JPS58110223A - 合成樹脂発泡体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性合成樹脂発泡体、時に厚物発泡体を押
出成形法により製造する際の成形方法および装置に関す
るものである。

熱可塑性合成樹脂の厚物発泡体を押出成形法で製造する
には、一般的に（ｄ、押出機内で熱可塑性合成樹脂溶融
・吻ＶＣ−揮発性発泡剤を圧入し、加熱混合した後、該
、容融混合物をグイから押出し、ダイの出口先端に取付
けられたトンネル状整形装置を５− 通過させ冷却と賦形が行なわれる。すなわち発泡剤含有
溶融樹脂は押出機ダイ出口から連続的に押出され、発泡
して膨張してトンネル内に充満し、樹脂発泡体の厚さが
、トンネル空間の高さによって制限されるように、トン
ネル内面接触しながらトンネル出口に向って進行し、ト
ンネルを出て引き取られる（例えば米国特許第３．９５
４．９２９号）。

この様なトンネル装置は通常鉄等の金属で構成されてＢ
す、そのままでは溶融混合物との摩擦抵抗が大きく表面
の良好な発泡体は得られ難い。従って、この問題を解決
すべく、従来、摩擦抵抗の小さい、フン化炭化水素系樹
脂（以下フッ素樹脂という）を１、金属製トンネル装置
のトンネル内側面にコーティング加工する方法が採られ
ている。

しかしながら、従来のこの様なトンネル装置を使用する
場合は短期的には表面状態の良好な発泡体が得られるが
、摩擦によるフッ素樹脂コーティ６− ングの消耗がはげしく、わずかな期間で再加工しなけれ
ばならないという問題がある。

従って本発明の目的は、トンネル内面の、発泡樹り旨に
対する摩擦抵抗が少なく、かつ長期間にわたって使用で
きるトンネル装置を具えた押出発泡成形装置を提供する
にある。

上記本発明の目的は、発泡剤を含有する熱可塑性合成樹
脂溶融物を押出機ダイより押出し、押出機の外＋ｃＩい
て、押出機の先端に取付けられたトンネル状の整形装置
内を通過させ、この間に溶融物を、整形装置内に充満す
るように発泡及び固化させて、所定の寸法に膨張した発
泡体を製造する方法において、トンネル状整形装置内面
の、発泡した樹脂が接触する面の少くとも一部をフッ化
炭化水素樹脂の板で形成せしめ、該フッ化炭化水素樹脂
板は、整形装置本体のトンネル内側の面に、嵌着部を介
して取付けられ、そして該嵌着は、押出成形温度におけ
る該樹脂板の体積増加を吸収し得るに充分なゆるみを有
する整形装置を使用する本発明の方法により達成される
。

本発明の押出発泡成形装置の押出機先端にとりつけられ
るトンネル装置＋ｃ　ｉ−３いては、発泡樹脂と接触す
る面が、厚手のフッ素樹脂板で形成されていること、お
よび、該フッ素樹脂板を金属製トンネル本体に結合して
いる嵌合部に、押出温度における該樹脂板の体積増加を
吸収し得るに充分なゆるみ、即ち間隙が存在せしめられ
ていることが重要である。

トンネル内面に比較的厚手のフッ素樹脂シートを単に貼
り合わせたトンネル装置は、押出製造時の温度における
金属体と樹脂シートとの熱膨張の差異により該樹脂シー
トに歪が生じ良好な発泡体を得る事ができず、又、樹脂
シートと金属体がしばしば剥離し使用できなくなる。

本発明に使用する押出発泡成形装置のトンネル装置は、
その内面がフン化炭化水素系樹脂板で構成されているの
で、摩擦抵抗が小さく、表面が平滑で美麗な発泡体が得
られ、コーティング加工等に比較しはるかに長期間の使
用に耐えつる。また、トンネル装置の内面を構１戎する
フン化炭化水素系樹脂板は単ｅこ貼着ｔこより設置され
たものでないから、押出時におけるトンネル装置を構成
する金属体と樹脂板との熱膨張の差異により生ずる歪や
剥離現象を起すことなく安定した製造運転を継続的に行
なうことができる。

