JP4256536B2 - 中空発泡ブロー成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂を主成分とする基材樹脂を用いて押出機により発泡押出して発泡パリソンとし、該パリソンを金型で成形し発泡ブロー成形体を製造する方法に関し、製造された発泡成形体は、外観、軽量性、断熱性等に優れ、ダクト、自動車部品、容器、電化製品部材等に好適に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ブロー成形を利用して発泡層を有する中空状の発泡ブロー成形体を得ることが行われている。発泡ブロー成形体を得る方法としては、従来より種々の方法が提案されているが、押出機により発泡剤と基材樹脂とを溶融混練し、これをダイスより押し出して形成された筒状の発泡パリソンを金型内に配置するとともに、該パリソンの内部に加圧気体を吹き込んでブロー成形する方法が、一般に用いられている。このような発泡ブロー成形体は、ダクト、自動車部品、容器等に用いることができる。
【0003】
発泡ブロー成形体を得ようとする場合、発泡パリソンを、金型内に配置し、該パリソンの内部に加圧気体を吹き込み賦形を行う際に、その気体圧力により発泡層が潰されてしまい、高発泡倍率の発泡層を有するブロー成形体が得られないという問題があった。
【0004】
発泡パリソンの賦形時の気体圧力による発泡層の潰れを解決する一つの手段として、例えば特開平6−285964号公報には、金型にバキューム装置を取り付けてパリソンと金型内面の間を負圧(0.9kg/cm2以下)にし、気体圧力(成形体内圧)を2〜5kg/cm2と低くすることによって発泡層の潰れの少ないブロー成形品を得る方法が、開示されている。しかしこの方法では、実施例において発泡剤にアゾジカルボンアミド等の化学発泡剤を用いているために発泡倍率の高いポリプロピレン発泡層を有するパリソン自体を得ることが困難であった。
【0005】
そこで物理発泡剤を使用して発泡倍率の高いポリプロピレン発泡パリソンを製造してブロー成形体を得ることを試みたが、成形体内圧が2〜5kg/cm2では、成形の際に発泡層の潰れが生じてしまい、発泡倍率の高いブロー成形体を得ることはできなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の欠点を解消しようとするものであり、パリソンの外側表面の転写性に優れるとともに発泡層が潰れて発泡倍率が低下するなどの不具合がなく、外観が奇麗で且つ高い発泡倍率の発泡層を有する中空発泡ブロー成形体が得られる中空発泡ブロー成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
一般に物理発泡剤は化学発泡剤と比較して高発泡倍率の発泡体が得られる。しかし物理発泡剤は、高い発泡倍率を有する発泡パリソンが得られるものの、基材樹脂に対する可塑性を有しているために、ブロー成形の際の賦形時の気泡の潰れが発生しやすく、成形体の発泡層の発泡倍率が低くなってしまうことが判明した。
【0008】
本発明者らは発泡層の潰れを解決するために、吹き込み圧力の設定を低くして成形を行うことを試みた。その結果、発泡パリソンと金型内面の間を負圧にして、吹き込み圧力の設定を低くすることにより、発泡層の潰れを小さくして、高い発泡倍率の発泡層を有するブロー成形体を得ることができることが判った。
【0009】
しかし、上記の成形体は吹き込み圧力を低くしたことで発泡パリソン表面への金型内面模様の転写性が低下し成形体表面に凹凸が生じてしまい、外観の劣るものであった。そこで本発明者らは、更に鋭意研究を行なった結果、本発明を完成するに至った。
