JPH1148276A - 発泡体製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 発泡槽入り口部の液体浴槽を上下に２分
割する金属製の泡防止板を設置した熱可塑性樹脂組成物
発泡体の製造方法および製造装置。 【効果】 本発明の製造装置を用いることにより一様な
表面状態をもつ発泡体を安定的、効率的に連続して製造
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂組成物か
らなる発泡体の製造方法および製造装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン等熱可塑性樹脂組成物発
泡体の製造装置は発泡性樹脂組成物シ−トを発泡開始直
前の温度まで昇温させる予熱領域と、雰囲気温度や液体
浴温度が発泡体の製造に必要な温度以上に保たれた発泡
領域とから構成される。

【０００３】発泡工程においては、外観に傷や凸凹がな
く、表面が平滑な発泡体を連続して得ることが必要であ
る。

【０００４】そのためには液体浴槽温度を設定通りの一
定温度に保つこと、また温度斑が生じないことが望まし
い。

【０００５】これらの問題点を解決する方法として、従
来液体浴槽の温度を均一にするために槽内に撹拌機を設
置などの方法が採られている。

【０００６】しかしながらこれらの方法でも、発泡体製
品の表面を一様なものにするには至らないという問題が
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

【０００８】本発明の目的は前述した技術的問題点を克
服し、液体浴との接触面がムラのない一様な表面状態を
持つ発泡体を安定的、効率的に連続して製造する方法お
よび装置を提供する事にある。

【課題を解決するための手段】前述の課題を達成するた
め、本発明の熱可塑性樹脂組成物からなる発泡体の製造
方法および製造装置は、基本的には以下の構成からな
る。すなわち「連続的に送られた発泡用シートを発泡さ
せるための液体浴を備えた発泡槽において、液面下に液
面に平行な板状体が設置されていることを特徴とする発
泡体製造装置。」または、「液体浴を備えた発泡槽にお
いて、液面下に液面に平行な板状体を用いて発泡用シー
トに対する気液の動的不均一または乱れを抑制すること
を特徴とする発泡体の製造方法。」である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明者が、液体槽を備えた発泡
槽における発泡ムラなどの問題点を詳細に検討した結
果、液体槽の液体媒体自身の設定温度からのずれや温度
ムラよりもむしろ、気泡や波打ち等の気液の動的不均一
又は擾乱が問題であることを解明した。即ち、気泡が発
泡性シ−トと液体浴との接触を疎外することにより、熱
伝導が不良となり、部分的に不均一な発泡を引き起こし
たり、また発泡性シ−トと液体浴表面に波がおこり発泡
性シ−トと液体浴との間隙に空気が入り込み、同様の問
題を引き起こすことなどが、問題であることを解明し
た。そこで、気泡や波打ち等、発泡用シート表面におい
て、不均一に液体が接触していたり気体が液体の接触を
阻害していたりするような気液の動的不均一又は擾乱を
積極的に抑制することにより、課題が解決されることを
見出し、本発明を完成するに至った。

【００１０】本発明における発泡槽とは、ソルト浴を備
え、十分発泡ができるような温度になっている加熱でき
る槽である。必要により熱風やセラミックスヒーター等
も任意に組み合わせても良い。

【００１１】なお、ソルト浴の設定温度は、用いる発泡
剤の分解温度や熱効率にもよるが、好ましくは１５０〜
３００℃、より好ましくは２００〜２５０℃のである。
また、ソルト浴の塩成分は特に限定されるものではない
が、亜硝酸ソーダや硝酸カリウムなどが上げられる。ま
たその濃度は亜硝酸ソーダの場合２０〜５０重量％が好
ましい。

【００１２】本発明で使用される発泡用シートのに用い
られるオレフィン系樹脂としては、低密度、中〜高密
度、直鎖状低密度などのポリエチレン樹脂、エチレンと
酢酸ビニルあるいは、アクリル酸アルキルエステル、プ
ロピレン等との共重合体、ホモまたは共重合ポリプロピ
レン、塩素化ポリエチレン等の単独あるいは混合物が例
示される。

【００１３】本発明で使用される熱分解型発泡剤として
は、公知のアゾジカルボンアミド、オキシベンゼンスル
ホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミ
ン等が例示されるが、一般にはアゾジカルボンアミドや
ジニトロソペンタメチレンテトラミンが使用され、その
添加量は、所望の発泡倍率により適時調整されるが、一
般的には樹脂１００重量部に対し２〜２５重量部であ
る。

【００１４】発泡性樹脂組成物シ−トには、難燃剤、着
色剤、抗酸化剤、充填剤、発泡助剤、滑剤、架橋助剤等
を必要により適量添加することができる。架橋発泡体と
する場合は、一般的には電子線による方法や、ジクミル
パ−オキサイド等の有機過酸化物による化学架橋による
方法が取られるが、架橋反応性ビニルメトキシシラン等
を樹脂にグラフトまたは共重合した樹脂を用い電子線照
射法や化学架橋方法も適用できる。また、各種の架橋方
法を併用して使用してもよい。

