JP3480976B2 - オレフィン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents
オレフィン系樹脂発泡体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオレフィン系樹脂発泡体
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オレフィン系樹脂発泡体の製造方法には
化学発泡法と物理発泡法とがある。化学発泡法は、オレ
フィン系樹脂と加熱分解型の発泡剤とを配合した原料混
合物をホッパーから押出機に供給し、発泡剤の分解温度
以下の温度で押し出して発泡性成形品を製造し、この発
泡性成形品を発泡剤の分解温度以上の温度に加熱して発
泡させる常圧発泡法や、発泡剤の分解温度以上の温度で
金型から発泡体として押し出す押出発泡法とがある。
化学発泡法と物理発泡法とがある。化学発泡法は、オレ
フィン系樹脂と加熱分解型の発泡剤とを配合した原料混
合物をホッパーから押出機に供給し、発泡剤の分解温度
以下の温度で押し出して発泡性成形品を製造し、この発
泡性成形品を発泡剤の分解温度以上の温度に加熱して発
泡させる常圧発泡法や、発泡剤の分解温度以上の温度で
金型から発泡体として押し出す押出発泡法とがある。
【０００３】物理発泡法は、型内において加圧した状態
で、溶融したオレフィン系樹脂に易揮発性液体または気
体からなる発泡剤を含浸させた後、型内の圧力を開放す
ることにより発泡させる型内発泡法と、オレフィン系樹
脂を押出機に供給し、バレルからの熱で溶融させ押出機
のバレルの側壁に設けられた入口から易揮発性液体また
は気体からなる発泡剤を圧入して、押出機の先端に設け
られている金型から発泡体として押し出す押出発泡法と
がある。本発明は物理発泡法の押出発泡法に関するもの
である。
で、溶融したオレフィン系樹脂に易揮発性液体または気
体からなる発泡剤を含浸させた後、型内の圧力を開放す
ることにより発泡させる型内発泡法と、オレフィン系樹
脂を押出機に供給し、バレルからの熱で溶融させ押出機
のバレルの側壁に設けられた入口から易揮発性液体また
は気体からなる発泡剤を圧入して、押出機の先端に設け
られている金型から発泡体として押し出す押出発泡法と
がある。本発明は物理発泡法の押出発泡法に関するもの
である。
【０００４】一方、押出機で樹脂を一定速度で押し出す
方法として、バレルの先端と金型との間に歯車ポンプを
設けることが、特開平５−１２４０８７号公報に記載あ
るように知られている。この上記公報記載の方法では、
歯車ポンプの入口に圧力測定装置を設け、この圧力測定
装置で測定された圧力値によって押出機のスクリューの
回転数を制御するものである。
方法として、バレルの先端と金型との間に歯車ポンプを
設けることが、特開平５−１２４０８７号公報に記載あ
るように知られている。この上記公報記載の方法では、
歯車ポンプの入口に圧力測定装置を設け、この圧力測定
装置で測定された圧力値によって押出機のスクリューの
回転数を制御するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】物理発泡法の型内発泡
法は型を使用するから三次元的な複雑な形状の発泡体を
製造するのに適しているが、一つずつ製造するためにコ
ストが高くなるという問題がある。又、物理発泡法の押
出発泡法は複雑な形状の製品は作れないが、連続的に押
し出すために、断面一定形状の長尺体、例えば、円筒形
のチューブ等の発泡体を製造するのに適し、コストが低
いという長所があるが、精度が少し劣り、発泡倍率が一
定でないという問題がある。
法は型を使用するから三次元的な複雑な形状の発泡体を
製造するのに適しているが、一つずつ製造するためにコ
ストが高くなるという問題がある。又、物理発泡法の押
出発泡法は複雑な形状の製品は作れないが、連続的に押
し出すために、断面一定形状の長尺体、例えば、円筒形
のチューブ等の発泡体を製造するのに適し、コストが低
いという長所があるが、精度が少し劣り、発泡倍率が一
定でないという問題がある。
【０００６】そこで、本発明者は押出発泡法で寸法精度
のよい均一に発泡した製品を得ようと研究した結果、精
度が劣ったり発泡倍率が一定しないのはオレフィン系樹
脂の押出速度が変動することが大きな原因であることを
見出した。そこで、樹脂を一定速度で押し出すことがで
きる前記公報記載の方法、即ち、バレルの先端と金型と
の間に歯車ポンプを、又、この歯車ポンプの入口に圧力
測定装置をそれぞれ設け、この圧力測定装置で測定した
圧力値によって押出機のスクリューの回転数を制御する
方法に着目して、この方法を応用した結果、次のことが
判明した。
のよい均一に発泡した製品を得ようと研究した結果、精
度が劣ったり発泡倍率が一定しないのはオレフィン系樹
脂の押出速度が変動することが大きな原因であることを
見出した。そこで、樹脂を一定速度で押し出すことがで
きる前記公報記載の方法、即ち、バレルの先端と金型と
の間に歯車ポンプを、又、この歯車ポンプの入口に圧力
測定装置をそれぞれ設け、この圧力測定装置で測定した
圧力値によって押出機のスクリューの回転数を制御する
方法に着目して、この方法を応用した結果、次のことが
判明した。
【０００７】通常の熱可塑性樹脂を押し出すときには、
この歯車ポンプの入口に設けられた圧力測定装置で測定
した圧力値によって、スクリューの回転数を制御すると
押出安定性が得られるが、発泡体を製造するときには、
バレルの側壁に設けられた入口から発泡剤を圧入するか
ら、スクリューの回転数が変化すると圧入される発泡剤
の量が変化し、発泡が均一にならないという問題があ
る。この問題を解決しようと、歯車ポンプの回転数を変
化させたり種々な対策を行ったが、発泡剤の吸収量が不
均一である点をカバーすることができず解決できなかっ
