JP2001504405A - モノリスプラスチック物体の製造方法およびその方法で得られた物体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プラスチック物体の製造方法は、（ａ）密閉状態で金型キャビティの境界となる２つの型部品を有してなる型を射出成形装置に設ける工程；（ｂ）金型キャビティに射出したプラスチックを、金型キャビティ内で発泡させるための発泡手段を準備する工程；（ｃ）効果的な不活性に、発泡手段を一時的にするための遮断手段を準備する工程；（ｄ）遮断手段にエネルギーを供給する工程；（ｅ）第一プラスチックがタイプＡを除いたプラスチックの混合物またはランダムプラスチックであり、第二プラスチックがタイプＡであり、混合物の最大約３０重量％を構成し、タイプＡが第一プラスチックと相溶性であり高溶融強度を有するプラスチックであり、例えば高溶融強度ポリプロピレンであるＨＭＳ ＰＰであるように、２種のプラスチックの混合物をプラスチックとして選択する工程；（ｆ）形成された物体を選択された温度に冷却し、金型キャビティを開き、冷却した物体を取り出す工程を含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】 モノリスプラスチック物体の製造方法およびその方法で得られた物体 本発明は、構造的な発泡体として構成され、発泡体コアと密閉スキンを有する ほぼサンドイッチ構造を有してなるモノリスプラスチック物体を製造するための 製造方法に関する。 そのような方法およびその方法によって得られるボードが、例えば米国特許第 ４０９６２１８号に開示されている。 プラスチック射出の完了後数秒間に、金型キャビティが、予定された時間およ び制御された手順で大きくなる方法が、この米国特許明細書に開示されている。 発泡剤の使用および気体カウンター圧力の適用によって、発泡体構造が良質であ り、得られたボードのスキンが密閉されたなめらかな構造を有することが達成さ れる。 該米国特許によれば、型は、密閉出発状態に予定時間で保持され、その後、型 は、その後の特定時間で一定の膨張を行う。最大の膨張に達した後、しばらくの 間冷却し、その後発泡したボードを取り出すことができる。 米国特許第４１３３８５８号において、関連した技術を取り扱っており、この 技術において多くの使用可能なプラスチックおよび物質、例えば、プラスチック に添加するための発泡剤を開示している。 本出願人の欧州特許出願公開第０６９２３５８号は、上記の２つの特許明細書 に記載される技術のさらなる展開を開示している。該特許出願によれば、型の開 口が非常にうまく明らかにされた制御された手順で行われ、それによって、原則 として、良質のプラスチックボードが得られる。しかしながら、この技術の欠点 は、含まれるさまざまパラメーターを非常に狭い限界内で制御しなければならず 、実際問題として必ずしも実現できないか、最適な生成物または工程が得られな いことである。 既知の方法によって、充分に高く、一定の質のボードが得られないことを見出 したので、本発明の目的は、改良された質の物体、例えばボードを、製造できる 方法を提供することである。 従来技術の方法では、異なる組成および異なる寸法を有する物体を得るために 関連したパラメーターを変える自由度は非常に制限されていることが知られてい る。その結果として、関連したパラメーターの充分でない制御または自由がある ところでは、得られた生成物が要求される質標準に従わないことは必ずしも避け ることができない。 本発明の目的は、選択の自由度およびさまざまな関連パラメーターの許容限度 を増大させることである。 本発明のさらなる目的は、スキン厚さをより良好に制御でき、さらに実際に充 分に制御できるようにすることである。 本発明の別の目的は、製造サイクルを短くすることである。 最後に、本発明の目的は、発泡体密度分布を、従来技術の場合よりかなり良好 に制御できるようにすることである。 