JPS5878733A - 発泡成形品の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡芯を有する成形品の製法に関する。

成形パネル類がパネル上にリブ・パターンを形成するこ
とにより補強されうろことは既に提案付きパネル類は、
型壁に既に形成されている所要の一体固定の対応パター
ン系を有する型（モールド）で製造されてきている。射
出成形法を用いる場合には、型の中に射出される溶融状
態の熱可塑性材料は、その同定パターン内を不規則に流
動して成形品の外面に欠陥をもたらすことになる。

非発泡表皮で実質上全体を包囲された発泡芯を有する成
形積層物品が射出成形によって製造しうろことも提案さ
れている。そのような積層物品は、まず射出成形用型中
へ非発泡性樹脂を射出しその非発泡性樹脂の中心部分が
セントしてしまう前に、発泡性樹脂を型キャピテイ中の
上記第１の非発泡性樹脂内へ射出し、そして非発泡性お
よび発泡性の両樹脂からなる組成物を、発泡性樹脂が発
泡し、かつ非発泡性および発泡性両樹脂がセント（固化
）するに足る時間にわたって型内に保持する；ことによ
り製造される。この製法においては、射出される両材料
の鷲を変えまた型の湯道の位置を変えること以外によっ
て、表皮部分内で発泡される芯の位−を制御するのが、
困難である。

しかし、ある部分が高度には発泡していないが他の部分
が表皮で包囲された発心芯であるような物品を作ること
は望ましい。

本発明は欠陥のない美しい外表面をもつリプ付き成形品
を与える射出成形法を提供すること、および他の部分よ
りも高度に発泡された選択的発泡部分を有する芯を有す
る成型品を提供すること、を目的としている。

本発明によれば、 （１）発泡剤を含有する発泡性材層を、少なくとも一方
の型部材に少なくとも１個の後退可能な要素が摺動可能
に設けられかつ型キャピテイを拡大できるように相互に
摺動して離れることのできる二つの対向する型部材で規
定されている型キャピテイ中へ、通常は発泡剤がガスを
発生して発泡を生じさせる温度であるが発泡性樹脂が発
泡することなく型キャビティを満たしかつ次の工程（１
１）で後退可能要素が後退させられたときにその要素の
退去部分において発泡性樹脂が発泡できる値にまで局部
的に低下されうる圧力で、射出し、（１１）後退可能要
素を後退させて型キャビティを局部的に拡大して発泡性
樹脂を局部的に発泡させ、次いで （＋ｉｉ）　　後退可能要素をそれが設けられている型
部材における後退位置に保持したまま両型部材を相互に
引き離し、かくして拡大された型キャビティ内全体にわ
たって発泡性樹脂を発泡させる、工程からなる高度に発
泡した部分と低度に発泡した部分とを有する発泡成形品
の製法が提供される。

使用する型（モールド）は、冷却して型に隣接する樹脂
材料の固化を壇進することができる。

その際に選定される型温度は、積層材料の種類に応じて
変り、塩化ビニル重合体から物品を成形する場合には３
０〜７０℃の型温度を用いるのが好ましく、またポリオ
レフィン類から物品を成形する場合には３０〜５０℃の
型温度を用いるのが好ましい。

前述のように、本発明方法は、高分子樹脂材料の発泡芯
が、発泡剤不含有高分子樹脂材料の表皮で実質的に包囲
された積層物品の製造に応用できる。このような表皮付
き積層物品は、型にある量の非発泡性材料を射出し、次
いで型に既に入れられたその非発泡性装入物の内側に発
泡剤含有材料を射出して前記の工程により容易に製造で
きる。

