JPH0628889B2 - スチレン系樹脂発泡シ−トの製造方法 - Google Patents
スチレン系樹脂発泡シ−トの製造方法Info
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- JPH0628889B2 JPH0628889B2 JP61269260A JP26926086A JPH0628889B2 JP H0628889 B2 JPH0628889 B2 JP H0628889B2 JP 61269260 A JP61269260 A JP 61269260A JP 26926086 A JP26926086 A JP 26926086A JP H0628889 B2 JPH0628889 B2 JP H0628889B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、スチレン系樹脂発泡シートの製造方法に関
するものである。
するものである。
(従来の技術) スチレン系樹脂からなる発泡シートを製造するには、押
出成形法が広く使用されている。押出成形法は、押出機
内で発泡剤を含んだ樹脂溶融物を作り、この溶融物を押
出機の先端に取付けた口金の孔から押し出して、断面が
一定形状の成形体を連続的に製造する方法である。押出
成形法によれば、断面が一定形状の成形体を連続的に能
率よく製造することができるから、発泡シートの製造は
容易なように見える。
出成形法が広く使用されている。押出成形法は、押出機
内で発泡剤を含んだ樹脂溶融物を作り、この溶融物を押
出機の先端に取付けた口金の孔から押し出して、断面が
一定形状の成形体を連続的に製造する方法である。押出
成形法によれば、断面が一定形状の成形体を連続的に能
率よく製造することができるから、発泡シートの製造は
容易なように見える。
ところが、実際には、押出成形法によって高倍率に発泡
した広幅のシートを製造することは容易でない。その理
由は、発泡剤を含んだ樹脂は、口金を出た直後に発泡
し、そのために幅方向に大きく歪むこととなるからであ
る。すなわち、押し出し直後に発泡性樹脂は、三次元の
各方向に膨れ各次元の方向の長さを増すことになるが、
そのうち、幅方向の長さだけはその長さの増大を簡単に
吸収する手段がないために、幅方向に大きく波打ち、忌
まわしい変形を起こすこととなるからである。
した広幅のシートを製造することは容易でない。その理
由は、発泡剤を含んだ樹脂は、口金を出た直後に発泡
し、そのために幅方向に大きく歪むこととなるからであ
る。すなわち、押し出し直後に発泡性樹脂は、三次元の
各方向に膨れ各次元の方向の長さを増すことになるが、
そのうち、幅方向の長さだけはその長さの増大を簡単に
吸収する手段がないために、幅方向に大きく波打ち、忌
まわしい変形を起こすこととなるからである。
また、かりに適当な手段で幅方向の変形を制御し得たと
しても、押出方法で得た発泡シートは、そのままでは脆
いという欠点があった。すなわち、押出方法で得た発泡
シートをそのまま用いるときは、これを曲げると、僅か
な曲げの程度でシートが割れるという欠点があった。と
ころが、こうして発泡させたシートを暫く大気圧下に放
置して熟成したのち、これに水蒸気を接触させて二次発
泡させると、上記の欠点を改良し得ることが知られた。
しても、押出方法で得た発泡シートは、そのままでは脆
いという欠点があった。すなわち、押出方法で得た発泡
シートをそのまま用いるときは、これを曲げると、僅か
な曲げの程度でシートが割れるという欠点があった。と
ころが、こうして発泡させたシートを暫く大気圧下に放
置して熟成したのち、これに水蒸気を接触させて二次発
泡させると、上記の欠点を改良し得ることが知られた。
そこで、押し出しによる一次発泡のあとで、発泡したシ
ートに水蒸気を接触させて脆性を改良することが行われ
た。しかし、水蒸気による二次発泡は、一次発泡したシ
ートを暫く大気中に放置したのちでなければならないと
された。その理由はよくわからないが、二次発泡のため
には、一次発泡によって作られた気泡中に空気などが侵
入して、気泡内が大気と平衡に達したのちでなければな
らないと、考えられたからであろう。従って、従来は一
次発泡と二次発泡との間に長時間にわたる放置が必要と
され、そのために熟成工程を設けなければならないとさ
れた。このことは、製造方法として能率のよい方法では
ない。そこでさらに能率よく行う必要があった。
ートに水蒸気を接触させて脆性を改良することが行われ
た。しかし、水蒸気による二次発泡は、一次発泡したシ
ートを暫く大気中に放置したのちでなければならないと
された。その理由はよくわからないが、二次発泡のため
には、一次発泡によって作られた気泡中に空気などが侵
入して、気泡内が大気と平衡に達したのちでなければな
らないと、考えられたからであろう。従って、従来は一
次発泡と二次発泡との間に長時間にわたる放置が必要と
され、そのために熟成工程を設けなければならないとさ
れた。このことは、製造方法として能率のよい方法では
ない。そこでさらに能率よく行う必要があった。
特開昭58−215328号公報は、押出機から押し出
したスチレン系樹脂を一次発泡させたのち、直ちにこれ
を水蒸気を接触させて、二次発泡させることを提唱して
いる。ところが、上記公報は、二次発泡させる時期を発
泡体の内部が高温にあって表面部が熱変形温度以下とな
った時でなければならないとしている。この公報の教え
る方法は、厚みの大きい発泡体を得る上では確かに有効
である。ところが、この方法は厚みの小さい発泡シート
に対しては有効でない。その理由は、厚みの小さいシー
トでは表面と内部とが温度に異にする期間が短く、従っ
て内部が高温にあって表面が熱変形温度以下になった状
