発泡成形 書籍
 

No.1344

 
 
 

★『ナノレベル』を実現する発泡コントロール技術とは?
★ポリ乳酸、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレン、塩ビ、ナノコン材料

最新 樹脂発泡成形 技術

−添加剤配合・成形条件最適化・トラブル対策−

The latest / Plastic foam molding technology

■発刊 2006年7月30日   ■体裁:B5判 上製本 354頁   ■定価 76,000円(税込)

※書籍絶版 オンデマンド版 30,000円(税抜)   (上製本ではありません)

■ 執筆者
京都大学
京都大学
東北大学
金沢工業大学
(株)プライムポリマー
沢田技術士事務所
(株)日本製鋼所
東洋ゴム工業(株)
月島テクノマシナリー(株)
永和化成工業(株)
東ソー(株)
大嶋 正裕
瀧 健太郎
猪股 宏
新保 實
大槻 安彦
沢田 慶司
免出 幸雄
山本 幸雄
黒須 秀継
山本 正行
木曾 浩之
東レ・ダウコーニング(株)
(株)ADEKA
(株)ADEKA
アキレス(株)
藤山ポリマーリサーチ
坂上技術士事務所
豊田工業大学
ユニチカ(株)
ユニチカ(株)
岩崎技術士事務所
(株)プラスチック工学研究所
宮本 健太郎
畑中 知幸
福島 充
前田 慎一
藤山 光美
坂上 守
岡本 正巳
望月 政嗣
上田 一恵
岩崎 和男
辰己 昌典
■ 目次

 

第1章 樹脂の発泡成形技術の技術的進展

1.はじめに
2.押出・射出発泡成形の研究および技術発展
3.マイクロセルラープラスチック(MCP)
4.ナノコンポジットの発泡
5.ポリマーブレンド系の発泡
6.まとめ


第2章 発泡成形における気泡挙動の可視化・解析とシュミレーション

第1節 気泡挙動の可視化・解析とシミュレーション
1.はじめに
2.発泡現象の定量化法
  ・発泡過程の可視化観察
  ・気泡の生成と成長過程の数値解析
  ・古典的核生成理論に基づく気泡生成速度式
  ・気泡成長モデル
  ・運動量の輸送
  ・物質移動
  ・気泡核生成と発泡剤の平均濃度
  ・シミュレーション
  ・モデルの決定
  ・減圧速度の影響
  ・含浸圧力の影響
  ・押出発泡のシミュレーション
  ・おわりに


第2節 高分子―超臨界流体混合系の汎用的物性推算法について
1.ポリマーならびに超臨界流体に適用する状態方程式(Sanchez-Lacombe EOS;S-L 式)
2.状態方程式による諸物性推算手法
   2.1 Gibbs-DiMarzio基準[6]によるTgの推算
   2.2 自由体積理論による粘度の推算
   2.3 Cahn理論による界面張力の推算
3.結果とまとめ


第3節 気泡径・気泡数に及ぼす発泡制御因子の影響とその制御法
1.発泡原理と成形プロセス
   1.1 発泡原理の定性的説明
   1.2 粘弾性挙動と発泡制御
   1.3 発泡成形プロセスと制御因子
2.発泡制御因子の等価性
   2.1 粘弾性挙動と気泡成長
   2.2 時間−温度換算則とその適用
3.減圧時間と発泡温度の等価性に基づく発泡制御
   3.1 試料の粘弾性特性
   3.2 発泡成形
   3.3 気泡径・気泡数に及ぼす減圧時間と発泡温度
   3.4 気泡径・気泡数に及ぼす減圧時間と発泡温度の等価性と発泡制御法


第4節 発泡成形における気泡成長過程の解析と粘弾性挙動に基づく発泡制御
1.気泡成長挙動に及ぼす粘弾性特性の影響
   1.1 気泡成長挙動
   1.2 解析モデル
      1.2.1 力の釣合い
      1.2.2 溶解ガスの拡散
      1.2.3 気泡界面でのガス溶解度
      1.2.4 ガスの質量保存
      1.2.5 構成方程式
      1.2.6 解析方法
   1.3 解析結果
      1.3.1 粘弾性特性の影響
      1.3.2 気泡周りの状態変化
      1.3.3 支配因子の分析
2.延伸破泡の解析
   2.1 延伸破泡挙動
   2.2 解析モデル
   2.3 解析結果
      2.3.1 非線形粘弾性の影響
      2.3.2 線形粘弾性の影響
3.樹脂構造との関わり
   3.1 粘弾性構成方程式の発展
   3.2 Ianniruberto Marrucciモデル
   3.3 延伸挙動の計算結果


第3章 各種発泡成形の特徴と最適発泡条件の設定

第1節 押出発泡成形の特徴と最適発泡条件の設定
1.発泡押出成形の方法と特徴
   1.1 発泡押出の方法と発泡剤・助剤
   1.2 高発泡シートの押出成形(PS.PE)
   1.3 低発泡異形押出成形
2.発泡押出成形の最適条件の設定
   2.1 高発泡PSシート成形の最適条件の設定
   2.2 低発泡異形押出における成形条件と品質
   2.3 発泡押出における押出圧力と品質
   2.4 発泡押出における樹脂温度と品質
   2.5 発泡押出における押出滞留時間の品質


