JP5474457B2 - Mandrel for manufacturing foam sheet, thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus, and thermoplastic resin foam sheet manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ポリエチレン系樹脂発泡シートやポリプロピレン系樹脂発泡シートなどの熱可塑性樹脂発泡シートの製造に用いられる発泡シート製造装置用マンドレル(以下、マンドレルと略記する)、熱可塑性樹脂発泡シート製造装置及び熱可塑性樹脂発泡シート製造方法に関し、特に、該発泡シートの幅の変更が容易であり、シート幅変更に伴う製造効率の低下や使用樹脂のロスを改善できる技術に関する。 The present invention relates to a mandrel for a foamed sheet manufacturing apparatus (hereinafter abbreviated as a mandrel), a thermoplastic resin foamed sheet manufacturing apparatus, and a thermoplastic resin foamed sheet such as a polyethylene resin foamed sheet and a polypropylene resin foamed sheet. The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin foam sheet, and more particularly, to a technique in which the width of the foam sheet can be easily changed, and the production efficiency and the loss of resin used can be improved due to the sheet width change.
ポリエチレン系樹脂発泡シートやポリプロピレン系樹脂発泡シートなどの熱可塑性樹脂発泡シートは、軽量で柔軟性があり緩衝性に富んでいること、また安価であること、さらに疎水性に富み、衛生的で、保温・断熱性に優れていることなどの種々の利点を有しており、例えば緩衝用の梱包材などとして広く使用されている。 Thermoplastic resin foam sheets, such as polyethylene resin foam sheets and polypropylene resin foam sheets, are lightweight, flexible, buffer-rich, inexpensive, more hydrophobic, hygienic, It has various advantages such as excellent heat insulation and heat insulation properties, and is widely used, for example, as a cushioning packing material.
これらの熱可塑性樹脂発泡シートの製造方法の1つとして、押出発泡成形法が適用されている。この押出発泡成形法について簡単に説明すると、該方法は、押出機内で熱可塑性樹脂を発泡剤と共に溶融混合し、この溶融混合物を、押出機の先端部に取り付けた、アウトリングとコアよりなるダイの、アウトリングとコアにより形成される円環状の隙間から外部の低圧領域に押出し、この押出された発泡中間体を、冷却された円筒状のマンドレル(プラグ、冷却プラグなどとも呼ばれる)の外周面に前記発泡中間体を沿わせて通過させ、前記発泡中間体を延伸して円筒状の発泡体を形成し、この発泡体をカッターにより切り開いて発泡シートを得る方法である。 As one of the methods for producing these thermoplastic resin foam sheets, an extrusion foam molding method is applied. The extrusion foam molding method will be briefly described. In this method, a thermoplastic resin is melted and mixed with a foaming agent in an extruder, and the molten mixture is attached to a tip portion of the extruder and is a die composed of an outer ring and a core. The outer peripheral surface of a cooled cylindrical mandrel (also called a plug, a cooling plug, etc.) is extruded through an annular gap formed by the outer ring and the core into an external low-pressure region. The foamed intermediate is passed along, and the foamed intermediate is stretched to form a cylindrical foam, and the foam is cut open with a cutter to obtain a foamed sheet.
このようにして得られた熱可塑性樹脂発泡シートは、幅及び長さ方向にカットして1枚の緩衝用の梱包材シートなどとして使用される。
このカット幅、長さは梱包物の寸法に応じて任意に設定されるが、発泡シートロールは何種類かの幅の製品ロールを用意して、それらの中で最もロスの少ないシート幅の製品ロールが使用される。
The thermoplastic resin foam sheet thus obtained is cut in the width and length directions and used as a single packing material sheet for cushioning.
The cut width and length are arbitrarily set according to the dimensions of the package, but the foam sheet roll has several types of product rolls, and the product with the smallest sheet width among them. A roll is used.
前記押出発泡成形法やそれに用いられるマンドレルの従来技術としては、例えば、特許文献1,2が提案されている。
特許文献1(特開2002−36337号公報)には、無架橋のポリエチレン系樹脂で形成されたシート状の発泡体であって、シートの波打ちの、波高さの最大値が1〜10mm、波数が10個/200mm以下、発泡体表面の中心線平均粗さRaが9.0μm以上、平均気泡径が0.2〜2.5mm、密度が0.015〜0.05g/cm3で、かつ厚みが0.7〜20mmであることを特徴とする無架橋ポリエチレン系樹脂発泡体;無架橋のポリエチレン系樹脂と発泡剤とを押出機に供給し、溶融混練したのち、サーキュラーダイスを通して筒状に押し出して発泡させ、この筒状発泡体を円環状のマンドレルの外周に沿わせて引き取って無架橋ポリエチレン系樹脂発泡体を製造する方法であって、サーキュラーダイスの口径Cφ(mm)とマンドレルの外径Mφ(mm)との比Mφ/Cφを2.5〜3.5の範囲内、単位時間あたりの樹脂の押出量Ex(kg/時)と上記サーキュラーダイスの口径Cφ(mm)との比Ex/Cφを0.7〜2.1の範囲内、並びにサーキュラーダイスの口金部における押出の剪断速度を500〜5000/秒に設定することを特徴とする無架橋ポリエチレン系樹脂発泡体の製造方法が開示されている。
For example,
Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-36337) discloses a sheet-like foam formed of a non-crosslinked polyethylene resin, and the maximum wave height of the sheet is 1 to 10 mm and the wave number. 10/200 mm or less, the center line average roughness Ra of the foam surface is 9.0 μm or more, the average cell diameter is 0.2 to 2.5 mm, the density is 0.015 to 0.05 g / cm 3 , and A non-crosslinked polyethylene resin foam characterized by a thickness of 0.7 to 20 mm; a non-crosslinked polyethylene resin and a foaming agent are supplied to an extruder, melt-kneaded, and then cylindrical through a circular die A method of producing a non-crosslinked polyethylene resin foam by extruding and foaming, and taking this cylindrical foam along the outer periphery of an annular mandrel, and having a diameter Cφ (mm) of a circular die The ratio Mφ / Cφ to the outer diameter Mφ (mm) of the mandrel is in the range of 2.5 to 3.5, the resin extrusion rate Ex (kg / hour) per unit time, and the diameter Cφ (mm) of the circular die. The ratio Ex / Cφ in the range of 0.7 to 2.1, and the shear rate of extrusion in the die portion of the circular die is set to 500 to 5000 / sec. A manufacturing method is disclosed.
特許文献2(特開2005−246849号公報)には、熱可塑性樹脂と発泡剤とを溶融混合して溶融混合物を押し出す押出機と、該押出機の吐出口に取り付けられたダイと、ダイから押し出された発泡中間体を外周面に沿わせて進行させながら冷却して熱可塑性樹脂発泡シートを製造するプラグ(マンドレル)とを備えた熱可塑性樹脂発泡シート製造装置に用いるプラグにおいて、シート接触面であるプラグ外面にフッ素樹脂被膜層が設けられ、そのフッ素樹脂被膜層の算術平均粗さRaが0.5μm〜4μmの範囲内であることを特徴とするプラグ;押出機内で溶融混合された熱可塑性樹脂と発泡剤との溶融混合物を、前記押出機に取り付けられたダイから低圧領域に押出して発泡させ、前記発泡により得られた発泡中間体を、プラグの外局面に沿わせて進行させながら冷却して熱可塑性樹脂発泡シートを製造する熱可塑性樹脂発泡シートの製造方法において、前記プラグを用いたことを特徴とする製造方法が開示されている。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-246849) discloses an extruder that melts and mixes a thermoplastic resin and a foaming agent to extrude a molten mixture, a die attached to a discharge port of the extruder, and a die. A sheet contact surface in a plug used in a thermoplastic foam sheet manufacturing apparatus comprising a plug (mandrel) that cools an extruded foam intermediate body along an outer peripheral surface to produce a thermoplastic resin foam sheet A plug characterized in that a fluororesin coating layer is provided on the outer surface of the plug, and the arithmetic average roughness Ra of the fluororesin coating layer is in the range of 0.5 μm to 4 μm; heat melted and mixed in the extruder A molten mixture of the plastic resin and the foaming agent is extruded from a die attached to the extruder into a low pressure region and foamed, and the foamed intermediate obtained by the foaming is removed from the plug. In a method for producing a thermoplastic resin foam sheet, which is cooled while proceeding according to an aspect to produce a thermoplastic resin foam sheet, a production method using the plug is disclosed.
