JPH021003B2

JPH021003B2 -

Info

Publication number: JPH021003B2
Application number: JP56023719A
Authority: JP
Inventors: Tadayasu Tsubone; Mikio Ishikawa
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1981-02-19
Filing date: 1981-02-19
Publication date: 1990-01-10
Also published as: JPS57137122A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、熱可塑性樹脂発泡板の製造方法に
関するものである。さらに詳しく云えば、この発
明は発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂をチユーブ状に
押し出して発泡させ、チユーブの内面がまだ軟化
している間に、チユーブを扁平にして内面同志を
融着させ、樹脂発泡板を得る方法に関するもので
ある。

押出機の先端に円形細隙を備えた口金を付設
し、押出機内で発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂を溶
融し、溶融した樹脂を細隙から押し出してチユー
ブにするとともにこのチユーブを発泡させ、チユ
ーブの内面がまだ軟化している間に、チユーブを
扁平にして内面同志を融着させ、発泡板を得る方
法は既に知られている。この方法によれば低い倍
率に発泡した樹脂板を容易に作ることができる
が、高い倍率に発泡したものを得ることは容易で
ない。なぜならば、高い倍率に発泡させようとす
ると、押し出されたチユーブ状樹脂が、急速に体
積を増すこととなるため、円周方向の長さの増大
によつて横断面形状が花弁状に屈曲して円形を保
持し得なくなり、多数の凹凸を生じ、その結果、
長手方向に延びる多数の皺を発生させることとな
り、従つて良質の発泡板を得ることができなくな
るからである。上記の皺は、表面の押圧により幾
分矯正することはできるが、このようにして矯正
しても皺が表面に縞となつて残り、発泡板の外観
を悪くすることとなるからである。

上述のような縞の発生を防ぐには色々な試みが
なされた。その一つは、口金の先端に芯型を取り
付け、押し出されたチユーブを芯型に沿つて進行
させることとし、芯型を先程太くしてその形状を
チユーブ円周長の増大に応じ得るようなものとす
ることである。しかし、チユーブを芯型に沿つて
進行させるには、チユーブ内面を或る程度冷却す
る必要があり、内面を冷却したのでは、あとで内
面を融着させることができないので不都合を生じ
る。また、内面を互いに融着させ得る状態では、
芯型に沿つて進行させることが困難である。従つ
て、何れにしても、芯型を用いることは不適当で
ある。

そのほか、特公昭52−44355号公報が、上述の
ような縞のない発泡シートの製造方法を記載して
いる。すなわち、この公報は、口金の先端に冷却
用外筒を付設し、押し出した樹脂チユーブを外筒
の内面に沿つて進行させることとし、外筒の口金
に接する側に切欠部を設けて、口金から押し出さ
れたチユーブが外筒に直ちに接触しないようにし
て、発泡シートを得る方法を記載している。ま
た、この公報は、冷却用外筒として先端程広がる
形状のものを例示しており、また内面融着用ロー
ルと口金との間にあるチユーブ内に口金から空気
を吹き込んでもよいことを記載している。しか
し、この公報の方法では、上述の切欠部において
チユーブが外筒に接触しないことを必要としてい
るから、吹き込み空気はチユーブを外筒に密接さ
せるほど高いものとはなり得ない。従つて、冷却
用外筒は、チユーブを外から冷却するにとどま
り、外径までも規制する役割を果たしていない。
そのため、この公報の方法では表面状態のさほど
良好な発泡体が得られない。

他方、発泡ポリスチレンシートを製造する際
に、押し出したポリスチレンチユーブ内に水蒸気
を圧入し、チユーブ内面の融着を良好にしようと
する試みも知られている。それは、特公昭46−
40789号公報に記載されている。しかし、この試
みは、発泡体における表面状態の改良とは関係が
ない。

この発明者は、上記縞の発生のない表面状態の
良好な高発泡の発泡板を得ようとした。そのため
には、口金を出た発泡性の樹脂チユーブを外筒で
囲み、樹脂チユーブを筒の内面に沿つて進行させ
ることとし、筒としては、入口がわを先に向かつ
て広がるロート状とするだけでなく、出口がわを
内法が同一又はやや縮小するようにすることが有
効であることを見出した。さらに、この発明者
は、樹脂チユーブを筒の内面に密接させるため
に、チユーブ内を加圧状態に保持することが有効
であることを見出した。この発明は、このような
知見に基づいてなされたものである。

