JP4619910B2

JP4619910B2 - 変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法及びサーキュラー金型

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Publication number: JP4619910B2
Application number: JP2005275521A
Authority: JP
Inventors: 裕之上野; 雅巳道場; 勝己山口
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: JP2007083572A

Description

本発明は、高い連続気泡率及び高発泡倍率を有する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法及びこの製造方法に用いるサーキュラー金型に関する。

従来から、自動車内装材の基材として、軽量性、剛性、成形性に優れていることから、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートが用いられている。そして、自動車の車室内環境の改善のために、自動車内装材にも吸音性能が要求されており、出願人は、特許文献１に示したように、主として連続気泡から構成された連続気泡層のみからなり且つ連続気泡率が５０％以上である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの両面に変性ポリフェニレンエーテル系樹脂シートが積層一体化されてなり、上記変性ポリフェニレンエーテル系樹脂シートの表面から変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シート内に達する穴部が形成されている自動車内装材用発泡シートを提案した。

しかしながら、連続気泡率が高い変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートは、天井材などの自動車内装材への成形時に二次発泡を殆どしないために、成形時の延伸や厚み方向の押圧力によって厚みが薄くなってしまい、優れた吸音性及び機械的強度を有する充分な厚みを備えた自動車内装材を得ることができないといった問題点を有していた。このような問題点を解決するには、成形前の連続気泡率が高い変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの厚みを、該発泡シートの重量を増加させることなく充分に厚いものとしておく、即ち、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートをより高発泡倍率化しておく必要があった。

一方、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの連続気泡率を高めるには、押出温度を高くして押出発泡時の樹脂の溶融粘度を低下させた状態で押出発泡させることが考えられる。

ところが、上述のように押出温度を高くして押出発泡時の樹脂の溶融粘度を下げるだけでは、押出機から押出発泡させた直後の発泡体の気泡膜が発泡ガスの圧力に耐えきれずに破泡し、発泡シート内の発泡ガスが抜けてしまい、発泡シートの発泡倍率が低下してしまうといった別の問題点が生じた。

そこで、発泡剤の添加量を増加させることも考えられるが、発泡剤は樹脂の可塑化作用を有していることから、発泡剤の増加により、押出発泡時における樹脂の粘度低下を招き、その結果、得られる発泡シートの表面にムラが発生して表面性が低下するという新たな問題点を生じた。

このような表面性が低下した発泡シートの表面に熱可塑性樹脂シートを積層一体化しようとすると、発泡シートと熱可塑性樹脂シートとの間に接着不良を生じたり、或いは、熱成形時に成形不良を生じるといった問題を生じた。

一方、発泡シートの表面性を向上させるために押出発泡の温度を低下させると、発泡シートの発泡倍率が低下したり、或いは、発泡シートの表面に独立気泡が形成され易くなって発泡シートの連続気泡率が低下し、発泡シートの吸音性能が低下するといった問題点があった。

特開２００５−８８８７３号公報

本発明は、連続気泡率が高く且つ高発泡倍率である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を製造することができる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法及びこの製造方法に好適に用いることができる金型を提供する。

本発明の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法は、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出機に供給して発泡剤と共に溶融混練し、押出機の先端に取り付けたサーキュラー金型から押出発泡させて連続気泡率が７０％以上で且つ発泡倍率が２０倍以上である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を製造する製造方法であって、上記サーキュラー金型の外金型先端部に温調流路を形成し、この温調流路内に液体状の温調媒体を流通させて上記サーキュラー金型のランド部を温度調節し、上記サーキュラー金型が、外金型と、この外金型内にスパイダーを介して配設、固定された内金型とからなり、上記内外金型の対向面間に樹脂流路が形成されており、上記温調流路が上記外金型の外金型先端部の両側部内に、該外金型先端部の略半周部分をそれぞれ周方向にＵ字状に迂回した状態で設けられていると共に、これらの温調流路の流入口及び流出口が上記スパイダーの前方に対向した位置に設けられていることを特徴とする。

上記変性ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、特に限定されず、下記化１で表されるポリフェニレンエーテルとポリスチレン系樹脂との混合物、上記ポリフェニレンエーテルにスチレン系モノマーをグラフト共重合してなる変性ポリフェニレンエーテル、この変性ポリフェニレンエーテルとポリスチレン系樹脂との混合物、下記化２で表されるフェノール系モノマーとスチレン系モノマーとを銅（II) のアミン錯体などの触媒存在下で酸化重合させて得られるブロック共重合体、このブロック共重合体とポリスチレン系樹脂との混合物などが挙げられる。なお、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂は単独で用いられても併用されてもよい。

