JP2002178393A - 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂発泡体の製造方法Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金型先端での圧力解放を急激に行うことによ
り、金型内での内部発泡を抑制し、微細な気泡を生成す
ることを可能としながら、発泡に適正な条件を維持して
発泡を行うことができ、破泡等の発泡不良が発生しにく
く、高倍率の発泡体を得ることのできる熱可塑性樹脂発
泡体の製造方法を提供する。 【解決手段】 金型本体部よりなる温度制御ゾーンＡ
と、金型先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンＢとからなる
金型１に、高圧ガスが含浸された熱可塑性樹脂を押出機
から供給し、金型先端から押出して圧力を解放すること
により連続的に発泡体を製造するにあたり、上記温度制
御ゾーンＡで、供給された熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸
時以上の圧力に保持した状態で温度制御を行い、上記樹
脂圧開放ゾーンＢで、０．５ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧
速度で脱圧する。
り、金型内での内部発泡を抑制し、微細な気泡を生成す
ることを可能としながら、発泡に適正な条件を維持して
発泡を行うことができ、破泡等の発泡不良が発生しにく
く、高倍率の発泡体を得ることのできる熱可塑性樹脂発
泡体の製造方法を提供する。 【解決手段】 金型本体部よりなる温度制御ゾーンＡ
と、金型先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンＢとからなる
金型１に、高圧ガスが含浸された熱可塑性樹脂を押出機
から供給し、金型先端から押出して圧力を解放すること
により連続的に発泡体を製造するにあたり、上記温度制
御ゾーンＡで、供給された熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸
時以上の圧力に保持した状態で温度制御を行い、上記樹
脂圧開放ゾーンＢで、０．５ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧
速度で脱圧する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂発泡体
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法と
して、押出機に熱可塑性樹脂を供給し、溶融した後に、
二酸化炭素等の無機ガスやフロンガス等の有機ガスを供
給し、金型先端において圧力を解放することにより発泡
させる物理発泡法が広く知られている。この方法におい
て、金型内での内部発泡を抑制したり、微細な気泡を生
成するには、金型先端での圧力解放を急激に行うのが好
ましい（特開平８−１１１９０号公報、特開平１０−７
６５６０号公報）。このようにすることにより、過飽和
状態となったガスは、多数の気泡核を生成し、微細で多
数の気泡を均一に有する発泡体を得ることができる。
して、押出機に熱可塑性樹脂を供給し、溶融した後に、
二酸化炭素等の無機ガスやフロンガス等の有機ガスを供
給し、金型先端において圧力を解放することにより発泡
させる物理発泡法が広く知られている。この方法におい
て、金型内での内部発泡を抑制したり、微細な気泡を生
成するには、金型先端での圧力解放を急激に行うのが好
ましい（特開平８−１１１９０号公報、特開平１０−７
６５６０号公報）。このようにすることにより、過飽和
状態となったガスは、多数の気泡核を生成し、微細で多
数の気泡を均一に有する発泡体を得ることができる。
【０００３】この方法は、上記した熱可塑性樹脂発泡体
の物理発泡法においても有効である。しかし、この場
合、圧力を急速に低下させるために（即ち、脱圧速度を
高くするために）、金型内での樹脂流路を極端に狭くし
た後、下流側で拡幅する（特開平１０−７６５６０号公
報）か、流路の容積を小さくする必要があり、金型内に
おける樹脂の滞留時間が非常に短くなり、従って、樹脂
温度の制御が不十分となる。
の物理発泡法においても有効である。しかし、この場
合、圧力を急速に低下させるために（即ち、脱圧速度を
高くするために）、金型内での樹脂流路を極端に狭くし
た後、下流側で拡幅する（特開平１０−７６５６０号公
報）か、流路の容積を小さくする必要があり、金型内に
おける樹脂の滞留時間が非常に短くなり、従って、樹脂
