JP4771518B2 - 発泡中空成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
このような発泡ブロー成形体は断熱性、防音性、柔軟性等が要求される用途への利用が期待されており、具体的には、例えば、容器、ダクト等が挙げられる。
しかしながら、発泡ブロー成形においては通常の非発泡樹脂のブロー成形に比べ、発泡による膨張でパリソンの肉厚ならびにパリソンの径が大きくなり易く、肉薄の成形体に対応することが難しい傾向にあり、特にエルボー部や断面形状が大きく変化する部分等を有する発泡中空成形体は金型の設計上、該成形体においてピンチオフ部分が発泡パリソンの上下端部だけでなく左端及び/又は右端にも形成される(以下、このような成形を本明細書においては、側面クランプブロー成形と呼ぶ。)ため肉薄の成形体に対応することが難しいものである。また、従来の発泡ブロー成形では、肉薄のものを成形する際に発泡パリソンの肉厚を薄くするためにダイリップの間隔を狭くすると得られる発泡パリソンにおいてコルゲートと呼ばれるひだ状の凹凸が大きくなり該発泡パリソンの発泡ブロー成形体において肉厚の偏肉性が大きくなってしまう問題がある。
従って、従来の発泡ブロー成形は成形体品質の点で中空成形体、特に薄肉のものや複雑な形状のものに対応し難いものであった。
(1)ポリオレフィン系樹脂と発泡剤とを押出機にて溶融混練してなる発泡性溶融樹脂を環状ダイから押出してポリオレフィン系樹脂発泡層を有する発泡パリソンを形成し、軟化状態にある該発泡パリソンを開閉可能な分割金型で挟み込んで、発泡パリソンの上下端部並びに左端部及び/又は右端部をピンチオフし、発泡パリソン内に気体を吹き込んで、発泡パリソンの押出し方向に対して直交する断面形状が変化する部分を有し且つ平均厚み0.5〜4mmの発泡中空成形体を製造する方法であって、発泡中空成形体の最大幅に対して0.20〜0.50倍のリップ径を有する環状ダイを使用して得られる発泡パリソンを発泡パリソンの最大幅が発泡中空成形体の最大幅の1.11〜1.50倍になるように加圧気体を発泡パリソンの内側に吹き込むことにより拡幅し、発泡パリソンの内部最大圧力が0.05〜0.20MPa(G)の範囲内にて型締めを行い、発泡パリソン内に前記最大圧力よりも高圧の加圧気体を吹き込んで成形することを特徴とする発泡中空成形体の製造方法に関する。
(7)発泡中空成形体の見掛け密度が、0.18g/cm3超0.7g/cm3以下であることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の発泡中空成形体の製造方法、
(8)発泡中空成形体の最大厚みと最小厚みとの差が、該成形体の平均厚みの95%以下であることを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の発泡中空成形体の製造方法、
を要旨とする。
なお、本発明の発泡中空成形体の製造方法において、発泡パリソンの最大幅および発泡パリソンの内部最大圧力の調整は、パリソン内側に吹き込む加圧気体の圧力により調整できる。また、上記内部最大圧力は、パリソン内部に加圧気体を吹き込むノズルに圧力計を付設する等の方法によりゲージ圧として測定される。
本発明において環状ダイのリップ径とは図1の模式図に示すように、環状ダイのリップの外径(W1)を意味し、発泡パリソンの最大幅とは図2の模式図に示すように、筒状の発泡パリソンの押出し方向に対して直交する断面の最大外径(W2)を意味する。発泡中空成形体の最大幅は、図3(a)、(b)の模式図に示すように、矢印にて示す発泡中空成形体の発泡パリソンの押出し方向に対して直交する断面の最大外径(W3)を意味し、通常、該発泡中空成形体を成形する金型において発泡パリソン侵入方向と平行する金型凹部の左端と右端との間隔に相当する幅である。
場合は、成形用分割型金型の形状に即した成形品を得ることが困難となる虞がある。一方、メルトフローレイトが高過ぎる場合には、発泡パリソンの自重によりドローダウン現象が起こり均一な厚みを有する発泡中空成形体が得られない虞がある。
