JPH06100722A - 発泡成形方法及びその成形物 - Google Patents
発泡成形方法及びその成形物Info
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- JPH06100722A JPH06100722A JP24787092A JP24787092A JPH06100722A JP H06100722 A JPH06100722 A JP H06100722A JP 24787092 A JP24787092 A JP 24787092A JP 24787092 A JP24787092 A JP 24787092A JP H06100722 A JPH06100722 A JP H06100722A
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】熱可塑性樹脂及びそれらの組成物を用いた射出
成形による発泡成形方法及びその成形物で（１）分解温
度が１６０℃以上の吸熱性発泡剤を用いた発泡成形方法
及びその発泡成形物。（２）熱可塑性樹脂及びそれらの
組成物に対し、吸熱性発泡剤の添加量が０．０５重量％
から１．００重量％の発泡成形物。（３）平均肉厚が
０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の発泡成形物。（４）成
形物断面で未発泡の表面スキン層が平均肉厚の１５％以
上である発泡成形物。 【効果】薄肉樹脂成形物は、通常の成形物と同等の良好
な表面外観を有するにも拘らず大幅に軽量化され、各種
自動車部品、家電部品等に用いることが出来る。又本発
明の発泡成形物は、成形後の後発泡がない為寸法変化が
少なく成形直後に塗装が可能となり、塗装を必要とする
発泡成形物にとって大幅な工程短縮が可能となる
成形による発泡成形方法及びその成形物で（１）分解温
度が１６０℃以上の吸熱性発泡剤を用いた発泡成形方法
及びその発泡成形物。（２）熱可塑性樹脂及びそれらの
組成物に対し、吸熱性発泡剤の添加量が０．０５重量％
から１．００重量％の発泡成形物。（３）平均肉厚が
０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の発泡成形物。（４）成
形物断面で未発泡の表面スキン層が平均肉厚の１５％以
上である発泡成形物。 【効果】薄肉樹脂成形物は、通常の成形物と同等の良好
な表面外観を有するにも拘らず大幅に軽量化され、各種
自動車部品、家電部品等に用いることが出来る。又本発
明の発泡成形物は、成形後の後発泡がない為寸法変化が
少なく成形直後に塗装が可能となり、塗装を必要とする
発泡成形物にとって大幅な工程短縮が可能となる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車内装、外装部品
の成形物外観に優れる軽量成形物に関するものであり、
特に剛性を維持した薄肉成形物を対象にしたものであ
る。
の成形物外観に優れる軽量成形物に関するものであり、
特に剛性を維持した薄肉成形物を対象にしたものであ
る。
【０００２】
【従来技術】近年、自動車は排気ガスによる環境破壊の
防止から燃費の向上が求められ、車輌重量の軽減が行わ
れて来ている。又乗員の安全対策部品、各種機能部品の
付加による車輌重量の増加分を他の部品の軽量化等で対
応し、全体としての車輌重量の低減を図っている。これ
ら車輌重量の低減は、一般に各種部品の統合化、部品材
質の金属から樹脂への変更により行われている。
防止から燃費の向上が求められ、車輌重量の軽減が行わ
れて来ている。又乗員の安全対策部品、各種機能部品の
付加による車輌重量の増加分を他の部品の軽量化等で対
応し、全体としての車輌重量の低減を図っている。これ
ら車輌重量の低減は、一般に各種部品の統合化、部品材
質の金属から樹脂への変更により行われている。
【０００３】自動車部品が樹脂化された場合、その部品
自体の軽量化は、ほぼ完了したものと見なされ、更なる
軽量化についてはあまり取り組まれて来ていない。樹脂
製部品の軽量化について強いて上げれば、使用樹脂ある
いは樹脂組成物自体の密度を下げる方法、構造上強度的
に問題のない範囲まで部品の肉厚を削る方法、部品の一
部を中空化する方法、あるいは表面外観が問題とならな
い構造部品についての発泡成形方法等がある。
自体の軽量化は、ほぼ完了したものと見なされ、更なる
軽量化についてはあまり取り組まれて来ていない。樹脂
製部品の軽量化について強いて上げれば、使用樹脂ある
いは樹脂組成物自体の密度を下げる方法、構造上強度的
に問題のない範囲まで部品の肉厚を削る方法、部品の一
部を中空化する方法、あるいは表面外観が問題とならな
い構造部品についての発泡成形方法等がある。
【０００４】これらの方法で、使用樹脂あるいは樹脂組
成物自体の密度を下げる方法については、剛性、耐熱性
等、必要な物性を確保しながら密度を変える必要が有
り、樹脂組成物中の添加剤より樹脂そのものの改良が必
要となる為、ポリマー構造まで遡って検討しなければな
