JP5034710B2 - 熱可塑性樹脂組成物発泡成形体及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、フッ素樹脂粒子を含有する熱可塑性樹脂組成物の発泡成形体およびその製造方法に関する。
自動車内装材、家電製品又は家具等のクッション性を必要とする部材においては、現在ウレタン発泡体が幅広く使用されている。
また、近年、リサイクル性や生産性の観点から、熱可塑性樹脂を用いて射出成形を行った発泡体の製造について数多く報告されている。中でも、生産性及び外観に優れた方法としては、成形材料を成形型に充填した後に成形型を開いて発泡させる発泡成形が挙げられる。しかし、発泡成形では、発泡倍率をあまり大きくできないため、平滑な表面や全体的なソフト感(反発弾性が小さい柔らかな感触)を得るために、スチレン系熱可塑性エラストマーを主として用いる方法が知られている(特許文献1参照)。
発泡成形における発泡気泡の形成は、ソフト感や成形体の性能発現に重要であるため、通常、発泡気泡形成時には、化学発泡剤や物理発泡剤を用い、場合によっては発泡用成核剤を併用する。
化学発泡剤としては、アゾジカルボン酸アミドのようなアゾ化合物、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、重炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、重炭酸アンモニウム塩等の炭酸塩、クエン酸、クエン酸ナトリウム、シュウ酸などの有機酸等が用いられている。しかし、化学発泡剤は、化学分解でガスを発生させる一方、様々な分解生成物を発生させてしまう。例えば、重炭酸ナトリウムとクエン酸との混合発泡剤では、分解とともに炭酸塩、有機酸や水などが発生し、また、アゾジカルボン酸アミドの分解では、アンモニア、シアヌル酸などが発生する。これらの物質は、成形型(金型)を腐食させやすい。また、分解生成物は、成形品性能を低下させる原因ともなりやすい。
物理発泡剤としては、炭化水素系のガスやフロン系のガスが挙げられる。物理発泡剤を用いて発泡を行う際には、成形機内に物理発泡剤(ガス)を導入し発泡させるが、溶融樹脂にガスを混入させてから発泡させると、気泡が形成しにくくなる。そのため、通常化学発泡剤や発泡用成核剤も併用する。しかしながら、化学発泡剤は、上述の通り様々な分解生成物を発生し、金型を腐食させやすいという問題がある。また、近年では環境保護の面からフロン系の発泡剤よりも炭化水素系の発泡剤が好ましく用いられている。しかし、一般的に炭化水素系の発泡剤は、フロン系の発泡剤に比べて沸点が高いため、生じる気泡がフロン系発泡剤によって生じる気泡に比べ大きくなる。よって、炭化水素系の化学発泡剤を用いて、高発泡倍率の発泡体を得るには、多量の発泡用成核剤が必要となり、発泡体の物性の低下を招きやすい。
発泡用成核剤としては、ガラス繊維、中空ガラス球、炭素繊維、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、チタン酸カリウム繊維、シリカ、金属石鹸、二酸化チタン、カーボンブラック、雲母、珪酸カルシウム、脂肪族金属塩などが用いられている。しかし、タルク、雲母、シリカ、珪酸カルシウム、脂肪族金属塩などの従来用いられていた発泡用成核剤では、気泡形成の効果が十分とは言えなかった。
そこで最近、発泡用成核剤としてポリ四フッ化エチレン(PTFE)を使用することにより、少量の添加量で均質微細な気泡径の発泡体を得る方法が知られている(特許文献2〜4参照)。熱可塑性樹脂に添加したPTFE粉末は、樹脂とほとんど接着しないことから、気泡膜中で樹脂とPTFE粉末との界面の剥離が非常に容易となりやすいと考えられ、これを解決するためには特許文献2〜4ではPTFE粉末の粒子径を規定などしている。しかしながら、特許文献2〜4のいずれも押出成形により発泡成形体を製造しており、射出成形については一切記載されておらず、発泡させる樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)や硬度についても記載されていない。また、いずれも押出成形によって発泡成形体を製造しているため、離型剤を使用していない。但し、特許文献4ではガス透過調整剤として脂肪酸アミドを使用している。
特開平6−218741号公報 特開平7−138403号公報 特開2000−72912号公報 特開2006−77218号公報
よって本発明は、従来、多量の化学発泡剤を使用することによって発生していた様々な問題を解消し、発泡特性、ソフト感に優れる発泡成形体を提供しようとするものである。特に、発泡射出成形により成形した、発泡特性、外観、成形性などに優れる発泡成形体を提供しようとするものである。
本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂と特定の粒子径のフッ素樹脂粒子とを含む、特定のMFRの熱可塑性樹脂組成物を発泡させることにより前記目的を達成しうることを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明の要旨は、(a)熱可塑性樹脂、と(b)平均粒子径が〜100μmであって、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率が50数量%以下であるフッ素樹脂粒子、とを含み、かつメルトフローレート(JIS K7210)が10〜200g/10minである熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡成形させてなる、発泡成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、上記発泡成形が発泡射出成形である、発泡成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、上記の熱可塑性樹脂組成物(I)が、更に(c)離型剤を含む、発泡成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、上記のフッ素樹脂粒子(b)が、フッ素を含む重合体を粉砕することによって得られてなる、発泡成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、上記の熱可塑性樹脂組成物(I)の硬度A(JIS K6253)が、40以上、90以下である、発泡成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、上記発泡成形が物理発泡剤を用いるものである、発泡成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、上記の発泡成形体とその他の部材とからなる複合成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、上記のその他の部材が硬質熱可塑性樹脂からなる、複合成形体に存する。
