JPH0657435B2 - ポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法 - Google Patents
ポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法Info
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- JPH0657435B2 JPH0657435B2 JP62297160A JP29716087A JPH0657435B2 JP H0657435 B2 JPH0657435 B2 JP H0657435B2 JP 62297160 A JP62297160 A JP 62297160A JP 29716087 A JP29716087 A JP 29716087A JP H0657435 B2 JPH0657435 B2 JP H0657435B2
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/36—Feeding the material to be shaped
- B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
- B29C44/44—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
- B29C44/445—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form in the form of expandable granules, particles or beads
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C44/34—Auxiliary operations
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- B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould
-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/10—Polymers of propylene
- B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法に関す
る。さらに詳しくは、本発明は自動車用バンパー芯材な
どのエネルギー吸収体に好適に使用しうるポリプロピレ
ン系樹脂の型内発泡成形法に関する。
る。さらに詳しくは、本発明は自動車用バンパー芯材な
どのエネルギー吸収体に好適に使用しうるポリプロピレ
ン系樹脂の型内発泡成形法に関する。
［従来の技術］ 従来より、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂
予備発泡粒子を用いた型内発泡成形法としては、(イ)ポ
リオレフィンの予備発泡粒子を無機ガスで加圧処理して
該粒子に無機ガスを含浸させたあとに除圧し、該粒子の
内圧が 1.18 気圧以上であるあいだに閉鎖しうるが密閉
しえない金型に充填し、蒸気などで加熱融着し、型どお
りの成形体とする方法（特公昭51-22951号公報）、(ロ)
閉鎖しうるが密閉しえない金型にポリオレフィンの予備
発泡粒子を充填し、スチームなどで加熱融着したのち、
金型から取出し、その体積が金型な容積の70〜 110％で
あるあいだに加熱養生して型どおりの成形体を製造する
方法（特開昭 60-166442号公報）および(ハ)ポリオレフ
ィン系樹脂予備発泡粒子を加圧ガスを用いてもとの嵩体
積の20〜80％に圧縮し、型内に充填して型内のガス圧を
除去した後、発泡粒子が型内に充填されているときの圧
力と等しいかまたはそれよりも高い圧力の蒸気を用いて
発泡粒子を加熱、融着して成形体を製造する方法（英国
特許第 1,560,630号明細書）が知られている。
予備発泡粒子を用いた型内発泡成形法としては、(イ)ポ
リオレフィンの予備発泡粒子を無機ガスで加圧処理して
該粒子に無機ガスを含浸させたあとに除圧し、該粒子の
内圧が 1.18 気圧以上であるあいだに閉鎖しうるが密閉
しえない金型に充填し、蒸気などで加熱融着し、型どお
りの成形体とする方法（特公昭51-22951号公報）、(ロ)
閉鎖しうるが密閉しえない金型にポリオレフィンの予備
発泡粒子を充填し、スチームなどで加熱融着したのち、
金型から取出し、その体積が金型な容積の70〜 110％で
あるあいだに加熱養生して型どおりの成形体を製造する
方法（特開昭 60-166442号公報）および(ハ)ポリオレフ
ィン系樹脂予備発泡粒子を加圧ガスを用いてもとの嵩体
積の20〜80％に圧縮し、型内に充填して型内のガス圧を
除去した後、発泡粒子が型内に充填されているときの圧
力と等しいかまたはそれよりも高い圧力の蒸気を用いて
発泡粒子を加熱、融着して成形体を製造する方法（英国
特許第 1,560,630号明細書）が知られている。
しかしながら、前記(イ)の方法は、工程上、型内成形前
の内圧付与操作が不可欠であり、また無機系気体で加圧
処理を施すための設備が大型であるので、設備投資費が
大きくなるという欠点があり、前記(ロ)の方法は成形体
にヒケなどが現れるため、外観性に劣るという欠点があ
る。
の内圧付与操作が不可欠であり、また無機系気体で加圧
処理を施すための設備が大型であるので、設備投資費が
大きくなるという欠点があり、前記(ロ)の方法は成形体
にヒケなどが現れるため、外観性に劣るという欠点があ
る。
また、前記(ハ)の方法では、表面性や形状安定製などに
すぐれた成形品をうるためには発泡粒子をもとの嵩体積
の20〜60％、好ましくは30〜50％に圧縮して圧縮応力の
