【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質セル間に空隙を有する多孔質成形体およびその発泡成形方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリスチレンやポリプロプレンなど熱可塑性合成樹脂の予備発泡ビーズを所定形状の金型内に充填し、加熱スチームで前記発泡ビーズを加熱し、発泡、融着させ、内部に微細な気孔を有する多孔質セルの集合構造を形成した多孔質成形体が断熱材、吸音材などに用いられるのは、よく知られたことである。
【０００３】
このような多孔質成形体を、例えば吸音材として用いる場合、吸音特性の改良、特に低音吸音特性を向上させるため、多孔質成形体内の多孔質セル間に、さらに空隙を設けるなどして、内部空隙率を大きくしたものが要求されている。そこで、発泡ビーズの加熱融着時に、融着の程度を低下さる手法によって、内部空隙率を５〜４０％としたものが提案されている。（特許文献１を参照のこと）
【０００４】
この方法では、型内に充填する直前の予備発泡ビーズの粒子内圧を０〜３ｋＧｇ／ｃｍ2に調節して、発泡ビーズ相互に融着不充分な部分を生じさせるという手法で所定の内部空隙率を発現させているのであるが、この方法で得られた多孔質成形体では、内部の多孔質セル相互間の融着が不充分なため結合強度が低下し、全体の機械的強度が不充分となる問題があったが、この点に対しては、特許文献１の方法では、発泡ビーズ原料に無機充填剤（炭酸カルシウムなど）を１０〜１００％、添加して強度を補強することを提案している。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５７−２６５１１号公報（実願昭５５−１０２９６９号マイクロフィルム）：実用新案請求の範囲、全文明細書第４頁第３行〜第６行、第１７行〜次頁第１行。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、無機充填剤を添加することなく、優れた強度を発現する多孔質セル間に空隙を有する多孔質成形体およびその発泡成形方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、第１発明（多孔質成形体）であるところ、主として相互に融着した多孔質セルからなり、該多孔質セルの間に空隙を形成した多孔質成形体であって、前記空隙が、前記多孔質セルを形成する合成樹脂とは異種の有機質発泡ビーズが溶融することにより形成された空隙であることを特徴とする本発明の多孔質成形体によって、解決することができる。そして、この異種の有機質発泡ビーズが溶融することにより形成された空隙の空隙率が１〜４０％であるのが好ましい。
【０００８】
また、上記の問題は、第２発明（多孔質成形体の発泡成形方法）であるところ、発泡用原料ビーズとして、発泡成形により多孔質セルを形成する合成樹脂発泡ビーズと、それとは異種の有機質発泡ビーズとの混合ビーズを用いて、所定の型内で加熱処理することにより、前記合成樹脂発泡ビーズを発泡、融着させ、主として相互に融着した多孔質セルを形成させるとともに、前記異種の有機質発泡ビーズを溶融させてそれ自体の体積を縮小させ、前記多孔質セルの間に空隙を形成することを特徴とする本発明の多孔質成形体の発泡成形方法によって、解決することができる。
【０００９】
また、この第２発明の発泡成形方法は、前記異種の有機質発泡ビーズとして、発泡成形により多孔質セルを形成する合成樹脂発泡ビーズより低融点の樹脂であって、生分解性を有するポリ乳酸組成物を使用するのが好ましく、さらに、 前記合成樹脂発泡ビーズを融着させ、次いで型内を吸引減圧し成形体内の水分を吸引、排出する工程を付加するのが、より好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の多孔質成形体およびその発泡成形方法に係る実施形態について、以下、第２発明の多孔質成形体の発泡成形方法，第１発明の多孔質成形体の順に図１、２を参照しながら説明する。
先ず、第２発明における多孔質成形体の発泡成形方法は、図２に例示する従来の発泡成形装置が使用可能であり、そして基本的な工程は従来知られた工程に類似する。
【００１１】
すなわち、閉じた固定型１２ａと移動型１３ａで構成される成形キャビティ１１に充填機１６から発泡性を有する原料である発泡ビーズを充填し、用役口１４、１５、１４ａ、１５ａなどから所定温度の加熱スチームを供給して、成形キャビティ１１内の発泡ビーズを加熱し、発泡させながら相互に融着させて、多孔質セルを形成させる。その後、冷却させ、型開きして内容物を取り出して、所定形状の多孔質成形体を得ることができる点は、従来と同様である。
【００１２】
本発明の多孔質成形体の発泡成形方法の特徴とするところは、発泡用原料ビーズとして、発泡成形により、図１の多孔質成形体の模写した破断面に示すような多孔質セル２（白抜き模様で表示）を形成する合成樹脂発泡ビーズと、それとは異種の有機質発泡ビーズとの混合ビーズを用いて、前記した所定の成形型内で加熱処理することにより、前記合成樹脂発泡ビーズを発泡、融着させ、主として相互に融着した多孔質セル２を形成させるとともに、前記異種の有機質発泡ビーズを溶融させて液体化させることで、それ自体の体積を縮小させ、前記多孔質セル２の間の一部に多数の空隙３（斑点模様で表示）を形成する点にある。
【００１３】
ここで使用する異種の有機質発泡ビーズとは、多孔質セル２を形成する合成樹脂発泡ビーズが型内で、発泡しながらその表面を相互に融着させる条件において、この異種の有機質発泡ビーズはそれ自体が溶融して液状化する温度特性を有する発泡ビーズが適当である。この異種の有機質発泡ビーズは、形成される多孔質セル２の間において、液状化するので、それ自体の体積が縮小し全体が空洞化して、前記多孔質セル２の間に多数の空隙３を形成するのである。
【００１４】