た。
この歯車ポンプの入口に設けられた圧力測定装置で測定
した圧力値によって、スクリューの回転数を制御すると
押出安定性が得られるが、発泡体を製造するときには、
バレルの側壁に設けられた入口から発泡剤を圧入するか
ら、スクリューの回転数が変化すると圧入される発泡剤
の量が変化し、発泡が均一にならないという問題があ
る。この問題を解決しようと、歯車ポンプの回転数を変
化させたり種々な対策を行ったが、発泡剤の吸収量が不
均一である点をカバーすることができず解決できなかっ
た。
【０００８】又、スクリューの回転数を制御する場合に
は応答が遅く、従って、例えば、歯車ポンプの前の圧力
が低下したとき、歯車ポンプの入口に設けられた圧力測
定装置で測定した圧力値の変化によってスクリューの回
転数が増加し、歯車ポンプの前の圧力が増加するまでに
は時間がかかる。この間に歯車ポンプの前の圧力が更に
低下し、この歯車ポンプの前で発泡が起こるという問題
がある。
は応答が遅く、従って、例えば、歯車ポンプの前の圧力
が低下したとき、歯車ポンプの入口に設けられた圧力測
定装置で測定した圧力値の変化によってスクリューの回
転数が増加し、歯車ポンプの前の圧力が増加するまでに
は時間がかかる。この間に歯車ポンプの前の圧力が更に
低下し、この歯車ポンプの前で発泡が起こるという問題
がある。
【０００９】又、歯車ポンプの歯車による影響が製品に
顕れて、押出方向に波状の模様がでるという問題があ
る。更に、歯車ポンプは軸の回りに回転するから、この
歯車ポンプの歯車の間を通過する樹脂は歯車ポンプの軸
方向と軸に直角な方向とで受ける歪みが異なり、従っ
て、発泡倍率が異なる。そのため、例えば、円筒状に押
し出すと、断面楕円形の製品が得られるという問題があ
る。
顕れて、押出方向に波状の模様がでるという問題があ
る。更に、歯車ポンプは軸の回りに回転するから、この
歯車ポンプの歯車の間を通過する樹脂は歯車ポンプの軸
方向と軸に直角な方向とで受ける歪みが異なり、従っ
て、発泡倍率が異なる。そのため、例えば、円筒状に押
し出すと、断面楕円形の製品が得られるという問題があ
る。
【００１０】本発明者はこれ等の問題を解決するために
更に研究して、本発明をなすに到ったのである。即ち、
本発明の目的は、押出発泡法で寸法精度のよい均一に発
泡した発泡体を製造することができるオレフィン系樹脂
発泡体の方法を提供することである。本発明の他の目的
は歯車ポンプの軸方向と軸に直角な方向との発泡倍率が
ほぼ等しいオレフィン系樹脂発泡体の製造方法を提供す
ることである。本発明の更に他の目的は歯車ポンプの影
響のない即ち波状の模様のないオレフィン系樹脂発泡体
の製造方法を提供することである。
更に研究して、本発明をなすに到ったのである。即ち、
本発明の目的は、押出発泡法で寸法精度のよい均一に発
泡した発泡体を製造することができるオレフィン系樹脂
発泡体の方法を提供することである。本発明の他の目的
は歯車ポンプの軸方向と軸に直角な方向との発泡倍率が
ほぼ等しいオレフィン系樹脂発泡体の製造方法を提供す
ることである。本発明の更に他の目的は歯車ポンプの影
響のない即ち波状の模様のないオレフィン系樹脂発泡体
の製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであって、請求項１の発明は、
オレフィン系樹脂を押出機のホッパーから供給し、バレ
ルからの熱により溶融させながらバレルの中の回転して
いるスクリューで金型方向に前進させ、バレルの側壁に
設けられた入口から易揮発性液体または気体からなる発
泡剤を圧入して押出機の先端に設けられている金型から
発泡体として押し出すオレフィン系樹脂発泡体の製造方
法において、バレルの先端と金型との間に歯車ポンプ
を、又、この歯車ポンプの入口に圧力測定装置をそれぞ
れ設けるとともに、歯車ポンプの後、または／および、
前に、歯車ポンプの回転軸とほぼ直交する方向にスリッ
トを有する絞りリングを設け、前記圧力測定装置で測定
された歯車ポンプの入口の圧力値によって歯車ポンプの
回転数を制御するものである。
するためになされたものであって、請求項１の発明は、
オレフィン系樹脂を押出機のホッパーから供給し、バレ
ルからの熱により溶融させながらバレルの中の回転して
いるスクリューで金型方向に前進させ、バレルの側壁に
設けられた入口から易揮発性液体または気体からなる発
泡剤を圧入して押出機の先端に設けられている金型から
発泡体として押し出すオレフィン系樹脂発泡体の製造方
法において、バレルの先端と金型との間に歯車ポンプ
を、又、この歯車ポンプの入口に圧力測定装置をそれぞ
れ設けるとともに、歯車ポンプの後、または／および、
前に、歯車ポンプの回転軸とほぼ直交する方向にスリッ
トを有する絞りリングを設け、前記圧力測定装置で測定
された歯車ポンプの入口の圧力値によって歯車ポンプの
回転数を制御するものである。
【００１２】又、請求項２の発明は、歯車ポンプの影響
のない即ち波状の模様のないオレフィン系樹脂発泡体の
製造方法であって、請求項１のオレフィン系樹脂発泡体
の製造方法において、歯車ポンプの側壁を加熱するもの
である。
のない即ち波状の模様のないオレフィン系樹脂発泡体の
製造方法であって、請求項１のオレフィン系樹脂発泡体
の製造方法において、歯車ポンプの側壁を加熱するもの
である。
【００１３】本発明に使用するオレフィン系樹脂とは、
エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィン系モノマ
ーの重合体・共重合体や、このエチレン系モノマーと酢
酸ビニル等の他のモノマーとの共重合体をいい、エチレ
ン樹脂、プロピレン樹脂、ブテン樹脂、エチレン−プロ
ピレン共重合樹脂、エチレン−アクリル酸系共重合樹
脂、エチレン−スチレン共重合樹脂、プロピレン−スチ
