JPH079461A - 熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性樹脂発泡成形体を製造するに際し、
優れた外観を必要とする面にひけや凹凸が発生しないよ
うにする。 【構成】 雄型２及び雌型３の両型面に吸引口４、５を
有する真空引き用通路６、７が設けられた金型１が閉合
して形成せられたキャビティ11内に、加熱発泡性ポリプ
ロピレン12を溶融状態で充填し、型面にそって成形体14
の表面層14a がほぼ形成せられた直後に、この表面層14
a を真空引きしながらキャビティ容積を増大することに
より、加熱発泡性ポリプロピレン12を発泡させ、熱可塑
性樹脂発泡成形体４を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂発泡成形
体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方
法として、高発泡倍率の発泡成形体を得る方法では、ビ
ーズ状熱可塑性発泡材料を金型に入れ、加熱蒸気を吹き
込んで発泡させる方法が広く使用されている。しかし、
この方法によって得られる発泡成形体は、強度が非常に
弱いという欠点を有している。

【０００３】比較的強度の強い熱可塑性樹脂発泡成形体
の製造方法としては、発泡剤が混入された熱可塑性樹脂
を、金型を型閉めされて形成されたキャビティ内にショ
ートショットに射出する方法やキャビティ内に充填した
後、キャビティ容積を増大して発泡させる方法などが挙
げられる（工業材料２９［３］（１９８１年３月）橋本
建次郎Ｐ．６０−６４）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記比較的強度
の強い熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法では、成形体
の表面が凹凸になったり、ひけが発生する場合が多く、
外観の優れた発泡成形体が得られ難かった。

【０００５】本発明の目的は、優れた外観を必要とする
面にひけや凹凸の生じることがない熱可塑性樹脂発泡成
形体の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による熱可塑性樹
脂発泡成形体の製造方法は、雄型及び雌型の少なくとも
いずれか一方の型面に吸引口を有する真空引き用通路が
設けられた金型が閉合して形成せられたキャビティ内
に、加熱発泡性熱可塑性樹脂を溶融状態で充填し、型面
にそって成形体の表面層がほぼ形成せられた直後に、こ
の表面層を真空引きしながらキャビティ容積を増大する
ことにより、発泡性熱可塑性樹脂を発泡させることを特
徴とするものである。

【０００７】上記吸引口には、型面に形成せられた細長
い凹溝の底に開口したものも含まれるものとする。

【０００８】金型としては、圧縮成形用金型や射出成形
用金型などが挙げられる。真空引き用通路は、成形体に
おいて良好な外観が要求される面を形成する雄型および
雌型のいずれかにあればよく、成形体両面に良好な外観
が要求せられる場合は、雌雄両型に存在する必要があ
る。

【０００９】加熱発泡性熱可塑性樹脂の供給は、射出成
形と同様に金型のゲートより行なえばよい。ゲート跡を
残したくない場合は、押出機などで加熱溶融した発泡性
熱可塑性樹脂を金型に供給すればよい。加熱発泡性熱可
塑性樹脂の供給は、溶融温度以上かつ発泡温度以上に加
熱した状態で行なうかまたは一旦発泡温度以上に加熱
し、その後は発泡温度以下の温度であるが発生したガス
が溶融熱可塑性樹脂に溶け込んでいる状態で行なう。

【００１０】吸引口の大きさは、加熱発泡性熱可塑性樹
脂の粘度や流動性、必要な真空圧によって適宜選択され
るが、充填の際、加熱発泡性熱可塑性樹脂が吸引口に入
り込まないような大きさでなければならない。また、充
填時には吸引口を閉め、成形体の表面層が形成されてか
ら吸引口を開いて真空引きを行なえるような機構が設け
られていることが好ましい。

【００１１】真空引きは、溶融加熱発泡性熱可塑性樹脂
がキャビティ内に充填され、型面に接触した部分が溶融
温度未満まで冷却されて固化し、ほぼ成形体の表面層が
形成された直後に行なう。型面に接触した部分が固化し
ない前に真空引きを行うと、成形体の表面に吸引口の跡
が残る。逆に固化表面層が完全に形成されてから真空引
きを行なうと、真空引きによる効果が薄れるからであ
る。