さらに、従来のトンネル装置においては、良好な発泡体
を得るために外部から冷却、あるいは必要に応じ加熱を
行なってｍＩｆｉｍ節を行なう必要があるが、本発明の
トンネル装置にＳいては前記の如き外部からの＠Ｉｆ調
節を必要としない。その他に、本発明のトンネル装置に
２いては、樹脂板は９− 貼着によるものでないので必要に応じ、取付けや取り外
し等が容易に行いつるので作業性が極めて良好である。

次に本発明の押出発泡成形装置のトンネル装置を図面に
より説明する。１図面は本発明の押出発泡成形装置にお
いて、トンネル装置本体の上下の壁を金属で、そして両
側面の壁をフッ素樹脂で構成し、上下の壁面に本発明の
フッ素樹脂板を嵌着した場合の一実施例を示すものであ
って、第１図は押出機ダイ先端に本発明のトンネル装置
を敗り付けた状態の断面図、第２図は正面図、第３図は
フッ素樹脂板の嵌着状態を示す部分拡大断面因を示す。

図中１は押出磯本本、２はスクリュー、３はダイ、４は
リップ、５はトンネル装置の本体を構成する金属体、６
はトンネル装置の内側上下面を構成するフッ素樹脂板、
７は突起、８は該成形装置の側面を構成するフッ素樹脂
板、９は熱可塑性１０− 合成樹脂発泡体、１０は１対の引取ロール、１１は取り
付は用ボルト、１２は凹部をそれぞれ示す。

本発明の整形装置ＶＣおけるフッ素樹脂板の嵌着方法の
別の態様を第４図及び第５図に示す。第４図及び第５図
に示すように本発明の整形装置は、発泡部Ａと、整形部
Ｂとからなりそのうち、整形部の内面に設置されるフッ
素樹脂板の嵌合部は１個所であってもよい。第４図はこ
の嵌合部が１個所である場合を示している。７ツ素樹脂
板の嵌合部が１個所（上下各１個所）の場合は嵌合部は
、第４因に示すように整形部ｌＣＭいて発泡部に近い方
に設けられる。

また、本発明の成型装置を用いて、長時間連続運転した
とき、該成型装置における発泡部及び整形部の発泡部に
近い部分（第５図にｂで示される部分）のフッ素樹脂板
に摩耗が生じ、良好な発泡体が得られ難くなることがあ
る。

この様な場合、整形部に設置されたフッ素樹脂板を全部
取り替えることは経済的に全く不利である。そこで整形
部に設置するフッ素樹脂板を第４図に示される様に接合
部１３で接合させる如く、二枚以上に分割して設置し、
補修時には整形部のｂ部分のフッ素樹脂板のみを適宜取
り替える。

該トンイ・ル装置において、フッ素樹脂板６を、トンネ
ル装置内面に設置するには、該樹脂板が押出成形温度で
示す体積増加を吸収し得る程度の間隙を、金属本体と樹
脂板を結合する嵌着部に、存在せしめることが必要であ
る。この嵌着の手段は、通常、トンネル装置の本体を構
成する金属体５の内側に突起部７を設け、一方該樹脂板
に四部１２を設け、前記突記部を凹部に嵌着させる。そ
の他に該トンネル本体の金属体の内側に凹部を設け、一
方該樹脂板に突起部を設けて、突起部を凹部に嵌着させ
る方法、トンネル装置の本体を構成する金属体の内側及
び該樹脂板の両者に溝状の凹部を設けて両者の該溝状部
を対峙させ、該溝状凹部に系止具を嵌挿させて設置する
方法などを例示するととができる。該トンネル装置の本
体を構成する金属体の内面またはフン化炭化水素樹脂板
に設けられる突起部は、連続に設けられても、不連続で
あってもよく、種々の形状がある。通常は対応する凹部
に嵌着するに適した形状であって該トンイ・ル装置１ｃ
おける発泡・体の押出方向に対して直角方向に配置され
たレール状のものであるが、その他にキノコ形、カギ形
等の形状のものが挙げられる。