レン共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等が
好適である。これ等の樹脂を単独または２種類以上を混
合して使用したり、架橋させたり、他のモノマーをグラ
フト重合させたりして変性させて使用してもよい。
エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィン系モノマ
ーの重合体・共重合体や、このエチレン系モノマーと酢
酸ビニル等の他のモノマーとの共重合体をいい、エチレ
ン樹脂、プロピレン樹脂、ブテン樹脂、エチレン−プロ
ピレン共重合樹脂、エチレン−アクリル酸系共重合樹
脂、エチレン−スチレン共重合樹脂、プロピレン−スチ
レン共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等が
好適である。これ等の樹脂を単独または２種類以上を混
合して使用したり、架橋させたり、他のモノマーをグラ
フト重合させたりして変性させて使用してもよい。
【００１４】本発明に使用する発泡剤は、通常の押出発
泡方法で使用されている炭化水素類やハロゲン化炭化水
素類等の易揮発性液体や気体あるいはその他の発泡剤が
全て使用できるが、フッ化炭化水素が好適であり、特
に、オゾン破壊の少ない水素含有フロン、例えば、モノ
クロロ−１、１−ジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ２、商
品名Ｆ−２２）、ハイドロクロロフルオロカーボン（Ｃ
Ｈ２ＣｌＦ）、１−クロロ−１、１−ジフルオロエタン
（ＣＣｌＦ２ＣＨ３、商品名Ｆ−１４２ｂ）、１、１ジ
フルオロ−２、２ジフルオロエタン（ＣＨＦ２ＣＨ
Ｆ２）、モノクロロ−１−２−２−２テトラフルオロエ
タン（ＣＨ２ＣｌＣＦ３）、１、１、１−トリフルオロ
エタン（ＣＦ３ＣＨ３）、１、１−ジフルオロエタン
（ＣＨＦ２ＣＨ３）等が好適である。更に、炭酸ガス、
窒素ガス、空気、水等も発泡剤として使用できる。
泡方法で使用されている炭化水素類やハロゲン化炭化水
素類等の易揮発性液体や気体あるいはその他の発泡剤が
全て使用できるが、フッ化炭化水素が好適であり、特
に、オゾン破壊の少ない水素含有フロン、例えば、モノ
クロロ−１、１−ジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ２、商
品名Ｆ−２２）、ハイドロクロロフルオロカーボン（Ｃ
Ｈ２ＣｌＦ）、１−クロロ−１、１−ジフルオロエタン
（ＣＣｌＦ２ＣＨ３、商品名Ｆ−１４２ｂ）、１、１ジ
フルオロ−２、２ジフルオロエタン（ＣＨＦ２ＣＨ
Ｆ２）、モノクロロ−１−２−２−２テトラフルオロエ
タン（ＣＨ２ＣｌＣＦ３）、１、１、１−トリフルオロ
エタン（ＣＦ３ＣＨ３）、１、１−ジフルオロエタン
（ＣＨＦ２ＣＨ３）等が好適である。更に、炭酸ガス、
窒素ガス、空気、水等も発泡剤として使用できる。
【００１５】これ等の発泡剤の配合量は適宜でよいが、
通常、オレフィン系樹脂１００重量部に対して１〜３０
重量部の範囲で所望の発泡倍率が得られるようにして使
用する。本発明では、このオレフィン系樹脂や発泡剤の
他に必要に応じてその他の物質を添加してもよい。例え
ば、気泡核剤、架橋剤、架橋触媒、酸化防止剤、安定
剤、顔料、難燃剤、静電防止剤、滑剤等を適宜添加して
もよい。
通常、オレフィン系樹脂１００重量部に対して１〜３０
重量部の範囲で所望の発泡倍率が得られるようにして使
用する。本発明では、このオレフィン系樹脂や発泡剤の
他に必要に応じてその他の物質を添加してもよい。例え
ば、気泡核剤、架橋剤、架橋触媒、酸化防止剤、安定
剤、顔料、難燃剤、静電防止剤、滑剤等を適宜添加して
もよい。
【００１６】本発明では歯車ポンプの入口に設けられた
圧力測定装置で測定した圧力値によって歯車ポンプの回
転数を制御するのであるが、この制御方法は従来知られ
ている制御方法が使用できる。この歯車ポンプの回転数
を制御する方法は、押出機の種類、大きさ、オレフィン
系樹脂の種類、発泡剤の種類や量、添加物の種類等によ
って異なるが、押出機の中の圧力が急激に変化して押出
機の中で発泡しないようにする必要がある。従って、圧
力測定装置で歯車ポンプの入口の圧力を測定し、この圧
力値が上がり過ぎたり下がり過ぎないように、又、急激
な変化がないように、過去のデータを基にして予測を
し、且つ、歯車ポンプの出口側の圧力がほぼ一定以上に
急激な変化がないようにして歯車ポンプを制御するとよ
い。
圧力測定装置で測定した圧力値によって歯車ポンプの回
転数を制御するのであるが、この制御方法は従来知られ
ている制御方法が使用できる。この歯車ポンプの回転数
を制御する方法は、押出機の種類、大きさ、オレフィン
系樹脂の種類、発泡剤の種類や量、添加物の種類等によ
って異なるが、押出機の中の圧力が急激に変化して押出
機の中で発泡しないようにする必要がある。従って、圧
力測定装置で歯車ポンプの入口の圧力を測定し、この圧
力値が上がり過ぎたり下がり過ぎないように、又、急激
な変化がないように、過去のデータを基にして予測を
し、且つ、歯車ポンプの出口側の圧力がほぼ一定以上に
急激な変化がないようにして歯車ポンプを制御するとよ
い。
【００１７】又、オレフィン系樹脂は粘度が高いから歯
車ポンプの回転数が変化しても歯車ポンプの入口の圧力
が直ぐに変化しない。従って、歯車ポンプの回転数を変
化させた後一定期間この圧力の変化を確認し、これによ
って所定圧力にならない場合には再び回転数を変化させ
るようにするとよい。その一例を示すと、歯車ポンプの
入口の圧力が上限を越えたら、一定時間待った後に、例
えば、１〜５秒後に一定割合で歯車ポンプの回転数を上
げ、その後、一定時間待っても、未だ、上限を越えてい
るようであれば、更に一定割合で歯車ポンプの回転数を
上げるというように段階的に上げて上限圧力以下に下げ