温度の制御が不十分となる。
【０００４】このため、金型から吐出された発泡性熱可
塑性樹脂（ガスを吸収した熱可塑性樹脂）は、発泡に適
した温度からはずれた温度（即ち、適正でない溶融粘
度）で発泡が行われがちとなり、破泡等の発泡不良が発
生しやすく、また、低い発泡倍率の発泡体しか得られな
いという問題が生じやすかった。
塑性樹脂（ガスを吸収した熱可塑性樹脂）は、発泡に適
した温度からはずれた温度（即ち、適正でない溶融粘
度）で発泡が行われがちとなり、破泡等の発泡不良が発
生しやすく、また、低い発泡倍率の発泡体しか得られな
いという問題が生じやすかった。
【０００５】特に、融点付近で粘度の変化の著しい結晶
性樹脂、就中、オレフィン系樹脂の場合、上記の問題は
顕著なものとなっていた。
性樹脂、就中、オレフィン系樹脂の場合、上記の問題は
顕著なものとなっていた。
【０００６】本発明は、上記の課題を解決し、金型先端
での圧力解放を急激に行うことにより、金型内での内部
発泡を抑制し、微細な気泡を生成することを可能としな
がら、発泡に適正な条件を維持して発泡を行うことがで
き、破泡等の発泡不良が発生しにくく、高倍率の発泡体
を得ることのできる熱可塑性樹脂発泡体の製造方法を提
供することを目的とする。
での圧力解放を急激に行うことにより、金型内での内部
発泡を抑制し、微細な気泡を生成することを可能としな
がら、発泡に適正な条件を維持して発泡を行うことがで
き、破泡等の発泡不良が発生しにくく、高倍率の発泡体
を得ることのできる熱可塑性樹脂発泡体の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性樹脂発
泡体の製造方法は、金型本体部よりなる温度制御ゾーン
と、金型先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンとからなる金
型に、高圧ガスが含浸された熱可塑性樹脂を押出機から
供給し、金型先端から押出して圧力を解放することによ
り連続的に発泡体を製造するにあたり、上記温度制御ゾ
ーンで、供給された熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸時以上
の圧力に保持した状態で温度制御を行い、上記樹脂圧開
放ゾーンで、０．５ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧速度で脱
圧するものである。
泡体の製造方法は、金型本体部よりなる温度制御ゾーン
と、金型先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンとからなる金
型に、高圧ガスが含浸された熱可塑性樹脂を押出機から
供給し、金型先端から押出して圧力を解放することによ
り連続的に発泡体を製造するにあたり、上記温度制御ゾ
ーンで、供給された熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸時以上
の圧力に保持した状態で温度制御を行い、上記樹脂圧開
放ゾーンで、０．５ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧速度で脱
圧するものである。
【０００８】本発明に使用される上記熱可塑性樹脂は特
に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のオレフィン系樹
脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニ
トリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリスチレン、
（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、熱可塑性
ポリエステル、熱可塑性エラストマー、粉末ゴムなどが
挙げられる。これらは単独で使用されてもよいし、２種
類以上併用されてもよい。
に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のオレフィン系樹
脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニ
トリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリスチレン、
（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、熱可塑性
ポリエステル、熱可塑性エラストマー、粉末ゴムなどが