らず、多大の開発期間を要し現実的ではない。又、構造
上強度的に問題のない範囲まで部品の肉厚を削る方法に
ついては、当初の部品設計時既に実行されて来ており、
更なる軽量化には成形物の詳細な構造解析とともに進め
ることが必要になる。その結果、削減部分を追加し金型
を修正しても現実に部品の軽量化は数％であり、解析期
間、金型改良費用を考慮すると現実的ではない。又、部
品の一部を中空化する方法については、肉厚部分を中空
化したりあるいはリブ部分にガスを通し中空部分として
構造体とする方法（特公昭 ４８−４１２６４，５７−
１４９６８、等）が取られている。しかし、肉厚が０．
５ｍｍから６ｍｍ、特に０．５ｍｍから３ｍｍ程度の薄
肉成形物では中空化することは難しく、当初の設計時の
中空成形物以上に軽量化することは出来ない。
成物自体の密度を下げる方法については、剛性、耐熱性
等、必要な物性を確保しながら密度を変える必要が有
り、樹脂組成物中の添加剤より樹脂そのものの改良が必
要となる為、ポリマー構造まで遡って検討しなければな
らず、多大の開発期間を要し現実的ではない。又、構造
上強度的に問題のない範囲まで部品の肉厚を削る方法に
ついては、当初の部品設計時既に実行されて来ており、
更なる軽量化には成形物の詳細な構造解析とともに進め
ることが必要になる。その結果、削減部分を追加し金型
を修正しても現実に部品の軽量化は数％であり、解析期
間、金型改良費用を考慮すると現実的ではない。又、部
品の一部を中空化する方法については、肉厚部分を中空
化したりあるいはリブ部分にガスを通し中空部分として
構造体とする方法（特公昭 ４８−４１２６４，５７−
１４９６８、等）が取られている。しかし、肉厚が０．
５ｍｍから６ｍｍ、特に０．５ｍｍから３ｍｍ程度の薄
肉成形物では中空化することは難しく、当初の設計時の
中空成形物以上に軽量化することは出来ない。
【０００５】一方、構造部品については従来から発熱性
発泡剤（ＡＤＣＡ：Azodicarbon amide,ＡＩＢＮ：Azob
isisobutyronitrile, ＤＰＴ：NN'-Dinitrosopentameth
ylene tetramine,等）を用いた発泡成形物は有る。この
場合、発泡を行わせる為には金型からの十分なガス抜き
と、発泡に見合う容量のキャビティー増をコアバック等
で行わせる必要が有り、肉厚成形物が対象であった。
発泡剤（ＡＤＣＡ：Azodicarbon amide,ＡＩＢＮ：Azob
isisobutyronitrile, ＤＰＴ：NN'-Dinitrosopentameth
ylene tetramine,等）を用いた発泡成形物は有る。この
場合、発泡を行わせる為には金型からの十分なガス抜き
と、発泡に見合う容量のキャビティー増をコアバック等
で行わせる必要が有り、肉厚成形物が対象であった。
【０００６】この様にして成形された発泡成形物は、成
形時発熱を伴う分解反応で発生したガスが膨張し樹脂の
可塑化も促進されることから、金型キャビティー内に充
填される可塑化樹脂及び樹脂組成物の表面からもガスが
逃げ、冷却固化後の成形物表面は著しく粗れた状態とな
る。従って成形物断面を見た場合、明確なスキン層、コ
ア層の境界がなく、表層部に一定幅の未発泡スキン層を
持たない為、剛性を維持することが出来なかった。
形時発熱を伴う分解反応で発生したガスが膨張し樹脂の
可塑化も促進されることから、金型キャビティー内に充
填される可塑化樹脂及び樹脂組成物の表面からもガスが
逃げ、冷却固化後の成形物表面は著しく粗れた状態とな
る。従って成形物断面を見た場合、明確なスキン層、コ
ア層の境界がなく、表層部に一定幅の未発泡スキン層を
持たない為、剛性を維持することが出来なかった。
【０００７】この様な表面状態を改良する為、近年キャ
ビティー内をガスで高圧にし、可塑化樹脂あるいは樹脂
組成物を充填直後にガスを開放し、成形物のコア層のみ
発泡させるカウンタープレッシャー法（米国特許第３２
６８６３５、特開昭 ５９−２２７４２５）や多層成形
機を用て発泡コア層を発泡剤を含まない樹脂あるいは樹
脂組成物でくるむサンドイッチ成形法（特公昭 ６１−
３９１７４）、等が開発されて来ているが、いずれも肉
厚が６ｍｍから８ｍｍ以上の肉厚部品のひけ防止、軽量
化に用いられるのみであった。
ビティー内をガスで高圧にし、可塑化樹脂あるいは樹脂
組成物を充填直後にガスを開放し、成形物のコア層のみ
発泡させるカウンタープレッシャー法（米国特許第３２
６８６３５、特開昭 ５９−２２７４２５）や多層成形
機を用て発泡コア層を発泡剤を含まない樹脂あるいは樹
脂組成物でくるむサンドイッチ成形法（特公昭 ６１−
３９１７４）、等が開発されて来ているが、いずれも肉
厚が６ｍｍから８ｍｍ以上の肉厚部品のひけ防止、軽量
化に用いられるのみであった。
【０００８】これに対し、吸熱性発泡剤については１４
０℃前後で分解する重炭酸塩（例えばＮａＨＣＯ3 、
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 等）を主成分とするものがあった