前述した従来技術では、マンドレルの外周面に沿って発泡シートを移動させ、マンドレル外周面と発泡シートとを接触させて冷却しており、得られる熱可塑性樹脂発泡シートのシート幅がマンドレルの径の大きさにより決定される。このため、シート幅を変更しようとする場合には、目的とするシート幅に応じた外径を有する別なマンドレルに取り替えてシート幅を変更する必要があった。
マンドレルを変更する際には、押出機を止めるか、押出された樹脂を除去しながら、別なマンドレルに取り替える作業を行う必要がある。そのため、シート幅の種類に応じた異なる外径のマンドレルが必要となり、また、シート幅変更に際して時間的なロス、使用樹脂のロスなどによって生産効率が悪化してしまう問題があった。
In the above-described prior art, the foam sheet is moved along the outer peripheral surface of the mandrel, and the mandrel outer peripheral surface and the foam sheet are brought into contact with each other for cooling. The sheet width of the obtained thermoplastic resin foam sheet is equal to the diameter of the mandrel. Determined by size. For this reason, when changing the sheet width, it is necessary to change the sheet width by replacing with another mandrel having an outer diameter corresponding to the target sheet width.
When changing the mandrel, it is necessary to stop the extruder or replace the mandrel with another mandrel while removing the extruded resin. Therefore, mandrels having different outer diameters depending on the type of sheet width are required, and there is a problem that production efficiency deteriorates due to time loss, loss of resin used, etc. when changing the sheet width.
本発明は前記事情に鑑みてなされ、マンドレル全体を交換することなく、簡単にシート幅を変更可能なマンドレル、それを用いた熱可塑性樹脂発泡シート製造装置及び製造方法の提供を目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a mandrel capable of easily changing the sheet width without replacing the entire mandrel, and a thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus and manufacturing method using the mandrel.
前記目的を達成するため、本発明は、押出機内で溶融混合された樹脂と発泡剤との溶融混合物を、前記押出機に取り付けたダイを通して低圧領域に押出して発泡させ、前記発泡により得られた発泡中間体を、マンドレルの外面に沿わせて延伸させて熱可塑性樹脂発泡シートを製造するマンドレルにおいて、
駆動手段によって前記マンドレルの径方向に沿って進退可能に移動する複数の可動片が、マンドレルの周方向に沿って連設されてなる外径変動部が設けられたことを特徴とするマンドレルを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention is obtained by foaming a molten mixture of a resin and a foaming agent melt-mixed in an extruder through a die attached to the extruder into a low-pressure region and foaming. In the mandrel for producing the thermoplastic resin foam sheet by stretching the foam intermediate along the outer surface of the mandrel,
Provided is a mandrel characterized in that a plurality of movable pieces that move forward and backward along the radial direction of the mandrel by a driving means are provided with an outer diameter varying portion that is provided continuously along the circumferential direction of the mandrel. To do.
本発明のマンドレルにおいて、前記マンドレルは、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて少なくとも前部、中部及び後部の各領域が順に設けられ、前記中部には、前記発泡中間体の内面側に気体を吹き付ける気体供給手段が設けられ、前部と後部の一方又は両方に前記外径変動部が設けられたことが好ましい。 In the mandrel of the present invention, the mandrel is provided with at least front, middle and rear regions in order from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the foam sheet, and the middle part has an inner surface side of the foam intermediate. Preferably, gas supply means for blowing gas is provided, and the outer diameter varying portion is provided in one or both of the front portion and the rear portion.
本発明のマンドレルにおいて、前記外径変動部に、前記可動片が径方向に沿って外側に移動する際に、隣り合う可動片同士の隙間を埋めるようにして膨らむ可撓性シートが設けられたことが好ましい。 In the mandrel of the present invention, the outer diameter varying portion is provided with a flexible sheet that expands so as to fill a gap between adjacent movable pieces when the movable piece moves outward along the radial direction. It is preferable.
本発明のマンドレルにおいて、前記可動片に、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて漸次高さを増すテーパ面が設けられた構成としてもよい。 In the mandrel of the present invention, the movable piece may have a tapered surface that gradually increases in height from the upstream side to the downstream side in the foam sheet flow direction.
また本発明は、溶融混合された樹脂と発泡剤とを溶融混合する押出機と、前記押出機に取り付けられ、押出機内の溶融混合物を低圧領域に押出して発泡させるダイと、前記発泡により得られた発泡中間体を延伸しながら冷却して熱可塑性樹脂発泡シートを製造するマンドレルとを有する熱可塑性樹脂発泡シート製造装置において、
マンドレルとして、前記本発明に係るマンドレルを用いたことを特徴とする熱可塑性樹脂発泡シート製造装置を提供する。
Further, the present invention is obtained by the above-mentioned foaming, an extruder that melt-mixes the melt-mixed resin and the foaming agent, a die that is attached to the extruder and extrudes the molten mixture in the extruder into a low-pressure region and foams. In the thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus having a mandrel that cools the foamed intermediate while being stretched and cools to produce a thermoplastic resin foam sheet,
A thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus characterized by using the mandrel according to the present invention as a mandrel is provided.
また本発明は、押出機内で溶融混合された樹脂と発泡剤との溶融混合物を、前記押出機に取り付けたダイを通して低圧領域に押出して発泡させ、前記発泡により得られた発泡中間体を、マンドレルの外面に沿わせて延伸させて熱可塑性樹脂発泡シートを製造する熱可塑性樹脂発泡シート製造方法において、
マンドレルとして前記本発明に係るマンドレルを用いたことを特徴とする熱可塑性樹脂発泡シート製造方法を提供する。
Further, the present invention provides a foamed intermediate product obtained by foaming by extruding a molten mixture of a resin and a foaming agent melt-mixed in an extruder through a die attached to the extruder into a low-pressure region. In the thermoplastic resin foam sheet manufacturing method of manufacturing a thermoplastic resin foam sheet by stretching along the outer surface of
Provided is a method for producing a thermoplastic resin foam sheet, wherein the mandrel according to the present invention is used as a mandrel.
本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造方法において、熱可塑性樹脂発泡シートのシート幅の変更時に、前記外径変動部の駆動手段によって各可動片を径方向に沿って移動させ、各可動片の外面をつないで形成されるマンドレルの最大外径を変化させ、変更されたシート幅の熱可塑性樹脂発泡シートを製造することが好ましい。 In the thermoplastic resin foam sheet manufacturing method of the present invention, when changing the sheet width of the thermoplastic resin foam sheet, each movable piece is moved along the radial direction by the driving means of the outer diameter varying portion, and the outer surface of each movable piece It is preferable to produce a thermoplastic foam sheet having a changed sheet width by changing the maximum outer diameter of the mandrel formed by connecting the two.
