KR20060038983A - 발포 열가소성 수지 시이트 - Google Patents

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KR20060038983A
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가오리 쓰보우찌
시게요시 마쓰바라
다쓰히로 나가마쓰
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스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
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Abstract

발포 열가소성 수지 시이트는 발포 배율이 2.5 배 이상이고, 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향에 있어서, 이 시이트의 양 표면으로부터 전체 두께의 20 % 를 초과하고, 또한 이 시이트의 양 측면으로부터 시이트 폭의 15 % 를 초과하는 내부 위치에 존재하는 기포 형상이, 하기 조건식 (1) 및 (2) 를 만족한다. 이에 따라, 발포 배율이 높고 두께가 두꺼운 발포 열가소성 수지 시이트를 얻는다.
0.5 ≤ D/C ≤ 0.9 … (1)
0.5 ≤ E/C ≤ 0.9 … (2)
(단, 조건식 중, C 는 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향의 평균 기포 직경, D 는 발포 열가소성 수지 시이트의 압출방향 (MD) 의 평균 기포 직경, E 는 발포 열가소성 수지 시이트의 폭방향 (TD) 의 평균 기포 직경)

Description

발포 열가소성 수지 시이트{FOAMED THERMOPLASTIC RESIN SHEET}
도 1a 는 본 발명의 실시의 일 형태에 있어서의 발포 열가소성 수지 시이트의 기포 형상을 발포 열가소성 수지 시이트의 폭방향을 따라 종단면으로 나타내는 설명도이다.
도 1b 는 상기 기포 형상을 발포 열가소성 수지 시이트의 압출방향을 따라 종단면으로 나타내는 설명도이다.
도 2a 는 본 발명의 실시의 일형태에 있어서의 발포 열가소성 수지 시이트를 제조하는 제조장치를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 2b 는 동 평면도이다.
도 3 은 도 2b 에 있는 A-A 선을 따라 취한 개략적인 단면도이다.
도 4a 는 도 2a 에 나타낸 발포 영역 및 냉각 영역에 있어서 다공질 부재로서 사용가능한 폴라스 전주(電鑄)의 형상 및 그 표면의 요철 가공을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4b 는 도 4a 에 나타낸 구조의 다른 예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 5a 는 도 4a 에 나타낸 요철가공의 다른 예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 5b 는 도 4a 에 나타낸 요철가공의 또다른 예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 6a 는 도 2a 에 나타낸 제조장치에 있어서, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체의 압출 개시 때의 상태를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 6b 는 도 6a 에 나타낸 상태의 후로서, 감압실의 감압개시 전의 상태를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 7 은 도 2a 에 나타낸 제조장치에 있어서, 다이립(die lip) 이 감압실 내에 돌출되어 있는 다이스를 구비한 예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 8 은 도 2a 에 나타낸 발포 열가소성 수지 시이트의 제조장치의 다른 예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 9a 는 도 8 에 나타낸 제조장치에 있어서, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체의 압출 개시 때의 상태를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 9b 는 도 9a 에 나타낸 상태의 후로서, 감압실의 감압개시 전의 상태를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 10 은 도 2a 에 나타낸 발포 열가소성 수지 시이트의 제조장치의 또다른 예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 11a 는 도 2a 에 나타낸 발포 열가소성 수지 시이트의 제조장치의 또다른 예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도 11b 는 동 평면도이다.
도 12a 는 도 2a 에 나타낸 발포 열가소성 수지 시이트의 제조장치의 또다른 예를 나타내는 개략적인 종단면도이고, 도 12b 는 동 평면도이다.
도 13 은 본 발명의 일 실시예에 있어서의, 도 2 에 나타낸 제조장치로 제조된 발포 열가소성 수지 시이트의 발포 직경의 측정 방법의 설명도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
3 : 다이스 4 : 감압실
6 : 발포 열가소성 수지 시이트
6a : 시이트 형상의 발포성 열가소성 수지체
12, 13 : 가동벽부 12a, 13b : 벽면
31 : 시일 부재
본 발명은, 감압하에서 형성되는 발포 열가소성 수지 시이트 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
발포 열가소성 수지 시이트 (이하, 간단히“시이트”라고 한다.) 는, 경량이고 충격 흡수성이 뛰어나며, 또한 단열효과를 갖는 등의 많은 이점을 갖추고 있고, 종래로부터 단열재나 포장 곤포재 등에 사용되고 있다.
이 종류의 발포 열가소성 수지 시이트로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 평8-231745 호에 개시되어 있는 것과 같이, 기포가 시이트의 압출방향 또는 시이트의 폭방향이라고 하는 시이트의 두께방향과 직교하는 방향으로 성장하는 것이 알려 져 있다.
한편, 종래의 발포 열가소성 수지 시이트의 제조방법으로는, 상기 일본 공개특허공보 평8-231745 호에 개시되어 있는 것과 같이, 열가소성 수지와 발포제를 압출기로 용융, 혼련한 후, 다이스에서 대기압 중으로 압출하여 시이트를 얻는 방법이 알려져 있다.
또한, 본 명세서중, 감압하에서 추가로 발포되는 일차 발포 단계의 열가소성 수지를 「발포성 열가소성 수지」라고 정의하고, 이 발포성 열가소성 수지를 감압하에서 추가로 발포시킨 고화후 및 고화직전의 최종적인 발포상태의 것을 「발포 열가소성 수지」라고 정의한다. 또한, 감압하에서 발포되어 있는 상태의 열가소성 수지는, 전자의 「발포성 열가소성 수지」에 포함시킨다.
그런데, 상기 발포 열가소성 수지 시이트를, 예를 들면, 건축재료로서 사용하는 분야에 있어서는, 두께가 두꺼운 발포 열가소성 수지 시이트가 요망되고 있다. 그리고, 기포가 시이트의 두께방향과 직교하는 방향으로 성장해 있는 상기 종래의 발포 열가소성 수지 시이트에서는 두께를 두껍게 하기 어렵고, 상기의 요망을 충족시키지 못한다.
또한, 열가소성 수지와 발포제와의 혼련물을 대기압중에 압출하여 발포시킴으로써 시이트를 얻는 상기 종래의 제조방법에서는, 형성되는 발포 열가소성 수지 시이트는, 전술한 바와 같이 기포가 시이트의 두께방향과 직교하는 방향으로 성장한 것이 되고, 두께가 두꺼운 발포 열가소성 수지 시이트를 얻을 수 없다.
그래서, 이와 같은 문제를 해결하는 것으로서, 압출기에서 나온 발포성 열가 소성 수지체를 감압장치에 통과시킴으로써, 발포성 열가소성 수지체를 추가로 발포시켜서 고발포화하는 방법이 실시되고 있다.
예를 들면, 일본 특허공보 평2-54215호 (특허 제 1639854호) 에 개시된 구성에서는, 감압실내에 롤 형상의 인취(引取)기가 설치되고, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체를 다이스에서 감압실내로 압출하여 발포시킴과 동시에, 이것을 상기 인취기로 인취하도록 구성되어 있다.
또한, 일본 특허공보 소58-29328호 (특허 제 1199174호) 공보에 개시된 구성에서는 감압실의 출구에 감압실의 감압을 위한 시일 부재가 설치됨과 동시에, 감압실의 후단에 롤 형상의 인취기가 설치되고, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체를 다이스에서 감압실내로 압출하여 발포시킴과 동시에, 이것을 상기 시일 부재를 통해 인취기로 인취하도록 구성되어 있다.
그런데, 상기 일본 특허공보 평2-54215호에 개시된 제조방법에서는, 인취기가 감압실내에 설치되어 있기 때문에, 감압실의 시일 구조가 복잡하게 되는 데다가, 장치가 대형화되는 문제점을 갖고 있다.
또한, 일본 특허공보 소58-29328호에 개시되어 있는 제조방법에서는, 발포 시이트는 제조장치 출구의 시일재를 밀어 넓히면서 인취기로 인취되도록 구성되어 있기 때문에, 발포 시이트가 눌려 찌그러지거나 또는 그 표면이 손상된다. 또한, 발포 시이트가 눌려 찌그러지는 문제는, 상기 일본 특허공보 평2-54215호의 구성에서는 특히 현저하게 발생한다.
이 때문에, 통상, 감압하에서의 발포의 경우, 시이트의 두께방향으로 길게 성장한 기포가 얻어지는데, 이들 종래의 구성에서는, 감압에 의한 기포성장의 효과가 충분하지 않고, 전술한 경우와 마찬가지로, 시이트의 두께방향과 직교하는 시이트 폭방향 및 압출방향으로 길게 성장한 기포가 나타난다. 그리고, 이와같은 기포가 많이 존재하면, 두께가 두꺼운 시이트가 얻어진다고 하는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은, 상기 과제에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 발포 배율이 높고, 두께가 두꺼운 발포 열가소성 수지 시이트 및 이 시이트를 제조할 수 있는 제조장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트는, 발포 배율이 2.5 배 이상이고, 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향에 있어서, 이 시이트의 양 표면으로부터 전체 두께의 20 % 를 초과하고, 또한 이 시이트의 양 측면으로부터 시이트 폭의 15 % 를 초과하는 내부 위치에 존재하는 기포 형상이, 하기 조건식 (1) 및 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하고 있다.
