JPS6283128A - 熱可塑性樹脂多泡体の製造方法及び成形型 - 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】 この発明は、熱可塑性樹脂多泡体の製造方法及びその製
造に用いられる成形型に関するものである。

熱可塑性樹脂多泡体を製造する方法として、プレス法と
云われる方法がある。この方法は、熱可塑性樹脂に発泡
剤を含ませたものを特定な成形型に入れ、この型内で樹
脂を加熱し、型の外から圧力を加えて型を密閉し、発泡
剤が樹脂を膨張させようとするのを暫らく抑制したのち
、樹脂が軟化している間に、型外からの圧力を取除き、
同時に型を開放して、型外で樹脂を膨張させ、こうして
樹脂多泡体を製造する方法である。この方法は、例えば
、特公昭４６−２４７９０号公報に記載されている。

特公昭４６−２４７９０号公報に記載する方法は、プレ
ス法において、成形型を側壁、蓋壁及び底壁の少なくと
も３部分で構成し、そのうちの側壁を複数個の小部分に
分割可能としておいて、発泡にあたり、側壁を分割して
樹脂から離し、樹脂を自由に膨張させることを骨子とし
ている。

特公昭４６−２４７９０号公報の方法において用いられ
る成形型は、その−例を図面によって説明すると、次の
とおりである。第４図において、成形型は蓋壁ａ１側壁
す及び底壁Ｃで構成されているが、そのうちの蓋壁ａと
底壁Ｃとは何れも平板であり、側壁すは断面が口の字状
の枠である。

側壁すは４個の部分（イ）ないしくニ）に分割されてお
り、各部分は何れもその隣接する部分と両端において重
ね合わせるようになっており、重ね合わせ部分にはテー
パーが付されて、重ね合わせ部分を押圧すると、重ね合
わせ部分は互いに分離しないように仕組まれている。

第４図に示した成形型を用いて、樹脂の多泡体を製造す
るには、次のようにする。まず、側壁すを構成すべき各
部分（イ）ないしくニ）を重ね合わせて側壁すを構成し
、側壁すを底壁Ｃ上に乗せる。次いで、発泡剤を含む樹
脂を側壁すの中に入れ、蓋壁ａを被せて型を閉じ、ＭＱ
ａを底壁Ｃに対して押しつけて、成形型全体を一体に保
持する。その後、成形型を加熱して樹脂を軟化させ、発
泡剤から気体を発生させて、発生した気体が＃ｆ詣を膨
張させようとするのを樹脂を型内に保つことによって抑
制する。その後、底壁Ｃへの蓋壁ａの押圧を止めると、
蓋壁ａが取除かれ、それと同時に側壁すも分割されて取
除かれる。こうして樹脂は、その中に含まれている発泡
剤の圧力によって三方向に膨張し、高度に発泡した多泡
体を生成する。

特公昭４６−２４７９０号公報の方法のよれば、発泡剤
を含んだ熱可塑性樹脂を型内に入れて型を気密に保ち、
発泡剤からの気体が高い圧力を示す状態に維持すること
ができる。この状態で瞬間的に蓋壁を取除くとともに側
壁を分割して瞬間的に取除くことができるので、樹脂は
、底壁上で何れの方向にも隣間的に障害物がなくなり、
従って何れの方向にも全く自由に充分に発泡することが
できる。だから、この方法によれば表面に傷がなく低密
度に均等に発泡した多泡体を容易に得ることができる。

この点では、確かに特公昭４６−２４７９０号公報の方
法は、それ以前の方法よりすぐれている。

ところが、特公昭４６−２４７９０号公報の方法にも、
なお改良すべき点が見出された。それは、この方法によ
っては、高倍率に発泡した低密度の多泡体を得ることが
困難だという欠点である。すなわち、この発明者が観察
したところでは、この方法により低密度の多泡体を得よ
うとして型内のガス圧を高めると、型が分割したり、又
は型の分割面から樹脂が漏れてパリを生じたりして、そ
のために低密度の多泡体が得られなかった。

この発明者は、上記の点を改良しようと企てた。

この発明者は、上記の欠点が側壁の分割にあることに気
付いた。すなわち、側壁が複数個の部分に分割されて一
体の枠を成していないことに起因すると考えた。そこで
、側壁を底壁と一体として従来どおりの普通の成形型と
し、側壁の一部であって内壁面を構成する部分を分割し
て、この分割された部分が側壁及び底壁から離れて飛び
出し得るように成形型を改良した。このような改良され
た成形型を用いると、ここに高度に発泡した低密度の多
泡体を得ることができることを確認した。この発明は、
このような確認に基づいてなされたものである。

