JP2003039512A - 熱可塑性樹脂発泡成形体 - Google Patents
熱可塑性樹脂発泡成形体Info
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- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】軽量、高剛性で、しかも耐衝撃性に優れ、自動
車の内装部品や外装部品の他、家電や建材分野などにも
広く適用される熱可塑性樹脂発泡成形体を開発する。 【解決手段】気泡径が５０μｍ未満の気泡Ａと気泡径が
５０μｍ以上の気泡Ｂを含む発泡層を有する熱可塑性樹
脂発泡成形体であって、発泡層中の気泡の数の比が気泡
Ａ：気泡Ｂ＝３０〜９５：５〜７０であり、気泡Ｂ中の
気泡数の５０％以上が気泡径が１００〜５００μｍの気
泡である熱可塑性樹脂発泡成形体を提供する。
車の内装部品や外装部品の他、家電や建材分野などにも
広く適用される熱可塑性樹脂発泡成形体を開発する。 【解決手段】気泡径が５０μｍ未満の気泡Ａと気泡径が
５０μｍ以上の気泡Ｂを含む発泡層を有する熱可塑性樹
脂発泡成形体であって、発泡層中の気泡の数の比が気泡
Ａ：気泡Ｂ＝３０〜９５：５〜７０であり、気泡Ｂ中の
気泡数の５０％以上が気泡径が１００〜５００μｍの気
泡である熱可塑性樹脂発泡成形体を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂発泡
成形体およびこれに表皮材が一体的に積層されてなる表
皮材貼合熱可塑性樹脂発泡成形体に関する。
成形体およびこれに表皮材が一体的に積層されてなる表
皮材貼合熱可塑性樹脂発泡成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、熱可塑性樹脂成形体の軽量化
は強く望まれており、その手法として発泡成形体を適用
することはよく知られているが、かかる発泡成形体はそ
の用途によりさまざまな環境下で使用されるため、例え
ば、自動車内装材では−３０℃程度の低温から１００℃
以上の高温まで広い温度範囲で耐えうる性能が要求され
ている。
は強く望まれており、その手法として発泡成形体を適用
することはよく知られているが、かかる発泡成形体はそ
の用途によりさまざまな環境下で使用されるため、例え
ば、自動車内装材では−３０℃程度の低温から１００℃
以上の高温まで広い温度範囲で耐えうる性能が要求され
ている。
【０００３】このような発泡成形体として、例えば特開
平１０−２３０５２８号公報には発泡層における平均セ
ル（気泡）径が０．０１〜５０μｍである気泡を有する
発泡成形体が示されている。
平１０−２３０５２８号公報には発泡層における平均セ
ル（気泡）径が０．０１〜５０μｍである気泡を有する
発泡成形体が示されている。
【０００４】しかし、このような発泡成形体は平均セル
径が非常に細かく、機械的強度は確保し易いが、衝撃強
度が十分でないという問題があった。
径が非常に細かく、機械的強度は確保し易いが、衝撃強
度が十分でないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
本発明者らは衝撃強度が低下することなく、機械的強度
に優れた熱可塑性樹脂発泡成形体を開発すべく検討の結
果、当該目的を達成するためには熱可塑性樹脂発泡成形
体中の気泡径の異なる気泡の分布状態が極めて重要な要
件となることを見出し、本発明に至った。
本発明者らは衝撃強度が低下することなく、機械的強度
に優れた熱可塑性樹脂発泡成形体を開発すべく検討の結
果、当該目的を達成するためには熱可塑性樹脂発泡成形
体中の気泡径の異なる気泡の分布状態が極めて重要な要
件となることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、気泡
径が５０μｍ未満の気泡Ａと気泡径が５０μｍ以上の気
泡Ｂを含む発泡層を有する熱可塑性樹脂発泡成形体であ
って、発泡層中の気泡の数の比が気泡Ａ：気泡Ｂ＝３０
〜９５：５〜７０であり、気泡Ｂ中の気泡数の５０％以
上が気泡径が１００〜５００μｍの気泡である熱可塑性
樹脂発泡成形体を提供するものである。
径が５０μｍ未満の気泡Ａと気泡径が５０μｍ以上の気
泡Ｂを含む発泡層を有する熱可塑性樹脂発泡成形体であ
って、発泡層中の気泡の数の比が気泡Ａ：気泡Ｂ＝３０
〜９５：５〜７０であり、気泡Ｂ中の気泡数の５０％以
上が気泡径が１００〜５００μｍの気泡である熱可塑性
樹脂発泡成形体を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明について説明する。
【０００８】本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体は、図１
に示すように、発泡層（２）中に気泡径が５０μｍ未満
の気泡Ａ（３）と気泡径が５０μｍ以上の気泡Ｂ（４）
を含んでおり、かつ気泡Ｂ（４）中の気泡数の５０％以
上が気泡径１００〜５００μｍの気泡からなっている。
に示すように、発泡層（２）中に気泡径が５０μｍ未満
の気泡Ａ（３）と気泡径が５０μｍ以上の気泡Ｂ（４）
を含んでおり、かつ気泡Ｂ（４）中の気泡数の５０％以
上が気泡径１００〜５００μｍの気泡からなっている。
【０００９】本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体において
は、発泡層中に存在する各気泡の気泡径及びその存在割
合が上記の関係にあることが必要であり、気泡（Ａ）の
数が少なすぎると十分な機械的強度が得られず、また多
すぎても衝撃強度が低下することから、気泡（Ａ）の割
合は発泡層中の全気泡数に対して３０〜９５％、好まし
くは５０〜９０％である必要があり、また、残りの気泡
である気泡（Ｂ）についても、気泡径の大きい気泡が多
数存在しても機械的強度が低下し、機械的強度と耐衝撃
性の両方を満足させるためには気泡径が１００〜５００
μｍの適度の大きさの気泡が気泡（Ｂ）中に５０％以上
存在することが必要である。
は、発泡層中に存在する各気泡の気泡径及びその存在割
合が上記の関係にあることが必要であり、気泡（Ａ）の
数が少なすぎると十分な機械的強度が得られず、また多
すぎても衝撃強度が低下することから、気泡（Ａ）の割
合は発泡層中の全気泡数に対して３０〜９５％、好まし
くは５０〜９０％である必要があり、また、残りの気泡
である気泡（Ｂ）についても、気泡径の大きい気泡が多
数存在しても機械的強度が低下し、機械的強度と耐衝撃
性の両方を満足させるためには気泡径が１００〜５００
μｍの適度の大きさの気泡が気泡（Ｂ）中に５０％以上
存在することが必要である。
【００１０】尚、前記気泡（Ａ）の中には気泡径１０μ
ｍ未満の気泡を１０〜９０％、望ましくは３０〜７０％
程度含んでいることがより望ましい。気泡径１０μｍ未
満の気泡を含むことで、より高い機械的強度を得ること
ができる。
ｍ未満の気泡を１０〜９０％、望ましくは３０〜７０％
程度含んでいることがより望ましい。気泡径１０μｍ未
満の気泡を含むことで、より高い機械的強度を得ること
ができる。
