JPH0254764B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0254764B2
JPH0254764B2 JP58172060A JP17206083A JPH0254764B2 JP H0254764 B2 JPH0254764 B2 JP H0254764B2 JP 58172060 A JP58172060 A JP 58172060A JP 17206083 A JP17206083 A JP 17206083A JP H0254764 B2 JPH0254764 B2 JP H0254764B2
Authority
JP
Japan
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composition
blowing agent
mixing
mold
temperature
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58172060A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6061217A (en
Inventor
Kurotsukaa Zenasu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINAAJISUTEIKUSU IND Ltd
Original Assignee
SHINAAJISUTEIKUSU IND Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by SHINAAJISUTEIKUSU IND Ltd filed Critical SHINAAJISUTEIKUSU IND Ltd
Priority to JP58172060A priority Critical patent/JPS6061217A/en
Publication of JPS6061217A publication Critical patent/JPS6061217A/en
Publication of JPH0254764B2 publication Critical patent/JPH0254764B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は熱可塑性コンパウンド及び熱硬化性コ
ンパウンドの発泡製品を製造する方法に関する。 合成ポリマーは一般的に次の2つに分類され
る。1つは加熱によつて固体から液状に変化し、
冷却によつて化学成分が変化することなく元の物
理的特性を回復することのできる熱可塑性ポリマ
ーであり、他の1つは加熱によつて固体から液体
に変化する際、必ず何らかの形の化学的変化を伴
なう熱硬化性ポリマーである。 今まで作られてきたどのポリマーも実際のとこ
ろ、いろいろなときに発泡成形が行なわれてい
る。 発泡成形はガスを直接に或は化学的発泡剤から
粘性材料の中に分散させることによつて行なう。
プラスチツク材料が凝固する際、ガスは材料中の
独立気泡の中に完全に包み込まれてしまうか或は
又、完全に包み込まれることなくプラスチツク材
料内の通路を移動する。これら2つのフオーム
(foam)構造は夫々独立気泡(closed cell)及び
連続気泡(open cell)として知られている。 発泡材料は絶縁・包装・構造装飾用部品及び浮
選機等に多く用いられている。 発泡材料は単位重量当りの体積を増すことがで
きるので材料費を削減できる場合がある。 軟質の発泡体はクツシヨン・フイルター・包
装・被服及びその他の用途に用いることができ
る。発泡プラスチツクの密度は幅広い範囲を有し
ている。代表的な密度の範囲は1.6乃至960Kg/m3
である。難撚性の発泡体はそのまま利用すること
ができる。発泡プラスチツク材料を発泡させる1
つの方法として、揮発性の液体或はガスとのコン
パウンドを混合或は射出することによつて、加工
中にフオームを製造するものがある。ブレンデイ
ング工程を行なうことによつて、コンパウンドの
混合物を加工前に均一に分配することができる。 プラスチツクを発泡させるもう1つの方法に化
学的発泡剤とポリマーを充分に混合することによ
つて行なうものがある。この発泡剤は所定のトリ
ガー温度(trigger temperature)でガスを発生
し粘性ポリマーの中で発泡する。然し乍ら、公知
の発泡方法にあつては、何れかの工程に必ず不都
合がある。不都合の1つとして、発泡製品の成形
を通常は高圧下で行なわなければならないことが
ある。発泡プラスチツク製品を成形する上でもう
1つの不都合な点は、殆んどの工程を通じ発泡剤
のトリガ温度でコンパウンドを維持しなければな
らず、又、コンパウンドを型或はその他成形装置
に装入した後、発泡剤からガスを発生させるため
にコンパウンドを更に加熱しなければならないの
である。軟質発泡体を成形するのに液体可塑剤の
中にPVCコンパウンドを分散させる方法がある。
発泡成形は次に化学発泡剤或は機械的フロシング
(frothing)によつて行なう。然し乍ら、何れの
方法とも成形の最終段階に於て高圧にしサイクル
タイムを長くする必要があるため経費がかかる。
軟質の発泡PVCコンパウンドは特別グレードの
PVCコンパウンドから押出し成形機の中で作る
こともできる。軟質発泡体の用途としてドアシー
ル・ガスケツト・ケーブル絶縁材等が挙げられ
る。 発泡物質の製造に於て最もよく知られた方法に
は次の4つの工程が含まれている。混合工程では
コンパウンドを発泡剤と混合し、PVCに対して
は混合物を均一に混合するためにミリング
(milling)する工程が含まれている。次に型に装
入する工程では混合物を成形型の中に装入した
後、高圧下にて一般的には30分間以上プレス機に
て加熱・冷却する。最終工程の発泡は型の中で約
