KR910005149B1 - 열가소성 수지 발포판의 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열가소성 수지 발포판의 제조방법 및 장치

제1도 내지 제5도는 모두 본 발명 방법의 1실시예를 표시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압출기 3 : 구금(口金)

4 : 발포제를 함유한 열가소성 수지의 용융물

5 : 구금(3)의 수지배출단면 6 : 성형용 통로

본 발명은 열가소성 수지 발포판의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

열가소성 수지 발포판을 제조하는 방법 및 장치는 이미 여러 가지 형식의 것이 제안되고 있다. 그러나 제안된 것들은 두께가 크고 또한 두께에 대하여 폭이 넓은 발포판을 얻으려고 할 경우에는 어느것이나 만족한 것이 못되었다. 예컨대 두께가 5mm이상이며 폭이 두께에 대하여 20배 이상이라고 하는 두께가 두꺼웁고 폭이 넓은(肉厚廣幅)것에서는 발포체 밀도가 0.3g/cc이하, 바람직 하기는 0.1g/cc이하의 고발포의 판을 얻으려고 하면 이들의 방법 및 장치로는 그 제조가 곤란하다. 그것은 이와 같은 두께가 두껍고 폭이 넓은 고발포의 것은 이것을 압출기에서 판상으로 압출하려고 하면 발포불균일이 발생하거나, 판이 변형하거나 표면에 흠이 생기거나 해서 표면이 평활한 고르게 발포한 것을 얻기 어렵기 때문이다.

예컨대 일본국 특공소 39-5341호 공보는 압출기의 구금(口金)으로부터 발포성 수지를 편평한 판상으로 압출하여 압출한 발포성 수지판을 평행한 2매의 플레이트간에 통하여 압출한 수지판을 편평으로 압압유지하면서 폭방향으로 자유로히 발포시켜 발포판을 얻는 방법을 기재하고 있다. 그러나 이 방법에 의해서는 폭이 두께에 비해 큰 것이나 고배율(高倍率)로 발포한 것을 얻는 것이 곤란하다. 그것은 이 방법에 의해서 폭이 넓은 것 또는 고배율로 발포한 판을 얻으려고 하면 폭방향의 중앙부의 표면에 균열이 생기거나 기포가 파괴하거나 해서 중앙부에 있어서의 강도가 약한 것으로 되어 버리기 때문이다.

특개소 54-65771호 공보는 구금의 앞에 특수한 형태의 성형용 통로를 부설하는 것을 제안하고 있다. 그 특수한 형상의 성형용 통로는 다이립(die rip)측으로부터 폭방향의 중앙부일수록 크게 돌출한 선형의 것이다.

그러나 이와 같은 성형용 통로를 사용하더라도 폭이 두께에 비하여 큰 것이나 고배율로 발포한 것을 얻기가 곤란하였다. 특히 이 제안에 따라서 고배율로 발포한 것을 얻으려고 하면 성형용 통로 내 또는 이것을 나온 후에 수지가 다시 발포하고 발포판이 굴곡하여 양호한 판을 얻을 수가 없다.

특공소 43-17825호 공보는 구금내에서 수지통로를 편평한 선형으로 넓힌 후 구금내에서 수지의 진행방향을 직각으로 구부려서 횡방향으로 압출하기로 하고, 아아치상으로 굽은 오리피스로부터 발포성 수지를 압출하는 것을 제안하고 있다.

그러나 이 방법에 의해서는 두께가 두꺼운 판을 얻을 수가 없다. 왜냐하면 두께가 두꺼운 판을 얻으려고하면 압출된 판이 폭방향으로 복잡하게 굴곡하게 되므로 편평한 판으로 할 수가 없기 때문이다.

특공소 48-20786호 공보는 압출방향으로 향하게 해서 개구부가 원호상으로 만곡하고 있는 구금을 사용하는 것을 제안하고 있다. 또 거기서는 원호의 곡율반경으로 발포판의 발포배율에 따라서 변화시키는 것으로 하고, 고발포배율일 때는 곡율반경을 작게 저발포배율일 때는 곡율반경을 크게 하는 것을 제안하고 있다. 그러나 이와 같은 구금을 사용하여 두께가 두꺼운 판을 얻으려고 하면 구금을 나온 직후에 압출된 판이 폭방향으로 복잡하게 굴곡하기에 이르고 따라서 양호한 발포판을 얻을 수가 없다.

