JP6258651B2 - 電気加熱式ブロック発泡体製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、プラスチック、ゴムのブロック状化学発泡体の製造装置に関するものである。
ブロック状プラスチック発泡体の製造方法としては種々の方法が提案されている。例えば特公平６−２２９２３においては二段発泡法において、第一次工程で得られた中間一次発泡体を第二工程において最終製品の形状、寸法を有する金型に入れ蒸気加熱によって発泡させる方法が記載されている。
しかしながら特許文献記載の装置の場合、加熱可能な温度範囲は熱媒の温度に限定される。蒸気を熱媒に用いた装置の場合、１ＭＰａボイラーを用いても加熱温度は１７０℃が限界である。温度が高いほど発泡速度が早くなる傾向がある為、蒸気によって得られる温度では発泡時間が長く生産性が低いという問題があった。従って、本発明の目的は上記の問題点を克服し作業性に優れたブロック状発泡体の製造装置を提供する事にある。
本発明のブロック状発泡体の製造装置は、上記目的を達成するために蒸気を用いずに、電気ヒーターを熱源とする。電気ヒーターはワット密度８Ｗ／ｃｍ ２ にすることで金型内温度４００℃が可能である。
製造装置は直方体構造。各面は独立したブロックで構成される。各ブロックの外郭は鉄板で構成されており電気ヒーターを内蔵する。
電気ヒーターを上下左右前後の６面に設置する事により金型内に置かれた発泡体を全周囲から加熱する事が可能である。電気ヒーターは面毎に温度設定ができる。
本発明によれば、従来よりも高温で加熱できる事から反応時間の短縮が可能となる。また化学発泡剤の反応温度は２００℃を超えており、蒸気加熱によって得られる温度では反応が起こらない為、反応温度を下げるための発泡助剤が多く必要であったが、本発明によれば、発泡助剤の使用量を削減する事により原料費を削減する事が出来る。
本発泡機は箱型構造をしており、６面全てに電気ヒーターを内蔵しているため、発泡体の全方向から加熱する事が可能である。各面を構成する金型は５面が鉄板の溶接構造となっており、発泡体の発泡圧に耐えるだけの強度を有する。発泡体に接していない外側の一面は取り外しが可能であるのでヒーターの交換、メンテナンスが容易になっている。金型内部に電気ヒーターを固定し、繊維強化セメント板を被せて断熱している。金型外側は断熱性を高める為、板状グラスファイバーと亜鉛鉄板で覆っている。
本発泡機は、上面が昇降動装置により上下する。これにより上面の開閉と発泡体を任意の厚みに調節する事が可能である。側面にあたる４面のうち、２面は底面に溶接されており、２面が開閉可能となっているので発泡体を横から取り出す事も可能である。電気ヒーターは６面ともにＰＩＤ制御により温度を管理している。６面全てを同じ温度に設定する事も可能であるし、上面と下面の温度を変えて発泡させる事も可能である。
以下に実施例をあげて本発明の詳細な説明を行うが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
低密度ポリエチレン樹脂（商品名：ＹＦ−３０、日本ポリエチレン株式会社）１００重量部（以下「部」と記載する）、熱分解型発泡剤としてアゾジカルボン酸アミド（商品名：ビニホールＡＣ＃３Ｋ−７、永和化成工業株式会社）１６．５部、発泡助剤として酸化亜鉛（商品名：酸化亜鉛一種、正同化学工業株式会社）０．２部、架橋剤としてジクミルパーオキサイド（商品名：パークミルＤ、日油株式会社）０．５部をミキシングロールにて混練し、得られた組成物を加圧密閉金型中に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ２の外圧をかけて１５０℃で４０分間加熱し、発泡剤および架橋剤を部分的に分解した後、除圧して中間一次発泡体を得た。中間一次発泡体は厚み、縦、横共に１．５倍に膨張していた。この中間一次発泡体をあらかじめ１８０℃に予熱した本発明の発泡機（内部寸法：３５０×３５０×１００ｍｍ）内に載置した。ヒーター出力４．０ｋｗ、金型温度１８０℃にて加熱した発泡剤および架橋剤を分解した。２５分後に最終厚みになり発泡体を取り出し架橋ポリエチレン発泡体を得た。得られた発泡体は見かけ密度０．０３ｇ／ｃｍ３であった。
比較例１
