JPH10675A

JPH10675A - 発泡体の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JPH10675A
Application number: JP8174162A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Torimae; 安宏鳥前
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】均質で微細な気泡を有する薄い発泡体を、容
易かつ低エネルギーで得ることができる発泡体の製造方
法を提供する。【解決手段】ダイ本体２０に形成されるキャビティ２
１から流出する発泡素材２３を、隔壁３１ａ、３１ｂで
区画された複数の加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に順次送り込
む。その際、上流の加圧室では下流の加圧室よりも発泡
素材の発生気泡の成長抑制程度が大きくなるように各加
圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の温度と圧力を制御する。その発
泡素材２３を、各隔壁３１ａ、３１ｂの補助キャビティ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して各加圧室Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３から下流の加圧室に流動させ、しかる後に、最下流
の加圧室Ｓ３と外部空間とを連絡する補助キャビティ３
２ｃを介して外部空間に押し出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望形状の発泡体
をダイを用いて押出成形するための方法と装置に関し、
例えば、衣用材、医用材、包装材、装飾材、建材等とし
て極めて有用なシート状の発泡体を得るのに利用でき
る。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】発泡シー
トは、押出発泡成形による連続生産が容易で、比較的安
価であることから、種々の分野で利用されている。

【０００３】そのような発泡シートの押出発泡成形に際
しては、先ず、混練機により原料樹脂と発泡剤とを高温
高圧下に溶融混練することで、流動性を有する発泡素材
を得る。次に、例えば図８に示すようなサーキュラーダ
イ１０１のダイ本体１０２に形成されたキャビティ１０
３に、その溶融状態の発泡素材１０４を押し込み、サイ
ジングを行って所望のシート形状に成形する。次に、そ
のダイ本体１０２のリップ部１０２ａに形成された流出
口１０５を介して発泡素材１０４をキャビティ１０３か
ら外部空間に押し出し、発泡素材１０４に作用する圧力
を開放する。これにより、その発泡素材１０４内におい
て気泡を発生させて発泡シート１０７を得る。なお、図
８において１０６は円筒状の発泡シートの整形用部材で
ある。

【０００４】上記のような押出発泡成形において、発泡
素材はダイ本体により過度に冷却されると粘度が過大に
なり、作用圧力が開放されても発泡することができな
い。一方、発泡素材はダイ本体により充分に冷却されな
いと粘度が不足するため、作用圧力が開放された際に気
泡が過大に成長したり、破泡が生じて表面性状が悪化し
てしまう。そのため、発泡素材の粘度は、ダイ本体によ
る冷却によって適度に増加させる必要がある。その粘度
の増加程度は、微細な気泡を得ようとする場合は大きく
なる。

【０００５】しかし、キャビティ内で流動する発泡素材
の粘度を増加させた場合、発泡素材とキャビティの壁面
との間の摩擦抵抗が大きくなる。そのため、発泡体の押
し出しに必要な動力が大きくなり、特に発泡シートが薄
い場合はキャビティにおける発泡素材の流路面積を小さ
くする必要があるので押し出しが困難になる。

【０００６】また、その摩擦抵抗により発泡素材に大き
な剪断力が作用し、発生気泡が発泡素材の流れ方向に延
びるため、複数の発生気泡が合一により大きくなるとい
う問題がある。

【０００７】さらに、発泡素材内に気泡の核となる微細
気泡を均一に発生させ、均質な発泡体を得る上では、キ
ャビティ内で発泡素材の温度と作用圧力をできるだけ緩
やかに降下させることが望まれる。しかし、その温度と
作用圧力を緩やかに降下させるにはキャビティの発泡素
材流動方向の寸法を長くする必要がある。そうすると、
上記のように発泡素材に作用する摩擦抵抗の影響が大き
くなり、均質な発泡体を得るのが困難になる。

【０００８】特表平６‐５０６７２４号公報において
は、図９に示すような発泡体製造装置２０１を用いた発
泡体の製造方法が開示されている。これは、ダイ本体２
０２に形成されるキャビティ２０３から流出する発泡素
材２０４を、加圧室２０５に送り込み、その加圧室２０
５内でローラー装置２０６により移動させ、シール２０
７を介して加圧室２０５の外部の低圧領域に送り出して
発泡させるものである。その加圧室２０５の温度と圧力
は、例えば発泡剤であるＣＯ₂が超臨界状態になるよう
に制御され、そのローラー装置２０６による移動中に発
泡素材２０４の樹脂中にＣＯ₂を飽和させる。また、そ
のようなシール２０７を備えず、加圧室２０５内で発泡
させるものも開示されている。