本発明においては、これらの発泡剤のうち、物理発泡剤においては二酸化炭素を50〜100モル%含有するもの(二酸化炭素のみを含む)が、成形サイクルの短縮や得られる発泡中空成形体の寸法安定性を図ることができると共に、薄肉の発泡中空成形体を得る上で好適である。
基材樹脂として、プロピレン単独重合体『PF814』を使用し、発泡剤として炭酸ガスを基材樹脂1kgに対して、0.18モル使用し、目的発泡中空成形体の最大幅(最大直径)を180mmとし、環状ダイのリップ径を80mm(発泡中空成形体の最大幅に対しリップ径が0.44倍)とし発泡パリソンを押出した。次いで発泡パリソン内側に空気を吹き込み、発泡パリソンの最大直径を220mm(発泡中空成形体の最大幅の1.22倍に相当)に拡幅して、金型内に配置し、金型を閉じた。その際の発泡パリソンの内部最大圧力は0.06MPa(G)であった。次いで金型内の発泡パリソン内に高圧空気(0.27MPa(G))を圧入して発泡中空成形体を得た。得られた発泡中空成形体の平均肉厚は2.8mm、肉厚の最大値と最小値との差は2.5mmで均一な肉厚を有するものであった。
基材樹脂、発泡剤は実施例1に使用したものと同様のものを使用した。発泡剤の使用量も実施例1同様とした。目的発泡中空成形体の最大幅(最大直径)を180mmとし、環状ダイのリップ径を65mm(発泡中空成形体の最大幅に対しリップ径が0.36倍)とし発泡パリソンを押出した。次いで発泡パリソン内側に空気を吹き込み、発泡パリソンの最大直径を200mm(発泡中空成形体の最大幅の1.11倍に相当)に拡幅して、金型内に配置し、金型を閉じた。その際の発泡パリソンの内部最大圧力は0.07MPa(G)であった。次いで金型内の発泡パリソン内に高圧空気(0.32MPa(G))を圧入して発泡中空成形体を得た。得られた発泡中空成形体の平均肉厚は2.5mm、肉厚の最大値と最小値との差は2.3mmで均一な肉厚を有するものであった。
基材樹脂、発泡剤は実施例1に使用したと同様のものを使用した。但し発泡剤は基材樹脂1kgに対して0.34モル使用した。目的発泡中空成形体の最大幅(最大直径)を180mmとし、環状ダイのリップ径を65mmとし発泡パリソンを押出した。次いで発泡パリソン内側に空気を吹き込み、発泡パリソンの最大直径を210mm(発泡中空成形体の最大幅の1.17倍に相当)に拡幅して、金型内に配置し、金型を閉じた。その際の発泡パリソンの内部最大圧力は0.065MPa(G)であった。次いで金型内の発泡パリソン内に高圧空気(0.30MPa(G))を圧入して発泡中空成形体を得た。得られた発泡中空成形体の平均肉厚は3.1mm、肉厚の最大値と最小値との差は2.7mmで均一な肉厚を有するものであった。
基材樹脂として、高密度ポリエチレン樹脂『ノバテックHD HJ560』と低密度ポリエチレン樹脂『NUC−8008』とを重量比70:30で混合した樹脂を使用し、発泡パリソンの最大幅を200mmに拡幅した以外は実施例1と同様に実施した。得られた発泡中空成形体の平均肉厚は2.7mm、肉厚の最大値と最小値との差は2.4mmで均一な肉厚を有するものであった。
実施例1と同様に発泡パリソンを押出し、発泡パリソンの押出方向端部をクランプして押出方向に1.5倍延伸し、発泡パリソン内側に空気を吹き込み、発泡パリソンの最大幅を200mm(発泡中空成形体の最大幅の1.11倍に相当)に拡幅して、金型内に配置し、金型を閉じた。その際の発泡パリソンの内部最大圧力は0.07MPa(G)であった。次いで金型内の発泡パリソン内に高圧空気(0.32MPa(G))を圧入して発泡中空成形体を得た。得られた発泡中空成形体の平均肉厚は2.3mm、肉厚の最大値と最小値との差は2.1mmで均一な肉厚を有するものであった。
環状ダイのリップ径を150mm(発泡中空成形体の最大幅に対しリップ径が0.83倍)とし、発泡パリソン内側に空気を吹き込み発泡パリソンの最大幅を390mm(発泡中空成形体の最大幅の2.17倍に相当)に拡幅した以外は、実施例1と同様に行った。得られた発泡中空成形体の平均肉厚は5.6mm、肉厚の最大値と最小値との差は6.9mmで肉厚の均一性が不十分なものであった。
