JPH0542941B2

JPH0542941B2 -

Info

Publication number: JPH0542941B2
Application number: JP61181246A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujisaki; Tomoshige Hayashi; Motokazu Yoshii
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1993-06-30
Also published as: JPS6337915A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）この発明は、熱可塑性樹脂に発泡剤その他添加
物を均質に混合し、連続的に押出発泡する熱可塑
性樹脂発泡体の製法に関する。（従来の技術）熱可塑性樹脂発泡体を得る製法には種々ある
が、その中でも押出機を用いる製法が広く実施さ
れている。押出機を用いて、熱可塑性樹脂に発泡
剤その他添加物が加圧下に均質に混合したのち、
低圧下に押出してシートまたは板状の所望の形状
の熱可塑性樹脂発泡体を連続的に生産できるの
で、実用上非常に有利な製法である。かくして、この製法において、熱可塑性樹脂が
高温によく溶融された状態で発泡剤その他添加物
を均質に混合することと、この発泡剤を含んだ高
温溶融された樹脂組成物を発泡に適する温度迄、
均一に冷却してから押出することが特に重要な製
造上の課題であることが知られている。そこで、発泡剤等を均質に混合するためと、こ
の発泡剤等を含む樹脂組成物を均一に冷却するた
めに色々の方法又は装置が提案されて来た。特公
昭57−21454号公報には、スクリユーを持つ押出
機の後に静的混合機を連設することにより溶融樹
脂と発泡剤とを混合すると共に発泡に適する温度
に均一に冷却する方法及び装置を提案している。
これは、厚みの大きい、低密度の発泡体の製造に
かなり成功したのであるが、静的混合機にかかる
樹脂の流動抵抗が大きく押出量が低下し、特に外
部から冷却すると静的混合機の部分の変形や破壊
するということ、また発泡剤の混合分散性が不充
分であるという欠点があつた。この様な欠点を解決するものとして、この発明
者の一部は特公昭60−52926号公報に開示するよ
うに、押出機に続いて、回転混合冷却機と静的混
合機の一種であるジグザクミキサーを併用する製
造方法及び装置を提案した。この方法ではジグザ
クミキサーを冷却しないことにより混合機の変形
等が大部改良されたが、更に低密度の発泡体の製
造や添加物の均質分散性の良い発泡体の製造への
改良が望まれていた。他方、溶融樹脂、ゴム等に他の添加物を均質に
混合するものとして特開昭57−87344号公報に記
載される押出機スクリユーの先端に直接接続して
固定筒の内面及びこれに対する回転軸の外面の
夫々に孤立した多数の凹部が形成されたいわゆる
通称キヤビイテイトランスフア−ミキサーを設け
た押出混合機が知られている。この発明者等は上記押出混合機におけるキヤビ
イテイトランスフアーミキサーを熱可塑性樹脂発
泡体の製造に関用することを思い付いた。そし
て、従来の発泡体の製法にキヤビイテイトランス
フアーミキサーを押出発泡工程中に適宜組込むこ
とにより以外にも一段と改良された熱可塑性樹脂
発泡体が製造できることを思い出した。（発明の構成）この発明は、従来の熱可塑性樹脂発泡体の製造
上の課題を鋭意解決するために前記知見に基いて
なされたものであつて、熱可塑性樹脂を加熱溶融
する押出機と発泡剤を含有する溶融樹脂を冷却す
る冷却機とを使用して押出発泡する方法に於い
て、押出機と冷却機との間に、固定筒内に回転軸
が支持されたものであつて、固定筒と回転軸との
隙間が発泡剤を含有する溶融樹脂の通路となさ
れ、固定筒の内面及びこれに対する回転軸の外面
の夫々に孤立した多数の凹部が形成され、固定筒
と回転軸の凹部は回転中に互いに重なり合う位置
