JPH06143283A

JPH06143283A - 架橋ポリオレフィン発泡体の成形物の製造方法及びその製造装置

Info

Publication number: JPH06143283A
Application number: JP18856592A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Masuko; 善昭増子; Shiro Mitoma; 司郎三苫
Original assignee: HINODE ENG KK; Sanwa Kako Co Ltd
Current assignee: HINODE ENG KK; Sanwa Kako Co Ltd
Priority date: 1992-06-05
Filing date: 1992-06-05
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【目的】架橋ポリオレフィン発泡体廃材を再利用し、
自動的に粒間融着の均一な成形物を製造する。【構成】（Ａ）架橋ポリオレフィン発泡体を小片に裁
断する工程、（Ｂ）前記工程により形成された架橋ポリ
オレフィン発泡体小片１を、側壁が密閉された筒状であ
って、その下方に開閉自在な排出口８を設けた加熱槽３
内に収納し、該加熱槽の下方から熱風を導入して、撹拌
羽根５を回転させながら前記発泡体小片１を加熱し、そ
の表面を溶融させる工程、（Ｃ）前記工程によりその溶
融された前記発泡体小片１が熱融着性を保持する間に、
前記加熱槽３の排出口８を開口して、圧縮成形金型９内
に過充填し、圧縮率１／２以上に圧縮した後冷却する工
程、からなることを特徴とする架橋ポリオレフィン発泡
体の成形物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架橋ポリオレフィン発
泡体の成形物の製造方法に関し、さらには架橋ポリオレ
フィン発泡体の再生利用に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック発泡体の廃棄物公害
が大きな問題になってる。これは、廃物処理の技術手段
が開発されていないからである。廃物を焼却処理するに
しても、ポリエチレンのごときプラスチックの燃焼熱量
は非常に大きく、木材や紙の２倍以上の熱量を発生し、
通常の焼却炉では炉をいため易いという問題がある。さ
らに、プラスチック発泡体を焼却してしまうということ
は、省資源の面から問題である。そこで、従来、架橋発
泡ポリエチレン屑をミキシングロール上で脱泡し、架橋
剤と発泡剤を添加混練した後、再発泡させる方法（特公
昭５５−４７０５１号公報及び特公昭５５−４７０５２
号公報参照）が提案されている。しかし、一度発泡した
ものを脱泡して再利用するということは効率が悪く、工
業的メリットがない。