この発明は、分割できて密閉可能な型内に、発泡剤を含
む熱可塑性樹脂を入れて加熱し、￥ＩｔＭを型内で軟化
させ、発泡剤が樹脂を膨張させようとするのを、樹脂を
型内に密閉することによって抑制し、その後型を開放し
、発泡剤の膨張力によって樹脂を膨張させて多泡体とす
る方法において、分割された型の少なくとも一つに型窩
を包囲する一体の棒状部分を形成し、棒状部分内で型窩
壁を構成する内がわ部分を分割面がわに取出し可能とし
ておき、型の開放と同時に内がわ部分を外がわの棒状部
分から飛び出させ、これによって樹脂を型の制約なしに
膨張させることを特徴とする、熱可塑性樹脂多泡体の製
造方法を提供するものである。

また、この発明は、上記方法に使用する成形型を含むも
のである。従って、この発明は、型窩面上で分割できて
密閉可能な型において、分割された型の少なくともＬつ
に型窩を包囲する一体の枠状部分を含ませ、棒状部分内
で型窩壁を構成する内がわ部分を分割面から型窩の奥へ
向って次第に狭まる傾斜面に沿って切断し、内がわ部分
を分割面がわに取出し可能としだ熱可塑性樹脂多泡体の
成形型を提供するものである。

上に述べた製造方法を実施するには成形型を必要とし、
成形型が製造方法の重要な要素となっているので、まず
成形型の一例を図面に基づいて説明することとする。第
１図は、この発明に係る成形型の一部切欠斜視図である
。＠２図は、この発明に係る他の成形型の一部切欠斜視
図である。第３図は、この発明に係る成形型の縦断面図
である。

第４図は、従来の成形型の分解斜視図である。

第１図において、この発明に係る成形型は、歪型Ａと底
型Ｂとで構成されている。歪型Ａと底型Ｂとの間の分割
面ｌは型窩上にある。歪型Ａと底型Ｂとは、密閉可能と
されている。底型Ｂは、型窩を包囲する棒状の側壁部分
２を一体にして含んでいる。云いかえると、底型Ｂは、
歪型Ａとの合わせ面の方向、すなわち分割面の平面内で
、閉じた枠状部分を一体に含んでいる。

しかも、底型Ｂは、棒状部分の型窩壁がわ８ないし６を
棒状部分２から切断している。つまり底９Ｂの側壁部分
は、一体とされた外がわの枠状部分２と、これから切断
されて取出し可能となった内がわ部分３ないし６とで構
成されている。外がわ部分２と内がわ部分との間の切断
面は、分割面ｌから型窩の奥へ向って次第に狭まる傾斜
面となっている。従って、内がわ部分８ないし６は、外
がわ部分２から、枠状にしたまま分割面１がわに取出す
ことができる。

内がわ部分は、番号３ないし６で示すように、複数個に
分割されていて、外がわ部分２のように一体の枠を構成
していない。また、内がわ部分の分割された各部分３な
いし６は、相互の接触面が分割面ｌに対して垂直な平面
であって、何れも分割面１がわに取出すことができる。

このため、内がわ部分３ないし６は、これを分割するこ
とによって、外がわ部分２から取出すことが一層容易に
なっている。

＠２図に示す成形型は、型窩が円環状である点で第１図
に示された成形型と異なるだけであって、その原理とす
るところは同じである。詳述すれば、ｖ；２図の成形型
は、歪型Ａと底型Ｂとで構成されて、密閉可能とされて
いる。底壁Ｂは、側壁部分２と２１とを一体の棒状部分
として含んでおり、を突壁を構成する部分３ないし６を
一体の枠状部分２から分割面がわに取出し可能に儂えて
おり、また型窩壁を構成する部分フないし１０をも一体
の棒状部分２１から分割面がわに取出し可能に備えてい
る。そのため、取出し可能部分は、分割面１から型窩の
奥へ向って次第に狭まる＃１斜面に沿って、一体の枠状
部分から切断されている。

一体の棒状部分と、これから取出し可能部分との間の関
係を説明すると、次のとおりである。第３図は、ｐＦＪ
１図に示した類型の成形型を示している。＠３図におい
て、取出し可能部分は、型窩１１の内壁面全体にわたら
なくてもよい。例えば、部分６が型窩】１の壁面の奥ま
で達している必要はなく、部分６のない壁面２０が僅か
に存在していてもよい。壁面２０は、型窩１１の壁面の
半分以下とすることが望ましい。

