JP2008143125A - Method for producing foamed molded article made of thermoplastic resin - Google Patents
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Abstract
【課題】表面平滑性に優れる熱可塑性樹脂製発泡成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】密閉可能な一対の成形型を用いて、該成形型内で熱可塑性樹脂製発泡シート1をさらに発泡させて熱可塑性樹脂製発泡成形体を製造する方法であって、少なくとも以下の(1)−(4)の工程を含む熱可塑性樹脂製発泡成形体の製造方法。(1)熱可塑性樹脂製発泡シートを加熱軟化する工程、(2)成形型の内壁面の一部が多孔質部材4からなる成形型の前記多孔質部材上に、工程(1)で加熱軟化された前記熱可塑性樹脂製発泡シート1を、その一面が接触するように配置する工程、(3)前記成形型内を密閉した後減圧することにより前記熱可塑性樹脂製発泡シートを膨張させて、所望の熱可塑性樹脂製発泡成形体7に賦形する工程、(4)前記成形型内を常圧にした後、該成形型内から前記熱可塑性樹脂製発泡成形体7を取り出す工程
【選択図】図1Disclosed is a method for producing a foamed molded article made of a thermoplastic resin having excellent surface smoothness.
A method for producing a thermoplastic resin foamed molding by further foaming a thermoplastic resin foamed sheet 1 in a mold using a pair of molds that can be sealed. (1) The manufacturing method of the foaming molding made from a thermoplastic resin including the process of (4). (1) Heat softening the foamed sheet made of thermoplastic resin, (2) Heat softening in the step (1) on the porous member of the mold in which a part of the inner wall surface of the mold is made of the porous member 4 Placing the thermoplastic resin foam sheet 1 so that one surface thereof is in contact; (3) expanding the thermoplastic resin foam sheet by reducing the pressure after sealing the mold; A step of forming the desired thermoplastic resin foamed molded body 7; (4) a step of taking out the thermoplastic resin foamed molded body 7 from the mold after the inside of the mold is brought to normal pressure; Figure 1
Description
本発明は、熱可塑性樹脂製発泡成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin foam molded article.
熱可塑性樹脂製発泡シートはその軽量性、断熱性等から包材、建材、自動車材等の広い用途で使用されている。熱可塑性樹脂製発泡シートは平板状のまま使用されることもあるが、用途によっては打ち抜き加工、熱罫線加工や真空成形加工等が施されて使用されることが多い。
熱可塑性樹脂製発泡シートを真空成形する方法としては、真空成形可能な雌雄型の金型による発泡ポリプロピレン系樹脂シートの両面真空成形方法であって、発泡倍率5.5倍以下の該ポリプロピレン系樹脂シートの両面に熱可塑性樹脂フィルムをそれぞれ積層した積層シートを使用し、該積層シートを遠赤外線ヒーターにより加熱軟化せしめた後、金型の間隙を該積層シートの加熱軟化後の厚みの1.0〜2.5倍とする積層シートの両面真空成形方法が知られている(特許文献1参照)。
A method for vacuum forming a thermoplastic resin foam sheet is a double-sided vacuum forming method for a foamed polypropylene resin sheet using a male and female mold capable of vacuum forming, wherein the polypropylene resin has an expansion ratio of 5.5 times or less. After using laminated sheets each laminated with a thermoplastic resin film on both sides of the sheet, the laminated sheet was heat-softened with a far-infrared heater, and then the mold gap was 1.0% of the thickness after heat-softening of the laminated sheet. There is known a double-sided vacuum forming method for a laminated sheet of up to 2.5 times (see Patent Document 1).
しかしながら前記の方法では、真空吸引した際に熱可塑性樹脂製発泡シートと成形型の界面にエア溜りが生じてしまい、真空成形した後に得られる発泡シートの表面平滑性が悪化することがあった。 However, in the above method, when vacuum suction is performed, an air pool is generated at the interface between the thermoplastic resin foam sheet and the molding die, and the surface smoothness of the foam sheet obtained after vacuum molding may deteriorate.
本発明の目的は、表面平滑性に優れる熱可塑性樹脂製発泡成形体の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic resin foamed molded article having excellent surface smoothness.
すなわち本発明は、密閉可能な一対の成形型を用いて、該成形型内で熱可塑性樹脂製発泡シートをさらに発泡させて熱可塑性樹脂製発泡成形体を製造する方法であって、少なくとも以下の(1)−(4)の工程を含む熱可塑性樹脂製発泡成形体の製造方法である。
(1)熱可塑性樹脂製発泡シートを加熱軟化する工程
(2)成形型の内壁面の一部が、孔径1000μm以下の孔を有し、かつ通気度が900〜2500cm3/cm2/sである多孔質部材からなる成形型の前記多孔質部材上に、工程(1)で加熱軟化された前記熱可塑性樹脂製発泡シートを、その一面が接触するように配置する工程
(3)前記成形型内を密閉した後減圧することにより前記熱可塑性樹脂製発泡シートを膨張させて、所望の熱可塑性樹脂製発泡成形体に賦形する工程
(4)前記成形型内を常圧にした後、該成形型内から前記熱可塑性樹脂製発泡成形体を取り出す工程
程
That is, the present invention is a method for producing a thermoplastic resin foam molded article by further foaming a thermoplastic resin foam sheet in the mold using a pair of sealable molds, and comprising at least the following: (1) It is a manufacturing method of the foaming molding made from a thermoplastic resin including the process of (4).
(1) Step of heat-softening a foam sheet made of thermoplastic resin (2) A part of the inner wall surface of the mold has holes with a hole diameter of 1000 μm or less, and the air permeability is 900 to 2500 cm 3 / cm 2 / s. (3) The molding die, wherein the thermoplastic resin foam sheet softened by heating in the step (1) is placed on the porous member of the molding die made of a certain porous member so that one surface thereof is in contact with the molding die. The step of expanding the thermoplastic resin foamed sheet by reducing the pressure after sealing the interior and shaping the foamed molded article of the desired thermoplastic resin (4) After the inside of the mold is at normal pressure, The process of taking out the thermoplastic resin foam molded body from the mold
本発明の熱可塑性樹脂製発泡成形体の製造方法によれば、表面平滑性に優れる熱可塑性樹脂製発泡成形体を製造することができる。 According to the method for producing a thermoplastic resin foam molded article of the present invention, a thermoplastic resin foam molded article having excellent surface smoothness can be produced.
まず、本発明で用いる熱可塑性樹脂製発泡シートに関して説明する。
本発明で用いる熱可塑性樹脂製発泡シートを構成する熱可塑性樹脂は特に限定されるものではなく、公知の樹脂を用いることができ、例えば低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン等のエチレン系樹脂やプロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂が挙げられる。発泡シートを構成する樹脂は1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
First, the thermoplastic resin foam sheet used in the present invention will be described.
The thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin foam sheet used in the present invention is not particularly limited, and a known resin can be used, for example, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene or linear Examples thereof include ethylene resins such as low density polyethylene and olefin resins such as propylene resins. The resin constituting the foam sheet may be one type or two or more types.
特に耐熱性や剛性の観点から、発泡シートを構成する樹脂の50重量%以上がプロピレン系樹脂からなることが好ましい。プロピレン系樹脂としては、例えばプロピレン単独重合体、プロピレンと少量のエチレンおよび/またはα−オレフィンとの共重合体、またはこれらに非晶性のエチレン・α−オレフィン共重合体が分散している重合体などが挙げられる。発泡性の観点から、発泡シートを構成する樹脂全体の5重量%以上が、190℃におけるメルトテンション(MT(190))と230℃におけるメルトフローレート(MFR(230))とが下式1を満足するプロピレン系樹脂であることが好ましい。
MT(190)≧7.52×MFR(230)(-0.576) [式1]
In particular, from the viewpoint of heat resistance and rigidity, it is preferable that 50% by weight or more of the resin constituting the foamed sheet is made of a propylene-based resin. Examples of the propylene resin include a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and a small amount of ethylene and / or α-olefin, or a polymer in which an amorphous ethylene / α-olefin copolymer is dispersed. Examples include coalescence. From the viewpoint of foamability, 5% by weight or more of the entire resin constituting the foamed sheet has a melt tension (MT (190)) at 190 ° C. and a melt flow rate (MFR (230)) at 230 ° C. of the following
MT (190) ≧ 7.52 × MFR (230) (−0.576) [Formula 1]
230℃におけるメルトフローレート(MFR(230))とは、JIS K7210に従って、温度230℃、荷重2.16kgfで測定される値である(単位 g/10分)。190℃におけるメルトテンション(MT(190))とは、市販のメルトテンションテスターを用いて、サンプル量5g、加熱温度190℃、加熱時間5分間、ピストン降下速度5.7mm/分で、長さ8mm、直径2mmのオリフィスからストランドを押し出し、該ストランドを直径50mmのローラーを用いて巻取速度100rpmで巻き取ったときの張力である(単位 g)。 The melt flow rate at 230 ° C. (MFR (230)) is a value measured in accordance with JIS K7210 at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kgf (unit: g / 10 minutes). Melt tension at 190 ° C. (MT (190)) means a commercially available melt tension tester with a sample amount of 5 g, a heating temperature of 190 ° C., a heating time of 5 minutes, a piston lowering speed of 5.7 mm / min, and a length of 8 mm. The tension when a strand is extruded from an orifice having a diameter of 2 mm and the strand is wound at a winding speed of 100 rpm using a roller having a diameter of 50 mm (unit: g).