【０００９】このような公報記載の技術を現実に実施で
きるのであれば、ダイ本体２０２から発泡素材２０４を
高温で流出させ、発泡素材２０４とキャビティ２０３の
壁面との間の摩擦抵抗を小さくできるかもしれない。し
かし、この公報記載の技術は現実に実施することは困難
である。例えば、ＣＯ₂の超臨界圧（約７５Ｋｇ／ｃｍ
²）にある加圧室２０５において、溶融樹脂である発泡
素材の張力を、ローラー装置２０６のロール表面に付着
可能かつ剥離可能な値に如何にして制御するのかについ
て何ら開示されていない。また、そのような高圧下での
定常運転状態に至るまでの立ち上げ操作を如何に行うの
かについて何ら開示されていない。さらに、高分子であ
る樹脂の溶融特性からシート状の発泡素材２０４は、両
端部が中央部に引っ張られるため中央部よりも厚くなる
が、そのような形状の発泡素材２０４が通過するシール
２０７において、如何にしてシール性を保持するかにつ
いても何ら開示されていない。

【００１０】本発明は、上記問題を解決することのでき
る発泡体の製造方法および製造装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本件第１の発明方法は、
ダイ本体に形成されるキャビティから流出する発泡素材
を、その発泡素材の発生気泡の成長を外部空間における
よりも抑制可能な温度と圧力に制御された加圧室に送り
込み、しかる後に、その加圧室と外部空間とを連絡する
補助キャビティを介して外部空間に押し出すことを特徴
とする発泡体の製造方法である。

【００１２】上記本件第１の発明方法によれば、その外
部空間に押し出される前の発泡素材を、ダイ本体のキャ
ビティ内だけでなく加圧室においても加圧下に冷却でき
る。よって、そのキャビティ内の発泡素材の温度を高く
しても、外部空間に押し出されるまでに充分に冷却して
発泡素材の粘度を発泡に適した値まで適度に増加させる
ことができる。これにより、その発泡素材とキャビティ
の壁面との間の摩擦抵抗を小さくできるので、発泡体の
押し出しに要する動力を小さくし、薄い発泡シートも容
易に製造できる。また、発泡素材に摩擦抵抗により作用
する剪断力が小さくなるため、複数の発生気泡が発泡素
材の流れ方向に延びて合一するのを防止できる。さら
に、その加圧室における温度と圧力をダイ本体のキャビ
ティ内での発泡素材の温度と作用圧力よりも小さくする
ことで、その温度と作用圧力をキャビティの発泡素材流
動方向の寸法を長くすることなく緩やかに降下させ、そ
の加圧室内で発泡素材内に気泡の核となる微細気泡を均
一に発生させることが可能になる。これにより、均質で
微細な気泡を有する発泡体を得ることができる。

【００１３】上記本件第１の発明方法は、本件第１の発
明装置により実施できる。すなわち、その製造装置は、
ダイ本体と、そのダイ本体に形成されるキャビティと、
そのキャビティからの発泡素材の流出口と、その流出口
の周囲の空間を覆うハウジングと、そのハウジングの内
部空間と外部空間とを連絡するように、そのハウジング
に形成される補助キャビティとを備え、そのハウジング
の内部空間は、その補助キャビティが前記流出口から流
出する発泡素材により満たされることで外部空間よりも
高圧になる加圧室とされ、その発泡素材は、その補助キ
ャビティを介して前記加圧室から外部空間に押し出され
ることを特徴とする。

【００１４】上記本件第１の発明装置によれば、発泡素
材はダイ本体のキャビティにより整形され、流出口から
流出する。その流出口から流出する発泡素材は、ハウジ
ングの内部空間から補助キャビティに至り、その補助キ
ャビティを満たす。これにより、その内部空間は閉空間
となるので、外部空間よりも高圧の加圧室とすることが
できる。その加圧室において流動する発泡素材を冷却す
ると共に作用圧力を減圧できる。しかる後に、補助キャ
ビティにより所望形状に整形された発泡素材を外部空間
に押し出すことで、発泡素材に作用する圧力を開放させ
る。その補助キャビティの発泡素材流動方向の寸法は、
発泡素材を満たしてハウジングの内部空間を閉空間にで
きる寸法であれば足りるため、ダイ本体のキャビティの
発泡素材流動方向の寸法に比べて大幅に短くできる。よ
って、発泡素材に作用する補助キャビティの壁面との間
の摩擦抵抗は僅かなものであり、悪影響を及ぼすことは
ない。

