JPH11158313A - 発泡性成形体 - Google Patents
発泡性成形体Info
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- JPH11158313A JPH11158313A JP9328277A JP32827797A JPH11158313A JP H11158313 A JPH11158313 A JP H11158313A JP 9328277 A JP9328277 A JP 9328277A JP 32827797 A JP32827797 A JP 32827797A JP H11158313 A JPH11158313 A JP H11158313A
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Abstract
きる発泡性成形体を得ること。 【解決手段】エポキシ当量が300〜2000gのエポ
キシ樹脂と、硬化剤と、発泡剤、とを含有し、加熱によ
り発泡及び硬化可能な状態で成形されていることを特徴
とする発泡性成形体。
Description
性を発揮することのできる発泡性成形体に関する。
体が形成されてきている。発泡体は、本来的に軽量であ
り、また、空間充填性があるために、充填材として用い
られることが多い。例えば、自動車のピラー等の中空状
部を充填するのに用いられて、風切り音を防止したり、
遮音性を高めたりするのに使用されている。
て用いる場合、予め所定形状に発泡された発泡体を予定
された被充填空間に詰め込むようにするのは、大変な手
間を要する。そこで、現在、被充填空間内に、所定形状
に成形した発泡性の成形体(以下、発泡性成形体とい
う。)を、取り付けて、この状態で被充填空間を備えた
部材ごと加熱して、内部にある発泡性成形体を発泡させ
て被充填空間を発泡体で充填することが行われている。
通例、この加熱工程は、部材への塗装の焼き付け工程等
と兼用して行われている。
性成形体を用いることにより、比較的容易に、充填空間
を発泡体で充填することができるようになってきてい
る。しかしながら、現在のところ、このような空間充填
性を備えた発泡性成形体は、遮音や振動防止を目的とし
て使用されているに過ぎない。例えば、車両等に要求さ
れる安全性を確保するための衝撃吸収材等として使用可
能な剛性を発揮する発泡体を得ることのできる発泡性成
形体は見いだされていない。そこで、本発明では、良好
な剛性を発揮しうる発泡体を得ることのできる発泡性成
形体を得ることを、その目的とする。
できる熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂について、発泡
性成形体として得ることができるかどうかについて検討
した結果、本発明を完成した。すなわち、本発明は、エ
ポキシ当量が300〜4000gのエポキシ樹脂と、硬
化剤と、発泡剤、とを含有し、加熱により発泡及び硬化
可能な状態で成形された発泡性成形体である。
り、発泡剤が分解して、多孔構造が形成されると同時に
硬化して熱硬化性樹脂の発泡体となる。エポキシ樹脂を
樹脂成分として含有するので、エポキシ樹脂の特性を備
える発泡体を得ることができる。すなわち、機械的特
性、化学的特性、電気的特性に優れており、かつ軽量な
熱硬化樹脂の発泡体を得ることができる。予め所定形状
の発泡性成形体に成形されているので、取り扱いが容易
であり、発泡体を得る際の工程作業性が良好である。
て詳細に説明する。本発明の発泡性成形体は、エポキシ
樹脂を樹脂成分として含有する。本発明の発泡成形体に
おいて用いることのできるエポキシ樹脂は、エポキシ当
量が300〜4000gである。エポキシ当量が300
gよりも小さいと、反応性が高いため、硬化反応時にお
いて焼けを起こすことにより発泡体の物性低下を引き起
こす。また、反応性の高さ及び融点の低さから、成形が
困難であること、発泡性成形体としての使用寿命が短く
なること、使用できる硬化剤が制限される、等の不都合
がある。また、エポキシ当量が4000gよりも大きい
と、反応性が低くなるため、硬化の信頼性に欠け、発泡
体の硬さや接着性も低下する。また、かかるエポキシ当
量のものは、融点が高いため、発泡性成形体の製造時に
おける添加剤との混合を高い温度で行う必要があり、高
温で分解しない添加剤を選択しなければならなくなり、
使用できる添加剤が制限されるという不都合がある。こ
れに対し、エポキシ当量が300〜4000gの場合に
は、かかる不都合もなく、適切な硬化反応性と融点を備
えるため、発泡性成形体の製造に都合がよく、かつ良好
な剛性の発泡体を得ることができる。エポキシ当量は、
より好ましくは、500〜2500gである。
樹脂であれば、特に、エポキシ樹脂の種類を問わずに使
用できる。ビスフェノールタイプ、ノボラックタイプ等
のエポキシ樹脂を使用することができる。具体的には、
東都化成(株)製のエポトート、油化シェルエポキシ社
製のエピコート等を使用することができる。
のできるものである。また、本発明で用いる硬化剤は、
エポキシ樹脂の融点以上のある温度域において、このエ
ポキシ樹脂と硬化反応することなく存在されうる必要が
ある。硬化剤は、硬化反応性を維持した状態で発泡性成
形体中に存在される必要があるからであり、このために