【００１１】気泡径の測定は、発泡成形体の任意の３箇
所から切り出した３つの試料について、走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）等により拡大した写真により、発泡層のほ
ぼ中層部の平面方向および厚み方向に見たそれぞれの断
面内での各気泡について、最も短い径（短径）と最も長
い径（長径）をそれぞれ測定する。
所から切り出した３つの試料について、走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）等により拡大した写真により、発泡層のほ
ぼ中層部の平面方向および厚み方向に見たそれぞれの断
面内での各気泡について、最も短い径（短径）と最も長
い径（長径）をそれぞれ測定する。
【００１２】具体的には、１個の試料について、熱可塑
性樹脂発泡成形体の厚み方向に直交する方向の断面（図
２における厚み方向断面Ａおよび厚み方向断面Ｂ）と平
面方向の断面（図２における平面方向断面）の合計３面
を切り出し、それぞれの断面について走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）により観察する。ＳＥＭにより観察した像
（写真）の中から、資料中の０．５ｍｍ角に相当する領
域を任意に取り、この領域に含まれる気泡とその大部分
が０．５ｍｍ角の領域に含まれる気泡の全てについてそ
れぞれ短径と長径を測定し、その平均値を各気泡の気泡
径とする。
性樹脂発泡成形体の厚み方向に直交する方向の断面（図
２における厚み方向断面Ａおよび厚み方向断面Ｂ）と平
面方向の断面（図２における平面方向断面）の合計３面
を切り出し、それぞれの断面について走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）により観察する。ＳＥＭにより観察した像
（写真）の中から、資料中の０．５ｍｍ角に相当する領
域を任意に取り、この領域に含まれる気泡とその大部分
が０．５ｍｍ角の領域に含まれる気泡の全てについてそ
れぞれ短径と長径を測定し、その平均値を各気泡の気泡
径とする。
【００１３】このとき、厚み方向の断面写真は発泡層の
中層部を撮影する。発泡層（２）の中層部とは、発泡層
（２）の中央からそれぞれ両表面側に発泡層厚みの３５
％を加えた範囲を意味し、発泡層（２）の厚みは成形体
の厚みから後述するスキン層（未発泡層）の厚みを引い
た値とする。また、平面方向の断面写真は発泡層中央付
近を面方向に切断した面を撮影する。尚、発泡成形体か
ら切り出す任意の３箇所は、成形体の面方向に垂直に近
い角度を持った部分や、成形体の端部周辺を除く部分よ
り選ばれる。
中層部を撮影する。発泡層（２）の中層部とは、発泡層
（２）の中央からそれぞれ両表面側に発泡層厚みの３５
％を加えた範囲を意味し、発泡層（２）の厚みは成形体
の厚みから後述するスキン層（未発泡層）の厚みを引い
た値とする。また、平面方向の断面写真は発泡層中央付
近を面方向に切断した面を撮影する。尚、発泡成形体か
ら切り出す任意の３箇所は、成形体の面方向に垂直に近
い角度を持った部分や、成形体の端部周辺を除く部分よ
り選ばれる。
【００１４】気泡数は、発泡層のほぼ中層部の平面方向
および厚み方向に見たそれぞれの断面で気泡の数を測定
し、それぞれの断面で測定された気泡数の合計とする。
このようにして気泡の合計およびそれぞれの気泡におけ
る平均気泡径を測定し、全気泡に対する気泡（Ａ）及び
気泡（Ｂ）の割合を計算し、また、気泡（Ｂ）中の気泡
径が１００〜５００μｍの気泡の割合を計算する。
および厚み方向に見たそれぞれの断面で気泡の数を測定
し、それぞれの断面で測定された気泡数の合計とする。
このようにして気泡の合計およびそれぞれの気泡におけ
る平均気泡径を測定し、全気泡に対する気泡（Ａ）及び
気泡（Ｂ）の割合を計算し、また、気泡（Ｂ）中の気泡
径が１００〜５００μｍの気泡の割合を計算する。
【００１５】本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体の発泡層
（２）の片面または両表面には、空隙がほとんど存在し
ない未発泡層（１）が形成されていてもよい。未発泡層
（１）はそれが形成されていないか、形成されていても
その厚みが薄くなるほど軽量性に優れた成形体となるが
強度が低くなるため、適宜の厚みの未発泡層が形成され
ていることが好ましく、その厚みは成形体の発泡層の気
泡径により適切な値が選択されるが、本発明の熱可塑性
樹脂発泡成形体における未発泡層（１）は平均気泡径の
２〜１０倍の厚みであることが好ましい。
（２）の片面または両表面には、空隙がほとんど存在し
ない未発泡層（１）が形成されていてもよい。未発泡層
（１）はそれが形成されていないか、形成されていても
その厚みが薄くなるほど軽量性に優れた成形体となるが
強度が低くなるため、適宜の厚みの未発泡層が形成され
ていることが好ましく、その厚みは成形体の発泡層の気
泡径により適切な値が選択されるが、本発明の熱可塑性
樹脂発泡成形体における未発泡層（１）は平均気泡径の
２〜１０倍の厚みであることが好ましい。
【００１６】未発泡層の厚みは、先に切り出した各試料
の熱可塑性樹脂発泡成形体の厚み方向に直交する方向の
断面（図２における厚み方向断面Ａおよび厚み方向断面
Ｂ）と平面方向の断面（図２における平面方向断面）の
ＳＥＭ写真を用い、３個の試料について各２点の合計６
点の断面から測定した未発泡層の厚みの平均値とする。
の熱可塑性樹脂発泡成形体の厚み方向に直交する方向の
断面（図２における厚み方向断面Ａおよび厚み方向断面
Ｂ）と平面方向の断面（図２における平面方向断面）の
ＳＥＭ写真を用い、３個の試料について各２点の合計６
点の断面から測定した未発泡層の厚みの平均値とする。
【００１７】その測定方法は図３に示すように、上記の
合計６点の断面のそれぞれについて、ＳＥＭ写真上の発
泡成形体表面（５）から発泡層（２）に向けて任意の５
個所の位置に垂線を引き、それぞれの直線上の成形体表
面（５）から最初の気泡（３）に達するまでの長さ（Ｌ
１、Ｌ２、・・・Ｌ５）を測定し、この長さの全ての平
均値を未発泡厚みとする。
合計６点の断面のそれぞれについて、ＳＥＭ写真上の発
泡成形体表面（５）から発泡層（２）に向けて任意の５
個所の位置に垂線を引き、それぞれの直線上の成形体表
面（５）から最初の気泡（３）に達するまでの長さ（Ｌ
１、Ｌ２、・・・Ｌ５）を測定し、この長さの全ての平
均値を未発泡厚みとする。
【００１８】成形体表面には各種柄模様やしぼ模様が形
成されていても良く、この場合の未発泡層厚みも、上記
同様に測定する。
成されていても良く、この場合の未発泡層厚みも、上記
同様に測定する。
【００１９】また、成形体表面のいずれか一方の面には
表皮材が一体化されていてもよく、この時、表皮材側及
び裏面側に未発泡層を有し、表皮材側未発泡層の厚みを
裏面側未発泡層の厚みよりも薄くすることで、機械的強
度を維持しつつより軽量化を図ることができる。表皮材
を一体化した場合の未発泡層厚みは、表皮材を除いた状
態で上記と同様に測定した値を用いる。
表皮材が一体化されていてもよく、この時、表皮材側及
