JPH01255530A - 軽量構造体の製造方法 - Google Patents
軽量構造体の製造方法Info
- Publication number
- JPH01255530A JPH01255530A JP63082202A JP8220288A JPH01255530A JP H01255530 A JPH01255530 A JP H01255530A JP 63082202 A JP63082202 A JP 63082202A JP 8220288 A JP8220288 A JP 8220288A JP H01255530 A JPH01255530 A JP H01255530A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synthetic resin
- hollow body
- hollow
- temperature
- molded form
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、軽量構造体の製造方法に関するものであり、
更に詳しくは熱可塑性合成樹脂製或いは熱硬化性合成樹
脂製等の中空体の中空部を合成樹脂製発泡体で充満せし
めてなる軽量構造体の製造方法に関するものである。
更に詳しくは熱可塑性合成樹脂製或いは熱硬化性合成樹
脂製等の中空体の中空部を合成樹脂製発泡体で充満せし
めてなる軽量構造体の製造方法に関するものである。
(従来の技術及びその問題点)
従来、合成樹脂製中空体の中空部に合成樹脂製発泡体を
充満させた成形体は種々の方面で使用されて来ている。
充満させた成形体は種々の方面で使用されて来ている。
例えば、漁業用の浮子は発泡性合成樹脂粒子を所定の金
型内に充填し、蒸気を吹き込んで所定形状に発泡せしめ
た後、その表面を合成樹脂で被覆した物であり、言わば
「塗装仕上げ法」と言える方法による物であり、この方
法は浮子の如く小型で構造材としての強度がそれ程必要
とされない用途に適している。
型内に充填し、蒸気を吹き込んで所定形状に発泡せしめ
た後、その表面を合成樹脂で被覆した物であり、言わば
「塗装仕上げ法」と言える方法による物であり、この方
法は浮子の如く小型で構造材としての強度がそれ程必要
とされない用途に適している。
又、海上スポーツ用具の1つとしてサーフボードが使用
されて来ているが、このサーフボートの成形は芯材とな
る発泡体を予め所定の形状に成形しておき、その上面に
手積(ハンドレイアップ)法でFRP層を積層していた
ために非常に手数がかかり高価なものになっている。
されて来ているが、このサーフボートの成形は芯材とな
る発泡体を予め所定の形状に成形しておき、その上面に
手積(ハンドレイアップ)法でFRP層を積層していた
ために非常に手数がかかり高価なものになっている。
又、塩化ビニル製バイブは、本来水道管等の如く流体を
輸送するのに使用されて来ているが、海中構造体の支柱
としても適しており、この場合には、バイブ内部にポリ
ウレタンフォームを注入発泡させて充満せしめ、浮力を
付けた状態で使用する。しかし乍ら、このウレタン注入
発泡体は、液体→固化・発泡であるため、内圧が殆ど零
に等しく、その為に使用期間の経過と共に体積収縮が生
じた場合、内部の発泡体がバイブ内面から剥離する現象
が見られる。更にウレタン注入発泡体は独立気泡体であ
るが、本質的には硬質気泡体であるので、打撲や強い衝
箪により破壊され易く、そのために海水の侵入が生じ易
く、急速に浮力を失なうという欠点を持っている。
輸送するのに使用されて来ているが、海中構造体の支柱
としても適しており、この場合には、バイブ内部にポリ
ウレタンフォームを注入発泡させて充満せしめ、浮力を
付けた状態で使用する。しかし乍ら、このウレタン注入
発泡体は、液体→固化・発泡であるため、内圧が殆ど零
に等しく、その為に使用期間の経過と共に体積収縮が生
じた場合、内部の発泡体がバイブ内面から剥離する現象
が見られる。更にウレタン注入発泡体は独立気泡体であ
るが、本質的には硬質気泡体であるので、打撲や強い衝
箪により破壊され易く、そのために海水の侵入が生じ易
く、急速に浮力を失なうという欠点を持っている。
又、テニスのラケットは旧来の合板製のフレームから炭
素繊維等を補強材とするFRP製になっているが、FR
P層はフレーの外殻のみで、内部の中空部にはポリウレ
タンフォームをリボン状にカットしたものを押込むか又
は注入発泡方式により発泡体が充填されている。この中
空部へのフオーム層の充満は、打箪時の震動の吸収が目
的であるので、それには外殻フレームとフオーム層とが
密着されていなければならないが、フオームリボンの押
込みは始めからこの密着が不充分であり、注入発泡法で
は巣の発生があったり、経時的に外殻内面からの震動に
よる剥離が生じたり、音が発生するという欠点があった
。
素繊維等を補強材とするFRP製になっているが、FR
P層はフレーの外殻のみで、内部の中空部にはポリウレ
タンフォームをリボン状にカットしたものを押込むか又
は注入発泡方式により発泡体が充填されている。この中
空部へのフオーム層の充満は、打箪時の震動の吸収が目
的であるので、それには外殻フレームとフオーム層とが
密着されていなければならないが、フオームリボンの押
込みは始めからこの密着が不充分であり、注入発泡法で
は巣の発生があったり、経時的に外殻内面からの震動に
よる剥離が生じたり、音が発生するという欠点があった
。
(問題点を解決するための手段)
