JP3958811B2 - Continuous production method of foam - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂よりなる発泡体の連続製造方法に関し、より詳細には、厚み方向に沿って疑似的な一次元発泡を可能とする発泡性熱可塑性樹脂シートを用いた発泡体の連続製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂発泡体は軽量であり、断熱性、柔軟性、浮揚性及び成形性などにおいて優れているため、屋上断熱材、車両用天井材もしくは床用断熱材などの各種断熱材、緩衝材、浮揚材または異形成形物等において幅広く用いられている。
【0003】
上記のような熱可塑性樹脂発泡体の製造方法として、従来、熱分解型発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂シートを該発泡剤の分解温度以上に加熱し、発泡させることにより発泡体を得る方法が広く用いられている。この発泡性熱可塑性樹脂シートの発泡に際しては、内部に含有されている発泡剤が分解することにより発生するガスの圧力により発泡が行われる。従って、発泡性熱可塑性樹脂シートは、通常、ほぼ3次元的に均等に発泡・膨張するので、発泡体の製造に際しては、特に連続的に長尺状の発泡体を製造する場合は、幅方向及び長手方向の膨張によるしわの発生等に対応する必要がある。
【0004】
例えば、特公昭48−9955号公報に記載の方法では、発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂シートを繰り出し、加熱・発泡させて発泡シートを得、該発泡シートを巻き取るに際し、発泡による長手方向による膨張分に応じてシート繰り出し速度に比べて巻取り速度を速め、かつ幅方向の膨張分に応じてシートを幅方向に拡幅し、それによって最終的に得られる発泡シートにおけるしわの低減が図られている。
【0005】
しかしながら、この方法では、加熱・発泡時に連続的に生産されている発泡シートを幅方向に拡張するために複雑な治具及び工程を必要とする。加えて、発泡後冷却する前に発泡シートを拡幅する必要があるため、得られた発泡シートの幅方向両端において品質が低下せざるを得なかった。その結果、得られた発泡シートにおいて、幅方向両端近傍部分を除去したりする必要があるため、発泡体の生産性が低下するという問題があった。
【0006】
さらに、上記製造方法で得られた発泡シートでは、発泡によって生じるシート面内方向における熱可塑性樹脂の膨張を延伸及び拡幅により相殺しているため、発泡体の内部に延伸や拡幅に伴う力が熱応力として残存することになる。そのため、得られた発泡シートに温度変化が与えられた場合に、シートの寸法が非常に大きく変化するという問題もあった。
【0007】
他方、特開平7−16856号公報には、発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂よりなるペレットもしくは環状物(以下、ペレット等と略す)を搬送ベルト上に散布し、該発泡性熱可塑性樹脂ペレット等を加熱により発泡・膨張させてシート状発泡体を得る方法が開示されている。この方法では、搬送ベルト上に発泡性熱可塑性樹脂ペレット等を散布し、予め搬送ベルトの上方を熱可塑性樹脂シートや他の搬送ベルトで規制し、下方の搬送ベルトと熱可塑性樹脂シートもしくは他方の搬送ベルトとの間で熱可塑性樹脂ペレット等を加熱により発泡させることにより、所望の厚みの発泡体を形成するとともに、該シートの面内方向においては、発泡性樹脂ペレット等間の空間を上記発泡性熱可塑性樹脂ペレット等の膨張により満たすことにより、シート状発泡体を得ている。この方法においても、発泡性熱可塑性樹脂は発泡に際して3次元的に膨張する。しかしながら、発泡性熱可塑性樹脂ペレット等は、搬送ベルト上において2次元的には不連続に配置されており、発泡性熱可塑性樹脂ペレット間の空間が発泡性熱可塑性樹脂ペレット等の2次元的な膨張により充填される。すなわち、厚み方向において疑似的な一次元発泡の形態で発泡性熱可塑性樹脂が発泡することにより発泡体が得られるため、得られたシート状発泡体を幅方向や長手方向に拡幅もしくは延伸する必要がない。
【0008】
もっとも、上記発泡性熱可塑性樹脂ペレット等を用いた発泡体の製造方法では、発泡性熱可塑性樹脂ペレット等の散布状況をコントロールして発泡により生じる膨張分に対応する空間を予め設定している。従って、発泡性熱可塑性樹脂ペレット等の散布状況により、得られる発泡体の厚み精度、重量精度及び表面性等の品質が左右され易い。また、目的とする発泡体の厚みを増大させた場合には、用いる発泡性熱可塑性樹脂ペレット等の寸法を大きくしなければならず、その場合には、ペレットの内部まで均一に加熱するのに時間を要するため、生産性が低下しがちであった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来技術の諸欠点を解消し、厚み方向に疑似的な一次元発泡を行い、厚み精度や重量精度のばらつきが少なく、かつ表面性状などの品質に優れている発泡体を高い生産性をもって連続的に製造することを可能とする発泡体の連続製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に均一に配置されており、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されている発泡性熱可塑性樹脂シートを一対の無端搬送ベルト間に供給する工程と、一対の無端搬送ベルト間で前記発泡性熱可塑性樹脂シートを搬送しつつ、無端搬送ベルト間で加圧しながら前記発泡剤の分解温度以上に加熱し発泡させる工程と、一対の無端搬送ベルト間で前記発泡性熱可塑性樹脂シートを搬送しつつ、無端搬送ベルト間で加圧しながら前記発泡剤の分解温度以上に加熱し発泡させる工程と、発泡により得られた発泡体を冷却する工程とを備えることを特徴とする発泡体の連続製造方法であり、それによって上記課題を達成する。
【0011】
本発明においては、発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂シートとして、上記のように発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されているものが用いられる。
【0012】
熱可塑性樹脂
上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂薄膜を構成するための熱可塑性樹脂としては、発泡可能な熱可塑性樹脂であれば、特に限定されるものではない。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン(以下、「ポリエチレン」とは、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、またはこれらの混合物をいう。)、ランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレン、ブロック状ポリプロピレン(以下、「ポリプロピレン」とは、ランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレン、ブロック状ポリプロピレン、またはこれらの混合物をいう。)等のオレフィン系樹脂;ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、及びこれらの共重合体等が挙げられ、これらは、単独で用いられても、併用されてもよい。
【0013】
上記熱可塑性樹脂の中でも、得られる発泡体の表面性及び柔軟性を高め得るので、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂またはこれらの混合物が好ましく、柔軟性を高めるためには、高密度ポリエチレン、ホモポリプロピレンまたはこれらの少なくとも一方を含む混合物が特に好ましい。
【0014】
上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体を構成する熱可塑性樹脂と、発泡性熱可塑性樹脂薄膜を構成する熱可塑性樹脂とは、同一の樹脂である必要性はないが、発泡性及び接着性等の観点から、同種の樹脂を用いることが好ましい。
【0015】
上記熱可塑性樹脂は必要に応じて架橋されていてもよい。架橋された熱可塑性樹脂を用いることにより、発泡倍率の向上及び得られる発泡体の軽量化を図り得るため、架橋されたものを用いることが好ましい。架橋方法としては、特に限定されず、例えば、▲1▼シラングラフト重合体を熱可塑性樹脂に溶融混練後、水処理を行い、架橋する方法、▲2▼熱可塑性樹脂に過酸化物を該過酸化物の分解温度より低い温度で溶融混練後、過酸化物の分解温度以上に加熱して架橋する方法、▲3▼放射線を照射して架橋する方法等が挙げられる。
【0016】
上記▲1▼のシラングラフト重合体を用いた架橋方法を説明する。上記シラングラフト重合体としては、特に限定されず、例えば、シラングラフトポリエチレンやシラングラフトポリプロピレン等を例示することができる。なお、上記シラングラフト重合体は、例えば、重合体を不飽和シラン化合物でグラフト変性することにより得ることができる。
【0017】
上記不飽和シラン化合物とは、一般式R1SiR2 m 3-m で表される化合物をいう。但し、mは0、1、または2である。
式中、上記R1はビニル基、アリル基、プロペニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基;グリシジル基;アミノ基;メタクリル基;γ−クロロエチル基、γ−ブロモエチル基等のハロゲン化アルキル基等の有機官能基である。
【0018】
式中、R2は脂肪族飽和炭化水素基または芳香族炭化水素基を示し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、デシル基、フェニル基等が挙げられる。
式中、Yは加水分解可能な有機官能基を示し、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロピオノキシアリールアミノ基等が挙げられ、mが0または1のとき、Y同士は同一であっても、異なっていてもよい。
【0019】
架橋反応速度向上のためには、上記不飽和シラン化合物としては、一般式CH2=CHSi(OA)3で表されるものが好ましい。式中、Aは好ましくは、炭素数1〜8、さらに好ましくは炭素数1〜4の脂肪族飽和炭化水素基である。CH2 =CHSi(OA)3 で表される好ましい不飽和シラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等が挙げられる。
【0020】
上記シラングラフト重合体の製造方法としては、一般的な製法が用いられ、特に限定されるものではない。例えば、ポリエチレン、R1 SiR22 (式中、R1 は、オレフィン性の不飽和な1価の炭化水素基またはハイドロカーボンオキシ基であり、各Yは、加水分解し得る有機官能基であり、R2 は基R1 か基Yである。)で表される不飽和シラン化合物及び有機過酸化物を反応させ、シラン変性ポリエチレンを得る方法が挙げられる。
【0021】
シリル基を有する上記シラングラフト重合体は、例えば、Yがメトキシ基である場合には、これが水と接触することにより、加水分解して水酸基となり、異なる分子の水酸基同士が反応し、Si−O−Si結合を形成して、シラングラフト重合体同士が架橋する。
【0022】
シラングラフト重合体を混合する方法は、均一に混合し得る方法であれば、特に限定されない。例えば、熱可塑性樹脂及びシラングラフト重合体を1軸または2軸押出機に供給し、溶融混練する方法、ロールを用いて溶融混練する方法、ニーダーを用いて溶融混練する方法等が挙げられる。
【0023】
前述の水処理方法は、水中に浸漬する方法のほか、水蒸気にさらす方法も含まれ、かかる場合、100℃より高い温度で処理する場合には、加圧下において行えばよい。
【0024】
上記水処理の際の水及び水蒸気の温度が低いと、架橋反応速度が低下し、また、高すぎると低発泡性組成物で被覆された高発泡性組成物柱状体同士が融着するので、50〜130℃が好ましく、90〜120℃が特に好ましい。
【0025】
また、水処理する際の時間が短いと、架橋反応が完全に進行しない場合があるので、水処理時間は5〜12時間の範囲とすることが好ましい。
シラングラフト重合体の添加量が多すぎると、架橋がかかりすぎ、得られる発泡体の発泡倍率が低下し、また、少なすぎると、セルが破泡し、均一な発泡セルが得られなくなるので、シラングラフト重合体の添加量は、熱可塑性樹脂100重量部に対して5〜50重量部が好ましく、20〜35重量部が特に好ましい。
【0026】
また、シラングラフト重合体を用いてシラン架橋する場合には、必要に応じてシラン架橋触媒を用いてもよい。シラン架橋触媒は、シラングラフト重合体同士の架橋反応を促進するものであれば、特に限定されず、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、オクタン酸錫、オレイン酸錫、オクタン錫鉛、2−エチルヘキサン酸亜鉛、オクタン酸コバルト、ナフテン酸鉛、カブリル酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
【0027】
上記シラン架橋触媒の添加量が多くなると、得られる発泡体の発泡倍率が低下し、また、少なくなると、架橋反応速度が低下し、水処理に時間を要するので、上記熱可塑性樹脂100重量部に対して、シラン架橋触媒の添加量は、0.001〜10重量部の範囲が好ましく、0.01〜0.1重量部がより好ましい。
【0028】
前述した▲2▼の上記過酸化物により熱可塑性樹脂を架橋する方法について述べる。
本方法において用いられる過酸化物は特に限定されず、例えば、ジブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ターシャルブチルクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキサイド等が挙げられ、分解温度が適性温度範囲であるので、ジクミルパーオキサイド、ターシャルブチルクミルパーオキサイドが好ましく、ジクミルパーオキサイドが特に好ましい。
【0029】
過酸化物の添加量が、多すぎると、樹脂分解反応が進行しやすくなり、得られる発泡体が着色し、また、少なすぎると、熱可塑性樹脂の架橋が不十分となることがあるので、熱可塑性樹脂100重量部に対して、過酸化物の添加量は0.5〜5重量部が好ましく、1〜3重量部が特に好ましい。
【0030】
上記▲3▼の放射線を照射し、熱可塑性樹脂を架橋する方法について述べる。
放射線の照射量が多すぎると、架橋が掛かりすぎ、得られる発泡体の発泡倍率が低下し、また、少なすぎると発泡セルが破泡し、均一な発泡セルが得られないので、放射線照射量は、1〜20Mradが好ましく、3〜10Mradが特に好ましい。
【0031】
放射線を照射する方法は、特に限定されず、例えば、2台の電子線発生装置を用い、その間を熱可塑性樹脂を通過させ、熱可塑性樹脂に電子線を照射する方法等が挙げられる。
【0032】
