JPH0254764B2 - - Google Patents
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- JPH0254764B2 JPH0254764B2 JP58172060A JP17206083A JPH0254764B2 JP H0254764 B2 JPH0254764 B2 JP H0254764B2 JP 58172060 A JP58172060 A JP 58172060A JP 17206083 A JP17206083 A JP 17206083A JP H0254764 B2 JPH0254764 B2 JP H0254764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- blowing agent
- mixing
- mold
- temperature
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は熱可塑性コンパウンド及び熱硬化性コ
ンパウンドの発泡製品を製造する方法に関する。 合成ポリマーは一般的に次の２つに分類され
る。１つは加熱によつて固体から液状に変化し、
冷却によつて化学成分が変化することなく元の物
理的特性を回復することのできる熱可塑性ポリマ
ーであり、他の１つは加熱によつて固体から液体
に変化する際、必ず何らかの形の化学的変化を伴
なう熱硬化性ポリマーである。 今まで作られてきたどのポリマーも実際のとこ
ろ、いろいろなときに発泡成形が行なわれてい
る。 発泡成形はガスを直接に或は化学的発泡剤から
粘性材料の中に分散させることによつて行なう。
プラスチツク材料が凝固する際、ガスは材料中の
独立気泡の中に完全に包み込まれてしまうか或は
又、完全に包み込まれることなくプラスチツク材
料内の通路を移動する。これら２つのフオーム
（foam）構造は夫々独立気泡（closed cell）及び
連続気泡（open cell）として知られている。 発泡材料は絶縁・包装・構造装飾用部品及び浮
選機等に多く用いられている。 発泡材料は単位重量当りの体積を増すことがで
きるので材料費を削減できる場合がある。 軟質の発泡体はクツシヨン・フイルター・包
装・被服及びその他の用途に用いることができ
る。発泡プラスチツクの密度は幅広い範囲を有し
ている。代表的な密度の範囲は1.6乃至960Kg／m3
である。難撚性の発泡体はそのまま利用すること
ができる。発泡プラスチツク材料を発泡させる１
つの方法として、揮発性の液体或はガスとのコン
パウンドを混合或は射出することによつて、加工
中にフオームを製造するものがある。ブレンデイ
ング工程を行なうことによつて、コンパウンドの
混合物を加工前に均一に分配することができる。 プラスチツクを発泡させるもう１つの方法に化
学的発泡剤とポリマーを充分に混合することによ
つて行なうものがある。この発泡剤は所定のトリ
ガー温度（trigger temperature）でガスを発生
し粘性ポリマーの中で発泡する。然し乍ら、公知
の発泡方法にあつては、何れかの工程に必ず不都
合がある。不都合の１つとして、発泡製品の成形
を通常は高圧下で行なわなければならないことが
ある。発泡プラスチツク製品を成形する上でもう
１つの不都合な点は、殆んどの工程を通じ発泡剤
のトリガ温度でコンパウンドを維持しなければな
らず、又、コンパウンドを型或はその他成形装置
に装入した後、発泡剤からガスを発生させるため
にコンパウンドを更に加熱しなければならないの
である。軟質発泡体を成形するのに液体可塑剤の
中にPVCコンパウンドを分散させる方法がある。
発泡成形は次に化学発泡剤或は機械的フロシング
（frothing）によつて行なう。然し乍ら、何れの
方法とも成形の最終段階に於て高圧にしサイクル
タイムを長くする必要があるため経費がかかる。
軟質の発泡PVCコンパウンドは特別グレードの
PVCコンパウンドから押出し成形機の中で作る
こともできる。軟質発泡体の用途としてドアシー
ル・ガスケツト・ケーブル絶縁材等が挙げられ
る。 発泡物質の製造に於て最もよく知られた方法に
は次の４つの工程が含まれている。混合工程では
コンパウンドを発泡剤と混合し、PVCに対して
は混合物を均一に混合するためにミリング
（milling）する工程が含まれている。次に型に装
入する工程では混合物を成形型の中に装入した
後、高圧下にて一般的には30分間以上プレス機に
て加熱・冷却する。最終工程の発泡は型の中で約
60分間この状態を保持することによつて行なわれ
る。このように、例えば発泡PVC物質を製造す
るのに２時間以上の時間を必要とする。 本発明は熱可塑性及び熱硬化性の発泡製品を簡
単且つ迅速に製造することのできる方法を提供す
る。本発明の方法を用いることによつて従来技術
の殆んどが必要としていた工程数を削減し、型或
はその他整形手段で通常必要とされる高い圧力を
不要なものとし、熱硬化性物質及び熱可塑性物質
を発泡させるのに必要な時間を短縮することがで
きる。 強力ミキサー（high intensity mixer）を用い
ることによつて、非常に短いサイクルタイムでプ
ラスチツクコンパウンドと発泡剤を混合・溶融さ
せ、その後直ちに、従来よりも低い温度且つ低い
圧力にて型或は他の整形手段の中で成形すること
ができることが判つた。 本発明は粒状の熱可塑性樹脂から、熱可塑性の
発泡成形品を製造する方法を提供するものであつ
て、熱可塑性粒状物質及び発泡剤から構成される
粒状組成物を強く混合し、熱運動にて加熱し、発