60分間この状態を保持することによつて行なわれ
る。このように、例えば発泡PVC物質を製造す
るのに2時間以上の時間を必要とする。 本発明は熱可塑性及び熱硬化性の発泡製品を簡
単且つ迅速に製造することのできる方法を提供す
る。本発明の方法を用いることによつて従来技術
の殆んどが必要としていた工程数を削減し、型或
はその他整形手段で通常必要とされる高い圧力を
不要なものとし、熱硬化性物質及び熱可塑性物質
を発泡させるのに必要な時間を短縮することがで
きる。 強力ミキサー(high intensity mixer)を用い
ることによつて、非常に短いサイクルタイムでプ
ラスチツクコンパウンドと発泡剤を混合・溶融さ
せ、その後直ちに、従来よりも低い温度且つ低い
圧力にて型或は他の整形手段の中で成形すること
ができることが判つた。 本発明は粒状の熱可塑性樹脂から、熱可塑性の
発泡成形品を製造する方法を提供するものであつ
て、熱可塑性粒状物質及び発泡剤から構成される
粒状組成物を強く混合し、熱運動にて加熱し、発
泡剤のトリガー温度でガスを発生してフオームを
製造し、混合及び加熱は密閉された混合室の中で
粒状組成物を混合することによつて行なわれ、該
混合室には複数のブレートがアームに取り付けら
れ、該アームはブレードの先端で約18メートル/
秒以上の速度でチヤンバー内の軸の周りを回転し
ており、密閉された容器の中で粒状組成物を混合
し続けて粒状組成物を発泡剤のトリガ温度以上の
混合温度まで加熱し、混合温度にて粒状組成物は
充分に溶融し、溶融した組成物は発泡剤から発生
するガスを含有することのできる粘度を備えてお
り、溶融した組成物が混合温度に達し且つ発泡剤
がフオームを製造し始める前に前記混合室から溶
融組成物を排出し、排出された溶融組成物を型に
供給し、型の中に組成物を閉じ込め、組成物を発
泡させながら組成物の成形を行ない、型の中でプ
ラスチツク成形品を形成する工程から構成されて
いる。 本発明の他の実施例に於て、コンパウンドと発
泡剤を同時に混合室の中に供給しているが、コン
パウンドの混合開始後にコンパウンドを混合室に
加えても可い。プラスチツクコンパウンドが硬質
若しくは軟質のポリ塩化ビニル又は低密度のポリ
エチレン樹脂である場合、望ましい発泡剤として
アゾジカルボンアミド、又はパラ、パラ−オキシ
ビス(ベンゼンスルフオニルヒドラジド)が挙げ
られる。混合室内のブレード先端速度は約31−38
メートル/秒の範囲内が望ましく、設定温度は約
190−240℃の範囲内が望ましい。この望ましい範
囲内で製造されたバツチは約7−20秒で設定温度
に達する。他の実施例に於て、成形手段には型成
形手段、整形手段、押出し成形機、約550−2200
キロパスカルの範囲内の圧力にて作動するプレス
機が含まれており、組成物が型の中に閉じ込めら
れている時間は約5分間以下である。 強力ミキサーは熱可塑性材料及び熱硬化性材料
を溶融させるのに用いることができる。強力ミキ
サーの1つは1966年8月16日、グーセル氏等に対
して発行された米国特許第3266738号に開示され
ている。この特許は今日、商標名ドレイス−ゲリ
マツト(Drais−Gelimat)にて市販されている
強力ミキサーについて記載されている。このミキ
サーは複数のブレードを備えており、該ブレード
は密閉された容器の中で軸の周りを回転する。
1980年10月28日、クロツカー氏等に発行された米
国特許第4230615号には、ミキサー温度とは別個
に強力ミキサー内のバツチ温度をモニターし、バ
ツチが最終的な設定温度に達するとミキサーから
バツチを排出する装置が開示されている。この特
許の第5欄第34行目に於て、混合機の中で発泡が
あまり早く起こらない様に混合工程の終りに発泡
剤を加えること、そして、バツチ温度が発泡温度
より直ぐ下の温度でバツチを排出することについ
て記載されている。然し乍ら本発明にあつては、
発泡剤の添加は必ずしも混合工程の終りである必
要性はなく、混合工程の初めに添加しても可いこ
とが判つた。更に本発明にあつては、熱可塑性樹
脂の粒体と発泡剤とのバツチをガスが発生するト
リガー温度以上の温度まで加熱している。 混合量を制御するもう1つの方法が1979年3月
6日、クロツカー氏に発行された米国特許第
4142804号に開示されている。この特許は、強力
ミキサーで生じるバツチ溶融物の状態をミキサー
内の振動をモニターすることによつて制御し、振
動が所定の溶融状態を示す設定値に達するとミキ
サーからバツチを排出する方法について開示して
いる。 一連のテストに於て、熱硬化性コンパウンド又
は熱可塑性コンパウンドのバツチ(batch)を発
泡剤と共に強力ミキサーの中で加工した。ミキサ
ーはドレイス ゲリマツトの強力ミキサーを用
い、ブレードの先端速度が18メートル/秒以上で
あつた。発泡剤の添加はコンパウンドと同時に行
なう場合と、ゲリマツトミキサーのスクリユーコ
ンベヤーによつてコンパウンドを混合室内部に送
り込み、混合工程が開始してからスクリユーコン
ベヤーを介して発泡剤を加えていく場合とがあ
る。ミキサー内に供給されるバツチの重量は、必
要とされるバツチのサイズに応じて100グラムか
ら300グラムの変動はあつたが、ミキサー内での
総時間は30秒を超えなかつた。 第1図に本発明の方法に好適な装置の略図を示
している。強力ミキサー10は米国特許第
3266788号に開示されており、該ミキサーは密閉
された混合室11を備え、該混合室にはシヤフト
14のアーム13に取り付けられて回転するブレ
ード12を配備する。バツチは入口ポート15か
ら装入され、スクリユーコンベヤー16によつて
混合室11へ送り込まれる。バツチが所定の温度
に達すると、油圧シリンダー17が作動して排出
フラツプ18が開き、材料はフアンネル19から
直接に型20の中に落とされる。型20をミキサ