【0010】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は(1)ポリエチレン系樹脂発泡層を有する、押出発泡して得られた軟化状態の発泡パリソンを成形型に収納し、該発泡パリソン内部に気体を吹き込み所望形状の中空発泡ブロー成形体とし、その後冷却された該成形体を成形型から取り出して成形体を得る方法において、上記発泡パリソンが物理発泡剤を使用して得られるものであり、発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力が1kg/cm2(絶対圧)未満の状態で、発泡パリソン内部に気体を吹き込み、発泡パリソンの内部圧力を上昇させ、次に発泡パリソンの内部圧力が1.1〜1.8kg/cm2(絶対圧)の範囲内においてその前後よりも発泡パリソンの内部圧力の上昇が遅い状態に調整され、その後該発泡パリソンの内部圧力を前記調整時の発泡パリソンの内部最大圧力を超え且つ1.9kg/cm2(絶対圧)以下の圧力に昇圧して発泡パリソンを成形し、その後発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力を発泡パリソンの内部圧力未満且つ0.9〜0.2kg/cm2(絶対圧)の状態で、発泡パリソンの内部圧力を0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)の範囲内に低下させて、冷却することを特徴とする中空発泡ブロー成形体の製造方法、
(2)ポリプロピレン系樹脂発泡層を有する、押出発泡して得られた軟化状態の発泡パリソンを成形型に収納し、該発泡パリソン内部に気体を吹き込み所望形状の中空発泡ブロー成形体とし、その後冷却された該成形体を成形型から取り出して成形体を得る方法において、上記発泡パリソンが物理発泡剤を使用して得られるものであり、発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力が1kg/cm2(絶対圧)未満の状態で発泡パリソン内部に気体を吹き込み、発泡パリソンの内部圧力を上昇させ、次に発泡パリソンの内部圧力が1.1〜1.9kg/cm2(絶対圧)の範囲内においてその前後よりも発泡パリソンの内部圧力の上昇が遅い状態に調整され、その後該発泡パリソンの内部圧力を前記調整時の発泡パリソンの内部最大圧力を超え且つ1.95kg/cm2(絶対圧)以下の圧力に昇圧して発泡パリソンを成形し、その後発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力を発泡パリソンの内部圧力未満且つ0.9〜0.2kg/cm2(絶対圧)の状態で、発泡パリソンの内部圧力を0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)の範囲内に低下させて、冷却することを特徴とする中空発泡ブロー成形体の製造方法、
(3)ポリスチレン系樹脂発泡層を有する、押出発泡して得られた軟化状態の発泡パリソンを成形型に収納し、該発泡パリソン内部に気体を吹き込み所望形状の中空発泡ブロー成形体とし、その後冷却された該成形体を成形型から取り出して成形体を得る方法において、上記発泡パリソンが物理発泡剤を使用して得られるものであり、発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力が1kg/cm2(絶対圧)未満の状態で発泡パリソン内部に気体を吹き込み、発泡パリソンの内部圧力を上昇させ、次に発泡パリソンの内部圧力が1.1〜2.5kg/cm2(絶対圧)の範囲内においてその前後よりも発泡パリソンの内部圧力の上昇が遅い状態に調整され、その後該発泡パリソンの内部圧力を前記調整時の発泡パリソンの内部最大圧力を超え且つ3kg/cm2(絶対圧)以下の圧力に昇圧して発泡パリソンを成形し、その後発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力を発泡パリソンの内部圧力未満且つ0.9〜0.2kg/cm2(絶対圧)の状態で、発泡パリソンの内部圧力を0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)の範囲内に低下させて、冷却することを特徴とする中空発泡ブロー成形体の製造方法、
(4)発泡パリソンとして、少なくとも外面に非発泡熱可塑性樹脂層を有する多層発泡パリソンを用いる前記(1)〜(3)のいずれかに記載の中空発泡ブロー成形体の製造方法、
