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JPH0655647A - マイクロ波熱を用いてラテックス発泡成形材料を製造するための金型 - Google Patents

マイクロ波熱を用いてラテックス発泡成形材料を製造するための金型

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Publication number
JPH0655647A
JPH0655647A JP5051829A JP5182993A JPH0655647A JP H0655647 A JPH0655647 A JP H0655647A JP 5051829 A JP5051829 A JP 5051829A JP 5182993 A JP5182993 A JP 5182993A JP H0655647 A JPH0655647 A JP H0655647A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
weight
molding material
parts
latex foam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5051829A
Other languages
English (en)
Inventor
Herbert Knipp
クニップ ヘルベルト
Friedrich-Georg Schmidt
シュミット フリードリッヒ−ゲオルク
Karl Tessmann
テスマン カール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Huels AG
Chemische Werke Huels AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huels AG, Chemische Werke Huels AG filed Critical Huels AG
Publication of JPH0655647A publication Critical patent/JPH0655647A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好に充填し、離型することができ、かつ良
好な寸法安定性とともに長い使用時間を提供する金型。 【構成】 金型の壁が次の成分： ａ）本質的に式： 【化１】 で示される単位からなるポリフェニレンエーテル、ｂ）
スチロール重合体、ｃ）耐衝撃性に変性する添加剤、
ｄ）強化剤および／または充填剤、ならびにｅ）添加剤
を含有する金型材料からなり、この場合金型表面は不動
態化されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波エネルギー
を用いてラテックス発泡成形材料を製造するのに適当で
ある、プラスチックからなる金型に関する。
【０００２】本発明による金型を使用することによっ
て、経済的および完成技術的な利点が達成される。
【０００３】
【従来の技術】ラテックス発泡材料の成形部材、例えば
マトリックスおよびクッションの製造は、現在なお専
ら、直接に加熱液体または蒸気で加熱される金属型内で
行なわれる。マイクロ波エネルギーの使用には、非金属
型の使用が必要とされる。ドイツ連邦共和国特許出願公
開第３９００８０９号明細書には、マイクロ波エネルギ
ーを用いるラテックス発泡成形部材の製造が記載されて
いる。成形材料としては、１Ｗ／ｍ×Ｋ未満の熱伝導率
を有する材料、例えばポリスルホン、ポリカーボネー
ト、ポリテトラフルオルエチレン、ポリエチレンおよび
ポリプロピレンが提案されている。
【０００４】しかし、試験で判明したように、ドイツ連
邦共和国特許出願公開第３９００８０９号明細書に記載
のプラスチックは、大きい型の製造、例えばマトリック
スには不適当である。ポリエチレン、ポリプロピレンお
よびポリテトラフルオルエチレンは、実際的な肉厚の場