本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造方法において、製造する熱可塑性樹脂発泡シートが、ポリエチレン系樹脂発泡シート又はポリプロピレン系樹脂発泡シートであることが好ましい。 In the method for producing a thermoplastic resin foam sheet according to the present invention, the thermoplastic resin foam sheet to be produced is preferably a polyethylene resin foam sheet or a polypropylene resin foam sheet.
本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造方法において、製造する熱可塑性樹脂発泡シートの密度が0.015〜0.060g/cm3の範囲であることが好ましい。 In the method for producing a thermoplastic resin foam sheet of the present invention, the density of the thermoplastic resin foam sheet to be produced is preferably in the range of 0.015 to 0.060 g / cm 3 .
本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造方法において、中部の気体供給手段から気体を噴出しつつ、発泡中間体をマンドレルの外面に沿わせて延伸させて熱可塑性樹脂発泡シートを製造することが好ましい。 In the method for producing a thermoplastic resin foam sheet of the present invention, it is preferable to produce a thermoplastic resin foam sheet by stretching a foamed intermediate body along the outer surface of the mandrel while jetting gas from the middle gas supply means.
本発明のマンドレルは、駆動手段によって前記マンドレルの径方向に沿って進退可能に移動する複数の可動片が、マンドレルの周方向に沿って連設されてなる外径変動部が設けられた構成としたものなので、このマンドレルを用いて熱可塑性樹脂発泡シートを製造する場合、該発泡シートのシート幅を変更しようとする際には、駆動手段を駆動させて外径変動部の最大外径を、製造するべき発泡シートのシート幅に応じて変更することで、目的のシート幅を持った発泡シートを連続的に製造することができる。従って、本発明のマンドレルによれば、シート幅変更の際に、マンドレルを交換せずにシート幅を変更することができ、マンドレル交換に伴う連続生産停止及び交換作業等による製造効率の低下を防ぐことができ、また交換時に押し出される樹脂のロスを無くすことができ、製造効率及び樹脂歩留まりを向上させることができる。
また、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて少なくとも前部、中部及び後部の各領域が順に設けられ、前記中部に発泡中間体の内面側に気体を吹き付ける気体供給手段が設けられ、かつ前部と後部の一方又は両方に前記外径変動部が設けられた構成としたことで、マンドレル中部の気体供給手段から気体を噴出しつつ、発泡中間体をマンドレルの外面に沿わせて延伸することができ、柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートの製造において、該シートとマンドレルとの接触を少なくすることができ、破断させることなく柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートを安定的に連続生産することができる。
また、前記外径変動部に、前記可動片が径方向に沿って外側に移動する際に、隣り合う可動片同士の隙間を埋めるようにして膨らむ可撓性シートが設けられた構成としたことによって、各可動片を径方向に沿って外側に移動させた拡径状態において、可動片同士の隙間が該可撓性シートにより埋められて、前記外径変動部の外面に凹凸が生じることがなくなり、凹凸に発泡中間体が引っ掛かって破断したり、摩擦抵抗が上昇して停止してしまうなどの不具合の発生を未然に防止することができる。
また、前記可動片に、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて漸次高さを増すテーパ面が設けられた構成とすれば、発泡中間体を最大径に延伸させる過程で、発泡中間体が可動片に接触しながら漸次拡径されるので、発泡シートを破断させることなくより安定して連続生産することができる。
The mandrel of the present invention has a configuration in which a plurality of movable pieces that move forward and backward along the radial direction of the mandrel by a driving means are provided with an outer diameter varying portion that is continuously provided along the circumferential direction of the mandrel. Therefore, when producing a thermoplastic resin foam sheet using this mandrel, when trying to change the sheet width of the foam sheet, the driving means is driven to increase the maximum outer diameter of the outer diameter variation portion, By changing according to the sheet width of the foam sheet to be manufactured, a foam sheet having a target sheet width can be continuously manufactured. Therefore, according to the mandrel of the present invention, when changing the sheet width, the sheet width can be changed without exchanging the mandrel, thereby preventing a decrease in manufacturing efficiency due to continuous production stoppage and replacement work associated with mandrel replacement. In addition, it is possible to eliminate the loss of the resin extruded at the time of replacement, and it is possible to improve the manufacturing efficiency and the resin yield.
Further, at least front, middle and rear regions are sequentially provided from the upstream side to the downstream side in the foam sheet flow direction, gas supply means for blowing gas on the inner surface side of the foam intermediate is provided in the middle portion, and With the configuration in which the outer diameter varying portion is provided in one or both of the front part and the rear part, the foam intermediate is stretched along the outer surface of the mandrel while jetting gas from the gas supply means in the middle part of the mandrel. In the production of a flexible thermoplastic resin foam sheet, the contact between the sheet and the mandrel can be reduced, and a flexible thermoplastic resin foam sheet can be stably and continuously produced without breaking. .
Further, the outer diameter varying portion is provided with a flexible sheet that swells so as to fill a gap between adjacent movable pieces when the movable piece moves outward along the radial direction. Thus, in the diameter-expanded state in which each movable piece is moved outward along the radial direction, the gap between the movable pieces is filled with the flexible sheet, and the outer surface of the outer diameter varying portion is uneven. Thus, it is possible to prevent the occurrence of problems such as the foamed intermediate body being caught by the unevenness and rupturing, or the frictional resistance being increased and being stopped.
In addition, if the movable piece is provided with a tapered surface that gradually increases in height from the upstream side to the downstream side in the foam sheet flow direction, the foam intermediate is expanded in the process of extending the foam intermediate to the maximum diameter. Since the diameter gradually increases while contacting the movable piece, continuous production can be performed more stably without breaking the foamed sheet.
本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造装置は、前述した本発明に係るマンドレルを有するものなので、シート幅変更の際に、マンドレルを交換せずにシート幅を変更することができ、マンドレル交換に伴う連続生産停止及び交換作業等による製造効率の低下を防ぐことができ、また交換時に押し出される樹脂のロスを無くすことができ、製造効率及び樹脂歩留まりを向上させることができる。
また、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて少なくとも前部、中部及び後部の各領域が順に設けられ、前記中部に発泡中間体の内面側に気体を吹き付ける気体供給手段が設けられ、前部と後部の一方又は両方に前記外径変動部が設けられたマンドレルを用いた場合、マンドレル中部の気体供給手段から気体を噴出しつつ、発泡中間体をマンドレルの外面に沿わせて延伸することができ、柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートの製造において、該シートとマンドレルとの接触を少なくすることができ、破断させることなく柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートを安定的に連続生産することができる。
また、前記外径変動部に、前記可動片が径方向に沿って外側に移動する際に、隣り合う可動片同士の隙間を埋めるようにして膨らむ可撓性シートが設けられたマンドレルを用いた場合には、各可動片を径方向に沿って外側に移動させた拡径状態において、可動片同士の隙間が該可撓性シートにより埋められて、前記外径変動部の外面に凹凸が生じることがなくなり、凹凸に発泡中間体が引っ掛かって破断したり、摩擦抵抗が上昇して停止してしまうなどの不具合の発生を未然に防止することができる。
また、前記可動片に、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて漸次高さを増すテーパ面が設けられたマンドレルを用いた場合には、発泡中間体を最大径に延伸させる過程で、発泡中間体が可動片に接触しながら漸次拡径されるので、発泡シートを破断させることなくより安定して連続生産することができる。
また、シート幅変更に伴うマンドレルの変更が不要なので、複数のマンドレルを用意する場合と比べ、設備コストを安価にできる。
Since the thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus of the present invention has the mandrel according to the present invention described above, the sheet width can be changed without replacing the mandrel when the sheet width is changed. It is possible to prevent a decrease in manufacturing efficiency due to continuous production stop and replacement work, etc., and it is possible to eliminate a loss of resin pushed out at the time of replacement, thereby improving manufacturing efficiency and resin yield.