上記従来技術の欠点は以下の本発明によって解決される
。
。
すなわち、本発明は、中空体の中空部に未発泡の発泡性
合成樹脂製成形体を充填後、発泡させ、中空体の中空部
を合成樹脂製発泡体で充満せしめることを特徴とする軽
量構造体の製造方法である。
合成樹脂製成形体を充填後、発泡させ、中空体の中空部
を合成樹脂製発泡体で充満せしめることを特徴とする軽
量構造体の製造方法である。
(作 用)
中空体の中空部に、該中空部の形状に類似した形状の発
泡性合成樹脂製成形体を充填して発泡処理することによ
り、空隙部が無く外殻内面との密着性に優れ、高強度で
断熱性に優れた軽量構造体が提供される。
泡性合成樹脂製成形体を充填して発泡処理することによ
り、空隙部が無く外殻内面との密着性に優れ、高強度で
断熱性に優れた軽量構造体が提供される。
(好ましい実施態様)
次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。尚、以下において1部」又は「%」とあるのは特
に断りの無い限り重量基準である。
する。尚、以下において1部」又は「%」とあるのは特
に断りの無い限り重量基準である。
本発明の好ましい実施態様としては、合成樹脂製中空体
として、熱可塑性樹脂製中空体を使用する態様と、熱硬
化性樹脂製中空体を用いる態様とが挙げられる。
として、熱可塑性樹脂製中空体を使用する態様と、熱硬
化性樹脂製中空体を用いる態様とが挙げられる。
上記中空体として熱可塑性樹脂製を使用する実施態様で
は、合成樹脂製中空体の中空部に未発泡の発泡性合成樹
脂製成形体を充填後、該合成樹脂製中空体の熱変形温度
以下の温度で発泡させて中空体の中空部を充満させて軽
量構造体を製造し、又、合成樹脂製中空体が熱硬化性合
成樹脂製繊維強化プラスチックの成形硬化過程の中空体
である場合はその加熱硬化温度で発泡させ、上記中空部
を合成樹脂製発泡体で充満させて軽量構造体の製造する
。
は、合成樹脂製中空体の中空部に未発泡の発泡性合成樹
脂製成形体を充填後、該合成樹脂製中空体の熱変形温度
以下の温度で発泡させて中空体の中空部を充満させて軽
量構造体を製造し、又、合成樹脂製中空体が熱硬化性合
成樹脂製繊維強化プラスチックの成形硬化過程の中空体
である場合はその加熱硬化温度で発泡させ、上記中空部
を合成樹脂製発泡体で充満させて軽量構造体の製造する
。
上記の合成樹脂製中空体として熱可塑性樹脂を用いる場
合には、その熱変形温度が100℃以上の物が多いので
、発泡性合成樹脂製成形体としてはこの温度条件以下で
発泡するものを用い、−方、合成樹脂製中空体が熱硬化
性合成樹脂と補強繊維とからなるFRPの成形硬化過程
の中空体である場合には、該中空体の加熱硬化温度がi
o。
合には、その熱変形温度が100℃以上の物が多いので
、発泡性合成樹脂製成形体としてはこの温度条件以下で
発泡するものを用い、−方、合成樹脂製中空体が熱硬化
性合成樹脂と補強繊維とからなるFRPの成形硬化過程
の中空体である場合には、該中空体の加熱硬化温度がi
o。
℃以上である場合には、該加熱硬化温度条件以下の温度
で発泡する発泡性合成樹脂製成形体を用いる。
で発泡する発泡性合成樹脂製成形体を用いる。
本発明において使用される合成樹脂製中空体は、海岸近
辺の建物や構造物の支柱や梁等の建築材料、海上気象観
測点のブイ支柱や観測小屋の部材等の如き海上及び海中
構造材、梯子や脚立の如き日用品、ウィンドサーフィン
やヨツトのマストやブーム等の海上スポーツ用品、テニ
スやバドミントン或いはアイスホッケー用ステックの如
き手に持って操作する競技スポーツ用品等の用途では、
硬質或は半硬質合成樹脂の中空体が用いられ、例えば、
熱可塑性樹脂又は熱硬化性合成樹脂或いはこれら両者の
混合物が用いられる。
辺の建物や構造物の支柱や梁等の建築材料、海上気象観
測点のブイ支柱や観測小屋の部材等の如き海上及び海中
構造材、梯子や脚立の如き日用品、ウィンドサーフィン
やヨツトのマストやブーム等の海上スポーツ用品、テニ
スやバドミントン或いはアイスホッケー用ステックの如
き手に持って操作する競技スポーツ用品等の用途では、
硬質或は半硬質合成樹脂の中空体が用いられ、例えば、
熱可塑性樹脂又は熱硬化性合成樹脂或いはこれら両者の
混合物が用いられる。
熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、
MBS樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン、ポリエステル
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等の単体
或はこれらの複数樹脂を混合したポリマーブレンド品又
はポリマーアロイが用いられ、その形状は円形パイプ、
角柱、異形押出品或は球状、円鐘形等の種々の形状のも
のが使用される。
MBS樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン、ポリエステル
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等の単体
或はこれらの複数樹脂を混合したポリマーブレンド品又
はポリマーアロイが用いられ、その形状は円形パイプ、
角柱、異形押出品或は球状、円鐘形等の種々の形状のも
のが使用される。
これらの熱可塑性樹脂は夫々固有の熱変形温度を有する
。ここに云う熱変形温度とは、文字通りある所定の形状