（Ｒ¹、Ｒ²は炭素数が１〜４のアルキル基又はハロゲン原子を示し、ｎは重合度を示す。）

上記化１で表されるポリフェニレンエーテルとしては、例えば、ポリ（２、６−ジメチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジエチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジクロロフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジブロモフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−メチル−６−エチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−６−メチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−メチル−６−イソプロピルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジ−ｎ−プロピルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−ブロモ−６−メチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−６−ブロモフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−６−エチルフェニレン−１、４−エーテル）などが挙げられ、これらは単独で用いられても併用されてもよく、又、上記重合度ｎは、通常、１０〜５０００のものが用いられる。

（Ｒ³、Ｒ⁴は炭素数が１〜４のアルキル基又はハロゲン原子を示す。）

上記化２で表されるフェノール系モノマーとしては、例えば、２、６−ジメチルフェノール、２、６−ジエチルフェニノール、２、６−ジクロロフェノール、２、６−ジブロモフェノール、２−メチル−６−エチルフェノール、２−クロロ−６−メチルフェノール、２−メチル−６−イソプロピルフェノール、２、６−ジ−ｎ−プロピルフェノール、２−ブロモ−６−メチルフェノール、２−クロロ−６−ブロモフェノール、２−クロロ−６−エチルフェノールなどが挙げられ、これらは単独で用いられても併用されてもよい。

そして、上記ポリフェニレンエーテル、上記変性ポリフェニレンエーテル又は上記ブロック共重合体に混合されるポリスチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレンとこれと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体、ハイインパクトポリスチレンなどが挙げられ、ポリスチレンが好ましい。又、ポリスチレン系樹脂は、単独で用いられても併用されてもよい。

なお、上記ビニルモノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ブチルアクリレートなどが挙げられる。又、ハイインパクトポリスチレンとしては、ポリスチレンや、上記スチレンとこれと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体に、スチレン−ブタジエン共重合体やスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などのゴム成分を１〜２０重量％添加してなるものが挙げられる。

又、ポリフェニレンエーテルにグラフト共重合され或いはフェノール系モノマーとブロック共重合するスチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン；α−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、エチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレンなどのアルキル化スチレン；モノクロロスチレン、ジクロロスチレンなどのハロゲン化スチレンなどが挙げられる。

そして、上記変性ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、フェニレンエーテル成分が１５〜６０重量％で且つスチレン成分が８５〜４０重量％である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂が好ましく、フェニレンエーテル成分が２０〜６０重量％で且つスチレン成分が８０〜４０重量％である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂がより好ましく、フェニレンエーテル成分が２５〜５０重量％で且つスチレン成分が７５〜５０重量％である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂が特に好ましい。

これは、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂中のフェニレンエーテル成分は、少ないと、発泡シートの耐熱性が低下することがある一方、多いと、良質の発泡シートを得ることができないことがあるからである。

そして、上記変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出機に供給して発泡剤と共に溶融混練し、押出機の先端に取り付けたサーキュラー金型Ａから押出発泡させる。なお、発泡剤としては、従来から用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ジメチルエーテル等が挙げられ、これらは単独で用いられても併用されてもよい。

なお、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂をサーキュラー金型Ａに供給する際における変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の温度（金型供給時樹脂温度）は、低いと、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の発泡が不充分となって、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の連続気泡化が阻害されて、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の連続気泡率が低下することがある一方、高いと、サーキュラー金型から押出発泡された直後に変性ポリフェニレンエーテル系樹脂内の気泡が過度に破泡してしまって、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の発泡倍率が低下してしまうので、下記式３を満たすように調整することが好ましい。

（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度＋６０℃）≦金型供給時樹脂温度
≦（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度＋８０℃）・・式３

ここで、上記サーキュラー金型Ａは、図１に示したように、外金型１と、この外金型１内に配設、固定された内金型２とからなり、上記外金型１は、大径の外金型本体1Aと、この外金型本体の前端面に着脱自在に接続される小径の外金型先端部1Bとからなると共に、上記内金型２は、内金型本体2Aと、この内金型本体2Aの前端面に着脱自在に接続される内金型先端部2Bとからなる。