合には僅かすぎる剛性、ひいては成形安定性を有し、こ
のことにより、成形製品の不十分な寸法安定性をまね
く。
【０００５】ポリカーボネートおよびポリスルホンは、
不断の温度交換が要求される場合に冷たいラテックスフ
ォームを用いての熱い金型の充填と、湿分、アルカリ金
属、残基単量体、加硫剤およびその分解生成物の影響
と、製品の離型の際の金型の機械的負荷とで既に短時間
後に応力亀裂を示す。
【０００６】R. OstwaldおよびA. F. Bogenschuetz,Kun
ststoffe（１９８８），７８（６），４９９頁〜５０４
頁には、なかんずくポリフェニレンエーテルからなって
いてもよい被膜を高周波構成部材のための高分子量耐蝕
層として使用することが記載されている。
【０００７】欧州特許出願公開第０３２５７７９号明細
書および欧州特許出願公開第０３７７１１５号明細書に
は、ポリフェニレンエーテルを基礎とする成形材料から
なるマイクロ波炉に使用するための発泡された食品包装
材料が記載されている。
【０００８】当業者であればこれらの欧州特許出願公開
明細書の記載から場合によっては、ポリフェニレンエー
テルを基礎とする成形材料が、ラテックス発泡成形部材
を製造するために考えられる金型を製造するのに適当な
材料であることを示唆するものであることを認めること
ができる。
【０００９】勿論、当業者であれば、試験の場合には、
この種の金型はスチロール−ブタジエン共重合体から得
られるラテックス発泡材料に対して大きすぎる付着力の
ために使用することができないことを確認しなければな
らない。このような場合には、離型は不可能であるが；
その代わりに堅固な複合体が形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明の課
題は、良好に充填し、離型することができ、かつ良好な
寸法安定性とともに長い使用時間を提供する金型を開発
することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、図１および２に例示された記載により解決され
る。金型底面１、側壁２および金型の蓋３は、ポリフェ
ニレンエーテルを基礎とする前処理された重合体材料か
らなる。
【００１２】使用技術的な理由からしばしば必要とされ
る金型内臓物もしくは排除体は、同一の材料から製造さ
れていてもよい。また、僅かな機械的負荷のために、別
のプラスチック、例えばポリテトラフルオルエチレンま
たはポリプロピレンも当てはまる。金型内臓物／排除体
４は、任意に底面もしくは蓋に固定されていてもよい。
しかし、この金型内臓物／排除体４を、ねじ支持によっ
て底板もしくは蓋とねじ結合することは有利である。そ
のために、本発明による成形材料は、十分なねじ固定性
を有する。金型を充填する際の空気の封入を回避するた
めに、排気孔５が蓋中に取り付けられている。排気孔の
数および分布は、金型の形状寸法およびフォームの流れ
方向から明らかであり、かつ数回の試験によって定める
ことができる。排気孔の直径は、空気を迅速に逃出させ
ることができるように選択することができるが、しかし
後に流れるフォームは、該フォームが離型の際に小さい
ニップルとして成形部材に付着したままであり、それに
よって該フォームが開口を再び開放するような程度に僅
かだけ排気孔中に侵入する。
【００１３】本発明により使用された重合体材料は、次
の成分：ポリフェニレンエーテル（Ａ）２０〜１００重
量部、ポリスチロール（Ｂ）８０重量部まで、耐衝撃性
に変性する添加剤（Ｃ）３０重量部まで、強化剤および
／または充填剤（Ｄ）４０重量部まで、および添加剤
（Ｅ）１５重量部までを含有することによって特徴付け
られる。
【００１４】加硫の間の歪の危険を排除するために、成
形材料のＩＳＯ ７５、方法Ｂによる熱成形安定性が少
なくとも１１０℃、有利に少なくとも１２０℃、特に有
利に少なくとも１２５℃であることは、有利である。
【００１５】ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）は、本