本発明では、好ましくは、上記発泡性熱可塑性樹脂において用いられる熱可塑性樹脂が、ほとんど相溶性を有しない高架橋熱可塑性樹脂組成と低架橋もしくは無架橋熱可塑性樹脂組成との混合物よりなる。この場合、発泡時には低架橋もしくは無架橋樹脂組成物が流動し易いので、得られる発泡体の表面平滑性が高められる。
【0033】
高架橋樹脂組成と低架橋または無架橋重量樹脂組成における高架橋及び低架橋とは、双方の架橋度の大小により決定される相対的な表現であり、2つの架橋樹脂組成のうち、相対的に高架橋の樹脂組成を高架橋樹脂組成(A)といい、他方を低架橋または無架橋樹脂(B)という。
【0034】
高架橋樹脂組成(A)は、樹脂成分(A´)を主成分とする樹脂組成であり、低架橋または無架橋樹脂組成(B)は、樹脂成分(B´)を主成分とする樹脂組成である。従って、ほとんど相溶性を有さない、高架橋樹脂組成(A)と低架橋または無架橋樹脂組成(B)の混合物を発泡性熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂として使用する際には、その主成分である樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)がほとんど相溶性を示さない。
【0035】
ほとんど相溶性を有さない上記2種類の樹脂成分(A´),(B´)に使用される熱可塑性樹脂としては、前述した熱可塑性樹脂を用いることができるが、均一微細な樹脂成分(A´)及び樹脂成分(B´)を形成するには、2種類の熱可塑性樹脂の溶解性パラメーターの差が0.1〜2.0であることが好ましく、0.2〜1.5であることがさらに好ましい。
【0036】
溶解性パラメーターの差が2.0を超えると、樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)が非常に粗く分散するため、得られる発泡体の発泡倍率が低下する。他方、溶解性パラメーターの差が0.1より小さいと、2種類の熱可塑性樹脂の相溶性が高くなり、樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)とを形成することができなくなる。
【0037】
上記溶解性パラメーターは、σ=ρΣFi/Mにより求めた値をいう。なお、ρは樹脂成分の密度、Mは樹脂成分を構成するモノマーの分子量、Fiは、モノマーの構成グループのモル吸引数である。
【0038】
上記、2種類の熱可塑性樹脂のメルトインデックス(MI)の差が、大きくなると、樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)とが非常に粗く分散するため、得られる発泡体の発泡倍率が低下し、小さくなると、2種類の熱可塑性樹脂の相溶性が高くなり、樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)とを形成することができないことがあるため、MIの差は、3〜15g/10分の範囲が好ましく、粒径が細かく均一な樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)を実現でき、かつ高発泡倍率の発泡体を得るには、MIの差は5〜13g/10分が好ましく、7〜11g/10分がより好ましい。
【0039】
なお、本明細書におけるMIは、JIS K7210に従って、測定された値である。
樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)が均一に分散し、かつ表面性に優れた高発泡倍率の発泡成形体を得るためには、高架橋樹脂組成(A)と低架橋もしくは無架橋樹脂組成(B)との混合比率は重量比で、2:8〜8:2であることが望ましく、4:6〜6:4が好ましく、5:5がより好ましい。
【0040】
高架橋樹脂組成(A)の架橋度が高すぎると、架橋がかかりすぎ、得られる発泡体の発泡倍率が低下し、逆に、低すぎると発泡時にセルが破泡し、均一なセルが得られないことがあるので、架橋度の指標となるゲル分率で5〜40重量%が好ましく、10〜30重量%がより好ましい。
【0041】
低架橋または無架橋樹脂組成(B)の架橋度が高いと、架橋がかかりすぎ、得られる発泡体の流動性が低下し表面性が低下し、かつ発泡体の表面滑性性が低くなることがあるので、架橋度の指標となるゲル分率で5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましい。
【0042】
なお、本明細書におけるゲル分率とは、架橋樹脂成分を120℃のキシレン中に24時間浸漬した後の残渣重量のキシレン浸漬前の架橋樹脂成分の重量に対する重量百分率をいう。
【0043】
ほとんど相溶性を有さない、高架橋樹脂組成(A)と低架橋または無架橋樹脂組成(B)の混合物を調製する方法としては、上記2種類の熱可塑性樹脂を混合し、樹脂成分(A´)のみをまたは樹脂成分(B´)より樹脂成分(A´)を優先的に架橋することにより達成される。
【0044】
樹脂成分(A´)のみを、または樹脂成分(B´)より樹脂成分(A´)を優先的に架橋する方法としては、例えば、▲1▼樹脂成分(A´)にのみまたは樹脂成分(B´)より樹脂成分(A´)に優先的に架橋する架橋剤を用いて架橋する方法、▲2▼第1段階で、架橋性官能基を有する樹脂成分(A´)と同種の架橋性樹脂(C)を樹脂成分(A´)と混合し架橋して、高架橋樹脂組成(A)を形成させた後、第2段階で、これを樹脂成分(B´)と混合する方法等が挙げられる。
【0045】
もっとも、粒径が小さく、かつ均一な樹脂成分(A´)、(B´)を形成することができること、樹脂成分(A´)を優先的に架橋し易いこと、並びに熱可塑性樹脂を容易に調製し得ることから、▲3▼樹脂成分(A´)とほとんど同じメルトインデックスを有し、かつ架橋性官能基を有する、樹脂成分(A´)と同種の架橋性樹脂(C)を、樹脂成分(A´)及び(B´)と共に混合した後、架橋させる方法が最も好ましい。
【0046】
樹脂成分(A´)とほとんど同じメルトインデックスを有した架橋性官能基を有する樹脂成分(A´)と同種の架橋性樹脂(C)としては、反応性官能基を有し、樹脂を架橋することができる熱可塑性樹脂であれば特に限定されない。このような架橋性樹脂(C)としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基等の不飽和基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、シラネート基等を有する前述した熱可塑性樹脂が挙げられる。
【0047】
架橋性樹脂(C)の具体的な例としては、マレイン酸変性ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、シラン変性ポリエチレン、シラン変性ポリプロピレン等が挙げられる。樹脂成分(A´)のみに、または樹脂成分(B´)より樹脂成分(A´)に優先的に架橋することが容易なこと、及び混合後の架橋が容易なことから、シラン変性ポリエチレン、シラン変性ポリプロピレンが最も好ましい。
【0048】
樹脂成分(A´)と架橋性樹脂(C)のメルトインデックスの差が、大きいと樹脂成分(A´)のみに、または樹脂成分(B´)より樹脂成分(A´)に優先的に架橋することが困難になるため、上記メルトインデックスの差は2g/10分以下が好ましく、1g/10分以下がさらに好ましい。
【0049】
上記架橋性樹脂(C)を架橋する方法としては、過酸化物を用いて架橋する方法、イソシアネートを用いて架橋する方法、アミンを用いて架橋する方法、反応性官能基を加水分解した後、水架橋する方法等が挙げられる。
混合後の架橋が容易なことから、反応性官能基を加水分解した後水架橋する方法が最も好ましい。
【0050】
発泡剤
本発明において、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂薄膜に含有される発泡剤としては熱分解型の発泡剤が用いられる。
【0051】
上記熱分解型発泡剤としては、用いられる熱可塑性樹脂の溶融温度より高い分解温度を有するものであれば、特に限定されず、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、アジド化合物、ほう水素化ナトリウム等の無機系熱分解型発泡剤;アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、N,N´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P,P´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P,P´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾジカルボン酸バリウム、トリヒドラジノトリアジン等が挙げられ、分解温度や分解速度の調整が容易でガス発生量が多く、衛生上優れているアゾジカルボンアミドが好ましい。
【0052】
上記熱分解型発泡剤の添加量が多すぎると、破泡し、均一なセルが形成されず、逆に少なすぎると十分に発泡しなくなることがあるため、熱分解型発泡剤は、熱可塑性樹脂100重量部に対し、1〜25重量部の割合で含有させることが好ましい。
【0053】
他に添加し得る成分
発泡体の強度を高めるために、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂薄膜に用いられる上記熱可塑性樹脂には、必要に応じて、ガラス短繊維、炭素短繊維、ポリエステル短繊維等の補強材;炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラスパウダー等の充填材等を添加してもよい。
【0054】
補強材として、上記短繊維を添加する場合、補強材の添加割合が多すぎると、発泡時にセルが破壊し、高発泡倍率の発泡体を得ることができず、逆に少なすぎると、得られる発泡体を補強する効果が十分に得られなくなる。従って、上記短繊維を添加する場合には、その配合割合は、熱可塑性樹脂100重量部に対し1〜20重量部が好ましく、3〜10重量部が特に好ましい。
【0055】
短繊維の長さが長すぎると、得られる発泡体の軽量化を図ることができず、短すぎると、得られる発泡体を補強する効果が十分に得られなくなることがあるため、短繊維の長さは、1〜20mmが好ましく、3〜5mmが特に好ましい。
【0056】
また、上記充填剤を添加する場合、添加量が多いと、得られる発泡体の軽量化が図れず、また、少ないと、得られる発泡体を補強する効果が充分に得られないことがある。従って、充填剤の添加量は、熱可塑性樹脂100重量部に対して、10〜100重量部が好ましく、30〜50重量部が特に好ましい。
【0057】
発泡性熱可塑性樹脂シートの製造
本発明で用いられる発泡性熱可塑性樹脂シートの製造方法は特に限定されるものではない。例えば、▲1▼発泡性熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂及び熱分解型発泡剤などを図5(a)に示す押出機11に供給し、熱分解型発泡剤の分解温度より低い温度で溶融混練した後、ダイ12からシート状に押し出し、発泡性熱可塑性粒状体の形状に対応した凹部13aを有するロール13とロール14とで賦形しつつ冷却する方法、▲2▼発泡性熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂及び熱分解型発泡剤などを押出機に供給し、熱分解型発泡剤の分解温度より低い温度で溶融混練し、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状に応じた凹部を有する金型に射出した後冷却する方法などが挙げられる。
【0058】
なお、後述するように、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さ方向のほぼ中心部において発泡性熱可塑性樹脂薄膜を介して個々の発泡性熱可塑性樹脂粒状体を連結する場合には、上記▲1▼の方法においては、図5(b)に示すように、一対のローラー13,13として、何れもが発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状に応じた凹部13a,13aを有するものを用いればよい。
【0059】
上記のようにして、例えば図1に示す発泡性熱可塑性樹脂シート1が得られる。発泡性熱可塑性樹脂シート1は、発泡性熱可塑性樹脂粒状体2で構成される柱状突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3の一面に形成されている形状を有する。もっとも、発泡性熱可塑性樹脂粒状体2は、図1に示した例では、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3の一方面から突出するように形成されているが、後述するように、発泡性熱可塑性樹脂粒状体2の高さ方向のほぼ中心部において泡性熱可塑性樹脂薄膜3により連結、即ち、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3の両面から突出するように形成されていてもよい。
【0060】
また、上記発泡性熱可塑性樹脂シート1では、発泡性熱可塑性樹脂粒状体は、図2に平面図で示すように格子状に均一に配置されている。
上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状は、特に限定されず、例えば、六方体、円柱、球状体などが挙げられるが、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡する際に、発泡を均一に行わせるには、図1,2に示すように円柱状の形状が最も好ましい。
【0061】
発泡性熱可塑性樹脂粒状体が円柱状の場合、その径は、目的とする発泡体の発泡倍率や厚さによっても異なるため特に限定されるものではないが、大きすぎると発泡速度が低下し、小さすぎると発泡時の加熱で円柱が溶融し、変形する。従って、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が円柱の場合、その径は、1mm〜20mmが好ましく、2mm〜10mmの範囲が特に好ましい。
【0062】
発泡性熱可塑性樹脂粒状体が円柱の場合、その高さは、目的とする発泡体の発泡倍率や厚さによっても異なるため特に限定されるものではないが、高すぎると発泡時の加熱により円柱が溶融・変形し、小さすぎると発泡性熱可塑性樹脂薄膜と同時に発泡するため、幅方向及び長手方向において大きく膨張することになる。従って、円柱状の発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さは3mm〜30mmが好ましく、5mm〜20mmが特に好ましい。
【0063】
発泡性熱可塑性樹脂粒状体間の距離は、目的とする発泡体の発泡倍率や厚さによっても異なるため、特に限定されるものではないが、上記距離が大きすぎると発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡した時に充填不足が発生する可能性があり、短すぎると発泡時の加熱により円柱が溶融・変形し、発泡性熱可塑性樹脂薄膜部分の面積が少なくなり、幅方向及び長手方向において大きく膨張しがちとなる。従って、発泡性熱可塑性樹脂粒状体間の中心間距離は、2mm〜30mmが好ましく、3mm〜20mmが特に好ましい。
【0064】