かくして、本発明の発泡成形方法によって、第１発明であるところの、主として相互に融着した多孔質セル２からなり、その多孔質セル２の間に空隙３を形成した多孔質成形体であって、前記空隙３が、前記多孔質セル２を形成する合成樹脂とは異種の有機質発泡ビーズが溶融することにより形成された空隙３であることを特徴とする多孔質成形体を得ることができる。
【００１５】
本発明の多孔質成形体では、その低融点発泡ビーズが溶融することにより形成された前記空隙の空隙率が１〜４０％、より好ましくは５〜４０％であるのがよい。これは過小であれば十分な吸音特性が得られないからであり。過大であれば強度が低下して実用できにくくなるからである。
【００１６】
本発明では、このように前記した異種の有機質発泡ビーズの部分が、空洞化して、前記空隙３を形成する原理に基づくので、異種の有機質発泡ビーズの配合比率を調整することによって、空隙率を容易、かつ精度良く制御できるという利点も得られるのである。また、この異種の有機質発泡ビーズが溶融して液状化するにあたり、溶融物が周囲の多孔質セル２の壁面に融着して、空隙３を包囲する壁体の一部を形成することとなるので、この空隙３を含む多孔質セル構造を強化する利点も得られるのである。
【００１７】
このような、異種の有機質発泡ビーズとして適用されるものとして、発泡成形により多孔質セル２を形成する合成樹脂発泡ビーズより低融点の樹脂であって、生分解性を有するポリ乳酸樹脂組成物がある。この樹脂組成物は、発泡倍率：最大４０倍、６５℃〜１００℃の広い発泡条件に適用でき、従来の発泡ビーズと混合使用が可能である。さらに、標準的なコンポスト法で短時間の生分解性を有しているので、リサイクル性に優れている。
【００１８】
さらに、本発明の発泡成形方法においては、前記合成樹脂発泡ビーズを融着させる工程において、型内を減圧して成形体内部の水分を吸引、排出するようにした工程を付加するのも好ましい。これは、合成樹脂発泡ビーズの融着工程において、成形体内に残留する不要な水分を取り除くためのものであり、吸引減圧の程度は予め試験して設定すればよい。
【００１９】
また、以上の説明では、内部に空隙を設けた単体の多孔質成形体を事例にしているが、吸音特性を向上させる方法として、次の手法が採用される。すなわち、前記した多孔質成形体の発泡成形方法において、固定型１２ａと移動型１３ａで構成される成形キャビティ１１内の一方の側に予め、非通気性スキン層形成用樹脂シート（図示せず）を配置し、残余の空間に前記発泡用原料ビーズを充填し、発泡成形して、非通気性スキン層を一体化させることにより、表面または裏面に非通気性スキン層を一体化して有する多孔質成形体を製造することができる。
かくして得られた多孔質成形体は、非通気性スキン層における音波の反射、遮音によって、全体としての吸音特性が相当に改善されるメリットがある。
【００２０】
【実施例】
実施例の多孔質成形体は、多孔質セル形成用発泡ビーズ（３０倍発泡・ポリプロピレン）、空隙形成用発泡ビーズ（４０倍発泡・変性ポリ乳酸樹脂）を１：１で混合し、１３６℃〜１４０℃の温度条件で発泡融着させ、空隙率１０％とした多孔質成形体である。
比較例１は、多孔質セル形成用発泡ビーズ（３０倍発泡・ポリプロピレン樹脂）のみを用いて、実施例より低温の１３０℃〜１３５℃の温度条件で発泡融着させ、空隙率１０％とした多孔質成形体である。
比較例２は、炭酸カルシウム粉末３０％添加した多孔質セル形成用発泡ビーズ（５０倍発泡・ポリスチロール相当）を用いて、実施例より低温の１０５℃〜１１０℃の温度条件で発泡融着させ、空隙率５％とした多孔質成形体である。
【００２１】
これら多孔質成形体につき、通常測定される引張り強度、圧縮強度および通常測定される音の透過性について、透過損失特性（ｄＢ）を測定し、実施例の値を１００とした比較値を次の表１に示す。
この結果によれば、比較例は吸音特性が少し劣る程度であるが、強度特性に顕著な相違が見られた。すなわち、比較例は引張り強度が格段に低下している。圧縮強度は、比較例１が最も劣り、比較例２はその中間であった。これは、吸音特性は空隙率に左右されるものの、強度は多孔質セル間の融着程度に依存するからであり、実施例では多孔質セル形成用発泡ビーズが本来有する融着強度を十分に発現しているのに対して、比較例では不十分である点がその原因と思われる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】
本発明の多孔質成形体およびその発泡成形方法は、以上説明したように構成されているので、無機充填剤を添加することなく、優れた強度を発現する多孔質セル間の一部に無数の空隙を有する多孔質成形体を製造することが可能となり、得られた多孔質成形体は、強度が比較的優れた吸音体として自動車など車両用、住宅、公共建造物など建築用、家電製品用など広範囲に用いられ得る吸音材として有用であるという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した多孔質成形体およびその発泡成形方法として、技術的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多孔質成形体の模写破断面。
【図２】本発明の多孔質成形体の発泡成形方法を説明するための発泡成形装置の要部断面略図。
【符号の説明】
