JP3011470B2 - 発泡した合成樹脂中空製品の製造方法 - Google Patents

発泡した合成樹脂中空製品の製造方法

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JP3011470B2
JP3011470B2 JP3063176A JP6317691A JP3011470B2 JP 3011470 B2 JP3011470 B2 JP 3011470B2 JP 3063176 A JP3063176 A JP 3063176A JP 6317691 A JP6317691 A JP 6317691A JP 3011470 B2 JP3011470 B2 JP 3011470B2
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政雄 角園
元正 宇田
博史 石松
外志夫 上坂
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内面と外面が実質的に
未発泡で平滑な硬質外皮よりなる断面が中空の発泡した
合成樹脂製品を円滑に押出発泡するための製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】表面が実質的に未発泡の硬質外皮よりな
る断面が中空の発泡した合成樹脂押出製品の製造法とし
ては、特公昭45ー29919号公報に記載されたもの
がよく知られている。この発明では、中空の発泡押出製
品は図3に示されるような押出金型2とフォーミングダ
イ3を用いて製造される。この押出金型2のA−A断面
は図4に示される。また、フォーミングダイのB−B断
面は図5に示される。図3と図4のマンドレル4によっ
て形成されていた環状の空隙は、樹脂の発泡によって充
満し、最終的には、図5のフォーミングダイ3と内型5
によって挟まれた部分が、内外面に硬質の外皮を持った
状態で得られる。このような方法によって、一見内外面
に硬質の外皮を有する断面が中空の発泡した合成樹脂の
押出製品を製造し得るように思われる。しかしこの方法
では、過大な発泡力並びに冷却によ4て生じた硬い外皮
の存在のため、流路が樹脂詰まりをおこすことがしばし
ばある。また図3に示した押出金型は複雑であり、製作
にかなりの困難を伴う。従って色々な製品について、製
品の種類だけ金型を持つためには、非常に大きい投資が
必要であり、現実的ではない。
【0003】そこで上述の技術の一つの展開として、図
6に示すようなフォーミングダイによる方法が硬質の外
皮つきの発泡した合成樹脂中空押出製品の製造法として
提唱されている。この図の場合、スクリュ−押出機(図
示せず)により溶融混練された発泡性の合成樹脂は、押
出金型2を通ってフォーミングダイ3に流入する。フォ
ーミングダイ3の内型5の断面積は、押出金型2のマン
ドレル4のそれよりも小さく作られているので、発泡性
樹脂は内方に向かって発泡し、内型5に押しつけられ
る。一方、フォーミングダイ3や内型5は冷却されてい
るので、表層部は発泡せず、硬質の外皮が形成されると
言われている。またこの方法では、特公昭45ー299
19号公報の場合よりも金型の構造が簡単であり、従っ
てコストを安く出来ると言われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし実際には、この
ような方法により、硬質の外皮つきの発泡体を得ようと
する場合にも、非常に大きな発泡力が発生するので、樹
脂が押出金型とフォーミングダイの間の小さな隙間から
漏れたり、フォーミングダイの中で樹脂が詰まって流動
しなくなるような問題がしばしば発生する。このため安
定した押出を長時間継続して行うことは非常に困難であ
った。かと言って発泡力を小さくするため混入する発泡
剤の量を少なくすると、発泡が不十分の部分が生じ、そ
の結果押出物の内表面は凹凸が多く不良製品となってし
まう。
【0005】以上のような理由から、硬質の平滑な外皮
つきの発泡した合成樹脂中空製品をフォーミングダイ中
での樹脂詰まりもなく、円滑に押出発泡する方法の出現
が求められていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め種々検討した結果、押出機に、マンドレルを有する押
出金型と、上記マンドレルよりも小さい断面の内型を有
するフォーミングダイをこの順に付設し、押出機から送
られる発泡性樹脂原料を金型を経てフォーミングダイ部
で発泡させる方法において、上記フォーミングダイの前
半部においては、その内型にあけた多数の小孔と、これ
らに連通し、押出金型のマンドレルを経て、外部の真空
ポンプに連なる導管を用いて溶融樹脂に負圧をかけると
共に、フォーミングダイの後半部においては、上記押出
金型側よりマンドレルに導入した加圧空気を上記導管と
は別の導管によってフォーミングダイの内型内に導き、
これを内型表面に通ずる多数の小孔より噴出せしめつつ
押出を行うことにより、実質的に未発泡の硬質の平滑な
外皮を有する発泡した合成樹脂中空製品をフォーミング
ダイ中での樹脂詰まりもなく安定して製造し得ることを
見出した。
【0007】本発明に使用する真空度は水銀柱500〜
700mmであれば良い。またフォーミングダイ前半部
の内型表面にあける小孔の直径は通常2.0mm以下で
あれば良く、その数は十数個から数百個の範囲のものが
使用される。次に加圧空気の圧力は1cm2 当たり1.