を要旨とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。本発明の中空発泡ブロー成形体の製造方法は、図1に示すように、ポリエチレン系樹脂発泡層、ポリプロピレン系樹脂発泡層又はポリスチレン系樹脂発泡層(以下、併せて熱可塑性樹脂発泡層1とも言う)を有する軟化状態の発泡パリソン2を成形型3に収納し、エアーなどの気体を供給するための吹き込みノズル4を用いて、発泡パリソン2内部に気体を吹き込みながら、成形型3を型締めして、図2に示すように成形型の内面形状に対応した形状に賦形を行い(賦形工程)、その後該成形体を冷却して賦形された形状を固定(冷却工程)した後、成形型から取り出して中空状の発泡ブロー成形体5を得る。尚、成形型3は、特に図示しないが、冷却装置を備え、一定温度以下に制御されている。また成形型3には該型の内面とパリソン表面の間を減圧可能とするための減圧用配管6が設けられている。
【0012】
発泡パリソン2は、押出機7から発泡層1と該発泡層の外側に積層された非発泡熱可塑性樹脂層8が中空円筒形状に押し出されて形成される。発泡パリソンの熱可塑性樹脂発泡層1は、物理発泡剤を使用して得られるものである。この物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、塩化メチル、塩化エチル等の塩化炭化水素、1,1,1,2−テトラフロロエタン、1,1−ジフロロエタン等のフッ化炭化水素、沸点が押し出し温度以上の各種アルコールなどのような液体、又は炭酸ガス、窒素等の無機ガスなどが挙げられる。これらの揮発性発泡剤は、混合して用いることもできる。又、上記発泡剤と、炭酸水素ナトリウム、クエン酸ナトリウム、アゾジカルボンアミド等の分解型発泡剤(化学発泡剤)を併用しても良い。物理発泡剤は、化学発泡剤と比較して、高い発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡層が容易に得られる。尚、上記発泡層は共押出ダイスから多層押出発泡された多層発泡層も包含する。
【0013】
本発明において発泡パリソン2の発泡層1を構成するポリエチレン系樹脂としては、エチレンの単独重合体、エチレンと炭素数が3〜12個のα−オレフィンとの共重合体等が60重量%以上含有されているものであり、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等、が挙げられる。
【0014】
また、該発泡層1を構成するポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体や共重合体等が60重量%以上含有されているものである。プロピレン共重合体において、その共重合成分には、エチレン、ブチレン、その他のα−オレフィンが包含され、そのα−オレフィンの炭素数は12以下、好ましくは8以下である。その共重合成分であるα−オレフィンの含有量は、ランダム共重合体の場合には8重量%以下であることが好ましい。
【0015】
また、該発泡層1を構成するポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体や共重合体が包含され、その重合体中に含まれるスチレン系モノマー単位は少なくとも25重量%以上、好ましくは50重量%以上である。具体的には、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリスチレン−ポリフェニレンエーテル共重合体、ポリスチレンとポリフェニレンエーテルとの混合物などが例示される。これらの樹脂に脆性改善等を目的としてスチレン−共役ジエンブロック共重合体やその水添物をブレンドしたものやリサイクル樹脂の混合等を考慮してポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂等を40重量%以下の割合でブレンドしたものも使用することができる。ビカット軟化点が110℃以上のポリスチレン系樹脂を使用することにより、発泡ブロー成形体の耐熱性を向上させることができる。本明細書において、樹脂のビカット軟化点はJISK7206(試験荷重はA法、伝熱媒体の昇温速度は50℃/時の条件)にて求められる値を指す。
【0016】