【０００３】又、微小なポリオレフィン発泡体粒子を加
熱蒸気透過孔を多数穿設した金型に充填し、該金型に加
熱し、該金型に加熱蒸気を導入して加熱し、発泡体粒子
を融着して成形するという方法（特公昭５３−１１９９
４号公報参照）が提案されている。しかし、この方法に
よれば、金型の加熱蒸気透過孔に位置する部分にバリが
生じ、製品離型後これを除去するのに手間を要する。更
に、加熱蒸気を熱媒体として使用した場合には、発泡体
粒子の加熱溶融時に蒸気が粒子中に浸透して凝縮し、こ
のため粒子の収縮が起こり、所望の成形品が得られな
い。前記方法の改良として、本出願人は、架橋ポリオレ
フィン発泡体小片を、下方に通気性を有する支持板を着
脱自在に設けた加熱金型内に充填し、該支持板の下方か
ら熱風を導入して該発泡体小片を加熱し、圧縮成形金型
内へ過充填し、圧縮して製造する方法（特開昭５９−１
５５０１９号公報参照）を提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、該支持板の着
脱は、自動化が困難であり、手動で該支持板を抜かなけ
ればならず、作業性が悪かった。又、熱風で発泡体小片
を吹き上げるだけのため、発泡体小片の表面加熱が不均
一になり、その結果、成形物の粒間融着が不十分であっ
た。更に、金型の搬送手段が開示されておらず、省力化
には適していなかった。従って、本発明の目的は、前記
したような従来の欠点を解消し、架橋ポリオレフィン発
泡体の廃物を再生利用する方法及び装置を提供すること
にあり、更に具体的には、粒間融着の均一な厚物成形物
を自動的に製造できる方法及び装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る架橋ポリオ
レフィン発泡体の成形物の製造方法は、前記目的を達成
するため、（Ａ）架橋ポリオレフィン発泡体を小片に裁
断する工程、（Ｂ）前記工程により形成された架橋ポリ
オレフィン発泡体小片を、側壁が密閉された筒状であっ
て、その下方に開閉自在な排出口を設けた加熱槽に収納
し、該加熱槽の下方から熱風を導入して、撹拌羽根を回
転させながら前記発泡体小片を加熱し、その表面を溶融
させる工程、（Ｃ）前記工程によりその表面が溶融され
た前記発泡体小片が熱融着性を保持する間に、前記加熱
槽の排出口を開いて、圧縮成形金型内に過充填し、圧縮
率１／２以上に圧縮した後冷却する工程とからなること
を特徴とする。本発明に係る架橋ポリオレフィン発泡体
の成形物の製造装置は、上部に投入口を有し、側壁が密
閉された筒状であって、その下方に開閉自在な排出口を
設け、内部に撹拌羽根付きの回転軸を設け、下方に熱風
の導入路を設けた加熱槽と、圧縮成形金型と、該金型の
搬送手段と、加熱された架橋ポリオレフィン発泡体小片
を過充填した該金型の蓋を圧縮する圧縮機とからなるこ
とを特徴とする。前記加熱槽内の熱風導入口付近には、
板を設けて熱風の方向を調節することによって、発泡体
小片の表面を均質に加熱することが好ましい。該金型の
搬送手段は、好ましくは、回転式の円形テーブルであ
る。又、該金型には水冷用のジャケットが設けられてい
ることが好ましい。

【０００６】

【発明の作用及び態様】以下、本発明方法の各工程及び
本発明装置について添付図面を参照しながら説明する。
まず、架橋ポリオレフィン発泡体のスクラップ等を裁断
機、粉砕機等により小片に切断する。発泡体小片の大き
さは５〜５０ｍｍ程度が適当である。小片のサイズが小
さすぎると、次の加熱工程での収縮が大きい。一方、５
０ｍｍ以上の大きさであると、圧縮成形の際に粒間に空
隙が生じ易い。次に、図１に示す様に、以上の様にして
得られた発泡体小片１を、ホッパー２から投入して加熱
槽３内に収納する。該加熱槽３に加熱機（図示省略）及
びブロワー（図示省略）を接続し、加熱機により加熱さ
れた空気をブロワーにより、熱風吹出口４から加熱槽３
中へ導入し、発泡体小片の表面のみが溶融するまで、撹
拌羽根５付きの回転軸６を回転させながら発泡体小片の
表面のみが溶融するまで所定時間加熱する。撹拌羽根の
形状及び枚数は特に限定されないが、好ましくは、１本
の回転軸に１〜１０枚の撹拌羽根を付けると撹拌効果が
良い。又、回転軸は、２本設けることが好ましく、各々
中央部から上に回転することによって、発泡体小片を効
率良く撹拌することができる。加熱槽３内に加熱された
発泡体小片１が付着すると樹脂劣化をきたすため、加熱
槽３内に付着対策のための表面処理又は表面被覆を施す
ことが好ましい。