そして、外金型１と内金型２との対向面間には樹脂流路４が形成されており、この樹脂流路４は、その樹脂流入口41から前方（押出方向）に徐々に拡径する円筒状の第一流路42と、この第一流路42に連通し且つ略一定径を有する円筒状の第二流路43と、この第二流路43に連通し且つ前方に向かって徐々に縮径する円筒状の第三流路44と、この第三流路44に連通し且つ略一定径を有する円筒状の第四流路45と、この第四流路45に連通し且つ前方に向かって徐々に拡径する円筒状の流路、即ち、ランド部46とからなり、このランド部の先端開口部（リップ）46a から変性ポリフェニレンエーテル系樹脂が押出発泡される。そして、内金型２は、第二流路43においてスパイダー３を介して外金型１に固定一体化されている。

なお、外金型本体1Aの外周面には、複数個のバンドヒーター５、５・・・が巻回されており、バンドヒーターによる加熱が過剰となった時は図示しないエアーリングから空気を吹き付けて冷却するようにしている。

更に、図２に示したように、上記サーキュラー金型Ａの外金型先端部1Bにおける第四流路45とランド部46との連接部よりも前方の両側部内には、互いに独立した外側温調流路６、６が外金型先端部1Bの略半周部分をそれぞれ外金型先端部1Bの周方向にＵ字状に迂回し且つランド部46を外方から取り囲むように形成されている。

具体的には、外側温調流路６は、外金型先端部1Bの略半周部分をその周方向に伸び且つ互いに平行に延びる一対の外側温調流路部61、62と、この温調流路部61、62の対向する一方の端部間同士を連結、連通する外側連結流路部63とからなり、外側温調流路部61の他方の端部を流入口61a に、外側温調流路部62の他方の端部を流出口62a としており、これら流入口61a 及び流出口62a をスパイダー３の前方に対向して位置するように構成している。なお、外側温調流路部61の流入口61a 及び外側温調流路部62の流出口62a は、外金型先端部1Bの表面に開口する接続流路部(図示せず)を介して温調媒体を所定温度に調節する温調機に接続されている。

又、図１及び図２に示したように、上記サーキュラー金型Ａの内金型先端部2Bにおける第四流路45とランド部46との連接部よりも前方にある部分内には、内金型先端部2Bの前端面中央部に開口し且つ内金型２の軸芯方向に延びる内側温調流路部71と、この内側温調流路部71を囲むように形成された円筒状温調流路部72と、上記内側温調流路部71と上記円筒状温調流路部72の対向する後端部間を全周に亘って連結する円盤状流路部73とからなる内側温調流路７が形成されている。

そして、上述のように構成されたサーキュラー金型Ａの外側温調流路６、６の外側温調流路部61、61の流入口61a 、61a から温調媒体を供給して外側温調流路６、６を循環させてランド部46を外方から温度調節した後、外側温調流路６、６の外側温調流路部62、62の流出口62a 、62a から温調媒体を排出する。なお、温調媒体としては、サーキュラー金型Ａのランド部46を外方から温度調節することができれば、特に限定されず、例えば、オイル、水などの液体状の温調媒体の他に、空気や不活性ガスなどの気体状の温調媒体などが挙げられるが、温度調節作用に優れた液体状の温調媒体が好ましい。

このように、サーキュラー金型Ａの外側温調流路６、６に温調媒体を流通させることによって、サーキュラー金型Ａのランド部46内を流通している変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を外方から均一に所望温度に温度調節することができる。

従って、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂をサーキュラー金型Ａから押出発泡させるのに最適な温度まで精度良く温度調節して、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出発泡に適した溶融粘度とすることができ、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂がサーキュラー金型Ａのランド部46内において発泡してしまう、所謂、内部発泡を防止することができ、得られる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体は、その表面性が優れたものとなる。

そして、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂は、上述のように、押出発泡に適した溶融粘度となるように温度調節された上でサーキュラー金型Ａのリップ46a から押出発泡されるので、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を大きく発泡させた直後に、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂が冷却して気泡形態が固定されてしまう直前にタイミング良く破泡させて連続気泡化させた上で連続気泡の形態を直ちに固定化させることができ、得られる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体は、高い発泡倍率及び高い連続気泡率を有している。

