JP3220592B2 - 建築材料産業および自動車産業のためのｔｐｅ−発泡成形体を造るための方法および装置 - Google Patents
建築材料産業および自動車産業のためのｔｐｅ−発泡成形体を造るための方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築材料産業および自
動車産業のための、例えば窓封隙および扉封隙用のＴＰ
Ｅ−発泡成形体（熱可塑性エラストマー、例えばオレフ
イン−或いはスチロールをベースとした熱可塑性エラス
トマー）を造るための方法およびこの方法を実施するた
めの装置に関する。
動車産業のための、例えば窓封隙および扉封隙用のＴＰ
Ｅ−発泡成形体（熱可塑性エラストマー、例えばオレフ
イン−或いはスチロールをベースとした熱可塑性エラス
トマー）を造るための方法およびこの方法を実施するた
めの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業的規模でＦＣＫＷ(Fluorchlo
rkohlenwasserstoff- フツ化塩化炭化水素）−成分を含
有していない発泡材で物理的にＴＰＥ−発泡成形体を発
泡させることは不可能であった。この目的で、例えば水
或いは蒸気をＴＰＥのための発泡材として使用するなど
の色々な試みがなされて来た。しかしこれまで、このよ
うな発泡材を極めて微細にＴＰＥと混合することに成功
しなかった。この場合、極めて粗大な或いは極めて不均
一な気泡が生じるに過ぎず、従って優れた耐天候性を備
えてかつ特に着色が極めて良好に行い得るＴＰＥ−材料
は従来この目的では使用することができなかった。
rkohlenwasserstoff- フツ化塩化炭化水素）−成分を含
有していない発泡材で物理的にＴＰＥ−発泡成形体を発
泡させることは不可能であった。この目的で、例えば水
或いは蒸気をＴＰＥのための発泡材として使用するなど
の色々な試みがなされて来た。しかしこれまで、このよ
うな発泡材を極めて微細にＴＰＥと混合することに成功
しなかった。この場合、極めて粗大な或いは極めて不均
一な気泡が生じるに過ぎず、従って優れた耐天候性を備
えてかつ特に着色が極めて良好に行い得るＴＰＥ−材料
は従来この目的では使用することができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、ＴＰＥ−発泡成形体を優れた方法で極めて均一
な、微細な構造を有する発泡された成形体として造るこ
とができる方法およびこの方法を実施するのに適してい
る装置を提供することである。
題は、ＴＰＥ−発泡成形体を優れた方法で極めて均一
な、微細な構造を有する発泡された成形体として造るこ
とができる方法およびこの方法を実施するのに適してい
る装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、環境を汚
染しない発泡材を使用して発泡したＴＰＥ−成形体を造
るための方法において、本発明により、押出機内にＴＰ
Ｅを顆粒の形で装填して溶融し、ほぼ１８０〜２００℃
の温度と約１００〜１２０バールの圧力を有するＴＰＥ
−溶融物内に押出機の二段剪断加工領域の第一の隆起部
の手前で水を溶融物流過量に対して５重量％の量でノズ
ルにより添加し、次いでＴＰＥ−溶融物／水混合物を一
定の多段の剪断加工、しかも少なくとも二段の剪断加工
を行い、両剪断加工段の間において１−４Ｄ（Ｄ＝スク
リューの直径）の一定の間隔を維持し、これらの剪断加
工段の間でＴＰＥ−溶融物／水混合物を激しく混合し、
第二の剪断加工段を通過させた後更にこの混合物を長手
方向で混合し温度調節を行い、引続き混合物を成形ノズ
ルを経て押出し、成形体を発泡させ、冷却し、そして巻
取るか或いは裁断することにより解決される。
染しない発泡材を使用して発泡したＴＰＥ−成形体を造
るための方法において、本発明により、押出機内にＴＰ
Ｅを顆粒の形で装填して溶融し、ほぼ１８０〜２００℃
の温度と約１００〜１２０バールの圧力を有するＴＰＥ
−溶融物内に押出機の二段剪断加工領域の第一の隆起部
の手前で水を溶融物流過量に対して５重量％の量でノズ
ルにより添加し、次いでＴＰＥ−溶融物／水混合物を一
定の多段の剪断加工、しかも少なくとも二段の剪断加工
を行い、両剪断加工段の間において１−４Ｄ（Ｄ＝スク
リューの直径）の一定の間隔を維持し、これらの剪断加
工段の間でＴＰＥ−溶融物／水混合物を激しく混合し、
第二の剪断加工段を通過させた後更にこの混合物を長手
方向で混合し温度調節を行い、引続き混合物を成形ノズ
ルを経て押出し、成形体を発泡させ、冷却し、そして巻
取るか或いは裁断することにより解決される。
【０００５】更に上記の課題は、本発明による駆動機構
