発泡成形のメカニズム、気泡コントロール、測定、応用

第1部 発泡成形の概要および発泡成形における気泡の観察・測定

(2021年8月25日 10:00〜11:45)

　発泡成形は材料削減や軽量化による自動車の燃費低減の他に製品の品質向上 (ソリ・ヒケ解消や寸法精度向上) のメリットが認められて、用途が拡大しております。発泡体は樹脂と気泡による複合材料であり気泡の形態によって発泡体の特性は大きく左右されます。本講義では、主に発泡体の評価方法について解説します。

1. 発泡成形とは
2. 発泡体・多孔質体の構造と発泡体の利点
   1. 連続気泡と独立気泡
   2. 発泡による軽量化効果
3. 発泡成形の種類
   1. 発泡成形プロセス
   2. 発泡剤の種類
4. 発泡体の評価方法
   1. 密度と発泡倍率
   2. 気泡径と気泡径分布
   3. 独立気泡率・連続気泡率
   4. ソリッドスキン層厚み
   5. 機械特性
   6. 断熱性
• 質疑応答

第2部 化学発泡剤の特性と、その使用方法について

(2021年8月25日 12:30〜13:45)

　主要な熱分解型化学発泡剤の説明および用法。 化学発泡剤を用いた発泡成形は、 既存の設備のまま、発泡剤の添加だけでも行うこと ができる。 比較的簡単に計量化 を実現できる方法として、化学発泡剤の添加を提案する。 また、専用設備による高 レベルな発泡成形についても説明する。

1. 熱分解型化学発泡剤の概要
2. 主要な熱分解型化学発泡剤について
   • ADCAの特性
   • DPTの特性
   • OBSHの特性
   • 重曹系発泡剤の特性
   • 各発泡剤の比較
3. 化学発泡剤をどのように使うか
   • 化学発泡剤の選定
   • 化学発泡剤の調整
4. 化学発泡剤を使用した発泡成形について
   • 化学発泡剤で作ることができる発泡体
   • 低発泡での連続成形
   • 架橋・加硫を用いた高発泡
   • 特殊な成形方法
   • 発泡成形例
5. 高性能な化学発泡剤
   • 化学発泡剤における問題と、その克服
   • 特殊発泡剤の紹介
6. 取扱いにおける注意点
• 質疑応答

第3部 高圧ガス発生装置が不要な物理発泡成形技術の開発、その応用と最新技術

(2021年8月25日 14:00〜15:15)

　高圧ガスを発泡剤として用いる物理発泡成形法のについて解説するとともに、 高圧ガス発生装置が不要で低コストの物理発泡成形技術の装置構成、特長、成形性能などを紹介する。

1. 物理発泡射出成形の概要
   1. 発泡射出成形とは
   2. 化学発泡成形と物理発泡成形
2. 物理発泡成形の特長と課題
   1. 物理発泡成形の特長
   2. 物理発泡成形の課題
3. 新しい物理発泡成形法“SOFIT”の概要
   1. 既存の物理発泡成形法とその課題
   2. SOFITの装置構成とガス溶解機構
   3. 高圧ガス保安法の対応
   4. SOFITの成形性能の評価
   5. 発泡成形の適用事例と今後の期待
4. 物理発泡成形の更なる発展に向けて
   1. エンプラ・超エンプラの適用に向けた取り組み
   2. 多色・多材質成形への応用
• 質疑応答

第4部 気泡の制御方法と発泡体の強度向上方法

(2021年8月25日 15:30〜17:00)

　発泡体は材料低減、軽量化、断熱性向上等といった多くのポジテブな特性を有していが、 気泡の含有による応力集中現象で強度が低下することが大きなデメリットとなっ ている。ここでは、発泡の原理と制御因子の関係、並びに発泡体の強度に寄与す る因子とこの因子に基づいた具体的な強度向上法の事例について説明する。

1. 発泡原理と制御因子
   1. 発泡原理の定性的説明
   2. 素材の粘弾性特性に基づく発泡制御法
   3. 気泡数と飽和溶解度・圧力・温度の関係式
2. 発泡体の強度に及ぼす因子及び強度向上法
   1. 微小気泡による強度向上
   2. 分子配向による強度向上
   3. スキン層による強度向上
   4. 微小繊維による強度向上
   5. 圧延加工による強度向上
   6. ガスアシストによる発泡体の強度向上
• 質疑応答