【００１５】本件第２の発明方法は、ダイ本体に形成さ
れるキャビティから流出する発泡素材を、隔壁で区画さ
れた複数の加圧室に順次送り込み、その際、上流の加圧
室では下流の加圧室よりも発泡素材の発生気泡の成長抑
制程度が大きくなるように各加圧室の温度と圧力を制御
し、各隔壁の補助キャビティを介して上流の加圧室から
下流の加圧室に流動させ、しかる後に、最下流の加圧室
と外部空間とを連絡する補助キャビティを介して外部空
間に押し出すことを特徴とする。

【００１６】上記本件第２の発明方法によれば、上記第
１の発明方法による作用効果を奏することができる。さ
らに、上流の加圧室では下流の加圧室よりも発泡素材の
発生気泡の成長抑制程度が大きくなるように、各加圧室
の温度と圧力とを制御することで、発泡素材の冷却と作
用圧力の降下とを、発泡素材に作用する剪断力を殆ど増
加させることなく、緩やかに行うことができる。これに
より、発泡素材内における気泡核となる微細気泡の発生
と成長とを均一に行わせ、より均質で微細な気泡を有す
る発泡体を得ることができる。

【００１７】上記本件第２の発明方法は、本件第２の発
明装置によって実施できる。すなわち、その製造装置
は、ダイ本体と、そのダイ本体に形成されるキャビティ
と、そのキャビティからの発泡素材の流出口と、その流
出口の周囲の空間を覆うハウジングと、そのハウジング
の内部空間を、発泡素材の流動方向に沿って並列する複
数の並列空間に区画する隔壁と、各並列空間を連絡する
ように、各隔壁に形成される補助キャビティと、最も下
流の並列空間と外部空間とを連絡するように、そのハウ
ジングに形成される補助キャビティとを備え、各並列空
間は、各補助キャビティが前記流出口から流出する発泡
素材により満たされることで下流側の空間よりも高圧に
なる加圧室とされ、その発泡素材は、各隔壁の補助キャ
ビティを介して各加圧室から下流の加圧室に流動可能で
あると共に前記ハウジングの補助キャビティを介して最
下流の加圧室から外部空間に押し出されることを特徴と
する。

【００１８】この本件第２の発明装置によれば、ダイ本
体のキャビティにより整形された発泡素材は、ハウジン
グの内部空間から最上流の隔壁の補助キャビティに至
り、その補助キャビティを満たす。これにより、その内
部空間は閉空間となるので、外部空間よりも高圧の最上
流の加圧室とすることができる。その加圧室において流
動する発泡素材を冷却すると共に作用圧力を減圧でき
る。次に、その発泡素材は、その最上流の加圧室の下流
のハウジング内部空間を介して最上流から２番目の隔壁
の補助キャビティに至り、その補助キャビティを満たす
ことで、その最上流の加圧室の下流のハウジング内部空
間を閉空間として、外部空間よりも高圧の最上流から２
番目の加圧室とすることができる。同様にして、ハウジ
ング内部の並列空間を順次加圧室とする。しかる後に、
ハウジングの補助キャビティにより所望形状に整形され
た発泡素材を外部空間に押し出すことで、発泡素材に作
用する圧力を開放させることができる。

【００１９】上記本発明装置において、加圧室で発泡素
材の発生気泡の成長を外部空間におけるよりも抑制可能
なように、その加圧室の温度と圧力とを制御するガス供
給手段を備えるのが好ましい。また、第２の特徴を備え
る上記本発明装置においては、上流の加圧室では下流の
加圧室よりも発泡素材の発生気泡の成長抑制程度が大き
くなるように、各加圧室の温度と圧力とを制御するガス
供給手段を備えるのが好ましい。その加圧室における温
度は、特に冷却手段を設けなくても外部空間との温度差
により冷却でき、また、その加圧室における圧力は、特
に加圧手段を設けなくても発泡素材の発泡により外部空
間よりも大きくできる。この場合は、発泡素材の温度や
含有発泡剤の量により、その加圧室の温度や圧力を制御
する必要がある。これに対し、その温度と圧力とを制御
するガス供給手段を設けることで、気泡の発生や成長の
制御を容易に行える。