ー下方から移動させ、型20の上にふた21を被
せ、材料を型の中に閉じ込める。 望ましい実施例に於て、ミキサーの中でのバツ
チ温度はバツチからの赤外線放射を測定すること
によつて求めた。これは米国特許第4230615号に
開示された装置及び方法に基づくものであつて、
ミキサー及びミキサーブレードの温度とは別個に
バツチ温度を測定した。バツチ温度を設定する目
的はバツチの排出時を制御することにある。バツ
チ温度は強力ミキサーから排出されたプラスチツ
クコンパウンドが溶け、粘性状態となつて型或は
その他整形手段に送り込まれ、最終製品に成形す
ることのできる温度が選択される。バツチの排出
温度は発泡剤のトリガー温度よりも高いため、ミ
キサーからバツチを排出する前にミキサーの中で
は既に発泡し或は発泡剤からガスが発生し始めて
いる。然し乍ら、ミキサーから排出するまでの時
間は短いため、発泡の進行度は大きくはない。 発泡剤がトリガー温度に達するとミキサー内で
は既に発泡が始まり、バツチは充分な粘性を有し
ているため発泡剤から発生するガスを含むことが
できる。それ故、バツチをミキサーから排出する
や、過度に遅れることなく速やかに型の中に入
れ、発泡が完了するまで型の中に閉じ込めてお
き、製品を冷却する。トリガー温度は充分高くし
ておき溶融したコンパウンドが発生ガスを含むこ
とのできる粘性状態に達するのと略同時或はその
後に、ガスが発泡剤から発生し始めるようにしな
ければならない。トリガー温度が低すぎると、発
生したガスは大気中に分散しコンパウンドの中に
含めることができない。ミキサーから排出された
バツチは、型・押出し成形機或は他の整形手段に
供することができる。作られるべき発泡製品がプ
レート或はシートである場合、2つの平坦な表面
の間に溶けたバツチを置き圧縮する。平坦な表面
間の圧力は2200キロパスカルを超える必要はな
く、又、プレスを加熱しなくとも、溶融材料の温
度が高いため、そのまま発泡し続けることができ
る。 その後発泡し続けることによつて材料は型の中
を満たし硬化を始める。材料は加熱しない型の中
で発泡し、外部からの熱を一切必要としないか
ら、成形される材料の肉厚にどんな制限もない。
熱は溶融材料の内部から供給され、外部表面から
は供給されないから、殆んど任意厚さの製品を発
泡成形することができる。型或は他の整形装置の
外部表面を予熱し、材料が2つの外部表面に接し
た時に材料が冷えすぎないようにすることもでき
る。発泡は化学発泡剤の分解によつて行なわれ、
化学反応が行なわれている間ガスを放出するもの
であるから、発泡成形に寄与し得るガスの損失を
抑えるために、発泡中のバツチの排出と整形装置
への発泡中のバツチ供給を数千分の1秒以内で厳
密に制御している。 二種類の発泡剤を用い、本発明に係る方法の実
験を行なつた。1つは商標名、Ficel−AC/4で
販売されているアゾジカルボンアミド
(azodicarbonamide)で、トリガー温度の範囲は
190乃至220℃である。このトリガー温度は、軟質
PVCコンパウンド中にしばしば存在する金属塩
の安定剤によつて170℃まで下げることができる。 第2の発泡剤は商標名、Celogen OTにて販売
されているパラ、パラ−オキシビス(para−
oxybis)(ベンゼンスルフオニルヒドラジド)
(benzenesulfonylhydrazide)である。この発泡
剤のトリガー温度は130乃至160℃の範囲内であ
り、最も効率のよいトリガー温度は150℃以上で
あつた。この発泡剤はPVC及び低密度ポリエチ
レンの射出成形及び圧縮成形用として好適であ
る。これは非気泡性の薄い或は厚いスキンを有す
る気泡構造を得るのに特に有用である。 テストで使用したコンパウンドは、発泡剤
Ficel−AC/4を0.5%含有した商標名CTR−
12Dの硬質PVC粉末、CGP−1100と呼ばれ薄膜
製造に用いられる硬質PVCコンパウンド、板用
硬質ビニルコンパウンドであるBPVS、及び管用
硬質PVCコンパウンドであつた。なお管用硬質
PVCコンパウンドは366レジンを300部、TM692
を1.8部、CAST6を1.2部、K1.25を3.0部及びアト
マイト(Atomite)を6.0部の割合で含有してい
る。もう1つのプラスチツクコンパウンドは、
R7203Aとして知られる可塑性のPVC製品であつ
た。コード番号EXPY134−175の低密度ポリエチ
レンはメルトインデツクスが4.4であり、これも
又発泡成形した。
The present invention relates to a method for producing foamed products of thermoplastic and thermoset compounds. Synthetic polymers are generally classified into two categories: One is that it changes from solid to liquid by heating,
One is a thermoplastic polymer that can recover its original physical properties by cooling without changing its chemical composition. It is a thermosetting polymer with physical changes. Virtually every polymer ever made has been foam-molded at one time or another. Foam molding is carried out by dispersing gas into the viscous material, either directly or from a chemical blowing agent.