最終的に得られる発泡体の発泡倍率を均一化するには、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体は、発泡性熱可塑性樹脂シートにおいて平面的に均一に配置されることが必要である。もっとも、熱可塑性樹脂粒状体を平面的に均一に配置する態様としては、特に限定されるものではなく、図1に示したように格子状に配置されていてもよく、図3に示すように千鳥状に配置されていてもよい。発泡性熱可塑性樹脂粒状体が格子状に配置されている場合には、個々の発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡して得られる粒状発泡体が四角柱の形状となり、発泡体の表面平滑性が良好となり、かつ圧縮強度も十分な値とされるため、発泡性熱可塑性樹脂粒状体は格子状に配置されることが好ましい。
【0065】
また、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が千鳥状に配置されている場合には、個々の発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡して得られる粒状発泡体が六角柱の形状となるため、擬似的なハニカム構造を構成することになる。そのため、得られる発泡体の表面平滑性が高められ、圧縮強度も十分なものとなる。従って、好ましくは、発泡性熱可塑性樹脂粒状体は、千鳥状に配置される。
【0066】
発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚みは、目的とする発泡体の発泡倍率や厚みによっても異なるため、特に限定されるものではないが、厚くなりすぎると、発泡時に発泡性熱可塑性樹脂粒状体を移動させ、幅方向及び長手方向における膨張が大きくなり、薄すぎると加熱時に発泡性熱可塑性樹脂粒状体が転倒することになる。従って、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚みは、0.1〜3mmが好ましく、0.2〜2mmが特に好ましい。
【0067】
また、発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜から突出するように形成される態様についても、特に限定されるものではないが、好ましくは、図4に断面図で示すように発泡性熱可塑性樹脂薄膜3が個々の発泡性熱可塑性樹脂粒状体2の高さ方向におけるほぼ中心部になるように、形成される。このような構成では、最終的に得られる発泡体の表裏面が同様の表面性を有することになるため好ましい。なお、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さ方向における中心部とは、必ずしも高さ方向に沿った中心位置とは限らず、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の重心を中心とした部分をいうものとする。
【0068】
発泡性熱可塑性樹脂薄膜が発泡剤を含有している熱可塑性樹脂と、上記平面状部材とからなる場合には、平面状部材が発泡性熱可塑性樹脂薄膜の面内における膨張をより効果的に抑制する。従って、発泡性熱可塑性樹脂シート全体として、幅方向及び長手方向の膨張が抑制されるため、発泡剤を含有している熱可塑性樹脂と平面状部材とにより発泡性熱可塑性樹脂薄膜を構成することが望ましい。
【0069】
上記平面状部材を構成する材料は特に限定されず、例えばガラスペーパー、チョップドストランドマット、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂からなるシート、繊維強化熱可塑性樹脂シート、あるいは金属からなるシートなどを挙げることができる。
【0070】
上記ガラスペーパー及びチョップドストランドマットに用いられる、ガラス繊維が多すぎると、最終的に得られる発泡体の軽量化を図ることができず、少なすぎると発泡性熱可塑性樹脂シートの膨張を抑制することができないことがある。従って、ガラスペーパー及びチョップドストランドマットを用いる場合、その使用量は、10〜500g/m2 が好ましく、30〜300g/m2 が特に好ましい。
【0071】
上記熱可塑性樹脂からなるシートに用いられる熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができ、該熱可塑性樹脂からなるシートと発泡成形体との接着性を高めるためには、発泡成形体に用いられる熱可塑性樹脂と同種類の熱可塑性樹脂からなるシートを平面状部材として用いることが望ましい。
【0072】
上記繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いられる繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維;アラミド繊維、ナイロン繊維などの有機繊維;金属繊維などを挙げることができ、これらの繊維の織布または不織布の形態のものが用いられる。また、上記繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いられる熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができ、シートと発泡成形体との接着性を高めるためには、発泡成形体に用いられる熱可塑性樹脂と同種類の熱可塑性樹脂が好ましい。これらの繊維と熱可塑性樹脂とを複合させた繊維強化熱可塑性樹脂シートが重すぎると、得られる発泡成形体の軽量化を図ることができず、軽すぎると発泡性熱可塑性樹脂シートの膨張を抑制することができないことがあるため、繊維強化熱可塑性樹脂シートは、10〜500g/m2 の範囲のものが好ましく、30〜300g/m2 のものが特に好ましい。
【0073】
上記繊維強化熱可塑性樹脂シート中に含まれる繊維の含有率は、熱可塑性樹脂100重量部に対し、10〜70重量部が好ましく、30〜60重量部の範囲が特に好ましい。繊維の含有率が10重量部未満の場合には、繊維を配合したことにより補強する効果を十分得ることができず、70重量部を超えると、繊維と熱可塑性樹脂との複合・一体化が十分でないことがあり、さらに発泡成形体との接着性が十分でないことがある。
【0074】
上記熱硬化性樹脂からなるシートに用いられる熱硬化性樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂または不飽和ポリエステルなどを挙げることができる。
【0075】
また、上記金属からなるシートに用いられる金属としては、例えば、アルミニウムや鉄などを挙げることができる。
上記熱可塑性樹脂、繊維強化熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び金属からなるシートの厚みが厚すぎると、得られる発泡体の軽量化を図ることができず、薄すぎると発泡性熱可塑性樹脂シートの膨張を抑制することができないため、0.05〜1mmが好ましく、0.1〜0.5mmの範囲が特に好ましい。
【0076】
製造工程
図8は、本発明の製造方法で用いられる製造装置の概略構成を示す図である。図8において、本製造装置では、一対の無端搬送ベルト21,22が図示の矢印方向に周回されている。すなわち、無端搬送ベルト21は、ローラー23a〜23gに図示のように架渡されており、いずれかのローラーが図示しないモータなどの回転駆動源に連結されており、それによって無端搬送ベルト21は図示の矢印方向に周回されている。同様に、他方の無端搬送ベルト22は、ローラー24a〜24gに架渡されており、これらのローラーのうちいずれかのローラーがモーターなどの図示しない回転駆動源に連結されており、それによって無端搬送ベルト22が図示の矢印方向に周回されている。
【0077】
無端搬送ベルト21,22は、高温にさらされるため、耐熱性に優れた材料により構成さていることが望ましく、例えばポリテトラフルオロエチレンを繊維補強した材料、表面全体にポリテトラフルオロエチレン処理をした布製ベルト、あるいは繊維により構成することができる。
【0078】
また、上記無端搬送ベルト21,22は、最終的に得られる熱可塑性樹脂発泡体との離型性に優れていることが望ましく、従って、熱可塑性樹脂発泡体を構成するのに用いられる熱可塑性樹脂よりも高い溶融温度を有する材料から構成されることが望ましく、例えば、発泡後の離型性を考慮すると、無機繊維にポリテトラフルオロエチレンを含浸塗布し、高温にて焼成してベルト状に加工したものなどを挙げることができる。
【0079】
上記無端搬送ベルト21,22の上流には、繰り出し装置が設けられており、該繰り出し装置25は、上記のようにして用意された発泡性熱可塑性樹脂シート26を無端搬送ベルト21,22間に供給するために設けられている。
【0080】
また、無端搬送ベルト21,22が所定距離を隔てて上下に対向し合っている搬送領域においては、下流に向かって、加熱装置27及び冷却装置28が配置されている。
【0081】
上記繰り出し装置25としては、発泡性熱可塑性樹脂シート26を繰り出し得る限り、適宜の構造を有するものを用いることができる。例えば、発泡性熱可塑性樹脂シートを紙管に巻付け、紙管を巻き出し治具に取付け、紙管を回転させることにより発泡性熱可塑性樹脂シートを繰り出し得る構造のものを例示することができる。
【0082】
加熱装置27は、発泡性熱可塑性樹脂シートを加熱し発泡させるために設けられており、発泡剤の分解温度以上に発泡性熱可塑性樹脂シートを加熱するように構成されている。加熱装置における加熱方法は特に限定されず、遠赤外線を利用したもの、熱風を吹きつけるもの、板状ヒーターなどの適宜のものを用いることができ、熱風を吹きつける形式の加熱装置が加熱均一性及びコストの総合的観点から好ましい。
【0083】
上記のように、加熱装置27による加熱温度は、発泡剤の分解温度以上に設定されることが必要であるが、この場合、発泡剤の分解開始温度から分解温度よりも30℃高い温度までの間に設定されていることが望ましい。これは、急激な発泡により発泡体のセル構造が乱れるのを防止するには、上記温度範囲に加熱することが望ましいからである。
【0084】
また、上記冷却装置28については、発泡後の発泡体を冷却し得る限り適宜の構造のものを用いることができるが、好ましくは、無端搬送ベルト21,22が対向し合っている搬送領域において、無端搬送ベルト21,22の背面側から無端搬送ベルト21,22間の発泡体を冷却するように構成されているものが望ましく、冷却方法については、空冷式、水冷式の何れであってもよく、また冷却板を無端搬送ベルト21,22の背面に接触させるものであってもよい。冷却装置による冷却は、発泡体をその軟化温度以下まで冷却すればよく、好ましくは、冷却装置により常温付近まで発泡体を冷却することにより、無端搬送ベルト21,22から発泡体29を容易に剥離することができる。
【0085】
次に、図8を参照して、具体的な工程を説明する。まず、繰り出し装置25から発泡性熱可塑性樹脂シート26を繰り出す。該発泡性熱可塑性樹脂シート26は、無端搬送ベルト21,20間の搬送領域に供給される。搬送領域では、無端搬送ベルト22上に荷重を加えることにより、発泡性熱可塑性樹脂シートが加圧される。加圧のための加圧治具としては、ロールや金網等の適宜のものを用いることができる。上記荷重が小さすぎると発泡性熱可塑性樹脂シートの波うちを防止することができないことがあり、大きすぎると無端搬送ベルト21,22との摩擦が大きくなり耐久性が低下することがある。従って、上記荷重は0.1〜20g/cm2 の範囲とすることが好ましい。
【0086】
次に、上記のように加圧されつつ搬送されている発泡性熱可塑性樹脂シートが加熱装置27により加熱され、発泡性熱可塑性樹脂シートが発泡し、しかる後冷却装置28により冷却されて発泡体29が得られる。発泡体29は無端搬送ベルト21,22間から下流に送られ、取り出される。
【0087】
本発明の製造方法では、上記のように特定の形状の発泡性熱可塑性樹脂シートを無端搬送ベルト21,22間に供給し、加圧しつつ加熱して発泡させ、さらに冷却するという一連の工程をおいて連続的に発泡体を得ることができる。
【0088】
作用
本発明の発泡体の連続製造方法では、上記のように発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に均一に配置され、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されている発泡性熱可塑性樹脂シートを一対の無端搬送ベルト間に供給し、該シートをベルトを介して加圧しつつ加熱発泡し、さらに冷却するという一連の工程を経て発泡体が連続的に得られる。
【0089】
記均一に配置された発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されているので、上記のように発泡剤の分解温度以上に加熱すると、図6(a)及び(b)に示すように、まず熱容量の小さい発泡性熱可塑性樹脂薄膜3だけが発泡し、熱容量の大きい発泡性熱可塑性樹脂粒状体2は発泡しない状態となる。この場合、発泡した熱可塑性樹脂薄膜3´は、発泡していない発泡性熱可塑性樹脂粒状体2により薄膜の面内方向の膨張を行うことができず、薄膜が波うつことになる。この発泡性熱可塑性樹脂薄膜の発泡後に、図6(c)及び図7(a),(b)に示すように、発泡性熱可塑性樹脂粒状体2間の隙間を埋めるように発泡性熱可塑性樹脂粒状体2が発泡して個々の発泡粒状体2´となる。従って、シート面内方向の膨張をほとんど起こさずに疑似一次元的にシートが発泡する。従って、疑似一次元的に発泡された発泡体4を得ることができる。
【0090】
また、発泡体の連続製造に際し、上記のように加圧しつつ加熱発泡させるため、発泡性熱可塑性樹脂粒状体は垂直方向の寸法が長くなり、それによって発泡性熱可塑性樹脂粒状体同士がより効果的に融着する。例えば、発泡性熱可塑性樹脂粒状体を千鳥状に配置した場合などにおいては、上記融着によりハニカム構造を有するような発泡体を得ることができる。
【0091】
【実施例】
以下、本発明の非限定的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明の効果を明らかにする。
【0092】
(発泡性熱可塑性樹脂シートの製造)
実施例1,3
表1に示した割合(重量部)の熱可塑性樹脂、架橋剤としてのジブチル錫ラウレート0.1重量部、及び熱分解型発泡剤としてのアゾジカルボンアミド(大塚化学社製、商品名:SO−20、分解温度210℃)10重量部を含有する組成物を、図5に示した2軸押出機11に供給した。2軸押出機11としては、径44mmのものを用いた。2軸押出機11において、上記組成物を180℃で溶融混練し、面長300mm、リップ1.5mmのTダイ12によりシート状に押し出した。さらに、表1に示した配置の凹部を有する径250mm及び面長300mmのロール13,14間またはロール13,13間で該シートを賦形しつつ冷却し、さらにシートを98℃の水中に2時間浸漬した後乾燥することにより、表1に示した形態の発泡性熱可塑性樹脂シート1を得た。
【0093】
実施例2,4
