JP2007196696A - Foamed thermoplastic resin sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発泡熱可塑性樹脂シートに関するものである。 The present invention relates to a foamed thermoplastic resin sheet.
発泡熱可塑性樹脂シート(以下、単にシートと称することもある)は、軽量で、衝撃吸収性に優れ、かつ、断熱効果を有するなどの利点を多く備えており、従来より断熱材や包装梱包材などに使用されている。 Foamed thermoplastic resin sheets (hereinafter sometimes referred to simply as “sheets”) have many advantages such as light weight, excellent shock absorption, and heat insulation effects. It is used for such as.
この種の発泡熱可塑性樹脂シートとしては、例えば特許文献1に開示されているように、気泡がシートの押出し方向あるいはシートの幅方向といったシートの厚み方向と直交する方向に成長したものが知られている。
As this type of foamed thermoplastic resin sheet, for example, as disclosed in
一方、従来の発泡熱可塑性樹脂シートの製造方法しては、上記特許文献1に開示されているように、熱可塑性樹脂と発泡剤とを押出機にて溶融、混練した後、ダイスより大気圧中に押し出し、シートを得る方法が知られている。
On the other hand, as a conventional method for producing a foamed thermoplastic resin sheet, as disclosed in
なお、本明細書中、減圧下でさらに発泡される、一次発泡段階の熱可塑性樹脂を「発泡性熱可塑性樹脂」と定義し、この発泡性熱可塑性樹脂を減圧下でさらに発泡させた、固化後および固化直前の最終的な発泡状態のものを「発泡熱可塑性樹脂」と定義する。また、減圧下で発泡されている状態の熱可塑性樹脂は、前者の「発泡性熱可塑性樹脂」に含める。
ところが、前記発泡熱可塑性樹脂シートを例えば建材として使用する分野においては、厚みの厚い発泡熱可塑性樹脂シートが望まれている。そして、気泡がシートの厚み方向と直交する方向に成長している上記従来の発泡熱可塑性樹脂シートでは、厚みを厚くし難く、上記の要望を満たすことができない。 However, in the field where the foamed thermoplastic resin sheet is used as, for example, a building material, a thick foamed thermoplastic resin sheet is desired. And in the said conventional foamed thermoplastic resin sheet in which the bubble is growing in the direction orthogonal to the thickness direction of a sheet | seat, it is hard to make thickness thick and said request cannot be satisfy | filled.
また、熱可塑性樹脂と発泡剤との混練物を大気圧中に押し出して発泡させることによりシートを得る上記従来の製造方法では、形成される発泡熱可塑性樹脂シートは、前述のように、気泡がシートの厚み方向と直交する方向に成長したものとなり、厚みの厚い発泡熱可塑性樹脂シートを得ることができない。 Further, in the conventional manufacturing method for obtaining a sheet by extruding and foaming a kneaded mixture of a thermoplastic resin and a foaming agent in an atmospheric pressure, the foamed thermoplastic resin sheet formed has bubbles as described above. It grows in a direction perpendicular to the thickness direction of the sheet, and a thick foamed thermoplastic resin sheet cannot be obtained.
そこで、このような不具合を解決するものとして、押出機を出た発泡性熱可塑性樹脂体を減圧装置中に通すことにより、発泡性熱可塑性樹脂体をさらに発泡させて高発泡化する方法が実施されている。 Therefore, as a solution to such problems, a method of further foaming the foamable thermoplastic resin body and increasing the foaming capacity by passing the foamable thermoplastic resin body exiting the extruder through a decompression device was implemented. Has been.
例えば、特許文献2に開示された構成では、減圧室内にロール状の引取機が設けられ、シート状発泡性熱可塑性樹脂体をダイスから減圧室内に押し出して発泡させるとともに、これを上記引取機にて引き取るようになっている。
For example, in the configuration disclosed in
また、特許文献3に開示された構成では、減圧室の出口に減圧室の減圧のためのシール部材が設けられるとともに、減圧室の後段にロール状の引取機が設けられ、シート状発泡性熱可塑性樹脂体をダイスから減圧室内に押し出して発泡させるとともに、これを上記シール部材を介して引取機により引き取るようになっている。
Further, in the configuration disclosed in
ところが、上記特許文献2に開示された製造方法では、引取機が減圧室内に設けられているため、減圧室のシール構造が複雑になるのに加えて、装置が大型化するという問題点を有している。
However, the manufacturing method disclosed in
また、特許文献3に開示されている製造方法では、発泡シートは、製造装置出口のシール材を押し広げながら引取機により引き取られるようになっているため、発泡シートが押しつぶされ、あるいはその表面が傷つけられることになる。なお、発泡シートが押しつぶされる問題は、前記特許文献2の構成では、特に顕著に発生する。
Moreover, in the manufacturing method disclosed in
このため、通常、減圧下での発泡の場合、シートの厚み方向に長く成長した気泡が得られるが、これら従来の構成では、減圧による気泡成長の効果が十分でなく、前述の場合と同様に、シートの厚み方向と直交する、シート幅方向および押出し方向に長く成長した気泡が現れてしまう。そして、このような気泡が多く存在すると、厚みの厚いシートが得られないという問題点を有している。 For this reason, normally, in the case of foaming under reduced pressure, bubbles that grow longer in the thickness direction of the sheet are obtained, but with these conventional configurations, the effect of bubble growth due to reduced pressure is not sufficient, as in the case described above Bubbles that have grown long in the sheet width direction and the extrusion direction appear perpendicular to the thickness direction of the sheet. And when there are many such bubbles, there is a problem that a thick sheet cannot be obtained.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、発泡倍率が高く、厚みの厚い発泡熱可塑性樹脂シートを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, the expansion ratio is high, it is to provide Hisage a thick foamed thermoplastic resin sheet thickness.
上記の課題を解決するために、本発明の発泡熱可塑性樹脂シートは、発泡倍率が2.5倍以上であり、発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向において、このシートの両表面から全厚みの20%を超え、かつこのシートの両側面からシート幅の15%を超える内部位置に存在する気泡形状が、下記条件式(1)及び(2)を満足する(但し、ポリプロピレン系樹脂と芳香族ビニル単量体とラジカル重合開始剤との反応によりえられる改質プロピレン系樹脂組成物を用いる場合を除く)ことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the foamed thermoplastic resin sheet of the present invention has a foaming ratio of 2.5 times or more, and in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet, a total thickness of 20 from both surfaces of the sheet. %, And the bubble shape existing at the internal position exceeding 15% of the sheet width from both sides of the sheet satisfies the following conditional expressions (1) and (2) (provided that polypropylene resin and aromatic vinyl The modified propylene resin composition obtained by the reaction between the monomer and the radical polymerization initiator is used).
0.6≦D/C≦0.9 …(1)
0.6≦E/C≦0.9 …(2)
〔但し、条件式中Cは、発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向の平均気泡径、Dは発泡熱可塑性樹脂シートの押出し方向の平均気泡径、Eは発泡熱可塑性樹脂シートの幅方向の平均気泡径であり、C,D,Eは何れも、1mm 2 の正方形領域内に存在する気泡を対象に求めた値である〕
本願発明者らは、上記した目的を達成するために、鋭意検討を重ねたところ、発泡倍率が2.5倍以上であり、上記したシート外周部を除く部分における、発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向の平均気泡径、発泡熱可塑性樹脂シートの押出し方向の平均気泡径、及び発泡熱可塑性樹脂シートの幅方向の平均気泡径が、上記した条件(1)及び(2)を満足することで、厚みが厚く、発泡倍率も高く、良好な表面平滑性を有しながらも、かつ、優れた外観を有する発泡熱可塑性樹脂シートとなることを見い出し、本願発明を行うに至った。
0.6 ≦ D / C ≦ 0.9 (1)
0.6 ≦ E / C ≦ 0.9 (2)
[Where C is the average cell diameter in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet, D is the average cell diameter in the extrusion direction of the foamed thermoplastic resin sheet, and E is the average cell diameter in the width direction of the foamed thermoplastic resin sheet. It is a diameter , and C, D, and E are all values obtained for air bubbles present in a square area of 1 mm 2 ]
In order to achieve the above-mentioned object, the inventors of the present application have made extensive studies, and the foaming ratio is 2.5 times or more, and the thickness of the foamed thermoplastic resin sheet in the portion excluding the above-described outer peripheral portion of the sheet. The average cell diameter in the direction, the average cell diameter in the extrusion direction of the foamed thermoplastic resin sheet, and the average cell diameter in the width direction of the foamed thermoplastic resin sheet satisfy the above conditions (1) and (2). It has been found that the foamed thermoplastic resin sheet has a large thickness, a high expansion ratio, a good surface smoothness, and an excellent appearance, and the present invention has been carried out.
これにより、ユーザの要望に応え、厚みが厚く、発泡倍率の高い発泡熱可塑性樹脂シートを提供することができる。 Thereby, in response to a user's request, a foamed thermoplastic resin sheet having a large thickness and a high expansion ratio can be provided.