に設けられ、溶融樹脂が凹部間をトランスフアさ
れる混合機を設置し、該混合機の上流側で発泡剤
その他添加物を、押出機中或いは他の混合手段で
予め熱可塑性樹脂と予備混練してから該混合機に
供給した後、発泡に適する温度に例してから押出
発泡することを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の
製法を提供するものである。（発明の目的及び作用）而して、この発明の目的は、溶融された熱可塑
性樹脂に対して、従来に比較してより多量の発泡
剤を均質に混合することが出来る製法を提供する
ものである。これにより、高発泡で低密度の熱可
塑性樹脂発泡体が得られ、また厚みの大きい発泡
体が得られる。また、この発明の他の目的は、溶融された樹脂
に対して、発泡剤及びその他添加物の均質な分散
性を非常に良くすることが出来る製法を提供する
ものである。これにより、気泡状態の均一性、物
性、品質に良好な熱可塑性樹脂発泡体が得られ
る。また、タルク等の気泡調整剤の均質な分散が
よくなり、気泡が微細化し、二次成形性のよい発
泡体が得られる。また、この発明の別の目的は、相溶性が悪い二
種以上の熱可塑性樹脂を均質に混合することが出
来る製法を提供するものである。これにより、多
くの樹脂の混合が可能となり、所望する特性の発
泡体の製造が行える。また、この発明の更に別の目的は、熱可塑性樹
脂に対して混合されにくいとされている発泡剤を
均質に混合することの出来る製法を提供するもの
である。これにより、発泡剤の選択が多数の種類
の範囲から行えるから、発泡体の製造に有利であ
る。（発明の態様の詳細な説明）この発明で押出発泡される熱可塑性樹脂は、特
に限定されない。代表的なものとして、ポリスチ
レン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ス
チレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合
体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレ
ン−エチレン共重合体、ポリｄ−メチルスチレ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタアクリレ
ート、ポリアミドが挙げられる。これらの重合体
は単独で用いられてもよく、２種以上混合しても
よい。この発明では比較的相溶性が悪い重合体同
志も均一に混合できるので、樹脂の選択が広くと
れるという利点がある。よつて、所定の物性を持
つ熱可塑性樹脂発泡体の製造に有利である。この発明で混合される発泡剤は、特に限定され
ず揮発性発泡剤または分解型発泡剤が通常使用さ
れる。揮発性発泡剤としては、プロパン、ブタン、イ
ソブタン、ペンタン、ネオペンタンイソペンタ
ン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロブタ
ン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式
炭化水素、メチルクロライド、メチレンクロライ
ド、ジクロロフルオロメタン、クロロトリフルオ
ロメタン、ジクロロジフルオロメタン、クロロジ
フルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ト
リクロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフ
ルオロエタンなどが挙げられる。分解型発泡剤と
しては、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
トリニトロソトリメチレントリアミン、Ｐ，P′−
オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジツド）、
アヅジカルボン酸アミド等が挙げられる。これら
