JPS59120428A - チユ−ブ状発泡ポリマ−シ−トの押出成型法と装置 - Google Patents

チユ−ブ状発泡ポリマ−シ−トの押出成型法と装置

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JPS59120428A
JPS59120428A JP58239044A JP23904483A JPS59120428A JP S59120428 A JPS59120428 A JP S59120428A JP 58239044 A JP58239044 A JP 58239044A JP 23904483 A JP23904483 A JP 23904483A JP S59120428 A JPS59120428 A JP S59120428A
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JP
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enclosure
extruded tube
diameter
extruded
fluid
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デイビツド・エミル・ジヨンソン
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Publication date
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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】 本発明は発泡させたポリマーシートを冷却した雰囲気中
で、直径を拡大させる直径拡大部材（ドラム）上で押出
し成敵する成型法及び装置に関する。更に詳しくは、本
発明は高度な寸法に関する。
発明の概要 本発明は、ｆａｌ発泡剤を含有する溶融ポリマーから成
る組成物を環状ダイを通して押出し、１ｂ１得られた押
出しチ゛ユーブをゲイから離れた直径拡大寸法規制部材
上に通し、（ｃ）ダイと直径拡大寸法規制部材であるド
ラムとの間の押出しチューブ内をこ囲いを設置し、この
囲いは押出しチューブの形に合致し押出しチューブに密
に隣接する円錐形の多孔壁と残余の部分は非穿孔部とか
らなり、ｆｄｌ囲いの中に正圧を保ち、それによって多
孔壁を通る均等な圧力降下により維持される流体の均等
な薄層上に乗ってダイから直径拡大寸法規制ドラムに渉
ってチューブを移動させることを特徴とする均等な寸法
と配向性を有するポリマー発泡シートの製造方法に関す
る。
先行技術 米国特許第３ｇＡりｌＩＩＩり号および第り、？ＳＳツ
タ３号明細書には水の沸点または沸点以下の温度の湯浴
中にチューブ状ポリスチレンを押出す方法と装置とが開
示されている。
湯浴を通過後、チューブ状の押出されたポリドラムに通
される。この装置は主としてポリスチレンの竪形押出と
チューブ状押出品の湯浴への垂直導入路のために記述さ
れたが、その方法と装置とはチューブ状ボリスチレン発
泡シートの横形押出しにも有効に利用できることが判明
した。ポリスチレン発泡シートはまた従来グイと直径拡
大ドラムとの間の冷却雰囲気としての空気中に押出され
る。この装置を水浴中へ横型押出すために使った場合、
水は通常ポリスチレン発泡体チューブの外部で使われる
。この様にポリスチレンを横に押出加工した場合、発泡
ポリスチレンを下流側で所期の部材に熱成型する間に問
題が生ずる。チューブ状発泡ポリスチレンシートが造っ
た後でこのチューブ状発泡ポリスチレンシートは縦に切
り開かれてシート状に成形され、適当な熟成を経て、ポ
リスチレン発泡シートは、所期の例えば玉子のカートン
、升ンドイツチ包装材或はコーヒーカップに熱成型でき
る状態となる。実際の熱成型段階の前に発泡シートは予
熱され、この予熱中に腰折れや垂れの現象がシートの巾
全体に渉って観察される。この問題は、発泡シート内の