び裏面側に未発泡層を有し、表皮材側未発泡層の厚みを
裏面側未発泡層の厚みよりも薄くすることで、機械的強
度を維持しつつより軽量化を図ることができる。表皮材
を一体化した場合の未発泡層厚みは、表皮材を除いた状
態で上記と同様に測定した値を用いる。
【００２０】本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体の裏面に
はリブ、ボス、ブラケット等の突起物が設けられていて
もよいが、上記した発泡層や未発泡層の測定はこれらの
部分をはずした位置にて行う。この突起物も発泡層を有
していてもよいが、強度の低下を来すことから、非常に
低倍率の発泡層が形成されているかあるいは非発泡であ
ることが望ましい。
はリブ、ボス、ブラケット等の突起物が設けられていて
もよいが、上記した発泡層や未発泡層の測定はこれらの
部分をはずした位置にて行う。この突起物も発泡層を有
していてもよいが、強度の低下を来すことから、非常に
低倍率の発泡層が形成されているかあるいは非発泡であ
ることが望ましい。
【００２１】発泡成形体の厚みは用途により適宜選択さ
れるが、例えば、自動車内装用のトリム材として用いる
場合は、２〜６ｍｍ、望ましくは３ｍｍ〜５ｍｍ程度で
ある。また、パッケージトレーやスピーカーボードとい
った高い曲げ剛性を必要とする用途には５〜１５ｍｍ、
望ましくは８〜１２ｍｍ程度である。
れるが、例えば、自動車内装用のトリム材として用いる
場合は、２〜６ｍｍ、望ましくは３ｍｍ〜５ｍｍ程度で
ある。また、パッケージトレーやスピーカーボードとい
った高い曲げ剛性を必要とする用途には５〜１５ｍｍ、
望ましくは８〜１２ｍｍ程度である。
【００２２】発泡成形体の単位面積当たりの質量は、軽
ければ軽いほど好ましいが、自動車トリム用途には１０
００〜３０００ｇ／ｍ2、望ましくは１５００〜２５０
０ｇ／ｍ2程度である。また、高い曲げ剛性を必要とす
る用途には３０００〜５０００ｇ／ｍ2程度である。
ければ軽いほど好ましいが、自動車トリム用途には１０
００〜３０００ｇ／ｍ2、望ましくは１５００〜２５０
０ｇ／ｍ2程度である。また、高い曲げ剛性を必要とす
る用途には３０００〜５０００ｇ／ｍ2程度である。
【００２３】本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体は、成形
体全体が前記したような発泡層からなる必要はなく、成
形体としての主要部分が前記したような発泡層および必
要に応じてその表面に形成された未発泡層からなる部分
で構成されておればよく、また、成形体の使用目的によ
っては、例えば自動車内装材としてドアトリム、インパ
ネ等として使用される場合にはスピーカーグリルやドア
開閉レバー取り付け部、ドアポケット、エアー吹き出し
口などの開口穴などが設けられていても良い。更には、
同一材料あるいは金属や木材等の異種材料からなる別部
品が一体的に取り付けられていても良い。
体全体が前記したような発泡層からなる必要はなく、成
形体としての主要部分が前記したような発泡層および必
要に応じてその表面に形成された未発泡層からなる部分
で構成されておればよく、また、成形体の使用目的によ
っては、例えば自動車内装材としてドアトリム、インパ
ネ等として使用される場合にはスピーカーグリルやドア
開閉レバー取り付け部、ドアポケット、エアー吹き出し
口などの開口穴などが設けられていても良い。更には、
同一材料あるいは金属や木材等の異種材料からなる別部
品が一体的に取り付けられていても良い。
【００２４】次に、このような発泡成形体の製造方法に
ついて説明する。本発明の発泡成形体の製造は、その方
法自体については特に限定されず、例えば、雌雄一対か
らなる金型の金型キャビティ内に発泡成分を含む溶融状
熱可塑性樹脂を供給、充填した後、金型の一部もしくは
全部の金型キャビティを拡大し、前記溶融状熱可塑性樹
脂を発泡させて熱可塑性樹脂発泡成形体を製造する方法
が適用される。
ついて説明する。本発明の発泡成形体の製造は、その方
法自体については特に限定されず、例えば、雌雄一対か
らなる金型の金型キャビティ内に発泡成分を含む溶融状
熱可塑性樹脂を供給、充填した後、金型の一部もしくは
全部の金型キャビティを拡大し、前記溶融状熱可塑性樹
脂を発泡させて熱可塑性樹脂発泡成形体を製造する方法
が適用される。
【００２５】以下に、本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体
の好ましい製造方法について述べる。図４はこの方法に
使用する金型の例をその概略断面図で示したものであ
る。この金型は、雄型（７）および雌型（８）の雌雄一
対からなり、両金型は通常そのいずれか一方がプレス装
置等の型締め装置に接続され、他方は固定されて縦方向
または横方向に両金型が開閉可能となっている。図で
は、雄型（７）が固定され、雌型（８）がプレス装置
（図示せず）に接続されて、両金型が縦方向に開閉する
ようになっている。
の好ましい製造方法について述べる。図４はこの方法に
使用する金型の例をその概略断面図で示したものであ
る。この金型は、雄型（７）および雌型（８）の雌雄一
対からなり、両金型は通常そのいずれか一方がプレス装
置等の型締め装置に接続され、他方は固定されて縦方向
または横方向に両金型が開閉可能となっている。図で
は、雄型（７）が固定され、雌型（８）がプレス装置
（図示せず）に接続されて、両金型が縦方向に開閉する
ようになっている。
【００２６】金型キャビティ内への発泡成分含有の溶融
状熱可塑性樹脂（９）の供給方法は任意であるが、一般
的には金型内に設けた樹脂供給路（１０）を介して後述
する流体圧入装置の付いた射出機などの樹脂供給装置
（１１）と結ばれた樹脂供給口（１２）を雌雄いずれか
もしくは両方の金型の成形面に設け、該樹脂供給口から
キャビティ内に溶融状熱可塑性樹脂を供給する方法が好
ましい。この場合、樹脂供給口（１２）近傍の樹脂供給
路（１０）には任意に制御可能な開閉弁を設け、射出機
等の樹脂供給装置（１１）に貯えられた溶融状熱可塑性
樹脂の供給、停止が任意に制御できるようにしておくこ
とが望ましい。
状熱可塑性樹脂（９）の供給方法は任意であるが、一般
的には金型内に設けた樹脂供給路（１０）を介して後述
する流体圧入装置の付いた射出機などの樹脂供給装置
（１１）と結ばれた樹脂供給口（１２）を雌雄いずれか
もしくは両方の金型の成形面に設け、該樹脂供給口から
キャビティ内に溶融状熱可塑性樹脂を供給する方法が好
ましい。この場合、樹脂供給口（１２）近傍の樹脂供給
路（１０）には任意に制御可能な開閉弁を設け、射出機
等の樹脂供給装置（１１）に貯えられた溶融状熱可塑性
樹脂の供給、停止が任意に制御できるようにしておくこ
とが望ましい。
【００２７】金型キャビティ内への溶融状熱可塑性樹脂
（９）の充填は、所定のキャビティクリアランスにおい
て両金型を閉じた状態での射出充填であってもよいし、
開放状態にある両金型間に溶融状熱可塑性樹脂を供給し
たのち両金型の型締め動作によって充填してもよいが、
より安定的に良好な発泡成形体を得るには、両金型を閉
