JP2502420B2 - 熱可塑性樹脂細条摺曲集合体の製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂細条摺曲集合体の製造方法

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JP2502420B2 JP3211179A JP21117991A JP2502420B2 JP 2502420 B2 JP2502420 B2 JP 2502420B2 JP 3211179 A JP3211179 A JP 3211179A JP 21117991 A JP21117991 A JP 21117991A JP 2502420 B2 JP2502420 B2 JP 2502420B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂細条摺接
集合体の製造方法、特に各細条間の融着強度が強く全体
として機械的強度が向上した熱可塑性樹脂細条摺接集合
体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】発泡性の熱可塑性樹脂を多数の細孔を有
する口金から押出発泡し、押し出された多数の細条を集
束してなる成形体としては、合成木材が知られており、
このものは各細条は密着して融着しており空隙は特に存
在していない。一方、押し出された細条間に不定形の空
隙部を有した状態で各細条を融着させた成形体の製造方
法として、本出願人はすでに、熱可塑性樹脂を押出機に
供給し、小孔の内径もしくはランド長さが部分的に相違
する多数の小孔が配置された口金を使用して該口金の各
小孔から加熱溶融した熱可塑性樹脂を細条に押出し、こ
れら細条のうち、もっとも進行速度の遅い細条の進行速
度と同一またはそれよりも遅い引取速度で引き取ること
により一部またはすべての細条を摺接せしめ、これらの
細条を未だ溶融状態にある間に集束枠内に誘導し、各細
条を接触部分で融着させて一体化せしめ、それにより細
条間に不定形の空隙部が全体の20容量パーセント以上
占める熱可塑性樹脂細条摺接集合体の製造方法を開示し
提供している(特公昭58ー9745号公報参照)。
【0003】上記の方法は、図2を参照しながら説明す
ると、押出機1に供給されて溶融状態にされた熱可塑性
樹脂8は口金2先端の樹脂排出板3に穿設された内径、
ランド長さ間隔の違った多数の小孔11より樹脂細条4
として押し出される。このようにして内径、ランド長
さ、及び間隔の違った小孔11より押し出された樹脂細
条4はその樹脂排出線速度の差により様々な摺曲を示し
ながら、絡み合った状態となり、互いの接触部で融着さ
れながらガイド板5を介して冷却槽6中へ導かれ、冷却
槽6に設けられた集束枠を形成する成形ロール7によ
り、その成形外寸法を規制されながら冷却固化された状
態となり、これを引き取りロールにて引き取ることによ
って空隙率の大きい熱可塑性樹脂細条摺接集合体を得る
ようにしている。 この方法に使用される熱可塑性樹脂
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等
の汎用の熱可塑性樹脂が使用可能であり、また、これら
の樹脂の共重合体あるいは混合樹脂も使用できる。
【0004】このようにして部分的に融着された熱可塑
性樹脂細条摺接集合体は、摺曲度合いの異なる多数の細
条が集束され、各細条の接触部で融着されて一体化され
ているので、細条間に不定形の空隙が形成せられ、かさ
倍率が大きく、かつ軽量であることから、必要に応じ板
状体、丸棒状または各棒状等の形状として種々の用途に
共することができ、例えば、各種物品の心材等にあるい
は衝材等として広く利用することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法により得られる熱可塑性樹脂細条摺接集合体は、各細
条間の接合がガイド板5及び冷却槽6を通過する間に生
じる各細条の互いの接触部の融着によって行われるのみ