【００２０】本発明装置において、ダイ本体の流出口か
ら流出する発泡素材は、鉛直下向きに流れ落ちることで
補助キャビティに流入するのが好ましい。これにより、
重力を利用して発泡素材を流動させることができるの
で、発泡体の押し出しに要する動力をより低減すること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２２】図１に示す第１実施形態の発泡体製造装置
１は、薄板状の発泡シート４を押し出し成形するための
ものであって、溶融混練機２に連結されるフラットダイ
３を備えている。

【００２３】その溶融混練機２は公知のもの、例えば、
混練ロータ９を内蔵するシリンダ１０に、一端部からホ
ッパー１１を介して原料樹脂１２を供給し、中央部から
ＣＯ₂等の発泡剤を注入し、その一端側において原料樹
脂を加熱して可塑化し、他端側において原料樹脂と発泡
剤とを高温高圧下に溶融混練して流動性を有する発泡素
材とし、その発泡素材をダイ３に送り出すものにより構
成できる。その混練ロータ９の駆動力が発泡シート４の
押し出し動力として用いられる。その発泡剤はしては、
ＣＯ₂以外の窒素ガスやプロパンガス等の発泡性化合物
を用いてもよい。

【００２４】図２、図３に示すように、そのダイ３は、
ダイ本体２０と、このダイ本体２０に形成されるキャビ
ティ２１とを有する。そのキャビティ２１に、上記溶融
混練機２から高温高圧状態下に発泡素材２３が送り込ま
れる。そのダイ本体２０の下端部はリップ部２０′とさ
れ、このリップ部２０′に発泡素材２３をキャビティ２
１から流出させる流出口２５が、下向きに開口するよう
に形成されている。これにより、その流出口２５から流
出する発泡素材２３は鉛直下向きに流れ落ちる。

【００２５】その流出口２５の周囲の空間を覆うよう
に、そのダイ本体２０にハウジング３０が溶接等によっ
て一体化される。そのハウジング３０の内部空間は、そ
のハウジング３０に一体的に形成された隔壁３１ａ、３
１ｂによって、発泡素材２３の流動方向に沿うように上
下に並列する複数の並列空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に区画さ
れている。

【００２６】各隔壁３１ａ、３１ｂの下端部はリップ部
３１ａ′、３１ｂ′とされ、隣接する並列空間Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３を連絡するように、各リップ部３１ａ′、３１
ｂ′に補助キャビティ３２ａ、３２ｂが形成されてい
る。また、そのハウジング３０の下端部はリップ部３
０′とされ、最も下流の並列空間Ｓ３と外部空間とを連
絡するように、そのリップ部３０′に補助キャビティ３
２ｃが形成されている。その外部空間は、本実施形態で
は大気圧とされる。

【００２７】各補助キャビティ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ
は、上記キャビティ２１の流出口２５と平面視形状が略
同一の矩形とされ、その流出口２５の下方において鉛直
方向に沿って並列する。これにより、上記流出口２５か
ら流出する発泡素材２３は、鉛直下向きに流れ落ちるこ
とで、各補助キャビティ３２ａ、３２ｂ、３２ｃに流入
可能とされている。

【００２８】各補助キャビティ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ
は、その流入した発泡素材２３により満たされる。これ
により、各並列空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は閉空間となるの
で、下流側の空間よりも高圧の加圧室とすることができ
る。本実施形態では、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に、配
管４１ａ、４１ｂ、４１ｃを介して圧力と温度とが制御
された加圧冷却用ガスが供給されることで、各加圧室Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ３の温度と圧力とが制御される。その温度
と圧力は、上流側の加圧室では下流側の加圧室よりも高
温、高圧とされ、発泡素材２３内に気泡が発生可能で、
上流の加圧室では下流の加圧室よりも発泡素材２３の発
生気泡の成長抑制程度が大きくなるように制御される。
その具体的な温度と圧力は、発泡素材２３の材質に応じ
て実験的に求めることができる。その加圧冷却用ガスと
しては、窒素ガス等の不活性ガスが好ましい。

【００２９】その発泡素材２３は、各隔壁３１ａ、３１
ｂの補助キャビティ３２ａ、３２ｂを介して上流側の加
圧室から下流側の加圧室に流動され、上記ハウジング３
０の補助キャビティ３２ｃを介して最下流の加圧室Ｓ３
から外部空間に押し出される。