前記式1を満足するプロピレン系樹脂としては、分岐状プロピレン系樹脂や高分子量成分を含有する直鎖状プロピレン系樹脂が挙げられる。
Examples of the propylene resin satisfying the
分岐状プロピレン系樹脂としては、特開昭62−121704号公報に開示されたような直鎖状プロピレン系樹脂に放射線を照射して得られる樹脂を挙げることができる。このような分岐状プロピレン系樹脂は、株式会社サンアロマよりPF814、SD632として上市されている。
また、直鎖状プロピレン系樹脂としては、特開平11−228629号公報に開示されたような超高分子量成分を導入したプロピレン系樹脂、すなわち極限粘度が5dl/g以上の結晶性プロピレン系重合体部分(A)を製造する工程および極限粘度が3dl/g未満の結晶性プロピレン系重合体部分(B)を製造する工程を含む重合方法により得られ、極限粘度が3dl/g未満であり、結晶性プロピレン系重合体部分(A)の割合が0.05重量%以上35重量%未満であるプロピレン系樹脂が挙げられる。
Examples of the branched propylene-based resin include resins obtained by irradiating a linear propylene-based resin as disclosed in JP-A No. 62-121704. Such branched propylene-based resins are commercially available as PF814 and SD632 from Sun Aroma Co., Ltd.
As the linear propylene-based resin, a propylene-based resin into which an ultrahigh molecular weight component as disclosed in JP-A-11-228629 is introduced, that is, a crystalline propylene polymer having an intrinsic viscosity of 5 dl / g or more. Obtained by a polymerization method comprising a step of producing part (A) and a step of producing a crystalline propylene polymer part (B) having an intrinsic viscosity of less than 3 dl / g, wherein the intrinsic viscosity is less than 3 dl / g, And a propylene resin in which the proportion of the propylene-based polymer portion (A) is 0.05 wt% or more and less than 35 wt%.
使用する熱可塑性樹脂製発泡シートの発泡倍率や独立気泡率は特に限定されるものではないが、発泡倍率は1.2〜5.0倍であることが好ましく、独立気泡率は80〜100%であることが好ましい。このような熱可塑性樹脂製発泡シートは、減圧してさらに発泡させる際に破泡するおそれが少ないため、発泡倍率や独立気泡率の高い熱可塑性樹脂製発泡成形体を得ることができる。特に、前記式1を満足するプロピレン系重合体を5〜20重量%含むプロピレン系樹脂から構成され、発泡倍率が1.5〜2.5倍、独立気泡率が90〜100%の熱可塑性樹脂製発泡シートを用いることが好ましい。
The expansion ratio and closed cell ratio of the thermoplastic resin foam sheet to be used are not particularly limited, but the expansion ratio is preferably 1.2 to 5.0 times, and the closed cell ratio is 80 to 100%. It is preferable that Since such a foamed sheet made of a thermoplastic resin is less likely to break when reduced in pressure and further foamed, a foamed molded article made of a thermoplastic resin having a high expansion ratio and a closed cell ratio can be obtained. In particular, a thermoplastic resin composed of a propylene-based resin containing 5 to 20% by weight of a propylene-based polymer satisfying the
使用する熱可塑性樹脂製発泡シートの厚みは特に限定されるものではないが、通常1〜10mmである。また、発泡シートは単層であってもよいし、発泡層を少なくとも1層以上含む複数の層からなる多層構成であってもよい。層構成としては例えば2種2層(非発泡層/発泡層)、2種3層(非発泡層/発泡層/非発泡層)や3種5層(非発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/非発泡層)等を例示できる。
The thickness of the thermoplastic resin foam sheet to be used is not particularly limited, but is usually 1 to 10 mm. In addition, the foam sheet may be a single layer or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers including at least one foam layer. As the layer structure, for example, 2
熱可塑性樹脂製発泡シートの製法は特に限定されるものではなく、押出発泡法、バッチ発泡法、ビーズ型発泡法等の公知の製法を採用することができるが、生産性の観点から押出発泡法が好ましい。
押出発泡法では、樹脂と発泡剤等とを押出機中で溶融混練して溶融樹脂組成物とし、該溶融樹脂組成物を押出機に接続したダイ内へと送る。ダイへ送られた溶融樹脂組成物は、ダイ出口から大気中に押出されるとともに発泡する。押出発泡された溶融シートを冷却し、切断機によって所望のサイズに切断し、発泡シートを製造することができる。ダイ形状としては、Tダイやサーキュラーダイを使用することができる。
多層構成の発泡シートの場合、前述の発泡シートに公知の貼合技術で非発泡層などを貼合して多層構成としてもよいが、生産性の観点から公知の多層ダイを用いた多層共押出発泡法により製造することが好ましい。
The production method of the thermoplastic resin foam sheet is not particularly limited, and a known production method such as an extrusion foaming method, a batch foaming method, or a bead type foaming method can be adopted, but from the viewpoint of productivity, the extrusion foaming method. Is preferred.
In the extrusion foaming method, a resin, a foaming agent, and the like are melt-kneaded in an extruder to obtain a molten resin composition, and the molten resin composition is sent into a die connected to the extruder. The molten resin composition sent to the die is extruded from the die outlet into the atmosphere and foamed. The extruded foam sheet can be cooled and cut into a desired size by a cutting machine to produce a foam sheet. As the die shape, a T die or a circular die can be used.
In the case of a foam sheet having a multilayer structure, a non-foamed layer or the like may be bonded to the above-mentioned foam sheet by a known bonding technique to form a multilayer structure, but from the viewpoint of productivity, a multilayer coextrusion using a known multilayer die It is preferable to manufacture by a foaming method.
発泡シートの製造に用いる発泡剤は特に限定されるものではなく、公知の物理発泡剤や化学発泡剤を単独、または複数を組み合わせて用いることができる。
物理発泡剤としては、炭酸ガス、窒素ガス、空気、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロルエタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、トリクロロモノフルオロメタンなどを用いることができ、窒素ガス、炭酸ガス、空気等の安全性の高い無機ガスを用いることが好ましい。
発泡シートを構成する樹脂がプロピレン系樹脂の場合、安全性およびプロピレン系樹脂への溶解性の観点から、発泡剤として炭酸ガスを用いることが好ましい。炭酸ガスを用いる場合は、7.4MPa以上かつ31℃以上の超臨界状態で樹脂へ注入することが、樹脂への拡散、溶解性の観点から好ましい。
The foaming agent used for manufacture of a foam sheet is not specifically limited, A well-known physical foaming agent and a chemical foaming agent can be used individually or in combination.
As the physical foaming agent, carbon dioxide gas, nitrogen gas, air, propane, butane, pentane, hexane, dichloroethane, dichlorodifluoromethane, dichloromonofluoromethane, trichloromonofluoromethane, etc. can be used, such as nitrogen gas, carbon dioxide gas, It is preferable to use a highly safe inorganic gas such as air.
When the resin constituting the foamed sheet is a propylene resin, it is preferable to use carbon dioxide as a foaming agent from the viewpoint of safety and solubility in the propylene resin. When carbon dioxide gas is used, it is preferable to inject it into the resin in a supercritical state of 7.4 MPa or more and 31 ° C. or more from the viewpoint of diffusion into the resin and solubility.