As the plastic material solidifies, the gas may either become completely encapsulated within the closed cells in the material, or alternatively the gas may travel through passageways within the plastic material without being completely encapsulated. These two foam structures are known as closed cell and open cell, respectively. Foamed materials are widely used for insulation, packaging, structural decoration parts, flotation machines, etc. Since foamed materials can increase volume per unit weight, material costs may be reduced. Soft foams can be used in cushions, filters, packaging, clothing, and other applications. The density of foamed plastics has a wide range. Typical density ranges from 1.6 to 960Kg/m 3
It is. The twist-resistant foam can be used as is. Foaming foamed plastic material 1
One method is to produce the foam during processing by mixing or injecting the compound with a volatile liquid or gas. By performing a blending step, the compound mixture can be uniformly distributed before processing. Another method of foaming plastics is by thoroughly mixing the chemical blowing agent and the polymer. The blowing agent generates gas at a predetermined trigger temperature and foams within the viscous polymer. However, in the case of known foaming methods, there are always disadvantages in one of the steps. One disadvantage is that foamed products usually have to be formed under high pressure. Another disadvantage of molding foamed plastic products is that the compound must be maintained at the trigger temperature of the blowing agent throughout most of the process, and the compound must not be charged into the mold or other molding equipment. Afterwards, the compound must be heated further to generate gas from the blowing agent. One method for forming flexible foams is to disperse PVC compounds in liquid plasticizers.
Foam molding is then accomplished by chemical blowing agents or mechanical frosting. However, both methods are expensive because they require high pressure in the final stage of molding and a long cycle time.
The soft expanded PVC compound is made of special grade
It can also be made in an extruder from PVC compound. Applications of soft foam include door seals, gaskets, cable insulation, etc. The best known methods for producing foam materials include the following four steps. The mixing process involves mixing the compound with a blowing agent and, for PVC, milling to uniformly mix the mixture. Next, in the step of charging the mixture into the mold, the mixture is charged into the mold and then heated and cooled in a press under high pressure, generally for 30 minutes or more. The final process of foaming takes place in the mold.
This is done by holding this state for 60 minutes. Thus, for example, it takes more than two hours to produce a foamed PVC material. The present invention provides a method by which thermoplastic and thermoset foam products can be produced simply and quickly. Use of the method of the present invention reduces the number of steps required by most of the prior art, eliminates the high pressure normally required in molds or other shaping means, and eliminates the need for thermosetting materials. and the time required to foam the thermoplastic can be reduced. By using a high intensity mixer, the plastic compound and blowing agent are mixed and melted in a very short cycle time and then immediately formed into molds or other shapes at lower temperatures and pressures than previously possible. It has been found that it can be formed within the means. The present invention provides a method for producing a thermoplastic foam molded article from a granular thermoplastic resin. heating and generating gas at the trigger temperature of the blowing agent to produce a foam, the mixing and heating being carried out by mixing the particulate composition in a closed mixing chamber, the mixing chamber containing: A plurality of blades are attached to an arm, which has a length of about 18 m/s at the tip of the blade.
It rotates around an axis in a chamber at a speed of more than a second, and continues to mix the granular composition in a sealed container, heating the granular composition to a mixing temperature above the trigger temperature of the blowing agent, and mixing it. At a temperature sufficient to melt the particulate composition, the molten composition has a viscosity that allows it to contain the gas evolved from the blowing agent, and the molten composition reaches the mixing temperature and the blowing agent forms a foam. Before starting production, the molten composition is discharged from the mixing chamber, the discharged molten composition is supplied to a mold, the composition is confined in the mold, and the composition is molded while foaming the composition, It consists of the process of forming a plastic molded article in a mold. In other embodiments of the invention, the compound and blowing agent are fed into the mixing chamber at the same time, but the compound may be added to the mixing chamber after the compound has begun mixing. When the plastic compound is a rigid or flexible polyvinyl chloride or low density polyethylene resin, preferred blowing agents include azodicarbonamide or para, para-oxybis(benzenesulfonyl hydrazide). The blade tip speed in the mixing chamber is approximately 31−38
The desired temperature is within the meter/second range, and the set temperature is approx.