るようにするとよい。
車ポンプの回転数が変化しても歯車ポンプの入口の圧力
が直ぐに変化しない。従って、歯車ポンプの回転数を変
化させた後一定期間この圧力の変化を確認し、これによ
って所定圧力にならない場合には再び回転数を変化させ
るようにするとよい。その一例を示すと、歯車ポンプの
入口の圧力が上限を越えたら、一定時間待った後に、例
えば、１〜５秒後に一定割合で歯車ポンプの回転数を上
げ、その後、一定時間待っても、未だ、上限を越えてい
るようであれば、更に一定割合で歯車ポンプの回転数を
上げるというように段階的に上げて上限圧力以下に下げ
るようにするとよい。
【００１８】この際の歯車ポンプの回転数を上げる速度
は、急激に変化させると発泡体の寸法変化を起こすから
徐々にするとよい。好ましい回転数の変化は、平均回数
の５％以下、更に好ましくは２％／秒以下である。この
ようにすると、歯車ポンプの出口の圧力変化が５％以下
となり発泡体の寸法変化も少なくなる。このような制御
方法に適した制御方法としてはＰＩＤ制御でもよいが、
ファジー制御が最も好ましい。この制御方法をオンオフ
制御にするときには、押出機の中の樹脂の圧力が急激に
変化し、押出変動を起こすことがあるから、注意を要す
る。
は、急激に変化させると発泡体の寸法変化を起こすから
徐々にするとよい。好ましい回転数の変化は、平均回数
の５％以下、更に好ましくは２％／秒以下である。この
ようにすると、歯車ポンプの出口の圧力変化が５％以下
となり発泡体の寸法変化も少なくなる。このような制御
方法に適した制御方法としてはＰＩＤ制御でもよいが、
ファジー制御が最も好ましい。この制御方法をオンオフ
制御にするときには、押出機の中の樹脂の圧力が急激に
変化し、押出変動を起こすことがあるから、注意を要す
る。
【００１９】本発明においては、歯車ポンプの入口の圧
力を測定し、この圧力値によって制御するが、通常、こ
の圧力値が上限値や下限値を予め設定していて、この上
限値や下限値を越えると歯車ポンプの回転数を変化させ
るようにする。この際の圧力の上限値や下限値は、押出
機の種類、大きさ、オレフィン系樹脂の種類、発泡剤の
種類等によって異なるが、通常、下限値が３ｋｇ／ｃｍ
２、上限値が２０ｋｇ／ｃｍ２であり、好ましくは、下
限値が１０ｋｇ／ｃｍ２、上限値が１５ｋｇ／ｃｍ２で
ある。尚、歯車ポンプを急激に変化させると、歯車ポン
プの出口側の圧力が急激に低下して発泡することがある
から、この歯車ポンプの出口の圧力も測定し、この圧力
低下を監視するとよい。
力を測定し、この圧力値によって制御するが、通常、こ
の圧力値が上限値や下限値を予め設定していて、この上
限値や下限値を越えると歯車ポンプの回転数を変化させ
るようにする。この際の圧力の上限値や下限値は、押出
機の種類、大きさ、オレフィン系樹脂の種類、発泡剤の
種類等によって異なるが、通常、下限値が３ｋｇ／ｃｍ
２、上限値が２０ｋｇ／ｃｍ２であり、好ましくは、下
限値が１０ｋｇ／ｃｍ２、上限値が１５ｋｇ／ｃｍ２で
ある。尚、歯車ポンプを急激に変化させると、歯車ポン
プの出口側の圧力が急激に低下して発泡することがある
から、この歯車ポンプの出口の圧力も測定し、この圧力
低下を監視するとよい。
【００２０】
【００２１】本発明において、歯車ポンプの軸方向と軸
と直角方向との発泡倍率が異なり、円筒状に押し出した
ときに断面楕円形の筒状体になることを防止する方法と
して、歯車ポンプの前または後または両方に、歯車ポン
プの回転軸とほぼ直交する方向にスリットを有する絞り
リングを設ける。請求項２の発明では、歯車ポンプの側
壁を加熱するのであるが、この加熱手段は適宜でよい。
例えば、この歯車ポンプの側壁にニクロム線等のヒータ
ーを取り付けて加熱してもよいし、バーナー等で加熱し
てもよいが、この歯車ポンプの側壁にオイル等の熱媒体
の通路を設け、この中に高温のオイル等の熱媒体を通過
させると、温度管理が簡単で好ましい。
と直角方向との発泡倍率が異なり、円筒状に押し出した
ときに断面楕円形の筒状体になることを防止する方法と
して、歯車ポンプの前または後または両方に、歯車ポン
プの回転軸とほぼ直交する方向にスリットを有する絞り
リングを設ける。請求項２の発明では、歯車ポンプの側
壁を加熱するのであるが、この加熱手段は適宜でよい。
例えば、この歯車ポンプの側壁にニクロム線等のヒータ
ーを取り付けて加熱してもよいし、バーナー等で加熱し
てもよいが、この歯車ポンプの側壁にオイル等の熱媒体
の通路を設け、この中に高温のオイル等の熱媒体を通過
させると、温度管理が簡単で好ましい。
【００２２】
【作用】本発明オレフィン系樹脂発泡体の製造方法で
は、歯車ポンプの入口に設けられた圧力測定装置で圧力
を測定し、この測定した圧力値によって歯車ポンプの回
転数を制御するから、スクリューの回転数を変化させな
い。従って、バレルの側壁に設けられた入口から圧入さ
れる発泡剤の量が変化しないので、発泡が不均一になら
ない。又、このように歯車ポンプの回転数を制御するか
ら、応答が比較的速く、歯車ポンプの前の圧力が低下し
過ぎることがない。従って、この歯車ポンプの前で発泡
しない。更に、歯車ポンプの前または後またはこの両方
に、歯車ポンプの回転軸とほぼ直交する方向にスリット
を有する絞りリングを設けているので、歯車ポンプによ
って軸方向に生じた大きな歪みが、これと直交する方向
にスリットを有する絞りリングによって相殺される。従
って、金型から円筒状に押し出すと、断面ほぼ円形の発
泡体が製造できる。
は、歯車ポンプの入口に設けられた圧力測定装置で圧力
を測定し、この測定した圧力値によって歯車ポンプの回
転数を制御するから、スクリューの回転数を変化させな
い。従って、バレルの側壁に設けられた入口から圧入さ
れる発泡剤の量が変化しないので、発泡が不均一になら
ない。又、このように歯車ポンプの回転数を制御するか
