(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属接着性樹脂、発泡剤、発泡促進剤、架橋剤、重合性モノマー、及び繊維状物質を混合して発泡性混合物を成形し、これを部品の金属製のキャビティに配置し、加熱することを特徴とした剛性発泡体の製造法。
【請求項２】
金属接着性樹脂、発泡剤、発泡促進剤、架橋剤、重合性モノマー、及び繊維状物質の混合を、発泡剤の発泡を生じない温度で行なうことを特徴とした請求項１記載の剛性発泡体の製造法。
【請求項３】
金属接着性樹脂がエチレン−メチルアクリレート共重合樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂およびエチレン−ブチルアクリレート共重合樹脂のいずれか一種である請求項１記載の剛性発泡体の製造法。
【請求項４】
金属接着性樹脂がエチレン−メチルアクリレート共重合樹脂またはエチレン−エチルアクリレート共重合樹脂またはエチレン−ブチルアクリレート共重合樹脂の５０重量％以上と低密度ポリエチレンの50重量％以下の割合において低密度ポリエチレンを含む混合物である請求項１記載の剛性発泡体の製造法。
【請求項５】
繊維状物質が繊維長さ５〜20mm程度の繊維であり、樹脂 100重量部に対し、10〜 100重量部混合することを特徴とした請求項１記載の剛性発泡体の製造法。
【請求項６】
発泡性混合物が金属製のキャビティに配置可能な所定形状のブロック体に成形されることを特徴とした請求項１記載の剛性発泡体の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は剛性発泡体の製造法に関し、詳しくは、たとえば鋼板加工した中空部内を剛性発泡体にて満たし補強する場合などに適した剛性発泡体の製造方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の剛性発泡体は、繊維状物質を含有させた樹脂体を形成し、これを２倍程度の低倍率で発泡させて製造するか、あるいは樹脂層中にポーラスな充填剤を含有させて製造している。しかしながら、前記した従来の前者の製造による剛性発泡体は、剛性は満足させ得るが、含有させた繊維状部分から発泡ガスが抜けるため容積として２倍程度の発泡倍率しか確保できず、充分な軽量化が達成されないものがほとんどであった。そして、２倍を越える高発泡倍率の配合物に繊維状物質を含ませてみても発泡ガスが繊維部分から抜けてしまって、２倍を越える高倍率の発泡体であって繊維で補強した発泡体を製造することはできなかった。
一方、ポーラスな充填材を使用する後者の製法は、金属製のキャビティ（以下、金属製のキャビティを単にキャビティという。）に充填材のセットがしにくいものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発者は発泡体の軽量化と剛性を得るための研究において、高倍率の発泡体に繊維質を加えることはガス抜けを助長するため通常では考えられないことであったが、あえて実験を続けたところ、ある特定の配合の場合には繊維質を配合したにもかかわらず、発泡ガスが２倍を越える高倍率に含有され、かつ剛性を有する物性になることを、実験的に知り得て本発明を達成した。
【０００４】
すなわち、本発明の課題は、本発明者のこの実験的成果を利用して、上述した従来の剛性発泡体製造における不都合を解消せんとしたものであって、キャビティへの配置がし易く、かつ従来のものより高い発泡倍率となし得てキャビティに対する充填性が充分であり、かつキャビティ面との接着性が良好である、軽量で剛性の発泡体構造物となし得る剛性発泡体の製造法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、金属接着性樹脂、発泡剤、発泡促進剤、架橋剤、重合性モノマー、及び繊維状物質を混合して発泡性混合物を成形し、これを部品の金属製のキャビティに配置し、加熱することを特徴とする。
【０００６】
