JP2649564B2 - 発泡ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法及び製造装置 - Google Patents

発泡ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法及び製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発泡ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法
及び製造装置に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
従来より発泡ポリオレフィン系樹脂シートを製造する
方法として、発泡剤を含有する樹脂組成物を押出機の先
端に設けた環状ダイスから押出して管状の発泡体を得、
これを環状冷却装置の周面に当接させて冷却した後、発
泡体を押出方向に沿って切り開いてシート状とする方法
が採用されている。しかしながら従来の方法では環状ダ
イスの径と環状冷却装置の径との比（ブロー比）が小さ
いと筒状発泡体を充分に伸ばしきれず、この結果得られ
る発泡シートにコルゲートが発生して製品外観を低下さ
せるばかりかシートを裁断する際の精度が低下したりシ
ートを積層用に用いた際の貼合わせ精度が低下する（強
度が良好な部分と不良な部分とが生じる。）等の問題が
あり、また押出された筒状発泡体が急激に伸びが悪くな
るためにブロー比を大きくすることも困難であるという
欠点があった。発泡シートの製造に用いる発泡剤は安価
であることが好ましく、この点から安価なブタンは好適
であるが、ブタンのように発泡速度の速い発泡剤を用い
ると上記コルゲートの発生が特に顕著となるという問題
があり、ブタンのような安価な発泡剤を用いてもコルゲ
ートの少ない発泡ポリオレフィン系樹脂シートを得るこ
とのできる方法の開発が望まれていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記従来技術の欠点を解決するためになされ
たもので、従来の方法に比べてコルゲートのきわめて少
ない発泡ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法及び製
造装置を提供することを目的とする。
即ち本発明は、 （１） 発泡剤を含むポリオレフィン系樹脂を押出機先
端に設けられた環状ダイスから低圧域に押出して筒状発
泡体とし、この筒状発泡体を環状冷却装置の周面に接触
させて冷却した後、発泡体を押出方向に沿って切り開い
てシートを得る方法において、環状冷却装置を少なくと
も２分割し、ダイスと環状冷却装置の間及び２つの環状
冷却装置の間において筒状発泡体の内部の圧を高めて発
泡体内面に緊張状態を付与することを特徴とする発泡ポ
リオレフィン系樹脂シートの製造方法。
（２） ダイスのリング径:DD（mm）と環状冷却装置の
最大径:MD（mm）及び最初の環状冷却装置の始端から最
後の環状冷却装置の終端までの長さ:ML（mm）との間
に、 DD/MD＝0.1〜1.0及び MD/ML＝0.5〜0.02 なる関係を有することを特徴とする請求項１記載の発泡
ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
（３） 環状冷却装置のMDが150〜1000mm、MLが300〜15
000mmであることを特徴とする請求項２記載の発泡ポリ
オレフィン系樹脂シートの製造方法。
（４） 請求項１〜３のいずれかに記載の方法におい
て、ポリオレフィン系樹脂として低密度ポリエチレン10
0重量部及び発泡剤としてブタン１〜40重量部を使用し
て２〜100倍の発泡倍率を有するシートを得ることを特
徴とする発泡ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
（５） 先端に環状ダイスを有する押出機と、少なくと
も２分割して設けられ押出機先端の環状ダイスより押出
された筒状発泡体を内面から冷却するための環状冷却装
置と、環状ダイスと環状冷却装置との間及び環状冷却装
置相互の間に設けられ、筒状発泡体の内部の圧を高めて
発泡体内面に緊張状態を付与するための空気吹出し口
と、冷却された筒状発泡体を押出方向に沿って切り開く
切断手段とからなることを特徴とする発泡ポリオレフィ
