JPS61244522A - 発泡性プラスチツク材料の押出し法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は発泡性プラスチック製形材製品の押出しによる
製造法に関する。本発明は特にダイの下流側での形相製
品の受は取り及び型付けの改善を目的とする。

従来の技術 発泡した心部及び非発泡性の外層から成る、正確な輪郭
を持つ形材の連続的製造は、完全に又は部分的に環状の
ダイに発泡性熱可塑性物質を通過させ、続いて、ダイの
排出口と同一の通過断面を有し、ダイ排出口の極近傍に
これと同軸状に置かれ、冷却されたジグによってパリソ
ンの外層を急速に硬化させることによって可能となる。

物質の発泡は形材製品の内側に向かってのみ起こり、多
かれ少なかれ完全に内部は気泡で満たされる。この方法
はフランス特許第１．４９８．６２０号及び同第２、０
６３．５８９号に記載されている。

実際上は、上記ダイと冷却されたジグとの間の間隔は、
０〜数ミリメートル、通常は５〜２０ミリメートルの範
囲内で変動し、作製すべき形材製品の断面及び様々な発
泡性熱可塑性物質の処方（配合）に応じて使用者がこれ
を調節し、ダイに対し冷却ジグを場合により少しずらし
得るようにする。

もっともダイから出て来る時にパリソンが外側に膨張し
得るようになる程ずらしてはならない。そうなれば、良
くても形材製品の表［ｆｉ′ｉ状態の劣悪化を生じ、最
悪の場合には形相が冷却ジグにはいる前にパリソンの目
詰まりを生じる危険性を有し、形材製品の破壊を生ずる
からである。

発明が解決しようとする問題点 冷却ジグとダイとの完全な同軸上での整合を達成するこ
とは困難である。というのも、ダイは押出し機に連結し
ているのに対し、冷却ジグは一般に、押出し機に対向し
て置かれかつ地面又はレール上に固定された支持台の」
−に固定されているからである。さらに、形材製品の引
き抜きによってかかる張力及び形材と冷却ジグとの間の
摩擦力の作用下では、ジグとダイとの初期の同軸上での
整合性が製造中に変化し、形材製品の破壊、従って機械
の生産性にとって有害な生産中断を引き起こすこともあ
り得る。

本発明の目的となる方法は、これらの欠点を改善するこ
とにより、全長に亘り完全に明確かつ一定の断面を示し
、あらゆる形状及び寸法の断面を持つ、軽量プラスチッ
ク製の中実もしくは中空の形材製品の製造を容易にした
。

本発明のもう一つの目的は、緻密な表面を有する軽量化
コアプラスチック材料製の中実または中空形相の製法を
改良することにあり、該緻密な表面はもとの未発泡プラ
スチック物質の密度と本質的に等しい密度を有する連続
スキンの形成中に得られるものであり、このような表面
は上記形材の外表面あるいは管状型の中空形材の場合に
はその内表面上に形成される。特に、本方法はこのよう
な形材製品の製造開始を容易にすることを目的とする。

別の目的は、ダイ対する受は取り機構の同軸配置（整合
性）が乱れて、押出し過程の途中で形材製品が破壊され
る危険性を大巾に軽減もしくは完全に排除してしまうこ
とにある。

また別の目的は、形材製品用の発泡塊と未発泡塊の比率
の最良の調整を可能にすることにある。

さらに別の目的は、表面物質の多少とも調節し得る発泡
を完全に防止し、あるいは逆に、これを可能にして、多
かれ少なかれ滑らかな形材製品を自在に得ることにある
。発泡の痕跡の全くない表面は、より高い非浸透性、よ
り小さなほこりに対する付着性、光源からの光の高い反
射特性、従って外部にさらされた形材製品のより優れた
耐久性並びにより深みのある色彩を得る可能性をもたら
す。逆に、より凹凸の激しい表面（粗面）は、形材製品
の周囲全体に亘ってより均一に見え得る、つやのある外
観を呈し、木等の天然材料とのより強い類似性を示し得
て、着色、つや出し等の、形材製品に対する後のいくつ
かの表面処理を容易にする。