泡剤のトリガー温度でガスを発生してフオームを
製造し、混合及び加熱は密閉された混合室の中で
粒状組成物を混合することによつて行なわれ、該
混合室には複数のブレートがアームに取り付けら
れ、該アームはブレードの先端で約18メートル／
秒以上の速度でチヤンバー内の軸の周りを回転し
ており、密閉された容器の中で粒状組成物を混合
し続けて粒状組成物を発泡剤のトリガ温度以上の
混合温度まで加熱し、混合温度にて粒状組成物は
充分に溶融し、溶融した組成物は発泡剤から発生
するガスを含有することのできる粘度を備えてお
り、溶融した組成物が混合温度に達し且つ発泡剤
がフオームを製造し始める前に前記混合室から溶
融組成物を排出し、排出された溶融組成物を型に
供給し、型の中に組成物を閉じ込め、組成物を発
泡させながら組成物の成形を行ない、型の中でプ
ラスチツク成形品を形成する工程から構成されて
いる。 本発明の他の実施例に於て、コンパウンドと発
泡剤を同時に混合室の中に供給しているが、コン
パウンドの混合開始後にコンパウンドを混合室に
加えても可い。プラスチツクコンパウンドが硬質
若しくは軟質のポリ塩化ビニル又は低密度のポリ
エチレン樹脂である場合、望ましい発泡剤として
アゾジカルボンアミド、又はパラ、パラ−オキシ
ビス（ベンゼンスルフオニルヒドラジド）が挙げ
られる。混合室内のブレード先端速度は約31−38
メートル／秒の範囲内が望ましく、設定温度は約
190−240℃の範囲内が望ましい。この望ましい範
囲内で製造されたバツチは約７−20秒で設定温度
に達する。他の実施例に於て、成形手段には型成
形手段、整形手段、押出し成形機、約550−2200
キロパスカルの範囲内の圧力にて作動するプレス
機が含まれており、組成物が型の中に閉じ込めら
れている時間は約５分間以下である。 強力ミキサーは熱可塑性材料及び熱硬化性材料
を溶融させるのに用いることができる。強力ミキ
サーの１つは1966年８月16日、グーセル氏等に対
して発行された米国特許第3266738号に開示され
ている。この特許は今日、商標名ドレイス−ゲリ
マツト（Drais−Gelimat）にて市販されている
強力ミキサーについて記載されている。このミキ
サーは複数のブレードを備えており、該ブレード
は密閉された容器の中で軸の周りを回転する。
1980年10月28日、クロツカー氏等に発行された米
国特許第4230615号には、ミキサー温度とは別個
に強力ミキサー内のバツチ温度をモニターし、バ
ツチが最終的な設定温度に達するとミキサーから
バツチを排出する装置が開示されている。この特
許の第５欄第34行目に於て、混合機の中で発泡が
あまり早く起こらない様に混合工程の終りに発泡
剤を加えること、そして、バツチ温度が発泡温度
より直ぐ下の温度でバツチを排出することについ
て記載されている。然し乍ら本発明にあつては、
発泡剤の添加は必ずしも混合工程の終りである必
要性はなく、混合工程の初めに添加しても可いこ
とが判つた。更に本発明にあつては、熱可塑性樹
脂の粒体と発泡剤とのバツチをガスが発生するト
リガー温度以上の温度まで加熱している。 混合量を制御するもう１つの方法が1979年３月
６日、クロツカー氏に発行された米国特許第
4142804号に開示されている。この特許は、強力
ミキサーで生じるバツチ溶融物の状態をミキサー
内の振動をモニターすることによつて制御し、振
動が所定の溶融状態を示す設定値に達するとミキ
サーからバツチを排出する方法について開示して
いる。 一連のテストに於て、熱硬化性コンパウンド又
は熱可塑性コンパウンドのバツチ（batch）を発
泡剤と共に強力ミキサーの中で加工した。ミキサ
ーはドレイス ゲリマツトの強力ミキサーを用
い、ブレードの先端速度が18メートル／秒以上で
あつた。発泡剤の添加はコンパウンドと同時に行
なう場合と、ゲリマツトミキサーのスクリユーコ
ンベヤーによつてコンパウンドを混合室内部に送
り込み、混合工程が開始してからスクリユーコン
ベヤーを介して発泡剤を加えていく場合とがあ
る。ミキサー内に供給されるバツチの重量は、必
要とされるバツチのサイズに応じて100グラムか
ら300グラムの変動はあつたが、ミキサー内での
総時間は30秒を超えなかつた。 第１図に本発明の方法に好適な装置の略図を示
している。強力ミキサー１０は米国特許第
3266788号に開示されており、該ミキサーは密閉
された混合室１１を備え、該混合室にはシヤフト
１４のアーム１３に取り付けられて回転するブレ
ード１２を配備する。バツチは入口ポート１５か
ら装入され、スクリユーコンベヤー１６によつて
混合室１１へ送り込まれる。バツチが所定の温度
に達すると、油圧シリンダー１７が作動して排出
フラツプ１８が開き、材料はフアンネル１９から
直接に型２０の中に落とされる。型２０をミキサ
ー下方から移動させ、型２０の上にふた２１を被
せ、材料を型の中に閉じ込める。 望ましい実施例に於て、ミキサーの中でのバツ
チ温度はバツチからの赤外線放射を測定すること
によつて求めた。これは米国特許第4230615号に
開示された装置及び方法に基づくものであつて、
ミキサー及びミキサーブレードの温度とは別個に
バツチ温度を測定した。バツチ温度を設定する目
的はバツチの排出時を制御することにある。バツ
チ温度は強力ミキサーから排出されたプラスチツ
クコンパウンドが溶け、粘性状態となつて型或は
その他整形手段に送り込まれ、最終製品に成形す
ることのできる温度が選択される。バツチの排出
温度は発泡剤のトリガー温度よりも高いため、ミ
キサーからバツチを排出する前にミキサーの中で