【０００７】加熱時間は樹脂の種類や発泡体小片のサイ
ズにより若干異なるので、それぞれについてあらかじめ
最適加熱時間（熱風温度）を設定しておけば良い。この
加熱は、発泡体小片の表面のみを加熱溶融するものであ
るため、高温短時間に行うことが好ましい。加熱しすぎ
ると発泡体小片の内部まで溶融し、加熱中に発泡体小片
が収縮するが、若干の収縮であれば圧縮成形に支障をき
たさない。又、この加熱工程において、発泡倍率の高い
発泡体の場合、発泡体小片同志が融着することがある
が、多少融着しても、支障をきたさない。加熱方法とし
ては、熱風を加熱槽３の底部から導入し、吹出口４から
導出し、吹き出し口４付近に設けられた風向調節板７に
よって、熱風の方向を調節することが好ましい。熱風の
導出と同時に、撹拌羽根５を回転させることによって、
発泡体小片の加熱効果と撹拌効果が発揮され、均一な加
熱を行うことができる。加熱槽３としては、側壁が密閉
されていると共に、下部には、排出口として、観音開き
式の開き戸８を設けたものを使用した方が、開閉操作を
自動化し易い。

【０００８】次に、開き戸８を開いて、表面が溶融され
た発泡体小片を、加熱槽３の下にある圧縮成形金型９に
落下させて、圧縮成形金型中へ過充填する。この時に、
開き戸８が、落下する発泡体小片の案内板の役割を果た
す。このようにして、表面が加熱溶融された発泡体小片
は、熱融着性を保持する短時間に、圧縮金型中へ過充填
され、圧縮成形に付される。この場合の発泡体小片を過
充填した圧縮成形金型の移動、圧縮は任意の手段でも良
いが、好ましくは図２及び図３に示すように行う。すな
わち、蓋１０上面に設けられた被挟持部を挟持しうる治
具を設けたスイングアーム１１にって、蓋１０を移動び
昇降し、発泡体小片を収納した圧縮成形金型９内に収納
する。次に、円形テーブル１２が回転し、圧縮成形金型
９が圧縮機１３の下まで移動すると、リミットスイッチ
によって、テーブル１２が停止する。テーブル１２が停
止すると、圧縮機１３の下側のシリンダー１４が油圧に
よってテーブル１２を若干押し上げた後に、上側のシリ
ンダー１５が油圧によって降下し、シリンダー１５に固
着されたプレート１６が蓋１０を押え、圧縮成形金型９
内の発泡体小片１を圧縮率１／２以上に圧縮する。この
ように、上下から同圧力で押えることによって、回転式
テーブル１２を支持するベアリング等の負担を軽減す
る。上記圧縮において、発泡体小片の圧縮率は１／２以
上とすべきである。好ましくは１／５以下、特に好まし
くは１／３以下である。この圧縮率が１／２より小さい
と、発泡体小片の粒間融着が十分でなく、得られた製品
に曲げ応力を加えたときに粒間の割れやはがれが起こる
という問題がある。このことは、ゲル分率６０〜９５％
の高架橋度のポリオレフィン発泡体、あるいはこれらを
主体とするポリオレフィン発泡体の場合には顕著であ
る。このような発泡体の場合、上記圧縮率１／２という
数値は臨界的である。例えば、圧縮率１／３とするに
は、圧縮成形金型の圧縮時の容積の３００％となるよう
に発泡体小片を過充填すれば良い。このように圧縮成形
された発泡体小片には回復力があるので、圧縮が終了す
ると、蓋１０をピン（図示省略）で固定し、シリンダー
１４を降下、シリンダー１５を上昇させる。シリンダー
１５が上昇すると、テーブル１２が回転し、圧縮成形金
型９の水冷用ジャケット（図示省略）に水が供給されて
水冷が始まる。水冷用の水配管は、円形テーブルの中央
部から、フレキシブルホースで各金型に連結される。冷
却は、冷水のシャワーリングによって発泡体小片の熱融
着部が固化するまで冷却し続けるか、又は、金型をリフ
ト等で吊り上げて水槽に漬けて冷却しても良い。圧縮成
形金型９は、冷却されながら、テーブル１２の回転と共
に、一周し、加熱槽３の下に帰って来る。水冷の終了し
た圧縮成形金型９が加熱槽３の下に帰って来ると、ピン
（図示省略）をはずし、蓋１０をスイングアーム１１に
よって取り出し、横へ移動させる。次いで、バキューム
装置の付いたスイングアーム１７によって、吸引力で製
品１８を取り出す。このようにして、粒間融着に優れた
圧縮成形品が得られる。この場合、圧縮成形金型のキャ
ビティー形状により、任意の形状の成形品が得られる。