また、発泡パリソンの少なくとも外面に非発泡熱可塑性樹脂層を積層して多層発泡パリソンとする場合、非発泡熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば前述のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、その他、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、及びこれらのブレンドポリマーや共重合体等が挙げられる。なかでも特に、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン系樹脂は、得られる成形体の機械的特性、耐熱性が良好であることから好ましく、これらの中でも、高メルトストレングスポリプロピレン系樹脂や高メルトストレングス高密度ポリエチレン等は、成形体の外観も特に良好であり好適である。また、外観、機械的特性についてはポリスチレン系樹脂、特に、耐衝撃性ポリスチレンも好適なものである。
【0017】
また前記樹脂には、気泡調整剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、赤外線反射剤、難燃剤、流動性向上剤、耐候剤、着色剤、熱安定剤、酸化防止剤、充填剤等の各種添加剤を必要に応じて添加しても良い。
【0018】
発泡パリソンは、図1に示すように発泡層1の外面に非発泡熱可塑性樹脂層8を積層してなる多層発泡パリソンを用いることが好ましい。該多層発泡パリソンを用いることで、得られる成形体の寸法精度、強度などが向上し、外観的にも優れた成形体が得られる。また図4に示すように発泡層2の外面及び内面に非発泡熱可塑性樹脂層8、9を押し出して積層した3層構造の発泡パリソンを用いることにより、多層発泡パリソンの押出安定性が向上し、該パリソンの発泡層の倍率向上効果も期待できる。また、非発泡熱可塑性樹脂層は単層のものに限らず多層のものも包含する。例えばポリアミド系樹脂等のガスバリヤー性樹脂層を有する多層の該樹脂層等が挙げられる。
【0019】
図3は、本発明方法の1例におけるパリソン内部圧力と時間の関係を示すグラフである。以下、図3に基づき本発明の方法について説明する。図3に示す原点〜C点間に相当する時間は、発泡パリソンの外側表面が金型内面に完全に接するまでの時間であり、実質的な賦形時間である。本発明では、この原点〜C点間を賦形工程とする。
【0020】
図3におけるパリソン内部圧力の圧力最大値(C点の圧力)の後は、パリソン内部圧力を前記の所定圧力(冷却最終時到達圧力(D点の圧力))まで低下させ、更に、所定時間冷却してE点で成形型を開いて成形体を取り出す。本発明では、このC−E間を冷却工程とする。
【0021】
本発明方法では、賦形工程において、発泡パリソン内部圧力を上昇させ、次に発泡パリソンの内部圧力が特定圧力の範囲(図3のグラフ上のA点〜B点の圧力範囲)内においてその前後よりも発泡パリソンの内部圧力の上昇が遅い状態に調整され、その後更に昇圧し発泡パリソン内部圧力の最大値(図3のグラフ上のC点)が特定圧力となるように発泡パリソン内部に気体を吹き込むとともに、減圧用の配管6から減圧し発泡パリソン外部と成形型内面間の圧力(パリソン外部圧力)を1.0kg/cm2(絶対圧)未満の状態で発泡パリソン外面形状が成形型に対応した所定形状になるように賦形を行う。図3のグラフ上のA点〜B点の圧力範囲及びC点の圧力に相当する上記特定圧力は、発泡層を構成する熱可塑性樹脂の種類に応じて次のように定められる。ポリエチレン系樹脂発泡層を有する発泡パリソンの場合、A点〜B点の圧力範囲は1.1〜1.8kg/cm2(絶対圧)、C点の圧力がA点〜B点の範囲で実際に記録した最大圧力を超え1.9kg/cm2(絶対圧)以下である。また、ポリプロピレン系樹脂発泡層を有する発泡パリソンの場合、A点〜B点の圧力範囲は1.1〜1.9kg/cm2(絶対圧)、C点の圧力がA点〜B点の範囲で実際に記録した最大圧力を超え1.95kg/cm2(絶対圧)以下である。また、ポリスチレン系樹脂発泡層を有する発泡パリソンの場合、A点〜B点の圧力範囲は1.1〜2.5kg/cm2(絶対圧)、C点の圧力がA点〜B点の範囲で実際に記録した最大圧力を超え3kg/cm2(絶対圧)以下である。尚、図3において階段状の圧力変化を示すA点及びB点は図5に示すごとくC点に到達するまでに複数段の階段状の圧力を示すような場合は、図5の複数段の階段状の始点(図5のA点)及び最点(図5のB点)をそれぞれA点及びB点として上述の通り熱可塑性樹脂の種類に応じて定められるA点〜B点の圧力範囲に調整すればよい。尚、本発明において、パリソン内部圧力及びパリソン外部と成形型内面との間の圧力は、絶対圧である。