この発明は、発泡板を含んだ熱可塑性樹脂を口
金からチユーブ状に押し出し、押し出した直後の
チユーブを筒に通して筒内で専ら発泡させ、筒を
出たチユーブの内面がまだ軟化している間にチユ
ーブを一対のロールで挾み、チユーブ内面を融着
させて熱可塑性樹脂発泡板を製造する方法におい
て、上記筒の内面を入口がわで進行方向に向かつ
てロート状に広げ、出口がわで広げられた形のま
まとし、口金がわからチユーブ内に加圧気体を圧
入し、チユーブ内を加圧状態に保持して、チユー
ブを筒の内面に密接させながら進行させることを
特徴とする、熱可塑性樹脂発泡板の製造方法に関
するものである。

この発明方法を図面に基づいて説明すると、つ
ぎのとおりである。第１図は、この発明方法の一
実施態様を示した一部切欠断面図である。第２図
は、この発明方法によつて得られた発泡板の一部
切欠斜視図である。

第１図において、１は押出機、２は口金、３は
筒であり、４は対をなすロール、５は引取ロール
であり、ａは発泡樹脂のチユーブである。口金２
は、押出機１の先端に付設されている。口金２
は、外型２１の中に芯型２２が挿入され、一体に
固定されることによつて構成されている。固定
は、支橋２３が芯型２２をところどころで支える
ことによつてなされている。２４は、気体送入用
パイプで、支橋２３の内部を経て芯型２２の先端
に開口している。２５は気体排出用パイプで、同
様に芯型２２の先端に開口している。

筒３は、入口がわ部分３１と出口がわ部分３２
とで構成されている。入口がわ部分３１は、その
内面が進行方向に向かつてロート状に広げられて
おり、出口がわ部分３２は、その内面が広げられ
たままの形となつて、実質的に同じ断面形状を持
つている。従つて、筒３の内腔は、入口がわ３１
で急激に横断面を拡大するが、出口がわ３２では
実質的に同一断面を持つて終始しており、入口が
わ３１と出口がわ３２との間には段差が設けられ
ていない。もつとも、出口がわ３２の内腔は、進
行方向に向かつて極めて僅かに、具体的には拡大
された直径の約３％以下だけ縮小されてもよい。
また、筒３の内部には、冷却用媒体の通路３３が
埋設されている。

この発明方法は、次のように実施される。押出
機１の中で発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂を溶融混
練し、この溶融樹脂を口金２内へ圧入し、外型２
１と芯型２２との間に形成された円形細隙からチ
ユーブ状として押し出す。押し出した樹脂をチユ
ーブ状のまま筒３の中に導き、筒３の内壁に沿つ
て進行させる。筒３を出たチユーブを扁平にして
一対のロール４で挾み、チユーブの内面がまだ軟
化している間に、チユーブ内面を互いに融着して
二枚合わせの発泡板とする。このとき、一方でパ
イプ２４から加圧気体を送りチユーブａ内に溜め
てチユーブａの内径を強制的に増大させ、チユー
ブａを筒３の内壁に密着させるようにする。他方
で、樹脂から発生する余分の気体がチユーブａ内
に蓄積されるのを避けるために、パイプ２５から
チユーブａ内の気体を適当に排出させる。このよ
うにして、チユーブａ内を加圧状態に保持して、
チユーブａを筒３の内壁に密着させることによ
り、チユーブａは外面に皺の発生することが防止
される。なお、筒３の冷却用通路３３には、冷却
水が循環されて、チユーブａを外面から冷却し、
チユーブの状態に早く固定させる。

第１図に示した方法によれば、次のような原理
によりチユーブａは皺の生成が防止される。口金
から押し出された樹脂は、その中に発泡剤を含ん
でいるため発泡し、見かけの体積を増大する。こ
の体積増大は、チユーブａの３つの方向で起る。
すなわち、チユーブａの押出方向、円周方向及び
厚み方向の３方向でチユーブａの長さの増大が起
る。このうち、押出方向の増大は、チユーブａの
引取速度を大きくすることによつて、容易にこれ
を吸収し、過度にならないように調整することが
できる。また、厚み方向の増大は、チユーブａの
内部に発泡を妨げるものがないから、容易にこれ
を生起させることができる。問題となるのは、円
周方向の長さの増大であるが、円周方向には外側
に筒３があり、内がわに加圧気体が存在するの
で、チユーブは加圧気体により筒３に押しつけら
れる結果、筒の内壁に沿うこととなり、従つてチ
ユーブ外面における皺の発生が防止される。