態を捉えることが困難だからである。また、上記公報は
厚みの大きい発泡体を対象としているから、所望の断面
形状そのままの形で押し出すことが必要とされ、従っ
て、厚みが小さくて幅の広いシートを作るのにそのまま
適用できるものではなかった。
したスチレン系樹脂を一次発泡させたのち、直ちにこれ
を水蒸気を接触させて、二次発泡させることを提唱して
いる。ところが、上記公報は、二次発泡させる時期を発
泡体の内部が高温にあって表面部が熱変形温度以下とな
った時でなければならないとしている。この公報の教え
る方法は、厚みの大きい発泡体を得る上では確かに有効
である。ところが、この方法は厚みの小さい発泡シート
に対しては有効でない。その理由は、厚みの小さいシー
トでは表面と内部とが温度に異にする期間が短く、従っ
て内部が高温にあって表面が熱変形温度以下になった状
態を捉えることが困難だからである。また、上記公報は
厚みの大きい発泡体を対象としているから、所望の断面
形状そのままの形で押し出すことが必要とされ、従っ
て、厚みが小さくて幅の広いシートを作るのにそのまま
適用できるものではなかった。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は、均一に発泡した厚みの薄い幅の広いシート
であって、しかも脆性の改良された発泡シートを能率よ
く得ることを目的としている。
であって、しかも脆性の改良された発泡シートを能率よ
く得ることを目的としている。
(問題を解決するための手段) この発明者は、薄い広幅の発泡シートを押し出すには、
平面状のシートとして押し出さないで、円筒状に成形し
て押し出し、押し出した直後に円筒状成形体を円筒状の
マンドレル上に導いて、形を円筒状に保持しつつ内径を
拡大すると、幅方向の歪みを防ぐことができるので、好
都合であることを知った。それとともに、この発明者
は、上記のマンドレルを冷却して円筒状樹脂の内面を強
制的に冷却してのち、円筒状成形体を切り開いて平らな
シートとするときは、シートの内部が高温となっていな
くても、押出工程の直後に水蒸気に接触させることによ
り、二次発泡させることができ、これによってシートの
脆性が充分に改善されることを見出した。
平面状のシートとして押し出さないで、円筒状に成形し
て押し出し、押し出した直後に円筒状成形体を円筒状の
マンドレル上に導いて、形を円筒状に保持しつつ内径を
拡大すると、幅方向の歪みを防ぐことができるので、好
都合であることを知った。それとともに、この発明者
は、上記のマンドレルを冷却して円筒状樹脂の内面を強
制的に冷却してのち、円筒状成形体を切り開いて平らな
シートとするときは、シートの内部が高温となっていな
くても、押出工程の直後に水蒸気に接触させることによ
り、二次発泡させることができ、これによってシートの
脆性が充分に改善されることを見出した。
また、この発明者は、上述のようにして内径を拡大する
際に、拡大割合を成形体の発泡倍率の3乗根の1.2倍以
上とし、その後これに水蒸気を接触させ次いで冷却した
あとの引取速度を、それ以前で水蒸気に接触させる前に
平らなシートとして引き取る速度に比べて、1.01〜1.3
倍にすると、脆性のとくに改良された良質の発泡シート
が得られることを見出した。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。
際に、拡大割合を成形体の発泡倍率の3乗根の1.2倍以
上とし、その後これに水蒸気を接触させ次いで冷却した
あとの引取速度を、それ以前で水蒸気に接触させる前に
平らなシートとして引き取る速度に比べて、1.01〜1.3
倍にすると、脆性のとくに改良された良質の発泡シート
が得られることを見出した。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、発泡剤を含んだスチレン系樹脂の溶融物を
加圧下に円筒状に成形して低圧領域に押し出し、発泡し
つつある成形体を冷却したマンドレルに接触させつつ進
行させ、成形体の内面を冷却するとともに成形体の内径
を拡大し、その拡大割合を成形体の発泡倍率の3乗根の
1.2倍以上とし、次いで押出方向の切れ目を入れて平ら
なシートに展開して初めの引き取りを行い、引き続き平
らな状態で進行させる間に、シートの表裏両面に水蒸気
を接触させ、その後冷却してシートを再び引き取り、あ
との引取速度を初めの引取速度の1.01〜1.3とすること
を特徴とする、スチレン系樹脂発泡シートの製造方法で
ある。
加圧下に円筒状に成形して低圧領域に押し出し、発泡し
つつある成形体を冷却したマンドレルに接触させつつ進
行させ、成形体の内面を冷却するとともに成形体の内径
を拡大し、その拡大割合を成形体の発泡倍率の3乗根の
1.2倍以上とし、次いで押出方向の切れ目を入れて平ら
なシートに展開して初めの引き取りを行い、引き続き平
らな状態で進行させる間に、シートの表裏両面に水蒸気
を接触させ、その後冷却してシートを再び引き取り、あ
との引取速度を初めの引取速度の1.01〜1.3とすること
を特徴とする、スチレン系樹脂発泡シートの製造方法で
ある。
この発明方法の実施の一例について図面に基づき説明す
ると、次のとおりである。第1図は、この発明方法を装
置とともに示した模型図である。第1図において、1は
押出機、2は口金、3はマンドレル、4はマンドレルの
支持台、5はナイフ、6は一次発泡シート、7は第1引
取りロール、8は水蒸気槽、9は第2引取りロール、1
0は二次発泡シートである。
ると、次のとおりである。第1図は、この発明方法を装
置とともに示した模型図である。第1図において、1は
押出機、2は口金、3はマンドレル、4はマンドレルの
支持台、5はナイフ、6は一次発泡シート、7は第1引
