JPH0120977B2

JPH0120977B2 -

Info

Publication number: JPH0120977B2
Application number: JP59148742A
Authority: JP
Inventors: Hidetomo Shirai; Yoshifumi Nakahara
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1984-07-17
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1989-04-19
Also published as: JPS6127230A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、熱可塑性樹脂発泡板の製造方法に
関するものである。

熱可塑性樹脂発泡板は、色々な方法によつてこ
れを作ることができる。そのうちでも、押出法が
最も広く行なわれている。それは、押出法によれ
ば設備費が安価であり、しかも連続的に能率よく
発泡板を製造することができるからである。

押出法を実施する際に必要とされる主な設備
は、押出機と口金と引取機とである。口金として
は、幅が厚みに対し10倍以上に及ぶ程に、細長い
断面を持つた通路を押出端面に開口させたものが
用いられる。実施の際には、このような口金が押
出機の先端に取付けられる。また、押出機内では
発泡剤を含んだ樹脂が軟化せしめられ、軟化した
樹脂が口金内の上記通路へ供給され、上記細長い
断面を持つた通路から押出され、発泡せしめられ
る。

発泡剤を含んだ樹脂は、口金内の通路から押出
されると同時に発泡する。発泡はそのまま大気中
で行なうこともできる。しかし、発泡剤を含んだ
樹脂は、発泡の結果形を変えることになるから、
忌わしい変形を避けるために通常成形型と呼ばれ
る型の中へ入れて発泡せしめられることが多い。
成形型としては、樹脂の全周囲を包囲する形状の
ものが多く用いられた。

（発明の背景）押出法によつて発泡した板を作るとき、高倍率
例えば20倍以上に発泡した板を得るためには、上
述のようにして押出し発泡した樹脂板を引取機に
より押出方向にも引延ばすことが必要であり、従
つて樹脂板を早い速度で引取ることが必要とされ
る。ところが、発泡した樹脂板を早い速度で引取
ると、樹脂板の両側に縁から幅方向に延びる亀裂
が入り、引取速度を早めるに従つて亀裂が幅方向
に大きく延び、ついには発泡板が切断されること
になる。そこで、発泡板の両側に亀裂を生ぜしめ
ることなく、発泡板を早く引取り得るようにする
ことが必要とされた。

この発明者は、口金内で発泡板の両側に潤滑剤
を塗布すると、押出発泡の過程にある発泡板を高
速で引取つても、発泡板の両側に亀裂が発生しな
くなることを見出した。この発明は、このような
知見に基づいてなされたものである。

（従来技術）先行技術文献を調査すると、発泡剤を含まない
熱可塑性樹脂を押出成形するにあたつて、口金内
を通る樹脂の周りに潤滑剤を圧入して、押出を円
滑にすることが既に記載されている。それは、例
えば特公昭35−6879号公報及び特公昭39−10745
号公報に記載されている。しかし、これらの記載
は、非発泡の樹脂を対象としたものであり、しか
も樹脂の周囲方向全体に潤滑剤を形成することを
必要としている。それは、周囲方向の全体に潤滑
剤を行きわたらせないと、口金内の樹脂の滑りに
ムラが生じ、良好な成形体が得られないからであ
る。ところが、この発明の場合のように発泡板の
表面全体に、とくに広い表及び裏の両面に潤滑剤
を行きわたらせることは容易でない。しかし、こ
の発明では、樹脂を発泡した板状にして押出すこ
ととし、しかも板状押出物の両側だけに潤滑剤を
圧入すれば足りるのであるから、その操作は容易
であり、また全く目新しいことであり、さらに意
外なことでもある。

（問題を解決するための手段）この発明は、口金の押出端面に幅が厚みに対し
20ないし1000倍の細長い断面となつて開口してい
る通路から、発泡剤を含み軟化した状態にある熱
可塑性樹脂を押出して発泡板を作るにあたり、口
金内で樹脂が幅方向にほぼ最大限まで延びた状態
において、幅方向の両端の通路壁面から潤滑剤を
圧出させ、少なくとも幅方向の両端に位置する樹
脂面上に潤滑剤を薄膜状に付着させて口金から押
出し、押出物を直ちに成形型に入れて発泡させ、
板状押出物の少なくとも表裏両面に成形型の内壁
面を接触ささせて形を整えつつ冷却し、その後引
取機により引取ることを特徴とする、熱可塑性樹
脂発泡板の製造方法に関するものである。

この発明方法を実施の一例について図面により
説明すると、次のとおりである。第１図は、この
発明方法を実施するときの装置の一部切欠水平断
面図であり、第２図は同じ装置の一部切欠垂直断
面図である。さらに具体的に云えば、第１図は第
２図中の−線断面図であり、第２図は第１図
の−線断面図である。