が変形する温度であり、通常の物理的定数であるガラス
転移点(Tg)とは異なる。
。ここに云う熱変形温度とは、文字通りある所定の形状
が変形する温度であり、通常の物理的定数であるガラス
転移点(Tg)とは異なる。
例えば、硬質塩化ビニル樹脂製パイプの場合には、ガラ
ス転移点(Tg)は60乃至65℃近辺であり、押出加
工温度の目安となる融点(Tm)は190乃至195℃
であって、本発明でいう熱変形温度とは異なる。本発明
における熱変形温度はビカット針人度の値に近く、通常
の硬質塩化ビニルパイプでは100乃信110℃の範囲
であり、他の熱1丁塑性樹脂の場合も殆ど150℃以下
である。
ス転移点(Tg)は60乃至65℃近辺であり、押出加
工温度の目安となる融点(Tm)は190乃至195℃
であって、本発明でいう熱変形温度とは異なる。本発明
における熱変形温度はビカット針人度の値に近く、通常
の硬質塩化ビニルパイプでは100乃信110℃の範囲
であり、他の熱1丁塑性樹脂の場合も殆ど150℃以下
である。
従って、中空体内部に充満する合成樹脂製発泡体もこの
温度即ち150℃以下の温度で3乃至15倍、より好ま
しくは5乃至10倍程度発泡する特性を有する発泡性合
成樹脂製成形体であることが必要となる。これらの発泡
性成形体は、合成樹脂性中空体が第5図の如き円形バイ
ブ1の場合には、円形丸棒状3、第1図の如き長方形中
空体lの場合には長方形板状体3の如く中空体の内部形
状と類似形の形状が良い。
温度即ち150℃以下の温度で3乃至15倍、より好ま
しくは5乃至10倍程度発泡する特性を有する発泡性合
成樹脂製成形体であることが必要となる。これらの発泡
性成形体は、合成樹脂性中空体が第5図の如き円形バイ
ブ1の場合には、円形丸棒状3、第1図の如き長方形中
空体lの場合には長方形板状体3の如く中空体の内部形
状と類似形の形状が良い。
この様に発泡性成形体の形状を中空体の内部形状に類似
させるのは、発泡処理の段階で発泡性成形体を中空部内
で元の成形体の形状から平均に発泡及び膨張させる為で
あり、内圧を均一にし、しかも全周囲に且つ均一に発泡
せしめることができる。もし中空体内部で内圧が不均一
に加わると外殻1が熱可塑性樹脂であり且つ成る圧力が
加わると変形する温度に加熱されているために、中空体
の元の形状が変形し、歪んだ形状になってしまうからで
ある。従って、本発明で使用する発泡性成形体として不
定形の成形体、例えば、¥′一端片や屑状の発泡性合成
樹脂片を用いる場合には、内圧の不均一による外殻の変
形を防IF、する為にモールド(鋳型等)内で発泡させ
る方法が好ましい。但しモールドは本格的な金型や樹脂
型でもよいのは当然であるが、例えば、円形バイブでは
、ガスパイプの割型、角柱では鉄板の曲げ加工品等の如
く簡便なものてもよい。
させるのは、発泡処理の段階で発泡性成形体を中空部内
で元の成形体の形状から平均に発泡及び膨張させる為で
あり、内圧を均一にし、しかも全周囲に且つ均一に発泡
せしめることができる。もし中空体内部で内圧が不均一
に加わると外殻1が熱可塑性樹脂であり且つ成る圧力が
加わると変形する温度に加熱されているために、中空体
の元の形状が変形し、歪んだ形状になってしまうからで
ある。従って、本発明で使用する発泡性成形体として不
定形の成形体、例えば、¥′一端片や屑状の発泡性合成
樹脂片を用いる場合には、内圧の不均一による外殻の変
形を防IF、する為にモールド(鋳型等)内で発泡させ
る方法が好ましい。但しモールドは本格的な金型や樹脂
型でもよいのは当然であるが、例えば、円形バイブでは
、ガスパイプの割型、角柱では鉄板の曲げ加工品等の如
く簡便なものてもよい。
一方、合成樹脂製中空体が熱硬化性合成樹脂の場合には
、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の無機質又は
4T機質の合成繊維を補強材とした所謂FRPの形で使
用するのが好ましい。これらFRP製中空中空体合には
熱nJ塑性樹脂の様な熱変形温度はなく、従って、中空
体内部に充填した発泡性合成樹脂製成形体を任7r:!
、の発泡温度で発泡させることができるが、熱エネルギ
ーコストを考えると、111記熱り塑性樹脂製中空体の
場合と同様に150℃以下の温度で行うことが好よしい
。熱硬化性合成樹脂製中空体の場合には、既に加熱硬化
されてFRPに成形された物の他、B−ステージ又はプ
リプレグ状態、即ち繊維補強材と熱硬化性合成樹脂が混
合された状態で硬化反応が停止されている状態での成形
体があり、いずれも使用できる。このプリプレグ状態で
の成形は、例えば、第1図の如く矩形断面を有する角柱
の場合には、上方に凹部を形成している下側成形体1を
成形し、該凹部に所定形状の発泡性合成樹脂製成形体3
を収納し、その上から下側成形体1と同形状で下方に凹
部を形成している上側成形体1′を乗せてその接合部を
連接させ、これら全体のプリプレグ中空体をモールド中
にセットし、モールドをプリプレグの加熱硬化温度に加
熱すると同時に中空部に充填した発泡性合成樹脂製成形
体3を発泡させて所望の構造体(第2図)とすることが
できる。
、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の無機質又は
4T機質の合成繊維を補強材とした所謂FRPの形で使
用するのが好ましい。これらFRP製中空中空体合には
熱nJ塑性樹脂の様な熱変形温度はなく、従って、中空
体内部に充填した発泡性合成樹脂製成形体を任7r:!