この射出成形法は１４０〜３００℃および１４００バー
ルまたはそれ以下の圧力で実施するのが好ましい。二つ
の材料（非発泡性および発泡性）の射出装入量は、何ら
の発泡も生ずることなく型を満たすような量である。型
の壁面中に設けられた後退可能要素または型キャピテイ
内へ突き出ている後退可能要素を、後退させることによ
り、その後退可能要素の退去によるキャビティの局部的
拡大によって生じた空隙での減圧により局部的な発泡を
生じさせてその空隙部分を充満させる。引き続いて対向
型部材同志を引き離して型キャピテイを全体的に拡大し
、発泡性材料を型キヤビテイ全体にわたって発泡させる
。かくして生じた成型品は固化後に型から取出す。　　
　゛ 本発明方法が、型に発泡性材料のみを射出することによ
り実施しうろことは前述の通りであるが、この・ように
して得られる物品は、上記の二段射出法で製造される表
皮付き物品はどには表面仕上状態が良くない。

本発明は、平滑な前面とツブで補強された背面とを有す
るパイル材の製造−・一応用できるが、その場合にはす
べての後退可能要素は一方の型部材の壁に瞑けられろ。

格子状のリブは、後退可能要素を型部材の壁に適切に配
置することにより、容易に形成できる。そのような場合
における本発明の技術は、対応リブ状パターンをＩＮ定
的に設けられている型を用（・る場合と比較して有利で
ある。

その理由は、成形品の表面に格子状リプを生じさせるよ
うに機械加工された型のキャビティ中へ溶融樹脂材料を
射出すると、その溶融物は格子内を不規則に流動して成
形物品の外面に溶融ハダまたはいわゆる「ひけ」を生じ
させるからである。

本発明方法によればかがる問題は克服され、溶融物は後
退可能要素が退去しつつ形成する格子中へ整然と流入す
る。型における後退可能要素の位置は、成形品の表面に
所望される何形パターンに応じて決定される。

本発明方法はテニスラケットや一体化靴底のような物品
の製造にも応用できる。これらの場合には物品の一部（
例えばラケットのフレームまたは一体化靴祇の底部分）
が物品の残りの部分（例えばラケットの柄または一体化
靴底のヒール部分）はどに高度には発泡されておらず、
その残りの部分は表皮で包囲された発泡芯からなる積層
構造となる。そのような物品は、発泡すべき物品の部分
に対応する型の部位へ適宜な形状の後退可能要素を配置
し、そして発泡性樹脂材料の射出後にその後退可能要素
を後退させて、その後退により生ずる駅間へ向けて発泡
性材料を発泡させることにより製造できる。

本発明方法における後退可能要素の後退の際の発泡は、
溶融材料の粘弾性により局部的に生じ、後退可能要素の
退去した空隙部において主に生じて、その際他の部分で
の発泡は溶融材料の粘弾性によりほとんど阻止される。

後退可能要素は、二つの対向する型部材の対向壁面の部
分要素をなすか、または対向壁面な貫通して型キヤビテ
イ中へ突出している要素であり、そして型が閉じられて
いるときに型の他のいずれの型の部分も移動させること
なく後退できるものである。例えば、後退可能要素の移
動は、成形サイクル中に型が満たされたときに作動する
カムまたは楔体の動きによって行なわせることができる
。

その作動機構は、成形サイクルの最後に後退可能要素を
元の位置に復帰させるのにも使用できる。

所望ならば、そのような４帰作動は、成形品を型から突
き出す手段としても使用できる。

本発明による成形品は、射出成形用のいずれの高分子樹
脂材料からも製造できるが、本発明では熱可塑性樹脂材
料を用いるのが好ましい。適当な熱可塑性樹脂材料の例
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン
およびポリ−４−メチルペンテン−１のようなα−オレ
フィン類の重合体ならびにそのようなα−オレフィン類
の共重合体；随意に可塑剤を含む塩化ビニルの重合体お
よび共重合体、スチレンの重合体および共呈合体；メチ
ルメタクリレートの重合体および共重合体；ポリエチレ
ンテレフタレートのような線状ポリエステル類；または
加硫性ニジストマー類がある。