とシリンダ内で回転しかつ送り作業を行うスクリュー並
びにシリンダ壁から突出している一つ或いは多数の水噴
射弁とを備えた押出機から成る、環境を汚染しない発泡
材を使用して発泡したＴＰＥ−成形体を造るための方法
を実施するための装置にあって、スクリューが溶融を行
わせる送り領域と剪断加工領域と均質化領域とを備えて
おり、上記の剪断加工領域が一つ或いは多数の二段剪断
加工領域を備えており、この二段剪断加工領域が入側で
ブリスタを、および平均１−４Ｄ（Ｄ＝スクリューの直
径）の長さ部分において歯付きリム備えた歯付きリム領
域を、そして出側において第二の隆起部を備えており、
均質化領域が強化混合領域として形成されており、送り
方向に対して垂直方向で設けられている歯付きデイスク
を備えていることによって解決される。
とシリンダ内で回転しかつ送り作業を行うスクリュー並
びにシリンダ壁から突出している一つ或いは多数の水噴
射弁とを備えた押出機から成る、環境を汚染しない発泡
材を使用して発泡したＴＰＥ−成形体を造るための方法
を実施するための装置にあって、スクリューが溶融を行
わせる送り領域と剪断加工領域と均質化領域とを備えて
おり、上記の剪断加工領域が一つ或いは多数の二段剪断
加工領域を備えており、この二段剪断加工領域が入側で
ブリスタを、および平均１−４Ｄ（Ｄ＝スクリューの直
径）の長さ部分において歯付きリム備えた歯付きリム領
域を、そして出側において第二の隆起部を備えており、
均質化領域が強化混合領域として形成されており、送り
方向に対して垂直方向で設けられている歯付きデイスク
を備えていることによって解決される。
【０００６】押出機内で造られるＴＰＥ−溶融物は１８
０℃の温度に加熱される。同時に押出機内において約０
０バールの融解圧力が形成される。次いでこの溶融物内
に水が噴射される。引続き約００バールの圧力と１８０
℃の温度を備えて溶融物／水混合物が一定の二段剪断加
工(Zweistufenscherung)される。この二段剪断加工の後
水は溶融物内に微細に分散する。その後溶融物／水混合
物は更に激しく混合され、達せられた均質が維持され
る。最後に成形ノズル内で混合物は発泡処理されてその
外方輪郭が成形される。冷却された後このようにして造
られた成形体は巻取られる。
０℃の温度に加熱される。同時に押出機内において約０
０バールの融解圧力が形成される。次いでこの溶融物内
に水が噴射される。引続き約００バールの圧力と１８０
℃の温度を備えて溶融物／水混合物が一定の二段剪断加
工(Zweistufenscherung)される。この二段剪断加工の後
水は溶融物内に微細に分散する。その後溶融物／水混合
物は更に激しく混合され、達せられた均質が維持され
る。最後に成形ノズル内で混合物は発泡処理されてその
外方輪郭が成形される。冷却された後このようにして造
られた成形体は巻取られる。
【０００７】このようにして得られた成形体の物理的−
化学的な検査により、極めて均質な微細な孔が成形体中
に存在し、しかも環境を極めて汚すＦＣＫＷ(Fluorchlo
rkohlenwasserstoff- フツ化塩化炭化水素）−発泡材を
使用する必要がなかったことが分かった。
化学的な検査により、極めて均質な微細な孔が成形体中
に存在し、しかも環境を極めて汚すＦＣＫＷ(Fluorchlo
rkohlenwasserstoff- フツ化塩化炭化水素）−発泡材を
使用する必要がなかったことが分かった。
【０００８】以下に添付した図面に図示した実施例につ
き本発明を詳しく説明する。
き本発明を詳しく説明する。
【０００９】
【実施例】図１に示した押出機は駆動機構１、シリンダ
２、スクリュー３、合成物質装填口４並びに水噴射弁５
とを備えている。
２、スクリュー３、合成物質装填口４並びに水噴射弁５
とを備えている。
【００１０】図２には押出機の前方部分が詳細に示され
ている。噴射されるべき水のための水噴射弁５が押出シ
リンダ２を経て案内されている。図１に示したように、
噴射位置にはスクリューウエブ６は設けられておらず、
自由スクリュー心７が設けられている。
ている。噴射されるべき水のための水噴射弁５が押出シ
リンダ２を経て案内されている。図１に示したように、
噴射位置にはスクリューウエブ６は設けられておらず、
自由スクリュー心７が設けられている。
【００１１】溶融物／水混合物は押出機（図１）の第一
の領域内のスクリュー送り部により第一の隆起部(Blist
er) ８（図２）を介して圧縮される。この隆起部８とシ
リンダ壁間の間隙において混合物は激しく剪断応力を加
えられ、この剪断力処理により水が溶融物内に微細に配
分される。その後混合物は、相前後して設けられている
多数の歯付きリム１０から成る歯付きリム領域９内に到