、の発泡温度で発泡させることができるが、熱エネルギ
ーコストを考えると、111記熱り塑性樹脂製中空体の
場合と同様に150℃以下の温度で行うことが好よしい
。熱硬化性合成樹脂製中空体の場合には、既に加熱硬化
されてFRPに成形された物の他、B−ステージ又はプ
リプレグ状態、即ち繊維補強材と熱硬化性合成樹脂が混
合された状態で硬化反応が停止されている状態での成形
体があり、いずれも使用できる。このプリプレグ状態で
の成形は、例えば、第1図の如く矩形断面を有する角柱
の場合には、上方に凹部を形成している下側成形体1を
成形し、該凹部に所定形状の発泡性合成樹脂製成形体3
を収納し、その上から下側成形体1と同形状で下方に凹
部を形成している上側成形体1′を乗せてその接合部を
連接させ、これら全体のプリプレグ中空体をモールド中
にセットし、モールドをプリプレグの加熱硬化温度に加
熱すると同時に中空部に充填した発泡性合成樹脂製成形
体3を発泡させて所望の構造体(第2図)とすることが
できる。
プリプレグの加熱硬化温度は、通常のエポキシ樹脂や不
飽和ポリエステル樹脂の場合には、概ね150℃以下の
温度で15乃至2時間の時間が必要である。従って中空
部に充填した発泡性合成樹脂製成形体はこの加熱条件下
で5乃至10倍に発泡する必要がある。更に、該プリプ
レグ成形体の場合、該プリプレグの硬さが最も低下した
時点、即ち加熱軟化した時点で発泡させることにより、
高品位の外観及び性能を有するFRPを製造することが
可能である。例えば、第1図中の空所2は中空部におけ
る空所であり、所定の内圧を得、しかもコスト的に合理
的な発泡倍率を得る上で重要な条件となる。発泡性合成
樹脂製成形体3は上記の加熱条件下で発泡体3′となり
中空部を充満する様になる(第2図)。
飽和ポリエステル樹脂の場合には、概ね150℃以下の
温度で15乃至2時間の時間が必要である。従って中空
部に充填した発泡性合成樹脂製成形体はこの加熱条件下
で5乃至10倍に発泡する必要がある。更に、該プリプ
レグ成形体の場合、該プリプレグの硬さが最も低下した
時点、即ち加熱軟化した時点で発泡させることにより、
高品位の外観及び性能を有するFRPを製造することが
可能である。例えば、第1図中の空所2は中空部におけ
る空所であり、所定の内圧を得、しかもコスト的に合理
的な発泡倍率を得る上で重要な条件となる。発泡性合成
樹脂製成形体3は上記の加熱条件下で発泡体3′となり
中空部を充満する様になる(第2図)。
第3図及び第4図は下側成形体1を上方に凹所を有する
成形体とし、内部に発泡性合成樹脂製成形体3を入れ、
上側は成形体1に平らなプリプレグシート1″を用いた
例であり、前記と同様にモールド中で加熱硬化並びに発
泡せしめることにより所望の構造体(第4図)を得るこ
とができる。
成形体とし、内部に発泡性合成樹脂製成形体3を入れ、
上側は成形体1に平らなプリプレグシート1″を用いた
例であり、前記と同様にモールド中で加熱硬化並びに発
泡せしめることにより所望の構造体(第4図)を得るこ
とができる。
第5図における中空成形体1は、プルトリュージョン(
引抜き)成形法又は巻付は成形法で成形した未硬化のF
RP成形中空体であり、この中空部2に発泡性合成樹脂
成形体3を挿入した後、これらをモールド中にセットし
、加熱硬化せしめ、硬化FRP成形体1′を得る場合で
あり、該加熱硬化時の温度により、中空部の発泡性成形
体3が発泡し、中空部は発泡体3′によって充満させら
れる(第6図)。
引抜き)成形法又は巻付は成形法で成形した未硬化のF
RP成形中空体であり、この中空部2に発泡性合成樹脂
成形体3を挿入した後、これらをモールド中にセットし
、加熱硬化せしめ、硬化FRP成形体1′を得る場合で
あり、該加熱硬化時の温度により、中空部の発泡性成形
体3が発泡し、中空部は発泡体3′によって充満させら
れる(第6図)。
第7図及び第8図は中空体として円形バイブ1を用いた
例であり、バイブ1中にバイブ内径よりも細い形状に押
出成形した発泡性合成樹脂性丸棒3を挿入し、熱変形温
度又はプリプレグの加熱硬化温度迄加熱し、発泡体3′
とし所望の構造体(第8図)とする例である。
例であり、バイブ1中にバイブ内径よりも細い形状に押
出成形した発泡性合成樹脂性丸棒3を挿入し、熱変形温
度又はプリプレグの加熱硬化温度迄加熱し、発泡体3′
とし所望の構造体(第8図)とする例である。
以上において中空部2に対する発泡性合成樹脂製成形体
3の占有する体積比は、発泡性合成樹脂製成形体の発泡
倍率によるが、5乃至1.0倍の発泡倍率を有する場合
、はぼ1/2乃至2/3程度でよい。
3の占有する体積比は、発泡性合成樹脂製成形体の発泡
倍率によるが、5乃至1.0倍の発泡倍率を有する場合
、はぼ1/2乃至2/3程度でよい。
本発明に用いる発泡性合成樹脂製成形体は、その特異な
成形特性、即ち約150℃以下の加熱で5乃至10倍の
発泡を行う必要があることから極めて制限的である。
成形特性、即ち約150℃以下の加熱で5乃至10倍の
発泡を行う必要があることから極めて制限的である。