上記の観点において、本発明は、モノリスプラスチック物体、例えばボードを 製造する方法を提供し、その物体は、発泡体コアおよび密閉スキンを有するサン ドイッチ様構造を有してなり、その方法は、以下の工程を含んでなり、適した順 序で行う： （１）プラスチック可塑化および射出デバイスおよび型を射出成形デバイスに設 ける工程であって、型は、転移手段によってそれぞれに対して転移可能な型部品 を少なくとも２つ有してなり、型部品が、密閉第一端状態において、可塑化およ び射出ユニットに接続している金型キャビティの境界となり、開口第二端状態に おいて、取り出すために形成物体を離し、転移手段は、選択された速度で型部品 を動かすように適応されている工程； （２）金型キャビティに射出されるプラスチックを、金型キャビティ内で発泡さ せるための発泡手段を準備する工程； （３）効果的な不活性に、発泡手段を一時的にするための遮断手段、例えば金型 キャビティに圧力下でガスを供給する手段を準備する工程； （４）遮断手段にエネルギーを供給する工程； （５）加熱したプラスチックを金型キャビティに射出するために、型の第一端状 態において可塑化および射出ユニットにエネルギーを供給する工程であって、プ ラスチックは２種のプラスチックの混合物であり、第一プラスチックは、タイプ Ａを除いたプラスチックの混合物またはランダムプラスチックであり、第二プラ スチックは、タイプＡであり、混合物の最大２０重量％を構成し、タイプＡは、 第一プラスチックと相溶性のある高溶融強度を有するプラスチック、例えばポリ プロピレンを電子衝撃または電子ビーム、化学変性または直接重合に付すことよ って得られるＨＭＳ ＰＰ（高溶融強度ポリプロピレン）である工程； （６）遮断手段のエネルギー供給を終了する工程； （７）可塑化および射出ユニットのエネルギー供給を終了する工程； （８）選択された速度の進行にしたがって、型部品を移動して離すために転移手 段にエネルギーを供給する工程；および （９）形成された物体を選択された温度に冷却し、金型キャビティを充分に開き 、冷却した物体を取り出す工程。 本発明に従って発泡体密度分布およびスキン厚さを調節できることによって、 機械的パラメーターを、調節でき、制御できる。これは、例えば実質的な範囲に 調節できる曲げ剛性率、さらにねじ山を備えた要素に適応させる物質の適性に関 連する。これは、一方で付着性に関連し、他方で引き抜き力に関連する。 本発明の使用は、非常に小さい初期の壁厚さ、例えば６〜１０ｍｍの壁厚さ（ 出願人の欧州特許出願第０６９２３５８号に記載されている）のかわりに例えば ３〜６ｍｍの壁厚さを適用できる可能性を作り出す。 さらに、より大きな壁厚さを有する物体の製造も、本発明の経済的な方法で容 易に実現できる。 本発明によって、サイクル時間を、全冷却時間の３０％を超えて減少させるこ とができることを試験は示した。 上記の従来の技術と比べて、本発明は、金型キャビティ中の射出プラスチック の発泡を一時的に中断できるいわゆるガスカウンター圧の適用に限定されないこ とがわかる。 従属請求項２〜１４は、本発明の具体的な態様に関する。記載の材料および物 質は、例として要約するだけで、限定的なものではない。 本発明は、高溶融強度を有する材料、例えば電子衝撃を受けたポリプロピレン （電子衝撃によって材料中の変化が生じ、それ自体既知のＨＭＳ ＰＰが得られ る）からなる上記タイプＡの第二プラスチックの具体的な適用に関する。そのよ うな材料は、「チューインガム」にたとえられる。それは、溶融物を一軸方向ま たは二軸方向に伸張または延伸する場合、補強する挙動を示す材料である。溶融 物の薄い伸張部品の延伸粘度における強度増大のために、安定化が生じる。材料 は、何年間もそれ自体知られていて、押出発泡体中のバルク材料として適用され る。そのような材料の例としては、２．１６ｋｇ、２３０℃の温度で１０分につ き５．５ｇのＭＦＩ（メルトフローインデンクス）を有するＰＦ６３３（Montel l製、ポリオレフィン）がある。他の材料は、同じ製造業者からのＰＦ８１４で ある。この材料は、低い密度の発泡生成物において使用することが製造業者によ って推奨されている。この材料は、２．１６ｋｇ、２３０℃の温度で１０分につ き３．０ｇのＭＦＩを有する。 