JP5803086B2 - 発泡成形体の成形方法及び発泡成形体 - Google Patents
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Description
ポリプロピレン系樹脂に発泡剤を混合させて、押出機によって混練するステップと、
前記押出機から押出された発泡樹脂を、圧力流体により、前記発泡成形体の最大ブロー比が0.4〜0.5となる金型に沿わせて前記発泡成形体を成形するステップと、
を有し、前記ポリプロピレン系樹脂は、前記発泡成形体の粉砕回収原料が70重量%以上ブレンドされたものであり、2.0〜6.0(10-3×Pa-1)の平衡コンプライアンスを有することを特徴とする。
ポリプロピレン系樹脂に発泡剤を混合させた発泡樹脂で形成された発泡成形体であって、
前記ポリプロピレン系樹脂は、前記発泡成形体の粉砕回収原料が70重量%以上ブレンドされたものであり、2.0〜6.0(10-3×Pa-1)の平衡コンプライアンスを有しており、
最大ブロー比が0.4〜0.5であり、発泡倍率が1.5〜5.0倍であり、衝撃強度が30kg・cm以上であることを特徴とする。
また、本発明の発泡成形体は、発泡樹脂の伸びが大きい部分でも、ピンホールなく成形されている。また、この成形体は、軽量であり、且つ、断熱性に優れ、更に、クラックが発生しにくい。
図1には、エアー供給口2、エアー吹き出し口3、金型の分割面に対応して成形体に残ったパーティングライン(PL)L1およびL2が示されている。
また、図2は、図1に示す車両用ダクト1のX−X線矢視断面図、図3は、Y−Y線矢視断面図である。
尚、図2及び図3に示す断面は、ダクトの中空延伸方向(図1において矢印Zで示す方向)に対して垂直な断面である。そして、図2は、ブロー比0.2の部分、図3は、ブロー比0.5の部分を示している。
ここで、ブロー比は、中空延伸方向垂直断面において、一方のパーティングラインL1と他方のパーティングラインL2とを結ぶ直線の長さAに対する、この直線と、この直線から最も離れた内壁面との間の距離Bの割合(B/A)である。例えば、図5に示すように、前記断面の形状に凹凸が見られる場合は、ブロー比は、0.5となる。
尚、中空延伸方向とは、成形体において中空部が延びる方向である。両端が開口するダクトにおいては、この方向は、ダクト内の通気経路と平行な方向を意味する。図6に示すように、一端のみが開口している成形体(容器など)においては、中空延伸方向は、その開口から底部に向かう方向(図6において矢印Zで示す方向)を意味する。
また、最大ブロー比とは、中空延伸方向における位置によって変化するブロー比の中で、最も大きいブロー比を意味する。
25mm押出機によって、ポリプロピレン系樹脂ブレンド物を、25mm×1mmのフラットダイスから、200℃で押出すことによって、シートを作成した。得られたシートを、260℃、8000kPa×5分間のプレス条件を用いて、厚さ2mm、直径25mmの円盤状に調整し、試験体を作成した。該試験体に対して、クリープコンプライアンス測定を実施し、クリープコンプライアンス−時間の曲線を得た。この曲線における、時間に対してクリープコンプライアンスが直線的に変化する時間範囲(200〜300秒)を用いて、近似式(一次式)を作成した。得られた近似式の切片を、平衡コンプライアンスとして算出した。使用試験機、測定条件は以下の通りである。
使用試験機:MALVERN社製Bohlin回転式レオメーターGemini Hrnano
測定モード:平行板を用いたねじり変形モード
測定温度:210℃、ギャップ間:1.4mm、クリープ応力:100Pa
・230℃のMFRが2.5g/10分以下となる、長鎖分岐構造を有する、発泡成形に適したポリプロピレン(例えばボレアリス社製Daploy WB130)を用いる。
・超高分子量ポリエチレンを有するポリプロピレン系樹脂(例えば日本ポリプロ(株)製 ニューフォーマー FB3312)を用いる。あるいは、
・ポリプロピレン系樹脂に低密度ポリエチレンをブレンドする。
なお、ここで言うMFR(メルトフローレイト)の値は、JIS K−7210に準じて、試験温度230℃、試験荷重2.16kgにて測定を行った値である。
平均肉厚については、以下のように算出した。すなわち、まず、発泡成形体の中央、及び、両端付近(すなわち、上端および下端)の3箇所の断面における、2つの金型分割点を結ぶ直線の垂直二等分線と交わる部分(合計6箇所)の肉厚を、ノギスにより測定した。そして、6つの測定値の平均値を、平均肉厚として算出した。
平均肉厚が0.7mm未満であると、強度が弱く、外部の力により変形しやすいといった欠点がある。一方、平均肉厚が5.0mmを超えると、十分に軽量化出来ない、および、発泡成形体の内部容積が減少する、といった欠点がある。特に、車両用ダクトにおいては、平均肉厚が5.0mmを超えると、風を流す際の圧力損失が増大する、といった欠点がある。
尚、最大ブロー比を0.5よりも小さく成形することで、より確実にピンホールの発生を防ぐことができる。
衝撃強度が30kg・cm未満であると、特に、車両用ダクトにおいて、車両が振動したときや、車両部品組付け工程時および輸送時に、クラックが発生する虞がある。