Desirably within the range of 190-240℃. Batches made within this desired range will reach set point temperature in about 7-20 seconds. In other embodiments, the forming means includes a molding means, a shaping means, an extrusion molding machine, about 550-2200
A press operating at pressures in the kilopascal range is included, and the time the composition is confined within the mold is about 5 minutes or less. High-intensity mixers can be used to melt thermoplastic and thermoset materials. One high-power mixer is disclosed in U.S. Pat. No. 3,266,738, issued to Gussel et al. This patent describes a high-power mixer that is commercially available today under the trade name Drais-Gelimat. The mixer includes a plurality of blades that rotate about an axis within a closed container.
U.S. Pat. No. 4,230,615, issued to Krotzker et al. on October 28, 1980, discloses that the temperature of the batch in the high-intensity mixer is monitored separately from the mixer temperature, and that when the batch reaches the final set temperature, the temperature of the batch is removed from the mixer. An apparatus for discharging batches is disclosed. In column 5, line 34 of this patent, it is stated that the blowing agent is added at the end of the mixing process so that foaming does not occur too quickly in the mixer, and that the batch temperature is just below the foaming temperature. Discharge of batches is described in . However, in the present invention,
It has been found that the blowing agent does not necessarily need to be added at the end of the mixing process, but can be added at the beginning of the mixing process. Furthermore, in the present invention, the batch of thermoplastic resin particles and blowing agent is heated to a temperature above the trigger temperature at which gas is generated. Another way to control the amount of mixture is described in US Patent No. 6, issued March 6, 1979 to Mr.
Disclosed in No. 4142804. This patent discloses a method for controlling the state of a batch melt produced in a high-power mixer by monitoring vibrations within the mixer, and ejecting the batch from the mixer when the vibrations reach a set point indicative of a predetermined melt state. are doing. In a series of tests, batches of thermoset or thermoplastic compounds were processed in an intensive mixer with a blowing agent. The mixer used was a high-powered mixer made by Drais Gerimat, with a blade tip speed of 18 meters/second or higher. The blowing agent is added at the same time as the compound, or the compound is fed into the mixing chamber by the screw conveyor of the Gerimat mixer, and the blowing agent is added via the screw conveyor after the mixing process has started. There is. The weight of the batch fed into the mixer varied from 100 grams to 300 grams depending on the batch size required, but the total time in the mixer did not exceed 30 seconds. FIG. 1 shows a schematic diagram of an apparatus suitable for the method of the invention. Powerful Mixer 10 has US Patent No.
No. 3,266,788, the mixer comprises a closed mixing chamber 11 in which a rotating blade 12 mounted on an arm 13 of a shaft 14 is provided. The batches are loaded through the inlet port 15 and fed into the mixing chamber 11 by a screw conveyor 16. When the batch reaches a predetermined temperature, the hydraulic cylinder 17 is actuated to open the discharge flap 18 and the material is dropped from the funnel 19 directly into the mold 20. The mold 20 is moved from below the mixer and the lid 21 is placed over the mold 20 to trap the material inside the mold. In a preferred embodiment, batch temperature within the mixer was determined by measuring infrared radiation from the batch. It is based on the apparatus and method disclosed in U.S. Pat. No. 4,230,615, which includes:
Batch temperature was measured separately from mixer and mixer blade temperatures. The purpose of setting the batch temperature is to control when the batch is discharged. The batch temperature is selected at a temperature at which the plastic compound discharged from the high-intensity mixer melts, becomes viscous, and is fed into a mold or other shaping means to form the final product. Since the discharge temperature of the batch is higher than the trigger temperature of the blowing agent, foaming or gas evolution from the blowing agent has already begun in the mixer before the batch is discharged from the mixer. However, since the time until discharge from the mixer is short, the progress of foaming is not large. When the blowing agent reaches the trigger temperature, foaming begins already in the mixer and the batch has sufficient viscosity to be able to contain the gas generated by the blowing agent. Therefore, as soon as the batch is discharged from the mixer, it is placed into a mold without undue delay and kept in the mold until foaming is complete and the product is cooled. The trigger temperature must be high enough so that gas begins to evolve from the blowing agent at about the same time as or after the molten compound reaches a viscous state in which it can contain the evolved gas. If the trigger temperature is too low, the gases generated will disperse into the atmosphere and cannot be included in the compound. The batch discharged from the mixer may be submitted to a mold, extruder or other shaping means. If the foam product to be made is a plate or sheet, the molten batch is placed between two flat surfaces and compressed. The pressure between the flat surfaces does not need to exceed 2200 kilopascals, and the high temperature of the molten material allows it to continue foaming without heating the press. By continuing to foam, the material fills the mold and begins to harden. Since the material is foamed in an unheated mold and does not require any external heat, there are no restrictions on the thickness of the material being molded.