上記の高溶融強度ポリプロピレンに加えて、高い溶融強度を有する他の適した 材料も使用できる。これは、高溶融強度の挙動を有する材料に結びつく。この添 加剤は、バルクポリマーと相溶性があり、溶融物の一軸または二軸延伸の間に延 伸粘度において関連する増大の発生によって特徴づけられる。延伸の間、低い一 定の剪断速度（＜５ｓ^-1）での延伸粘度の増大は、ベースポリマーの延伸粘度の 増大よりもかなり大きい（３０％またはそれ以上）。 Munstedt，H.J.，Reology（1979）23，p42l)を引用できる。ＨＭＳの測定に関し Kunststoffe 82，1992を引用できる。 手順、例えばＨＭＳ ＰＰを得ることができる手順に関して、この目的のため に異なる選択が存在することがわかっている。ＰＰは、電子衝撃に付すことがで きる。また、ポリプロピレンの化学変性または直接重合が考えられる。 請求項６において、第一プラスチックとして適している多くの材料を挙げてい る。ポリオレフィンまたはポリオレフィン混合物の添加が、この時点でのＨＭＳ ＰＰの使用のために考えられる。 上記のように、一般的な形態の本発明は、混合物中の全量で最大約３０重量％ までプラスチックタイプＡの添加に関する。より多い量が使用される場合、例え ば、ＨＭＳ ＰＰが、比較的高価な原料であるから、プラスチック物体の価格が 、許容できないほど高くなるという欠点が生じる。約３０重量％の上記の限度よ り上で、ＨＭＳ ＰＰの活性が減少することがさらに見出された。 最大約３０重量％のタイプＡが、混合物中に存在するという特徴を有する方法 が好ましい。 方法の好ましい態様は、約４〜６重量％のタイプＡが、混合物中に存在する特 徴を有する。ここで記載の範囲より低い値で、ＨＭＳ ＰＰの影響が、あまりに 制限され、技術的におよび経済的に有用性が見出せないことがわかっている。 本発明は、さらに、請求項で記載されているタイプの方法によって得られた一 体式（モノリス）プラスチック物体に関する。 製造の間に、そのような物体は、（腐蝕）ホイル、布または他のカバー材料と 一緒に従来の手順で完全に形成できる。 本発明は、高溶融強度を有するプラスチック、例えばＨＭＳ ＰＰ（電子衝撃 または電子ビーム、化学変性または直接重合にポリプロピレンを付すことによっ て得られる高溶融強度ポリプロピレン）を、上記の方法に従って、最大３０重量 ％の割合でプラスチック混合物中の成分として使用することにも関する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 23/26 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＺＷ (72)発明者 リヒテルス，フランシスクス・エフベルト ゥス オランダ、エヌエル―7576ゼットデー・オ ルデンザール、ヘー・エム・コルウィンス トラート20番 (72)発明者 エイドホフ，アンドレアス・ベルナルドゥ ス オランダ、エヌエル―7546セーウェー・エ ンスヘデ、マルクスラフフーク16番 (72)発明者 ヤヘルス，クリスティアーン・アントニウ ス オランダ、エヌエル―7552ペーアー・ヘン ゲロ、ニーウェ・グレンスウェッヒ39番 (72)発明者 デ・ヨング，レネ オランダ、エヌエル―7511エルペー・エン スヘデ、トゥスフェルトブルフ50番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．モノリスプラスチック物体、例えばボードを製造するための方法であって 、物体は、発泡体コアおよび密閉スキンを有するサンドイッチ様構造を有してな り、その方法は、適した順序で行われる以下の工程： （１）プラスチック可塑化および射出デバイスおよび型を射出成形デバイスに設 ける工程であって、型は、転移手段によってそれぞれに対して転移可能な型部品 を少なくとも２つ有してなり、型部品が、密閉第一端状態において、可塑化およ び射出ユニットに接続している金型キャビティの境界となり、開口第二端状態に おいて、取り出すために形成物体を離し、転移手段は、選択された速度で型部品 