が、汎用樹脂、エンプラの可塑化温度より低く射出成形
には用いることが出来なかった。従って、従来の射出成
形による発泡成形方法で用いる発泡剤とは発熱性発泡剤
を示していた。この様に、射出成形方法による肉厚が
０．５ｍｍから６ｍｍ以下の薄肉樹脂成形物で表面外観
に優れた軽量成形物は、今まで得ることが出来なかっ
た。
０℃前後で分解する重炭酸塩（例えばＮａＨＣＯ3 、
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 等）を主成分とするものがあった
が、汎用樹脂、エンプラの可塑化温度より低く射出成形
には用いることが出来なかった。従って、従来の射出成
形による発泡成形方法で用いる発泡剤とは発熱性発泡剤
を示していた。この様に、射出成形方法による肉厚が
０．５ｍｍから６ｍｍ以下の薄肉樹脂成形物で表面外観
に優れた軽量成形物は、今まで得ることが出来なかっ
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様に熱
可塑性樹脂及びそれらの組成物を用いた射出成形法によ
る薄肉成形物で、従来取り組むことの出来なかった良好
な成形物表面及び剛性を維持した軽量成形物を得る方法
及びその成形物を提供するものである。
可塑性樹脂及びそれらの組成物を用いた射出成形法によ
る薄肉成形物で、従来取り組むことの出来なかった良好
な成形物表面及び剛性を維持した軽量成形物を得る方法
及びその成形物を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の発泡成形物は、
車輌の内装部品であるピラー、インストルメントパネ
ル、グローブボックス、コンソール等、外装部品ではバ
ンパー、サイドシル、ラジエターグリル等、成形物の平
均肉厚が０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下の成形物が対象とな
る。
車輌の内装部品であるピラー、インストルメントパネ
ル、グローブボックス、コンソール等、外装部品ではバ
ンパー、サイドシル、ラジエターグリル等、成形物の平
均肉厚が０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下の成形物が対象とな
る。
【００１１】本発明の発泡成形物に用いられる熱可塑性
樹脂には、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチ
レン樹脂等の汎用樹脂、或いは変性ポリフェニレンオキ
サイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーブネート樹脂等
の各種エンジニアリング樹脂、或いはこれら汎用樹脂、
エンジニアリング樹脂を基礎としたポリマーアロイ、又
これらの樹脂にタルク、マイカ、炭酸カルシウム、ガラ
ス繊維、カーボン繊維等のフィラー、可塑剤、帯電防止
剤、難燃剤等の添加剤及び、着色顔料、染料等を混合し
た熱可塑性樹脂組成物も含まれる。
樹脂には、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチ
レン樹脂等の汎用樹脂、或いは変性ポリフェニレンオキ
サイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーブネート樹脂等
の各種エンジニアリング樹脂、或いはこれら汎用樹脂、
エンジニアリング樹脂を基礎としたポリマーアロイ、又
これらの樹脂にタルク、マイカ、炭酸カルシウム、ガラ
ス繊維、カーボン繊維等のフィラー、可塑剤、帯電防止
剤、難燃剤等の添加剤及び、着色顔料、染料等を混合し
た熱可塑性樹脂組成物も含まれる。
【００１２】本発明では、１６０℃以上で分解する吸熱
性発泡剤を用いることを必須とするものである。本発明
の発泡成形物に用いられる熱可塑性樹脂及びその組成物
を射出成形方法で成形する場合、可塑化温度がポリプロ
ピレン樹脂で１６０℃以上、一般には２００〜２４０
℃、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂で１８０℃以上、一
般には２００〜２６０℃、更にこれらを用いた樹脂組成
物或いはエンジニアリング樹脂、その組成物、或いはこ
れら汎用樹脂、エンジニアリング樹脂から成るポリマー
アロイ、その組成物の可塑化温度は、一般に１６０℃以
上である。ここで発泡剤の分解発泡温度が使用する熱可
塑性樹脂及びその組成物の可塑化温度以下であれば、こ
れら樹脂の可塑化以前に発泡を生じ、発生したガスは大
気中へ逃げ去り樹脂中で有効な発泡セルを形成出来な
い。従って、上記熱可塑性樹脂及びその組成物について
の可塑化後の分解発泡温度として最低１６０℃以上が必
要であり、好ましくは使用する熱可塑性樹脂及びその組
成物の可塑化開始温度より２０〜３０℃高温で、可塑化
温度の上限までの範囲で分解反応を生ずるものが望まし
い。この際、吸熱分解反応を示すＤＴＡ（示差熱分析）