これらのうちから使用すべき樹脂の選択は、成形物品の
用途に応じて行なわれ、例えば強靭なパネル（例えば自
動車の車体の一部）を製造しようとするならば、強靭な
外表皮が必要とされ、ポリプロピレンが適当な樹脂であ
る。しかし、可撓性成形品（例えば自動車の内装物）が
要求される場合には、非発泡性の熱可塑性樹脂としては
、可塑化塩化ビニル重合体が卓越した適性を示す。

二段射出法によって成形品を製造する本発明の好ましい
方法においては、型キヤビテイ中への非発泡性熱可塑性
樹脂の射出によって、表面層中に発泡剤が存在すること
に起因するボイド形成傾向を克服できることが判明した
。さらには発泡剤の分解に起因する成形品内部における
ガス圧の存在は、成形品が型内で冷却されるときの成形
品の収縮傾向と拮抗するので、固体成形品の製造の際に
（殊に成形品の厚い部分において）しばしば発生する表
面欠陥の問題が克服される。加うるに、発泡性材料と非
発泡性材料が別異の供給部から取り入れる場合には、本
発明の方法は、成形品の表面仕上げを改善する顔料、充
填剤またはその他の添加剤を成形品に含ませようとする
ならば、そのような改善剤を非発泡性樹脂材料にのみ含
ませればよいという追加の利点も有する。例えば水分ま
たは光に対する成形品の抵抗を改善する添加剤（例えば
紫外線安定剤）は、非光へ性樹脂材料にのみ含ませれば
足りる。このことは、これらの添加剤または添加剤含有
組成物の相対的に少量を使用すればよく、またこれらの
添加剤の多くは高価であるので、可成りの経済的節約を
もたらす。成形物品の剛性を改善するために配合し５る
充填剤の例としては、ガラス繊維、石綿繊維、ガラス板
および雲母板があり、これらは熱可塑性樹脂との接着性
を改善するために随意に樹脂で被覆されたものでもよい
。所望ならば、発泡性材料組成物および非発泡性材料組
成物に別異の添加剤を含ませることができる。成形品の
表−ｄ？ｉ　Ｃノ接着性を改善するためには、エツチン
グされつる添加剤を非発性材料組成物中に配合すること
ができ、例えば二酸化チタンを配合し、後で、これをク
ロム酸でエンチングすることができる。

本発明では、二つの対向部材からなり拡大可能なキャビ
ティを有する型を用いて、型内の後退可能要素を後退さ
せてリプ付き構造または選択された芯構造を形成すると
同時に局部発泡を生じさせた後に、型キャピテイの予め
定めた飯の拡大によって成形品全体を膨張させる。型キ
ャビティの拡大は、型の対向部材同志を押付けて保持し
ている圧力を瞬間的に解放し、発泡剤の作用により発生
されるガス圧で型を押し拡げさせることによって行われ
、かくして発泡性樹脂組成物は、拡大後の型キャビティ
を充満するように膨張できる。別法として、型の対向部
材同志を押圧保持している圧力を徐々に減じて、型キャ
ピテイの拡大を制御下に行うこともできる。型キャピテ
イの拡大は発泡剤から発生するガスの圧力めみで行うこ
とができ、あるいは外力を適用して型キャビティの拡大
を助けることもできる。

本発明の方法によれば、熱可塑性樹脂材料が完全な射出
圧の下で型を満たすように射出されて型形状に良好に従
うので改善された表面仕上げの成形品の製造が可能とな
る。発泡剤から発生するガスによる圧力は射出材料を型
の壁面に圧するので、型を拡大して発泡を生じさせろと
きに型形状が正確に成形品に賦与されるっ 本発明方法は、柔軟クッションの座席パッドまたは椅子
肘掛のような可撓性成形品の製造に使用することができ
、その場合に一体的に成形された柔軟なリプは追加のク
ッション効果を与える。