Further, at least front, middle and rear regions are sequentially provided from the upstream side to the downstream side in the foam sheet flow direction, and a gas supply means for blowing gas to the inner surface side of the foam intermediate is provided in the middle portion. When using the mandrel provided with the outer diameter variation part in one or both of the rear part and the rear part, the foam intermediate is stretched along the outer surface of the mandrel while jetting gas from the gas supply means in the middle part of the mandrel In the production of a flexible thermoplastic resin foam sheet, the contact between the sheet and the mandrel can be reduced, and the flexible thermoplastic resin foam sheet can be stably and continuously produced without breaking.
Further, a mandrel provided with a flexible sheet that swells so as to fill a gap between adjacent movable pieces when the movable piece moves outward along the radial direction is used in the outer diameter varying portion. In this case, in the expanded diameter state in which each movable piece is moved outward along the radial direction, the gap between the movable pieces is filled with the flexible sheet, and the outer surface of the outer diameter varying portion is uneven. Thus, it is possible to prevent the occurrence of problems such as the foamed intermediate body being caught by the concavities and convexities and being broken, or the frictional resistance increasing and stopping.
Further, in the case where a mandrel provided with a tapered surface that gradually increases in height from the upstream side to the downstream side in the foam sheet flow direction is used as the movable piece, in the process of extending the foam intermediate to the maximum diameter, Since the diameter of the foamed intermediate body is gradually increased while contacting the movable piece, continuous production can be performed more stably without breaking the foamed sheet.
Further, since it is not necessary to change the mandrel accompanying the change in the sheet width, the equipment cost can be reduced compared to the case where a plurality of mandrels are prepared.
本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造方法は、前述した本発明に係るマンドレルを用い、熱可塑性樹脂発泡シートのシート幅の変更時に、前記外径変動部の駆動手段によって各可動片を径方向に沿って移動させ、各可動片の外面をつないで形成されるマンドレルの最大外径を変化させ、変更されたシート幅の熱可塑性樹脂発泡シートを製造するものなので、シート幅変更の際に、マンドレルを交換せずにシート幅を変更することができ、マンドレル交換に伴う連続生産停止及び交換作業等による製造効率の低下を防ぐことができ、また交換時に押し出される樹脂のロスを無くすことができ、製造効率及び樹脂歩留まりを向上させることができる。
また、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて少なくとも前部、中部及び後部の各領域が順に設けられ、前記中部に発泡中間体の内面側に気体を吹き付ける気体供給手段が設けられ、前部と後部の一方又は両方に前記外径変動部が設けられたマンドレルを用いた場合、マンドレル中部の気体供給手段から気体を噴出しつつ、発泡中間体をマンドレルの外面に沿わせて延伸することができ、柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートの製造において、該シートとマンドレルとの接触を少なくすることができ、破断させることなく柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートを安定的に連続生産することができる。
また、前記外径変動部に、前記可動片が径方向に沿って外側に移動する際に、隣り合う可動片同士の隙間を埋めるようにして膨らむ可撓性シートが設けられたマンドレルを用いた場合には、各可動片を径方向に沿って外側に移動させた拡径状態において、可動片同士の隙間が該可撓性シートにより埋められて、前記外径変動部の外面に凹凸が生じることがなくなり、凹凸に発泡中間体が引っ掛かって破断したり、摩擦抵抗が上昇して停止してしまうなどの不具合の発生を未然に防止することができる。
また、前記可動片に、発泡シート流れ方向上流側から下流側に向けて漸次高さを増すテーパ面が設けられたマンドレルを用いた場合には、発泡中間体を最大径に延伸させる過程で、発泡中間体が可動片に接触しながら漸次拡径されるので、発泡シートを破断させることなくより安定して連続生産することができる。
The thermoplastic resin foam sheet manufacturing method of the present invention uses the mandrel according to the present invention described above, and when changing the sheet width of the thermoplastic resin foam sheet, each movable piece is moved in the radial direction by the driving means of the outer diameter varying portion. The maximum outer diameter of the mandrel formed by connecting the outer surfaces of each movable piece is changed to produce a thermoplastic foam sheet with a changed sheet width, so when changing the sheet width, the mandrel The width of the sheet can be changed without exchanging the sheet, the production efficiency can be prevented from being reduced due to the continuous production stoppage and exchange work associated with the mandrel exchange, and the loss of the resin extruded during the exchange can be eliminated. Manufacturing efficiency and resin yield can be improved.
Further, at least front, middle and rear regions are sequentially provided from the upstream side to the downstream side in the foam sheet flow direction, and a gas supply means for blowing gas to the inner surface side of the foam intermediate is provided in the middle portion. When using the mandrel provided with the outer diameter variation part in one or both of the rear part and the rear part, the foam intermediate is stretched along the outer surface of the mandrel while jetting gas from the gas supply means in the middle part of the mandrel In the production of a flexible thermoplastic resin foam sheet, the contact between the sheet and the mandrel can be reduced, and the flexible thermoplastic resin foam sheet can be stably and continuously produced without breaking.
Further, a mandrel provided with a flexible sheet that swells so as to fill a gap between adjacent movable pieces when the movable piece moves outward along the radial direction is used in the outer diameter varying portion. In this case, in the expanded diameter state in which each movable piece is moved outward along the radial direction, the gap between the movable pieces is filled with the flexible sheet, and the outer surface of the outer diameter varying portion is uneven. Thus, it is possible to prevent the occurrence of problems such as the foamed intermediate body being caught by the concavities and convexities and being broken, or the frictional resistance increasing and stopping.