また、外がわ部分２と取出し可能部分６との間の切断面
６２が、型窩内壁面６１との間に形成する角度αは、１
０ないし７０摩の範囲内の角度とすることが望ましい。

その理由は、角度αが１０度より小さいと、取出し可能
部分６の効果が充分でなくて、多泡体を傷つけるおそれ
があるからであり、逆に角度αが７０度より大きいと、
切断面６２の間へ樹脂が侵入するおそれがあり、パリを
生ずるからである。

次に、第１図の成形型について、この発明方法を説明す
る。まず、第１図に示すように、飛び出し得る内がわ部
分３ないし６を外がわの棒状部分２内に収め、底ｇＢを
組立てる。次いで、底型Ｂの型窩１１内に発泡剤を含ん
だ熱可塑性樹脂を入れ、歪型Ａを載せ、歪型Ａを底型Ｂ
に向けて押圧し、型を閉じ合わせて成形型を密閉する。

その後、成形型を加熱する。すると、樹脂は熱によって
軟化され、樹脂中に含まれる発泡剤がガスを発生して、
樹脂はその中に気泡を生じて膨張しようとする。加熱し
始めた段階では、外からの押圧力を大きくして型を強く
閉じ合わせ、樹脂が膨張しようとするのをできるだけ抑
制する。さらに加熱を続け、膨張しようとする力が大き
くなったとき、押圧力を取り除く。すると、樹脂の膨張
力により成形型は歪型と底型とに分かれ、樹脂は膨張で
きる状態となる。

このとき、樹脂は、膨張力によって型窩１１から飛び出
す。それに伴ない、底型Ｂ中の内がわ部分８ないし６は
、外がわの枠状部分２から飛び出して分解し、第５図に
示したような状態となる。

従って、樹脂りは、その表面が成形型によって全く制約
されない状態となる。かくして、樹脂りはすべての方向
に自由に膨張し得ることとなり、ここに充分に膨張した
所望どおりの射脂多泡体を得ることができる。

第２図に示した成形型を用いるときは、底型Ｂ中で、飛
び出し得る部分が、外壁面に沿った３ないし６の部分以
外に、内壁面に沿った７ないし１０の部分である。その
結果、′Ｐ３吠に成形された樹脂は、環の外方にも内方
にも膨張することとなる。

かくして、充分に膨れた所望どおりの多泡体を得ること
ができる。

この発明方法によれば、分割された成形型の少なくとも
一方が、型窩を包囲する一体の枠状部分を形成している
ので、成形型は枠の周囲方向に堅固である。だから、分
割面に垂直な方向の押圧力さえ充分ならば、成形型は容
易に分解しない。従つて、型窩内で型窩どおりの形状に
樹脂を容易に成形することができる。また、上記の押圧
力を取り除くと、すぐに成形型は分割面で分離し、樹脂
は発泡剤の膨張力によって型窩から飛び出す。それとと
もに、成形型は、棒状部分内で型窩壁を構成する内がわ
部分が、分割面がわに取出し可能とされているから、内
がわ部分が外がわの棒状部分から飛び出すこととなる。

従って、樹脂は、型の制約を受けずに膨張し得ることと
なり、すべての方向に均等にまた充分に膨張して、型窩
形状を保持してよく発泡した多泡体となる。さらに、飛
び出し可能部分が、枠状部分と接する面は、斜めの平面
とすることができるから、その間に隙間を生じることが
少なく、とくにその隙間は型の分割面を垂直に押しつけ
る押圧力によって容易に減少させることができるから、
パリのない多泡体を得ることができる。かくして、この
発明方法によれば、すべての方向に均等によく発泡した
型窩どおりの多泡体を容易に得ることができる。

この発明に係る成形型は、これを各種の材料で作ること
ができる。例えば、鉄、アルミニウムのような金属でこ
れを作ることができ、また四弗化エチレン樹脂のような
耐熱性樹脂でこれを作ることもできる。

この発明方法は、殆んどすべての熱可塑性樹脂を材料と
して使用することができる。例えば、ポリエチレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、キリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル等を材料として用いることがで
きる。そのほか、ゴムをも材料として用いることができ
る。

発泡剤としては、加熱によって分解してガスを発泡する
固体化合物が適している。例えば、アゾシカ−ボンアミ
ド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイ
ソブチロジニトリルのような固体化合物が適している。

また、樹脂としてポリオレフィン系のものを用いるとき
は、この発明方法は高倍率に発泡した架橋ポリオレフィ
ン系樹脂多泡体の製造に適している。この場合には、架
橋剤として、ジクミルパーオキサイドのような有機過酸
化物、及び発泡助剤を使用する。

