ポリオレフィン発泡体熱圧成形品の製造方法
【課題】バリの発生が無く、外観のきれいな成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る発泡体熱圧成形品の製造方法は、ポリオレフィン樹脂に発泡剤、架橋剤を添加混練し、得られた架橋性発泡性組成物を密閉金型Ａに充填し、加圧下に加熱、整形して取り出し、次いで密閉金型Ｂに入れ加圧下に加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後冷却して成形品よりも小さい発泡体を得、得られた発泡体を金型Ｃに入れ加圧下に加熱して成形することを特徴とする製造方法。発泡体熱圧成形品の製造方法
【解決手段】本発明に係る発泡体熱圧成形品の製造方法は、ポリオレフィン樹脂に発泡剤、架橋剤を添加混練し、得られた架橋性発泡性組成物を密閉金型Ａに充填し、加圧下に加熱、整形して取り出し、次いで密閉金型Ｂに入れ加圧下に加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後冷却して成形品よりも小さい発泡体を得、得られた発泡体を金型Ｃに入れ加圧下に加熱して成形することを特徴とする製造方法。発泡体熱圧成形品の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡体の熱圧成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られた発泡体の熱圧成形品は、加熱した金型の中に発泡体を入れて加圧加熱し、金型内部形状と同じ形に成形している（特開２００７−２４５６０１号公報）。
【０００３】
また、金型内で発泡粒子を発泡させて成形品を得る方法（特開平８−９２４０７号公報）、（特開２００３−２２６７７５号公報）が知られている。
【特許文献１】特開２００７−２４５６０１号公報
【特許文献２】特開平８−９２４０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２２６７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、
【特許文献１】は金型よりサイズの大きい発泡体を金型に入れて加圧しているため、金型の合わせ面にバリの発生や熱の回り具合によっては色むらが起こっていた。
【０００５】
【特許文献２】、
【特許文献３】は、発泡粒子を金型に入れて発泡させるため、バリの発生は無いが発泡した粒子同士が融着したラインが成形品にでき、外観のきれいな成形品が得られなかった。
【０００６】
本発明者らは、従来の成形品の製造方法の欠点を解消し、バリの発生が無く、外観のきれいな成形品の製造方法を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ポリオレフィン樹脂に発泡剤、架橋剤を添加混練し、得られた架橋性発泡性組成物を密閉金型Ａに充填し、加圧下に加熱、整形して取り出し、次いで密閉金型Ｂに入れ加圧下に加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後冷却して成形品よりも小さい発泡体を得、得られた発泡体を金型Ｃに入れ加圧下に加熱して成形する発泡体熱圧成形品の製造方法である。
本発明において、金型Ａの体積が金型Ｂの体積の１〜５％小さいことが好ましく、且つ、金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの各１．５〜２．５倍であるこが好ましい。金型Ａの体積が金型Ｂの体積の５％より大きい場合は、金型Ｂの中で仕込み不足が生じ、１％未満の小さい場合は、金型Ｂでバリ漏れが生じる。金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法の１．５倍未満の場合、成形品にバリが発生し、２．５場合を超える場合は、硬さや強度に劣る成形品しか得られない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、金型より大きい発泡体を金型に入れて成形しないため、金型の合わせ面にバリが発生することが無い。
【０００９】
しかも、発泡粒子を金型に入れて発泡させないため、外観のきれいな成形品を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において使用できる樹脂は熱可塑性樹脂、例えば、低、中、高、直鎖状ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、エラストマー等、また、エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）等のゴムを挙げることができる。
【００１１】
本発明でいう発泡剤とは、使用する樹脂の溶融温度以上の分解温度を有する化学発泡剤であり、例えばアゾ系化合物のアゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート等；ニトロソ系化合物のジニトロソペンタメチレンテトラミン、トリニトロトリメチルトリアミン等；ヒドラジッド系化合物のｐ，ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド等；スルホニルセミカルバジッド系化合物のｐ，ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジッド、トルエンスルホニルセミカルバジッド等がある。
【００１２】
本発明でいう架橋剤とは、使用する樹脂中において少なくとも樹脂の流動開始温度以上の分解温度を有するものであって、加熱により分解され、遊離ラジカルを発生してその分子間もしくは分子内に架橋結合を生じせしめるラジカル発生剤であるところの有機過酸化物、例えばジクミルパーオキサイド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキサイド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキシー３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキシン、α、α―ジターシャリーブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチルパーオキシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエートなどがあるが、その時に使用される樹脂によって最適な有機過酸化物を選択しなければならない。
