JPS6099629A - 発泡体の成形法 - Google Patents

発泡体の成形法

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JPS6099629A
JPS6099629A JP58207219A JP20721983A JPS6099629A JP S6099629 A JPS6099629 A JP S6099629A JP 58207219 A JP58207219 A JP 58207219A JP 20721983 A JP20721983 A JP 20721983A JP S6099629 A JPS6099629 A JP S6099629A
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JP
Japan
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foam
long
land die
resin
die
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JP58207219A
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English (en)
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Yoshiro Nakajima
中島 嘉郎
Yoshinobu Nagaoka
義信 長岡
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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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
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/46Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length
    • B29C44/50Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length using pressure difference, e.g. by extrusion or by spraying
    • 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
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/94Lubricating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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    • B29C48/06Rod-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04Polymers of ethylene
    • B29K2023/06PE, i.e. polyethylene

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱OT塑性樹脂の工秦的に有利な、簡便な装
置での押出発泡成形法に関する。
さらに本発明は、熱o1’塑性樹脂を長尺ランドダイ内
で連続押出発泡成形するにあたり、押出特性が優れ、表
面平滑度の優れた発泡成形法に関する。
従来、熱り塑性樹脂発泡体を連続的に製造する方法と1
7では、熱可塑性樹脂に揮発性有機発泡剤を含浸吸収さ
せ、押出機を経てシート状などに連続押出成形する方法
、熱可塑性樹脂を押出機中で可塑化[7、押出機シリン
ダー途中から、揮発性有機発泡剤などの低沸点物を圧入
17、シ ト状りどに連続押出発泡成形する方法、熱可
塑性樹脂と、高温分解型化学発泡剤を押出機等で混合(
7、シート状等に低温押出し、つづいて加熱してシート
発泡させる方法、高温押出し発泡させながら連続押出発
泡成形する方法、熱可塑性樹脂に化学発泡剤を混合し成
形したのち、電離性放射線を照射12架橋せしめると共
に加熱して発泡させる方法、熱可塑性樹脂に化学発泡剤
と光増感剤を混合し成形したのち、紫外線を照射し架橋
せしめると共に加熱して発泡させる方法、あるいは、熱
OT中性樹脂に化学発泡剤および該発泡剤より低い分解
温度を有する架橋剤を混合し成形したのち、これを加熱
して先ず架橋剤を分解して架橋させ、次いで化学発泡剤
を分解して発泡させる方法などがある、し7かしながら
、これらを工業的に行うには、t16々の困難が伴う、
すなわちこれらの押出発泡において、熱otT!W性樹
脂たとえば、ポリスチレン、未架橋ポリエチレン、未架
橋ポリプロヒッン’4%−g用いる場合には、ダイの終
端から大気1)−下に開放されて発泡する発泡体は、必
ずしもダイ形状の相似的拡大とはならず、その形状保持
は極めて困難である。
一般には、発泡体形成の形状保持には、所望形状(たと
えばシート状)に発泡体を形成した後冷却ry−ル、コ
ンベアーベルトでの冷風又は冷水散布などによる冷却工
程が必要である。しかしながら冷却効率の点から、大型
設備が必要であるといった問題や、コンベアーベルトで
の冷却では、移送中に、発泡体が金網終端ベルトに粘着
し、がっ、発ン鏡体の体積変化に対[7て発泡体に接す
る当該ベルトが、進行方向や横方向に追従することが難
しいために、発泡体が折り重なったり、シワが発生する
など形状保持が困難、表面平滑度絹持困難といった問題
があった。
壕だ、熱可塑性樹脂に有機発泡剤を均一に混合するには