の発泡剤は単独で使用してもよく、２種以上混合
してもよい。この発明では、発泡剤を混合機の上流側で混入
される。通常混入する方法としては、熱可塑性樹
脂を押出機内で加熱溶融し、押出機内に発泡剤を
連続的に圧入される。また、あらかじめ発泡剤を
含有する熱可塑性樹脂を押出機に供給する方法も
ある。低密度の発泡体を得るために樹脂100重量部に
対して、揮発性発泡剤を５〜50重量部と多量の発
泡剤を混入する場合は、押出機中或いは別の混合
手段で溶融樹脂と発泡剤を予備混練してから混合
機に供給することが良い。また、この発明では発泡体を製造する際に一般
に混入される添加物が使用される。これらの添加物としては、気泡調整剤、難燃
剤、安定剤、滑剤、可塑剤、着色剤、充填剤等が
挙げられる。この発明で使用される熱可塑性樹脂を溶融押出
する押出機には、一軸スクリユまたは二軸スクリ
ユのものがあり、発泡剤を圧入後のスクリユーに
ピン、その他の混合手段を設けたものが好まし
い。この発明で使用される冷却機としては、従来か
ら熱可塑性樹脂発泡体の製造装置で開発使用され
ている熱交換機能を持つ各種の樹脂温度調節の出
来る冷却装置がある。例えば、特公昭60−52926
号公報、特公昭31−5393号公報、特公昭48−544
号公報、特公昭54−42026号公報に記載の様に冷
却用外筒の内部に回転軸に羽根を有する冷却機が
好ましく使用される。また樹脂を溶融する前記押
出機よりも径の大きな押出機を使用して推進力の
小さな回転軸で緩やかに回転させて均一に冷却す
る冷却押出機も好ましい。この発明で使用される混合機は、固定筒内に回
転軸が支持されたものであつて、固定筒と回転軸
との隙間が溶融樹脂の通路となされ、固定筒の内
面及びこれに対する回転軸の外面の夫々に孤立し
た多数のキヤビテイが形成され、固定筒と回転軸
のキヤビテイは回転中に互いに重なり合う位置に
設けられた溶融樹脂のキヤビテイトランスフアミ
キサーである。キヤビテイの形状としては、半球
形状、円筒状、菱形等があるが、溶融樹脂の滞留
のない半球形状が好ましい。これらのキヤビテイ
を、固定筒の内面と回転軸の外面の夫々に軸方向
と円周方向に千鳥掛に設けるのが好ましい。そし
て、これらのキヤビテイの開口部の総合の面積
は、固定筒の内面または回転軸の外面の60％また
はそれ以上占めるようにトランスフア面を増加さ
れるのが好ましい。また、この混合機の設置される位置は、押出発
泡工程中の最も高温高圧の所がよい。従つて、押
出機のスクリユの先端にスクリユの回転と同じに
連設する場合と、スクリユの回転とは別個の独立
に回転できるように設ける場合とがある。後者の
場合は、熱可塑性樹脂の種類、発泡剤その他添加
物の種類、或いはこれらの重量に応じて、任意に
回転数を制御出来るので、発熱、混合状態の調整
に都合がよい。即ち、熱分解しやすい難燃剤や、
高剪断をかけると切断する繊維材料のときは低速
で回転でき、樹脂と粘度の大きく異なる揮発性発
泡剤のときは高速に回転できるからである。また、この発明に使用する口金としてはＴダ
イ、コートハンガーダイ、く形ダイ、円形スリツ
トダイ等の通常のダイがあり、適宜サイジングダ
イが付設される。この発明の実施態様を第１図に基づいて説明す
る。１は押出機、２は冷却押出機であつて、押出
機１に平行に配列されるとともにその押出機１と
は芯がずれている。３は両押出機１，２の間に配
設された混合機である。上記押出機１は、次のものから構成されてい
る。４は第１バレル、５は第１パレル４内に回転
自在に挿入された片持式の第１スクリユ、６は第
１スクリユ５の先端に設けられた第１混練部であ
つて、スクリユ軸の先端に設けられた円柱７と、
その円柱７の外周面に多数突設されたピン８とか
ら構成されている。９は第１パレル４の第１スク
リユ５と第１混練部６との境界に対向する箇所に
設けられた発泡剤圧入口、１１は第１パレル４の
スクリユ遊離端に形成された排出口、１２は第１
パレル４のスクリユ支持がわの端に形成された原
料投入口、１３はその投入口１２に設けられた原
