JP2003326550A

JP2003326550A - 発泡体

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Publication number: JP2003326550A
Application number: JP2002140312A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shimura; 吏士志村; Hitoshi Kawachi; 斉河内
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: JP3739336B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発泡体を高倍率化してクッション性、断熱
性、軽量化、浮遊性、吸音性等を高め、かつ、剛性を確
保することを簡単な操作で実現することができる発泡体
を提供する。他の部材に着脱自在に取付けることができ
る発泡体を提供する。【解決手段】片面に、スキン層が断面Ｕ字状に湾曲さ
れまたは断面Ｖ字状に折り返されてなる補強リブ24が設
けられ、同面に凸形または凹形の係合部3 が設けられて
いる発泡体1 である。上記係合部は、高発泡倍率の部分
に設けられてもよいし、非発泡部ないしは低発泡倍率の
部分に設けられてもよいが、係合部を発泡体に強固に固
定するには後者が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方の片面部にク
ッション性を有し他方の片面部に剛性を有する発泡体に
関し、特に剛性を有する面に係合部が設けられた発泡体
に関する。

【０００２】本明細書全体を通して、進入方向とは、コ
アブロックを基準にして、これがキャビティを縮小させ
るようにキャビティのゲート部に向かって進む方向、す
なわち図１０（ｂ）中の(61)の方向をいう。後退方向と
はコアブロックがキャビティ容積を拡大するようにキャ
ビティのゲート部から離れる向きに退く方向、すなわち
図１０（ｂ）中の(62)の方向をいう。出退方向とは図１
０（ｂ）中の矢印(61)(62)方向をいう。

【０００３】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂発泡体の製造方法と
しては、特公昭５１−８４２４号公報に、発泡剤を含む
溶融樹脂を金型キャビティー内へ射出した後、一定量の
発泡を行わせる所定ストローク分だけ金型を拡型して樹
脂を発泡させる、いわゆるコアバック法が記載されてい
る。コアバック法による発泡体は、発泡倍率の制御が容
易である、スキン層と発泡層の領域がはっきりしており
表面が綺麗で同重量の非発泡成形品に比較して剛性が大
きい、といった特徴を有する。

【０００４】また、特開平７−８０８８５号公報には、
上記のようなコアバック法によって、金型表面側の冷却
固化されたスキン層とその内部の発泡層とを有する発泡
成形品を得るに当たり、拡型開始後の拡型速度を所定範
囲に設定し、射出完了から拡型開始までの時間を所定範
囲に設定し、または金型表面温度を所定範囲に設定する
ことにより、発泡層の発泡倍率を適当なものとし、かつ
スキン層の表面状態を良好なものとすることができると
記載されている。

【０００５】しかし、特開平７−８０８８５号公報の方
法のように、発泡倍率を高倍率化して例えばクッション
性を持たせた場合、必然的に発泡成形品の剛性が不足す
る。同公報の方法では、クッション性と剛性を両立した
発泡成形品を得る方法として、第１工程で剛性の大きい
芯材層を成形しておき、第２工程で同層を発泡層とスキ
ン層に積層する３層構造体の製造方法が示されている。
しかし、この方法は、上記のように製造工程が２つに分
かれ、生産性、コストの面から不利である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、発泡
体を高倍率化してクッション性、断熱性、軽量化、浮遊
性、吸音性等を高め、かつ、剛性を確保することを簡単
な操作で実現することができる発泡体を提供することに
ある。

【０００７】本発明のもう１つの課題は、他の部材に着
脱自在に取付けることができる発泡体を提供するにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、片面に、スキ
ン層が断面Ｕ字状に湾曲されまたは断面Ｖ字状に折り返
されてなる補強リブが設けられ、同面に凸形または凹形
の係合部が設けられている発泡体である。

【０００９】上記係合部は、高発泡倍率の部分に設けら
れてもよいし、非発泡部ないしは低発泡倍率の部分（以
下、低発泡部という）に設けられてもよいが、係合部を
発泡体に強固に固定するには後者が好ましい。

【００１０】発泡体は、金型キャビティ容積の拡大縮小
が可能である成形金型を用いて、金型の縮小状態キャビ
ティ内に溶融した発泡性樹脂を充填した後、キャビティ
容積を拡大することにより同樹脂を発泡させて、製造さ
れる。キャビティ容積を拡大縮小する方法は、特に限定
されるものではないが、射出成形機の油圧機構もしくは
外部の油圧装置と油圧ピストンにより金型のコアブロッ
クをキャビティ拡大方向へ移動させる方法や、射出成形
機の型開き機構を利用する方法などが挙げられる。

