发泡成形体及其制造方法与流程

本发明涉及一种含有使用背压制造的热塑性聚酯弹性体的树脂成分形成连续相的发泡成形体。更详细地是，本发明的发泡成形体是一种回弹性以及表面平滑性优异的发泡成形体，能够提供一种2倍发泡以上的高倍发泡的发泡成形体。

背景技术：

1、热塑性聚酯弹性体作为注射成形性、挤出成形性优异、机械强度高、弹性恢复性、耐冲击性、柔软性等橡胶性质、耐寒性优异的材料，被用于汽车部件、电气·电子部件、纤维、膜、运动部件等用途。

2、热塑性聚酯弹性体由于耐热老化性、耐光性、耐摩耗性优异，故被用于汽车部件、特别是用于高温环境下使用的部件和汽车内装部件。进一步，随着近年树脂部件的轻量化的推进，作为达成目的的一种手段，可以列举发泡成形体的适用。

3、作为实现轻量化的高倍发泡化的工法之一，有使模具在发泡时在开模方向上移动的型芯后退(core-back)注射发泡成形法，此工法不仅能够以2倍以上的高倍发泡，而且进一步由于发泡层的气泡变得微小，回弹性变高(专利文献1)。

4、但是，通过型芯后退注射发泡成形法制造的发泡成形体，表层中具有非发泡皮层，内层中具有所述发泡层，厚度方向具有非发泡皮层和发泡层的夹层结构，由于存在非发泡层的皮层，发泡层的回弹性被缓和，在回弹性降低的同时，由于成形体表面上旋痕和凹痕等不良而产生凹凸，导致表面平滑性差。

5、另外，若为短射注射发泡成形法，虽然能够制作皮层薄的发泡成形体，但发泡倍率低，有着轻量性差的课题(专利文献2)。

6、另外，作为适用于汽车座椅的发泡体，适合采用回弹率为60％以上的高回弹的氨酯发泡体，虽然专利文献3中，提出了关于该制造方法，但由于氨酯发泡体在燃烧时产生氰化气体等，存在环境污染的问题。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1:日本专利第6358369号公报

10、专利文献2:日本特开2011-68819号公报

11、专利文献3:日本特开2003-342343号公报

技术实现思路

1、[发明要解决的问题]

2、本发明是鉴于上述现有技术的现状产生的，其目的在于，提供一种轻量性、回弹性以及表面平滑性优异的热塑性聚酯弹性体树脂发泡成形体。

3、[解决问题的技术手段]

4、本发明人为了实现上述目的，对热塑性聚酯弹性体的发泡成形体中的表面层的组成进行了深入的研究。结果发现，通过控制表面层的发泡区域，并且将气泡控制为特定的尺寸，能够得到具有极高的回弹性、表面平滑性也优异的树脂发泡成形体。进一步发现，通过适用在模具的模腔内注入气体，在加压状态下射出熔融热塑性树脂的背压式发泡注射成形方法，能够容易地制造并提供上述优质的聚酯弹性体发泡成形体。即，发现热塑性聚酯弹性体的特性(熔融张力、晶化温度、气体保持性等)，适用于背压式发泡成形方法，能够承受背压压力的加压·减压工序，能够得到目标具有高倍发泡以及表面平滑性的发泡成形体，完成了本发明。

5、即，本发明由以下(1)～(5)组成。

6、(1)一种发泡成形体，其是以树脂成分形成连续相的发泡成形体，密度为0.01～0.70g/cm3；所述树脂成分包含以芳香族二羧酸、脂肪族以及/或脂环族二醇作为组成成分的聚酯构成的硬链段与选自脂肪族聚醚、脂肪族聚酯以及脂肪族聚碳酸酯的至少1种的软链段结合而成的热塑性聚酯弹性体，

7、是作为从该发泡成形体的表面至深度1000μm为止的表面层，仅由不存在气泡密度为10％以下的非发泡部分的发泡区域形成的表面层构成的发泡成形体，或者是具有存在所述非发泡部分的发泡区域和不存在所述非发泡部分的发泡区域混合存在的表面层的发泡成形体。