본 발명자는 두께가 두꺼운 발포판을 얻는데는 구금을 나온 후 발포하는 수지를 즉시 성형용 통로에 통하여 성형용 통로내에서 수지를 판상으로 한 채로 발포시키는 것이 필요하다는 것을 알았다. 또 두께가 두껍고 또한 두께에 비하여 폭이 큰 판을 만드는데 구금의 수지배출단면을 폭방향에서 보아서 중앙일수록 압출방향으로 돌출한 곡면으로 하는 것이 필요하다는 것을 알았다.

또 본 발명자는 수지배출단면을 압출방향으로 향해서 돌출하는 곡면으로 한 것에 수반하여 성형용 통로의 구금측으로 향하는 면을 구금의 배출단의 곡면에 걸맞은 요곡면으로 하고, 성형용 통로 내에서의 수지의 팽창을 요곡면에 연(沿)한 부분에서 행하게 하는 것이 두께가 두껍고 폭이 넓은 고발포판을 얻는데 유효하다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이와 같은 식견에 의거해서 이루어진 것이다.

본 발명은 구금의 수지 배출단면을 폭방향에 있어서 압출방향으로 행하여 돌출한 곡면으로 할 뿐만아니라 구금에 근접해서 성형용 통로를 설치하고 성형용 통로의 구금측으로 향하는 수지도입면을 상기 곡면에 걸맞은 요곡면으로 하여 성형용 통로내에서 수지를 폭방향으로나 두께 방향으로도 팽창시키고 더욱이 두께 방향의 팽창을 요면에 연한 부분에서 행하게 하는 것을 골자로 하는 것이다.

본 발명은 방법의 발명과 장치의 발명으로 이루어진 것이다. 그중 방법의 발명은 발포제를 함유한 열가소성 수지의 용융물울 가압하에 구금내에서 두께에 비해 폭이 큰 편평한 형상으로 하여 압출하고, 구금의 수지 배출단면을 폭방향에서 보면 압출방향으로 향해서 돌출하는 곡면으로 하고 구금으로부터 압출한 수지의 전부를 즉시 성형용 통로에 넣어 성형용 통로의 구금측으로 향하는 면을 상기 배출단면에 있어서의 곡면에 걸맞은 요상의 곡면으로 하고, 성형용 통로내에서 편평한 수지를 두께방향으로도 폭방향으로도 팽창시켜, 통로 내에서의 두께방향의 팽창을 상기 요상의 곡면에 따라 나란히한 부분에서 개시시키는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포판의 제조방법에 관한 것이다.

또 장치의 발명은 압출기와 구금과, 성형용 통로로 이루어지고, 구금은 수지배출측에 두께에 대하여 폭이 넓은 오리피스를 구비하고, 수지배출단면은 폭방향의 중앙이 수지의 진행방향으로 돌출하여 중앙으로부터 양단에 이르는데 따라서 점차 후퇴하는 철곡면(凸曲面)을 이루고 있으며 성형용 통로는 상기 오리피스에 연이은 통로를 구비하여 구금에 향하는 면이 상기 철곡면에 합치하는 요곡면을 형성하여 오리피스의 전둘레에 걸쳐서 구금에 밀접해 있고, 통로는 요곡면에 근접한 부분이며 수지의 진행방향으로 향하여 두께방향으로 확대되는 동시에 폭방향으로도 확대되어 있는 것을 특징으로하는 열가소성 수지 발포판의 제조장치에 관한 것이다.

