JPH07132528A - 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短い成形時間で、しかも均一な独立気泡を有
する熱可塑性樹脂発泡体を得る製造方法を提供する。 【構成】 熱可塑性樹脂及び発泡剤からなる発泡性熱可
塑性樹脂の３層以上の積層体であって、内層の発泡性熱
可塑性樹脂の発泡温度が外層の発泡性熱可塑性樹脂の発
泡温度より低い積層体となるように、発泡性熱可塑性樹
脂を金型内に供給し、加熱、発泡させることよりなる熱
可塑性樹脂発泡体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パネル材や断熱材とし
て好適な熱可塑性樹脂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、良好な耐衝撃性、断熱性を維持
するために、均一微細な独立気泡を有することが必要で
ある。特公昭５２−３９６２８号公報には、特定の塩化
ビニルグラフト重合体、特定の発泡剤及び特定の有機過
酸化物により、均一微細な独立気泡を有する架橋発泡体
を取得する技術が開示されている。

【０００３】上記方法では、押出機、ロール等によって
得られた発泡性熱可塑性樹脂シートを金型内に供給し、
加熱して該発泡性熱可塑性樹脂シートの発泡温度にまで
加熱することにより発泡を行う。金型内に供給される発
泡性熱可塑性樹脂シートが一定の厚さを有するときに
は、金型に接する外部に配された発泡性熱可塑性樹脂部
分が先に加熱され、内側部分が後に加熱されることとな
る。発泡性熱可塑性樹脂は発泡温度に達した時点で発泡
を開始するので、内側部分が発泡温度に達する前に外側
部分が先に発泡を開始し、その発泡した部分が断熱効果
を発揮して加熱を妨げ、内側部分に配された発泡性熱可
塑性樹脂が発泡温度に到達するのを妨害する。このた
め、発泡成形に時間がかかり、均一な独立気泡の生成を
阻害する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、短い成形時間で、しかも均一な独立気泡を有する熱
可塑性樹脂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、熱可塑
性樹脂発泡体を製造するにあたって、熱可塑性樹脂及び
発泡剤からなる発泡性熱可塑性樹脂の３層以上の積層体
であって、内層の発泡性熱可塑性樹脂の発泡温度が外層
の発泡性熱可塑性樹脂の発泡温度より低い積層体となる
ように、発泡性熱可塑性樹脂を金型内に供給した後、加
熱、発泡させるところにある。

【０００６】本発明で使用される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
塩化ビニル等が挙げられる。上記発泡剤は特に限定され
るものではなく、例えば、化学発泡剤としては、分解温
度が２３５℃のアゾジカルボンアミド、２３５℃のｐ−
トルエンスルホニルセミカルバジド、１５０℃のｐ，
ｐ′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等が挙
げられる。上記発泡剤は、上記熱可塑性樹脂１００重量
部に対して１〜３０重量部添加するのが好ましい。１重
量部未満では効果がなく、３０重量部を超えると破泡が
起こるので、いずれも好ましくない。

【０００７】上記発泡剤の種類と量は、添加する熱可塑
性樹脂の種類、成形温度、発泡倍率、金型に供給する際
の発泡性熱可塑性樹脂からなる積層体の全厚及び積層す
る層の数等により、適宜配合することができる。本発明
で使用される発泡性熱可塑性樹脂は、上記熱可塑性樹脂
及び発泡剤よりなるが、必要に応じて、物性を損なわな
い範囲内で、架橋剤、架橋助剤、充填剤、可塑剤又は安
定剤等を適宜加えることができる。

【０００８】上記発泡性熱可塑性樹脂の製造方法は特に
限定されず、例えば、熱可塑性樹脂、発泡剤、発泡助
剤、必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、充填剤、可塑
剤、安定剤等を加え、それらをタンブラーやミキサーに
よりドライブレンドして混合体を得た後、発泡剤の分解
温度未満の温度でロールや押出機で混練する方法が挙げ
られる。上記架橋助剤としては特に限定されず、例え
ば、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレー
ト、オクタン酸コバルト、オレイン酸錫、オクタン酸
鉛、２−エチルヘキサン亜鉛、ナフテン酸鉛等が挙げら
れる。

【０００９】上記発泡性熱可塑性樹脂の形状は、金型内
に積層体となるように供給することができるようにする
ことが必要であり、シート状、ペレット状又はストラン
ド状にするのが好ましい。本発明においては、上記成形
した、発泡温度を異にする複数の発泡性熱可塑性樹脂を
金型内に供給して積層する。積層する際、均一に発泡し
た熱可塑性樹脂発泡体が得られないことがあるので、発
泡性熱可塑性樹脂の層の厚みが均一になるように供給す
ることが好ましい。発泡性熱可塑性樹脂の層の数は、発
泡温度のより低い内側部分を発泡温度のより高い外側部
分で包む必要があることから３層以上であるが、製造す
る熱可塑性樹脂発泡体が特に分厚いものでない限り、５
層を超える必要はなく、通常、３層で行われる。