挙げられる。これらは単独で使用されてもよいし、２種
類以上併用されてもよい。
【０００９】なかでも、請求項２に記載のように、オレ
フィン系樹脂；ポリアミド、ポリアセタール、ポリビニ
ルアルコール等の結晶性樹脂において、本発明の効果は
顕著なものとなる。
フィン系樹脂；ポリアミド、ポリアセタール、ポリビニ
ルアルコール等の結晶性樹脂において、本発明の効果は
顕著なものとなる。
【００１０】上記熱可塑性樹脂は、本発明の目的を損な
わない範囲でこれらを変性、もしくは架橋した樹脂を用
いてもよい。
わない範囲でこれらを変性、もしくは架橋した樹脂を用
いてもよい。
【００１１】本発明においては、上記熱可塑性樹脂に、
必要により、充填剤、滑剤、安定剤、難燃剤、アンチブ
ロッキング剤、消泡剤、顔料、染料等の添加剤を本発明
の目的を損なわない範囲で添加してもよい。また、場合
によっては、可塑剤、溶剤を同様に配合することも可能
であるが、これらは、環境・安全面より極力使用しない
ことが望ましい。
必要により、充填剤、滑剤、安定剤、難燃剤、アンチブ
ロッキング剤、消泡剤、顔料、染料等の添加剤を本発明
の目的を損なわない範囲で添加してもよい。また、場合
によっては、可塑剤、溶剤を同様に配合することも可能
であるが、これらは、環境・安全面より極力使用しない
ことが望ましい。
【００１２】本発明で使用される高圧ガスは、常温常圧
で気体状態のものであって、高温・高圧下で樹脂への含
浸性が良好で、樹脂を劣化させないものであれば特に限
定されず、例えば二酸化炭素、窒素、アルゴン、ネオ
ン、ヘリウム、酸素等の無機ガスや、フロンガス、低分
子量の炭化水素等の有機ガスが挙げられ、常温・常圧で
気体状態の為、使用後、容易に樹脂から除去することが
可能である。上記高圧ガスは、用いる樹脂に最も含浸す
るものが好ましく選択される。特に、火災、爆発等の危
険がなく、環境、作業者の健康に対して安全で回収が容
易な二酸化炭素、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリウムガ
スが好ましい。なかでも、容易に超臨界状態となる二酸
化炭素が特に好ましい。
で気体状態のものであって、高温・高圧下で樹脂への含
浸性が良好で、樹脂を劣化させないものであれば特に限
定されず、例えば二酸化炭素、窒素、アルゴン、ネオ
ン、ヘリウム、酸素等の無機ガスや、フロンガス、低分
子量の炭化水素等の有機ガスが挙げられ、常温・常圧で
気体状態の為、使用後、容易に樹脂から除去することが
可能である。上記高圧ガスは、用いる樹脂に最も含浸す
るものが好ましく選択される。特に、火災、爆発等の危
険がなく、環境、作業者の健康に対して安全で回収が容
易な二酸化炭素、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリウムガ
スが好ましい。なかでも、容易に超臨界状態となる二酸
化炭素が特に好ましい。
【００１３】上記高圧ガスは含浸速度が速い超臨界状態
で含浸されると、効率的な含浸が可能である。超臨界状
態とは、臨界温度以上であって臨界圧力以上の状態をい
う。例えばガスが二酸化炭素の場合は臨界温度は３０．
９℃、臨界圧力は７．４ＭＰａ、窒素の場合は臨界温度
は−１４６．９℃、臨界圧力は３．４ＭＰａである。
で含浸されると、効率的な含浸が可能である。超臨界状
態とは、臨界温度以上であって臨界圧力以上の状態をい
う。例えばガスが二酸化炭素の場合は臨界温度は３０．
９℃、臨界圧力は７．４ＭＰａ、窒素の場合は臨界温度
は−１４６．９℃、臨界圧力は３．４ＭＰａである。
【００１４】熱可塑性樹脂への高圧ガスの含浸量は、所
望とする発泡倍率、ガスの種類等によって適宜選定され
るが、通常は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し３〜５
０重量部であり、飽和状態で含浸されることが好まし
い。
望とする発泡倍率、ガスの種類等によって適宜選定され
るが、通常は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し３〜５
０重量部であり、飽和状態で含浸されることが好まし
い。
【００１５】また、熱可塑性樹脂に高圧ガスを含浸させ
る手段としては、例えば特開平９−１５２５９５号公報
に開示されているように、ガスの含浸から押出機の供給
までを閉鎖した高圧の空間中で行える、耐圧ホッパを備
えた押出機を用いてもよい。或いは、熱可塑性樹脂を常
圧下で押出機に供給した後、押出機内にガスと熱可塑性
樹脂を密閉して混練してもよく、この内容を具現化する
手段としては、タンデム方式の押出機を用いて、接続部