0.5 ≤ D/C ≤ 0.9 … (1)
0.5 ≤ E/C ≤ 0.9 … (2)
(단, 조건식 중, C 는 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향의 평균 기포 직경, D 는 발포 열가소성 수지 시이트의 압출방향의 평균 기포 직경, E 는 발포 열가소성 수지 시이트의 폭방향의 평균 기포 직경)
본원 발명자들은, 상기의 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 발포 배율이 2.5 배 이상이고, 상기의 시이트 외주부를 제외한 부분에 있어서의 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향의 평균 기포 직경, 발포 열가소성 수지 시이트의 압출방향의 평균 기포 직경 및 발포 열가소성 수지 시이트의 폭방향의 평균 기포 직경이, 상기의 조건 (1) 및 (2) 를 만족함으로써, 두께가 두껍고 발포 배율도 높고 양호한 표면 평활성을 가지면서도 뛰어난 외관을 갖는 발포 열가소성 수지 시이트가 되는 것을 발견하고, 본원 발명을 행하기에 이르렀다.
이것에 의해, 사용자의 요망에 따라 두께가 두껍고 발포 배율이 높은 발포 열가소성 수지 시이트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트의 제조방법은, 열가소성 수지와 발포제를 용융, 혼련한 후, 이 용융,혼련물인 발포성 열가소성 수지를 다이스로 시이트 형상으로 연속적으로 압출하고, 이 시이트 형상의 발포성 열가소성 수지체를, 이 수지체의 두께방향으로 대향하는 한쌍의 벽면의 간격이 상기 수지체의 두께보다도 넓혀져 있는 감압실 내를 통해 인취하는 제 1 공정과, 상기 한쌍의 벽면의 간격을 감압실 내의 상기 수지체의 두께에 맞게 좁히고, 감압실 내를 감압 가능한 상태로 하는 제 2 공정과, 감압실 내를 감압함과 동시에, 상기 한쌍의 벽면의 간격을, 형성해야 할 발포 열가소성 수지 시이트의 두께에 맞는 간격으로 넓히고, 연속해서 발포 열가소성 수지 시이트를 제조하는 제 3 의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 열가소성 수지와 발포제의 용융,혼련물이 압출기의 압출동작에 의해 다이스에서 시이트 형상의 발포성 열가소성 수지체로서 압출된다. 이 발포성 열가소성 수지체는, 감압실내에서의 감압하에서 추가로 발포하고, 발포 열가소성 수지 시이트가 된다.
이 때, 발포 열가소성 수지 시이트의 두께는, 상기 감압실의 대향하는 한쌍의 벽면의 간격에 의해 결정된다. 즉, 발포 열가소성 수지 시이트는, 상기 한쌍의 벽면의 간격에 상당하는 두께로 발포한 것이 된다. 따라서, 상기 한쌍의 벽면의 간격을 변경함으로써, 여러 가지 두께의 발포 열가소성 수지 시이트를 얻을 수 있다.
또한, 제 2 공정에서 감압실의 감압에 의해 발포성 열가소성 수지체가 발포하여 발포 열가소성 수지 시이트가 될 때에는, 제 3 공정에 있어서 감압실의 한쌍의 벽면의 간격을, 형성해야 할 발포 열가소성 수지 시이트의 두께에 맞는 간격으로 넓히고 있다. 따라서, 감압실을, 예를 들면, 시일 부재로 밀봉하고 있는 경우에도, 발포성 열가소성 수지체와 시일 부재와의 위치관계 (감압에 의한 발포전) 와 발포 열가소성 수지 시이트와 시일 부재와의 위치관계 (감압에 의한 발포후) 를 거의 동일하게 할 수 있다. 따라서, 시일 부재로서는 부드러우면서 가요성(可撓性) 을 가진 것을 사용할 수 있고, 시일 부재에 의해, 발포 열가소성 수지 시이트의 기포가 눌려 찌그러지는 사태를 회피할 수 있다. 이에 따라, 감압실의 감압개시 때부터 그 이후에 걸쳐, 발포성 열가소성 수지체 및 발포 열가소성 수지 시이트에 시일 부재로부터 큰 힘을 가하지 않고, 감압실을 소정의 감압도로 유지할 수 있다. 이 결과, 감압하에서의 양호한 발포상태를 유지하여, 발포 배율이 높고 두께가 두꺼운 발포 열가소성 수지 시이트를 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 뛰어난 점은, 이하에 나타내는 기재에 의해 충분히 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 이점은 첨부 도면을 참조한 다음의 설명에서 명백해 질 것이다.
본 발명의 실시의 일 형태를 도 1 내지 도 12 에 의거하여 이하에 설명한다.
본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트는 발포 배율 2.5 배 이상으로서, 얻어진 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향에 있어서, 이 시이트의 양 표면으로부터 전체 두께의 20 % 를 초과하고, 또한 이 시이트의 양 측면으로부터 시이트 폭의 15 % 를 초과하는 내부 위치에 존재하는 기포 형상이, 하기 조건식 (1) 및 (2) 를 만족하는 것이다.
0.5 ≤ D/C ≤ 0.9 … (1)
0.5 ≤ E/C ≤ 0.9 … (2)
(단, 조건식 중, C 는 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향의 평균 기포 직경, D 는 발포 열가소성 수지 시이트의 압출방향의 평균 기포 직경, E 는 발포 열가소성 수지 시이트의 폭방향의 평균 기포 직경)
상기의 D/C, E/C 가 0.5 보다 작은 경우, 두께가 두꺼운 시이트가 얻어지지 않는 것을 확인하였다. 또한, D/C, E/C 가 0.9 보다 큰 경우, 시이트의 강도가 불충분해 진다.
도 1a 및 도 1b 에 본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 종단면의 모식도를 나타낸다. 도에 있어서, c (c1,c2,…cn) 는 기포의 시이트 두께방향의 직경, d (d1,d2,…dn) 는 기포의 시이트 MD 방향 (압출방향) 의 직경, e (e1,e2,…en) 는 기포의 시이트 TD 방향 (시이트 폭방향) 의 직경이다. c 의 평균 [(c1,c2,…cn)/n] 을 C, d 의 평균 [(d1,d2,…dn)/n] 을 D, e 의 평균 [(e1,e2,…en)/n] 을 E 로 한다 (상기 n 은 정수, n ≥ 30). 또한, 도 중의 T 는 시이트 전체 두께를, W 는 시이트 폭을 각각 나타낸다.
각 기포에 대해서는, 반드시 0.5 ≤ (시이트 MD 방향의 직경)/(시이트 두께방향의 직경) ≤ 0.9 일 필요는 없고, 0.5 ≤ (시이트 TD 방향의 직경) / (시이트 두께방향의 직경) ≤ 0.9 일 필요는 없다. 즉, 0.5 ≤ d1/c1 ≤ 0.9 일 필요는 없고, 0.5 ≤ e1/c1 ≤ 0.9 일 필요는 없다.
상기 D/C 는 다음과 같이 하여 측정된다. 우선, 발포 열가소성 수지 시이트의 양 측면으로부터 시이트 폭의 15 % 를 초과하는 내부위치에 있어서, 두께방향에 수직인 면적 400 ㎠ 의 영역을 선택하고, 이 영역내의 3 개소에서 시이트의 압출방향과 두께방향으로 평행한 단면과, 시이트의 폭방향과 두께방향으로 평행한 단면을 갖는 샘플을 잘라낸다. 다음으로, 이들 각 샘플에 대해, 발포 열가소성 수지 시이트의 양 표면 (표면과 이면) 으로부터 전체 두께의 20 % 를 초과하는 내부위치에 해당하는 영역에 있어서의 시이트의 압출방향으로 평행한 단면의 현미경 확대 사진을 촬영한다. 이들 사진에서, 발포 열가소성 수지 시이트의 1 ㎟ 의 정방향 영역내에 존재하는 기포 중, 반수 이상의 각 기포에 대해, c (두께방향의 직경) 와 d (압출방향의 직경) 를 측정한다. 이렇게 해서 얻어진 모든 영역마다의 c1,c2,…,cn 및 d1,d2,…dn 의 값에서, c,d 의 평균값인 C, D 를 얻고, 추가로 D/C 를 얻는다. 여기서 n ≥ 30 이다.
한편, 상기 각 샘플에 대해, 시이트의 폭방향으로 평행한 단면의 현미경 확대 사진을 촬영하고, 상기의 방법에 준해 C, E 를 얻고, 추가로 E/C 를 얻는다.
또한, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 양 표면으로부터 시이트의 전체 두께의 20 % 내측 위치에 그은 가상 라인상에 존재하는 (접하는 경우도 포함한다.) 기포, 또는 시이트 (6) 의 양 측면으로부터 시이트폭의 15 % 내측 위치에 그은 가상 라인상에 존재하는 (접하는 경우도 포함한다.) 기포에 대해서는, 상기 식 (1) 및 (2) 는 적용하지 않는 것으로 한다.
또한, 더욱 바람직한 것은, 상기 D/C, E/C 가 0.6 이상, 0.9 이하의 범위이고, 더욱 바람직한 것은 0.7 이상, 0.8 이하의 범위이다.
