱可塑性樹脂粒子を3〜1500重量部混合することを特徴とする複合発泡体の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、複合発泡体の製造方法に関する。

背景技術

0002

熱可塑性樹脂よりなる発泡体は、自動車内装建材等のパネル材断熱材として広く使用されている。これら発泡体は、良好な衝撃性耐久性断熱性を維持することが必要である。特公昭54−46269号公報には、金型金型内面に配設する表皮層シートを工夫して発泡性熱可塑性樹脂粒子を単独で金型内充填することにより、強靱にして平滑、緻密な表皮を有する発泡性熱可塑性樹脂を製造する技術が開示されている。

0003

しかしながら、上記製造方法では、金型内に配する発泡性熱可塑性樹脂は単独で用いられており、このため高発泡させた成形品圧縮により変形し易いという欠点があった。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、上記に鑑み、圧縮強度が向上した複合発泡体を得る製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明の要旨は、発泡性熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子とを混合した後加熱成形して複合発泡体を製造するところにあり、粒子軟化点温度メルトフローインデックス及び各粒子の混合重量比を工夫するところにある。

0006

本発明で使用される発泡性熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂及び分解型発泡剤によりなる。

0007

上記熱可塑性樹脂は特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンポリプロピレン等のポリオレフィンポリスチレンポリ塩化ビニルABS樹脂等が挙げられる。これらは1種又は2種以上のものを混合して使用することができるが、2種以上のものを混合して使用するときには、発泡性と強度とを案して熱接合性のよいものを選択するのがよい。

0008

上記発泡剤としては、特に限定されるものではなく、アゾジカルボンアミドアゾビスイソブチロニトリル、N,N′−ジニトロペンタメチレンテトラミン、p,p′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、p−トルエンスルホニルセミカルバジドアゾジカルボン酸バリウムトリヒドラジノトリアジン、5−フェニルテトラゾール等が挙げられる。上記発泡剤の添加量は、多すぎると破泡して空隙ができることがあり、少なすぎると得られる複合発泡体の軽量化が図れないこととなるので、熱可塑性樹脂100重量部に対して1〜30重量部が好ましい。

0009

上記発泡性熱可塑性樹脂には、更に必要に応じて、ジクミルパーオキサイド、2、5−ジメチル2、5−ジヘキサン、2、5−ジメチル−2、5−ジヘキシン−3等の架橋剤、架橋助剤充填剤可塑剤、安定剤等を適宜加えることができる。上記発泡性熱可塑性樹脂は、分解型発泡剤の分解温度未満の温度で混練し、ペレット状又は粉体状に成形して発泡性熱可塑性樹脂粒子とする。上記発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂に発泡剤、発泡助剤等を添加して、タンブラーミキサー等によりドライブレンドした後、これらの混合物押出機で混練し、ペレット状又は粉体状に成形して製造する方法等が挙げられる。

0010

本発明で使用される非発泡性熱可塑性樹脂は、上記熱可塑性樹脂に必要に応じて、ジクミルパーオキサイド、2、5−ジメチル2、5−ジヘキサン、2、5−ジメチル−2、5−ジヘキシン−3等の架橋剤、架橋助剤、充填剤、可塑剤、安定剤等を適宜加えることができる。上記非発泡性熱可塑性樹脂は、適宜混練しペレット状又は粉体状に成形して非発泡性熱可塑性樹脂粒子とする。

0011

発泡性熱可塑性樹脂粒子及び非発泡性熱可塑性樹脂粒子に使用される上記熱可塑性樹脂は同種のものでも異種のものでもよいが、熱接合性の悪いもの同士を用いる場合は、圧縮強度に影響はないが、曲げ強度は若干低下することがあるので熱接合性のよいものを選択するのがよい。

0012

本発明においては、上記発泡性熱可塑性樹脂粒子と上記非発泡性熱可塑性樹脂粒子とを予めタンブラーやミキサーによりドライブレンドし、金型内に導入して加熱発泡させる。

0013

上記において、非発泡性熱可塑性樹脂の軟化点温度が発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する分解型発泡剤の分解温度より高いと、発泡性熱可塑性樹脂粒子の周囲を非発泡性熱可塑性樹脂粒子が取り囲むことができず、非発泡性熱可塑性樹脂粒子による三次元網目構造が形成できないので、非発泡性熱可塑性樹脂の軟化点温度は発泡性熱可塑性樹脂を構成する分解型発泡剤の分解温度より低くする必要がある。

0014

上記において、上記発泡性熱可塑性樹脂粒子に比較して上記非発泡性熱可塑性樹脂粒子の流動性が著しく悪いと、上記発泡性熱可塑性樹脂粒子の発泡膨張を妨げるので、金型内の発泡成形温度において発泡性熱可塑性樹脂を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスが、非発泡性熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスより低くなる必要がある。