不均一な配向性と断面寸法の僅かなバラツキとが相まっ
てひきおこすものき断定される。
この問題の分析から上述の現象の原因は、押出されたチ
ューブが通る湯浴中の水圧のバラツキから生ずることが
分った。湯浴中の水圧は底部で水面より大きいから気泡
を含有する押出されたチュ・−ブはこの水の圧力差のた
め歪められるからである。かくして、押出されたポリマ
ーは、完全に円形に拡がった射出物とはならずに不完全
な円形の射出物上なる。この不完全さは押出されたポリ
マー発泡シート中で種となりその結果不均一な二軸延伸
性をもたらし時として不本意な寸法誤差を生む。
本発明方法および装置は、発泡剤と共に押出成型ができ
るポリマーから発泡ポリマーの製造に適用できる。一般
にポリオレフィンが意図されるが、本発明方法および装
置はスチレン系樹脂１例えばポリスチレンまたはポリ（
パラメチルスチレン）を使用して例証するのが最も良い
。
広義にはこの方法は、発泡剤および成核剤と組わせて溶
融スチレンポリマーを環状押出ダイオリフイスから押出
すことを包含する。オリフィスから出ると、チューブ状
押出成型物は常温の空気または約、？０°Ｃ〜約ｇθ°
Ｃ史に好ま４くは約１！　左”０〜約ｇ　ｏ　’Ｃに保
った水中に通される。
スチレンポリマー用押出グイの適温の範囲は約７．２０
″Ｃ〜約／ｑＯ″Ｃ１好ましくは約／３０°Ｃ〜約／　
７　！ｒ”（！である。押出オリフィスから近い下流に
おいて、チューブ状押出物はチューブの直径を固定する
直径拡大寸法規制部材上に引き出され、成型されたばか
りのポリマー千ユーブを二軸延伸する。更に、チューブ
は縦に切り開かれて平なシートとされた後、所期の最終
製品、例えば容器などに発泡シートを変換する前の熟成
のためマンドレルに巻きつけられる。
本発明方法および装置では、囲いは硬質材製であり、囲
いの中の流体は加圧下にあって、気体または液体である
。気体は例えば空気または炭酸ガスである。流体として
水が使える。流体は比較的低温にしてポリマーの押出し
の熱の放散を助昆することが望ましい。
の冷却した雰囲気中にポリマー組成物を押出すことも意
図している。気体の場合、空気中にポリマー組成物を押
出し、液体の場合はポリマー組成物をダイオリフイスと
寸法規制ドラノ・間に位置する湯浴中に直接押出すこと
ができる。
第１図を参照し且つ発泡ポリマーの例としてポリスチレ
ンを使って本発明の囲い組体／θを説明すると、溶融ポ
リスチレンを、環状グイオリフィス／ａからポリスチレ
ン発？包チューフ゛／４’の形状に押出す。得られた押
出チューブは押出チューブを完全に囲う湯浴／６の中に
押出される。湯浴には送入管と送出管（図示さね、でい
ない）があって、水の流量は送入管と送出管の間の水温
度差が約３　”Ｑ以下に保たれるよう調節する。水温は
約、？θ’Ｑ　−ｇ　３　”０に保つのが好ましい。水
中を通過する間に、チューブ状押出物は、最初にグイと
直径拡大寸法規制部材／ｇとの間に位置する囲いコθの
上で延伸される。
囲い２０は穿孔した円錐形の壁を有しそれが押出デユー
プの曲面の形に合致し、前記壁は押出デユープの内面に
密に隣接している。囲いの残余の部分には穿孔してない
。この囲い部材の一実施態様ではこの囲い部材は蓋をし
た椀の形をしていて椀の底（Ｉ：蓋とを不可欠のものと
し椀の壁に穿孔がある形状のものである。ガス拡散器２
ユは囲い一〇の中に位置し、正の圧力源（図示してない
）と連結するデユープ、２１Ｉにより供給される。囲い
２θ中の流体が液体である場合、囲い、２０内の液体に
適当な圧力がかけられて液膜が強制的に多孔壁を通る適
当な手段力’　ｆＴ９しられる。
前述の通り、囲い、２０は硬質材料製、例えば金属また
はポリマー製である。押出発泡ポリマーの内面に対峙す
る囲いの壁の穿孔或は開口部は、囲い中の流体が囲いの
多孔壁の外側に移動できるようになっていなければなら
ない。このようにして正圧力下にある流体が多孔壁と押
出発泡ポリマーとの間に均一な膜をつくる。発泡ポリマ
ーは、グイオリフィスからのほぼ押出し点から、直径拡
大部材／ｇにわたる均等な厚さの流体薄膜上に跨る。こ