本発明方法は一つの成形品の選択された部分を他の部分
よりも高度に発泡させ、成形品の部分を選択的に厚くす
るのにも使用できる。これは特に乗物の内装パネルの製
造に有利であり、この場合本発明のこの技術により選択
的に発泡されるべき成形品は選択された輪郭形状に合致
させられる。

型の中の発泡性熱可塑性材料の温度は、発泡を生じさせ
るガスを発生させるような温度でなければならない。発
泡性樹脂材料は、通常は発泡が生ずるような温度ではあ
るが、型が発泡性樹脂材料で満たされて次の操作に付さ
れるま・では発泡が阻止されるような圧力下に、型の中
に射出される。

このような射出は、標準的な射出成形条件を用いること
により達成できることが判明した。

熱可塑性樹脂材料を発泡させるのに使用できる発泡剤は
、加熱すると分解して発泡に有効なガスを生ずる固体ま
たは液体であるか、加熱または圧力低下によって気化し
て発泡を生じさせる液体であるか、あるいは気体であっ
てよい。加熱すると気化する発泡剤液体は、熱可塑性樹
脂材料に対し不活性であり、また熱可塑性樹脂材料によ
って吸収される有機液体であるのが好ましい。分解型の
発泡剤から生ずるガスは熱可塑性樹脂に対して不活性で
あるのが好ましい。発泡性材料が型に射出される温度は
、発泡剤の種類によって決定される。例えば、発泡剤が
、加熱きれるとガスを発生する固体であるならば、射出
ノズタから出るときの熱可塑性樹脂の温度は、そのガス
発生温度以上であるべきである。しかし、発泡剤が、加
熱されると気化する液体であるならば、ガスが発生され
る条件は、熱可塑性樹脂の温度とそれに加えられる圧力
との両者により左右されるが、この場合に射出ノズルか
ら出るときの樹脂の温度は、型キャ　　　　。

ビテイに与えられている圧力を（局部的に、そして全体
的に）解放してキャピテイを（局部的にそして全体的に
）拡大させたとぎに気泡が形成されるような充分に高い
温度であるへぎである。熱可塑性樹脂をこの温度にする
には、熱可塑性樹脂が射出成形機のバレルに沿って通過
しているとき（（それを所要温度に加熱すること（たた
し、バレルの内部圧力は発泡を阻止するに充分に高い圧
力とする）、またはバレル内の温度を発泡剤の活性化温
度よりも低くして、材料がノズルから射出されるときに
材料を強力加熱して活性化温度にまで上昇させること、
がなされる。この第２の方法は好ましい方法である。適
当な液体発泡剤の例としては、ぺ／タンのような炭化水
素およびハロゲン化もしくはポリハロゲン化炭化水素が
あり；適当な固体発泡剤の例としては、窒素放出発泡剤
（例：アゾ化合物およびヒドラゾ化合物）および二酸化
炭素放出発泡剤（例：炭酸塩、重炭酸塩）がある。

発泡剤として使用できる気体の例としては、窒素および
二酸化炭素がある。若干の場合には発泡性材料中に核化
剤を含ませて発泡形成サイトを生じさせる必要があるこ
ともある。

以下添付図により本発明を説明する。

第１図には、型の上部および側壁部をなす型部材１；こ
れに摺動自在に係合し、かつ壁面３に連の等間隔の溝２
を有するピストン状型部材１′；によりキャビティを規
定されているリプ付きノ（ネル成形用の型が示されてい
る。溝２には後退可能な要素４が滑動自在に装着され、
型に対し前進後退するバー５に固定されている。第１図
において型は表皮形用の非発泡性の第一段射出装入物６
、および引き続き装入物６の内側に射出した発泡性樹脂
材料７によって、発泡することなく、充満されている。