第2節 超臨界CO2・N2を用いた押出発泡成形(MuCell)
      −微細発泡の特徴と発泡成形の条件について
1.はじめに
2.微細発泡成形(MuCell)の原理
3.MuCellTM発泡成形の特長
4.JSWにおけるMuCell発泡技術への取組み
   4.1 微細発泡押出成形システム
   4.2 良質な発泡成形品を得るためのMuCell押出成形技術
   4.3 MuCell発泡成形品を製造するための成形テストとそのプロセス
5.MuCell 押出発泡成形の最適条件の設定
   5.1 最終製品目標
   5.2 原料と核剤
   5.3 各樹脂と成形樹脂温度
   5.4 押出機内の圧力分布
   5.5 SCF注入量と発泡体密度との関係
   5.6 シリンダーの温度設定と冷却
   5.7 先端の樹脂圧力(ダイ圧)
   5.8 ダイ以降の装置について
6.成形品の実例
   6.1 MuCell PSシートの製造(発泡倍率 20−26倍)
   6.2 TPVウエザーシール成形
8.今後の取り組みについて


第3節 (硬質ウレタンフォーム)水発泡成形の特徴と最適発泡条件の設定
1.硬質ウレタンフォームの水発泡について
2.水発泡成形の問題点
   2.1 問題点、課題
   2.2 イソシアネートと水の反応(1)
   2.3 フライアビリティー(低接着性)と収縮発生のメカニズム
      2.3.1 フライアビリティー
      2.3.2 フォームの収縮
3.最適発泡条件の設定(接着性の改善と収縮の防止)
   3.1 “配合例”からのアプローチ
      3.1.1 フライアビリティーの低減−接着性の改善
      3.1.2 収縮の防止
   3.2 “発泡条件”からのアプローチ
      3.2.1 フライアビリティーの低減−接着性の改善
      3.2.2 収縮の防止


第4節 アクアモールド(ウォーターアシスト成形)による成形
1.特長
   1.1 サイクルタイムの短縮
   1.2 均一な肉厚
   1.3 肉厚の調整が可能
   1.4 きれいな円筒内面
   1.5 外観の仕上がりの良さ
   1.6 厚肉と薄肉の組み合わせが容易に得られる
2.製品形状
   2.1 ロッド形状
   2.2 パネル形状
3. 適用分野
4. 適用材質
5.アクアモールドシステム
   5.1 ウォタープレッシャーユニット
      5.1.1 WE100ユニット仕様
      5.1.2 昇圧システム
      5.1.2 アキュームレータ
      5.1.3 水温の設定
      5.1.3 水の供給
   5.2 モバイルコントロールユニット
   5.3 ウォターモジュール
   5.4 ウォターインジェクター
6.水の排出
7.操作についての留意点
8.量産の状況
9.デモ機


第4章 発泡剤,製泡剤,添加剤の選定とその配合技術

第1節 熱分解型化学発泡剤の特性と選定のポイント
1.熱分解型化学発泡剤の特性
   1.1 無機系発泡剤
   1.2 有機系発泡剤
   1.3 複合発泡剤
   1.4 マスターバッチ品
2.化学発泡剤の選定について
   2.1 化学発泡剤の選定のポイント
   2.2 架橋をともなった発泡成形
   2.3 発泡剤の粒度
   2.4 ポリマー粘度と発泡の関係


第2節 ポリウレタン触媒の特性と選定のポイント
1.ポリウレタン触媒の機能・作用機構
2.軟質フォーム
3.半硬質フォーム
4.硬質フォーム
5.その他


第3節 整泡剤の特性と選定のポイント(シリコーン系整泡剤)
1.整泡剤の役割
   1.1 原料均一混合・分散化(乳化作用)
   1.2 気泡核の生成
   1.3 気泡の安定化
      1.3.1 表面張力の低下による気泡合一防止効果
      1.3.2 表面粘性及び表面弾性効果
2.整泡剤の基本構造と特徴
3.まとめ


第4節 ポリオレフィンへの難燃性付与
1.ポリオレフィンの難燃化
2.一般性状・物理特性・許認可状況
3.難燃性能
4.燃焼挙動
5.機械的特性
6.耐水性・耐候性


第5節 光安定剤配合による耐候性付与
1.はじめに
2.光劣化と安定化
3.ヒンダードアミン光安定剤(HALS)
  ・HALSの構造と特徴
4.紫外線吸収剤(UVA)
   4.1 UVAによるプラスチックの光安定化とその作用機構
   4.2 UVAの構造と特徴
   4.3 UVAの用途と効果
5.酸化防止剤等の配合技術
   5.1 HALSとフェノール系AOの併用
   5.2 HALS とリン系AOの併用
   5.3 HALSとチオエーテル系AOの併用
6.おわりに
  