【００３０】上記装置１により発泡シート４を製造する
には、溶融混練機２からダイ３に発泡素材２３を送り出
し、その発泡素材２３をダイ本体２０のキャビティ２１
において流動させることでシート状に整形する。次に、
その発泡素材２３をダイ本体２０の流出口２５から流出
させ、複数の加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に順次送り込む。
この際、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の温度と圧力を、配
管４１ａ、４１ｂ、４１ｃを介して加圧冷却用ガスを供
給することで、上流の加圧室ほど発泡素材２３の発生気
泡の成長抑制程度が大きくなるように制御する。これに
より、発泡素材２３内に発生した気泡は、下流の加圧室
に流動することで成長する。また、ダイ本体２０のキャ
ビティ２１だけでなく、補助キャビティ３２ａ、３２
ｂ、３２ｃにより整形することで、正確に所望の寸法の
発泡シート４を得ることができる。なお、立ち上げ時に
おいては、各並列空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は各補助キャビ
ティ３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して外部空間に通じる
ために加圧されないが、発泡素材２３が発泡により膨張
して各補助キャビティ３２ａ、３２ｂ、３２ｃを満たす
ことで、閉空間になるため加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３にな
る。これにより、その発泡素材２３を各隔壁３１ａ、３
１ｂの補助キャビティ３２ａ、３２ｂを介して上流の加
圧室から下流の加圧室に流動させ、しかる後に、最下流
の加圧室Ｓ３と外部空間とを連絡する補助キャビティ３
２ｃを介して外部空間に押し出し、発泡素材２３に作用
する圧力を開放する。その押し出された発泡素材２３に
おいては、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３において微小な気
泡は生成しているが所望のサイズまで成長していない
か、若しくは、既に所望のサイズの気泡が発生してい
る。この押し出された発泡素材２３を、そのまま放置す
ることにより、あるいは再加熱することにより各加圧室
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３において発生した気泡を成長させるこ
とにより、所望の発泡シート４を得る。

【００３１】上記構成によれば、その外部空間に押し出
される前の発泡素材２３を、ダイ本体２０のキャビティ
２１内だけでなく各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３においても
加圧下に冷却できる。よって、そのキャビティ２１内の
発泡素材２３の温度を高くしても、外部空間に押し出さ
れるまでに充分に冷却して発泡素材２３の粘度を発泡に
適した値まで適度に増加させることができるので、その
発泡素材２３とキャビティ２１の壁面との間の摩擦抵抗
を小さくできる。これにより、発泡シート４の押し出し
に要する動力を小さくし、薄い発泡シート４も容易に製
造できる。

【００３２】また、発泡素材２３に摩擦抵抗により作用
する剪断力が小さくなるため、複数の発生気泡が発泡素
材２３の流れ方向に延びて合一するのを防止できる。さ
らに、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３における温度と圧力を
ダイ本体２０のキャビティ２１内での発泡素材２３の温
度と作用圧力よりも小さくすることで、その温度と作用
圧力をキャビティ２１の発泡素材流動方向の寸法を長く
することなく緩やかに降下させ、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３内で発泡素材２３内部に気泡の核となる微細気泡を
均一に発生させることが可能になる。これにより、均質
で微細な気泡を有する発泡シート４を得ることができ
る。

【００３３】さらに、上流の加圧室では下流の加圧室よ
りも発泡素材２３の発生気泡の成長抑制程度が大きくな
るように、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の温度と圧力とを
制御することで、発泡素材２３の冷却と作用圧力の降下
とを、発泡素材２３に作用する剪断力を殆ど増加させる
ことなく、緩やかに行うことができる。これにより、各
加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３において発泡素材２３内におけ
る気泡核となる微細気泡の発生と成長とを均一に行わ
せ、より均質で微細な気泡を有する発泡シート４を得る
ことができる。

【００３４】また、各補助キャビティ３２ａ、３２ｂ、
３２ｃの発泡素材流動方向の寸法は、発泡素材２３を満
たしてハウジング３０の内部空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を閉
空間にできる寸法であれば足りるため、ダイ本体２０の
キャビティ２１の発泡素材流動方向の寸法に比べて大幅
に短くできる。よって、発泡素材２３に作用する補助キ
ャビティ３２ａ、３２ｂ、３２ｃの壁面との間の摩擦抵
抗は僅かなものであり、悪影響を及ぼすことはない。

【００３５】また、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３における
温度は、特に冷却手段を設けなくても外部空間との温度
差により冷却でき、また、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に
おける圧力は、特に加圧手段を設けなくても発泡素材２
３の発泡により外部空間よりも大きくできる。この場合
は、発泡素材２３の温度や含有発泡剤の量により、核加
圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の温度や圧力を制御する必要があ
る。これに対し、上記実施形態では、その温度と圧力と
を加圧冷却用ガスの供給により制御することで、任意の
値に容易に制御できる。

