JPH091548A - ペレット形熱可塑性樹脂発泡体の成形方法及びその装置 - Google Patents

ペレット形熱可塑性樹脂発泡体の成形方法及びその装置

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JPH091548A
JPH091548A JP8034004A JP3400496A JPH091548A JP H091548 A JPH091548 A JP H091548A JP 8034004 A JP8034004 A JP 8034004A JP 3400496 A JP3400496 A JP 3400496A JP H091548 A JPH091548 A JP H091548A
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die
foam
pellet
molding
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Hee-Sung Hee
犠 星 李
Dong-Hee Kim
東 煕 金
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】熱可塑性樹脂を小さいペレット形態に、かつ連
続的に発泡成形できるペレット形熱可塑性樹脂発泡体の
成形方法。 【解決手段】多数の押出口２３が出口側に形成されたダ
イス１１と、前記ダイス１１の他端を密封するフランジ
１５に一端が固定され、他端が前記中空部内へ延在する
ほぼ紡錘形状のトーピード１７と、前記ダイスの出口側
に回転可能に結合されるとともに、前記多数の押出口２
３を通じて押出発泡される線形発泡体をカッティングし
てペレット形樹脂発泡体を形成するための回転カッター
２５、４０、４９とから構成され、熱可塑性樹脂と発泡
剤が溶融混合された発泡体混合物をダイスの多数の押出
口を通じて線形状に押出させる工程と、前記ダイスの押
出口に回転可能に密着結合された回転カッターにより前
記線形状に押出発泡される発泡体混合物をカッティング
してペレット形樹脂発泡体を得る工程とから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はペレット形熱可塑性
樹脂発泡体の成形方法及びその装置に関し、特に、簡単
な構造を有して比較的に高い粘度の熱可塑性樹脂を小さ
いペレット形態で低廉、かつ連続的に発泡成形できるペ
レット形熱可塑性樹脂発泡体の成形方法及びその装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ペレット形熱可塑性樹脂発泡体は複雑な
形状への成形性がよく、優秀なクッション作用と、反復
衝撃に対する耐久性、固くて滑らかな表面、及び優秀な
耐薬品性並びに耐湿性などの特性を有しているので、モ
ールディング装置を利用して運搬ケース、衝撃吸収用ク
ッション包装材、車両用クッション材、浮標など種々の
用度に成形されて利用されている。 このような熱可塑
性樹脂発泡体の材料としては、ポリスチレン、スチレン
と他の樹脂との混成重合体を使用して溶融押出される線
形状の樹脂を水冷後ペレット形態にカッティングして樹
脂ペレットを成形し、しかる後に、これを加温／加圧し
て発泡させることによって、発泡ペレットを製造した。
このような製造工法はペレットの製造が容易であるの
で、通常的に多く使用してきたが、２段階の製造工程を
経るばかりではなく、その材料は廃成形品を焼却すると
き公害ガスを排出するため、使用が規制されている国家
がますます増加している。
【０００３】従って、最近、公害ガスを排出しない熱可
塑性樹脂材料として、たとえば、低密度ポリエチレン(L
DPE)、低低密度ポリエチレン(L-LDPE)、ポリプロピレン
(PP)などを使用して熱可塑性樹脂発泡体ペレットを製造
している。このような従来の発泡ペレットはＬＤＰＥな
どの樹脂の粘度が高いので、従来のカッティング方式で
は製造が困難で小量個別反応方式でプラスチック粒子に
発泡体を混合して加熱、加圧した後に発泡させる方法に
より製造していた。
【０００４】これをより詳細に説明すると、発泡の倍率
と発泡粒子の大きさに応じて樹脂ペレットを作り、発泡
された粒子を作るためにドラム容器内に多くの小さい樹
脂ペレットを入れて発泡剤を添加した後、溶融点以下の
温度で加熱すると共に高圧で加圧して数分間（５〜３０
分）おいた後、樹脂粒子に発泡剤が十分に浸透すると開
門して発泡させることによって、小量的に発泡粒子を得