質的に式：
【００１６】
【化２】
【００１７】〔式中、Ｒ1およびＲ2は６個までのＣ原子
を有するｎ−アルキル基を表わすかまたはＲ1は水素原
子を表わしかつＲ2は６個までのＣ原子を有する第三ア
ルキル基を表わし、Ｒ3およびＲ4は互いに独立にメチル
基または水素原子を表わす〕で示される単位からなる。
【００１８】１つの好ましい実施態様の場合には、Ｒ1
およびＲ2はＣＨ3基であり、ならびにＲ3およびＲ4はＨ
原子である。
【００１９】このポリフェニレンエーテルは、公知技術
水準に相応する全ての方法により相応するフェノールま
たは４−ハロゲン化フェノールから得ることができる。
通常、触媒として銅アミン錯体またはマンガン含有系が
使用される（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２２４
６９２号明細書および同第３２２４６９１号明細書なら
びに米国特許第３３０６８７４号明細書、同第３３０６
８７５号明細書および同第４０２８３４１号明細書、参
照）トリクロルメタン中で２５℃でＤＩＮ５３７２８に
より測定された粘度数は、３５〜１００ｍｌ／ｇの範囲
内にある（ＤＩＮ５２７２８によるＪ値；濃度５ｇ／
ｌ）。好ましくは、４０〜７０ｍｌ／ｇの粘度数を有す
るポリフェニレンエーテルである。
【００２０】勿論、変性されたポリフェニレンエーテ
ル、例えばビニル単量体、スチロールまたは別の変性試
薬とのグラフト共重合体も一緒に包含される。
【００２１】ポリフェニレンエーテルは、通常、粉末ま
たは顆粒として使用される。
【００２２】ポリスチロール成分（Ｂ）として、スチロ
ール単独重合体ならびに耐衝撃性に変性されたスチロー
ル重合体は使用される。この場合、モノビニル芳香族化
合物として、殊にスチロールがこれに該当し、さらに核
アルキル化または側鎖アルキル化されたスチロールも当
てはまる。しかし、有利には専らスチロールが使用され
る。この場合、単独重合体は、公知方法により塊状物
質、溶液または懸濁液で得られる（Ullmann's Encyclop
aedie der technischen Chemie，第１９巻，第２６５
頁，Chemie社，Weinheim １９８０、参照）。単独重合
体は、１０００〜２５００００の平均分子量（Ｍｖ）を
有することができる。耐衝撃性に変性されたスチロール
重合体を製造するために多くの場合に使用される方法
は、例えば米国特許第２６９４６９２号明細書および同
第２８６２９０６号明細書に記載されているような塊状
重合または溶液重合および塊状懸濁重合法であるが、し
かし勿論、全ての別の公知方法を使用することもでき
る。
【００２３】この場合には、ゴムとして、スチロール重
合体の耐衝撃性の変性に常用されている天然または合成
のゴムが使用される。適当なのは、例えば天然ゴム、ポ
リブタジエン、ポリイソプレンおよび共重合体、例えば
ブタジエンおよび／またはイソプレンとスチロールおよ
び−２０℃を下廻るガラス温度を有する別のコモノマー
とのランダム共重合体、序列共重合体またはブロック共
重合体である。特に好適なのは、２５〜９９％の間にあ
る１，４−シス含量を有するブタジエン重合体である。
しかし、アクリレートゴム、ＥＰＤＭ−、ポリブチレン
−またはポリオクテナマーゴムを使用することもでき
る。耐衝撃性に変性されたスチロール重合体は、１０〜
６０重量％、有利に２０〜４５重量％の軟質成分含量を
有する。軟質成分の粒径は、０．２〜８μｍの範囲内に
ある。
【００２４】耐衝撃性に変性する添加剤（Ｃ）として
は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第１９３２２
３４号明細書、同第２０００１１８号明細書、ドイツ連
邦共和国特許出願公開第２２５５９３０号明細書、同第
２７５０５１５号明細書、同第２４３４８４８号明細
書、同第３０３８５５１号明細書、欧州特許出願公開第
００８０６６６号明細書および国際公開番号ＷＯ−Ａ−
８３／０１２５４に記載の種々に構成された、主として
ビニル芳香族ジエンブロックおよび共役ジエンブロック