大きい高密度成形品をうる必要があり、したがって加
熱、融着するための蒸気圧を高く設定する必要がある。
高圧の蒸気を使用することは、エネルギーおよびコスト
の上昇を招き、また複数台の成形機を運転するばあいに
は、蒸気の主配管の圧力変動が高くなり、その結果、成
形ショット間における発泡粒子の融着変動が生じるとと
もに加熱のバラツキによって成形品の寸法収縮率が変化
するという欠点がある。
すぐれた成形品をうるためには発泡粒子をもとの嵩体積
の20〜60％、好ましくは30〜50％に圧縮して圧縮応力の
大きい高密度成形品をうる必要があり、したがって加
熱、融着するための蒸気圧を高く設定する必要がある。
高圧の蒸気を使用することは、エネルギーおよびコスト
の上昇を招き、また複数台の成形機を運転するばあいに
は、蒸気の主配管の圧力変動が高くなり、その結果、成
形ショット間における発泡粒子の融着変動が生じるとと
もに加熱のバラツキによって成形品の寸法収縮率が変化
するという欠点がある。
上記のように、寸法収縮率の変動が小さく、表面性、融
着性にすぐれ、しかもヒケなどの発生がないポリプロピ
レン系樹脂予備発泡粒子からなる成形体を生産性よく型
内成形によって製造しうる方法はまだ見出されていない
のが現状である。
着性にすぐれ、しかもヒケなどの発生がないポリプロピ
レン系樹脂予備発泡粒子からなる成形体を生産性よく型
内成形によって製造しうる方法はまだ見出されていない
のが現状である。
［発明が解決しようとする問題点］ そこで本発明者らは、上記従来技術の問題点に鑑みて、
かかる問題点を解決しうる型内成形法をうるべく鋭意研
究を重ねた結果、かかる問題点をことごとく解決しうる
方法を見出し、本発明を完成するにいたった。
かかる問題点を解決しうる型内成形法をうるべく鋭意研
究を重ねた結果、かかる問題点をことごとく解決しうる
方法を見出し、本発明を完成するにいたった。
［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明はポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子
を圧縮状態で成形用型に充填したのち、蒸気により予備
発泡粒子を加熱、融着させて型内発泡成形品をうる方法
であって、予備発泡粒子を融着するための蒸気圧を、予
備発泡粒子を圧縮するための充填時の金型チャンバー圧
よりも低くすることを特徴とするポリプロピレン系樹脂
の型内発泡成形法に関する。
を圧縮状態で成形用型に充填したのち、蒸気により予備
発泡粒子を加熱、融着させて型内発泡成形品をうる方法
であって、予備発泡粒子を融着するための蒸気圧を、予
備発泡粒子を圧縮するための充填時の金型チャンバー圧
よりも低くすることを特徴とするポリプロピレン系樹脂
の型内発泡成形法に関する。
［実施例］ 本発明に使用するポリプロピレン系樹脂としては、たと
えばプロピレンホモポリマー、エチレン- プロピレンラ
ンダムコポリマー、エチレン- プロピレンブロックコポ
リマー、エチレン- プロピレン- ブテンランダムターポ
リマー、プロピレン- 塩化ビニルコポリマー、プロピレ
ン- ブテンコポリマー、プロピレン- 無水マレイン酸コ
ポリマーなどがあげられ、立体規則性重合方法によって
製造されたものが好ましい。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上混合使用してもよい。
えばプロピレンホモポリマー、エチレン- プロピレンラ
ンダムコポリマー、エチレン- プロピレンブロックコポ
リマー、エチレン- プロピレン- ブテンランダムターポ
リマー、プロピレン- 塩化ビニルコポリマー、プロピレ
ン- ブテンコポリマー、プロピレン- 無水マレイン酸コ
ポリマーなどがあげられ、立体規則性重合方法によって
製造されたものが好ましい。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上混合使用してもよい。
これらのポリプロピレン系樹脂は無架橋の状態が好まし
いが、パーオキサイドや放射線などにより架橋させて用
いてもよい。またポリプロピレン系樹脂と混合使用可能
な他の熱可塑性樹脂、たとえば低密度ポリエチレン、直
鎖低密度ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブテン、ア
イオノマーなどをポリプロピレン系樹脂の性質が損われ
ない範囲で混合使用してもよい。たとえば低密度ポリエ
チレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリブテン、アイオ
ノマーを併用するばあいには、ポリプロピレン系樹脂 1
00部（重量部、以下同様）に対して５〜20部、ポリスチ
レンを併用するばあいには５〜10部が好ましい。
いが、パーオキサイドや放射線などにより架橋させて用
いてもよい。またポリプロピレン系樹脂と混合使用可能
な他の熱可塑性樹脂、たとえば低密度ポリエチレン、直
鎖低密度ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブテン、ア
イオノマーなどをポリプロピレン系樹脂の性質が損われ
ない範囲で混合使用してもよい。たとえば低密度ポリエ
チレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリブテン、アイオ
ノマーを併用するばあいには、ポリプロピレン系樹脂 1
00部（重量部、以下同様）に対して５〜20部、ポリスチ
レンを併用するばあいには５〜10部が好ましい。
これらのポリプロピレン系樹脂は、通常、予備発泡に利
用されやすいようにあらかじめ押出機、ニーダー、バン
バリーミキサー、ロールなどを用いて溶融し、円柱状、
楕円形状、球状、立方体状、直方体状などのような所望