のようにして、押出ポリマーと囲いの表面の間にはひき
ずりは少いか皆無であった。グイと直径拡大部材間で、
押出ポリマーチューブは突出して拡がった完全な円形を
つくる。流体の温度は、直径拡大寸法規制部材（ドラム
）７ｇに移行する熱い発泡ポリマーから成る程度熱の放
散を助長する“よう十分低く保つべきである。
適当な囲いの７例として、第１図に図示した断面の形を
持つ構造がある。この構造は金属または硬質ポリマー製
で、壁厚約／。、９ユｍｍ（０，ＯＡＯインヂ）、囲い
の壁の穿孔をθ、θり俤メツシュの開口に等しい〔これ
は押出チューブ内面に面する囲いの璧の各６１１乞２ｍ
ｍ２（０，０２，３ミル／平方インチ〕当ｋ）　！；、
ｇ　Ｘ／（７−’　ｍｍオリフィスに相当する〕になる
よう配置する。典型的７例は、円錐形の流体支持全面積
が約ｇ３．：１，３（扉２（／　２９平方インチ）であ
る。／　３．ｇ　ｋＰａ　（、！　ｐｅｉｇ（Ｏ，／　
ＩＩｋｇ／ｕｒｎ２計気圧）〕の空気圧で、この穿孔し
た囲いは、２ｇ３１／分（／　０８ＣｊＦＭ　）（７）
空気を押ｒｇ　ｑ　ａ体移動のベアリングをなして支持
するように通す。
第一図は、囲いが外側の部材λ６と内側の部材、：１ｇ
を使った２室から成る点を除いて実質的に第１図と同じ
囲い組体／θを示す。外側の囲ｔｚ’ｌ、！４は円錐形
囲いで中心シャフト３θで支持されている。押出発泡ポ
リマーに面する囲いの壁は粗く比較的大きな開口を持っ
ている。内部部材、２ｇはより大きな孔を持ち囲いの壁
と対峙する柔軟な部材である。部材、Ｉｆは柔軟、円錐
形で囲いの外壁の形状と一致している。外部部材、２乙
は金属または硬質ポリマー製で内部部材２ｇには柔軟な
材質、例えば金属の薄いシート、薄いポリマー或は織布
が使える。−例をあげると、囲いの外部を軟鋼の厚さ約
／、左ｍｍ　（０，０５９インチ）の壁にして、押出ポ
リマー発泡体に対峙する外壁に１１０％の開口（孔）面
積をもたせる。
この開口面積はＡ　’Ｉ　、ｔ、２　ｍｍ”当り各、３
，２　Ｘ　１０　’　ｍＭ（ｏ、ｔｘｓミル／平方イン
チ）の孔３３個に相当する。この構造物中に多孔壁と接
触して同形に設置された帆布からなる織布はＯ２Ｏ３，
２％メツシュの網目の開口を有し、この開口は織布／、
　＋　５．．２朋２当り！；、ｇ　Ｘ　／θ−’ｍｍの
孔７個（０，０２３ミル／平方インチ）に等しい。第１
図の如く、全円錐形ベアリング用流体面積はｇ、３．２
．３　（１ｍ２（／　、！９平方インチ）でこれらのベ
アリング用流体穿孔に曝露される帆布の面積は３．３５
×１０’（が　（、Ｓ−λ平方インチ）である。／Ｊ、
ｇ　ｋＰａ　（ユｐｓ：ｉｇ）の空気圧で、帆布のこの
部分は発泡体を支えるために流体、！ｇ３１／分（１０
ｅｃｆ７ｍ）を通す。
前述の囲いは、当業界の技術により如何なる手法でも製
造し組立−Ｃられる。直径拡大部材（寸法規制部材また
はドラム）は押出チューブの冷却を助長する冷却した水
又は空気であることができる。前に示した通り、第１図
および第２図の装置は冷却水槽ｌｔなしでも使える。ポ
リマーが冷却ガス雰囲気中に叩出される時、例えば空気
の場合、本発明では押出されたチューブと囲いの間のベ
アリング用表面として気体でも液体でも供給できる。同
様に、ポリマーが冷却流体中に押出されるとき、例えば
水の場合、押出ポリマー発泡体チューブはガスまたは液
体いずれのベアリング層−トにも乗って移動できる。
何れの場合も生成発泡ポリ−７−ンー　ｌ−は比較的均
一な二軸延伸性をもち比較的均一な寸法であることが明
らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明方法を実施する装置の断面図、第２図は
本発明方法を実施する他の実施態様の装置の断面図であ
る。図中： １０・・囲い組体　／２・・ダイオリフィス／１ＩＩＩ
１１ポリスチレン発泡チューブ　／乙−−湯浴　７ｇ・
・直径拡大部材（寸法規制部材）、２０　・・囲い　２