からなるブロック共重合体が適当である。しかし、ま
た、別の耐衝撃性に変性する添加剤、例えばポリオクテ
ナマー、ビニル芳香族単量体およびＥＰ（Ｄ）Ｍからな
るグラフト共重合体又はブロック共重合体、アクリレー
トゴムまたは高いスチロール含量および低いスチロール
含量を有するＳＢＲゴムからなる混合物を使用すること
もできる。
【００２５】強化剤または充填剤（Ｄ）としては、例え
ば短−、長−またはエンドレス−ガラス繊維ならびに有
機または鉱物質充填剤、例えばタルクまたはガラス玉を
使用することができる。 本発明による材料は、添加剤
（Ｅ）、例えば顔料、有機染料、オリゴマー、静電防止
剤、安定剤および加工助剤を含有することができる。適
当な安定剤は、有機亜燐酸塩、例えばジデシルフェニル
ホスファイトおよびトリラウリルホスファイト、立体障
害フェノール、テトラメチルピペリジン誘導体、ベンゾ
フェノン誘導体およびトリアゾール誘導体ならびに障害
アミンを基礎とする安定剤、所謂ＨＡＬＳ化合物を包含
する。加工助剤としては、例えばポリエチレンまたはワ
ックス、例えば酸化された炭化水素ならびにそのエステ
ル−もしくはアミド誘導体またはアルカリ金属−もしく
はアルカリ土類金属塩が適当である。添加剤の種類およ
び量は、成形材料の本質的な結合がマイクロ波の場の中
で生じないように選択しなければならない。
【００２６】個々の成分は、公知方法でバッチ作業でか
または連続的に溶融液で混合される。高粘稠な溶融液を
処理するための常用の装置は、溶融および混合に適当で
ある。二軸混練機および同時混練機は特に好適である。
【００２７】本発明による成形材料は、ポリフェニレン
エーテルを場合によっては耐衝撃性成分および／または
スチロール重合体および成分（Ｄ）〜（Ｅ）と一緒に溶
融し、かつ混合することによって得られる。また、成分
（Ｂ）〜（Ｅ）は、（Ａ）の溶融液中に混入することも
できる。例えば、連続的に作業し同時に緊密に回転する
二軸混練機を使用することもできる。この場合、溶融温
度は、２５０〜３５０℃、特に２７０〜３２０℃であ
る。溶融液を同時に脱ガス化することは有利である。
【００２８】本発明による成形材料は、ＳＢＲ−ゴムお
よびＳＢＲ／ＮＲ−ゴムに対して著しく高い付着力を有
し；したがって、少なくとも内部金型表面の不働態化が
必要とされる。試験により判明したように、付着力は、
例えば次の手段によって中断させることができるかまた
は通常の水溶性離型剤（例えば、５％のポリワックス−
６０００水溶液）を使用した際に製品の離型を問題なく
可能にする限り減少させることができる： − 熱風中および／または光中での金型の数時間の貯
蔵、 − アルカリ石鹸（例えば、オレイン酸カリウム）を用
いての金型表面の洗浄または − ＳＢＲ／ＮＲラテックス被膜を用いての成形材料の
短時間の被覆。
【００２９】本発明により製造された金型は、本質的に
長い利用時間のために安価である。この金型は、要求さ
れた寸法精度を有する大型のラテックス発泡成形部材の
製造を可能にする。連続的な完成工程で迅速な充填によ
り、作業周期時間は短縮される。ねじを備えた排除体を
使用することにより、使用技術的な必要性および新しい
金型または別の金型への再使用への迅速な適合を可能に
する。
【００３０】本発明に適したラテックスの製造および組
成は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３７０４
１１８号明細書および同第３４４７５８５号明細書に記
載されている。
【００３１】ラテックスフォームを発泡方法により製造
する場合には、ラテックスに加硫剤および場合によって
は加工助剤が添加され、かつ空気の噴入によって望まし
い密度がもたらされる。相応する発泡度の達成後、ゲル
化剤は混入され、フォームは金型中に充填される。
【００３２】ラテックスフォームを充填した時点で、金
型は５０〜１００℃の温度を有することができる。これ
まで常用されている方法とは異なり、金型を３５℃以下
の温度に冷却することは不必要である。更に、発泡され