【００１０】積層する層の数が３層であるとき、外側部
分が厚すぎても薄すぎても最内側部分への熱の伝導と最
外部の発泡時点とが調節できず積層した意味がなくなる
ので、外側部分に配された発泡性熱可塑性樹脂層と内側
部分に配された発泡性熱可塑性樹脂層の割合は、全発泡
性熱可塑性樹脂層の厚みに対して、外側部分が１０％〜
９０％、内側部分が９０％〜１０％であるのがよく、好
ましくは、内側部分が３０％〜７０％、外側部分が７０
％〜３０％であるのがよい。

【００１１】内層の発泡性熱可塑性樹脂の発泡温度が外
層の発泡性熱可塑性樹脂の発泡温度より低くする方法
は、特に限定されず、例えば、分解温度の異なる発泡剤
を添加するか、又は分解温度が同一の発泡剤を使用しつ
つ発泡助剤を添加して発泡剤の分解温度より低い発泡温
度とすることにより、適宜取得することができる。

【００１２】上記発泡助剤は、発泡温度を上記発泡剤の
分解温度よりも低くする効果のあるものであれば特に限
定されるものではなく、例えば、三塩基性硫酸鉛、二塩
基性亜リン酸鉛、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、
炭酸亜鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸カドミウム、ステア
リン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン
酸アルミニウム、尿素、パラトルエンスルフォニルアザ
イド、カーボンブラック、二酸化チタン、炭酸カルシウ
ム等が挙げられる。上記発泡助剤は、少ないと効果がな
く、多すぎても効果が変わらないので、上記発泡剤１０
０重量部に対して１〜２００重量部加えるのが好まし
い。

【００１３】本発明においては、上記積層した発泡性熱
可塑性樹脂を金型内に供給した後、金型を加熱すること
により、発泡温度に到達させる。金型内の発泡性熱可塑
性樹脂シートの発泡が完了した後、金型を水冷、空冷、
放冷等により冷却する。この冷却完了した時の温度は、
熱可塑性樹脂の軟化点未満であることが好ましく、常温
付近まで冷却するのがよい。

【００１４】上記積層した発泡性熱可塑性樹脂の最外層
に、更に繊維が含有された熱可塑性樹脂からなる層を配
することは、熱可塑性樹脂発泡体の機械的強度が上がり
好適である。このことにより、本発明の熱可塑性樹脂発
泡体は繊維強化熱可塑性樹脂で包まれ、耐衝撃性に優れ
たものとなる。上記繊維強化熱可塑性樹脂に用いる繊維
としては、例えば、ナイロン、炭素繊維等の合成繊維、
ガラス繊維等の無機繊維等が挙げられ、上記繊維強化熱
可塑性樹脂は、上記繊維に熱可塑性樹脂を含浸させて得
ることができる。上記繊維の素線径は、１〜５０μｍが
好ましい。１μｍ未満のものでは補強効果を発揮するこ
とができず、５０μｍを超えると繊維強化熱可塑性樹脂
の表面円滑性が失われ、いずれも好ましくない。

【００１５】

【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。

【００１６】実施例１ 配合１：高密度ポリエチレン（旭化成工業社製、商品名
Ｂ１６１）１００重量部、アゾジカルボンアミド３重量
部、シラングラフト高密度ポリエチレン樹脂（三菱油化
社製、商品名ＨＭ６００Ａ）１０重量部、架橋剤として
高密度ポリエチレン（旭化成工業社製、商品名Ｂ１６
１）１００重量部とジブチル錫ジラウレート１重量部と
を混練したもの、架橋助剤（三菱油化社製、商品名ＰＺ
０１０Ｓ）０．５重量部。 配合２：高密度ポリエチレン（旭化成工業社製、商品名
Ｂ１６１）１００重量部、アゾジカルボンアミド３重量
部、ステアリン酸亜鉛３重量部、シラングラフト高密度
ポリエチレン樹脂（三菱油化社製、商品名ＨＭ６００
Ａ）１０重量部、架橋剤として高密度ポリエチレン（旭
化成工業社製、商品名Ｂ１６１）１００重量部とジブチ
ル錫ジラウレート１重量部とを混練したもの、架橋助剤
（三菱油化社製、商品名ＰＺ０１０Ｓ）０．５重量部。
発泡温度が１６５℃となるよう調整したもの。上記の配
合の熱可塑性樹脂、発泡剤、発泡助剤、架橋剤、架橋助
剤、充填剤のそれぞれを８０℃でミキサーに供給し、ド
ライブレンドして得られた混合体を押出機により混練し
シート状に押し出して、厚み２ｍｍの発泡性熱可塑性樹
脂を得た後、１００℃の熱水に１時間漬けて架橋処理を
施し、発泡性熱可塑性樹脂からなるシートを得た。