Further, in the case where a mandrel provided with a tapered surface that gradually increases in height from the upstream side to the downstream side in the foam sheet flow direction is used as the movable piece, in the process of extending the foam intermediate to the maximum diameter, Since the diameter of the foamed intermediate body is gradually increased while contacting the movable piece, continuous production can be performed more stably without breaking the foamed sheet.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造装置の一例を示す構成図であり、本例の熱可塑性樹脂発泡シート製造装置は、溶融混合された樹脂と発泡剤とを溶融混合する押出機1と、前記押出機1に取り付けられ、押出機1内の溶融混合物を低圧領域に押出して発泡させるダイ2と、前記発泡により得られた発泡中間体を延伸しながら冷却して熱可塑性樹脂発泡シート7を製造するマンドレル6とを有している。さらに、この製造装置には、押出機1の樹脂供給部4に接続して別な押出機3が設けられ、また押出機1の内部に発泡剤を圧入するための発泡剤圧入ポンプ5が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus of the present invention. The thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus of this example is an extruder for melt-mixing a melt-mixed resin and a foaming agent. 1, a
また、本例の製造装置では、押出機1の先端に環状の孔を有するサーキュラーダイを取り付けて、前記ダイから円筒状の発泡中間体を押出し、これをマンドレル6で延伸しながら冷却して円筒状の発泡体とし、これを図示していないカッターで切開して1枚の熱可塑性樹脂発泡シート7を製造する場合を例示しているが、ダイ2の構造や得られるシートの形状等は本例にのみ限定されない。前記のように得られた熱可塑性樹脂発泡シート7は、ガイドロール8を通して紙管等に巻き取り、製品7aとする。
In the manufacturing apparatus of this example, a circular die having an annular hole is attached to the tip of the extruder 1, a cylindrical foam intermediate is extruded from the die, and cooled while being stretched by a
図2〜図4は、本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造装置に用いられたマンドレルの一例を示し、図2はマンドレル6の側面図、図3は図2中のB−B’線部の断面図、図4は図3の要部側面図である。
このマンドレル6は、発泡シート流れ方向A上流側から下流側に向けて少なくとも前部12、中部13及び後部14の各領域が順に設けられ、前記中部13には、熱可塑性樹脂発泡シート7の内面側にエアを吹き付ける複数のエア供給口15(気体供給手段)が設けられ、前記後部14には外径変動部11が設けられている。
なお、本例示では後部14に外径変動部11を設けた場合を示しているが、外径変動部11の設置位置は本例示に限定されず、前部12と後部14との一方又は両方とすることができる。
また、前部12、中部13、後部14の長さは特に限定されない。また中部13のエア供給口15の配置は適宜変更できる。
2 to 4 show an example of a mandrel used in the thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a side view of the
The
In addition, although this example shows the case where the outer diameter fluctuation |
Moreover, the length of the
マンドレル6の材質や表面処理の有無等は、特に限定されないが、少なくとも発泡中間体と接触するマンドレル6の外面部分の材質としてはアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの熱伝導率が高い金属材料が好適に用いられる。また、表面処理については、発泡中間体とマンドレル6の外面との接触抵抗を低減できるように、例えば、フッ素樹脂コート層やセラミック溶着層などの摩擦低減用表面処理や表面に凹凸を設けるローレット加工などを施すことが好ましい。
また、角部は半径R5〜20mmの面取りをすることが好ましい。
The material of the
Moreover, it is preferable to chamfer a corner | angular part with radius R5-20mm.
マンドレル6には、図示していないが、冷却水などの冷却媒体の通路が複数設けられており、これらの通路に水などの冷却媒体を通すことで、マンドレル6の外面と接触する発泡中間体を冷却できるようになっている。
Although not shown, the
本例示において、マンドレル6の中部13は、前部12と後部14の外径よりも小さい外径になっており、その外面には多数のエア供給口15が全周面にわたりほぼ均一に設けられている。これらのエア供給口15に繋がる図示していないエア供給管路には、マンドレル6内部、或いは外部に設けられたコンプレッサー等のエア供給手段から高圧エアが供給され、その高圧エアが各エア供給口15から噴出するように構成されている。
In this example, the
前記マンドレル6の中部13は、図1に示すようにダイ2から押出された発泡中間体をマンドレル6に導いて、シート流れ方向A上流側から下流側に向けて通過させる際、多数のエア供給口15から高圧エアを噴出することで、発泡中間体を浮かせ、中部13の外面と非接触状態で該発泡中間体を通過させるようになっている。このように、マンドレル本体6aの中部13のエア供給口15から高圧エアを噴出しつつ、発泡中間体をマンドレル6の外面に沿わせて延伸することで、柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートを製造する場合であっても発泡中間体とマンドレルとの接触を少なくすることができ、破断させることなく柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートを安定的に連続生産することができる。なお、エア供給口15からの高圧エア噴出量や圧力等は限定されず、製造する熱可塑性樹脂発泡シートの材質や強度等に応じて適宜調整することが好ましい。
As shown in FIG. 1, the
前記外径変動部11は、図3に示すように、駆動手段であるエアシリンダー17によってマンドレル6の径方向に沿って進退可能に移動する複数の可動片16が、マンドレル6の周方向に沿って連設された構造になっている。本例示では、中心の基材19の外周面に沿って複数の(図3においては6個)のエアシリンダー17の固定側を固定し、それぞれのエアシリンダー17の可動アーム18に断面円弧状の可動片16が固定されている。また本例示では、前記可動片16の径方向内側に、マンドレル本体部20が延設されている。
As shown in FIG. 3, the outer
このように構成された外径変動部11の各可動片16は、図4に示すように、エアシリンダー17の駆動に応じ、マンドレル6の径方向に沿って進退する。なお、図4(a)は可動片16が径方向外側に移動した拡径状態を示し、(b)は可動片16が(a)の拡径状態よりも径方向内側に移動した縮径状態を示す。拡径状態(a)と縮径状態(b)との変位量(ストローク)は、製造する熱可塑性樹脂発泡シート7のシート幅に応じて調整可能であり、エアシリンダー17の駆動状態を制御することで自動的に変更することも可能である。
As shown in FIG. 4, each
なお、本例示では、駆動手段としてエアシリンダー17を用いているが、駆動手段はこれに限らず、油圧シリンダー、サーボモータ駆動による移動機構、圧電アクチュエータによる移動機構などの他の駆動手段を採用することもできる。
また、本例示では、エアシリンダー17の可動アーム18を上下動させることで可動片16を直接移動させているが、可動片16をマンドレル6の長手方向または周方向に移動させることで可動片16を径方向の所定位置に変位させる構成としてもよい。
In this example, the
In this example, the
本発明の好ましい実施形態において、外径変動部11に、可動片16が径方向に沿って外側に移動する際に、隣り合う可動片16同士の隙間を埋めるようにして膨らむ可撓性シート(図示せず)を設けることもできる。ここで用いる可撓性シートとしては、ゴムシートが好ましく、またゴムシートを隣り合う可動片16同士の隙間を埋めるように伸縮させる方法としては、ゴムシートを密閉構造にして外径変動部11の適所に配置し、これにエアを出し入れすることで伸縮させるなどの方法を採用することが好ましい。
前記可撓性シートが設けられたマンドレル6を用いた場合には、各可動片16を径方向に沿って外側に移動させた拡径状態において、可動片16同士の隙間が該可撓性シートにより埋められて、外径変動部11の外面に凹凸が生じることがなくなり、凹凸に発泡中間体が引っ掛かって破断したり、摩擦抵抗が上昇して停止してしまうなどの不具合の発生を未然に防止することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, when the
In the case of using the
図5は、本発明のマンドレルの変形例を示す要部側面図である。
本例では、エアシリンダー17によってマンドレル6の径方向に沿って進退可能に移動する複数の可動片20が、マンドレル6の周方向に沿って連設された構造になっており、さらに可動片20は、発泡シート流れ方向A上流側から下流側に向けて漸次高さを増すテーパ面が設けられたことを特徴としている。
FIG. 5 is a side view of an essential part showing a modification of the mandrel of the present invention.
In the present example, a plurality of
本例のマンドレルは、発泡シート流れ方向A上流側から下流側に向けて漸次高さを増すテーパ面が設けられた可動片20を設けたものなので、発泡中間体を最大径に延伸させる過程で、発泡中間体が可動片20のテーパ面に接触しながら漸次拡径されるので、発泡中間体のマンドレル通過時の抵抗を減じることができ、柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートであっても破断させることなくより安定して連続生産することができる。
Since the mandrel of this example is provided with the
この可動片20の傾斜角度θは、0〜20度の範囲が好ましく、5〜15度の範囲がより好ましい。この傾斜角度θが前記範囲未満であると、発泡中間体のマンドレル通過時の抵抗においてテーパー面を設けない可動片16を用いた場合と大差がなくなり、傾斜角度θが前記範囲を超えると、却って前記抵抗が増すことになる。
The inclination angle θ of the
次に、本発明に係る熱可塑性樹脂発泡シート製造方法の一例を説明する。
本発明の製造方法は、前述した外径変動部11を備えたマンドレル6を有する熱可塑性樹脂発泡シート製造装置を用い、熱可塑性樹脂発泡シート7を製造することを特徴としている。
Next, an example of the thermoplastic resin foam sheet manufacturing method according to the present invention will be described.
