JPH10504853A - 発泡プラスチック製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フィルム状プラスチック製造物(1)が製造工程で添加される発泡剤を使用することなどによって、例えば予備発泡された気泡などであるラメラの不連続相(2)が作られるように、予備発泡される発泡プラスチック製品の製造方法。製造物(1)は正圧下で所望の気体によって加圧され、該気体は製造物中に拡散する。次いで、製造物(1)は、減圧下にその融点よりも低い温度で熱処理することによって、インフレートされる。

Description

【発明の詳細な説明】 発泡プラスチック製品の製造方法 本発明は請求項１に規定されている発泡プラスチック製品の製造方法に関する 。 発泡プラスチックフィルムおよびブランクは、主として、フィルム製造過程に 直接添加される発泡剤を用いるか、特別な添加剤を含有しているフィルム構造を 適当な温度で配向延伸することによって製造することができる。通常の押出発泡 法では、50％を越える発泡度はめったに得られない。 例えば、米国特許4,473,665号は、気体を用いて固体プラスチックを加圧して 発泡を行う方法を提示している。しかしながら、このような方法は数十から場合 によっては数百MPaの圧力を必要とする。 本発明の目的は予備発泡されたプラスチックフィルムを加圧インフレートする 方法を開発することである。予備発泡されたプラスチックフィルムを加圧インフ レートすることにより、発泡度が高く、プラスチック材料の量を増やすことなく 製品の厚みを増すことができる、強く発泡したフィルム製品を製造することが可 能になる。 本発明の方法においては、インフレートされるポリマーが構造的境界層または 微細孔を有している。該構造的境界層または微細孔は気泡の核となり、加圧過程 で該構造的境界層または微細孔がインフレートされる。本発明の方法の特徴の詳 細は添付の請求項に記載されている。 本発明の加圧法によってインフレートされたフィルムは、インフレートされて いない製品に比べて、外観上、光沢がなくて不透明度が大きい。使用に際しては 、フィルムのインフレートによる外観的特徴の変化によって印刷性に関する性質 が改善される。得られたフィルムは紙のような硬さを有し、インフレートされて いないフィルムに比べて弾力性に富み（熱的、光学的に）より優れた絶縁能力を 有する。 本発明の加圧法によって、30％まで予備発泡された二軸延伸ポリプロピレンフ ィルムを使用すると、80％超の発泡度を有する均質な発泡フィルムおよびシート を製造することが可能である。気泡のインフレーションは前記ポリマーの融点よ りも低い温度で起こるので、境界構造の気泡の壁は延伸と同時に配向される。そ の配向は最終的な製造物の構造的強度を増加させる。 本発明の方法において必要とされる圧力はわずか１MPaのオーダーである。従 って、構造的に簡単な加圧室があればよいので本発明の方法を低コストで行うこ とができる。 以下において、図面を参照しながら実施例によって本発明を詳細に記載する。 図１はインフレートされていないフィルム（半製造された製品）を示し、図２ ａ〜ｃは本発明の方法による発泡プラスチックフィルムの製造を説明しており、 図３はインフレートされたフィルムを示している。 図１によって示されている出発材料であるフィルム／ブランク１は不連続相２ を有しており、該不連続相２は、通常、予備発泡された気泡または固体粒子（こ こで気体が拡散され、蓄積される）によって形成された境界層／境界空間（ラメ ラ構造の境界層）からなる。 前記出発材料であるフィルム／ブランク１はＤ＝５μｍ〜1000μｍのオーダー の厚さを有している。出発材料であるフィルム／ブランク１は延伸されていない ものであっても、二軸延伸されたものであってもよい。ここにおいて、延伸とは 製造物を溶融し、次いで結晶点より低い温度に予備冷却して、再び延伸に必要な 時間だけ製品を延伸温度に加熱することにより、プラスチックフィルム／ブラン クを加工する方法を指している。前記延伸温度は使用されるポリマーの融点より も低い。 出発材料であるフィルム／ブランク１における泡構造は製造工程中に発泡剤を 添加することによって製造されたレンズ状構造であってもよい。前記泡構造は配 向延伸中に泡構造が内部切断されて得られた「寸断」構造または有空間泡構造で あってもよい。配向延伸中の泡構造の内部切断はポリマー中に添加される固体添 加剤または粒子によって誘発される。 図２は、チャンバー５に配置されるフィルムウェブ１用の巻出ローラー３およ び最終ローラー４を有する装置を示している。チャンバー５の巻出ローラー側（ 図２ａにおける右側）には、案内ローラー６が配置されており、その後方には ２基のローラー７、８が積み重ねられている。これらうち、上部ローラー７は、 駆動機構によって（垂直の双頭矢印によって示されているように）垂直方向に可 動である。ローラー７が低位置にあるときには、２基のローラー７と８との隙間 が図２ａによって示されているようなローラー間隙（ニップ）を形成する。フィ ルムはＤの厚さを有する。 図２ａで説明されている気体処理Ａの間、片方がもう一方の上方に来るように 垂直方向に配置されている２基のローラー７と８との間に大きな空隙をあけて、 上部ローラー７は高い位置にある。発泡されたフィルム／ブランク１はチャンバ ー５に置かれており、チャンバー５は加圧することができる。加圧には、窒素、 空気または他の気体を使用することができる。チャンバー５においては、フィル ム１はウェブ様の製造物として扱うことができる。製造物１は、巻出ローラー３ から斜め上方の、高位置にある上部案内ローラー１０に向かい、さらに案内ロー ラー６へと走行する。図２ｂに矢印で示されているように、ここから、フィルム １は上部ローラー７の周囲を通って下部ローラー８へと走行し、その後、低位置 にある下部案内ローラー１１へと斜め下方に向かい、さらに最終ローラー４へと 走行する。 加圧空間５において、フィルム／ブランク１における内部境界層は気体で満た される。フィルム１中に拡散する気体の量および拡散速度は、チャンバー５内で フィルム１を加熱すること、巻取速度を低下すること、圧力を増大すること、ま たはフィルム１に複数の補助ローラ上を通過させてフィルム１の自由走行距離を 長くすることによって増大させることができる。補助ローラーの使用と加熱とは 拡散過程の均一性も向上させる。最終ローラーにフィルム１を巻き取る前にフィ ルム１を冷却すると、フィルム剤１からの気体の拡散が遅くなる。 加圧下におけるチャンバー５内での巻取りの後、チャンバーは減圧され、巻取 られたロールはインフレートされる（Ｂ、図２ｃ）。巻取られたロールはまた別 の熱処理に付され、フィルムは巻出ローラーと最終ローラーとの間を走行中、加 熱される。図２ｃにおいては、矢印で示されているように、フィルムは図２ｂと 比べて反対の方向に巻き取られている。フィルム１の加熱は輻射熱を用いて行う ことができるが、最終製品の厚さをよりよく制御するためには、２基の加熱ロー ラー７、８の間のロール間隙９で行うことができる。フィルムが加圧下で巻き取 られた後で熱処理を行うと、製造物の永続的なインフレーションを得ることがで きる。フィルム１は加熱することなく一時的にインフレートさせることもできる が、そのようなインフレーションは永続的なものではない。その理由は、気体が 泡構造から拡散して出てしまった後には、使用されているポリマーの弾性によっ てフィルムは平たくなって元の状態に戻ってしまうからである。加熱ローラー７ 、８の間でインフレーションを行うと、フィルム／ブランク１は非常に均一な厚 さの外形を有することになる。 最終製造物の厚さおよびインフレーションの程度は、ロール間隙および加熱ロ ーラー７、８に接触するフィルムの走行距離を調節することによって調整するこ とができる。インフレーションは使用されるポリマーの融点よりも低い温度で行 われる。 加圧下でフィルムを巻取るのとインフレーションのためにフィルムと巻取るの とを同じ装置で行うことができるので、コストを削減することができる。チャン バー５内を減圧にすることによってインフレーションの効率をさらに高めること ができる。 図３は本発明によって提供される最終製造物１を図解している。最終製造物に おいてはラメラの境界層２がラメラの気体間隙を形成するようにインフレートさ れており、その結果、製造物が厚さ方向に非常に弾力性のあるものとなっている 。 当業者には本発明の種々の態様が前記の例に限定されず、以下の請求項に記載 されている範囲内で変更してもよいのは明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 キルヤヴァイネン，カリ フィンランド，エフイーエン−02320 エ スポー，キヴェンラーデンカツー 11 ア ー ４ (72)発明者 ミンキッネン，ハンヌ フィンランド，エフイーエン−34180 レ ンシ−ティスコ，ランタニエメンティエ 50

