CN1319718C - 发泡热塑性树脂板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种发泡热塑性树脂板,该板的发泡倍数在2.5倍以上,沿其厚度方向,从该板的两个表面到超过整个厚度的20%,并且从该板的两个侧面到超过板的整个宽度15%的内部位置存在的气泡形状满足下述式(1)和(2)。0.5≤D/C≤0.9(1)0.5≤E/C≤0.9(2)标号C表示发泡热塑性树脂板沿厚度方向的平均气泡直径,标号D表示沿挤压方向(MD)的平均气泡直径,标号E表示沿板宽度方向(TD)的平均气泡直径。
Description
本发明涉及在减压条件下形成的发泡热塑性树脂板和其制造方法。
发泡热塑性树脂板(下面也简称为板)重量较轻,冲击吸收性较好,并具有隔热效果等优点,一直用于隔热材料或包装捆包材料等。
作为这种发泡热塑性树脂板,人们知道有下述形式,比如象JP特开平8-231745号文献所描述的那样,气泡沿与板的挤压方向,或称为板的宽度方向的板厚度方向相垂直的方向形成。
作为已有的发泡热塑性树脂板的制造方法,人们知道有下述方法,比如象JP特开平8-231745号文献所描述的那样,通过挤压机使热塑性树脂和发泡剂熔化、混合,之后通过模具在大气压下进行挤压,从而获得板。
另外,在本说明书中,在减压条件下进一步发泡的,一次发泡阶段的热塑性树脂定义为“发泡性热塑性树脂”,而在减压条件下使该发泡性热塑性树脂进一步发泡的,固化后和固化前的最终的发泡状态的树脂定义为“发泡热塑性树脂”。另外,处于在减压条件下进行发泡的状态的热塑性树脂包含于前者的“发泡性热塑性树脂”中。
但是,在将上述发泡热塑性树脂板,比如用作建材领域时,人们希望获得厚度较大的发泡热塑性树脂板。而且,气泡沿与板宽度方向相垂直的方向形成的上述现有的发泡热塑性树脂板难以形成较大的厚度,而不能满足上述的愿望。
此外,在通过将热塑性树脂与发泡剂形成的混合物挤出到大气压中而使其发泡的方式,获得板的上述现有的制造方法中,如上所述,所形成的发泡热塑性树脂板为气泡沿与板的厚度方向相垂直的方向形成,从而不能获得厚度较大的发泡热塑性树脂板。
于是,作为解决上述不利情况的方案,人们采用了下述方法,该方法通过将从挤压机排出的发泡性热塑性树脂体从减压装置中通过的方式,使发泡性热塑性树脂体进一步发泡,从而实现较高程度的发泡。
比如,在JP特公平2-54215号文献(JP第1639854号专利)中所公开的结构中,在减压室内设置有辊状的取出机,这样可将板状发泡性热塑性树脂体从模具处挤压到减压室内部,从而实现发泡,而且通过上述取出机将其拉出。
另外,在JP特公昭58-29328号文献(JP第1199174号专利)中所公开的结构中,在减压室的出口处设置有用于使减压室减压的密封件,并且在减压室的后段设置有辊状的取出机,这样可将板状发泡性热塑性树脂体从模具处挤压到减压室内部,从而实现发泡,并且通过上述密封件,借助取出机将其拉出。
但是,在上述JP特公平2-54215号文献所公开的制造方法中,由于取出机设置于减压室的内部,这样会产生减压室的密封结构较复杂,而且整个设备体积较大的问题。
还有,在JP特公昭58-29328号文献所公开的制造方法中,由于发泡板是边对制造设备出口的密封件进行挤扩,边通过取出机拉出,这样会将发泡板压坏,或使其表面受到损伤。此外,在上述JP特公平2-54215号文献的结构中,发泡板压坏的问题特别显著。