の粒子形状で、その粒子の平均粒径が 0.1〜10mm、好ま
しくは 0.7〜 5mmになるように成形加工される。
用されやすいようにあらかじめ押出機、ニーダー、バン
バリーミキサー、ロールなどを用いて溶融し、円柱状、
楕円形状、球状、立方体状、直方体状などのような所望
の粒子形状で、その粒子の平均粒径が 0.1〜10mm、好ま
しくは 0.7〜 5mmになるように成形加工される。
本発明に用いる予備発泡粒子は、示差走査熱量計法（以
下、DSC 法という）による測定で２つの融点を有し、該
２つの融点のうち高温側の融点に基づく融解ピーク熱量
QＨが 0.5〜 3.5cal/ｇ、好ましくは 1.0〜 3.1cal/ｇ
であるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子である。
下、DSC 法という）による測定で２つの融点を有し、該
２つの融点のうち高温側の融点に基づく融解ピーク熱量
QＨが 0.5〜 3.5cal/ｇ、好ましくは 1.0〜 3.1cal/ｇ
であるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子である。
前記２つの融点の関係についてはとくに限定はないが、
２つの融点の差が15〜25℃であるのが成形加熱時の融着
がしやすくなるという点から好ましい。２つの融点の差
は、樹脂の分子構造、樹脂の熱履歴、発泡剤量、発泡圧
力などによってかわるが、高温側で発泡すると２つの融
点の差は大きくなる。また低温側の融点は通常 125〜 1
55℃の範囲内にあり、高温側の融点は通常 145〜 175℃
の範囲内にあり、使用するポリプロピレン系樹脂の種類
によってかわる。
２つの融点の差が15〜25℃であるのが成形加熱時の融着
がしやすくなるという点から好ましい。２つの融点の差
は、樹脂の分子構造、樹脂の熱履歴、発泡剤量、発泡圧
力などによってかわるが、高温側で発泡すると２つの融
点の差は大きくなる。また低温側の融点は通常 125〜 1
55℃の範囲内にあり、高温側の融点は通常 145〜 175℃
の範囲内にあり、使用するポリプロピレン系樹脂の種類
によってかわる。
前記高温側の融点に基づく融解ピーク熱量 QＨが 0.5〜
3.5cal/ｇの範囲内にあるばあいには、本発明の製造法
では型内発泡成形が可能となるが、 3.5cal/ｇをこえる
と予備発泡粒子が融着しにくくなって型内発泡成形する
ことが困難になり、一方、 0.5cal/ｇ未満になると、予
備発泡粒子を型内発泡成形することができるがえられた
発泡成形体の寸法収縮率が大きくなるほか、成形体の外
観がおとってくるので好ましくない。
3.5cal/ｇの範囲内にあるばあいには、本発明の製造法
では型内発泡成形が可能となるが、 3.5cal/ｇをこえる
と予備発泡粒子が融着しにくくなって型内発泡成形する
ことが困難になり、一方、 0.5cal/ｇ未満になると、予
備発泡粒子を型内発泡成形することができるがえられた
発泡成形体の寸法収縮率が大きくなるほか、成形体の外
観がおとってくるので好ましくない。
上記融解ピーク熱量 QＨが 0.5〜 3.5cal/ｇのポリプロ
ピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する方法にはとくに限
定はないが、たとえば耐圧容器中でポリピレン系樹脂粒
子に揮発性発泡剤を含有させ、攪拌しながら水中に分散
させ、加圧下で所定の発泡温度まで加熱したのち、該水
分散物を低圧域に放出するなどの方法が利用されうる。
融解ピーク熱量 QＨは樹脂の分子構造などによってかわ
るが、一般に発泡温度を高くすると融解ピーク熱量 QＨ
が小さくなる。
ピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する方法にはとくに限
定はないが、たとえば耐圧容器中でポリピレン系樹脂粒
子に揮発性発泡剤を含有させ、攪拌しながら水中に分散
させ、加圧下で所定の発泡温度まで加熱したのち、該水
分散物を低圧域に放出するなどの方法が利用されうる。
融解ピーク熱量 QＨは樹脂の分子構造などによってかわ
るが、一般に発泡温度を高くすると融解ピーク熱量 QＨ
が小さくなる。
この方法においてポリプロピレン系樹脂粒子の融点を T
Ｍ℃とするとき、発泡温度を概ね(TＭ＋２）〜(TM ＋1
0）℃の範囲にすることにより、容易に本発明に用いる
予備発泡粒子がえられる。
Ｍ℃とするとき、発泡温度を概ね(TＭ＋２）〜(TM ＋1
0）℃の範囲にすることにより、容易に本発明に用いる
予備発泡粒子がえられる。
発泡温度を上記範囲にした理由は、ポリプロピレン系樹
脂の種類、使用発泡剤量、目標とする予備発泡粒子の発
泡倍率などによって適宜選択しうるようにするためであ
る。
脂の種類、使用発泡剤量、目標とする予備発泡粒子の発
泡倍率などによって適宜選択しうるようにするためであ
る。
本発明に使用されるポリプロピレン系樹脂粒子に含有さ
せる揮発性発泡剤としては、たとえばプロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類；シク
ロペンタン、シクロブタンなどの脂環式炭化水素類；ト
リクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタ
ン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン、メチルクロライド、メチレンクロライ
ド、エチルクロライドなどのハロゲン化炭化水素類など
があげられる。これらの発泡剤は単独で用いてもよく、
２種以上併用してもよい。また、その使用量にもとくに
限定はなく、所望のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子