본 발명 방법은 이에 사용되는 장치와 함께 첨부도면 제1도 내지 제5도에 표시되어 있다. 도면 중 제1도 및 제2도는 본 발명 방법의 1실시예를 단면으로 표시한 것으로서 제1도는 제2도중의 I-I선에 따른 종단면도이며 제2도는 제1도의 II-II선에 따른 횡단면도이다. 제3도 및 제4도는 본 발명 방법에 있어서의 다른 실시예를 단면으로 표시한 것으로서 제3도는 제4도중의 III-III선 종단면도이며 제4도는 제3도중의 IV-IV선 횡단면도이다. 제5도는 본 발명 방법의 또다른 실시예를 표시한 횡단면도이다.

제1도 내지 제5도에 있어서 1은 압출기이며 2는 스크루우, 3은 구금, 4는 발포제를 함유한 열가소성 수지의 용융물, 5는 구금(3)의 수지배출단면, 6은 성형용 통로, 7은 구간, 8은 필요에 따라 부가되는 제2통로이며, 9,10 및 11은 각각 구금(3), 성형용 통로(6) 및 제2통로(8)에 부설된 가열 또는 냉각용 유체의 통로이며 12는 불소수지의 피복층, 13은 발포한 수지판, 14는 인취기(引取機)이다.

제1도 및 제2도에 있어서는 압출기(1)내에서 가열된 발포체 함유의 열가소성 수지 용융물(4)이 스크루우(2)에 의해서 구금(3)내에 압입되어 구금(3)내를 진행시키게 한다. 구금(3)은 그속에 관통하는 수지유로를 구비하고 있다. 그 수지유로는 압출기(1)측에서는 단면이 거의 원형을 나타내지만 곧 편평으로 되어 출구측에서는 다시 급격히 두께가 축소되어 횡방향으로 1직선상으로 뻗는 오리피스로 되어 있다.

구금(3)의 수지배출단면(5)은 수지유로의 폭방향의 중앙부가 수지의 진행방향으로 향해서 돌출하여 중앙에서부터 폭방향의 양단에 이르는데 따라 점차 대칭으로 후퇴하고 그 결과 수지배출단면(5)은 폭방향에서 보면 호상으로 만곡하는 철면(凸面)을 형성하고 있다.

이에 수반하여 수지유로의 출구측에 있어서 급격히 두께가 축소하는 부분이 수지의 진행방향에 따라서 돌출하는 호상을 이루어서 배열되어 있다. 상기한 철면은 구금내의 점 A를 중심으로 하는 원호에 따른 형상으로 되어 있다.

제1도 및 제2도에서 구금(3)의 수지배출단면(5)에 접하여 성형용 통로(6)가 부설된다. 성형용 통로(6)의 구금(3)측에 향한 면은 구금의 수지배출단면(5)에 걸맞은 호상의 요면으로 되고, 수지배출단면(5)에 밀접할 수 있는 형상으로 되어 있다. 즉 성형용 통로(6)를 구금의 수지배출단면(5)에 밀접시키면 성형용 통로(6)내의 통로는 구금(3)의 오리피스와 과부족없이 연통하고 오리피스의 주위는 완전히 성형용 통로 포위되게 된다.

더욱이 성형용 통로(6)내의 수지유로는 구금(3)에 근접하는 부분에서 폭방향으로 확대되는 동시에 두께 방향으로도 확대되고 두께방향의 확대는 폭방향보다 더욱 급격히 행하여진다. 두께방향의 확대는 호상의 곡면에 따른 부분에서 행하여진다. 두께방향의 확대율은 통상 폭방향의 확대율보다 크다. 즉 두께방향의 확대율은 5 내지 50배, 바람직하기는 10 내지 40배이지만 폭방향의 확대율은 1.4 내지 5배, 바람직하기는 1.8 내지 3배이다.

구금에서의 돌출하는 곡면 및 성형용 통로에서의 요곡면은 얻으려고 하는 발포판의 성상에 따라서 변화 시킨다. 일반적으로 폭에 비해 두께가 얇을수록 곡면의 돌출비율을 크게하고 반대로 폭에 비해 두께가 두꺼울수록 돌출비율을 작게 한다. 또 발포배율을 크게할수록 돌출비율을 크게한다. 여기서 돌출비율이란 제2도에서 오리피스의 폭방향의 양단을 잇는 선과 수지진행방향에 있어서의 오리피스 최선단과의 사이의 거리 P를 오리피스 폭 W으로 나누어서 얻어진 값(値)을 말한다.돌출비율은 보통 0.01과 0.3과의 사이에 있으며 0.05 내지 0.18이 바람직하다.