る方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、上述の小量発
泡方式では連続的な大量生産が困難であり発泡粒子の製
造費用が高いばかりではなく発泡粒子ペレットの大きさ
が不均一であるという問題点があった。
【０００６】一方、韓国特許公告第９０−３７３５号
（熱可塑性樹脂発泡体の製造方法及びその装置）には熱
可塑性樹脂に発泡剤及び他の好ましい添加物を混合する
ことによって、発泡性熱可塑性物質を製造して混合物質
を連続的に押出させる技術が開示されている。前記押出
機は熱可塑性樹脂発泡体を得るために、出口にＴ形、尻
尾形、円形などの金型が結合されているのでペレット形
態の発泡体を得られない構造をしている。
【０００７】一般に、ポリスチレンなどの発泡体はペレ
ット形態で製造するに難しい点がないが、低密度ポリエ
チレンや低低密度ポリエチレン及びポリプロピレンなど
の熱可塑性樹脂は粘度が高いため、ペレット形態にカッ
ティングすることが困難であり、かつカッティングされ
た端の部分にバリ(bur) が残る形態に切断されて良質の
ペレットを得ることができず、均一性が大きく落ちると
いう問題点があった。従って、連続発泡によるペレット
の成形は実用化されず、上述のような小量発泡方式によ
って発泡体ペレットを製造した。
【０００８】上記問題点に鑑み、本発明は前記連続発泡
押出機を利用して熱可塑性樹脂と発泡剤を混合して熱可
塑性樹脂発泡体混合物を準備し、これを本発明装置によ
り連続的にペレット形態で発泡させることによって、ペ
レット形熱可塑性樹脂発泡体を成形するに成功した。
【０００９】本発明の目的は、比較的粘度が高い熱可塑
性樹脂をペレット形態で連続的に発泡成形できるペレッ
ト形熱可塑性樹脂発泡体の成形方法及びその装置を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のペレット形熱可塑性樹脂発泡体の成形方法
においては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレンープロピレン混成重合体、エチレンー硝酸ビニ
ル混成重合体、ポリビニルクロライド、ポリスチレン、
スチレンーアクリロニトリル混成重合体、スチレンーエ
チル混成重合体のいずれか１つの樹脂から成る熱可塑性
樹脂と発泡剤が溶融混合された発泡体混合物をダイスの
多数の押出口を通じて線形状に押出させる工程と、前記
ダイスの押出口に回転可能に密着結合された回転カッタ
ーにより前記線形状に押出発泡される発泡体混合物をカ
ッティングしてペレット形樹脂発泡体を得る工程とから
構成されることを特徴とする。
【００１１】さらに、本発明のペレット形熱可塑性樹脂
発泡体の成形装置においては、熱可塑性樹脂と発泡剤が
溶融混合された発泡体混合物がほぼ紡錘形の中空部の入
口側に圧入供給され、多数の押出口２３が出口側に形成
されたダイス１１と、前記ダイスの他端を密封するフラ
ンジ１５に一端が固定され、他端が前記中空部内へ延在
するほぼ紡錘形状のトーピード１７と、前記ダイスの出
口側に回転可能に結合されるとともに、前記多数の押出
口を通じて押出発泡される線形発泡体をカッティングし
てペレット形樹脂発泡体を得るための回転カッター２
５、４０、４９とから構成されることを特徴とする。
好ましくは、前記トーピード１７はほぼ中間部分にトー
ピードのセンタリングをするためのセンタリング維持手
段２７を含む。また、前記回転カッター２５は、前記ダ
イスの円筒形出口側の外周部に回転可能に結合され、両
側リング部２５Ａを連結する各連結部２５Ｂの一側傾斜
面にそれぞれブレード２１が装着された回転カッターか
ら構成することができる。さらに、前記フランジは多数
の押出口が形成されており、前記回転カッター４０は前
記フランジの表面に当接して回転される多数のブレード
４１が表面に設けられた回転カッターから構成すること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を添付図面に基づいてより詳細に説明する。
【００１３】まず、本発明に適用され得る熱可塑性物質
は従来のポリスチレン、スチレンーアクリロニトリル混
成重合体及びスチレンーエチレン混成重合体などと、低
密度及び低低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レンープロピレン混成重合体、エチレン硝酸ビニル混成
重合体、ポリビニルクロライドなどのように特に限定さ