表1に示した重量部の熱可塑性樹脂と、架橋触媒としてのジブチル錫ラウレート0.1重量部と、熱分解型発泡剤としてのアゾジカルボンアミド(大塚化学社製、商品名:SO−20、分解温度210℃)10重量部とを含有する組成物を用い、実施例1と同様にしてTダイ12からシート状に押し出した。さらに、Tダイ12から押し出されたシートに、径250mm及び面長300mm、表1に示した形状の凹部を有するロール13,14間またはロール13,13間で賦形しつつ冷却し、賦形されたシートを98℃の水中に2時間浸漬した後乾燥した。
【0094】
次に、発泡性熱可塑性樹脂シートの発泡性熱可塑性樹脂薄膜に、150℃の温度で面材、すなわちガラスペーパー(オリベスト社製、商品名:FVP045、45g/m2 )を熱ラミネートし、表1に示した形態の発泡性熱可塑性樹脂シートを得た。
【0095】
実施例1〜4の発泡性熱可塑性樹脂シートの形状等
上記のようにして得た実施例1〜4の発泡性熱可塑性樹脂シートでは、上記ロール13の凹部に対応する部分において発泡性熱可塑性樹脂粒状体が構成されており、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されて、全体として発泡性熱可塑性樹脂シートが構成されていた。
【0096】
上記のようにして得た発泡性熱可塑性樹脂シートにおける発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状、高さ、径及び粒状体間の中心間間隔、並びに発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚み、及び平面状部材の有無を、下記の表1に示す。
なお、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さとは、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚みを除いた発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さ方向寸法をいうものとする。
【0097】
比較例1
表1に示した重量部の熱可塑性樹脂と、架橋触媒として、ジブチル錫ラウレート0.1重量部と、熱分解型発泡剤としてアゾジカルボンアミド(大塚化学社製、商品名:SO−20、分解温度210℃)10重量部とを含む組成物を、実施例1と同様に2軸押出機11に供給し、Tダイ12から実施例1と同様にしてシート状に押し出した。次に、Tダイ12から押し出されたシートを、表面に凹部を有しない径250mm及び面長300mmのロール間を通して冷却し、冷却されたシートを98℃の水中に2時間浸漬した後乾燥し、厚み1.0mmの平坦な発泡性熱可塑性樹脂シートを得た。
【0098】
比較例2
表1に示した重量部の熱可塑性樹脂と、架橋触媒としてのジブチル錫ラウレート0.1重量部と、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド(大塚化学社製、商品名:SO−20、分解温度210℃)10重量部とを含む組成物を、実施例1と同様にして2軸押出機11に供給し、Tダイ12からシート状に押し出し、さらに、押し出されたシートを、表面に凹凸を有しない直径250mm及び面長300mmのロール間を通して冷却した後、ペレット化し、これを98℃の水中に2時間浸漬した後乾燥した。このようにして、5×5mm×厚み1.0mmの発泡性熱可塑性樹脂ペレットを得た。
【0099】
(発泡体の製造)
上記のようにして得た発泡性熱可塑性樹脂シートを、図8を参照して説明した製造装置の繰り出し装置25に取付け、無端搬送ベルト21,22間に連続的に繰り出した。この場合無端搬送ベルト21,22の速度は、0.5m/分とした。また、加熱装置27においては、加熱装置27内に金網を配置し、発泡性熱可塑性樹脂シート26に3.3g/cm2 の荷重をかけつつ発泡性熱可塑性樹脂シート26を230℃に加熱し発泡させた。また、冷却装置28においては、無端搬送ベルト21,22間の間隔を20mmとし、無端搬送ベルト21,22の背面から冷却板を接触させることにより発泡体を押圧冷却した。このようにして、実施例1〜4及び比較例1の発泡体を得た。
【0100】
比較例2では、上記のようにして得た発泡性熱可塑性樹脂ペレットを散布機に投入し、無端搬送ベルト21,22のうち下方の無端搬送ベルト21上に散布機により散布した。この場合、無端搬送ベルト21,22の搬送速度は0.5m/分とした。次に、加熱装置27において、発泡性熱可塑性樹脂ペレットを230℃に加熱し発泡させた。また、発泡により融着したシート状体に、加熱装置27内に金網を配置して3.3g/cm2 の荷重をかけ、冷却装置28において無端搬送ベルト21,22間の間隔を20mmに設定し、実施例1の場合と同様にして冷却し発泡体を得た。
得られた発泡体の発泡倍率、厚み、疑似一次元発泡性、25%圧縮強度及び表面平滑性を以下のようにして測定した。結果を下記の表1に示す。
【0101】
(発泡倍率)
JIS K6767に従って発泡倍率を測定した。
(発泡体の厚み)
ノギスを用い、得られた発泡体の厚みを測定した。
【0102】
(疑似一次元発泡性)
発泡前に配置した発泡性熱可塑性樹脂シートの面積と、得られた発泡体の面積を測定し、前者の後者に対する比を求め、疑似一次元発泡性とした。この値が1に近いほど疑似一次元発泡性が高いことになる。
【0103】
(25%圧縮強度)
JIS K6767に従って測定した。
(表面平滑性)
得られた発泡体の表面性を、官能評価により4段階に評価した。表1における評価記号の意味は以下のとおりである。
○…表裏面とも平滑である。
△…片面に小さな凹凸が存在するが、おおむね平滑である。
×…表面に大きな凹凸が見られた。
【0104】
【表1】

Figure 0003958811
【0105】
表1において、PPは、ポリプロピレン(三菱油化社製、商品名:MA3、メルトインデックス(MI)=11g/10分)を、シラン変成PPは、架橋性シラン変成ポリプロピレン(三菱油化社製、商品名:XPM800H、MI=11g/10分、架橋後のゲル分率80重量%)を、HDPEは、高密度ポリエチレン(三菱油化社製、商品名:HY340、MI=1.5g/10分)を示す。
【0106】
表1から明らかなように、比較例1で得られた発泡体では、発泡倍率20倍のシート状発泡体を得ることができたが、疑似一次元発泡性が7.38と非常に大きく、従って、長手方向や幅方向においても発泡に際してかなり膨張していた。加えて、圧縮強度も0.7kgf/cm2 と低く、かつ表面平滑性の評価において、表面に大きな凹凸が見られた。
【0107】
また、比較例2では、発泡性熱可塑性樹脂ペレットを用いて発泡率20倍の発泡体を得ているが、疑似一次元発泡性は1.45とかなり高く、従って、幅方向及び長手方向においてもかなりの割合で膨張していることが認められた。加えて、得られた発泡体の圧縮強度は1.3kgf/cm2 と低く、かつ表面平滑性評価において、表面に大きな凹凸が見られた。
【0108】
これに対して、実施例1〜4で得られた発泡体では、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に均一に配置されている発泡性熱可塑性樹脂シートを用いたためか、疑似一次元発泡性が1.08以下と1にかなり近く、従って、幅方向及び長さ方向の膨張を効果的に抑制しつつシート状発泡体を製造し得ることがわかる。加えて、得られた発泡体の圧縮強度についても、3.3kgf/cm2 以上と高く、従って圧縮強度の高いシート状発泡体の得られることもわかる。
【0109】
さらに、実施例1と実施例2との比較、及び実施例3と実施例4との比較から明らかなように、発泡性熱可塑性樹脂薄膜を、発泡剤含有熱可塑性樹脂と平面状部材とからなるもので構成することにより、疑似一次元発泡性をほぼ1.0とすることができ、平面状部材を用いることにより幅方向及び長さ方向の膨張をより効果的に抑制することができ、さらに圧縮強度も高め得ることがわかる。
【0110】
【発明の効果】
以上のように、本発明の発泡体の連続製造方法では、発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に均一に配置されており、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されている発泡性熱可塑性樹脂シートを一対の無端搬送ベルト間に供給する工程と、一対の無端搬送ベルト間で前記発泡性熱可塑性樹脂シートを用い、該発泡性熱可塑性樹脂シートを一対の無端搬送ベルト間に供給し、無端搬送ベルト間で該発泡性熱可塑性樹脂シートを搬送しつつ、加圧下において発泡剤の分解温度以上に加熱し発泡させ、発泡後に冷却するという一連の工程を経て発泡体が得られる。従って、上記発泡性熱可塑性樹脂シートを用意した工程から冷却して発泡体を得る工程までを連続的に行うことができ、高い生産性をもって発泡体を製造することができる。
【0111】
しかも、上記発泡性熱可塑性樹脂シートは、発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されている上記特定の構造を有するため、発泡性熱可塑性樹脂シートの面内方向における膨張を引き起こすことなく、疑似一次元的に、すなわちほぼ厚み方向にのみ発泡させることができる。すなわち、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の面内方向における膨張を抑制し、かつ発泡性熱可塑性樹脂粒状体の発泡により発泡性熱可塑性樹脂粒状体間の隙間がうずめられることになるため、疑似一次元的に発泡された発泡体を確実に得ることができる。よって、得られた発泡を幅方向や長手方向に拡幅もしくは延伸する必要はないため、それによっても発泡体の生産性を大幅に高めることが可能となる。
【0112】
しかも、従来の発泡性熱可塑性樹脂ペレットを用いた方法では、ペレットの散布状況により発泡体の厚み精度、重量精度及び表面性などがばらつき易かったのに対し、本発明の製造方法では、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が予め均一に配置された状態で発泡性熱可塑性樹脂薄膜により連結されているため、厚み精度、重量精度及び表面性のばらつきの少ない安定な品質の発泡体を得ることも可能である。
【0113】
よって、本発明に係る発泡体の連続製造方法に従って発泡体を製造することにより、厚み精度、重量精度及び表面平滑性などの品質に優れ、かつ品質のばらつきの少ない発泡体を安価に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いられる発泡性熱可塑性樹脂シートの一例を説明するための部分切欠断面図。
【図2】本発明で用いられる発泡性熱可塑性樹脂シートにおける発泡性熱可塑性樹脂粒状体が格子状に配置されている状態を説明するための平面図。
【図3】本発明で用いられる発泡性熱可塑性樹脂シートにおいて発泡性熱可塑性樹脂粒状体が千鳥状に配置されている形態を説明するための平面図。
【図4】発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さ方向中心部に発泡性熱可塑性樹脂薄膜が連結されている本発明で用いられる発泡性熱可塑性樹脂シートを示す部分切欠断面図。
【図5】(a)は、本発明において用いられる発泡性熱可塑性樹脂シートを製造する工程を説明するための略図的側面図、(b)は、(a)に示した工程において発泡性熱可塑性樹脂粒状体を形成するための加工工程を示す要部拡大断面図。
【図6】(a)〜(c)は、本発明において用いられる発泡性熱可塑性樹脂シートを発泡させる工程を説明するための各断面図。
【図7】(a)及び(b)は、本発明において発泡性熱可塑性樹脂シートを発泡させて発泡体を得る工程を説明するための各断面図。
【図8】本発明の製造方法を実施するのに用いられる製造装置の概略構成を示す側面図。
【符号の説明】
1…発泡性熱可塑性樹脂シート
2…発泡性熱可塑性樹脂粒状体
3…発泡性熱可塑性樹脂薄膜
4…発泡体
21,22…無端搬送ベルト
25…繰り出し装置
26…発泡性熱可塑性樹脂シート
27…加熱装置
28…冷却装置
29…発泡体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for continuously producing a foam made of a thermoplastic resin, and more specifically, a continuous foam using a foamable thermoplastic resin sheet that enables pseudo one-dimensional foaming along the thickness direction. It relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Thermoplastic resin foam is lightweight and excellent in heat insulation, flexibility, buoyancy, moldability, etc., so various heat insulating materials such as roof heat insulating materials, vehicle ceiling materials or floor heat insulating materials, cushioning materials, Widely used in levitation materials or deformed objects.
[0003]
As a method for producing a thermoplastic resin foam as described above, conventionally, a foamed thermoplastic resin sheet containing a thermally decomposable foaming agent is heated to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the foaming agent and foamed. The method of obtaining is widely used. When foaming the foamable thermoplastic resin sheet, foaming is performed by the pressure of gas generated by the decomposition of the foaming agent contained therein. Accordingly, the foamable thermoplastic resin sheet normally foams and expands almost three-dimensionally uniformly. Therefore, when producing a foam, particularly when producing a continuous long foam, the width direction And it is necessary to cope with the generation of wrinkles due to expansion in the longitudinal direction.