は既に発泡し或は発泡剤からガスが発生し始めて
いる。然し乍ら、ミキサーから排出するまでの時
間は短いため、発泡の進行度は大きくはない。 発泡剤がトリガー温度に達するとミキサー内で
は既に発泡が始まり、バツチは充分な粘性を有し
ているため発泡剤から発生するガスを含むことが
できる。それ故、バツチをミキサーから排出する
や、過度に遅れることなく速やかに型の中に入
れ、発泡が完了するまで型の中に閉じ込めてお
き、製品を冷却する。トリガー温度は充分高くし
ておき溶融したコンパウンドが発生ガスを含むこ
とのできる粘性状態に達するのと略同時或はその
後に、ガスが発泡剤から発生し始めるようにしな
ければならない。トリガー温度が低すぎると、発
生したガスは大気中に分散しコンパウンドの中に
含めることができない。ミキサーから排出された
バツチは、型・押出し成形機或は他の整形手段に
供することができる。作られるべき発泡製品がプ
レート或はシートである場合、２つの平坦な表面
の間に溶けたバツチを置き圧縮する。平坦な表面
間の圧力は2200キロパスカルを超える必要はな
く、又、プレスを加熱しなくとも、溶融材料の温
度が高いため、そのまま発泡し続けることができ
る。 その後発泡し続けることによつて材料は型の中
を満たし硬化を始める。材料は加熱しない型の中
で発泡し、外部からの熱を一切必要としないか
ら、成形される材料の肉厚にどんな制限もない。
熱は溶融材料の内部から供給され、外部表面から
は供給されないから、殆んど任意厚さの製品を発
泡成形することができる。型或は他の整形装置の
外部表面を予熱し、材料が２つの外部表面に接し
た時に材料が冷えすぎないようにすることもでき
る。発泡は化学発泡剤の分解によつて行なわれ、
化学反応が行なわれている間ガスを放出するもの
であるから、発泡成形に寄与し得るガスの損失を
抑えるために、発泡中のバツチの排出と整形装置
への発泡中のバツチ供給を数千分の１秒以内で厳
密に制御している。 二種類の発泡剤を用い、本発明に係る方法の実
験を行なつた。１つは商標名、Ficel−AC／４で
販売されているアゾジカルボンアミド
（azodicarbonamide）で、トリガー温度の範囲は
190乃至220℃である。このトリガー温度は、軟質
PVCコンパウンド中にしばしば存在する金属塩
の安定剤によつて170℃まで下げることができる。 第２の発泡剤は商標名、Celogen OTにて販売
されているパラ、パラ−オキシビス（para−
oxybis）（ベンゼンスルフオニルヒドラジド）
（benzenesulfonylhydrazide）である。この発泡
剤のトリガー温度は130乃至160℃の範囲内であ
り、最も効率のよいトリガー温度は150℃以上で
あつた。この発泡剤はPVC及び低密度ポリエチ
レンの射出成形及び圧縮成形用として好適であ
る。これは非気泡性の薄い或は厚いスキンを有す
る気泡構造を得るのに特に有用である。 テストで使用したコンパウンドは、発泡剤
Ficel−AC／４を0.5％含有した商標名CTR−
12Dの硬質PVC粉末、CGP−1100と呼ばれ薄膜
製造に用いられる硬質PVCコンパウンド、板用
硬質ビニルコンパウンドであるBPVS、及び管用
硬質PVCコンパウンドであつた。なお管用硬質
PVCコンパウンドは366レジンを300部、TM692
を1.8部、CAST6を1.2部、K1.25を3.0部及びアト
マイト（Atomite）を6.0部の割合で含有してい
る。もう１つのプラスチツクコンパウンドは、
R7203Aとして知られる可塑性のPVC製品であつ
た。コード番号EXPY134−175の低密度ポリエチ
レンはメルトインデツクスが4.4であり、これも
又発泡成形した。
ンパウンドの発泡製品を製造する方法に関する。 合成ポリマーは一般的に次の２つに分類され
る。１つは加熱によつて固体から液状に変化し、
冷却によつて化学成分が変化することなく元の物
理的特性を回復することのできる熱可塑性ポリマ
ーであり、他の１つは加熱によつて固体から液体
に変化する際、必ず何らかの形の化学的変化を伴
なう熱硬化性ポリマーである。 今まで作られてきたどのポリマーも実際のとこ
ろ、いろいろなときに発泡成形が行なわれてい
る。 発泡成形はガスを直接に或は化学的発泡剤から
粘性材料の中に分散させることによつて行なう。
プラスチツク材料が凝固する際、ガスは材料中の
独立気泡の中に完全に包み込まれてしまうか或は
又、完全に包み込まれることなくプラスチツク材
料内の通路を移動する。これら２つのフオーム
（foam）構造は夫々独立気泡（closed cell）及び
連続気泡（open cell）として知られている。 発泡材料は絶縁・包装・構造装飾用部品及び浮
選機等に多く用いられている。 発泡材料は単位重量当りの体積を増すことがで
きるので材料費を削減できる場合がある。 軟質の発泡体はクツシヨン・フイルター・包
装・被服及びその他の用途に用いることができ
る。発泡プラスチツクの密度は幅広い範囲を有し
ている。代表的な密度の範囲は1.6乃至960Kg／m3
である。難撚性の発泡体はそのまま利用すること
ができる。発泡プラスチツク材料を発泡させる１
つの方法として、揮発性の液体或はガスとのコン
パウンドを混合或は射出することによつて、加工
中にフオームを製造するものがある。ブレンデイ
ング工程を行なうことによつて、コンパウンドの
混合物を加工前に均一に分配することができる。 プラスチツクを発泡させるもう１つの方法に化
学的発泡剤とポリマーを充分に混合することによ
つて行なうものがある。この発泡剤は所定のトリ
ガー温度（trigger temperature）でガスを発生