상기의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조장치는, 도 2a 에 나타내는 것과 같이, 압출기 (1), 헤드부 (2), 다이스 (3), 감압실 (4) 및 인취기 (5) 를 구비하고 있다. 감압실 (4) 은 성형부 (9) 의 내부에 형성되어 있다.
압출기 (1) 는, 사용하는 열가소성 수지나 발포제에 따라 미리 설정된 온도에서 발포제와 열가소성 수지를 용융,혼련하고, 혼련물을 헤드부 (2) 의 방향으로 압출하는 것이다. 압출기 (1) 는, 발포제와 열가소성 수지와의 혼련을 저온에 서 행할 필요가 있는 경우는 단축 구조가 바람직하다.
또한, 압출기 (1) 의 설정온도로서는, 사용하는 열가소성 수지가, 예를 들면 폴리프로필렌계 수지의 경우, 압출기 (1) 출구 부근에서의 발포성 열가소성 수지체인 폴리프로필렌계 수지 (혼련물) 의 용융체의 온도가 180 ℃ 이하가 되도록 설정된다. 이것은 폴리프로필렌계 수지의 용융체의 온도가 180 ℃ 를 초과하면 가스 누출이 일어나기 때문이다.
헤드부 (2) 는 압출기 (1) 의 출구에 설치되고, 통상의 압출성형에 사용되는 스크린 메슈를 사용한다. 단, 사용하는 열가소성 수지가 전단발열이 현저한 수지인 경우는, 스크린 메슈를 사용하지 않는다.
다이스 (3) 는, 헤드부 (2) 를 통해 압출기 (1) 로부터 압출된 발포성 열가소성 수지체를 시이트 형상으로 가공하는 시이트 다이스이다. 통상, 시이트 다이스는 온도조정과 압력조정이 가능한 구조로 되어 있다. 이 다이스 (3) 는 수지의 토출구가 되는 다이립 (3a) 을 갖는다.
인취기 (5) 는, 감압실 (4) 의 출구측에서 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 인취하는 것으로, 감압실 (4) 의 출구측에 설치되어 있다. 인취기 (5) 는, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 닙(nip) 가능한 서로 대향하는 한쌍 이상의 롤 (5a) 로 구성되어 있다.
쌍을 이루어 대향하는 롤 (5a,5a) 끼리는, 그들의 간격을 좁히는 방향 및 넓히는 방향으로 이동가능하게 되어 있다. 예를 들면, 이들 롤 (5a,5a) 은, 후술하는 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 의 이동에 따라 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 롤 (5a) 은 냉각수에 의해 온도를 조정할 수 있는 구성이 바람직하다. 상기 롤 형의 인취기 (5) 대신에, 수지 시이트의 제조에 있어서 종래 사용되어 온 다른 형 (예를 들면, 벨트형 등) 의 인취기를 사용할 수도 있다.
인취기 (5) 의 인취 속도는, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 발포 배율이나 두께, 수지 조성 등에 의해 적절히 설정되는데, 통상 1 ∼ 3 m/min 이다.
감압실 (4) 은, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상의 발포성 열가소성 수지체 (이하, 최종 발포 상태의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 와 구별하기 위해, 이것을 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 라고 한다.), 즉, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 감압하에 두어 추가로 발포시키는 것이다. 이 감압실 (4) 은, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 추가로 발포시킨 후에, 이 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 냉각시키는 것이 가능한 구조이다.
감압실 (4) 의 입구측은, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 감압하에서 발포시키는 영역인 발포 영역 (7) 으로 되어 있고, 감압실 (4) 의 출구측은, 발포 영역 (7) 에서 발포한 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 냉각고화하는 영역인 냉각 영역 (8) 으로 되어 있다. 또한, 발포 영역 (7) 과 냉각 영역 (8) 은 칸막이 등으로 엄밀히 차단할 필요는 없다. 발포 영역 (7) 은 냉각 영역 (8) 이상의 감압도로 하는 것이 바람직하고, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 고발포시킨 후에 냉각하는 기능도 갖고 있다. 냉각 영역 (8) 은 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 고화 시키는 영역이다.
감압실 (4) 의 진공흡입은 발포 영역 (7) 부분에 접속된 진공펌프 (17) 로 발포 영역 (7) 및 냉각 영역 (8) 에 각각 설치된, 후술하는 진공흡입 구멍을 가지는 내벽부 (14) 를 통해 행해진다. 감압도의 조정에는, 감압밸브 (15) 와 진공파괴밸브 (16) 의 양자를 병용하여도 좋고, 또는 어느 한 쪽만을 사용하여도 좋다. 또한, 여기서는 하나의 진공펌프 (17) 로 발포 영역 (7) 과 냉각 영역 (8) 을 동시에 진공흡입하도록 구성되어 있는데, 냉각 영역 (8) 에도 별도의 진공펌프를 설치하고, 양 영역 (7,8) 의 감압도를 각각 별도로 조정할 수 있는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 진공흡입 라인의 각각에 압력 조정밸브를 설치하고, 감압도를 조정할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 상기 압력 조정밸브로서는 통상 사용되는 것, 예를 들면, 진공펌프 (17) 의 흡입압력을 압력 검출기,전도기를 통해 밸브의 개도(開度) 를 변화시키면서 제어하는 타입이나 압력 게이지를 모니터하면서 스스로 압력제어하는 타입 등이 사용가능하다.
감압실 (4) 의 감압도로서는, 사용하는 열가소성 수지가, 예를 들면, 폴리프로필렌계 수지인 경우는, 200 mmHg 정도의 차압 (대기압과의 차) 이 필요하고, 바람직하게는 300 mmHg 이상, 더욱 바람직하게는 350 ∼ 700 mmHg 의 차압으로 하는 것이다. 단, 가장 적합한 감압도는 사용하는 열가소성 수지나 발포제에 따라 다르고, 또한 원하는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 발포 배율에 따라서도 다르다.
다음으로, 성형부 (9) 및 감압실 (4) 에 대해 상세하게 설명한다.
성형부 (9) 는, 도 2a 와 도 2b 에 있어서의 A-A 선 화살표시 단면도인 도 3 (시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 생략한 상태) 에 나타내는 것과 같이, 하우징이 되는 외벽부 (11) 의 내부에, 상하로 움직일 수 있는 가동 상벽부 (12) 와 가동 하벽부 (13) 를 갖고 있다. 이들 가동 상벽부 (12), 가동 하 벽부 (13) 및 외벽부 (11) 로 둘러싸인 공간이 상기 감압실 (4) 이 된다. 본 실시형태에 있어서, 가동 상벽부 (12) 의 하면인 벽면 (12a) 및 가동 하벽부 (13) 의 상면인 벽면 (13a) 은 평탄면이 된다. 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 는 감압실 (4) 측의 면에 내벽부 (14) 를 가지며, 이 내벽부 (14) 에 의해 상기 벽면 (12a) 및 벽면 (13a) 이 형성되어 있다.
성형부 (9) 는, 상기 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 를 이동시키기 위한 가동벽 구동장치 (23) 를 구비하고 있다. 이 가동벽 구동장치 (23) 를 구성하기 위해, 가동 상벽부 (12) 의 상면에는 외벽부 (11) 를 상하방향으로 관통하여 설치된 복수의 나사 (24) 의 하단부가 접속되어 있다. 이들 나사 (24) 에 있어서의 외벽부 (11) 로부터 돌출되어 있는 부분은, 스프로켓 (25) 에 형성된 암나사부 (도시하지 않음) 에 나사결합되어 있다. 이들 스프로켓 (25) 은 외벽부 (11) 의 상면에 회전이 자유롭게 설치되어 있다. 또한, 외벽부 (11) 의 상면에는 회전가능한 핸들 (26) 이 설치되고, 이 핸들 (26) 에 의해 스프로켓 (27) 을 회전가능하게 구성되어 있다. 상기 스프로켓 (25,27) 에는 도 2b 에도 나타내는 것과 같이, 예를 들면 톱니바퀴식 벨트 (28) 가 걸려져 있다. 그리고, 이 벨트 (28) 대신에 체인도 좋다.
마찬가지로, 가동 하벽부 (13) 의 하면측에도, 상기 나사 (24), 스프로켓 (25), 스프로켓 (27) 및 벨트 (28) 가 설치되어 있다. 단, 이 하면측에는 핸들 (26) 이 설치되어 있지 않고, 상면측의 핸들 (26) 의 회전이, 도시하지 않은 구동 전달기구에 의해, 하면측의 스프로켓 (27) 에 전달된다. 또한, 하면측에도 상면측과 동일한 독립된 가동벽 구동장치 (23) 가 설치되고, 가동 상벽부 (12) 와 가동 하벽부 (13) 를 개별 핸들 (26), 즉 가동벽 구동장치 (23) 로 이동시키는 구성으로 하여도 좋다.
상기 구성에 의해, 핸들 (26) 을 회전시키면 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 를 동시에 상하로 움직일 수 있다. 이 경우, 가동 상벽부 (12) 와 가동 하벽부 (13) 는 역방향으로 이동한다. 이에 따라, 가동 상벽부 (12) 의 벽면 (12a) 과 가동 하벽부 (13) 의 벽면 (13a) 사이의 간격, 즉 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 두께에 상당하는 감압실 (4) 의 높이가 조정 가능하게 된다.