前記課題を解決するための請求項２の発明は請求項１において、金属接着性樹脂、発泡剤、発泡促進剤、架橋剤、重合性モノマー、及び繊維状物質の混合を、発泡剤の発泡を生じない温度で行なうことを特徴とする。
【０００７】
前記課題を解決するための請求項３の発明は、請求項１において金属接着性樹脂がエチレン−メチルアクリレート共重合樹脂（以下、ＥＭＡという。）、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂（以下、ＥＥＡという。）およびエチレン−ブチルアクリレート共重合樹脂（以下、ＥＢＡという。）のいずれか一種を用いることを特徴とする。
【０００８】
前記課題を解決するための請求項４の発明は請求項１において、金属接着性樹脂がＥＭＡまたはＥＥＡまたはＥＢＡの５０重量％以上と低密度ポリエチレンの５０重量％以下の割合において低密度ポリエチレンを含む混合物であることを特徴とする。
【０００９】
前記課題を解決するための請求項５の発明は請求項１において、繊維状物質が繊維長さ５〜２０ｍｍ程度の繊維であり、樹脂  １００重量部（以下、単に部という。）に対し、１０〜  １００部混合することを特徴とする。
【００１０】
前記課題を解決するための請求項６の発明は発泡性混合物が金属製のキャビティに配置可能な所定形状のブロック体に成形されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施な形態】
発泡性混合物を得るための混合及び成形は発泡剤の発泡を生じない温度にて実施される。本発明における混合及び成形は必要に応じ公知の装置を選択使用することができる。キャビティに配置した発泡性混合物の加熱は適宜な加熱手段を使用し大気圧（常圧）下でなし得る。
【００１２】
前記金属接着性樹脂はエチレンと炭素数１〜５のアルコールのアクリル酸エステルとのポリマーが好ましく、ＥＭＡ，ＥＥＡ，ＥＢＡなど、加熱発泡の際に金属との接合可能な極性を有する樹脂を用い得る。なお、金属接着性樹脂はＥＭＡまたはＥＥＡまたはＥＢＡの５０重量％以上と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の５０重量％以下との割合いにおいてＬＤＰＥを含む混合物であってもよい。ＬＤＰＥは接着性を確保するため５０％量以下が好ましい。前記発泡剤はアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどを単独にあるいは、２種を併用することができる。
発泡促進剤としてはＺｎステアレート、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ステアリン酸などを用いることができる。
前記架橋剤はジクミールパーオキサイド（ＤＣＰ）、１，３−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンなどを単独にあるいは併用することができる。
【００１３】
前記重合性モノマーはトリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリメチロールプロパン−トリメタクリレート（ＴＭＰ）などを用いることができる。
前記繊維状物はガラス繊維（チョップドストランド）、裁断した有機繊維などを使用できる。
繊維状物質は繊維長さ５〜２０ｍｍ程度のチョップドストランドであり、樹脂１００  重量部（以下、単に部という。）に対し、１０〜１００  部混合される。繊維長さが５ｍｍ未満では発泡体硬化物の剛性が出ない。繊維長さが２０ｍｍをこえると配合がしにくい。繊維状物質の量が１０部未満では剛性の効果が出ず、１００  部をこえると配合物が練りにくくかつ発泡時のガスが逃げ易くなる。
なお、添加材（炭酸カルシウム、タルク、クレーなど）、反応助剤なども適宜使用し得る。
さらに、発泡性混合物は金属製のキャビティに配置可能な所定形状のブロック体に成形されることが好ましい。
【００１４】