ン系樹脂シートの製造装置。
（６） ダイスのリング径:DD（mm）と環状冷却装置の
最大径:MD（mm）及び最初の環状冷却装置の始端から最
後の環状冷却装置の終端までの長さ:ML（mm）との間
に、 DD/MD＝0.1〜1.0及び MD/ML＝0.5〜0.02 なる関係を有することを特徴とする請求項５記載の発泡
ポリオレフィン系樹脂シートの製造装置。
（７） 環状冷却装置のMDが150〜1000mm、MLが300〜15
000mmであることを特徴とする請求項６記載の発泡ポリ
オレフィン系樹脂シートの製造装置。
（８） 少なくとも２分割された環状冷却装置の少なく
とも１つが移動可能に構成されていることを特徴とする
請求項５〜７のいずれかに記載の発泡ポリオレフィン系
樹脂シートの製造装置。
を要旨とするものである。
本発明においてポリオレフィン系樹脂とは、高密度ポ
リエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン成分60重量％以上のエチ
レン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−スチレングラフ
ト共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体等が挙げら
れる。
本発明方法において用いられる発泡剤としては、プロ
パン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロブタン、シ
クロペンタン等で例示される脂肪族炭化水素類、環式脂
肪族炭化水素類；モノクロロジフロロメタン、トリクロ
ロフロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ジクロロテ
トラフロロエタン、メチルクロライド、エチルクロライ
ド、メチレンクロライド等で例示されるハロゲン化炭化
水素類の如き揮発性発泡剤、アゾジカルボンアミド、ジ
ニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチ
ロニトリル、P,P′−オキシビスベンゼンスルホニルヒ
ドラジド、重炭酸ナトリウム等の分解型発泡剤を用いる
ことができる。
ポリオレフィン系樹脂と発泡剤との混合割合は、使用
するものの組み合わせにより好ましい範囲が異なるもの
であるが、例えば、ポリオレフィン系樹脂として低密度
ポリエチレンを、発泡剤としてブタンを用いる場合、そ
の混合割合は低密度ポリエチレン100重量部に対して、
通常ブタン１〜40重量部、好ましくは10〜30重量部であ
る。
本発明方法では上記ポリオレフィン系樹脂と発泡剤と
を押出機内で溶融混練した発泡性ポリオレフィン系樹脂
を押出機先端に設けられた環状ダイスから低圧域に押出
して管状の発泡体とし、次いでこの筒状発泡体を、少な
くとも２分割された環状冷却装置の周面に当接させて冷
却するが、本発明方法においては環状ダイスと環状冷却
装置との間及び分割された環状冷却装置相互間におい
て、筒状発泡体の内部圧を高めて発泡体内面に緊張状態
を付与する。筒状発泡体の内部圧を高める方法としては
筒状発泡体内部に空気を供給する方法が挙げられる。
本発明においては上記環状ダイスのリング径:DDと環
状冷却装置の径:MDとの比DD/MD（即ちブロー比）を0.1
〜1.0とし、且つ環状冷却装置の径:MDと分割して設けら
れた環状冷却装置の最初の環状冷却装置の始端から最後
の環状冷却装置の終端までの長さ:MLとの比MD/MLを0.5
〜0.02とすることが好ましい。更に環状冷却装置の径:M
Dを150〜1000mmとし、最初の環状冷却装置の始端から最
後の環状冷却装置の終端までの長さ:MLを300〜15000mm
とすることが好ましい。DD、MD及びMLとを上記の如く設
定した場合には、得られる発泡シートのコルゲートを効
果的に減少させることができる。
環状冷却装置によって冷却された筒状発泡体は押出方
向に沿って切り開かれて通常２〜100倍、好ましくは20
〜60倍の発泡倍率のシートが形成される。
本発明においては上記の様な発泡倍率を有するシート
を得る場合にコルゲートの減少を顕著に認めることがで
きる。
第１図は上記本発明方法を実施するための本発明装置
を示し、１は先端に環状ダイス２を有する押出機、3a、
3bは２分割された設けられた環状冷却装置である。押出