【0022】
その後、冷却工程では、気体の吹き込み量を調節して、発泡パリソン内部圧力を最終到達圧力(図3のグラフ上のD点の圧力)0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)まで低下させる。その際、発泡パリソン外部と成形型内面間の圧力を上記発泡パリソン内部圧力未満且つ1.0kg/cm2(絶対圧)以下の状態で冷却して、上記の賦形された形状を固定する。
【0023】
本発明において、賦形工程のA点〜B点においてパリソン内部の圧力を特定圧力の範囲内で調整する際、パリソン内部圧力が高すぎると発泡層がパリソン内部圧力により押し潰されて発泡倍率が低下したり、発泡パリソンに亀裂が入り良好な成形体が得られず、一方パリソン内部圧力が低すぎると発泡パリソンの金型形状再現性や成形型(金型)内表面のパリソン表面への転写性が劣り、外観の良好な成形体が得られなくなる。また、パリソン内部の圧力最大値(C点の圧力)が高すぎると、発泡層がパリソン内部圧力により押し潰されて発泡倍率が低下し、所定発泡倍率の成形体が得られず、一方、パリソン内部の圧力をA点〜B点の範囲内において特定圧力範囲内に調整した後、調整時の最大圧力を超える圧力に昇圧を行なわなければ、成形型(金型)内表面のパリソン表面への転写性が劣り、外観の良好な成形体が得られなくなる。
【0024】
また賦形工程では、上記圧力条件を満たす範囲内でなるべく短い時間で発泡パリソン2を金型3内面に接触させて、賦形時間(図3においてC点までの時間、つまり発泡パリソン内部へ気体の吹き込みを開始した瞬間からパリソン内部の圧力が最大値に達する迄の時間)を短縮するのが好ましい。賦形工程では型締めされて軟化した状態の発泡パリソン2に気体が吹き込まれると、発泡パリソンの外部は通常、冷却された金型に接触して、冷却された部分から形状が固定される。賦形時間が長くなると、発泡パリソン2が冷却されすぎて金型内形状が充分賦形されずに形状が固定してしまうおそれが出てくる。
【0025】
賦形時間を短くするには、又はパリソン内部の調整圧力、圧力最大値を高くするには、金型内への気体吹き込み時の流量を増やせば良い。具体的には、例えば吹き込みノズル4の径あるいは、気体供給元(特に図示しない)から吹き込みノズル4までの配管の径を大きくし、気体の元圧を高くする手段等が挙げられる。なお吹き込みノズルの径を大きくした場合、成形品のノズルの挿入された位置に大きな穴が残ることになる。大きな穴を避けるには、吹き込み元圧を高くして、吹き込み気体の流速を上げることで、吹き込みノズルの径を大きくせずに短時間で多量の気体を送り込むことが可能である。
【0026】
上記賦形時間は、中空成形体の中空部の容積に応じて中空部容積1m3当り1000秒/m3以内が好ましく更に好ましくは600秒/m3以内である。賦形時間が短くなるほど、表面転写性が向上し、表面外観の優れた成形体が得られる。賦形時間が長くなりすぎると、表面転写性が低下して表面にしわや凹凸が発生しやすくなり、得られた成形体の外観が低下する。
【0027】
賦形工程におけるパリソン外部と成形型内面間の圧力(以下、パリソン外部圧力とも言う)は、1.0kg/cm2未満である。パリソン外部圧力が1.0kg/cm2以上の圧力になると、パリソンを金型内部に充満させるためには、パリソン内部圧力を前記圧力より高くする必要があり、その場合、発泡層がパリソン内部圧力により押しつぶされ発泡倍率が低下する。
【0028】
賦形完了後の冷却工程では、パリソン内部圧力を最終到達圧力(D点の圧力)0.95〜1.2kg/cm2まで低下させて行う。この場合パリソン内部圧力は、圧力を急激に低下させずに徐々に低下させるようにして除圧するのが好ましい。パリソン内部圧力を低下させずに最終到達圧力が1.2kg/cm2を超える圧力で冷却工程を行った場合、冷却が完了するまでの間に発泡層がパリソンの内部圧力により押しつぶされ発泡倍率が低下する。一方、パリソン内部圧力の最終到達圧力を0.95kg/cm2未満として冷却工程を行った場合、通常、冷却工程を短時間で行なうことにつながるため、パリソン内部圧力を減圧して急激に低下させることになるため、発泡層の内面側の気泡が減圧により急激に成長し、成形品内面に凹凸を発生させたり、ひいては気泡が成形品の内面側に向かって破泡してしまうことになる。