第5章 各樹脂における発泡成形技術とトラブル対策

第1節 硬質ウレタンフォームにおける発泡成形技術とトラブル対策
1.はじめに
2.発泡成形技術
   2.1 連続生産法
   2.2 バッチ生産法(不連続生産法)
      2.2.1 多段プレス(multi daylight press)によるサンドイッチパネルの製造
      2.2.2 シャトル方式によるサンドイッチパネルの製造
      2.2.3 電気冷蔵庫などの成形方法
   2.3 スプレー工法
   2.4 特殊な断熱工法(LNG−TANK、LNG-CARRIER)
      2.4.1 LNG−TANK
      2.4.2 LNG-CARRIER(タンカー)
3.混合攪拌の原理(混合方式とミキシングヘッドの構造)
   3.1 高圧混合方式(衝突混合)
   3.2 低圧混合方式(アジテーター)
4.発泡成形時のトラブル対策
  ・トラブルの現象と発生原因及びその対策(要因系統図)
    4.1 「フォームの収縮」
    4.2 「接着不良」
    4.3 「未充填」
    4.4 「強度不足」
    4.5 「反り・変形」
    4.6 「膨れ」
5.まとめ(トラブル対策の基本)


第2節 硬質ウレタンフォームにおける発泡成形技術とトラブル対策
1.硬質ウレタンフォームの原料
   1.1 ポリオール成分
   1.2 ポリイソシアネート成分
2.発泡方法
3.現場発泡スプレー成形加工とトラブルシューティング
4.注入法による成形加工とトラブルシューティング
5.連続式ラミネートボードの成形加工とトラブルシューティング
   5.1 軟質面材、硬質面材などを使用したラミネートボード(写真3,4)
   5.2 片面金属又は両面金属連続ラミネートパネルの成形法及びトラブルシューティング


第3節 ポリ塩化ビニルにおける発泡成形技術とトラブル対策
1.配合技術
   1.1 PVC樹脂
   1.2 発泡剤
   1.3 発泡核剤
   1.4 熱安定剤
   1.5 滑剤
   1.6 加工助剤
   1.7 フィラー
   1.8 可塑剤
2.加工技術
   2.1 押出発泡成形
      2.1.1 成形方法
      2.1.2 成形条件
   2.2 射出発泡成形
   2.3 常圧発泡
   2.4 微細発泡
   2.5 PVC/木粉複合材料発泡体
3.PVC発泡体の物性


第4節 ナノコンポジット材料(PP/クレイ)における発泡成形技術と発泡倍率の制御
1.ポリマー系ナノコンポジットの研究開発と概要
   1.1 研究開発
   1.2 ナノコンポジットの製造法と合成,モルフォロジー生成の概念
2.pp/ナノクレイコンポジットの発泡成形研究-1
3.pp/ナノクレイコンポジットの発泡成形研究-2
   3.1 ナノクレイコンポジット発泡成形の概要と背景
   3.2 材料配合
   3.3 マスタバッチの製造及び発泡プロセス
   3.4 実験結果
4.pp/ナノクレインコンポジットの発泡成形研究-3


第5節 ナノコンポジットと超微細発泡成形
1.はじめに
2.ナノ構造制御法
3.発泡成形への応用
   3.1 発泡体セル構造の特異性
   3.2 マイクロセルラーの力学特性
   3.3 マイクロセルラーからナノセルラーへ
   3.4 ナノセルラーの力学特性

第6節 ポリ乳酸の押出発泡成形と応用
1.はじめに
2.ポリ乳酸樹脂の改質・・・耐熱性と発泡特性の付与
   2.1 ナノコンポジットによる結晶化速度の向上
   2.2 ナノテクノロジーによる溶融張力の向上
3.食品容器の成形加工と成形品特性
   3.1 シーティングとサーモフォーミング(真空・圧空成形)
   3.2 成形加工並びに使用上の留意事項
   3.3 食品衛生性
4.一般的特徴と用途展開
5.廃棄処理・再資源化処理法
   5.1 堆肥化
   5.2 バイオガス化
6.「愛・地球博」における実証テストと採用例
   6.1 耐熱性バイオマス・プラスチック簡易食器具
   6.2 記念メダル固定シート
7.環境負荷低減効果
8.おわりに


第6章 人的・化学的・工程要因からなる発泡成形のトラブルとその対策

事例@ 人的、化学的及び工程的要因からなる発泡成形のトラブル対策
1.トラブル対策の概要
2.発泡成形法の分類
3.トラブル対策のキーコンセプト
3.1 鴨長明の「方丈記」に学ぶもの
3.2 化学量論の概念
3.3 発泡成形を支配する物理的法則
4.トラブル対策の基本
5.トラブル対策前の確認事項
6.トラブル対策の3要因
7.各発泡成形法におけるトラブル対策について

事例A 押出発泡成形技術
1.押出発泡技術
2.各種ミキシングセクションの特徴と応用
3.超臨界流体を利用した発泡技術
4.発泡メカニズム
5.ダイス形状と発泡特性
6.超臨界流体による溶融樹脂物性の変化
7.発泡方式の分類およびび成形のポイント
8.配合および成形条件と発泡特性
9.超臨界流体供給装置

 

発泡 成形 書籍