し粘性ポリマーの中で発泡する。然し乍ら、公知
の発泡方法にあつては、何れかの工程に必ず不都
合がある。不都合の１つとして、発泡製品の成形
を通常は高圧下で行なわなければならないことが
ある。発泡プラスチツク製品を成形する上でもう
１つの不都合な点は、殆んどの工程を通じ発泡剤
のトリガ温度でコンパウンドを維持しなければな
らず、又、コンパウンドを型或はその他成形装置
に装入した後、発泡剤からガスを発生させるため
にコンパウンドを更に加熱しなければならないの
である。軟質発泡体を成形するのに液体可塑剤の
中にPVCコンパウンドを分散させる方法がある。
発泡成形は次に化学発泡剤或は機械的フロシング
（frothing）によつて行なう。然し乍ら、何れの
方法とも成形の最終段階に於て高圧にしサイクル
タイムを長くする必要があるため経費がかかる。
軟質の発泡PVCコンパウンドは特別グレードの
PVCコンパウンドから押出し成形機の中で作る
こともできる。軟質発泡体の用途としてドアシー
ル・ガスケツト・ケーブル絶縁材等が挙げられ
る。 発泡物質の製造に於て最もよく知られた方法に
は次の４つの工程が含まれている。混合工程では
コンパウンドを発泡剤と混合し、PVCに対して
は混合物を均一に混合するためにミリング
（milling）する工程が含まれている。次に型に装
入する工程では混合物を成形型の中に装入した
後、高圧下にて一般的には30分間以上プレス機に
て加熱・冷却する。最終工程の発泡は型の中で約
60分間この状態を保持することによつて行なわれ
る。このように、例えば発泡PVC物質を製造す
るのに２時間以上の時間を必要とする。 本発明は熱可塑性及び熱硬化性の発泡製品を簡
単且つ迅速に製造することのできる方法を提供す
る。本発明の方法を用いることによつて従来技術
の殆んどが必要としていた工程数を削減し、型或
はその他整形手段で通常必要とされる高い圧力を
不要なものとし、熱硬化性物質及び熱可塑性物質
を発泡させるのに必要な時間を短縮することがで
きる。 強力ミキサー（high intensity mixer）を用い
ることによつて、非常に短いサイクルタイムでプ
ラスチツクコンパウンドと発泡剤を混合・溶融さ
せ、その後直ちに、従来よりも低い温度且つ低い
圧力にて型或は他の整形手段の中で成形すること
ができることが判つた。 本発明は粒状の熱可塑性樹脂から、熱可塑性の
発泡成形品を製造する方法を提供するものであつ
て、熱可塑性粒状物質及び発泡剤から構成される
粒状組成物を強く混合し、熱運動にて加熱し、発
泡剤のトリガー温度でガスを発生してフオームを
製造し、混合及び加熱は密閉された混合室の中で
粒状組成物を混合することによつて行なわれ、該
混合室には複数のブレートがアームに取り付けら
れ、該アームはブレードの先端で約18メートル／
秒以上の速度でチヤンバー内の軸の周りを回転し
ており、密閉された容器の中で粒状組成物を混合
し続けて粒状組成物を発泡剤のトリガ温度以上の
混合温度まで加熱し、混合温度にて粒状組成物は
充分に溶融し、溶融した組成物は発泡剤から発生
するガスを含有することのできる粘度を備えてお
り、溶融した組成物が混合温度に達し且つ発泡剤
がフオームを製造し始める前に前記混合室から溶
融組成物を排出し、排出された溶融組成物を型に
供給し、型の中に組成物を閉じ込め、組成物を発
泡させながら組成物の成形を行ない、型の中でプ
ラスチツク成形品を形成する工程から構成されて
いる。 本発明の他の実施例に於て、コンパウンドと発
泡剤を同時に混合室の中に供給しているが、コン
パウンドの混合開始後にコンパウンドを混合室に
加えても可い。プラスチツクコンパウンドが硬質
若しくは軟質のポリ塩化ビニル又は低密度のポリ
エチレン樹脂である場合、望ましい発泡剤として
アゾジカルボンアミド、又はパラ、パラ−オキシ
ビス（ベンゼンスルフオニルヒドラジド）が挙げ
られる。混合室内のブレード先端速度は約31−38
メートル／秒の範囲内が望ましく、設定温度は約
190−240℃の範囲内が望ましい。この望ましい範
囲内で製造されたバツチは約７−20秒で設定温度
に達する。他の実施例に於て、成形手段には型成
形手段、整形手段、押出し成形機、約550−2200
キロパスカルの範囲内の圧力にて作動するプレス
機が含まれており、組成物が型の中に閉じ込めら
れている時間は約５分間以下である。 強力ミキサーは熱可塑性材料及び熱硬化性材料
を溶融させるのに用いることができる。強力ミキ
サーの１つは1966年８月16日、グーセル氏等に対
して発行された米国特許第3266738号に開示され
ている。この特許は今日、商標名ドレイス−ゲリ
マツト（Drais−Gelimat）にて市販されている
強力ミキサーについて記載されている。このミキ
サーは複数のブレードを備えており、該ブレード
は密閉された容器の中で軸の周りを回転する。
1980年10月28日、クロツカー氏等に発行された米
国特許第4230615号には、ミキサー温度とは別個
に強力ミキサー内のバツチ温度をモニターし、バ
ツチが最終的な設定温度に達するとミキサーから
バツチを排出する装置が開示されている。この特
許の第５欄第34行目に於て、混合機の中で発泡が
あまり早く起こらない様に混合工程の終りに発泡
剤を加えること、そして、バツチ温度が発泡温度
より直ぐ下の温度でバツチを排出することについ
て記載されている。然し乍ら本発明にあつては、
発泡剤の添加は必ずしも混合工程の終りである必
要性はなく、混合工程の初めに添加しても可いこ
とが判つた。更に本発明にあつては、熱可塑性樹