そして、特に、その厚みを8mm以上の厚さのシートとすることで、従来にはなかった、厚く、発泡倍率が高い発泡熱可塑性樹脂シートとなる。 And especially by making the thickness into the sheet | seat of 8 mm or more, it becomes a foamed thermoplastic resin sheet which was thick and has a high foaming ratio which was not in the past.
本発明の発泡熱可塑性樹脂シートにおいては、さらに、シートの少なくとも一方の面に表皮材が貼合されている構成とすることもできる。 In the foamed thermoplastic resin sheet of the present invention, a skin material may be further bonded to at least one surface of the sheet.
上記の構成によれば、発泡熱可塑性樹脂シートの使用目的に応じた表皮材を貼合することにより、発泡熱可塑性樹脂シートを広範囲の用途に使用することができる。 According to said structure, a foamed thermoplastic resin sheet can be used for a wide range of uses by bonding the skin material according to the intended purpose of a foamed thermoplastic resin sheet.
以上のように、本発明の発泡熱可塑性樹脂シートは、発泡倍率が2.5倍以上であり、発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向において、このシートの両表面から全厚みの20%を超え、かつこのシートの両側面からシート幅の15%を超える内部位置に存在する気泡形状が、下記条件式(1)及び(2)を満足する(但し、ポリプロピレン系樹脂と芳香族ビニル単量体とラジカル重合開始剤との反応によりえられる改質プロピレン系樹脂組成物を用いる場合を除く)構成である。 As described above, the foamed thermoplastic resin sheet of the present invention has a foaming ratio of 2.5 times or more, and in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet, exceeds 20% of the total thickness from both surfaces of the sheet, And the bubble shape existing in the internal position exceeding 15% of the sheet width from both side surfaces of the sheet satisfies the following conditional expressions (1) and (2) (provided that the polypropylene resin and the aromatic vinyl monomer (Excluding the case of using a modified propylene resin composition obtained by reaction with a radical polymerization initiator).
0.6≦D/C≦0.9 …(1)
0.6≦E/C≦0.9 …(2)
〔但し、条件式中Cは、発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向の平均気泡径、Dは発泡熱可塑性樹脂シートの押出し方向の平均気泡径、Eは発泡熱可塑性樹脂シートの幅方向の平均気泡径であり、C,D,Eは何れも、1mm 2 の正方形領域内に存在する気泡を対象に求めた値である〕
これにより、ユーザの要望に応え、厚みが厚く、発泡倍率の高い発泡熱可塑性樹脂シートを提供することができる。
0.6 ≦ D / C ≦ 0.9 (1)
0.6 ≦ E / C ≦ 0.9 (2)
[Where C is the average cell diameter in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet, D is the average cell diameter in the extrusion direction of the foamed thermoplastic resin sheet, and E is the average cell diameter in the width direction of the foamed thermoplastic resin sheet. It is a diameter , and C, D, and E are all values obtained for air bubbles present in a square area of 1 mm 2 ]
Thereby, in response to a user's request, a foamed thermoplastic resin sheet having a large thickness and a high expansion ratio can be provided.
本発明に係る実施の一形態を、図1ないし図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。 An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
本発明の発泡熱可塑性樹脂シートは、発泡倍率2.5倍以上であって、得られた発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向において、このシートの両表面から全厚みの20%を超え、かつこのシートの両側面からシート幅の15%を超える内部位
置に存在する気泡形状が、下記条件式(1)及び(2)を満足するものである。
The foamed thermoplastic resin sheet of the present invention has a foaming ratio of 2.5 times or more, and in the thickness direction of the obtained foamed thermoplastic resin sheet, exceeds 20% of the total thickness from both surfaces of the sheet. The bubble shape existing in the internal position exceeding 15% of the sheet width from both side surfaces of the sheet satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
0.5≦D/C≦0.9 …(1)
0.5≦E/C≦0.9 …(2)
〔但し、条件式中Cは発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向の平均気泡径、Dは発泡熱可塑性樹脂シートの押出し方向の平均気泡径、Eは発泡熱可塑性樹脂シートのシート幅方向の平均気泡径〕
上記のD/C、E/Cが、0.5より小さい場合、厚みの厚いシートが得られないことを確認した。また、D/C、E/Cが0.9より大きい場合、シートの強度が不十分となる。
0.5 ≦ D / C ≦ 0.9 (1)
0.5 ≦ E / C ≦ 0.9 (2)
[Where C is the average cell diameter in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet, D is the average cell diameter in the extrusion direction of the foamed thermoplastic resin sheet, and E is the average cell width in the sheet width direction of the foamed thermoplastic resin sheet. Diameter)
When the above D / C and E / C were smaller than 0.5, it was confirmed that a thick sheet could not be obtained. Moreover, when D / C and E / C are larger than 0.9, the strength of the sheet becomes insufficient.
図1(a)(b)に、本発明の発泡熱可塑性樹脂シート6の縦断面の模式図を示す。図において、c(c1 ,c2 ,…cn )は、気泡のシート厚み方向の直径、d(d1,d2 ,…dn )は、気泡のシートMD方向(押出し方向)の直径、e(e1 ,e2,…en )は、気泡のシートTD方向(シート幅方向)の直径である。cの平均[(c1 ,c2 ,…cn)/n]をC,dの平均[(d1 ,d2,…dn )/n]をD,eの平均[(e1,e2 ,…en )/n]をEとする(上記nは整数、n≧30)。なお、図中のTはシート全厚を、Wはシート幅をそれぞれ示す。
The schematic diagram of the longitudinal cross-section of the foamed
各気泡については必ずしも0.5≦(シートMD方向の直径)/(シート厚み方向の直径)≦0.9である必要はなく、0.5≦(シートTD方向の直径)/(シート厚み方向の直径)≦0.9である必要もない。すなわち、0.5≦d1/c1 ≦0.9である必要はなく、0.5≦e1 /c1 ≦0.9である必要もない。 For each bubble, it is not always necessary that 0.5 ≦ (diameter in the sheet MD direction) / (diameter in the sheet thickness direction) ≦ 0.9, but 0.5 ≦ (diameter in the sheet TD direction) / (sheet thickness direction). It is not necessary that the diameter) ≦ 0.9. That is, it is not necessary that 0.5 ≦ d 1 / c 1 ≦ 0.9, and it is not necessary that 0.5 ≦ e 1 / c 1 ≦ 0.9.
なお、発泡熱可塑性樹脂シート6の両表面からシートの全厚みの20%内側位置に引いた仮想ライン上に存在する(接する場合も含む)気泡、またはシート6の両側面からシート幅の15%内側位置に引いた仮想ライン上に存在する(接する場合も含む)気泡については、上記式(1)及び(2)は適用しないこととする。
In addition, 15% of the sheet width from both sides of the
また、より好ましいのは、上記のD/C、E/Cが、0.6以上0.9以下の範囲であり、さらに好ましくは、0.7以上0.8以下の範囲である。 More preferably, the D / C and E / C are in the range of 0.6 to 0.9, and more preferably in the range of 0.7 to 0.8.