更に、上記サーキュラー金型Ａでは、従来から行われているエアリングなどからの空気の吹き付けによる冷却ではなく、外金型先端部1B内にランド部46を外方から取り囲むようにして形成した外側温調流路６、６に温調媒体を流通させることによってランド部46を外方から温度調節しているので、外金型本体1Aを不測に冷却してしまうようなことはなく、よって、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂をサーキュラー金型Ａの第一乃至第四流路42〜45内において不要に冷却することなく、サーキュラー金型Ａのランド部46内において押出発泡に適した溶融粘度となるように変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を温度調節することができ、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂に残留歪みをできるだけ生じさせないようにしながら、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の押出発泡を行うことができ、寸法安定性に優れた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を得ることができる。

ここで、外金型１の外金型先端部1Bの外側温調流路６内に流通させる温調媒体の温度は、低いと、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の発泡が不充分となって、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の連続気泡化が阻害されて、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の連続気泡率が低下することがある一方、高いと、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂がサーキュラー金型内部で発泡する、所謂、内部発泡を生じ、或いは、サーキュラー金型から押出発泡された直後に変性ポリフェニレンエーテル系樹脂内の気泡が過度に破泡してしまって、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の表面性が低下し或いは発泡倍率が低下してしまうので、外側温調流路６の流入口61a に流入する温調媒体の温度が式１を満たすように調整することが好ましい。なお、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度は、ＪＩＳＫ７１２１：１９８７「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠して測定された温度をいう。

（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度＋２０℃）≦温調媒体の温度≦
（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度＋３５℃）・・式１

更に、上述のように、サーキュラー金型Ａの外金型先端部1B内に形成された外側温調流路６内に温調媒体を流通させることによって、サーキュラー金型Ａ内を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出発泡に適した溶融粘度となるまで精度良く温度調節させることができるが、内金型先端部2B内に形成した内側温調流路７内にも温調媒体を流通させて、ランド部46を内方からも温度調節することによって、サーキュラー金型Ａ内の樹脂流路４を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出発泡に適した溶融粘度に更に確実に且つ精度良く調整することができる。なお、内側温調流路７内に流通させる温調媒体は、外側温調流路６内に流通させる温調媒体と同様であるので、その説明を省略する。

具体的には、内側温調流路７の内側温調流路部71にその流入口71a を通じて温調媒体を供給し、この内側温調流路部71から円盤状流路部73を介して円筒状温調流路部72に温調媒体を供給、流通させてランド部46を内方から温度調節し、サーキュラー金型Ａのランド部46を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を内側から温度調節する。

このように、内側温調流路７の円筒状温調流路部72内に温調媒体を円筒状に流通させて、ランド部46を内方からその周方向に全体的に均一に温度調節していることから、サーキュラー金型Ａのランド部46内を流通する円筒状の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂をその周方向に内側から均一に温度調節することができる。

ここで、内金型先端部1Bの内側温調流路７内に流通させる温調媒体の温度は、低いと、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の発泡が不充分となって、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の連続気泡化が阻害されて、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の連続気泡率が低下することがある一方、高いと、サーキュラー金型から押出発泡された直後に変性ポリフェニレンエーテル系樹脂内の気泡が過度に破泡してしまって、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の発泡倍率が低下してしまうので、内側温調流路７の内側温調流路部71の流入口71a に流入する温調媒体の温度が式２を満たすように調整することが好ましい。

（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度−３０℃）≦温調媒体の温度≦
（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度−１０℃）・・式２

以上のように、外金型先端部1Bの外側温調流路６及び内金型先端部2Bの内側温調流路７のそれぞれに温調媒体を流通させることによって、外金型本体1A及び内金型本体2Aを殆ど冷却することなく、ランド部46を内外方向から温度調節して、ランド部46内を流通する溶融状態の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を内外方向から均一に温度調節し、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出発泡に適した溶融温度となるように精度良く調整することができる。

そして、上述のように、サーキュラー金型Ａのランド部46において押出発泡に適した溶融粘度となるように温度調節された変性ポリフェニレンエーテル系樹脂はサーキュラー金型Ａのリップ46a から円筒状に押出発泡されて円筒状の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体が得られる。

続いて、上記円筒状の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を徐々に拡径させた後にマンドレルに連続的に供給して冷却し、しかる後、円筒状の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体をその押出方向に連続的に内外周面間に亘って切断して切り開いて、高発泡倍率が２０倍以上で且つ連続気泡率が７０％以上である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートを得ることができる。