Because heat is supplied from within the molten material and not from the exterior surface, products of almost any thickness can be foam molded. The external surfaces of the mold or other shaping device may also be preheated to prevent the material from becoming too cold when it contacts the two external surfaces. Foaming is done by decomposition of chemical blowing agents,
Since gases are released during chemical reactions, several thousand steps are required to drain the batches during foaming and feed the batches during foaming to the shaping equipment in order to reduce the loss of gas that could contribute to foam molding. It is strictly controlled within a fraction of a second. The method according to the invention was tested using two types of blowing agents. One is azodicarbonamide, sold under the trade name Ficel-AC/4, with a trigger temperature range of
The temperature is 190 to 220°C. This trigger temperature is soft
With the metal salt stabilizers often present in PVC compounds, temperatures can be lowered to 170°C. The second blowing agent is para-oxybis (para-oxybis), sold under the trade name Celogen OT.
oxybis) (benzenesulfonyl hydrazide)
(benzenesulfonylhydrazide). The trigger temperature of this blowing agent was within the range of 130 to 160°C, and the most efficient trigger temperature was 150°C or higher. This blowing agent is suitable for injection molding and compression molding of PVC and low density polyethylene. This is particularly useful for obtaining cellular structures with non-cellular thin or thick skins. The compound used in the test was a blowing agent
Ficel-trade name CTR- containing 0.5% AC/4
They were 12D hard PVC powder, a hard PVC compound called CGP-1100 used for thin film manufacturing, BPVS, a hard vinyl compound for plates, and a hard PVC compound for pipes. In addition, hard pipe
PVC compound is 300 parts of 366 resin, TM692
It contains 1.8 parts of CAST6, 1.2 parts of CAST6, 3.0 parts of K1.25, and 6.0 parts of Atomite. Another plastic compound is
It was a plastic PVC product known as R7203A. Low density polyethylene with code number EXPY134-175 has a melt index of 4.4 and was also foam molded.

【表】 前混合
5 R7203A 150 Ficel AC/
4 0.7 1.0 36
前混合
6 P.E 140 Celogen O
T 0.6 0.84 31
前混合
[Table] Pre-mix 5 R7203A 150 Ficel AC/
4 0.7 1.0 36
Premix 6 PE 140 Celogen O
T 0.6 0.84 31
pre-mixing

【表】 実施例 1 第1表にも示しているが、CTR−12Dで示さ
れた硬質PVCコンパウンド300グラムを強力ミキ
サーの中で加圧した。発泡剤はコンパウンド中に
0.5重量%存在していた。強力ミキサーのブレー
ド先端速度は38メートル/秒であり、ミキサーに
は冷却機構を装備していない。この第1の予備テ
ストに於て、必ずしも最適の量である必要はない
のだがコンパウンドをミキサーに加えた時、発泡
剤は既にコンパウンドと前混合されており、排出
温度は215℃であつた。ミキサーから排出後、約
180℃の温度及び2200キロパスカルの圧力にてバ
ツチの約2分の1をプレスの中で成形した。得ら
れた発泡製品の比重は1.29であり、未発泡製品の
比重1.35と比較すると、幾分発泡したことが示さ
れている。第2のテストでは、ミキサー内のバツ
チ温度が220℃に達した後、300グラムのコンパウ
ンドに発泡剤を更に1.5グラム添加した。排出温
度は240℃であり、成形後の製品は比重が1より
も小さく水の中で浮かんだ。 実施例 2 CGP−1100のコンパウンドにFicel AC/4の
発泡剤を加えて発泡成形した製品の比重は約0.7
であつた。発泡剤は重量%にてコンパウンドの
0.3−1.2%添加した。他の実施例に於て、カーボ
ンブラツク及び二酸化チタンをコンパウンドに加
えたが、発泡特性に影響はなかつた。プレス機の
圧力が550キロパスカルのとき、得られた発泡製
品は満足すべきものであつた。特に簡便な方法に
て行なつた1つのテストに於て、170グラムのコ
ンパウンドに1グラムの発泡剤を加え、少しだけ
予備加熱したシユーソールモールド(shoe sole
mold)の中で成形し1より小さい密度を得た。
なお、圧力は型のふた板の上に1人の人間を単に
立たせておくだけだつた。型を少し予熱しておい
たが、これは可成り重い金属製型の熱降下による
影響を排除する上で必要であつた。 発泡成形した硬質PVC材料は、最も普通の木
材の加工及び接合技術によつて都合良く加工がで
きた。該材料はドリルで穴を明け、鋸でひき、平
削りし、紙やすりで磨き、ルータ(router)で加
工し、又、その他の方法で整形することができ
る。この材料は又、一体保持性(retention of
integrity)にすぐれることを示しており、これ
は大きなネジ及び小さなネジを保持強度を損うこ
となく何度も再設定できることから明白である。 実施例 3 ビニル板用の硬質のPVC材料は、強い混合サ
イクルを開始して12秒後に0.6%の発泡剤を加え
て充分発泡させた。発泡したシートの比重を測定
すると1.17であり、これは発泡剤を加えない溶融
材料の比重が1.49であることから、著しく比重が
低下したことを示している。 実施例 4 管用の硬質PVCコンパウンドを、表に示す条
件にて充分発泡させた。未発泡のコンパウンドの
比重が1.38であるのに対し、発泡コンパウンドの
比重は1.0以下であつた。 実施例 5 軟質のPVCコンパウンドの比重は未発泡の状
態で1.21であり、約550キロパスカルの圧力にて
発泡させると比重は0.713であつた。 実施例 6 先に用いた発泡剤よりもトリガー温度の低い発
泡剤Celogen OTを用いてポリエチレンを発泡さ
せた。この発泡体の比重は0.65であり、同じコン
パウンドを発泡剤を加えずに同じ条件で強力ミキ
サーで加工した製品の比重は0.90であつた。 本発明の方法はバツチがある温度に達した時、
バツチを強力ミキサーから排出することのできる
手段によつて正確な温度制御が行なわれ、コンパ
ウンドが仮令溶融状態或はそれに近い状態にあつ
ても、その温度にて発泡剤は発泡を開始するので
ある。バツチがその排出温度に達する直前に発泡
剤を加えると、強力ミキサーの中では最小の発泡
量にとどまり、加熱されたバツチが排出されると
直ちに大部分が発泡し、所定の形状に成形され
る。 本発明の発泡工程は他の公知の方法に応用し、
種々の整形手段に供給することもできるが、この
場合、更に加熱工程を追加しその加熱工程に於て
発泡させる必要がある。 特許請求の範囲に限定された本発明の範囲から
逸脱することなく、ここに規定された方法に種々
の変更を成すことができる。
[Table] Example 1 As shown in Table 1, 300 grams of a rigid PVC compound designated CTR-12D was pressurized in a high-power mixer. Foaming agent is in the compound