[0004]
For example, in the method described in Japanese Examined Patent Publication No. 48-9955, a foamable thermoplastic resin sheet containing a foaming agent is fed out, heated and foamed to obtain a foamed sheet, and when the foamed sheet is wound, foaming is performed. According to the amount of expansion in the longitudinal direction, the winding speed is increased compared to the sheet feeding speed, and the sheet is widened in the width direction according to the amount of expansion in the width direction. Reduction is being achieved.
[0005]
However, this method requires complicated jigs and processes in order to expand the foam sheet continuously produced during heating and foaming in the width direction. In addition, since it is necessary to widen the foam sheet before cooling after foaming, the quality has to be reduced at both ends in the width direction of the obtained foam sheet. As a result, in the obtained foamed sheet, it is necessary to remove portions near both ends in the width direction, which causes a problem that the productivity of the foam is lowered.
[0006]
Furthermore, in the foam sheet obtained by the above manufacturing method, the expansion of the thermoplastic resin in the in-plane direction of the sheet caused by foaming is offset by stretching and widening, so that the force accompanying stretching and widening is generated inside the foam. It will remain as stress. For this reason, when the obtained foamed sheet is subjected to a temperature change, there has been a problem that the size of the sheet changes greatly.
[0007]
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-16856, pellets or cyclic products (hereinafter abbreviated as pellets or the like) made of a foamable thermoplastic resin containing a foaming agent are sprayed on a conveyor belt, and the foamable heat A method of obtaining a sheet-like foam by foaming and expanding plastic resin pellets by heating is disclosed. In this method, foamed thermoplastic resin pellets or the like are spread on the conveyor belt, and the upper portion of the conveyor belt is previously regulated by a thermoplastic resin sheet or other conveyor belt, and the lower conveyor belt and the thermoplastic resin sheet or the other one are controlled. By foaming thermoplastic resin pellets etc. by heating between the conveyor belt, a foam having a desired thickness is formed, and in the in-plane direction of the sheet, the space between the foamable resin pellets etc. is foamed. The sheet-like foam is obtained by filling with the expansion of the thermoplastic resin pellets. Also in this method, the foamable thermoplastic resin expands three-dimensionally during foaming. However, the foamable thermoplastic resin pellets and the like are discontinuously arranged two-dimensionally on the transport belt, and the space between the foamable thermoplastic resin pellets is two-dimensionally such as the foamable thermoplastic resin pellets. Filled by expansion. That is, a foam is obtained by foaming the foamable thermoplastic resin in the form of a pseudo one-dimensional foam in the thickness direction, so the obtained sheet-like foam needs to be widened or stretched in the width direction or the longitudinal direction. There is no.
[0008]
But in the manufacturing method of the foam using the said expandable thermoplastic resin pellet etc., the space | gap corresponding to the expansion | swelling part which arises by foaming is preset by controlling the dispersion | spreading condition of a foamable thermoplastic resin pellet. Accordingly, the quality of the obtained foam, such as the thickness accuracy, weight accuracy, and surface property, is easily affected by the state of application of the foamable thermoplastic resin pellets. In addition, when the thickness of the desired foam is increased, the dimensions of the foamable thermoplastic resin pellets to be used must be increased, and in that case, to uniformly heat the inside of the pellets Since time is required, productivity tends to decrease.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages of the prior art, perform pseudo one-dimensional foaming in the thickness direction, have little variation in thickness accuracy and weight accuracy, and excellent in quality such as surface properties. An object of the present invention is to provide a method for continuously producing a foam, which makes it possible to continuously produce the body with high productivity.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In the first aspect of the present invention, the foamable thermoplastic resin granular material containing a foaming agent is planar.AverageAre arranged in one,And the protrusion part comprised with the said foamable thermoplastic resin granular material is formed in the at least one surface of a foamable thermoplastic resin thin film.Supplying the foamable thermoplastic resin sheet between a pair of endless transport belts, transporting the foamable thermoplastic resin sheet between a pair of endless transport belts, and applying pressure between the endless transport belts A process of heating and foaming above the decomposition temperature and a foaming thermoplastic resin sheet heated between the pair of endless transport belts and heated above the decomposition temperature of the foaming agent while being pressurized between the endless transport belts It is a continuous manufacturing method of a foam characterized by including a process and a process of cooling a foam obtained by foaming, and achieves the above-mentioned subject.
[0011]
In the present invention, as a foamable thermoplastic resin sheet containing a foaming agent, as described aboveThe protrusion part comprised with a foamable thermoplastic resin granular material is formed in the at least one surface of a foamable thermoplastic resin thin film.Things are used.
[0012]
Thermoplastic resin
The thermoplastic resin for constituting the foamable thermoplastic resin granules and the foamable thermoplastic resin thin film is not particularly limited as long as it is a foamable thermoplastic resin. As such a thermoplastic resin, for example, low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene (hereinafter, “polyethylene” means low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, or Olefin resins such as random polypropylene, homopolypropylene, block polypropylene (hereinafter, “polypropylene” refers to random polypropylene, homopolypropylene, block polypropylene, or a mixture thereof); Examples include polyvinyl chloride, chlorinated polyvinyl chloride, ABS resin, polystyrene, polycarbonate, polyamide, polyvinylidene fluoride, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyether ketone, and copolymers thereof. These can be used alone, it may be used in combination.
[0013]
Among the above thermoplastic resins, since the surface properties and flexibility of the obtained foam can be improved, olefin-based resins such as polyethylene and polypropylene, or a mixture thereof is preferable. Polypropylene or a mixture containing at least one of these is particularly preferred.
[0014]
The thermoplastic resin constituting the foamable thermoplastic resin granule and the thermoplastic resin constituting the foamable thermoplastic resin thin film are not necessarily the same resin, but are in terms of foamability and adhesiveness. Therefore, it is preferable to use the same type of resin.
[0015]
The thermoplastic resin may be cross-linked as necessary. By using a cross-linked thermoplastic resin, it is preferable to use a cross-linked one because the expansion ratio can be improved and the weight of the resulting foam can be reduced. The crosslinking method is not particularly limited. For example, (1) a method in which a silane graft polymer is melt-kneaded into a thermoplastic resin, followed by water treatment, and (2) a peroxide is added to the thermoplastic resin. Examples thereof include a method of crosslinking by melting and kneading at a temperature lower than the decomposition temperature of the oxide, followed by heating to a temperature higher than the decomposition temperature of the peroxide, and a method of crosslinking by irradiation with radiation (3).
[0016]
The crosslinking method using the silane graft polymer (1) will be described. The silane graft polymer is not particularly limited, and examples thereof include silane graft polyethylene and silane graft polypropylene. The silane graft polymer can be obtained, for example, by graft-modifying the polymer with an unsaturated silane compound.
[0017]
The unsaturated silane compound is a general formula R1SiR2 mY3-mThe compound represented by these. However, m is 0, 1, or 2.
Where R above1Is an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, a propenyl group or a cyclohexenyl group; a glycidyl group; an amino group; a methacryl group; a halogenated alkyl group such as a γ-chloroethyl group or a γ-bromoethyl group.
[0018]
Where R2Represents an aliphatic saturated hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a decyl group, and a phenyl group.
In the formula, Y represents a hydrolyzable organic functional group, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a formyloxy group, an acetoxy group, a propionoxyarylamino group, and the like. When m is 0 or 1, They may be the same or different.
[0019]
In order to improve the crosslinking reaction rate, the unsaturated silane compound may be represented by the general formula CH2= CHSi (OA)ThreeThe thing represented by these is preferable. In the formula, A is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms. CH2= CHSi (OA)ThreePreferred examples of the unsaturated silane compound represented by the formula include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and vinyltriacetoxysilane.
[0020]
As a manufacturing method of the said silane graft polymer, a general manufacturing method is used and it does not specifically limit. For example, polyethylene, R1 SiR2 Y2(Wherein R1 Is an olefinically unsaturated monovalent hydrocarbon group or hydrocarbonoxy group, each Y is a hydrolyzable organic functional group, R2 Is the group R1 Or group Y. And a method of obtaining a silane-modified polyethylene by reacting an unsaturated silane compound and an organic peroxide represented by
[0021]
For example, when Y is a methoxy group, the silane-grafted polymer having a silyl group is hydrolyzed to a hydroxyl group by contacting with water, and hydroxyl groups of different molecules react with each other to form Si-O. A -Si bond is formed and the silane graft polymers are crosslinked.
[0022]
The method for mixing the silane graft polymer is not particularly limited as long as it can be uniformly mixed. Examples thereof include a method of supplying a thermoplastic resin and a silane graft polymer to a single or twin screw extruder, melt kneading, a melt kneading method using a roll, and a melt kneading method using a kneader.
[0023]
In addition to the method of immersing in water, the above-mentioned water treatment method includes a method of exposing to water vapor. In such a case, when the treatment is performed at a temperature higher than 100 ° C., the treatment may be performed under pressure.
[0024]
When the temperature of water and water vapor during the water treatment is low, the crosslinking reaction rate decreases, and when too high, the highly foamable composition columns coated with the low foaming composition are fused together, 50-130 degreeC is preferable and 90-120 degreeC is especially preferable.
[0025]
In addition, if the time for water treatment is short, the crosslinking reaction may not proceed completely, so the water treatment time is preferably in the range of 5 to 12 hours.
If the addition amount of the silane graft polymer is too large, crosslinking is too much, the foaming ratio of the resulting foam is reduced, and if it is too small, the cells break up and a uniform foam cell cannot be obtained. The addition amount of the silane graft polymer is preferably 5 to 50 parts by weight, particularly preferably 20 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
[0026]
Moreover, when silane crosslinking is performed using a silane graft polymer, a silane crosslinking catalyst may be used as necessary. The silane crosslinking catalyst is not particularly limited as long as it promotes the crosslinking reaction between the silane graft polymers. For example, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, tin octoate, tin oleate, and octane. Examples thereof include lead tin, zinc 2-ethylhexanoate, cobalt octoate, lead naphthenate, zinc cabrate, and zinc stearate.
[0027]
When the addition amount of the silane crosslinking catalyst is increased, the foaming ratio of the obtained foam is decreased, and when the amount is decreased, the crosslinking reaction rate is decreased, and water treatment takes time. On the other hand, the addition amount of the silane crosslinking catalyst is preferably in the range of 0.001 to 10 parts by weight, and more preferably 0.01 to 0.1 parts by weight.
[0028]
A method for crosslinking the thermoplastic resin with the above-mentioned peroxide (2) will be described.
The peroxide used in this method is not particularly limited, and examples thereof include dibutyl peroxide, dicumyl peroxide, tertiary butyl cumyl peroxide, diisopropyl peroxide, and the like, since the decomposition temperature is in an appropriate temperature range. Dicumyl peroxide and tertiary butyl cumyl peroxide are preferable, and dicumyl peroxide is particularly preferable.
[0029]
If the amount of peroxide added is too large, the resin decomposition reaction tends to proceed, the resulting foam is colored, and if it is too small, crosslinking of the thermoplastic resin may be insufficient. The amount of peroxide added is preferably from 0.5 to 5 parts by weight, particularly preferably from 1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
[0030]
A method for crosslinking the thermoplastic resin by irradiating the radiation of (3) above will be described.
If too much radiation is applied, too much crosslinking will occur, and the foaming ratio of the resulting foam will be reduced. If too little, foamed cells will break, and uniform foamed cells will not be obtained. Is preferably 1 to 20 Mrad, particularly preferably 3 to 10 Mrad.
[0031]
The method of irradiating the radiation is not particularly limited, and examples thereof include a method of using two electron beam generators, passing a thermoplastic resin between them and irradiating the thermoplastic resin with an electron beam.
[0032]
In the present invention, preferably, the thermoplastic resin used in the foamable thermoplastic resin comprises a mixture of a highly crosslinked thermoplastic resin composition having little compatibility and a low-crosslinked or non-crosslinked thermoplastic resin composition. In this case, since the low cross-linked or non-cross-linked resin composition easily flows at the time of foaming, the surface smoothness of the obtained foam is improved.
[0033]
The high cross-linking resin composition and the high cross-linking and low cross-linking in the low cross-linking or non-cross-linking weight resin composition are relative expressions determined by the degree of the cross-linking degree of both. The resin composition is referred to as a highly crosslinked resin composition (A), and the other is referred to as a low crosslinked or non-crosslinked resin (B).
[0034]
The highly crosslinked resin composition (A) is a resin composition mainly composed of the resin component (A ′), and the low crosslinked or non-crosslinked resin composition (B) is a resin composition mainly composed of the resin component (B ′). is there. Therefore, when using a mixture of a highly crosslinked resin composition (A) and a low-crosslinked or non-crosslinked resin composition (B), which has almost no compatibility, as the thermoplastic resin constituting the foamable thermoplastic resin sheet, The resin component (A ′), which is the main component, and the resin component (B ′) show almost no compatibility.