の吸熱ピークが１６０℃以上の高温側にあることが必要
で、吸熱ピークの数にはよらない。
性発泡剤を用いることを必須とするものである。本発明
の発泡成形物に用いられる熱可塑性樹脂及びその組成物
を射出成形方法で成形する場合、可塑化温度がポリプロ
ピレン樹脂で１６０℃以上、一般には２００〜２４０
℃、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂で１８０℃以上、一
般には２００〜２６０℃、更にこれらを用いた樹脂組成
物或いはエンジニアリング樹脂、その組成物、或いはこ
れら汎用樹脂、エンジニアリング樹脂から成るポリマー
アロイ、その組成物の可塑化温度は、一般に１６０℃以
上である。ここで発泡剤の分解発泡温度が使用する熱可
塑性樹脂及びその組成物の可塑化温度以下であれば、こ
れら樹脂の可塑化以前に発泡を生じ、発生したガスは大
気中へ逃げ去り樹脂中で有効な発泡セルを形成出来な
い。従って、上記熱可塑性樹脂及びその組成物について
の可塑化後の分解発泡温度として最低１６０℃以上が必
要であり、好ましくは使用する熱可塑性樹脂及びその組
成物の可塑化開始温度より２０〜３０℃高温で、可塑化
温度の上限までの範囲で分解反応を生ずるものが望まし
い。この際、吸熱分解反応を示すＤＴＡ（示差熱分析）
の吸熱ピークが１６０℃以上の高温側にあることが必要
で、吸熱ピークの数にはよらない。
【００１３】本発明者らは、これに適合する様な１６０
℃以上で吸熱反応を生じ、反応に伴いガスを発生する各
種試薬の組み合わせを探索中、従来ポリスチレンの発泡
シート押し出し時、フレオンガス、炭酸ガス等によるガ
ス発泡の造核剤として一部用いられることがあったクエ
ン酸、炭酸ナトリウム系発泡剤に着目した。即ちガス発
泡に用いられてきた造核剤を射出成形用発泡剤として用
い成形条件を整えることにより、従来の発熱性発泡剤と
は異なり、極めて成形物外観に優れる薄肉軽量成形物が
得られることを見い出した。
℃以上で吸熱反応を生じ、反応に伴いガスを発生する各
種試薬の組み合わせを探索中、従来ポリスチレンの発泡
シート押し出し時、フレオンガス、炭酸ガス等によるガ
ス発泡の造核剤として一部用いられることがあったクエ
ン酸、炭酸ナトリウム系発泡剤に着目した。即ちガス発
泡に用いられてきた造核剤を射出成形用発泡剤として用
い成形条件を整えることにより、従来の発熱性発泡剤と
は異なり、極めて成形物外観に優れる薄肉軽量成形物が
得られることを見い出した。
【００１４】本発明の発泡成形方法及びその発泡成形物
に用いられている吸熱性発泡剤としては、例えばポリカ
ルボン酸と無機炭酸化合物等から成る混合物であり、こ
れらの表面を水分の吸着を防ぐ為、モノグリセライド、
ステアリン酸、シランカップリング剤等で処理したもの
も含まれる。ここでポリカルボン酸としては、クエン
酸、フマル酸、酒石酸等の飽和ジカルボン酸、不飽和ジ
カルボン酸及びこれらのＣa 、Ｍg 、Ｎa 等との塩で有
るクエン酸水素化ナトリウム、クエン酸１ナトリウム等
も含まれる。また無機炭酸化合物としては、アルカリ金
属及びアルカリ土類金属の炭酸化合物、例えば炭酸水素
ナトリウムアルミニウム、重炭酸ナトリウム等及びこれ
らの混合物が含まれる。吸熱性発泡剤としては、これら
に限らず分解温度が１６０℃より高温のものは全て含ま
れる。
に用いられている吸熱性発泡剤としては、例えばポリカ
ルボン酸と無機炭酸化合物等から成る混合物であり、こ
れらの表面を水分の吸着を防ぐ為、モノグリセライド、
ステアリン酸、シランカップリング剤等で処理したもの
も含まれる。ここでポリカルボン酸としては、クエン
酸、フマル酸、酒石酸等の飽和ジカルボン酸、不飽和ジ
カルボン酸及びこれらのＣa 、Ｍg 、Ｎa 等との塩で有
るクエン酸水素化ナトリウム、クエン酸１ナトリウム等
も含まれる。また無機炭酸化合物としては、アルカリ金
属及びアルカリ土類金属の炭酸化合物、例えば炭酸水素
ナトリウムアルミニウム、重炭酸ナトリウム等及びこれ
らの混合物が含まれる。吸熱性発泡剤としては、これら
に限らず分解温度が１６０℃より高温のものは全て含ま
れる。
【００１５】本発明の吸熱性発泡剤の添加量は、熱可塑
性樹脂及びそれらの組成物に対し０．０５重量％から
２．０重量％である。発泡シート製造時の造核剤として
の吸熱性発泡剤の添加量はポリスチレンに対して０．１
重量％から０．２重量％の範囲であり、本発明の射出成
形法による発泡成形法にでは、これらの範囲も含むもの
のより添加量の多い範囲が対象となる。吸熱性発泡剤の
添加量が０．０５重量％以下では、成形条件を調整して
も軽量化率が非発泡時に比べ１０重量％以下となり、軽
量化についての効果は少ない。また吸熱性発泡剤の添加
量が１．００重量％以上では、成形物の表面外観が粗
れ、外観を重要視する様な成形物には用いることが出来
ない。従って、本発明の吸熱性発泡剤の添加量は、０．
０５重量％から２．０重量％の範囲、好ましくは０．２
０重量％から１．０重量％の範囲、さらに好ましくは
０．２５重量％から０．５重量％の範囲である。