取りロール、8は水蒸気槽、9は第2引取りロール、1
0は二次発泡シートである。
第1図では、この発明方法が次のようにして行われる。
まず、押出機1内で発泡剤を含んだスチレン系樹脂の溶
融物が作られ、この溶融物が口金2内で円筒状に成形さ
れて、大気中に押し出される。押し出された円筒状成形
体は直ちに発泡する。また、成形体はマンドレル3に接
触しつつ進行する。マンドレル3の外径は円筒状成形体
の内径よりも大きくされているので、成形体はマンドレ
ルに沿って進行する間に内径を拡大される。その拡大割
合は、成形体の発泡倍率の3乗根の1.2倍以上とされ
る。また、マンドレル3は冷却されているので、成形体
は内面を強制的に冷却され、外面を大気に触れさせて冷
却される。こうして、成形体は幅方向に歪むのを防が
れ、一様に発泡することとなる。
まず、押出機1内で発泡剤を含んだスチレン系樹脂の溶
融物が作られ、この溶融物が口金2内で円筒状に成形さ
れて、大気中に押し出される。押し出された円筒状成形
体は直ちに発泡する。また、成形体はマンドレル3に接
触しつつ進行する。マンドレル3の外径は円筒状成形体
の内径よりも大きくされているので、成形体はマンドレ
ルに沿って進行する間に内径を拡大される。その拡大割
合は、成形体の発泡倍率の3乗根の1.2倍以上とされ
る。また、マンドレル3は冷却されているので、成形体
は内面を強制的に冷却され、外面を大気に触れさせて冷
却される。こうして、成形体は幅方向に歪むのを防が
れ、一様に発泡することとなる。
発泡して内面を冷却された成形体は、ナイフ5により軸
方向に切れ目を入れられ、平らに展開されて一次発泡シ
ート6となる。シート6は第1引取りロール7により引
取られ、その後はそのまま平らなシートとして進行す
る。シートは、その先で水蒸気槽8に入れられ、槽8内
において表裏両面から水蒸気があてられ、二次発泡せし
められる。槽8を出たシートは、大気によって冷却さ
れ、熱変形温度以下にされて二次発泡シートとなり、そ
の後第2引取りロール9により引取られ、次いで巻取り
ロールに巻取られて、二次発泡シート10の製品とな
る。このとき、第2引取りロール9による引取速度を第
1引取りロール7による引取速度の1.01〜1.3倍とす
る。
方向に切れ目を入れられ、平らに展開されて一次発泡シ
ート6となる。シート6は第1引取りロール7により引
取られ、その後はそのまま平らなシートとして進行す
る。シートは、その先で水蒸気槽8に入れられ、槽8内
において表裏両面から水蒸気があてられ、二次発泡せし
められる。槽8を出たシートは、大気によって冷却さ
れ、熱変形温度以下にされて二次発泡シートとなり、そ
の後第2引取りロール9により引取られ、次いで巻取り
ロールに巻取られて、二次発泡シート10の製品とな
る。このとき、第2引取りロール9による引取速度を第
1引取りロール7による引取速度の1.01〜1.3倍とす
る。
(発明の効果) この発明方法によれば、発泡剤を含んだスチレン系樹脂
の溶融物を加圧下に円筒状に成形して低圧領域に押し出
すので、発泡した円筒状成形体を連続的に作ることがで
きる。次に、こうして作られた円筒状成形体を冷却した
マンドレルに接触させつつ進行させるので、成形体内面
を強制的に冷却することができ、また成形体内径を拡大
して発泡体の幅方向の変形を防ぐことができる。その
際、内径の拡大割合を成形体の発泡倍率の3乗根の1.2
倍以上としたので、押し出された発泡シートは押出方向
に垂直な方向に大きく拡大されることになり、従って幅
方向の変形が少なくなる。こうして、全体が均一に発泡
し歪みのない大きな直径の円筒状成形体を容易に作るこ
とができる。
の溶融物を加圧下に円筒状に成形して低圧領域に押し出
すので、発泡した円筒状成形体を連続的に作ることがで
きる。次に、こうして作られた円筒状成形体を冷却した
マンドレルに接触させつつ進行させるので、成形体内面
を強制的に冷却することができ、また成形体内径を拡大
して発泡体の幅方向の変形を防ぐことができる。その
際、内径の拡大割合を成形体の発泡倍率の3乗根の1.2
倍以上としたので、押し出された発泡シートは押出方向
に垂直な方向に大きく拡大されることになり、従って幅
方向の変形が少なくなる。こうして、全体が均一に発泡
し歪みのない大きな直径の円筒状成形体を容易に作るこ
とができる。
次いで、得られた円筒状成形体の幅方向に切れ目を入
れ、平らなシートに展開して引取るので、広幅のシート
を容易に得ることができる。また、シートを展開するの
で、マンドレル及び切断具は、展開した側から支持する
ことができ、従ってマンドレル等の付設が容易である。
また、シートを展開して、引続き平らな状態で進行させ
るので、シートの表裏両面に水蒸気を均等に接触させる
ことができ、厚みが薄いために、一次発泡に引続いて容
易に二次発泡を行うことができる。こうして、二次発泡
したシートを冷却後に引き取り、しかも冷却後の引取速
度を水蒸気接触前の平らなシートの引取速度の1.01〜1.
3倍としたので、均一に高度に発泡しかつ脆性の改良さ
れた薄肉向幅の発泡シートを容易に能率よく作ることが
できる。この発明はこのような利点をもたらすものであ
る。
れ、平らなシートに展開して引取るので、広幅のシート
を容易に得ることができる。また、シートを展開するの
で、マンドレル及び切断具は、展開した側から支持する
ことができ、従ってマンドレル等の付設が容易である。
また、シートを展開して、引続き平らな状態で進行させ
るので、シートの表裏両面に水蒸気を均等に接触させる
ことができ、厚みが薄いために、一次発泡に引続いて容
易に二次発泡を行うことができる。こうして、二次発泡
したシートを冷却後に引き取り、しかも冷却後の引取速
度を水蒸気接触前の平らなシートの引取速度の1.01〜1.