化学発泡剤としては、クエン酸、クエン酸ナトリウム、ステアリン酸などの有機酸、重曹、アゾジカルボンアミド、トリレンジイソシアネート、4,4’ジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物、アゾビスブチロニトリル、バリウム・アゾジカルボキシレート、ジアゾアミノベンゼン、トリヒドラジノトリアジンなどのアゾ、ジアゾ化合物、ベンゼン・スルホニル・ヒドラジド、P,P’−オキシビス(ベンゼン・スルホニル・ヒドラジド)、トルエン・スルホニル・ヒドラジドなどのヒドラジン誘導体、N,N’−ジニトロソ・ペンタメチレン・テトラミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソ・テレフタルアミドなどのニトロソ化合物、P−トルエン・スルホニル・セミカルバジド、4,4’オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジドなどのセミカルバジド化合物、アジ化合物、トリアゾール化合物などを使用することができる。特に、重曹、クエン酸、アゾジカルボンアミドのいずれかを用いることが好ましい。 Chemical foaming agents include organic acids such as citric acid, sodium citrate and stearic acid, baking soda, azodicarbonamide, tolylene diisocyanate, isocyanate compounds such as 4,4'diphenylmethane diisocyanate, azobisbutyronitrile, barium azo Azos such as dicarboxylate, diazoaminobenzene, trihydrazinotriazine, diazo compounds, benzene, sulfonyl, hydrazide, P, P'-oxybis (benzene, sulfonyl, hydrazide), hydrazine derivatives such as toluene, sulfonyl, hydrazide, N , N'-dinitroso-pentamethylene-tetramine, N, N'-dimethyl-N, N'-dinitroso-terephthalamide and other nitroso compounds, P-toluene-sulfonyl-semicarbazide, 4,4'oxybis Semicarbazide compounds such as emissions Zen semicarbazide, azide compounds, etc. can be used triazole compound. In particular, it is preferable to use any of sodium bicarbonate, citric acid, and azodicarbonamide.
化学発泡剤を使用する場合には、分解温度や分解速度を調整するために発泡助剤を併用してもよい。例えば、アゾジカルボンアミド単体では分解温度が約200℃と高いため、低温で加工する場合には発泡助剤として酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、尿素などを添加して使用することができる。 When a chemical foaming agent is used, a foaming aid may be used in combination to adjust the decomposition temperature and decomposition rate. For example, since the decomposition temperature of azodicarbonamide alone is as high as about 200 ° C., zinc oxide, zinc stearate, urea or the like can be added and used as a foaming aid when processing at low temperatures.
物理発泡剤を用いる場合には、気泡核剤を併用してもよい。気泡核剤としては、タルク、シリカ、珪藻土、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、マイカ、クレー、ワラストナイト、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、PMMA等のポリマービーズ、合成アルミノシリケートや上記の化学発泡剤等を使用することができる。 When a physical foaming agent is used, a cell nucleating agent may be used in combination. Cell nucleating agents include talc, silica, diatomaceous earth, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, calcium silicate, zeolite, mica, clay, wollastonite, hydrotalcite In addition, polymer beads such as magnesium oxide, zinc oxide, zinc stearate, calcium stearate, PMMA, synthetic aluminosilicate, the above chemical foaming agents, and the like can be used.
単層または多層構成の発泡シートの各層には、必要に応じて各種の低分子型あるいは高分子型の添加剤を配合してもよい。例えば、導電剤、帯電防止剤、難燃剤、充填剤、酸化防止剤、銅害防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、接着性改良剤等が用いられる。多層の場合、とりわけ最外層には用途に応じた添加剤を配合することにより、用途に応じた機能を付与することができる。 Various layers of a low molecular type or high molecular type additive may be blended in each layer of the foam sheet having a single layer or a multilayer structure, if necessary. For example, conductive agents, antistatic agents, flame retardants, fillers, antioxidants, copper damage inhibitors, weathering agents, ultraviolet absorbers, lubricants, pigments, adhesion improvers and the like are used. In the case of a multilayer, the function according to a use can be provided especially by mix | blending the additive according to a use with the outermost layer.
次に本発明で用いる密閉可能な一対の成形型について説明する。本発明で用いる成形型の例としては、一方が底面と該底面の周囲を取り囲む壁面とからなる収納部であり、他方が平板状で前記収納部の蓋となる成形型や、前記収納部同士が対となる成形型、雌型と雄型等の組み合わせが挙げられる。ただし、上記したいずれの組み合わせにおいても、該成形型の一方は、その内壁面の一部が、孔径1000μm以下の孔を有し、かつ通気度が900〜2500cm3/cm2/sである多孔質部材からなる成形型であることが必要である。多孔質部材からなる内壁面は成形面となる面である。多孔質部材は、成形型と異なる部材を成形型の壁面に埋設してもよいし、成形型に穴あけ加工等を施して、成形型自身の内壁面の一部を多孔質部材としてもよい。また本発明で用いる内壁面の一部が多孔質部材からなる成形型とは、複数ある内壁面のうち、ある一面全てが多孔質部材であってもよいし、一つの面のうちの一部が多孔質部材であってもよい。ただし後者の場合には、該多孔質部材上に熱可塑性樹脂製発泡シートを配置した場合に、発泡シートと接触する部分が全て多孔質部材であることが必要である。成形型は、通常アルミニウムや鉄等から構成される。一対の成形型は、各成形型のパーティング面同士が接することにより密閉可能となる。該パーティング面には、密閉性を向上させるためにシリコンラバーなどのゴム状のシール部材を設けることが好ましい。
成形型には、冷却水などを循環させて約10〜90℃の範囲で温度制御することが好ましい。各々の成形型の温度は、発泡成形体の反りを低減するために別々に調整可能であることが好ましい。また、発泡成形体との剥離性を考慮して、各成形型の成形面にテフロン(登録商標)やアルマイト(登録商標)などの表面処理することも好ましい。
Next, a pair of sealable molds used in the present invention will be described. As an example of the molding die used in the present invention, one is a storage portion composed of a bottom surface and a wall surface surrounding the periphery of the bottom surface, and the other is a flat plate-shaped molding die serving as a lid for the storage portion, And a combination of a mold, a female mold and a male mold. However, in any combination described above, one of the molds has a porous part of which the inner wall surface has pores with a pore diameter of 1000 μm or less and the air permeability is 900 to 2500 cm 3 / cm 2 / s. The mold must be made of a quality member. The inner wall surface made of a porous member is a surface to be a molding surface. As the porous member, a member different from the molding die may be embedded in the wall surface of the molding die, or a part of the inner wall surface of the molding die itself may be used as the porous member by drilling the molding die. In addition, the molding die in which a part of the inner wall surface used in the present invention is made of a porous member may be a porous member on all one surface among the plurality of inner wall surfaces, or a part of one surface. May be a porous member. However, in the latter case, when a foamed sheet made of a thermoplastic resin is disposed on the porous member, it is necessary that all portions that are in contact with the foamed sheet are porous members. The mold is usually made of aluminum or iron. The pair of molds can be sealed when the parting surfaces of the molds are in contact with each other. The parting surface is preferably provided with a rubber-like sealing member such as silicon rubber in order to improve sealing performance.
It is preferable to control the temperature in the range of about 10 to 90 ° C. by circulating cooling water or the like in the mold. It is preferable that the temperature of each mold can be adjusted separately in order to reduce the warpage of the foam molded article. In consideration of releasability from the foamed molded article, it is also preferable to treat the molding surface of each mold with a surface treatment such as Teflon (registered trademark) or anodized (registered trademark).
次に、一対の成形型として、一方が前記多孔質部材を壁面の一部とする底面と該底面の周囲を取り囲む壁面とからなる収納部であり、他方が平板状で前記収納部の蓋となる成形型を用いる場合の、本発明の第一の態様である熱可塑性樹脂製発泡成形体の製造工程(1)〜(4)について、さらに詳細に説明する。 Next, as a pair of molding dies, one is a storage portion including a bottom surface with the porous member as a part of a wall surface and a wall surface surrounding the periphery of the bottom surface, and the other is a flat plate and has a lid for the storage portion. The manufacturing steps (1) to (4) of the thermoplastic resin foam molded body, which is the first aspect of the present invention when using the molding die, will be described in more detail.