性樹脂及びそれらの組成物に対し０．０５重量％から
２．０重量％である。発泡シート製造時の造核剤として
の吸熱性発泡剤の添加量はポリスチレンに対して０．１
重量％から０．２重量％の範囲であり、本発明の射出成
形法による発泡成形法にでは、これらの範囲も含むもの
のより添加量の多い範囲が対象となる。吸熱性発泡剤の
添加量が０．０５重量％以下では、成形条件を調整して
も軽量化率が非発泡時に比べ１０重量％以下となり、軽
量化についての効果は少ない。また吸熱性発泡剤の添加
量が１．００重量％以上では、成形物の表面外観が粗
れ、外観を重要視する様な成形物には用いることが出来
ない。従って、本発明の吸熱性発泡剤の添加量は、０．
０５重量％から２．０重量％の範囲、好ましくは０．２
０重量％から１．０重量％の範囲、さらに好ましくは
０．２５重量％から０．５重量％の範囲である。
【００１６】この様な吸熱性発泡剤は、分解温度以下で
可塑化させた熱可塑性樹脂及びその組成物に練り込みペ
レット化した後射出成形で分解温度以上で用いたり、或
いは直接又は高濃度マスターバツチとして熱可塑性樹脂
及びその組成物に配合して用いることが出来る。
可塑化させた熱可塑性樹脂及びその組成物に練り込みペ
レット化した後射出成形で分解温度以上で用いたり、或
いは直接又は高濃度マスターバツチとして熱可塑性樹脂
及びその組成物に配合して用いることが出来る。
【００１７】本発明の発泡成形物の平均肉厚は通常の発
泡方法では、０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下が対象となる。
成形物の平均肉厚が０．５ｍｍ以下では熱可塑性樹脂及
びその組成物を射出成形法で金型内へ充填させる際、圧
力損失が大きく又冷却速度が大きい為流動性が押さえら
れ、所謂ショートショットとなり易い。一方平均肉厚が
６ｍｍ以上では、成形時内圧を掛けない為発泡セルが収
縮し、冷却後の成形物にひけを生じ易い。従って、本発
明の発泡成形物の平均肉厚は０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下
が対象となり、好ましくは１．５ｍｍから３．０ｍｍの
肉厚範囲が望ましい。
泡方法では、０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下が対象となる。
成形物の平均肉厚が０．５ｍｍ以下では熱可塑性樹脂及
びその組成物を射出成形法で金型内へ充填させる際、圧
力損失が大きく又冷却速度が大きい為流動性が押さえら
れ、所謂ショートショットとなり易い。一方平均肉厚が
６ｍｍ以上では、成形時内圧を掛けない為発泡セルが収
縮し、冷却後の成形物にひけを生じ易い。従って、本発
明の発泡成形物の平均肉厚は０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下
が対象となり、好ましくは１．５ｍｍから３．０ｍｍの
肉厚範囲が望ましい。
【００１８】ここで本発明者らは、発泡成形物に求めら
れる機械的物性が成形条件により大きく変化することか
ら、成形物断面を詳細に観察した。その結果、軽量化率
がほぼ等しい場合でも、成形物中に形成される発泡セル
が細かい程非発泡成形物の物性に近ずき、特に発泡成形
物に要求される剛性については、発泡成形物断面で未発
泡の表面スキン層割合が平均肉厚の１５％以上である
と、非発泡成形物の剛性とほぼ同等となることを見い出
した。即ち、吸熱性発泡剤の添加量が０．０５重量％以
上で、成形条件的に樹脂可塑化温度を上げ金型温度を４
０〜６０℃に高めることにより、成形物断面で肉厚に対
して未発泡スキン層が少なくなり成形物の剛性は著しく
低下する。
れる機械的物性が成形条件により大きく変化することか
ら、成形物断面を詳細に観察した。その結果、軽量化率
がほぼ等しい場合でも、成形物中に形成される発泡セル
が細かい程非発泡成形物の物性に近ずき、特に発泡成形
物に要求される剛性については、発泡成形物断面で未発
泡の表面スキン層割合が平均肉厚の１５％以上である
と、非発泡成形物の剛性とほぼ同等となることを見い出
した。即ち、吸熱性発泡剤の添加量が０．０５重量％以
上で、成形条件的に樹脂可塑化温度を上げ金型温度を４
０〜６０℃に高めることにより、成形物断面で肉厚に対
して未発泡スキン層が少なくなり成形物の剛性は著しく
低下する。
【００１９】金型温度が４０℃より低いと発泡倍率が低
くなり目的のものが得られず、６５℃ではヒケが発生し
て好ましくない。ここで、未発泡スキン層とは成形物切
断面の写真を撮影し、表層部分の発泡セルをほとんど含
まない層をいい（模式図を図−１に示す）、その割合と
は成形物の平均肉厚に対する未発泡スキン層の幅をい
う。
くなり目的のものが得られず、６５℃ではヒケが発生し
て好ましくない。ここで、未発泡スキン層とは成形物切
断面の写真を撮影し、表層部分の発泡セルをほとんど含
まない層をいい（模式図を図−１に示す）、その割合と
は成形物の平均肉厚に対する未発泡スキン層の幅をい
う。
【００２０】本発明の発泡成形物は、樹脂の流動末端に