[0035]
As the thermoplastic resin used in the two types of resin components (A ′) and (B ′) having almost no compatibility, the above-described thermoplastic resin can be used, but a uniform fine resin component ( In order to form A ′) and the resin component (B ′), the difference in solubility parameter between the two types of thermoplastic resins is preferably 0.1 to 2.0, preferably 0.2 to 1.5. More preferably it is.
[0036]
When the difference in solubility parameter exceeds 2.0, the resin component (A ′) and the resin component (B ′) are very coarsely dispersed, so that the foaming ratio of the obtained foam is lowered. On the other hand, if the difference in solubility parameter is less than 0.1, the compatibility of the two types of thermoplastic resins is increased, and the resin component (A ′) and the resin component (B ′) cannot be formed.
[0037]
The solubility parameter refers to a value obtained by σ = ρΣFi / M. Here, ρ is the density of the resin component, M is the molecular weight of the monomer constituting the resin component, and Fi is the molar suction number of the constituent group of the monomer.
[0038]
When the difference in melt index (MI) between the two types of thermoplastic resins is increased, the resin component (A ′) and the resin component (B ′) are very coarsely dispersed. Decreases and decreases, the compatibility of the two types of thermoplastic resins increases, and the resin component (A ′) and the resin component (B ′) may not be formed. The range of 3 to 15 g / 10 min is preferable, and in order to obtain a resin component (A ′) and a resin component (B ′) with a fine particle size and a high foaming ratio, the difference in MI is 5 to 13 g / 10 min is preferable, and 7 to 11 g / 10 min is more preferable.
[0039]
In addition, MI in this specification is a value measured according to JIS K7210.
In order to obtain a foamed molded article having a high expansion ratio in which the resin component (A ′) and the resin component (B ′) are uniformly dispersed and excellent in surface properties, a highly crosslinked resin composition (A) and a low or non-crosslinked resin composition are used. The mixing ratio with the resin composition (B) is preferably 2: 8 to 8: 2 in terms of weight ratio, preferably 4: 6 to 6: 4, and more preferably 5: 5.
[0040]
If the degree of cross-linking of the highly cross-linked resin composition (A) is too high, cross-linking takes place, and the foaming ratio of the resulting foam decreases. Conversely, if it is too low, the cells break during foaming and a uniform cell is obtained. In some cases, the gel fraction serving as an index of the degree of crosslinking is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
[0041]
If the degree of crosslinking of the low-crosslinking or non-crosslinking resin composition (B) is high, crosslinking is too much, the fluidity of the resulting foam is lowered, the surface property is lowered, and the surface lubricity of the foam is lowered. Therefore, the gel fraction serving as an index of the degree of crosslinking is preferably 5% by weight or less, and more preferably 3% by weight or less.
[0042]
In addition, the gel fraction in this specification means the weight percentage with respect to the weight of the crosslinked resin component before xylene immersion of the residue weight after immersing a crosslinked resin component in 120 degreeC xylene for 24 hours.
[0043]
As a method for preparing a mixture of a highly crosslinked resin composition (A) and a low-crosslinked or non-crosslinked resin composition (B) having almost no compatibility, the above two types of thermoplastic resins are mixed and the resin component (A ′ ) Only or the resin component (A ′) is preferentially crosslinked over the resin component (B ′).
[0044]
Examples of a method of preferentially crosslinking the resin component (A ′) or the resin component (A ′) over the resin component (B ′) include, for example, (1) only the resin component (A ′) or the resin component (A ′) B ′) a cross-linking method using a cross-linking agent preferentially cross-linking to the resin component (A ′), and (2) the same kind of cross-linking property as the resin component (A ′) having a cross-linking functional group in the first stage. Examples include a method in which the resin (C) is mixed with the resin component (A ′) and crosslinked to form the highly crosslinked resin composition (A) and then mixed with the resin component (B ′) in the second stage. It is done.
[0045]
However, it is possible to form uniform resin components (A ′) and (B ′) with a small particle size, to easily crosslink the resin component (A ′) preferentially, and to easily make a thermoplastic resin. (3) Since the resin component (A ') has almost the same melt index as the resin component (A') and has a crosslinkable functional group, the same kind of crosslinkable resin (C) as the resin component (C) The method of cross-linking after mixing with components (A ′) and (B ′) is most preferred.
[0046]
As the crosslinkable resin (C) of the same kind as the resin component (A ′) having a crosslinkable functional group having almost the same melt index as the resin component (A ′), the resin component (A ′) has a reactive functional group and crosslinks the resin. Any thermoplastic resin that can be used is not particularly limited. Examples of such a crosslinkable resin (C) include the above-described heat having an unsaturated group such as a vinyl group, an allyl group, or a propenyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, or a silanate group. A plastic resin is mentioned.
[0047]
Specific examples of the crosslinkable resin (C) include maleic acid-modified polyethylene, maleic acid-modified polypropylene, silane-modified polyethylene, and silane-modified polypropylene. Since it is easy to preferentially crosslink the resin component (A ′) only to the resin component (A ′) or to the resin component (A ′), and easy to crosslink after mixing, Most preferred is silane-modified polypropylene.
[0048]
If the difference in melt index between the resin component (A ′) and the crosslinkable resin (C) is large, the resin component (A ′) is preferentially crosslinked to the resin component (A ′) alone or to the resin component (A ′). Therefore, the difference in melt index is preferably 2 g / 10 minutes or less, more preferably 1 g / 10 minutes or less.
[0049]
As a method of crosslinking the crosslinkable resin (C), a method of crosslinking using a peroxide, a method of crosslinking using an isocyanate, a method of crosslinking using an amine, after hydrolyzing a reactive functional group, Examples thereof include a method for water crosslinking.
Since crosslinking after mixing is easy, a method of hydrolyzing a reactive functional group and then water-crosslinking is most preferable.
[0050]
Blowing agent
In the present invention, a pyrolytic foaming agent is used as the foaming agent contained in the foamable thermoplastic resin granules and the foamable thermoplastic resin thin film.
[0051]
The pyrolytic foaming agent is not particularly limited as long as it has a decomposition temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic resin used. For example, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, azide compound, Inorganic thermal decomposition foaming agent such as sodium hydride; azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine, P, P′-dinitrosopentamethylenetetramine, P, P ′ -Oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, barium azodicarboxylate, trihydrazinotriazine, etc. are mentioned, and azodicarbonamide is preferred because it is easy to adjust the decomposition temperature and decomposition rate, has a large amount of gas generation, and is excellent in hygiene.
[0052]
If the amount of the pyrolytic foaming agent added is too large, bubbles are broken and uniform cells are not formed. Conversely, if the amount is too small, foaming may not be sufficiently achieved. It is preferable to make it contain in the ratio of 1-25 weight part with respect to 100 weight part of resin.
[0053]
Other ingredients that can be added
In order to increase the strength of the foam, the thermoplastic resin used in the foamable thermoplastic resin granules and the foamable thermoplastic resin thin film may include, as necessary, short glass fibers, short carbon fibers, short polyester fibers Reinforcing materials such as calcium carbonate, aluminum hydroxide, and fillers such as glass powder may be added.
[0054]
  When the short fiber is added as a reinforcing material, if the proportion of the reinforcing material added is too large, cells are destroyed at the time of foaming, and a foam having a high expansion ratio cannot be obtained. The effect of reinforcing the foam cannot be obtained sufficiently. Therefore, when the above short fibers are added, the blending ratio is 100 parts by weight of the thermoplastic resin.1-20Part by weight is preferable, and 3 to 10 parts by weight is particularly preferable.
[0055]
If the length of the short fiber is too long, the resulting foam cannot be reduced in weight, and if it is too short, the effect of reinforcing the obtained foam may not be sufficiently obtained. The length is preferably 1 to 20 mm, particularly preferably 3 to 5 mm.
[0056]
Moreover, when adding the said filler, when there is much addition amount, the weight reduction of the foam obtained cannot be achieved, and when it is small, the effect which reinforces the foam obtained may not fully be acquired. Therefore, the addition amount of the filler is preferably 10 to 100 parts by weight, particularly preferably 30 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
[0057]
Manufacture of foamable thermoplastic resin sheets
The manufacturing method of the foamable thermoplastic resin sheet used by this invention is not specifically limited. For example, (1) a thermoplastic resin and a pyrolytic foaming agent constituting the foamable thermoplastic resin sheet are supplied to the extruder 11 shown in FIG. 5A, and the temperature is lower than the decomposition temperature of the pyrolytic foaming agent. (2) foaming heat after being melt-kneaded and then extruded from the die 12 into a sheet shape and cooled while being shaped with a roll 13 and a roll 14 having recesses 13a corresponding to the shape of the foamable thermoplastic granules The thermoplastic resin and pyrolytic foaming agent that make up the plastic resin sheet are supplied to the extruder and melt-kneaded at a temperature lower than the decomposition temperature of the pyrolytic foaming agent, depending on the shape of the foamable thermoplastic resin granules And a method of cooling after injection into a mold having a concave portion.
[0058]
As will be described later, in the case where individual foamable thermoplastic resin granules are connected via a foamable thermoplastic resin thin film at substantially the center in the height direction of the foamable thermoplastic resin granules, the above ▲ In the method 1), as shown in FIG. 5 (b), as the pair of rollers 13 and 13, both of which have recesses 13a and 13a corresponding to the shape of the foamable thermoplastic resin granules are used. Good.
[0059]
  As described above, for example, the foamable thermoplastic resin sheet 1 shown in FIG. 1 is obtained. Expandable thermoplastic resin sheet 1Is a shape in which a columnar protrusion composed of a foamable thermoplastic resin granule 2 is formed on one surface of a foamable thermoplastic resin thin film 3.It has a shape. However, in the example shown in FIG.It is formed so as to protrude from one surface of the foamable thermoplastic resin thin film 3However, as will be described later, at the substantially central portion in the height direction of the foamable thermoplastic resin granules 2DepartureConnected by the foamed thermoplastic resin thin film 3, that is,It is formed to protrude from both sides of the foamable thermoplastic resin thin film 3It may be.
[0060]
  Further, in the foamable thermoplastic resin sheet 1, the foamable thermoplastic resin granular material has a lattice shape as shown in a plan view in FIG.AverageAre arranged in one.
  The shape of the foamable thermoplastic resin granules is not particularly limited, and examples thereof include hexagons, cylinders, and spheres. When the foamable thermoplastic resin granules are foamed, foaming is performed uniformly. For this purpose, a cylindrical shape is most preferable as shown in FIGS.
[0061]
When the foamable thermoplastic resin granule is cylindrical, its diameter is not particularly limited because it varies depending on the foaming ratio and thickness of the target foam, but if it is too large, the foaming speed decreases, If it is too small, the cylinder melts and deforms due to heating during foaming. Therefore, when the foamable thermoplastic resin granule is a cylinder, the diameter is preferably 1 mm to 20 mm, particularly preferably 2 mm to 10 mm.
[0062]
When the foamable thermoplastic resin granule is a cylinder, the height is not particularly limited because it varies depending on the foaming ratio and thickness of the target foam, but if it is too high, the cylinder is heated by foaming. If it melts and deforms and is too small, it foams simultaneously with the foamable thermoplastic resin thin film, so that it expands greatly in the width direction and longitudinal direction. Therefore, the height of the columnar foamable thermoplastic resin granules is preferably 3 mm to 30 mm, particularly preferably 5 mm to 20 mm.
[0063]
The distance between the foamable thermoplastic resin granules varies depending on the foaming ratio and thickness of the target foam and is not particularly limited. However, if the distance is too large, the foamable thermoplastic resin granules are not limited. Insufficient filling may occur when the foam expands, and if it is too short, the cylinder melts and deforms due to heating during foaming, reducing the area of the foamable thermoplastic resin thin film portion, and expanding greatly in the width and longitudinal directions. It tends to be. Accordingly, the distance between the centers of the foamable thermoplastic resin granules is preferably 2 mm to 30 mm, and particularly preferably 3 mm to 20 mm.
[0064]
  In order to make the foaming ratio of the finally obtained foam uniform, the foamable thermoplastic resin granular material is flat in the foamable thermoplastic resin sheet.AverageIt is necessary to be arranged in one. However, the thermoplastic resin granules are flat.AverageThe manner of disposing them is not particularly limited, and they may be arranged in a lattice form as shown in FIG. 1, or may be arranged in a staggered manner as shown in FIG. When the foamable thermoplastic resin granules are arranged in a lattice shape, the granular foam obtained by foaming the individual foamable thermoplastic resin granules becomes the shape of a quadrangular column, and the surface smoothness of the foam Is good and the compressive strength is also a sufficient value, the foamable thermoplastic resin granules are preferably arranged in a lattice shape.