第１図及び第２図において、１は押出機、２は
ブレーカープレート、３はダイプレート、４はフ
アンダイ、５はフラツトダイ、６は成形型、７は
逆止弁、８は潤滑剤圧出孔である。

この発明方法は、第１図及び第２に示したよう
な装置を用いて、次のように実施される。まず、
押出機１内で熱可塑性樹脂が軟化せしめられ、発
泡剤を含まされて、スクリユーによりブレーカー
プレート２に向つて進行せしめられる。ブレーカ
ープレート２の先には口金が付設されている。ブ
レーカープレート２は押出機１に背圧を加え、樹
脂の混練をよくし、異物を取除き、樹脂の流れを
整える役目をする。

口金は、ダイプレート３、フアンダイ４及びフ
ラツトダイ５から成るものの総称である。フアン
ダイ４は、押出機から来る断面円形の樹脂を徐々
に変形させて、断面形状を矩形にする部分であ
る。このときの出口における幅対厚みの比は５〜
100対１の範囲にある。フラツトダイ５は、フア
ンダイ４から来る樹脂を押出端面に向けて、とく
に厚み方向に絞り込むことにより、背圧がかかる
ようにして押出す部分である。フラツトダイ５の
押出端面には細長い断面を持つた樹脂通路９が開
口している。樹脂通路９の開口は、幅ｘが厚みｙ
に対し20ないし1000倍という関係を持つものであ
る。

口金内には、逆止弁７が付設され、その先には
樹脂通路に向つて潤滑剤圧出孔８が開口してい
る。圧出孔８の開口位置は、これを樹脂通路の周
囲方向について云えば、幅方向の両端だけであ
る。また、圧出孔８の開口位置は、これを樹脂通
路の進行方向について云えば、横断面形状が扁平
となつて幅方向に広がり切つた部分であり、フア
ンダイ４の先端部分からフラツトダイ５の後半部
分にわたる範囲内のところである。この範囲を図
面で示せば、第１図中で線ａとｂとの間の範囲で
ある。

口金の先には成形型６が付設されている。成形
型６は、フラツトダイ５に密接しており、フラツ
トダイ５に密接する部分には樹脂通路９と実質的
に同じ大きさの樹脂通路を備えている。しかし、
成形型６内の樹脂通路は、フラツトダイ５から遠
ざかるに従つて、急激に幅方向にも厚み方向にも
広がるが、とくに厚み方向に顕著に広がつてい
る。

この発明方法は、上述のような装置を用いて次
のように実施される。発泡剤を含み軟化した樹脂
が、押出機１から口金内へ進行せしめられ、口金
内において横断面が円形の状態から徐々に扁平に
され、細長い横断面を持つたものにされる。すな
わち、ダイプレート３内では横断面が円形である
が、フアンダイ４内で次第に幅を大きく厚みを小
さくされ、フラツトダイ５内で横断面がスリツト
状のものとされる。

このとき、口金内の幅方向の両端において、潤
滑剤を通路壁面に設けた圧出孔８から圧入して壁
面と樹脂との間に介在させ、少なくとも幅方向の
両端に位置する樹脂面上に潤滑剤を薄膜状に付着
させて、樹脂を口金から押出す。さらに、潤滑剤
の付着した押出物を直ちに成形型に入れて発泡さ
せ、ここで板状になつた押出物の周囲方向全面を
成形型の内壁面に接触させて形を整え、且つ冷却
する。こうして、冷却されて発泡板となつたもの
を引取機により早い速度で引取つて、成形型内で
高倍率に発泡させる。

潤滑剤としては、各種のものが使用できる。シ
リコンオイル、ポリエチレングリコール、ポリブ
テン、パラフイン類、オイル類等を使用すること
ができる。もつとも、潤滑剤は、樹脂を膨潤又は
溶解させるものであつてはならないから、使用す
る特定の樹脂に応じて上述のものの中から適当な
ものを選んで用いることが必要である。一般的に
云えば、潤滑剤は、押出成形型時における口金の
温度及び圧力下で、液体であることを必要とし、
且つ樹脂を溶解又は膨潤させないものであれば大
抵のものを用いることができる。

潤滑剤の量は少量で足りる。推定であるが、樹
脂表面上に数ミクロン乃至数100ミクロンの薄膜
のできる程度でよいと考えられる。実験結果によ
ると、潤滑剤の必要量は潤滑剤の粘度に依存し、
潤滑剤の粘度が高ければ使用量は少なくて済む。
一般に、潤滑剤の使用量が多いと、成形型内で樹
脂が滑り過ぎて、樹脂の形を整えることが困難と
なつたり、両側面に局部的に潤滑剤が溜つて窪み
又は孔が生成したりするので、使用量が過大にな
ることは避けなければならない。