0015

本発明の複合発泡体においては、発泡性熱可塑性樹脂粒子に対する非発泡性熱可塑性樹脂粒子の混合比は、小さすぎると軽量効果が期待できず、大きすぎると非発泡性熱可塑性樹脂による三次元網目構造による強度の向上が期待できないので、発泡性熱可塑性樹脂粒子100重量部に対して非発泡性熱可塑性樹脂粒子を3〜1500重量部混合する。

0016

本発明においては、金型内で発泡性熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子の混合組成物を加熱し未発泡部分のないように充分発泡させる。金型に圧力を加えると、異形の形状や表面に平滑性を有する複合発泡体が得られ好適である。その後、金型を冷却して成形後の複合発泡体のなえを防ぐとよい。

0017

非発泡性熱可塑性樹脂粒子に、炭素繊維又はガラス繊維補強繊維として混入すると、本発明の複合発泡体は耐衝撃性に優れたものとなり好適である。上記補強繊維は、少なすぎると補強効果がなく、多すぎると樹脂の流動性が悪くなり三次元網目構造が形成されないので、樹脂100重量部に対して、5〜120重量部加えるのがよい。好ましくは、10〜100重量部であり、より好ましくは、20〜90重量部である。

0018

上記補強繊維のモノフィラメントの直径は、細すぎると補強効果を発揮することができず、太すぎると非発泡性熱可塑性樹脂粒子の流動性が失われるので、1〜50μmが好ましい。上記補強繊維の繊維長は、短すぎると補強効果を発揮することができず、長すぎると非発泡性熱可塑性樹脂粒子の流動性が失われるので、1〜10mmが好ましく、より好ましくは2〜7mmである。

0019

以下に本発明の実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例1
発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(旭化成工業社製、商品名B161。メルトフローインデックス=1.2)100重量部、アゾジカルボンアミド5重量部、ジクミルパーオキサイド0.8重量部を、押出機により170℃で混練し、直径3mm、長さ5mmの型ペレット(210℃でのメルトフローインデックス=0.8)を得た。非発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(三菱油化社製、商品名JY20。メルトフローインデックス=9、ビカット軟化点温度128℃、平均粒径3mm)100重量部を押出機により170℃で混練し、直径2mm、長さ3mmの俵型ペレット(210℃でのメルトフローインデックス=5)を得た。発泡性熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子を重量比1:2でドライブレンドし、210℃に加熱された金型内に配した。

0020

次に、金型を締切り、50kg/cm2 の加圧下で8分間、加熱加圧保持し、しかる後に金型内に冷却水を流し、70℃まで冷却後、金型より取り出した。得られた発泡体は、厚み30mm、比重0.23であり、非発泡性熱可塑性樹脂が三次元網目構造を有する複合発泡体であった。

0021

実施例2
発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(旭化成工業社製、商品名B161。メルトフローインデックス=1.2)100重量部、アゾジカルボンアミド7重量部、ジクミルパーオキサイド0.8重量部を、押出機により170℃で混練し、直径3mm、長さ5mmの俵型ペレット(210℃でのメルトフローインデックス=0.8)を得た。非発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(三菱油化社製、商品名JY20。メルトフローインデックス=9、ビカット軟化点温度128℃、平均粒径3mm)100重量部、ガラス繊維(日東紡績社製、商品名CS 3PE946。素線径13μm、長さ3mm)20重量部を押出機により170℃で混練し、直径2mm、長さ3mmの俵型ペレット(210℃でのメルトフローインデックス=5)を得た。発泡性熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子を重量比1:2でドライブレンドし、210℃に加熱された金型内に配した。

0022

次に、金型を締切り、50kg/cm2 の加圧下で8分間、加熱加圧保持し、しかる後に金型内に冷却水を流し70℃まで冷却後、金型より取り出した。得られた発泡体は、厚み30mm、比重0.23であり、非発泡性熱可塑性樹脂が三次元網目構造を有する複合発泡体であった。

0023

比較例1
発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(旭化成工業社製、商品名B161。メルトフローインデックス==1.2)100重量部、発泡剤(アゾジカルボンアミド。分解温度208℃)7重量部、ジクミルパーオキサイド0.8重量部を、押出機により170℃で混練し、直径3mm、長さ5mmの俵型ペレット(210℃でのメルトフローインデックス=0.8)を得た。上記発泡性熱可塑性樹脂粒子を210℃に加熱された金型内に配した。

0024

次に、金型を締切、50kg/cm2 の加圧下で8分間、加熱加圧保持し、しかる後に金型内に冷却水を流し70℃まで冷却後、金型より取り出した。得られた発泡体は、厚み30mm、比重0.23であった。

0025

実施例及び比較例で得られた発泡体を、JISK7220−1983に準拠して圧縮強度(圧縮比例限応力)を測定し、結果を表1に示した。

0026

発明の効果

0027

本発明によれば、非発泡性熱可塑性樹脂の三次元網目構造を有し、圧縮強度の向上した複合発泡体が得られる。

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