[0065]
In addition, when the foamable thermoplastic resin granules are arranged in a staggered manner, the granular foam obtained by foaming the individual foamable thermoplastic resin granules has a hexagonal column shape. A simple honeycomb structure is formed. Therefore, the surface smoothness of the obtained foam is enhanced and the compressive strength is sufficient. Therefore, preferably, the foamable thermoplastic resin granules are arranged in a staggered manner.
[0066]
The thickness of the foamable thermoplastic resin thin film is not particularly limited because it varies depending on the foaming ratio and thickness of the desired foam, but if it becomes too thick, the foamable thermoplastic resin particles will move during foaming. The expansion in the width direction and the longitudinal direction is increased, and if it is too thin, the foamable thermoplastic resin granules fall over during heating. Therefore, the thickness of the foamable thermoplastic resin thin film is preferably 0.1 to 3 mm, particularly preferably 0.2 to 2 mm.
[0067]
  Also,The aspect formed so that the protrusion part comprised with a foamable thermoplastic resin granular material may protrude from a foamable thermoplastic resin thin filmIs not particularly limited, but preferably, as shown in the cross-sectional view of FIG.The foamable thermoplastic resin thin film 3 is formed so as to be substantially at the center in the height direction of the individual foamable thermoplastic resin granules 2.Such a configuration is preferable because the front and back surfaces of the finally obtained foam have the same surface properties. In addition, the center part in the height direction of the foamable thermoplastic resin granules does not necessarily mean the center position along the height direction, but refers to a portion centered on the center of gravity of the foamable thermoplastic resin granules. And
[0068]
When the foamable thermoplastic resin thin film is composed of a thermoplastic resin containing a foaming agent and the planar member, the planar member more effectively expands in the plane of the foamable thermoplastic resin thin film. Suppress. Accordingly, since the expansion in the width direction and the longitudinal direction is suppressed as the entire foamable thermoplastic resin sheet, the foamable thermoplastic resin thin film is constituted by the thermoplastic resin containing the foaming agent and the planar member. Is desirable.
[0069]
The material constituting the planar member is not particularly limited, and examples thereof include glass paper, chopped strand mat, a sheet made of thermoplastic resin or thermosetting resin, a fiber reinforced thermoplastic resin sheet, or a sheet made of metal. Can do.
[0070]
When there are too many glass fibers used for the glass paper and the chopped strand mat, it is impossible to reduce the weight of the foam finally obtained, and when it is too small, the expansion of the foamable thermoplastic resin sheet is suppressed. May not be possible. Therefore, when using glass paper and chopped strand mats, the amount used is 10 to 500 g / m.2Is preferred, 30 to 300 g / m2Is particularly preferred.
[0071]
The thermoplastic resin used for the sheet made of the thermoplastic resin is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and the like. In order to improve the adhesiveness, it is desirable to use, as the planar member, a sheet made of the same type of thermoplastic resin as the thermoplastic resin used in the foam molded article.
[0072]
Examples of fibers used in the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet include inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers; organic fibers such as aramid fibers and nylon fibers; metal fibers and the like. The thing of the form of a nonwoven fabric is used. In addition, the thermoplastic resin used for the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and the adhesiveness between the sheet and the foamed molded body. In order to increase the temperature, a thermoplastic resin of the same type as the thermoplastic resin used for the foam molded article is preferable. If the fiber reinforced thermoplastic resin sheet in which these fibers and thermoplastic resin are combined is too heavy, the resulting foamed molded article cannot be reduced in weight, and if too light, the foamable thermoplastic resin sheet will expand. Since the fiber reinforced thermoplastic resin sheet may not be able to be suppressed, 10 to 500 g / m2In the range of 30 to 300 g / m.2Are particularly preferred.
[0073]
10-70 weight part is preferable with respect to 100 weight part of thermoplastic resins, and, as for the content rate of the fiber contained in the said fiber reinforced thermoplastic resin sheet, the range of 30-60 weight part is especially preferable. When the fiber content is less than 10 parts by weight, the effect of reinforcing by adding the fiber cannot be sufficiently obtained. When the fiber content exceeds 70 parts by weight, the fiber and the thermoplastic resin are combined and integrated. In some cases, the adhesion to the foamed molded article may not be sufficient.
[0074]
As a thermosetting resin used for the sheet | seat which consists of the said thermosetting resin, a melamine resin, a phenol resin, an epoxy resin, or unsaturated polyester etc. can be mentioned, for example.
[0075]
Moreover, as a metal used for the sheet | seat which consists of said metal, aluminum, iron, etc. can be mentioned, for example.
If the sheet made of the thermoplastic resin, fiber reinforced thermoplastic resin, thermosetting resin and metal is too thick, the resulting foam cannot be reduced in weight, and if it is too thin, the foamable thermoplastic resin sheet Therefore, 0.05 to 1 mm is preferable, and a range of 0.1 to 0.5 mm is particularly preferable.
[0076]
Manufacturing process
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus used in the manufacturing method of the present invention. In FIG. 8, in this manufacturing apparatus, a pair of endless conveying belts 21 and 22 are circulated in the direction of the arrow shown in the figure. That is, the endless transport belt 21 is stretched over the rollers 23a to 23g as shown in the figure, and any one of the rollers is connected to a rotational drive source such as a motor (not shown), whereby the endless transport belt 21 is illustrated. It is circulated in the direction of the arrow. Similarly, the other endless conveyance belt 22 is stretched over rollers 24a to 24g, and any one of these rollers is connected to a rotational drive source (not shown) such as a motor, thereby endless conveyance. The belt 22 is circulated in the direction of the arrow shown in the figure.
[0077]
Since the endless conveyor belts 21 and 22 are exposed to a high temperature, it is desirable that the endless conveyor belts 21 and 22 are made of a material having excellent heat resistance. For example, a material in which polytetrafluoroethylene is reinforced with fiber, and the surface is made of polytetrafluoroethylene It can be constituted by a belt or fiber.
[0078]
Further, the endless transport belts 21 and 22 are preferably excellent in releasability from the finally obtained thermoplastic resin foam, and therefore, the thermoplastic used to constitute the thermoplastic resin foam. It is desirable to be composed of a material having a melting temperature higher than that of the resin. For example, in view of mold release after foaming, polytetrafluoroethylene is impregnated and applied to inorganic fibers, and baked at a high temperature to form a belt shape. Processed ones can be mentioned.
[0079]
A feeding device is provided upstream of the endless conveying belts 21 and 22, and the feeding device 25 transfers the foamable thermoplastic resin sheet 26 prepared as described above between the endless conveying belts 21 and 22. Provided to supply.
[0080]
Moreover, in the conveyance area | region where the endless conveyance belts 21 and 22 are facing up and down across a predetermined distance, the heating apparatus 27 and the cooling device 28 are arrange | positioned toward the downstream.
[0081]
As the feeding device 25, a device having an appropriate structure can be used as long as the foamable thermoplastic resin sheet 26 can be fed. For example, it is possible to exemplify a structure in which a foamable thermoplastic resin sheet can be fed out by winding a foamable thermoplastic resin sheet around a paper tube, attaching the paper tube to an unwinding jig, and rotating the paper tube. .
[0082]
The heating device 27 is provided to heat and foam the foamable thermoplastic resin sheet, and is configured to heat the foamable thermoplastic resin sheet above the decomposition temperature of the foaming agent. The heating method in the heating device is not particularly limited, and any suitable device such as one using far infrared rays, one that blows hot air, or a plate heater can be used. And from a comprehensive viewpoint of cost.
[0083]
As described above, the heating temperature by the heating device 27 needs to be set to be equal to or higher than the decomposition temperature of the foaming agent. In this case, the temperature from the decomposition start temperature of the foaming agent to a temperature 30 ° C. higher than the decomposition temperature. It is desirable to be set in between. This is because it is desirable to heat to the above temperature range in order to prevent the cell structure of the foam from being disturbed by rapid foaming.
[0084]
The cooling device 28 may have an appropriate structure as long as the foam after foaming can be cooled. Preferably, in the transport region where the endless transport belts 21 and 22 face each other. It is desirable that the foam between the endless transport belts 21 and 22 is cooled from the back side of the endless transport belts 21 and 22, and the cooling method may be either air cooling type or water cooling type. Further, the cooling plate may be brought into contact with the back surfaces of the endless transport belts 21 and 22. The cooling by the cooling device may be performed by cooling the foam to the softening temperature or lower. Preferably, the foam 29 is easily peeled off from the endless conveying belts 21 and 22 by cooling the foam to near room temperature by the cooling device. can do.
[0085]
Next, specific steps will be described with reference to FIG. First, the foamable thermoplastic resin sheet 26 is fed out from the feeding device 25. The foamable thermoplastic resin sheet 26 is supplied to a conveyance area between the endless conveyance belts 21 and 20. In the transport region, the foamable thermoplastic resin sheet is pressurized by applying a load on the endless transport belt 22. As a pressurizing jig for pressurization, an appropriate one such as a roll or a wire mesh can be used. If the load is too small, it may not be possible to prevent the foamed thermoplastic resin sheet from wobbling, and if it is too large, friction with the endless transport belts 21 and 22 may increase and durability may decrease. Therefore, the load is 0.1-20 g / cm.2It is preferable to set it as the range.
[0086]
Next, the foamable thermoplastic resin sheet being conveyed while being pressurized as described above is heated by the heating device 27, the foamable thermoplastic resin sheet is foamed, and then cooled by the cooling device 28 to be foamed. 29 is obtained. The foam 29 is sent downstream from between the endless conveying belts 21 and 22 and is taken out.
[0087]
In the production method of the present invention, a series of steps of supplying a foamed thermoplastic resin sheet having a specific shape between the endless transport belts 21 and 22 as described above, heating and foaming while applying pressure, and further cooling. In this way, a foam can be obtained continuously.
[0088]
  Action
  In the continuous production method of the foam of the present invention, the foamable thermoplastic resin granules are planar as described above.AveragePlaced in oneAnd the protrusion part comprised with the said foamable thermoplastic resin granular material is formed in the at least one surface of a foamable thermoplastic resin thin film.A foam is continuously obtained through a series of processes in which a foamable thermoplastic resin sheet is supplied between a pair of endless conveying belts, heated and foamed while being pressed through the belt, and further cooled.
[0089]
  UpAverageFoamed thermoplastic resin granules arranged in oneIs formed on at least one surface of the foamable thermoplastic resin thin film.Therefore, when heated above the decomposition temperature of the foaming agent as described above, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), first, only the foamable thermoplastic resin thin film 3 having a small heat capacity is foamed, and the foam having a large heat capacity is foamed. The thermoplastic thermoplastic particle 2 is in a state where it does not foam. In this case, the foamed thermoplastic resin thin film 3 ′ cannot expand in the in-plane direction of the thin film due to the foamed thermoplastic resin granular material 2 that is not foamed, and the thin film undulates. After foaming of the foamable thermoplastic resin thin film, the foamable thermoplastic resin is filled so as to fill the gaps between the foamable thermoplastic resin granules 2 as shown in FIGS. 6 (c) and 7 (a), (b). The resin granules 2 are foamed into individual foam granules 2 ′. Accordingly, the sheet foams in a pseudo one-dimensional manner with little expansion in the in-plane direction. Accordingly, it is possible to obtain the foam 4 which is foamed in a pseudo one-dimensional manner.
[0090]
In addition, in the continuous production of foams, the foamed thermoplastic resin granules are longer in the vertical direction because they are heated and foamed while being pressurized as described above, thereby making the foamable thermoplastic resin granules more effective. Fusing together. For example, when the foamable thermoplastic resin granules are arranged in a staggered manner, a foam having a honeycomb structure can be obtained by the above fusion.
[0091]
【Example】
Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by giving non-limiting examples and comparative examples of the present invention.
[0092]
(Manufacture of foamable thermoplastic resin sheet)
Examples 1 and 3
The ratio (parts by weight) of the thermoplastic resin shown in Table 1, 0.1 part by weight of dibutyltin laurate as a crosslinking agent, and azodicarbonamide as a pyrolytic foaming agent (trade name: SO- The composition containing 10 parts by weight (20, decomposition temperature 210 ° C.) was supplied to the twin-screw extruder 11 shown in FIG. As the biaxial extruder 11, the one having a diameter of 44 mm was used. In the twin-screw extruder 11, the composition was melt-kneaded at 180 ° C. and extruded into a sheet by a T-die 12 having a surface length of 300 mm and a lip of 1.5 mm. Further, the sheet is cooled while being shaped between the rolls 13 and 14 having a recess of the arrangement shown in Table 1 and having a diameter of 250 mm and a surface length of 300 mm or between the rolls 13 and 13, and the sheet is further immersed in 98 ° C. water. By dipping for a period of time and then drying, a foamable thermoplastic resin sheet 1 having the form shown in Table 1 was obtained.