【０００９】製品を取り出した後の金型には、熱風の供
給管が接続され、ブロワーによって熱風が送り込まれ、
予備加熱される。予備加熱の間、スイングアーム１１が
蓋１０を圧縮成形金型の上面付近で係止し、上面からの
放熱を防ぐ。予備加熱の間、図１に示される加熱工程が
行われ、加熱工程終了と共に、予備加熱が終了し、スイ
ングアーム１１が蓋１０を横へ移動させる。本発明にお
ける全体の動きは、リミットスイッチで検知しても良い
し、シーケンサーによって時間を制御しても良い。本発
明の方法及び装置は、特に高架橋度のポリオレフィン発
泡体に好適であるが、低架橋度のものに適用できないと
いうものではない。又、ポリオレフィン発泡体の発泡倍
率は何倍でも良く、低倍率から高倍率まで広範な倍率の
材料が使用できる。又、同一倍率の材料を使用しても、
圧縮率によって任意の成形品が得られる。

【００１０】本発明で用いられる架橋ポリオレフィン発
泡体とは、電子線照射、架橋剤の使用及び発泡剤の使用
等従来公知の方法により架橋された発泡体であり、この
製造方法としては、一段加圧発泡法、二段加圧、常圧発
泡法等の種々の方法が知られており、いずれの方法によ
って製造されたものでも良い。個々で、ポリオレフィン
とは、オレフィンの単独、もしくは共重合体のほか、他
のモノマーとの共重合体等を含み、例えば通常市販の
高、中、低圧法により製造されたポリエチレン、ポリー
１，２−ブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体、
エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレンとメチル−、エチル−、プロピルー、ブ
チル−の各アクリレートもしくはメタクリレートとの共
重合体、又はこれらをそれぞれ塩素化したもの、これら
の２種以上の混合物又はこれらとアタクチック、もしく
はアイソタクチック構造を有するポリプロピレンとの混
合物等である。

【００１１】以下に実施例を挙げて本発明についてさら
に具体的に説明するが、本発明は下記実施例により何ら
限定されるものではない。実施例１架橋ポリエチレン発泡体（三和化工株式会社製、商品名
サンペルカＬ−１４００、密度０．０６７ｇ／ｃｍ^３、
ゲル分率約７０％）を粉砕機によって粒径１０〜２０ｍ
ｍに粉砕し、図１に示すような加熱槽に投入し、ブロワ
ーにより１５０℃の熱風を加熱槽の下から上に吹き上げ
ながら、撹拌羽根を回転させて撹拌することにより、１
０分間加熱した。次いで、加熱槽の排出口を開き、表面
が加熱溶融された発泡体小片を加熱槽の下の圧縮成形金
型（１０００ｘ１０００ｘ３００ｍｍ）に落下させた。
次に、スイングアームが蓋を圧縮成形金型中に置き、図
２に示した円形のテーブルが移動して、圧縮成形金型を
圧縮機の下まで移動させる。図３に示した圧縮機で厚さ
５０ｍｍまで圧縮し（圧縮率１／４）、金型のジャケッ
トに水を供給し、冷却した。冷却後、圧縮成形金型から
取り出した製品は、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ^３であ
り、粒間融着に優れた板状の成形品であった。