料ホツパ、１４は第１バレル４の外週面に設けら
れたヒータである。前記冷却押出機２は、次のものから構成されて
いる。１６は第２パレルであつて、螺旋状の冷媒
通路１７を有する。１８，１９はその冷媒通路１
７の入口と出口である。２０は第２バレル１６内
に回転自在に挿入された片持式の第２スクリユ、
２１は第２パレル１６のスクリユ遊離端がわに固
着された口金であつて、樹脂の排出口２２を有す
る。２３は第２スクリユ２０の基端を回転自在に
支持する軸受、２４はパツキン、２５はパツキン
押え、２６はパツキン冷却用の冷媒流通路、２７
は第２パレル１６のスクリユ支持がわの端に形成
された樹脂注入口、２８は第２スクリユ２０内に
冷媒を供給するための冷媒供給パイプである。前記混合機３は次のものから構成されている。３０は固定筒、３１は固定筒３０内に回転自在
に挿入された片持式の回転軸であつて、その軸心
は、第１、第２のスクリユ５，２０の軸心と直交
している。固定筒３０の回転軸支持がわの一側に
形成された入口３２は押出機１の排出口１１に連
通させられ、また固定筒３０の回転軸遊離端がわ
の他側に形成された出口３３は冷却押出機２の樹
脂注入口２７に連通させられている。３４は固定
筒３０の内面に設けたステータ、３５，３６はス
テータ３４の内面と回転軸３１の外周面とに形成
された多数の孤立した半球状キヤビテイであつ
て、ステータ３４の内面上にあるキヤビテイ３５
を回転軸３１の外周面上にあるキヤビテイ３６の
間に回転中に部分的に重なり合う位置にある。３
７は回転軸３１を回転自在に支持する軸支、３８
はパツキン、３９はパツキン押え、４０はパツキ
ン冷却用の冷媒流通路、４１は固定筒３０の外周
面に配設されたヒータ、４２は回転軸３１内に冷
媒を供給するための冷媒供給パイプである。次に、上記構成の作用を説明する。第１、第２
のスクリユ５，２０をそれぞれ矢印Ａ，Ｂ方向へ
回転させ、また回転軸３１を第１、第２のスクリ
ユ５，２０とは別個に矢印Ｃ方向へ回転させ、原
料を原料ホツパ１３から第１パレル４内に供給す
る。すると、原料、すなわち樹脂は第１スクリユ
５によつて矢印Ｄ方向への送られ、その間にヒー
タ１４により加熱され、溶融される。溶融された
樹脂に発泡剤圧入口９から発泡剤が圧入され、添
加された発泡剤が第１混練部６のピン８により溶
融された樹脂と予備的に混合させられる。次にそ
の発泡剤含有樹脂は排出口１１および入口３２を
通つて混合機３の固定筒３０内に送り込まれる。
この混合機３では、回転する回転軸３１のキヤビ
テイ３６とステータ３４のキヤビテイ３５とによ
り混合撹拌され、発泡剤が樹内に均質に分散す
る。その混合撹拌の原理を第２図ａないしｈに示
す模式図により線条を使つて説明する。まず、同
図ａの左側のキヤビテイ３５の底から出てきた線
条はそのキヤビテイ３５の内周面に沿つて延び、
同図ｂに示すごとく、線条の先端は、矢印Ｃ方向
へ回転する回転軸３１のキヤビテイ３６間の縁イ
に引つ張られて方向を変え、同図ｃに示す状態に
なり、同図ｄに示すごとく、縁ロにより線条の先
端が折り曲げられ、同図ｅに示すごとく、縁ロと
ステータ３４とで線条の先端が切断され、同図ｆ
に示すごとく、縁ハにより線条の先端が折り曲げ
られ、同図ｇに示すごとく、縁ハとステータ３４
とで線条の先端が切断され、同図ｈに示すごと
く、縁ニにより線条の先端が折り曲げられる。以
後、同じ動作がくり返えされて、線条の先端が
次々と切断され、その切断された線条部分はキヤ
ビテイ３５内に溜つていく。従つて、この原理に
より、樹脂は上記線条のように薄く延ばされて、
小さく切り刻まれ、発泡剤その他の添加物が樹脂
内に均質に分散させられる。次に、発泡剤が均質
に分散させられた樹脂は、出口３３および樹脂注
入口２７を通つて冷却押出機２の第２バレル１６
内に送り込まれる。第２バレル１６内の発泡剤含
有樹脂は、第２スクリユ２０の回転によつて矢印
Ｅ方向へ送られ、その送られている間に、冷媒通
路１７内を通る冷媒によつて発泡に好適な温度に