本発明者等は種々研究の結果、メルトインデックス(M
l)が3乃至50の範囲で且つ酢酸ビニル含有量が20
%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が本
発明の目的に最も良く適していることが判った。これら
のEVAとして日本ユニカー−社のNUC3195,3
190,3165,3460及びDQUJ3269.3
868等が挙げられる。
l)が3乃至50の範囲で且つ酢酸ビニル含有量が20
%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が本
発明の目的に最も良く適していることが判った。これら
のEVAとして日本ユニカー−社のNUC3195,3
190,3165,3460及びDQUJ3269.3
868等が挙げられる。
これらの材料はEVAの発泡体製ビーチサンダル等の軽
量履物に多用されており、発泡剤としては、N、N’−
ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)が適し
ている。このDPT発泡剤はゴム用として古くから用い
られている発泡剤であり、EVA用発泡剤としても著名
である。本発明の方法においてもこのDPT発泡剤が好
適であり、悪臭防止剤及び発泡促進剤として尿素樹脂を
発泡剤と等量使用し、更に低温発泡を可能ならしめるた
めに有機酸を加えることが好ましい。ここで使用する有
機酸は下記第1表の評価基準で選択するのが好ましい。
量履物に多用されており、発泡剤としては、N、N’−
ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)が適し
ている。このDPT発泡剤はゴム用として古くから用い
られている発泡剤であり、EVA用発泡剤としても著名
である。本発明の方法においてもこのDPT発泡剤が好
適であり、悪臭防止剤及び発泡促進剤として尿素樹脂を
発泡剤と等量使用し、更に低温発泡を可能ならしめるた
めに有機酸を加えることが好ましい。ここで使用する有
機酸は下記第1表の評価基準で選択するのが好ましい。
kシ」−jく
工 s+ ’ h $2
アジピン酸 O△
コ ハ り 酸 O△り エ
ン 酸 △ △サル
チル酸 OO フ タ ル 酸 O△α−酒石酸
O△ マ ロ ン 酸 ×
×スペリン酸 0 △ 0−ブロム安息香酸 × ×備考 * 1 ■U EVA (日本ユニカー製、NUC−3195MI=4
、VA=25%)100部 DP7 10部尿素樹脂
10部可塑剤
5部Ca−3t1部 有機酸 2部側上社 9インチφX20インチLのテストロールでロール温度
65℃でシート厚み3mmに加工した場合のロール加工
性 比値基準 0:良好 △:やや粘着する ×:粘着著しい *2 上記*1の条件でシーテイングしたシートを発泡
させた場合の評価(発泡条件=100℃及び10分間) ○:5倍以上発泡 △:2倍程程度泡×:殆ど発泡せ
ず 上記第1表の結果からみてサリチル酸が本発明の用途に
用いる発泡助剤としては最も好適である。サリチル酸と
DPTとの併用は文献(例えば、昭和59年9月30日
発行「新版プラスチックス配合剤−基礎と応用」大成社
発行198乃至200頁)に既に記載されているが、本
発明の方法でも有効であることは驚くべきことである。
ン 酸 △ △サル
チル酸 OO フ タ ル 酸 O△α−酒石酸
O△ マ ロ ン 酸 ×
×スペリン酸 0 △ 0−ブロム安息香酸 × ×備考 * 1 ■U EVA (日本ユニカー製、NUC−3195MI=4
、VA=25%)100部 DP7 10部尿素樹脂
10部可塑剤
5部Ca−3t1部 有機酸 2部側上社 9インチφX20インチLのテストロールでロール温度
65℃でシート厚み3mmに加工した場合のロール加工
性 比値基準 0:良好 △:やや粘着する ×:粘着著しい *2 上記*1の条件でシーテイングしたシートを発泡
させた場合の評価(発泡条件=100℃及び10分間) ○:5倍以上発泡 △:2倍程程度泡×:殆ど発泡せ
ず 上記第1表の結果からみてサリチル酸が本発明の用途に
用いる発泡助剤としては最も好適である。サリチル酸と
DPTとの併用は文献(例えば、昭和59年9月30日
発行「新版プラスチックス配合剤−基礎と応用」大成社
発行198乃至200頁)に既に記載されているが、本
発明の方法でも有効であることは驚くべきことである。
本発明の方法において使用する発泡性合成樹脂製成形体
は押出法により成形するのが好ましい。
は押出法により成形するのが好ましい。
これは合成樹脂製中空体の中空部の形状に合せた縮尺形
状に加工し、それを中空部に充填し使用する為であり、
従って押出加工の適否も重要な要件となる。
状に加工し、それを中空部に充填し使用する為であり、
従って押出加工の適否も重要な要件となる。
前記の配合において可塑剤の使用例(5PHR)を示し
たが、押出加工に際してはこの可塑剤の使用が極めて重
要であり、本発明において好適なものとしてはドデシル
ベンゼンが挙げられ、その他DOP、DOA等も使用し