、かなりの高温下で混線する必要があるが、この温度で
は樹脂の溶融粘度が低く均一な発泡が行われ難い。そこ
で、均一な発泡体を得るためには、押出機から出だ溶融
樹脂を適正粘度になるまで冷却する必要があるが、この
粘度ではダイ内の移送が著るしく困難となる。
本発明はかかる従来技術の問題を克服するためになされ
たもので、その目的とするところは、低〜高発泡倍率の
発泡体の表面平滑性、および形状精度が優れ、しかも、
押出特性が優れた生産性の高い、かつ工業的に有利な簡
便な装置での発泡体成形法を提供することにある。
Iよ また他の目的捉かかる発泡体が肉厚のものであ(つても
、有効に適用できる成形法を提供することにある。
すなわち、本発明の要旨とするところは、揮発性発泡剤
(物理発泡剤)を含浸させた熱Or Vpl性樹脂粒子
を、押出機にフィードし、押出機中で加圧、加熱下に可
塑化混練し、長尺ランドダイ中に押出して、ダイ発泡さ
せるに際し、発泡完了段階に続いてサイジングを兼ねた
冷却ダイを通過させ、長尺ランドダイ内周面と押出樹脂
との間には潤滑剤を介在させることを特徴とする発泡体
の成形法にある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明における熱可塑性樹脂とは、特に限定されるもの
ではないが、ポリスチレン、スチレン・ブタジェン共重
合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリメチ
ルスチレン及びメチルスチレンの共重合体等のスチレン
系熱可塑性樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリカー
ボネート、ポリスルホン、ポリイミドなどの熱iJ塑性
樹脂さらには、例えば高密度や低密度のポリエチレン・
−(’A’A@ ”l ri’;1ポリプロピレン・ポ
リ塩化ビニル・ナイロンなど、あるいけこれら熱可塑性
樹脂を主体とする共重合体、例えはエチレン−プロピレ
ン共重合体・エチレン酢酸ビニル共重合体などの共重合
体及びこれらの混合物をいい、さらにこれら熱可塑性樹
脂に合成ゴム・パラフィンないし異種熱可塑性樹脂及び
可塑剤・顔料・難燃剤・静電防止剤・耐候剤などの添加
剤を混合したものをいう。
さらには熱可塑性樹脂にとどまらず熱可塑性エラストマ
ー、たとえは、エチレン−プロピレン共重合体エラスト
マー、スチレン−ブタジェンブロック共重合エラストマ
ーなど、およびこれらに各種添加剤を混合したものも有
用である。
さらには、各種天然ゴム・合成ゴム・たとえは、SBR
−EPM−EPDM、IR,IIR,CR。
NBR,BR,天然ゴムなど、およびこれらのゴム配合
物にも適用しうる。
賛だ、本発明に使用される揮発性発泡剤(物理発泡剤)
としては、通常脂肪族炭化水素たとえは、ブタン、ペン
タン、ヘキサン、ヘプタンおよび脂肪族ハロゲン化炭化
水素たとえば塩化メチル、塩化エチル、弗化メチル、弗
化エチル、塩化弗化メチル、塩化弗化エチル、などが単
独あるいは、混合物として用いられる。
揮発性発泡剤を、熱可塑性樹脂に含浸させる方法は、既
に各種の方法が斯界で工業的に行なわれており、それら
の手法が採用しうる。たとえば、ポリスチレンの場合に
は、市販の発泡性ポリスチレンビーズ、たとえはメチル
ボール(油化パーデイノ/工社)がそのit利川用きる
。才だポリオレフィンの場合には、特公昭49−218
3で公知の発泡性ビーズが使用できる。
本発明における潤滑剤と12では、通常、該樹脂の成形
温度において分留、沸騰等が起りにくく、かつ該樹脂に
溶解せず更に該樹脂の劣化を促進することのない化学的
に安定な物質が好ましい、具体的には液状のポリシロキ
サン(ポリジメチルシロキサン、ポリメチルシロキサン
など)、エチレングリコール等の多価アルコールおよび
そのアルキルエステルならびにアルキルエーテル、ポリ
オキシアルキレンおよび2種以上のアルキレンオギサイ
ドのランダム、ブロックおよびグラフトコポリマー等が
用いられる、中でも成形品の表面に伺着した後の除去が
容易な、多価アルコール等の水溶性の界面活性剤が好ま
L7い。
次に本発明の連続押出発泡成形方法の1態様を、第1図
の工程同図を参照しながら詳述する。
あらかじめ、揮発性発泡剤を含浸した熱可塑性樹脂は、
押出機(1)のホッパーに供給される、押出機の中で加
圧、加熱下に混練された樹脂は、発泡剤と混在寸たは溶
解したま1、溶融状態となって、押出様の出口から樹脂
背圧を実質的に発泡体を形成しない圧力(5〜500K
y/c4G)を維持させたま\、丸棒状又はシート状、
板状等に長尺ランドタイ(2)に押出される。押出機の
中で熱可塑性樹脂は発泡剤分散を良好にするため、発泡
体形成最適温度より高い温度に設定されて、長尺ランド
ダイに押出される場合が多い。長尺ランドダイで熱可塑
性樹脂は水冷ジャケット等(4)により冷却され、発泡
体形成に最適な温度に設定される。その際ポリマー温度
の低下に伴う流動性低下が起り、このままでは長尺ラン
ドダイ壁面との摺動抵抗が増加12、熱可塑性樹脂押出
量の低下をもたらす。これを解決するために、長尺ラン
ドダイ壁面に潤滑剤を注入ポンプ(3)により供給する
。さらに長尺ランドダイ前部においては樹脂背圧が維持
され発泡が実質的に起らないよう、断面枦が縮少された
絞り部(5)を設ける態様をとる、第2図に絞り構造の
一例を示す。かくして、熱可塑性樹脂は樹脂背圧を解放
されると同時に、すなわち長尺ランドダイ断面債を増加
させる部分(6)を通過すると同時に、内部に均一な微
細気泡を有した発泡体を形成する。
この段階で発泡体を全く解放させるのではなく、長尺ラ
ンドダイ後部(7)に導くのが本発明の重要な構成であ
る。すなわち、長尺ランドダイ(6)の部分で形成され
た発泡体は気泡形成かり能である程度に樹脂温度が高く
、従ってこの部分り、降を直ちに解放させると、発泡体