【0029】
また、冷却工程では、パリソン内部圧力を除圧することで、更に効果的に上記不具合の発生を防止できる。具体的には、冷却工程のパリソン内部圧力の低下速度を1.5×10-2〜3.0×10-2kg/cm2・secとし、最終到達圧力を0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)にすることが好ましい。
【0030】
またこの冷却工程では、パリソン外部と成形型内面の接触を維持するために、パリソン外部圧力を、パリソン内部圧力未満で、且つ1.0kg/cm2(絶対圧)以下に維持する。冷却工程において、パリソン外部圧力は、賦形工程の減圧用配管6の減圧を続け、賦形工程における圧力を維持しても良いし、また、減圧用配管6の減圧状態を停止して大気圧に開放し常圧としても良い。冷却工程におけるパリソン外部圧力は、0.9〜0.2kg/cm2(絶対圧)である。
【0031】
本発明の方法では、発泡パリソンを金型内に配置し該パリソンの内部に加圧気体の吹き込みを開始したとき、図3に示すように、パリソン内部圧力は、原点の大気圧から急激に上昇した後、しばらくの間、設定圧力最大値(C点の圧力)に満たない圧力で調整される(A点〜B点間)。そしてB点を過ぎると、圧力が大きく上昇し設定圧力最大値(C点の圧力)に達する。A点〜B点間で圧力が調整されて大きく上昇しない状態となるのは、発泡パリソンへの気体の吹き込み圧力を調整することにより、パリソンが膨張し金型内に充満するのに必要な量の気体が充満するまでの間、パリソン内部圧力が圧力最大値以下で、パリソン外面と金型内面との間の圧力とバランスするためである。
【0032】
本発明の方法により中空発泡ブロー成形体がポリエチレン系樹脂発泡層を有するものの場合、発泡層の倍率が4倍以上のもの、ポリプロピレン系樹脂発泡層を有するものの場合は発泡層の倍率が4倍以上のもの、ポリスチレン系樹脂発泡層を有するもののばあいは発泡層の倍率が8倍以上のものを容易に得ることができる。また発泡層の倍率が上記倍率よりも低い場合であっても、少ない発泡剤の量にて効率的に、しかも外観良好なものが得られる。また、発泡層の厚みは好ましくは2〜30mm、更に好ましくは3〜15mmのものであり断熱性、機械的強度に特に優れるものとなる。また、発泡層の外層又は内外層に必要により設けられる非発泡熱可塑性樹脂層の厚みは好ましくは7mm以下、更に好ましくは3mm以下であり、外観、機械的特性に特に優れるものとなる。
【0033】
本発明の方法において図3又は図5に示すパリソン内部圧力と時間との関係を示すグラフは、パリソン内部の圧力を示す圧力ゲージをビデオ撮影し、該ビデオ映像により圧力ゲージの示すA点〜E点の圧力に到達する迄の時間をストップウォッチにて測定し、グラフ化することにより得られる。
【0034】
【実施例】
実施例1〜2、比較例1〜4
低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)100重量部に対して、気泡調整剤マスターバッチ(ベースレジン:低密度ポリエチレン、ステアリン酸ナトリウム5重量%、タルク10重量%)6重量部を混合したものを、口径65mmの押出機へ供給し、発泡剤としてブタンを基材樹脂1kgに対して表1の割合で口径65mmの押出機の途中から圧入混練して発泡性溶融物とした。
一方、内層及び外層として低密度ポリエチレン樹脂に着色剤を配合して、それぞれを口径40mmの2台の押出機に別々に供給し、溶融混練して非発泡性溶融物とした。
次いで、発泡性溶融物の温度を119℃、非発泡性溶融物の温度を135℃に調整し、それぞれの押出機に連結されたアキュームレータに充填した。次に、各アキュームレータのラムを同時に押し出すとともに、ダイス先端に配置されたゲートを開くことにより該溶融物をダイスから吐出速度30〜45kg/hr・cm2で共押出することにより、多層発泡パリソンを得た。この時、アキュームレータによりダイス内に注入された各溶融物はダイス先端付近に設けられたゲート付近で合流し、層状になってダイスより排出され、図4に示すような、内層/発泡層/外層からなる3層構成のパリソンを形成した。上記内層および外層は、非発泡樹脂層である。