0〜3.0kgが適当である。加圧空気の温度は室温以
下であることが好ましく、特に内型と接する製品の面を
未発泡の硬い外皮とするためには、氷点以下の温度も使
用される。また内型表面にあける孔の直径は、通常2.
0mm以下とするのが良い。その孔の数は製品の大きさ
や形状によって異なるが、一般には十数個から数百個の
範囲のものが使用される。
【0008】
【作用】このように、フォーミングダイの前半部の内型
表面を負圧状態とすることにより、発泡性溶融樹脂は内
型に密着し、平滑化される。またこの部分を減圧状態と
することにより、その分だけ発泡圧を減らすことが出来
るので、フォーミングダイ後半部の押出抵抗を小さくす
ることが可能となる。
【0009】またフォーミングダイの後半部では、内型
表面より加圧空気を噴出させながら押出発泡を行うこと
により、内型表面と製品の間に空気の流動潤滑層が形成
され、この結果樹脂詰まりを起こすことなく、押出が円
滑に行われるものである。さらに、低温の空気流によ
り、金型や製品表面が冷却され、製品表面に未発泡の硬
い外皮が形成される。
【0010】
【実施例】以下、本発明方法を実施例を参照して詳細に
説明する。図1は本発明に係わる硬い平滑な外皮つきの
発泡した中空押出製品の製造装置の概略を示す。原料と
しては、塩化ビニル樹脂配合物100重量部に重炭酸ソ
−ダ5重量部を加えたものを使用した。原料は押出機1
により溶融混練され、押出金型2を通ってフォーミング
ダイ3に流入する。フォーミングダイ3の内型5の断面
積は押出金型2のマンドレル4よりも小さく作られてい
るので、溶融樹脂はフォーミングダイ3に流入したとき
内方に向かって発泡する。
【0011】フォーミングダイ3のこの部分は、その内
型5の表面にあけられた多数の小孔6と導管7を通じ真
空ポンプ11により真空に引かれているので、溶融樹脂
は内型表面に密着する。このようにして製品の内面は平
滑化される。
【0012】一方、コンプレッサ−13によって加圧さ
れ、熱交換機12によって冷却された空気は押出金型2
のブリッジ10を通ってマンドレル4に入り、導管9を
通って内型5に流入する。この加圧空気は導管9よりフ
ォーミングダイの後半部の内型の表面の部分に多数あけ
られた小孔8を通じて内型表面と樹脂製品内面の間の隙
間に圧入される。このようにして作られた加圧空気の流
動潤滑膜の存在のため、フォーミングダイ中の樹脂は長
時間にわたり樹脂詰まりを起こすことなく円滑に押出発
泡することが出来た。
【0013】また加圧空気は熱交換機12により冷却さ
れている。従って中空製品の内表面は発泡せず、硬い外
皮が形成される。さらにフォーミングダイ3の外型は図
示していない冷却装置により冷却されている。そこで外
表面にも未発泡の硬い外皮が形成される。このようにし
て内表面、外表面とも硬い外皮を有する発泡した中空の
押出製品が得られた。得られた製品Aは図2に示すよう
な断面のもので発泡倍率が2.2〜2.4であり、外皮
の厚さは0.35mmであった。この方法により、従来
品より内面の平滑性に優る製品が得られるようになっ
た。
【0014】
【発明の効果】本発明では、フォーミングダイの内型の
前半部表面を減圧状態とすることにより、発泡性樹脂の
内型への密着がより強くなり、その結果製品内面の平滑
性が著しく改善された。またこのことにより同時に、発
泡性樹脂の発泡力を小さくすることも可能となり、その
結果フォーミングダイ後半部の押出抵抗を小ならしめる
ことが出来た。さらに発泡性樹脂の発泡力を小さくする
ことは、発泡剤の使用量の減少すなわち材料費削減の効