제1도 및 제2도에서는 성형용 통로(6)의 앞에는 앞에는 약간의 간극(7)을 두어서 제2통로(8)가 부설되어 있다. 제2통로(8)는 수지의 폭방향의 양단이 개방된 구조의 것으로 단지 2매의 평판이 평행으로 마주보고 그 사이에 두께가 고른 간극이 형성된 것이다. 제2통로는 수지의 진행방향의 축선에 대하여 대칭으로 배치된다.

구금(3)의 수지배출단면(5)에 근접하는 부분에는 가열 또는 냉각용 유체통로(9)가 부설된다. 압출이 행해지고 있는 동안은 통로(9)내에 가열 또는 냉각용 유체가 통해지고 구금의 선단이 약간 가열 또는 냉각된다. 또 성형용 통로(6)내에도 가열 또는 냉각용 유체통로(10)가 부설되고 압출이 행해지고 있는 동안은 통로(10)에 가열 또는 냉각용 유체가 통하여진다. 또 제2통로(8)에도 가열 또는 냉각용 유체통로(11)가 부설되고 압출이 행해지고 있는 동안은 통로(11)내에 가열 또는 냉각용 유체가 통하여진다.

인취기(14)는 1쌍의 밸트를 대향시켜 벨트 사이에 수지판을 끼워서 인취하도록 되어 있다. 또 인취기(14)는 그 사이에 수지판을 끼우므로서 수지판의 두께를 일정하게 하고 또 정확히 편평한 상태로 유지하는 역할도 수행하고 있다.

제1도 및 제2도에 표시한 실시예에서는 발포한 수지판이 다음과 같은 공정에 따라서 만들어진다. 압출기(1)내에서 가열된 발포체 함유의 수지용융물은 가압하에 구금(3)내에 밀어넣어지고 구금(3)내에서 두께에 비해 폭이 큰 편평한 형상으로 되어서 오리피스로부터 압출된다.

압출된 수지는 즉시 성형용 통로(6)내로 들어가서 여기서 두께방향으로도 폭방향으로도 팽창이 허용되고 발포되게 된다.

구금(3)의 수지배출단면(5)은 폭방향에서 보면 압출방향으로 향하여 돌출하는 곡면으로 되고 성형용 통로(6)의 구금측으로 향하는 면이 상기 철곡면에서 합치하는 요곡면으로 되어 있으므로 팽창은 폭방향에서는 곡면에 연한 부분에서 행하여지고 성형용 통로(6)내에서는 수지는 폭방향으로도 두께방향으로도 길이를 규제하면서 진행한다. 그 사이에 수지는 냉각된다. 그 결과 폭이 넓고 두께가 두꺼운 고배율로 발포한 수지판이 용이하게 얻어진다.

제3도 및 제4도에 표시한 실시예에서는 구금(3)내에서 수지가 진행방향을 거의 직각으로 변경하여 압출되고 있다. 구금의 수지배출단면(5)은 구금내의 점 (A)을 중심으로 하는 원호에 따라 붙은 것으로 되어 있다. 성형용 통로(6)내에서는 폭방향으로도 두께방향으로도 확대가 계속되고 확대가 없는 부분은 거의 포함되어 있지 않다. 거기에서의 두께방향으로의 확대율은 폭방향의 확대율보다도 크다. 제2통로(8)는 성형용 통로(6)에 극히 접근되어 있다. 제2통로(8)는 역시 폭방향의 양단이 개방되어 있다.

본 발명은 이와 같은 장치까지도 대상으로 하고, 이와 같은 장치를 사용하여 실시하는 형태까지도 포함되어 있다.