【００３６】さらに、上記実施形態では、流出口２５か
ら流出する発泡素材２３は鉛直下向きに流れ落ちること
で補助キャビティ３２ａ、３２ｂ、３２ｃに流入するの
で、重力を利用して発泡素材２３を流動させることがで
き、発泡シート４の押し出しに要する動力をより低減す
ることができる。

【００３７】図４は本発明の第２実施形態を示す。この
第２実施形態においては上記第１実施形態のような隔壁
３１ａ、３１ｂがなく、流出口２５から流出する発泡素
材２３がハウジング３０の補助キャビティ３２を満たす
ことで、そのハウジング３０の内部空間は単一の加圧室
Ｓとなり、その加圧室Ｓに配管４１を介して圧力と温度
とが制御された加圧冷却用ガスが供給される。他は第１
実施形態と同様で同一部分は同一符号で示す。この第２
実施形態によっても、ダイ本体２０から発泡素材２３を
直接に押し出すのに比べ、発泡素材２３とキャビティ２
１との間の摩擦抵抗を小さくできるので、発泡シート４
の押し出しに要する動力を小さくし、薄く、均質で微細
な気泡を有する発泡シート４を得ることができる。

【００３８】図５は本発明の第３実施形態を示す。上記
第１実施形態との相違は、ダイ３としてフラットダイに
代えてサーキュラーダイが用いられ、流出口２５′と補
助キャビティ３２ａ′、３２ｂ′、３２ｃ′の平面視形
状が円形とされ、得られる発泡シート４′が円筒形とさ
れる点にある。また、各加圧室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３におい
て発泡素材２３の内周側から加圧冷却用ガスを供給する
ための配管４１ａ′、４１ｂ′、４１ｃ′が設けられて
いる。その円筒形の発泡シート４′は１位置または２位
置で切り裂かれてシート状に巻き取られる。なお、ダイ
本体２０の下部に２点鎖線で示すように円筒状の発泡シ
ート４′の整形用部材５０を取り付けてもよく、さら
に、図示の例では各配管４１ａ′、４１ｂ′、４１ｃ′
はダイ本体２０の図中上方から外部に突出されるが、そ
の整形用部材５０を通して図中下方から外部に突出され
るようにしてもよい。他は第１実施形態と同様で同一部
分は同一符号で示す。この第３実施形態によれば、第１
実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【００３９】図６、図７に示すように、発泡シート４の
厚さ方向において、上記流出口２５、２５′の寸法をｔ
１、上記各補助キャビティ３２、３２ａ、３２ｂ、３２
ｃ、３２ａ′、３２ｂ′、３２ｃ′の入口寸法をｔ２、
出口寸法をｔ３、その出口２５、２５′と最上流の補助
キャビティ３２、３２ａ、３２ａ′の入口との上下間距
離、あるいは第１、第３実施形態の隣接する補助キャビ
ティ間の距離をＬ１、各補助キャビティ３２、３２ａ、
３２ｂ、３２ｃ、３２ａ′、３２ｂ′、３２ｃ′の上下
方向寸法をＬ２とした場合、そのｔ１は、発泡シート４
の厚さと発泡倍率とから定められるが、概ね１〜２０ｍ
ｍとするのが好ましい。そのハウジング３０内において
流動する発泡素材２３は、各補助キャビティ３２、３２
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ａ′、３２ｂ′、３２ｃ′に
至るまでに流速が増加してｔ１より薄くなったり、ダイ
本体２０の膨張によりｔ１より厚くなることもあるが、
立ち上がり時に発泡素材２３の先端が真直に流れ落ちる
とは限らないため、そのｔ２は概ねｔ１より広くするの
が好ましい。そのｔ３はｔ１の５０％〜２５０％であっ
て、そのｔ２より狭くするのが好ましい。そのｔ２から
ｔ３にかけて各補助キャビティ３２、３２ａ、３２ｂ、
３２ｃ、３２ａ′、３２ｂ′、３２ｃ′を狭くする場
合、上下全体に亘って漸次狭くしてもよいし、上部側を
漸次狭くして下部側を均一な寸法にしてもよい。そのＬ
１は、加圧室Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の数、加圧室Ｓ、Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ３を流動する間の発泡素材２３の降下温度
とから定められるが、概ね５〜５０ｍｍとするのが好ま
しい。そのＬ２は、各補助キャビティ３２、３２ａ、３
２ｂ、３２ｃ、３２ａ′、３２ｂ′、３２ｃ′を流動す
る発泡素材２３の溶融流動特性（溶融粘度、弾性率等）
により定められるが、概ね５〜５０ｍｍとするのが好ま
しい。Ｌ１／Ｌ２の値は特に限定されず、１以上でも未
満でもよい。また、第１、第３実施形態のｔ１とｔ３
は、下流側の補助キャビティにおける方が上流側におけ
る補助キャビティよりも大きくするのが好ましい。