또한, 상기 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 의 이동은, 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 가 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 압출방향 및 폭방향의 어느 방향으로도 기울지 않고, 서로 평행을 유지한 상태로 행해지는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 다이립 (3a) 에 있어서의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 두께방향의 중심 위치에 대한 가동 상벽부 (12) 의 벽면 (12a) 과 가동 하벽부 (13) 의 벽면 (13a) 과의 이동 거리가 동일하게 되어 있다.
또한, 상기 가동벽 구동장치 (23) 로서는, 상기의 나사식 구성에 한하지 않 고, 예를 들면 유압 실린더를 사용한 것 등, 주지의 구성을 적절히 사용할 수 있다. 상기 나사식 가동벽 구동장치 (23) 는 소형의 제조장치에 적합하고, 유압 실린더 식은 대형의 제조장치에 적합하다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 가동 상벽부 (12) 와 가동 하벽부 (13) 가 설치된 구성으로 하고 있는데, 이들 중의 어느 한쪽만이 가동인 것으로 설치되어 있어도 좋다.
상기 가동 상벽부 (12) 와 가동 하벽부 (13) 에 있어서의 감압실 (4) 의 출구측 단부에는, 각각 블레이드 형상의 시일 부재 (31) 가 설치되어 있다. 이들 시일 부재 (31) 는 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 에 있어서, 예를 들면 좌우의 일단으로부터 타단에 걸쳐 설치되어 있다. 이들 시일 부재 (31) 는, 이들 시일 부재 (31,31) 사이에 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 또는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 개재시킨 상태에서 그들의 이동 방향으로 만곡 또는 굴곡하고, 감압실 (4) 을 감압가능하게 밀봉하는 것이다. 시일 부재 (31) 는 부드러우면서 가요성을 가지고, 예를 들면 고무로 형성되어 있다.
시일 부재 (31) 는, 상기 범위 이외에 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 양측의 두께방향으로 설치되어 있어도 좋다. 이 두께방향의 시일 부재 (31) 는 외벽부 (11) 에 설치된다. 그리고, 시일 부재 (31) 는, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 또는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 위 또는 아래의 폭방향의 어느 한 방향으로만 대응하여 설치되어 있어도 좋다.
감압실 (4) 에 있어서, 우선, 발포 영역 (7) 은 다이스 (3) 로부터 발포에 적합한 온도로 조정되어 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 고발포시키기 위한 영역이고, 이 영역 내는 감압된다. 발포 영역 (7) 은, 연속적인 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조과정 중에 있어서, 다이립 (3a) 의 개구 두께에 대해, 한번에 양 측면 (12a,13a) 의 간격 (W2) 으로 넓힌 상태가 된다.
발포 영역 (7) 의 진공흡입은, 발포 영역 (7) 을 둘러싼 벽의 일부 또는 전체 면에 설치된 진공 흡입 구멍을 갖는 부재를 통해 행해진다.
상기 진공흡입은, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 두께방향으로 감압하는 것, 상기 두께방향에 수직인 방향 (폭방향) 으로 감압하는 것, 추가로 이들 양방향으로 감압하는 것이어도 좋고, 바람직하게는 상기 두께방향으로 감압하는 것이다.
더욱 바람직하게는, 예를 들면 가동 상벽부 (12) 에 있어서의 상기 폭방향의 양단에, 직경 20 mm 이하의 진공흡입 구멍을 설치하고, 상기 두께방향으로 감압한다. 진공흡입 구멍의 직경이 20 mm 이상인 경우, 용융수지 등이 쌓이기 쉬워지거나, 이 경우에는 인취기 (5) 에 의한 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 인취동작이 정지되어 버린다.
본 실시형태에 있어서는, 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 의 내벽부 (14) 가 진공흡입 구멍을 갖는 부재로 형성되어 있다. 이 부재로서는, 특히 소결합금이나 다공성의 전주각(電鑄殼) 등의 다공질 부재가 바람직하게 사용된다.
다공질 부재의 하나인 다공성의 전주각으로서는, 폴라스 전주 (등록상표) 가 있고, 도 4a 및 도 4b 에 폴라스 전주로 이루어지는 내벽부 (14) 의 단면을 모식적으로 나타낸다. 폴라스 전주에 있어서, 통기공 (H) 은 안쪽으로 크게 넓어진 구조를 하고 있고, 막힘이 일어나기 어렵고, 가스 누출 저항도 낮은 특징을 갖고 있다.
폴라스 전주는, 모형에 니켈 등의 금속을 두껍게 도금함으로써 금속반전을 행하는 전주형이다.
동 도 4b 에 나타내는 것은, 동 도 4a 에 나타내는 것에 비해 바깥측의 면이 두꺼우므로, 표면 가공이 용이해 지고, 내압강도가 향상하는 등의 이점이 있다. 폴라스 전주의 구멍 수는 통상 3 ∼ 7 개/㎠ 이고, 바람직하게는 3 ∼ 5 개/㎠ 이다. 그 이상에서는 서서히 강도에 문제가 생긴다.
상기 내벽부 (14) 의 진공 흡입 구멍은, 적어도 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ 이하로 하는 것이 필요하다. 진공 흡입 구멍이 큰 경우는, 사용하는 열가소성 수지 중의 첨가제, 용융 수지 및 분해한 수지가 내벽부 (14) 의 진공 흡입 구멍에 쌓이고, 요구되는 감압도를 유지하기 위해 진공펌프 (17) 로 대규모의 것이 필요하게 된다.
또한, 발포 영역 (7) 에 위치하는 내벽부 (14) 는, 이 내벽부 (14) 에 내장된 냉각수 유로 (18) 를 흐르는 냉각수에 의해, 소정의 온도로 유지된다. 내벽부 (14) 의 재료로서 열전도성이 높은 금속을 사용한 경우에는, 냉각효과가 커진다. 냉각수 유로 (18) 로서는, 발포 영역 (7) 전체를 하나의 라인에서 냉각하는 것이어도 좋다. 그러나, 감압하에서의 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 발포상태를 양호하게 유지하는데는, 각각 독립적인 복수의 라인을 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 압출방향으로 병설한 구성이 바람직하다.
또한, 발포 영역 (7) 의 온도를 조정하는 수단으로는 온도조정이 가능하면 특별히 제약은 없고, 예를 들면 발포 영역 (7) 에 공기를 불어넣는 구성도 가능하다. 이 구성을 채용하는 경우, 발포 영역 (7) 에 있어서 공기의 주입이 뛰어난 진공흡입을 하면, 감압실 (4) 전체의 감압도는 유지 가능하다.
여기서는, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 표면의 전체 면 또는 거의 전체 면이 발포 영역 (7) 의 내벽부 (14) 에 접촉되므로, 내벽부 (14) 의 온도가 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 에 충분히 전해지고, 온도조정 효과가 크게 된다.
이와 같은 발포 영역 (7) 의 구성에서는, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 는 발포 영역 (7) 에 위치하는 내벽부 (14) 에 접촉하면서 끌려오기 때문에, 접촉면적이 크면, 시이트 (6a) 의 표면에 상처를 내거나 흐르기 어렵게 된다. 그래서, 발포 영역 (7) 에 위치하는 내벽부 (14) 의 표면, 즉 벽면 (12a,13a) 에는 도 4a, 4b 에 나타내는 것과 같이, 작은 볼록부 (21) 가 다수 형성되어 있다. 동 도 4a, 4b 에 나타내는 볼록부 (21) 는 표면이 만곡면이 되고, 각각 독립적인 형상이 된다. 이와 같은 볼록부 (21) 에 의해 벽면 (12a,13a) 에 요철을 생기게 함으로써, 벽면 (12a,13a) 과 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) (예를 들면, 시이트 형상 발포성 폴리프로필렌계 수지체) 와의 접촉면적을 작게하고, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 미끄러지기 쉽게 한다.
상기 요철에 의해, 벽면 (12a,13a) 과 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 와의 접촉면적을, 요철이 없게 한 경우의 10 % 이상, 80 % 이하로 하는 것이 바람직하다. 접촉면적이 10 % 미만에서는 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 와 벽면 (12a,13a) 과의 접촉면적이 너무 작기 때문에, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 충분히 냉각시키기 어렵다. 또한, 접촉면적이 80 % 보다 큰 경우에는, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 인취가 곤란하게 되는 경우가 있다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 볼록부 (21) 에 도금처리, 예를 들면 테프론 도금을 실시하는 것이다. 이에 따라, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 흐름이 더욱 양호해 지고, 그 표면에 상처를 내거나 할 우려가 더욱 없어진다.
도 4a, 4b 에 나타낸 상기 볼록부 (21) 에 의한 요철모양은 일례이며, 이 모양에 대해서는 특별히 제약은 없고, 예를 들면, 주름 모양, 엠보싱 모양이 바람직하게 사용된다. 이 요철모양의 형성 및 도금처리는 발포 영역 (7) 의 벽면 (12a,13a) 이외에 발포 영역 (7) 을 둘러싸는 외벽부 (11) (도 3 참조) 의 측벽면에도 실시하면 더욱 바람직하기는 하지만, 이들의 일부에만 실시하여도 좋다. 또한, 진공흡입에 다공질 부재를 사용하는 경우, 발포 영역 (7) 의 내벽을 형성하는 금속면과 다공질 부재의 양방에 요철모양의 형성 및 도금처리를 행하는 것이 바람직하기는 하지만, 형성 개소는 어느 한쪽만이어도 상관없다.
