JPH0717022B2 - 合成樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

合成樹脂発泡体の製造方法

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JPH0717022B2
JPH0717022B2 JP1092291A JP9229189A JPH0717022B2 JP H0717022 B2 JPH0717022 B2 JP H0717022B2 JP 1092291 A JP1092291 A JP 1092291A JP 9229189 A JP9229189 A JP 9229189A JP H0717022 B2 JPH0717022 B2 JP H0717022B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3411Relieving stresses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は合成樹脂発泡体の製造方法に関するものであ
り、軽量かつ高断熱性能、高強度を有している板状の発
泡体を連続で押出し、一定の長さに切断し製品とする製
造方法に関する。
これらの合成樹脂発泡体は特性である軽量、高断熱性
能、高強度をいかし、主として建築用途の断熱材、床材
及び緩衝材の分野に効果的に使用できる。
従来の技術 従来、合成樹脂発泡体は押出機内で合成樹脂を発泡剤及
びその他の添加物と共に混合溶融、冷却した後、ダイ部
で高圧域から低圧域に圧力開放し成形装置により板状の
発泡体を成形していた。
成形時においては発泡体をある一定の断面形状(例えば
厚み約20〜150mm×巾約1000mm)に成形しなくてはなら
ない。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら成形時において一定断面形状の発泡体を得
ようとするためには、例えば断面形状の大きな発泡体を
得ようとする場合には発泡体を成形金型内で滞流させ
る、すなわち押出方向であって向きが逆の力が加えら
れ、また断面形状の小さな発泡体を得ようとする場合に
は発泡体を引張りだす縦方向の力が加えられるため強度
がアンバランスな発泡体が得られていた。
ここで述べる強度とは圧縮強度をその評価項目とし、強
度バランスとは製品の厚み方向、巾方向、押出方向の3
方向のバランスとする。
この強度アンバランスは多々の不都合を生じる。例えば
巾、押出方向の強度が弱い場合、製品の寸法安定性、耐
熱性、また曲げ強度の低下となる。
また厚み方向の強度が弱い場合、繰返し圧縮強度、局部
圧縮強度等の実用性能の低下となる。
従来、この強度バランスはダイ直後の成形時でほぼ決定
されており、このバランスを調整するためにダイ形状、
温度、配合等を調整し成形してきたが効果的な調整方法
が得られなかった。
問題点を解決するための手段 本発明は従来技術の問題点を克服するうえで成形直後の
発泡体中には十分な発泡力が残存していることに注目
し、一旦発泡体を目的の形状に成形し、その後高温雰囲
気の炉を通過させ自由発泡を促進し、炉の出口に設置し
たロールで延伸成形することにより、ダイ直後の成形時
に加えられていた発泡体への歪を取除き、更には押出方
向への延伸を加えることで強度バランスが良好となる発
泡体を得ることを見出し本発明を完成した。
押出直後の発泡体を再加熱する方法は特公昭61−2497
6、特開昭63−37916及び特開昭63−159034に開示されて
いるが、これらはいずれも発泡体密度を低下せしめる方
法及び密度分布の均一化のための手段であって、押出直
後または表層部のみ冷却後発泡体を熱風、水蒸気、遠赤
外線の単独または併用により熱変形温度以上に再加熱
し、上記低密度化、密度分布均一化を達成しようとする
ものである。それに対し本発明は発泡体強度のアンバラ
ンスを支配するセル構造の異方性を変更させる手段とし
て、押出後の発泡体を再加熱しその後押出方向への延伸
成形を加えることで発泡体強度バランスを任意に調整し
ようとするものであり、前記先行技術とは異なるもので
ある。
即ち、本発明は押出機内で合成樹脂を発泡剤及びその他
の添加物と共に混合溶融、冷却した後高圧域から低圧域
に圧力開放し合成樹脂発泡体を製造する方法において、
圧力開放直後に成形金型と第1ロールにより成形し、そ
の後内部が高温雰囲気に保たれた炉を通過させ、その出
口に設けた第2ロールにより再成形することを特徴とす
る合成樹脂発泡体の製造方法にある。
本発明による製造方法を図面を参照して説明する。
ダイまでのプロセスは従来の慣用的な押出法である。ホ
ッパーより合成樹脂及び添加物を供給、途中発泡剤を混
入し高温、高圧下でスクリューにより混合溶融し押出機
内へ送る。その後発泡可能な樹脂粘度域まで冷却しダイ
へ送る。そのダイ(1)で高圧域から低圧域に圧力開放
し成形金型(2)と第1ロール(3)により所望の断面
形状を有する板状の発泡体を成形する。本発明によれ
ば、その後熱風発生装置(6)を備えた100〜160℃の範
囲で温度設定できる炉(5)の中を通過させ、第2ロー
ル(4)のスピードを調整し再加熱された発泡体に延伸
力を加え強度バランスをコントロールしながら発泡体を
得る。
炉内温度については発泡体の軟化点以上であり、かつ発
泡体表面がメルトしセルが破泡しない条件を満足する温
度範囲とし、好ましくは105〜160℃、更に好ましくは12
0〜140℃とする。
炉の滞留時間については押出される発泡体の線速と炉の
長さによって決定され、目標とする強度調整範囲及び加
熱温度によってその必要滞留時間が決められるが少なく
とも30sec以上好ましくは45〜100secは必要である。
第1,第2ロールのスピード比については得ようとする強
度バランス及び炉内温度条件により様々であるが、例え
ば第2ロールスピード/第1ロールスピードの比があま
りに大きければ炉内で発泡体が引きちぎれる等の問題点
が生じ、第2ロールスピード/第1ロールスピードの比
があまりに小さければ再加熱時の自由発泡により炉内で
発泡体が蛇行する等の問題点が生じる。
ゆえにロールスピード比の調整可能範囲として、好まし
くは第2ロールスピード/第1ロールスピード=1.1〜
1.6、更に好ましくは1.2〜1.4である。
この発明方法において用いられ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をも含んで
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、