の発泡度に応じて適宜使用すればよく、通常その使用量
はポリプロピレン系樹脂 100部に対して５〜50部であ
る。
せる揮発性発泡剤としては、たとえばプロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類；シク
ロペンタン、シクロブタンなどの脂環式炭化水素類；ト
リクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタ
ン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン、メチルクロライド、メチレンクロライ
ド、エチルクロライドなどのハロゲン化炭化水素類など
があげられる。これらの発泡剤は単独で用いてもよく、
２種以上併用してもよい。また、その使用量にもとくに
限定はなく、所望のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子
の発泡度に応じて適宜使用すればよく、通常その使用量
はポリプロピレン系樹脂 100部に対して５〜50部であ
る。
前記水分散物の調製に際しては、分散剤として、たとえ
ば第３リン酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、塩
基性炭酸亜鉛、炭酸カルシウムなどや、少量の界面活性
剤、たとえばドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、n-パ
ラフィンスルホン酸ソーダ、α- オレフィンスルホン酸
ソーダなどが使用されうる。
ば第３リン酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、塩
基性炭酸亜鉛、炭酸カルシウムなどや、少量の界面活性
剤、たとえばドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、n-パ
ラフィンスルホン酸ソーダ、α- オレフィンスルホン酸
ソーダなどが使用されうる。
かかる分散剤や界面活性剤の使用量は、その種類や用い
るポリプロピレン系樹脂粒子の種類とその使用量などに
よって異なるが、通常、水 100部に対して分散剤のばあ
いで 0.2〜３部、界面活性剤のばあいで 0.001〜 0.1部
である。
るポリプロピレン系樹脂粒子の種類とその使用量などに
よって異なるが、通常、水 100部に対して分散剤のばあ
いで 0.2〜３部、界面活性剤のばあいで 0.001〜 0.1部
である。
また、前記揮発性発泡剤を含有したポリプロピレン系樹
脂粒子は水中での分散性を良好なものとするために、通
常、水 100部に対して20〜 100部添加されるのが好まし
い。
脂粒子は水中での分散性を良好なものとするために、通
常、水 100部に対して20〜 100部添加されるのが好まし
い。
かくして調製された水分散物は加圧下で加熱されたの
ち、２〜10mmφの開孔オリフィスを通して低圧域に放出
され、ポリプロピレン系樹脂粒子が予備発泡せしめら
れ、本発明に用いるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子
がえられる。
ち、２〜10mmφの開孔オリフィスを通して低圧域に放出
され、ポリプロピレン系樹脂粒子が予備発泡せしめら
れ、本発明に用いるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子
がえられる。
前記水分散物はあらかじめ上記のように耐圧容器中で加
圧下で発泡温度まで加熱される。加熱温度は用いるポリ
プロピレン系樹脂の種類、目的とするポリプロピレン系
樹脂予備発泡粒子の有するDSC 法で測定される高温側の
融点に基づく融解ピーク熱量 QＨを 0.5〜 3.5cal/gの
どの値に選択するかで変わってするので、一義的には定
められないが、用いたポリプロピレン系樹脂粒子のDSC
法によって測定された融点を TM ℃としたとき、ほぼ(T
Ｍ＋2)〜(TＭ＋10）℃の範囲から決定される。一方、圧
力は主に所定の発泡倍率により選択されるが、概ね10〜
50kg／cm２-Gである。
圧下で発泡温度まで加熱される。加熱温度は用いるポリ
プロピレン系樹脂の種類、目的とするポリプロピレン系
樹脂予備発泡粒子の有するDSC 法で測定される高温側の
融点に基づく融解ピーク熱量 QＨを 0.5〜 3.5cal/gの
どの値に選択するかで変わってするので、一義的には定
められないが、用いたポリプロピレン系樹脂粒子のDSC
法によって測定された融点を TM ℃としたとき、ほぼ(T
Ｍ＋2)〜(TＭ＋10）℃の範囲から決定される。一方、圧
力は主に所定の発泡倍率により選択されるが、概ね10〜
50kg／cm２-Gである。
前記耐圧容器にはとくに限定はなく、上記圧力および温
度に耐えられるものであればいずれのものでも使用しう
るが、かかる耐圧容器の具体例として、たとえばオート
クレーブ型の耐圧容器があげられる。
度に耐えられるものであればいずれのものでも使用しう
るが、かかる耐圧容器の具体例として、たとえばオート
クレーブ型の耐圧容器があげられる。
つぎに本発明におけるDSC 法について説明する。
測定装置としては、通常の示査走査熱量計、たとえばパ
ーキンエルマー(Perkin-Elmer)社製のDSC-2 型、理学電
気(株)製のTAS-100 型などがあげられる。
ーキンエルマー(Perkin-Elmer)社製のDSC-2 型、理学電
気(株)製のTAS-100 型などがあげられる。
ポリプロピレン系樹脂粒子の融点 TＭ℃および予備発泡
粒子の高温側の融点に基づく融解ピーク熱量 QＨの測定
は、ポリプロピレン系樹脂粒子１〜10mgのサンプルにつ
き、上記測定装置にて10℃／分の昇温速度で測定を行な
う。
粒子の高温側の融点に基づく融解ピーク熱量 QＨの測定