冷却され、排出口２２から外部へ押出され、発泡
せしめられる。また、この発明の他の実施態様を第３図に基づ
いて説明する。第３図では、第１図に示すものと
同一部品は同一番号を付して説明を省略する。４
４は冷却装置であつて、混合機３のステータ３４
の出口側に連結された連結体４５と、その連結体
４５に連結された中間体４６と、その中間体４６
の側面中央に設けられた内芯４７と、その内芯４
７に同芯状に外嵌するとともに一端が中間体４６
に連結された外筒４８と、その外筒４８の他端に
固着された口金４９とを有している。内芯４７と
外筒４８との間に形成された樹脂通路５０は、連
結体４５及び中間体４６に形成された連通路５１
を介して混合機３内に連通させられている。５２
は内芯４７内に形成された冷却空間、５３，５４
は中間体４６の外周面からこの中間体４６を貫通
して冷却空間５２に達する冷媒の入口と出口、５
５は外筒４８に形成された螺旋状の冷媒通路、５
６は口金４９に形成された押出口である。５８は
押出機１の排出口１１と混合機３の入口３２とを
つなぐＬ字形連通管、５９は連通管５８の混合機
がわ端部内に配設されたスタテイツクミキサ、６
０は連通管５８の押出機１がわ端部内に配設され
た絞りノズル、６１は連通管５８の外周面に配設
されたヒータである。そして、上記構成の作用を説明する。押出機１
の排出口１１から押出された溶融状態の樹脂は絞
りノズル６０で流速を早められる。その流速を早
められた樹脂には発泡剤圧入口９から圧入された
発泡剤が添加される。その発泡剤を添加された樹
脂はスタテイツクミキサ５９内に送り込まれ、樹
脂と発泡剤と予備的に混合させられる。次に、ス
タテイツクミキサ５９を出た発泡剤含有樹脂は混
合機３内に送り込まれ、第１の実施例の場合と同
じ作用がなされて樹脂と発泡剤とがよく混練さ
れ、発泡剤が均質に分散させられた樹脂が冷却装
置４４の樹脂通路５０内に送り込まれる。樹脂通
路５０内の発泡剤含有樹脂は、矢印Ｅ方向へ押し
出されていく間に、冷媒通路５５内を通る冷媒に
よつて適度に冷却され、押出口５６から外部へ押
出され、発泡するに至る。この発明を実施する最には、第１図に示した冷
却押出機２又は第３図に示した冷却装置４４の代
わりに、第４図に示した冷却機６３を用いること
ができる。第４図に示す冷却機６３は、第１、第
２の実施例において、混合機３の下流側に設けら
れるものである。その詳細を説明する。６４は外
筒であつて、螺旋状の冷媒通路６５を有する。６
６は外筒６４内に回転自在に挿入された片持式の
主軸、６７は外筒６４の主軸支持がわの端部近傍
を貫通して形成された樹脂入口、６８は排出口６
９付き口金、７０は主軸６６内に形成された冷却
空間内に冷媒を供給するための冷媒供給パイプで
ある。主軸６６は、外筒６４に軸受７４を介して
回転自在に支持された基端大径部６６Ａと、中央
小径部６６Ｂと、先端大径部６６Ｃとから構成さ
れ、中央小径部６６Ｂの樹脂供給口６７に対向す
る箇所から若干下流に寄つた箇所に環状突出部６
６Ｄを設けてある。７２は中央小径部６６Ｂの環
状突出部６６Ｄより下流側に多数突設されたハー
ドル形の混練棒である。第４図の冷却機６３は上述のような構成を持つ
ので、混合機３から樹脂入口６７を通つて外筒６
４内に入つた発泡剤含有樹脂は、環状突出部６６
Ｄを越えて矢印Ｅ方向へ圧送され、矢印Ｆ方向へ
回転する主軸６６の混練棒７２により混練された
後、先端大径部６６Ｃと外筒６４との間の隙間を
抜け、排出口６９から押出されて発泡するに至
る。次に、実施例を説明する。実施例１、２、３第１図に示す装置において、排出機１の第１バ
レル４の内径を50mmとし、冷却押出機２の第２パ
レル１６の内径を65mmとし、混合機３のステータ
３４の内径を50mmとし、ステータ３４と回転軸３
１との間の隙間を0.4mmとし、ステータ３４及び
回転軸３１にそれぞれ円周方向に６個、軸方向に
７列のキヤビテイ３５，３６を設け各半球状キヤ
ビテイ３５，３６の球の直径をそれぞれ２３及び