１１ 成形キャビティ、１２ａ 固定型、１３ａ 移動型、１４、１４ａ、１５、１５ａ 用役口、１６ 充填機、２ 多孔質セル、３ 空隙。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a porous molded body having voids between porous cells and a foam molding method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, pre-expanded beads of a thermoplastic synthetic resin such as polystyrene or polypropylene are filled in a mold having a predetermined shape, and the expanded beads are heated by heating steam, foamed and fused, and a porous material having fine pores therein. It is well known that a porous formed body having an aggregate structure of porous cells is used for a heat insulating material, a sound absorbing material, and the like.
[0003]
When such a porous molded body is used, for example, as a sound absorbing material, in order to improve the sound absorption characteristics, particularly to improve the low sound absorption characteristics, an additional space is provided between the porous cells in the porous molded body, and the like. A material having a large porosity is required. Therefore, a method in which the internal porosity is set to 5 to 40% by a method of reducing the degree of fusion at the time of heat fusion of foam beads is proposed. (See Patent Document 1)
[0004]
In this method, the internal pressure of the pre-expanded beads immediately before filling into the mold is adjusted to 0 to 3 kGg / cm 2 , and a predetermined internal porosity is obtained by a method in which a portion of the expanded beads is insufficiently fused to each other. However, in the porous molded body obtained by this method, the bonding strength decreases due to insufficient fusion between the internal porous cells, and the overall mechanical strength is insufficient. To solve this problem, the method of Patent Document 1 proposes that the strength be enhanced by adding 10 to 100% of an inorganic filler (such as calcium carbonate) to the foamed bead raw material. are doing.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 57-26511 (Microfilm of Japanese Utility Model Application No. 55-102969): Claims of utility model, page 3, line 3 to line 6, page 17 to line 1, next page.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a porous molded article having voids between porous cells exhibiting excellent strength without adding an inorganic filler, and foam molding thereof. Provide a method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is a first aspect of the present invention (a porous molded article), wherein the porous molded article mainly comprises porous cells fused to each other, and a void is formed between the porous cells. The problem can be solved by the porous molded article of the present invention, wherein the voids are voids formed by melting organic foam beads different from the synthetic resin forming the porous cells. The porosity of the voids formed by melting these different kinds of organic foam beads is preferably 1 to 40%.
