JP3452385B2 - 複合発泡体の製造方法 - Google Patents

複合発泡体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、複合発泡体の製造方法
に関する。 【0002】 【従来の技術】熱可塑性樹脂よりなる発泡体は、自動車
内装、建材等のパネル材、断熱材として広く使用されて
いる。これら発泡体は、良好な衝撃性、耐久性、断熱性
を維持することが必要である。特公昭54−46269
号公報には、金型と金型内面に配設する表皮層用シート
を工夫して発泡性熱可塑性樹脂粒子を単独で金型内に充
填することにより、強靱にして平滑、緻密な表皮を有す
る発泡性熱可塑性樹脂を製造する技術が開示されてい
る。 【0003】しかしながら、上記製造方法では、金型内
に配する発泡性熱可塑性樹脂は単独で用いられており、
このため高発泡させた成形品は圧縮により変形し易いと
いう欠点があった。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、圧縮強度が向上した複合発泡体を得る製造方法を提
供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、発泡性
熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子とを混合
した後加熱成形して複合発泡体を製造するところにあ
り、粒子の軟化点温度、メルトフローインデックス及び
各粒子の混合重量比を工夫するところにある。 【0006】本発明で使用される発泡性熱可塑性樹脂
は、熱可塑性樹脂及び分解型発泡剤によりなる。 【0007】上記熱可塑性樹脂は特に限定されるもので
はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ABS
樹脂等が挙げられる。これらは1種又は2種以上のもの
を混合して使用することができるが、2種以上のものを
混合して使用するときには、発泡性と強度とを勘案して
熱接合性のよいものを選択するのがよい。 【0008】上記発泡剤としては、特に限定されるもの
ではなく、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′−ジニトロペンタメチレンテトラミ
ン、p,p′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジ
ド、p−トルエンスルホニルセミカルバジド、アゾジカ
ルボン酸バリウム、トリヒドラジノトリアジン、5−フ
ェニルテトラゾール等が挙げられる。上記発泡剤の添加
量は、多すぎると破泡して空隙ができることがあり、少
なすぎると得られる複合発泡体の軽量化が図れないこと
となるので、熱可塑性樹脂100重量部に対して1〜3
0重量部が好ましい。 【0009】上記発泡性熱可塑性樹脂には、更に必要に
応じて、ジクミルパーオキサイド、2、5−ジメチル
2、5−ジヘキサン、2、5−ジメチル−2、5−ジヘ
キシン−3等の架橋剤、架橋助剤、充填剤、可塑剤、安
定剤等を適宜加えることができる。上記発泡性熱可塑性
樹脂は、分解型発泡剤の分解温度未満の温度で混練し、
ペレット状又は粉体状に成形して発泡性熱可塑性樹脂粒
子とする。上記発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は特
に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂に発泡剤、発泡助
剤等を添加して、タンブラーやミキサー等によりドライ
ブレンドした後、これらの混合物を押出機で混練し、ペ
レット状又は粉体状に成形して製造する方法等が挙げら
れる。 【0010】本発明で使用される非発泡性熱可塑性樹脂
は、上記熱可塑性樹脂に必要に応じて、ジクミルパーオ
キサイド、2、5−ジメチル2、5−ジヘキサン、2、
5−ジメチル−2、5−ジヘキシン−3等の架橋剤、架
橋助剤、充填剤、可塑剤、安定剤等を適宜加えることが
できる。上記非発泡性熱可塑性樹脂は、適宜混練しペレ
ット状又は粉体状に成形して非発泡性熱可塑性樹脂粒子
とする。 【0011】発泡性熱可塑性樹脂粒子及び非発泡性熱可
塑性樹脂粒子に使用される上記熱可塑性樹脂は同種のも
のでも異種のものでもよいが、熱接合性の悪いもの同士
を用いる場合は、圧縮強度に影響はないが、曲げ強度は