The production method of the present invention is characterized in that the thermoplastic
本発明の製造方法において、使用する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン、オレフィンモノマーと他の共重合可能なモノマーとの共重合体、ポリオレフィンと他の樹脂とのブレンドポリマー、ポリスチレン、スチレンモノマーと他の共重合可能なモノマーとの共重合体、ポリスチレンと他の樹脂とのブレンドポリマー、ポリエチレンテレフタレート系樹脂などの熱可塑性ポリエステル樹脂等の中から、適宜選択して使用することができ、その中でも、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂が好ましい。 In the production method of the present invention, examples of the thermoplastic resin used include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene, copolymers of olefin monomers and other copolymerizable monomers, blend polymers of polyolefin and other resins, Use as appropriate by selecting from polystyrene, copolymers of styrene monomers and other copolymerizable monomers, blend polymers of polystyrene and other resins, thermoplastic polyester resins such as polyethylene terephthalate resins, etc. Among these, polyethylene resins and polypropylene resins are preferable.
また、本発明の熱可塑性樹脂発泡シート製造方法において、製造する熱可塑性樹脂発泡シートの密度は、0.015〜0.060g/cm3の範囲であることが好ましい。より好ましくは、0.018〜0.045g/cm3の範囲である。密度が0.015g/cm3未満であると、発泡シートの強度が不十分となり、製造時に破断・裂け等が生じ易くなり、製造が困難になる。密度が0.060g/cm3を超えると、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂においては十分な柔軟性、耐衝撃性、断熱性を持った発泡シートが得られなくなる。 Moreover, in the thermoplastic resin foam sheet manufacturing method of this invention, it is preferable that the density of the thermoplastic resin foam sheet to manufacture is the range of 0.015-0.060 g / cm < 3 >. More preferably, it is the range of 0.018-0.045 g / cm < 3 >. When the density is less than 0.015 g / cm 3 , the strength of the foamed sheet becomes insufficient, and breakage and tearing are likely to occur during production, which makes production difficult. When the density exceeds 0.060 g / cm 3 , a foamed sheet having sufficient flexibility, impact resistance, and heat insulating properties cannot be obtained in a polyethylene resin or polypropylene resin.
前記製造装置を用いて熱可塑性樹脂発泡シートを製造するには、原料の熱可塑性樹脂を、必要に応じて添加される添加剤と共に、ホッパー4から押出機1内に供給する。添加剤としては、例えば、気泡調整剤、酸化防止剤、金属不活性剤、難燃剤、紫外線吸収剤、架橋剤、連鎖移動剤、滑剤、可塑剤、充填材、強化材、顔料、染料、帯電防止剤などが挙げられる。 In order to produce a thermoplastic resin foam sheet using the production apparatus, a raw material thermoplastic resin is supplied into the extruder 1 from the hopper 4 together with an additive added as necessary. Additives include, for example, bubble regulators, antioxidants, metal deactivators, flame retardants, UV absorbers, crosslinking agents, chain transfer agents, lubricants, plasticizers, fillers, reinforcing materials, pigments, dyes, charging Examples include inhibitors.
押出機1内に供給された樹脂と添加剤は、押出機1内で溶融混合されて樹脂溶融物となり、この樹脂溶融物に発泡剤圧入ポンプ5を経て発泡剤が圧入されて、樹脂溶融物と混合される。使用される発泡剤としては、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、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類、クロロジフルオロメタン、クロロエタン、ジクロロトリフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、窒素、炭酸ガス、空気などの無機ガスなどの1種又は2種以上が挙げられる。 The resin and additive supplied into the extruder 1 are melted and mixed in the extruder 1 to form a resin melt, and a foaming agent is injected into the resin melt via a foaming agent press-fitting pump 5 to obtain a resin melt. Mixed with. Examples of the blowing agent used include aliphatic hydrocarbons such as propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, hexane, and heptane, alicyclic hydrocarbons such as cyclobutane, cyclopentane, and cyclohexane, and chlorodifluoro. Examples thereof include one or more of halogenated hydrocarbons such as methane, chloroethane, dichlorotrifluoroethane, and inorganic gases such as nitrogen, carbon dioxide, and air.
次いでこの混合物は、混練されながら吐出側に移送され、発泡に適した温度に冷却された後、押出機1の吐出口に取り付けられたダイ2の樹脂流路に導かれる。そして、ダイ2の樹脂流路に導かれた溶融混合物は、ダイ2の出口(樹脂流路の出口)から任意の押出量で大気中に円筒状に押出され、そして押出されると同時に発泡する。
Next, the mixture is transferred to the discharge side while being kneaded, cooled to a temperature suitable for foaming, and then guided to the resin flow path of the
この発泡により得られた円筒状の発泡中間体は、冷却用のマンドレル6で冷却された後、所定箇所がカッターによって切開され、平面状に展開されて所定幅の熱可塑性樹脂発泡シート7となる。この熱可塑性樹脂発泡シート7は、ガイドロール8で引っ張られ、ロール状に巻き取られて、製品7aとなる。
The cylindrical foaming intermediate obtained by this foaming is cooled by a cooling
この熱可塑性樹脂発泡シート製造方法において、製造する熱可塑性樹脂発泡シート7のシート幅を変更しようとする場合、従来技術ではマンドレル全体を交換しなければならず、その交換の間は押出機1を停止させるか、或いは押出された樹脂を無駄にしなければならず、マンドレルに設けられている冷却水の流路切り替えなど、交換作業に多くの時間を要することから、製造効率が低下し、樹脂ロスが多くなる問題があった。
In this thermoplastic resin foam sheet manufacturing method, when the sheet width of the thermoplastic
一方、本発明の製造方法では、マンドレル6を取り外すことなく、エアシリンダー17を駆動させて外径変動部11の外径を拡径または縮小することで、得られる熱可塑性樹脂シート7のシート幅の変更が可能となる。この外径変動部11の外径変更は、発泡シートを連続生産している途中であっても可能であり、押出機等の製造機器を停止させることなくシート幅の変更を行うことができる。
On the other hand, in the manufacturing method of the present invention, the sheet width of the
このように、前述したマンドレル6を用い、熱可塑性樹脂発泡シート7のシート幅の変更時に、外径変動部11のエアシリンダー17によって各可動片16を径方向に沿って移動させ、各可動片16の外面をつないで形成されるマンドレル7の最大外径を変化させ、変更されたシート幅の熱可塑性樹脂発泡シート7を製造することにより、シート幅変更の際に、マンドレル6を交換せずにシート幅を変更することができ、マンドレル交換に伴う連続生産停止及び交換作業等による製造効率の低下を防ぐことができ、また交換時に押し出される樹脂のロスを無くすことができ、製造効率及び樹脂歩留まりを向上させることができる。
また、発泡シート流れ方向A上流側から下流側に向けて前部12、中部13及び後部14の各領域が順に設けられ、中部13に発泡中間体の内面側にエアを吹き付けるエア供給口15が設けられ、前部12と後部14の一方又は両方に前記外径変動部11が設けられたマンドレル6を用いた場合、中部13の気体供給手段から気体を噴出しつつ、発泡中間体をマンドレルの外面に沿わせて延伸することができ、柔軟な熱可塑性樹脂発泡シートの製造において、該シートとマンドレル6との接触を少なくすることができ、破断させることなく柔軟な熱可塑性樹脂発泡シート7を安定的に連続生産することができる。
また、外径変動部11に、可動片16が径方向に沿って外側に移動する際に、隣り合う可動片16同士の隙間を埋めるようにして膨らむ可撓性シートが設けられたマンドレル6を用いた場合には、各可動片16を径方向に沿って外側に移動させた拡径状態において、可動片16同士の隙間が該可撓性シートにより埋められて、外径変動部11の外面に凹凸が生じることがなくなり、凹凸に発泡中間体が引っ掛かって破断したり、摩擦抵抗が上昇して停止してしまうなどの不具合の発生を未然に防止することができる。
また、可動片16に、発泡シート流れ方向A上流側から下流側に向けて漸次高さを増すテーパ面が設けられたマンドレル6を用いた場合には、発泡中間体を最大径に延伸させる過程で、発泡中間体が可動片に接触しながら漸次拡径されるので、発泡シートを破断させることなくより安定して連続生産することができる。
Thus, when the sheet width of the thermoplastic
In addition, each region of the
Further, the
Further, when the
以下、実施例により本発明の効果を実証する。
なお、以下の実施例は本発明の一例を示したにすぎず、本発明は以下の実施例の記載のみに限定されるものではない。
また、得られた発泡シートの厚みと密度は次のように測定した。
(発泡シートの厚みの測定方法)
得られた発泡シートから、流れ方向(MD方向)10cm×幅方向(TD方向)100cmの長方形状の切片シートを切り出す。定圧厚み測定器(Teclock社製 型式PG−12)を用いて、15.2cm2(直径4.4cmの円板)に100gの荷重をかけた時の厚みを、切片シートの幅方向(TD方向)に10cm間隔で測定し、その平均値を発泡シートの厚み(mm)とした。
(発泡シートの密度の測定方法)
厚みの測定に用いた切片シートの重量と体積を測定し、発泡シートの密度(g/cm3)を算出した。なお、切片シートの体積を算出する際の厚みは、先に求めた発泡シートの厚みを用いた。
Hereinafter, the effects of the present invention will be demonstrated by examples.
