JP2018015991A - 発泡成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
好ましくは、前記N2混合比率は、40〜67mol%である。
好ましくは、前記発泡剤は、N2及びCO2を含む物理発泡剤を含み、前記物理発泡剤は、インジェクタを介して、前記シリンダ内に注入される。
好ましくは、前記発泡剤は、N2を含む第1物理発泡剤と、CO2を含む第2物理発泡剤を含み、第1及び第2物理発泡剤は、別々のインジェクタを介して、個別に前記シリンダ内に注入される。
好ましくは、前記発泡剤は、CO2を発生させる化学発泡剤と、N2を含む物理発泡剤を含み、前記化学発泡剤は、前記原料樹脂と混合されて添加され、前記物理発泡剤は、インジェクタを介して、前記シリンダ内に注入される。
本発明の第1実施形態の発泡成形体の製造方法は、原料樹脂と発泡剤を押出機のシリンダ内で溶融混練してなる溶融混練樹脂を用いて発泡パリソンを形成し、前記発泡パリソンを成形して発泡成形体を得る工程を備え、前記発泡剤は、前記溶融混練樹脂中でのN2とCO2の合計を100mol%としたときのN2混合比率が33〜90mol%となるように添加される。本実施形態では、発泡剤として、N2を含む第1物理発泡剤と、CO2を含む第2物理発泡剤が用いられる。第1及び第2物理発泡剤は、別々のインジェクタを介して、個別にシリンダ内に注入される。
以下、各構成について詳細に説明する。
ホッパー12は、原料樹脂11を押出機13のシリンダ13a内に投入するために用いられる。原料樹脂11の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂11は、ホッパー12からシリンダ13a内に投入された後、シリンダ13a内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ13a内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ13aの先端に向けて搬送される。スクリューは、シリンダ13a内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら搬送する。スクリューの基端にはギア装置が設けられており、ギア装置によってスクリューが回転駆動される。シリンダ13a内に配置されるスクリューの数は、1本でもよく、2本以上であってもよい。
シリンダ13aには、シリンダ13a内に物理発泡剤を注入するためのインジェクタ16a,16bが設けられる。インジェクタ16a,16bには、配管2a、2bを介して、ガス供給装置15a,15bが連結される。ガス供給装置15a,15bには、配管3a、3bを介して、第1及び第2ガスボンベ14a,14bが連結される。第1ガスボンベ14aには、N2を含む第1物理発泡剤が収容されている。第1物理発泡剤は、窒素ガスであってもよく、窒素ガスと別のガスとの混合ガスであってもよい。第2ガスボンベ14bには、CO2を含む第2物理発泡剤が収容されている。第2物理発泡剤は、CO2ガスであってもよく、CO2ガスと別のガスとの混合ガスであってもよい。第1及び第2物理発泡剤は、ガス供給装置15a,15bにおいて圧力及び流量が調整された状態でインジェクタ16a,16bを通じてシリンダ13a内に注入される。第1及び第2物理発泡剤は、超臨界流体の状態でシリンダ13a内に注入されることが好ましい。N2は、臨界温度−149.1℃、臨界圧力3.4MPa以上、CO2は、臨界温度31℃、臨界圧力7.4MPa以上とすることによって超臨界状態(超臨界流体の状態)にすることができる。第1及び第2物理発泡剤は、後述する第2実施形態のように、ガス供給装置の上流側で混合して同一のインジェクタを通じてシリンダ13a内に注入することも可能であるが、N2とCO2は超臨界状態にするための条件(圧力・温度)が異なるので、N2とCO2の混合ガスを超臨界状態にするのは、個別に超臨界状態にする場合に比べて、エネルギーのロスが大きくなる。このため、本実施形態では、第1及び第2物理発泡剤は別々のインジェクタ16a,16bを介して、個別にシリンダ13a内に注入している。
原料樹脂と発泡剤が溶融混練されてなる溶融混練樹脂は、シリンダ13aの樹脂押出口から押し出され、連結管25を通じてアキュームレータ17内に注入される。アキュームレータ17は、シリンダ17aとその内部で摺動可能なピストン17bを備えており、シリンダ17a内に溶融混練樹脂11aが貯留可能になっている。そして、シリンダ17a内に溶融混練樹脂11aが所定量貯留された後にピストン17bを移動させてことによって、連結管27を通じて溶融混練樹脂11aをヘッド18内に設けられたダイスリットから押し出して発泡パリソン23を形成する。発泡パリソン23の形状は、特に限定されず、円筒状であってもよく、シート状であってもよい。
発泡パリソン23は、一対の分割金型19間に導かれる。分割金型19を用いて発泡パリソン23の成形を行うことによって発泡成形体が得られる。分割金型19を用いた成形の方法は特に限定されず、分割金型19のキャビティ内にエアーを吹き込んで成形を行うブロー成形であってもよく、分割金型19のキャビティの内面からキャビティ内を減圧して発泡パリソン23の成形を行う真空成形であってもよく、その組み合わせであってもよい。
図3を用いて、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に類似しており、第1及び第2物理発泡剤をガス供給装置の上流側で混合している点が主な相違点である。以下、相違点を中心に説明する。
図4を用いて、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1及び第2実施形態に類似しているが、CO2を発生させる化学発泡剤を用いる点が主な相違点である。以下、相違点を中心に説明する。
2 :配管
2a :配管
2b :配管
3 :配管
3a :配管
3b :配管
3c :配管
11 :原料樹脂
11a :溶融混練樹脂
12 :ホッパー
13 :押出機
13a :シリンダ
14 :ガスボンベ
14a :第1ガスボンベ
14a :ガスボンベ
14b :第2ガスボンベ
14b :ガスボンベ
15 :ガス供給装置
15a :ガス供給装置
15b :ガス供給装置
16 :インジェクタ
16a :インジェクタ
16b :インジェクタ
17 :アキュームレータ
17a :シリンダ
17b :ピストン
18 :ヘッド
19 :分割金型
23 :発泡パリソン
25 :連結管
27 :連結管
Claims (5)
- 原料樹脂と発泡剤を押出機のシリンダ内で溶融混練してなる溶融混練樹脂を用いて発泡パリソンを形成し、前記発泡パリソンを成形して発泡成形体を得る工程を備え、
前記発泡剤は、前記溶融混練樹脂中でのN2とCO2の合計を100mol%としたときのN2混合比率が33〜90mol%となるように添加される、発泡成形体の製造方法。 - 前記N2混合比率は、40〜67mol%である、請求項1に記載の方法。
- 前記発泡剤は、N2及びCO2を含む物理発泡剤を含み、前記物理発泡剤は、インジェクタを介して、前記シリンダ内に注入される、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記発泡剤は、N2を含む第1物理発泡剤と、CO2を含む第2物理発泡剤を含み、
第1及び第2物理発泡剤は、別々のインジェクタを介して、個別に前記シリンダ内に注入される、請求項1〜請求項3の何れか1つに記載の方法。 - 前記発泡剤は、CO2を発生させる化学発泡剤と、N2を含む物理発泡剤を含み、
前記化学発泡剤は、前記原料樹脂と混合されて添加され、前記物理発泡剤は、インジェクタを介して、前記シリンダ内に注入される、請求項1又は請求項2に記載の方法。
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