JP2006159531A - 熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
表面に凹みがなく平滑性に優れ、セル構造の均一な熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】
発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を、一対の金型にて形成される金型キャビティに充填して発泡させる熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法であって、以下の工程を含む熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。
(1)一対の金型にて形成される金型キャビティ内の圧力を大気圧以下とする工程
(2)前記キャビティ容積以下の体積の発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に充填する工程
(3)金型キャビティ内に充填された前記発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の最高温度が、当該熱可塑性樹脂の(結晶化温度−15℃)以上、(結晶化温度+15℃)以下となるまで冷却する工程
(4)所望の熱可塑性樹脂発泡成形体形状となるまで金型キャビティ容積を増加させて発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を発泡させる工程
(5)金型を開き、熱可塑性樹脂発泡成形体を取り出す工程
【選択図】 なし
Description
(1)一対の金型にて形成される金型キャビティ内の圧力を大気圧以下とする工程
(2)前記キャビティ容積以下の体積の発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に充填する工程
(3)金型キャビティ内に充填された前記発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の最高温度が、当該熱可塑性樹脂の(結晶化温度−15℃)以上、(結晶化温度+15℃)以下となるまで冷却する工程
(4)所望の熱可塑性樹脂発泡成形体形状となるまで金型キャビティ容積を増加させて発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を発泡させる工程
(5)金型を開き、熱可塑性樹脂発泡成形体を取り出す工程
また本発明の他の態様は、発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を、一対の金型にて形成される金型キャビティに充填して発泡させる熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法であって、以下の工程を含む熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法である。
(1)一対の金型にて形成される金型キャビティ内の圧力を大気圧以下とする工程
(2)前記キャビティ容積より少ない体積の前記発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に充填する工程
(3)供給した発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の体積と同じ体積となるまでキャビティ容積を減少させる工程
(4)金型キャビティ内に充填された前記発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の最高温度が、当該熱可塑性樹脂の(結晶化温度−15℃)以上、(結晶化温度+15℃)以下となるまで冷却する工程
(5)所望の熱可塑性樹脂発泡成形体形状となるまで金型キャビティ容積を増加させて発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を発泡させる工程
(6)金型を開き、熱可塑性樹脂発泡成形体を取り出す工程
α−オレフィンと共重合可能な不飽和単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸;メチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸のアルキルエステル誘導体;フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸または酸無水物;アクリルアミド、N−(ヒドロキシメチル)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、マレイン酸のモノまたはジエチルエステル、N−フェニルマレイミド、N,N’−メタフェニレンビスマレイミド等の不飽和カルボン酸または不飽和ジカルボン酸の誘導体が挙げられる。
特に、金型キャビティ外周部分の溝や、所定の隙間のクリアランスは、使用する熱可塑性樹脂の種類や温度、金型温度あるいは金型の加工性などを考慮して適宜選択されるが、5μm〜500μm程度であることが好ましい。
ガス抜き機構を設ける位置は製品形状によって適宜決定されるが、発泡成形体の外観への影響が少ないキャビティの端部や、パーティングライン、雌雄一対からなる金型の場合には、その摺動部に設けることが好ましい。
発泡倍率
発泡体の発泡倍率は、比重計(ミラージュ貿易株式会社製、電子比重計 EW−200SG)で比重を測定し、未発泡成形体の比重を発泡成形体の比重で割った値で示した。
樹脂の最高温度
金型キャビティ内に充填された発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の、金型のゲートと樹脂流動末端との中間部における、所定の遅延時間後の最高温度を数値解析により求めた。
外観
発泡成形により得られた熱可塑性樹脂発泡成形体の表面を目視で評価し、発泡成形体の表面が凹凸なく平滑である場合を○、発泡成形体の表面に凹凸が見られる場合を×とした。
発泡状態