【００４０】加圧室Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の数は特に制
限されないが、流出口２５、２５′からの流出点と外部
空間への流出点とで発泡素材２３の温度と作用圧力の差
が大きい程に発生する気泡の径の制御が容易で、且つ、
ダイ３内での樹脂温度を高くできるので、多い方が好ま
しい。

【００４１】本発明により得た発泡シート４は必要に応
じて他のシート等と組み合わせたり、任意の表面処理を
施して使用してもよい。

【００４２】本発明において用いられる樹脂及び発泡性
化合物は特に制限されず、一般に発泡体製造に用いられ
ているものから、例えば、１９９３年７月８日、（株）
技術情報協会発行「各種高分子の発泡成形技術」から、
目的に応じて選定使用すればよく、例えば、衣材料に用
いられる場合、安全性、廃棄時の処理容易性等から樹脂
にはポリオレフィン樹脂が、発泡性化合物にはＣＯ₂が
選択可能である。

【００４３】

【実施例】上記第１実施形態において、樹脂として低密
度ポリエチレン（密度ρ＝０．８９５ｇ／ｃｃ（ＪＩＳ
Ｋ６７６０に準拠して測定）、ＭＩ（メルトインデッ
クス）＝１．６ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳＫ６７６０に
準拠して測定）、核剤としてタルクを０．２重量％添
加）を用い、発泡性化合物としてＣＯ₂を用い、溶融混
練機２として（株）プラスチック工業研究所、１９８９
年製、混練ロータ直径５０ｍｍ、混練ロータの長さＬと
直径Ｄとの比Ｌ／Ｄ＝３６、混練ロータの外周混練翼の
ヘリカル角度＝１７度４０分、樹脂の可塑化部のＬ／Ｄ
＝２０、樹脂と発泡性化合物との混練部のＬ／Ｄ＝１６
のものを用いた。また、流出口２５のｔ１＝０．５０ｍ
ｍ、流出口２５の発泡シート４の幅に対応する寸法＝２
００ｍｍ、加圧室Ｓ１のＬ１＝２５ｍｍ、補助キャビテ
ィ３２ａのＬ２＝５ｍｍ、ｔ２＝２．０ｍｍ、ｔ３＝
０．５５ｍｍ、加圧室Ｓ２のＬ１＝２５ｍｍ、補助キャ
ビティ３２ｂのＬ２＝５ｍｍ、ｔ２＝２．０ｍｍ、ｔ３
＝０．６０ｍｍ、加圧室Ｓ３のＬ１＝２５ｍｍ、補助キ
ャビティ３２ｃのＬ２＝５ｍｍ、ｔ２＝２．０ｍｍ、ｔ
３＝０．７０ｍｍとした。

【００４４】その低密度ポリエチレンを２１０℃で可塑
化し、ＣＯ₂を重量換算で樹脂１００重量部にたいして
３重量部添加し、流出口２５近くの溶融した発泡素材２
３の温度を１９５〜２００℃に制御し、加圧冷却用ガス
として窒素ガスを、配管４１ａから８０Ｋｇ／ｃｍ²、
１２０℃で、配管４１ｂから４０Ｋｇ／ｃｍ²、８０℃
で、配管４１ｃから５Ｋｇ／ｃｍ²、６０℃で供給し
た。そして、４ｍ／分の速度で表面温度が８５〜９０℃
の発泡シート４を外部空間に押し出した。この発泡シー
ト４を室温まで空冷することで、みかけ厚さ０．８ｍ
ｍ、気泡径０．０６〜０．０９ｍｍ（１００倍の走査電
子顕微鏡写真の気泡１００ケを計測）、発泡倍率（発泡
シート４のみかけ密度／樹脂の密度）９．５倍の、均質
で柔軟性に富んだ発泡シート４を得た。この発泡シート
４は、例えば薄層の保温材や緩衝材等に好適に使用でき
る。