得る。これらの可塑剤の使用量は概ね3乃至5PHR(
重量部)が好ましい範囲である。
たが、押出加工に際してはこの可塑剤の使用が極めて重
要であり、本発明において好適なものとしてはドデシル
ベンゼンが挙げられ、その他DOP、DOA等も使用し
得る。これらの可塑剤の使用量は概ね3乃至5PHR(
重量部)が好ましい範囲である。
ワックス類も又押出加工上重要な配合剤であり、本発明
においては石炭系ワックスの1種であり、融点か100
乃至104℃のモンタン酸部分鹸化エステルワックスが
適している。これらのワックスの例としてはBASFワ
ックスOP又はへキストワックスOPが挙げられる。こ
れらのワックス類は内部滑剤としての使用であり、この
他に押出機での外部滑剤としてCa−3tや油脂系のワ
ックスが必要となる。
においては石炭系ワックスの1種であり、融点か100
乃至104℃のモンタン酸部分鹸化エステルワックスが
適している。これらのワックスの例としてはBASFワ
ックスOP又はへキストワックスOPが挙げられる。こ
れらのワックス類は内部滑剤としての使用であり、この
他に押出機での外部滑剤としてCa−3tや油脂系のワ
ックスが必要となる。
こわらの配合物の加工は、一般に密閉型強制混練機、例
えば、縦型ニーダ−若しくはバンバソーミキサーで50
℃前後の温度下で行うのが好ましい。先ず、サリチル酸
を除いた配合物を50℃のパンバリミキサーに投入しフ
ロートを下げて10乃至12分間混練し、これらの配合
物か十分混練されたのを確認後、サリチル酸を投入し、
フロートを下げて約1分間混練し、直ちに65℃の2本
ロールミルに排出し、そこで厚さ4mmのシートに圧延
する。シートは次いでペレタイザーにかけられ、4mm
X4mmのベレットに加工して押出機に投入し、所定形
状の発泡性合成樹脂製成形体に押出される。押出機の温
度条件の1例は下記第2表の通りである。
えば、縦型ニーダ−若しくはバンバソーミキサーで50
℃前後の温度下で行うのが好ましい。先ず、サリチル酸
を除いた配合物を50℃のパンバリミキサーに投入しフ
ロートを下げて10乃至12分間混練し、これらの配合
物か十分混練されたのを確認後、サリチル酸を投入し、
フロートを下げて約1分間混練し、直ちに65℃の2本
ロールミルに排出し、そこで厚さ4mmのシートに圧延
する。シートは次いでペレタイザーにかけられ、4mm
X4mmのベレットに加工して押出機に投入し、所定形
状の発泡性合成樹脂製成形体に押出される。押出機の温
度条件の1例は下記第2表の通りである。
kl≦ζj〈
部位 CI C2C3C4C5H
温度”C455050555565
備考
40φ押出機:50RPM
成形体サイズ: 4mmt x 40mmWこの様にし
て得られた発泡性成形体は下記第3表、第4表、第9図
及び第10図に示す様な発泡特性を有している。
て得られた発泡性成形体は下記第3表、第4表、第9図
及び第10図に示す様な発泡特性を有している。
2B−≦−鷹艷
5 1.0 1.0 1.0 1.07
+、45 1.33 1.33 +、37
10 2.45. 2.60 3.20 2.
7512 3.72 4.56 3.89
4.0515 6.75 6.52 6.9
8 6.7520 6.75 8.75
6.75 6.75備考 【−遣 NUC3195100部 ドデシルベンゼン 5部 DPT 10部 尿素樹脂 10部 ワックス 5部 Ca−3tZ部 サリチル酸 2部 魚血条任 発泡性成形体; 4w+iX 35mmX 35mm発
泡温度; 100℃ μIΔLjく 80 1.0 1.0 +、0 1.09
0 1.57 2.30 1.85 1.9
0100 2.45 2.60 3.2
0 2.751 10 6.75 6.
52 5.67 6.3+120 5、
Ii7 6.75 7.44 B、62
130 5.67 6.08 4.旧 5.
55備考 酊−一会 第3表に同じ 衾血条豆 発泡性成形体; 4nusX 35m+sX 35nu
s発泡温度; 表示の通り 加熱時間; 10分間 第3表及び第9図から見る様に加熱温度100℃の場合
には、加熱時間は15分間以上を必要とし4第4表及び
第10図からから見る様に加熱時間を10分間とした場
合120℃が最適温度条件といえる。
+、45 1.33 1.33 +、37
10 2.45. 2.60 3.20 2.
7512 3.72 4.56 3.89
4.0515 6.75 6.52 6.9
8 6.7520 6.75 8.75
6.75 6.75備考 【−遣 NUC3195100部 ドデシルベンゼン 5部 DPT 10部 尿素樹脂 10部 ワックス 5部 Ca−3tZ部 サリチル酸 2部 魚血条任 発泡性成形体; 4w+iX 35mmX 35mm発
泡温度; 100℃ μIΔLjく 80 1.0 1.0 +、0 1.09
0 1.57 2.30 1.85 1.9
0100 2.45 2.60 3.2
0 2.751 10 6.75 6.
52 5.67 6.3+120 5、
Ii7 6.75 7.44 B、62
130 5.67 6.08 4.旧 5.