発泡性混合物は各混合成分が単に混合され未反応の状態にある。加熱により発泡性混合物の各混合成分は反応し、約２〜５倍の発泡体となる。繊維状物質は発泡ガスの発泡性を大きく妨げることなくかつ発泡体硬化物の強度の向上に役立つ。
ＥＭＡあるいはＥＥＡあるいはＥＢＡの発泡体はキャビティの金属面との接着性が良好である。
長さ５〜２０ｍｍの繊維は発泡性を大きく妨げることなくかつ強度の向上に役立つ。
ブロック体に形成された発泡性混合物はキャビティに配置し易い。
【００１５】
以下に、本発明の第１実施例を説明する。
ＥＭＡ  １００部、ＡＤＣＡ  ３部、ＤＣＰ  １部、ＺｎＯ  ０．２部、繊維長６ｍｍのガラス繊維５０部をオーブンロールにて混練し、シート状に押出した。このシートを発泡を生じない低温においてプレスして１０ｍｍ厚のシートを作成した。このシートから２０×７０ｍｍの大きさの発泡性混合物の成形体を打抜いた。この発泡性混合物の成形体は鋼板の板金加工した部品のキャビティの中に配置し、大気圧下、  １７０℃のオーブンで２５分間加熱を行った。
【００１６】
その結果、キャビティ部分が完全に充填され、充填物の硬化後に剛性を有する良好な剛性発泡体（硬化物）を得た。
この発泡体の硬化物の倍率は４倍であり、強い剛性を有するものであった。その硬度はＪＩＳのＫ６３０１Ｃ型硬度計で４５であった。
なお、硬化した剛性発泡体の組織とキャビティ面との接着性は強固であった。
【００１７】
次に、本発明の第２実施例を説明する。
ＥＭＡ  １００部、ＡＤＣＡ  ２部、ＤＣＰ  ０．７部、ＺｎＯ  ０．２部、ステアリン酸１．０部、炭酸カルシウム５０部、繊維長１３ｍｍのガラス繊維３０部をオーブンロールにて混練し、シート状に押出した。このシートを発泡を生じない低温においてプレスに入れて５ｍｍ厚のシートを作成した。このシートからφ６５ｍｍの大きさの発泡性混合物の成形体を打抜いた。この発泡性混合物の成形体は鋼板で板金加工した部品の凹状のキャビティ中に配置し大気圧下、  １６５℃のオーブンで３０分間加熱を行った。
【００１８】
その結果、キャビティ部分が完全に充填され、しかも剛性を有する良好な剛性発泡体（硬化物）を得た。
この発泡体の硬化物の倍率は３倍であり、強い剛性を有するものであった。その硬度はＪＩＳのＫ６３０１Ｃ型硬度計で３８であった。なお、硬化した剛性発泡体の組織とキャビティ面との接着性は強固であった。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、金属接着性樹脂は加熱発泡においてキャビティの金属面と接着する。繊維状物質は発泡ガスの発泡性を大きく妨げることなくかつ発泡体を剛性化させるため、軽量で剛性の大きい剛性発泡体の硬化物を得ることができる。
また、請求項１の発明においては、各混合成分は発泡性混合物とし、これをキャビティに配置するため、取扱い易く、キャビティへの配置がし易い。請求項１の発明によれば２〜５倍程度の発泡倍率となし得るので、キャビティ内の充填性は充分であり、キャビティ面との接着性が良好な、軽量で剛性の発泡体構造物となし得る。
【００２０】
請求項２の発明によれば、混合成分は発泡剤の発泡を生じない温度で混合するため、各成分の未反応状態の発泡混合物を得ることができる。
【００２１】
請求項３の発明は金属接着性樹脂としてＥＭＡまたはＥＥＡまたはＥＢＡを用いるため、キャビティの金属面との接着性良好な剛性発泡体（硬化物）となし得る。
【００２２】
請求項４の発明によれば、キャビティの金属面と接着した剛性発泡体となし得る。接着性及び剛性の度合いはＥＭＡまたはＥＥＡまたはＥＢＡの量の多い程、大きいものとなる。
【００２３】
請求項５の発明によれば長さ５〜２０ｍｍ程度の繊維によって良好な剛性発泡体（硬化物）となし得る。
【００２４】
請求項６の発明によれば発泡性混合物がブロック体にされていることより、取扱い易く、キャビティに配置し易い。
なお、本発明による剛性発泡体は剛性が高くかつ軽量であることより、各種金属部品の中空部の補強に都合がよい。