また本発明の別の要旨は、(a)熱可塑性樹脂、と(b)平均粒子径が〜100μmであって、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率が50数量%以下であるフッ素樹脂粒子、とを含む混合物を溶融混練し、メルトフローレート(JIS K7210)が10〜200g/10minの熱可塑性樹脂組成物(I)を得、これを成形型に充填した後、成形型の内容積を拡大して熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡成形させる、発泡成形体の製造方法に存する。
本発明の発泡成形体は、多量の化学発泡剤の分解生成物によって生じる成形体性能低下の問題がなく、発泡特性、ソフト感に優れる。特に、発泡射出成形により成形した場合、発泡特性、外観、成形性などに優れる。
本発明について、特にその好ましい実施態様を中心に、以下具体的に説明する。
使用する熱可塑性樹脂(a)は特に限定されないが、例えばポリスチレン、ポリオレフィン単独重合体、エチレン系共重合体、ポリエステルの他、熱可塑性エラストマーなども挙げられる。具体的には高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン単独重合体、ポリプロピレン単独重合体、ポリブテン単独重合体などのポリオレフィン単独重合体;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ブテン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等のエチレン系共重合体;脂肪族ポリエステル、脂肪族芳香族ポリエステル等のポリエステル;エチレン−プロピレン共重合ゴム(EPM)、エチレン−プロピレン・非共役ジエン共重合ゴム(EPDM)、エチレン−ブテン共重合ゴム(EBM)、エチレン−プロピレン−ブテン共重合ゴム等のエチレン系エラストマー、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム等のスチレン系エラストマー、ポリブタジエン等が挙げられる。
なかでも、熱可塑性エラストマーとしては曲げ弾性率が500MPa未満のものが好ましく、より好ましくは300MPa以下のものである。例えば、エチレン−プロピレン共重合ゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム(EPDM)、エチレン−ブテン共重合ゴム(EBM)、エチレン−プロピレン−ブテン共重合ゴム等のエチレン系エラストマー、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム等のスチレン系エラストマー、ポリブタジエンは特に熱可塑性エラストマーとして用いることができ、ソフト感やゴム弾性を必要とする場合、熱可塑性エラストマーを含むことが好まれる。
これらの熱可塑性樹脂は単独で用いるほか、適宜混合して用いてもよい。
熱可塑性樹脂(a)の密度は、発泡性、発泡後のソフト感、使用目的の性能等が満足していれば特に限定されないが、0.85〜1.3g/cmであるのが好ましい。
本発明におけるフッ素樹脂粒子(b)は、その平均粒径が1〜100μmであって、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率が50数量%以下である。本発明におけるフッ素樹脂粒子は、含フッ素モノマーを原料とした樹脂粒子であり、含フッ素モノマーの単独重合体や共重合体など種々の重合体であって、且つ上記の粒径範囲であるものをいう。本発明におけるフッ素樹脂粒子(b)は、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡させる場合に発泡用成核剤として機能する。フッ素樹脂の例を挙げると、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド(PVdF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)などが挙げられる。この内、PTFE、PFAおよびETFEが好ましい。また、発泡射出成形において脂肪酸アミド等の離型剤と併用する場合は、離型性を疎外することなく、また、発泡成形品表面に発生するアバタの発生が少なくなりやすいなどの理由から、特に、PTFEを粉砕して得られるPTFE粉砕粒子が好ましい。
フッ素樹脂粒子(b)の平均粒径については、下限は、通常1μm、好ましくは5μm、より好ましくは8μmであり、上限は、通常100μm、好ましくは80μm、より好ましくは50μm、最も好ましくは30μm以下である。また、フッ素樹脂粒子(b)のうち粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率は、通常50数量%以下であり、好ましくは30数量%以下であり、より好ましくは15数量%以下、特に好ましくは5数量%以下、最も好ましくは1数量%以下であって、理想的には粒径1.0μm未満の粒子を実質的に含まないことである。フッ素樹脂粒子が上記の好ましいサイズ以上であることにより、成形品表面にガス抜けによるアバタが生じにくく、外観が良好となりやすい。特に、脂肪酸アミド等の離型剤を併用する場合でも、発泡倍率が高く、発泡特性及び外観に優れる発泡成形体が得られるため好ましい。また、上記の好ましいサイズ以下であることにより、気泡形成を効果的に行うことが可能となり、細かい気泡を形成しやすくなる。
本発明におけるフッ素樹脂粒子(b)は、市販のフッ素樹脂粒子を用いることができる。具体的には、市販のフッ素樹脂粒子の粒度分布を後述の方法で調べ、本発明におけるフッ素樹脂粒子として適当なものを選択すればよい。または、市販のフッ素樹脂粒子を分級機にかけて、主に粒径1〜100μmのものを採取する等によって得てもよい。
本発明におけるフッ素樹脂粒子の粒径及び粒度分布は、以下の方法により測定された値とする。
[フッ素樹脂の粒径および粒度分布の測定法]
測定対象とするフッ素樹脂粒子をエタノールに入れ、40kHz程度の超音波を2分間照射する。得られた分散液をレーザー散乱式粒度分布測定機 堀場製作所製「LA910」により測定する。なお、フッ素樹脂粒子とエタノールの比率は、分散液のレーザー透過率(入射光量に対する透過光量の比率)が70〜95%になるように調整しておく。分散液中の粒径及び個数分率を測定し、以下の(1)式により平均粒径を算出する。
平均粒径(μm)=(ΣND/ΣN)1/3 (1)
(Dは、個々の粒子の球相当径(μm)、Nはその粒子の個数分率を表す。)
また、特定の粒径以下の粒子の個数分率は、堀場製作所製「LA910」に付属のソフトにより、自動的に算出される。具体的には、その特定の粒径以下の粒子の検出個数を各々合計することにより算出される。相対屈折率は、フッ素樹脂/エタノールのそれ(0.99)にできるだけ近くなるように測定器の設定値を選択する。