上記の発泡熱可塑性樹脂シート6の製造装置は、図2(a)に示すように、押出機1、ヘッド部2、ダイス3、減圧室4および引取機5を備えている。減圧室4は、成形部9の内部に形成されている。
As shown in FIG. 2A, the manufacturing apparatus for the foamed
押出機1は、用いる熱可塑性樹脂や発泡剤に応じて予め設定された温度で、発泡剤と熱可塑性樹脂とを溶融・混練し、混練物をヘッド部2の方向へと押し出すものである。押出機1は、発泡剤と熱可塑性樹脂との混練を低温で行う必要がある場合は、単軸構造が望ましい。
The
また、押出機1の設定温度としては、用いる熱可塑性樹脂が、例えばポリプロピレン系樹脂の場合、押出機1出口付近における発泡性熱可塑性樹脂体であるポリプロピレン系樹脂(混練物)の溶融体の温度が180℃以下となるように設定される。これは、ポリプロピレン系樹脂の溶融体の温度が180℃を超えるとガス抜けが起こるためである。
As the set temperature of the
ヘッド部2は、押出機1の出口に配設され、通常の押出成形に用いられるスクリーンメッシュを使用するものである。但し、用いる熱可塑性樹脂が剪断発熱の著しい樹脂である場合は、スクリーンメッシュを使用しない。
The
ダイス3は、ヘッド部2を介して押出機1より押し出された発泡性熱可塑性樹脂体をシート状に加工するシートダイスである。通常、シートダイスは、温度調整と圧力調整が可能な構造となっている。このダイス3は樹脂の吐出口となるダイリップ3aを有する。
The
引取機5は、減圧室4の出口側から発泡熱可塑性樹脂シート6を引き取るものであり、減圧室4の出口側に配設されている。引取機5は、ベルトなどであってもよいが、好ましくはロールが使用される。ロールを使用する場合には、発泡熱可塑性樹脂シート6をニップ可能な互いに対向する一対以上のロール5aで構成されている。
The take-up
対をなして対向するロール5a・5a同士は、それらの間隔を狭める方向、および広げる方向へ移動可能となっている。例えば、これらロール5a・5aは、後述する可動上壁部12および可動下壁部13の移動に伴って移動するように構成されている。なお、上記ロール5aは、冷却水によって温度を調整し得る構成が望ましい。
The
引取機5の引取り速度は、発泡熱可塑性樹脂シート6の発泡倍率や厚み、樹脂組成などによって適宜設定されるものであるが、通常は1〜3m/minである。
The take-up speed of the take-up
減圧室4は、ダイス3より押し出されたシート状の発泡性熱可塑性樹脂体(以下、最終発泡状態の発泡熱可塑性樹脂シート6と区別するために、これをシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aとする)、つまり、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを、減圧下に曝してさらに発泡させるものである。この減圧室4は、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aをさらに発泡させた後に、このシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを冷却させることが可能な構造である。
The
減圧室4の入口側は、ダイス3から押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを減圧下で発泡させる領域である発泡ゾーン7となっており、減圧室4の出口側は、発泡ゾーン7で発泡したシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを冷却固化する領域である冷却ゾーン8となっている。なお、発泡ゾーン7と冷却ゾーン8とは仕切り板などで厳密に仕切る必要はない。発泡ゾーン7は、冷却ゾーン8以上の減圧度とするのが好ましく、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを高発泡させた後に冷却する機能も有している。冷却ゾーン8はシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを固化させるゾーンである。
The inlet side of the
減圧室4の真空引きは、発泡ゾーン7部分に接続された真空ポンプ17にて、発泡ゾーン7および冷却ゾーン8にそれぞれ設けられた後述する真空引き孔を有する内壁部14を介して行われる。減圧度の調整は、調圧弁15と真空破壊弁16とで行われる。なお、減圧度の調整には、調圧弁15と真空破壊弁16との両者を併用してもよく、あるいは何れか一方のみを使用してもよい。また、ここでは、1つの真空ポンプ17にて、発泡ゾーン7と冷却ゾーン8とを同時に真空引きするようになっているが、冷却ゾーン8にも別途真空ポンプを設け、両ゾーン7・8の減圧度をそれぞれ別々に調整できる構成としてもよい。また、真空引きラインの各々に圧力調整弁を設け、減圧度を調整できる構成とすることが好ましい。上記の圧力調整弁としては、通常使用されるもの、例えば、真空ポンプ17の吸入圧力を圧力検出器・伝送器を介して弁の開度を変えながら制御するタイプや、圧力ゲージをモニターしながら自力で圧力制御するタイプなどが使用可能である。
The
減圧室4の減圧度は、一般には100mmHg以上(大気圧との差圧)であるが、用いる熱可塑性樹脂が、例えばポリプロピレン系樹脂の場合は、200mmHg程度の差圧(大気圧との差)が必要であり、好ましくは300mmHg以上、より好ましくは350〜700mmHgの差圧とすることである。但し、最適な減圧度は、用いる熱可塑性樹脂や発泡剤によって異なり、また所望する発泡熱可塑性樹脂シート6の発泡倍率によっても異なる。
The decompression degree of the
次に、成形部9および減圧室4について詳細に説明する。成形部9は、図2(a)と、図2(b)におけるA−A線矢視断面図である図3(シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを省略した状態)とに示すように、筐体となる外壁部11の内部に、上下動可能な可動上壁部12と可動下壁部13とを有している。これら可動上壁部12、可動下壁部13および外壁部11に囲まれた空間が前記の減圧室4となっている。本実施の形態において、可動上壁部12の下面である壁面12aおよび可動下壁部13の上面である壁面13aは平坦面となっている。可動上壁部12および可動下壁部13は、減圧室4側の面に内壁部14を有し、この内壁部14により上記壁面12aおよび壁面13aが形成さている。
Next, the
成形部9は、上記可動上壁部12および可動下壁部13を移動させるための可動壁駆動装置23を備えている。この可動壁駆動装置23を構成するために、可動上壁部12の上面には、外壁部11を上下方向に貫通して設けられた複数のネジ24の下端部が接続されている。これらネジ24における外壁部11から突出している部分は、スプロケット25に形成された雌ねじ部(図示せず)に螺着されている。これらスプロケット25は、外壁部11の上面に回転自在に設けられている。また、外壁部11の上面には、回転可能なハンドル26が設けられ、このハンドル26によりスプロケット27を回転可能となっている。上記スプロケット25・27には、図2(b)にも示すように、例えば歯付きのベルト28が掛けられている。なお、このベルト28に代えてチェーンであってもよい。
The
同様に、可動下壁部13の下面側にも、上記ネジ24、スプロケット25、スプロケット27およびベルト28が設けられている。但し、この下面側にはハンドル26が設けられておらず、上面側のハンドル26の回転が図示しない駆動伝達機構により、下面側のスプロケット27に伝達される。なお、下面側にも上面側と同様の独立した可動壁駆動装置23が設けられ、可動上壁部12と可動下壁部13とを個別のハンドル26すなわち可動壁駆動装置23にて移動させる構成としてもよい。
Similarly, the
上記の構成により、ハンドル26を回転させると、可動上壁部12および可動下壁部13を同時に上下動させることができる。この場合、可動上壁部12と可動下壁部13とは逆方向へ移動する。これにより、可動上壁部12の壁面12aと可動下壁部13の壁面13aとの間隔、即ち発泡熱可塑性樹脂シート6の厚みに相当する減圧室4の高さが調整可能となる。
With the above configuration, when the
なお、上記可動上壁部12および可動下壁部13の移動は、可動上壁部12および可動下壁部13が発泡熱可塑性樹脂シート6の押出し方向および幅方向の何れの方向にも傾かず、互いに平行を維持した状態で行われることが好ましい。
The movement of the movable
また、本実施の形態においては、ダイリップ3aにおける発泡熱可塑性樹脂シート6の厚み方向の中心位置に対する、可動上壁部12の壁面12aと可動下壁部13の壁面13aとの移動距離は、一般には略同一となっているが、条件によって異なっていてもよい。
In the present embodiment, the movement distance between the
また、上記可動壁駆動装置23としては、上記のねじ式の構成に限らず、例えば油圧シリンダを使用したもの等、周知の構成を適宜使用可能である。上記ねじ式の可動壁駆動装置23は小型の製造装置に適し、油圧シリンダ式のものは大型の製造装置に適する。
Further, the movable
また、本実施の形態においては、可動上壁部12と可動下壁部13とが設けられた構成としているが、これらのうちの何れか一方のみが可動なものとして設けられていてもよい。
In the present embodiment, the movable
上記の可動上壁部12と可動下壁部13とにおける減圧室4の出口側端部には、それぞれブレード形状のシール部材31が設けられている。これらシール部材31は、可動上壁部12および可動下壁部13における例えば左右の一端から他端に渡って設けられている。これらシール部材31は、これらシール部材31・31間にシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aまたは発泡熱可塑性樹脂シート6を介在させた状態でそれらの搬送方向に湾曲あるいは屈曲し、減圧室4を減圧可能にシールするものである。シール部材31は柔らかくかつ可撓性を有し、例えばゴムにて形成されているものが好ましく用いられる。
Blade-shaped
シール部材31は、上記範囲に加えて発泡熱可塑性樹脂シート6の両側の厚み方向に設けられていてもよい。この厚み方向のシール部材31は外壁部11に設けられる。さらに、シール部材31は、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aまたは発泡熱可塑性樹脂シート6の上または下の幅方向の何れか一方のみに対応して設けられていてもよい。
The
減圧室4において、まず、発泡ゾーン7は、ダイス3より発泡に適した温度に調整されて押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを高発泡させるためのゾーンであり、このゾーン内は減圧される。発泡ゾーン7は、連続的な発泡熱可塑性樹脂シート6の製造動作中において、ダイリップ3aの開口厚さに対し、一気に両壁面12a・13aの間隔W2 に広がった状態となる。
In the
発泡ゾーン7の真空引きは、発泡ゾーン7を囲む壁の一部、或いは全面に配設された、真空引き孔を有する部材を介して行われる。
The evacuation of the foaming
上記の真空引きは、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの厚み方向に減圧するもの、上記厚み方向に垂直な方向(幅方向)に減圧するもの、さらにこれら両方向に減圧するものであってもよく、好ましくは上記厚み方向に減圧するものである。
The above vacuuming may be performed by reducing the pressure in the thickness direction of the sheet-like foamable
さらに好ましくは、例えば可動上壁部12における上記幅方向の両端に、直径20mm以下の真空引き孔を設け、上記厚み方向に減圧することである。真空引き孔の直径が20mm以上の場合、溶融樹脂などが詰まり易くなり、この場合には引取機5による発泡熱可塑性樹脂シート6の引取動作が停止してしまうことにもなる。
More preferably, for example, vacuum pulling holes having a diameter of 20 mm or less are provided at both ends of the movable
本実施の形態においては、可動上壁部12および可動下壁部13の内壁部14が真空引き孔を有する部材にて形成されている。この部材としては、特に焼結合金や多孔性の電鋳殻などの多孔質部材が好ましく用いられる。
In the present embodiment, the
多孔質部材の一つである多孔性の電鋳殻としては、ポーラス電鋳(登録商標)があり、図4(a)(b)にポーラス電鋳からなる内壁部14の断面を模式的に示す。ポーラス電鋳において、通気孔Hは裏に大きく広がる構造をしており、目詰まりが起こり難く、ガス抜き抵抗も低いといった特徴を有している。ポーラス電鋳は、モデルにニッケルなどの金属を厚肉メッキすることによって金属反転を行う電鋳型である。
As a porous electroformed shell which is one of the porous members, there is porous electroformed (registered trademark). FIGS. 4 (a) and 4 (b) schematically show the cross section of the
同図(b)に示すものは、同図(a)に示すものに比べ、表側の面が厚肉であるので、表面加工が容易になり、耐圧強度が上がるなどの利点がある。ポーラス電鋳の孔数は、通常3〜7個/cm2 であり、好ましくは3〜5個/cm2 である。それ以上では、徐々に強度に問題が生じる。 Compared with the one shown in FIG. 1A, the one shown in FIG. 1B has an advantage that the surface processing is easy and the pressure resistance strength is increased because the surface on the front side is thick. The number of holes in porous electroforming is usually 3 to 7 holes / cm 2 , preferably 3 to 5 holes / cm 2 . Above that, problems with strength gradually arise.