じた状態での射出充填による方法が好ましく、更には、
発泡前の成形体厚みより小さいキャビティクリアランス
になるように両金型を閉じた状態で溶融状熱可塑性樹脂
の供給を開始する方法がより好ましい。このとき、あら
かじめ金型キャビティ内を０．１〜１０ＭＰａ程度の加
圧流体で満たしておいてもよい。
（９）の充填は、所定のキャビティクリアランスにおい
て両金型を閉じた状態での射出充填であってもよいし、
開放状態にある両金型間に溶融状熱可塑性樹脂を供給し
たのち両金型の型締め動作によって充填してもよいが、
より安定的に良好な発泡成形体を得るには、両金型を閉
じた状態での射出充填による方法が好ましく、更には、
発泡前の成形体厚みより小さいキャビティクリアランス
になるように両金型を閉じた状態で溶融状熱可塑性樹脂
の供給を開始する方法がより好ましい。このとき、あら
かじめ金型キャビティ内を０．１〜１０ＭＰａ程度の加
圧流体で満たしておいてもよい。
【００２８】発泡前の成形体厚みより小さいキャビティ
クリアランスになるように両金型を閉じた状態で、溶融
状熱可塑性樹脂（９）の供給を開始する（図５）場合、
供給開始時のキャビティクリアランスはその時のキャビ
ティ容積が所要量の溶融状熱可塑性樹脂の発泡前の容積
に対して通常５容量％以上、１００容量％未満となる範
囲、より望ましくは３０容量％以上、７０容量％未満で
ある。溶融状熱可塑性樹脂の供給が進むにつれて、キャ
ビティ内は溶融状熱可塑性樹脂で充満される（図６）と
ともにキャビティクリアランスは拡大され、所要量の溶
融状熱可塑性樹脂の供給が完了する。この時点で、供給
した溶融状熱可塑性樹脂の容積とキャビティ容積とが略
等しくなり、キャビティ内に溶融状熱可塑性樹脂が充填
される。（図７）
クリアランスになるように両金型を閉じた状態で、溶融
状熱可塑性樹脂（９）の供給を開始する（図５）場合、
供給開始時のキャビティクリアランスはその時のキャビ
ティ容積が所要量の溶融状熱可塑性樹脂の発泡前の容積
に対して通常５容量％以上、１００容量％未満となる範
囲、より望ましくは３０容量％以上、７０容量％未満で
ある。溶融状熱可塑性樹脂の供給が進むにつれて、キャ
ビティ内は溶融状熱可塑性樹脂で充満される（図６）と
ともにキャビティクリアランスは拡大され、所要量の溶
融状熱可塑性樹脂の供給が完了する。この時点で、供給
した溶融状熱可塑性樹脂の容積とキャビティ容積とが略
等しくなり、キャビティ内に溶融状熱可塑性樹脂が充填
される。（図７）
【００２９】この際、溶融状熱可塑性樹脂（９）の供給
が完了した時点で溶融状熱可塑性樹脂の容量よりもキャ
ビティ容積が大きくなることがあるが、この場合には、
所定のキャビティクリアランスになるように型締めを行
うことでキャビティ内に溶融状熱可塑性樹脂が充填され
る。溶融状熱可塑性樹脂の供給が長時間にわたって行わ
れると、供給中の溶融状熱可塑性樹脂の温度低下を来た
すため、溶融状熱可塑性樹脂の供給は速やかに行うこと
が好ましく、０．５〜５秒程度とすることが望ましい。
が完了した時点で溶融状熱可塑性樹脂の容量よりもキャ
ビティ容積が大きくなることがあるが、この場合には、
所定のキャビティクリアランスになるように型締めを行
うことでキャビティ内に溶融状熱可塑性樹脂が充填され
る。溶融状熱可塑性樹脂の供給が長時間にわたって行わ
れると、供給中の溶融状熱可塑性樹脂の温度低下を来た
すため、溶融状熱可塑性樹脂の供給は速やかに行うこと
が好ましく、０．５〜５秒程度とすることが望ましい。
【００３０】前記のキャビティクリアランスの拡大は、
拡大量を制御しながら金型が取り付けたプレス装置など
によって積極的に行なってもよいし、供給する溶融状熱
可塑性樹脂の供給圧力を利用して拡大してもよいが、こ
の際に樹脂にかかる圧力が後述する可塑化装置に保たれ
た圧力程度となるようにキャビティクリアランスの拡大
を制御することが望ましい。
拡大量を制御しながら金型が取り付けたプレス装置など
によって積極的に行なってもよいし、供給する溶融状熱
可塑性樹脂の供給圧力を利用して拡大してもよいが、こ
の際に樹脂にかかる圧力が後述する可塑化装置に保たれ
た圧力程度となるようにキャビティクリアランスの拡大
を制御することが望ましい。
【００３１】発泡前の成形体厚みと同じキャビティクリ
アランスになるように両金型を位置させた状態で溶融状
熱可塑性樹脂（９）を供給してキャビティ内に充填する
場合には、通常の射出成形における場合と同様に、溶融
状熱可塑性樹脂の供給開始から供給完了までキャビティ
クリアランスを発泡前の成形体厚みと同じになるように
保持しておけばよい。
アランスになるように両金型を位置させた状態で溶融状
熱可塑性樹脂（９）を供給してキャビティ内に充填する
場合には、通常の射出成形における場合と同様に、溶融
状熱可塑性樹脂の供給開始から供給完了までキャビティ
クリアランスを発泡前の成形体厚みと同じになるように
保持しておけばよい。
【００３２】両金型の型締め動作により溶融状熱可塑性
樹脂をキャビティ内に充填する方法としては、キャビテ
ィクリアランスが発泡前の成形体厚みよりも大きくなる
ように両金型を開放した状態で所要量の溶融状熱可塑性
樹脂を供給し（図１１）、溶融状熱可塑性樹脂を供給し
た後または供給完了と同時にキャビティクリアランスが
発泡前の成形体厚みと同じになるように型締めして充填
する方法や、キャビティクリアランスが発泡前の成形体
厚みより大きくなるように両金型を開放した状態で溶融
状熱可塑性樹脂の供給を開始し、溶融状熱可塑性樹脂を
供給しつつ型締めを開始して、溶融状熱可塑性樹脂の供
給と型締めを平行して行ないつつ溶融状熱可塑性樹脂の
供給完了と同時または供給完了後にキャビティクリアラ
ンスが発泡前の成形体厚みと同じになるように型締めを
行う方法が挙げられる。これらの方法において、型締め
後は図７に示す状態となる。
樹脂をキャビティ内に充填する方法としては、キャビテ
ィクリアランスが発泡前の成形体厚みよりも大きくなる
ように両金型を開放した状態で所要量の溶融状熱可塑性
樹脂を供給し（図１１）、溶融状熱可塑性樹脂を供給し
た後または供給完了と同時にキャビティクリアランスが
発泡前の成形体厚みと同じになるように型締めして充填
する方法や、キャビティクリアランスが発泡前の成形体
厚みより大きくなるように両金型を開放した状態で溶融
状熱可塑性樹脂の供給を開始し、溶融状熱可塑性樹脂を
供給しつつ型締めを開始して、溶融状熱可塑性樹脂の供
給と型締めを平行して行ないつつ溶融状熱可塑性樹脂の
供給完了と同時または供給完了後にキャビティクリアラ
ンスが発泡前の成形体厚みと同じになるように型締めを
行う方法が挙げられる。これらの方法において、型締め
後は図７に示す状態となる。
【００３３】いずれの成形方法による場合であっても、
使用する原料熱可塑性樹脂（２４）としては、圧縮成
形、押し出し成形、射出成形等で通常用いられる熱可塑
性樹脂であればいずれも適用可能であり、例えば、ポリ
エチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ア
クリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、ポリ
スチレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリカーボネート、アクリル樹脂などの一般的な熱
可塑性樹脂をはじめ各種エンジニアリングプラスチッ
ク、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタ
ジエンゴム、二トリルゴム、あるいは、エチレン−プロ
ピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−オクテ
ンゴム、エチレン−ヘキセン等のオレフィン系ゴム、フ
ッ素ゴム、更にはこれらのゴムと熱可塑性樹脂の混合物
などが挙げられる。
使用する原料熱可塑性樹脂（２４）としては、圧縮成
形、押し出し成形、射出成形等で通常用いられる熱可塑
性樹脂であればいずれも適用可能であり、例えば、ポリ
エチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ア
クリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、ポリ
スチレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリカーボネート、アクリル樹脂などの一般的な熱
可塑性樹脂をはじめ各種エンジニアリングプラスチッ
ク、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタ
ジエンゴム、二トリルゴム、あるいは、エチレン−プロ
ピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−オクテ
ンゴム、エチレン−ヘキセン等のオレフィン系ゴム、フ
ッ素ゴム、更にはこれらのゴムと熱可塑性樹脂の混合物
などが挙げられる。
【００３４】前記の各種熱可塑性樹脂には、得られる発
泡成形体の使用目的に応じてフィラーや繊維等の強化用
充填材、着色用の顔料や不均一柄用の各種着色剤、ポリ
エステル繊維などの柄用繊維を含んでいてもよく、ま
た、帯電防止剤、耐候剤、導電剤、滑剤等の通常配合さ
れる各種の添加剤を適宜含んでいてもよい。
泡成形体の使用目的に応じてフィラーや繊維等の強化用
充填材、着色用の顔料や不均一柄用の各種着色剤、ポリ
エステル繊維などの柄用繊維を含んでいてもよく、ま
た、帯電防止剤、耐候剤、導電剤、滑剤等の通常配合さ
れる各種の添加剤を適宜含んでいてもよい。
【００３５】また、場合によっては、僅かに熱可塑性樹
脂を架橋したり、あるいは架橋された熱可塑性樹脂を混
合することも可能であり、更には分子鎖に分岐を有する
熱可塑性樹脂を用いることもできる。
脂を架橋したり、あるいは架橋された熱可塑性樹脂を混
合することも可能であり、更には分子鎖に分岐を有する
熱可塑性樹脂を用いることもできる。
【００３６】供給する熱可塑性樹脂は発泡成分を含有し
ていることが必要であるが、発泡成分としては、炭酸ガ
スや窒素ガスなどのガス体あるいはこれらの超臨界状態
にある液状物や、従来より公知の有機系発泡剤、無機系
発泡剤の単独あるいはこれらの混合物からなる各種の化
学発泡剤が使用されるが、前記ガス体あるいはこれらの
超臨界状態にある液状物を用いるのが好ましく、また、
このようなガス体あるいは超臨界状態にある液状物と化
学発泡剤を併用して使用してもよい。
ていることが必要であるが、発泡成分としては、炭酸ガ
スや窒素ガスなどのガス体あるいはこれらの超臨界状態
にある液状物や、従来より公知の有機系発泡剤、無機系
発泡剤の単独あるいはこれらの混合物からなる各種の化
学発泡剤が使用されるが、前記ガス体あるいはこれらの
超臨界状態にある液状物を用いるのが好ましく、また、
このようなガス体あるいは超臨界状態にある液状物と化
学発泡剤を併用して使用してもよい。
【００３７】化学発泡剤を使用する場合には、原料熱可
塑性樹脂への分散性に優れる面で粉末状の発泡剤を用い
ることが望ましい。化学発泡剤は原料熱可塑性樹脂との
溶融混練時にそのまま樹脂材料に添加、配合してもよい
が、一般的には化学発泡剤をその含量が２０〜８０重量
％になるように熱可塑性樹脂に練りこんだマスターバッ
チとし、これを原料熱可塑性樹脂にブレンドして用いら
れる。
塑性樹脂への分散性に優れる面で粉末状の発泡剤を用い
ることが望ましい。化学発泡剤は原料熱可塑性樹脂との
溶融混練時にそのまま樹脂材料に添加、配合してもよい
が、一般的には化学発泡剤をその含量が２０〜８０重量
％になるように熱可塑性樹脂に練りこんだマスターバッ
チとし、これを原料熱可塑性樹脂にブレンドして用いら
れる。
【００３８】かかる発泡剤において、有機系化学発泡剤
としてはアゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミド
等のアゾ系、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等の
ニトロソ系、ヒドラゾルカルボンアミド等のヒドラジド
系等が挙げられ、無機系発泡剤としては、重炭酸ナトリ
ウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸
アンモニウム、クエン酸、琥珀酸、アジピン酸などが挙
げられる。
としてはアゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミド
等のアゾ系、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等の
ニトロソ系、ヒドラゾルカルボンアミド等のヒドラジド
系等が挙げられ、無機系発泡剤としては、重炭酸ナトリ
ウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸
アンモニウム、クエン酸、琥珀酸、アジピン酸などが挙
げられる。
【００３９】発泡成分として炭酸ガスや窒素ガスなどの
ガス体や超臨界状態にある液状物を使用する場合には、
このようなガス体や超臨界状態の液状物を溶融状熱可塑
性樹脂中に直接圧入して使用される。ガス体や超臨界状
態の液状物を溶融状熱可塑性樹脂中に圧入する装置とし
ては、例えば、図１４に示すような、円筒状の調整装置
本体（１８）、調整装置本体の基端側に付設された原料
ホッパー（１９）、原料ホッパーからの原料熱可塑性樹
脂を導入するための樹脂導入口（２６）、該樹脂導入口
より先端側に設けられた炭酸ガスなどのガス体や超臨界
状態にある液状物などの流体を供給する流体導入口（２
７）、流体導管（２８）を介して流体導入口（２７）と
連結しているガスボンベ等の圧力容器（２０）、調整装
置本体の外周面に巻き付けられた加熱部材（２１）およ
び調整装置本体に内装された押し出しスクリュー（２
２）などを設けてなる装置が例示される。
ガス体や超臨界状態にある液状物を使用する場合には、
このようなガス体や超臨界状態の液状物を溶融状熱可塑
性樹脂中に直接圧入して使用される。ガス体や超臨界状
態の液状物を溶融状熱可塑性樹脂中に圧入する装置とし