なお、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの連続気泡率は、ＡＳＴＭＤ２８５６−８７に準拠して測定されたものをいう。具体的には、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートから該発泡シートの厚み方向の全長に亘って切り込むことによって一辺２５ｍｍの平面正方形状のシート状試験片を複数枚切り出し、この複数枚の試験片を厚み方向に全体の厚みが２５ｍｍ程度となるように重ね合わせて積層体を形成する。

次に、上記積層体の見掛け体積をノギスを用いて正確に測定した上で、空気比較式比重計を用いて１−１／２−１気圧法によって体積を測定し、下記式により連続気泡率を算出する。なお、１−１／２−１気圧法による積層体の体積は、例えば、東京サイエンス社から商品名「空気比較式比重計１０００型」で市販されている空気比較式比重計を用いて測定することができる。
連続気泡率（％）＝１００×（見掛け体積−空気比較式比重計による積層体の体積）／
見掛け体積

又、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの発泡倍率は、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の見掛け密度をＪＩＳＫ７２２２に準拠して測定し、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の密度を変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の見掛け密度で除すことによって算出されたものをいう。

ここで、サーキュラー金型Ａは、その第二流路43内に内外金型２、１を連結一体化しているスパイダー３を有しており、第二流路43を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂は、スパイダー３によって流れに乱れが生じ、この流れに乱れを生じた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を発泡させても良好な発泡体を得ることができないことがある。

一方、サーキュラー金型Ａのランド部46を外方から温度調節するための外側温調流路６は、その流入口61a と流出口62a との間に温調流路を有しておらず、流入口61a と流出口62a との間においては、ランド部46の外側からの温度調節が不充分となる。

即ち、サーキュラー金型Ａのランド部46を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のうち、スパイダー３の前方に対向するランド部46部分を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の温度調節が不充分となる虞れがある。

つまり、サーキュラー金型Ａの樹脂流路４を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のうち、スパイダー３の前方に位置する樹脂流路４部分を流通する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を発泡させて得られる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体部分は、スパイダー３の存在と温度調節不足の二つの理由によって、他の部位に比して品質の低下が見られる。

そこで、上記サーキュラー金型Ａでは、外側温調流路６の流入口61a 及び流出口62a をスパイダー３の前方に対向した位置に設けることによって、スパイダーの影響を受けた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂に温度調節不足の問題点を全て吸収させ、スパイダー及び温度調節不足の二つの影響が、スパイダーの影響を受けていない変性ポリフェニレンエーテル系樹脂に及ぶのを防止している。

そして、円筒状の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体をその内外周面間に亘って切断して切り開くにあたって、サーキュラー金型Ａにおけるスパイダー３の前方に対向するリップ46a から押出発泡された変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体部分から円筒状の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を切り開くことによって、スパイダー３及び温度調節不足の影響を受けて品質の低下が見られる不良部分を、得られる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの幅方向の両端部に位置させることができ、この両端部に位置した不良部分を容易に切断、除去して、高品質な変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートを容易に得ることができる。

このようにして得られた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートは、高い連続気泡率を有していると共に高い発泡倍率を有しており厚みも充分であるので、その後の成形加工において延伸や成形圧によって厚みが減少しても、成形品は依然として充分な厚み及び機械的強度を有している。

上記サーキュラー金型Ａでは、外金型先端部1Bの両側部内にＵ字状の外側温調流路６、６を形成した場合を説明したが、外金型先端部1B内にランド部46を取り囲むように螺旋状に外側温調流路を形成し、この外側温調流路内に上述した温調媒体を流通させることによって、ランド部46を外方から温度調節するように構成してもよい。

本発明の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の製造方法は、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出機に供給して発泡剤と共に溶融混練し、押出機の先端に取り付けたサーキュラー金型から押出発泡させて連続気泡率が７０％以上で且つ発泡倍率が２０倍以上である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を製造する製造方法であって、上記サーキュラー金型の外金型先端部に温調流路を形成し、この温調流路内に温調媒体を流通させて上記サーキュラー金型のランド部を温度調節し、上記サーキュラー金型が、外金型と、この外金型内にスパイダーを介して配設、固定された内金型とからなり、上記内外金型の対向面間に樹脂流路が形成されており、上記温調流路が上記外金型の外金型先端部の両側部内に、該外金型先端部の略半周部分をそれぞれ周方向にＵ字状に迂回した状態で設けられていると共に、これらの温調流路の流入口及び流出口が上記スパイダーの前方に対向した位置に設けられていることを特徴とするので、サーキュラー金型から押出発泡される直前の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出発泡に適した溶融粘度に調整することができ、高発泡倍率で且つ高い連続気泡率を有する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を容易に製造することができる。