上記内壁部14の真空引き孔(図示せず)は、少なくとも100μm以下、好ましくは50μm以下、さらに好ましくは30μm以下にすることが必要である。真空引き孔が大きい場合は、用いる熱可塑性樹脂中の添加剤、溶融樹脂および分解した樹脂が内壁部14の真空引き孔に詰まり、目的の減圧度を保つために、真空ポンプ17として、大掛かりなものが必要となる。
The vacuum drawing hole (not shown) of the
また、発泡ゾーン7に位置する内壁部14は、この内壁部14に埋め込まれた冷却水流路18を流れる冷却水によって、所定の温度に維持されている。内壁部14の材料として熱伝導性の高い金属を使用した場合には、冷却効果が大きくなる。冷却水流路18としては、発泡ゾーン7全体を一つのラインで冷却するものであってもよい。しかしながら、減圧下でのシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの発泡状態を良好に維持するには、各々独立してシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの幅方向に延びる複数のラインを押出し方向に並ぶように設けた構成が好ましい。
Further, the
なお、発泡ゾーン7の温度を調整する手段としては、その温度調整が可能であれば特に制約がなく、例えば発泡ゾーン7にエアーを吹き込む構成も可能である。この構成を採用する場合、発泡ゾーン7においてエアーの吹き込みに優る真空引きを行えば、減圧室4全体の減圧度は維持可能である。
The means for adjusting the temperature of the foaming
ここでは、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの表面の全面あるいはほぼ全面が発泡ゾーン7の内壁部14に接触するので、内壁部14の温度がシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aに十分に伝わり、温度調整効果が高くなっている。
Here, since the entire surface or almost the entire surface of the sheet-like foamable
このような発泡ゾーン7の構成では、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aは、発泡ゾーン7に位置する内壁部14に接触しながら引きずられるため、接触面積が大きいとシート状発泡熱可塑性樹脂体6a表面に傷を付けたり、流れ難くなったりする。
In such a configuration of the foaming
そこで、発泡ゾーン7に位置する内壁部14の表面、即ち壁面12a・13aには、図4(a)(b)に示すように、小さい凸部21が多数形成されている。同図(a)(b)に示す凸部21は、表面が湾曲面となり、各々独立した形状となっている。このような凸部21が設けられた結果として、壁面12a・13aは凹凸構造を有するものとなっている。この凹凸構造により、壁面12a・13aとシート状発泡性熱可塑性樹脂体6a(例えばシート状発泡性ポリプロピレン系樹脂体)との接触面積を小さくし、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを滑り易くしている。即ち、壁面12a・13aは、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6a(例えばシート状発泡性ポリプロピレン系樹脂体)との接触面積を小さくするために、平坦面ではなく、高さが不均一な面であればよい。
Accordingly, a large number of small
上記凹凸によって、壁面12a・13aとシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aとの接触面積を、凹凸なしの場合の10%以上、80%以下とすることが好ましい。接触面積が10%未満では、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aと壁面12a・13aとの接触面積が小さ過ぎるため、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを十分に冷却し難い。また、接触面積が80%よりも大きい場合には、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの引き取りが困難となることがある。
Due to the unevenness, the contact area between the wall surfaces 12a and 13a and the sheet-like foamable
さらに望ましくは、上記凸部21または凸部21を有する壁面12a・13aにメッキ処理、例えばテフロン(登録商標)メッキを施すことである。これにより、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの流れがさらに良好となり、その表面に傷を付けたりする虞れがさらになくなる。
More preferably, the
図4(a)(b)に示した上記凸部21による凹凸模様は一例であり、この模様については特に制約がなく、例えばしぼ模様、梨地模様が好適に使用される。この凹凸模様の形成およびメッキ処理は、発泡ゾーン7の壁面12a・13aに加えて、発泡ゾーン7を囲む外壁部11(図3参照)の側壁面にも行うとさらに好ましいものの、これらの一部のみに行ってもよい。また、真空引きに多孔質部材を用いる場合、発泡ゾーン7の内壁を形成する金属面と多孔質部材の両方に凹凸模様の形成およびメッキ処理を行うことが好ましいものの、形成箇所はどちらか一方だけでもかまわない。
The concavo-convex pattern formed by the
また、図4(a)(b)には、大きさの異なる凸部21を有する構成を示したが、凸部21は、図5(a)(b)に示すように、同一の大きさのものが並設されている構成であってもよい。さらに、凸部21の形状としては、表面が湾曲したもの(図4(a)、図5(a))が好ましいものの、これに限らずほぼ角錐形もしくは円錐形(図5(b))のものであってもよい。
4 (a) and 4 (b) show a configuration having
壁面12a・13aに凹凸模様の形成と例えばテフロン(登録商標)メッキ処理とを行うことにより、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aと壁面12a・13aとの見かけの摩擦係数kは、0.4以下とすることが好ましい。ここで、見かけの摩擦係数kとは、以下の式で定義される値である。
By forming a concavo-convex pattern on the wall surfaces 12a and 13a and performing, for example, Teflon (registered trademark) plating, the apparent friction coefficient k between the sheet-like foaming
(減圧室4内の圧力と大気圧との差圧)×(壁面12a(または壁面13a)の面積))×見かけ摩擦係数k=引張り力
また、上記見かけの摩擦係数kは、好ましくは0.35以下、さらに好ましくは0.32以下である。これは、上記見かけの摩擦係数kが0.4より大きい場合、引取機5による発泡熱可塑性樹脂シート6の引き取りが停止してしまう場合があることによる。
(Differential pressure between pressure in
一方、冷却ゾーン8は、発泡ゾーン7において厚み方向に発泡した発泡熱可塑性樹脂シート6を冷却固化させるゾーンである。冷却ゾーン8における真空引きするための構成は、前記発泡ゾーン7の場合と同様であり、真空引き孔を有する部材を介して真空引きが行われるようになっている。この真空引き孔を有する部材としては、ここでも多孔質部材が望ましく、その場合の、真空引き孔径の条件や配置条件、好適に用いられる材料などは、発泡ゾーン7にて記載したものと同じである。但し、冷却ゾーン8では、真空引き孔の数は発泡ゾーン7の場合よりも少なくてもよい。また、多孔質部材としてポーラス電鋳を用いる場合、ポーラス電鋳の孔数はどのようなものであってもよいものの、好ましくは3個/cm2以下である。
On the other hand, the
冷却ゾーン8は、発泡ゾーン7よりも減圧度を低くする(大気圧に近い圧力とする)ことが好ましい。このようにした場合には、引取機5による発泡熱可塑性樹脂シート6の引き取りが容易になるという利点が得られる。
The
冷却ゾーン8においても発泡熱可塑性樹脂シート6の表面の全面あるいはほぼ全面が冷却ゾーン8に位置する内壁部14に接触するので、内壁部14の温度が発泡熱可塑性樹脂シート6に十分に伝わり、冷却効果が高くなっている。
Even in the
また、この冷却ゾーン8においても、発泡ゾーン7と同様に、発泡熱可塑性樹脂シート6は引きずられることとなるので、その内壁に例えば凸部21による凹凸が形成されている。そして、さらに望ましくは、これにメッキ処理が施されている。
Also in the
なお、冷却ゾーン8の温度を調整する手段としては、その温度調整が可能であれば特に制約はなく、例えば冷却ゾーン8にエアーを吹き込む構成も可能である。この構成を採用する場合、冷却ゾーン8においてエアーの吹き込みに優る真空引きを行えば、減圧室4全体の減圧度は維持可能である。特に、この構成を採用した場合、発泡熱可塑性樹脂シート6と内壁との接触が緩和され、発泡熱可塑性樹脂シート6の引き取りがより容易になるといった利点もある。
The means for adjusting the temperature of the
冷却ゾーン8の出口では、発泡熱可塑性樹脂シート6の中心温度が、ダイス3出口でのシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの中心温度より50℃以上低くすることが好ましい。これによって、減圧下で発泡熱可塑性樹脂シート6の厚み方向に成長した気泡を維持することが可能となる。
At the outlet of the
上記のような構成を有する発泡熱可塑性樹脂シートの製造装置を用いた場合、以下に示す方法で発泡熱可塑性樹脂シート6を得ることができる。
When the manufacturing apparatus of the foamed thermoplastic resin sheet which has the above structures is used, the foamed
まず、押出機1にて発泡剤と熱可塑性樹脂とを溶融、混練した後、この混練物をダイス3より、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aとして、シート状に押し出す。このとき、製造装置は、図6(a)に示すように、予め、可動壁駆動装置23により可動上壁部12が上昇しかつ可動下壁部13が降下した状態に可動上壁部12および可動下壁部13を配置し、壁面12a・13aの間隔をシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの厚みよりも広げた状態としておく。