フッ素樹脂の密度は、一般的に2g/cmであり、エタノールの密度より高いため、粒径が大きい場合は、沈降が激しく安定した分散液が得られない。このような場合には、「フローセル」モードを適宜選択する。フローセルモードは、界面活性剤水溶液(ノニオン系界面活性剤「EP12M」(東邦化学製))を用いて、測定機内を強制循環させながら測定するモードである。
本発明におけるフッ素樹脂粒子(b)の製造方法は、平均粒径及び粒度分布が上記範囲内であれば、特に限定されないが、発泡性及び外観の点から、比較的高分子量の重合体を製造した後に、これを粉砕したものを用いるのが好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)におけるフッ素樹脂粒子(b)の含有量は、熱可塑性樹脂(a)100重量部に対し、下限が、通常0.01重量部、好ましくは0.05重量部であり、上限が、通常10重量部であり、好ましくは7重量部であり、より好ましくは4重量部である。フッ素樹脂粒子(b)が上記下限以上の場合、樹脂に対し安定的に添加しやすく、均一な核を形成する効果が得られやすい。また、上記上限以下であると、添加量に見合った核形成効果が得られ好ましく、更には気泡膜中のフッ素樹脂粒子密度が低く好ましい。発泡成形体の気泡径の制御は、発泡用成核剤の添加量によっても適宜調整できる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)では、必要に応じてフッ素樹脂粒子(b)以外の発泡用成核剤を併用してもよい。この発泡用成核剤としては、例えば、ガラス繊維、中空ガラス球、炭素繊維、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、チタン酸カリウム繊維、シリカ、金属石鹸、二酸化チタン、カーボンブラック、雲母、珪酸カルシウム、脂肪族金属塩などが挙げられる。フッ素樹脂粒子(b)以外の発泡用成核剤の使用量は、本発明の優れた効果を大幅に損なわない範囲であれば特に限定されないが、通常、熱可塑性樹脂(a)100重量部に対して、0〜30重量部である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成形時に離型剤(c)として作用する物質を含んでいてもよく、特に発泡射出成形を行う場合はこれを含むことが好ましい。離型剤としては、公知の離型剤が使用可能であるが、具体的には、例えば、パルミチン酸グリセリド、ステアリン酸グリセリド等の脂肪酸グリセリド;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等の脂肪酸アミド;ステアリルステアリン酸アミド等のアルキル脂肪酸アミド等が挙げられる。なかでも造粒製造時の加工性が容易で、成形加工時の金型離型性が優れることから脂肪酸アミドが好ましい。これらの離型剤は単独で用いても、適宜混合して用いてもよい。離型剤の使用量は、熱可塑性樹脂(a)100重量部に対し、通常0.01重量部以上で2.0重量部以下であることが好ましい。より好ましくは、0.05重量部以上で1.0重量部以下である。なお、上記の脂肪酸アミドは、ガス透過調整剤としても用いることが可能である。
本発明の発泡成形体は、熱可塑性樹脂(a)とフッ素樹脂粒子(b)を含む熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡させることにより得られる。本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)は、更にゴム用軟化剤(d)を含んでいてもよい。本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)がソフト感やゴム弾性を特に良好にするために熱可塑性エラストマーを含む場合、ゴム用軟化剤を含むことが好ましい。使用できるゴム用軟化剤は特に限定されないが、例えばパラフィン系、ナフテン系もしくは芳香族系の鉱物油系炭化水素、又はポリブテン系もしくはポリブタジエン系等の合成樹脂系炭化水素等がある。これらの炭化水素は、重量平均分子量が通常300以上、好ましくは500以上であって、通常2000以下、好ましくは1500以下である。また、上記炭化水素は、40℃の動粘度が通常20cSt以上、好ましくは50cSt以上であって、通常800cSt以下、好ましくは600cSt以下であり、流動点が通常−40℃以上、好ましくは−30℃以上であって、通常0℃以下であり、引火点が通常200℃以上、好ましくは250℃以上であって、通常400℃以下、好ましくは350℃以下である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)におけるゴム用軟化剤(d)の使用量は、熱可塑性樹脂(a)成分中の熱可塑性エラストマー100重量部に対して通常300重量部以下である。ゴム用軟化剤(d)は任意成分であり、必ずしも使用する必要はないが、好ましくは50重量部以上、さらに好ましくは80重量部以上であって、好ましくは210重量部以下、さらに好ましくは120重量部以下である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、更に酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、分散剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性付与剤、架橋剤、架橋助剤、金属不活性化剤、分子量調整剤、防菌剤、防黴材、蛍光増白剤等の任意の添加剤等を含んでいてもよい。
本発明における熱可塑性樹脂組成物(I)は、MFR(JIS K7210)が通常10g/10min以上、好ましくは20g/10min以上、より好ましくは30g/10min以上であって、通常200g/10min以下、好ましくは150g/10min以下、より好ましくは100g/10min以下である。MFRが上記下限以上の熱可塑性樹脂組成物(I)を用いることで発泡射出成形を行うことが可能となり、成形性が向上するため好ましい。MFRが上記下限以上であることによって、流動性が良く発泡射出成形に好適となり、成形品にショートショットを生じさせることがなく、発泡成形品の気泡形状が均一となりやすい。また、MFRが上記上限以下の熱可塑性樹脂組成物(I)を用いることで成形品にバリを生じにくくさせ、耐熱性が良好となるため好ましい。
本発明における熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度A(JIS K6253)が40以上であることが好ましく、より好ましくは50以上、さらに好ましくはであって、90以下であることが好ましく、より好ましくは80以下である。硬度Aが上記下限以上の熱可塑性樹脂組成物(I)を用いると、指で押した時の底付き感が少なく、耐熱性および強度が良好となりやすいため好ましい。硬度Aが上記上限以下であることによって、ソフト感が良好となりやすいため好ましい。