特に、第１図の方法では、筒３がロート状に広
がる内腔と広がらない内腔とを連続して備えてい
るので、チユーブを筒の内壁に確実に沿わせるこ
とができる。すなわち、筒３がロート状に広がる
内腔だけを持つているときには、チユーブの内圧
を大きくすると、チユーブが際限なく内径を拡大
したり、筒３を出たあとで内径を拡大することと
なるので、チユーブを筒の内壁に確実に沿わせる
ことが困難である。ところが、筒３の先にロート
状拡大端の内法と実質的に同一内法の内腔部分が
存在すると、チユーブａはこれ以上に内径を増大
することができなくなるので、チユーブ内の空気
圧を増大することが許され、従つてチユーブを筒
３の内壁に確実に沿わせることができる。

この発明方法では、筒３が、ロート状に広がる
内腔（これをロート状内腔という）のほかに、ロ
ート状内腔の拡大部の内法と実質的に同じ内法の
内腔（これを平行内腔という）を持つている点が
１つの特徴となつている。平行内腔は、既に述べ
たように、実質的に同一の内腔を持つて終始する
ものであるが、その中にはロート状内腔側から他
端に近づくに従つて、内腔の横断面形状が僅かに
狭められるものも含まれる。ロート状内腔は、発
泡性チユーブの発泡度合に応じてなるべく急激に
拡大されるような形状とすることが望ましいが、
それは絶対必要なことではない。

ロート状内腔と平行内腔との形状及び大きさ
は、樹脂の発泡能力及び得ようとするチユーブの
形状によつて適当に定める。とくに、ロート状内
腔の形状は、得ようとする樹脂の発泡倍率によつ
て大きく変えられる。例えば、樹脂を25倍に発泡
させようとするときは、ロート状内腔の広がり角
度をほぼ120度にし、内腔の最大直径を入口がわ
の直径のほぼ2.5倍にする。樹脂を25倍以上に発
泡させようとするときは、ロート状内腔の広がり
角度を120度よりも大きくする。また、平行内腔
の形状は、その内径については、内径がロート状
内腔の最大径に等しいままに終始するか、又は出
口がわで約３％以下だけ小さくなるようにすると
ともに、平行方向の長さについては、チユーブが
平行内腔の中で冷却されて、ここから出たあとに
それ以上直径が大きくならない状態になつて、な
お内面が融着可能である状態になることを目的と
して定める。

この発明方法では、口金がわから樹脂チユーブ
ａ内に加圧気体を圧入することを一つの特徴とし
ている。チユーブ内にある加圧気体の圧力は、
0.01ないし２気圧（ゲージ圧）Ｇとする。この圧
力は、気体送入用パイプ２４からの圧入気体と、
気体排出用パイプ２５からの排出気体との差とし
て生ずるものである。このような加圧気体がある
ために樹脂チユーブａはロート状内腔と平行内腔
とに密接することとなり、従つて筒３内で外形を
規制され、そのために外がわ面が良好となる。

この発明方法では、ロート状内腔の拡大形状
が、樹脂チユーブの自然膨張状態に合わないとき
でも、チユーブ内の加圧気体のためにチユーブの
外がわ面に凹凸が生じない。そのため外がわ面が
良好となる。しかし、ロート状内腔がチユーブの
自然膨張状態よりも小さくなつていると、チユー
ブの内面には凹凸を生じることになる。内面に凹
凸のあるチユーブをロール４に通して内面を融着
させると、融着面が屈曲面となつて発泡板の中に
残ることになる。このように融着面が屈曲してい
る発泡体は、長手方向の曲げ強度の強い発泡板と
なる。

この発明方法で用いられる熱可塑性樹脂として
は、各種のものを用いることができる。そのうち
で代表的なものは、スチレン系樹脂とオレフイン
系樹脂とである。スチレン系樹脂としては、ポリ
スチレンのほか、無水マレイン酸とスチレンの共
重合体を使用することができ、オレフイン系樹脂
としては、ポリエチレン、ポリプロピレンのほ
か、オレフインの共重合体、例えばエチレンとス
チレンまたは酢酸ビニルとの共重合体を使用する
ことができる。

この発明方法では、各種の発泡剤を使用するこ
とができる。例えば、脂肪族炭化水素類、ハロゲ
ン化炭化水素類、エーテル類、及び加熱分解型発
泡剤等を使用することができる。脂肪族炭化水素
類としては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン、石油エーテル等が使用でき、ハロゲン化炭
化水素類としてはメチルクロライド、モノフルオ
ロトリクロロエタン等が使用でき、エーテル類と
しては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等
が使用でき、加熱分解型発泡剤としては、炭酸ソ
ーダ、アゾジカーボンアミド等が使用できる。