【００１５】本発明における、液体浴を備えた発泡槽に
おいて、発泡用シートに対する気液の動的不均一または
擾乱を抑制する構造とは、液体浴中の気泡が発泡用シー
トと接触するのを防止する構造、又は液体浴液面の波立
ちを抑制する構造であれば、特に限定されるものではな
い。また、１つの構造で気泡の接触と泡立ちの両方を防
止できる構造でも良い。具体的形状を例示するならば、
例えば、液体浴中に設けられた板状構造等が好ましい。
またかかる板状構造がほぼ水平に設置されているが好ま
しい。また、液面付近にて垂直に設けた場合、波立ちを
防ぐことが可能であるし前記水平に設置された方の板状
構造を固定するのに用いることができる。

【００１６】以下、本発明の一態様を図に基づいて詳細
に説明するが、これにより本発明は何等限定されるもの
ではない。図１、２、３は本発明における熱可塑性樹脂
組成物からなる発泡体の製造装置を示したものである。
発泡炉は、発泡性樹脂組成物シ−トを発泡開始直前の温
度まで上げる予熱領域と、雰囲気温度や加熱媒体温度が
発泡に適切な温度に設定された発泡領域とで構成されて
いる。発泡領域の加熱媒体上で発泡性樹脂シ−トは徐々
に発泡する。

【００１７】図１乃至図３には、発泡用シートに対する
気液の動的不均一または擾乱を抑制する構造として、液
体浴中に設けられた板状構造が水平に設置されている
例、即ち泡防止板５を示しているが、特にこれに限定さ
れるものではない。かかる構造により、底部から浮き上
がってくる気泡を阻止することができる。この泡防止板
により阻止された気泡は、側面から逃したり、除去用パ
イプなどで除去しても良い。しかし、気泡の影響が大き
いのは専ら発泡用シートが導入される部位の近傍、つま
り、発泡用シート進行方向から見て発泡体シートが発泡
槽内に入った直後である発泡体槽の部分である発泡槽導
入部であるので、図１または図２のように、泡防止板の
前面（シート進行方向）に気泡を逃す態様でも、発泡に
はあまり影響がないので問題ない。また、かかる泡防止
板は、泡などによる波うちを抑制することもできる。該
泡防止板が、前記性能を従前に発揮するための設定位
置、幅について特に限定されるものではない。材質とし
ては、耐熱性、熱伝導性、耐久性、加工性などを考慮し
て金属製であることが好ましく、ステンレスがとくに好
ましい。

【００１８】また、泡防止板の設置方法は特に限定され
るものではなく、槽の内壁に直接取り付けても良いし、
図のように垂直板を用いて固定しても良い。この垂直板
自身も波鬱をある程度抑制する効果を有する。

【００１９】なお、不均一な発泡が問題となるのは主に
発泡槽導入部であるので、前記泡防止板はかかる導入部
にのみ設けても十分効果があり、その場合、特に限定さ
れるものではないが泡防止板のマシン方向の長さは短く
ともおおよそシートの発泡開始点までが必要で、発泡終
了点まで対応できる長さがあるのが好ましい。

【００２０】本発明で提案した構造は発泡領域入り口部
において発泡性樹脂シ−トと液体浴との接触を均一に
し、発泡体の液体浴との接触面側にムラがなく、一様な
表面状態を与えるものである。

【実施例】次に、本発明の実施例および比較例を示す。

【００２１】本発明で使用される発泡性熱可塑性樹脂と
しては、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル化合物及び
その共重合体あるいはポリアミド等の熱可塑性樹脂に発
泡剤を混入したものであればどれでも使用可能である
が、特に好ましくはポリオレフィン系樹脂で、低密度、
中〜高密度、直鎖状低密度などのポリエチレン樹脂、エ
チレンと酢酸ビニルあるいはアクリル酸アルキルエステ
ル、プロピレン等との共重合体、ホモまたは共重合ポリ
プロピレン、塩素化ポリエチレン等の単独あるいは混合
物が例示される。

【００２２】本発明において使用される液体浴媒体とし
てはエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、シ
リコンオイル、硝酸塩系の低融点溶融混合塩あるいは鉛
−錫−ビスコス系の低融点合金の溶融体等が挙げられ
る。