本発明の態様における工程(1)は、熱可塑性樹脂製発泡シートを加熱軟化する工程である。加熱方法としては、熱板、熱風、赤外線ヒーター、マイクロ波等を用いる方法等が一般的であるが、熱可塑性樹脂製発泡シートのドローダウンを回避し、外観を損なわないという観点から、熱板を用いて、シートを支持しながら加熱する方法が好ましい。また、サイクルタイムの観点から二枚の熱板を用いて発泡シートの両面から加熱する方法がより好ましく、加熱により熱板と発泡シートが融着してしまわないようにするため、加熱時の二枚の熱板の距離を熱可塑性樹脂製発泡シートの厚みより大きく設定し、熱板にて圧縮せずに加熱する方法がさらに好ましい。熱板の表面は、熱可塑性樹脂製発泡シートとの剥離性を考慮してテフロン(登録商標)やアルマイト(登録商標)などの公知の表面処理を施すことが好ましい。また、熱板の寸法や形状は特に限定されるものではなく、所望の熱可塑性樹脂製発泡成形体の寸法や形状を勘案して適宜選択すればよい。例えば、形状として正方形、長方形や円形などが挙げられるが、正方形の場合は200〜2000mm角の範囲のものが一般的である。 Step (1) in the embodiment of the present invention is a step of heat-softening the thermoplastic resin foam sheet. The heating method is generally a method using a hot plate, hot air, infrared heater, microwave, etc., but from the viewpoint of avoiding the drawdown of the thermoplastic resin foam sheet and not impairing the appearance. A method of heating the sheet while supporting the sheet is preferable. Further, from the viewpoint of cycle time, a method of heating from both sides of the foam sheet using two hot plates is more preferable. In order to prevent the hot plate and the foam sheet from being fused by heating, More preferably, the distance between the hot plates is set to be larger than the thickness of the thermoplastic resin foam sheet, and the heating plate is heated without being compressed. The surface of the hot plate is preferably subjected to a known surface treatment such as Teflon (registered trademark) or anodized (registered trademark) in consideration of peelability from the foamed sheet made of thermoplastic resin. Further, the size and shape of the hot plate are not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of the size and shape of a desired thermoplastic resin foam molded body. Examples of the shape include a square, a rectangle, and a circle. In the case of a square, a shape in a range of 200 to 2000 mm square is common.
加熱時の熱板の温度は特に限定されるものではなく、発泡シートを構成する熱可塑性樹脂によって適宜設定すればよい。熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は、熱板の温度を前記樹脂の融点近傍に設定することが好ましい。熱板の温度が融点よりも高すぎると破泡しやすく、発泡倍率や独立気泡率の高い発泡成形体が得られにくい。また、熱板の温度が融点よりも低く結晶化温度付近では弾性が強すぎ、発泡倍率の高い発泡成形体は得られにくい。熱板の温度は、熱可塑性樹脂製発泡シートを構成する熱可塑性樹脂の融点±1.0℃の範囲内とすることが好ましい。発泡シートが2種類以上の熱可塑性樹脂から構成される場合は、重量として主成分である熱可塑性樹脂の融点を基準とする。 The temperature of the hot plate at the time of heating is not particularly limited, and may be set as appropriate depending on the thermoplastic resin constituting the foamed sheet. When the thermoplastic resin is a crystalline resin, the temperature of the hot plate is preferably set in the vicinity of the melting point of the resin. If the temperature of the hot plate is too higher than the melting point, bubbles are easily broken, and it is difficult to obtain a foamed molded article having a high expansion ratio and closed cell ratio. In addition, when the temperature of the hot plate is lower than the melting point and near the crystallization temperature, the elasticity is too strong and it is difficult to obtain a foamed molded article with a high expansion ratio. The temperature of the hot plate is preferably in the range of the melting point ± 1.0 ° C. of the thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin foam sheet. When the foamed sheet is composed of two or more types of thermoplastic resins, the melting point of the thermoplastic resin, which is the main component, is used as a reference as a weight.
加熱時間は、発泡シートを構成する樹脂の種類やその発泡倍率、厚み等によって異なるが、熱可塑性樹脂製発泡シートの厚み方向中心部温度が熱板の前記温度範囲に到達するように適宜調整すればよい。例えば発泡倍率が同じでも厚みが厚くなると加熱時間も長くなる。発泡シートの両面および厚み方向の中心部に熱電対を取り付けて温度測定を行い、温度と時間の関係を予め調べておき、加熱時間と温度を設定することが好ましい。
なお、発泡シートは通常は室温の状態であるが、加熱時間の短縮のために予熱しておいてもよい。また工程(1)では、シート状の非多孔質部材上に熱可塑性樹脂製発泡シートを載置した状態で加熱軟化してもよい。シート状の非多孔質部材としては、テフロン(商標登録)処理されたシートやフィルム、金属板等、加熱しても形状保持が可能な材料から形成されるシート状物が例示できる。
The heating time varies depending on the type of resin constituting the foamed sheet, the foaming ratio, the thickness, etc., but is appropriately adjusted so that the central temperature in the thickness direction of the thermoplastic resin foamed sheet reaches the temperature range of the hot plate. That's fine. For example, even if the expansion ratio is the same, the heating time becomes longer as the thickness increases. It is preferable to set a heating time and temperature by attaching a thermocouple to both sides of the foamed sheet and in the center in the thickness direction, measuring the temperature, examining the relationship between temperature and time in advance.
The foam sheet is usually at room temperature, but may be preheated to shorten the heating time. Further, in the step (1), heat softening may be performed with a thermoplastic resin foam sheet placed on a sheet-like non-porous member. Examples of the sheet-like non-porous member include a sheet-like material formed from a material that can be maintained in shape even when heated, such as a Teflon (registered trademark) -treated sheet, film, or metal plate.
本発明の態様における工程(2)は、成形型の内壁面の一部が、孔径1000μm以下の孔を有し、かつ通気度が900〜2500cm3/cm2/sである多孔質部材からなる成形型の前記多孔質部材上に、工程(1)で加熱軟化された前記熱可塑性樹脂製発泡シートを、その一面が接触するように配置する工程である。工程(1)で非多孔質部材上に熱可塑性樹脂製発泡シートを載置して加熱軟化する場合には、該非多孔質部材を取り除いた後、多孔質部材上に配置する。 In the step (2) in the aspect of the present invention, a part of the inner wall surface of the mold has a porous member having pores having a pore diameter of 1000 μm or less and an air permeability of 900 to 2500 cm 3 / cm 2 / s. In this step, the thermoplastic resin foam sheet softened by heating in the step (1) is placed on the porous member of the mold so that one surface thereof is in contact. When the thermoplastic resin foam sheet is placed on the non-porous member and softened by heating in the step (1), the non-porous member is removed and then placed on the porous member.
このように熱可塑性樹脂製発泡シートを多孔質部材上に配置することにより、工程(3)で減圧する際に該熱可塑性樹脂製発泡シートと成形型成形面との間のエアが、多孔質部材を通って排出されるため、エア溜りが生じない。そのため得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体は、表面平滑性に優れるものとなる。 By arranging the thermoplastic resin foam sheet on the porous member in this way, the air between the thermoplastic resin foam sheet and the molding surface is reduced when the pressure is reduced in the step (3). Since it is discharged through the member, there is no air accumulation. Therefore, the thermoplastic resin foam molded article obtained is excellent in surface smoothness.