The following examples are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited to the description of the following examples.
Moreover, the thickness and density of the obtained foamed sheet were measured as follows.
(Method for measuring thickness of foam sheet)
From the obtained foam sheet, a rectangular section sheet having a flow direction (MD direction) of 10 cm and a width direction (TD direction) of 100 cm is cut out. The thickness when a load of 100 g was applied to 15.2 cm 2 (a disk having a diameter of 4.4 cm) using a constant-pressure thickness measuring instrument (Model PG-12 manufactured by Teclock) was determined in the width direction (TD direction) of the section sheet. ) At an interval of 10 cm, and the average value was taken as the thickness (mm) of the foamed sheet.
(Method for measuring density of foam sheet)
The weight and volume of the section sheet used for measuring the thickness were measured, and the density (g / cm 3 ) of the foamed sheet was calculated. In addition, the thickness at the time of calculating the volume of a section sheet used the thickness of the foam sheet | seat calculated | required previously.
[実施例]
図2〜図4に示す構造のマンドレル6を有する、図1に示す製造装置を用い、熱可塑性樹脂発泡シートを製造した。
熱可塑性樹脂として、ポリエチレン系樹脂(日本ユニカー社製、低密度ポリエチレン、商品名「DFDJ6776」(MI=0.22、密度0.922g/cm3))を用いた。
[Example]
A thermoplastic resin foam sheet was manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 having the
As the thermoplastic resin, a polyethylene resin (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., low density polyethylene, trade name “DFDJ6776” (MI = 0.22, density 0.922 g / cm 3 )) was used.
この樹脂100質量部に対し、発泡核剤(三共化成社製、商品名「セルマルクC−2」)を0.05質量部混合し、原料とした。この原料を内径90mmの第一押出機と内径180mmの第二押出機が連結されたタンデム押出機に入れ、最高温度設定を210℃になるようにして押出機内で加熱溶融混練し、途中で帯電防止剤としてグリセリンモノステアレート1.5質量部と発泡剤(イソブタン/ノルマルブタン=50/50)を16質量部圧入した後、樹脂温度を112℃まで冷却し、押出機の吐出口に取り付けた、ダイ口径120mm、スリットクリアランス0.2mmのサーキュラーダイから押出し、発泡させた後、得られた円筒状の発泡中間体を外径440mmφの円筒形のマンドレルに導いて外周面を通過させて冷却し、一箇所を切開して発泡シートとした。 With respect to 100 parts by mass of this resin, 0.05 part by mass of a foam nucleating agent (manufactured by Sankyo Kasei Co., Ltd., trade name “Celmarc C-2”) was mixed to obtain a raw material. This raw material is put into a tandem extruder in which a first extruder with an inner diameter of 90 mm and a second extruder with an inner diameter of 180 mm are connected, heated and melt-kneaded in the extruder so that the maximum temperature setting is 210 ° C., and charged in the middle As an inhibitor, 1.5 parts by mass of glycerin monostearate and 16 parts by mass of a blowing agent (isobutane / normal butane = 50/50) were press-fitted, and then the resin temperature was cooled to 112 ° C. and attached to the discharge port of the extruder. After extruding from a circular die having a die diameter of 120 mm and a slit clearance of 0.2 mm and foaming, the resulting cylindrical foamed intermediate is guided to a cylindrical mandrel having an outer diameter of 440 mmφ and allowed to pass through the outer peripheral surface for cooling. One portion was cut open to obtain a foam sheet.
ここで使用したマンドレル6は、図2に示すように、発泡シート流れ方向A上流側から下流側に向けて前部12、中部13及び後部14の各領域が順に設けられ、前部12が水冷ゾーンとなっており、中部13は発泡中間体の内側に高圧エアを吹き出して浮かせることで非接触状態で発泡中間体を通過させるようになっている。中部13の外周面には直径2mmφの丸穴状のエア供給口を24個穿設し、各エア供給口からは2.5kgf/cm2の圧力で高圧エアを噴出させた。このマンドレル6の後部14には、図3に示すように、中心の基材19の周方向に沿って6個のエアシリンダー17の固定側を固定し、エアシリンダー17の可動アーム18をマンドレル本体部20から突出させ、その先端に断面円弧状をなす可動片16を固定して外径変動部11を構成した。前記の発泡シートの製造において、外径変動部11の最大外径は、前部12の外径と同じく440mmφとした。
As shown in FIG. 2, the
前記マンドレルを使用して発泡シートの製造を行った結果、切開する前は、該マンドレル6の外径と同じ440mmφで発泡シートが得られた。
切開して紙管に巻き取ることによって、厚み1.25mm、幅1280mm、密度0.0186g/cm3のポリエチレン樹脂発泡シートを連続生産することができた。
As a result of manufacturing the foam sheet using the mandrel, the foam sheet was obtained with the same outer diameter of the
The polyethylene resin foam sheet having a thickness of 1.25 mm, a width of 1280 mm, and a density of 0.0186 g / cm 3 could be continuously produced by incising and winding the paper tube.
次に、それぞれのエアシリンダー17を駆動させ、外径変動部11の最大外径を480mmφに拡径した。拡径に要した時間は1秒程度であった。
この外径変更においては、発泡シートの連続生産を停止することなく、変径時に摩擦抵抗などによる破断も見られず、外径変更後には、シート幅が変更された発泡シートを連続生産することができた。
外径変動部の最大外径を拡径したマンドレルを使用して発泡シートの製造を行った結果、切開する前は、外径変動部の最大外径と同じ480mmφで発泡シートが得られた。
切開して紙管に巻き取ることによって、厚み1.26mm、幅1380mm、密度0.0185g/cm3のポリエチレン樹脂発泡シートを連続生産することができた。
Next, each
In this outer diameter change, without stopping the continuous production of foam sheets, there is no breakage due to frictional resistance at the time of diameter change, and after the outer diameter change, foam sheets with changed sheet width are continuously produced. I was able to.