3倍としたので、均一に高度に発泡しかつ脆性の改良さ
れた薄肉向幅の発泡シートを容易に能率よく作ることが
できる。この発明はこのような利点をもたらすものであ
る。
(各要件の説明) この発明における前半の工程から円筒状成形体の内径の
拡大割合を除き、また後半の工程から引取速度の割合を
除いて、これらを切り離して別々に見れば、何れの工程
も公知である。すなわち、押出成形によって筒状発泡体
を得て、これを展開して平らな一次発泡シートを得る工
程それ自体は、公知である。またこうして得られた一次
発泡シート水蒸気に接触させて、二次発泡シートを得る
工程もそれ自体は、公知である。しかし、公知の方法
は、一次発泡工程と二次発泡工程とは別々に行うことと
していた。しかも、一次発泡工程と二次発泡工程との間
には少なくとも数日間の放置、すなわち熟成を必要とし
ていた。ところが、この発明は、一次発泡工程と二次発
泡工程とを連続して行うこととした点で特異である。し
かも、この発明は、上記2工程を連続して行うことによ
り、さらに上述の円筒状成形体の内径拡大割合と2回の
引取速度の割合とを特定したことにより、良品質の発泡
シートを能率よく容易に得られるという格段の利益をも
たらしている。
拡大割合を除き、また後半の工程から引取速度の割合を
除いて、これらを切り離して別々に見れば、何れの工程
も公知である。すなわち、押出成形によって筒状発泡体
を得て、これを展開して平らな一次発泡シートを得る工
程それ自体は、公知である。またこうして得られた一次
発泡シート水蒸気に接触させて、二次発泡シートを得る
工程もそれ自体は、公知である。しかし、公知の方法
は、一次発泡工程と二次発泡工程とは別々に行うことと
していた。しかも、一次発泡工程と二次発泡工程との間
には少なくとも数日間の放置、すなわち熟成を必要とし
ていた。ところが、この発明は、一次発泡工程と二次発
泡工程とを連続して行うこととした点で特異である。し
かも、この発明は、上記2工程を連続して行うことによ
り、さらに上述の円筒状成形体の内径拡大割合と2回の
引取速度の割合とを特定したことにより、良品質の発泡
シートを能率よく容易に得られるという格段の利益をも
たらしている。
この発明では樹脂としてスチレン系樹脂を用いる。スチ
レン系樹脂は、スチレン系単量体の単独重合体に限ら
ず、共重合体にも含んでいる。スチレン系単量体には、
スチレンのほか、メチルスチレン、エチルスチレンも含
まれる。また共重合体には、スチレン系単量体が50モ
ル%以上含まれている共重合体が含まれる。共重合体の
相手方単量体としては、メタクリル酸メチル、アクリロ
ニトリル、無水マレイン酸等が挙げられる。そのうち
で、好適な樹脂は、ポリスチレン、スチレン−アクリロ
ニトリル共重合体、及びスチレン−マレイン酸共重合体
である。
レン系樹脂は、スチレン系単量体の単独重合体に限ら
ず、共重合体にも含んでいる。スチレン系単量体には、
スチレンのほか、メチルスチレン、エチルスチレンも含
まれる。また共重合体には、スチレン系単量体が50モ
ル%以上含まれている共重合体が含まれる。共重合体の
相手方単量体としては、メタクリル酸メチル、アクリロ
ニトリル、無水マレイン酸等が挙げられる。そのうち
で、好適な樹脂は、ポリスチレン、スチレン−アクリロ
ニトリル共重合体、及びスチレン−マレイン酸共重合体
である。
この発明方法で用いられる発泡剤は、スチレン系樹脂の
熱変形温度よりも低い沸点を持った漕肪族炭化水素、又
はハロゲン化脂肪族炭化水素である。脂肪族炭化水素と
は、例えばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンのよ
うな飽和脂肪族炭化水素であり、プロピレン、ブチレン
等の不飽和脂肪族炭化水素である。また、ハロゲン化脂
肪族炭化水素は、例えばメチルクロライド、メチレンク
ロライド、ジクロロジフルオロメタン等である。これら
のものは、単独で又は2種以上のものを混合して用いる
ことができる。
熱変形温度よりも低い沸点を持った漕肪族炭化水素、又
はハロゲン化脂肪族炭化水素である。脂肪族炭化水素と
は、例えばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンのよ
うな飽和脂肪族炭化水素であり、プロピレン、ブチレン
等の不飽和脂肪族炭化水素である。また、ハロゲン化脂
肪族炭化水素は、例えばメチルクロライド、メチレンク
ロライド、ジクロロジフルオロメタン等である。これら
のものは、単独で又は2種以上のものを混合して用いる
ことができる。
樹脂に発泡剤を含ませる場所は、押出機に樹脂を供給す
る以前であっても、或いは押出機の途中であってもよ
い。押出機は一軸スクリュのものでも、二軸スクリュの
ものでもよい。押出機内で樹脂は加圧下に溶融状態とさ
れる。
る以前であっても、或いは押出機の途中であってもよ
い。押出機は一軸スクリュのものでも、二軸スクリュの
ものでもよい。押出機内で樹脂は加圧下に溶融状態とさ
れる。
押し出す際には、発泡性樹脂を円筒状に成形して押し出
すことが必要とされる。このために、押出機の先端に口
金を付設し、口金には円環状の細隙かを設け、この細隙
から樹脂を押し出すようにする。
すことが必要とされる。このために、押出機の先端に口
金を付設し、口金には円環状の細隙かを設け、この細隙
から樹脂を押し出すようにする。
口金の先には、マンドレルが付設されるが、マンドレル
は口金に近い側が円柱状とされている。マンドレルは、
口金に近い側が細く、口金から離れた側が太くなるよう
な傾斜つきのものが好ましいが、同じ直径を持ったもの
であってもよい。マンドレルは、口金から離れた側で次
第に平面状に展開されるような形状にされてもよい。何
れにしても、口金から離れた側のマンドレル外径は、口
金の間隙における円の外径よりも遥かに大きく、口金か
ら押し出された円筒状成形体が自然発泡によって膨れた
あとの外径よりも大きくされている。マンドレルは、口
金において円環状間隙を構成する内型の延長上に付設さ
れる。従って、細隙から押し出された円筒状成形体は、
マンドレルを泡囲して進行することとなる。こうして進
行する間に、成形体はマンドレル外面に接触し、マンド
レル外面によって内径を拡大され、従って円周方向では
常に緊張状態に維持される。その結果、成形体は、周囲