【００１３】
本発明において、発泡助剤を発泡剤の種類に応じて添加することができる。発泡助剤としては尿素を主成分とした化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸等を主成分とする化合物、即ち高級脂肪酸あるいは高級脂肪酸の金属化合物などがある。
【００１４】
本発明においては、使用する組成物の物性の改良或いは価格の低下を目的として、架橋結合に著しい悪影響を与えない配合剤（充填剤）、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、あるいはパルプ等の繊維物質、又は各種染料、顔料並びに蛍光物質、その他常用のゴム配合剤等を必要に応じて添加することができる。
【００１５】
本発明において使用する金型の材質は、鉄、アルミ等の金属を用いることができる。ただし、金型Ｂはかなり高いプレス圧がかかるため、鉄製の金型を用いる方がよい。
【００１６】
次に、本発明の熱圧成形品の製造方法について説明する。
【００１７】
本発明の発泡体熱圧成形品の製造方法は、用いた発泡剤や有機過酸化物などによる発泡温度や架橋開始温度などにより、従来公知の方法及び適宜の条件で発泡及び成形を行うことができる。特に好ましい方法及び条件を下記に記述する。
【００１８】
樹脂成分１００重量部に周知の発泡剤、発泡助剤及び有機過酸化物を添加し、これをミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機等によって練和する。次いで、得られた発泡性樹脂組成物をプレス中の金型Ａに入れ、一定時間２０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力にて９０〜１１０℃で加熱する。次いで、該組成物を金型Ｂに入れ、一定時間１３０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力にて１４０〜１７０℃で加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後、冷却して発泡体を取り出す。取り出した発泡体を金型Ｃに入れ、一定時間２０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力にて１１０〜１２０℃で加熱すると、発泡体は金型Ｃ内部いっぱいに膨らみ充填する。充填後冷却して成形品を取り出す。
【実施例１】
【００１９】
直鎖状低密度ポリエチレン（商品名：アフィニティーＥＧ８２００、密度０．８７０ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス５．０ｇ／１０ｍｉｎ、ダウ・ケミカル日本製）１００重量部、アゾジカルボンアミド４．５重量部、ジクミルパーオキサイド０．８重量部、炭酸カルシウム３０重量部からなる組成物を金型Ａに入れ４０ｋｇ／ｃｍ２、１００℃で１０分間加圧加熱した後取り出した。取り出したコンパウンドを金型Ｂに入れ、１５０ｋｇ／ｃｍ２、１６０℃で６０分間加圧加熱した後、冷却し発泡体を得た。
次いで、発泡体を金型Ｃに入れ、４０ｋｇ／ｃｍ２、１２０℃で２０分加圧加熱した後冷却して熱圧成形品を得た。
【００２０】
金型Ａは金型Ｂの体積より２％小さく、金型Ｃは金型Ｂの寸法縦横厚みの２倍のものを使用した。
【００２１】
得られた熱圧成型品は、バリのカットが必要ない外観のきれいな成型品であった。
比較例１
【００２２】
実施例１と同様の配合で、金型Ａに入れる工程を省略し、金型Ｂ，Ｃの工程のみを行い熱圧成型品を得た。
【００２３】
得られた熱圧成型品は、金型の合わせ面に亀裂が生じた成形品であった。
比較例２
【００２４】
実施例１と同様の配合で、金型Ａ，Ｂの行程を行い、冷却せずに取り出して金型Ｃに入れるようとしたが、製品が急激に発泡するため割れてしまい、金型Ｃに仕込めなかった。
比較例３
【００２５】
金型Ａの体積が金型Ｂの体積より０．５％小さいこと以外は、実施例１と同様の行程を行い熱圧成形品を得た。
【００２６】
得られた熱圧成形品は、金型の合わせ面にバリが発生した成形品であった。
比較例４
【００２７】
金型Ａの体積が金型Ｂの体積より６％小さいこと以外は、実施例１と同様の行程を行ったが、金型Ｃに充填せず、きれいな熱圧成形品が得られなかった。
比較例５
【００２８】
金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの１．３倍であること以外は、実施例１と同様の行程を行い熱圧成形品を得た。
【００２９】
得られた熱圧成形品は、金型の合わせ面にバリが発生した成形品であった。
比較例６
【００３０】
金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの２．８倍であること以外は、実施例１と同様の行程を行ったが、硬さや強度に劣った熱圧成形品しか得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明の方法によれば、バリの発生が無く、外観のきれいな熱圧成形品を得ることが出来る。本発明の方法によって製造された熱圧成形品は、雑貨、福祉関係をはじめ、柔軟性及び弾力性を求められる成形品の用途に適用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡体の熱圧成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られた発泡体の熱圧成形品は、加熱した金型の中に発泡体を入れて加圧加熱し、金型内部形状と同じ形に成形している（特開２００７−２４５６０１号公報）。
【０００３】