ては、例えば、図１４に示すような、円筒状の調整装置
本体（１８）、調整装置本体の基端側に付設された原料
ホッパー（１９）、原料ホッパーからの原料熱可塑性樹
脂を導入するための樹脂導入口（２６）、該樹脂導入口
より先端側に設けられた炭酸ガスなどのガス体や超臨界
状態にある液状物などの流体を供給する流体導入口（２
７）、流体導管（２８）を介して流体導入口（２７）と
連結しているガスボンベ等の圧力容器（２０）、調整装
置本体の外周面に巻き付けられた加熱部材（２１）およ
び調整装置本体に内装された押し出しスクリュー（２
２）などを設けてなる装置が例示される。
【００４０】上記の調整装置本体（１８）には、基端側
から先端側にかけて形成されたプッシュチャンバー（２
３）が設けられている。このプッシュチャンバーは、押
し出しスクリュー（２２）を内装するとともに、原料熱
可塑性樹脂（２４）に炭酸ガス等の流体を混合、溶解し
て流体を発泡成分として含有する溶融状熱可塑性樹脂と
し、この流体溶解熱可塑性樹脂を押し出しスクリュー
（２２）の軸心回りの回転により下流端に設けられた樹
脂導出口（２５）に向けて押し出すためのものである。
から先端側にかけて形成されたプッシュチャンバー（２
３）が設けられている。このプッシュチャンバーは、押
し出しスクリュー（２２）を内装するとともに、原料熱
可塑性樹脂（２４）に炭酸ガス等の流体を混合、溶解し
て流体を発泡成分として含有する溶融状熱可塑性樹脂と
し、この流体溶解熱可塑性樹脂を押し出しスクリュー
（２２）の軸心回りの回転により下流端に設けられた樹
脂導出口（２５）に向けて押し出すためのものである。
【００４１】上記ガスボンベ等の圧力容器（２０）は、
所定の高圧に圧縮された炭酸ガス等の流体を貯留するた
めのものである。かかるガスボンベ等の圧力容器（２
０）と調整装置本体（１８）の流体導入口（２７）との
間には流体導管（２８）が配管され、このガス導管（２
８）には開閉バルブ（２９）が設けられている。開閉バ
ルブ（２９）の開閉操作でプッシュチャンバー（２３）
に対する炭酸ガスなどの供給および遮断が行われるよう
になっている。
所定の高圧に圧縮された炭酸ガス等の流体を貯留するた
めのものである。かかるガスボンベ等の圧力容器（２
０）と調整装置本体（１８）の流体導入口（２７）との
間には流体導管（２８）が配管され、このガス導管（２
８）には開閉バルブ（２９）が設けられている。開閉バ
ルブ（２９）の開閉操作でプッシュチャンバー（２３）
に対する炭酸ガスなどの供給および遮断が行われるよう
になっている。
【００４２】上記、加熱部材（２１）は、通電発熱体や
熱媒体を循環させる流管などによって形成されている。
一般的には通電発熱体が用いられ、調整装置本体（１
８）に巻きつけられて環状を呈し、これによって、プッ
シュチャンバー（２３）に導入された原料熱可塑性樹脂
（２４）および炭酸ガスなどの発泡成分が混入された溶
融状熱可塑性樹脂が調整装置本体（１８）の外周面から
万遍なく加熱されるようになっている。
熱媒体を循環させる流管などによって形成されている。
一般的には通電発熱体が用いられ、調整装置本体（１
８）に巻きつけられて環状を呈し、これによって、プッ
シュチャンバー（２３）に導入された原料熱可塑性樹脂
（２４）および炭酸ガスなどの発泡成分が混入された溶
融状熱可塑性樹脂が調整装置本体（１８）の外周面から
万遍なく加熱されるようになっている。
【００４３】押し出しスクリュー（２２）は、基端側
（図の左方）の開口部から調整装置（１８）本体のプッ
シュチャンバー（２３）内に同心かつ密封状態で軸心回
りに回転可能に挿入されている。かかる押し出しスクリ
ュー（２２）は、棒状のスクリュー軸（２２ａ）とこの
スクリュー軸の外周面に螺設されたスパイラルフィン
（２２ｂ）とからなっており、調整装置本体基端部に設
けられた油圧や電動力による駆動機構（３０）によって
駆動されるようになっている。駆動装置（３０）によっ
て押し出しスクリュー（２２）を軸心回りに回転させる
とともに、加熱部材（２１）への通電によってプッシュ
チャンバー（２３）内を所定の温度に加熱した状態で、
プッシュチャンバー（２３）内に原料ホッパー（１９）
から熱可塑性樹脂（２４）および圧力容器（２０）から
流体を導入することにより、プッシュチャンバー（２
３）内が所定の温度、圧力環境になり、これによって固
体状の原料熱可塑性樹脂が溶融状態になるとともに、流
体がこの原料熱可塑性樹脂内に溶解し、発泡成分として
気体を含有する溶融状熱可塑性樹脂（気体溶解樹脂）が
得られることになる。
（図の左方）の開口部から調整装置（１８）本体のプッ
シュチャンバー（２３）内に同心かつ密封状態で軸心回
りに回転可能に挿入されている。かかる押し出しスクリ
ュー（２２）は、棒状のスクリュー軸（２２ａ）とこの
スクリュー軸の外周面に螺設されたスパイラルフィン
（２２ｂ）とからなっており、調整装置本体基端部に設
けられた油圧や電動力による駆動機構（３０）によって
駆動されるようになっている。駆動装置（３０）によっ
て押し出しスクリュー（２２）を軸心回りに回転させる
とともに、加熱部材（２１）への通電によってプッシュ
チャンバー（２３）内を所定の温度に加熱した状態で、
プッシュチャンバー（２３）内に原料ホッパー（１９）
から熱可塑性樹脂（２４）および圧力容器（２０）から
流体を導入することにより、プッシュチャンバー（２
３）内が所定の温度、圧力環境になり、これによって固
体状の原料熱可塑性樹脂が溶融状態になるとともに、流
体がこの原料熱可塑性樹脂内に溶解し、発泡成分として
気体を含有する溶融状熱可塑性樹脂（気体溶解樹脂）が
得られることになる。
【００４４】プッシュチャンバー（２３）内における炭
酸ガスなどの気体の温度および圧力を所定の臨界値を超
えるようにすることで、気体と液体との中間的な挙動を
示すいわゆる超臨界状態とすることができ、このような
超臨界状態にある液状物は気体状であるときより原料熱
可塑性樹脂内に溶解し易くなる。
酸ガスなどの気体の温度および圧力を所定の臨界値を超
えるようにすることで、気体と液体との中間的な挙動を
示すいわゆる超臨界状態とすることができ、このような
超臨界状態にある液状物は気体状であるときより原料熱
可塑性樹脂内に溶解し易くなる。
【００４５】先の説明における各図は、発泡成分含有の
溶融状熱可塑性樹脂における発泡成分としてガス体を用
いた例を示すものであり、これらの図において、樹脂供
給装置（１１）は図１４における調整装置本体（１８）
に相当し、該樹脂供給装置には圧力容器（２０）内の炭
酸ガスや窒素ガスなどのガス体が流体導管（２８）を通
じて供給され、樹脂供給装置（１１）内においてガス体
と溶融状の熱可塑性樹脂が混練され、発泡成分としてこ
れらガス体を含有した溶融状熱可塑性樹脂（気体溶解樹
脂）が金型キャビティ内に供給される。
溶融状熱可塑性樹脂における発泡成分としてガス体を用
いた例を示すものであり、これらの図において、樹脂供
給装置（１１）は図１４における調整装置本体（１８）
に相当し、該樹脂供給装置には圧力容器（２０）内の炭
酸ガスや窒素ガスなどのガス体が流体導管（２８）を通