【００２３】発泡最終製品に付着した液体もしくは固体
混合塩は水もしくはアセトン等の溶媒で洗い落とすこと
ができる。

【００２４】本発明で使用される熱分解型発泡剤として
は、公知のアゾジカルボンアミド、オキシベンゼンスル
ホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミ
ン等が例示されるが、一般にはアゾジカルボンアミドや
ジニトロソペンタメチレンテトラミンが使用され、その
添加量は所望の発泡倍率により適宜調整されるが、一般
的には樹脂１００重量部に対し２〜２５重量部である。

【００２５】発泡性樹脂組成物シ−トには、難燃剤、着
色剤、抗酸化剤、充填剤、発泡助剤、滑剤、架橋助剤等
を必要により適量添加することができる。架橋発泡体と
する場合は、一般的には電子線による方法や、ジクミル
パ−オキサイド等の有機過酸化物による化学架橋による
方法が取られるが、架橋反応性ビニルメトキシシラン等
を樹脂にグラフトまたは共重合した樹脂を用い、電子線
照射法や化学架橋法も適用できる。また、各種の架橋方
法を併用して使用してもよい。

【００２６】本発明の泡防止板としては、金属板を所望
の形状に加工して用いることのほか、中空の金属板材を
所望の形状に加工し、金属板材内部に加熱した液体浴媒
体を循環させることによって温度の安定化を図ることも
可能である。

【００２７】［実施例１］低密度ポリエチレン（密度
０．９２１、メルトインデックス２．０）１００重量部
に発泡剤としてアゾジカルボンアミド１５重量部、発泡
助剤および滑剤としてステアリン酸亜鉛１．５重量部、
顔料として酸化チタン１．０重量部を加え、ヘンシェル
ミキサ−で予備混合し、その混合物を９０ｍｍの一軸押
出機（Ｌ／Ｄ＝２５）に投入し、発泡剤が分解しないよ
う樹脂温度を１５０℃以下に調整して混練押出し、Ｔダ
イより押出して厚み１．７５ｍｍ、幅４１０ｍｍの発泡
性樹脂組成物シ−トを成形した。

【００２８】次に、この発泡性樹脂組成物シ−トに電子
線照射機（７５０ｋＶ）を用いて４．８Ｍｒａｄの電子
線量を照射して架橋させ、発泡性樹脂組成物架橋シ−ト
とした。予熱領域において上下面の熱風により表面温度
が約１５５℃になるまで加熱し、次いで発泡領域に移行
させて発泡剤の分解温度以上の約２２０〜２８０℃に加
熱し、架橋発泡体を連続的に製造した。泡防止板として
シ−トの進行方向に７５０ｍｍ，幅方向に１０００ｍ
ｍ、１０ｍｍ厚のステンレス板をシ−ト導入部の液面下
５０ｍｍの位置に設置した。

【００２９】生産中安定したシ−ト供給がなされ、得ら
れた発泡体は液体浴媒体との接触面側に巻き込まれた気
泡の痕跡は見られず厚みムラのない平滑な表面を持つも
のであった。

【００３０】［比較例１］泡防止板を用いない以外は実
施例と全く同様にして発泡体を製造した。

【００３１】生産中安定したシ−ト供給がなされたが、
得られた発泡体は液体浴媒体との接触面側に巻き込まれ
た気泡の痕跡がみられ、該気泡跡部分では凸凹が感じ取
れるものであった。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば発泡領域入り口のシ−ト
導入部に、金属製の泡防止板を用いることにより厚みム
ラのない平滑な表面をもつ発泡体を連続的に安定して製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発泡炉の正面図である。

【図２】 発泡炉の長手方向の断面図である。

【図３】 発泡炉の幅方向の断面図である。

【符号の説明】

１：予熱領域 ２：発泡領域 ３：加熱装置（赤外線ヒーター） ４：加熱媒体 ５：泡防止板 ６：発泡性熱可塑性樹脂組成物シ−ト ６´：発泡体 ７：垂直板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的に送られた発泡用シートを発泡さ
   せるための液体浴を備えた発泡槽において、液面となる
   高さより下に平行な板状体が設置されていることを特徴
   とする発泡体製造装置。
2. 【請求項２】 該板状体が水平に設置されていることを
   特徴とする請求項１記載の発泡体製造装置。
3. 【請求項３】 発泡用シートが導入される部位の近傍
   に、該板状体が設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の発泡体製造装置。
4. 【請求項４】 該板状体が発泡用シート進行方向の各位
   置において該発泡用シートより幅広いことを特徴とする
   請求項１記載の発泡体製造装置。
5. 【請求項５】 該液体浴を備えた発泡槽において、該発
   泡用シートに対する気液の動的不均一または乱れを抑制
   する構造を有することを特徴とする発泡体製造装置。
6. 【請求項６】 液体浴を備えた発泡槽において、液面下
   に液面に平行な板状体を用いて発泡用シートに対する気
   液の動的不均一または乱れを抑制することを特徴とする
   発泡体の製造方法。