れず、混成重合体単独、あるいは組合でなるものが使用
され得る。
【００１４】また、本発明に適用される発泡剤も限定さ
れず、揮発性や分解性の発泡剤が使用され得る。揮発性
の強い発泡剤としては、たとえば、プロパン、ブタン、
イソブタン、ペン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族
炭化水素類、メチルクロライド、メチレンクロライド、
ジクロロフルオロメタン、クロロトリフルオルメタン、
ジクロロジフルオロメタンなどが使用され得、分解性発
泡体としては、Ｎ，Ｎ’ジニトロソペンタメチレンテト
ラアミン（ＤＮＰＴ）、トリニトロソトリメチレントリ
アミン、ベンゼンサルファーニルヒドレジド、アゾジカ
ーボンアミドなどが使用され得る。このような発泡体は
独立的に、または組合せで使用され得る。
【００１５】前記熱可塑性物質と発泡剤及びその他の添
加剤などは前記押出機を経ることによって熱可塑性樹脂
発泡剤の混合物が得られる。すなわち、主押出部と冷却
押出部との間に混合機が挿入されて構成された押出機に
おいて、まず、熱可塑性原料が主押出部に供給されて溶
融されると共に、スクリュー作動によって混合機に移送
されると、加圧状態に溶融された樹脂に発泡剤が圧入、
混合及び撹拌されて均一に熱可塑性物質内に発泡剤が分
散される。 前記主押出部は投入される熱可塑性原料の
種類に応じて、たとえば、低密度ポリエチレンの場合は
１００〜２００℃に調整されて使用され、混合機は温度
と圧力が最高状態で設定される。その後、冷却押出部で
発泡体混合物は発泡に適宜な温度に冷却処理されて排出
される。
【００１６】前述のように発泡に適宜な状態に準備され
た発泡体混合物は、図１に示すような本発明の連続発泡
成形装置によってペレット形態に発泡成形される。本発
明の連続発泡成形装置は、押出機１０の出口に入口１３
が結合され、内部にほぼ紡錘形の中空部１４を有するダ
イス１１と、前記ダイス１１の他端を密封するフランジ
１５に一側が固定されており、他側がダイスの紡錘形の
中空部１４に延在するほぼ紡錘形状のトーピード１７
と、前記ダイス１１の円筒形出口側の外周に回転可能に
結合され、多数の貫通切開溝１９に取付けられた多数の
ブレード２１により出口側ダイス１１に円周方向に穿孔
された多数の押出口２３を通じて押出発泡される線形発
泡体混合物を一定の長さでカッティングするための回転
カッター２５とから構成されている。
【００１７】前記ダイス１１は入口１３が押出機１０の
出口と結合され、トーピード１７のセンタリング支持部
２７を収容する内溝１１Ｂが形成された第１本体１１Ａ
と、出口側にフランジ１５が結合され、円周方向に多数
の押出口２３が穿孔されている第２本体１１Ｃと、前記
第１本体１１Ａと第２本体１１Ｃとを連結させるととも
に、前記トーピードのセンタリング支持部２７を固定さ
せるために、入口側が第１本体１１Ａの出口の内径に挿
入され、外部突出部が第１本体の出口にボルト結合さ
れ、出口側に第２本体１１Ｃの先端部の外周がねじ結合
される第３本体１１Ｄと、前記第１本体１１Ａの先端部
の外周にねじ結合され、押出機１０の出口にボルト結合
される結合リング１１Ｅとから構成される。
【００１８】図２及び図３に図示された図１のＸ−Ｘ線
断面図から分かるように、出口側ダイス１１の外周に結
合された回転カッター２５はカッターの中央部にダイス
１１を露出させるように多数切開されており、両側リン
グ部２５Ａを連結する各連結部２５Ｂの一側傾斜面には
ブレード２１がねじ２１Ａにより固定されている。この
とき、回転カッター２５はダイス１１の外周と所定間隔
をおいているが、各連結部２５Ｂに固定されたブレード
２１の先端はダイス１１の外周と傾斜方向に当接するよ
うに配置される。
【００１９】さらに、回転カッター２５の後端には図示
しない回転駆動源、たとえば、モータの回転駆動によっ
て回転カッター２５を回転させるための動力伝達部材２
５Ｃがボルト結合されている。また、出口側ダイス１１
には押出される量に比例した長さでダイス１１の長さ方
向に沿って所定間隔おきに円周方向に沿って多数の押出
口２３が形成されている。
【００２０】一方、前記トーピード１７は図４に示すよ
うに、ダイス１１の内周部とほぼ一定の間隔を維持する
ために紡錘形状を有するように構成されており、トーピ
ードの中間には中空部１４内にセンタリングをするため
の多数のセンタリング支持部２７が所定間隔おきに円周
方向に突出されている。また、このセンタリング支持部
２７は、たとえば、図５に示すように、多数の貫通孔２
