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発泡樹脂成形品の製造方法および発泡樹脂成形品 NEW

国内特許コード P180015682
整理番号 5251
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2016-071108
公開番号 特開2017-177671
出願日 平成28年3月31日(2016.3.31)
公開日 平成29年10月5日(2017.10.5)
発明者
  • 大嶋 正裕
  • 宮本 嗣久
  • 小林 めぐみ
  • 金子 満晴
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • マツダ株式会社
発明の名称 発泡樹脂成形品の製造方法および発泡樹脂成形品 NEW
発明の概要 【課題】吸音性に十分に優れた発泡樹脂成形品の製造方法を提供すること。
【解決手段】物理発泡剤および熱可塑性樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を溶融および混練し、固定型21と可動型22からなる金型内に射出した後、可動型を固定型の方向とは反対の方向にコアバック(k1)させることにより、熱可塑性樹脂組成物を発泡および繊維化させつつ成形する発泡樹脂成形品の製造方法であって、
熱可塑性樹脂組成物の冷却速度19℃/秒での結晶化温度をTccf(℃)としたとき、コアバック(k1)を、熱可塑性樹脂組成物の温度がTccf-10℃~Tccf+20℃であるときに開始し、終了した後、可動型22を固定型21の方向に移動させて金型内の繊維化樹脂を圧縮する、発泡樹脂成形品の製造方法。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


自動車の内装品および家電の筐体および部品などの分野では、様々な樹脂成形品が使用されている。このような樹脂成形品は、従来では内部が中実のものが主流であったが、最近では成形品の軽量化と消費原料の節約の観点から、内部にセル構造を有する発泡樹脂成形品に置き換わっている。



発泡樹脂成形品の製造方法としては、射出成形法に基づく方法が知られている。詳しくは、発泡剤および熱可塑性樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を溶融および混練し、固定型と可動型からなる型内に射出した後、可動型をコアバックさせることにより、熱可塑性組成物を発泡させつつ成形する(特許文献1,2)。



またコアバック工程の後、型開き前に、少なくとも成形型の一部をキャビティ容積が減少する方向に移動させてキャビティ内の発泡性樹脂を圧縮する技術が開示されている(特許文献3)。これにより、コアバック中に成形品の内方へ減退した発泡性樹脂の縁部が押し出され空隙側へ進出するため、形状不良および寸法精度の低下が抑制される。



一方、成形品内部において発泡とともに繊維化することにより、成形品のさらなる軽量化および消費原料のさらなる節約を達成する技術が開示されている(特許文献4)。

産業上の利用分野


本発明は、発泡樹脂成形品の製造方法および発泡樹脂成形品、詳しくは内部が繊維化された繊維質発泡樹脂成形品の製造方法および繊維質発泡樹脂成形品に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
物理発泡剤および熱可塑性樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を溶融および混練し、固定型と可動型からなる金型内に射出した後、可動型を固定型の方向とは反対の方向にコアバックさせることにより、熱可塑性樹脂組成物を発泡および繊維化させつつ成形する発泡樹脂成形品の製造方法であって、
熱可塑性樹脂組成物の冷却速度19℃/秒での結晶化温度をTccf(℃)としたとき、コアバックを、熱可塑性樹脂組成物の温度がTccf-10℃~Tccf+20℃であるときに開始し、終了した後、可動型を固定型の方向に移動させて金型内の繊維化樹脂を圧縮する、発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項2】
前記コアバック終了後、前記繊維化樹脂の圧縮前に、可動型の移動を停止する保持時間を確保する、請求項1に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項3】
前記保持時間が0.1~4.0秒間である、請求項2に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項4】
前記コアバックにおけるコアバック量k1が、可動型の最終的なコアバック量K(mm)に対して、1.1×K~2×Kである、請求項1~3のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項5】
前記可動型の固定型方向への移動量k2が以下の関係式を満たす、請求項1~4のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。
k2=前記コアバックのコアバック量k1-前記可動型の最終的なコアバック量K

【請求項6】
前記発泡樹脂成形品において、前記可動型の固定型方向への移動により、繊維同士の接触が促進され、
前記発泡樹脂成形品が、コアバック方向に対する平行断面において、1以上の繊維密領域およびその周囲の繊維疎領域を有し、
該1以上の繊維密領域が、前記平行断面において、前記繊維疎領域よりも繊維密度が相対的に高く、かつ繊維配向方向が異なる領域である、請求項1~5のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項7】
前記密領域の繊維が、前記平行断面において、非直線状に配向する形態を有し、
前記疎領域の繊維が、前記平行断面において、直線状に配向する形態を有する、請求項6に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項8】
前記発泡樹脂成形品のコアバック方向の長さをT(mm)としたとき、
前記発泡樹脂成形品が、前記平行断面において、コアバック方向の端面からT/4の位置またはT/2の位置の一方に前記密領域を有し、他方に前記疎領域を有する、請求項6または7に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項9】
前記T/4の位置および前記T/2の位置における空隙長をそれぞれLT/4(μm)およびLT/2(μm)としたとき、
T/4/LT/2が1.5以上または0.7以下である、請求項6~8のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項10】
前記密領域が、前記平行断面において、20μm以下の空隙長を有し、
前記疎領域が、前記平行断面において、20μm超の空隙長を有する、請求項6~9のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項11】
前記密領域が、繊維配向方向に対する垂直断面において、10μm以下の平均径および40個/100μm以上の繊維数を有し、
前記疎領域が、繊維配向方向に対する垂直断面において、8μm以下の平均径および20個/100μm以上の繊維数を有する、請求項6~10のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項12】
前記熱可塑性樹脂組成物が、該熱可塑性樹脂組成物の冷却速度10℃/分での結晶化温度Tccsにおいて1×10~5×10Paの貯蔵弾性率を有する、請求項1~11のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項13】
前記熱可塑性樹脂組成物が結晶核剤をさらに含有する、請求項1~12のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項14】
熱可塑性樹脂が、冷却速度10℃/分での結晶化温度Tcpsを90~210℃に有し、かつTcpsにおいて1×10~1×10Paの貯蔵弾性率を有するポリマーである、請求項1~13のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項15】
熱可塑性樹脂組成物を金型内に射出した後、金型内で熱可塑性樹脂組成物を保圧し、可動型のコアバックを開始する、請求項1~14のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項16】
コアバック開始時において金型内の熱可塑性樹脂組成物中のセル径が30μm以下である、請求項1~15のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項17】
発泡を3~8倍の発泡倍率で行う、請求項1~16のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項18】
請求項1~17のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法によって製造される、発泡樹脂成形品。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 公開
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