ら、応答が比較的速く、歯車ポンプの前の圧力が低下し
過ぎることがない。従って、この歯車ポンプの前で発泡
しない。更に、歯車ポンプの前または後またはこの両方
に、歯車ポンプの回転軸とほぼ直交する方向にスリット
を有する絞りリングを設けているので、歯車ポンプによ
って軸方向に生じた大きな歪みが、これと直交する方向
にスリットを有する絞りリングによって相殺される。従
って、金型から円筒状に押し出すと、断面ほぼ円形の発
泡体が製造できる。
【００２３】請求項２の発明のように、歯車ポンプの側
壁を加熱すると、次の理由によって金型から発泡した発
泡体に波形の模様がなくなるのである。即ち、歯車ポン
プはバレルの先端と金型との間に設けられているから、
オレフィン系樹脂がバレルから歯車ポンプに移動する間
に温度が低下し（発明者が測定した結果では約５℃低下
する）粘度が上昇している。従って、このように粘度が
上昇しているオレフィン系樹脂に歯車の模様が付くと、
この歪みが金型の先端まで残り、この先端から押し出さ
れる発泡体に影響が出るのである。しかし、この歯車ポ
ンプの側壁を加熱すると、オレフィン系樹脂が加熱され
再び粘度が低下するから、この歯車ポンプで歪みが付き
難くなるし、もし歪みが付いても簡単に解消する。従っ
て、波状の模様が消滅するのである。
壁を加熱すると、次の理由によって金型から発泡した発
泡体に波形の模様がなくなるのである。即ち、歯車ポン
プはバレルの先端と金型との間に設けられているから、
オレフィン系樹脂がバレルから歯車ポンプに移動する間
に温度が低下し（発明者が測定した結果では約５℃低下
する）粘度が上昇している。従って、このように粘度が
上昇しているオレフィン系樹脂に歯車の模様が付くと、
この歪みが金型の先端まで残り、この先端から押し出さ
れる発泡体に影響が出るのである。しかし、この歯車ポ
ンプの側壁を加熱すると、オレフィン系樹脂が加熱され
再び粘度が低下するから、この歯車ポンプで歪みが付き
難くなるし、もし歪みが付いても簡単に解消する。従っ
て、波状の模様が消滅するのである。
【００２４】
【００２５】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。図１〜図
４は本発明の一実施例を示すもので、図１は押出機でオ
レフィン系樹脂発泡体を製造している状態を示す説明
図、図２は図１の歯車ポンプ近傍を拡大して示す説明
図、図３は正常な状態で押し出されているときの圧力測
定装置で測定した圧力値と歯車ポンプの回転数との経時
変化を示す説明図、図４は圧力測定装置で測定した圧力
値が上限値を越えたとき、この圧力値が正常な圧力値に
復帰する状態の圧力値と歯車ポンプの回転数との経時変
化を示す説明図である。
４は本発明の一実施例を示すもので、図１は押出機でオ
レフィン系樹脂発泡体を製造している状態を示す説明
図、図２は図１の歯車ポンプ近傍を拡大して示す説明
図、図３は正常な状態で押し出されているときの圧力測
定装置で測定した圧力値と歯車ポンプの回転数との経時
変化を示す説明図、図４は圧力測定装置で測定した圧力
値が上限値を越えたとき、この圧力値が正常な圧力値に
復帰する状態の圧力値と歯車ポンプの回転数との経時変
化を示す説明図である。
【００２６】図１〜図２において、１は押出機であり、
この押出機１のホッパー１１に原料であるオレフィン系
樹脂を入れると、このホッパー１１からバレル１２の中
に入り、バレル１２の中にある回転しているスクリュー
１３によって先端方向に進むようになっている。この先
端方向に進んでいる間にバレル１２の外周面に取り付け
られたヒーターの熱により原料が溶融される。そして、
このバレル１２のほぼ中央の側壁に設けられた入口１４
から発泡剤が圧入され、この発泡剤がオレフィン系樹脂
の中に均一に混和されて先端方向に進む。
この押出機１のホッパー１１に原料であるオレフィン系
樹脂を入れると、このホッパー１１からバレル１２の中
に入り、バレル１２の中にある回転しているスクリュー
１３によって先端方向に進むようになっている。この先
端方向に進んでいる間にバレル１２の外周面に取り付け
られたヒーターの熱により原料が溶融される。そして、
このバレル１２のほぼ中央の側壁に設けられた入口１４
から発泡剤が圧入され、この発泡剤がオレフィン系樹脂
の中に均一に混和されて先端方向に進む。
【００２７】２は押出機１の先端に取り付けられている
金型であり、この金型２は冷却マンドレル２１と冷却金
型２２と口金２３とからなる。この口金２３の先端には
環状のスリットが設けられている。３はバレル１２の先
端と金型２との間に設けられた歯車ポンプであり、この
歯車ポンプ３は２個の歯車３１、３１が噛み合った状態
で矢印方向に回転している。この歯車３１の回転軸はほ
ぼ水平になっている。
金型であり、この金型２は冷却マンドレル２１と冷却金
型２２と口金２３とからなる。この口金２３の先端には
環状のスリットが設けられている。３はバレル１２の先
端と金型２との間に設けられた歯車ポンプであり、この
歯車ポンプ３は２個の歯車３１、３１が噛み合った状態
で矢印方向に回転している。この歯車３１の回転軸はほ
ぼ水平になっている。
【００２８】４は歯車ポンプ３の側壁に設けられた通路
であって、この通路４に加熱されたオイルが通過してこ
の歯車ポンプ３の側壁が加熱されるようになっている。
５は絞りリングであり、この絞りリング５は歯車ポンプ
３の前に設けられている前絞りリング５１と、歯車ポン
プの後に設けられている後絞りリング５２とからなる。
この前絞りリング５１と後絞りリング５２には縦と横の
比率が２：１の垂直方向に長いスリットが設けられてい
る。
であって、この通路４に加熱されたオイルが通過してこ
の歯車ポンプ３の側壁が加熱されるようになっている。
５は絞りリングであり、この絞りリング５は歯車ポンプ