脂の粒体と発泡剤とのバツチをガスが発生するト
リガー温度以上の温度まで加熱している。 混合量を制御するもう１つの方法が1979年３月
６日、クロツカー氏に発行された米国特許第
4142804号に開示されている。この特許は、強力
ミキサーで生じるバツチ溶融物の状態をミキサー
内の振動をモニターすることによつて制御し、振
動が所定の溶融状態を示す設定値に達するとミキ
サーからバツチを排出する方法について開示して
いる。 一連のテストに於て、熱硬化性コンパウンド又
は熱可塑性コンパウンドのバツチ（batch）を発
泡剤と共に強力ミキサーの中で加工した。ミキサ
ーはドレイス ゲリマツトの強力ミキサーを用
い、ブレードの先端速度が18メートル／秒以上で
あつた。発泡剤の添加はコンパウンドと同時に行
なう場合と、ゲリマツトミキサーのスクリユーコ
ンベヤーによつてコンパウンドを混合室内部に送
り込み、混合工程が開始してからスクリユーコン
ベヤーを介して発泡剤を加えていく場合とがあ
る。ミキサー内に供給されるバツチの重量は、必
要とされるバツチのサイズに応じて100グラムか
ら300グラムの変動はあつたが、ミキサー内での
総時間は30秒を超えなかつた。 第１図に本発明の方法に好適な装置の略図を示
している。強力ミキサー１０は米国特許第
3266788号に開示されており、該ミキサーは密閉
された混合室１１を備え、該混合室にはシヤフト
１４のアーム１３に取り付けられて回転するブレ
ード１２を配備する。バツチは入口ポート１５か
ら装入され、スクリユーコンベヤー１６によつて
混合室１１へ送り込まれる。バツチが所定の温度
に達すると、油圧シリンダー１７が作動して排出
フラツプ１８が開き、材料はフアンネル１９から
直接に型２０の中に落とされる。型２０をミキサ
ー下方から移動させ、型２０の上にふた２１を被
せ、材料を型の中に閉じ込める。 望ましい実施例に於て、ミキサーの中でのバツ
チ温度はバツチからの赤外線放射を測定すること
によつて求めた。これは米国特許第4230615号に
開示された装置及び方法に基づくものであつて、
ミキサー及びミキサーブレードの温度とは別個に
バツチ温度を測定した。バツチ温度を設定する目
的はバツチの排出時を制御することにある。バツ
チ温度は強力ミキサーから排出されたプラスチツ
クコンパウンドが溶け、粘性状態となつて型或は
その他整形手段に送り込まれ、最終製品に成形す
ることのできる温度が選択される。バツチの排出
温度は発泡剤のトリガー温度よりも高いため、ミ
キサーからバツチを排出する前にミキサーの中で
は既に発泡し或は発泡剤からガスが発生し始めて
いる。然し乍ら、ミキサーから排出するまでの時
間は短いため、発泡の進行度は大きくはない。 発泡剤がトリガー温度に達するとミキサー内で
は既に発泡が始まり、バツチは充分な粘性を有し
ているため発泡剤から発生するガスを含むことが
できる。それ故、バツチをミキサーから排出する
や、過度に遅れることなく速やかに型の中に入
れ、発泡が完了するまで型の中に閉じ込めてお
き、製品を冷却する。トリガー温度は充分高くし
ておき溶融したコンパウンドが発生ガスを含むこ
とのできる粘性状態に達するのと略同時或はその
後に、ガスが発泡剤から発生し始めるようにしな
ければならない。トリガー温度が低すぎると、発
生したガスは大気中に分散しコンパウンドの中に
含めることができない。ミキサーから排出された
バツチは、型・押出し成形機或は他の整形手段に
供することができる。作られるべき発泡製品がプ
レート或はシートである場合、２つの平坦な表面
の間に溶けたバツチを置き圧縮する。平坦な表面
間の圧力は2200キロパスカルを超える必要はな
く、又、プレスを加熱しなくとも、溶融材料の温
度が高いため、そのまま発泡し続けることができ
る。 その後発泡し続けることによつて材料は型の中
を満たし硬化を始める。材料は加熱しない型の中
で発泡し、外部からの熱を一切必要としないか
ら、成形される材料の肉厚にどんな制限もない。
熱は溶融材料の内部から供給され、外部表面から
は供給されないから、殆んど任意厚さの製品を発
泡成形することができる。型或は他の整形装置の
外部表面を予熱し、材料が２つの外部表面に接し
た時に材料が冷えすぎないようにすることもでき
る。発泡は化学発泡剤の分解によつて行なわれ、
化学反応が行なわれている間ガスを放出するもの
であるから、発泡成形に寄与し得るガスの損失を
抑えるために、発泡中のバツチの排出と整形装置
への発泡中のバツチ供給を数千分の１秒以内で厳
密に制御している。 二種類の発泡剤を用い、本発明に係る方法の実
験を行なつた。１つは商標名、Ficel−AC／４で
販売されているアゾジカルボンアミド
（azodicarbonamide）で、トリガー温度の範囲は
190乃至220℃である。このトリガー温度は、軟質
PVCコンパウンド中にしばしば存在する金属塩
の安定剤によつて170℃まで下げることができる。 第２の発泡剤は商標名、Celogen OTにて販売
されているパラ、パラ−オキシビス（para−
oxybis）（ベンゼンスルフオニルヒドラジド）
（benzenesulfonylhydrazide）である。この発泡
剤のトリガー温度は130乃至160℃の範囲内であ
り、最も効率のよいトリガー温度は150℃以上で
あつた。この発泡剤はPVC及び低密度ポリエチ
レンの射出成形及び圧縮成形用として好適であ
る。これは非気泡性の薄い或は厚いスキンを有す
る気泡構造を得るのに特に有用である。 テストで使用したコンパウンドは、発泡剤
Ficel−AC／４を0.5％含有した商標名CTR−