또한, 도 4a, 4b 에는 크기가 다른 볼록부 (21) 를 갖는 구성을 나타내는데, 볼록부 (21) 는 도 5a, 5b 에 나타내는 것과 같이, 동일 크기의 것이 병설되어 있는 구성이어도 좋다. 또한, 볼록부 (21) 의 형상으로서는, 표면이 만곡된 것 (도 4a, 도 5b) 이 바람직하기는 하지만, 이것에 한하지 않고 거의 각추형(角錐形) 또는 원추형 (도 5b) 인 것이어도 좋다.
벽면 (12a,13a) 에 요철모양의 형성과, 예를 들면 테프론 도금 처리를 함으로써, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 와 벽면 (12a,13a) 과의 겉보기 마찰계수 (k) 는 0.4 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 겉보기 마찰계수 (k) 란, 이하의 식으로 정의 되는 값이다.
(감압실 (4) 내의 압력과 대기압과의 차이) × (벽면 (12a) (또는 벽면 (13a)) 의 면적) × 겉보기 마찰 계수 (k) = 인장력
또한, 상기 겉보기 마찰계수 (k) 는, 바람직하게는 0.35 이하, 더욱 바람직하게는 0.32 이하이다. 이것은, 상기 겉보기 마찰계수 (k) 가 0.4 보다 큰 경우, 인취기 (5) 에 의한 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 인취가 정지해 버리는 경우가 있기 때문이다.
한편, 냉각 영역 (8) 은, 발포 영역 (7) 에 있어서 두께방향으로 발포한 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 냉각고화시키는 영역이다. 냉각영역 (8) 에 있어서의 진공흡입하기 위한 구성은, 상기 발포 영역 (7) 의 경우와 동일하고, 진공흡입 구멍을 갖는 부재를 통하여 진공흡입이 행해지도록 구성되어 있다. 이 진공흡입 구멍을 갖는 부재로서는, 그 또한 다공질 부재가 바람직하고, 그 경우의 진공흡입 구멍 직경의 조건이나 배치조건, 바람직하게 사용되는 재료 등은, 발포 영 역 (7) 에 대해 기술한 바와 동일하다. 단, 냉각 영역 (8) 에서는 진공흡입 구멍의 수는 발포 영역 (7) 의 경우보다도 적어서 좋다. 또한, 다공질 부재로서 폴라스 전주를 사용하는 경우, 폴라스 전주의 구멍 수는 얼마이어도 상관없지만, 바람직하게는 3 개/㎠ 이하이다.
냉각 영역 (8) 은, 발포 영역 (7) 보다도 감압도를 낮게 하는 (대기압에 가까운 압력으로 한다.) 것이 바람직하다. 이와 같이 한 경우에는, 인취기 (5) 에 의한 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 인취가 용이하다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
냉각 영역 (8) 에 있어서도, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 표면의 전체면 또는 거의 전체 면이 냉각 영역 (8) 에 위치하는 내벽부 (14) 에 접촉하므로, 내벽부 (14) 의 온도가 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 에 충분히 전달되고, 냉각 효과가 크게 된다.
또한, 이 냉각 영역 (8) 에 있어서도, 발포 영역 (7) 과 마찬가지로, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 는 끌려지기 때문에, 그 내벽에, 예를 들면 볼록부 (21) 에 의한 요철이 형성된다. 그리고, 더욱 바람직하게는 이것에 도금 처리가 되어 있다.
또한, 냉각 영역 (8) 의 온도를 조정하는 수단으로서는, 온도 조정이 가능하다면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 냉각 영역 (8) 에 공기를 불어넣는 구성도 가능하다. 이 구성을 채용하는 경우, 냉각 영역 (8) 에 있어서 공기의 주입이 뛰어난 진공흡입을 행하면, 감압실 (4) 전체의 감압도는 유지 가능하다. 특히, 이 구성을 채용한 경우, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 와 내벽과의 접촉이 완화되고, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 인취가 더욱 용이해 진다고 하는 이점이 있다.
냉각 영역 (8) 의 출구에서는, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 중심온도가 다이스 (3) 출구에서의 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 중심온도의 50 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 감압하에서 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 두께방향으로 성장한 기포를 유지하는 것이 가능해 진다.
상기와 같은 구성을 갖는 발포 열가소성 수지 시이트의 제조장치를 사용한 경우, 이하에 나타내는 방법으로 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 얻을 수 있다.
우선, 압출기 (1) 로 발포제와 열가소성 수지를 용융, 혼련한 후, 이 혼련물을 다이스 (3) 로부터 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 로, 시이트 형상으로 압출한다. 이 때, 제조장치는 도 6a 에 나타내는 것과 같이, 미리, 가동벽 구동장치 (23) 에 의해 가동 상벽부 (12) 가 상승하면서 가동 하벽부 (13) 가 강하한 상태로 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 를 배치하고, 벽면 (12a,13a) 의 간격을 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 두께보다도 넓힌 상태로 해 둔다.
다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 는, 감압실 (4) 을 거쳐 인취기 (5) 에 도달하게 하고, 인취기 (5) 에 의해 인취 가능한 상태로 한다. 이 때, 대향하는 롤 (5a) 은 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 두께에 맞춰 간격을 좁힌 상태로 되어 있다.
다음으로, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 연속적인 압출을 행하면서, 가동벽 구동장치 (23) 에 의해, 도 6b 에 나타내는 것과 같이, 벽면 (12a,13a) 끼리의 간격이 W1 까지 좁아지도록, 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 를 이동시킨다. 상기의 간격 (W1) 은 감압실 (4) 을 감압하고 있지 않은 상태에서, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 두께에 대응하는 것이다. 이 상태에서는 시일 부재 (31) 의 단부가 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 표면에 충분히 도달하고, 감압실 (4) 의 출구를 덮기 때문에, 감압실 (4) 이 감압 가능한 상태가 된다.
이 때, 시일 부재 (31) 는 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 이동방향 측으로 만곡 또는 절곡된 상태로, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 표면과 접할 수 있다.
그 후, 감압실 (4) 을 대기압에 대해 100 mmHg 이상의 감압량으로 감압함과 동시에, 가동벽 구동장치 (23) 에 의해, 도 2a 에 나타내는 것과 같이, 벽면 (12a,13a) 끼리의 간격이 W2 까지 넓어지도록 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 를 이동시킨다. 상기 간격 (W2) 은 제조하는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 원하는 두께에 대응하는 것이고, 이 간격 (W2) 은 임의로 변경 가능하다. 또한, 상기 감압량의 상한은 700 mmHg 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 설정으로 한 경우에는, 감압실 (4) 로부터의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 인 취를 원활하게 행할 수 있다.
상기 감압동작에 의해, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 는 발포 영역 (7) 을 통과함으로써 추가로 발포하고, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 가 된다. 이 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 는, 계속하여 냉각 영역 (8) 을 통과함으로써 냉각고화되고, 그 후 인취기 (5) 에 의해 인취된다. 또한, 연속하여 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 제조하는 경우에는, 감압실 (4) 을 상기와 같이 감압함과 동시에, 벽면 (12a,13a) 의 간격을 W2 로 고정한 상태에서 제조동작이 연속하여 행해진다.
상기와 같이, 본 제조장치에서는, 가동벽 구동장치 (23) 에 의해 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 연속 제조시에 있어서 벽면 (12a,13a) 의 간격 (W2)을 임의로 설정할 수 있으므로, 원하는 두께의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 제조가능하다. 따라서, 여러 가지 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조에 대응 가능하고, 높은 범용성을 갖게 된다.
또한, 가동벽 구동장치 (23) 에 의해, 가동 상벽부 (12) 의 벽면 (12a) 과 가동 하벽부 (13) 의 벽면 (13a) 의 간격은, 감압실 (4) 의 감압 개시전으로서, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 가 감압에 의해 발포되어 있지 않은 두께가 얇을 때에 좁혀지고, 감압실 (4) 의 감압개시 후로서, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 가 감압에 의해 발포하여 두께가 두꺼워 질 때, 즉 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 가 될 때에 넓힐 수 있다. 따라서, 감압실 (4) 의 감압 개 시전과 개시후에 있어서, 벽면 (12a,13a) 과 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 또는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 와의 간격, 즉 시일 부재 (31) 와 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 또는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 와의 시이트 (6a) (시이트 6) 두께방향의 위치관계를 거의 일정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 시일 부재 (31) 는 유연성이 높은 소재로 형성할 수 있고, 또한 블레이드 형상의 고무로 이루어지는 것 등, 간단한 구성으로 할 수 있다.