方向、すなわち幅方向に歪むことが防がれる。
は口金に近い側が円柱状とされている。マンドレルは、
口金に近い側が細く、口金から離れた側が太くなるよう
な傾斜つきのものが好ましいが、同じ直径を持ったもの
であってもよい。マンドレルは、口金から離れた側で次
第に平面状に展開されるような形状にされてもよい。何
れにしても、口金から離れた側のマンドレル外径は、口
金の間隙における円の外径よりも遥かに大きく、口金か
ら押し出された円筒状成形体が自然発泡によって膨れた
あとの外径よりも大きくされている。マンドレルは、口
金において円環状間隙を構成する内型の延長上に付設さ
れる。従って、細隙から押し出された円筒状成形体は、
マンドレルを泡囲して進行することとなる。こうして進
行する間に、成形体はマンドレル外面に接触し、マンド
レル外面によって内径を拡大され、従って円周方向では
常に緊張状態に維持される。その結果、成形体は、周囲
方向、すなわち幅方向に歪むことが防がれる。
マンドレルは、その外面が冷却される。冷却は口金側か
ら冷却用媒体を供給及び排出することによって行うこと
もできるが、この発明方法では、マンドレルの先で円筒
状成形体を切り開くこととするので、切り開いた先から
冷却用媒体を供給及び排出することとして、冷却を行う
ことができる。序にいえば、マンドレルの付設も、ナイ
フの付設も、口金側への固定によって行うこともできる
が、成形体を切り開いた先側で支持して、設置すること
もできる。
ら冷却用媒体を供給及び排出することによって行うこと
もできるが、この発明方法では、マンドレルの先で円筒
状成形体を切り開くこととするので、切り開いた先から
冷却用媒体を供給及び排出することとして、冷却を行う
ことができる。序にいえば、マンドレルの付設も、ナイ
フの付設も、口金側への固定によって行うこともできる
が、成形体を切り開いた先側で支持して、設置すること
もできる。
円筒状成形体は、マンドレル上を進行する間に、内面を
冷却されるとともに内径を拡大される。その間に、円筒
状成形体は外面を大気に接触させて外面からも自然に冷
却される。こうして、円筒状成形体は冷却された内径の
大きい発泡テューブとなる。
冷却されるとともに内径を拡大される。その間に、円筒
状成形体は外面を大気に接触させて外面からも自然に冷
却される。こうして、円筒状成形体は冷却された内径の
大きい発泡テューブとなる。
発泡チューブは軸方向に切れ目を入れられ、展開されて
平らなシートとして引き取られる。引き取りは、対をな
す引取りロール又はこれに付設されたベルト間に挟まれ
て行われる。こうして、一次発泡をしたシートが得られ
る。この一次発泡シートを引き取るのが、第1引取りロ
ールである。
平らなシートとして引き取られる。引き取りは、対をな
す引取りロール又はこれに付設されたベルト間に挟まれ
て行われる。こうして、一次発泡をしたシートが得られ
る。この一次発泡シートを引き取るのが、第1引取りロ
ールである。
一次発泡シートは、第1引取りロールを過ぎたのち、引
き続き平らな状態で進行し、水蒸気槽に入って二次発泡
せしめられる。水蒸気槽は、例えば直方体状の箱で、天
井と底とに沿って水蒸気管が付設され、水蒸気管のとこ
ろどころに槽の内部に向かう孔があけられ、孔から水蒸
気が噴出して、槽内を水蒸気が充満するようにされてい
る。槽における1組の対向側壁には水平に延びる細隙が
あけられ、一次発泡シートが細隙を通って槽内に入り、
また細隙を通って槽外へ出るようになっている。槽内
は、これをいくつかの部分に区切って、水蒸気を区域ご
とに噴出させてもよい。
き続き平らな状態で進行し、水蒸気槽に入って二次発泡
せしめられる。水蒸気槽は、例えば直方体状の箱で、天
井と底とに沿って水蒸気管が付設され、水蒸気管のとこ
ろどころに槽の内部に向かう孔があけられ、孔から水蒸
気が噴出して、槽内を水蒸気が充満するようにされてい
る。槽における1組の対向側壁には水平に延びる細隙が
あけられ、一次発泡シートが細隙を通って槽内に入り、
また細隙を通って槽外へ出るようになっている。槽内
は、これをいくつかの部分に区切って、水蒸気を区域ご
とに噴出させてもよい。
一次発泡シートに接触すべき水蒸気は、80℃ないし1
20℃であることが望ましい。このためにはゲージ圧で
0.1ないし0.02kg/cm2程度の水蒸気を水蒸気管に供給す
ることが望ましい。一次発泡シートが水蒸気に接触すべ
き時間は、10秒ないし300秒の範囲内で適当に定め
る。槽内では、一次発泡シートを水蒸気によって発泡さ
せることが目的とされているから、シートは槽内で自由
に発泡できるように保持されなければならない。このた
めには、シートを広い面積にわたって支持することを止
め、大きく垂れ下がった個所で、下から軽く支持する程
度にとどめることが望ましい。こうして、一次発泡シー
トは槽内で二次発泡せしめられる。
20℃であることが望ましい。このためにはゲージ圧で
0.1ないし0.02kg/cm2程度の水蒸気を水蒸気管に供給す
ることが望ましい。一次発泡シートが水蒸気に接触すべ
き時間は、10秒ないし300秒の範囲内で適当に定め
る。槽内では、一次発泡シートを水蒸気によって発泡さ
せることが目的とされているから、シートは槽内で自由
に発泡できるように保持されなければならない。このた
めには、シートを広い面積にわたって支持することを止
め、大きく垂れ下がった個所で、下から軽く支持する程
度にとどめることが望ましい。こうして、一次発泡シー
トは槽内で二次発泡せしめられる。
二次発泡をしたシートは、水蒸気槽を出て、大気に触れ
て冷却される。冷却されて樹脂の熱変形温度以下になっ
たとき、シートは第2引取りロールによって引き取られ
る。その後シートは巻取ロールに巻取られて製品とされ
る。
て冷却される。冷却されて樹脂の熱変形温度以下になっ
たとき、シートは第2引取りロールによって引き取られ
る。その後シートは巻取ロールに巻取られて製品とされ
る。
この発明では、筒状成形体の内径をマンドレルによって
拡大するが、そのときの拡大割合は、マンドレルの最大
直径と、口金における円環状間隙の内側直径との比をも
って表し、これをブローアップレイシオと呼んでいる。
ブローアップレイシオは略してBURと書かれる。この
発明では、BUR円筒状成形体の発泡倍率の3乗根の1.