【００１１】縮小キャビティ内に溶融樹脂を充満させる
と、樹脂充填物の金型表面部に非発泡のスキン層が成形
される。次いで、スキン層が未固化状態である間に、コ
アブロックを後退させてその進入部を固定側型板から抜
き出すと、キャビティ容積が拡大されることにより発泡
性溶融樹脂が発泡すると共に、キャビティ周縁部に充填
された樹脂部の内側においてスキン層が断面Ｕ字状また
はＶ字状に湾曲され若しくは折り返され、補強リブが形
成される。

【００１２】図９は、平面方向に複数の同じ微細セル領
域(54)を有する発泡体(53)を示す。このような発泡体を
得るには、コアブロックを複数の分割片に分け、各分割
片の進入部を固定側型板の１つの凹所内に進入させ、縮
小状態にした各キャビティ区画内に同じ温度で発泡性樹
脂の溶融物を充填してスキン層を成形した後、各分割片
を各区画から同じタイミングおよび同じ速度で後退させ
る。こうして、平面方向に発泡倍率およびセル形態が同
じである４つの微細セル領域(54)を有する発泡体(53)が
得られる。(24)は前述したようにスキン層を断面Ｕ字状
またはＶ字状に曲げて形成された補強リブである。この
ような発泡体は壁材等の住宅内装材、パレットなどの軽
量パネルに好適に使用される。各分割片を各区画から独
立に後退させるには、コアブロックの各分割片を別々の
駆動装置で移動させる。

【００１３】発泡体の片面に凸形または凹形の係合部を
設けるには、例えば、実施例１において図３で示す成形
金型を用いる。凸形または凹形の係合部の形状は、例え
ば、図４〜７に示すものであってよい。

【００１４】本発明において用いられる熱可塑性樹脂は
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、エチレン−プロピレン共重合体、エチ
レン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリブテン、塩素化ポリエチレン等のオ
レフィン系樹脂、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン
−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン
系樹脂、ポリメチルアクリレート、エチレン−エチルア
クリレート共重合体などのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニ
ル等の塩素系樹脂、ポリフッ化エチレン等のフッ素系樹
脂、６−ナイロン、６６−ナイロン、１２−ナイロン等
のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ＡＢＳ
樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルイミド、ケイ素樹脂、熱可塑性ウレタン、各種
エラストマー等が挙げられる。

【００１５】とりわけ、発泡に適した溶融張力もしくは
伸張粘度を有するものが好ましく、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリ
塩化ビニル等が好適に使用される。更に、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等としては伸張粘度特性を調整した
微架橋樹脂が好ましい。

【００１６】これら樹脂は、単体で用いられても良い
し、２種以上がアロイ、ブレンドまたはコンポジットさ
れたものでも良い。

【００１７】本発明において、発泡性樹脂は、溶融状態
の樹脂に発泡剤を供給し含浸させたものである。

【００１８】本発明で用いられる発泡剤は、樹脂と反応
を起こさず、さらに樹脂を劣化するなどの悪影響を樹脂
に及ぼさないもの、すなわち不活性なものであれば、特
に限定されるものではなく、有機および無機系の熱分解
型化学発泡剤または物理発泡剤が使用できる。

【００１９】化学発泡剤としてはアゾ化合物、ヒドラジ
ド化合物、ニトロソ化合物、セミカルバジド化合物、ヒ
ドラゾ化合物、テトラゾール化合物、エステル化合物、
重炭酸塩、炭酸塩、亜硝酸塩などが挙げられる。更に具
体的には、アゾジカルボンアミド（ADCA）、イソブチロ
ニトリル（AZDN）、ベンゼンスルホニルヒドラゾ（OBS
H）、ジニトロペンタメチレンテトラミン（DPT ）、ア
ゾビスイソブチロニトリル（AIBN）、Ｐ−トルエンスル
ホンヒドラジド（TSH ）、バリウムアゾジカルボキシレ
ート（Ba−AC）等が挙げられる。

【００２０】物理発泡剤は、脂肪族炭化水素、塩素化脂
肪族炭化水素、ふっ素化脂肪族炭化水素、不活性ガスに
大別される。脂肪族炭化水素としては、Ｃ₄ 〜Ｃ₇ の
低沸点溶剤、例えばｎ−プロパン、ｎ−ペンタン、ｎ−
ヘキサン、ネオペンタン、これら炭化水素の異性体が例
示される。塩素化脂肪族炭化水素としては、塩化メチ
ル、塩化メチレン、トリクロルエチレン、ジクロルエタ
ンが例示される。ふっ素化脂肪族炭化水素としては、ト
リクロルフルオロメタン（フレオン１１）、ジクロルテ
トラフルオロエタン（フレオン１１４）が例示される。
不活性ガスとしては、炭酸ガス、窒素、アルゴン、ネオ
ン、ヘリウム、酸素が例示される。これらは単独で使用
されても良いし、２種以上併用されても良い。