潤滑剤の圧出には、プランジヤーポンプ、ギア
ーポンプ、ダイヤフラムポンプ等を使用すればよ
い。

第１図及び第２図では、成形型６として樹脂の
周囲方向全面を覆う構造のものを示したが、成形
型６はこのような構造のものに限らない。例え
ば、成形型６は、幅方向の両端が開放されていて
もよい。云いかえると、成形型６としては、２枚
の板が上下に対向して設けられただけの構造のも
のでもよい。すなわち、成形型６は、板状押出物
の少なくとも表裏両面に接触させる内壁面を持つ
たものであればよい。

（発明の効果）この発明方法によれば、口金内で樹脂が扁平に
され、幅方向にほぼ最大限まで延びた状態におい
て、幅方向の両端の通路壁面から潤滑剤を圧出さ
せ、少なくとも幅方向の両端に位置する樹脂面上
に潤滑剤を薄膜状に付着させて樹脂を口金から押
出すので、樹脂は幅方向の両側面を潤滑剤で覆わ
れて口金から押出される。このため、樹脂の両側
が口金から円滑に押出される。云いかえると、従
来法では扁平なシートを押出そうとすると、幅方
向の両側が中央部よりも押出しにくくて、小さな
亀裂などが生成し勝ちであつたが、この発明方法
ではそのようなことがない。また、扁平な表裏両
面ではこの面上に潤滑剤を均等に付着させること
が困難であつたが、この発明方法では表裏両面に
はあえて潤滑剤を付着させないので、この面での
押出の不均一も発生しない。このように、この発
明方法によれば広幅のものを容易に円滑に押出す
ことができる。

こうして口金から押出された樹脂は、直ちに成
形型に入れられる。成形型内で樹脂は発泡せしめ
られて形を変形するが、そこでは板状にされた樹
脂の表裏両面に成形型の内壁面が接触しているか
ら忌わしい変形が防止される。また、成形型内で
樹脂は冷却されるから、樹脂は所望形状の板状発
泡体とされて成形形を出る。こうして、所望の樹
脂発泡板を得ることができる。

また、この発明方法では、潤滑剤を付着させた
ので、幅方向の両端が円滑に押出せることに伴な
い、引取速度を早くしても押出物の両側に亀裂の
発生することがなく、従つて高倍率に発泡した良
質の樹脂板を容易且つ能率よく作ることができ
る。この点で、この発明方法の効果は顕著であ
る。

次に、この発明方法に付随するさらに細かい点
について説明する。まず、熱可塑性樹脂として
は、発泡させ得るものならば、大抵のものを使用
することができる。ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビリル等が好適な
例である。

発泡剤としても、色々なものを用いることがで
きる。大きく分けて脂肪族炭化水素類、ハロゲン
化炭化水素類、不活性ガス、分解してガスを発生
する固体化合物の何れをも使用することができ
る。脂肪族炭化水素としてはエタン、プロパン、
ブタン、ペンタン等が使用でき、ハロゲン化炭化
水素としては塩化メチル、塩化エチル、モノクロ
ロジフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン
等が使用でき、不活性ガスとしては炭酸ガス、窒
素等が使用でき、ガスを発生する固体化合物とし
てはアゾジカーボンアミドのようなものを使用す
ることができる。これらは単独又は混合して使用
することができる。

この発明では、口金内の幅方向の両端に通路壁
面から潤滑剤を圧出させる。そのときの潤滑剤の
圧出孔は第２図に示したように、小さな孔８であ
つてよく、通路壁面において厚み方向の全長にわ
たる程長いものである必要がない。それは、圧出
された潤滑剤が厚み方向に広がるからであると考
えられる。潤滑剤が厚み方向に広がることを考え
れば、潤滑剤は幅方向における側面からさらに広
がつて、表面及び裏面の両側寄りの部分までも覆
うことになるかも知れない。しかし、表面及び裏
面の全体にまで広がることはあり得ないと考えら
れる。何れにしても、潤滑剤は樹脂流れの悪い両
側部分を覆うので、効果があると考えられる。

成形型６の樹脂に接触する壁面は、これを弗素
樹脂で被覆して、樹脂の滑りをよくするのが普通
である。この発明方法においても、そのように弗
素樹脂で被覆した成形型を用いることが望まし
い。

また、この発明の特殊な実施態様として、成形
型６の内部を減圧にして成形型内で樹脂をさらに
高度に発泡させることができる。減圧にして発泡
させることは、この発明者及び出願人が既に提案
し、特開昭59−41236号公報によつて、公知され
ている。このように減圧下で高度に発泡させる際
には、引取速度を高めなければならないが、この
発明方法によれば、引取速度を早めても発泡板に
亀裂の入ることがなく、良好な高倍率発泡板が得
られる。