[0008]
In addition, the above-mentioned problem is related to the second invention (the method for foaming a porous molded body). As the raw material beads for foaming, synthetic resin foamed beads which form porous cells by foaming molding, and different kinds of organic materials are used. By using a mixed bead with foam beads and performing heat treatment in a predetermined mold, the synthetic resin foam beads are foamed and fused to form porous cells mainly fused to each other, The problem can be solved by the foam molding method for a porous molded article according to the present invention, which comprises melting the organic foam beads to reduce the volume of the beads themselves and forming voids between the porous cells.
[0009]
Further, the foam molding method of the second invention is characterized in that, as the different kind of organic foam beads, a polylactic acid composition having a lower melting point than synthetic resin foam beads forming porous cells by foam molding and having biodegradability. It is preferable to add a step of fusing the synthetic resin foam beads, and then suction and depressurize the inside of the mold to suck and discharge moisture in the molded body.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the embodiment of the porous molded article of the present invention and the foam molding method thereof will be described below in the order of the foam molding method of the porous molded article of the second invention and the porous molded article of the first invention in the order of FIGS. This will be described with reference to FIG.
First, the conventional foam molding apparatus illustrated in FIG. 2 can be used for the foam molding method of the porous molded body in the second invention, and the basic steps are similar to the conventionally known steps.
[0011]
That is, the molding cavity 11 formed by the closed stationary mold 12a and the movable mold 13a is filled with foam beads, which is a foamable raw material, from the filling machine 16 and is heated to a predetermined temperature from the utility ports 14, 15, 14a, 15a and the like. Is supplied to heat the foamed beads in the molding cavity 11 and cause them to fuse with each other while foaming, thereby forming a porous cell. Thereafter, it is cooled, the mold is opened, the contents are taken out, and a porous molded body having a predetermined shape can be obtained as in the conventional case.
[0012]
The feature of the foam molding method of the porous molded article of the present invention is that, as raw material beads for foaming, the porous cell 2 (white) as shown in the simulated fracture surface of the porous molded article in FIG. The synthetic resin foam beads are foamed by heat treatment in the above-mentioned predetermined mold using mixed beads of synthetic resin foam beads forming an open pattern) and organic foam beads of a different kind. By fusing, the porous cells 2 mainly fused to each other are formed, and the different kinds of organic foam beads are melted and liquefied, thereby reducing the volume of the porous beads 2 themselves, The point is that many voids 3 (indicated by a spot pattern) are formed in a part between them.
[0013]
The heterogeneous organic foam beads used herein are different types of organic foam beads under the condition that the synthetic resin foam beads forming the porous cell 2 are fused in a mold while their surfaces are fused to each other. Foamed beads having temperature characteristics of melting and liquefying themselves are suitable. Since these different kinds of organic foam beads are liquefied between the porous cells 2 to be formed, their own volume is reduced and the whole is hollowed out, so that many voids 3 are formed between the porous cells 2. It forms.
[0014]
Thus, according to the foam molding method of the present invention, the first aspect of the present invention is a porous molded body mainly composed of the porous cells 2 fused to each other and having the voids 3 formed between the porous cells 2. Thus, it is possible to obtain a porous molded body, wherein the voids 3 are voids 3 formed by melting organic foam beads different from the synthetic resin forming the porous cells 2. .
[0015]
In the porous molded article of the present invention, the porosity of the void formed by melting the low-melting point expanded beads is preferably 1 to 40%, more preferably 5 to 40%. This is because if it is too small, sufficient sound absorption characteristics cannot be obtained. If it is excessively large, the strength is reduced, and it becomes difficult to be practical.
[0016]
In the present invention, since the different organic foam beads described above are based on the principle that the portions of the different types of organic foam beads are hollowed out to form the voids 3, the porosity can be reduced by adjusting the mixing ratio of the different types of organic foam beads. The advantage of easy and accurate control is also obtained. In addition, when the different kinds of organic foam beads are melted and liquefied, the melt is fused to the wall surface of the surrounding porous cell 2 to form a part of the wall surrounding the void 3. Therefore, the advantage of strengthening the porous cell structure including the voids 3 is also obtained.