実施例１において、発泡助剤として酸化亜鉛０．４部を使用した以外は実施例１と同じ配合物をミキシングロールにて混練し、得られた組成物を加圧密閉金型中に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ２の外圧をかけて１５０℃で４０分間加熱し、発泡剤および架橋剤を部分的に分解した後、除圧して中間一次発泡体を得た。中間一次発泡体は厚み、縦、横共に１．７倍に膨張していた。得られた中間一次発泡体を、あらかじめ１５０℃に予熱した特許文献１のように加熱水蒸気の流路を周囲に設けた気密ではない開閉式金型を有する発泡装置に載置して１５０℃の蒸気で加熱した。４０分後に最終厚みになり加熱を終了した。
第２工程での発泡時間の差は１５分であった。本発明における発泡機を用いた場合は発泡時間を短縮すると共に発泡助剤の量を削減する事ができた。
実施例１において、発泡助剤として酸化亜鉛０．４部を使用した以外は実施例１と同じ配合物をミキシングロールにて混練し、得られた組成物を加圧密閉金型中に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ２の外圧をかけて１５０℃で４０分間加熱し、発泡剤および架橋剤を部分的に分解した後、除圧して中間一次発泡体を得た。中間一次発泡体は厚み、縦、横共に１．７倍に膨張していた。得られた中間一次発泡体を、あらかじめ１５０℃に予熱した特許文献１のように加熱水蒸気の流路を周囲に設けた気密ではない開閉式金型を有する発泡装置に載置して１５０℃の蒸気で加熱した。４０分後に最終厚みになり加熱を終了した。
第２工程での発泡時間の差は１５分であった。本発明における発泡機を用いた場合は発泡時間を短縮すると共に発泡助剤の量を削減する事ができた。
低密度ポリエチレン樹脂（商品名：ＹＦ−３０、日本ポリエチレン株式会社）１００部、熱分解型発泡剤としてアゾジカルボン酸アミド（商品名：ビニホールＡＣ＃３Ｋ−７、永和化成工業株式会社）１９部、架橋剤としてジクミルパーオキサイド（商品名：パークミルＤ、日油株式会社）０．５部、およびｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ペンタノアート（商品名：パーヘキサＶ−４０、日油株式会社）０．５部をミキシングロールにて混練し、得られた組成物を加圧密閉金型中に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ２の外圧をかけて１３６℃で５０分間加熱し、架橋剤を部分的に分解した。この中間一次発泡体をあらかじめ２００℃に予熱した本発明の発泡機（内部寸法：３５０×３５０×１００ｍｍ）内に載置し、ヒーター出力４．０ｋｗ、金型温度２００℃にて加熱した発泡剤および架橋剤を分解した。加熱開始３０分後に最終厚みになり加熱を終了し、発泡体を取り出し架橋ポリエチレン発泡体を得た。得られた発泡体は見かけ密度０．０３ｇ／ｃｍ３であった。
比較例２
実施例２において、発泡助剤として酸化亜鉛０．０２部を添加した以外は実施例２と同じ配合および同じ方法で中間一次発泡体を得、あらかじめ１６０℃に予熱した特許文献１のように加熱水蒸気の流路を周囲に設けた気密ではない開閉式金型を有する発泡装置に載置して１６０℃の蒸気で加熱した。９０分後に最終厚みになり加熱を終了した。第２工程での発泡時間の差は６０分であった。
比較例２では発泡助剤を用いたのに対し、実施例２では発泡助剤を用いずに発泡する事ができた。
実施例２において、発泡助剤として酸化亜鉛０．０２部を添加した以外は実施例２と同じ配合および同じ方法で中間一次発泡体を得、あらかじめ１６０℃に予熱した特許文献１のように加熱水蒸気の流路を周囲に設けた気密ではない開閉式金型を有する発泡装置に載置して１６０℃の蒸気で加熱した。９０分後に最終厚みになり加熱を終了した。第２工程での発泡時間の差は６０分であった。
比較例２では発泡助剤を用いたのに対し、実施例２では発泡助剤を用いずに発泡する事ができた。
Claims (1)
- 各面がワット密度が８Ｗ／ｃｍ ２ の電気ヒーターを内蔵する金型により構成される６面体構造であり、側面にあたる４面のうち、２面は底面に溶接されており、２面が開閉可能となっていて、上面が昇降動装置により上下して発泡体を任意の厚みに調節することが可能である、各面毎に温度制御が可能な電気加熱式ブロック発泡体製造装置。
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| JP2013202826A JP6258651B2 (ja) | 2013-09-28 | 2013-09-28 | 電気加熱式ブロック発泡体製造装置 |
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