たラテックスを特殊な処方により得ることは不必要であ
る。非金属材料の熱伝導率が僅かであるために、ラテッ
クスフォームは、ゲル化の際に金型の壁に接する個所で
も何ら支障はない。先行する加硫過程の際に金型に吸収
された熱は、金型内で殆んど完全に維持されたままであ
る。
【００３３】ゲル化および加硫のために、金型内に存在
するラテックスフォームは、マイクロ波により数分内で
１００℃までの温度に加熱される。マイクロ波は、１〜
１００ＧＨｚ、有利に２〜２５ＧＨｚの周波数を有す
る。マイクロ波の場の寸法は、公知方法で金型の寸法に
適合させることができる。
【００３４】金型内に充填されたラテックスフォームの
層厚は、数デシメートルまでの広範な範囲内で変動する
ことができる。また、フォームは、著しく厚い層厚でゲ
ル化し、かつ極めて均一に加硫する。
【００３５】マイクロ波の場の中でのラテックスフォー
ムの滞留時間は、場の出力密度、望ましい温度を達成す
るために必要とされるラテックスフォームの熱需要量、
ならびにフォームが加硫に必要とする時間に依存する。
最適な滞留時間および場の調節すべき出力密度は、前試
験で定められる。
【００３６】発泡材料の密度が０．１ｇ／ｃｍ3である
場合には、不変の発信効率で作業する限り、発泡材料の
３ｃｍの厚さで５分間の滞留時間および発泡材料の１５
ｃｍの厚さで８分間の滞留時間を達成することができ
る。
【００３７】これまでに実施された方法とは異なり、作
業周期時間およびエネルギー消費量は、本質的に減少さ
れている。
【００３８】次に、本発明を実施例につき詳説する。
【００３９】
【実施例】
実施例 ポリフェニルエーテルを基礎とする要求に応じた成形材
料として、ヒュルス社（Huels AG）、Ｄ−４３７０ Ｍ
ａｒｌの型ベストラン（VESTORAN（登録商標））１３０
０、ベストラン（VESTORAN（登録商標））１３００ＧＦ
およびベストラン（VESTORAN（登録商標））１９００が
使用される。
【００４０】この場合マイクロ波加熱を用いてラテック
ス発泡材料を製造するために使用される方法は、ドイツ
連邦共和国特許出願公開第３９００８０９号明細書に記
載されている。
【００４１】試験用ラテックスとして、スチロール−ブ
タジエン共重合体 ブナテックス（ＢＵＮＡＴＥＸ（登
録商標））ＳＬ ２８００およびブナテックス（ＢＵＮ
ＡＴＥＸ（登録商標））ＳＬ ３５１０（双方ともヒュ
ルス社（Huels AG）、Ｍａｒｌ）ならびに天然ラテック
スを有するスライスを使用した。ブナテックス（ＢＵＮ
ＡＴＥＸ（登録商標））型は、１０．５のｐＨ値および
７００ｐｐｍの残基単量体含量を有していた。重合体中
のスチロール含量は、ブナテックス（ＢＵＮＡＴＥＸ
（登録商標））ＳＬ ２８００の場合に約２８％であ
り、ブナテックス（ＢＵＮＡＴＥＸ（登録商標））ＳＬ
３５１０の場合には、約３５％であった。ラテックス
は、常用のゲル化剤、加硫剤および加工助剤を含有して
いた。
【００４２】使用した金型の寸法および構成単位は、図
１および２に示されている。排除体は、全ての実施例の
場合にポリプロピレンからなっていた。排気孔の直径
は、２．５ｍｍであった。充填の時点で、金型温度は８
０〜９５℃であり、かつラテックス発泡温度は１５〜２
０℃であった。
【００４３】第１表には、マイクロ波照射の際の種々の
プラスチックの加熱、ひいては吸収挙動が示されてい
る。処理は、２０ｋＷ／ｍ3の出力密度でマイクロ波を
適用して行なわれた。試験体の重量は２５ｇである。
【００４４】
【表１】
【００４５】本発明による材料の不動態化は、次の手段
によって達成された：
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】マイクロ波照射の際（第１表）にすでに軟
化を示した材料は、既にさらには試験しなかった。
【００４９】寸法安定性をマトリックスの縁部領域と中
央部との間の厚さの差で成形材料の剛性および温度安定
性の作用として評価し；この寸法安定性は３％以下であ
る。マトリックスの欠陥のない離型のために必要とされ