環状ダイのリップ径を150mmとし、発泡パリソン内側に空気を吹き込み発泡パリソンの最大幅を200mmに拡幅したこと、型締めを行った際の発泡パリソンの内部最大圧力が0.004MPa(G)であったこと以外は、実施例1と同様にして発泡中空成形体の製造を行った。しかし、発泡パリソンに発生したコルゲートが原因で成形不良が発生し良好な発泡中空成形体は得られなかった。
環状ダイのリップ径を30mm(発泡中空成形体の最大幅に対しリップ径が0.17倍)とし、発泡パリソン内側に空気を吹き込み発泡パリソンの最大幅を190mmに拡幅し、型締めを行った際の発泡パリソンの内部最大圧力が0.22MPa(G)であったこと以外は、実施例1と同様にして発泡中空成形体を得た。得られた発泡中空成形体は、平均肉厚が1.0mm、肉厚の最大値と最小値との差が1.4mmであり、部分的に薄肉部を有し肉厚の均一性が不十分なものであった。
環状ダイのリップ径を30mmとし、発泡パリソンの最大幅を120mm(発泡中空成形体の最大幅の0.67倍に相当)に拡幅し、型締めを行った際の発泡パリソンの内部最大圧力が0.09MPa(G)であったこと以外は、実施例1と同様にして発泡中空成形体の製造を行った。しかし、発泡パリソンの拡幅が不十分であったために成形不良が発生し良好な発泡中空成形体は得られなかった。
2 ダイコア
3 ダイリップ
4 発泡パリソン
5 発泡中空成形体
6 中空部
W1 リップ径
W2 発泡パリソンの最大幅
W3 発泡中空成形体の最大幅
Claims (8)
- ポリオレフィン系樹脂と発泡剤とを押出機にて溶融混練してなる発泡性溶融樹脂を環状ダイから押出してポリオレフィン系樹脂発泡層を有する発泡パリソンを形成し、軟化状態にある該発泡パリソンを開閉可能な分割金型で挟み込んで、発泡パリソンの上下端部並びに左端部及び/又は右端部をピンチオフし、発泡パリソン内に気体を吹き込んで、発泡パリソンの押出し方向に対して直交する断面形状が変化する部分を有し且つ平均厚み0.5〜4mmの発泡中空成形体を製造する方法であって、
発泡中空成形体の最大幅に対して0.20〜0.50倍のリップ径を有する環状ダイを使用して得られる発泡パリソンを発泡パリソンの最大幅が発泡中空成形体の最大幅の1.11〜1.50倍になるように加圧気体を発泡パリソン内側に吹き込むことにより拡幅し、発泡パリソンの内部最大圧力が0.05〜0.20MPa(G)の範囲内にて型締めを行い、発泡パリソン内に前記最大圧力よりも高圧の加圧気体を吹き込んで成形することを特徴とする発泡中空成形体の製造方法。 - 発泡パリソンの押出し方向下流側端部をクランプし、押出し方向に発泡パリソンを延伸することを特徴とする請求項1記載の発泡中空成形体の製造方法。
- ポリオレフィン系樹脂が、メルトフローレイトが1〜20g/10分、溶融張力が1.5cN以上であるポリプロピレン系樹脂であることを特徴とする請求項1または2記載の発泡中空成形体の製造方法。
- ポリオレフィン系樹脂が、密度が0.93〜0.97g/cm3、メルトフローレイト0.1〜20g/10分、溶融張力が1.0cN以上であるポリエチレン系樹脂であることを特徴とする請求項1または2記載の発泡中空成形体の製造方法。
- 発泡剤が、炭酸ガスを50〜100モル%含有する物理発泡剤であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の発泡中空成形体の製造方法。
- 発泡パリソンが、発泡層の外側表面および/または内側表面に非発泡樹脂層を有する多層発泡パリソンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の発泡中空成形体の製造方法。
- 発泡中空成形体の見掛け密度が、0.18g/cm 3 超0.7g/cm 3 以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の発泡中空成形体の製造方法。
- 発泡中空成形体の最大厚みと最小厚みとの差が、該成形体の平均厚みの95%以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の発泡中空成形体の製造方法。
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