즉, 본 제조장치에서는, 벽면 (12a,13a) 의 이동이 불가능한 구성의 경우와 같이, 감압실 (4) 의 감압전의 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 와 벽면 (12a,13a) 의 간격이 넓은 경우에도 감압실 (4) 을 감압할 수 있도록 시일 부재 (31) 를 강성이 높은 소재로 형성하거나, 복잡한 구조의 시일 수단을 설치할 필요가 없다.
이에 따라, 감압실 (4) 의 시일 부재 (31) 에 의한 감압가능한 시일 상태를 유지하면서, 시일 부재 (31) 의 가압력에 의해 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 표면에 상처가 생기고, 또는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 기포가 눌려 찌그러지는 사태를 방지할 수 있다. 이 결과, 표면상태가 양호하고, 또한 감압에 의한 기포 성장의 효과가 충분히 얻어지며, 두께방향으로 충분히 기포가 성장한 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 본 제조장치에 있어서는, 다이스 (3) 의 다이립 (3a) 이, 도 7 에 나타내는 것과 같이 감압실 (4) 의 입구부분으로 돌출되어 있는 구성으로 하여도 좋다. 이와 같은 구조로 하면, 도 6b 에 나타낸 것과 같이 벽면 (12a,13a) 의 간 격을 좁게 한 상태에 있어서, 다이스 (3), 즉 다이립 (3a) 으로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 일부가, 예를 들면 가동 상벽부 (12) 또는 가동 하벽부 (13) 와 다이스 (3) 와의 사이의 간격에 들어가고, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 꺼내는데 지장을 초래하는 사태를 방지할 수 있다.
또한, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 재료로서 사용가능한 열가소성 수지로서는 특별히 제한은 없고, 일반적으로 압출성형이나 사출성형에 사용되는 수지가 적용된다. 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 아크릴수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 이들 각 수지의 공중합체 등이다.
상기의 수지는 탈크 등의 충전제, 안료, 대전방지제, 산화방지제 등의 통상 사용되는 각종 첨가제를 함유하여도 좋다. 본 발명에 적용되는 발포제에 대해서는 특별히 제한은 없고, 물리 발포제, 화학 발포제 등 각종 발포제를 사용할 수 있다.
상기 열가소성 수지로서, 특히 폴리프로필렌계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이 폴리프로필렌계 수지로서는, 단독 중합체, 블록 공중합체, 또는 랜덤 공중합체의 어느 것이어도 좋다. 또한, 이것들과 다른 올레핀 수지를 혼합한 것이어도 좋다. 이 경우, 혼합하는 폴리올레핀 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리부텐 등, 탄소수 10 이하의 폴리올레핀이 바람직하고, 폴리에틸렌 수지가 더욱 바람직하다. 또한, 폴리프로필렌계 수지와 다른 폴리올레핀 수지를 혼합한 경우, 폴리프로필렌의 비율은 50 wt % 이상으로 한다.
더욱 바람직한 폴리프로필렌계 수지로서는, 용융강도가 개량된 프로필렌계 중합체를 들 수 있다. 이와같은 프로필렌계 중합체는, 예를 들면, 분자량이 다른 성분을 다단으로 중합하는 방법, 특정의 촉매계를 사용하는 방법, 또는 프로필렌계 중합체에 가교 등의 후처리를 행하는 방법 등에 의해 얻어진다. 이 중에서도, 분자량이 다른 성분을 다단으로 중합하는 방법이 생산성의 면에서 바람직하다.
발포 열가소성 수지 시이트 (6) 는, 그 편면 또는 양면에 표피재를 접합하여 표피재 적층 발포 시이트로 할 수 있다. 표피재로서는, 용도에 따라 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄이나 철 등의 금속박판, 열가소성 수지 시이트, 열가소성 수지 필름, 열가소성 수지 가식(加飾) 시이트, 열가소성 수지 가식 필름, 열가소성 수지 발포 시이트, 종이, 합성지, 부직포, 직포, 카펫 등을 들 수 있다. 이들 표피재의 접합방법은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들면, 접착제를 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 표면에 도포하여 접합하는 방법, 접착수지 필름이 적층된 표피재를 사용하고, 그 접착수지 필름을 가열용융시켜 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 와 접합시키는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조장치는, 도 8 및 도 9 에 나타내는 구성으로 하여도 좋다. 이 제조장치는, 성형부 (9) 의 감압실 (4) 을 형성하는 상벽부와 하벽부가 전(前)부 측의 고정 상벽부 (41) 및 고정 하벽부 (42) 와 후부 측의 가동 상벽부 (12) 및 가동 하벽부 (13) 로 이루어져 있다. 고정 상벽부 (41) 와 고정 하벽부 (42) 의 서로 대향하는 벽면 (41a,42a) 사이는 발포 영역 (7) 으로 되어 있다. 벽면 (41a,42a) 은 발포 영역 (7) 의 입구에서 출구에 걸쳐 그 간격이 점차 넓어지도록 완만하게 만곡 또는 경사져 있다. 벽면 (41a,42a) 의 간격은 입구측이 W1 로 설정되고, 출구측이 W3 로 설정되어 있다. 이 간격 (W3) 은, 예를 들면, 제조 빈도가 높은 몇몇 두께의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 중, 가장 얇은 것의 두께에 대응하고 있다. 따라서, 이 경우, 가장 얇은 두께의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 제조할 때, 간격 (W3) 은 간격 (W2) 과 같게 된다. 또한, 전술한 것과 같이, 간격 (W2) 은 제조하는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 원하는 두께에 대응하는 것이다.
다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 는, 발포 영역 (7) 에서 감압함으로써, 이 벽면 (41a,42a) 의 형상을 따라 완만하게 두께방향으로 발포한다. 그리고, 발포 영역 (7) 의 종단부에서 상기 간격 (W3) 의 두께가 되고, 냉각 영역 (8) 의 입구에서 상기 간격 (W2) 의 두께가 된다.
가동 상벽부 (12) 와 가동 하벽부 (13) 의 서로 대향하는 벽면 (12a,13a) 은 냉각 영역 (8) 으로 되어 있다. 이들 벽면 (12a,13a) 은, 전술한 것과 같이 평탄면이면서 가동벽 구동장치 (23) 로 구동되어, 서로의 접근방향 및 멀어지는 방향으로 이동가능하다.
발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조시의 가동 상벽부 (12) 와 가동 하벽부 (13) 의 동작, 시일 부재 (31) 의 동작 및 감압 동작 등은 전술한 경우와 동일 하고, 도 8 의 상태는 도 2a 의 상태에 대응하고, 도 9a 및 도 9b 의 상태는 각각 도 6a 및 도 6b 의 상태에 대응한다.
본 제조장치에서는, 벽면 (41a,42a) 이 점차로 넓어진 구성에 의해, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 가 원활하게 안내되고, 인취기 (5) 에 의한 인취를 양호하게 행할 수 있다. 그밖에 벽면 (12a,13a) 이 움직일 수 있다는 점 및 시일 부재 (31) 를 설치하고 있는 것에 의한 기능 등은 전술한 바와 같다.
발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조장치는, 또한 도 10 및 도 11 에 나타낸 구성이어도 좋다. 이 제조장치는, 도 10 에 나타내는 것과 같이, 성형부 (9) 의 내부로서 감압실 (4) 의 전단에 온도조정 영역 (51) 을 구비하고 있다. 온도조정 영역 (51) 을 형성하는 고정 상벽부 (52) 와 고정 하벽부 (53) 는 열전도성이 높은 금속으로 이루어지는 내벽부 (57) 를 갖고 있다. 이 내벽부 (57) 의 내부 또는 외측에는, 온도조정 유체가 흐르는 온도조정매체 유로 (54) 가 설치되어 있다.
온도조정 영역 (51) 은, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 표면온도를 소정의 온도역내로 조정하기 위한 영역이다. 즉, 상기 온도조정매체 유로 (54) 로부터의 열에 의해, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 는 미리 정해진 설정온도로 보온유지된다. 이 온도 조정 영역 (51) 에 의해, 발포 영역 (7) 에서의 발포시의 온도를 조정하는 것이 가능해지고, 더욱 안정적으로 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 제조할 수 있다.
상기의 설정온도는, 사용하는 열가소성 수지나 발포제에 따라 결정되고, 이 열가소성 수지가, 예를 들면 결정성 수지인 경우, 사용 수지의 결정화 온도 이상, 다이스 (3) 출구에서의 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 온도이하로 설정된다.
예를 들면, 열가소성 수지로서 폴리프로필렌계 수지를 사용한 경우, 온도 조정 영역 (51) 은 130 ℃ ∼ 180 ℃ 내로 설정되고, 이 설정 온도의 ±2 ℃ 정도의 범위에 속하도록 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 표면온도를 조정한다.
특히, 다이스 (3) 가 원형 다이스이고, 다이스로부터 압출된 통형상의 발포성 열가소성 수지체를 직사각형 방향으로 절개하여, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체로서 이것을 감압 발포시키는 경우에, 발포 열가소성 수지 시이트의 제조장치는 온도 조정 영역 (51) 을 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 내벽부 (57) 를 가열하는 수단으로서는, 상기의 온도조정매체 유로 (54) 에 한정되는 것은 아니며, 일반적으로 온도 조정이 가능하고 내벽부 (57)를 설정온도로 유지시킬 수 있는 구성이면, 특별한 제약은 없다.