제5도에 표시한 실시예에서는 구금(3)과 성형용 통로(6)가 사용되어 있을 뿐이며, 바로 인취기(14)에 의해서 인취되고 제1도 내지 제4도에 표시된 제2통로(8)가 사용되어 있지 않다. 또 구금(3)의 수지배출단면(5)은 복수개의 평면의 집합에 의해서 전체로서 철곡면으로 되어 있다. 상세히 말하면 단면(5)은 중심선(X)으로부터 등거리에 있는 점 B, B′ 및 C, C′를 잇는 평면 BC, CC′ 및 C′B′의 집합에 의해서 구성되고 그들 평면이 접하는 모서리가 둥근감을 갖도록 면이 형성되어 만들어져 있다. 본 발명은 이와 같은 장치까지도 포함하며 이와 같은 장치를 사용하여 행하는 방법까지도 포함하고 있다.

또 제5도의 인취기(14)는 1쌍의 벨트로 구성되나 각 벨트는 다수의 로울에 의해서 지지되고 벨트간의 간극이 일정하게 되도록 구상되어 있다.

본 발명 장치 및 본 발명 방법에서는 구금의 수지배출단면이 폭방향에서 보면 압출방향으로 향해서 돌출하는 철곡면으로 되어 있다. 따라서 구금내를 진행하는 수지는 폭방향으로 확대되어 편평으로 되는 과정에서 중앙부도 양단도 같은 거리를 진행하게끔 되고, 따라서 고른 강폭의 수지흐름으로 되어서 압출된다. 이렇게 해서 압출된 수지는 즉시 성형용 통로내에 들어가 여기서 두께방향으로도 폭방향으로도 팽창되게 되나 두께방향의 팽창이 입구측의 요곡면에 따라 배치된 부분에서 개시되기 때문에 두께방향의 팽창이 폭 전체에 걸쳐서 균일하게 행하여지게 된다.

더욱이 수지는 팽창일 때 폭방향으로도 두께방향으로도 규제되고 있기 때문에 바람직하지 못한 변형을 일으키지 않으며 따라서 두께방향으로도 폭방향으로도 고르게 발포하여 고른 발포체로 된다. 이렇게 해서 본 발명방법에 의하면 두께가 5mm이상, 폭이 두께의 20배 이상, 발포밀도가 0.3g/cc이하, 바람직하기는 0.1 내지 0. 02g/cc의 두께가 두껍고 폭이 넓은 고발포판을 쉽게 얻을 수 있다.

다음에 실시예를 들어서 본 발명에 관한 장치 및 방법의 구체예를 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예는 제1도 및 제2도에 표시한 바와 같은 장치를 사용하여 실시하였다.

구금으로서는 제2도에 표시한 바와 같이 수지배출단면(5)이 원호상으로 돌출하여 원호의 확대되는 폭(W)이 188mm 원호의 중앙이 양단에서 수지의 진행방향으로 돌출하는 길이(P)가 30mm의 것을 사용하였다. 수지배출단면(5)에서 개구하는 오리피스는 폭이 W와 같게 188mm이며 두께가 0.8mm로 되고 랜드(land)의 길이가 5mm 로 되었다.

이때 수지배출단면(5)에 따른 원호 길이는 200mm 이며 그 원호는 A를 중심으로하여 반경 164mm 의 원주상에 있고 그 중심각은 70도였다.

성형용 통로(6)는 입구측이 상기한 원호에 따른 요면을 이루고 있으며 입구단면에 있어서의 통로의 개구는 원호길이가 202mm, 두께가 2mm 였다. 수지유로는 입구측에서 곧 폭방향으로도 두께 방향으로도 확대되었다.

그중 두께방향에서는 수지유로가 입구측에서 급격히 9mm 까지 확대되어서 그대로 같은 두께로 출구까지 나아가도록 되었다. 폭방향에서는 수지유로가 입구측에서 급격히 확대되고 그 후는 출구측으로 향하여 전장에 걸쳐서 서서히 확대되고 출구에서 380mm 의 폭으로 되었다.