３の前に設けられている前絞りリング５１と、歯車ポン
プの後に設けられている後絞りリング５２とからなる。
この前絞りリング５１と後絞りリング５２には縦と横の
比率が２：１の垂直方向に長いスリットが設けられてい
る。
【００２９】６は圧力測定装置であり、この圧力測定装
置６は歯車ポンプ３の入口に取り付けられている。６１
は歯車ポンプ３の出口に設けられた圧力測定装置であ
る。７は金型２から押し出された筒状のオレフィン系樹
脂発泡体である。８は冷却装置であり、この冷却装置８
には寸法測定装置が設けられている。９は制御装置であ
り、この制御装置９には圧力測定装置６で測定された圧
力値が入力され、この圧力値を演算処理して、この結果
に基づいて歯車ポンプ３の電圧を昇降させて歯車ポンプ
３の回転数を制御するものである。尚、歯車ポンプ３の
出口の圧力測定装置６１から入力された圧力値や、冷却
装置８に取り付けられた寸法測定装置から入力された測
定値も表示装置に図示し参考できるようになっている。
置６は歯車ポンプ３の入口に取り付けられている。６１
は歯車ポンプ３の出口に設けられた圧力測定装置であ
る。７は金型２から押し出された筒状のオレフィン系樹
脂発泡体である。８は冷却装置であり、この冷却装置８
には寸法測定装置が設けられている。９は制御装置であ
り、この制御装置９には圧力測定装置６で測定された圧
力値が入力され、この圧力値を演算処理して、この結果
に基づいて歯車ポンプ３の電圧を昇降させて歯車ポンプ
３の回転数を制御するものである。尚、歯車ポンプ３の
出口の圧力測定装置６１から入力された圧力値や、冷却
装置８に取り付けられた寸法測定装置から入力された測
定値も表示装置に図示し参考できるようになっている。
【００３０】図３と図４において、Ａは歯車ポンプ３の
入口で測定された圧力値を示す線であり、Ｂは歯車ポン
プの回転数を示す線である。Ｃは歯車ポンプ３の入口の
圧力値の上限値であり、１５ｋｇ／ｃｍ２に設定されて
いる。Ｄは歯車ポンプの入口の圧力値の下限値であり、
１０ｋｇ／ｃｍ２に設定されている。
入口で測定された圧力値を示す線であり、Ｂは歯車ポン
プの回転数を示す線である。Ｃは歯車ポンプ３の入口の
圧力値の上限値であり、１５ｋｇ／ｃｍ２に設定されて
いる。Ｄは歯車ポンプの入口の圧力値の下限値であり、
１０ｋｇ／ｃｍ２に設定されている。
【００３１】次に、図１および図２に示す押出機でオレ
フィン系樹脂発泡体の製造方法について説明する。密度
０．９２３ｇ／ｃｍ３のエチレン樹脂１００重量部にビ
ニルメトキシシラン１．２重量部、ジクミルパーオキサ
イド０．１８重量部を配合し、直径６５ｍｍの２軸押出
機で樹脂温度２００℃で押し出して、ビニルメトキシシ
ランをグラフト重合させたエチレン樹脂（以下ＧＰＥと
称する）を製造した。次に、このＧＰＥ１００重量部に
対してタルク０．２重量部を添加し、直径３０ｍｍ、Ｌ
／Ｄ＝３２の単軸押出機のホッパー１１の中に入れる。
フィン系樹脂発泡体の製造方法について説明する。密度
０．９２３ｇ／ｃｍ３のエチレン樹脂１００重量部にビ
ニルメトキシシラン１．２重量部、ジクミルパーオキサ
イド０．１８重量部を配合し、直径６５ｍｍの２軸押出
機で樹脂温度２００℃で押し出して、ビニルメトキシシ
ランをグラフト重合させたエチレン樹脂（以下ＧＰＥと
称する）を製造した。次に、このＧＰＥ１００重量部に
対してタルク０．２重量部を添加し、直径３０ｍｍ、Ｌ
／Ｄ＝３２の単軸押出機のホッパー１１の中に入れる。
【００３２】すると、このＧＰＥはホッパー１１からバ
レル１２の中に入り、バレル１２の中にある回転してい
るスクリュー１２によって先端方向に進む。尚、このバ
レル１２の中を進んでいる間に、バレル１２の外周面に
取り付けられたニクロム線からなるヒーターによって加
熱されて溶融する。この際のＧＰＥの温度は２００℃で
ある。
レル１２の中に入り、バレル１２の中にある回転してい
るスクリュー１２によって先端方向に進む。尚、このバ
レル１２の中を進んでいる間に、バレル１２の外周面に
取り付けられたニクロム線からなるヒーターによって加
熱されて溶融する。この際のＧＰＥの温度は２００℃で
ある。
【００３３】一方、ハイドロクロロフルオロカーボン
（ＣＨ２ＣｌＦ、商品名ＨＣＦＣ−１２４）を６０重量
部と１、１ジフルオロ、１、１ジフルオロエタン（ＣＨ
Ｆ２ＣＨＦ２、商品名ＨＦＣ−１３４ａ）を４０重量部
とを混合した発泡剤をバレル１２の側壁に設けられた入
口１４から圧入する。すると、この発泡剤が溶融してい
るＧＰＥの中に均一に混和されながら先端方向に進む。
バレル１２の先端でのＧＰＥの温度は１１８℃である。
（ＣＨ２ＣｌＦ、商品名ＨＣＦＣ−１２４）を６０重量
部と１、１ジフルオロ、１、１ジフルオロエタン（ＣＨ
Ｆ２ＣＨＦ２、商品名ＨＦＣ−１３４ａ）を４０重量部
とを混合した発泡剤をバレル１２の側壁に設けられた入
口１４から圧入する。すると、この発泡剤が溶融してい
るＧＰＥの中に均一に混和されながら先端方向に進む。
バレル１２の先端でのＧＰＥの温度は１１８℃である。
【００３４】バレル１２の先端を通過した発泡剤が均一
に混和されたＧＰＥは前絞りリング５１を通過し、縦方
向に歪みが付けられ、次の歯車ポンプ３で一定量ずつ先
方に運ばれる。この際、歯車ポンプ３の入口に設けられ
ている圧力測定装置６で圧力が測定され、この測定値が
制御装置９に入力され、この制御装置９で演算処理さ
れ、この制御装置９の指令に基づいて歯車ポンプ３の電
圧が変化し、歯車ポンプ３の回転数が制御される。この
歯車ポンプ３の側壁に設けられた通路４の中を通過する
加熱されたオイルによって、ＧＰＥは再び加熱され約２
００℃となる。
に混和されたＧＰＥは前絞りリング５１を通過し、縦方
向に歪みが付けられ、次の歯車ポンプ３で一定量ずつ先
方に運ばれる。この際、歯車ポンプ３の入口に設けられ
ている圧力測定装置６で圧力が測定され、この測定値が