特に、サーキュラー金型の外金型先端部に温調流路を形成し、この温調流路内に温調媒体を流通させているので、サーキュラー金型の外金型における外金型先端部以外の部分を殆ど冷却することなく、サーキュラー金型のランド部を外方から所望温度に精度良く調整して変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を更に押出発泡に適した溶融粘度に調整することができ、よって、さらに高発泡倍率で且つ高い連続気泡率を有する変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を製造することができる。

本発明のサーキュラー金型は、押出発泡に用いられるサーキュラー金型であって、外金型と、この外金型内にスパイダーを介して配設、固定された内金型とからなり、上記内外金型の対向面間に樹脂流路が形成されており、外金型先端部の両側部内に、該外金型先端部の略半周部分をそれぞれ周方向にＵ字状に迂回した温調流路を設けていると共に、これらの温調流路の流入口及び流出口を上記スパイダーの前方に対向した位置に設けていることを特徴とするので、外金型先端部以外の外金型部分に殆ど影響を与えることなく、ランド部を外方から集中的に温度調節して、押出発泡される直前の溶融樹脂を押出発泡に適した溶融粘度に調整することができ、押出発泡を円滑に行なうことができる。

（実施例１）
第一押出機の先端に第二押出機を接続してなるタンデム型押出機を用意し、このタンデム型押出機の第二押出機の先端部に図１及び図２に示したサーキュラー金型Ａを取り付けた。

先ず、ポリフェニレンエーテルとポリスチレン系樹脂との混合物（ジーイープラスチックス社製商品名「ＮＯＲＹＬＰＫＮ４７５２」、フェニレンエーテル成分：７０重量％、スチレン成分：３０重量％）６５重量部と、ポリスチレン（東洋スチレン社製商品名「ＨＲＭ−２６」）３５重量部とを混合してなる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂（フェニレンエーテル成分：４５．５重量％、スチレン系樹脂成分：５４．５重量％、ガラス転移温度：１４６℃）及びタルク０．７重量部を第一押出機に供給して溶融混練すると共に、第一押出機にイソブタン３５重量％及びノルマルブタン６５重量％からなる発泡剤４．０重量部を圧入して２５０℃で溶融混練した後、上記第一押出機の先端に接続した第二押出機に溶融樹脂を連続的に供給して樹脂温度が２１３℃となるように調整した上で、第二押出機の先端に取り付けたサーキュラー金型Ａに供給した。

一方、サーキュラー金型Ａの外金型本体1Aをバンドヒーター５、５・・・によって加熱すると共に、バンドヒーター５、５・・・による外金型本体1Aの加熱が過剰になった場合は図示しないエアリングから空気を吹き付けて冷却し、サーキュラー金型Ａの外金型本体1Aを１９０℃に維持した。

更に、サーキュラー金型Ａの外金型先端部1B内に形成した外側温調流路６、６内にその流入口61a を通じて１７５℃に加熱されたオイルを連続的に供給し、外側温調流路６、６内を流通させ、外側温調流路６、６の流出口62a 、62a からオイルを連続的に排出させると共に、サーキュラー金型Ａの内金型先端部2B内に形成した内側温調流路７の内側温調流路部71内にその流入口71a を通じて１２５℃に維持されたオイルを供給し、この内側温調流路部71から円盤状流路部73を介して円筒状温調流路部72にオイルを供給、流通させて円筒状温調流路部72外に排出することによって、ランド部46を内外方向から連続的に温度調節した。

そして、サーキュラー金型Ａに供給した溶融状態の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂をサーキュラー金型Ａの第一〜第三流路42〜44及び第四流路45の後半部において温度調整した後、この変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を、ランド部46において、外金型先端部1Bの外側温調流路６、６内を流通するオイル及び内金型先端部2Bの内側温調流路７内を流通するオイルによって内外方向から冷却して押出発泡に適した溶融粘度となるように温度調節した上で、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂をサーキュラー金型Ａのリップ46a から円筒状に押出した。