じて供給され、樹脂供給装置（１１）内においてガス体
と溶融状の熱可塑性樹脂が混練され、発泡成分としてこ
れらガス体を含有した溶融状熱可塑性樹脂（気体溶解樹
脂）が金型キャビティ内に供給される。
【００４６】金型内に供給する気体溶解樹脂の温度は、
例えば、原料熱可塑性樹脂として溶融温度が１６０℃の
エチレン共重合ポリプロピレン樹脂を用いた場合は、１
７０〜２２０℃望ましくは１８０〜２００℃程度であ
る。
例えば、原料熱可塑性樹脂として溶融温度が１６０℃の
エチレン共重合ポリプロピレン樹脂を用いた場合は、１
７０〜２２０℃望ましくは１８０〜２００℃程度であ
る。
【００４７】上記したような方法により気体溶解樹脂
（９）が充填された金型キャビティは、高圧状態に保た
れ、殆ど空隙が存在しない状態にある。この状態で、金
型成形面に接する気体溶解樹脂表面に未発泡層（１）を
形成せしめるが、一般に金型温度は使用する熱可塑性樹
脂の融点または軟化点よりも低い温度に設定されている
ため、この状態を保持して冷却を行なうと、金型内に充
填された気体溶解樹脂は金型成形面に接する表面部分よ
り固化しはじめ、やがて空隙の殆どない未発泡層（１）
が形成されるとともに気体溶解樹脂内部の温度も低下す
る。このときの冷却時間は、金型温度、気体溶解樹脂の
温度等の諸条件によって変わるが、本発明の熱可塑性樹
脂射出発泡成形体を得るには、未発泡層の厚みが発泡層
を形成する気泡の平均気泡径の２〜１０倍となるように
冷却時間が設定されることが好ましい。
（９）が充填された金型キャビティは、高圧状態に保た
れ、殆ど空隙が存在しない状態にある。この状態で、金
型成形面に接する気体溶解樹脂表面に未発泡層（１）を
形成せしめるが、一般に金型温度は使用する熱可塑性樹
脂の融点または軟化点よりも低い温度に設定されている
ため、この状態を保持して冷却を行なうと、金型内に充
填された気体溶解樹脂は金型成形面に接する表面部分よ
り固化しはじめ、やがて空隙の殆どない未発泡層（１）
が形成されるとともに気体溶解樹脂内部の温度も低下す
る。このときの冷却時間は、金型温度、気体溶解樹脂の
温度等の諸条件によって変わるが、本発明の熱可塑性樹
脂射出発泡成形体を得るには、未発泡層の厚みが発泡層
を形成する気泡の平均気泡径の２〜１０倍となるように
冷却時間が設定されることが好ましい。
【００４８】金型温度は用いる原料熱可塑性樹脂により
適宜決定されるが、例えば、ポリプロピレン系樹脂を用
いる場合は、２０℃〜８０℃程度、望ましくは３０〜６
０℃程度である。この場合、上記した冷却時間は０．１
〜５秒程度である。
適宜決定されるが、例えば、ポリプロピレン系樹脂を用
いる場合は、２０℃〜８０℃程度、望ましくは３０〜６
０℃程度である。この場合、上記した冷却時間は０．１
〜５秒程度である。
【００４９】所定の未発泡層が形成された後、気体溶解
樹脂にかかる圧力が所定の圧力になるように金型を閉じ
ている圧力を低下させる。この圧力低下により気体溶解
樹脂内に溶解していたガスの一部が膨張し、樹脂内に微
細な発泡セル核が形成される。（図８）この時の圧力は
気体溶解樹脂（９）中に溶解しているガス量にもよる
が、０．１〜５ＭＰａ程度とすることが望ましい。
樹脂にかかる圧力が所定の圧力になるように金型を閉じ
ている圧力を低下させる。この圧力低下により気体溶解
樹脂内に溶解していたガスの一部が膨張し、樹脂内に微
細な発泡セル核が形成される。（図８）この時の圧力は
気体溶解樹脂（９）中に溶解しているガス量にもよる
が、０．１〜５ＭＰａ程度とすることが望ましい。
【００５０】この状態を保つことで、微細な発泡セル核
が形成された気体溶解樹脂（９）は更に冷却され気体溶
解樹脂（９）の温度が低下する。気体溶解樹脂（９）の
温度がその樹脂の持つ融点とほぼ等しいか、あるいは融
点よりも僅かに低くなったときに、金型キャビティを成
形体の厚み方向に開放すると、気体溶解樹脂内に形成さ
れた気泡核が膨張し、気泡径が１００〜５００μｍの気
泡を形成すると同時に、気体溶解樹脂内に溶解していた
残りのガス体が膨張し、気泡径が５０μｍ未満の微細な
発泡セルが新たに形成されつつ、全体として金型の開き
方向、すなわち厚み方向に厚みを増す。（図９）
が形成された気体溶解樹脂（９）は更に冷却され気体溶
解樹脂（９）の温度が低下する。気体溶解樹脂（９）の
温度がその樹脂の持つ融点とほぼ等しいか、あるいは融
点よりも僅かに低くなったときに、金型キャビティを成
形体の厚み方向に開放すると、気体溶解樹脂内に形成さ
れた気泡核が膨張し、気泡径が１００〜５００μｍの気
泡を形成すると同時に、気体溶解樹脂内に溶解していた
残りのガス体が膨張し、気泡径が５０μｍ未満の微細な
発泡セルが新たに形成されつつ、全体として金型の開き
方向、すなわち厚み方向に厚みを増す。（図９）
【００５１】キャビティクリアランスが発泡後の最終成
形体厚みになった時点で金型の開放動作を停止し、キャ
ビティクリアランスをこの厚みに保持しつつ、成形体を
冷却する。
形体厚みになった時点で金型の開放動作を停止し、キャ
ビティクリアランスをこの厚みに保持しつつ、成形体を
冷却する。
【００５２】このとき、キャビティクリアランスを一旦
最終成形体厚みより大きくなるように金型を開放し、発
泡層の一部がまだ溶融状態にある間に最終成形体厚みに
なるまで型締めしてもよい。この場合には、発泡成形体
表面と金型成形面との密着性をよりよくすることがで
き、金型形状をより忠実に再現するとともに、冷却効率
を上げることもできる。このときの型締め動作は、機械
的に制御してもよいし、両金型が上下方向に開放される
場合には上型の自重によりキャビティを縮小してもよ
い。
最終成形体厚みより大きくなるように金型を開放し、発
泡層の一部がまだ溶融状態にある間に最終成形体厚みに
なるまで型締めしてもよい。この場合には、発泡成形体
表面と金型成形面との密着性をよりよくすることがで
き、金型形状をより忠実に再現するとともに、冷却効率
を上げることもできる。このときの型締め動作は、機械
的に制御してもよいし、両金型が上下方向に開放される
場合には上型の自重によりキャビティを縮小してもよ
い。
【００５３】冷却が完了した後、金型を完全に開放し、
最終成形体である熱可塑性樹脂発泡成形体を金型より取
り出せば（図１０）、図１２にその断面が例示されるよ
うな表面に未発泡層を有し、その内部に発泡層（２）を
有する熱可塑性樹脂発泡成形体（１４）を得ることがで
きる。
最終成形体である熱可塑性樹脂発泡成形体を金型より取
り出せば（図１０）、図１２にその断面が例示されるよ
うな表面に未発泡層を有し、その内部に発泡層（２）を
有する熱可塑性樹脂発泡成形体（１４）を得ることがで
きる。
【００５４】また、予め金型内の所望の位置にシートや
フィルム等の従来より一般的に使用される表皮材（１
７）を供給した後、上記したような方法で成形すること
により、図１３にその断面が例示されるような成形体表
面の一部または全部にシートやフィルム等の表皮材を貼
合した表皮材貼合の熱可塑性樹脂発泡成形体を製造する
ことができる。
フィルム等の従来より一般的に使用される表皮材（１