る時間は付着力の規準としてみなし、かつ９０秒未満で
ある。成形材料の亀裂敏感性を生産の作業周期の数につ
き、まず裸眼で明らかに亀裂が確認できるまで評価し
た。
【００５０】第３表から明らかなように、３個のそれぞ
れのベストラン（VESTORAN（登録商標））型で迅速な離
型が達成される。１００回の作業周期（試験の終了）後
に、亀裂を確認することはできなかった。
【００５１】不動態化手段ＩＩもしくはＩＩＩの後、相
応する結果が得られた。
【００５２】残りの試験した物質の場合、寸法安定性は
不十分であるかまたは亀裂敏感性ははるかに高すぎ、そ
れに対して不動態化されていないベストラン（VESTORAN
（登録商標））の場合には、堅固な複合材料が生じた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により使用される金型の寸法および構造
を示す略示側面図（図１ａ）および略示平面図（図１
ｂ）。
【図２】本発明により使用される金型の寸法および構造
の図１ａのＸの部分の詳細を示す断面図。
【符号の説明】
１ 金型底面、 ２ 側壁、 ３ 金型の蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 21:00 105:04 105:24

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロ波熱を用いてラテックス発泡成
    形材料を製造するための金型において、金型の壁が次の
    成分： ａ）本質的に式： 【化１】 〔式中、Ｒ1およびＲ2は６個までのＣ原子を有するｎ−
    アルキル基を表わすかまたはＲ1は水素原子を表わしか
    つＲ2は６個までのＣ原子を有する第三アルキル基を表
    わし、Ｒ3およびＲ4は互いに独立にメチル基または水素
    原子を表わす〕で示される単位からなるポリフェニレン
    エーテル２０〜１００重量部、 ｂ）スチロール重合体８０重量部まで、 ｃ）耐衝撃性に変性する添加剤３０重量部まで、 ｄ）強化剤および／または充填剤４０重量部まで、なら
    びに ｅ）添加剤１５重量部までを含有する金型材料からな
    り、この場合金型表面は不動態化されていることを特徴
    とする、マイクロ波熱を用いてラテックス発泡成形材料
    を製造するための金型。
  2. 【請求項２】 金型材料が少なくとも１１０℃のＩＳＯ
    ７５、方法Ｂによる熱成形安定性を有する、請求項１
    記載の金型。
  3. 【請求項３】 ポリフェニレンエーテルの場合、Ｒ1お
    よびＲ2はそれぞれＣＨ3を表わし、Ｒ3およびＲ4はそれ
    ぞれ水素原子を表わす、請求項１または２に記載の金
    型。
  4. 【請求項４】 耐衝撃性に変性する添加剤として、ポリ
    オクテナマーを使用する、請求項１から３までのいずれ
    か１項に記載の金型。
  5. 【請求項５】 場合によっては別のプラスチックからな
    る内臓物を有する、請求項１から４までのいずれか１項
    に記載の金型。
  6. 【請求項６】 蓋に吸気孔を備えている、請求項１から
    ５までのいずれか１項に記載の金型。
  7. 【請求項７】 マトリックスまたはクッションを製造す
    る、請求項１から６までのいずれか１項に記載の金型。
  8. 【請求項８】 ラテックス発泡成形材料を製造する方法
    において、請求項１から７までのいずれか１項に記載の
    金型を、加硫剤、ゲル化剤および加工助剤を含有するラ
    テックスの泡立てたフォームで充填し、このフォームを
    マイクロ波照射によってゲル化し、加硫することを特徴
    とする、ラテックス発泡成形材料の製造法。
JP5051829A 1992-03-12 1993-03-12 マイクロ波熱を用いてラテックス発泡成形材料を製造するための金型 Pending JPH0655647A (ja)

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