問題点を解決するための手段 本発明による方法は、本質的に、最終的に得るべき形材
製品の形状及び寸法を決定する冷却ジグへの導入口と殆
ど同一の面積を有し、かつ該導入口と殆ど同一の形状を
示すダイ断面を通して、少なくとも部分的に発泡させた
状態の発泡性プラスチック組成物を押出し、但し」−記
断面を通して押出し過程中の形相製品内部には空洞を設
け、続いて、このようにして押出した物質を、即座に上
記ダイ断面から排出すると同時に、かつ押出しの軸方向
の厳密な延長上に向けて、該押出し軸−１−の両端が開
いており、得るべき形１３製品の断面と同一の排出口断
面を示す、冷却された縦長の成形空間の中に押し込むこ
とから構成される。本方法における改良は、」１記の冷
却された縦長の成形空間が、自由空間によって互いに隔
てられた少なくとも二つの部分に分割され、その第一部
分は、長さが数センチメートルを越えず、好ましくは１
０センチメートル未満で、ダイ排出口と直接に接して固
定されていることにある。冷却ジグ空間同志の間隙、あ
るいはジグ部分間の間隔は、押出された物質の一定温度
における発泡能、温度低下に伴う硬化率、選択された押
出し温度及び押出し速度の値、得るべき形材製品の断面
積、並びに、ポリマー、内部用、外部用潤滑剤の性質等
、使用された処方物の成分に照らして選択される。例え
ば、押出し速度が遅く、物質の発泡が速い場合は、形相
製品の輪郭は、比較的短い冷却ジグの第一部分によって
画成される。そのとき、冷却ジグの第−及び第二部分間
の間隔は、形材製品に望まれる表面状態並びに冷却ジグ
のこの部分における放熱機構の効率に照らしてかなり自
由に選択できる。また、例えば、押出し速度が速く、形
相製品の断面の充填が遅い場合は、冷却ジグの第−及び
第二部分間の間隔は短くなければならないが、第一部分
の長さは大きくすることができる。通常、冷却ジグの初
めの二つの部分間の間隔は２〜１０ｃｍの範囲内にある
。

「ダイ断面積」という用語は、該ダイの排出口での垂直
断面を意味し、押出された物質中に作られた空洞の存在
は考慮に入れない。

π３ 冷却ジグの第一部分の長さ、その温度及び該ジグの異な
る部分間の間隔を調節することにより、形４／１製品の
非発泡表面の厚さ及び／又は該表面の外観を調整するこ
とができる。

冷却シダの第一部分においては、材料がこれと接触する
と、該材料の薄い層が硬化し、これにより以後の外側に
向けてのいかなる膨張も防止される。冷却ジグの第二部
分においては、熱可塑性物質の塊が内側に向けて発泡す
ると同時に、冷却ジグの内壁の周辺では多かれ少なかれ
かなりの厚さの物質が硬化し続ける。

本方法による利点は以下の通りである。

−ダイと冷却ジグの第一部分とを隔てる空間が全くない
ので、ダイと冷却ジグの間に物質が詰まる危険性がなく
なる。

−冷却ジグの第一部分はダイと接触しているので、この
二つの部品の同軸配置は容易で、全押出し時間中不変の
ままである。

−たとえ、この冷却ジグの第一部分とそれに続く部分と
の間で軽い軸ずれが生じても、冷却ジグの第一部分にお
いて形成された硬化物質の層によって保護されるので、
形成操作中の形材製品の破壊の危険性なしに、このずれ
を容認できる。

本発明の方法を実施するだめの装置は、添付第１図に示
したように、図示していない押出し機に取り付けられた
ダイ１（この中には物質の発泡を極力押さえるマンドレ
ルロッド２が保持あるいは設置されている）及び少なく
とも三部分３及び４に分かれた冷却ジグを含んでいる。

冷却装置を備え、ダイの排出口と直接接していて、これ
と本質的に同軸状に配置された第一部分３は、ダイの断
面に近接した導入口垂直断面及び得るべき形材製品の断
面と同一の排出口垂直断面を示すリングによって表わさ
れている。この部分は温度調節されていて、物質がこの
部分と接触した際にはその表面硬化を開始させる。一方
、内側へ向かう物質の発泡によりその内部の充填も開始
される。この部分は適切な手段によりダイ端部と熱的に
絶縁されていることが好ましい。第二部分４は、必要な
らばそれ自体分割することができて、同様に冷却装置を
備えることができ、これは第一部分３とは１〜１０ｃｍ
の間隔によって隔てられ、該第一部分と本質的に同一軸
上に置かれている。この第二部分は、得るべき形相製品
と同一の導入口及び排出口横断面を持つ溝によって表わ
される。ジグの各部分３および４を流動する冷媒の流動
方向は図において矢印で示されている。

本発明の方法を実施する場合に関与する様々なパラメー
ターの決定は、当業者にとっては非常に簡単なことであ
る。実際それは、一旦押出すべき発泡性物質の処方を決
定してしまえば、あとは計算及び／又は経験則によって
適当な条件、即ち主として押出し速度及び押出し温度を
選択することに尽きる。