As a result of manufacturing a foam sheet using a mandrel having an enlarged maximum outer diameter of the outer diameter varying portion, a foamed sheet having a diameter of 480 mmφ which was the same as the maximum outer diameter of the outer diameter varying portion was obtained before cutting.
The polyethylene resin foam sheet having a thickness of 1.26 mm, a width of 1380 mm, and a density of 0.0185 g / cm 3 could be continuously produced by incising and winding the paper tube.
本実施例では、外径440mmφの円筒形のマンドレルを用い、幅1280mmの発泡シートを連続生産していた状態から、幅1380mmの発泡シートの製造に切り替えるために、発泡シートを連続生産を停止することなく、外径変動部11を拡径するだけで、簡単にシート幅の変更が可能であった。本実施例では、シート幅変更に要した時間は1秒程度であり、変更に伴う樹脂のロスも生じなかった。
In this example, a cylindrical mandrel having an outer diameter of 440 mmφ was used, and the continuous production of the foam sheet was stopped in order to switch from the state of continuously producing the foam sheet having a width of 1280 mm to the production of the foam sheet having a width of 1380 mm. Without changing the diameter of the outer
[比較例]
比較例では、外径が440mmφの円筒状を成し、前部・中部・後部の区別がなくエア供給口も有していない従来型のマンドレルと、外径が480mmφであること以外は同様の交換用マンドレルとを用意し、マンドレル以外は実施例と同様にして発泡シートの製造を行った。
まず、外径が440mmφのマンドレルを用い、それ以外は実施例と同様に発泡シートの製造を行った。これにより厚み1.25mm、幅1280mm、密度0.0186g/cm3のポリエチレン樹脂発泡シートを連続生産することができた。
次に、マンドレルを交換するために、発泡シートを一旦破断して、ダイから押し出された樹脂を除去しながら、外径が440mmφのマンドレルを取り外し、更に外径が480mmφの交換用マンドレルを取り付けた。このマンドレル交換においては、冷却水の配管変更を含む多くの交換作業が必要であった。
交換用マンドレルへの交換後、再び発泡シートの製造を開始した。これにより厚み1.26mm、幅1380mm、密度0.0185g/cm3のポリエチレン樹脂発泡シートを連続生産することができた。
しかし、この比較例では、マンドレルの交換に要した時間は10分程度と長くかかり、その間に押し出された余分な樹脂の量はかなりの量になった。
[Comparative example]
In the comparative example, a cylindrical shape with an outer diameter of 440 mmφ is the same as that of a conventional mandrel that does not distinguish between the front part, the middle part, and the rear part and does not have an air supply port, and the outer diameter is 480 mmφ. A replacement mandrel was prepared, and a foamed sheet was produced in the same manner as in the example except for the mandrel.
First, a mandrel having an outer diameter of 440 mmφ was used, and a foamed sheet was produced in the same manner as in the examples. Thus, a polyethylene resin foam sheet having a thickness of 1.25 mm, a width of 1280 mm, and a density of 0.0186 g / cm 3 could be continuously produced.
Next, in order to replace the mandrel, the foamed sheet was once broken, the mandrel having an outer diameter of 440 mmφ was removed while removing the resin extruded from the die, and a replacement mandrel having an outer diameter of 480 mmφ was attached. . In the mandrel replacement, many replacement operations including a change of cooling water piping were required.
After the replacement with the replacement mandrel, the production of the foam sheet was started again. Thereby, a polyethylene resin foam sheet having a thickness of 1.26 mm, a width of 1380 mm, and a density of 0.0185 g / cm 3 could be continuously produced.
However, in this comparative example, the time required for exchanging the mandrels was as long as about 10 minutes, and the amount of excess resin extruded during that time was considerable.
本発明によれば、熱可塑性樹脂発泡シートの製造において、マンドレル全体を交換することなく、簡単にシート幅を変更可能なマンドレル、それを用いた熱可塑性樹脂発泡シート製造装置及び製造方法を製造することができる。
本発明により製造される熱可塑性樹脂発泡シートは、例えば緩衝用の梱包材などとして使用される。
According to the present invention, in the production of a thermoplastic resin foam sheet, a mandrel capable of easily changing the sheet width without exchanging the entire mandrel, and a thermoplastic resin foam sheet production apparatus and production method using the mandrel are produced. be able to.
The thermoplastic resin foam sheet produced according to the present invention is used, for example, as a cushioning packing material.
1,3…押出機、2…ダイ、4…ホッパー、5…発泡剤圧入ポンプ、6…マンドレル、6a…マンドレル本体、7…熱可塑性樹脂発泡シート、7a…製品、8…ガイドロール、11…外径変動部、12…前部、13…中部、14…後部、15…エア供給口(気体供給手段)、16,21…可動片、17…エアシリンダー(駆動手段)、18…可動アーム、19…基材、20…マンドレル本体部、A…発泡シート流れ方向。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
駆動手段によって前記マンドレルの径方向に沿って進退可能に移動する複数の可動片が、マンドレルの周方向に沿って連設されてなる外径変動部が設けられ、
前記外径変動部に、前記可動片が径方向に沿って外側に移動する際に、隣り合う可動片同士の隙間を埋めるようにして膨らむ可撓性シートが設けられたことを特徴とする発泡シート製造用マンドレル。 A molten mixture of the resin and the foaming agent melt-mixed in the extruder is extruded through a die attached to the extruder into a low-pressure region and foamed, and the foamed intermediate obtained by the foaming is placed along the outer surface of the mandrel. In the mandrel for producing a foam sheet for producing a thermoplastic resin foam sheet by stretching
A plurality of movable pieces that move forward and backward along the radial direction of the mandrel by a driving means are provided with an outer diameter varying portion that is continuously provided along the circumferential direction of the mandrel ,
Foam, wherein the outer diameter variation portion is provided with a flexible sheet that expands so as to fill a gap between adjacent movable pieces when the movable piece moves outward along the radial direction. Mandrel for sheet manufacturing.
マンドレルとして、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発泡シート製造用マンドレルを用いたことを特徴とする熱可塑性樹脂発泡シート製造装置。 An extruder that melt-mixes the melt-mixed resin and the foaming agent, a die that is attached to the extruder and that foams the molten mixture in the extruder by extrusion into a low-pressure region, and a foaming intermediate obtained by the foaming. In a thermoplastic resin foam sheet production apparatus having a mandrel for producing a thermoplastic resin foam sheet by cooling while stretching,
A thermoplastic resin foam sheet manufacturing apparatus using the foam sheet manufacturing mandrel according to any one of claims 1 to 3 as a mandrel.
マンドレルとして請求項1〜3のいずれか1項に記載の発泡シート製造用マンドレルを用いたことを特徴とする熱可塑性樹脂発泡シート製造方法。 A molten mixture of the resin and the foaming agent melt-mixed in the extruder is extruded through a die attached to the extruder into a low-pressure region and foamed, and the foamed intermediate obtained by the foaming is placed along the outer surface of the mandrel. In the thermoplastic resin foam sheet manufacturing method of manufacturing a thermoplastic resin foam sheet by stretching
A method for producing a thermoplastic resin foam sheet, wherein the mandrel for foam sheet production according to any one of claims 1 to 3 is used as a mandrel.
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