は、発泡性成形体の製造時、具体的には、混練時、成形
時等におけるエポキシ樹脂の溶融時にも、硬化反応性が
維持されて存在されなければならないからである。ここ
で、エポキシ樹脂と硬化反応することなく、とは、実質
的にエポキシ樹脂と硬化反応しないことを意味するもの
である。したがって、エポキシ樹脂と硬化反応しない状
態のみならず、エポキシ樹脂を半硬化するような硬化反
応状態をも包含する。なお、本発明で使用する硬化剤
は、エポキシ樹脂の融点以上の温度域のうちの一部の温
度域で、エポキシ樹脂と硬化反応することなく存在し、
他の一部の温度域ではエポキシ樹脂と硬化反応するもの
である。
の反応性が低いことが好ましい。発泡性成形体の使用寿
命を長く維持するのに好ましいからである。また、使用
するエポキシ樹脂との関係において、硬化反応が急激に
進行しない硬化剤を選択するのが好ましい。急激な硬化
反応の進行は、発泡を妨げる場合もあるからである。具
体的には、100℃〜200℃の硬化反応温度を有する
硬化剤を用いることが好ましい。より好ましくは、13
0℃から180℃の硬化反応温度である。エポキシ当量
が300〜4000gのエポキシ樹脂と、硬化温度が1
00〜200℃の硬化剤を用いると、発泡性成形体のの
使用寿命を、6ヶ月以上とすることができる。
アミキュア(味の素製)、ジシアンジアミド等のアミン
系硬化剤、キュアゾール(四国化成製)、エピキュア
(油化シェル製)等のイミダゾール系硬化剤、3フッ化
モノエチルアミンコンプレックスなどを用いることがで
きる。硬化剤は、エポキシ樹脂のエポキシ当量等によっ
てその使用量が異なるが、エポキシ樹脂100重量部に
対して、1〜25重量部の割合で使用するのが好まし
い、より好ましくは、1〜10重量部である。
て分解し、発泡するものである。さらに、本発明で用い
る発泡剤は、発泡性成形体の製造時においては、すなわ
ち、使用する硬化剤を含んでいるエポキシ樹脂の溶融状
態において、分解することなく存在されうる発泡剤であ
る。発泡性成形体を製造する際において、発泡可能性を
維持して、エポキシ樹脂及び硬化剤と混練され成形され
る必要があるからである。前述のように、このエポキシ
樹脂の溶融状態とは、実質的にエポキシ樹脂と硬化剤と
が硬化反応していない溶融状態であれば足りる。また、
発泡剤は、実質的に分解することなく存在されるもので
あればよい。したがって、発泡剤が分解していない、と
は、未分解の状態のみならず、半分解の状態も包含す
る。しかし、硬化剤を含んだエポキシ樹脂の溶融状態に
おいて、発泡剤が未分解の状態あるいは、未分解に近い
状態で存在されうる発泡剤を選択することが好ましい。
において、発泡硬化するような発泡剤が選択される。具
体的には、硬化剤がエポキシ樹脂を硬化させることので
きる温度範囲と発泡剤が分解して発泡する温度範囲とが
重複している必要がある。完全に重複する必要はなく、
一部重複していれば足りる。具体的には、分解温度が、
100℃以上のものが好ましく、より好ましくは、12
0℃以上の発泡剤である。
泡剤を好ましく用いることができる。例えば、アゾジカ
ルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
パラトルエンスルホニルヒドラジド、4,4’−オキシ
ベンゼンスルホニルヒドラジド等を用いることができ
る。発泡剤は、発泡倍率が2〜10倍になるように、よ
り好ましくは、2〜6倍になるように、添加されるのが
好ましい。また、発泡剤は、エポキシ樹脂100重量部
に対して、0.5〜15重量部加えるのが好ましく、よ
り好ましくは、0.5〜10重量部である。
脂、硬化剤、発泡剤以外にも、エポキシ樹脂以外の熱硬
化性樹脂、熱可塑性樹脂等の他の樹脂成分、炭酸カルシ
ウム、タルク、マイカ等の無機添加剤、反応性希釈剤、
硬化促進剤、発泡助剤、難燃剤、着色剤、ガラス、金
属、セラミックスを主成分とする補強材料(粉末状、チ
ップ状、ファイバー状、ビーズ状等)等、各種添加剤を
添加することができる。
体は熱硬化性樹脂のみを用いた場合に比べて柔軟なもの
となり、質的に異なった発泡体を得ることができる。た
だし、添加剤として熱可塑性樹脂を添加することができ
る。かかる樹脂としては、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニ
ル、エチレンとアルキルアクリレートの共重合体であ
る。エチレンとアルキルアクリレートとの共重合体とし
ては、エチレンメチルアクリレートポリマー、エチレン
エチルアクリレートポリマー、エチレンブチルアクリレ
ートポリマー等、アルキル基の炭素数が1から4程度の
アルキルアクリレートとエチレンとの共重合体が好まし
い。熱可塑性樹脂は、1種又は2種以上を組み合わせて
用いることができる。
には、重合性モノマーを添加することができる。重合性
モノマーとしては、トリアリルシアヌレート、トリアリ
ルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタ
クリレート等がある。
添加することができる。エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹
脂としては、ポリエステル樹脂やメラミン樹脂、ユリア
樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。これら
のエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂を用いる場合には、
それぞれに適した硬化剤を添加する。
る補強材料(粉末状、チップ状、ファイバー状、ビーズ
状等)を添加することにより、より高い剛性の付与され
た発泡体を得ることができる。これらの補強材料の添加
量は、樹脂成分100重量部に対して、1〜300重量
部が好ましく、より好ましくは、1〜100重量部であ
る。
て、発泡性成形体を製造するには、エポキシ樹脂を加熱
して溶融し、この溶融状態のエポキシ樹脂に硬化剤、発
泡剤、その他の添加剤を添加して、混練する。この混練
時の加熱温度は、70〜130℃が好ましい。より好ま
しくは、80〜120℃である。次いで、この混合物を
ペレット状、顆粒状、シート状、あるいは棒状に成形し
て発泡性成形体とする。成形時の加熱温度は、80〜1
30℃が好ましい。より好ましくは、80〜120℃で
ある。なお、エポキシ樹脂以外の樹脂成分を添加する場
合には、その樹脂の融点あるいは軟化点以上に加熱し
て、混練し、成形する。また、その樹脂の架橋や硬化が
実質的に生じないように加熱する。発泡性成形体の製造
時においては、実質的に発泡剤が分解せず、及び、エポ
キシ樹脂が実質的に硬化剤と硬化反応しないように、発
泡性成形体は製造される。さらに、これらの発泡性成形
体を使用して押出成形機、射出成形機、圧縮成型機等に
より、必要とされる形状に成形加工を加えて発泡性成形
体とすることもできる。
・硬化して、発泡体が得られる。加熱発泡硬化温度は、
発泡剤の分解温度以上であり、また、エポキシ樹脂の融
点以上である。また、他の樹脂成分を含有している場合
には、さらに、その融点や軟化点以上である。好ましく
は、120〜200℃であり、より好ましくは、130
〜190℃である。
含有することから、軽量で、剛性が高く、金属やガラス
との密着性がよい発泡体が得られる。また、エポキシ樹
脂の優れた摩擦特性、電気特性、成形性を備えた発泡体
を得ることができる。本発明の発泡性成形体によって得
られた発泡体の剛性は、圧縮強度が200〜2000k
gfであり、衝撃吸収材、構造材として十分に機能する
ものである。なお、圧縮強度は、50×50×50mm
の試験片を、圧縮試験機を用いて直径90mmの円柱に
より圧縮を行うことにより測定できる。試験片を圧縮で
きた最大値を圧縮強度とする。本発明の発泡性成形体に
おいては、硬化反応が反応発熱型である。したがって、
一定の熱が加われば、硬化反応は開始され、その後加熱
が不十分だったり、不均一であったりしても、発泡・硬
化反応は、連鎖的に進行し、完全に発泡・硬化が達成さ
れるようになっている。したがって、現場発泡にも有用
である。
った成型品として得られた成形材料である。そのため、
取り扱い性、運搬性、使用性に優れている。また、本発
明の発泡性成形体は、良好な保存性を有し、エポキシ当
量が300〜4000gのエポキシ樹脂と、硬化温度が
100〜200℃の硬化剤を用いると、その使用寿命
を、6ヶ月以上とすることもできる。
両部材や各種部材の中空状部を充填するのが好ましい。
この発泡性成形体は、所望の形状に成形できるので、部
材の中空状部の形状に倣って成形することができ、中空
状部を充填するのに適している。そして、この発泡性成
形体をセットした中空状部を有する車両部材を加熱炉を
通過させることによって、エポキシ樹脂の溶融、発泡・
硬化が達成され、中空状部が完全に充填される。このよ
うなエポキシ樹脂発泡体が充填された車両部材は、軽量
で、吸音性、遮音性、振動防止性に優れるのみならず、
剛性を発揮しうるため衝撃吸収性に優れており、今まで
にない構造体を構成することができる。発泡成形体の加
熱工程は、たとえば、部材の塗装の焼き付け工程(通常
140〜200℃)において同時に達成されうる。
性から、住宅や家電製品等の充填材、吸音材、遮音材、
振動防止材、構造材、難燃性材等に適した発泡体を形成
するのに好ましく用いられる。また、この発泡性成形体
は、予め、所定形状の発泡体として使用するのみでな
く、現場発泡で、簡易に装着できる発泡体としても広く
使用することができる。
を含有することから、良好な剛性を発揮する発泡体を得
ることができる。
する。表1に示す、3種の配合で3種の発泡性成形体を
製造し、発泡体を得た。
は、70℃でエポキシ樹脂を溶融し、これに硬化剤、発
泡剤及びタルクを所定量添加し、混練し、混合物を押出
成形機より押し出してペレット化した。また、配合2の
発泡性成形体においては、95℃でエポキシ樹脂を溶融
し、混練し、混合物を押出成形機より押し出してペレッ
ト化した。配合3の発泡性成形体においては、85℃で
エポキシ樹脂を溶融し、混練し、混合物を押出成形機よ
り押し出してペレット化した。
条件で射出成形機により10mm×100mm ×50mmのシート形
状に成形した。
70℃のオーブンにて約15分間加熱した。この結果、
配合1〜3の発泡性成形体から、発泡体A〜Cを得た。
これらの発泡体A〜Cは、発泡率がそれぞれ、6倍、4
倍、4.5倍であった。また、これらの発泡体の密度