24.5mmとし、各キヤビテイ３５，３６の深さをそ
れぞれ８及び9.5mmとし、キヤビテイ３５，３６
軸方向の中心間の間隔をそれぞれ22mmとし、ステ
ータ、及び回転軸の円周方向のキヤビテイのずら
しは、列をなすキヤビテイの中心間キヨリ1/2、
約13mmとし、ステータと回転軸のキヤビテイ列の
ずらしは、軸方向のキヤビテイ間隔の1/2、11mm
とし、混合機３の回転軸の回転数を106rpmとし、
冷却押出機２内を通る溶融物の温度を123℃に調
整し、口金２１の排出口２２の幅を100mm、その
高さを１mmとした。かかる装置において、ポリスチレン〔旭化成株
式会社製スタイロン679（MF1＝17）〕100重量部
に対し、気泡調整剤としてタルク0.3重量部、難
燃剤としてヘキサブロモシクロドデカン2.0重量
部を均一に混合したものを原料として押出機１に
供給し、その押出機１を１時間あたり55Kgの割合
で、原料が押出されるように作動させた。また、
発泡剤圧入口９から発泡剤としてジクロロジフル
オロメタンをポリスチレン100重量部に対して
12.5重量部圧入した。その結果、口金２１に付設
されたサイザーを通じて幅約250mm、厚さ約25mm、
密度40m³Kg／mm²の板状発泡体を得ることができた
（表１を参照）。また、発泡剤量、回転軸３１の回転数などを変
化させて同様のテストを行つたところ、別表の具
体的実施例２、３に示すような結果が得られた。
なお、表１の比較例１は、第１図に示す状態から
混合機３を外した場合を示している。

【表】実施例４第１図の装置において、押出機１の第１バレル
４の内径を50mmとし、冷却押出機２の第２のバレ
ル１６の内径を65mmとし、混合機３のステータ３
４の内径を90mmとし、ステータ３４と回転軸３１
との間の隙間を0.2mmとし、ステータ３４及び回
転軸３１にそれぞれ円周方向に10個、軸方向に７
列のキヤビテイ３５，３６を設け、各半球状キヤ
ビテイ３５，３６の球の直径をそれぞれ27及び28
mmとし、各キヤビテイ３５，３６の深さをそれぞ
れ８及び9.5mmとし、キヤビテイ３５，３６間の
中心間の間隔をそれぞれ25mmとし、ステータ及び
回転軸の円周方向のキヤビテイのずらしは、列を
なすキヤビテイの中心間キヨリの1/2、約14mmと
し、ステータと回転軸のキヤビテイの列のずらし
は、軸方向のキヤビテイ間隔の1/2、12.5mmとし、
混合機３の回転軸の回転数を100rpmとし、冷却
押出機２内を通る溶融物の温度を159℃に調整し、
口金２１の排出口２２を直径60mm、間隙0.6mmの
円形スリツトとした。かかる装置において、ポリスチレン〔旭化成株
式会社製スタイロン691（MF1＝2.3）〕100重量部
に対し、気泡調整剤としてタルク2.0重量部を混
合したものを原料として押出機１に１時間あたり
28Kgの割合で供給し、原料が押出されるように作
動させた。また、圧入口９から発泡剤としてブタ
ンをポリスチレン100重量部に対して3.5重量部圧
入した。その結果、口金２１に付設されたサイザ
ーを通じて１ケ所で押出方向に切断し幅約633mm、
厚さ約２mm、秤量179ｇ／m²の外観美麗な均一微
細気泡のシート状発泡体を得ることができた。この発泡体を７日間常温で熟成した後、
ASTMD2842−69により気泡径を測定し、また
成形性の評価として、120℃、12秒間、加熱し二
次発熱厚みを測定し表２に示す。比較例２実施例４の装置から、混合機３を取外す以外は
同様の製造を実施した結果、溶融樹脂の温度を
158℃に調整し、厚さ約２mm、幅633mm、秤量176
ｇ／m²のシート状発泡体を得たが、シート内部
に、凝集したタルクのブツが多数発生し、気泡も
粗く二次発泡性も悪かつた。

【表】実施例５実施例１の口金２１及びサイザーを付設した以
外は実施例４の製造装置を使用した。かかる装置において、ポリエチレン〔三菱油化
株式会社製ユカロンHE−30（MI＝0.3）〕100重量
部に対し、ポリエチレン樹脂中にスチレン単量体