十分なガス抜きを設けた金型を使用することにより通常
の射出成形方法で容易に得ることが出来る。又この発泡
成形方法を用いて窒素ガス等を可塑化樹脂内に導入する
所謂ガス射出成形法、或いは厚さ４ｍｍ以上２０ｍｍ程
度の厚肉成形物を対象としたガスカウンタープレッシャ
ー法、更には可塑化樹脂を射出しながら又は射出後金型
を閉じ成形する所謂射出スタンピング（射出プレス、低
圧成形）法等によっても本発明の発泡成形物を得ること
が出来る。
十分なガス抜きを設けた金型を使用することにより通常
の射出成形方法で容易に得ることが出来る。又この発泡
成形方法を用いて窒素ガス等を可塑化樹脂内に導入する
所謂ガス射出成形法、或いは厚さ４ｍｍ以上２０ｍｍ程
度の厚肉成形物を対象としたガスカウンタープレッシャ
ー法、更には可塑化樹脂を射出しながら又は射出後金型
を閉じ成形する所謂射出スタンピング（射出プレス、低
圧成形）法等によっても本発明の発泡成形物を得ること
が出来る。
【００２１】
実施例１ 熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂（三井ノーブレ
ンＢＪ４Ｈ：三井東圧化学（株）製）、ＡＢＳ樹脂（サ
ンタックＵＴ−６１：三井東圧化学（株）製）に発泡剤
として、発熱性発泡剤ＡＤＣＡ（ポリスレンＥＰ−１０
６，ＥＢ−１０６：永和化成（株）製）、吸熱性発泡剤
としてクエン酸と炭酸ナトリウムをべースとした造核剤
（ＳＡＦＯＡＭ ＦＰ：Reedy International 社（株）
製、ＡＣＴＩＶＥＸ ５３５，５３６：J.M.Huber 社
（株）製）を各々直接配合し、タンブラーで混合し発泡
剤を含む樹脂混合物を製作した。
ンＢＪ４Ｈ：三井東圧化学（株）製）、ＡＢＳ樹脂（サ
ンタックＵＴ−６１：三井東圧化学（株）製）に発泡剤
として、発熱性発泡剤ＡＤＣＡ（ポリスレンＥＰ−１０
６，ＥＢ−１０６：永和化成（株）製）、吸熱性発泡剤
としてクエン酸と炭酸ナトリウムをべースとした造核剤
（ＳＡＦＯＡＭ ＦＰ：Reedy International 社（株）
製、ＡＣＴＩＶＥＸ ５３５，５３６：J.M.Huber 社
（株）製）を各々直接配合し、タンブラーで混合し発泡
剤を含む樹脂混合物を製作した。
【００２２】これを厚さ３ｍｍ、縦横各々１５０ｍｍの
角板形金型を用い射出成形機（Ｍ２００−ＡII：名機製
作所（株）製）で成形し、発泡剤を添加しない場合の成
形物と重量減少率及び成形物外観の比較を行った。ここ
で重量減少率＝（（非発泡成形物重量−発泡成形物重
量）／非発泡成形物重量）×１００で示される。また成
形物外観の判断については、発泡成形物の表面光沢と非
発泡通常成形物との色差を測定し、前者が大きく後者が
小さい程外観が優れるものとして判断し、合わせて目視
による判断も併用した。ここで成形物の表面光沢は、入
射角６０°でＪＩＳ−Ｋ７１０５に従って測定し（ＵＧ
Ｖ−５Ｄ：スガ試験機（株）製）、色差についてはＪＩ
Ｓ−Ｋ７１０５に従って測定（ＳＭ−６−ＩＳ−２Ｂ：
スガ試験機（株）製）した。その結果を表1-1 〜1-2 、
表2-1 〜2-2 に示す。
角板形金型を用い射出成形機（Ｍ２００−ＡII：名機製
作所（株）製）で成形し、発泡剤を添加しない場合の成
形物と重量減少率及び成形物外観の比較を行った。ここ
で重量減少率＝（（非発泡成形物重量−発泡成形物重
量）／非発泡成形物重量）×１００で示される。また成
形物外観の判断については、発泡成形物の表面光沢と非
発泡通常成形物との色差を測定し、前者が大きく後者が
小さい程外観が優れるものとして判断し、合わせて目視
による判断も併用した。ここで成形物の表面光沢は、入
射角６０°でＪＩＳ−Ｋ７１０５に従って測定し（ＵＧ
Ｖ−５Ｄ：スガ試験機（株）製）、色差についてはＪＩ
Ｓ−Ｋ７１０５に従って測定（ＳＭ−６−ＩＳ−２Ｂ：
スガ試験機（株）製）した。その結果を表1-1 〜1-2 、
表2-1 〜2-2 に示す。
【００２３】実施例２ 熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂（三井ノーブレ
ンＢＪ４Ｈ：三井東圧化学（株）製）に、吸熱性発泡剤
としてクエン酸と炭酸ナトリウムをベースとした造核剤
（ＡＣＴＩＶＥＸ ５３６：J.M.Huber 社（株）製）を
直接配合しタンブラーで混合し、発泡剤を含む樹脂混合
物を製作した。これを縦方向の一方の中央にゲートを有
する縦８０ｍｍ、横２４０ｍｍの長方平板金型を用い、
成形物の肉厚が０．３、０．５、１．５、３．０、５．
０、７．０ｍｍとなる様金型の入れ駒を調整し、射出成
形機（Ｍ２００−ＡII：名機製作所（株）製）で成形
し、非発泡成形物と重量減少率及び成形物外観の比較を
実施例−１と同様に行った。その結果を表3-1 〜3-2 に
示す。
ンＢＪ４Ｈ：三井東圧化学（株）製）に、吸熱性発泡剤
としてクエン酸と炭酸ナトリウムをベースとした造核剤
（ＡＣＴＩＶＥＸ ５３６：J.M.Huber 社（株）製）を
直接配合しタンブラーで混合し、発泡剤を含む樹脂混合