本発明の発泡成形体は、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡成形する際に、物理発泡剤を用いて発泡させるのが好ましい。物理発泡剤は、可燃性の発泡剤でも、不燃性の発泡剤でも構わない。可燃性の発泡剤としては、プロパン、n−ブタン、i−ブタン、n−ペンタン、i−ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素;シクロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪族炭化水素;1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン、クロロエタン等のハロゲン化炭化水素等の可燃性発泡剤等が挙げられる。不燃性の発泡剤としては、炭酸ガス、窒素、1,1,1,2−テトラフルオロエタン等が挙げられる。発泡剤は、2種以上を混合して用いても良い。また、空気を使用することも可能である。ここでいう空気とは、一般的な大気中の気体を示しており、一般的な組成としては、窒素78体積%前後、酸素21体積%前後及びアルゴン、二酸化炭素、その他の成分を約1体積%程度含む。
得られる発泡成形体の密度は、これらの物理発泡剤の使用量の調節により制御できる。好ましい発泡剤としては、オゾン層の破壊を起こさず、発泡効率が良好なため少量の使用で高い発泡倍率が得られることから、炭素数が3〜6の炭化水素が好ましい。なかでも、特に好ましいのは、炭酸ガスや窒素などの不活性ガスであり、特に発泡射出成形の場合、大気に解放放出する場合などの安全性が高く、高熱雰囲気下の樹脂に使用しても劣化を抑制できる。特に炭酸ガスの場合は、樹脂への溶解が早く安定した発泡成形が可能である。また、空気も気泡形成の安定性及び安全性等から好ましい。なお、空気には酸素が含まれているが、これを除去してから使用してもよい。
物理発泡剤の使用量は特に限定されない。例えば、炭酸ガス及び窒素の場合は、通常1〜25MPa、好ましくは1〜7MPaで成形機シリンダー内へ供給する。空気の場合は、酸素が含まれていることから、0.1MPa〜5MPaとするのが通常好ましい。物理発泡剤の量が上記の好ましい範囲以下であると、成形体を適切な発泡倍率に発泡させることが出来ず、上記の好ましい範囲以上であると、成形機シリンダーから材料供給側へガスが抜けて保持できず、成形が不安定になったり、過剰ガスの影響で成形品のフクレといった不良や成形サイクルが延びやすくなる。
本発明の発泡成形体を製造する際には、物理発泡剤と化学発泡剤を併用してもよい。但し、化学発泡剤を用いると、水などの分解副生成物が成形型(金型)の腐食などを起こす可能性があるので、化学発泡剤を用いる量は、これが実質的に問題とならない範囲の量とするのが好ましい。化学発泡剤としては、成形時の加熱で炭酸ガスを発生する酸とアルカリの混合物、熱分解ガスを発生するような化学発泡剤等が挙げられる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)を得るための各成分の配合方法としては、一般的に用いられる溶融法、溶液法、懸濁分散法等があり、実用的には溶融混練法を採用することが好ましい。溶融混練法としては、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー又はV型ブレンダー等を用いて各成分を均一に混合した後、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール又は多軸混練押出機等の通常の混練機を用いて混練する方法等が挙げられる。なお、各成分の混練順序及び方法は、特に限定されるものではなく、全成分を一括して混練する方法、一部の成分を混練した後、残りの成分を混練する方法等の何れでもよい。
本発明の発泡成形体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、押出機内で熱可塑性樹脂(a)、フッ素樹脂粒子(b)等の原料を加圧下で溶融混練した後、発泡温度まで冷却して得られた熱可塑性樹脂組成物(I)を、押出機先端に取り付けたダイスを通して大気圧下に押し出して発泡させる方法、熱可塑性樹脂(a)、フッ素樹脂粒子(b)等の原料を種々の方法で配合して本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)を得た後、物理発泡剤を加えてから射出成形するともに発泡させる方法などが挙げられる。なかでも、本発明では、MFR(JIS K7210)が10〜200g/10minと比較的高い熱可塑性樹脂組成物(I)を用いることから、発泡射出成形が好適である。成形型内において発泡成形体を発泡射出成形する場合には、射出成形機のシリンダーより溶融した樹脂に物理発泡剤であるガスを供給する。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡射出成形する方法としては、特に限定されないが、成形型の空隙部分に熱可塑性樹脂組成物(I)を充填した後に、成形型の内容積を拡大して、成形型の空隙部分を拡大させることにより発泡させる方法が好ましく用いられる(特許文献1参照)。この方法では、発泡成形体の発泡倍率を任意に設定することができ、熱可塑性樹脂組成物を最適な状態で発泡させることができる。上記方法における成形型の内容積の拡大は、片側の隔壁が可動な成形型を用いて、この可動な隔壁を移動させることによって行うことができる。成形型の内容積拡大による発泡を行う場合、十分な発泡倍率及び発泡気泡の均一性が得られ、発泡成形体の表面外観も良好となりやすいことから、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)は、成形型内における空隙部分に十分に充填することが好ましい。また、熱可塑性樹脂組成物を射出した後の成形型の内容積の拡大量は、発泡層の肉厚と発泡倍率の設計によって適宜決定される。
熱可塑性樹脂組成物を発泡成形する場合、熱可塑性樹脂組成物で成形型等に接触する部分近傍は、成形型等により冷却されるため、発泡前に固化してしまいやすい。この未発泡部分(スキン層)の厚みは、一般的に、薄いほど発泡成形体のソフト感が良好になりやすいが、薄過ぎても、発泡成形体の表面に穴や凹み等の外観不良を生じさせる場合もある。そこで、要求性能、発泡倍率、部品の設計等に応じてスキン層の厚みが適切となるよう、成形温度、成形型の温度、発泡成形体の射出/充填時間、空隙部分の厚み等の様々な条件で調整するのがよい。
成形型の温度は、特に限定されないが、スキン層の厚みが発泡成形体の表面に穴や凹み等の外観不良を生じさせない程度の厚み以上となる温度以上で、温度調節に時間がかかり射出サイクルが長くなりすぎない程度の温度以下がよい。具体的には、例えば一般的に20℃〜60℃に設定し、成形することができる。