【００２１】本発明において、発泡性樹脂は、好ましく
は、炭酸ガス、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、酸
素等の不活性ガスからなる物理的発泡剤や、アゾジカル
ボンアミド（ADCA）、イソブチロニトリル（AZDN）等の
化学発泡剤を単独でまたは２以上の組み合わせで含む樹
脂である。水と特殊イソシアネートから生じる炭酸ガス
を使う水発泡技術を適用して発泡性樹脂を得ることもで
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より具体的に説明する。

【００２３】参考例１図１０(a) において、金型(2) は、固定側型板(21)と、
コアブロック(221) と、可動側型板(23)とからなる。固
定側型板(21)は雌型状であり、コアブロック(221) は固
定側型板(21)の円形凹所内に入り込む円柱状の進入部(2
21a)を有する。固定側型板(21)の凹所内への進入部(221
a)の進入によりキャビティ(31)が縮小状態にある時に、
出退方向断面凹状の有底筒状キャビティ(31)が形成され
る。コアブロック(221) は、その進入部(221a)がキャビ
ティ(31)内をその厚み方向（(61)または(62)）に出退自
在なように、設けられている。

【００２４】縮小キャビティ(31)は、上述のように、出
退方向断面凹状の有底筒状をなすので、縮小キャビティ
(31)内に溶融樹脂を充満させると、図１０(b) に示すよ
うに、樹脂層本体部(41)と筒状周辺部(32)とからなる出
退方向断面凹状の有底筒状の充填樹脂層(40)が成形さ
れ、充填物の金型表面部に非発泡のスキン層が成形され
る。次いで、スキン層が未固化状態である間に、図１０
(c) に示すように、コアブロック(221) を後退させてそ
の進入部(221a)を固定側型板(21)の凹所から抜き出す
と、キャビティ容積が拡大されることにより発泡性溶融
樹脂が発泡すると共に、樹脂充填物の周辺筒状部内側に
おいてスキン層が断面Ｕ字状またはＶ字状に湾曲され若
しくは折り返され、補強リブ(24)が形成される。

【００２５】実施例１この実施例による熱可塑性樹脂発泡体は、断熱性を持っ
た住宅内装材（壁材）、パレットなどの軽量パネルに好
適に使用されるものである。

【００２６】図１において、住宅内装材（壁材）を構成
する長方形の発泡体(1) は、断熱性を必要とするため、
３つの帯状の微細セル領域(2) を外面に長さ方向に設
け、且つ、強度を必要とするため、各領域(2) の周囲部
に補強リブ(24)を設けたものである。補強リブ(24)はス
キン層を断面Ｕ字状またはＶ字状に曲げて形成されたも
のである。各微細セル領域(2) は３つのリング状の低発
泡部(25)を長さ方向に等間隔で有し、これら低発泡部(2
5)の内側の微細セル領域(28)にそれぞれ凸形係合部(3)
が設けられている。低発泡部(25)の内縁および外縁には
それぞれリング状の補強リブ(26)(27)が設けられてい
る。リング状の補強リブ(26)(27)もスキン層を断面Ｕ字
状またはＶ字状に曲げて形成されたものである。

【００２７】凸形係合部(3) は、図２に示すように、頭
部(4) を有する一対の可撓片(5) がスリット(6) を介し
て対向するように、微細セル領域(28)に立設されたもの
である。

【００２８】凸形係合部(3) の形成は、図３に示す金型
を用いて行われる。図３(a) において、金型(102) は、
固定側型板(121)と、コアブロック(221) と、可動側型
板(123)とからなる。コアブロック(221) は凸形係合部
形成用の凹陥部(103)を有し、かつスリット形成用の引
抜き片(100)が凹陥部(103)から後退方向へ抜き出される
ようになっている。引抜き片(100)が差し込まれた凹陥
部(103) には凸形係合部形成用の樹脂(101)が充填され
ている。コアブロック(221) の進入部(221a)が固定側型
板(121)と可動側型板(123) の間のキャビティ(131)に
進入してキャビティが縮小状態にある時に、縮小キャビ
ティ(131)内に溶融樹脂を充満させると、出退方向断面
凹状の有底筒状の充填樹脂層(140)が成形され、充填物
のコアブロック進入部表面部に非発泡のスキン層が成形
される。次いで、スキン層が未固化状態である間に、図
３(b) に示すように、コアブロック(221) を後退させて
その進入端面を可動側型板(123) の端面と一致させる
と、キャビティ容積が拡大されることにより発泡性溶融
樹脂が発泡して微細セル領域(28)が形成されると共に、
コアブロック進入部表面部に形成されたスキン層が断面
Ｕ字状またはＶ字状に湾曲され若しくは折り返され、リ
ング状の補強リブ(26)が形成される。また、コアブロッ
ク(221) の凹陥部(103) に充填された樹脂から凸形係合
部(3) が成形され、凸形係合部(3) は微細セル領域(28)
の表面に熱融着一体化される。