成形型の内壁面の一部を形成する多孔質部材の通気性は、該多孔質部材として、成形型とは異なる部材を成形型の壁面に埋設する場合には、埋設前の多孔質部材について、JIS L1096に記載されているフラジール法(A法)により測定することができる。また、多孔質部材の通気度が高すぎて測定が困難である場合には、同じ多孔質部材を複数枚重ねて通気度を測定し、その値に枚数を掛けたものを該多孔質部材の通気度と見なす。なお、成形型自身の内壁面の一部を多孔質部材とする場合の通気度も、内壁面の一部を切り出し測定片とすることで、上記フラジール法(A法)によって測定することができる。
本発明における多孔質部材は、通気度が900〜2500cm3/cm2/sであり、900〜2000cm3/cm2/sであることが好ましい。多孔質部材は、同じ通気度の多孔質部材を重ね合わせたり、通気度の異なる多孔質部材を重ね合わせたりした状態のものであってもよい。同種または異種の多孔質部材を重ねた状態からなる使用する場合には、重ね合わせたときの多孔質部材の通気度が、前記数値の範囲であることが好ましい。内壁面の一部がこのような通気度の多孔質部材からなる成形型を用いることにより、さらに表面平滑性に優れる熱可塑性樹脂製発泡成形体が得られる。また多孔質部材の孔径は、600μm以下であることが好ましい。多孔質部材の孔径は、マイクロスコープやSEMにより得られた画像を解析することにより求めることができる。また、メッシュ数と線径がわかれば、1インチをメッシュ数で割って、その後に線径を差し引いて求めることもできる。なお多孔質部材の孔径とは、孔の直径を意味する。
The air permeability of the porous member that forms a part of the inner wall surface of the mold is such that when the member different from the mold is embedded in the wall surface of the mold as the porous member, The fragile method (Method A) described in JIS L1096. In addition, when the porous member has an air permeability that is too high to be measured, the air permeability is measured by stacking a plurality of the same porous members, and the value multiplied by the number of the porous members is measured. Considered air permeability. The air permeability when a part of the inner wall surface of the mold itself is a porous member can also be measured by the Frazier method (A method) by cutting out a part of the inner wall surface and using it as a measurement piece. .
The porous member in the present invention has an air permeability of 900 to 2500 cm 3 / cm 2 / s, and preferably 900 to 2000 cm 3 / cm 2 / s. The porous member may be in a state in which porous members having the same air permeability are overlapped or porous members having different air permeability are overlapped. When using the same type or different types of porous members in a stacked state, the air permeability of the porous members when stacked is preferably in the range of the above-mentioned numerical values. By using a mold in which a part of the inner wall surface is made of a porous member having such an air permeability, a thermoplastic resin foam molded body having further excellent surface smoothness can be obtained. The pore diameter of the porous member is preferably 600 μm or less. The pore diameter of the porous member can be obtained by analyzing an image obtained by a microscope or SEM. If the number of meshes and the wire diameter are known, it can be obtained by dividing 1 inch by the number of meshes and then subtracting the wire diameter. The pore diameter of the porous member means the diameter of the pore.
工程(3)において型閉めした際に、発泡シートを配置した成形型成形面と、前記成形面と対向する成形型成形面との距離が、熱可塑性樹脂製発泡シートの厚みの1.1〜3.0倍となるようにすることが好ましい。距離を長くするほど、得られる発泡成形体の独立気泡率は低下しやすい傾向がある。距離が長すぎる場合には、発泡シートを配置した成形型成形面と、前記成形面と対向する成形型成形面との間にスペーサーを設けたりして調節すればよい。 When the mold is closed in the step (3), the distance between the molding surface on which the foam sheet is disposed and the molding surface facing the molding surface is 1.1 to 1.1 of the thickness of the thermoplastic resin foam sheet. It is preferable to be 3.0 times. As the distance is increased, the closed cell ratio of the obtained foamed molded product tends to decrease. If the distance is too long, adjustment may be made by providing a spacer between the molding surface on which the foam sheet is disposed and the molding surface facing the molding surface.
工程(3)は、前記一対の成形型を型閉めして形成された空間内を減圧することにより、前記熱可塑性樹脂製発泡シートを膨張させて、該熱可塑性樹脂製発泡シートの多孔質部材非接触面を成形型の成形面に接触させる工程である。
成形型を型閉めして形成された空間内を減圧する方法としては、該成形型と接続した真空ポンプの接合弁を開けて成形型内を真空吸引する方法が挙げられる。真空ポンプとしては、空間内の空気を短時間で排気できる能力を有するものを用いることが、得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体の発泡倍率と独立気泡率の向上の観点から好ましい。また、使用する成形型の大きさによっては、排気を速やかに行うために真空タンクを備え付けることが好ましい。
成形型内の圧力は真空に近いほど、発泡倍率向上の観点から好ましい。成形型内の絶対圧力は0.01MPa以下、減圧速度としては0.01MPa/s以上とすることが好ましい。
The step (3) expands the thermoplastic resin foam sheet by decompressing the space formed by closing the pair of molds, and the porous member of the thermoplastic resin foam sheet This is a step of bringing the non-contact surface into contact with the molding surface of the mold.
As a method for reducing the pressure in the space formed by closing the mold, there is a method of opening the joint valve of a vacuum pump connected to the mold and vacuuming the mold. As the vacuum pump, it is preferable to use a vacuum pump having a capability of exhausting air in the space in a short time from the viewpoint of improving the expansion ratio and the closed cell ratio of the thermoplastic resin foam molding. Further, depending on the size of the mold used, it is preferable to provide a vacuum tank in order to quickly exhaust.
The closer the pressure in the mold is to vacuum, the better from the viewpoint of improving the expansion ratio. The absolute pressure in the mold is preferably 0.01 MPa or less, and the pressure reduction rate is preferably 0.01 MPa / s or more.
このように成形型を型閉めして形成された空間内を減圧することにより、多孔質部材非接触面、すなわち熱可塑性樹脂製発泡シートの多孔質部材と接触していない面と、成形型成形面とを接触させる。さらに減圧を維持することにより、型内で膨張した熱可塑性樹脂製発泡シートは冷却固化され、型閉めして形成された空間形状に応じて賦形される。型内で発泡させた熱可塑性樹脂製発泡シートは、厚み方向は型閉めして形成された空間と同じ厚みになるが、シート幅方向は必ずしも同じ大きさまで膨張させる必要はない。 By reducing the pressure in the space formed by closing the mold in this way, the porous member non-contact surface, that is, the surface not in contact with the porous member of the thermoplastic resin foam sheet, and the molding die molding Make contact with the surface. Further, by maintaining the reduced pressure, the foamed sheet made of thermoplastic resin expanded in the mold is cooled and solidified, and shaped according to the space shape formed by closing the mold. The foamed sheet made of thermoplastic resin foamed in the mold has the same thickness as the space formed by closing the mold, but the sheet width direction does not necessarily have to be expanded to the same size.
工程(3)で減圧することにより、熱可塑性樹脂製発泡シートを所望の形状に賦形するためには、工程(1)で加熱した熱可塑性樹脂製発泡シートの温度が下がらないうちに、工程(3)で減圧し、賦形する必要がある。工程(3)では、熱可塑性樹脂製発泡シートの表面温度が工程(1)で使用した熱板の温度から5℃以内である間に、成形型内を減圧して賦形することが好ましい。 In order to shape the thermoplastic resin foam sheet into a desired shape by reducing the pressure in step (3), the process is performed while the temperature of the thermoplastic resin foam sheet heated in step (1) is not lowered. It is necessary to decompress and shape in (3). In the step (3), it is preferable that the inside of the mold is decompressed and shaped while the surface temperature of the thermoplastic resin foam sheet is within 5 ° C. from the temperature of the hot plate used in the step (1).
工程(3)において熱可塑性樹脂製発泡シートの多孔質部材非接触面を成形型の成形面に接触させて賦形させるが、冷却固化させる時間としては特に限定されるものではなく、形状が安定する時間であればよい。通常、賦形と冷却時間を合わせた時間で20秒〜数分程度である。 In the step (3), the porous member non-contact surface of the thermoplastic resin foam sheet is brought into contact with the molding surface of the molding die to form, but the time for cooling and solidification is not particularly limited, and the shape is stable. If it is time to do. Usually, it is about 20 seconds to several minutes in total time of shaping and cooling time.
工程(4)は、前記空間内を常圧にした後、該成形型を開いて熱可塑性樹脂製発泡成形体を取り出す工程である。成形型と真空ポンプとの接合弁を閉じてパージ弁を開けて成形型内を常圧にすればよい。 Step (4) is a step of taking out the thermoplastic resin foamed molded article by opening the mold after the inside of the space is brought to normal pressure. The junction valve between the mold and the vacuum pump may be closed and the purge valve opened to bring the inside of the mold to normal pressure.
上記した本発明の方法により得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体は、包装、通函、仕切り板、食品容器、文具、建材、自動車内装材等に使用することができる。 The thermoplastic resin foam molded article obtained by the above-described method of the present invention can be used for packaging, boxing, partition plates, food containers, stationery, building materials, automobile interior materials, and the like.