本発明により加工される発泡性プラスチック物質は、い
かなる種類のものでもよく、例えば、ポリスチレン、高
密度又は低密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アクリ
ロニトリル−ブタジェン−スチレンコポリマー（八ＢＳ
）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタンを主
成分とするものであり得る。

実施例 以下、実施例により本発明を更に説明するが、以下の例
は本発明を例示するものであり、何等本発明を制限する
ものではない。

実施例１ 使用される機械は、直径６０ｍｍ、スクリューの長さ１
１０２０１ｎ　（直径の１７倍）の−軸スクリユー押出
し機である。得るべき形材製品は、本質的に矩形断面を
有し、幅１２０ｍｍ、厚さ１８＋ｎｍであり、型取りさ
れた矩形の溝を４個持ち、形材はその断面積が２３８０
ｍｍ２となるように形成される。

押出し機のプラスチック加工能力と、形材製品の溝なし
面の優れた平面性とを両立させるために、以下のような
処方物から出発して、７０ｃｍ／ｍｉｎの最高押出し速
度を達成することができた。

ポリスチレン樹脂　　　　　　　；１００押出し促進用
ポリマー試薬　　　；　３潤滑剤　　　　　　　　　　
　　：０．８発泡剤（炭酸水素ナトリウム）；２ 冷却ジグの第一部分の長さは２５ｍｍに等しく、該ジグ
の第−及び第二部分間には８０ｍｍに等しい間隔が存在
する。

実施例２ 使用された機械は、使用物質を約１８０Ｋｇ／ｈの割合
でプラスチック加工できる二軸スクリュー押出し機であ
る。得るべき形材製品は断面が一辺５０ｍｍの正方形で
、中に、−辺２０ｍｍで同様に正方形状の同心空洞を有
する。管の肉厚は１５＋ｎ＋ｎであり、断面積は２１０
０ｍｍ２である。

押出し機のブスラチック加工能力と管の角の正確な型付
とを両立させるために、複数個の部分に分割された型付
器を使用する。この型付器の第二番目の部分以後は、形
材製品の気泡つぶれ（圧凍）を防ぐことを目的としてわ
ずかに減圧した帯域によって互いに隔てられていて、こ
れらの帯域では、形材製品に対して水の吹付が行われる
。

使用される組成式は以下の通りである。

ｐｖｃ（ポリ塩化ビニル）樹脂　：１００押出し促進用
ポリマー試薬　　　：１０安定化剤　　　　　　　　　
　　：　３潤滑剤　　　　　　　　　　　　：１．３発
泡剤（アゾジカルボナミド）：０７ ２、５　ｍ／ｍｉｎの押出し速度を達成することができ
た。この場合、冷却ジグの第一部分あ長さは８０＋ｎｍ
に等しく、該ジグの第−及び第二部分間は５０叩の間隔
により隔てられている。

以上、本発明を好ましい態様に関連して述べてきたが、
ここに示した特定の態様に本発明の範囲を制限するもの
ではなく、逆に種々の変更、改良並びに等価なものが、
上記特許請求の範囲に規定した本発明の精神並びに範囲
内にはいるものと理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

添付第１図は本発明の方法を実施するのに有用な装置を
示す概略的な図である。 （主な参照番号） ■・・ダイ、　　　２・・マンドレルロッド、３・・ジ
グの第一部分、 ４・・ジグの第二部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）最終的に得るべき形材製品の形状及び寸法を決定
   する冷却ジグの導入口と実質的に同一の面積を有しかつ
   該最終製品と実質的に同一の形状を示すダイ断面を通し
   て、少なくとも部分的に発泡した状態の発泡性プラスチ
   ック組成物を押出し、但し上記断面を通して押出しして
   いる際に形材製品内部に空胴を設け、次いで、このよう
   にして押出しした物質を、上記ダイ断面からの出口部で
   、押出し軸方向の厳密な延長線上に向けて、該押出し軸
   に沿つた両端が開いておりかつ最終的に得るべき製品の
   断面と同一の排出口断面を有する、冷却された縦長の成
   形空間の中に押し込む工程を含む発泡性プラスチック組
   成物の押出し法であつて、上記の冷却された縦長の成形
   空間が自由空間によつて互いに隔てられた少なくとも二
   つの部分に分割されており、該第一部分は、長さが数セ
   ンチメートルを越えず、かつダイ出口と直接接している
   ことを特徴とする上記発泡性プラスチックの押出し法。
2. （２）上記成形空間の各部分間の間隔が１〜１０ｃｍの
   範囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。
3. （３）上記形材が、上記元の未発泡プラスチック組成物
   と本質的に等しい密度の緻密な表面を有する軽量化コア
   プラスチック組成物であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項に記載の方法。