【００２９】次いで、図３(c) に示すように、凸形係合
部(3) のスリット(6) から引抜き片(100) を抜き出し、
最後に、図３(d) に示すように、非発泡条件下でコアブ
ロック(221) をさらに後退させ、微細セル領域(28)に固
着した凸形係合部(3) をコアブロック(221) の凹陥部(1
03)から抜き出す。こうして、発泡体(1) の微細セル領
域(28)に凸形係合部(3) が設けられる。この形状の凸形
係合部(3) は、図４に示すように、これを抱き込む形状
の凹形係合部(7) に強制的に嵌込まれ、住宅内装材（壁
材）を構成する長方形の発泡体(1) は凹形係合部(7) を
有する相手方の部材(8) に着脱自在に取付けられる。

【００３０】凸形係合部および凹形係合部の形状は、上
記以外に、図５〜７に示すものであっても良い。図５の
凸形係合部(73) はキノコ型のものであって、凹形係合
部(77) は凸形係合部(73)に合致した形状の凹陥部を有
する。図６の凸形係合部(83)は円柱型のものであって、
凹形係合部(87) は凸形係合部(83) を緊密に収容する形
状の有底円筒型のものである。図７の凸形係合部(93)
は片側に係合頭部(94)を有する板状のものであり、相
手方の部材(8) にも同じ形状の凸形係合部(93)が設けら
れ、これらが係合頭部(94)どうしで係合するものであ
る。

【００３１】実施例２この実施例は本発明をブイに適用したものである。

【００３２】図８において、ブイ(41)は浮遊性を必要と
するために、ブイを構成する一対の半体(42)(43)の各内
部に複数の微細セル領域(28)を設け、且つ、強度を必要
とするため、微細セル領域(28)の縁部に、スキン層のＶ
字状折り返しにより形成された補強リブ(24)を設けた。
微細セル領域(28)および補強リブ(24)の形成方法は、基
本的には実施例１で述べた方法と同じである。一方の半
体(42)には、その対向面の低発泡部(44)に凹係合部(45)
を形成し、他方の半体(43)の対向面にはその低発泡部
(44)に凸形係合部(46) を設けた。

【００３３】

【発明の効果】この発明によれば、発泡体を高倍率化し
てクッション性、断熱性、軽量化、浮遊性、吸音性等を
高め、かつ、溝形状の補強リブにより剛性を確保した発
泡体を提供することができる。

【００３４】また、本発明による発泡体は、その係合部
において他の部材に着脱自在に取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a)は本発明による発泡体を示す斜視
図、図１(b)は図１(a)中のｂ−ｂ線に沿う断面図であ
る。

【図２】図２(a) は係合部の設置状態を示す発泡体の
垂直断面図、図２(b) はその平面図である。

【図３】図３(a)(b)(c)(d) は成形金型を用いて微細
セル領域に凸形係合部を設ける工程を示す垂直断面図で
ある。

【図４】図４(a)は凸形係合部を示す垂直断面図、図
４(b)はその平面図、図４(c)は凹形係合部を示す垂直断
面図、図４(d)はその平面図である。

【図５】図５(a)は凸形係合部を示す垂直断面図、図
５(b)はその平面図、図５(c)は凹形係合部を示す垂直断
面図、図５(d)はその平面図である。

【図６】図６(a)は凸形係合部を示す垂直断面図、図
６(b)はその平面図、図６(c)は凹形係合部を示す垂直断
面図、図６(d)はその平面図である。

【図７】図７(a)は凸形係合部を示す垂直断面図、図
７(b)はその平面図、図７(c)は凹形係合部を示す垂直断
面図、図７(d)はその平面図である。

【図８】図８(a) はブイを示す斜視図、図８(b) はブ
イの分解状態を示す斜視図、図８(c) はブイの半体の垂
直断面図である。

【図９】図９(a) は複数の微細セル領域を含む発泡体
を示す斜視図、図９(b) は図９(a) 中のｂ−ｂ線に沿う
断面図である。

【図１０】図１０(a)(b)(c) は成形金型を用いて補強
リブを形成する工程を示す垂直断面図である。

【符号の説明】

(1)：発泡体 (2) (102) ：金型 (3) (73) (83) (93) ：凸形係合部 (7) (77) (87) ：凸凹形係合部 (21)(121)：固定側型板 (221) ：コアブロック (221a)：進入部 (23)(123)：可動側型板 (24)(25)(26)：補強リブ (28)：微細セル領域 (31)(131)：キャビティ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面に、スキン層が断面Ｕ字状に湾曲さ
れまたは断面Ｖ字状に折り返されてなる補強リブが設け
られ、同面に凸形または凹形の係合部が設けられている
ことを特徴とする発泡体。
【請求項２】係合部が非発泡部ないしは低発泡倍率の
部分に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
発泡体。