にガスを供給する方法や、押出機内に２ヶ所の溶融樹脂
シールを構成できる２ステージスクリューを用いて、樹
脂シール間にガスを供給する方法が挙げられる。
る手段としては、例えば特開平９−１５２５９５号公報
に開示されているように、ガスの含浸から押出機の供給
までを閉鎖した高圧の空間中で行える、耐圧ホッパを備
えた押出機を用いてもよい。或いは、熱可塑性樹脂を常
圧下で押出機に供給した後、押出機内にガスと熱可塑性
樹脂を密閉して混練してもよく、この内容を具現化する
手段としては、タンデム方式の押出機を用いて、接続部
にガスを供給する方法や、押出機内に２ヶ所の溶融樹脂
シールを構成できる２ステージスクリューを用いて、樹
脂シール間にガスを供給する方法が挙げられる。
【００１６】押出機は、１軸又は２軸以上或いはこれら
を組み合わせた押出機で、２軸の場合、スクリューの回
転方向がそれぞれの軸で反対のもの、同じものであって
も良く、軸のタイプはパラレルタイプでもコニカルタイ
プでもよい。また押出機を多段に組み合わせたタンデム
方式を用いてもよい。
を組み合わせた押出機で、２軸の場合、スクリューの回
転方向がそれぞれの軸で反対のもの、同じものであって
も良く、軸のタイプはパラレルタイプでもコニカルタイ
プでもよい。また押出機を多段に組み合わせたタンデム
方式を用いてもよい。
【００１７】本発明において使用される金型は、金型本
体部よりなる温度制御ゾーンと、金型先端部よりなる樹
脂圧開放ゾーンとからなる。特に限定はされない。上記
金型の流路の形状としては、シート状、パイプ状、円柱
状のものや、断面形状が多角形等の異形のものがあげら
れる。上記流路の形状がシート状の金型としては、Ｔダ
イ、サーキュラーダイがあげられる。サーキュラーダイ
を用いる場合には、押出後、得られた発泡体を切り開い
てシートとする。
体部よりなる温度制御ゾーンと、金型先端部よりなる樹
脂圧開放ゾーンとからなる。特に限定はされない。上記
金型の流路の形状としては、シート状、パイプ状、円柱
状のものや、断面形状が多角形等の異形のものがあげら
れる。上記流路の形状がシート状の金型としては、Ｔダ
イ、サーキュラーダイがあげられる。サーキュラーダイ
を用いる場合には、押出後、得られた発泡体を切り開い
てシートとする。
【００１８】また、押出機と金型との間に、必要に応じ
て、ブレーカープレート、ギアポンプ、スタティックミ
キサー等を設けてもよい。
て、ブレーカープレート、ギアポンプ、スタティックミ
キサー等を設けてもよい。
【００１９】本発明においては、上記金型に、高圧ガス
が含浸された熱可塑性樹脂を押出機から供給し、金型先
端から押出して圧力を解放することにより連続的に発泡
体を製造する。
が含浸された熱可塑性樹脂を押出機から供給し、金型先
端から押出して圧力を解放することにより連続的に発泡
体を製造する。
【００２０】そして、上記温度制御ゾーンで、供給され
た熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸時以上の圧力に保持した
状態で温度制御する。このようにすることにより、金型
先端からのガスの噴出を防止することができる。
た熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸時以上の圧力に保持した
状態で温度制御する。このようにすることにより、金型
先端からのガスの噴出を防止することができる。
【００２１】次いで、上記樹脂圧開放ゾーンで、０．５
ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧速度で脱圧する。上記平均脱
圧速度が小さすぎると、得られる発泡体の気泡が粗大と
なり、機械的強度が低下する。また、平均脱圧速度を大
きくするためには、温度制御ゾーン出口における圧力を
高くするか、樹脂圧開放ゾーンにおける滞留時間を短く
するかのいずれかであるが、前者は、金型の耐圧構造上
の制約があり、後者は、極端に押出量を大きくするか、
金型内における流路を狭める必要があるので、樹脂の剪
断発熱を招き樹脂温度の制御が難しくなるので、実用上
は、平均脱圧速度は、１０ＭＰａ以下である。
ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧速度で脱圧する。上記平均脱
圧速度が小さすぎると、得られる発泡体の気泡が粗大と
なり、機械的強度が低下する。また、平均脱圧速度を大
きくするためには、温度制御ゾーン出口における圧力を
高くするか、樹脂圧開放ゾーンにおける滞留時間を短く
するかのいずれかであるが、前者は、金型の耐圧構造上
の制約があり、後者は、極端に押出量を大きくするか、