18倍以上とする。また、この発明では、第2引取りロー
ルによる引取速度を第1引取りロールによる引取速度の
1.01〜1.3倍の範囲にする。
拡大するが、そのときの拡大割合は、マンドレルの最大
直径と、口金における円環状間隙の内側直径との比をも
って表し、これをブローアップレイシオと呼んでいる。
ブローアップレイシオは略してBURと書かれる。この
発明では、BUR円筒状成形体の発泡倍率の3乗根の1.
18倍以上とする。また、この発明では、第2引取りロー
ルによる引取速度を第1引取りロールによる引取速度の
1.01〜1.3倍の範囲にする。
これらのことは、実験の結果に基づいて定められたこと
である。すなわち、この発明では、BURを一次発泡シ
ートの発泡倍率の3乗根の1.2倍以上にするから、一次
発泡シートは押出方向に垂直な方向(以下、軸方向とい
う)に大きく拡大されることとなる。また、第2引取り
ロールによる引取速度を第1引取りロールによる引取速
度の1.01〜1.3倍とするのは、1.01倍以下としたので
は、シートを緊張状態に維持できなくなって、シートが
変形するに至るからであり、逆に、上記の引取速度比を
1.3倍以上にすると、蒸気室内でシートが押出方向に強
く引っ張られすぎて、脆性改善の効果を減じることとな
るからである。
である。すなわち、この発明では、BURを一次発泡シ
ートの発泡倍率の3乗根の1.2倍以上にするから、一次
発泡シートは押出方向に垂直な方向(以下、軸方向とい
う)に大きく拡大されることとなる。また、第2引取り
ロールによる引取速度を第1引取りロールによる引取速
度の1.01〜1.3倍とするのは、1.01倍以下としたので
は、シートを緊張状態に維持できなくなって、シートが
変形するに至るからであり、逆に、上記の引取速度比を
1.3倍以上にすると、蒸気室内でシートが押出方向に強
く引っ張られすぎて、脆性改善の効果を減じることとな
るからである。
ここで、発泡成形体における発泡倍率の3乗根とは、例
えば発泡成形体が27倍に発泡したものであれば、3乗
根は3である。従って、この場合には拡大割合は、3.6
以上としなければならない。
えば発泡成形体が27倍に発泡したものであれば、3乗
根は3である。従って、この場合には拡大割合は、3.6
以上としなければならない。
このように、マンドレルによる円筒状成形体の拡大割合
を限定するとともに、あとの引取速度と初めの引取速度
との割合をも限定することにより、脆性のとくによく改
善された発泡シートを得ることができる。
を限定するとともに、あとの引取速度と初めの引取速度
との割合をも限定することにより、脆性のとくによく改
善された発泡シートを得ることができる。
以下に実施例と比較例とを挙げて、この発明方法の詳細
を述べ、この発明方法のすぐれている所以を明らかにす
る。実施例及び比較例において屈曲時の曲げ撓み量、曲
げ強度及び曲げ弾性率を測定しているが、それらは、J
IS K 7203−1973の定める方法によって測
定した。但し、試験片は原反厚み×幅(50mm)×長さ
(150mm)とし、スパン間隔は50mmとした。
を述べ、この発明方法のすぐれている所以を明らかにす
る。実施例及び比較例において屈曲時の曲げ撓み量、曲
げ強度及び曲げ弾性率を測定しているが、それらは、J
IS K 7203−1973の定める方法によって測
定した。但し、試験片は原反厚み×幅(50mm)×長さ
(150mm)とし、スパン間隔は50mmとした。
実施例1 この実施例では、押出機として90mmと150mm口径の
押出機を2台連結して用い、樹脂としてはポリスチレン
を用い、これに核剤としてタルク0.5重量%を配合して
押出機に供給した。発泡剤としてはブタンを用いた。
押出機を2台連結して用い、樹脂としてはポリスチレン
を用い、これに核剤としてタルク0.5重量%を配合して
押出機に供給した。発泡剤としてはブタンを用いた。
口金としては、間隙幅が0.75mmで直径が105mmの円環
状間隙の設けられたものを用いた。また、マンドレルと
して外径が312mmで長さ420mmの円柱状のものを用
いた。水蒸気槽としては3mの長さの蒸気室を1個だけ
用いた。
状間隙の設けられたものを用いた。また、マンドレルと
して外径が312mmで長さ420mmの円柱状のものを用
いた。水蒸気槽としては3mの長さの蒸気室を1個だけ
用いた。
上記配合のポリスチレン樹脂を押出機に供給し、押出機
の中でブタンを樹脂に対して4.7重量%の割合で含ま
せ、口金温度を145℃に維持し、樹脂を90kg/時間
の割合で押し出して筒状成形体を作り、これをマンドレ
ル上に進行させ、マンドレル表面を40℃に維持して冷
却するとともに直径を拡大し、初めの引取機よる引取速
度を10.9m/分として一次発泡させた。こうして、厚み
1.60mm、幅975mm、坪量140g/m2、発泡倍率12.0
倍の一次発泡シートを得た。このときのBURは一次発
泡シートの発泡倍率3乗根の1.30倍であった。
の中でブタンを樹脂に対して4.7重量%の割合で含ま
せ、口金温度を145℃に維持し、樹脂を90kg/時間
の割合で押し出して筒状成形体を作り、これをマンドレ
ル上に進行させ、マンドレル表面を40℃に維持して冷
却するとともに直径を拡大し、初めの引取機よる引取速
度を10.9m/分として一次発泡させた。こうして、厚み
1.60mm、幅975mm、坪量140g/m2、発泡倍率12.0
倍の一次発泡シートを得た。このときのBURは一次発
泡シートの発泡倍率3乗根の1.30倍であった。
上記の一次発泡に引続いて二次発泡させた。二次発泡
は、上記3mの長さの水蒸気槽に配設された水蒸気管へ
ゲージ圧で0.08kg/cm2の水蒸気を送り、水蒸気槽内に
100℃の水蒸気を充満させて一次発泡シートを加熱