It was present at 0.5% by weight. The blade tip speed of the powerful mixer is 38 m/s, and the mixer is not equipped with a cooling mechanism. In this first preliminary test, when the compound was added to the mixer, although not necessarily in an optimal amount, the blowing agent was already premixed with the compound and the discharge temperature was 215°C. After draining from the mixer, approx.
Approximately one-half of the batch was molded in a press at a temperature of 180°C and a pressure of 2200 kilopascals. The resulting foamed product had a specific gravity of 1.29, indicating some foaming when compared to the unfoamed product's specific gravity of 1.35. In a second test, an additional 1.5 grams of blowing agent was added to 300 grams of compound after the batch temperature in the mixer reached 220°C. The discharge temperature was 240°C, and the molded product had a specific gravity of less than 1 and floated in water. Example 2 The specific gravity of a product made by foam molding by adding Ficel AC/4 foaming agent to CGP-1100 compound is approximately 0.7.
It was hot. The blowing agent is added to the compound by weight%.
Added 0.3-1.2%. In other examples, carbon black and titanium dioxide were added to the compound without affecting the foaming properties. When the press pressure was 550 kilopascals, the foamed product obtained was satisfactory. In one particularly simple test, 1 gram of blowing agent was added to 170 grams of the compound in a slightly preheated shoe sole mold.
A density of less than 1 was obtained by molding in a mold.
Note that the pressure was simply keeping a person standing on the lid of the mold. The mold was slightly preheated, which was necessary to eliminate the effects of heat drop on the fairly heavy metal mold. The foam molded rigid PVC material could be conveniently processed by most common wood processing and joining techniques. The material can be drilled, sawed, planed, sanded, routed, or otherwise shaped. This material also has a retention of
This is evidenced by the ability to reposition large and small screws many times without loss of retention strength. Example 3 A rigid PVC material for vinyl board was fully foamed by adding 0.6% blowing agent 12 seconds after starting the intensive mixing cycle. The specific gravity of the foamed sheet was measured to be 1.17, which indicates that the specific gravity was significantly reduced since the specific gravity of the molten material without the addition of a foaming agent was 1.49. Example 4 A rigid PVC compound for pipes was sufficiently foamed under the conditions shown in the table. The specific gravity of the unfoamed compound was 1.38, while the specific gravity of the foamed compound was 1.0 or less. Example 5 The specific gravity of a soft PVC compound was 1.21 in an unfoamed state, and when foamed at a pressure of about 550 kilopascals, the specific gravity was 0.713. Example 6 Polyethylene was foamed using the blowing agent Celogen OT, which has a lower trigger temperature than the blowing agents used previously. The specific gravity of this foam was 0.65, and the specific gravity of a product produced by processing the same compound in a high-power mixer under the same conditions without adding a blowing agent was 0.90. The method of the invention is such that when the batch reaches a certain temperature,
Accurate temperature control is provided by means of which the batch can be discharged from the high-power mixer, at which temperature the blowing agent begins to foam even when the compound is at or near a molten state. . If the blowing agent is added just before the batch reaches its discharge temperature, the amount of foaming will be minimal in a high-power mixer, and as soon as the heated batch is discharged, most of the foam will be formed and formed into the desired shape. . The foaming process of the present invention can be applied to other known methods,
It can also be supplied to various shaping means, but in this case it is necessary to add a heating step and foam in the heating step. Various changes may be made to the method defined herein without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の方法の実施に好適な強力ミキ
サー及び型の断面図である。 10……強力ミキサー、11……混合室、12
……ブレード、13……アーム、14……シヤフ
ト、15……入口ポート、18……排出フラツ
プ、20……型、21……ふた。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an intensive mixer and mold suitable for carrying out the method of the invention. 10...Powerful mixer, 11...Mixing chamber, 12