金型内における流路を狭める必要があるので、樹脂の剪
断発熱を招き樹脂温度の制御が難しくなるので、実用上
は、平均脱圧速度は、１０ＭＰａ以下である。
【００２２】上記平均脱圧速度（ｄＰ／ｄｔ）を測定す
るには、高圧ガス含浸時と同等の圧力Ｐを示す金型位置
から、金型の先端縁までの樹脂流路の容積Ｖを求め、押
出速度Ｑから１）式により求めることができる。 ｄＰ／ｄｔ＝（Ｐ−Ｐ0)Ｑ／Ｖ ・・・ １） ここでＰ0:大気圧
るには、高圧ガス含浸時と同等の圧力Ｐを示す金型位置
から、金型の先端縁までの樹脂流路の容積Ｖを求め、押
出速度Ｑから１）式により求めることができる。 ｄＰ／ｄｔ＝（Ｐ−Ｐ0)Ｑ／Ｖ ・・・ １） ここでＰ0:大気圧
【００２３】上記平均脱圧速度の測定にあたり、金型に
複数の樹脂圧力センサーを取り付けて、高圧ガス含浸時
と同等の圧力Ｐを示す金型位置を特定してもよいが、金
型に多数の樹脂圧力センサーを取り付けると樹脂の流動
に影響を及ぼす場合もあるので、数値解析により、金型
内における樹脂の圧力分布を計算し、測定すべき箇所を
極力減らしておくとよい。なお、上記圧力分布は、指数
則に基づいて圧力降下を算出してもよいし、差分法や有
限要素法、境界要素法等により算出してもよい。
複数の樹脂圧力センサーを取り付けて、高圧ガス含浸時
と同等の圧力Ｐを示す金型位置を特定してもよいが、金
型に多数の樹脂圧力センサーを取り付けると樹脂の流動
に影響を及ぼす場合もあるので、数値解析により、金型
内における樹脂の圧力分布を計算し、測定すべき箇所を
極力減らしておくとよい。なお、上記圧力分布は、指数
則に基づいて圧力降下を算出してもよいし、差分法や有
限要素法、境界要素法等により算出してもよい。
【００２４】本発明においては、請求項２に記載したよ
うに、押出機から供給される熱可塑性樹脂が結晶性樹脂
である場合、温度制御ゾーンの出口における樹脂温度
を、上記熱可塑性樹脂の（融点−１５〜融点＋１０℃）
とするのが好ましい。
うに、押出機から供給される熱可塑性樹脂が結晶性樹脂
である場合、温度制御ゾーンの出口における樹脂温度
を、上記熱可塑性樹脂の（融点−１５〜融点＋１０℃）
とするのが好ましい。
【００２５】上記樹脂温度が低すぎると、発泡が困難と
なるとともに、押出機に対する負荷が過剰となり、ま
た、樹脂温度が高すぎると、得られる発泡体に破泡が発
生しやすくなるとともに、金型内における樹脂の流動抵
抗が低下しすぎることにより温度制御ゾーンでの樹脂圧
力が低下し、金型先端からのガス噴出が発生し、安定的
な成形ができないことがある。
なるとともに、押出機に対する負荷が過剰となり、ま
た、樹脂温度が高すぎると、得られる発泡体に破泡が発
生しやすくなるとともに、金型内における樹脂の流動抵
抗が低下しすぎることにより温度制御ゾーンでの樹脂圧
力が低下し、金型先端からのガス噴出が発生し、安定的
な成形ができないことがある。
【００２６】なお、熱可塑性樹脂に含浸される高圧ガス
は、可塑剤としても作用するため、高圧ガスの含浸量が
少ないときには上記樹脂温度を高く、また、高圧ガスの
含浸量が多いときには樹脂温度を低くするとより好まし
い。
は、可塑剤としても作用するため、高圧ガスの含浸量が
少ないときには上記樹脂温度を高く、また、高圧ガスの
含浸量が多いときには樹脂温度を低くするとより好まし
い。
【００２７】また、上記温度制御ゾーンには、必要に応
じて、スタティックミキサー等が設けられてもよい。さ
らに、上記温度制御ゾーンと樹脂圧開放ゾーンとは、連
続した一つの金型内に設けられてもよいし、別個の金型
として独立して設けられてもよい。
じて、スタティックミキサー等が設けられてもよい。さ
らに、上記温度制御ゾーンと樹脂圧開放ゾーンとは、連
続した一つの金型内に設けられてもよいし、別個の金型
として独立して設けられてもよい。
【００２８】（作用）本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製
造方法は、金型本体部よりなる温度制御ゾーンと、金型
先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンとからなる金型に、高
圧ガスが含浸された熱可塑性樹脂を押出機から供給し、
金型先端から押出して圧力を解放することにより連続的
に発泡体を製造するにあたり、上記温度制御ゾーンで、
供給された熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸時以上の圧力に
保持した状態で温度制御を行い、上記樹脂圧開放ゾーン