を浸透させた状態で重合させたエチレン分30重量
％、スチレン分70重量％のゲル濃度18.6重量％の
相互含浸重合体［積水化成品工業株式会社製ピオ
セラン（登録商標）〕10重量部と、気泡調整剤タ
ルク0.5重量部を混合したものを、１時間あたり、
30Kgの割合で押出機に供給した。一方、発泡剤として、ジクロロジフルオロメタ
ン70重量％とブタン30重量を混合したものを14重
量部圧入した。混合機３の回転数を100rpmとし、
冷却押出機２内を通る溶融樹脂の温度を110℃に
調整して押出発泡を行つた。得られた発泡体は、厚さ約20mm、幅約230mm、
密度33Kg／m³の外観美麗な均一気泡の板状であつ
た。比較例３実施例５の装置から、混合機３を取外す以外は
同様に実施した場合、混合分散不良と思われる高
密度発泡部分の斑点が点在しまた発泡剤のガス溜
りが多数発生し、表面が凹凸の板状発泡体しか得
られなかつた。又、この発明の別の実施態様を第６図に基づい
て説明する。第６図では第１図と第４図に示すも
のと同一部品は同一番号を付して説明を省略す
る。１は押出機、６３は冷却機であつて、押出機１
と平行に並列されるとともに、その押出機１とは
芯がずれている。３２ａは押出機１の出口３３と
冷却機６３の注入口６７とをつなぐ樹脂供給管で
ある。３１はスクリユ５の先端に設けられた円柱７に
同芯状に連設された回転軸、３５，３６は回転軸
３１の外周面及びこれに対向するパレル４の内周
面に形成された多数の孤立した半球状の窪み形状
のキヤビテイであつて、パレル４のキヤビテイ３
５を回転軸３１のキヤビテイ３６の間に互いに重
なり合うように位置させて樹脂がトランスフアで
きる混合機３を形成してある。前記回転軸３１の長さは、通常スクリユ直径の
２ないし８倍（好ましくは４ないし６倍）として
ある。２倍以下では、混練が不足し、８倍以上で
は発熱が大きくなる。前記円柱７の長さは、通常スクリユ直径の１な
いし７倍（好ましくは２ないし５倍）としてあ
る。１倍以下では、予備混練が不足し、７倍以上
では、それ以上、混練効果が向上しない。円柱７の部分の樹脂通過断面積を、スクリユ５
の先端部分の樹脂通過断面瀬よりも大きくしてあ
る（好ましくは1.5ないし３倍）。その逆である
と、円柱７上に供給される樹脂の量が過剰とな
り、充分な予備混練を行うことができない。ま
た、円柱７上に設けられる突起８としては円柱状
のピン、スクリユーフライトを切欠いた形状、ダ
ルメージ形状のものがある。以下、上記構成の作用を説明する。スクリユ５
及び主軸６６をそれぞれ矢印Ａ，Ｆ方向へ回転さ
せ、原料、すなわち樹脂を投入口１２からバレル
４内に供給する。すると、樹脂はスクリユ５によ
つて矢印Ｄ方向へ送られ、その間にヒータ１４に
より加熱され、溶融される。溶融された樹脂に発
泡剤圧入口９から発泡剤が圧入され、その発泡剤
と樹脂とが突起８によつて予備的に混合させられ
る。次に、その発泡剤含有樹脂は回転軸３１とパ
レル４との間の隙間内に押し込まれ、キヤビテイ
３５，３６によつて混練され、発泡剤が樹脂内に
均質に分散させられる。その混練の原理は第２図
と同様である。次に、発泡剤が均質に分散させら
れた樹脂は、供給管３２ａを通つて冷却機６３の
外筒６４内に入り、環状突出部６６Ｄを越えて矢
印Ｅ方向へ圧送され、矢印Ｆ方向へ回転するハー
ドル形の混練棒７２により混練され、また同時に
適度に冷却された後、先端大径部６６Ｃと外筒６
４との間の隙間を通り、排出口６９から押出され
て発泡するに至る。次に、具体的に実施例を説明する。実施例６第６図においてバレル４の内径を50mmとし、ス
クリユ５の直径を50mmとし、円柱７の長さを250
mmとし、回転軸３１の長さを250mmとし、回転軸
３１とパレル４との間の隙間を0.4mmとし、回転
軸３１及びパレル４にそれぞれ円周方向に６個、
軸方向に７列のキヤビテイ３５，３６を設け、キ
ヤビテイ３６の直径を24.5mmとし、その深さを
9.5mmとし、キヤビテイ３５の直径を23mmとし、