７）を供給した後、上記したような方法で成形すること
により、図１３にその断面が例示されるような成形体表
面の一部または全部にシートやフィルム等の表皮材を貼
合した表皮材貼合の熱可塑性樹脂発泡成形体を製造する
ことができる。
【００５５】
【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体は、軽
量、高剛性で、しかも耐衝撃性に優れるため、自動車の
内装や外装部品の他、家電や建材分野などにも広く適用
される。
量、高剛性で、しかも耐衝撃性に優れるため、自動車の
内装や外装部品の他、家電や建材分野などにも広く適用
される。
【図１】本発明の発泡成形体をその概略断面図で示した
ものである。
ものである。
【図２】本発明の発泡成形体をその概略断面図で示した
ものである。
ものである。
【図３】本発明の発泡成形体をその概略断面図で示した
ものである。
ものである。
【図４】本発明の発泡成形体の製造に使用される金型例
をその概略断面図で示したものである。
をその概略断面図で示したものである。
【図５】本発明の発泡成形体の製造例を金型の概略断面
図で示したものである。
図で示したものである。
【図６】本発明の発泡成形体の製造例を金型の概略断面
図で示したものである。
図で示したものである。
【図７】本発明の発泡成形体の製造例を金型の概略断面
図で示したものである。
図で示したものである。
【図８】本発明の発泡成形体の製造例を金型の概略断面
図で示したものである。
図で示したものである。
【図９】本発明の発泡成形体の製造例を金型の概略断面
図で示したものである。
図で示したものである。
【図１０】本発明の発泡成形体の製造例を金型の概略断
面図で示したものである。
面図で示したものである。
【図１１】本発明の発泡成形体の製造例を金型の概略断
面図で示したものである。
面図で示したものである。
【図１２】本発明の発泡成形体の一例をその平面図およ
び断面図で示したものである。
び断面図で示したものである。
【図１３】本発明の発泡成形体の一例を平面図で示した
ものである。
ものである。
【図１４】本発明の発泡成形体の製造装置例を装置の概
略断面図で示したものである。
略断面図で示したものである。
１：非発泡層（スキン層）
２：発泡層
３：気泡Ａ
４：気泡Ｂ
５：成形体表面
７：雄型
８：雌型
９：溶融状熱可塑性樹脂
１０：樹脂供給路
１１：樹脂供給装置
１２：樹脂供給口
１３：発泡成形体
１４：発泡成形体例
１５：スピーカーグリル
１６：開口穴
１７：表皮材
１８：調整装置本体
１９：原料ホッパー
２０：圧力容器
２１：加熱部材
２２：押し出しスクリュー
２３：プッシュチャンバー
２４：原料熱可塑性樹脂
２５：樹脂導出口
２６：樹脂導入口
２７：流体導入口
２８：流体導管
２９：開閉バルブ
３０：駆動装置
─────────────────────────────────────────────────────
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）
// Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04
Ｂ２９Ｌ 31:58 Ｂ２９Ｌ 31:58
Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00
(72)発明者 臼井 信裕
大阪府高槻市塚原二丁目10番１号 住友化
学工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4F074 AA17 AA24 AA35 AA70 AA71
BA03 BA13 BA16 BA32 BA33
CA23 DA03 DA14 DA19 DA35
4F100 AK01A AK07 AK64 AT00B
BA01 BA02 CA01 DJ01A
GB07 GB32 GB33 GB48 JB16A
JK01 JK10 JL03 YY00A
4F204 AA09 AA11 AD05 AD16 AG01
AG03 AG20 AH18 AH26 AH33
AH46 FA01 FB01 FB13 FN11
FN15
4F206 AG03 AG20 AH26 JA04 JN27
JQ81
Claims (4)
- 【請求項１】気泡径が５０μｍ未満の気泡Ａと気泡径が
５０μｍ以上の気泡Ｂを含む発泡層を有する熱可塑性樹
脂発泡成形体であって、発泡層中の気泡の数の比が気泡
Ａ：気泡Ｂ＝３０〜９５：５〜７０であり、気泡Ｂ中の
気泡数の５０％以上が気泡径１００〜５００μｍの気泡
であることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡成形体。 - 【請求項２】気泡Ａが、気泡径が１０μｍ未満の気泡を
１０〜９０％含む請求項１に記載の熱可塑性樹脂発泡成
形体。 - 【請求項３】表層に平均気泡径の２〜１０倍の厚みの未
発泡層を有する請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂
発泡成形体。 - 【請求項４】熱可塑性樹脂発泡成形体に表皮材が一体的
に積層されていることを特徴とする表皮材貼合熱可塑性
樹脂発泡成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233266A JP2003039512A (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | 熱可塑性樹脂発泡成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233266A JP2003039512A (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | 熱可塑性樹脂発泡成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003039512A true JP2003039512A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19065058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001233266A Pending JP2003039512A (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | 熱可塑性樹脂発泡成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003039512A (ja) |
Cited By (6)
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- 2001-08-01 JP JP2001233266A patent/JP2003039512A/ja active Pending
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