果につながる。
【0015】本発明ではさらに、フォーミングダイ後半
部の内型側より冷却された加圧空気を噴出させることに
より、内型と樹脂内表面との間に発泡圧に抗して空気潤
滑層を形成するようにした。この結果としてフォーミン
グダイの中における樹脂の流動は円滑となり、従来に比
しはるかに長時間連続して操業を続けることが可能とな
った。
【0016】また得られた製品は外表面のみならず内表
面も平滑なので、通常の押出発泡品と比較して高級感が
ある。さらに表面硬度が高く傷つき難いと言う長所もあ
る。剛性が大きいということも他のメリットである。こ
の発明の結果として、合成樹脂中空発泡製品の用途は、
建築材料や産業資材の分野で著しく拡大した。以上のよ
うに本発明の工業的意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の皮つきの中空発泡製品を成形する装置
の概略断面図である。
【図2】本発明により得られた皮つきの中空発泡製品の
一例の断面図である。
【図3】従来方法により、皮つきの中空発泡製品を成形
するための押出金型とフォーミングダイを示す断面図で
ある。
【図4】図3のA−A断面図である。
【図5】図3のB−B断面図である。
【図6】別の従来技術により、皮つきの中空発泡製品を
成形するための押出金型とフォーミングダイを示す断面
図である。
【符号の説明】
1 押出機 2 押出金型 3 フォーミングダイ 4 マンドレル 5 内型 6 減圧用小孔 7 減圧用導管 8 加圧空気用小孔 9 加圧空気用導管 10 ブリッジ 11 真空ポンプ 12 熱交換機 13 コンプレッサ−
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−34007(JP,A) 特開 平2−289326(JP,A) 実開 昭56−130827(JP,U) 実開 昭59−114916(JP,U) 実開 昭57−39717(JP,U) 実開 昭54−21628(JP,U) 特公 昭51−31262(JP,B1) 特公 昭45−29919(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 47/00 - 47/96

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 押出機に、マンドレルを有する押出金型
    と、上記マンドレルよりも小さい断面の内型を有するフ
    ォーミングダイをこの順に付設し、押出機から送られる
    発泡性樹脂原料を金型を経てフォーミングダイ部で発泡
    させる方法において、上記フォーミングダイの前半部に
    おいては、その内型にあけた多数の小孔と、これらに連
    通し、押出金型のマンドレルを経て外部の真空ポンプに
    連なる導管を用いて溶融樹脂に負圧をかけると共に、フ
    ォーミングダイの後半部においては、上記押出金型側よ
    りマンドレル内に導入した加圧空気を上記導管とは別の
    導管によりフォーミングダイの内型内に導き、これを表
    面に通ずる多数の小孔より噴出せしめつつ発泡を行うこ
    とを特徴とする硬質の外皮つきの発泡した合成樹脂中空
    製品の製造方法
JP3063176A 1991-03-27 1991-03-27 発泡した合成樹脂中空製品の製造方法 Expired - Lifetime JP3011470B2 (ja)

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