射出完了までの時間は、スキン層の厚みが薄く、良好なソフト感等を有する発泡成形体が得られやすいことから短い方が好ましい。通常、射出完了までの時間は0.1〜20秒程度とする。
成形型の内容積を拡大して発泡させる場合には、本発明の熱可塑性樹脂組成物の射出完了から内容積拡大までの時間は、短くすることが好ましい。これにより、上述した未発泡の固化部分(スキン層)の厚みを薄くすることができる他、発泡倍率も上がりやすく、さらには、気泡壁の不均一性や割れ等も少なくすることができる。成形型の内容積の拡大スピードは、発泡倍率、成形温度、成形型の温度等を考慮して、決定すればよい。一般的には、必要とする発泡倍率が得られる程度に速く、気泡壁の破れ等が顕著にならない程度に遅いのが好ましい。具体的には、例えば、1mm/sec〜100mm/secが挙げられる。成形型の内容積の拡大が完了したら、一定時間その状態を保ち、成形体を冷却してから型開して取り出す。成形体の冷却時間は、様々な条件により適正範囲が異なるが、一般的には、30秒程度は必要である。
本発明の発泡成形体の密度は、形状の保持性、耐熱性から、下限が100kg/mであるのが好ましく、300kg/mであるのが更に好ましく、上限が900kg/mであるのが好ましく、800kg/mであるのが更に好ましい。発泡成形体の密度が、上記下限以上であると、発泡剤の樹脂への溶解度と発泡効率から良好な発泡成形体が得られやすい。また、上記上限以下であると、気泡径が大きく均一な発泡成形体が得られやすい。発泡成形体の密度300〜800kg/mでは、発泡成形体外観が特に良い。
本発明の発泡成形体の平均気泡径は、下限が0.4mmであるのが好ましく、0.7mmであるのが更に好ましく、上限が2.5mmであるのが好ましく、2.0mmであるのが更に好ましい。また、本発明の発泡成形体の平均気泡径は、発泡層厚みの0.01〜0.5倍であることが好ましい。平均気泡径が上記の好ましい下限以上であると、充分な気泡膜厚みが得られるため、発泡中に気泡が破泡することなく、均一な気泡径の発泡成形体が得られやすい。平均気泡径が上記の好ましい上限以下であると、発泡成形体の外観が良好から好ましい。また、発泡射出成形した発泡成形体において、特に触感を重視する場合は、発泡層中心部分と発泡層外側のスキン層近傍で最大10倍程度の気泡径の変化をもたせるのが好ましい。
発泡成形体の平均気泡径は、発泡成形体の任意の断面を切断し、顕微鏡などによって拡大写真を撮影し、気泡の内径を測定することによって確認できる。測定範囲は、縦を断面の発泡厚み幅、横を断面の発泡厚みの2倍幅として、その範囲内にある各気泡の気泡径と、気泡数を測定し、気泡径の総和を気泡総数で除した値を平均気泡径とする。但し、気泡径の測定において、真円でないものは、気泡の長辺と短辺を平均化したものを気泡径とする。
本発明の発泡成形体は、本発明の発泡成形体とその他の部材との複合成形体としてもよい。その他の部材としては、金属類、ガラス類、木材、鉱石類、樹脂など様々な物質が使用できる。これら部材との複合方法は特に限定されないが、1)その他の部材からなる成形体を成形型内に配置した後、熱可塑性樹脂組成物(I)の発泡成形体からなる発泡部を形成する方法、2)成形型内にその他の部材を射出成形などで成形した後、成形型の内容積を拡大又は該成形型に別型を装着して空隙部分を形成し、熱可塑性樹脂組成物(I)の発泡体からなる発泡部を形成する方法、3)熱可塑性樹脂組成物(I)の発泡成形体を成形した後、接着剤等でその他の部材と貼り付ける方法、などがある。
本発明の発泡成形体と複合させるその他の部材としては、リサイクルが可能であることから、熱可塑性樹脂が好ましく、前述の熱可塑性樹脂(a)と同じでもよいが、硬質熱可塑性樹脂が特に好ましい。
硬質熱可塑性樹脂は、当該、複合成形体の形状保持、もしくは使用目的の強度を確保することが出来れば特に規定はされないが、一般的に 曲げ弾性率(JIS K7203)500MPa以上である熱可塑性樹脂のことをいう。硬質熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹脂、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系樹脂、ポリオキシメチレンホモポリマー、ポリオキシメチレンコポリマー等のポリオキシメチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート系樹脂やポリスチレン、ABS、AS、ポリカーボネート、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂などが挙げられる。なかでも強度、成形性、融着性が良好であることから、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂やABS、ポリカーボネートが好ましい。また、成形型内に配置する硬質熱可塑性樹脂の成形体は、例えば、射出成形、プレス成形、真空成形等によって成形することができる。
本発明の発泡成形体と硬質熱可塑性樹脂との接着強度を良好にするには、熱可塑性樹脂組成物の成形温度を硬質熱可塑性樹脂の融点より20℃以上高くするのが好ましい。例えば、本発明の熱可塑性樹脂組成物がスチレン系エラストマーであり、硬質熱可塑性樹脂がポリプロピレンである場合の熱可塑性樹脂組成物の成形温度は、190℃〜240℃が好ましい。
本発明の成形体を成形型の内容積拡大により製造する場合には、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)を成形型内における空隙部分に十分に充填しておくと、硬質熱可塑性樹脂との一体化強度等が向上して好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)と硬質熱可塑性樹脂とで複合成形体を形成するために、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡射出成形する際には、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)の温度を160℃以上にして、硬質熱可塑性樹脂の表面を溶融させた状態で両層を接触させるのが好ましい。硬質熱可塑性樹脂成形体と発泡成形体を一体成形する場合は、これらが融着した状態で複合成形体を成形することが好ましい。また、成形型中の充填量は、両層の接着強度が十分となるよう、両層が接触したときに十分な圧力が加わるようにするのが好ましい。
以下、実施例を用いて本発明の内容を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。
[成形方法]
成形機は宇部興産機械製UBENIGATA:MD450の2色成形機を使用し、300mm×400mmのトレイ状の形状の金型を使用した。基材とされる一次側成形品の板厚を1.5mmとし、発泡層とされる二次側成形品の材料である当該エラストマーは、射出後金型拡張を行わず成形される板圧は2.5mmとした。金型設定温度は35℃とした。
