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発泡樹脂成形品の製造方法、該方法に使用される熱可塑性樹脂組成物および発泡樹脂成形品 NEW

国内特許コード P200016900
整理番号 6148
掲載日 2020年5月14日
出願番号 特願2019-064006
公開番号 特開2019-171871
出願日 平成31年3月28日(2019.3.28)
公開日 令和元年10月10日(2019.10.10)
優先権データ
  • 特願2018-062106 (2018.3.28) JP
発明者
  • 大嶋 正裕
  • 小林 めぐみ
  • 金子 満晴
  • 東中川 圭介
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、該方法に使用される熱可塑性樹脂組成物および発泡樹脂成形品 NEW
発明の概要 【課題】成形ウィンドウ幅がより十分に広い、発泡樹脂成形品の製造方法、当該方法に使用される熱可塑性樹脂組成物および当該方法により製造された発泡樹脂成形品を提供すること。
【解決手段】発泡剤、マトリクス用熱可塑性樹脂および歪硬化剤を含有する熱可塑性樹脂組成物を、固定型と可動型からなる金型内に充填した後、可動型をコアバックさせることにより、熱可塑性樹脂組成物を溶融状態で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。上記の発泡樹脂成形品の製造方法において使用される、熱可塑性樹脂組成物。発泡剤、マトリクス用熱可塑性樹脂および歪硬化剤を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる発泡樹脂成形品であって、内部において繊維化されている、発泡樹脂成形品。
【選択図】なし
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)。またコアバックを2段階で行うことにより、吸音性を向上させる技術が報告されている(特許文献3)。さらに結晶核剤を含有させてコアバックを行うことにより、成形品内部を繊維化して、吸音性を向上させる技術も報告されている(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、該方法に使用される熱可塑性樹脂組成物および発泡樹脂成形品に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
発泡剤、マトリクス用熱可塑性樹脂および歪硬化剤を含有する熱可塑性樹脂組成物を、固定型と可動型からなる金型内に充填した後、可動型をコアバックさせることにより、熱可塑性樹脂組成物を溶融状態で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。

【請求項2】
前記歪硬化剤は、溶融物の延伸歪みの増加に伴い、歪み抵抗が増加する歪硬化性を前記マトリクス用熱可塑性樹脂に付与する物質である、請求項1に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項3】
前記歪硬化剤は、前記歪硬化性を前記マトリクス用熱可塑性樹脂に付与するとともに、結晶化ピーク温度を3℃以上、上昇させる物質である、請求項1または2に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項4】
前記歪硬化剤は、長鎖分岐型ポリプロピレン、セルロースナノファイバー、フッ素含有ポリマーおよびアイオノマーからなる群から選択される1種以上の物質である、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】
前記歪硬化剤の含有量は前記マトリクス用熱可塑性樹脂100重量部に対して0.1~100重量部である、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。

【請求項6】
前記マトリクス用熱可塑性樹脂が、3~200g/分(230℃)のメルトフローレートを有する、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】
前記マトリクス用熱可塑性樹脂が、冷却速度10℃/分での結晶化温度Tcpsを90~210℃に有するポリマーである、請求項1~6のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項8】
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1~7のいずれかに記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項9】
前記結晶核剤はソルビトール系化合物である、請求項8に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項10】
前記結晶核剤の含有量は前記マトリクス用熱可塑性樹脂100重量部に対して0.01~2重量部である、請求項8または9に記載の発泡樹脂成形品の製造方法。

【請求項11】
前記熱可塑性樹脂組成物を溶融および混練し、前記金型内に射出した後、可動型をコアバックさせる、請求項1~10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の冷却速度20℃/秒での結晶化温度をTccf(℃)としたとき、前記コアバックを、前記熱可塑性樹脂組成物の温度がTccf-20℃~Tccf+20℃であるときに開始し、これにより発泡樹脂成形品の内部を発泡とともに繊維化させる、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、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1~12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】
前記コアバックの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1~13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】
前記発泡を2~8倍の発泡倍率で行う、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】
前記発泡樹脂成形品が内部において繊維化されており、
前記内部の繊維が、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20個/100μm以上の繊維数を有する、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】
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において使用される、熱可塑性樹脂組成物。

【請求項18】
発泡剤、マトリクス用熱可塑性樹脂および歪硬化剤を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる発泡樹脂成形品であって、
内部において繊維化されている、発泡樹脂成形品。

【請求項19】
前記内部の繊維が、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20個/100μm以上の繊維数を有する、請求項18に記載の発泡樹脂成形品。

【請求項20】
前記歪硬化剤は、溶融物の延伸歪みの増加に伴い、歪み抵抗が増加する歪硬化性を前記マトリクス用熱可塑性樹脂に付与する物質である、請求項18または19に記載の発泡樹脂成形品。

【請求項21】
前記歪硬化剤は、前記歪硬化性を前記マトリクス用熱可塑性樹脂に付与するとともに、結晶化ピーク温度を3℃以上、上昇させる物質である、請求項20に記載の発泡樹脂成形品。

【請求項22】
前記歪硬化剤は、長鎖分岐型ポリプロピレン、セルロースナノファイバー、フッ素含有ポリマーおよびアイオノマーからなる群から選択される1種以上の物質である、請求項18~21のいずれかに記載の発泡樹脂成形品。

【請求項23】
前記歪硬化剤の含有量は前記マトリクス用熱可塑性樹脂100重量部に対して0.1~100重量部である、請求項18~22のいずれかに記載の発泡樹脂成形品。

【請求項24】
前記マトリクス用熱可塑性樹脂が、3~200g/分(230℃)のメルトフローレートを有する、請求項18~23のいずれかに記載の発泡樹脂成形品。

【請求項25】
前記マトリクス用熱可塑性樹脂が、冷却速度10℃/分での結晶化温度Tcpsを90~210℃に有するポリマーである、請求項18~24のいずれかに記載の発泡樹脂成形品。

【請求項26】
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18~25のいずれかに記載の発泡樹脂成形品。

【請求項27】
前記結晶核剤はソルビトール系化合物である、請求項26に記載の発泡樹脂成形品。

【請求項28】
前記結晶核剤の含有量は前記マトリクス用熱可塑性樹脂100重量部に対して0.01~2重量部である、請求項26または27に記載の発泡樹脂成形品。

【請求項29】
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18~28のいずれかに記載の発泡樹脂成形品。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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