また突起部に対応する四部は通常には溝状であるが、こ
れ以外に突起部を嵌着するに適合した凹部が適宜選択さ
れる。

本発明のトンネル装置において、該トンネル装置本体を
構成する金属体に、上に例示したような各種の態様で、
フッ素樹脂板を嵌着する際には、１６− 押出成形温度において該樹脂板が示す体積増加を吸収す
るに十分なゆるみを該嵌合部に設置することが必要であ
る。これは発泡体の押出成形時１ｃおいて熱膨張による
樹脂板の歪や剥離を防止する上ｌＣ重要である。そして
このゆるみは所定の押出成形温度ｔｃｇける該樹脂板の
熱膨張による体積増加分と同等またはこれ以上であれば
よい。該ゆるみの為の間隙部は発泡体の押出成形時にｇ
いては該樹脂板の熱膨１辰により満されるか、僅かな間
隙を残す程１切となって全１馬体と樹脂板とが一体１ｃ
結合される。な３咳成彩装置を構成する楡属体と該樹脂
板との押出成形温度に３ける熱膨張は金属体は樹脂板に
比べはるかに小さいことから実際の間隙部の大きさを決
める際の良計に当っては金１＠体のノ形眼は無祝しつる
。

本発明１ｃＸいて１史用されるトンネル装置は、前記し
たように本体・３属体にフッ素樹脂板を嵌７Ｍ丁１４− る際、嵌合部に、押出成形温度において該樹脂板の示す
体積増加を吸収するに十分なゆるみをとって嵌着される
、その間隙部の体積の大きさは、トンネルの出口に近い
位置に設けられだ嵌合部程、入口に近い位置に設けられ
た嵌合部に比べ漸次大きくなるり日くするのが好ましい
。

さらに、本発明ｔＣＳけるトンネル装置ｌｃ３いて該装
置の内面に設置されるフッ素樹脂板が、トンイ・ル装置
の製品出口部において第１図に示したように本体金属体
の端部よりも長く突き出し、その先端を引き取りロール
１０１Ｃ接近させて設置することができる。この様に設
置することによって、トンネル装置内で規制された所望
の厚さを維付し、表面が平滑でかつ美麗な発泡体を得る
ことができる。

又、本発明に３いてトンネル装置の側面は上下面と同機
金属体にｒ１′４を設けて樹脂板を嵌合させてもよいが
、トンネル本体の上面及び下面を金属で講成し、この金
属の上Ｆ面の間に樹脂板をボルト等で固定してトンネル
本体としてもよい。

本発明の方法に使用されるトンネル装置において、本体
金属体が鉄製であり、樹脂板として四フッ化エチレン樹
脂を用い、該金属体に連続したレール状の突起部を、四
フッ化エチレン樹脂に対応する溝状の四部をそれぞれ設
けこれらを嵌着させる場合につき、上記の間隙部の寸法
について具体的に例示をあげて説明する。厚さ２０闘、
幅３５０ｍｍ及び長さ４５０闘の四フッ化エチレン樹脂
板を用い、温度１１０℃の押出成形部ＩＷで発泡体を製
造するとき、該樹脂板の核酸形温度における膨張を考憲
し、本体金属体に投げた突起と該樹脂板に設けた四部と
の間隙は、厚さ方向に対して約０２鰭、突起部一方の１
［（ｕの幅方向ｅこ対して約１．６闘（全体では３．２
　ｍｍ　）　、突起部の一方の側の畏さ方向に対して約
Ｑ、　４　ｍｕ　（全体ではＱ、　８　ｍＷ　）となる
間隙を５本設けて四フッ化エチレン樹脂板を設置する。

この間隙は押出成形時には樹脂板の膨張により空間部は
ほぼ無くなり一体となり、成形操作には何んらの支障も
生じない。また押出成形操作も円滑に長期にわたって連
続して行なうことができ、３ケ月間の連続運転にも何ん
ら損傷することなく、良好な発泡体が得られる。

本発明において、フン化炭化水素系樹脂板としては、四
フッ化エチレン樹脂板、四フッ化エチレンー六フン化プ
ロピレン共重合樹脂板及び四フッ化エカレンーパー７０
ロアルキルビニルエーテル共重合樹脂板等が好適に使用
される。該樹脂板の厚さは５ｍｍ　〜５Ｑｍｔｉ、好ま
しく　！ｄ　１０ｔｎｍ　〜４０ｔｒｒｍである。