因此,一般在减压条件下发泡的场合,可获得沿板的厚度方向形成较长的气泡,但是按照上述的已有结构,由减压产生的气泡形成的效果是不充分的,与前述的场合相同,呈现沿与板的厚度方向相垂直的,板的宽度方向和挤压方向较长的气泡。另外当具有许多这样的气泡时,会产生不能获得较厚的板的问题。
本发明是针对上述问题而提出的,其目的在于提供一种发泡倍数较高,厚度较大的发泡热塑性树脂板,以及可制造该板的制造设备。
为了实现上述目的,本发明的发泡热塑性树脂板的特征在于:该板的发泡倍数在2.5倍以上,沿发泡热塑性树脂板的厚度方向上,从该板的两个表面到超过整个厚度的20%,并且从该板的两个侧面到超过板的整个宽度15%的内部位置存在的气泡形状满足下述的条件式(1)和(2)。
0.5≤D/C≤0.9 …(1)
0.5≤E/C≤0.9 …(2)
(上述条件式中的标号C表示发泡热塑性树脂板沿厚度方向的平均气泡直径,标号D表示发泡热塑性树脂板沿挤压方向的平均气泡直径,标号E表示发泡热塑性树脂板沿板宽度方向的平均气泡直径)
为了实现上述目的,本申请的发明人反复进行了专门研究,发现了下述情况,从而得出了本发明,即发泡倍数在2.5倍以上,除了上述板外缘部以外的部分中,发泡热塑性树脂板中的沿厚度方向的平均气泡直径、发泡热塑性树脂板中的沿挤压方向的平均气泡直径、发泡热塑性树脂板中的沿宽度方向的平均气泡直径满足上述的条件式(1)和(2),则形成厚度较大,发泡倍数也较高,具有良好的表面平滑性,并且具有优良的外观的发泡热塑性树脂板。
由此,本发明根据使用者的愿望,可提供一种厚度较大,发泡倍数较高的发泡热塑性树脂板。
此外,本发明的发泡热塑性树脂板的制造方法的特征在于该方法包括下述步骤:第1步骤:使热塑性树脂和发泡剂熔化、混合,之后通过模具连续地将熔化混合物的发泡性热塑性树脂挤压成板状,将该板状发泡性热塑性树脂体通过减压室而拉出,该减压室中的沿该树脂体的厚度方向相对的一对壁面之间的间距大于上述树脂体的厚度;第2步骤:对应于减压室内部的上述树脂体的厚度,使上述一对壁面的间距变窄,形成可对减压室内部进行减压的状态;第3步骤:对减压室内部进行减压,并且将上述一对壁面之间的间距扩大为与应形成的发泡热塑性树脂板的厚度相对应,连续地制造发泡热塑性树脂板。
按照上述结构,由热塑性树脂与发泡剂形成的熔化混合物,通过挤压机的挤压动作,从模具挤压出板状发泡性热塑性树脂体。该板状发泡性热塑性树脂体在减压室内,在减压条件下进一步进行发泡,从而形成发泡热塑性树脂板。
此时,发泡热塑性树脂板的厚度由与上述减压室相对的一对壁面的间距确定。即,发泡热塑性树脂板发泡成厚度相当于与上述一对壁面的间距。因此,通过改变上述一对壁面的间距,便可获得具有各种厚度的发泡热塑性树脂板。
还有,在第2步骤之后,通过减压室的减压,发泡性热塑性树脂体发泡形成发泡热塑性树脂板时,在第3步骤中,减压室的一对壁面的间距扩大为与应形成的发泡热塑性树脂板的厚度相对应的间距。因此,即使在用例如,密封件对减压室进行密封的情况下,仍可使发泡性热塑性树脂体与密封件之间的位置关系(通过减压进行发泡之前),与使发泡热塑性树脂板和密封件之间的位置关系(通过减压进行的发泡之后)基本相同。于是,密封件可采用柔软的,并且具有挠性的部件,可避免由于密封件将发泡热塑性树脂板中的气泡压坏的情况。因此,在从减压室开始进行减压时开始到之后的期间,密封件不对发泡性热塑性树脂体和发泡热塑性树脂板施加较大作用力,可使减压室保持在规定的减压程度。其结果,在减压条件下保持良好的发泡状态,可以很容易地获得发泡倍数较高,厚度较大的发泡热塑性树脂板。