ポリプロピレン系樹脂として、230℃でのMFRが2.1g/10分の長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体(ボレアリス社製Daploy WB130)30wt%と、230℃でのMFRが0.5g/10分の結晶性のエチレン−プロピレンブロック共重合体(日本ポリプロ(株)製 ノバテック EC9)70wt%との混合物(平衡コンプライアンス2.0×10-3×Pa-1)を用いた。
当該混合物に、発泡剤、および、発泡核剤としてのタルクマスターバッチ(白石カルシウム(株)製MAT360H)を、タルク分として0.8重量部添加した。そして、当該混合物を、押出機で混練した後、アキュームレーターに貯留した。続いて、所定の樹脂量が貯留された後、アキュームレーターのピストンを押すことにより、ダイスリットから、発泡化された円筒状のパリソンを押出した。このパリソンを、ブロー比0.7部分を含む車両用ダクト金型によって挟み込み、パリソンに0.1MPaの成形用エアーを吹き込むことによって、平均肉厚1.5〜2.0mmの発泡成形体を得た。ブロー比が0.7の部分をパテ埋めすることによって、最大ブロー比を0.2〜0.7に変化させ、ピンホールや未成形のない状態で成形することが可能な、最大ブロー比を確認した。その結果、この最大ブロー比は0.6であった。したがって、この発泡成形体は、内部容積が十分に確保されたものであった。また、得られた発泡成形体の衝撃強度は、30kg・cmであった。したがって、この発泡成形体は、車両用ダクトとして、車両の振動時や、車両部品組付け工程時および輸送時にクラックが発生する虞がないものであった。また、得られた発泡成形体の発泡倍率は1.5倍であった。したがって、断熱性も十分であった。
表1に示す配合の混合物を用い、実施例1と同様に発泡成形体を得た。特に、実施例2、4、5、6では、発泡成形体の粉砕回収原料を、混合物全体の70重量%となるように原料にブレンドすることにより、再使用した。実施例2〜7では、いずれも、最大ブロー比が0.4となる場合でも、ピンホールは生じていない。また、衝撃強度が30kg・cm以上であるので、車両の振動時や、車両部品組付け工程時および輸送時にクラックが発生する虞がない。また、発泡倍率が1.5倍以上であるので、断熱性が十分であった。
ポリプロピレン系樹脂として、230℃のMFRが0.5g/10分の結晶性のエチレン−プロピレンブロック共重合体(日本ポリプロ(株)製 ノバテック EC9)(平衡コンプライアンス0.4×10-3×Pa-1)を用いて、実施例1と同様に発泡成形体を得た。衝撃強度は30kg・cmで十分であった。しかし、発泡倍率が1.3倍であり、断熱性が不十分であった。また、ブロー比が0.2の部分がピンホールしていたため、内部容積が十分確保された発泡成形体を得ることが出来なかった。
ポリプロピレン系樹脂として、230℃のMFRが3.0g/10分の長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体(サンアロマー(株)製Profax PF814)(平衡コンプライアンス2.5×10-3×Pa-1)を用いて、実施例1と同様に発泡成形体を得た。発泡倍率は1.5倍であり、断熱性は十分であった。また、最大ブロー比が0.4となる場合でも、ピンホールは生じていない。しかしながら、衝撃強度が10kg・cmであった。このため、車両の振動時や、車両部品組付け工程時および輸送時に、クラックの発生する虞があるものであった。
表1に示す配合の混合物を用い、実施例1と同様に発泡成形体を得た。特に、比較例4〜7では、発泡成形体の粉砕回収原料を、混合物全体の70重量%となるように原料にブレンドし、再使用した。比較例3〜7は、いずれも、最大ブロー比が0.4となる場合に、成形に問題が生じている。即ち、比較例4および7については、ピンホールが発生していた。また、比較例3、5、6は、未成形であった。また、比較例4については、衝撃強度が30kg・cm未満であるので、車両の振動時や、車両部品組付け工程時および輸送時に、クラックの発生する虞がある。
2 エアー供給口
3 エアー吹き出し口
4 円筒状のパリソン
5 分割金型
6 分割金型
Claims (3)
- 発泡成形体の成形方法であって、
ポリプロピレン系樹脂に発泡剤を混合させて、押出機によって混練するステップと、
前記押出機から押出された発泡樹脂を、圧力流体により、前記発泡成形体の最大ブロー比が0.4〜0.5となる金型に沿わせて前記発泡成形体を成形するステップと、
を有し、前記ポリプロピレン系樹脂は、前記発泡成形体の粉砕回収原料が70重量%以上ブレンドされたものであり、2.0〜6.0(10-3×Pa-1)の平衡コンプライアンスを有することを特徴とする発泡成形体の成形方法。 - 前記ポリプロピレン系樹脂は、長鎖分岐構造を有するポリプロピレンに対し、エチレン−プロピレンブロックコポリマーと、低密度のエチレン−αオレフィンと、スチレン系エラストマーと、低密度ポリエチレンと、の少なくとも1つがブレンドされたものであることを特徴とする請求項1記載の発泡成形体の成形方法。
- ポリプロピレン系樹脂に発泡剤を混合させた発泡樹脂で形成された発泡成形体であって、
前記ポリプロピレン系樹脂は、前記発泡成形体の粉砕回収原料が70重量%以上ブレンドされたものであり、2.0〜6.0(10-3×Pa-1)の平衡コンプライアンスを有しており、
最大ブロー比が0.4〜0.5であり、発泡倍率が1.5〜5.0倍であり、衝撃強度が30kg・cm以上であることを特徴とする発泡成形体。
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