この発明方法では、発泡剤のほかに気泡調整剤
を少量加えることを妨げない。気泡調整剤は、生
成する気泡を微細とするのに使用されるものであ
る。気泡調整剤は、例えばタルクのようなもので
ある。

この発明方法によれば、表面状態の良好な発泡
板を容易に得ることができる。その発泡板は、チ
ユーブを構成したものが扁平にされて作られるか
ら、厚みの大きい板とすることができる。従つて
この発明方法によれば、容易に厚板を製造するこ
とができる。また、この発明方法では高倍率に発
泡させても常に表面状態が良好であるから、高倍
率の発泡板を容易に得ることができる。さらに、
樹脂の自然発泡を外から抑える形状のロート状内
腔とすることにより、チユーブ内面に凹凸を形成
し、これによつて発泡板内に屈曲した融着面を形
成し、曲げ強度の大きい発泡板を得ることができ
る。この発明方法は、以上のような利点をもたら
す。

上述の屈曲した融着面を持つた発泡板が、大き
な曲げ強度を持つ点について、説明を補足すると
次のとおりである。第２図において発泡板ｂとｃ
とは、もともと第１図のチユーブａのように、チ
ユーブを構成したものが扁平にされ、内面同志が
融着されて一体となり、この発明の発泡板を構成
するに至つたものである。発泡板内にある融着面
６は、僅かな厚みのものであるが、高密度の面と
して存在し、長手方向に貫通して存在している。
融着面６の横断面を見ると、第２図に見られるよ
うに、厚みの中程のところに屈曲して存在してい
る。その屈曲は正確に同じ波形の繰り返しではな
いが、その波形の振幅Ｄが大きいと発泡板は長手
方向Ｅにおける曲げ強度が大きいものとなる。具
体的に云えば、振幅Ｄの長さが発泡板全体の厚み
Ｔの10分の１以上になると、発泡板は曲げ強度の
大きいものとなる。このような発泡板を得る上
で、この発明方法は有利なものである。

次に実施例を挙げて、この発明方法を具体的に
説明する。

実施例ポリスチレン100重量部に、気泡調整剤として
タルク粉末１重量部を加え、これを押出機に投入
して加熱混練し、この混練物に発泡剤としてブタ
ン８重量部を圧入し、これを口金の円形間〓から
チユーブ状で押し出した。第１図に示したよう
に、押し出したチユーブを口金先端に付設した筒
３に沿つて進行させた。

円形間〓は、外径95mm、間〓幅1.2mmとし、筒
は口金端の内腔を直径100mm、ロート状内腔の拡
大端を直径250mm、軸に沿つた長さを70mmとし、
さらに平行内腔は直径250mmで終始し、軸に沿つ
た長さを50mmとした。

気体圧入用パイプ２４から加圧気体を送り、気
体排出用パイプ２５から排気して、チユーブａ内
にゲージ圧0.12気圧の空気を保持させ、これによ
つてチユーブａを筒の内面に密接させた。

こうして、表面が一様で凹凸も縞もない良好な
発泡体を得た。その発泡体は厚み25mm、幅400mm、
密度0.042ｇ／c.c.であつた。また、その横断面で
は融着面が屈曲しており、融着面の振幅がおよそ
20mmであつた。曲げ強度を測定したところ、長手
方向の曲げ強度は11.5Kg／cm²であつて、曲げ強度
の強いものであることが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明方法の一実施態様を示した
一部切欠断面図である。第２図は、この発明によ
つて得られた発泡板の一部切欠斜視図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂を口金からチユ
ーブ状に押し出し、押し出した直後のチユーブを
筒内に通して筒内で専ら発泡させ、筒を出たチユ
ーブの内面がまだ軟化している間にチユーブを一
対のロールで挾み、チユーブ内面を融着させて熱
可塑性樹脂発泡板を製造する方法において、上記
筒の内面を入口がわで進行方向に向かつてロート
状に広げ、出口がわでは広げられた形のままと
し、口金がわからチユーブ内に加圧気体を圧入
し、チユーブ内を加圧状態に保持して、チユーブ
を筒の内面に密接させながら進行させることを特
徴とする、熱可塑性樹脂発泡板の製造方法。