성형용 통로(6)의 출구단면은 압출방향으로 수직한 평면으로 되었다. 또 성형용 통로(6)에서의 수지유로의 진행방향에 따른 길이는 폭방향의 중앙에서 측정하여 60mm 로 되었다. 수지유로의 벽면은 4불화에틸렌수지로 피복하여 미끄러지기 쉽게 되었다.

제2통로(8)는 성형용 통로(6)로부터 10mm 떨어진 곳에 설치되었다. 제2통로(8)는 2매의 평판을 마주보게 해서 서로 평행으로 놓은 것만으로 구성하여 각각의 판을 폭 1000mm, 길이 600mm로 하고 판 사이의 간격을 11mm로 하였다. 그 수지에 접하는 벽면은 4불화에틸렌수지로 피복하여 미끄러지기 쉽게 되었다.

열가소성 수지로서는 폴리스티렌을 사용하고, 발포제로서는 디클로로 디플루오로메탄과 메틸클로라이드를 중량으로 같은 비율로 혼합한 것을 사용하였다. 상세히 말하면 폴리스티렌 100중량부(이하 단순히 부라고 말한다)에 기포조정제로서 미분말활석 1.5부를 혼합하고 이 혼합물을 압출기에 넣고 200℃에 가열용융하여 여기에 상기 발포제를 12부의 비율로 압입하여 수지온도를 압출기의 선단에서 122℃로 하여 상기 구금으로부터 1시간 40kg의 비율로 압출하였다.

이렇게 해서 두께가 13mm, 폭이 435mm의 발포체를 용이하게 얻을 수가 있었다. 이 발포체는 균일한 미세한 구형의 기포를 고르게 생성하고 있으며 표면이 평활미려하여 두께도 균일하였다. 또 밀도가 40kg/m³이며 소망의 형상대로의 것이었다. 또한 이 발포체가 부분적으로 어떠한 밀도를 지니고 있는지를 조사하기 위하여 발포체를 폭방향으로 5등분하고 이것을 끝에서부터 순차적으로 No.1 내지 No.5로 하여 각각에 대하여 두께와 밀도를 조사하였다.

그 결과는 제1표와 같았으며 거의 고르게 발표되어 있는 것이 안정되었다. 또 상기 No.1의 것과 No.3의 것에 대하여 이것을 두께방향으로 3mm만 압축하는데 요하는 힘을 측정하여 부분압축경도를 조사한 바 제2표에 기재하는 값을 얻어 이것에 의해서도 각부 고르게 발표하고 있는 것이 인정되었다.

[비교예 1]

본 비교예는 실시예 1과 동일하게 실시하였으나, 다만 구금의 수지배출단면을 곡면으로 하지 않고 수지의 진행방향으로 수직한 평면으로 하고, 따라서 또 성형용 통로의 구금에 접하는 면까지도 평면으로 하였다.

상세히 말하면 구금은 오리피스가 수지배출단면에서 폭 200mm 두께 0.8mm의 장방향의 것이며 랜드의 길이를 5mm로 하였다. 성형용 통로는 입구측 및 출구측이 모두 수지의 진행방향으로 수직한 평면이며 입구측의 수지유로는 폭 200mm 두께 2mm이며 두께는 출구방향으로 향해서 급격히 확대되어서 9mm로 되고 그 후는 그대로 같은 두께로 출구로 연달아 있으며 폭은 출구로 향해서 비로소 급격히 확대되고 그 후는 서서히 확대되어서 출구에서 380mm로 되도록 되었다. 제2통로는 실시예 1과 같은 것을 사용하였다. 성형용 통로도 제2통로도 수지에 접하는 벽면은 이것을 4불화에틸렌수지로 피복하여 미끄러지기 쉽게 하였다.

발포성 수지는 실시예1과 같은 것을 사용하고 상기한 구금, 성형용 통로 및 제2통로를 사용하여 실시예 1과 완전히 동일하게 압출성형을 하여 발포판을 얻었다. 이렇게 해서 얻어진 발포체는 폭이 400mm로 일정하였으나 두께가 13 내지 15.3mm의 범위에서 편차되고 있었다. 기포는 발포체의 폭방향의 중앙부에서 두께방향으로 압압된 것과 같은 편평으로 되고 이것을 손으로 누르면 타부분보다도 부드럽게 느낄수록 불균일하게 발포되어 있었다. 또 이 발포체를 실시예 1과 동일하게 5등분하여 각부의 두께와 밀도를 조사하였다. 또 실시예 1과 동일하게 부분압축경도를 조사하였다. 그들의 값은 제1표 및 제2표에 기재한 바와 같은 것으로서 불균일하게 발포되어 있는 것을 인정할 수 있었다.