First, after the foaming agent and the thermoplastic resin are melted and kneaded in the
ダイス3から押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aは、減圧室4を経て引取機5に到達させ、引取機5により引き取り可能な状態とする。このとき、対向するロール5aは、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの厚みにあわせて、間隔を狭めた状態となっている。
The sheet-like foamable
次に、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの連続的な押出しを行いながら、可動壁駆動装置23により、図6(b)に示すように、壁面12a・13a同士の間隔がW1 まで狭まるように可動上壁部12および可動下壁部13を移動させる。上記の間隔W1は、減圧室4を減圧していない状態において、ダイス3から押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの厚みに対応するものである。この状態では、シール部材31の端部がシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの表面に十分に達し、減圧室4の出口を覆うので、減圧室4が減圧可能な状態となる。このとき、シール部材31は、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの移動方向側へ湾曲あるいは折曲した状態で、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの表面と接することができる。
Next, while continuously extruding the sheet-like foaming
その後、減圧室4を大気圧に対して100mmHg以上の減圧量で減圧するとともに、可動壁駆動装置23により、図2(a)に示すように、壁面12a・13a同士の間隔がW2 まで広がるように可動上壁部12および可動下壁部13を移動させる。上記の間隔W2は、製造する発泡熱可塑性樹脂シート6の所望する厚みに対応するものであり、この間隔W2 は任意に変更可能である。なお、上記減圧量の上限は、700mmHg以下とすることが好ましい。このような設定とした場合には、減圧室4からの発泡熱可塑性樹脂シート6の引き取りを円滑に行うことができる。
Thereafter, the
上記の減圧動作により、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aは発泡ゾーン7を通過することでさらに発泡し、発泡熱可塑性樹脂シート6となる。この発泡熱可塑性樹脂シート6は、続く冷却ゾーン8を通過することで、冷却固化され、その後引取機5によって引き取られる。なお、連続して発泡熱可塑性樹脂シート6を製造する場合には、減圧室4を上記のように減圧するとともに、壁面12a・13aの間隔をW2 に固定した状態での製造動作が連続して行われる。
By the above decompression operation, the sheet-like foamable
上記のように、本製造装置では、可動壁駆動装置23により、発泡熱可塑性樹脂シート6の連続製造時における壁面12a・13aの間隔W2 を任意に設定できるので、所望の厚みの発泡熱可塑性樹脂シート6を製造可能である。したがって、種々の厚みの発泡熱可塑性樹脂シート6の製造に対応可能であり、高い汎用性を備えたものとなっている。
As described above, in the present manufacturing apparatus, the movable
また、可動壁駆動装置23により、可動上壁部12の壁面12aと可動下壁部13の壁面13aとの間隔は、減圧室4の減圧開始前であってシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aが減圧により発泡していない厚みが薄いときに狭め、減圧室4の減圧開始後であってシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aが減圧により発泡して厚みが厚くなるとき、即ち発泡熱可塑性樹脂シート6となるときに広げることができる。したがって、減圧室4の減圧開始前と開始後とにおいて、壁面12a・13aとシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aあるいは発泡熱可塑性樹脂シート6との間隔、即ちシール部材31とシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aあるいは発泡熱可塑性樹脂シート6とのシート6a(シート6)厚み方向の位置関係をほぼ一定に保持することができる。
Further, the distance between the
これにより、減圧室4のシール部材31による減圧可能なシール状態を維持しながら、シール部材31の押圧力により発泡熱可塑性樹脂シート6の表面が傷付けられ、あるいは発泡熱可塑性樹脂シート6の気泡が押し潰される事態を防止することができる。この結果、表面状態が良好であり、かつ減圧による気泡成長の効果が十分に得られ、厚み方向に十分に気泡が成長した発泡熱可塑性樹脂シート6を容易に得ることができる。
As a result, the surface of the foamed
なお、本製造装置においては、ダイス3のダイリップ3aが、図7に示すように、減圧室4の入口部分に突出している構成としてもよい。このような構造とすれば、図6(b)に示したように壁面12a・13aの間隔を狭くした状態において、ダイス3、即ちダイリップ3aから押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの一部が、例えば可動上壁部12あるいは可動下壁部13とダイス3との間の隙間に入り込み、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの引き出しに支障を来す事態を防止することができる。
In this manufacturing apparatus, the
なお、発泡熱可塑性樹脂シート6の材料として使用可能な熱可塑性樹脂としては特に制限はなく、一般に押出成形や射出成形に使用される樹脂が適用される。例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、およびこれら各樹脂の共重合体などである。
In addition, there is no restriction | limiting in particular as a thermoplastic resin which can be used as a material of the foamed
上記の樹脂はタルクなどの充填剤、顔料、帯電防止剤、酸化防止剤など通常使用される各種添加剤を含有してもよい。本発明に適用される発泡剤については特に制限はなく、物理発泡剤、化学発泡剤など各種発泡剤を用いることができる。 The above resin may contain various commonly used additives such as fillers such as talc, pigments, antistatic agents, and antioxidants. There is no restriction | limiting in particular about the foaming agent applied to this invention, Various foaming agents, such as a physical foaming agent and a chemical foaming agent, can be used.
上記熱可塑性樹脂として、特にポリプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。このポリプロピレン系樹脂としては、単独重合体、ブロック共重合体、またはランダム共重合体の何れであっても良い。さらに、これらと他のオレフィン樹脂とを混合したものでもよい。この場合、混合するポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリブテンなど、炭素数10以下のポリオレフィンが好ましく、ポリエチレン樹脂がより好ましい。また、ポリプロピレン系樹脂と他のポリオレフィン樹脂とを混合する場合、ポリプロピレンの割合は50wt%以上とする。 As the thermoplastic resin, it is particularly preferable to use a polypropylene resin. The polypropylene resin may be a homopolymer, a block copolymer, or a random copolymer. Furthermore, what mixed these and other olefin resin may be used. In this case, the polyolefin resin to be mixed is preferably a polyolefin having 10 or less carbon atoms such as polyethylene or polybutene, and more preferably a polyethylene resin. Moreover, when mixing a polypropylene resin and another polyolefin resin, the ratio of a polypropylene shall be 50 wt% or more.
さらに好ましいポリプロピレン系樹脂としては、溶融強度の改良されたプロピレン系重合体を上げることができる。このようなプロピレン系重合体は例えば分子量の異なる成分を多段で重合する方法、特定の触媒系を用いる方法、またはプロピレン系重合体に架橋などの後処理を行う方法などによって得られる。この中でも、分子量の異なる成分を多段で重合する方法が生産性の面から好ましい。 As a more preferred polypropylene resin, a propylene polymer having improved melt strength can be raised. Such a propylene polymer can be obtained, for example, by a method of polymerizing components having different molecular weights in multiple stages, a method using a specific catalyst system, or a method of performing post-treatment such as crosslinking on the propylene polymer. Among these, a method of polymerizing components having different molecular weights in multiple stages is preferable from the viewpoint of productivity.