一次側射出成形、二次側射出成形における、それぞれの射出条件は以下の通りである。
一次側射出条件は、射出シリンダー設定温度:200℃、射出速度:100mm/sec、保持圧力:40MPa、保持時間:5秒、冷却時間:30秒、計量条件はスクリュウ背圧:5MPa、スクリュウ回転数:120rpmとし、冷却時間を30秒とした。二次側射出条件は、射出シリンダー設定温度:220℃ 射出速度:300mm/sec、保持圧力:0MPa、冷却時間:30秒、計量条件はスクリュウ背圧:5MPa、スクリュウ回転数:200rpmとし、冷却時間:90秒とした。尚、二次側射出成形は、一次側射出成形の冷却終了後、二次側射出材料所定の板厚分金型を後退させた後、二次側射出成形を行った。更に、発泡させるための発泡ガスとして、二次側成形の射出シリンダーより炭酸ガス4MPaを充填した。
[一次側成形品(基材)用材料]
硬質熱可塑性樹脂(II)の基材用射出成形材料として 日本ポリプロ製「BC03B」(MFR(JIS K7210) 30g/10min、曲げ弾性率 1200MPa) を使用した。
[評価方法]
<硬度>
JIS K−6262に準じ、コンパウンドにて得られた熱可塑性樹脂組成物(I)をJISファミリー金型にて射出成形を行い、120mm×80mm、厚み2mmのシートを3枚重ねで硬度Aの測定を行った。
<ガス保持性>
得られた熱可塑性樹脂組成物(I)の発泡成形の際、射出シリンダーより溶融した熱可塑性樹脂組成物(I)中に炭酸ガスを注入する工程において、計量工程中もしくは、次射出工程までにシリンダー中に充填したガス圧の変化をガス注入位置に設けた圧力計より判断した。
○:ガス充填圧力4MPa±0.5MPa以内でガス圧が安定している状態
△:計量中にスクリュウが計量しなくなったり、後退速度が不安定な状態
×:充填したガスが、スクリュウ後方へ逆流する現象等、ガス抜けが発生し圧力が安定していない状態もしくは、著しく圧力が低下する状態
<発泡倍率>
未拡張で得られる未発泡品の熱可塑性樹脂組成物(I)層の厚み(2.5mm)に対する発泡後の熱可塑性樹脂組成物(I)層の厚みを発泡倍率とし、以下の式の通り発泡倍率を算出した。
発泡倍率=発泡後の熱可塑性樹脂組成物(I)層の厚み/未発泡品の熱可塑性樹脂組成物(I)層の厚み(2.5mm)
<金型離型性>
発泡成形体を金型より取り出す際には、可動型側に基材が密着した状態で型開きが行われ、その後突き出し機構により金型から発泡成形体を取り出す。金型離型性とは、型開きの時に発泡表皮材面が固定金型より離れる際の状態を目視にて観察し、以下の通り評価した。
◎:成形体が可動側に付いた状態で型開きが行われ、表皮材表面に離型時のすり傷等が確認されない状態
○:可動型に成形体が付いた状態で、表皮材が固定側に引っ張られ、可動型より一部離れてしまうが、表皮材表面に離型時のすり傷や成形品の変形がない状態
△:可動型に成形体が付いた状態で、表皮材が固定側に引っ張られ、可動型より一部離れてしまい、表皮材表面に離型時のすり傷等が残る状態
×:型開き時に表皮材側が固定側に残ってしまう状態、もしくは固定金型より落下してしまう状態
<発泡層−発泡成形体の気泡状態>
得られた発泡成形体の切断断面より、発泡成形体の気泡状態及び発泡層の断面を観察し、以下の通り評価した。
◎:発泡成形体の平均気泡径が0.7〜2.0mmで且つ均一なもの
○:発泡成形体の平均気泡径が0.4〜2.5mmで且つ均一なもの
×:発泡成形体の平均気泡径がまったく不均一なもの、または、気泡と判断できるものが存在しないもの
<発泡層−ボイド>
気泡径が平均気泡径の10倍以上のものをボイドとし、発泡気泡断面の長さ100mmにおいて、ボイドの発生を観察し、以下の通り評価した。
○:発泡成形体の気泡断面の長さ100mm中にボイドが確認出来ないもの
△:発泡成形体の気泡断面の長さ100mm中に1個から5個未満のボイドが発生しているもの
×:発泡成形体の気泡断面の長さ100mm中に5個以上のボイドが発生しているもの
<外観−アバタ>
アバタとは、一般的に発泡層の表面の発生する不良現象であり、発泡成形体の表面が、 他の表面と比較して、微少もしくは、広範囲において凹む現象のことを指す。
得られた成形品の発泡層の表面を観察し、以下の通り評価した。
○:表面の凹凸等の異常が認められないもの
△:微少範囲での凹凸不良が認められたもの
×:平坦部の凹凸の激しいもの
<外観−性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)>
外観性状は、一般的な発泡射出成形の外観不良に見られるシルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性不良等性状について確認し、以下の通り評価した。
○:まったく異常が認められないもの
△:一部ないし微少な不良は認められるが、意匠性の低い部位では容認できる程度、または塗装等の表面加工によって外観不良が無くなる程度のもの
×:著しく外観不良が発生しているもの
[実施例]
(a)成分:熱可塑性樹脂
(a−1) スチレン含有量:30重量%のスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体の水素添加物(分子量Mn:10万、密度 0.91g/cm
(a−2) スチレン含有量:20重量%のスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体の水素添加物(分子量Mn:17万、密度 0.91g/cm
(a−3) Block−PP(ブロックポリプロピレン)(日本ポリプロ社製「ノバテックPP BC1」、MFR(JIS K7210):33g/10min、密度 0.90g/cm
(b)成分:フッ素樹脂粒子
(b−1) テトラフルオロエチレンの粉砕粒子(住友3M社製「Dyneon TF9205」)、平均粒子径:9μm、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率:0数量%
(b−2) フッ化ビニリデンヘキサフロロプロペン共重合体40重量%、ポリエステルポリオール60重量%のフッ素樹脂粒子(Dupont社製「Viton FreeFlow Z200」)、平均粒子径:0.34μm、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率:95数量%
(b−3) フッ化ビニリデンヘキサフロロプロペン共重合体99重量%以上のフッ素樹脂粒子(Dupont社製「Viton FreeFlow10」)、平均粒子径:0.4μm、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率:90数量%
(b−4) フッ化ビニリデンヘキサフロロプロペン共重合体25重量%、エチレン/メタクリル酸共重合体75重量%のフッ素樹脂粒子(Dupont社製「Viton FreeFlow SCPW」)、平均粒子径:0.39μm、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率:91数量%