若干低下することがあるので熱接合性のよいものを選択
するのがよい。 【0012】本発明においては、上記発泡性熱可塑性樹
脂粒子と上記非発泡性熱可塑性樹脂粒子とを予めタンブ
ラーやミキサーによりドライブレンドし、金型内に導入
して加熱発泡させる。 【0013】上記において、非発泡性熱可塑性樹脂の軟
化点温度が発泡性熱可塑性樹脂粒子を構成する分解型発
泡剤の分解温度より高いと、発泡性熱可塑性樹脂粒子の
周囲を非発泡性熱可塑性樹脂粒子が取り囲むことができ
ず、非発泡性熱可塑性樹脂粒子による三次元網目構造が
形成できないので、非発泡性熱可塑性樹脂の軟化点温度
は発泡性熱可塑性樹脂を構成する分解型発泡剤の分解温
度より低くする必要がある。 【0014】上記において、上記発泡性熱可塑性樹脂粒
子に比較して上記非発泡性熱可塑性樹脂粒子の流動性が
著しく悪いと、上記発泡性熱可塑性樹脂粒子の発泡膨張
を妨げるので、金型内の発泡成形温度において発泡性熱
可塑性樹脂を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローイン
デックスが、非発泡性熱可塑性樹脂のメルトフローイン
デックスより低くなる必要がある。 【0015】本発明の複合発泡体においては、発泡性熱
可塑性樹脂粒子に対する非発泡性熱可塑性樹脂粒子の混
合比は、小さすぎると軽量効果が期待できず、大きすぎ
ると非発泡性熱可塑性樹脂による三次元網目構造による
強度の向上が期待できないので、発泡性熱可塑性樹脂粒
子100重量部に対して非発泡性熱可塑性樹脂粒子を3
〜1500重量部混合する。 【0016】本発明においては、金型内で発泡性熱可塑
性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子の混合組成物を
加熱し未発泡部分のないように充分発泡させる。金型に
圧力を加えると、異形の形状や表面に平滑性を有する複
合発泡体が得られ好適である。その後、金型を冷却して
成形後の複合発泡体のなえを防ぐとよい。 【0017】非発泡性熱可塑性樹脂粒子に、炭素繊維又
はガラス繊維を補強繊維として混入すると、本発明の複
合発泡体は耐衝撃性に優れたものとなり好適である。上
記補強繊維は、少なすぎると補強効果がなく、多すぎる
と樹脂の流動性が悪くなり三次元網目構造が形成されな
いので、樹脂100重量部に対して、5〜120重量部
加えるのがよい。好ましくは、10〜100重量部であ
り、より好ましくは、20〜90重量部である。 【0018】上記補強繊維のモノフィラメントの直径
は、細すぎると補強効果を発揮することができず、太す
ぎると非発泡性熱可塑性樹脂粒子の流動性が失われるの
で、1〜50μmが好ましい。上記補強繊維の繊維長
は、短すぎると補強効果を発揮することができず、長す
ぎると非発泡性熱可塑性樹脂粒子の流動性が失われるの
で、1〜10mmが好ましく、より好ましくは2〜7m
mである。 【0019】 【実施例】以下に本発明の実施例を掲げて本発明を更に
詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。 実施例1 発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(旭化成
工業社製、商品名B161。メルトフローインデックス
=1.2)100重量部、アゾジカルボンアミド5重量
部、ジクミルパーオキサイド0.8重量部を、押出機に
より170℃で混練し、直径3mm、長さ5mmの俵型
ペレット(210℃でのメルトフローインデックス=
0.8)を得た。非発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポ
リエチレン(三菱油化社製、商品名JY20。メルトフ
ローインデックス=9、ビカット軟化点温度128℃、
平均粒径3mm)100重量部を押出機により170℃
で混練し、直径2mm、長さ3mmの俵型ペレット(2
10℃でのメルトフローインデックス=5)を得た。発
泡性熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子を重
量比1:2でドライブレンドし、210℃に加熱された
金型内に配した。 【0020】次に、金型を締切り、50kg/cm2
加圧下で8分間、加熱加圧保持し、しかる後に金型内に
冷却水を流し、70℃まで冷却後、金型より取り出し