し、あとの引取速度を11.2m/分として二次発泡させ
た。こうして、厚みが2.90mm、幅が993mm、坪量が1
37g/m2、発泡倍率が22.2倍の二次発泡シートを得
た。このシートについて脆性を測定したところ、屈曲に
より破断するときの曲げ撓み量は、押出方向で3.89mm、
幅方向で9.62mm、曲げ強度は押出方向で20.0kg/cm2、
幅方向で5.9kg/cm2、曲げ弾性率は押出方向で910kg
/cm2、幅方向で160kg/cm2であって、脆性が改良さ
れていることを認めた。また、曲げ強度及び曲げ弾性率
が向上していた。
は、上記3mの長さの水蒸気槽に配設された水蒸気管へ
ゲージ圧で0.08kg/cm2の水蒸気を送り、水蒸気槽内に
100℃の水蒸気を充満させて一次発泡シートを加熱
し、あとの引取速度を11.2m/分として二次発泡させ
た。こうして、厚みが2.90mm、幅が993mm、坪量が1
37g/m2、発泡倍率が22.2倍の二次発泡シートを得
た。このシートについて脆性を測定したところ、屈曲に
より破断するときの曲げ撓み量は、押出方向で3.89mm、
幅方向で9.62mm、曲げ強度は押出方向で20.0kg/cm2、
幅方向で5.9kg/cm2、曲げ弾性率は押出方向で910kg
/cm2、幅方向で160kg/cm2であって、脆性が改良さ
れていることを認めた。また、曲げ強度及び曲げ弾性率
が向上していた。
比較例1 この比較例は実施例1と大体同様に実施したが、ただマ
ンドレルの直径を小さくしてBURを2.8とし、先の引
取速度も後の引取速度を僅はに大きくした点で異なって
いた。
ンドレルの直径を小さくしてBURを2.8とし、先の引
取速度も後の引取速度を僅はに大きくした点で異なって
いた。
すなわち、実施例1と同じ押出機に同じ樹脂を入れ、同
じ発泡剤を圧入して同じ口金から押し出し発泡させた
が、マンドレルとして外径が312mmφで長さが420
mmのものを用い、第1の引取速度9.5m/分として一次
発泡させた。こうして厚みが2.17mm、幅が975mm、坪
量が172g/m2、発泡倍率13.2の一次発泡シートを得
た。二次発泡させるときの水蒸気槽の条件は同じとした
が、第2の引取速度を13.0/分とした。こうして、厚み
2.98mm、幅934mm、坪量133g/m2、発泡倍率23.5
の二次発泡シートを得た。
じ発泡剤を圧入して同じ口金から押し出し発泡させた
が、マンドレルとして外径が312mmφで長さが420
mmのものを用い、第1の引取速度9.5m/分として一次
発泡させた。こうして厚みが2.17mm、幅が975mm、坪
量が172g/m2、発泡倍率13.2の一次発泡シートを得
た。二次発泡させるときの水蒸気槽の条件は同じとした
が、第2の引取速度を13.0/分とした。こうして、厚み
2.98mm、幅934mm、坪量133g/m2、発泡倍率23.5
の二次発泡シートを得た。
このシートについて脆性を測定したところ、屈曲により
破断するときの曲げ撓み量は、押出方向で3.09mm、幅方
向で10.6mm、曲げ強度は押出方向で13.8kg/cm2、幅方
向で3.3kg/cm2、曲げ弾性率は押出方向で800kg
/cm2、幅方向で70kg/cm2であって、脆性が改良され
ているが、実施例1に比べると劣っていることを認め
た。
破断するときの曲げ撓み量は、押出方向で3.09mm、幅方
向で10.6mm、曲げ強度は押出方向で13.8kg/cm2、幅方
向で3.3kg/cm2、曲げ弾性率は押出方向で800kg
/cm2、幅方向で70kg/cm2であって、脆性が改良され
ているが、実施例1に比べると劣っていることを認め
た。
比較例2 この比較例は、実施例1と同じ押出機と同じ樹脂を用い
たが、口金とマンドレルと水蒸気槽とを変えて実施し
た。
たが、口金とマンドレルと水蒸気槽とを変えて実施し
た。
口金としたは間隙幅が1mmで直径が110mmの円環状間
隙の設けられたものを用いた。マンドレルとしては、外
径330mmで長さが420mmの円柱状のものを用いた。
水蒸気槽としては、3mの長さの蒸気室を2個互いに密
接して配置し、合計6mの長さとした。
隙の設けられたものを用いた。マンドレルとしては、外
径330mmで長さが420mmの円柱状のものを用いた。
水蒸気槽としては、3mの長さの蒸気室を2個互いに密
接して配置し、合計6mの長さとした。
実施例1と同じくブタンを含んだ樹脂を押出機内で溶融
し、上記口金から円筒状成形体として押し出し、上記マ
ンドレル上を通過させて第1引取機により8.6m/分の
速度で引取り、厚み2.30mm、幅1045mm、坪量176
g/m2、発泡倍率13.7倍の一次発泡シートを得た。この
シートを引続き6mの長さの水蒸気槽内で二次発泡させ
た。このとき、水蒸気槽内にはゲージ圧0.05kg/cm2の
水蒸気を導入した。また第2の引取速度を12.4m/分と
した。こうして得られた二次発泡シートは、厚みが3.30
mm、幅が965mm、坪量が130g/m2、発泡倍率が56.7
倍であった。
し、上記口金から円筒状成形体として押し出し、上記マ
ンドレル上を通過させて第1引取機により8.6m/分の
速度で引取り、厚み2.30mm、幅1045mm、坪量176
g/m2、発泡倍率13.7倍の一次発泡シートを得た。この
シートを引続き6mの長さの水蒸気槽内で二次発泡させ
た。このとき、水蒸気槽内にはゲージ圧0.05kg/cm2の
水蒸気を導入した。また第2の引取速度を12.4m/分と
した。こうして得られた二次発泡シートは、厚みが3.30
mm、幅が965mm、坪量が130g/m2、発泡倍率が56.7
倍であった。
このシートについて脆性を測定したところ、曲げ撓み量
が押出方向で3.40mm、幅方向で10.1mm、曲げ強度が押出
方向で12.0kg/cm2、幅方向で3.10kg/cm2、曲げ弾性率