制御装置９に入力され、この制御装置９で演算処理さ
れ、この制御装置９の指令に基づいて歯車ポンプ３の電
圧が変化し、歯車ポンプ３の回転数が制御される。この
歯車ポンプ３の側壁に設けられた通路４の中を通過する
加熱されたオイルによって、ＧＰＥは再び加熱され約２
００℃となる。
【００３５】このようにＧＰＥは約２００℃に加熱され
るから歯車ポンプ３の歯による歪みが付かない。又、歯
車ポンプ３を通過するときには、予め前絞りリング５１
で縦方向に歪みが付けられていること、歯車ポンプ３の
側壁が加熱されていることとで歪みが殆どなくなって通
過するが、若干残る。この若干残った歪みは次の後絞り
リング５２を通過するときに解除され全くなくなる。
るから歯車ポンプ３の歯による歪みが付かない。又、歯
車ポンプ３を通過するときには、予め前絞りリング５１
で縦方向に歪みが付けられていること、歯車ポンプ３の
側壁が加熱されていることとで歪みが殆どなくなって通
過するが、若干残る。この若干残った歪みは次の後絞り
リング５２を通過するときに解除され全くなくなる。
【００３６】この発泡剤を含んだＧＰＥは冷却金型２２
と冷却マンドレル２１との間を通過している間に１１０
〜１１５℃に冷却され、口金２３の環状スリットから筒
状に押し出される。すると、このＧＰＥは発泡し、筒状
発泡体となり、冷却装置８で冷却されて一定形状の発泡
体が得られる。このようにして製造された発泡体はほぼ
断面円形で波状の模様のない均一に発泡した良好なもの
である。
と冷却マンドレル２１との間を通過している間に１１０
〜１１５℃に冷却され、口金２３の環状スリットから筒
状に押し出される。すると、このＧＰＥは発泡し、筒状
発泡体となり、冷却装置８で冷却されて一定形状の発泡
体が得られる。このようにして製造された発泡体はほぼ
断面円形で波状の模様のない均一に発泡した良好なもの
である。
【００３７】次に、図３および図４を参照しながら、制
御方法について説明する。歯車ポンプ３の入口で測定さ
れた圧力値は図３のＡのように上限値Ｃ（１５ｋｇ／ｃ
ｍ２）と下限値Ｄ（１０ｋｇ／ｃｍ２）の間を上下して
いる。そのときの歯車ポンプ３の回転数は１５回／分で
ほぼ一定である。このように正常に運転されていても、
なにかの拍子に歯車ポンプの入口の圧力が上限値Ｃまた
は下限値Ｄを越えると、制御装置９がこれを感知して歯
車ポンプ３の回転数を変化させるのである。
御方法について説明する。歯車ポンプ３の入口で測定さ
れた圧力値は図３のＡのように上限値Ｃ（１５ｋｇ／ｃ
ｍ２）と下限値Ｄ（１０ｋｇ／ｃｍ２）の間を上下して
いる。そのときの歯車ポンプ３の回転数は１５回／分で
ほぼ一定である。このように正常に運転されていても、
なにかの拍子に歯車ポンプの入口の圧力が上限値Ｃまた
は下限値Ｄを越えると、制御装置９がこれを感知して歯
車ポンプ３の回転数を変化させるのである。
【００３８】この状態を、歯車ポンプ３の入口の圧力値
が上限値より上がった場合を例に挙げて図４を参照しな
がら説明する。先ず、歯車ポンプ３の入口の圧力値が上
限値Ｃより上がっても、図４のａ部分で示すように、予
め設定している待ち時間（通常１〜５秒）待つ。この待
ち時間経過しても尚越えている場合には、図４のｂ部分
で示すように、歯車ポンプに入力している電圧を、予め
設定している速度（通常０．５〜５％／秒、好ましくは
１〜２％／秒）で回転数を１秒間上昇させる。その後、
図４のｃで示すように、予め設定している待ち時間待
つ。その待ち時間経過しても尚歯車ポンプの入口の圧力
値が上限値を越えていると再び予め設定されている速度
で回転数を上昇させる。
が上限値より上がった場合を例に挙げて図４を参照しな
がら説明する。先ず、歯車ポンプ３の入口の圧力値が上
限値Ｃより上がっても、図４のａ部分で示すように、予
め設定している待ち時間（通常１〜５秒）待つ。この待
ち時間経過しても尚越えている場合には、図４のｂ部分
で示すように、歯車ポンプに入力している電圧を、予め
設定している速度（通常０．５〜５％／秒、好ましくは
１〜２％／秒）で回転数を１秒間上昇させる。その後、
図４のｃで示すように、予め設定している待ち時間待
つ。その待ち時間経過しても尚歯車ポンプの入口の圧力
値が上限値を越えていると再び予め設定されている速度
で回転数を上昇させる。
【００３９】このように、度々、歯車ポンプ３の回転数
を上昇させていると、歯車ポンプ３の回転数が下がり始
めて図４に示すように上限値Ｃの下になる。このように
制御すると、歯車ポンプ３の前で発泡することがなく、
しかも、歯車ポンプの出口の圧力も急激に変化しなく
て、均一に発泡した良好な断面円形の筒状発泡体が得ら
れる。
を上昇させていると、歯車ポンプ３の回転数が下がり始
めて図４に示すように上限値Ｃの下になる。このように
制御すると、歯車ポンプ３の前で発泡することがなく、
しかも、歯車ポンプの出口の圧力も急激に変化しなく
て、均一に発泡した良好な断面円形の筒状発泡体が得ら
れる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではスクリ
ューの回転数を変えないから、バレルの側壁から圧入さ
れる発泡剤の量の変化が小さく、従って、発泡体の発泡
が不均一にならない。又、歯車ポンプの回転数を制御す
るから、応答が速く、従って、この歯車ポンプの前が減
圧になり過ぎて発泡するということがない。又、歯車ポ
ンプの前または後または両方に、歯車ポンプの回転軸に
ほぼ直交する方向のスリットを有する絞りリングを設け
ているので、筒状の発泡体が断面楕円形にならず、断面
円形の発泡体か得られる。
ューの回転数を変えないから、バレルの側壁から圧入さ
れる発泡剤の量の変化が小さく、従って、発泡体の発泡
が不均一にならない。又、歯車ポンプの回転数を制御す
るから、応答が速く、従って、この歯車ポンプの前が減