55備考 酊−一会 第3表に同じ 衾血条豆 発泡性成形体; 4nusX 35m+sX 35nu
s発泡温度; 表示の通り 加熱時間; 10分間 第3表及び第9図から見る様に加熱温度100℃の場合
には、加熱時間は15分間以上を必要とし4第4表及び
第10図からから見る様に加熱時間を10分間とした場
合120℃が最適温度条件といえる。
以上本発明の好ましい実施態様により本発明を説明した
が、本発明で使用する中空体は上記の例の他に、例えば
、既に硬化処理を終了したFRP製中空中空体ルミニウ
ム、ジュラルミン等の金属成形体等が使用でき、特に限
定されるものではない。
が、本発明で使用する中空体は上記の例の他に、例えば
、既に硬化処理を終了したFRP製中空中空体ルミニウ
ム、ジュラルミン等の金属成形体等が使用でき、特に限
定されるものではない。
(実施例)
次に実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例1
1倉組城
NUC3195100部
ドデシルベンゼン 5部セルラー
GX 20部ワックス(内部滑
剤) 3部Ca−5+1部 ワックス(外部滑剤) 2部サルチル酸
2部上記配合物の内、サル
チル酸を除いた配合物を55℃のインテンシブミキサー
に投入し、フロートを下して15分間混練する。均一に
混合されたことを確認後、サリチル酸を投入し、フロー
トを下した状態で1分間混練し、直ちに65℃に加温さ
れている24インチφ×60インチLのミキシングロー
ルに排出し、厚さ4部mで幅30cmのシートに切取る
。
GX 20部ワックス(内部滑
剤) 3部Ca−5+1部 ワックス(外部滑剤) 2部サルチル酸
2部上記配合物の内、サル
チル酸を除いた配合物を55℃のインテンシブミキサー
に投入し、フロートを下して15分間混練する。均一に
混合されたことを確認後、サリチル酸を投入し、フロー
トを下した状態で1分間混練し、直ちに65℃に加温さ
れている24インチφ×60インチLのミキシングロー
ルに排出し、厚さ4部mで幅30cmのシートに切取る
。
冷却後、ペレタイザーにかけて4011m角のベレット
にした後、該ベレットを60mmφの押出機により15
龍φの丸棒状に押出した。
にした後、該ベレットを60mmφの押出機により15
龍φの丸棒状に押出した。
押出機のバレルの各温度及びヘッド部の温度は第2表の
通りであった。この丸棒の100℃×20分間の発泡倍
率は6倍であった。
通りであった。この丸棒の100℃×20分間の発泡倍
率は6倍であった。
内径24mmφ、外径32++mφ及び長さ34Ill
I11の水道用硬質塩化ビニル管の内部に、上記の発泡
性合成樹脂製成形体30cn+を充填し、両端を2cm
長の栓で封止した後、これを100℃のオーブンに入れ
て30分間加熱した。得られたパイプは中空部に純白の
発泡体が充満された平均比重0.65のパイプとなった
。このパイプは海苔養殖用の支柱として好適であった。
I11の水道用硬質塩化ビニル管の内部に、上記の発泡
性合成樹脂製成形体30cn+を充填し、両端を2cm
長の栓で封止した後、これを100℃のオーブンに入れ
て30分間加熱した。得られたパイプは中空部に純白の
発泡体が充満された平均比重0.65のパイプとなった
。このパイプは海苔養殖用の支柱として好適であった。
パイプ内面に対する発泡体の密着性は極めて強く、引っ
張り剥離を行うと発泡層が破壊し、界面剥離は認められ
なかった。
張り剥離を行うと発泡層が破壊し、界面剥離は認められ
なかった。
実施例2
実施例1と同じ配合物よりなるベレットから厚さ411
01で幅40mmの帯状シートを成形した。
01で幅40mmの帯状シートを成形した。
厚さ2.4++++nの鉄板で深さ20mm及び幅60
m1で長さ500mmの長方形のモールドを作り、その
内面に離型剤を塗布した後、日本カーボン■製のエポキ
シ樹脂を含浸した炭素繊維によるプリプレグRM200
3を用いモールド内面に貼り込む。
m1で長さ500mmの長方形のモールドを作り、その
内面に離型剤を塗布した後、日本カーボン■製のエポキ
シ樹脂を含浸した炭素繊維によるプリプレグRM200
3を用いモールド内面に貼り込む。
凹部に上記帯状シートを480mmにカットしたものを
2枚重ねにして充填し、同じプリプレグを鉄板に貼着し
たもので蓋をし、クランプで係止した後これを110℃
の加熱炉で30分間加熱し、次でモールドからはずして
120℃で2時間後硬化を行った。得られた製品は比重
が0.32で非常に軽量ではあるが高強度の成形品であ
った。この成形品は海上用ブイの支架用構造材として好
適であった。
2枚重ねにして充填し、同じプリプレグを鉄板に貼着し
たもので蓋をし、クランプで係止した後これを110℃
の加熱炉で30分間加熱し、次でモールドからはずして
120℃で2時間後硬化を行った。得られた製品は比重
が0.32で非常に軽量ではあるが高強度の成形品であ
った。この成形品は海上用ブイの支架用構造材として好
適であった。
(発明の効果)
以上詳細に説明の通り、本発明の第1の特徴は中空体の
中空部を、予め成形された発泡性合成樹脂製成形体で充
填し、中空体の熱変形温度以下の温度で発泡せしめ、中
空部を合成樹脂製発泡体で充満することが出来る点にあ
る。この様にして中空体の外殻か複雑な形状を有してい
ても、その内部を合成樹脂製発泡体で全て充満すること
が出来るので高強度で断熱性に優れた軽量構造体が得ら
れる。
中空部を、予め成形された発泡性合成樹脂製成形体で充
填し、中空体の熱変形温度以下の温度で発泡せしめ、中
空部を合成樹脂製発泡体で充満することが出来る点にあ
る。この様にして中空体の外殻か複雑な形状を有してい
ても、その内部を合成樹脂製発泡体で全て充満すること
が出来るので高強度で断熱性に優れた軽量構造体が得ら
れる。
本発明の第2の特徴は、中空体が熱硬化性合成樹脂と補
強繊維とからなるFRPの場合、熱硬化性合成樹脂の加
熱硬化温度と同じ温度かそれ以下の温度で発泡性合成樹
脂製成形体を発泡せしめることが出来るので、特別な装
置や設備が不要で、且つ内面に対する密着性の優れた軽
量構造体が得られる。
強繊維とからなるFRPの場合、熱硬化性合成樹脂の加
熱硬化温度と同じ温度かそれ以下の温度で発泡性合成樹
脂製成形体を発泡せしめることが出来るので、特別な装
置や設備が不要で、且つ内面に対する密着性の優れた軽
量構造体が得られる。
本発明の第3の特徴は中空部内部において発泡性成形体
を5乃至10倍の発泡倍率で発泡させるので、発泡体の
収縮による外殻との界面剥離が皆無となるので、強度的
変化のない軽量構造体が得られる。
を5乃至10倍の発泡倍率で発泡させるので、発泡体の
収縮による外殻との界面剥離が皆無となるので、強度的
変化のない軽量構造体が得られる。
第1図乃至第8図は本発明の方法を図解的に説明する図
であり、第9図及び第10図は第3表及び第4表をグラ
フ化した図である。 1:中空体 2:空間 3:発泡性成形体3′二発泡体 特許出願人 口ンシール工業株式会社 (他1名) 代理人 弁理士 吉 1)勝 広
であり、第9図及び第10図は第3表及び第4表をグラ
フ化した図である。 1:中空体 2:空間 3:発泡性成形体3′二発泡体 特許出願人 口ンシール工業株式会社 (他1名) 代理人 弁理士 吉 1)勝 広
Claims (2)
- (1)中空体の中空部に未発泡の発泡性合成樹脂製成形
体を充填後、発泡させ、中空体の中空部を合成樹脂製発
泡体で充満せしめることを特徴とする軽量構造体の製造
方法。 - (2)合成樹脂中空体の中空部に未発泡の発泡性合成樹
脂製成形体を充填後、該合成樹脂製中空体の熱変形温度
以下の温度で、或いは合成樹脂製中空体が熱硬化性合成
樹脂製繊維強化プラスチックの成形硬化過程の中空体で
ある場合は、その加熱硬化温度で発泡させ、合成樹脂製