また、本発明で得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体には、コロナ処理、オゾン処理や帯電防止剤塗布などの従来発泡シートの表面に施されている表面処理が行なわれていてもよい。これら表面処理は本発明で得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体に行ってもよいし、本発明の製造方法に用いる熱可塑性樹脂製発泡シートにあらかじめ行っておいてもよい。 In addition, the thermoplastic resin foam molded article obtained in the present invention may be subjected to a surface treatment applied to the surface of a conventional foam sheet such as corona treatment, ozone treatment or antistatic agent application. These surface treatments may be performed on the thermoplastic resin foam molded article obtained in the present invention, or may be performed in advance on the thermoplastic resin foam sheet used in the production method of the present invention.
本発明で得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体の表面には、用途に応じてシートやフィルム等の表皮材を積層貼合してもよい。積層用のシートやフィルム等の表皮材としては用途に応じて公知のものを使用することができ、例えば、アルミニウムや鉄等の金属、熱可塑性樹脂、紙、合成紙等から構成される薄板が挙げられる。熱可塑性樹脂もしくは麻等の植物素材やガラス等の無機材料からなる不織布や織布を積層してもよい。また、用いる薄板表面にエンボスや印刷などの加飾が施されていてもよい。発泡体を表皮材として積層貼合してもよい。 A surface material such as a sheet or a film may be laminated and bonded to the surface of the thermoplastic resin foam molded article obtained in the present invention, depending on the application. As a skin material such as a sheet or film for lamination, known materials can be used depending on the application. For example, a thin plate made of metal such as aluminum or iron, thermoplastic resin, paper, synthetic paper, etc. Can be mentioned. You may laminate the nonwoven fabric and woven fabric which consist of plant materials, such as a thermoplastic resin or hemp, and inorganic materials, such as glass. Moreover, decoration, such as embossing and printing, may be given to the thin plate surface to be used. You may laminate and laminate a foam as a skin material.
例えば本発明で得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体を食品包装用に使用する場合には、10〜100μm厚みのプロピレン系樹脂製フィルムやガスバリア樹脂製フィルムを積層して用いることが好ましい。ガスバリア樹脂としては、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリアミドなどを使用することができる。なお、これらガスバリア樹脂は単独または混合して使用してもよいし、ガスバリア樹脂からなるフィルムを2種類以上積層して使用してもよい。 For example, when the thermoplastic resin foam-molded article obtained in the present invention is used for food packaging, it is preferable to use a 10-100 μm-thick propylene-based resin film or gas barrier resin film laminated. As the gas barrier resin, an ethylene / vinyl alcohol copolymer, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyamide or the like can be used. These gas barrier resins may be used alone or in combination, or two or more films made of gas barrier resins may be laminated and used.
熱可塑性樹脂製発泡成形体を自動車内装材用に用いる場合には、不織布、織布、カーペット等を積層することが好ましい。他に包装用途、例えば、箱の仕切り板として使用する場合には、内容物保護のために緩衝シートを積層してもよい。 When the thermoplastic resin foam molded article is used for automobile interior materials, it is preferable to laminate a nonwoven fabric, a woven fabric, a carpet or the like. In addition, when using as a partition for packaging purposes, for example, a box, a buffer sheet may be laminated to protect the contents.
これら表皮材の積層貼合は本発明で得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体に行ってもよいし、本発明の製造方法において用いる熱可塑性樹脂製発泡シートにあらかじめ行っておいてもよい。また表皮材の積層方法は特に限定されることはなく、例えば、接着剤を発泡成形体や発泡シートの表面に塗布して積層する方法、接着樹脂製フィルムがラミネートされた表皮材を用い、該接着樹脂製フィルム面を加熱溶融させて発泡成形体や発泡シートと積層する方法、ヒーターや熱風などを用いて表皮材と発泡成形体やシートとの積層面を溶融させて積層する方法、溶融樹脂を表皮材と発泡成形体や発泡シートとの間に押出しラミネートして積層する方法等が挙げられる。 Lamination and lamination of these skin materials may be performed on the thermoplastic resin foam molded body obtained in the present invention, or may be performed in advance on the thermoplastic resin foam sheet used in the production method of the present invention. Further, the method of laminating the skin material is not particularly limited, for example, a method of applying and laminating an adhesive on the surface of a foamed molded product or a foamed sheet, using a skin material laminated with an adhesive resin film, A method of laminating an adhesive resin film surface by heating and melting and laminating it with a foam molded body or foam sheet, a method of melting and laminating a laminating surface of a skin material and a foam molded body or sheet using a heater or hot air, etc., a molten resin And a method of laminating by extruding between a skin material and a foamed molded product or a foamed sheet.
本発明で得られる熱可塑性樹脂製発泡成形体に、さらに真空成形等の熱成形を施すことも可能である。熱成形としては、真空成形や熱罫線加工等、公知の方法が挙げられる。 The thermoplastic resin foam molded article obtained in the present invention can be further subjected to thermoforming such as vacuum molding. Examples of thermoforming include known methods such as vacuum forming and heat ruled line processing.
以下、参考例として、プロピレン系樹脂製発泡シートを用いた平板状発泡成形体の製造方法について述べる。参考例では成形型として、図2(b)に示すように内壁面に多孔質部材のない成形型を用い、多孔質部材がプロピレン系樹脂製発泡シートと成形型の底面との間に配されるようにして使用した。本発明において重要なことは、工程(3)で減圧する際に熱可塑性樹脂製発泡シートと成形型成形面との間のエアが、多孔質部材を通って排出されるようにすることによって、エア溜りを生じさせないことであり、結果、表面平滑性に優れる熱可塑性樹脂製発泡成形体が得られるのである。本参考例においても同様の効果があるといえる。 Hereinafter, as a reference example, a method for producing a flat-plate foam molded article using a propylene-based resin foam sheet will be described. In the reference example, a mold having no porous member on the inner wall surface is used as the mold as shown in FIG. 2B, and the porous member is disposed between the propylene-based resin foam sheet and the bottom surface of the mold. I used it like this. What is important in the present invention is that air between the thermoplastic resin foam sheet and the molding surface is discharged through the porous member when the pressure is reduced in the step (3). As a result, a foamed molded body made of a thermoplastic resin having excellent surface smoothness is obtained. It can be said that this reference example also has the same effect.
使用した樹脂や熱可塑性樹脂製発泡シート、得られた熱可塑性樹脂製発泡成形体の評価方法は、以下のとおりである。
(1)MFR(230)
JIS K7210に従い、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した。単位はg/10分。
The evaluation method of the used resin, a thermoplastic resin foamed sheet, and the obtained thermoplastic resin foamed molded article is as follows.
(1) MFR (230)
According to JIS K7210, measurement was performed at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kgf. The unit is g / 10 minutes.
(2)MT(190)
東洋精機社製メルトテンションテスターMT−501D3型を用いて、サンプル量5g、加熱温度190℃、加熱時間5分間、ピストン降下速度5.7mm/分で、長さ8mm、直径2mmのオリフィスからストランドを押し出し、該ストランドを直径50mmのローラーを用いて巻取速度100rpmで巻き取ったときの張力を、メルトテンション(MT)として測定した。単位はg。
(2) MT (190)
Using a melt tension tester MT-501D3 manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., a strand is drawn from an orifice having a length of 8 mm and a diameter of 2 mm at a sample amount of 5 g, a heating temperature of 190 ° C., a heating time of 5 minutes, a piston lowering speed of 5.7 mm / min. Extrusion was performed, and the tension when the strand was wound at a winding speed of 100 rpm using a roller having a diameter of 50 mm was measured as melt tension (MT). The unit is g.