[표1]

[표2]

부분압축경도 (3mm압축시)(kg/2cm²)

[실시예 2]

본 실시예에서는 수지로서 폴리프로필렌과 고밀도 폴리에틸렌과의 혼합물을 사용하고 장치로서는 제3도 및 제4도에 표시한 구조의 것을 사용하였다. 따라서 압(押) 기계에서 압출된 수지는 구금내에서 진행방향을 거의 직각으로 바꾸어서 구금으로부터 압출되었다.

구금(3)으로서는 제4도에 표시한 바와 같이 수지배출단면(5)이 원호상으로 돌출하여 원호의 확대되는 폭(W)이 193mm 원호의 중앙이 양단에서 수지의 진행방향으로 돌출하는 길이(P)가 23mm의 것을 사용하였다. 수지배출단면(5)에서 개구하는 오리피스는 폭이 W에 같게 193mm이며 두께가 0.4mm로 되고 랜드의 길이가 5mm로 되었다. 이때 수지배출단면(5)에 형성된 원호의 길이는 200mm이며 그 원호는 A를 중심으로하여 반경 216mm의 원주상에 있고 그 중심각은 53도였다.

성형용 통로(6)는 입구측이 상기한 원호로 형성된 요면을 형성하여 구금에 밀접해 있다. 성형용 통로(6)의 입구단면에 있어서의 수지유로는 구금의 수지배출단면에 있어서의 오리피스의 형상과 같게 하고 입구측에서 바로 폭방향으로도 두께방향으로도 확대하도록 하여 그 확대를 출구측에 향해서 두께가 두꺼운 방향으로도 폭방향으로도 서서히 확대시켰다. 출구단은 압출방향으로 수직한 평면으로 하고 거기에 두께가 10mm, 폭이 260mm의 구형의 수지유로가 개구하도록 하였다. 또 성형용 통로(6)의 중심에 있어서의 축방향의 길이를 60mm로 하였다.

제2통로(8)는 성형용 통로(6)에 접근하여 설치하였다. 제2통로(8)는 폭이 500mm, 길이가 300mm의 평탄한 판을 대향시킨 것뿐인 구조로 하여 2매의 판의 사이에 입구측에서 10mm, 출구측에서 6mm의 간극을 설치하여 이 사이에 수지를 통하도록 하였다. 성형용 통로(6)도 제2통로(8)도 수지에 접하는 벽면에는 불소수지를 피복하여 발포한 수지가 미끄러지기 쉽게 하였다.

수지로서는 폴리프로필렌 100중량부에 고밀도 폴리에틸렌 10중량부를 혼합하여 이것에 기포조정제로서 미분말활석 0.5중량부를 첨가 혼합한 것을 사용하였다. 이 혼합물을 압출기에 공급하여 230℃에서 용융하여 압출기의 도중에서 부탄을 압입하여 부탄이 상기 혼합물 중에서 5중량%를 점하도록 하였다.

압출기의 선단에 냉각장치를 설치하여 수지온도를 160℃로 하여 수지를 구금으로부터 1시간당 10kg의 비율로 압출하였다. 구금의 온도를 165℃로 설정하고 구금내의 유체통로(9)내에 130℃의 기름을 순환시켜서 구금의 선단을 냉각하였다. 또 성형용 통로(6)내의 유체통로(10)에도 100℃의 기름을 순환시켰다. 제2통로(8)는 외주를 공기로 냉각하였다.

이렇게 해서 두께가 7mm, 폭이 250mm의 발포체를 연속적으로 얻을 수 있었다. 이 발포체는 전체가 희망하는 바와 같은 형상으로 되고 균일미세하게 발포되어 있으며 그 표면이 평활미려하여 표면 강도가 큰 것이었다. 밀도는 200kg/m³였다.