達する。
の領域内のスクリュー送り部により第一の隆起部(Blist
er) ８（図２）を介して圧縮される。この隆起部８とシ
リンダ壁間の間隙において混合物は激しく剪断応力を加
えられ、この剪断力処理により水が溶融物内に微細に配
分される。その後混合物は、相前後して設けられている
多数の歯付きリム１０から成る歯付きリム領域９内に到
達する。
【００１２】その後、ＴＰＥ−溶融物−水混合物は隆起
部１２を介してプレスされて第二の剪断加工が行われ、
これにより水はもう一度滴程度の大きさに低減されて溶
融物中に微細に配分される。
部１２を介してプレスされて第二の剪断加工が行われ、
これにより水はもう一度滴程度の大きさに低減されて溶
融物中に微細に配分される。
【００１３】次の混合段１３において、垂直方向に設け
られている歯付きデイスク１４を経て混合品質が維持さ
れ、同時にシリンダ内壁と熱交換して必要な混合温度に
調節される。その後、ＴＰＥ−溶融物−水混合物のプレ
スが成形体ノズル１５によって行われる。この成形体ノ
ズル１５から流出する成形体は、ノズルにより噴射され
る水の量に相応して予め決定可能な程度で除荷されて発
泡され、図示していない冷却装置内で冷却され、かつ巻
取られる。
られている歯付きデイスク１４を経て混合品質が維持さ
れ、同時にシリンダ内壁と熱交換して必要な混合温度に
調節される。その後、ＴＰＥ−溶融物−水混合物のプレ
スが成形体ノズル１５によって行われる。この成形体ノ
ズル１５から流出する成形体は、ノズルにより噴射され
る水の量に相応して予め決定可能な程度で除荷されて発
泡され、図示していない冷却装置内で冷却され、かつ巻
取られる。
【００１４】以下の表にＴＰＥ−発泡成形体を形成可能
な優れた試験結果を示した。この表にあって、特に成形
体の微細片で、孔の均一性とその都度の孔の大きさに関
して評価を行った。 試験 １ ２ ３ ４ ５ ─────────────────────────────────── 材料温度 ℃ ２４０ ２４０ ２０５ ２００ １９０ ─────────────────────────────────── 材料圧力 バ ール ８０ ８０ １０５ １１０ １２０ ─────────────────────────────────── スクリュー直径 ９０ ９０ ９０ ９０ ９０ ─────────────────────────────────── 第一の隆起部 に対する噴射位 置の間隔 １．２Ｄ １．２Ｄ １．５Ｄ １．５Ｄ ２Ｄ ────────────────────────────────── スクリューの回転 数 回転／分 ２５ ３０ ３５ ４０ ４０ ─────────────────────────────────── 剪断と均質 化領域の長さ mm ７２０ ５４０ ４５０ ４００ ４００ ─────────────────────────────────── 第二の隆起部 に対する噴出位置 間隔 mm ２７０ ２７０ ２７０ ９０ １８０ ─────────────────────────────────── 剪断と均質 化領域の長さ ２ ３ ５ ６ ８ ─────────────────────────────────── 試験１：水の混合が悪い；セルが不均一である。温度が高過ぎ；回転数が低過 ぎる；隆起部間の間隔が大き過ぎる。 試験２：水の混合が悪く；回転数が低く過ぎ；隆起部間の間隔が大き過ぎる。 試験３：セルが大きく不均質であり；成形体の面は常に粗過ぎる。 試験４：混合が良く行われ；セルの構造が均一である。 試験５：セルの構造が均一であり；セルが小さくかつ成形体の表面が良好であ る。
な優れた試験結果を示した。この表にあって、特に成形
体の微細片で、孔の均一性とその都度の孔の大きさに関
して評価を行った。 試験 １ ２ ３ ４ ５ ─────────────────────────────────── 材料温度 ℃ ２４０ ２４０ ２０５ ２００ １９０ ─────────────────────────────────── 材料圧力 バ ール ８０ ８０ １０５ １１０ １２０ ─────────────────────────────────── スクリュー直径 ９０ ９０ ９０ ９０ ９０ ─────────────────────────────────── 第一の隆起部 に対する噴射位 置の間隔 １．２Ｄ １．２Ｄ １．５Ｄ １．