また、金型内で発泡粒子を発泡させて成形品を得る方法（特開平８−９２４０７号公報）、（特開２００３−２２６７７５号公報）が知られている。
【特許文献１】特開２００７−２４５６０１号公報
【特許文献２】特開平８−９２４０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２２６７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、
【特許文献１】は金型よりサイズの大きい発泡体を金型に入れて加圧しているため、金型の合わせ面にバリの発生や熱の回り具合によっては色むらが起こっていた。
【０００５】
【特許文献２】、
【特許文献３】は、発泡粒子を金型に入れて発泡させるため、バリの発生は無いが発泡した粒子同士が融着したラインが成形品にでき、外観のきれいな成形品が得られなかった。
【０００６】
本発明者らは、従来の成形品の製造方法の欠点を解消し、バリの発生が無く、外観のきれいな成形品の製造方法を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ポリオレフィン樹脂に発泡剤、架橋剤を添加混練し、得られた架橋性発泡性組成物を密閉金型Ａに充填し、加圧下に加熱、整形して取り出し、次いで密閉金型Ｂに入れ加圧下に加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後冷却して成形品よりも小さい発泡体を得、得られた発泡体を金型Ｃに入れ加圧下に加熱して成形する発泡体熱圧成形品の製造方法である。
本発明において、金型Ａの体積が金型Ｂの体積の１〜５％小さいことが好ましく、且つ、金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの各１．５〜２．５倍であるこが好ましい。金型Ａの体積が金型Ｂの体積の５％より大きい場合は、金型Ｂの中で仕込み不足が生じ、１％未満の小さい場合は、金型Ｂでバリ漏れが生じる。金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法の１．５倍未満の場合、成形品にバリが発生し、２．５場合を超える場合は、硬さや強度に劣る成形品しか得られない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、金型より大きい発泡体を金型に入れて成形しないため、金型の合わせ面にバリが発生することが無い。
【０００９】
しかも、発泡粒子を金型に入れて発泡させないため、外観のきれいな成形品を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において使用できる樹脂は熱可塑性樹脂、例えば、低、中、高、直鎖状ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、エラストマー等、また、エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）等のゴムを挙げることができる。
【００１１】
本発明でいう発泡剤とは、使用する樹脂の溶融温度以上の分解温度を有する化学発泡剤であり、例えばアゾ系化合物のアゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート等；ニトロソ系化合物のジニトロソペンタメチレンテトラミン、トリニトロトリメチルトリアミン等；ヒドラジッド系化合物のｐ，ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド等；スルホニルセミカルバジッド系化合物のｐ，ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジッド、トルエンスルホニルセミカルバジッド等がある。
【００１２】
本発明でいう架橋剤とは、使用する樹脂中において少なくとも樹脂の流動開始温度以上の分解温度を有するものであって、加熱により分解され、遊離ラジカルを発生してその分子間もしくは分子内に架橋結合を生じせしめるラジカル発生剤であるところの有機過酸化物、例えばジクミルパーオキサイド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキサイド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキシー３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキシン、α、α―ジターシャリーブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチルパーオキシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエートなどがあるが、その時に使用される樹脂によって最適な有機過酸化物を選択しなければならない。
【００１３】
本発明において、発泡助剤を発泡剤の種類に応じて添加することができる。発泡助剤としては尿素を主成分とした化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸等を主成分とする化合物、即ち高級脂肪酸あるいは高級脂肪酸の金属化合物などがある。
【００１４】
本発明においては、使用する組成物の物性の改良或いは価格の低下を目的として、架橋結合に著しい悪影響を与えない配合剤（充填剤）、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、あるいはパルプ等の繊維物質、又は各種染料、顔料並びに蛍光物質、その他常用のゴム配合剤等を必要に応じて添加することができる。
【００１５】
本発明において使用する金型の材質は、鉄、アルミ等の金属を用いることができる。ただし、金型Ｂはかなり高いプレス圧がかかるため、鉄製の金型を用いる方がよい。
【００１６】
次に、本発明の熱圧成形品の製造方法について説明する。
【００１７】
本発明の発泡体熱圧成形品の製造方法は、用いた発泡剤や有機過酸化物などによる発泡温度や架橋開始温度などにより、従来公知の方法及び適宜の条件で発泡及び成形を行うことができる。特に好ましい方法及び条件を下記に記述する。