物を製作した。これを縦方向の一方の中央にゲートを有
する縦８０ｍｍ、横２４０ｍｍの長方平板金型を用い、
成形物の肉厚が０．３、０．５、１．５、３．０、５．
０、７．０ｍｍとなる様金型の入れ駒を調整し、射出成
形機（Ｍ２００−ＡII：名機製作所（株）製）で成形
し、非発泡成形物と重量減少率及び成形物外観の比較を
実施例−１と同様に行った。その結果を表3-1 〜3-2 に
示す。
【００２４】実施例３ 熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂（三井ノーブレ
ン ＢＪ４Ｈ，ＢＪ５Ｈ：三井東圧化学（株）製）に、
吸熱性発泡剤としてクエン酸と炭酸ナトリウムをベース
とした造核剤（ＡＣＴＩＶＥＸ ５３６：J.M.Huber 社
（株）製）を各々配合後タンブラーで混合し、発泡剤を
含む樹脂混合物を製作した。これを縦横各々１５０ｍｍ
の角板型金型で肉厚を入れ駒により１．５，２．０，
３．０，４．０ｍｍに変化させ、射出成形機（Ｍ２００
−ＡII：名機製作所（株）製）を用いて成形した。この
際、各厚さについて発泡剤を添加しない場合の成形物を
通常の成形条件で製作し、これと比較出来る様先の発泡
剤を含む樹脂混合物を種々の成形条件により、成形物断
面におけるスキン層の厚さを変化させ発泡成形物を得
た。この様にして得られた発泡成形物について、成形物
の中央部分を面に対して垂直に切断し、切断面における
未発泡スキン層割合を拡大鏡写真から測定した。又、発
泡成形物について発泡剤を添加しない非発泡成形物との
重量減少率を測定し、その後ＡＳＴＭ Ｄ−７９０に従
って試験片を切り出し曲げ弾性率を測定した。その結果
を表4-1 〜4-2 、表5-1 〜5-2 に示す。
ン ＢＪ４Ｈ，ＢＪ５Ｈ：三井東圧化学（株）製）に、
吸熱性発泡剤としてクエン酸と炭酸ナトリウムをベース
とした造核剤（ＡＣＴＩＶＥＸ ５３６：J.M.Huber 社
（株）製）を各々配合後タンブラーで混合し、発泡剤を
含む樹脂混合物を製作した。これを縦横各々１５０ｍｍ
の角板型金型で肉厚を入れ駒により１．５，２．０，
３．０，４．０ｍｍに変化させ、射出成形機（Ｍ２００
−ＡII：名機製作所（株）製）を用いて成形した。この
際、各厚さについて発泡剤を添加しない場合の成形物を
通常の成形条件で製作し、これと比較出来る様先の発泡
剤を含む樹脂混合物を種々の成形条件により、成形物断
面におけるスキン層の厚さを変化させ発泡成形物を得
た。この様にして得られた発泡成形物について、成形物
の中央部分を面に対して垂直に切断し、切断面における
未発泡スキン層割合を拡大鏡写真から測定した。又、発
泡成形物について発泡剤を添加しない非発泡成形物との
重量減少率を測定し、その後ＡＳＴＭ Ｄ−７９０に従
って試験片を切り出し曲げ弾性率を測定した。その結果
を表4-1 〜4-2 、表5-1 〜5-2 に示す。
【００２５】本願の実施例で製造した発泡成形物（サン
プルＮＯ．９、２２）の断面の写真をとり、その断面を
模式図で示すと図１のようになり、成形物の表面にスキ
ン層が存在し、泡は内部に存在していた。また比較例と
して発熱性発泡剤を用いた比較例（サンプルＮＯ．４、
１７）場合はスキン層は存在しなかった。
プルＮＯ．９、２２）の断面の写真をとり、その断面を
模式図で示すと図１のようになり、成形物の表面にスキ
ン層が存在し、泡は内部に存在していた。また比較例と
して発熱性発泡剤を用いた比較例（サンプルＮＯ．４、
１７）場合はスキン層は存在しなかった。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】
【表４】
【００３０】
【表５】
【００３１】
【表６】
【００３２】
【表７】
【００３３】
【表８】
【００３４】
【表９】
【００３５】
【表１０】
【００３６】
【発明の効果】この様にして製作された薄肉樹脂成形物
は、通常の成形物と同等の良好な表面外観を有するにも
拘らず大幅に軽量化され、各種自動車部品、家電部品等
に用いることが出来る。又本発明の発泡成形物は、成形
後の後発泡がない為寸法変化が少なく成形直後に塗装が
可能となり、塗装を必要とする発泡成形物にとって大幅
な工程短縮が可能となる。
は、通常の成形物と同等の良好な表面外観を有するにも
拘らず大幅に軽量化され、各種自動車部品、家電部品等
に用いることが出来る。又本発明の発泡成形物は、成形
後の後発泡がない為寸法変化が少なく成形直後に塗装が
可能となり、塗装を必要とする発泡成形物にとって大幅
な工程短縮が可能となる。
【図１】 本願発明のスキン層を有する発泡成形物の断
面図の模式図を示す。図においてt:平均肉厚[mm]、s:未
発泡スキン層[mm]、スキン層割合[%] ＝ (s/t)×100 、
f:発泡層[mm]を示し、ここで、未発泡スキン 層は発泡セルが
殆ど無い部分をいい、厳密に発泡セルを全く含まない範囲
をいうものではない。
面図の模式図を示す。図においてt:平均肉厚[mm]、s:未
発泡スキン層[mm]、スキン層割合[%] ＝ (s/t)×100 、