【００１７】２１０℃に加熱された金型内に、配合１の
発泡性熱可塑性樹脂からなるシート１層を配した上に、
配合２の発泡性熱可塑性樹脂からなるシート１層を配
し、その上に、配合１の発泡性熱可塑性樹脂からなるシ
ートを１層配した。次に、金型を締切り（この時、キャ
ビティの空隙は３０ｍｍ）、５０ｋｇ／ｃｍ² の加圧下
で８分間、加熱加圧保持し、その後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。結果を表
１に示した。表中の比重は、ＪＩＳＫ７２２２に準拠し
て測定した。また、目視観察でアゾジカルボンアミドの
黄色が残っている場合には未発泡部分があるものと判断
した。

【００１８】実施例２ 配合３：ポリプロピレン（三菱油化社製、商品名ＭＡ
３）１００重量部、アゾジカルボンアミド３重量部、シ
ラングラフトポリプロピレン樹脂（三菱油化社製、商品
名ＸＰＭ８００Ｈ）１０重量部、架橋助剤（三菱油化社
製、商品名ＰＺ０１０Ｓ）０．５重量部。 配合４：ポリプロピレン（三菱油化社製、商品名ＭＡ
３）１００重量部、アゾジカルボンアミド３重量部、ス
テアリン酸亜鉛３重量部、シラングラフトポリプロピレ
ン樹脂（三菱油化社製、商品名ＸＰＭ８００Ｈ）１０重
量部、架橋助剤（三菱油化社製、商品名ＰＺ０１０Ｓ）
０．５重量部。発泡温度を１６５℃に調整。実施例１の
配合１を配合３に、配合２を配合４にそれぞれ代えた以
外は実施例１と同様にして熱可塑性樹脂発泡体を得た。
結果を表１にしめした。

【００１９】比較例１ 金型内に配合１の発泡性熱可塑性樹脂を３層配した以外
は実施例１と同様にして熱可塑性樹脂発泡体を得た。 比較例２ 金型内に配合１の発泡性熱可塑性樹脂を３層配し、金型
を締切り、５０ｋｇ／ｃｍ² の加圧下で１２分間、加熱
加圧保持し、その後金型内に冷却水を流し７０度まで冷
却後、金型より取り出した以外は実施例１と同様にして
熱可塑性樹脂発泡体を得た。

【００２０】比較例３ 金型内に配合３の発泡性熱可塑性樹脂を３層配した以外
は実施例２と同様にして熱可塑性樹脂発泡体を得た。 比較例４ 金型内に配合３の発泡性熱可塑性樹脂を３層配し、金型
を締切り、５０ｋｇ／ｃｍ² の加圧下で１２分間、加熱
加圧保持し、その後金型内に冷却水を流し７０度まで冷
却後、金型より取り出した以外は実施例２と同様にして
熱可塑性樹脂発泡体を得た。実施例及び比較例で得られ
た熱可塑性樹脂発泡体の発泡状態と比重を表１に示し
た。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例３ ガラスペーパー（オリベスト社製、商品名ＦＡ０−０２
５。素線径１３μｍ、長さ１インチ、４０ｇ／ｍ² ）に
高密度ポリエチレンフィルム（旭化成社製、商品名Ｆ１
８０をＴダイでフィルムに押出したもの。ＭＩ＝０．０
６、厚み１００μｍ）を積層し、１６０℃の熱間プレス
にてガラスペーパーに樹脂を含浸させ、その後冷却し
て、厚さ１１０μｍの繊維強化熱可塑性樹脂層を得た。
この繊維強化熱可塑性樹脂層を発泡性熱可塑性樹脂から
なる層の両外層に配した以外は、実施例１と同様にし
て、厚み３０ｍｍの熱可塑性樹脂発泡体を得た。実施例
１と実施例３で得た発泡体の曲げ弾性率をＪＩＳ７２２
１に準拠して行った。その結果を表２に示した。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、短い成形時間で、しか
も均一な独立気泡を有し未発泡部分を有しない熱可塑性
樹脂発泡体が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂及び発泡剤からなる発泡性
   熱可塑性樹脂の３層以上の積層体であって、内層の発泡
   性熱可塑性樹脂の発泡温度が外層の発泡性熱可塑性樹脂
   の発泡温度より低い積層体となるように、発泡性熱可塑
   性樹脂を金型内に供給し、加熱、発泡させることを特徴
   とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。