[0017]
As such a different kind of organic foam beads, a resin having a lower melting point than a synthetic resin foam bead forming the porous cell 2 by foam molding, and a biodegradable polylactic acid resin composition is used. is there. This resin composition can be applied to a wide range of foaming conditions of a foaming ratio of up to 40 times and 65 ° C to 100 ° C, and can be mixed with conventional foamed beads. Furthermore, since it has short-term biodegradability by the standard composting method, it is excellent in recyclability.
[0018]
Further, in the foam molding method of the present invention, it is preferable to add a step in which the inside of the mold is depressurized to suck and discharge moisture inside the molded body in the step of fusing the synthetic resin foam beads. This is for removing unnecessary moisture remaining in the molded body in the step of fusing the synthetic resin foam beads, and the degree of suction pressure reduction may be set by testing in advance.
[0019]
Further, in the above description, a single porous molded body provided with voids therein is taken as an example, but the following method is adopted as a method for improving the sound absorbing characteristics. That is, in the foam molding method of the porous molded body, a resin sheet (not shown) for forming a non-breathable skin layer is previously provided on one side in the molding cavity 11 formed by the fixed mold 12a and the movable mold 13a. And the remaining space is filled with the foaming raw material beads, foam-molded, and the air-impermeable skin layer is integrated to form a porous body having the air-impermeable skin layer integrated on the front or back surface. A molded article can be manufactured.
The porous molded body thus obtained has a merit that sound absorption characteristics as a whole are considerably improved by sound wave reflection and sound insulation in the non-breathable skin layer.
[0020]
【Example】
The porous molded article of the example was prepared by mixing foam beads for forming porous cells (30-fold foamed polypropylene) and foam beads for forming voids (40-fold foamed and modified polylactic acid resin) at a ratio of 1: 1 and 136 ° C. This is a porous molded body which is foamed and fused at a temperature of 140 ° C. and has a porosity of 10%.
In Comparative Example 1, foaming and fusion were performed using only the foamed beads for forming porous cells (30-fold foamed / polypropylene resin) at a temperature of 130 ° C. to 135 ° C., which was lower than that of the example, to make the porosity 10%. It is a porous molded body.
Comparative Example 2 uses foam beads for forming porous cells (equivalent to 50-fold foam and polystyrene) to which 30% of calcium carbonate powder was added, and was foam-fused at a temperature of 105 ° C. to 110 ° C., which was lower than in the examples. And a porous molded body having a porosity of 5%.
[0021]
For these porous molded bodies, transmission loss characteristics (dB) were measured for the tensile strength, the compressive strength, and the normally measured sound permeability, and the comparative value with the value of Example set to 100 was as follows. It is shown in Table 1.
According to this result, the comparative example had a slightly inferior sound absorbing property, but a remarkable difference in strength property was observed. That is, in the comparative example, the tensile strength is significantly reduced. The compressive strength of Comparative Example 1 was the lowest, and Comparative Example 2 was intermediate. This is because the sound absorption characteristics depend on the porosity, but the strength depends on the degree of fusion between the porous cells. In Examples, the fusion strength inherent in the foamed beads for forming porous cells is sufficiently high. It seems that the cause is that the expression is insufficient, whereas the comparative example is insufficient.
[0022]
[Table 1]
[0023]
【The invention's effect】
Since the porous molded article of the present invention and the foam molding method thereof are configured as described above, without adding an inorganic filler, an innumerable part between porous cells expressing excellent strength is provided. It is possible to produce a porous molded body having voids, and the obtained porous molded body is used as a sound absorber having relatively excellent strength for vehicles such as automobiles, houses, buildings such as public buildings, and home electric appliances. It has an excellent effect that it is useful as a sound absorbing material that can be used in a wide range. Therefore, the present invention has a very high technical value as a porous molded body which solves the conventional problems and a foam molding method thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simulated fractured surface of a porous molded article of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of a foam molding apparatus for explaining a foam molding method of a porous molded body according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Mold cavity, 12a fixed mold, 13a movable mold, 14, 14a, 15, 15a utility opening, 16 filling machine, 2 porous cells, 3 voids.