【００１２】キャビティ容積の増大は、キャビティを形
成する金型を開くことによって行なえばよく、成形体が
所期の発泡倍率となるような距離分開く。キャビティ容
積の増大は、供給された加熱発泡性熱可塑性樹脂の温度
が、溶融温度以上であるうちに行なわなければならな
い。成形体は、その表面層から徐々に成形体内部へと冷
却されていくので、表面層形成後キャビティ容積を拡大
するまでの時間が長くなると、高発泡倍率の成形体が得
られ難いし、巣が発生し易い。

【００１３】熱可塑性樹脂としては、加熱により溶融軟
化する樹脂すべてが使用可能である。例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリアミド、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、ポリカーボネート、ポリフッ化
ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニ
レンオキサイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
エーテルケトン等が例として挙げられる。また、上記熱
可塑性樹脂を主成分とする共重合体やグラフト樹脂やブ
レンド樹脂、例えばエチレン−塩化ビニル共重合体、酢
酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル
共重合体、ウレタン−塩化ビニル共重合体、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル酸変
性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリエチレンなども
使用しうる。

【００１４】また、高発泡倍率を得るためには、樹脂が
架橋されているか、架橋した樹脂がブレンドされている
ことが好ましい。一般に発泡成形体を形成する熱可塑性
樹脂には、発泡気泡の大きさを緻密かつ均一にするた
め、高粘度樹脂が使用される。前記熱可塑性樹脂には、
安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、着色剤のような添加
剤およびタルク、マイカや炭酸カルシウムのような充填
材が配合されてもよい。加熱発泡性熱可塑性樹脂に用い
られる発泡剤には、熱により分解もしくは縮合してガス
を生成するアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロ
ニトリル、Ｎ，Ｎ' −ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、ｐｐ' −オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジ
ド、アゾジカルボン酸バリウム、トリヒドラジノトリア
ジン、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド等が挙げられ
る。配合量は発泡剤によって異なるが、発生ガス量が、
必要ガス量の１．０〜１．５倍となるように配合するこ
とが好ましい。所期の発泡倍率を得るための発泡剤の配
合量より過剰量を配合して成形すると、巣が発生し、均
一な気泡が形成されなくなることがある。

【００１５】なお、前記熱可塑性樹脂に強化繊維が混入
されてもよい。強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊
維、シリコン・チタン・炭素繊維、ボロン繊維、微細な
金属繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミ
ド繊維などが挙げられる。

【００１６】

【作用】本発明による熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方
法は、雄型及び雌型の少なくともいずれか一方の型面に
吸引口を有する真空引き用通路が設けられた金型が閉合
して形成せられたキャビティ内に、加熱発泡性熱可塑性
樹脂を溶融状態で充填し、型面にそって成形体の表面層
がほぼ形成せられた直後に、この表面層を真空引きしな
がらキャビティ容積を増大することにより、加熱発泡性
熱可塑性樹脂を発泡させるから、成形体表面層は真空引
きせられた型面に圧接せられる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を、図面を参照するとと
もに、比較例と対比して説明する。

【００１８】実施例１ まず、ホモポリプロピレン（住友化学製ノーブレンメル
トフローレート０．９）１００重量部に対し、シラン架
橋ポリエチレン２５重量部及びアゾジカルボンアミド系
発泡剤（発泡温度約２００℃）３重量部を混合し、加熱
発泡性熱可塑性樹脂を得た。

【００１９】プラテン移動制御自在な射出成形機に、平
板サンプル成形用金型(1) を取り付ける。

【００２０】金型(1) を構成する一対の雄型(2) 及び雌
型(3) の型面には、それぞれ４つの吸引口(4)(5)があけ
られている（図１参照）。吸引口(4)(5)を有する真空引
き通路(6)(7)は、両型(2)(3)の下面にあけられた接続口
に至り、各接続口は真空ポンプ(8) の導管(9)(10) に接
続されている。また、金型(1) は熱媒体を循環させるこ
とにより６０℃に温調されている（図２及び図３参
照）。