又、本発明１ｃ！いて成形装置の外側を構成する金属体
は鉄、ｆｃ鋼、ステンレス鋼、アルミ合金等１７− が使用される。

本発明において、熱町塑注合成樹脂としては、ポリスチ
レン又はスチレンを主体とする他の単量体との共重合体
等のポリスチレン系重合体、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィ
ン系重合体及びこれらの混合物等が部用できる。又、揮
発性発泡剤としてはプロパン、ブタン等の炭化水素、塩
化メチ７１、　％＞のハロゲン化炭化水素、ジクロロシ
フ０ロメタン、トリクコロフロロメタン等の通常公知の
発泡剤が使用できる。ジクロロシフ０ロメタンを主成分
とし、これと塩化メチル、塩化エチル、プロパン、ブタ
ン及びペンタンからなる群から選ばれた発泡剤の少くと
も１種の混合発泡剤は、本発明の方法の、フッ化炭化水
素樹脂製接触板に対し特に好適である。上記混合発泡剤
の混合成分発泡剤の量はジクロロシフ０ロメタンに対し
、２０〜１８− ７０重量％の割合であるのが好ましい。

本発明の方法により押出発泡体を製造するのに好適′な
合成樹脂及び混合発泡剤の組成例は例えばポリスチレン
樹脂１００重量部に対して、ンクロロジ７０ロメタン５
〜１０重量部、塩化メチル２〜４重量部及び塩化メチル
２〜４重量部である。

実施例 ポリスチレン１００重量部、クエン酸モノナトリクムと
重炭酸ナトリウムの当モル混合物からなる気ｆｆｇｌ調
節剤０１重量部とを内径１２０ｍ＋ｘの押出機に供給し
た。

一方、ポリスチレン１００重量部に対して１２重量部と
なる量の混合発泡剤を該押出機に設けられた発泡剤注入
口より圧入した。混合発泡剤としては、ジクロロジクロ
ロメタ２６０重量％、塩化メチル２０重景％及び塩化エ
チル２０重量％のものを用いた。

は、該押出機の出口に付設された！に６ｏａｍｍ、間隙
６闘のグイオリフィスから１１０°Ｃにて大気中Ｖ？−
押出されて発泡し、ｆｑｔこ、付設されているトンネル
状整形装置を通して断面が一１２００＋ｘ＋ａ、厚さ２
８鰭の板状発泡成形体に成形された。トンネル状整形装
置は上下の壁が鉄からなり、両側面の壁を四フッ化エチ
レン樹脂板で構成し、十丁の鉄壁面に四フッ化エチレン
樹脂板を嵌着したものを使用した。鉄壁面に設けた突起
と該樹脂板に設けた四部との間隙は、厚さ方向に対して
０２闘、突起部一方の側の長さ方向に対して０．４　Ｍ
　（全体で０８關）のレール状の間隙でありこの間隙を
５本設けたものであった。

この間隙は押出成形時には樹脂板の膨張により空間部は
ほぼ無くなり一体となった。また、押出成形操作も円滑
に長期にわたって連続して行なうことができ、３ケ月の
連続運転にも何ら損傷することなく、良好な発泡体が得
られた。