であることから、必ずしも十分な接合強度が得られず、
特に曲げ応力を受けるような場所において使用すると各
細条間の融着部が分離し、部分的にバラけた状態となる
場合が生じた。その結果、熱可塑性樹脂細条摺接集合体
の持つ機械的強度が低下するとともに空隙率にも変化が
生じ、緩衝材として使用した場合その機能が不十分とな
ったり、暗渠排水のドレ−ン材として使用した場合通水
量が大きく変化したりする不都合を生じることが分かっ
た。
【0006】また、得られる熱可塑性樹脂細条摺接集合
体は、一次発泡した発泡材を熱融着したものを整形ロー
ルで整形外寸法を規制するだけのものであることから、
空隙率を20容量パーセント以下とすることは困難であ
るとともに、その空隙率を必要に応じ調整することは不
可能であり、自ずとその使用態様も限られたものとなら
ざるを得なかった。
【0007】本発明は、上記のような不都合を解消した
熱可塑性樹脂細条摺接集合体を得るための改良された製
造方法を得ることを目的としており、より具体的には、
空隙率の調整が可能でありかつ十分な機械的強度を持つ
熱可塑性樹脂細条摺接集合体を製造する方法を得ること
を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ
目的を達成するために、本発明は次のような技術手段を
講じた。すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂を押出機に
供給し、小孔の内径もしくはランド長さが部分的に相違
する多数の小孔が配置された口金を使用して該口金の各
小孔から加熱溶融した熱可塑性樹脂を細条に押出発泡
し、これら細条のうち、もっとも進行速度の遅い細条の
進行速度と同一またはそれよりも遅い引取速度で引き取
ることにより一部またはすべての細条を摺接せしめ、こ
れらの細条を未だ溶融状態にある間に集束枠内に誘導
し、各細条を接触部分で融着させて一体化せしめた、細
条間に不定形の空隙部を有する熱可塑性樹脂細条摺接集
合体を、次いで、加熱蒸気吹き付け手段を有する蒸気加
熱槽に導入し、該槽内で2次発泡させることにより細条
間の空隙率を減少させた熱可塑性樹脂細条摺接集合体を
得ることを特徴とする熱可塑性樹脂細条摺接集合体の製
造方法を要旨とするものである。
【0009】本発明に使用される熱可塑性樹脂として
は、上記の従来の製造方法において使用される熱可塑性
樹脂をすべて使用可能であるが、ポリスチレンは高い2
次発泡性を有することから特に好ましいものである。本
発明の方法は、その第1の段階においては、特公昭58
ー9745号公報に記載された方法をそのまま用い得
る。また、用いる押出機、口金、冷却槽等の構造も上記
公報に記載のものを使用することができる。すなわち、
まず、第1の段階において、前記のような熱可塑性樹
脂、特に好ましくはポリスチレンを押出機に供給し、多
数の小孔を有する口金より多数の細条として押出し、成
形する。この際口金の小孔の内径もしくはランド長さが
異なって成形されているので、該小孔から排出される樹
脂細条の排出線速度は不均一となる。押し出された細条
の内、例えば最も排出線速度の遅い細条の進行速度と同
一またはそれよりも遅い速度で引き取ることにより、す
べての細条は摺曲せしめられる。
【0010】細条は、押出後未だ溶融状態にある間に集
束枠内に誘導され、各細条を接触部分で熱融着される。
このようにして部分的に融着された熱可塑性樹脂細条摺
接集合体は、細条間に不定形の空隙を有しており、通常
その空隙率は全体の20容量パーセント以上を占めてい
る。第2の段階として、そのようにして得られた熱可塑
性樹脂細条摺接集合体を、加熱蒸気吹き付け手段を有す
る蒸気加熱槽に導入し、加熱槽内で2次発泡させる。そ
れにより第1の段階で一次発泡しかつ接触部で熱融着し
ている各細条は、その体積をさらに膨張させ、各細条間
の接触面積が増加すると共に、細条間に形成されている
不定形の空隙の容積が減少し結果として空隙率が20パ
ーセント以下に減少する。蒸気加熱槽内に、集束枠を形