【００２１】金型(1) を完全に閉めることにより形成さ
れているキャビティ(11)内に、約２２０℃に加熱した加
熱発泡性熱可塑性樹脂(12)を射出機(13)より溶融状態で
充填する（図２参照）。

【００２２】雄型(2) 及び雌型(3) の型面にそって成形
体(14)の表面層(14a) が形成せられた直後に、表面層(1
4a) と両型(2)(3)の型面間を真空ポンプ(8) で減圧しな
がら、すなわちこの表面層(14a) を真空引きしながら、
充填後３秒後発泡成形体(14)の発泡倍率が１．５倍とな
る位置まで雄型(2) を開いてキャビティ容積を増大する
ことにより、加熱発泡性熱可塑性樹脂(12)を発泡させ、
さらに真空引きを継続したまま成形体(14)の温度が７０
℃になるまで冷却し、発泡倍率１．５倍の平板状サンプ
ル用熱可塑性樹脂発泡成形体を得た（図４参照）。

【００２３】得られた発泡成形体(14)の真空引きせられ
た両側の表面は平滑であった。

【００２４】実施例２ この実施例は、雌型(3) の吸引口(5) を封じ、雄型(2)
側からのみ真空引きした以外実施例１と同じである。

【００２５】得られた発泡成形体の表面は、雄型の型面
に接していた面のみ平滑であった。 比較例 この比較例は、雄型(2) 及び雌型(3) の吸引口(4)(5)を
封じ、真空引きを全く行なわなかった以外実施例１と同
じである。

【００２６】得られた発泡成形体の表面は、どの面も平
滑でなかった。

【００２７】各例の平板状サンプルの表面性を、表面粗
さ計で測定した。測定方法は、つぎの各項目につきゲー
ト跡を除いて５箇所ずつ１００ｍｍの距離測定するもの
であり、平均値を測定結果として表１に示す。

【００２８】測定項目は、平均山間隔Ｓｍ（凹凸１ピッ
チの間隔）と、最大高さＲmax （最高凸と最低凹の差）
とである。

【００２９】

【表１】 注：−は測定不可能 表１から明らかなように、本発明の熱可塑性樹脂発泡成
形体の表面は、表面凹凸が小さく表面性に優れることは
明らかである。

【００３０】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造
方法によれば、成形時、成形体の表面層が真空引きせら
れた側の型面に圧接せられるから、その面が凹凸になっ
たり、ひけが生じたりすることなく、優れた外観を得る
こができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一対の雄型及び雌型により構成される金型の分
解斜視図である。

【図２】金型のキャビティ内に加熱発泡性熱可塑性樹脂
を充填した状態を示す垂直断面図である。

【図３】型開きしてキャビティ容積を増大した状態を示
す垂直断面図である。

【図４】本発明の方法で製造した熱可塑性樹脂発泡成形
体の一部を切り欠いた斜視図である。

【符号の説明】

(1) ：金型 (2) ：雄型 (3) ：雌型 (4)(5)：吸引口 (6)(7)：真空引き用通路 (11)：キャビティ (12)：加熱発泡性熱可塑性樹脂 (14)：成形体 (14a) ：表面層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雄型及び雌型の少なくともいずれか一方
   の型面に吸引口を有する真空引き用通路が設けられた金
   型が閉合して形成せられたキャビティ内に、加熱発泡性
   熱可塑性樹脂を溶融状態で充填し、型面にそって成形体
   の表面層がほぼ形成せられた直後に、この表面層を真空
   引きしながらキャビティ容積を増大することにより、発
   泡性熱可塑性樹脂を発泡させることを特徴とする熱可塑
   性樹脂発泡成形体の製造方法。