【００４５】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、シート状以外の形態の発泡体の製造に本発明を適
用できる。また、押し出された発泡体を巻き取ること
で、流出口から発泡素材を横方向に送り出してもよい。

【００４６】

【発明の効果】本件発明によれば、均質で微細な気泡を
有する薄い発泡体を、容易かつ低エネルギーで得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の発泡体の製造装置の構
成説明図

【図２】本発明の第１実施形態の発泡体の製造装置の要
部の縦断面図

【図３】本発明の第１実施形態の発泡体の製造装置の要
部の横断面図

【図４】本発明の第２実施形態の発泡体の製造装置の要
部の縦断面図

【図５】本発明の第３実施形態の発泡体の製造装置の要
部の縦断面図

【図６】本発明の第１、第２実施形態の発泡体の製造装
置の要部の寸法関係の説明用縦断面図

【図７】本発明の第３実施形態の発泡体の製造装置の要
部の寸法関係の説明用縦断面図

【図８】従来の発泡体の製造装置の部分縦断面図

【図９】従来の発泡体の製造装置の構成説明図

【符号の説明】

４発泡シート（発泡体）２０ダイ本体２１キャビティ２３発泡素材２５流出口３０ハウジング３１ａ、３１ｂ隔壁３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ補助キャビティＳ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３加圧室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイ本体に形成されるキャビティから流
出する発泡素材を、その発泡素材の発生気泡の成長を外
部空間におけるよりも抑制可能な温度と圧力に制御され
た加圧室に送り込み、しかる後に、その加圧室と外部空
間とを連絡する補助キャビティを介して外部空間に押し
出すことを特徴とする発泡体の製造方法。
【請求項２】ダイ本体に形成されるキャビティから流
出する発泡素材を、隔壁で区画された複数の加圧室に順
次送り込み、その際、上流の加圧室では下流の加圧室よ
りも発泡素材の発生気泡の成長抑制程度が大きくなるよ
うに各加圧室の温度と圧力を制御し、各隔壁の補助キャ
ビティを介して上流の加圧室から下流の加圧室に流動さ
せ、しかる後に、最下流の加圧室と外部空間とを連絡す
る補助キャビティを介して外部空間に押し出すことを特
徴とする発泡体の製造方法。
【請求項３】ダイ本体と、そのダイ本体に形成されるキャビティと、そのキャビティからの発泡素材の流出口と、その流出口の周囲の空間を覆うハウジングと、そのハウジングの内部空間と外部空間とを連絡するよう
に、そのハウジングに形成される補助キャビティとを備
え、そのハウジングの内部空間は、その補助キャビティが前
記流出口から流出する発泡素材により満たされることで
外部空間よりも高圧になる加圧室とされ、その発泡素材は、その補助キャビティを介して前記加圧
室から外部空間に押し出される発泡体の製造装置。
【請求項４】ダイ本体と、そのダイ本体に形成されるキャビティと、そのキャビティからの発泡素材の流出口と、その流出口の周囲の空間を覆うハウジングと、そのハウジングの内部空間を、発泡素材の流動方向に沿
って並列する複数の並列空間に区画する隔壁と、各並列空間を連絡するように、各隔壁に形成される補助
キャビティと、最も下流の並列空間と外部空間とを連絡するように、そ
のハウジングに形成される補助キャビティとを備え、各並列空間は、各補助キャビティが前記流出口から流出
する発泡素材により満たされることで下流側の空間より
も高圧になる加圧室とされ、その発泡素材は、各隔壁の補助キャビティを介して各加
圧室から下流の加圧室に流動可能であると共に前記ハウ
ジングの補助キャビティを介して最下流の加圧室から外
部空間に押し出される発泡体の製造装置。
【請求項５】前記加圧室で発泡素材の発生気泡の成長
を外部空間におけるよりも抑制可能なように、その加圧
室の温度と圧力とを制御するガス供給手段を備える請求
項３または４に記載の発泡体の製造装置。
【請求項６】上流の加圧室では下流の加圧室よりも発
泡素材の発生気泡の成長抑制程度が大きくなるように、
各加圧室の温度と圧力とを制御するガス供給手段を備え
る請求項４に記載の発泡体の製造装置。
【請求項７】前記流出口から流出する発泡素材は、鉛
直下向きに流れ落ちることで前記補助キャビティに流入
する請求項３〜６の何れかに記載の発泡体の製造方法。