得られたパリソンは、大きく発泡した発泡層を有しているとともに、パリソン表面が平滑であり、外観の優れた良好なものであった。
次に、得られたパリソンをダイス直下に位置する、水冷された円筒形状金型内に配置して、型締め後金型下方に取り付けられた気体吹き込み口からパリソン内部に表1に示す元圧の加圧気体(空気)を吹き込み、次いでパリソン内部圧力が表1に示すA点、B点の圧力を経てC点圧力に到達後、気体の吹き込み弁を閉止または吹き込み元圧を減圧することにより、パリソン内部の圧力を調整、又は減圧することによりブロー成形を行いD点の圧力を経て、E点圧力にて成形体を金型から取り出し、発泡ブロー成形体を得た。
尚、実施例及び比較例においてはB点の圧力がA点〜B点の範囲(調整時)での発泡パリソンの内部最大圧力を示していた。また、A〜E点についてはA点がパリソン内部圧力調整開始点、B点がパリソン内部圧力調整終了点、C点がパリソン内部最大圧力点、D点が冷却最終到達圧力点、E点が成形体金型取り出し点を表わし、概念的には図3の通りである。
この時のA〜E点の、パリソン内部圧力と到達時間、得られた成形体の発泡層の発泡倍率と転写性等を表1に示す。表1の転写性は成形体外面の状態を目視により、転写の良好なものを◎、若干しわ、凹凸等があるものを○、ほぼ全面にシワ、凹凸等があるものを×として評価した。また内面の状態は成形体内面の状態を目視により、比較的平滑であるものを○、気泡が浮き出して凹凸を有していたり、内面に向けて気泡が破泡しているものは、×として評価した。また、発泡層の発泡倍率は、成形体のブロー成形により大きく引き伸ばされていない部分(実施例、比較例においては成形体側面胴部)から発泡層を切り出し該発泡層の重量(g)を該発泡層の体積(cm3)で割ることにより発泡層の密度(g/cm3)を求め、発泡層の基材樹脂の密度(g/cm3)を先に求めた発泡層の密度(g/cm3)で割ることにより求めた。また、発泡層、内層、及び外層の厚みは、成形側面胴部の厚み方向の断面に基づいて測定した値である。
【0035】
【表1】
【0036】
実施例3〜6、比較例5〜8
発泡層パリソンの発泡層の基材樹脂としてポリプロピレン(PP)を用い、発泡性溶融物の温度を168℃に調整し、内層及び外層に着色剤を配合したポリプロピレンを用い非発泡性溶融物の温度を180℃に調整した以外は実施例1と同様にして中空発泡ブロー成形体を得た。このときの結果を表2に示す。
【0037】
【表2】
【0038】
実施例7、比較例9、10
発泡パリソンの発泡層の基材樹脂としてポリスチレン(PS)を用い発泡性溶融物の温度を168℃に調整し、内層及び外層に耐衝撃性ポリスチレンを用い非発泡性溶融物の温度を183℃に調整した以外は、実施例1と同様にして中空発泡ブロー成形体を得た。このときの結果を表3に示す。
【0039】
【表3】
【0040】
【発明の効果】
本発明は上記構成を採用したことにより、パリソンの外側表面の転写性に優れるとともに発泡層が潰れて発泡倍率が低下するなどの不具合がなく、外観がすぐれ且つ効率良く高い発泡倍率の発泡層を有する中空発泡ブロー成形体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を説明するための説明図である。
【図2】本発明方法を説明するための説明図である。
【図3】本発明方法の1例におけるパリソン内部圧力と時間の関係を示すグラフである。
【図4】発泡パリソンの1例の要部外観を示す斜視図である。
【図5】本発明方法の他の1例におけるパリソン内部圧力と時間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 発泡層
2 発泡パリソン
3 成形型
4 吹き込みノズル
5 中空発泡ブロー成形体
6 減圧用配管
7 押出機
8、9 非発泡熱可塑性樹脂層
Claims (4)