は、ポリプロピレン系樹脂粒子１〜10mgのサンプルにつ
き、上記測定装置にて10℃／分の昇温速度で測定を行な
う。
第２図はポリプロピレン系樹脂としてエチレン含有率
3.3重量％のプロピレン−エチレンランダムコポリマー
の TＭを測定した例であり、第１図は第２図で用いたポ
リプロピレン系樹脂を用いて実施例７によりえられたポ
リプロピレン系樹脂予備発泡粒子について高温側の融点
に基づく融解ピーク熱量 QＨの測定法を示した例であ
る。 QＨを求めるための直線は、低温側のピークと高温
側のピークとの間のグラフの勾配が０になる点から高温
側のピークの終わる側のグラフに接線をひくことにより
えられる。
3.3重量％のプロピレン−エチレンランダムコポリマー
の TＭを測定した例であり、第１図は第２図で用いたポ
リプロピレン系樹脂を用いて実施例７によりえられたポ
リプロピレン系樹脂予備発泡粒子について高温側の融点
に基づく融解ピーク熱量 QＨの測定法を示した例であ
る。 QＨを求めるための直線は、低温側のピークと高温
側のピークとの間のグラフの勾配が０になる点から高温
側のピークの終わる側のグラフに接線をひくことにより
えられる。
このようにしてえられた予備発泡粒子を加圧ガスを用い
て圧縮し、閉鎖しうるが密閉しえない成形用型に充填
し、ついで成形用型内に蒸気を導入し、蒸気圧が充填時
の金型チャンバー圧（以下、充填圧という）よりも小さ
くなるように調整して予備発泡粒子を相互に加熱融着さ
せることにより、ほぼ金型形状通りの型内発泡成形体が
製造される。
て圧縮し、閉鎖しうるが密閉しえない成形用型に充填
し、ついで成形用型内に蒸気を導入し、蒸気圧が充填時
の金型チャンバー圧（以下、充填圧という）よりも小さ
くなるように調整して予備発泡粒子を相互に加熱融着さ
せることにより、ほぼ金型形状通りの型内発泡成形体が
製造される。
充填圧を付与せしめるために使用される加圧ガスとして
は通常安価であるので空気が使用されるが、このほかチ
ッ素、炭酸ガスなどを用いることもできる。該充填圧
は、発泡粒子の粒子径、種類や融解ピーク熱量 QＨなど
によって異なるので一概に決定することはできないが、
通常 2.0〜 5.0kg／cm2、なかんづく 2.5〜 3.6kg／cm2
であるのが好ましい。該充填圧は 2.0kg／cm2未満であ
るばあい、成形体に収縮やヒケが発生し、成形体の表面
にシワが発生しやすくなり、また 5.0kg／cm2をこえる
ばあい、予備発泡や圧縮に要するエネルギーおよびコス
トが上昇するとともに融着変動が生じることになる。
は通常安価であるので空気が使用されるが、このほかチ
ッ素、炭酸ガスなどを用いることもできる。該充填圧
は、発泡粒子の粒子径、種類や融解ピーク熱量 QＨなど
によって異なるので一概に決定することはできないが、
通常 2.0〜 5.0kg／cm2、なかんづく 2.5〜 3.6kg／cm2
であるのが好ましい。該充填圧は 2.0kg／cm2未満であ
るばあい、成形体に収縮やヒケが発生し、成形体の表面
にシワが発生しやすくなり、また 5.0kg／cm2をこえる
ばあい、予備発泡や圧縮に要するエネルギーおよびコス
トが上昇するとともに融着変動が生じることになる。
つぎに加圧され、圧縮された発泡粒子は成形用型中に充
填され、発泡粒子を融着するために加圧および加熱が施
される。かかる加圧手段としては通常蒸気が使用され
る。該蒸気の圧力は充填圧よりも小さくなるように調整
されるが、通常 1.8kg／cm2以上であるのが好ましい。
なお、蒸気圧と充填圧との差は発泡粒子の融解ピーク熱
量 QＨなどによって異なり、一概には決定することがで
きないが、 0.1kg／cm2以上であることが望ましい。ま
た、成形型の加熱温度および加熱時間は成形型の大きさ
や発泡粒子の種類などに応じて適宜調整されるが、通常
加熱温度は 116〜 152℃、なかんづく 120〜 145℃、加
熱時間は７〜30秒間、なかんづく８〜20秒間であるのが
好ましい。
填され、発泡粒子を融着するために加圧および加熱が施
される。かかる加圧手段としては通常蒸気が使用され
る。該蒸気の圧力は充填圧よりも小さくなるように調整
されるが、通常 1.8kg／cm2以上であるのが好ましい。
なお、蒸気圧と充填圧との差は発泡粒子の融解ピーク熱
量 QＨなどによって異なり、一概には決定することがで
きないが、 0.1kg／cm2以上であることが望ましい。ま
た、成形型の加熱温度および加熱時間は成形型の大きさ
や発泡粒子の種類などに応じて適宜調整されるが、通常
加熱温度は 116〜 152℃、なかんづく 120〜 145℃、加
熱時間は７〜30秒間、なかんづく８〜20秒間であるのが
好ましい。
つぎに成形型を型開きにすることにより、型内発泡成形
体がえられる。
体がえられる。
本発明の型内発泡成形法によれば、表面外観が良好で、
融着性にすぐれた寸法収縮の少ないポリプロピレン系樹
脂発泡成形体がハイサイクルで容易にうることができ、
また発泡粒子を圧縮するための圧縮ガスの圧力を小さく
することができるので、成形コストの低減をはかること
ができる つぎに実施例および比較例をあげて本発明の型内発泡成
形法をさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例
のみに限定されるものではない。
融着性にすぐれた寸法収縮の少ないポリプロピレン系樹
脂発泡成形体がハイサイクルで容易にうることができ、
また発泡粒子を圧縮するための圧縮ガスの圧力を小さく
することができるので、成形コストの低減をはかること
ができる つぎに実施例および比較例をあげて本発明の型内発泡成
形法をさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例
のみに限定されるものではない。