発泡熱可塑性樹脂シート6は、その片面もしくは両面に表皮材を貼合して表皮材積層発泡シートとすることができる。表皮材としては、用途に応じて公知のものを使用することができる。例えば、アルミニウムや鉄等の金属薄板、熱可塑性樹脂シート、熱可塑性樹脂フィルム、熱可塑性樹脂加飾シート、熱可塑性樹脂加飾フィルム、熱可塑性樹脂発泡シート、紙、合成紙、不織布、織布、カーペット等が上げられる。これら表皮材の貼合方法は特に限定されるものではない。例えば、接着剤を発泡熱可塑性樹脂シート6の表面に塗布して貼合する方法、接着樹脂フィルムがラミネートされた表皮材を使用し、その接着樹脂フィルムを加熱溶融させて発泡熱可塑性樹脂シート6と貼合させる方法等があげられる。
The foamed
また、発泡熱可塑性樹脂シート6の製造装置は、図8および図9に示す構成であってもよい。この製造装置は、成形部9の減圧室4を形成する上壁部と下壁部が、前部側の固定上壁部41および固定下壁部42と後部側の可動上壁部12および可動下壁部13とからなっている。固定上壁部41と固定下壁部42との互いに対向する壁面41a・42a間は、発泡ゾーン7となっている。壁面41a・42aは、発泡ゾーン7の入口から出口にかけてその間隔が漸次広がるように、緩やかに湾曲あるいは傾斜している。壁面41a・42aの間隔は、入口側がW1 に設定され、出口側がW3 に設定されている。この間隔W3は、例えば製造頻度の高い幾つかの厚みの発泡熱可塑性樹脂シート6のうち、最も薄いものの厚みに対応している。したがって、この場合、この最も薄い厚みの発泡熱可塑性樹脂シート6を製造するとき、間隔W3は間隔W2 と等しくなる。なお、前述のように、間隔W2 は、製造する発泡熱可塑性樹脂シート6の所望する厚みに対応するものである。
Moreover, the structure shown in FIG. 8 and FIG. 9 may be sufficient as the manufacturing apparatus of the foamed
ダイス3から押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aは、発泡ゾーン7において減圧下に曝されることで、この壁面41a・42aの形状に沿って緩やかに厚み方向に発泡する。そして、発泡ゾーン7の終端部において上記の間隔W3 の厚みとなり、冷却ゾーン8の入口において上記の間隔W2の厚みとなる。
The sheet-like foaming
可動上壁部12と可動下壁部13との互いに対向する壁面12a・13aは、冷却ゾーン8となっている。これら壁面12a・13aは、前述のとおり、平坦面であり、かつ可動壁駆動装置23に駆動されて、互いの接近方向および離間方向に移動可能である。
Wall surfaces 12 a and 13 a facing each other between the movable
発泡熱可塑性樹脂シート6の製造の際の可動上壁部12と可動下壁部13の動作、シール部材31の動作および減圧動作等は、前述の場合と同様であり、図8の状態は図2(a)の状態に対応し、図9(a)および図9(b)の状態はそれぞれ図6(a)および図6(b)の状態に対応する。
The operations of the movable
かかる装置では、壁面41a・42aの漸次広がった構成により、ダイス3から押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aが円滑に案内され、引取機5による引き取りを良好に行うことができる。その他、壁面12a・13aが可動であること、およびシール部材31を設けていることによる機能等は、前述のとおりである。
In such an apparatus, the sheet-like foaming
発泡熱可塑性樹脂シート6の製造装置は、さらに図10および図11に示す構成であってもよい。この製造装置は、図10に示すように、成形部9の内部であって減圧室4の前段に温度調整ゾーン51を備えている。温度調整ゾーン51を形成する固定上壁部52と固定下壁部53は、熱伝導性の高い金属からなる内壁部57を有している。この内壁部57の内部もしくは外側には、温度調整流体が流れる温度調整媒体流路54が設けられている。
The apparatus for producing the foamed
温度調整ゾーン51は、ダイス3より押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの表面温度を、所定の温度域内に調整するためのゾーンである。即ち、上記の温度調整媒体流路54からの熱により、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aは予め定める設定温度に温められる。この温度調整ゾーン51により、発泡ゾーン7における発泡時の温度を調整することが可能となり、より安定的に発泡熱可塑性樹脂シート6を製造することができる。
The
上記の設定温度は、使用する熱可塑性樹脂や発泡剤に応じて決定され、この熱可塑性樹脂が例えば結晶性樹脂の場合、使用樹脂の結晶化温度以上、ダイス3出口におけるシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの温度以下に設定される。
The set temperature is determined according to the thermoplastic resin and the foaming agent to be used. When this thermoplastic resin is, for example, a crystalline resin, the sheet-like foaming thermoplasticity at the outlet of the
例えば、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用いた場合、温度調整ゾーン51は、130℃〜180℃内に設定され、この設定温度の±2℃程度の範囲に属するようにシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの表面温度を調整する。
For example, when a polypropylene resin is used as the thermoplastic resin, the
なお、内壁部57を加熱する手段としては、上記の温度調整流体流路54に限るものではなく、一般に温度調整が可能で、内壁部57を設定温度に保持させ得る構成であれば、特に制約はない。
The means for heating the
また、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの表面全体が内壁部57に接触する方が、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの表面温度を正確に調整し得るため、温度調整ゾーン51の両内壁部57の壁面52a・53aの間隔は、ダイス3より押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの厚みとほぼ同じW1 程度であることが望ましく、できれば壁面52a・53aの間隔の調整が可能な構成とすることが望ましい。但し、必ずしも温度調整ゾーン51の内壁にシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの全面が接触する構成である必要はない。
In addition, since the surface temperature of the sheet-like foamable
また、上記製造装置は、図11(a)(b)に示すように、温度調整ゾーン51を備える成形部9とダイス3とを離して設けるとともに、温度調整ゾーン51の入口に、少なくとも一対のロール55・55を設け、ダイス3から押し出されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aが上記ロール55・55を介して温度調整ゾーン51に取り込まれる構成としてもよい。また、この製造装置においては、図11(b)に示すように、温度調整ゾーン51の入口のシート幅方向の両側に、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの幅を調整するための一対のカッター56・56が設けられていてもよい。
In addition, as shown in FIGS. 11A and 11B, the manufacturing apparatus is provided with the
上記のロール55・55を設けた構成では、減圧室4に入る前のシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの厚みを調整することが可能となり、これによってシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを温度調整ゾーン51内に引き込み易くなる。
In the configuration in which the
上記一対のロール55・55は温度調整可能な構成であることが望ましく、設定温度は、用いる熱可塑性樹脂や発泡剤、発泡熱可塑性樹脂シート6の厚みなどによって適宜設定されるものである。但し、ダイス3出口でのシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aの温度以下であり、温度調整ゾーン51の設定温度以上であることが好ましい。
It is desirable that the pair of
なお、上記カッター56・56は、必ずしも設ける必要はないが、下記の点から設けることが望ましい。即ち、上記カッター56・56でシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aのシート幅を温度調整ゾーン51内の通路幅に合わせて切断することにより、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを温度調整ゾーン51内に引き込み易くなる。
The
また、発泡熱可塑性樹脂シート6の製造装置は、図12(a)(b)に示す構成であってもよい。この製造装置は、ヘッド部2を介して押出機1より押し出された発泡性熱可塑性樹脂体をシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aに加工するダイス3、即ちシートダイスに代えて、サーキュラーダイス61を備えている。このサーキュラーダイス61は、ヘッド部2を介して押出機1より押し出された発泡性熱可塑性樹脂体を筒状発泡性熱可塑性樹脂体6bに加工するものである。
Moreover, the structure shown in FIG. 12 (a) (b) may be sufficient as the manufacturing apparatus of the foamed
上記サーキュラーダイス61の後段には、サーキュラーダイス61を介して大気中に押し出された筒状発泡性熱可塑性樹脂体6bをその押し出し方向に切断して、展開されたシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aに切り開くカッター62が設けられている。従って、筒状発泡性熱可塑性樹脂体6bは、カッター62により切り開かれてシート状発泡性熱可塑性樹脂体6aとなり、ロール55・55により減圧室4内に取り込まれる。
At the subsequent stage of the
なお、筒状発泡性熱可塑性樹脂体6bを切り開く手段としては、上記カッター62に限定されることなく、上記切り開き処理が可能な手段であればよい。
The means for opening the tubular foamable
また、本製造装置は、減圧室4の前段に前記温度調整ゾーン51を備えている。この前記温度調整ゾーン51の機能は前述の通りである。さらに、温度調整ゾーン51の入口には前述のロール55およびカッター56が設けられ、シート状発泡性熱可塑性樹脂体6aを減圧室4に取り込む上で好ましい構成となっているものの、これらは必須のものではない。
In addition, the manufacturing apparatus includes the
以上の実施の形態に示した製造装置は、押出機1、ダイス3および減圧室4が水平方向に一直線上に配置された構成となっているが、これに代えて、ダイス3を押出し方向が下向きとなるように配置するとともに、この押出し方向の延長線上に減圧室4を配置する構成としてもよい。
The manufacturing apparatus shown in the above embodiment has a configuration in which the
本発明の発泡熱可塑性樹脂シートの製造方法は、熱可塑性樹脂と発泡剤とを溶融、混練した後、この溶融・混練物である発泡性熱可塑性樹脂をダイスにてシート状に連続的に押出し、このシート状の発泡性熱可塑性樹脂体を、この樹脂体の厚み方向に対向する一対の壁面の間隔が前記樹脂体の厚みよりも広げられている減圧室内を通して引き取る第1の工程と、前記一対の壁面の間隔を減圧室内の前記樹脂体の厚みに応じて狭め、減圧室内を減圧可能な状態とする第2の工程と、減圧室内を減圧するとともに、前記一対の壁面の間隔を、形成すべき発泡熱可塑性樹脂シートの厚みに応じた間隔に広げ、連続して発泡熱可塑性樹脂シートを製造する第3の工程とを備えていることを特徴としている。 In the method for producing a foamed thermoplastic resin sheet of the present invention, a thermoplastic resin and a foaming agent are melted and kneaded, and then the foamed thermoplastic resin that is the melted and kneaded product is continuously extruded into a sheet shape with a die. A first step of drawing the sheet-like foamable thermoplastic resin body through a decompression chamber in which a distance between a pair of wall surfaces facing in the thickness direction of the resin body is wider than the thickness of the resin body; A second step of narrowing the distance between the pair of wall surfaces in accordance with the thickness of the resin body in the decompression chamber, and allowing the decompression chamber to be decompressed; and depressurizing the decompression chamber; and forming the spacing between the pair of wall surfaces And a third step of continuously producing the foamed thermoplastic resin sheet by expanding the gap to an interval corresponding to the thickness of the foamed thermoplastic resin sheet to be produced.