比鮫例 四フッ化エチレン樹脂板を使用する代りに、四フッ化エ
チレン樹脂を内面コーティング加工した鉄製トンネル状
整形装置を用いて実施例と同様の条件で押出発泡を行な
った。押出初期は良好な発泡体が得られたが三日経過後
、次第に発泡体の表面が粗くなり、−週間後には再加工
しなければならなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す断面図であり、第２図は正
面図、第３図は嵌合状態を示す部分拡大断面用を示す。 第４図及び第５図は本発明の他の例を示す断面図である
。 １・・・・・・押出機本体、２・・・・・・スクリュー
、３・・・・・・ダイ、４・・・・・・リップ、５・・
・・・・成形装置を構成する２１− 金属体、６・・・・・・樹脂板、７・・・・・・突起、
８・・・・・・側面を構成する樹脂板、９・・・・・・
発泡体、１１・・・・・・凹部特許出願人　　日本スチ
レンペーパー株式会社２２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　発泡剤を含有する熱可塑性合成樹脂溶融物を押出
   機グイより押出し、押出機の外ＣＸいて、押出機の先端
   に取付けられたトンネル状の整形装置内を通過させ、こ
   の間１ｃ溶融物を、整形装置内に充満するように発泡及
   び固化させて、所定の寸法に膨張した発泡体を製造する
   方法に３いて、トンネル状整形装置内面の、発泡した樹
   脂が接触する面の少くとも一部をフン化炭化水素樹脂の
   板で形成せしめ、該フン化炭化水素樹脂板は、整形装置
   本体のトンネル内側の面に、嵌着部を介して取付けられ
   、そして該嵌着は、押出成形製ｌｆｒｃｇける該樹脂板
   の体積増加を吸収し得るに充分なゆるみを有する整形装
   置を使用することを特徴とする方法。 ２、７フ化炭化水素系樹脂板が、整形装置の発泡体の出
   口側に３いて、トンネル状金属体の端部よりも長く突き
   出ており、該樹脂板の端部は引き取りロールに接近して
   設置されている特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、押出機Ｈよび押出機の先端の、ダイ出口の位置に取
   付けられ、押出機出口がら押出方向に向って遠ざかる方
   向１ｃ延びるトンネル状の整形装置よりなり、押出様の
   ダイ出口は、整形装置のトンネル入口に開口している、
   発泡剤含有熱町塑注樹脂溶融物を押出し発泡Ｂよび固化
   させて発泡体を成形する押出発泡成形装置において、整
   形装置は、整形装置の本体を構成するトンネル状金属体
   と、トンネル状金属体のトンネル内面側の少くとも一部
   をｇｇうように、該金属体に嵌着部を介して、取付けら
   れたフン化炭化水素樹脂板とよりなり、前記嵌合部は、
   成形温度に３ける樹脂板の体積増加を吸収するに充分な
   ゆるみを有して嵌着されていることを特徴とする装置。 ４、トンネル状金属体のトンネル内Ｊ］４１１Ｊに突起
   部が設けられ、フッ化炭化水素系樹脂板には凹部が設け
   られて３す、該凹部１ｃ該突起部を嵌着させてフン化炭
   化水素系樹脂板がトンネル状整形装置内面に取付けられ
   ている特許請求の範囲第３項記載の成形装置。 ５、トンネル状金属体の内側に凹部が設けられ、フッ化
   炭化水素系樹脂板に突起部が設けられており、該凹部に
   該突起部を嵌着させてフッ化炭化水素系樹脂板がトンネ
   ル状整形装置内面に取付けられている特許請求の範囲第
   ３１記載の成形装置。 ６　トンネル状金属体の内ｇｉｌｌ及びフン化炭化水素
   系樹脂＆に７８部が設けられており、該博部を対碕し、
   該溝部に系止具を嵌挿させることによりフッ化炭化水素
   系樹脂板がとりつけられている特許請求の範囲第３項記
   載の成形装置。 Ｚ　トンネル状金属体の内側又はフッ化炭化水素系樹脂
   板に設けられた突起が、トンネルの長さ方向に対して直
   角方向に・％続して配置されたレール状の突起である・
   特許請求の範囲第４項または第５項記載の成形装置。 ８　トンネル状金属体の内側又はフッ化炭化水素系樹脂
   板に設けられた突起が不連続に配設されている特許請求
   の範囲第４項または第５項記載の成形装置。 ９　トンネル状金属体の内側又はフッ化炭化水素系樹脂
   板に設けられた凹部が、連続した溝状である特許請求の
   範囲第４項または第５項記載の成形装置。 １０　　トンネル状金属体の内ＩＮＩＩ又はフン化炭化
   水素系樹脂板に設けられた凹部が対応する突起を嵌着す
   るに適した形状であって、該突起に対応して不連続に配
   設されている特許請求の範囲第４項または＄５項記載の
   成形装置。 １１、　７ツ化炭化水素系樹脂板が、整形装置の発泡体
   の出口側に行くにしたがって嵌着時の突起と凹部との間
   隙が漸次犬となる如くして設置されている特許請求の範
   囲第４項ないし第１０項の何れかＶＣ，記載の成形装置
   。