【００１８】
樹脂成分１００重量部に周知の発泡剤、発泡助剤及び有機過酸化物を添加し、これをミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機等によって練和する。次いで、得られた発泡性樹脂組成物をプレス中の金型Ａに入れ、一定時間２０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力にて９０〜１１０℃で加熱する。次いで、該組成物を金型Ｂに入れ、一定時間１３０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力にて１４０〜１７０℃で加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後、冷却して発泡体を取り出す。取り出した発泡体を金型Ｃに入れ、一定時間２０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力にて１１０〜１２０℃で加熱すると、発泡体は金型Ｃ内部いっぱいに膨らみ充填する。充填後冷却して成形品を取り出す。
【実施例１】
【００１９】
直鎖状低密度ポリエチレン（商品名：アフィニティーＥＧ８２００、密度０．８７０ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス５．０ｇ／１０ｍｉｎ、ダウ・ケミカル日本製）１００重量部、アゾジカルボンアミド４．５重量部、ジクミルパーオキサイド０．８重量部、炭酸カルシウム３０重量部からなる組成物を金型Ａに入れ４０ｋｇ／ｃｍ２、１００℃で１０分間加圧加熱した後取り出した。取り出したコンパウンドを金型Ｂに入れ、１５０ｋｇ／ｃｍ２、１６０℃で６０分間加圧加熱した後、冷却し発泡体を得た。
次いで、発泡体を金型Ｃに入れ、４０ｋｇ／ｃｍ２、１２０℃で２０分加圧加熱した後冷却して熱圧成形品を得た。
【００２０】
金型Ａは金型Ｂの体積より２％小さく、金型Ｃは金型Ｂの寸法縦横厚みの２倍のものを使用した。
【００２１】
得られた熱圧成型品は、バリのカットが必要ない外観のきれいな成型品であった。
比較例１
【００２２】
実施例１と同様の配合で、金型Ａに入れる工程を省略し、金型Ｂ，Ｃの工程のみを行い熱圧成型品を得た。
【００２３】
得られた熱圧成型品は、金型の合わせ面に亀裂が生じた成形品であった。
比較例２
【００２４】
実施例１と同様の配合で、金型Ａ，Ｂの行程を行い、冷却せずに取り出して金型Ｃに入れるようとしたが、製品が急激に発泡するため割れてしまい、金型Ｃに仕込めなかった。
比較例３
【００２５】
金型Ａの体積が金型Ｂの体積より０．５％小さいこと以外は、実施例１と同様の行程を行い熱圧成形品を得た。
【００２６】
得られた熱圧成形品は、金型の合わせ面にバリが発生した成形品であった。
比較例４
【００２７】
金型Ａの体積が金型Ｂの体積より６％小さいこと以外は、実施例１と同様の行程を行ったが、金型Ｃに充填せず、きれいな熱圧成形品が得られなかった。
比較例５
【００２８】
金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの１．３倍であること以外は、実施例１と同様の行程を行い熱圧成形品を得た。
【００２９】
得られた熱圧成形品は、金型の合わせ面にバリが発生した成形品であった。
比較例６
【００３０】
金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの２．８倍であること以外は、実施例１と同様の行程を行ったが、硬さや強度に劣った熱圧成形品しか得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明の方法によれば、バリの発生が無く、外観のきれいな熱圧成形品を得ることが出来る。本発明の方法によって製造された熱圧成形品は、雑貨、福祉関係をはじめ、柔軟性及び弾力性を求められる成形品の用途に適用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン樹脂に発泡剤、架橋剤を添加混練し、得られた架橋性発泡性組成物を密閉金型Ａに充填し、加圧下に加熱、整形して取り出し、次いで密閉金型Ｂに入れ加圧下に加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後冷却して成形品よりも小さい発泡体を得、得られた発泡体を金型Ｃに入れ加圧下に加熱して成形する発泡体熱圧成形品の製造方法。
【請求項２】
金型Ａの体積が金型Ｂの体積の１〜５％小さく、且つ、金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの各１．５〜２．５倍である請求項１記載のポリオレフィン発泡体熱圧成形品の製造方法。
【請求項１】
ポリオレフィン樹脂に発泡剤、架橋剤を添加混練し、得られた架橋性発泡性組成物を密閉金型Ａに充填し、加圧下に加熱、整形して取り出し、次いで密閉金型Ｂに入れ加圧下に加熱して発泡剤、架橋剤を分解した後冷却して成形品よりも小さい発泡体を得、得られた発泡体を金型Ｃに入れ加圧下に加熱して成形する発泡体熱圧成形品の製造方法。
【請求項２】
金型Ａの体積が金型Ｂの体積の１〜５％小さく、且つ、金型Ｃの寸法が金型Ｂの寸法縦横厚みの各１．５〜２．５倍である請求項１記載のポリオレフィン発泡体熱圧成形品の製造方法。
【公開番号】特開２００９−２５５３６６（Ｐ２００９−２５５３６６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０６４３１（Ｐ２００８−１０６４３１）
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（０００１７７３８０）三和化工株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（０００１７７３８０）三和化工株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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