上記の構成によれば、熱可塑性樹脂と発泡剤との溶融・混練物が、押出機の押出し動作によりダイスからシート状の発泡性熱可塑性樹脂体として押し出される。この発泡性熱可塑性樹脂体は、減圧室内での減圧下においてさらに発泡し、発泡熱可塑性樹脂シートとなる。 According to said structure, the molten and kneaded material of a thermoplastic resin and a foaming agent is extruded as a sheet-like foamable thermoplastic resin body from a die | dye by the extrusion operation of an extruder. This foamable thermoplastic resin body is further foamed under reduced pressure in a decompression chamber to form a foamed thermoplastic resin sheet.
このとき、発泡熱可塑性樹脂シートの厚みは、前記減圧室の対向する一対の壁面の間隔によって決定される。即ち、発泡熱可塑性樹脂シートは、前記一対の壁面の間隔に相当する厚みに発泡したものとなる。したがって、前記一対の壁面の間隔を変更することにより、種々の厚みの発泡熱可塑性樹脂シートを得ることができる。 At this time, the thickness of the foamed thermoplastic resin sheet is determined by the distance between a pair of opposing wall surfaces of the decompression chamber. That is, the foamed thermoplastic resin sheet is foamed to a thickness corresponding to the distance between the pair of wall surfaces. Therefore, foamed thermoplastic resin sheets having various thicknesses can be obtained by changing the distance between the pair of wall surfaces.
また、第2の工程から、減圧室の減圧により発泡性熱可塑性樹脂体が発泡して発泡熱可塑性樹脂シートとなるときには、第3の工程において、減圧室の一対の壁面の間隔を、形成すべき発泡熱可塑性樹脂シートの厚みに応じた間隔に広げている。したがって、減圧室を例えばシール部材にてシールしている場合にも、発泡性熱可塑性樹脂体とシール部材との位置関係(減圧による発泡前)と、発泡熱可塑性樹脂シートとシール部材との位置関係(減圧による発泡後)とをほぼ同一にすることができる。したがって、シール部材としては柔らかくかつ可撓性を有するものを使用することができ、シール部材により発泡熱可塑性樹脂シートの気泡が押し潰される事態を回避することができる。これにより、減圧室の減圧開始時からそれ以後に渡って発泡性熱可塑性樹脂体および発泡熱可塑性樹脂シートにシール部材から大きな力をかけることなく、減圧室を所定の減圧度に維持することができる。この結果、減圧下での良好な発泡状態を維持して発泡倍率が高く、厚みの厚い発泡熱可塑性樹脂シートを容易に得ることができる。 Further, from the second step, when the foamable thermoplastic resin body is foamed by the decompression of the decompression chamber to form a foamed thermoplastic resin sheet, in the third step, the interval between the pair of wall surfaces of the decompression chamber is formed. The gap is expanded according to the thickness of the foamed thermoplastic resin sheet. Therefore, even when the decompression chamber is sealed with, for example, a seal member, the positional relationship between the foamable thermoplastic resin body and the seal member (before foaming due to decompression) and the position of the foamed thermoplastic resin sheet and the seal member The relationship (after foaming under reduced pressure) can be made substantially the same. Therefore, a soft and flexible member can be used as the sealing member, and a situation in which bubbles of the foamed thermoplastic resin sheet are crushed by the sealing member can be avoided. Thus, the decompression chamber can be maintained at a predetermined degree of decompression without applying a large force from the seal member to the foamable thermoplastic resin body and the foamed thermoplastic resin sheet from the start of decompression of the decompression chamber to thereafter. it can. As a result, it is possible to easily obtain a foamed thermoplastic resin sheet having a high foaming ratio and a large thickness while maintaining a good foamed state under reduced pressure.
また、この場合、前記第3の工程において減圧室内を大気圧に対して100mmHg以上の減圧量で減圧する構成とすることが、高い発泡倍率を有し、厚さの厚い発泡熱可塑性樹脂シートを得る上において好ましい。 In this case, in the third step, the decompression chamber is decompressed at a decompression amount of 100 mmHg or more with respect to the atmospheric pressure, so that the foamed thermoplastic resin sheet having a high foaming ratio and a large thickness is obtained. It is preferable in obtaining.
本発明の発泡熱可塑性樹脂シートの製造方法においては、さらに、前記減圧室の出口側のシールが、移動可能な前記壁面を有する可動壁部に少なくとも設けられ、前記樹脂体および発泡熱可塑性樹脂シートと前記壁面との間をシールするシール部材により行われる構成とすることもできる。 In the method for producing a foamed thermoplastic resin sheet of the present invention, a seal on the outlet side of the decompression chamber is further provided at least on the movable wall portion having the movable wall surface, and the resin body and the foamed thermoplastic resin sheet It can also be set as the structure performed by the sealing member which seals between the said wall surface.
上記の構成によれば、シール部材を使用した簡単な構成により、減圧室の減圧度を維持可能であるとともに、減圧下での良好な発泡状態を維持して発泡倍率が高く、厚みの厚いシートを容易に得ることができる。 According to the above configuration, a simple structure using a seal member can maintain the degree of decompression in the decompression chamber, maintain a good foaming state under reduced pressure, and have a high foaming ratio and a thick sheet. Can be easily obtained.
本発明の発泡熱可塑性樹脂シートの製造方法においては、さらに、ダイスより押し出されたシート状の発泡性熱可塑性樹脂体の発泡倍率をA、減圧下に通して得た発泡熱可塑性樹脂シートの発泡倍率をBとすると、B/Aが2.5以上であることが好ましい。 In the method for producing a foamed thermoplastic resin sheet of the present invention, the foaming ratio of the sheet-like foamable thermoplastic resin body extruded from the die is A, and foaming of the foamed thermoplastic resin sheet obtained by passing under reduced pressure. When the magnification is B, B / A is preferably 2.5 or more.
大気圧下での発泡倍率と減圧下での発泡倍率との比を上記のような範囲となるように条件設定することで、本発明の発泡熱可塑性樹脂シートをより安定して得ることができる。 By setting the ratio of the expansion ratio under atmospheric pressure and the expansion ratio under reduced pressure to be in the above range, the foamed thermoplastic resin sheet of the present invention can be obtained more stably. .
また、本発明の発泡熱可塑性樹脂シート及びその製造方法においては、前記した熱可塑性樹脂をポリプロピレン系樹脂とし、発泡熱可塑性樹脂シートを発泡ポリプロピレン系樹脂シートとすることもできる。 In the foamed thermoplastic resin sheet and the method for producing the same of the present invention, the thermoplastic resin described above may be a polypropylene resin, and the foamed thermoplastic resin sheet may be a foamed polypropylene resin sheet.
発泡ポリプロピレン系樹脂シートの場合、発泡熱可塑性樹脂シートの製造方法においては、発泡倍率の関係を表す前述のB/Aは、1.6以上であることが好ましく、その厚みは5mm以上とすることが好ましい。 In the case of a foamed polypropylene resin sheet, in the method for producing a foamed thermoplastic resin sheet, the aforementioned B / A representing the relationship of the foaming ratio is preferably 1.6 or more, and the thickness thereof is 5 mm or more. Is preferred.