で、０．５ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧速度で脱圧するも
のであるから、樹脂圧開放ゾーンで圧力解放が急激に行
われ、過飽和状態となったガスは、多数の気泡核を発生
し、微細で多数の気泡を均一に有する発泡体を得ること
ができる。
造方法は、金型本体部よりなる温度制御ゾーンと、金型
先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンとからなる金型に、高
圧ガスが含浸された熱可塑性樹脂を押出機から供給し、
金型先端から押出して圧力を解放することにより連続的
に発泡体を製造するにあたり、上記温度制御ゾーンで、
供給された熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸時以上の圧力に
保持した状態で温度制御を行い、上記樹脂圧開放ゾーン
で、０．５ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧速度で脱圧するも
のであるから、樹脂圧開放ゾーンで圧力解放が急激に行
われ、過飽和状態となったガスは、多数の気泡核を発生
し、微細で多数の気泡を均一に有する発泡体を得ること
ができる。
【００２９】また、本発明において、請求項２に記載の
如く、押出機から供給される熱可塑性樹脂が結晶性樹脂
であり、温度制御ゾーンの出口における樹脂温度を、上
記熱可塑性樹脂の（融点−１５〜融点＋１０℃）とする
ことにより、オレフィン系樹脂のような融点付近で急激
な粘度変化のあるものであっても、破泡等の発泡不良が
発生しにくく、高倍率の発泡体を得ることができる。
如く、押出機から供給される熱可塑性樹脂が結晶性樹脂
であり、温度制御ゾーンの出口における樹脂温度を、上
記熱可塑性樹脂の（融点−１５〜融点＋１０℃）とする
ことにより、オレフィン系樹脂のような融点付近で急激
な粘度変化のあるものであっても、破泡等の発泡不良が
発生しにくく、高倍率の発泡体を得ることができる。
【００３０】さらに、本発明において、請求項３に記載
の如く、高圧ガスが二酸化炭素であると、熱可塑性樹脂
への含浸速度が速く、高倍率の発泡体を得ることができ
る。
の如く、高圧ガスが二酸化炭素であると、熱可塑性樹脂
への含浸速度が速く、高倍率の発泡体を得ることができ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に使用される金型
の一例を示す断面図である。図１に示すように、上記金
型１は、金型本体部よりなる温度制御ゾーンＡと、金型
先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンＢとからなる。金型本
体部には外径６４ｍｍ、全長４９０ｍｍ、平行部４００
ｍｍの冷却コア２が設けられ、その外周部に、ランド内
径８０φの樹脂通路３が設けられている。温度制御ゾー
ンＡの入り口には、樹脂圧力センサーＰ１と、樹脂温度
センサーＲＴ１が設けられ、樹脂通路３のランド部入り
口には、スパイダー４が設けられている。
の一例を示す断面図である。図１に示すように、上記金
型１は、金型本体部よりなる温度制御ゾーンＡと、金型
先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンＢとからなる。金型本
体部には外径６４ｍｍ、全長４９０ｍｍ、平行部４００
ｍｍの冷却コア２が設けられ、その外周部に、ランド内
径８０φの樹脂通路３が設けられている。温度制御ゾー
ンＡの入り口には、樹脂圧力センサーＰ１と、樹脂温度
センサーＲＴ１が設けられ、樹脂通路３のランド部入り
口には、スパイダー４が設けられている。
【００３２】温度制御ゾーンＡと樹脂圧開放ゾーンＢの
境界には、樹脂圧力センサーＰ２と、樹脂温度センサー
ＲＴ２が設けられ、樹脂圧開放ゾーンＢの樹脂通路３１
は、漏斗形状となって、先端縁で大気に開放されるよう
になっている。
境界には、樹脂圧力センサーＰ２と、樹脂温度センサー
ＲＴ２が設けられ、樹脂圧開放ゾーンＢの樹脂通路３１
は、漏斗形状となって、先端縁で大気に開放されるよう
になっている。
【００３３】
【実施例】（実施例）押出機（φ６５単軸押出機、Ｌ／
Ｄ＝３６）に、熱可塑性樹脂として低密度ポリエチレン
（日本ポリケム社製、品番「ＬＦ４４０ＨＢ」：密度
０．９２５ｇ／ｃｍ3 、融点１１３℃）１００重量部、
及び核材としてタルク（住化学カラー社製、品番「ＳＳ
１１−２０」）３重量部からなる樹脂組成物を供給し、
該押出機の未充満部に、二酸化炭素を供給量３ｇ／ｍｉ
ｎ、含浸時圧力７ＭＰａで供給し、二酸化炭素を含浸し
た樹脂組成物を図１に示した金型（樹脂通路３１の寸