実施例１〜13および比較例１〜10 エチレン -プロピレンランダムコポリマー（住友化学工
業(株)製の「ノーブレン」、エチレン含量 3.3重量％）
のペレット（一粒子重量約 1.8mg、DSC 法融点TM 143.5
℃）（以下、原料ビーズＡという）、エチレン -プロピ
レンランダムコポリマー（住友化学工業(株)製の「ノー
ブレン」、エチレン含量 4.5重量％）のペレット（一粒
子重量約 1.8mg、DSC 法融点TM 135.5℃）（以下、原料
ビーズＢという）またはエチレン -プロピレンブロック
コポリマー（住友化学工業(株)製の「ノーブレン」、エ
チレン含量 5.0重量％）のペレット（一粒子重量約 1.8
mg、DSC 法融点TM 158℃）（以下、原料ビーズＣとい
う） 100部、ジクロロジフルオロメタン20〜35部、分散剤と
してパウダー状塩基性第３リン酸カルシウム 1.5部およ
びn-パラフィンスルホン酸ソーダ 0.006部を水 300部と
ともに耐圧容器に仕込み、各々所定温度に加熱した。こ
のときの容器内圧力は約17〜30kg／cm2-Gであった。そ
の後、容器内圧力をジクロロジフルオロメタンを圧入し
ながら17〜31kg／cm2-Gに保持しつつ、耐圧容器下部の
バルブを開いて水分散物を開孔径４mmφのオリフィス板
を通して大気圧下に放出して予備発泡を行なったとこ
ろ、発泡倍率15〜45倍の予備発泡粒子がえられた。
業(株)製の「ノーブレン」、エチレン含量 3.3重量％）
のペレット（一粒子重量約 1.8mg、DSC 法融点TM 143.5
℃）（以下、原料ビーズＡという）、エチレン -プロピ
レンランダムコポリマー（住友化学工業(株)製の「ノー
ブレン」、エチレン含量 4.5重量％）のペレット（一粒
子重量約 1.8mg、DSC 法融点TM 135.5℃）（以下、原料
ビーズＢという）またはエチレン -プロピレンブロック
コポリマー（住友化学工業(株)製の「ノーブレン」、エ
チレン含量 5.0重量％）のペレット（一粒子重量約 1.8
mg、DSC 法融点TM 158℃）（以下、原料ビーズＣとい
う） 100部、ジクロロジフルオロメタン20〜35部、分散剤と
してパウダー状塩基性第３リン酸カルシウム 1.5部およ
びn-パラフィンスルホン酸ソーダ 0.006部を水 300部と
ともに耐圧容器に仕込み、各々所定温度に加熱した。こ
のときの容器内圧力は約17〜30kg／cm2-Gであった。そ
の後、容器内圧力をジクロロジフルオロメタンを圧入し
ながら17〜31kg／cm2-Gに保持しつつ、耐圧容器下部の
バルブを開いて水分散物を開孔径４mmφのオリフィス板
を通して大気圧下に放出して予備発泡を行なったとこ
ろ、発泡倍率15〜45倍の予備発泡粒子がえられた。
えられた予備発泡粒子はそれぞれ第１表に示されるよう
にDSC 法で測定した高温側の融点に基づく融解ピーク熱
量 QＨを有していた。
にDSC 法で測定した高温側の融点に基づく融解ピーク熱
量 QＨを有していた。
つぎにえられた予備発泡粒子を耐圧容器に入れて圧縮
し、充填時の金型チャンバー圧が空気圧で第１表に示す
充填圧となるように調整して 620× 920×60mmのブロッ
ク金型に充填し、水蒸気を用いて第１表に示す蒸気圧お
よび加熱時間で加熱して成形体をつくった。このときの
成形１サイクルの所要時間を第１表に併記する。またえ
られた成形体の物性として、成形体倍率、圧縮率、融着
性、表面性、収縮・ヒケ、寸法バラツキを下記の方法に
より評価した。その結果を第１表に示す。
し、充填時の金型チャンバー圧が空気圧で第１表に示す
充填圧となるように調整して 620× 920×60mmのブロッ
ク金型に充填し、水蒸気を用いて第１表に示す蒸気圧お
よび加熱時間で加熱して成形体をつくった。このときの
成形１サイクルの所要時間を第１表に併記する。またえ
られた成形体の物性として、成形体倍率、圧縮率、融着
性、表面性、収縮・ヒケ、寸法バラツキを下記の方法に
より評価した。その結果を第１表に示す。
（成形体倍率） あらかじめ室温で充分に乾燥された成形体の重量を測定
したのち、該成形体の体質を水没法にて測定する。
したのち、該成形体の体質を水没法にて測定する。
（圧縮率） ほぼ大気圧の状態下で充填したときの予備発泡粒子の重
量を、上記圧縮充填したのち、金型内の過剰なガスを抜
いたあとの該予備発泡粒子の重量で除した値であり、下
記式で表される。
量を、上記圧縮充填したのち、金型内の過剰なガスを抜
いたあとの該予備発泡粒子の重量で除した値であり、下
記式で表される。
上記圧縮率が10％未満では、成形体の表面性がわるくな
り、ヒケや収縮がおこりやすくなり、一方、圧縮率が60
％をこえると、内部融着がわるくなり、成形サイクルが
長くなるとともに、成形機、金型などの耐圧強度も大き
くなり、経済的ではない。
り、ヒケや収縮がおこりやすくなり、一方、圧縮率が60
％をこえると、内部融着がわるくなり、成形サイクルが
長くなるとともに、成形機、金型などの耐圧強度も大き
くなり、経済的ではない。
（表面性） つぎの尺度で成形体を評価する。
○：表面に凹凸がなく、各粒子間隙もほとんどない △：表面に凹凸はないが、各粒子間隙がやや目立つ ×：表面に凹凸があり、各粒子間隙が極めて大きい。
（融着性） 成形体の表面にナイフで約５mmの深さのクラックを入れ
たのち、このクラックに沿って成形体を割り、破断面を
観察し、粒子の全個数に対する破壊粒子数の割合を求め
る。
たのち、このクラックに沿って成形体を割り、破断面を
観察し、粒子の全個数に対する破壊粒子数の割合を求め
る。
◎：融着率80％以上 ○：融着率60％〜80％未満 △：融着率50％〜60％未満 ×：融着率50％未満 通常、成形体として満足すべき融着率の水準は少なくと
も60％である。
も60％である。
（収縮・ヒケ） えられた成形品（厚さ：60mm）のもっとも薄い部分の厚