は、それぞれ、0.25、0.30、0.30であっ
た。
0mm×50mm角の試験片を切り出し、圧縮試験機により
直径90mmの円柱で圧縮し、圧縮できた最大値を圧縮
強度とすることにより、得られた圧縮強度を剛性値とし
た。その結果を以下に示す。
(23±2℃)で6ヶ月放置した後、同様の条件で発泡
させたところ、いずれの発泡体も製造直後の発泡倍率と
同等の発泡倍率を呈した。また、いずれの発泡体につい
ても、製造直後の剛性値と同等の剛性値を呈した。この
結果から、発泡性成形体A〜Cは、室温において少なく
とも6ヶ月以上の使用寿命があり、発泡倍率及び剛性と
も維持されることがわかった。しかし、エポキシ樹脂の
融点以上において、エポキシ樹脂と硬化反応しない状
態、あるいはかかる未反応状態に近い状態として存在さ
れうる硬化剤を選択することが好ましい。
Claims (5)
- 【請求項1】エポキシ当量が300〜4000gのエポ
キシ樹脂と、硬化剤と、発泡剤、とを含有し、加熱によ
り発泡及び硬化可能な状態で成形されていることを特徴
とする発泡性成形体。 - 【請求項2】請求項1記載の発泡性成形体において、前
記硬化剤は、硬化温度が100〜200℃であることを
特徴とする発泡性成形体。 - 【請求項3】請求項1ないし2のいずれかに記載の発泡
性成形体において、さらに、酢酸ビニルとエチレンの共
重合体、エチレンとアルキルアクリレートとの共重合
体、及びポリエチレン樹脂のうち、1種あるいは2種以
上の熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする発泡性成
形体。 - 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載の発泡
性成形体において、さらに、ガラス、金属、及びセラミ
ックスのいずれか1種類以上を主成分とする補強材料を
含有することを特徴とする発泡性成形体。 - 【請求項5】請求項1ないし3記載のいずれかの発泡性
成形体が発泡されて充填された部分を備える車両用部
品。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32827797A JP4053120B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 車両用部品の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11158313A true JPH11158313A (ja) | 1999-06-15 |
JP4053120B2 JP4053120B2 (ja) | 2008-02-27 |
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ID=18208436
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32827797A Expired - Fee Related JP4053120B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 車両用部品の製造方法 |
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JP (1) | JP4053120B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100510580B1 (ko) * | 2002-10-12 | 2005-08-31 | 헨켈코리아 주식회사 | 차량구조물 보강제 및 그 사용방법 |
JP2008094104A (ja) * | 2007-11-08 | 2008-04-24 | Mitsui Chemicals Inc | 積層体およびその用途 |
US7473717B2 (en) | 2001-12-21 | 2009-01-06 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Expandable epoxy resin-based systems modified with thermoplastic polymers |
CN105837905A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-10 | 宁波高新区夏远科技有限公司 | 一种耐热变形的聚乙烯发泡塑料及其制备方法 |
EP3600870B1 (en) | 2017-03-31 | 2020-12-30 | Sika Technology AG | Multilayer composites with reduced bond line read through |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP32827797A patent/JP4053120B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4053120B2 (ja) | 2008-02-27 |
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