本発明の一実施例を図13に基づいて以下に説明する。本実施例では、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレンとポリエチレンとの混合物を用い、その混合比は、ポリプロピレン:ポリエチレン=70:30wt%とした。また、発泡剤および発泡助剤として、重曹/アゾジカルボン酸アミド/酸化亜鉛の重量比が9/0.5/0.5である複合発泡剤の30wt%マスターバッチ(ポリエチレンベース)を3.5重量部添加した。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In this example, a mixture of polypropylene and polyethylene was used as the thermoplastic resin, and the mixing ratio was polypropylene: polyethylene = 70: 30 wt%. Further, as a foaming agent and a foaming auxiliary agent, a 30 wt% master batch (polyethylene base) of a composite foaming agent having a weight ratio of baking soda / azodicarboxylic amide / zinc oxide of 9 / 0.5 / 0.5 is 3.5. Part by weight was added.
ここでの発泡熱可塑性樹脂シート6の製造には、図2に示した装置を使用した。この製造装置において、押出機1には単軸の65mmφ押出機を使用した。この装置における各部の設定を表1に示す。なお、同表におけるシリンダー温度とは、押出機1のシリンダーの温度である。
The apparatus shown in FIG. 2 was used for production of the foamed
このような発泡熱可塑性樹脂シートの製造装置を用いて製造された発泡熱可塑性樹脂シート6の断面を観察し、気泡径を測定したところ、上記した条件(条件式(1)(2))を満たしていることが確認できた。その結果を表2に示す。比較例には、実施例と同じ樹脂組成、発泡剤、押出機1およびダイス3を使用し、大気中に押し出された発泡熱可塑性樹脂シートの断面観察結果を示す。
When the cross section of the foamed
なお、各気泡径の値は、図13に示すように、発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向、押出し方向および幅方向の、各気泡に対する接線の最大接線間隔を採用した。 In addition, as shown in FIG. 13, the value of each bubble diameter employ | adopted the maximum tangent space | interval of the tangent with respect to each bubble of the thickness direction of a foamed thermoplastic resin sheet, an extrusion direction, and the width direction.
また、(発泡熱可塑性樹脂シートの押出し方向の平均気泡径)/(発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向の平均気泡径)、即ちD/Cは、次の方法で測定した。 Further, (average cell diameter in the extrusion direction of the foamed thermoplastic resin sheet) / (average cell diameter in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet), that is, D / C was measured by the following method.
まず、発泡熱可塑性樹脂シートの両側面からシート幅の15%を超える内部位置において、20(シート幅方向)cm×20(押出し方向)cmの領域を選び、この領域内の3箇所で、シートの押出し方向と厚み方向に平行な断面と、シートの幅方向と厚み方向に平行な断面とを有するサンプルを切り出した。次に、これら各サンプルについて、発泡熱可塑性樹脂シートの両表面(表裏面)から全厚みの20%を超える内部位置に当たる領域におけるシートの押出し方向に平行な断面の顕微鏡拡大写真を撮影した。この写真から、発泡熱可塑性樹脂シートの1mm2 の正方形領域内に存在する気泡のうちの半数以上の各気泡について、c(厚み方向の径)とd(押出し方向の径)を図13に示した方法で測定した。こうして得られた全ての領域毎のc1、c2 、…、cn 並びにd1 、d2 、…、dn
の値から、c、dの平均値であるC、Dを得、さらにD/Cを得た。ここで、n≧30である。
First, in the internal position exceeding 15% of the sheet width from both sides of the foamed thermoplastic resin sheet, a region of 20 (sheet width direction) cm × 20 (extrusion direction) cm is selected, and the sheet is formed at three locations within this region. A sample having a cross section parallel to the extrusion direction and the thickness direction and a cross section parallel to the width direction and the thickness direction of the sheet was cut out. Next, for each of these samples, a microscopic enlarged photograph of a cross section parallel to the sheet extrusion direction was taken in a region corresponding to an internal position exceeding 20% of the total thickness from both surfaces (front and back surfaces) of the foamed thermoplastic resin sheet. From this photograph, FIG. 13 shows c (diameter in the thickness direction) and d (diameter in the extrusion direction) for each of more than half of the bubbles present in the square area of 1 mm 2 of the foamed thermoplastic resin sheet. It was measured by the method. C 1 , c 2 ,..., C n and d 1 , d 2 ,.
From these values, C and D, which are average values of c and d, were obtained, and further D / C was obtained. Here, n ≧ 30.
また、(発泡熱可塑性樹脂シートの幅方向の平均気泡径)/(発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向の平均気泡径)、即ちE/Cは、次の方法で測定した。 Further, (average cell diameter in the width direction of the foamed thermoplastic resin sheet) / (average cell diameter in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet), that is, E / C was measured by the following method.
まず、上記の3つのサンプルについて、発泡熱可塑性樹脂シートの両表面(表裏面)から全厚みの20%を超える内部位置に当たる領域におけるシートの幅方向に平行な断面の顕微鏡拡大写真を撮影した。この写真から、発泡熱可塑性樹脂シートの1mm2 の正方形領域内に存在する気泡のうちの半数以上の各気泡について、c(厚み方向の径)とe(幅方向の径)を図13に示した方法で測定した。こうして得られた全ての領域毎のc1、c2 、…、cn 並びにe1 、e2 、…、enの値から、c、eの平均値であるC、Eを得、さらにE/Cを得た。ここで、n≧30である。 First, with respect to the above three samples, microscopic magnified photographs of a cross section parallel to the width direction of the sheet in an area corresponding to an internal position exceeding 20% of the total thickness from both surfaces (front and back surfaces) of the foamed thermoplastic resin sheet were taken. From this photograph, FIG. 13 shows c (diameter in the thickness direction) and e (diameter in the width direction) for each of more than half of the bubbles present in the square area of 1 mm 2 of the foamed thermoplastic resin sheet. It was measured by the method. C 1, c 2 of all each region thus obtained, ..., c n and e 1, e 2, ..., obtained from the value of e n, c, is the average value of e C, the E, further E / C was obtained. Here, n ≧ 30.
なお、このシートの両側面からシート幅の15%を超える内部が20cmの長さに満たない場合には、適宜上記の面積が400cm2 となるようにサンプリングを行い、上記と同様にしてD/C、E/Cを求める。 When the inside of the sheet exceeding 15% of the sheet width is less than 20 cm from both side surfaces of the sheet, sampling is performed so that the area is appropriately 400 cm 2, and D / C and E / C are obtained.
C:厚み方向の平均気泡径
D:押出し方向の平均気泡径
E:幅方向の平均気泡径
上記のような気泡形状を有する本実施例の発泡熱可塑性樹脂シート6は、発泡倍率が高く、厚みが厚いことが確認できた。
C: Average cell diameter in the thickness direction D: Average cell size in the extrusion direction E: Average cell diameter in the width direction The foamed
軽量で、衝撃吸収性に優れ、かつ、断熱効果を有するなどの利点を多く備えており、断熱材や包装梱包材などの用途にも適用できる。 It is lightweight, excellent in shock absorption, and has many advantages such as having a heat insulating effect, and can be applied to applications such as heat insulating materials and packaging materials.
1 押出機
2 ヘッド部
3 ダイス
3a ダイリップ
4 減圧室
5 引取機
6 発泡熱可塑性樹脂シート
6a シート状発泡性熱可塑性樹脂体(発泡性熱可塑性樹脂体)
6b 筒状発泡性熱可塑性樹脂体(発泡性熱可塑性樹脂体)
7 発泡ゾーン
8 冷却ゾーン
9 成形部
12 可動上壁部
12a 壁面
13 可動下壁部
13a 壁面
14 内壁部
18 冷却水流路
21 凸部
23 可動壁駆動装置
31 シール部材
61 サーキュラーダイス
62 カッター
DESCRIPTION OF
6b Tubular foamable thermoplastic resin body (foamable thermoplastic resin body)
7
Claims (5)
0.6≦D/C≦0.9 …(1)
0.6≦E/C≦0.9 …(2)
〔但し、条件式中Cは、発泡熱可塑性樹脂シートの厚み方向の平均気泡径、Dは発泡熱可塑性樹脂シートの押出し方向の平均気泡径、Eは発泡熱可塑性樹脂シートの幅方向の平均気泡径であり、C,D,Eは何れも、1mm 2 の正方形領域内に存在する気泡を対象に求めた値である〕 The expansion ratio is 2.5 times or more, and in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet, it exceeds 20% of the total thickness from both surfaces of the sheet and exceeds 15% of the sheet width from both sides of the sheet. The bubble shape present at the position satisfies the following conditional expressions (1) and (2) (however, a modified propylene resin obtained by reaction of a polypropylene resin, an aromatic vinyl monomer and a radical polymerization initiator) A foamed thermoplastic resin sheet characterized by excluding the case of using a composition.
0.6 ≦ D / C ≦ 0.9 (1)
0.6 ≦ E / C ≦ 0.9 (2)
[Where C is the average cell diameter in the thickness direction of the foamed thermoplastic resin sheet, D is the average cell diameter in the extrusion direction of the foamed thermoplastic resin sheet, and E is the average cell diameter in the width direction of the foamed thermoplastic resin sheet. It is a diameter , and C, D, and E are all values obtained for air bubbles present in a square area of 1 mm 2 ]
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