機１内の発泡性ポリオレフィン樹脂組成物が押出機１の
先端の環状ダイス２から押出されると、筒状発泡体４と
なりこの筒状発泡体４を環状冷却装置3a、3bによって順
次冷却するが、環状ダイス２と第１の環状冷却装置3aと
の間に設けられた空気排出口５から供給される空気によ
って筒状発泡体４内部の圧力が高められるよう構成され
ている。また第１の環状冷却装置3aと第２の環状冷却装
置3bとの間にも空気供給口６が設けられ、この空気供給
口６から供給される空気によって第１の環状冷却装置3a
と第２の環状冷却装置3bとの間においても筒状発泡体４
の内部圧が高められるよう構成されている。本発明方法
では前記したようにDD/MDの値が0.1〜1.0であり且つMD/
MLの値が0.5〜0.02であることが好ましく、このため本
発明装置ではMLの長さを変えることができるように例え
ば第２の環状冷却装置3bを移動装置７によって移動可能
に構成してある。これによって任意のMD/MLの値を選択
することができるよう構成されている。尚、図中８は筒
状発泡体４を押出方向に沿って切り開いてシート状とす
るための切断刃である。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例１ 押出機内で低密度ポリエチレンに発泡剤としてブタン
を添加量が21.5重量％となるように添加して溶融混練し
た後、DD＝95mmの環状ダイスより118kg/時間の吐出速度
で押出して形成した筒状発泡体を、環状ダイスと環状冷
却装置との間において空気を50m3/分の流速で供給して
筒状発泡体の内部圧を高め、次いでMD＝350mm、ML＝300
0mmを有する２分割された環状冷却装置によって冷却す
るとともに（DD/MD＝0.27、MD/ML＝0.12）、環状冷却装
置相互間において筒状発泡体内部に50m3/分の流速で空
気を供給して筒状発泡体内部圧を高めながら冷却した
後、切り開いてシート状とした。得られたシートの物性
を第１表に示す。
比較例１ 実施例１と同様の低密度ポリエチレンに同様の発泡剤
を同量添加して溶融混練した後、DD＝110mmの環状ダイ
スから148kg/時間の吐出速度で押出して形成した筒状発
泡体を筒状発泡体の内部圧を高めることなくMD＝390m
m、ML＝1000mmの非分割型環状冷却装置に導いて冷却し
（DD/MD＝0.28、MD/ML＝0.39）、しかる後に切り開いて
シート状とした。得られたシートの物性を第１表に示
す。
として測定した。
※２ 引張強さは、JIS−Ｋ−6767に準じて測定した。
※３ 伸びは、JIS−Ｋ−6767に準じて測定した。
※４ 引裂き強さは、JIS−Ｋ−6767に準じて測定し
た。
※５ 収縮率は、得られた発泡シートを押し出し方向
（MD）及びこれと直行する方向（TD）にそれぞれ平行に
切断し、20cm×20cmのサイズのサンプルを調整し、この
サンプルを100℃に調整したオーブン中で15秒間加熱
し、この時のサンプルの寸法変化をMD及びTDのそれぞれ
について測定し収縮率とした。
※６ 剛性はシートを100mm×150mmに切り取り、この一
辺を支点として固定した時のシートの垂れ下がり量（固
定した辺と反対側の辺の垂れ下がり量）で示した。
尚、第１表の収縮率、剛性の値を示す欄においてMDは
シートの押し出し方向の値を、TDは押し出し方向と直行
する方向の値を示す。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明方法では押出機の環状ダイ
スより押出発泡せしめた筒状発泡体内部の圧力を、環状
ダイスと環状冷却装置との間及び少なくとも２分割して
形成した環状冷却装置相互の間において高める方法を採
用したことにより、従来に比してコルゲートの少ない発
泡ポリオレフィン系樹脂シートを得ることができる。ま
たDD/MD＝0.1〜1.0とし且つMD/ML＝0.5〜0.02とするこ
とにより、又は／及びMD＝150〜1000mm、ML＝300〜1500
0mmとすることにより効果的にコルゲートを減少させる
ことができる。特に低密度ポリエチレン100重量部に対
してブタン１〜40重量部を含有する組成物を２〜100倍
に押し出し発泡する場合には、コルゲートが発生し易い
が、本発明方法によれば効果的にコルゲートの発生を防
止できる。また本発明装置は環状ダイスと環状冷却装置
との間及び環状冷却装置相互の間に設けられ、筒状発泡