さをノギスで測定する。
さをノギスで測定する。
○：60mm以上 △：58mm以上、60mm未満 ×：58mm未満 （寸法バラツキ） えられた５枚の成形品（厚さ：60mm×幅 620mm×長さ：
920mm ）の幅４カ所、長さ４カ所を測定し、各々の平均
値（）と標準偏差（σ）を算出する。
920mm ）の幅４カ所、長さ４カ所を測定し、各々の平均
値（）と標準偏差（σ）を算出する。
○：３σ／＝０〜 0.5％ △：３σ／＝ 0.51 〜 1.5％ ×：３σ／＝ 1.51 ％以上 第１表に示された結果から明らかなように、本発明の型
内発泡成形法によれば、表面性および融着性にすぐれ、
収縮・ヒケおよび寸法バラツキがほとんどない成形体を
うることができることがわかる。
内発泡成形法によれば、表面性および融着性にすぐれ、
収縮・ヒケおよび寸法バラツキがほとんどない成形体を
うることができることがわかる。
［発明の効果］ 本発明のポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法によれ
ば、寸法収縮率が小さく、融着率および表面外観性にす
ぐれたポリプロピレンの型内発泡成形体を高い生産性で
製造することができる。また予備発泡粒子を加圧処理し
て該粒子に内圧を付与し、該内圧と同じかまたは該内圧
よりも高い圧力で発泡粒子を融着する従来の型内発泡成
形法に比較して設備投資が小さくてすみ、成形体の品質
も遜色のないものがえられる。
ば、寸法収縮率が小さく、融着率および表面外観性にす
ぐれたポリプロピレンの型内発泡成形体を高い生産性で
製造することができる。また予備発泡粒子を加圧処理し
て該粒子に内圧を付与し、該内圧と同じかまたは該内圧
よりも高い圧力で発泡粒子を融着する従来の型内発泡成
形法に比較して設備投資が小さくてすみ、成形体の品質
も遜色のないものがえられる。
第１図はプロピレン系樹脂予備発泡粒子のDSC チャート
の例で、高温側の融点に基づく融解ピーク熱量 QＨの求
め方に関する説明図、第２図は本発明に用いるプロピレ
ン系樹脂（原料ビーズＡ）のDSC 法による融点 TＭの測
定例を示すDSC チャートである。
の例で、高温側の融点に基づく融解ピーク熱量 QＨの求
め方に関する説明図、第２図は本発明に用いるプロピレ
ン系樹脂（原料ビーズＡ）のDSC 法による融点 TＭの測
定例を示すDSC チャートである。
Claims (3)
- 【請求項１】ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を圧縮
状態で成形用型に充填したのち、蒸気により予備発泡粒
子を加熱、融着させて型内発泡成形品をうる方法であっ
て、予備発泡粒子を融着するための蒸気圧を、予備発泡
粒子を圧縮するための充填時の金型チャンバー圧よりも
低くすることを特徴とするポリプロピレン系樹脂の型内
発泡成形法。 - 【請求項２】予備発泡粒子を融着するための蒸気圧１．
８ｋｇ／ｃｍ２以上である特許請求の範囲第１項記載の
ポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法。 - 【請求項３】予備発泡粒子を圧縮するための充填圧が
２．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ２である特許請求の範囲第１
項記載のポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297160A JPH0657435B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法 |
| EP88119568A EP0317995B1 (en) | 1987-11-25 | 1988-11-24 | Process for preparing foamed article from propylene resin |
| DE3853870T DE3853870T2 (de) | 1987-11-25 | 1988-11-24 | Verfahren zur Herstellung von Propylenschaumstoff-Formkörpern. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297160A JPH0657435B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136726A JPH01136726A (ja) | 1989-05-30 |
| JPH0657435B2 true JPH0657435B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17842967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62297160A Expired - Lifetime JPH0657435B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ポリプロピレン系樹脂の型内発泡成形法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0317995B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0657435B2 (ja) |
| DE (1) | DE3853870T2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0495125B1 (en) * | 1990-08-06 | 1996-11-27 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Foam-molded item of olefinic synthetic resin and method of manufacturing the same |