12Dの硬質PVC粉末、CGP−1100と呼ばれ薄膜
製造に用いられる硬質PVCコンパウンド、板用
硬質ビニルコンパウンドであるBPVS、及び管用
硬質PVCコンパウンドであつた。なお管用硬質
PVCコンパウンドは366レジンを300部、TM692
を1.8部、CAST6を1.2部、K1.25を3.0部及びアト
マイト（Atomite）を6.0部の割合で含有してい
る。もう１つのプラスチツクコンパウンドは、
R7203Aとして知られる可塑性のPVC製品であつ
た。コード番号EXPY134−175の低密度ポリエチ
レンはメルトインデツクスが4.4であり、これも
又発泡成形した。
【表】
前混合
５ R7203A 150 Ficel AC／
4 0.7 1.0 36
前混合
６ P.E 140 Celogen O
T 0.6 0.84 31
前混合
５ R7203A 150 Ficel AC／
4 0.7 1.0 36
前混合
６ P.E 140 Celogen O
T 0.6 0.84 31
前混合
【表】
実施例 １
第１表にも示しているが、CTR−12Dで示さ
れた硬質PVCコンパウンド300グラムを強力ミキ
サーの中で加圧した。発泡剤はコンパウンド中に
0.5重量％存在していた。強力ミキサーのブレー
ド先端速度は38メートル／秒であり、ミキサーに
は冷却機構を装備していない。この第１の予備テ
ストに於て、必ずしも最適の量である必要はない
のだがコンパウンドをミキサーに加えた時、発泡
剤は既にコンパウンドと前混合されており、排出
温度は215℃であつた。ミキサーから排出後、約
180℃の温度及び2200キロパスカルの圧力にてバ
ツチの約２分の１をプレスの中で成形した。得ら
れた発泡製品の比重は1.29であり、未発泡製品の
比重1.35と比較すると、幾分発泡したことが示さ
れている。第２のテストでは、ミキサー内のバツ
チ温度が220℃に達した後、300グラムのコンパウ
ンドに発泡剤を更に1.5グラム添加した。排出温
度は240℃であり、成形後の製品は比重が１より
も小さく水の中で浮かんだ。 実施例 ２ CGP−1100のコンパウンドにFicel AC／４の
発泡剤を加えて発泡成形した製品の比重は約0.7
であつた。発泡剤は重量％にてコンパウンドの
0.3−1.2％添加した。他の実施例に於て、カーボ
ンブラツク及び二酸化チタンをコンパウンドに加
えたが、発泡特性に影響はなかつた。プレス機の
圧力が550キロパスカルのとき、得られた発泡製
品は満足すべきものであつた。特に簡便な方法に
て行なつた１つのテストに於て、170グラムのコ
ンパウンドに１グラムの発泡剤を加え、少しだけ
予備加熱したシユーソールモールド（shoe sole
mold）の中で成形し１より小さい密度を得た。
なお、圧力は型のふた板の上に１人の人間を単に
立たせておくだけだつた。型を少し予熱しておい
たが、これは可成り重い金属製型の熱降下による
影響を排除する上で必要であつた。 発泡成形した硬質PVC材料は、最も普通の木
材の加工及び接合技術によつて都合良く加工がで
きた。該材料はドリルで穴を明け、鋸でひき、平
削りし、紙やすりで磨き、ルータ（router）で加
工し、又、その他の方法で整形することができ
る。この材料は又、一体保持性（retention of
integrity）にすぐれることを示しており、これ
は大きなネジ及び小さなネジを保持強度を損うこ
となく何度も再設定できることから明白である。 実施例 ３ ビニル板用の硬質のPVC材料は、強い混合サ
イクルを開始して12秒後に0.6％の発泡剤を加え
て充分発泡させた。発泡したシートの比重を測定
すると1.17であり、これは発泡剤を加えない溶融
材料の比重が1.49であることから、著しく比重が
低下したことを示している。 実施例 ４ 管用の硬質PVCコンパウンドを、表に示す条
件にて充分発泡させた。未発泡のコンパウンドの
比重が1.38であるのに対し、発泡コンパウンドの
比重は1.0以下であつた。 実施例 ５ 軟質のPVCコンパウンドの比重は未発泡の状
態で1.21であり、約550キロパスカルの圧力にて
発泡させると比重は0.713であつた。 実施例 ６ 先に用いた発泡剤よりもトリガー温度の低い発
泡剤Celogen OTを用いてポリエチレンを発泡さ
せた。この発泡体の比重は0.65であり、同じコン
パウンドを発泡剤を加えずに同じ条件で強力ミキ
サーで加工した製品の比重は0.90であつた。 本発明の方法はバツチがある温度に達した時、
バツチを強力ミキサーから排出することのできる
手段によつて正確な温度制御が行なわれ、コンパ
ウンドが仮令溶融状態或はそれに近い状態にあつ
ても、その温度にて発泡剤は発泡を開始するので
ある。バツチがその排出温度に達する直前に発泡
剤を加えると、強力ミキサーの中では最小の発泡
量にとどまり、加熱されたバツチが排出されると
直ちに大部分が発泡し、所定の形状に成形され
る。 本発明の発泡工程は他の公知の方法に応用し、
種々の整形手段に供給することもできるが、この
場合、更に加熱工程を追加しその加熱工程に於て
発泡させる必要がある。 特許請求の範囲に限定された本発明の範囲から
逸脱することなく、ここに規定された方法に種々
の変更を成すことができる。
れた硬質PVCコンパウンド300グラムを強力ミキ
サーの中で加圧した。発泡剤はコンパウンド中に
0.5重量％存在していた。強力ミキサーのブレー
ド先端速度は38メートル／秒であり、ミキサーに
は冷却機構を装備していない。この第１の予備テ
ストに於て、必ずしも最適の量である必要はない
のだがコンパウンドをミキサーに加えた時、発泡