法：ｄ1 ＝３０φ、ｄ2 ＝２．５φ、Ｌ1 ＝４０ｍｍ、
Ｌ2 ＝１０ｍｍ、容積７．８ｃｍ3)に供給し、熱可塑性
樹脂発泡体を得た。
Ｄ＝３６）に、熱可塑性樹脂として低密度ポリエチレン
（日本ポリケム社製、品番「ＬＦ４４０ＨＢ」：密度
０．９２５ｇ／ｃｍ3 、融点１１３℃）１００重量部、
及び核材としてタルク（住化学カラー社製、品番「ＳＳ
１１−２０」）３重量部からなる樹脂組成物を供給し、
該押出機の未充満部に、二酸化炭素を供給量３ｇ／ｍｉ
ｎ、含浸時圧力７ＭＰａで供給し、二酸化炭素を含浸し
た樹脂組成物を図１に示した金型（樹脂通路３１の寸
法：ｄ1 ＝３０φ、ｄ2 ＝２．５φ、Ｌ1 ＝４０ｍｍ、
Ｌ2 ＝１０ｍｍ、容積７．８ｃｍ3)に供給し、熱可塑性
樹脂発泡体を得た。
【００３４】成形条件は以下のとおりである。 スクリュー回転数：６ｒｐｍ 押出量 ：５ｋｇ／ｈｒ（１．５ｃｍ3/ｓｅｃ） バレル設定温度 ：１２０〜１５０℃（先端部１１５℃） 金型設定温度 ：１０８〜１１５℃（先端部１０８℃）
【００３５】樹脂圧力センサーＰ１で測定された圧力は
１４ＭＰａ、樹脂温度センサーＲＴ１で測定された樹脂
温度は１２７℃〔剪断発熱により、バレル先端部設定温
度（１１５℃）より高くなっている〕、樹脂圧力センサ
ーＰ２で測定された圧力は８ＭＰａ、樹脂温度センサー
ＲＴ２で測定された樹脂温度は１０８℃であった。従っ
て、脱圧速度ｄＰ／ｄｔ＝（Ｐ−Ｐ0)Ｑ／Ｖ＝８×１．
５／７．８≒１．５（ＭＰａ／ｓｅｃ）であった。
１４ＭＰａ、樹脂温度センサーＲＴ１で測定された樹脂
温度は１２７℃〔剪断発熱により、バレル先端部設定温
度（１１５℃）より高くなっている〕、樹脂圧力センサ
ーＰ２で測定された圧力は８ＭＰａ、樹脂温度センサー
ＲＴ２で測定された樹脂温度は１０８℃であった。従っ
て、脱圧速度ｄＰ／ｄｔ＝（Ｐ−Ｐ0)Ｑ／Ｖ＝８×１．
５／７．８≒１．５（ＭＰａ／ｓｅｃ）であった。
【００３６】得られた熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率は
約１０倍、平均気泡径１００〜３００μｍであり、破泡
は少なく、良好な外観のものであった。
約１０倍、平均気泡径１００〜３００μｍであり、破泡
は少なく、良好な外観のものであった。
【００３７】（比較例）温度制御ゾーンＡにかえて、ブ
レーカープレートを装着したこと以外は、実施例と同様
にして熱可塑性樹脂発泡体を得た。樹脂圧力センサーＰ
２で測定された圧力は７ＭＰａ、樹脂温度センサーＲＴ
２で測定された樹脂温度は１２５℃であった。従って、
脱圧速度ｄＰ／ｄｔ＝（Ｐ−Ｐ0)Ｑ／Ｖ＝７×１．５／
７．８≒１．４（ＭＰａ／ｓｅｃ）であった。
レーカープレートを装着したこと以外は、実施例と同様
にして熱可塑性樹脂発泡体を得た。樹脂圧力センサーＰ
２で測定された圧力は７ＭＰａ、樹脂温度センサーＲＴ
２で測定された樹脂温度は１２５℃であった。従って、
脱圧速度ｄＰ／ｄｔ＝（Ｐ−Ｐ0)Ｑ／Ｖ＝７×１．５／
７．８≒１．４（ＭＰａ／ｓｅｃ）であった。
【００３８】得られた熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率は
約２倍であり、破泡が多く、ざらついた表面状態のもの
であった。
約２倍であり、破泡が多く、ざらついた表面状態のもの
であった。
【００３９】
【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法
は、上述の如きものであるから、金型先端での圧力解放
を急激に行うことにより、金型内での内部発泡を抑制
し、微細な気泡を生成することを可能としながら、発泡
に適正な条件を維持して発泡を行うことができ、破泡等
の発泡不良が発生しにくく、高倍率の発泡体を得ること
ができる。
は、上述の如きものであるから、金型先端での圧力解放
を急激に行うことにより、金型内での内部発泡を抑制
し、微細な気泡を生成することを可能としながら、発泡
に適正な条件を維持して発泡を行うことができ、破泡等
の発泡不良が発生しにくく、高倍率の発泡体を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用される金型の一例を示す断面図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １ 金型 Ａ 温度制御ゾーン Ｂ 樹脂圧開放ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F207 AA07 AB02 AB11 AB16 AG20 AR02 AR06 KA01 KA11 KF04 KM14 KM15