９が支持部に所定パターンで形成された環形リング状に
構成されることも可能である。
【００２１】次に、上述のように構成された本発明の作
用を詳細に説明する。
【００２２】押出機から発泡体混合物がダイス１１の入
口１３を通じて供給されると、トーピード１７とダイス
の内周との間の通路１４を通じて圧縮、拡張過程を経て
ダイス１１の出口側へ移送される。その後、発泡体混合
物は出口側ダイス１１に形成された多数の押出口２３を
通じて線形に押出されるとともに発泡され、図示しない
回転駆動源により回転駆動される回転カッター２５のブ
レード２１によってほぼ矩形状でカッティングされてペ
レット形態の樹脂発泡体が連続的に得られる。
【００２３】このとき、押出口２３の直径及び回転カッ
ター２５の回転速度を適切に制御されることによって、
所望の大きさ及び形状の樹脂発泡体ペレットを得られる
ようになる。
【００２４】前述の実施形態の装置は、発泡体混合物を
ダイス１１の円周方向に押出発泡させながらペレット形
態の樹脂発泡体を得る方式であるが、本発明はこれに限
定されない。たとえば、ダイス１１の端部に位置したフ
ランジ１５に多数の押出口を形成し、これから溶出され
る線形発泡体を、図６のように、表面に多数のブレード
４１が突出部４３の傾斜面に傾斜配置された回転カッタ
ー４０によってカッティングするか、または、図７のよ
うに薄い回転板４５にフランジ１５の押出孔に対応する
多数の貫通孔４７が形成された回転面カッター４９によ
ってカッティングする方式を取ることもできる。ただ
し、前記実施形態は発泡体の発泡時間と回転カッター４
０の発泡体カッティング時間の差異により形成されるペ
レットの均一度が低下することがある。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
均一な大きさの樹脂発泡体ペレットを得られるばかりで
はなく、従来、粘度が高くて発泡カッティングの困難で
あった高粘度発泡樹脂に対してもペレット形態に連続的
な発泡成形が可能であり、その結果、低い製造費用で大
量生産が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるペレット形熱可塑性樹脂発泡体の
連続発泡成形装置の断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図３】図１の回転カッターの斜視図。
【図４】図１のトーピードに対する断面図。
【図５】図４のＹ−Ｙ線に沿った断面図。
【図６】回転カッターの他の実施形態を示す正面図。
【図７】回転カッターの更に他の実施形態を示す正面
図。
【符号の説明】
１１ ダイス １５ フランジ １７ トーピード １９ 貫通切開溝 ２１ ブレード ２３ 押出口 ２５、４０、４９ 回転カッター
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるペレット形熱可塑性樹脂発泡体の
連続発泡成形装置の断面図。
【図２】（Ａ）は、図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
（Ｂ）は、図１の回転カッターの斜視図。
【図３】（Ａ）は、図１のトーピードに対する断面図。
（Ｂ）は、図３（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図。
【図４】（Ａ）は、回転カッターの他の実施形態を示す
正面図。（Ｂ）は、回転カッターの更に他の実施形態を
示す正面図。
【符号の説明】 １１ ダイス １５ フランジ １７ トーピード １９ 貫通切開溝 ２１ ブレード ２３ 押出口 ２５、４０、４９ 回転カッター ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に図示された図
１のＸ−Ｘ線断面図から分かるように、出口側ダイス１
１の外周に結合された回転カッター２５はカッターの中
央部にダイス１１を露出させるように多数切開されてお
り、両側リング部２５Ａを連結する各連結部２５Ｂの一
側傾斜面にはブレード２１がねじ２１Ａにより固定され
ている。このとき、回転カッター２５はダイス１１の外
周と所定間隔をおいているが、各連結部２５Ｂに固定さ
れたブレード２１の先端はダイス１１の外周と傾斜方向
に当接するように配置される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】一方、前記トーピード１７は図３（Ａ）に