- ポリエチレン系樹脂発泡層を有する、押出発泡して得られた軟化状態の発泡パリソンを成形型に収納し、該発泡パリソン内部に気体を吹き込み所望形状の中空発泡ブロー成形体とし、その後冷却された該成形体を成形型から取り出して成形体を得る方法において、
上記発泡パリソンが物理発泡剤を使用して得られるものであり、
発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力が1kg/cm2(絶対圧)未満の状態で、
発泡パリソン内部に気体を吹き込み、発泡パリソンの内部圧力を上昇させ、
次に発泡パリソンの内部圧力が1.1〜1.8kg/cm2(絶対圧)の範囲内においてその前後よりも発泡パリソンの内部圧力の上昇が遅い状態に調整され、
その後該発泡パリソンの内部圧力を前記調整時の発泡パリソンの内部最大圧力を超え且つ1.9kg/cm2(絶対圧)以下の圧力に昇圧して発泡パリソンを成形し、
その後発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力を発泡パリソンの内部圧力未満且つ0.9〜0.2kg/cm2(絶対圧)の状態で、発泡パリソンの内部圧力を0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)の範囲内に低下させて、冷却すること
を特徴とする中空発泡ブロー成形体の製造方法。 - ポリプロピレン系樹脂発泡層を有する、押出発泡して得られた軟化状態の発泡パリソンを成形型に収納し、該発泡パリソン内部に気体を吹き込み所望形状の中空発泡ブロー成形体とし、その後冷却された該成形体を成形型から取り出して成形体を得る方法において、
上記発泡パリソンが物理発泡剤を使用して得られるものであり、
発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力が1kg/cm2(絶対圧)未満の状態で発泡パリソン内部に気体を吹き込み、発泡パリソンの内部圧力を上昇させ、
次に発泡パリソンの内部圧力が1.1〜1.9kg/cm2(絶対圧)の範囲内においてその前後よりも発泡パリソンの内部圧力の上昇が遅い状態に調整され、
その後該発泡パリソンの内部圧力を前記調整時の発泡パリソンの内部最大圧力を超え且つ1.95kg/cm2(絶対圧)以下の圧力に昇圧して発泡パリソンを成形し、
その後発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力を発泡パリソンの内部圧力未満且つ0.9〜0.2kg/cm2(絶対圧)の状態で、発泡パリソンの内部圧力を0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)の範囲内に低下させて、冷却すること
を特徴とする中空発泡ブロー成形体の製造方法。 - ポリスチレン系樹脂発泡層を有する、押出発泡して得られた軟化状態の発泡パリソンを成形型に収納し、該発泡パリソン内部に気体を吹き込み所望形状の中空発泡ブロー成形体とし、その後冷却された該成形体を成形型から取り出して成形体を得る方法において、
上記発泡パリソンが物理発泡剤を使用して得られるものであり、
発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力が1kg/cm2(絶対圧)未満の状態で発泡パリソン内部に気体を吹き込み、発泡パリソンの内部圧力を上昇させ、
次に発泡パリソンの内部圧力が1.1〜2.5kg/cm2(絶対圧)の範囲内においてその前後よりも発泡パリソンの内部圧力の上昇が遅い状態に調整され、
その後該発泡パリソンの内部圧力を前記調整時の発泡パリソンの内部最大圧力を超え且つ3kg/cm2(絶対圧)以下の圧力に昇圧して発泡パリソンを成形し、
その後発泡パリソン外部と成形型内面との間の圧力を発泡パリソンの内部圧力未満且つ0.9〜0.2kg/cm2(絶対圧)の状態で、発泡パリソンの内部圧力を0.95〜1.2kg/cm2(絶対圧)の範囲内に低下させて、冷却すること
を特徴とする中空発泡ブロー成形体の製造方法。 - 発泡パリソンとして、少なくとも外面に非発泡熱可塑性樹脂層を有する多層発泡パリソンを用いる請求項1〜3のいずれかに記載の中空発泡ブロー成形体の製造方法。
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