体の内部の圧を高めて発泡体内面に緊張状態を付与する
ための空気吹出し口を設けたから、上記本発明方法を確
実に実施できる。また分割形成された環状冷却装置の少
なくとも１つを移動可能としたから任意のMD/MLの値を
選択することができ、この結果、使用する樹脂及び発泡
剤のいかなる組み合わせであってもコルゲート減少に最
適のポジションを設定することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明の製造
装置により発泡シートを製造する状態を示す一部切欠き
側面略図である。 １……押出装置、２……環状ダイス 3a、3b……環状冷却装置、４……筒状発泡体 ５、６……空気供給口、７……移動装置 ８……切断刃
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】発泡剤を含むポリオレフィン系樹脂を押出
    機先端に設けられた環状ダイスから低圧域に押出して筒
    状発泡体とし、この筒状発泡体を環状冷却装置の周面に
    接触させて冷却した後、発泡体を押出方向に沿って切り
    開いてシートを得る方法において、環状冷却装置を少な
    くとも２分割し、ダイスと環状冷却装置の間及び２つの
    環状冷却装置の間において筒状発泡体の内部の圧を高め
    て発泡体内面に緊張状態を付与することを特徴とする発
    泡ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
  2. 【請求項２】ダイスのリング径:DD（mm）と環状冷却装
    置の最大径:MD（mm）及び最初の環状冷却装置の始端か
    ら最後の環状冷却装置の終端までの長さ:ML（mm）との
    間に、 DD/MD＝0.1〜1.0及びMD/ML＝0.5〜0.02 なる関係を有することを特徴とする請求項１記載の発泡
    ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
  3. 【請求項３】環状冷却装置のMDが150〜1000mm、MLが300
    〜15000mmであることを特徴とする請求項２記載の発泡
    ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法。
  4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の方法にお
    いて、ポリオレフィン系樹脂として低密度ポリエチレン
    100重量部及び発泡剤としてブタン１〜40重量部を使用
    して２〜100倍の発泡倍率を有するシートを得ることを
    特徴とする発泡ポリオレフィン系樹脂シートの製造方
    法。
  5. 【請求項５】先端に環状ダイスを有する押出機と、少な
    くとも２分割して設けられ押出機先端の環状ダイスより
    押出された筒状発泡体を内面から冷却するための環状冷
    却装置と、環状ダイスと環状冷却装置との間及び環状冷
    却装置相互の間に設けられ、筒状発泡体の内部の圧を高
    めて発泡体内面に緊張状態を付与するための空気吹出し
    口と、冷却された筒状発泡体を押出方向に沿って切り開
    く切断手段とからなることを特徴とする発泡ポリオレフ
    ィン系樹脂シートの製造装置。
  6. 【請求項６】ダイスのリング径:DD（mm）と環状冷却装
    置の最大径:MD（mm）及び最初の環状冷却装置の始端か
    ら最後の環状冷却装置の終端までの長さ:ML（mm）との
    間に、 DD/MD＝0.1〜1.0及びMD/ML＝0.5〜0.02 なる関係を有することを特徴とする請求項５記載の発泡
    ポリオレフィン系樹脂シートの製造装置。
  7. 【請求項７】環状冷却装置のMDが150〜1000mm、MLが300
    〜15000mmであることを特徴とする請求項６記載の発泡
    ポリオレフィン系樹脂シートの製造装置。
  8. 【請求項８】少なくとも２分割された環状冷却装置の少
    なくとも１つが移動可能に構成されていることを特徴と
    する請求項５〜７のいずれかに記載の発泡ポリオレフィ
    ン系樹脂シートの製造装置。
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