또한, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 표면전체가 내벽부 (57) 에 접촉하는 쪽이, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 표면 온도를 정확하게 조정할 수 있기 때문에, 온도 조정 영역 (51) 의 양 내벽부 (57) 의 벽면 (52a,53a) 의 간격은 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지 체 (6a) 의 두께와 거의 같은 W1 정도인 것이 바람직하고, 가능하면, 벽면 (52a,53a) 의 간격 조정이 가능한 구성으로 하는 것이 바람직하다. 단, 반드시 온도조정 영역 (51) 의 내벽에 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 전체 면이 접촉하는 구성일 필요는 없다.
또한, 상기 제조장치는, 도 11a, 11b 에 나타내는 것과 같이, 온도 조정 영역 (51) 을 갖춘 성형부 (9) 와 다이스 (3) 를 이격하여 설치하여도 좋다. 이 때, 온도 조정 영역 (51) 의 입구에 한쌍 이상의 롤 (55,55) 을 설치하고, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 가 상기 롤 (55,55)을 통해 온도 조정 영역 (51) 으로 들어가는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 제조장치에 있어서는, 도 11b 에 나타내는 것과 같이, 온도 조정 영역 (51) 의 입구의 시이트폭 방향의 양측에, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 폭을 조정하기 위한 한쌍의 컷터 (56,56) 가 설치되어 있어도 좋다.
상기 롤 (55,55) 을 설치한 구성에서는, 감압실 (4) 에 들어가기 전의 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 두께를 조정하는 것이 가능해지고, 이에 따라 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 온도 조정 영역 (51) 내로 끌어들이기 쉽게 된다.
상기 한쌍의 롤 (55,55) 은 온도 조정 가능한 구성인 것이 바람직하고, 설정 온도는 사용하는 열가소성 수지나 발포제, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 두께 등에 따라 적절히 설정되는 것이다. 단, 다이스 (3) 출구에서의 시이트 형 상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 온도 이하이고, 온도 조정 영역 (51) 의 설정온도 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 컷터 (56,56) 는 반드시 설치할 필요는 없지만, 하기의 점에서 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 컷터 (56,56) 로 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 시이트폭을 온도조정 영역 (51) 내의 통로폭에 맞추어 절단함으로써, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 온도 조정 영역 (51) 내로 끌어들이기 쉬워진다.
또한, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조장치는, 도 12a, 12b 에 나타내는 구성이어도 좋다. 이 제조장치는 헤드부 (2) 를 통해 압출기 (1) 로부터 압출된 발포성 열가소성 수지체를 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 로 가공하는 다이스 (3), 즉, 시이트 다이스 대신에, 원형 다이스 (61) 를 갖추고 있다. 이 원형 다이스 (61) 는 헤드부 (2) 를 통해 압출기 (1) 로부터 압출된 발포성 열가소성 수지체를 통형상 발포성 열가소성 수지체 (6b) 로 가공하는 것이다.
상기 원형 다이스 (61) 의 후단에는, 원형 다이스 (61) 를 통해 대기중으로 압출된 통 형상 발포성 열가소성 수지체 (6b) 를 그 압출방향으로 절단하여, 전개된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 로 절개하는 컷터 (62) 가 설치되어 있다. 따라서, 통 형상 발포성 열가소성 수지체 (6b) 는 컷터 (62) 에 의해 절개되어 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 가 되고, 롤 (55,55) 에 의해 감압실 (4) 내로 들어간다.
그리고, 통 형상 발포성 열가소성 수지체 (6b) 를 절개하는 수단으로는, 상 기 컷터 (62) 에 한정되는 것은 아니고, 상기 절단 처리가 가능한 수단이면 좋다.
또한, 본 제조장치는 감압실 (4) 의 전단에 상기 온도 조정 영역 (51) 을 갖추고 있다. 이 상기 온도 조정 영역 (51) 의 기능은 전술한 바와 같다. 또한, 온도 조정 영역 (51) 의 입구에는 전술한 롤 (55) 및 컷터 (56) 가 설치되고, 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 감압실 (4) 로 들어가게 하는 바람직한 구성으로 되어 있기는 하지만, 이것들은 필수적인 것은 아니다.
이상의 실시형태에 나타낸 제조장치는, 압출기 (1), 다이스 (3) 및 감압실 (4) 이 수평방향으로 일직선상에 배치된 구성으로 되어 있는데, 이 대신에 다이스 (3) 를 압출방향이 아래를 향하도록 배치함과 동시에, 이 압출방향의 연장선상에 감압실 (4) 을 배치하는 구성으로 하여도 좋다.
본 발명의 제조방법에 의하면, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 발포 배율을 A, 감압을 통해 얻어진 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 발포 배율을 B 라 할때, B/A 가 2.5 이상인 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 얻을 수 있다. 또한, 두께가 8 mm 이상인 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 얻을 수 있다. 특히, 열가소성 수지로서 폴리프로필렌 수지를 사용하는 경우에는, 상기 B/A 가 1.6 이상인 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 얻을 수 있다. 또한, 두께가 5 mm 이상인 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 를 얻을 수 있다.
(실시예)
본 발명의 일 실시예를 이하에 설명한다.
본 실시예에서는, 열가소성 수지로서 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 혼합물을 사용하고, 그 혼합비는 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌 = 70 : 30 wt % 로 한다. 또한, 발포제 및 발포조제로서, 중조(重曹)/아조디카르복실산 아미드/산화아연의 중량비가 9/0.5/0.5 인 복합 발포제의 30 wt % 마스터 뱃치 (폴리에틸렌 베이스) 를 3.5 중량부 첨가한다.
여기서 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 제조에는, 도 2 에 나타낸 장치를 사용한다. 이 제조장치에 있어서, 압출기 (1) 에는 단축의 65 mmψ 압출기를 사용한다. 이 장치에 있어서의 각부의 설정을 표 1 에 나타낸다. 그리고, 동 표에 있어서의 실린더 온도는 압출기 (1) 의 실린더 온도이다.
실린더 온도 165 ℃
다이스 온도 175 ℃
발포영역 온도 60 ℃
냉각영역 온도 30 ℃
감압실 감압도 (차압) 360 mmHg
겉보기 마찰계수 0.32
이와 같은 발포 열가소성 수지 시이트의 제조장치를 사용하여 제조된 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 단면을 관찰하고, 기포 직경을 측정한 결과, 상기의 조건 (조건식 (1), (2)) 을 만족하고 있는 것을 확인할 수 있다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다. 비교예에는 실시예와 같이 수지 조성, 발포제, 압출기 (1) 및 다이스 (3) 를 사용하고, 대기중에서 압출된 발포 열가소성 수지 시이트의 단면 관찰 결과를 나타낸다.
또한, 각 기포 직경의 값은, 도 13 에 나타내는 것과 같이 발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향, 압출방향 및 폭방향의 각 기포에 대한 접선의 최대 접선간격을 채용한다.
또한, (발포 열가소성 수지 시이트의 압출방향의 평균 기포 직경) / (발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향의 평균 기포 직경), 즉 D/C 는 다음의 방법으로 측정한다.
우선, 발포 열가소성 수지 시이트의 양 측면으로부터 시이트폭의 15 % 를 초과하는 내부 위치에 있어서, 20 (시이트폭방향) × 20 (압출방향) cm 의 영역을 선택하고, 이 영역내의 3 개소에서, 시이트의 압출방향과 두께방향으로 평행한 단면과, 시이트의 폭방향과 두께방향으로 평행한 단면을 갖는 샘플을 잘라 낸다. 다음으로, 이들 각 샘플에 대해 발포 열가소성 수지 시이트의 양 표면 (표면과 이면) 으로부터 전체 두께의 20 % 를 초과하는 내부 위치에 해당하는 영역에서의 시이트의 압출방향에 평행한 단면의 현미경 확대사진을 촬영한다. 이 사진에서 발포 열가소성 수지 시이트의 1 ㎟ 의 정방향 영역내에 존재하는 기포 중의 반수 이상의 각 기포에 대해, c (두께방향의 직경) 와 d (압출방향의 직경) 를 도 13 에 나타낸 방법으로 측정한다. 이렇게 해서 얻어진 모든 영역마다의 c1, c2, …, cn 및 d1, d2, …, dn 의 값에서, c, d 의 평균값인 C, D 를 얻고, 추가로 D/C 를 얻는다. 여기에서, n ≥ 30 이다.
또한, (발포 열가소성 수지 시이트의 폭방향의 평균 기포 직경) / (발포 열가소성 수지 시이트의 두께방향의 평균 기포 직경), 즉 E/C 는 다음의 방법으로 측정한다.
우선, 상기 3 가지의 샘플에 대해, 발포 열가소성 수지 시이트의 양 표면 (표면과 이면) 으로부터 전체 두께의 20 % 를 초과하는 내부위치에 해당하는 영역에서의 시이트의 폭방향에 평행한 단면의 현미경 확대 사진을 촬영한다. 이 사진에서 발포 열가소성 수지 시이트의 1 ㎟ 의 정방향 영역내에 존재하는 기포 중의 반수 이상의 각 기포에 대해, c (두께방향의 직경) 와 e (폭방향의 직경) 를 도 13 에 나타낸 방법으로 측정한다. 이렇게 해서 얻어진 모든 영역마다의 c1, c2, …, cn 및 e1, e2, …, en 의 값에서, c, e 의 평균값인 C, E 를 얻고, 추가로 E/C 를 얻는다. 여기에서, n ≥ 30 이다.