f:発泡層[mm]を示し、ここで、未発泡スキン 層は発泡セルが
殆ど無い部分をいい、厳密に発泡セルを全く含まない範囲
をいうものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ
Claims (8)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂及びそれらの組成物を用いた
射出成形による発泡成形方法において分解温度が１６０
℃以上の吸熱性発泡剤を用いることを特徴とする発泡体
の成形方法 - 【請求項２】請求項１の方法で得られた発泡成形物。
- 【請求項３】請求項１の方法において熱可塑性樹脂及び
それらの組成物に対し、吸熱性発泡剤の添加量が０．０
５重量％から２．０重量％を使用することを特徴とする
発泡成形方法。 - 【請求項４】請求項１の方法において熱可塑性樹脂及び
それらの組成物に対し、吸熱性発泡剤の添加量が０．２
５重量％から１．０重量％を使用することを特徴とする
発泡成形方法。 - 【請求項５】熱可塑性樹脂及びそれらの組成物に対し、
吸熱性発泡剤の添加量が０．２５重量％から０．５重量
％を含有することを特徴とする発泡用樹脂組成物。 - 【請求項６】請求項２において平均肉厚が０．５ｍｍ以
上６．０ｍｍ以下であることを特徴とする発泡成形物。 - 【請求項７】請求項２において成形物断面で未発泡の表
面スキン層が平均肉厚の１５％以上である発泡成形物。 - 【請求項８】請求項１記載の方法で製造された軽量化さ
れたスキン層を有する自動車用発泡成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24787092A JPH06100722A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 発泡成形方法及びその成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24787092A JPH06100722A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 発泡成形方法及びその成形物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06100722A true JPH06100722A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17169850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24787092A Pending JPH06100722A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 発泡成形方法及びその成形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100722A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10261847A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品搭載用放熱基板 |
| WO2010050509A1 (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | 株式会社プライムポリマー | 発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた発泡成形体 |
| JP2019089891A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 株式会社プライムポリマー | 発泡成形体及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP24787092A patent/JPH06100722A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10261847A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品搭載用放熱基板 |
| WO2010050509A1 (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | 株式会社プライムポリマー | 発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物およびそれを用いた発泡成形体 |
| JP2019089891A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 株式会社プライムポリマー | 発泡成形体及びその製造方法 |
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