(b−5) フッ化ビニリデンヘキサフロロプロペン共重合体50重量%、ポリエチレングリコール50重量%のフッ素樹脂粒子(Dupont社製「Viton FreeFlow Z100」、平均粒子径:0.38μm、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率:92数量%
(c)成分:離型剤
(c−1) オレイン酸アミド(日本化精社製「ニュ−トロン」)
(d)成分:ゴム用軟化剤
(d−1) 炭化水素系ゴム軟化剤(出光石油化学社製「プロセスオイルPW90」)、粘度:25℃ 90cSt(センチストークス)
<実施例1>
上記(a−1)〜(a−3)を(a−1)31重量部、(a−2)31重量部、(a−3)38重量部とし、さらに(a)成分の熱可塑性樹脂のうち熱可塑性エラストマーである(a−1)及び(a−2)の合計量100重量部に対して100重量部の(d)を使用した。
尚、加工助剤、酸化防止剤として、ジメチルシリコン(東レ・ダウコーニング社製「SH200−1000CS」、粘度:1000cSt)とヒンダートフェノール系酸化防止剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「IRGANOX1010」)を、(a)成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して、それぞれ0.3重量部、0.16重量部使用した。更に、(b−1)を(a)成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して、4重量部を使用した。
これらをヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機により溶融混練して造粒を行った。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度A(JIS K6253)が64で、MFR(JIS K7210)が75g/10minであった。
成形方法及び発泡射出成形条件は上述の通りとし、表皮材成形シリンダーより炭酸ガス4MPaを注入した。更に表皮材の射出充填後の発泡拡張量を4.2mm、拡張速度を48mm/sとした。成形中のガスの保持状態は安定であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.8であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
<実施例2>
離型剤として、(c−1)を(a)成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して0.16重量部を添加した以外は、実施例1と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが63で、MFRが74g/10minであった。
発泡射出成形条件は実施例1と同様とした。成形中のガスの保持状態は良好であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.76倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
<実施例3>
(b−1)の添加量を(a)成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して1.6重量部に変えた以外は、実施例2と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが63で、MFRが78g/10minあった。
発泡射出成形条件は実施例1と同様とした。成形中のガス保持状態は良好であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.76倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
<比較例1>
(b)成分を未添加とした以外は、実施例2と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが64で、MFRが72g/10minであった。
発泡射出成形条件は実施例1と同様とした。成形中のガス保持状態も良好であったが、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.6倍となった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
離型状態は、可動側金型から離れることなく離型性に問題なく、また成形外観に傷等が確認されなかった。得られた発泡成形体の気泡発泡の状態は、3mm以上気泡径で殆どがボイドの状態であった。発泡成形体の外観は、全面にアバタが発生し凹凸が激しい状態であり、外観は微少なシルバーの発生が確認された程度であった。
<比較例2>
(b)成分を(b−2)に変更した以外は、実施例1と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが65で、MFRが74g/10minであった。
発泡射出成形条件は、表皮材の射出充填後の発泡拡張量を3.8mmとした以外は実施例1と同様とした。成形中のガスの保持状態は良好であり、得られた発泡成形品の発泡倍率は、1.72倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
離型状態は、可動側金型から若干離れたが離型性には問題なかったが、成形外観に傷が確認された。得られた発泡成形体の気泡発泡の状態は、0.4〜2.5mmの範囲であり、ボイドの発生はなく、比較的良好な発泡気泡層であった。発泡成形体の外観は、一部の範囲でアバタが発生し凹凸が確認された。外観に微少なシルバーの発生が確認された程度であった。
<比較例3>
(b)成分を(b−2)に変更した以外は、実施例2と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが63で、MFRが75g/10minであった。
発泡射出成形条件は実施例1と同様とした。成形中のガスの保持状態は良好であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.52倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
離型状態は、可動側金型から若干離れたが離型性には問題なかったが、成形外観に傷が確認された。得られた発泡成形体の気泡発泡の状態は、0.4〜2.5mmの範囲であり、発泡気泡断面の長さ100mm中に5個以上確認された。発泡成形体の外観は、全面でアバタの発生が確認された。外観に発生したシルバーは著しかった。
<比較例4>