成する成形ロール等を設けそれにより、その成形外寸法
を規制しながら2次発泡を行わせることにより各細条間
の接触面積が増加及び空隙率の減少をより確実なものと
することができる。
【0011】2次発泡を終えた熱可塑性樹脂細条摺接集
合体を適宜の手段により槽外に引き取る。本発明の方法
によれば、第1の段階で製造された熱可塑性樹脂細条摺
接集合体を、第2の段階として蒸気加熱槽内において2
次発泡させることにより、各細条間の熱融着面積が増加
しそれにより接着強度が増大して全体としての機械的強
度が強化した熱可塑性樹脂細条摺接集合体を得ることが
できると共に、各細条の2次発泡による体積の増加によ
り内部の空隙率が減少した熱可塑性樹脂細条摺接集合体
を得ることができる利点がある。特に、2次発泡させる
条件を変えることにより、すなわち加熱蒸気の量あるい
は温度条件を種々変更することにより、さらには成形外
寸法を規制する集束枠の大きさを適宜調節することによ
り、その細条間の接着面積と共に空隙率も所望の値に変
更調節することが可能となり、従来の方法により得られ
る熱可塑性樹脂細条摺接集合体を用いるには必ずしも適
切でなかった環境下、たとえば大きな曲げ応力が作用す
るような場所あるいは透水性または排水性を低い値のも
とで維持する必要のあるような場所等において有効に利
用することができる。
【0012】次に、この発明の方法の実施の一例を図1
に基づいて説明する。なお、図1において、その左方に
示される部分である、押出機1、口金2、樹脂排出板
3、ガイド板5、冷却槽6、及び成形ロール7の構成
は、図2に基づいて先に説明した従来の熱可塑性樹脂細
条摺接集合体の製造方法に用いられるものと同一のもの
であるのであり、またそこでの熱可塑性樹脂細条摺接集
合体の製造条件、製造過程等もそのまま適用できるもの
であるのでここでは特に説明は行わない。
【0013】本発明において、各細条が一次発泡をしか
つ摺摂集合した状態で冷却槽6から引き出された熱可塑
性樹脂細条摺接集合体はその下流に位置する蒸気加熱槽
12に導かれ、蒸気加熱槽12に設けられた加圧蒸気噴
出ノズル13から噴出する加圧蒸気14雰囲気中を通過
する。それにより、一次発泡した細条は二次発泡を開始
し体積を膨張させる。蒸気加熱槽12には、冷却槽6に
おけると同様に成形ロール15を設けており、熱可塑性
樹脂細条摺接集合体4の成形外寸法を規制している。従
って、二次発泡により体積の膨張した各細条はその外周
面を相互に接した状態で互いに押し合う状態となり、蒸
気加熱槽12を通過中に、冷却槽6から引き出されたと
きの融着面積よりも広い面積において各細条間は融着す
ると共に集合体中の不定形の空隙空間を縮小する。それ
により、融着強度がより強化されかつ空隙率が減少した
熱可塑性樹脂細条摺接集合体となって蒸気加熱槽12外
に引き出され、製品となる。
【0014】本発明において、蒸気加圧槽12内での加
圧蒸気噴出ノズル13から噴出させる蒸気の温度、圧力
を調節し、一次発泡した状態の熱可塑性樹脂細条摺接集
合体の二次発泡条件を種々変えることにより、融着強度
及び空隙率を調整することが可能となる。本発明の実施
に当たり、使用する熱可塑性樹脂は例えばポリスチレン
のような同一の原料を用いることが望ましいが、廃材と
しての発泡体を再生した樹脂原料を用いて製造すること
も可能である。そして、特にこのような回収した原料を
使用した場合には発泡度がそれぞれ異なっている場合が
多く、第1段階での処理行程での発泡度がばらつき、そ
のままでは製品として不安定なものとなる。本発明にお
いては、そのような発泡度にばらつきのある熱可塑性樹
脂細条摺接集合体を蒸気加圧槽内で二次発泡させること
により発泡条件が整ったものとすることが可能であり、
廃材を用いての熱可塑性樹脂細条摺接集合体の製造方法
として有効に用いることができる。
【0015】本発明により得られる熱可塑性樹脂細条摺
接集合体は、上記のように機械的強度、特に曲げ強度に
対する抵抗力が大きく、また、その空隙率20パーセン