を動かすように適応されている工程； （２）金型キャビティに射出されるプラスチックを、金型キャビティ内で発泡さ せるための発泡手段を準備する工程； （３）効果的な不活性に、発泡手段を一時的にするための遮断手段、例えば金型 キャビティに圧力下でガスを供給する手段を準備する工程； （４）遮断手段にエネルギーを供給する工程； （５）加熱したプラスチックを金型キャビティに射出するために、型の第一端状 態において可塑化および射出ユニットにエネルギーを供給する工程であって、プ ラスチックは２種のプラスチックの混合物であり、第一プラスチックは、タイプ Ａを除いたプラスチックの混合物またはランダムプラスチックであり、第二プラ スチックは、タイプＡであり、混合物の最大２０重量％を構成し、タイプＡは、 第一プラスチックと相溶性のある高溶融強度を有するプラスチック、例えばポリ プロピレンを電子衝撃または電子ビーム、化学変性または直接重合に付すことよ って得られるＨＭＳ ＰＰ（高溶融強度ポリプロピレン）である工程； （６）遮断手段のエネルギー供給を終了する工程； （７）可塑化および射出ユニットのエネルギー供給を終了する工程； （８）選択された速度の進行にしたがって、型部品を移動して離すために転移手 段にエネルギーを供給する工程；および （９）形成された物体を選択された温度に冷却し、金型キャビティを充分に開き 、 冷却した物体を取り出す工程； を含んでなる方法。 ２．最大１０重量％のタイプＡが混合物中に存在している請求項１に記載の方 法。 ３．約３〜７重量％、好ましくは４〜６重量％のタイプＡが混合物中に存在し ている請求項２に記載の方法。 ４．プラスチックが熱可塑性である請求項１に記載の方法。 ５．プラスチックが少なくとも１種のポリマーを含有する請求項１に記載の方 法。 ６．プラスチックがポリオレフィン、ビニルポリマーまたはスチレン、例えば ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡ、ＰＶＣ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＰＰＯを含有する 請求項１に記載の方法。 ７．プラスチックがホモポリマーを含有する請求項１に記載の方法。 ８．プラスチックがコポリマーを含有する請求項１に記載の方法。 ９．充填剤（例えば、石灰石、タルク、ガラスファイバー）、添加剤（例えば 、ＴｉＯ₂、ＢａＳＯ₃、ＢａＳＯ₄）、安定剤、着色剤などをプラスチックに添 加する請求項１に記載の方法。 １０．化学的発泡剤（例えば、ヒドロセロールＬＣ、ヒドロセロール化合物、 ５−フェニルテトラゾール、アゾジカルボンアミド、ＮａＨＣＯ₃、（ＮＨ₄）₂ ＣＯ₃、（ＮＨ₄）ＨＣＯ₃）、スルホヒドラジド、トリアジン化合物、トルエン スルホセミカルバジドおよび／または物理的な発泡剤（例えば、Ｎ₂、Ｈ₂Ｏ、イ ソブタン）をプラスチックに添加する請求項１に記載の方法。 １１．物体がボードであり、丸くない形状を有するような形態を、金型キャビ ティが有する請求項１に記載の方法。 １２．得られた物体が、ボードであり、所望のように予め選択された形状およ び寸法の周囲エッジ領域を有する、例えばベンドエッジを有する請求項１に記載 の方法。 １３．金型キャビティに可塑化プラスチックを射出するより前に、ガス、例え ば窒素または要すれば条件を設定された空気を、金型キャビティに圧力下で入れ る請求項１に記載の方法。 １４．得られた物体が、絶熱、防音、機械的強度、振動および／または衝撃減 衰特性、要求されるスキン厚さ、ねじまたはインサートの要求される引き抜き力 および要求されるボードの曲がり剛性に関連している設定要求を満たすように方 法を行う請求項１に記載の方法。 １５．請求項１〜１４のいずれかに記載の方法によって得られるモノリスプラ スチック物体。 １６．請求項１〜１４のいずれかに記載の方法を使用するための、最大３０重 量％の割合でプラスチック混合物中、成分としての、高溶融強度を有するプラス チック、例えばＨＭＳ ＰＰ（ポリプロピレンを電子衝撃または電子ビーム、化 学変性または直接重合に付すことによって得られる高溶融強度ポリプロピレン） の使用。