【００１２】

【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
撹拌羽根で撹拌しながら発泡体小片を加熱するため、加
熱が均一になり、曲げ応力による粒間の割れやはがれも
ない均一でかつ機械的性質に優れた成形品が得られる。
又、加熱槽の排出口が開閉自在であるため、省力化が容
易であり、成形品が短時間に得られる。本発明の装置に
よれば、回転テーブル等の金型の移送手段を設けている
ため、圧縮、冷却を効率良く行うことができる。又、加
熱槽内に熱風の風向調節板を設けることにより、発泡体
小片の加熱をより効率良く行うことができる。更に、金
型に水冷用のジャケットを設けることによって、回転テ
ーブル上で移動する間に冷却が終了し、作業効率が良
い。ポリオレフィン発泡体のうち、発泡剤として有機発
泡剤を使用したものは、有機発泡剤の副生成物による悪
臭が発生するが、本発明の方法及び装置では、加熱工程
において熱風処理するため、発泡体小片の気泡内の悪臭
を有するガスが押出され、強制脱臭されるので、得られ
る成形品は無臭であるという利点がある。更に、熱風加
熱によるため、従来の加熱蒸気による加熱の場合の発泡
体小片の蒸気の浸透、凝縮による発泡体小片の収縮とい
う問題が生じない。本発明の方法及び装置によって得ら
れる成形品は、ハニカム構造を有し、圧縮硬さに優れて
いるため、自動車部品等の重量物の運送用緩衝材、断熱
材、目地材等として使用できる。又、出発材料として発
泡体廃材を使用するため、材料費がかからず、安価な成
形品が得られる。更に、産業廃棄物の減少に寄与でき、
省資源及び地球環境保護の上から極めて有用な技術であ
る。本発明は、架橋ポリオレフィン発泡体の廃物の再生
利用を直接の目的としているが、架橋ポリオレフィン粒
子を発泡させて得られる粒状発泡体にも適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の加熱槽と金型の断面図である。

【図２】本発明装置全体の上面図である。

【図３】本発明装置の金型を圧縮中の圧縮機の断面図で
ある。

【符合の説明】

１発泡体小片２ホッパー３加熱槽４吹出口５撹拌羽根６回転軸７風向調節板８開き戸９圧縮成形金型１０蓋１１スイングアーム１２円形テーブル１３圧縮機１４下側シリンダー１５上側シリンダー１６プレート１７バキューム装置付きスイングアーム１８製品

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】架橋ポリオレフィン発泡体の成形
物の製造方法及びその製造装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）架橋ポリオレフィン発泡体を小片
に裁断する工程、（Ｂ）前記工程により形成された架橋
ポリオレフィン発泡体小片を、側壁が密閉された筒状で
あって、その下方に開閉自在な排出口を設けた加熱槽に
収納し、該加熱槽の下方から熱風を導入して、撹拌羽根
を回転させながら前記発泡体小片を加熱し、その表面を
溶融させる工程、（Ｃ）前記工程によりその溶融された
前記発泡体小片が熱融着性を保持する間に、前記加熱槽
の排出口を開口して、圧縮成形金型内に過充填し、圧縮
率１／２以上に圧縮した後冷却する工程、からなること
を特徴とする架橋ポリオレフィン発泡体の成形物の製造
方法。
【請求項２】上部に投入口を有し、側壁が密閉された
筒状であって、その下方に開閉自在な排出口を設け、内
部に撹拌羽根付きの回転軸を設け、下方に熱風の導入路
を設けた加熱槽と、圧縮成形金型と、加熱された架橋ポ
リオレフィン発泡体小片を過充填した該金型の搬送手段
と、該金型の蓋を圧縮する圧縮機とからなることを特徴
とする架橋ポリオレフィン発泡体の成形物の製造装置。
【請求項３】前記加熱槽内に熱風の方向を調節するた
めの板を設けたことを特徴とする請求項２記載の製造装
置。
【請求項４】金型の移送手段が、回転式の円形テーブ
ルである請求項２又は３記載の製造装置。
【請求項５】金型に水冷用のジャケットが設けられて
いる請求項２，３又は４記載の製造装置。