ト以下の任意の値のものを得ることができる。従って、
暗渠排水のドレーン材のように土圧を受けると共にかつ
透水率の厳密なコントロールを必要とするような所に用
いるのに特に有効である。また、人口スキー場の融雪防
止断熱疎水材に用いるのに適している。
【0016】
【実施例】次に、本発明の方法を実施例により説明す
る。
【0017】
【実施例1】図1に示す装置を用いて製造を行った。樹
脂としてはポリスチレンを用い、ポリスチレン100重
量部に微粉末タルク2重量部を均一に配合し、この配合
物を押出機1に供給した。押出機1内で配合物に対し
て、約3パ−セントのブタンを圧入して樹脂と発泡剤と
をよく混合した。押出機温度は、樹脂供給部で170
℃、溶融部で220℃とし、140〜150℃に保った
内形の異なる小孔11を有する口金2により樹脂細条4
として押し出した。この細条は内形の異なる小孔11を
通過して押し出されるために、排出線速度に差を生じ、
摺曲された集合体として成形された。
【0018】この細条集合体を蒸気加熱槽12に導き、
冷却槽6内集束枠と同寸法を持つ成形ロール15により
形成された集束枠内を通過させた。その間に、加圧蒸気
ノズル13から100〜120℃の蒸気を2.0kg/
cm2で吹き出させて細条集合体の上下から吹き付け
た。その結果、各樹脂細条は二次発泡して膨らみ、空戟
率が減少した集合体が得られた。
【0019】加熱蒸気を当てる前と後の熱可塑性樹脂細
条摺接集合体の空隙率を測定したところ、加熱蒸気を当
てる前は30パ−セントであったのに対し、加熱後のも
のは15パーセントであった。
【0020】
【実施例2】実施例1のものと同一条件ともので熱可塑
性樹脂細条摺接集合体を製造した。ただし、蒸気加圧槽
内での加圧蒸気雰囲気をそれぞれ表1のaのように異な
らしめた。その結果、得られた熱可塑性樹脂細条摺接集
合体の空隙率は表1のbのようであった。
【0021】
【表1】
【0022】
【実施例3】実施例1で得られた加熱後の熱可塑性樹脂
細条摺接集合体と、加熱前の熱可塑性樹脂細条摺接集合
体との曲げ応力をJISA9511法により測定した。
その値を表2に示す。
【0023】
【表2】
【0024】
【発明の効果】本発明により得られた熱可塑性樹脂細条
摺接集合体は、従来の方法により製造された熱可塑性樹
脂細条摺接集合体に比べその機械的強度、特に曲げ強さ
に対する抵抗性が大きいと共に、空隙率が小さい値であ
りかつ異なった値のものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を例示する概略説明図。
【図2】従来例のの方法を例示する概略説明図。
【符号の説明】
1─押出機、2─口金、3─樹脂排出板、4─樹脂細
条、5─ガイド板、6─冷却槽、7─成形ロール、8─
熱可塑性合成樹脂、12─蒸気加熱槽、13─加熱蒸気
噴出ノズル、14─加熱蒸気、15─成形ロール

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂を押出機に供給し、小孔の
    内径もしくはランド長さが部分的に相違する多数の小孔
    が配置された口金を使用して該口金の各小孔から加熱溶
    融した熱可塑性樹脂を細条に押出発泡し、これら細条の
    うち、もっとも進行速度の遅い細条の進行速度と同一ま
    たはそれよりも遅い引取速度で引き取ることにより一部
    またはすべての細条を摺接せしめ、これらの細条を未だ
    溶融状態にある間に集束枠内に誘導し、各細条を接触部
    分で融着させて一体化せしめた、細条間に不定形の空隙
    部を有する熱可塑性樹脂細条摺接集合体を、次いで、加
    熱蒸気吹き付け手段を有する蒸気加熱槽に導入し、該槽
    内で2次発泡させることにより細条間の空隙率を減少さ
    せた熱可塑性樹脂細条摺接集合体を得ることを特徴とす
    る熱可塑性樹脂細条摺接集合体の製造方法。
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