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．製造物(1)を正圧下で窒素または空気等の所望の気体で加圧し(A)、該気体を 前記製造物(1)中に分散させ、次いで、製造物(1)を、製造物(1)の融点より低い 温度および減圧下での熱処理に付すことによってインフレートする(B)発泡フィ ルム状プラスチック製品の製造方法において、インフレートされる前記フィルム 状プラスチック製品(1)がラメラの構造境界層を有していることを特徴とするこ と。 ２．前記インフレートされるプラスチック製造物(1)が二軸延伸されている請求 項１に記載の方法。 ３．前記インフレートされるプラスチック構造物(1)が予備発泡されている請求 項１に記載の方法。 ４．前記製造物(1)が正圧下で１つのローラー(3)から別のローラー(4)に巻取ら れ、製造物(1)のインフレーションが、該製造物が反対方向に巻き取られている 間に、加熱可能なローラー(7，8)によって行われる請求項１に記載の方法。 ５．プラスチック製造物(1)が、製造工程中に添加される発泡剤または固体粒子 などを用いることによって、ラメラの不連続相が製造物(1)中に作られるように 予備発泡され、前記ラメラの不連続相が予備発泡された泡または寸断から得られ る間隙などからなる請求項１に記載の方法。 ６．前記熱処理が輻射加熱によって、または２基の加熱ローラー(7，8)のローラ ー間隙において行われる方法において、最終製造物の厚さとインフレーションの 程度とが前記ローラー間隙の距離と加熱ローラー(7，8)を通過するフィルムの走 行距離を調節することによって調整される請求項１に記載の方法。 ７．前記製造物(1)が、前記熱処理の間、負圧に付される請求項１に記載の方法 。