が押出方向で570kg/cm2であって、脆性が改良され
ているが実施例に比べると改良の程度が不充分であるこ
とを認めた。
が押出方向で3.40mm、幅方向で10.1mm、曲げ強度が押出
方向で12.0kg/cm2、幅方向で3.10kg/cm2、曲げ弾性率
が押出方向で570kg/cm2であって、脆性が改良され
ているが実施例に比べると改良の程度が不充分であるこ
とを認めた。
前記実施例1、比較例1及び2を通して見ると、実施例
1のBURが一次発泡シートの発泡倍率(以下、E1と
いう)の3乗根、すなわち の1.30倍であり、また二次引取速度を一次引取速度の1.
03倍、比較例1のBURが の1.18倍、二次引取速度を一次引取速度の1.25倍、比較
例2のBURが の1.25、二次引取速度を一次引取速度の1.44倍であっ
て、BURが の1.2倍以上で、二次引取速度が一次引取速度の1.01-1.
30倍の範囲にあるとき、得られた発泡シートの脆性及び
物性が一層改善されていることを認めた。
1のBURが一次発泡シートの発泡倍率(以下、E1と
いう)の3乗根、すなわち の1.30倍であり、また二次引取速度を一次引取速度の1.
03倍、比較例1のBURが の1.18倍、二次引取速度を一次引取速度の1.25倍、比較
例2のBURが の1.25、二次引取速度を一次引取速度の1.44倍であっ
て、BURが の1.2倍以上で、二次引取速度が一次引取速度の1.01-1.
30倍の範囲にあるとき、得られた発泡シートの脆性及び
物性が一層改善されていることを認めた。
第1図は、この発明方法の模型的に示した図である。 図において、1は押出機、2は口金、3はマンドレル、
4は支持台、5はナイフ、6は一次発泡シート、7は第
1引取りロール、8は水蒸気槽、9は第2引取りロー
ル、10は巻取られた二次発泡シートである。
4は支持台、5はナイフ、6は一次発泡シート、7は第
1引取りロール、8は水蒸気槽、9は第2引取りロー
ル、10は巻取られた二次発泡シートである。
Claims (1)
- 【請求項1】発泡剤を含んだスチレン系樹脂の溶融物を
加圧下に円筒状に成形して低圧領域に押し出し、発泡し
つつある成形体を冷却したマンドレルに接触させつつ進
行させ、成形体の内面を冷却するとともに成形体の内径
を拡大し、その拡大割合を成形体の発泡倍率の3乗根の
1.2倍以上とし、次いで押出方向の切れ目を入れて平ら
なシートに展開して初めの引き取りを行い、引き続き平
らな状態で進行させる間に、シートの表裏両面に水蒸気
を接触させ、その後冷却してシートを再び引き取り、あ
との引取速度を初めの引取速度の1.01〜1.3倍とするこ
とを特徴とする、スチレン系樹脂発泡シートの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269260A JPH0628889B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | スチレン系樹脂発泡シ−トの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269260A JPH0628889B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | スチレン系樹脂発泡シ−トの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122515A JPS63122515A (ja) | 1988-05-26 |
| JPH0628889B2 true JPH0628889B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=17469872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61269260A Expired - Lifetime JPH0628889B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | スチレン系樹脂発泡シ−トの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628889B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011156854A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-08-18 | Sekisui Plastics Co Ltd | ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法ならびに発泡成形品の製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673902B2 (ja) * | 1990-05-22 | 1994-09-21 | 日本製紙株式会社 | ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法 |
| CA2077941C (en) * | 1992-07-07 | 2000-06-20 | John Louis Varadi | Automatic bubble blower for orientation film lines |
| US5789042A (en) * | 1995-03-28 | 1998-08-04 | Hoechst Celanese Corporation | Thin LCP film process |
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