| DE4242939A1 (de) * | 1992-12-18 | 1994-06-23 | Happich Gmbh Gebr | Sonnenblende für Fahrzeuge sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen derselben |
| TW294691B (en) * | 1994-08-16 | 1997-01-01 | Jsp Corp | Expansion-molded article of polyolefin resin having open voids and production thereof |
| BE1011301A6 (fr) * | 1997-07-24 | 1999-07-06 | Solvay | Composition a base de polymeres du propylene pour granules expanses, procede pour son obtention et utilisation. |
| JP3950557B2 (ja) * | 1998-07-30 | 2007-08-01 | 株式会社カネカ | ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子およびそれからの型内発泡成形体の製造方法 |
| US6642317B1 (en) | 2000-11-15 | 2003-11-04 | Polypropylene Belgium Naamlose Vennootschap | Composition based on propylene polymers and process for obtaining same |
| US6586528B1 (en) | 2000-11-15 | 2003-07-01 | Polypropylene Belgium (Naamlose Vennootshap) | Composition based on propylene polymers and process for obtaining same |
| EP2487199B1 (en) * | 2009-10-06 | 2017-01-25 | Kaneka Corporation | Polypropylene resin expanded particles and polypropylene resin in-mold expanded molded body |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6049040A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-18 | Japan Styrene Paper Co Ltd | ポリプロピレン系樹脂発泡粒子 |
| CA1254011A (en) * | 1984-02-22 | 1989-05-16 | Japan Styrene Paper Corporation | Production method of expansion-molded article of thermoplastic resin and apparatus therefor |
| JPS62151325A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-06 | Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd | ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の型内成形法 |
| US4698191A (en) * | 1986-01-31 | 1987-10-06 | Mitsubishi Yuka Badische Co., Ltd. | Methods of producing molded products from foamed polypropylene particles |
| JPS62212131A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd | 熱可塑性樹脂発泡粒子の型内成形法 |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP62297160A patent/JPH0657435B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-11-24 EP EP88119568A patent/EP0317995B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-24 DE DE3853870T patent/DE3853870T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3853870D1 (de) | 1995-06-29 |
| EP0317995B1 (en) | 1995-05-24 |
| EP0317995A2 (en) | 1989-05-31 |
| JPH01136726A (ja) | 1989-05-30 |
| DE3853870T2 (de) | 1995-10-12 |
| EP0317995A3 (en) | 1991-01-09 |
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