た。得られた発泡体は、厚み30mm、比重0.23で
あり、非発泡性熱可塑性樹脂が三次元網目構造を有する
複合発泡体であった。 【0021】実施例2 発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(旭化成
工業社製、商品名B161。メルトフローインデックス
=1.2)100重量部、アゾジカルボンアミド7重量
部、ジクミルパーオキサイド0.8重量部を、押出機に
より170℃で混練し、直径3mm、長さ5mmの俵型
ペレット(210℃でのメルトフローインデックス=
0.8)を得た。非発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポ
リエチレン(三菱油化社製、商品名JY20。メルトフ
ローインデックス=9、ビカット軟化点温度128℃、
平均粒径3mm)100重量部、ガラス繊維(日東紡績
社製、商品名CS 3PE946。素線径13μm、長
さ3mm)20重量部を押出機により170℃で混練
し、直径2mm、長さ3mmの俵型ペレット(210℃
でのメルトフローインデックス=5)を得た。発泡性熱
可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子を重量比
1:2でドライブレンドし、210℃に加熱された金型
内に配した。 【0022】次に、金型を締切り、50kg/cm2
加圧下で8分間、加熱加圧保持し、しかる後に金型内に
冷却水を流し70℃まで冷却後、金型より取り出した。
得られた発泡体は、厚み30mm、比重0.23であ
り、非発泡性熱可塑性樹脂が三次元網目構造を有する複
合発泡体であった。 【0023】比較例1 発泡性熱可塑性樹脂粒子:高密度ポリエチレン(旭化成
工業社製、商品名B161。メルトフローインデックス
==1.2)100重量部、発泡剤(アゾジカルボンア
ミド。分解温度208℃)7重量部、ジクミルパーオキ
サイド0.8重量部を、押出機により170℃で混練
し、直径3mm、長さ5mmの俵型ペレット(210℃
でのメルトフローインデックス=0.8)を得た。上記
発泡性熱可塑性樹脂粒子を210℃に加熱された金型内
に配した。 【0024】次に、金型を締切、50kg/cm2 の加
圧下で8分間、加熱加圧保持し、しかる後に金型内に冷
却水を流し70℃まで冷却後、金型より取り出した。得
られた発泡体は、厚み30mm、比重0.23であっ
た。 【0025】実施例及び比較例で得られた発泡体を、J
ISK7220−1983に準拠して圧縮強度(圧縮比
例限応力)を測定し、結果を表1に示した。 【0026】 【表1】 【0027】 【発明の効果】本発明によれば、非発泡性熱可塑性樹脂
の三次元網目構造を有し、圧縮強度の向上した複合発泡
体が得られる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−10868(JP,A) 特開 昭49−23863(JP,A) 特開 昭48−28569(JP,A) 特開 平6−246745(JP,A) 実開 昭49−36157(JP,U) 特公 昭47−19873(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 44/00 - 44/60,67/20 C08J 9/22 - 9/236

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 熱可塑性樹脂及び分解型発泡剤よりなる
    発泡性熱可塑性樹脂粒子と非発泡性熱可塑性樹脂粒子と
    を混合した後加熱成形してなる複合発泡体の製造方法に
    おいて、非発泡性熱可塑性樹脂の軟化点温度が発泡性熱
    可塑性樹脂粒子を構成する分解型発泡剤の分解温度より
    低く、加熱成形時の温度において非発泡性熱可塑性樹脂
    のメルトフローインデックスが発泡性熱可塑性樹脂粒子
    を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローインデックスよ
    り大きく、発泡性熱可塑性樹脂粒子100重量部に対し
    て非発泡性熱可塑性樹脂粒子を3〜1500重量部混合
    することを特徴とする複合発泡体の製造方法。
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