次に、実施例及び比較例を挙げて、この発明方法のすぐ
れている点をさらに具体的に明らかにする。以下におい
て単に部というのは重量部の意味である。

実施例 成形型としては、第１図に示したような構造のものを用
いた。詳しく云えば、底ｆｆ；ｌＩＢは、取り出し可能
部分３ないし６を取除いたときの型窩が、上辺１１２ｍ
５下辺８Ｅ１ｍ、高さ２０ｍであって、取出し可能部分
８ないし６は、角αが３１度であり、部分８ないし６を
付設すると、丁度たて及び横が何れも８８ｆｉ、高さが
２０ｔｍの直方体状型窩を形成するものであった。底型
Ｂは鉄を材料として作られた。歪型Ａは、厚さ２ｆｌの
アルミニウム板で作られ、Ｔ度型窩を閉じる形状とされ
た。

膚脂としては、メＡ／）インデックス４の低密度ポリエ
チレンを眉い、発泡剤としてアゾシカ−ボンアミドを用
い、架橋剤としてジクミルパーオキサイドを用いた。詳
しく云えば、上記ポリエチレン１００部にアゾシカ−ボ
ンアミド１５部とジクミルパーオキサイド１部と、亜鉛
華（充填材）ｚ５部と、ステアリン階（滑剤）１部とを
加え、この混合物を熱ロールで均一に混練した。この混
練物１４０２を上記成形型の型窩内へ入れ、型を閉じた
０ この型に２８トンのプレス圧をかけて、１５０℃に８０
分加熱し、次いで９０℃に冷却して１０分間放置してか
らプレス圧を開放した。こうして、表面にパリも傷もな
い一次発泡体を得た。この−次発泡体を大気圧下１３０
℃の加熱炉に入れ２０分間加熱してさらに発泡させた。

その結果、はぼ希望したとおりの直方体状の多泡体を得
た。この多泡体は、各方向及び各部分が何れも均等にし
かも微紙に発泡しており、密度が０．０３４１’／Ｃ１
：であった。

比較例 実施例で使用した成形型辷おいて、底９Ｂとして取り出
し可能部分８ないし６を取除いたものを成形型として使
用した。樹脂は実施例と同じ組成のもの１８８ｙｔ−型
窩内に入れた。この樹脂量は、部分３ないし６を取除い
た体積分だけ実施例よりも多くされているが、型窩の充
填率としては実施例と同一になるように計算されたもの
である。

成形型に８８トン（型窩の歪型に対する面の単位面積当
りの圧力を実施例と同じにした）のプレス圧をかけて、
１５０℃に加熱したところ、２０＋１； 分経過した時点で歪型Ａと底型Ｂとの隙間から樹脂が漏
れ始めたので、直ちに加熱を中止し、９０℃に水冷して
から１０分間放置したのち、型を開放した。その結果、
樹脂の漏れて生じたパリの部分からクラックが発生し、
そのため満足な一次発泡体を得ることができなかった。

従って、この−次発泡体は、加熱炉に入れてさらに発泡
させるまでに至らなかった。

【図面の簡単な説明】

＠１図及び第２図は、この発明に係る成形型の一部切欠
斜視図である。＠３図は、この発明に係る成形型の縦断
面図である。第４図は、従来の成形型の分解斜視図であ
る。＠５図は、この発明方法における発泡時の一状態を
示す斜視図である。 第１図 第ｊ図 第４図 第ｊ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分割できて密閉可能な型内に、発泡剤を含む熱可塑
   性樹脂を入れて加熱し、樹脂を型内で軟化させ、発泡剤
   が樹脂を膨張させようとするのを、樹脂を型内に密閉す
   ることによつて抑制し、その後型を開放し、発泡剤の膨
   張力によつて樹脂を膨張させて多泡体とする方法におい
   て、分割された型の少なくとも一つに、型窩を包囲する
   一体の枠状部分を形成し、棒状部分内で型窩壁を構成す
   る内がわ部分を分割面がわに取外し可能としておき、型
   の開放と同時に内がわ部分を外がわの枠状部分から飛び
   出させ、これによつて樹脂を型の制約なしに膨張させる
   ことを特徴とする、熱可塑性樹脂多泡体の製造方法。 ２、型窩面上で分割できて密閉可能な型において、分割
   された型の少なくとも一つに型窩を包囲する一体の枠状
   部分を含ませ、棒状部分内で型窩壁を構成する内がわ部
   分を、分割面から型窩の奥へ向つて次第に狭まる傾斜面
   に沿つて切断し、内がわ部分を分割面がわに取出し可能
   とした、熱可塑性樹脂多泡体の成形型。