発泡成形により得られた熱可塑性樹脂発泡成形体の断面を目視で評価し、セル構造が均一で、気泡の破れ、裂け等が見られない場合を○、セル構造が不均一であり、気泡の破れ、裂け等が見られる場合を×とした。発泡状態の評価は、金型のゲートと樹脂流動末端との中間部で特定した。
熱可塑性樹脂として、ポリプロピレンAZ161C(住友化学社製 プロピレン・エチレンブロック共重合体 MFR 30g/10min)と同S131(同 プロピレン・エチレンランダム共重合体 MFR 1.5g/10min)を80/20の割合で混合したもの(結晶化温度122℃)を用いた。射出成形機として、エンゲル社製ES2550/400HL−MuCell(型締力400トン)、金型として、図1に示した250mm×350mm、厚み1.5mmtの平板形状が得られる金型(ゲート構造:ダイレクトゲート、成形体中央部分)で、流動末端に深さ20μm、幅5mmのガス抜き用の溝を有する金型を用いて発泡成形を実施した。発泡剤としては窒素を用い、成形機のシリンダ内に20MPaに加圧して超臨界状態で供給した(発泡剤注入量 1.0%)。発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を成形温度220℃、型温40℃で射出し、金型キャビティ内に完全に充填し、2.7秒間金型キャビティ内で同溶融樹脂を冷却した(遅延時間2.7秒)。ついで金型のキャビティ壁面を2.9mm後退させて該キャビティを増加させて樹脂を発泡させ、発泡した樹脂を更に冷却し、固化させて発泡成形体を得、評価を行った。結果を表1に示す。
遅延時間を3.7秒とした以外は実施例1と同様の方法で発泡成形を実施し、発泡成形体を得、評価を行った。結果を表1に示す。
金型キャビティの厚み2.0mmtとし、遅延時間を4.9秒とした以外は実施例1と同様の方法で発泡成形を実施し、発泡成形体を得、評価を行った。結果を表1に示す。
遅延時間を6.0秒とした以外は実施例3と同様の方法で発泡成形を実施し、発泡成形体を得、評価を行った。結果を表1に示す。
遅延時間を2.5秒とした以外は実施例1と同様の方法で発泡成形を実施し、発泡成形体を得、評価を行った。結果を表2に示す。
遅延時間を4.0秒とした以外は実施例1と同様の方法で発泡成形を実施し、発泡成形体を得、評価を行った。結果を表2に示す。
金型キャビティのガス抜き用の溝を埋め、樹脂供給時にキャビティ内のガスが圧縮され圧力が上昇するようにした金型を用いた以外は実施例1と同様の方法で発泡成形を実施し、発泡成形体を得、評価を行った。結果を表2に示す。
遅延時間を4.0秒とした以外は実施例3と同様の方法で発泡成形を実施したが、発泡成形体全体で気泡が破れたため評価不能であった。結果を表2に示す。
2:樹脂温度の特定、発泡状態の評価を実施した部位
Claims (6)
- 発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を、一対の金型にて形成される金型キャビティに充填して発泡させる熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法であって、以下の工程を含む熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。
(1)一対の金型にて形成される金型キャビティ内の圧力を大気圧以下とする工程
(2)前記キャビティ容積以下の体積の発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に充填する工程
(3)金型キャビティ内に充填された前記発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の最高温度が、当該熱可塑性樹脂の(結晶化温度−15℃)以上、(結晶化温度+15℃)以下となるまで冷却する工程
(4)所望の熱可塑性樹脂発泡成形体形状となるまで金型キャビティ容積を増加させて発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を発泡させる工程
(5)金型を開き、熱可塑性樹脂発泡成形体を取り出す工程 - 発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を、一対の金型にて形成される金型キャビティに充填して発泡させる熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法であって、以下の工程を含む熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。
(1)一対の金型にて形成される金型キャビティ内の圧力を大気圧以下とする工程
(2)前記キャビティ容積より少ない体積の前記発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に充填する工程
(3)供給した発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の体積と同じ体積となるまでキャビティ容積を減少させる工程
(4)金型キャビティ内に充填された前記発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂の最高温度が、当該熱可塑性樹脂の(結晶化温度−15℃)以上、(結晶化温度+15℃)以下となるまで冷却する工程
(5)所望の熱可塑性樹脂発泡成形体形状となるまで金型キャビティ容積を増加させて発泡剤を含む溶融状熱可塑性樹脂を発泡させる工程
(6)金型を開き、熱可塑性樹脂発泡成形体を取り出す工程 - 発泡剤が物理発泡剤である請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。
- 熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂である請求項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法によって得られる熱可塑性樹脂発泡成形体であって、発泡倍率が1.5倍以上である熱可塑性樹脂発泡成形体。
- 請求項5に記載の熱可塑性樹脂発泡成形体に表皮材を貼合してなる加飾熱可塑性樹脂発泡成形体。
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