(3)発泡倍率X
JIS K7112に記載されている水中置換法を使用し発泡シートまたは発泡成形体の密度ρ(水)を求める。次に、発泡シートを構成するプロピレン系樹脂の樹脂密度ρ(PP)を用いて下式2により発泡倍率Xを計算した(単位は無次元)。なお、ρ(PP)として以下0.90g/cm3を用いた。
X(X1、X2)=ρ(PP)/ρ(水) [式2]
ρ(PP):樹脂密度(g/cm3)
ρ(水):発泡シートまたは発泡成形体の密度(g/cm3)
(3) Foaming ratio X
The density ρ (water) of the foamed sheet or foamed molded product is determined using the underwater substitution method described in JIS K7112. Next, the expansion ratio X was calculated by the following
X (X1, X2) = ρ (PP) / ρ (water) [Formula 2]
ρ (PP): Resin density (g / cm 3 )
ρ (water): density of foamed sheet or foamed molded product (g / cm 3 )
(4)独立気泡率Y
ASTM−D2856に記載されているエアーピクノメーター法による測定方法を使用し発泡シートまたは発泡成形体の密度ρ(エア)を求め、下式3により独立気泡率Yを計算した(単位は%)。
Y=(ρ(PP)/ρ(エア)−1)/(ρ(PP)/ρ(水)−1)×100 [式3]
(5)多孔質部材の通気度
JIS L1096に記載されているフラジール法(A法)により測定を行った。単位はcm3/cm2/s。なお測定では、多孔質部材として用いたステンレス製金網(太陽金網株式会社製)を3枚重ねて測定された値をもとに、該値に3(枚数)を掛けて算出される数値を、該多孔質部材1枚の通気度とした。
(6)多孔質部材の孔径
孔径は1インチをメッシュ数で割って、その後に線径を差し引いたものとした。なおメッシュ数が20、80メッシュのステンレス製金網(太陽金網株式会社製)を用いた。単位はμm。
(7)最大高さRy
株式会社ミツトヨ製の表面粗さ計を用い、JIS B0601に記載されている最大高さRyを測定した。なお、最大高さRyが小さいほど平滑性良好と考えた。単位はμm。
(4) Closed cell ratio Y
The density ρ (air) of the foamed sheet or foamed molded product was determined using the measurement method by the air pycnometer method described in ASTM-D2856, and the closed cell ratio Y was calculated by the following formula 3 (unit:%).
Y = (ρ (PP) / ρ (air) −1) / (ρ (PP) / ρ (water) −1) × 100 [Formula 3]
(5) Air permeability of porous member Measurement was performed by the Frazier method (Method A) described in JIS L1096. The unit is cm 3 / cm 2 / s. In the measurement, based on the value measured by overlapping three stainless steel meshes (made by Taiyo Wire Mesh Co., Ltd.) used as the porous member, a value calculated by multiplying the value by 3 (number of sheets), The air permeability of one porous member was defined.
(6) Porous member pore diameter The pore diameter was obtained by dividing 1 inch by the number of meshes and then subtracting the wire diameter. A stainless steel mesh (made by Taiyo Wire Mesh Co., Ltd.) having a mesh number of 20, 80 mesh was used. The unit is μm.
(7) Maximum height Ry
The maximum height Ry described in JIS B0601 was measured using a surface roughness meter manufactured by Mitutoyo Corporation. In addition, it was thought that smoothness was so favorable that the maximum height Ry was small. The unit is μm.
<原料として用いるプロピレン系樹脂製発泡シートの作製>
プロピレン系樹脂製発泡シートとして、非発泡層/発泡層/非発泡層の2種3層のプロピレン系樹脂製多層発泡シートを共押出法により作製した。
発泡層を構成する樹脂として、下記式1を満足するプロピレン系重合体PP1、一般用のプロピレン系樹脂PP2及びPP3、直鎖状低密度ポリエチレンPE1の4種類を使用した。
式1を満足するプロピレン系重合体PP1として株式会社サンアロマ製PF814を用いた。PF814のMFR(230)は3.0g/10分、MT(190)は47gであり、式1の右辺は4.0であるので、式1を満足していた。
MT(190)≧7.52×MFR(230)(-0.576) [式1]
一般用のプロピレン系樹脂PP2として住友化学株式会社製ノーブレンAW191を、同じくPP3として住友化学株式会社製ノーブレンY101を用いた。AW191及びY101はともにMFR(230)が11g/10分、MT(190)が0.9gであり、式1の右辺1.89のため式1は満足していなかった。
また、直鎖状低密度ポリエチレンPE1として住友化学株式会社製エクセレンFX、CX3502を用いた。なお、CX3502のMFRは190℃で同様に測定して4g/10分であった。
上記のPP1を10重量%、PP2を65重量%、PP3を15重量%、PE1を10重量%として配合し、ここで主成分となるプロピレン系樹脂はPP2であり、その融点は164.7℃であった。
<Preparation of a propylene-based resin foam sheet used as a raw material>
As the propylene-based resin foam sheet, a non-foamed layer / foamed layer / non-foamed layer two-layer / three-layer propylene-based resin multilayer foam sheet was prepared by a coextrusion method.
As the resin constituting the foam layer, four types of propylene polymer PP1, which satisfies the following
PF814 manufactured by Sun Aroma Co., Ltd. was used as the propylene-based polymer PP1 that satisfies
MT (190) ≧ 7.52 × MFR (230) (−0.576) [Formula 1]
Nobrene AW191 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used as a general propylene-based resin PP2, and Noblen Y101 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used as PP3. In both AW191 and Y101, MFR (230) was 11 g / 10 min, MT (190) was 0.9 g, and since the right side of
In addition, Excellen FX and CX3502 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. were used as the linear low density polyethylene PE1. The MFR of CX3502 was 4 g / 10 min as measured at 190 ° C. in the same manner.
The above-mentioned PP1 is blended at 10% by weight, PP2 at 65% by weight, PP3 at 15% by weight and PE1 at 10% by weight. The main propylene resin is PP2, and its melting point is 164.7 ° C. Met.
非発泡層を構成する樹脂として、一般用のプロピレン系樹脂PP4を90重量%、高分子型帯電防止剤を10重量%で配合したものを使用した。一般用のプロピレン系樹脂PP4としては住友化学株式会社製ノーブレンAS171Lを用いた。AS171LのMFR(230)は1g/10分であった。高分子型帯電防止剤としては三洋化成工業株式会社製ペレスタット300を用いた。 As the resin constituting the non-foamed layer, 90% by weight of a general-purpose propylene resin PP4 and 10% by weight of a polymer antistatic agent were used. As general-purpose propylene-based resin PP4, Nobrene AS171L manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used. The MFR (230) of AS171L was 1 g / 10 min. As the polymer type antistatic agent, Pelestat 300 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. was used.
気泡核剤マスターバッチとして、平均粒径が4.48μm、密度が1.65g/cm3であるアゾジカルボンアミドを用い、エチレン系樹脂のベース樹脂に対して濃度が30重量%であるマスターバッチを用いた。 As the cell nucleating agent master batch, an azodicarbonamide having an average particle diameter of 4.48 μm and a density of 1.65 g / cm 3 was used, and a master batch having a concentration of 30% by weight with respect to the base resin of the ethylene-based resin. Using.
発泡層用押出機として先端にギアポンプを設けた104mmφ同方向回転2軸押出機(L/D=32、Lはスクリュー有効長さ、Dはスクリュー径)を、非発泡層用押出機として75mmφ単軸押出機(L/D=32)を使用し、ダイ出口流路幅が1600mmであるマルチマニホールド方式の多層Tダイを使用した。 A 104 mmφ co-rotating twin screw extruder (L / D = 32, L is the effective screw length, D is the screw diameter) with a gear pump at the tip as the foam layer extruder, and a 75 mmφ single unit as the non-foam layer extruder. A multi-manifold type multilayer T die having a die exit channel width of 1600 mm was used using a shaft extruder (L / D = 32).
前記発泡層用樹脂100重量%に対して気泡核剤マスターバッチを0.3PHR配合したものを、定量フィーダーを経て発泡層用押出機ホッパーに投入して押出機中で溶融混錬を行い、溶融が進んだ位置(L/D=20)で液化炭酸ガス0.15PHRをダイヤフラム式定量ポンプを用いて高圧で注入した。溶融樹脂と炭酸ガスを十分溶融混練したのち、180℃に調整し、吐出量160Kg/hでギアポンプを用いて安定してマルチマニホールド方式多層Tダイ内に導入した。
前記非発泡層用樹脂を定量フィーダーを経て非発泡層用押出機ホッパーに投入して押出機中で溶融混錬を行い、200℃に調整し、吐出量80Kg/hでマルチマニホールド方式多層Tダイ内に導入した。
ダイ出口から押出された平板状の多層溶融シートをダイ直後に設置した約60℃に冷却温調された複数の210mmφロールにより冷却成形し、ニップロールを備えた引取機で引取ったのち、切断機にて所定寸法に切断した。
得られた発泡シートの発泡倍率(X1)は1.9倍、独立気泡率(Y1)は98%、総厚み(T1)は2.00mm、非発泡層の厚みはそれぞれ175μmであった。
A foam nucleating agent master batch of 0.3 PHR blended with 100% by weight of the foam layer resin is introduced into a foam layer extruder hopper via a quantitative feeder, melted and kneaded in the extruder, and melted. In a position (L / D = 20) in which liquefaction has advanced, liquefied carbon dioxide gas 0.15PHR was injected at a high pressure using a diaphragm metering pump. After sufficiently melting and kneading the molten resin and carbon dioxide, the temperature was adjusted to 180 ° C., and the mixture was stably introduced into the multi-manifold multi-layer T-die using a gear pump at a discharge rate of 160 kg / h.