剤は既にコンパウンドと前混合されており、排出
温度は215℃であつた。ミキサーから排出後、約
180℃の温度及び2200キロパスカルの圧力にてバ
ツチの約２分の１をプレスの中で成形した。得ら
れた発泡製品の比重は1.29であり、未発泡製品の
比重1.35と比較すると、幾分発泡したことが示さ
れている。第２のテストでは、ミキサー内のバツ
チ温度が220℃に達した後、300グラムのコンパウ
ンドに発泡剤を更に1.5グラム添加した。排出温
度は240℃であり、成形後の製品は比重が１より
も小さく水の中で浮かんだ。 実施例 ２ CGP−1100のコンパウンドにFicel AC／４の
発泡剤を加えて発泡成形した製品の比重は約0.7
であつた。発泡剤は重量％にてコンパウンドの
0.3−1.2％添加した。他の実施例に於て、カーボ
ンブラツク及び二酸化チタンをコンパウンドに加
えたが、発泡特性に影響はなかつた。プレス機の
圧力が550キロパスカルのとき、得られた発泡製
品は満足すべきものであつた。特に簡便な方法に
て行なつた１つのテストに於て、170グラムのコ
ンパウンドに１グラムの発泡剤を加え、少しだけ
予備加熱したシユーソールモールド（shoe sole
mold）の中で成形し１より小さい密度を得た。
なお、圧力は型のふた板の上に１人の人間を単に
立たせておくだけだつた。型を少し予熱しておい
たが、これは可成り重い金属製型の熱降下による
影響を排除する上で必要であつた。 発泡成形した硬質PVC材料は、最も普通の木
材の加工及び接合技術によつて都合良く加工がで
きた。該材料はドリルで穴を明け、鋸でひき、平
削りし、紙やすりで磨き、ルータ（router）で加
工し、又、その他の方法で整形することができ
る。この材料は又、一体保持性（retention of
integrity）にすぐれることを示しており、これ
は大きなネジ及び小さなネジを保持強度を損うこ
となく何度も再設定できることから明白である。 実施例 ３ ビニル板用の硬質のPVC材料は、強い混合サ
イクルを開始して12秒後に0.6％の発泡剤を加え
て充分発泡させた。発泡したシートの比重を測定
すると1.17であり、これは発泡剤を加えない溶融
材料の比重が1.49であることから、著しく比重が
低下したことを示している。 実施例 ４ 管用の硬質PVCコンパウンドを、表に示す条
件にて充分発泡させた。未発泡のコンパウンドの
比重が1.38であるのに対し、発泡コンパウンドの
比重は1.0以下であつた。 実施例 ５ 軟質のPVCコンパウンドの比重は未発泡の状
態で1.21であり、約550キロパスカルの圧力にて
発泡させると比重は0.713であつた。 実施例 ６ 先に用いた発泡剤よりもトリガー温度の低い発
泡剤Celogen OTを用いてポリエチレンを発泡さ
せた。この発泡体の比重は0.65であり、同じコン
パウンドを発泡剤を加えずに同じ条件で強力ミキ
サーで加工した製品の比重は0.90であつた。 本発明の方法はバツチがある温度に達した時、
バツチを強力ミキサーから排出することのできる
手段によつて正確な温度制御が行なわれ、コンパ
ウンドが仮令溶融状態或はそれに近い状態にあつ
ても、その温度にて発泡剤は発泡を開始するので
ある。バツチがその排出温度に達する直前に発泡
剤を加えると、強力ミキサーの中では最小の発泡
量にとどまり、加熱されたバツチが排出されると
直ちに大部分が発泡し、所定の形状に成形され
る。 本発明の発泡工程は他の公知の方法に応用し、
種々の整形手段に供給することもできるが、この
場合、更に加熱工程を追加しその加熱工程に於て
発泡させる必要がある。 特許請求の範囲に限定された本発明の範囲から
逸脱することなく、ここに規定された方法に種々
の変更を成すことができる。
第１図は本発明の方法の実施に好適な強力ミキ
サー及び型の断面図である。 １０……強力ミキサー、１１……混合室、１２
……ブレード、１３……アーム、１４……シヤフ
ト、１５……入口ポート、１８……排出フラツ
プ、２０……型、２１……ふた。
サー及び型の断面図である。 １０……強力ミキサー、１１……混合室、１２
……ブレード、１３……アーム、１４……シヤフ
ト、１５……入口ポート、１８……排出フラツ
プ、２０……型、２１……ふた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粒状の熱可塑性樹脂から熱可塑性の発泡成形
品を製造する方法であつて、 粒状の熱可塑性樹脂と発泡剤から成る粒状の組
成物を強く混合し熱運動によつて加熱し、該発泡
剤のトリガー温度にてガスが発生してフオームを
製造し、混合及び加熱は密閉された混合室の中で
粒状組成物を混合することによつて行なわれ、 該混合室には複数のブレードがアームに取り付
けられ、該アームはブレードの先端で約18メート
ル／秒以上の速度で回転しており、 前記密閉された容器の中で粒状組成物を混合し
続け、粒状組成物が発泡剤のトリガー温度以上の
混合温度になるまで加熱し、該混合温度にて粒状
組成物は充分溶融し、溶融した組成物は発泡剤が
発生するガスを含有するのに充分な粘度を有して
おり、 溶融した組成物が混合温度に達し、発泡剤がフ
オームを製造し始めると、溶融した組成物を前記
混合室から排出し、 排出された溶融組成物を型に供給し、該型の中
に組成物を閉じ込め、組成物を発泡させながら成
形し、型の中で発泡プラスチツクの成形品を形成
する、 工程から成ることを特徴とする発泡プラスチツク
製品の製造方法。 ２ 発泡剤と粒状樹脂は混合室の中に同時に装入