．２・争ガス拡散器。 ＦＩＧ、　　１ ＦＩＧ、　　２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ／（ａ）発泡剤を含有する溶融ポリマーから成る組成物
    を環状グイを通して押出し、 （ｂ）　　得られた押出しデユープをグイから離れた直
    径拡大寸法規制部材上に通し、 ｆｃ）　　グイと直径拡大寸法規制部材であるドラム吉
    の間の押出しチューブ内に囲いを設置し、この囲いは押
    出チューブの形に合歓し押出しチューブに密に隣接する
    円部、形の多孔壁部上残余の部分は非穿孔部吉からなり
    、（ｄ）　　囲いの中に止子を保ち、それによって多孔
    壁を通る均等な圧力降下により維持される流体の均等な
    薄層−トに乗ってグイから直径拡大寸法規制ドラムに渉
    ってチューブを移動さ一１ト　る ことを特徴とする均等な寸法上配向性を有する発泡ポリ
    マーシートの製造方法。 ２　流体が液体および気体から選択される特許請求の範
    囲第１項記載の製造方法。 ３　流体は水である特許請求の範囲第２項記載の製造方
    法。 ク　気体は空気と炭酸カスの何れかから選択される特許
    請求の範囲第３項記載の製造方法。 ｋ　押出グイ湿度は／−！０°Ｃ〜／ｑＯ′Ｃで、流体
    温度は３０″Ｃ，ｇ　３　’Ｏである７１を許請求の範
    囲第１項ないし第り頃のいずれ、かに記載の製造方法。 ん　ポリマーがスチレンポリマーである特許請求の範囲
    第１項ないし第左項のいずれかに記載の製造方法。 ７　スチレンポリマーがポリスチレンまたは１１テリ　
    （パラ−メチルスチレン）である特許請求の範囲第Ａ項
    記載の製造方法。 ｇ　（ａ、ｌ　　発泡剤を含有する溶Ｍｌｌ！ポリ−７
    −から成る組成物を環状ダイに通ずことができる押出器
    ； （ｂ）　　核ダイから離れて位置し押出された発泡ポリ
    マーをチューブ状に延伸できる直径拡大寸法規制部材； ｆｃ）　　ダイと直径拡大寸法規制部材との間の押出し
    チューブ内に設けらねまた、押出されたチューブの拡大
    する形に合致し且つ該チューブに密に隣接する、穿孔さ
    れた円錐形の多孔壁と残余の穿孔してない壁とを有する
    囲い： （ｄｌ　　前記多孔壁を経る均等な圧力降下により多孔
    壁上に維持される均一な流体の薄層上に押出されたチュ
    ーブを乗せてダイから直径拡大寸法規制部材ドラムに移
    動させるための、囲い内に正流体圧を維持する手段； との組合わせから成ることを特徴とする、少デ　囲いが
    硬質材料である特許請求の範囲第３項記載の装置。 ／ａ　囲いが円錐形多孔壁の穿孔は相対的に太きな直径
    をもち、円錐壁内面に該内面と突合わせ接合状に相対的
    に小さな直径を有する柔軟なシート材を備えでなる特許
    請求の範囲第３項記載の装置。 ／／　柔軟なシート材が織布である特許請求の範囲第１
    Ｏ項記載の装置。 ／ユ　直径拡大寸法規制部材とダイとの間に押出チュー
    ブ冷却器を有してなる特許請求の範囲第Ｓ項記載の装置
    。 ／３．　　押出デユープ冷却器が液体またはガスにより
    冷却される冷却器である特許請求の範囲第７．２項記載
    の装置。 ／ｌ／　　ガスが空気である特許請求の範囲第１３項記
    載の装Ｒ８ ／Ｓ　液体が水である特許請求の範囲第１．７項記載の
    装置。 ／ム　正圧流体が加圧空気または液体である特許請求の
    範囲第３項記載の装置。 ／′７　加圧気体は押出しチューブに比して冷温である
    空気または炭酸ガスである特許請求の範囲第１乙項記載
    の装置。 ／ざ　加圧液体は押出しチューブに比して冷温である水
    である特許請求の範囲第７６項記載の装置。
JP58239044A 1982-12-20 1983-12-20 チユ−ブ状発泡ポリマ−シ−トの押出成型法と装置 Pending JPS59120428A (ja)

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