圧になり過ぎて発泡するということがない。又、歯車ポ
ンプの前または後または両方に、歯車ポンプの回転軸に
ほぼ直交する方向のスリットを有する絞りリングを設け
ているので、筒状の発泡体が断面楕円形にならず、断面
円形の発泡体か得られる。
【００４１】本発明において、歯車ポンプの側壁を加熱
すると、発泡体の波形の模様がない良好な発泡体が得ら
れる。本発明は上記のように、従来の問題点が全て解消
し、均一に発泡し、寸法精度のよい良好な発泡体が得ら
れるので価値ある発明である。
すると、発泡体の波形の模様がない良好な発泡体が得ら
れる。本発明は上記のように、従来の問題点が全て解消
し、均一に発泡し、寸法精度のよい良好な発泡体が得ら
れるので価値ある発明である。
【図１】図１は本発明の１実施例を示すもので、押出機
でオレフィン系樹脂発泡体を製造している状態を示す説
明図である。
でオレフィン系樹脂発泡体を製造している状態を示す説
明図である。
【図２】図２は図１の歯車ポンプ近傍を拡大して示す説
明図である。
明図である。
【図３】図３は正常な状態で押し出されているときの圧
力測定装置で測定した圧力値と歯車ポンプの回転数との
経時変化を示す説明図である。
力測定装置で測定した圧力値と歯車ポンプの回転数との
経時変化を示す説明図である。
【図４】図４は圧力測定装置測定した圧力値が上限値を
越えたとき、この圧力値が正常な値に復帰する状態の圧
力値と歯車ポンプの回転数との経時変化を示す説明図で
ある。
越えたとき、この圧力値が正常な値に復帰する状態の圧
力値と歯車ポンプの回転数との経時変化を示す説明図で
ある。
１ 押出機
１１ ホッパー
１２ バレル
１３ スクリュー
１４ 発泡剤の入口
２ 金型
３ 歯車ポンプ
４ 熱媒体（オイル）の通路
５ 絞りリング
６ 圧力測定装置
７ オレフィン系樹脂発泡体
８ 冷却装置
９ 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−125123（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−120023（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−103118（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−38128（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−91725（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−126127（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−124087（ＪＰ，Ａ)
実開 昭57−115980（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 47/00 - 47/96
Claims (2)
- 【請求項１】 オレフィン系樹脂を押出機のホッパーか
ら供給し、バレルからの熱により溶融させながらバレル
の中の回転しているスクリューで金型方向に前進させ、
バレルの側壁に設けられた入口から易揮発性液体または
気体からなる発泡剤を圧入して押出機の先端に設けられ
ている金型から発泡体として押し出すオレフィン系樹脂
発泡体の製造方法において、バレルの先端と金型との間
に歯車ポンプを、又、この歯車ポンプの入口に圧力測定
装置をそれぞれ設けるとともに、歯車ポンプの後、また
は／および、前に、歯車ポンプの回転軸とほぼ直交する
方向にスリットを有する絞りリングを設け、前記圧力測
定装置で測定された歯車ポンプの入口の圧力値によって
歯車ポンプの回転数を制御することを特徴とするオレフ
ィン系樹脂発泡体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１のオレフィン系樹脂発泡体の製
造方法において、歯車ポンプの側壁を加熱することを特
徴とするオレフィン系樹脂発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32469293A JP3480976B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | オレフィン系樹脂発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32469293A JP3480976B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | オレフィン系樹脂発泡体の製造方法 |
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Family Applications (1)
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| JP32469293A Expired - Lifetime JP3480976B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | オレフィン系樹脂発泡体の製造方法 |
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-
1993
- 1993-12-22 JP JP32469293A patent/JP3480976B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH07178799A (ja) | 1995-07-18 |
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