される特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 発泡剤は組成物の中に約0.5−1.2重量％存在
している特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 粒状樹脂はポリ塩化ビニル及び低密度ポリエ
チレンから成る群から選択される樹脂である特許
請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ ブレード先端速度は約31−38メートル／秒で
ある特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 発泡剤はアゾジカルボンアミド及びパラ−オ
キシビス（ベンゼンスルフオニルヒドラジド）か
ら成る群から選択される特許請求の範囲第４項に
記載の方法。 ７ 混合温度は約190−240℃である特許請求の範
囲第５項に記載の方法。 ８ 混合・加熱は約７−20秒間行なわれる特許請
求の範囲第７項に記載の方法。 ９ 組成物は550−2200キロパスカルの圧力が加
えられた型の中に閉じ込められる特許請求の範囲
第１項に記載の方法。 １０ 組成物は前記圧力下にて最長５分間型の中
に閉じ込められる特許請求の範囲第１項に記載の
方法。 １１ 発泡剤は、粒状樹脂を装入した後に混合室
の中に装入される特許請求の範囲第１項に記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58172060A JPS6061217A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 発泡プラスチック製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58172060A JPS6061217A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 発泡プラスチック製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6061217A JPS6061217A (ja) | 1985-04-09 |
| JPH0254764B2 true JPH0254764B2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=15934788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58172060A Granted JPS6061217A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 発泡プラスチック製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6061217A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8906523B2 (en) | 2008-08-11 | 2014-12-09 | Infinite Power Solutions, Inc. | Energy device with integral collector surface for electromagnetic energy harvesting and method thereof |
| US9334557B2 (en) | 2007-12-21 | 2016-05-10 | Sapurast Research Llc | Method for sputter targets for electrolyte films |
| US9532453B2 (en) | 2009-09-01 | 2016-12-27 | Sapurast Research Llc | Printed circuit board with integrated thin film battery |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP58172060A patent/JPS6061217A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9334557B2 (en) | 2007-12-21 | 2016-05-10 | Sapurast Research Llc | Method for sputter targets for electrolyte films |
| US8906523B2 (en) | 2008-08-11 | 2014-12-09 | Infinite Power Solutions, Inc. | Energy device with integral collector surface for electromagnetic energy harvesting and method thereof |
| US9532453B2 (en) | 2009-09-01 | 2016-12-27 | Sapurast Research Llc | Printed circuit board with integrated thin film battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6061217A (ja) | 1985-04-09 |
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