中空体の中空部を合成樹脂製発泡体で充満せしめること
を特徴とする請求項1に記載の軽量構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082202A JPH01255530A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 軽量構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082202A JPH01255530A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 軽量構造体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01255530A true JPH01255530A (ja) | 1989-10-12 |
Family
ID=13767841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63082202A Pending JPH01255530A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 軽量構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01255530A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002178430A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Shinichiro Hayashi | 複合資材 |
| WO2020198143A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Zephyros, Inc. | Dual expanding foam for closed mold composite manufacturing |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49114673A (ja) * | 1973-03-07 | 1974-11-01 | ||
| JPS62179925A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 中空建材の製造方法 |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP63082202A patent/JPH01255530A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49114673A (ja) * | 1973-03-07 | 1974-11-01 | ||
| JPS62179925A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 中空建材の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002178430A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Shinichiro Hayashi | 複合資材 |
| WO2020198143A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Zephyros, Inc. | Dual expanding foam for closed mold composite manufacturing |
| CN113677512A (zh) * | 2019-03-25 | 2021-11-19 | 泽菲罗斯有限公司 | 用于闭模复合材料制造的双膨胀泡沫 |
| CN113677512B (zh) * | 2019-03-25 | 2024-05-28 | 泽菲罗斯有限公司 | 用于闭模复合材料制造的双膨胀泡沫 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5658519A (en) | Reinforced plastic piling and method and apparatus for making same | |
| US4119583A (en) | Foamed articles and methods for making same | |
| US2753642A (en) | Gun stock of expanded cellular plastic material | |
| US3080267A (en) | Boat hull structure and method of producing same | |
| JP5886072B2 (ja) | 増加した強度を有する複合部材を製造する方法 | |
| JPWO2005037518A1 (ja) | プラスチック発泡複合体の製造方法 | |
| CA2807040A1 (en) | In-mould-foaming process using a foamable medium with outer layers, and plastics moulding obtainable therefrom | |
| HK1217317A1 (zh) | 用於容器的聚合物材料 | |
| EA031976B1 (ru) | Способ и устройство для производства термопластичной сэндвич-конструкции | |
| TW201532826A (zh) | 包含聚(甲基)丙烯酸醯亞胺泡沫體之蜂巢結構 | |
| US7332115B2 (en) | Composite material for vehicle hulls and a hull molding process | |
| CN107117257A (zh) | 一种复合材料构件及其制造工艺 | |
| JPH01255530A (ja) | 軽量構造体の製造方法 | |
| CA2305246C (en) | Microcellular thermoset foams and process for their production | |
| JPH0351581B2 (ja) | ||
| JP4010271B2 (ja) | Frpサンドイッチパネル用ハニカム構造体 | |
| DE3311734A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines segelbretts | |
| JPH02212115A (ja) | 高発泡性成形体、その製造方法及びそれを用いる軽量構造体の製造方法 | |
| JP2568150B2 (ja) | ラケットフレーム | |
| JP2578190B2 (ja) | 長尺複合成形体 | |
| US3437549A (en) | Process for filling external structural voids in submarines and the resulting article | |
| JPS54155265A (en) | Composite article made of foamed resin | |
| JP4227683B2 (ja) | プラスチック発泡複合体 | |
| JPS5940622B2 (ja) | 発泡樹脂複合成形体 | |
| JPH0740481A (ja) | 長尺複合建材及びその製造方法 |