その深さを８mmとし、キヤビテイ３６及び３５間
の間隔を何れも22mmとし、スクリユ５の回転数を
106rpmとし、冷却機６３内を通る溶融物の温度
を123℃に調整し、口金６８の排出口６９の幅を
100mm、その高さを１mmとした。かかる装置において、ポリスチレン〔旭化成株
式会社製スタイロン679（MFI＝17）〕を基材樹脂
とし、その基材樹脂100重量部に対し、気泡調整
剤としてタルク0.3重量部、難燃剤としてヘキサ
ブロモシクロドデカン2.0重量部を均一に混合し
たものを原料として押出機１に供給し、その押出
機１を１時間あたり55Kgの割合で原料が押出され
るように作動させた。また発泡剤圧入口９から発
泡剤としてジクロロジフルオロメタンを基材樹脂
100重量部に対して12.5重量部圧入した。その結果、口金６８に付設されたサイザーを通
じて幅約250mm、厚さ約25mm、密度40Kg／m³の板
状発泡体を得ることができた（表３を参照）。なお、表３の比較例４は、回転軸３１を外し、
パレル４のキヤビテイ３５を無しくた場合を示し
ている。

【表】表３から明らかなように、本発明の具体的実施
例によれば、均一発泡の発泡体を得ることができ
た。（発明の効果）この発明は、以上の様に構成されるものであ
り、熱可塑性樹脂に対して従来より多量の発泡剤
を均質に混合することが出来るから、高発泡にな
された熱可塑性樹脂発泡体が製造されるのであ
る。また、この発明では、溶融された樹脂に対し
て、発泡剤、その他の添加物が非常に良く分散さ
れるので、気泡状態の均一、物性の良好な熱可塑
性樹脂発泡体が得られており、その結果二次成形
性のよい発泡体を得ることが出来る。また、この発明では、比較的相溶性の割い二種
以上の熱可塑性樹脂を均質に混合することが出来
るので、所望の特性を持つ発泡体の製造を可能に
する。また、この発明では、分散性が悪くて混入出来
ないとされていた発泡剤の使用を可能にしたもの
である。実施例の様にポリスチレン樹脂に対し
て、ジクロロジフルオロメタンの多量の均質な混
合を可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施態様を示す縦断面
図、第２図ａ〜ｈは混合機の混合撹拌の原理を示
す概略説明図、第３図は、この発明の他の実施態
様を示す縦断面図、第４図は、この発明の第１
図、第３図に用いた冷却機の変形例を示す縦断面
図、第５図は第４図の−矢視図、第６図はこ
の発明の別の実施態様を示す縦断面図である。符号の説明、１：押出機、２：冷却押出機、
３：混合機、５：スクリユ、３０：固定筒、３
１：回転軸、３５，３６：キヤビテイ、４４：冷
却装置、６３：冷却機、９：発泡剤圧入口、６：
第１混練部、２１：口金、２２：排出口。

Claims

【特許請求の範囲】１熱可塑性樹脂を加熱溶融する押出機と発泡剤
を含有する溶融樹脂を冷却する冷却機とを使用し
て押出発泡する方法に於いて、押出機と冷却機と
の間に、固定筒内に回転軸が支持されたものであ
つて、固定筒と回転軸との隙間が発泡剤を含有す
る溶融樹脂の通路となされ、固定筒の内面及びこ
れに対する回転軸の外面の夫々に孤立した多数の
凹部が形成され、固定筒と回転軸の凹部は回転中
に互いに重なり合う位置に設けられ、溶融樹脂が
凹部間をトランスフアされる混合機を設置し、該
混合機の上流側で発泡剤その他添加物を、押出機
中或いは他の混合手段で予め熱可塑性樹脂と予備
混練してから該混合機に供給した後、発泡に適す
る温度に冷却してから押出発泡することを特徴と
する熱可塑性樹脂発泡体の製法。２混合機の回転軸を、押出機のスクリユの回転
とは別個に回転することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の製法。３混合機の回転軸を、押出機のスクリユの先端
に一体的に連設することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の製法。