示すように、ダイス１１の内周部とほぼ一定の間隔を維
持するために紡錘形状を有するように構成されており、
トーピードの中間には中空部１４内にセンタリングをす
るための多数のセンタリング支持部２７が所定間隔おき
に円周方向に突出されている。また、このセンタリング
支持部２７は、たとえば、図３（Ｂ）に示すように、多
数の貫通孔２９が支持部に所定パターンで形成された環
形リング状に構成されることも可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】前述の実施形態の装置は、発泡体混合物を
ダイス１１の円周方向に押出発泡させながらペレット形
態の樹脂発泡体を得る方式であるが、本発明はこれに限
定されない。たとえば、ダイス１１の端部に位置したフ
ランジ１５に多数の押出口を形成し、これから溶出され
る線形発泡体を、図４（Ａ）のように、表面に多数のブ
レード４１が突出部４３の傾斜面に傾斜配置された回転
カッター４０によってカッティングするか、または、図
４（Ｂ）のように薄い回転板４５にフランジ１５の押出
孔に対応する多数の貫通孔４７が形成された回転面カッ
ター４９によってカッティングする方式を取ることもで
きる。ただし、前記実施形態は発泡体の発泡時間と回転
カッター４０の発泡体カッティング時間の差異により形
成されるペレットの均一度が低下することがある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 27:06 105:04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱可塑性樹脂と発泡剤が溶融混合された発
    泡体混合物をダイスの多数の押出口を通じて線形状に押
    出させる工程と、 前記ダイスの押出口に回転可能に密着結合された回転カ
    ッターにより前記線形状に押出発泡される発泡体混合物
    をカッティングしてペレット形樹脂発泡体を得る工程を
    少なくとも含むことを特徴とするペレット形熱可塑性樹
    脂発泡体の成形方法。
  2. 【請求項２】前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリ
    プロピレン、エチレンープロピレン混成重合体、エチレ
    ンー硝酸ビニル混成重合体、ポリビニルクロライド、ポ
    リスチレン、スチレンーアクリロニトリル混成重合体、
    スチレンーエチル混成重合体のいずれか１つの樹脂であ
    ることを特徴とする請求項１に記載のペレット形熱可塑
    性樹脂発泡体の成形方法。
  3. 【請求項３】熱可塑性樹脂と発泡剤が溶融混合された発
    泡体混合物がほぼ紡錘形の中空部の入口側に圧入供給さ
    れ、多数の押出口が出口側に形成されたダイスと、 前記ダイスの他端を密封するフランジに一端が固定さ
    れ、他端が前記中空部内へ延在するほぼ紡錘形状のトー
    ピードと、 前記ダイスの出口側に回転可能に結合されるとともに、
    前記多数の押出口を通じて押出発泡される線形発泡体を
    カッティングしてペレット形樹脂発泡体を形成するため
    の回転カッターとから構成されることを特徴とするペレ
    ット形熱可塑性樹脂発泡体の成形装置。
  4. 【請求項４】前記トーピードはほぼ中間部分にトーピー
    ドのセンタリングをするためのセンタリング維持手段を
    さらに含むことを特徴とする請求項３に記載のペレット
    形熱可塑性樹脂発泡体の成形装置。
  5. 【請求項５】前記回転カッターは、 前記ダイスの円筒形出口側の外周部に回転可能に結合さ
    れ、両側リング部を連結する各連結部の一側傾斜面にそ
    れぞれブレードが装着された回転カッターから構成され
    ることを特徴とする請求項３に記載のペレット形熱可塑
    性樹脂発泡体の成形装置。
  6. 【請求項６】前記フランジは多数の押出口が形成されて
    おり、前記回転カッターは前記フランジの表面に当接し
    て回転される多数のブレードが表面に設けられた回転カ
    ッターであることを特徴とする請求項３に記載のペレッ
    ト形熱可塑性樹脂発泡体の成形装置。
JP8034004A 1995-02-21 1996-02-21 ペレット形熱可塑性樹脂発泡体の成形方法及びその装置 Pending JPH091548A (ja)

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