（実施例）次に実施例及び比較例を述べて、この発明をさ
らに具体的に説明し、この発明のすぐれている所
以を明らかにする。以下において、単に部という
のは、重量部を意味する。

実施例１樹脂としては、100部のポリスチレン（平均重
合度1460、メルトインデツクス4.2ｇ／10分）に、
１部のタルク（気泡調整剤）と２部の難燃剤とを
混合したものを用い、この混合物を65mmφ−90mm
φのタンデム型押出機に供給した。このうち65mm
φの押出機には発泡剤の圧入孔を設けて、ポリス
チレン100部に対しブタン（発泡剤）を８部圧入
した。押出機内で樹脂を均一に混合溶融し、この
溶融物を第１図及び第２図に示したような口金内
へ送つた。

口金内には、潤滑剤圧出孔８が両側にそれぞれ
１個ずつ穿設されていた。圧出孔８は直径２mmで
長さ５mmであつて、その孔の奥には逆止弁７がね
じ込まれ、逆止弁７が配管を通じてプランジヤー
ポンプに連結されていた。また、口金の先端にお
ける樹脂通路は、厚み２mm、幅100mmとされてい
た。

押出機内で溶融された樹脂は、口金へ入る前に
冷却されて115℃となり、口金内で扁平な板状に
成形された。このとき、口金内では潤滑剤として
ポリエチレングリコール（三洋化成社製、分子量
400）が１つの圧出孔８から、圧力42Kg／cm²で１
時間あたり75ｇの割合で圧出された。このとき、
樹脂の押出量は１時間あたり65Kgであつた。こう
して、板状にされた発泡性樹脂は、その両側にポ
リエチレングリコールを薄膜状に付着せしめら
れ、口金から押出され、直ちに成形型６へ導入さ
れ、ここで発泡せしめられるとともに冷却されて
発泡板となり、この発泡板は引取機により2.6
ｍ／分の割合で引取られた。

得られた発泡板は、幅が250mm、厚みが平均
47.1mmで、Ｒ値（最大値と最小値の差）が0.5mm
であつて、厚みがよく揃つており、両側にも亀裂
がなく良好な発泡板であつた。また、この発泡板
は見掛密度が、35.0Kg／m³で高度に発泡してい
た。

比較例１潤滑剤としてポリエチレングリコールを用いな
いこととした以外は、実施例１と全く同様にして
発泡板を得た。

得られた発泡板は、幅が約254mm、厚みの平均
が約46.5mmで、Ｒ値が4.3mmと大きく、中央部が
厚く両側が薄いものであつた。また、見掛密度は
35.2Kg／m³でよく発泡していたが、両側に亀裂が
入つており、良好な発泡板とは云えないものであ
つた。

実施例２実施例１において、ポリエチレングリコールの
代わりにシリコンオイル（信越化学社製KF−96）
を用いることとし、その圧出量を１時間当り20c.c.
とした以外は、実施例１と全く同様にして実施し
た。その結果、幅が251mm、厚みが平均で49.8mm、
Ｒ値が0.3mmと小さく、幅方向に厚みが均一な発
泡板とすることが出来た。且つ両側には亀裂を殆
んど認めなかつた。

実施例３実施例１において、ポリエチレングリコールの
代わりにポリブテン（日石化学LV−50）を用い
ることとし、その圧出量を１時間当り50c.c.とした
以外は、実施例１と全く同様にして実施した。そ
の結果、幅が249mm、厚みが49.5mm、Ｒ値が0.2と
小さく、幅方向に厚みが均一な発泡板とすること
が出来た。且つ両側には亀裂を殆んど認めなかつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、この発明方法の一実施態
様を示した要部断面図である。図において、１は押出機、２はブレーカープレ
ート、３はダイプレート、４はフアンダイ、５は
フラツトダイ、６は成形型、７は逆止弁、８は潤
滑剤圧出孔、９は口金開口端における樹脂通路で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

１口金の押出端面に幅が厚みに対し20ないし
1000倍の細長い断面となつて開口している通路か
ら、発泡剤を含み軟化した状態にある熱可塑性樹
脂を押出して発泡板を作るにあたり、口金内で樹
脂が幅方向にほぼ最大限まで延びた状態におい
て、幅方向の両端の通路壁面から潤滑剤を圧出さ
せ、幅方向の両端に位置する樹脂面上に潤滑剤を
薄膜状に付着させて樹脂を口金から押出し、押出
物を直ちに成形型に入れて発泡させ、板状押出物
の少なくとも表裏両面に成形型の内壁面を接触さ
せて形を整えつつ冷却し、その後引取機により引
取ることを特徴とする、熱可塑性樹脂発泡板の製
造方法。