8、(2)一种(1)所述的发泡成形体，其特征在于，在所述表面层的不存在非发泡部分的发泡区域中，具有气泡的平均纵横比为4.0～15.0的扁平气泡层。

9、(3)一种(1)或(2)所述的发泡成形体，其特征在于，进一步，在距离表面比1000μm更深的内层中，具有气泡的平均纵横比为1.0～2.0的圆形气泡层。

10、(4)一种发泡成形体的制造方法，其特征在于，使用基于背压法的发泡注射成形方法，自模具完全关闭起向模具的模腔内注入加压用的气体，在该模腔内的气体压力达到特定的压力时，将包含熔融状态的热塑性聚酯弹性体的树脂成分与化学发泡剂以及/或超临界状态的非活性气体一同开始注射，在以所述树脂成分填充模腔体积的10～55％后立刻或是经过特定的时间后，迅速地进行排气。

11、(5)一种(4)所述的发泡成形体的制造方法，其特征在于，超临界状态的非活性气体为氮气。

12、发明效果

13、本发明的热塑性聚酯弹性体树脂发泡成形体，不仅轻量性优异、展现了极高的回弹性，而且表面平滑性优异。进一步，由于具有高发泡倍率且均匀的发泡状态和高耐热性、耐水性、成形安定性，能够提供一种可适用于需要高信赖性的部件的发泡成形体。并且，通过使用基于背压法的发泡注射成形方法，即使不施以切削等后加工，通过准备对应的模具可以得到具有任意的所期望形状的、具有上述优异特性的发泡成形体。

技术特征：

1.一种发泡成形体，其是以树脂成分形成连续相的发泡成形体，密度为0.01～0.70g/cm3；所述树脂成分包含以芳香族二羧酸、脂肪族以及/或脂环族二醇作为组成成分的聚酯构成的硬链段与选自脂肪族聚醚、脂肪族聚酯以及脂肪族聚碳酸酯的至少1种的软链段结合而成的热塑性聚酯弹性体，

2.根据权利要求1所述的发泡成形体，其特征在于，在所述表面层的不存在非发泡部分的发泡区域中，具有气泡的平均纵横比为4.0～15.0的扁平气泡层。

3.根据权利要求1或2所述的发泡成形体，其特征在于，进一步，在距离表面比1000μm更深的内层中，具有气泡的平均纵横比为1.0～2.0的圆形气泡层。

4.一种发泡成形体的制造方法，其特征在于，使用基于背压法的发泡注射成形方法，自模具完全关闭起向模具的模腔内注入加压用的气体，在该模腔内的气体压力达到特定的压力时，将包含熔融状态的热塑性聚酯弹性体的树脂成分与化学发泡剂以及/或超临界状态的非活性气体一同开始注射，在以所述树脂成分填充模腔体积的10～55％后立刻或是经过特定的时间后，迅速地进行排气。

5.根据权利要求4所述的发泡成形体的制造方法，其特征在于，超临界状态的非活性气体为氮气。

技术总结
本发明提供一种轻量性、回弹性以及表面平滑性优异的热塑性聚酯弹性体树脂发泡成形体，其是包含由芳香族二羧酸和脂肪族以及/或脂环族二醇作为组成成分的聚酯构成的硬链段与选自脂肪族聚醚、脂肪族聚酯以及脂肪族聚碳酸酯的至少1种的软链段结合而成的热塑性聚酯弹性体的树脂成分形成连续相的发泡成形体，是作为从该发泡成形体的表面至深度1000μm为止的表面层，以仅由不存在气泡密度为10％以下的非发泡部分的发泡区域形成的表面层构成的发泡成形体，或者是，具有存在所述非发泡部分的发泡区域和不存在所述非发泡部分的发泡区域混合存在的表面层的发泡成形体，密度为0.01～0.70g/cm3。

技术研发人员：大谷显三,赤石卓也,森尾惠梨
受保护的技术使用者：东洋纺株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13