Claims (3)
- 【請求項１】 金型本体部よりなる温度制御ゾーンと、
金型先端部よりなる樹脂圧開放ゾーンとからなる金型
に、高圧ガスが含浸された熱可塑性樹脂を押出機から供
給し、金型先端から押出して圧力を解放することにより
連続的に発泡体を製造するにあたり、上記温度制御ゾー
ンで、供給された熱可塑性樹脂を高圧ガス含浸時以上の
圧力に保持した状態で温度制御を行い、上記樹脂圧開放
ゾーンで、０．５ＭＰａ／ｓ以上の平均脱圧速度で脱圧
することを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。 - 【請求項２】 押出機から供給される熱可塑性樹脂が結
晶性樹脂であり、温度制御ゾーンの出口における樹脂温
度を、上記熱可塑性樹脂の（融点−１５〜融点＋１０
℃）とすることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性
樹脂発泡体の製造方法。 - 【請求項３】 高圧ガスが二酸化炭素であることを特徴
とする請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂発泡体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000382328A JP2002178393A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000382328A JP2002178393A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002178393A true JP2002178393A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18850174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000382328A Pending JP2002178393A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002178393A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5123659B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2013-01-23 | 株式会社プライムポリマー | プロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法 |
| JP5202942B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2013-06-05 | 株式会社プライムポリマー | プロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法 |
| EP3871851A4 (en) * | 2018-12-28 | 2021-12-29 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Kneading device |
-
2000
- 2000-12-15 JP JP2000382328A patent/JP2002178393A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5123659B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2013-01-23 | 株式会社プライムポリマー | プロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法 |
| JP5202942B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2013-06-05 | 株式会社プライムポリマー | プロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法 |
| EP3871851A4 (en) * | 2018-12-28 | 2021-12-29 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Kneading device |
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