[실시예 3]

본 실시예에서는 수지로서 폴리프로필렌과 폴리스티렌과의 혼합물을 사용하고 장치로서 성형용 통로 및 제2통로 이외는 실시예 1에서 사용한 것과 같은 것을 사용하였다. 성형용 통로는 구금의 수지배출단면에 밀접해서 설치되었다. 성형용 통로의 수지유로는 입구측에서 구금의 오리피스와 같은 형상으로 되고 입구측에서 바로 폭방향으로도 두께방향으로도 확대되고 그 확대를 출구측으로 향하여 통로 전체에 걸쳐서 완만하게 확대시켰다. 출구단면은 입출방향으로 수직한 평탄면으로 하고 그것에 두께 12mm, 폭 300mm의 수지유로를 개구시켰다.

성형용 통로는 중앙에서의 축방향의 길이를 80mm로 하였다. 제2통로는 판으로서는 실시예 1과 같은 것을 사용하였으나 2매의 판의 간격을 입구측에서 12mm, 출구측에서 10mm로 하였다.

수지로서는 폴리프로필렌 100중량부에 폴리스티렌 20중량부를 혼합한 것을 사용하여 이것에 미분말활석 10중량부를 혼합하였다. 이 혼합물을 최고 230℃에서 가열된 압출기에 공급하여 압출기의 도중에서 부탄을 압입하였다. 부탄은 상기 혼합물 중에서 12중량%를 점하도록 하였다. 압출기선단과 구금과의 사이에 수지의 냉각장치를 개재시켜 수지온도를 158℃로 한 후 수지를 구금에 공급하여 1시간당 수지를 10kg의 비율로 압출하였다. 구금의 온도는 160℃로 설정하여 구금의 유체통로(9)내에 120℃의 기름을 순환시켜서 구금의 선단을 냉각하였다. 또 성형용 통로내의 유체통로(10)에는 90℃의 기름을 순환시켜서 냉각하였다. 이렇게 해서 두께 10mm, 폭 300mm의 발포체를 용이하게 얻을 수 있었다. 이 발포체는 균일미세하게 발포하여 평활미려한 표피를 지니며 발포체로서 양호한 것이었다. 밀도는 40kg/m³였다.

Claims (2)

1. 발포제를 함유하는 열가소성 수지의 용융물을 가압하에 구금내에서 두께에 비해 폭이 큰 편평한 형상으로 하여 압출하고, 구금의 수지배출단면을 폭방향에서 보면 압출방향으로 향해서 돌출하는 곡면으로 하여, 구금으로부터 압출한 수지의 전부를 즉시 성형용 통로에 넣고, 성형용 통로의 구금측으로 향한 면을 상기 배출단면에 걸맞은 요상(凹狀)의 곡면으로 하고, 편평한 수지를 성형용 통로 내에서 두께방향으로도 폭방향으로도 팽창시켜, 통로 내에서의 두께방향의 팽창은 상기 요상의 곡면에 따라 나란히한 부분에서 개시시키는 것을 특징으로하는 열가소성 수지 발포판의 제조방법.
2. 압출기와 구금과 성형용 통로로 이루어지고, 구금은 수지배출측으로 두께에 대하여 폭이 큰 오리피스를 구비하고, 수지배출단면은 폭방향의 중앙이 수지의 진행방향으로 돌출하여 중앙으로부터 양단에 이르는데 따라서 점차 후퇴하는 철곡면(凸曲面)을 이루고 있으며, 성형용 통로는 상기 오리피스에 연이어 통로를 구비하고, 구금에 향한 면이 상기 철곡면에 합치하는 요곡면을 형성하여 오리피스의 전둘레에 걸쳐서 구금에 밀접해 있으며, 통로는 요곡면에 연한 부분에서 수지의 진행방향으로 향하여 두께방향으로 확대되는 동시에 폭방향으로도 확대되어 있는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 발포판의 제조장치.

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