エチルスチレン等も含まれる。また共重合体はスチレン
系単量体が50モル%以上含まれている共重合体を含んで
いる。共重合の相手方単量体としてはメタクリル酸メチ
ル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、ア
クリル酸、メタアクリル酸、アクリロニトリル、無水マ
レイン酸等が挙げられる。これらの共重合体組成により
熱変形温度が変化する場合には炉内温度を調整し、目標
とする強度バランスを発現させることが可能である。
この発明方法において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脂肪族炭化水素
またはハロゲン化脂肪族炭化水素である。
脂肪族炭化水素の例はプロパン、ブタン、ペンタン、ヘ
キサンのような飽和脂肪族炭化水素、およびプロピレ
ン、ブテ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の例はメチルクロライ
ド、メチレンクロライド、ジクロロジフルオロメタン、
テトラフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン
等である。
これらのものは単独でまたは2種以上のものを混合して
用いることができる。この発明方法においてセル径は押
出での造核剤量によって調整する。
造核剤としては有機系(例えばステアリン酸バリウム、
ステアリン酸マグネシウム等)と無機系粉末(例えばタ
ルク)とを単独ないしはこれらの混合系で使用する。
作 用 本発明の製造方法によれば用途ごとの要求性能に応じて
発泡体強度バランスをコントロールできるという柔軟な
生産ができ、また強度バランスを最適化することで性能
を維持しつつ軽量化がはかれコストダウンの効果があ
る。
次に本発明の合成樹脂発泡体の製造方法を実施例に基づ
いてさらに詳細に説明するが本発明はかかる実施例のみ
に限定されるものではない。
実施例1 樹脂としてポリスチレンを用いポリスチレン100部にタ
ルク1.0部を配合し押出機に供給した。発泡剤としてメ
チルクロライド6.0部とプロパン3.0部を押出機に圧入し
混合溶融した後、スリットダイより押出した。そして図
面に示す装置により炉内温度135℃、滞留時間52sec、第
1ロールと第2ロールの引取スピード比1.2の条件で厚
み110mm、巾1014mm、密度28kg/m3の発泡体を得た。
この発泡体の諸物性を測定すると表1に示す物性値とな
り、比較例1にあげる値に比べてそのバランスが改善
し、曲げ強度、熱伝導率が向上していることがわかる。
比較例1 実施例1と同様にスリットダイより押出し、従来技術に
従って、炉および第2ロールを通過させることなく成形
し厚み120mm、巾1020mm、密度28kg/m3の発泡体を得た。
実施例2 樹脂としてポリスチレンを用いポリスチレン100部にタ
ルク0.25部、ステアリン酸バリウム0.3部を配合し押出
機に供給した。発泡剤としてメチルクロライド5.5部と
プロパン2.0部を押出機に圧入し混合溶融した後、スリ
ットダイより押出した。そして図面に示す装置により炉
内温度130℃、滞留時間153sec、ロールスピード比1.00
〜1.16の条件で厚み約80mm、巾160mm、密度29〜30kg/m3
の発泡体を得た。
これらの発泡体の3方向に圧縮強度を測定すると表2に
示す物性値となり、第1ロールと第2ロールとのスピー
ド差で強度バランスがコントロールできる。
実施例3 樹脂としてポリスチレンを用いポリスチレン100部にタ
ルク1.0部を配合し押出機に供給した。発泡剤としてメ
チルクロライド6.0部とプロパン3.0部を押出機に圧入し
混合溶融した後、スリットダイより押出した。そして図
面に示す装置により炉内温度130℃、滞留時間55sec、ロ
ールスピード比1.2の条件で厚み約115mm、巾約1000mmの
発泡体を得た。
この発泡体の諸物性を測定すると表3に示す物性値とな
り、2次発泡により軽量化されたにもかかわらず強度バ
ランスが改善し、曲げ強度、熱伝導率が向上しているこ
とがわかる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明を実施するための装置の概略図である。 1はダイ、2は成形金型、3は第1ロール、4は第2ロ
ール、5は炉、6は熱風発生装置である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 7:00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】押出機内で合成樹脂を発泡剤及びその他の
    添加物と共に混合溶融、冷却した後高圧域から低圧域に
    圧力開放し合成樹脂発泡体を製造する方法において、圧
    力開放直後に成形金型と第1ロールにより成形し一旦表
    層部を放冷した後、内部が高温雰囲気に保たれた炉を通
    過させ、その出口に設けた第2ロールにより延伸成形す
    ることを特徴とする合成樹脂発泡体の製造方法。
  2. 【請求項2】加熱炉をはさんで設置された第1ロールと
    第2ロールの引取スピードを第2ロールが第1ロールの
    1.1倍以上とし発泡体を押出方向に延伸させることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の合成樹脂発泡体の
    製造方法。
  3. 【請求項3】発泡体を高温雰囲気に保たれた炉内を通過
    させることにより2次発泡させ、発泡体密度を低下せし
    め、2次発泡により低下する強度物性を第2ロールでの
    延伸成形で回復させることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項の合成樹脂発泡体の製造方法。
  4. 【請求項4】合成樹脂発泡体がポリスチレン系樹脂押出
    発泡体である特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記
    載の合成樹脂発泡体の製造方法。
  5. 【請求項5】加熱空気により炉内部を高温雰囲気に保つ
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜4項のいずれか
    に記載の合成樹脂発泡体の製造方法。
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