５Ｄ ２Ｄ ────────────────────────────────── スクリューの回転 数 回転／分 ２５ ３０ ３５ ４０ ４０ ─────────────────────────────────── 剪断と均質 化領域の長さ mm ７２０ ５４０ ４５０ ４００ ４００ ─────────────────────────────────── 第二の隆起部 に対する噴出位置 間隔 mm ２７０ ２７０ ２７０ ９０ １８０ ─────────────────────────────────── 剪断と均質 化領域の長さ ２ ３ ５ ６ ８ ─────────────────────────────────── 試験１：水の混合が悪い；セルが不均一である。温度が高過ぎ；回転数が低過 ぎる；隆起部間の間隔が大き過ぎる。 試験２：水の混合が悪く；回転数が低く過ぎ；隆起部間の間隔が大き過ぎる。 試験３：セルが大きく不均質であり；成形体の面は常に粗過ぎる。 試験４：混合が良く行われ；セルの構造が均一である。 試験５：セルの構造が均一であり；セルが小さくかつ成形体の表面が良好であ る。
【００１５】
【発明の効果】上記の本発明による方法および装置によ
り、水を使用して理想的な発泡挙動とこれに伴う均一な
かつ微細な孔を備えた発泡成形体を得ることが可能であ
る。
り、水を使用して理想的な発泡挙動とこれに伴う均一な
かつ微細な孔を備えた発泡成形体を得ることが可能であ
る。
【図１】押出機の概略縦断面図である。
【図２】押出機の方法に関与する部分の縦断面図であ
る。
る。
１ 駆動機構 ２ シリンダ ３ スクリュー ４ 合成物質装填口 ５ 水噴射弁 ６ スクリューウエッブ ７ スクリュー心 ８ 第一の隆起部 ９ 歯付きリム領域 １０ 歯付きリム １２ 第二の隆起部 １３ 混合部分 １４ 歯付きデイスク １５ 成形体ノズル １６ 送り領域 １７ 二段剪断領域 １８ 均質化領域（強混合領域）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 21:00 Ｃ０８Ｌ 21:00 (72)発明者 ヨアヒム・マイケ ドイツ連邦共和国、30559 ハノーバー、 ツール・ヒンデンブルクシユロイセ、６ (72)発明者 アルミン・プファイファー ドイツ連邦共和国、29227 チェレ、ミ ッテルヴエーク、20 (56)参考文献 特公 昭46−10956（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4659230（ＵＳ，Ａ) 国際公開92／18326（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 47/00 - 47/96 C08J 9/12 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (2)
- 【請求項１】 環境を汚染しない発泡材を使用して発泡
したＴＰＥ−成形体を造るための方法において、 押出機内にＴＰＥを顆粒の形で装填して溶融し、 ほぼ１８０〜２００℃の温度と約１００〜１２０バール
の圧力を有するＴＰＥ−溶融物内に押出機の二段剪断加
工領域（１７）の第一の隆起部（８）の手前で水を溶融
物流過量に対して５重量％の量でノズルにより添加し、 次いでＴＰＥ−溶融物／水混合物を一定の多段の剪断加
工、しかも少なくとも二段の剪断加工を行い、 両剪断加工段の間において１−４Ｄ（Ｄ＝スクリューの
直径）の一定の間隔を維持し、 これらの剪断加工段の間でＴＰＥ−溶融物／水混合物を
激しく混合し、 第二の剪断加工段を通過させた後更にこの混合物を長手
方向で混合し温度調節を行い、引続き混合物を成形ノズ
ル（１５）を経て押出し、成形体を発泡させ、冷却し、
そして巻取るか或いは裁断することを特徴とするＴＰＥ
−発泡成形体を造るための方法。 - 【請求項２】 駆動機構（１）とシリンダ（２）内で回
転しかつ送り作業を行うスクリュー（３）並びにシリン
ダ壁から突出している一つ或いは多数の水噴射弁（５）
とを備えた押出機から成る、環境を汚染しない発泡材を
使用して発泡したＴＰＥ−成形体を造るための方法を実
施するための装置において、 スクリュー（３）が溶融を行わせる送り領域（１６）と
剪断加工領域と均質化領域（１８）とを備えており、 上記の剪断加工領域が一つ或いは多数の二段剪断加工領
域（１７）を備えており、この二段剪断加工領域（１
７）が入側でブリスタ（８）を、および平均１−４Ｄ
（Ｄ＝スクリューの直径）の長さ部分において歯付きリ
ム（10) 備えた歯付きリム領域（９）を、そして出側に
おいて第二の隆起部（１２）を備えており、 均質化領域（１８）が強化混合領域として形成されてお
り、送り方向に対して垂直方向で設けられている歯付き
デイスク（１４）を備えていることを特徴とする環境を
汚染しない発泡材を使用して発泡したＴＰＥ−成形体を
造るための方法を実施するための装置。
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