The non-foamed layer resin is introduced into a non-foamed layer extruder hopper through a quantitative feeder, melt kneaded in the extruder, adjusted to 200 ° C., and a multi-manifold multi-layer T-die with a discharge rate of 80 kg / h. Introduced in.
A flat multilayer molten sheet extruded from the die outlet is cooled and formed by a plurality of 210 mmφ rolls adjusted to a cooling temperature of about 60 ° C. installed immediately after the die, and taken by a take-up machine equipped with a nip roll, and then a cutting machine And cut into predetermined dimensions.
The foaming ratio (X1) of the obtained foamed sheet was 1.9 times, the closed cell ratio (Y1) was 98%, the total thickness (T1) was 2.00 mm, and the thickness of the non-foamed layer was 175 μm.
[参考例1]
図2(a)に示すような平行に設置された上下一対の熱板のうち、下に設置された熱板上に、前記多孔質部材と前記プロピレン系樹脂製発泡シートの一面を接触させた状態で、該多孔質部材が下の熱板に接触するように配置し加熱軟化させた。この時、熱板間の距離は該プロピレン系樹脂製発泡シートの厚みと多孔質部材の厚みを足し合わせたものよりも大きく設定し、熱板にて該プロピレン系樹脂製発泡シートを圧縮することなく加熱を行った。また、熱板の温度は発泡シートの主成分であるプロピレン系樹脂PP2の融点165.0±1.0℃の範囲内として80秒間加熱した。なお、多孔質部材として通気度が1104cm3/cm2/s、孔径198μmであるステンレス製金網(太陽金網株式会社製)を用いた。
加熱軟化させた該プロピレン系樹脂製発泡シートと多孔質部材を、図2(b)に示すように、多孔質部材がプロピレン系樹脂製発泡シートと成形型の底面との間に介在するように配置した。該成形型底面と、該底面と対向面、すなわち成形型蓋部との距離は多孔質部材の厚みに所望の熱可塑性樹脂製発泡成形体の厚み(4.2mm)を足した距離とした。
前記成形型を密閉した後、真空ポンプとの接合弁を開けて、減圧速度0.018MPa/sで完全真空(絶対圧力0)まで減圧することにより、該プロピレン系樹脂製発泡シートを膨張させて平板状に賦形し、冷却固化させた。成形型蓋部および底面の温度は20℃、減圧から冷却固化までの時間は60秒とした。
真空ポンプとの接合弁を閉じて、パージ弁を開けて常圧(0.1MPa)にした後、成形型内より平板状の発泡成形体を取り出した。
得られた発泡成形体の発泡倍率X2は4.0倍、独立気泡率Y2は90%、厚みは4.2mmであり、表面平滑性は良好であった。結果を表1にまとめた。
[Reference Example 1]
Of the pair of upper and lower hot plates installed in parallel as shown in FIG. 2 (a), the porous member and one surface of the propylene-based resin foam sheet were brought into contact with the hot plate installed below. In this state, the porous member was placed in contact with the lower hot plate and softened by heating. At this time, the distance between the hot plates is set to be larger than the sum of the thickness of the propylene-based resin foam sheet and the thickness of the porous member, and the propylene-based resin foam sheet is compressed with the hot plate. Without heating. Further, the heating plate was heated for 80 seconds within the range of the melting point of 165.0 ± 1.0 ° C. of the propylene-based resin PP2 which is the main component of the foam sheet. As the porous member, a stainless steel wire mesh (made by Taiyo Wire Mesh Co., Ltd.) having an air permeability of 1104 cm 3 / cm 2 / s and a pore diameter of 198 μm was used.
As shown in FIG. 2 (b), the heat-softened propylene resin foam sheet and porous member are interposed between the propylene resin foam sheet and the bottom of the mold. Arranged. The distance between the bottom surface of the mold and the bottom surface and the opposite surface, that is, the mold lid portion, was a distance obtained by adding the thickness of the desired thermoplastic resin foamed molded body (4.2 mm) to the thickness of the porous member.
After the mold is sealed, a joint valve with a vacuum pump is opened, and the pressure is reduced to a complete vacuum (absolute pressure 0) at a pressure reduction rate of 0.018 MPa / s to expand the propylene-based resin foam sheet. It was shaped into a flat plate and cooled and solidified. The temperature of the mold lid and the bottom surface was 20 ° C., and the time from depressurization to cooling and solidification was 60 seconds.
After closing the joint valve with the vacuum pump and opening the purge valve to normal pressure (0.1 MPa), the flat foam molded body was taken out from the mold.
The obtained foamed molded article had an expansion ratio X2 of 4.0, an closed cell ratio Y2 of 90%, a thickness of 4.2 mm, and good surface smoothness. The results are summarized in Table 1.
[比較例1]
多孔質部材を用いない以外は、参考例1と同様にして熱可塑性樹脂製発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の評価結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 1]
A thermoplastic resin foamed molded article was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the porous member was not used. The evaluation results of the obtained foamed molded product are summarized in Table 1.
1:熱可塑性樹脂製発泡シート
2:熱可塑性樹脂製発泡シートの厚み
31:熱板(1)
32:熱板(2)
4:多孔質部材
5:成形型
51:シート配置面との対向面(成形型蓋部)
52:シート配置面(成形型底面)
6:シート配置面と対向面(成形型蓋部)との距離
7:熱可塑性樹脂製発泡成形体
8:真空ポンプとの接合弁
9:パージ弁
1: Thermoplastic resin foam sheet 2: Thermoplastic resin foam sheet thickness 31: Hot plate (1)
32: Hot plate (2)
4: Porous member 5: Mold 51: Surface facing sheet placement surface (mold lid)
52: Sheet placement surface (bottom of mold)
6: Distance between sheet arrangement surface and opposing surface (molding lid) 7: Foam molded body made of thermoplastic resin 8: Joint valve with vacuum pump 9: Purge valve
Claims (2)
(1)熱可塑性樹脂製発泡シートを加熱軟化する工程
(2)成形型の内壁面の一部が、孔径1000μm以下の孔を有し、かつ通気度が900〜2500cm3/cm2/sである多孔質部材からなる成形型の前記多孔質部材上に、工程(1)で加熱軟化された前記熱可塑性樹脂製発泡シートを、その一面が接触するように配置する工程
(3)前記成形型内を密閉した後減圧することにより前記熱可塑性樹脂製発泡シートを膨張させて、所望の熱可塑性樹脂製発泡成形体に賦形する工程
(4)前記成形型内を常圧にした後、該成形型内から前記熱可塑性樹脂製発泡成形体を取り出す工程 Using a pair of molds that can be sealed, a foamed product made of a thermoplastic resin is produced by further foaming a foamed sheet made of a thermoplastic resin within the mold, and at least the following (1)-( A method for producing a foamed molded article made of a thermoplastic resin comprising the step 4).
(1) Step of heat-softening a foam sheet made of thermoplastic resin (2) A part of the inner wall surface of the mold has holes with a hole diameter of 1000 μm or less, and the air permeability is 900 to 2500 cm 3 / cm 2 / s. (3) The molding die, wherein the thermoplastic resin foam sheet softened by heating in the step (1) is placed on the porous member of the molding die made of a certain porous member so that one surface thereof is in contact with the molding die. The step of expanding the thermoplastic resin foamed sheet by reducing the pressure after sealing the interior and shaping the foamed molded article of the desired thermoplastic resin (4) After the inside of the mold is at normal pressure, A step of taking out the thermoplastic resin foam molded body from the mold
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