の移送中におこる変形、体積変化に伴う表面のシワ、ワ
レの発生が生じ、形状保持、表面平滑性の劣る製品とな
る。この工I71象を防ぐために、たとえば樹脂圧解放
部(6)での樹脂温度を発泡可能な限度一杯の低温に設
定するとか、樹脂押出速度を極めて低く抑えるなど、の
手法がとられて馳るが、この場合には、生産性が低下す
る、表面形状が薄いものに限定される、気泡構造が粗く
なる、気泡倍率が低く制限されるなど、種々の制約があ
る。本発明においては、長尺ランドダイ後部(7)を樹
脂が充分形状を保ちうる温度まで冷却されるに必要な長
さをもだぜ、さらに必要ならば水冷ジャケット(8)な
どで冷却効率を高める。
発泡体の冷却同化が進むに従ってさらに増大する発泡体
と長尺ランドダイ壁面の摺動抵抗は、長尺ランドダ、イ
前部から供給された潤滑剤を、途中で抜き取る工程を入
れずに、そのまま長尺ラントリイ後部(7)にまで導く
ことにより(必要なら(・j′樹樹脂圧解郡部6)直前
などで潤滑剤を追加することにより)解消される。かく
て、発泡体は内部1で均一な微細気泡をもち、発泡した
形状を精度よく保ち表面平滑状に優れた製品となって押
出性よ〈長尺ランドダイ出口から押出されその後の移送
(コノベアベルトや巻取り機)工程においても、変形な
どの形崩れしない温度に充分に冷却されて製出される(
9)。
本発明は上記の構成からなり、肉厚のざ萌(U体であっ
ても、低〜高発泡倍率に拘らず、内部まで均一な気泡構
造をもち、しかも形状精度、表面平滑度に優れた製品を
生産性よく製出できる。しかも過重な設備が心壁でなく
、極めて経済性に優れた製造二[程を可能としたもので
ある。
以下に実施例について本発明をさらに説明する。
実施例 第1図の工程同図の装置を用いて、ポリスチレン樹脂の
高発泡体を製造した。ブタンを該樹脂100重量部当り
6?1i′fJ部含浸した、ポリスチレンビーズを押出
機に供給した。
押出機は501WIのL/D=20、先端ダルメージ付
のスクリューを採用した。押出機出口での樹脂l晶度は
230℃に設定した。供給計tよzoKり7時で、押出
機出口の樹脂圧は100Ky/nlGであった、長尺ラ
ンドダイは口径30mmlIMの断面円形状の水冷ジャ
ケット付き、長さ2mの前部構造、および長さ0.2m
の相似形に断面が広がるテーパ一部、および口径90門
ρの断面円形状の水冷ジャケット付き、長さ3mの後部
構造をもだせた。
さらに前部構造とテーパ一部との間に断面積を70チに
縮少した絞り部を構成した。押出機出口直後に潤滑剤供
給装置を設は極く微阻のポリエチレングリコールな供給
した。長尺ランドダイ前部で水冷ジャケットにより樹脂
を冷却し2、絞り構造部での樹脂温度は、190℃に設
定した。さらに長尺ランドダイ後部で水冷ジャケットに
より樹脂温度を発泡体表面が80℃以下になる様冷却し
た。発泡体は気泡形状が微細で内部まで均一である30
倍発発泡表面平滑度に優れ形状も真円柱状の棒状発泡体
が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の工程同図であり、第2図d絞り部構造
図である。 図中、各符号はそれぞれ次の部位を示す。 1:押出機 2“長尺ランドダイ前部 3:潤滑剤注入ポンプ 4:長尺ランドダイ前部水冷ジャケット5:絞り部 6:樹脂圧解放部 7:長尺ランドダイ後部 8:長尺ランドダイ後部水冷ジャケット9:発泡体製品 特許出願人 三菱油化株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 揮発性発泡剤を含浸させた熱可塑性樹脂粒子を押出機中
    で加圧、加熱下に混練[2、長尺ランドダイ中に押出し
    てダイ発泡させるに際し、発泡完了段階に続いてサイジ
    ングを兼ねた冷却ダイを通過させ、長尺ランドダイ内周
    面と押出樹脂との間には潤滑剤を介在させることを特徴
    とする発泡体の成形法。
JP58207219A 1983-11-04 1983-11-04 発泡体の成形法 Pending JPS6099629A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628989A (en) * 1982-05-24 1986-12-16 Raychem Corporation Device for heat recovery
US4761256A (en) * 1987-01-27 1988-08-02 Eastman Kodak Company Method for producing microcellular foamed plastic material with smooth integral skin
EP0922557A1 (de) * 1997-12-12 1999-06-16 Huber + Suhner AG Kabel-, Kautschuk-, Kunststoffwerke Verfahren zum Herstellen einer Abdichtbahn und Abdichtbahn

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4628989A (en) * 1982-05-24 1986-12-16 Raychem Corporation Device for heat recovery
US4761256A (en) * 1987-01-27 1988-08-02 Eastman Kodak Company Method for producing microcellular foamed plastic material with smooth integral skin
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