このとき装入物６および７の量は型を満たすに充分な量
でなければならない。

第２図において、後退可能要素４は溝２内を目的とする
リプの高さに相当するＬヒ離後退し、そして発泡性樹脂
材料７は、要素４の後退によって生じた溝空隙中へ膨張
して入り込み局部的に発泡している。かくして非発泡表
皮６に包囲された材料７０局部的発泡によりできた発泡
芯８からなるリプが成形されている。発泡性材料７は、
このように作られたリプ内において残部よりも高度に発
泡していた。しかし残部もある程度は発泡し、リプと残
部との接続部付近の領域では冒発泡度から低発泡度への
勾配が認められる。

次いでピストン状部材１′および後退可能要素４を一体
的に部材１から引き離しく但し保合状態は保持したまま
）、キャビティ全体を拡大して成形品全体にわたって発
泡を生じさせる（第３図）。

このようにして成形された吻品は、樹脂の固化後キャピ
テイから取出す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、成形サイクルの初期段階におけるリプ付きパ
ネル成形用型の概略断面図であり、発泡性樹脂材料は未
だ全く発泡してない。 第２図は、成形サイクルの後退可能要素の後退後の局部
的発泡がなされた段階における第１図の型の断面図。 第３図は成形サイクルの型部材の引離し後の型の断面図
。 １．１′：　　対向する型部材 ４：　後退可能な要素 ６：　表皮形成用の非発泡性樹脂 ７：　発泡性樹脂 特許出願人　　　イムベリアル・ケミカル・インダスト
リイス・リミテッド （外２名） 奉／図 ＃２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　（ｉ）発泡剤を含有する発泡性樹脂を、少な
   くとも一方の型部材に少なくとも１個の後退可能要素が
   摺動可能に設けられかつ型キャピテイを拡大できるよう
   に相互に摺動して離れることのできる二つの対向する型
   部材で規定されている型キヤビテイ中へ、通常・は発泡
   剤がガスを発生して発泡を生じさせる温度であるが発泡
   性樹脂が発泡することなく型キャビティを満たしかつ次
   の工程（ｉｉ）で後退可能要素が後退させられたときに
   その要素の退去部分において発泡性樹脂が発泡できる値
   にまで局部的に低下されうる圧力で射出し、 （ｉｉ）　　後退可能要素を後退させて型キャピテイさ
   せ、次いで （ｉｉｉ）　　後退可能要素をそれが設けられている型
   部材における後退位置に保持したまま両型部材を相互に
   引き離し、かくして拡大された型キャビティ内全体にわ
   たって発泡性樹脂を発泡させる、 各工程からなる高度に発泡した部分と低度に発泡した部
   分とを有する発泡成形品の製法。
2. （２）の少なくとも一方の型部材（（少なくとも１個の
   後退可能要素が摺動可能に設けられかつ型キャビティを
   拡大でさるように相互に摺動して離れることのできる二
   つの対向する益部材で規定されている型キャピテイ中へ
   、表皮を形成するための非発泡性樹脂を表皮形成に必要
   な量たけ射出し、 （ｉｉ）　　次いで発泡剤を含有する発泡性樹脂を、上
   記表皮形成用非発泡性樹脂の内側に、通常は発泡剤がガ
   スを発生して発泡を生じさせる温度であるが発泡性樹脂
   が発泡することなく型キャビティを満たしかつ次の工程
   （＋ｉｉ）で後退可能要素が後退させられたときにその
   要素の退去部分において発泡性樹脂が発泡できる値にま
   で局部的に低下されうる圧力で、射出し、 （ｉｉｉ）　　後退可能要素を後退させて型キャビティ
   を局部的に拡大して発泡性樹脂を局部的に発泡させ、 （ＩＶ）後退可能要素をそれが設けられている型部材に
   おける後退位置に保持したまま両型部材を相互に引き離
   し、かくして拡大された型キャビティ内全体にわたって
   発泡性樹月督、を発泡させる、 各工程からなる高度に発泡した部分と低度に発泡した部
   分とを有する表皮付き発泡成形品の製法。