두께 (mm) 배율 (배) 기포형상
D/C E/C
실시예 6.8 5.4 0.7 0.8
비교예 2.8 2.7 1.4 1.3
C : 두께방향의 평균 기포 직경
D : 압출방향의 평균 기포 직경
E : 폭방향의 평균 기포 직경
상기와 같은 기포 형상을 갖는 본 실시예의 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 는 발포 배율이 높고, 두께가 두꺼운 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트는, 특히, 그 두께를 8 mm 이상의 두께인 시이트로 함으로써, 종래에는 없던 두껍고 발포 배율이 높은 발포 열가소성 수지 시이트가 된다.
본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트는, 다이스로부터 압출된 시이트 형상의 발포성 열가소성 수지체의 발포 배율을 A, 감압을 통해 얻은 발포 열가소성 수지 시이트의 발포 배율을 B 라 할때, B/A 가 2.5 이상인 구성으로 하여도 좋다.
대기압하에서의 발포 배율과 감압하에서의 발포 배율의 비를 상기와 같은 범위가 되도록 조건설정함으로써, 발포 열가소성 수지 시이트를 더욱 안정되게 얻을 수 있다.
본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트는, 상기 열가소성 수지가 폴리프로필렌계 수지이고, 다이스로부터 압출된 시이트 형상의 발포성 폴리프로필렌계 수지체의 발포 배율을 A, 감압을 통해 얻은 발포 폴리프로필렌계 수지 시이트의 발포 배율을 B 라 할때, B/A 가 1.6 이상인 구성으로 하여도 좋다.
상기 구성에 의해, 바람직한 발포 폴리프로필렌계 수지 시이트를 얻을 수 있다. 이 발포 폴리프로필렌계 수지 시이트의 두께는 5 mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트는, 시이트의 한쪽 이상의 면에 표피재가 접합되어 있는 구성으로 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 발포 열가소성 수지 시이트의 사용목적에 따라 표피재를 접합함으로써, 발포 열가소성 수지 시이트를 광범위한 용도에 사용할 수 있다.
본 발명의 발포 열가소성 수지 시이트의 제조방법은, 상기 감압실 출구측의 시일이, 이동가능한 상기 벽면을 갖는 가동벽부에 하나 이상 설치되고, 상기 수지체 및 발포 열가소성 수지 시이트와 상기 벽면과의 사이를 밀봉하는 시일 부재에 의해 행해지는 구성으로 하여도 좋다.
발명의 상세한 설명의 항에서 이룬 구체적인 실시형태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술내용을 명백하게 하기 위한 것으로서, 그와 같은 구체예로만 한정하여 협의로 해석해야 하는 것은 아니고, 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허 청구항의 범위내에서, 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 시일 부재를 사용한 간단한 구성에 의해, 감압실의 감압도를 유지가능함과 동시에, 감압하에서의 양호한 발포 상태를 유지하여, 발포 배율이 높고 두께가 두꺼운 시이트를 용이하게 얻을 수 있다.

Claims (9)

  1. 발포 배율이 2.5 배 이상이고, 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 두께방향에 있어서, 이 시이트 (6) 의 양 표면으로부터 전체 두께의 20 % 를 초과하고, 또한 이 시이트 (6) 의 양 측면으로부터 시이트 폭의 15 % 를 초과하는 내부 위치에 존재하는 기포 형상이, 하기 조건식 (1) 및 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
    0.5 ≤ D/C ≤ 0.9 … (1)
    0.5 ≤ E/C ≤ 0.9 … (2)
    (단, 조건식 중, C 는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 두께방향의 평균 기포 직경, D 는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 압출방향의 평균 기포 직경, E 는 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 폭방향의 평균 기포 직경)
  2. 제 1 항에 있어서, 열가소성 수지와 발포제를 용융,혼련한 후, 이 용융,혼련물인 발포성 열가소성 수지를 다이스 (3) 로 시이트 형상으로 가공하고, 이 시이트 형상의 발포성 열가소성 수지체 (6a) 를 감압하에서 발포시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
  3. 제 2 항에 있어서, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상의 발포성 열가소성 수지체 (6a) 의 발포 배율을 A, 감압을 통해 얻은 발포 열가소성 수지 시이트 (6) 의 발포 배율을 B 라 할때, B/A 가 2.5 이상인 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
  4. 제 2 항에 있어서, 두께가 8 mm 이상인 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
  5. 제 1 항에 있어서, 폴리프로필렌계 수지를 열가소성 수지 재료로 하여 형성된 발포 폴리프로필렌계 수지 시이트인 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
  6. 제 2 항에 있어서, 폴리프로필렌계 수지를 열가소성 수지 재료로 하여 형성된 발포 폴리프로필렌계 수지 시이트인 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리프로필렌계 수지이고, 다이스 (3) 로부터 압출된 시이트 형상의 발포성 폴리프로필렌계 수지체 (6a) 의 발포 배율을 A, 감압을 통해 얻은 발포 폴리프로필렌계 수지 시이트 (6) 의 발포 배율을 B 라 할때, B/A 가 1.6 이상인 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
  8. 제 7 항에 있어서, 두께가 5 mm 이상인 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 시이트의 한쪽 이상의 면에 표피재가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 발포 열가소성 수지 시이트.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100482427B1 (ko) * 2003-12-19 2005-04-14 박장원 성형몸체와 내부 공동구조체가 일체형으로 형성되는 가교발포성형체와 그 성형방법
US20060068169A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Sumitomo Chemical Company, Limited Thermoplastic resin foamed sheet
JP4446385B2 (ja) * 2004-10-04 2010-04-07 株式会社ジェイエスピー 熱成形用多層ポリ乳酸系樹脂発泡体
KR100890159B1 (ko) 2006-10-30 2009-03-25 주식회사 엘지화학 균일한 발포율의 미세 발포체를 제조하는 방법 및 이를위한 압출 발포 시스템
GB0622691D0 (en) * 2006-11-14 2006-12-27 Airbus Uk Ltd Method and apparatus for controlling the geometry of a composite component
US10737423B2 (en) * 2015-08-28 2020-08-11 The Boeing Company Systems and methods for sealant injection molding
JP6625032B2 (ja) * 2016-09-30 2019-12-25 積水化学工業株式会社 独立気泡樹脂発泡体及びその製造方法
CN116690885B (zh) * 2023-05-26 2023-12-29 东莞海瑞斯新材料科技有限公司 一种具有预先处理的超临界模内发泡成型设备及其发泡方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3822331A (en) * 1971-12-10 1974-07-02 Grace W R & Co Continuous process for making low density thermoplastic foam
US3804574A (en) 1972-12-07 1974-04-16 C Gatto Apparatus for sizing shaped articles
JPS5829328B2 (ja) 1978-06-22 1983-06-22 帝人株式会社 ポリエステル押出発泡体の製造方法
US4395214A (en) * 1981-08-27 1983-07-26 U.C. Industries Foam extrusion apparatus having downstream upper and lower hinged shaping means and side restraining means
US4510268A (en) * 1982-04-09 1985-04-09 The Dow Chemical Company Directional flexibilization of expanded thermoplastic foam sheet for low temperature insulation
JPS5962122A (ja) * 1982-10-02 1984-04-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 合成樹脂発泡体の製造方法及び装置
US4626183A (en) * 1984-02-28 1986-12-02 Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for producing thermoplastic resin foam
JPH07119311B2 (ja) * 1989-07-31 1995-12-20 東レ株式会社 ポリオレフィン系樹脂発泡体及びその加熱形成方法
GB9018640D0 (en) * 1990-08-24 1990-10-10 Dow Vertriebs Gmbh Insect resistant foam body useful in farm buildings
JP2918135B2 (ja) * 1992-06-11 1999-07-12 株式会社ジェイエスピー プロピレン系樹脂発泡シート
JP3273685B2 (ja) * 1993-12-16 2002-04-08 株式会社ジエイエスピー ポリスチレン系樹脂発泡断熱材及びその製造方法
JP3091089B2 (ja) * 1994-08-10 2000-09-25 株式会社三協精機製作所 モータのマグネットの製造方法
JP3067548B2 (ja) * 1994-10-13 2000-07-17 東ソー株式会社 ポリオレフィン樹脂発泡板及びその製造方法
JP2978078B2 (ja) * 1995-02-24 1999-11-15 株式会社ジェイエスピー ポリプロピレン系樹脂板状発泡体並びに該板状発泡体からなる中仕切り材
JPH0925354A (ja) * 1995-07-07 1997-01-28 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリプロピレン系樹脂押出発泡細条集束体及びその製造方法
JP3351967B2 (ja) * 1996-10-30 2002-12-03 株式会社ジエイエスピー 熱成形用無架橋ポリプロピレン系樹脂発泡シート
JPH10217270A (ja) * 1997-02-03 1998-08-18 Tosoh Corp ポリオレフィン樹脂発泡体

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