続いて、上記円筒状発泡体を徐々に拡径させた上でマンドレルに連続的に供給して冷却した後、円筒状発泡体をその押出方向に連続的に内外面間に亘って切断、展開して変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートを得た。なお、サーキュラー金型Ａにおけるスパイダー３の前方に対向するリップ46a から押出された円筒状発泡体部分において、円筒状発泡体を切断し展開した。得られた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの表面を目視観察したところ、発泡シート表面にフラクチャー（ムラ）は発生していなかった。

（実施例２）
発泡剤量を４重量部の代わりに４．４重量部としたこと以外は実施例１と同様にして変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートを得た。得られた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの表面を目視観察したところ、発泡シート表面にフラクチャー（ムラ）は発生していなかった。

（比較例１）
内外金型先端部2B、1Bの内外温調流路７、６にオイルを流通させずに、外金型先端部1Bの外周面にバンドヒーターを巻回し、このバンドヒーターで外金型先端部1Bを加熱する一方、このバンドヒーターによる外金型先端部1Bの加熱が過剰になった場合は図示しないエアーリングから空気を外金型先端部1Bの外周面に吹き付けて、１９０℃に維持したこと以外は実施例１と同様にして変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートを得た。

得られた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シート表面を目視観察したところ、発泡シート表面にフラクチャーが発生していた。

（比較例２）
内外金型先端部2B、1Bの内外温調流路７、６にオイルを流通させずに、外金型先端部1Bの外周面にバンドヒーターを巻回し、このバンドヒーターで外金型先端部1Bを加熱する一方、このバンドヒーターによる外金型先端部1Bの加熱が過剰になった場合は図示しないエアーリングから空気を外金型先端部1Bの外周面に吹き付けて、１５５℃に維持したこと以外は実施例１と同様の要領で変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートを得た。

得られた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの表面を目視観察したところ、発泡シート表面にフラクチャーは発生していなかったものの、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの表面部に、厚みが約１ｍｍの独立気泡層が形成されていた。

得られた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの連続気泡率、発泡倍率、厚み、坪量及び見掛け密度を測定し、その結果を表１に示した。

サーキュラー金型を示した縦断面図である。サーキュラー金型の内外ランド部を示した斜視図である。

符号の説明

１外金型
1A 外金型本体
1B 外金型先端部
２内金型
2A 内金型本体
2B 内金型先端部
３スパイダー
４樹脂流路
46 ランド部
46a リップ
５バンドヒーター
６外側温調流路
61a 流入口
62a 流出口
７内側温調流路

Claims

変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を押出機に供給して発泡剤と共に溶融混練し、押出機の先端に取り付けたサーキュラー金型から押出発泡させて連続気泡率が７０％以上で且つ発泡倍率が２０倍以上である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を製造する製造方法であって、上記サーキュラー金型の外金型先端部に温調流路を形成し、この温調流路内に温調媒体を流通させて上記サーキュラー金型のランド部を温度調節し、上記サーキュラー金型が、外金型と、この外金型内にスパイダーを介して配設、固定された内金型とからなり、上記内外金型の対向面間に樹脂流路が形成されており、上記温調流路が上記外金型の外金型先端部の両側部内に、該外金型先端部の略半周部分をそれぞれ周方向にＵ字状に迂回した状態で設けられていると共に、これらの温調流路の流入口及び流出口が上記スパイダーの前方に対向した位置に設けられていることを特徴とする変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法。
温調流路内に流通させる温調媒体が液体であることを特徴とする請求項１に記載の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法。
外金型先端部の温調流路の流入口に流入する温調媒体の温度が式１を満たすように調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法。
（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度＋２０℃）≦温調媒体の温度≦
（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度＋３５℃）・・・式１
サーキュラー金型の内金型先端部に温調流路を形成し、この温調流路内に温調媒体を流通させて上記サーキュラー金型のランド部を温度調節すると共に、上記内金型先端部の温調流路の流入口に流入する温調媒体の温度が式２を満たすように調整することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体の製造方法。
（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度−３０℃）≦温調媒体の温度≦
（変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のガラス転移温度−１０℃）・・・式２
押出発泡に用いられるサーキュラー金型であって、外金型と、この外金型内にスパイダーを介して配設、固定された内金型とからなり、上記内外金型の対向面間に樹脂流路が形成されており、上記外金型の外金型先端部の両側部内に、該外金型先端部の略半周部分をそれぞれ周方向にＵ字状に迂回した温調流路を設けていると共に、これらの温調流路の流入口及び流出口を上記スパイダーの前方に対向した位置に設けていることを特徴とするサーキュラー金型。