[0093]
Examples 2 and 4
Weight parts of thermoplastic resin shown in Table 1, 0.1 part by weight of dibutyltin laurate as a crosslinking catalyst, and azodicarbonamide as a pyrolytic foaming agent (trade name: SO-20, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) A composition containing 10 parts by weight of a decomposition temperature of 210 ° C. was extruded from the T-die 12 into a sheet in the same manner as in Example 1. Further, the sheet extruded from the T-die 12 is cooled while being shaped between the rolls 13 and 14 having the diameter 250 mm, the surface length 300 mm, and the recesses having the shape shown in Table 1 or between the rolls 13 and 13. The obtained sheet was immersed in 98 ° C. water for 2 hours and then dried.
[0094]
Next, the foamed thermoplastic resin thin film of the foamable thermoplastic resin sheet is coated with a face material at a temperature of 150 ° C., that is, glass paper (trade name: FVP045, 45 g / m, manufactured by Olivest).2) Was heat-laminated to obtain a foamable thermoplastic resin sheet having the form shown in Table 1.
[0095]
  Shapes of foamable thermoplastic resin sheets of Examples 1 to 4
  In the foamable thermoplastic resin sheets of Examples 1 to 4 obtained as described above, the foamable thermoplastic resin granules are formed in the portion corresponding to the concave portion of the roll 13,And the protrusion part comprised with the said foamable thermoplastic resin granular material is formed in at least one surface of a foamable thermoplastic resin thin film.As a whole, a foamable thermoplastic resin sheet was constituted.
[0096]
In the foamable thermoplastic resin sheet obtained as described above, the shape, height, diameter, and center-to-center spacing between the granules, the thickness of the foamable thermoplastic resin thin film, and the planar shape The presence or absence of members is shown in Table 1 below.
In addition, the height of the said foamable thermoplastic resin granular material shall mean the height direction dimension of the foamable thermoplastic resin granular material except the thickness of the foamable thermoplastic resin thin film.
[0097]
Comparative Example 1
The thermoplastic resin in parts by weight shown in Table 1, 0.1 part by weight of dibutyltin laurate as a crosslinking catalyst, and azodicarbonamide (trade name: SO-20, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) as a pyrolytic foaming agent The composition containing 10 parts by weight of a temperature 210 ° C. was supplied to the twin-screw extruder 11 in the same manner as in Example 1, and extruded from the T die 12 in the same manner as in Example 1. Next, the sheet extruded from the T-die 12 is cooled through a roll having a diameter of 250 mm and a surface length of 300 mm without a recess on the surface, and the cooled sheet is dipped in 98 ° C. water for 2 hours and then dried. A flat foamable thermoplastic resin sheet having a thickness of 1.0 mm was obtained.
[0098]
Comparative Example 2
The thermoplastic resin in parts by weight shown in Table 1, 0.1 part by weight of dibutyltin laurate as a crosslinking catalyst, and azodicarbonamide as a foaming agent (trade name: SO-20 manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., decomposition temperature 210) The composition containing 10 parts by weight is fed to the twin-screw extruder 11 in the same manner as in Example 1 and extruded from the T-die 12 into a sheet shape. Further, the extruded sheet has unevenness on the surface. After cooling between rolls having a diameter of 250 mm and a surface length of 300 mm, the mixture was pelletized, immersed in 98 ° C. water for 2 hours, and then dried. In this way, 5 × 5 mm × 1.0 mm thick foamable thermoplastic resin pellets were obtained.
[0099]
(Manufacture of foam)
The foamable thermoplastic resin sheet obtained as described above was attached to the feeding device 25 of the manufacturing apparatus described with reference to FIG. 8 and continuously fed between the endless conveying belts 21 and 22. In this case, the speed of the endless conveying belts 21 and 22 was set to 0.5 m / min. Further, in the heating device 27, a wire mesh is arranged in the heating device 27, and 3.3 g / cm is applied to the foamable thermoplastic resin sheet 26.2The foamable thermoplastic resin sheet 26 was heated to 230 ° C. to cause foaming. Moreover, in the cooling device 28, the space between the endless transport belts 21 and 22 was 20 mm, and the foam was pressed and cooled by bringing a cooling plate into contact with the back surface of the endless transport belts 21 and 22. In this way, foams of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were obtained.
[0100]
  In Comparative Example 2, the foamable thermoplastic resin pellets obtained as described above were put into a spreader and spread on the endless transfer belt 21 below the endless transfer belts 21 and 22 by a spreader. In this case, the conveyance speed of the endless conveyance belts 21 and 22 was 0.5 m / min. Next, in the heating device 27, the foamable thermoplastic resin pellet was heated to 230 ° C. to be foamed. In addition, a wire mesh is arranged in the heating device 27 on the sheet-like material fused by foaming to 3.3 g / cm.2In the cooling device 28, the interval between the endless conveying belts 21 and 22 was set to 20 mm, and cooling was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a foam.
  The foaming ratio, thickness, pseudo one-dimensional foaming property, 25% compressive strength and surface smoothness of the obtained foam were measured as follows. Results belowTable 1Show.
[0101]
(Foaming ratio)
The expansion ratio was measured according to JIS K6767.
(Thickness of foam)
Using a caliper, the thickness of the obtained foam was measured.
[0102]
(Pseudo one-dimensional foaming)
The area of the foamable thermoplastic resin sheet disposed before foaming and the area of the obtained foam were measured, and the ratio of the former to the latter was determined to obtain pseudo one-dimensional foamability. The closer this value is to 1, the higher the pseudo one-dimensional foamability.
[0103]
(25% compressive strength)
It measured according to JIS K6767.
(Surface smoothness)
The surface property of the obtained foam was evaluated in four stages by sensory evaluation. The meanings of the evaluation symbols in Table 1 are as follows.
○: Both front and back surfaces are smooth.
Δ: Small irregularities exist on one side, but are generally smooth.
X: Large irregularities were observed on the surface.
[0104]
[Table 1]
Figure 0003958811
[0105]
In Table 1, PP is polypropylene (manufactured by Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd., trade name: MA3, melt index (MI) = 11 g / 10 minutes), silane modified PP is crosslinkable silane modified polypropylene (manufactured by Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd., Product name: XPM800H, MI = 11 g / 10 min, gel fraction after crosslinking 80% by weight), HDPE is high density polyethylene (Mitsubishi Yuka Co., Ltd., product name: HY340, MI = 1.5 g / 10 min) ).
[0106]
  As is clear from Table 1, in the foam obtained in Comparative Example 1, a sheet-like foam having an expansion ratio of 20 times could be obtained, but the pseudo one-dimensional foamability was very large as 7.38, Therefore,Longitudinal directionAlso in the width direction, it was considerably expanded upon foaming. In addition, the compressive strength is 0.7 kgf / cm2In the evaluation of the surface smoothness, large irregularities were observed on the surface.
[0107]
Further, in Comparative Example 2, a foam having a foaming ratio of 20 times was obtained using foamable thermoplastic resin pellets, but the pseudo one-dimensional foaming property was considerably high as 1.45. Therefore, in the width direction and the longitudinal direction, Was also found to swell at a significant rate. In addition, the compressive strength of the obtained foam is 1.3 kgf / cm.2In the evaluation of surface smoothness, large irregularities were observed on the surface.
[0108]
  On the other hand, in the foams obtained in Examples 1 to 4, the foamable thermoplastic resin granules are planar.AveragePseudo one-dimensional foamability is 1.08 or less, which is quite close to 1 because of the use of the foamable thermoplastic resin sheet arranged in one, and thus effectively suppressing the expansion in the width direction and the length direction. It can be seen that a sheet-like foam can be produced. In addition, the compressive strength of the obtained foam is 3.3 kgf / cm.2It can also be seen that a sheet-like foam having a high compressive strength can be obtained.
[0109]
Further, as is clear from the comparison between Example 1 and Example 2 and the comparison between Example 3 and Example 4, the foamable thermoplastic resin thin film is formed from the foaming agent-containing thermoplastic resin and the planar member. By constructing with, it is possible to make the pseudo one-dimensional foamability approximately 1.0, and by using a planar member, it is possible to more effectively suppress the expansion in the width direction and the length direction, It can also be seen that the compressive strength can be increased.
[0110]
【The invention's effect】
  As described above, in the continuous production method of the foam of the present invention, the foamable thermoplastic resin granules containing the foaming agent are planar.AverageAre arranged in one,And the protrusion part comprised with the said foamable thermoplastic resin granular material is formed in the at least one surface of a foamable thermoplastic resin thin film.Supplying a foamable thermoplastic resin sheet between a pair of endless transport belts, and using the foamable thermoplastic resin sheet between a pair of endless transport belts, and placing the foamable thermoplastic resin sheet between a pair of endless transport belts The foam is obtained through a series of processes in which the foamable thermoplastic resin sheet is conveyed between the endless conveyor belts, heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the foaming agent under pressure, and then foamed and cooled after foaming. It is done. Therefore, the process from the step of preparing the foamable thermoplastic resin sheet to the step of cooling to obtain the foam can be performed continuously, and the foam can be produced with high productivity.
[0111]
  Moreover, the foamable thermoplastic resin sheet isThe protrusion part comprised with a foamable thermoplastic resin granular material is formed in the at least one surface of a foamable thermoplastic resin thin film.Since it has the said specific structure, it can be made to foam in one-dimensional, ie, only substantially thickness direction, without causing the expansion | swelling in the in-plane direction of a foamable thermoplastic resin sheet. That is, the foamable thermoplastic resin particles suppress expansion in the in-plane direction of the foamable thermoplastic resin thin film, and the foaming of the foamable thermoplastic resin particles causes a gap between the foamable thermoplastic resin particles. Therefore, a foam that is foamed in a pseudo one-dimensional manner can be obtained with certainty. Therefore, since it is not necessary to widen or extend the obtained foam in the width direction or the longitudinal direction, it is possible to greatly increase the productivity of the foam.
[0112]
  Moreover, in the conventional method using foamable thermoplastic resin pellets, the foam thickness accuracy, weight accuracy, surface properties, and the like were likely to vary depending on the dispersion state of the pellets. Thermoplastic resin granules areAverageSince they are connected by a foamable thermoplastic resin thin film in a single arrangement, it is also possible to obtain a foam of stable quality with little variation in thickness accuracy, weight accuracy and surface property.
[0113]
Therefore, by producing a foam according to the continuous foam production method according to the present invention, a foam having excellent quality such as thickness accuracy, weight accuracy and surface smoothness and having little quality variation can be supplied at low cost. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway cross-sectional view for explaining an example of a foamable thermoplastic resin sheet used in the present invention.
FIG. 2 is a plan view for explaining a state in which foamable thermoplastic resin granules in the foamable thermoplastic resin sheet used in the present invention are arranged in a lattice shape.
FIG. 3 is a plan view for explaining a form in which foamable thermoplastic resin granules are arranged in a staggered manner in the foamable thermoplastic resin sheet used in the present invention.
FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing a foamable thermoplastic resin sheet used in the present invention in which a foamable thermoplastic resin thin film is connected to the center in the height direction of the foamable thermoplastic resin granules.
5A is a schematic side view for explaining a process for producing a foamable thermoplastic resin sheet used in the present invention, and FIG. 5B is a diagram illustrating a process for producing foamable heat in the process shown in FIG. The principal part expanded sectional view which shows the manufacturing process for forming a plastic resin granular material.
FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views for explaining a step of foaming a foamable thermoplastic resin sheet used in the present invention.
7A and 7B are cross-sectional views for explaining a process of obtaining a foam by foaming a foamable thermoplastic resin sheet in the present invention.
FIG. 8 is a side view showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus used for carrying out the manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Foamable thermoplastic resin sheet
2 ... Foamed thermoplastic resin granules
3 ... Foaming thermoplastic resin thin film
4 ... Foam
21, 22 ... Endless conveyor belt
25. Feeding device
26 ... Foamable thermoplastic resin sheet
27 ... Heating device
28 ... Cooling device
29 ... Foam

Claims (1)

発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に均一に配置されており、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒状体で構成される突出部が、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の少なくとも一面に形成されている発泡性熱可塑性樹脂シートを一対の無端搬送ベルト間に供給する工程と、一対の無端搬送ベルト間で前記発泡性熱可塑性樹脂シートを搬送しつつ、無端搬送ベルト間で加圧しながら前記発泡剤の分解温度以上に加熱し発泡させる工程と、
発泡により得られた発泡体を冷却する工程とを備えることを特徴とする発泡体の連続製造方法。
Expandable thermoplastic resin granular materials containing a foaming agent are arranged in a planar manner uniform one, and the projecting portion made of expandable thermoplastic resin granular materials is, the expandable thermoplastic resin film A process of supplying a foamable thermoplastic resin sheet formed on at least one surface between a pair of endless transport belts, and transporting the foamable thermoplastic resin sheet between a pair of endless transport belts, between the endless transport belts Heating and foaming above the decomposition temperature of the blowing agent while applying pressure,
And a step of cooling the foam obtained by foaming.
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