(b)成分を(b−3)に変更した以外は、実施例2と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが64で、MFRが77g/10minであった。
発泡射出成形条件は実施例1と同様とした。成形中のガスの保持状態は良好であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.56倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
離型状態は、可動側金型から若干離れたが離型性には問題なかったが、成形外観に傷が確認された。得られた発泡成形体の気泡発泡の状態は、0.4〜2.5mmの範囲で均一であったが、ボイドは確認されなかった。発泡成形体の外観は、全面でアバタの発生が確認された。外観に発生したシルバーは著しかった。
<比較例5>
(b)成分を(b−4)に変更した以外は、実施例2と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが65で、MFRが69g/10minであった。
発泡射出成形条件は実施例1と同様とした。成形中のガスの保持状態は良好であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.56倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
離型状態は、可動側金型から若干離れたが離型性には問題なかった、しかし成形外観に傷が確認された。得られた発泡成形体の気泡発泡の状態は、0.4〜2.5mmの範囲で均一であったが、発泡気泡断面長さ100mm中に2〜4個確認された。発泡成形体の外観は、全面でアバタの発生が確認された。外観に発生したシルバーは著しかった。
<比較例6>
(b)成分を(b−5)に変更した以外は、実施例2と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが64で、MFRが74g/10minであった。
発泡射出成形条件は実施例1と同様とした。成形中のガスの保持状態は良好であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.52倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
離型状態は、可動側金型から若干離れたが離型性には問題なかったが、成形外観に傷が確認された。得られた発泡成形体の気泡発泡の状態は、0.4〜2.5mmの範囲で均一であったが、発泡気泡断面長さ100mm中に2〜4個確認された。発泡成形体の外観は、全面でアバタの発生が確認された。外観に発生したシルバーは著しかった。
<比較例7>
(b)成分を未添加とした以外は、実施例2と同様の配合にて熱可塑性樹脂組成物(I)の造粒をおこなった。得られた熱可塑性樹脂組成物(I)は、硬度Aが64で、MFRが78g/10minであった。
発泡射出成形条件は、発泡成形時に重炭酸ナトリウム系の化学発泡剤(日東化工社製「ファインブローS20N」)(a)成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して5重量部をペレットに混合した以外は実施例1と同様とした。成形中のガス保持状態は良好であり、得られた発泡成形体の発泡倍率は、1.88倍であった。得られた発泡成形体について、金型離型性、発泡層の気泡状態及びボイド、外観のアバタ及び性状(シルバー等の樹脂流れマークやシボ転写性)を評価した。結果を表1に示す。
離型状態は、可動側金型から離れることなく離型性に問題はなく、また成形外観に傷等が確認されなかった。発泡成形体の気泡発泡の状態は均一で、気泡径も0.7〜2.0mmの範囲であり、ボイドの発生はなく、良好な発泡気泡層であった。発泡成形体の外観は、アバタの発生も見られず、外観に微少なシルバーの発生が確認された程度であった。しかしながら、化学発泡剤の分解生成物として成形型(金型)を腐食する恐れのある量の水分の発生が認められた。
Figure 0005034710
本発明の発泡成形体は、化学発泡剤の分解生成物によって生じる成形体性能低下の問題がなく、発泡特性、ソフト感に優れた発泡成形体である。特に、発泡射出成形により成形した、発泡特性、外観、成形性などに優れる発泡成形体が本願発明である。
さらに、本発明の発泡成形体は、自動車内装材(インストルメントパネル、ドアパネル、シートバックパネル、ステアリングホイール等)、家電製品、家具(クッション部等)等、幅広くクッション性を必要とする部材に好適に用いられる。

Claims (9)

  1. (a)熱可塑性樹脂、と(b)平均粒子径が〜100μmであって、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率が50数量%以下であるフッ素樹脂粒子、とを含み、かつメルトフローレート(JIS K7210)が10〜200g/10minである熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡成形させてなることを特徴とする、発泡成形体。
  2. 発泡成形が、発泡射出成形である、請求項1に記載の発泡成形体。
  3. 上記の熱可塑性樹脂組成物(I)が、更に(c)離型剤を含む、請求項1又は2に記載の発泡成形体。
  4. 上記のフッ素樹脂粒子(b)が、フッ素を含む重合体を粉砕することによって得られたものである、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発泡成形体。
  5. 上記の熱可塑性樹脂組成物(I)の硬度A(JIS K6253)が、40以上、90以下である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発泡成形体。
  6. 発泡成形が、物理発泡剤を用いるものである、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発泡成形体。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発泡成形体とその他の部材とからなることを特徴とする複合成形体。
  8. 上記のその他の部材が硬質熱可塑性樹脂からなる、請求項7に記載の複合成形体。
  9. (a)熱可塑性樹脂、と(b)平均粒子径が〜100μmであって、粒径0.1μm以上、1.0μm未満の粒子の個数分率が50数量%以下であるフッ素樹脂粒子、とを含む混合物を溶融混練し、メルトフローレート(JIS K7210)が10〜200g/10minの熱可塑性樹脂組成物(I)を得、これを成形型に充填した後、成形型の内容積を拡大して熱可塑性樹脂組成物(I)を発泡成形させることを特徴とする、発泡成形体の製造方法。
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