... blade, 13 ... arm, 14 ... shaft, 15 ... inlet port, 18 ... discharge flap, 20 ... mold, 21 ... lid.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 粒状の熱可塑性樹脂から熱可塑性の発泡成形
品を製造する方法であつて、 粒状の熱可塑性樹脂と発泡剤から成る粒状の組
成物を強く混合し熱運動によつて加熱し、該発泡
剤のトリガー温度にてガスが発生してフオームを
製造し、混合及び加熱は密閉された混合室の中で
粒状組成物を混合することによつて行なわれ、 該混合室には複数のブレードがアームに取り付
けられ、該アームはブレードの先端で約18メート
ル/秒以上の速度で回転しており、 前記密閉された容器の中で粒状組成物を混合し
続け、粒状組成物が発泡剤のトリガー温度以上の
混合温度になるまで加熱し、該混合温度にて粒状
組成物は充分溶融し、溶融した組成物は発泡剤が
発生するガスを含有するのに充分な粘度を有して
おり、 溶融した組成物が混合温度に達し、発泡剤がフ
オームを製造し始めると、溶融した組成物を前記
混合室から排出し、 排出された溶融組成物を型に供給し、該型の中
に組成物を閉じ込め、組成物を発泡させながら成
形し、型の中で発泡プラスチツクの成形品を形成
する、 工程から成ることを特徴とする発泡プラスチツク
製品の製造方法。 2 発泡剤と粒状樹脂は混合室の中に同時に装入
される特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 発泡剤は組成物の中に約0.5−1.2重量%存在
している特許請求の範囲第1項に記載の方法。 4 粒状樹脂はポリ塩化ビニル及び低密度ポリエ
チレンから成る群から選択される樹脂である特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 5 ブレード先端速度は約31−38メートル/秒で
ある特許請求の範囲第4項に記載の方法。 6 発泡剤はアゾジカルボンアミド及びパラ−オ
キシビス(ベンゼンスルフオニルヒドラジド)か
ら成る群から選択される特許請求の範囲第4項に
記載の方法。 7 混合温度は約190−240℃である特許請求の範
囲第5項に記載の方法。 8 混合・加熱は約7−20秒間行なわれる特許請
求の範囲第7項に記載の方法。 9 組成物は550−2200キロパスカルの圧力が加
えられた型の中に閉じ込められる特許請求の範囲
第1項に記載の方法。 10 組成物は前記圧力下にて最長5分間型の中
に閉じ込められる特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 11 発泡剤は、粒状樹脂を装入した後に混合室
の中に装入される特許請求の範囲第1項に記載の
方法。
[Claims] 1. A method for producing a thermoplastic foam molded article from a granular thermoplastic resin, the method comprising: intensively mixing a granular composition consisting of a granular thermoplastic resin and a blowing agent, and then using thermal motion; heating and gas evolution at the trigger temperature of the blowing agent to produce a foam, the mixing and heating being carried out by mixing the particulate composition in a closed mixing chamber; has a plurality of blades attached to an arm, the arm rotating at a speed of about 18 meters per second or more at the tip of the blade, to continue mixing the particulate composition in the closed container, and the particulate composition The particulate composition is heated to a mixing temperature equal to or higher than the trigger temperature of the blowing agent, at which the granular composition is sufficiently melted, and the molten composition has sufficient viscosity to contain the gas generated by the blowing agent. and when the molten composition reaches the mixing temperature and the blowing agent begins to produce foam, the molten composition is discharged from the mixing chamber, the discharged molten composition is fed into a mold, and the mold is 1. A method for producing a foamed plastic product, comprising the steps of: trapping a composition in a mold; molding the composition while foaming; and forming a foamed plastic molded article in a mold. 2. A method according to claim 1, wherein the blowing agent and the granular resin are simultaneously charged into the mixing chamber. 3. The method of claim 1, wherein the blowing agent is present in the composition at about 0.5-1.2% by weight. 4. The method of claim 1, wherein the particulate resin is a resin selected from the group consisting of polyvinyl chloride and low density polyethylene. 5. The method of claim 4, wherein the blade tip speed is about 31-38 meters/second. 6. The method of claim 4, wherein the blowing agent is selected from the group consisting of azodicarbonamide and para-oxybis(benzenesulfonylhydrazide). 7. The method of claim 5, wherein the mixing temperature is about 190-240<0>C. 8. The method of claim 7, wherein the mixing and heating is carried out for about 7-20 seconds. 9. The method of claim 1, wherein the composition is confined in a mold to which a pressure of 550-2200 kilopascals is applied. 10. The method of claim 1, wherein the composition is confined in a mold for a maximum of 5 minutes under said pressure. 11. The method of claim 1, wherein the blowing agent is charged into the mixing chamber after charging the particulate resin.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8906523B2 (en) 2008-08-11 2014-12-09 Infinite Power Solutions, Inc. Energy device with integral collector surface for electromagnetic energy harvesting and method thereof
US9334557B2 (en) 2007-12-21 2016-05-10 Sapurast Research Llc Method for sputter targets for electrolyte films
US9532453B2 (en) 2009-09-01 2016-12-27 Sapurast Research Llc Printed circuit board with integrated thin film battery

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