根据下面的描述,很容易得出本发明的其它目的、特征和优点。另外,通过参照附图进行的以下说明,会明白本发明的价值。
图1(a)为通过沿本发明的一个实施例中发泡热塑性树脂板的宽度方向的纵向剖视面,表示该板中的气泡形状的说明图;
图1(b)为通过沿发泡热塑性树脂板的挤压方向的纵向剖视面,表示上述气泡形状的说明图;
图2(a)为表示本发明一个实施例中,用于制造发泡热塑性树脂板的制造设备的简略纵向剖视图;
图2(b)为上述设备的平面图;
图3为沿图2(b)中A-A线的剖视图;
图4(a)为表示在图2(a)所示的发泡区和冷却区中,可用作多孔部件的多孔电铸的形状和其表面的凹凸加工的简略纵向剖视图;
图4(b)为表示图4(a)所示的结构的其它实例的简略纵向剖视图;
图5(a)为表示图4(a)所示的凹凸加工的其它实例的简略纵向剖视图;
图5(b)为表示图4(a)所示的凹凸加工的又一实例的简略纵向剖视图;
图6(a)为表示在图2(a)所示的制造设备中,板状发泡性热塑性树脂体的挤压开始时的状态的简略纵向剖视图;
图6(b)为表示在图6(a)所示的状态之后,减压室的减压开始之前的状态的简略纵向剖视图;
图7为表示在图2(a)所示的制造设备中,设置有模口朝向减压室内部突出的模具的实例的简略纵向剖视图;
图8为表示图2(a)所示的发泡热塑性树脂板的制造设备的其它实例的简略纵向剖视图;
图9(a)为表示在图8所示的制造设备中,板状发泡性热塑性树脂体挤压开始时的状态的简略纵向剖视图;
图9(b)为表示在图9(a)所示的状态后,减压室的减压开始之前的状态的简略纵向剖视图;
图10为表示图2(a)所示的发泡热塑性树脂板的制造设备的又一实例的简略纵向剖视图;
图11(a)为表示图2(a)所示的发泡热塑性树脂板的制造设备的又一实例的简略纵向剖视图;
图11(b)为上述制造设备的平面图;
图12(a)为图2所示的发泡热塑性树脂板的制造设备的其他实施例的示意纵剖图,图12(b)为相应的平面图;
图13为在本发明的一个实施例中,由图2所示的制造设备制造的发泡热塑性树脂板的气泡直径的测定方法的说明图。
(本发明的实施例)
下面根据图1~12对本发明的一个实施例进行说明。
在本发明的发泡热塑性树脂板中,其发泡倍数在2.5倍以上,发泡形状满足下述的条件式(1)和(2),沿所获得的发泡热塑性树脂板的厚度方向,该发泡位于相对该板的两个表面,超过整个厚度的20%,并且相对该板的两个侧面,超过板的宽度的15%的内部位置。
0.5≤D/C≤0.9 …(1)
0.5≤E/C≤0.9 …(2)
(上述条件式中的标号C表示发泡热塑性树脂板中的沿厚度方向的平均气泡直径,标号D表示发泡热塑性树脂板中的沿挤压方向的平均气泡直径,标号E表示发泡热塑性树脂板中的沿板宽度方向的平均气泡直径)
在上述D/C、E/C小于0.5的情况下,经确认不能获得厚度较大的板。另外在上述D/C、E/C大于0.9的场合,板的强度不够大。
图1(a)、(b)为本发明的发泡热塑性树脂板6的纵向剖面的示意图。在该图中,标号c(c1、c2、…cn)表示气泡沿板厚度方向的直径,标号d(d1、d2、…dn)表示气泡沿板MD方向(挤压方向)的直径,标号e(e1、e2、…en)表示气泡沿板TD方向(板宽度方向)的直径。标号C为c的平均值[(c1、c2、…cn)/n],标号D为d的平均值[(d1、d2、…dn)/n],标号E为e的平均值[(e1、e2、…en)/n](n为整数,n≥30)。另外,该图中的标号T表示板的整个厚度,标号W表示板的宽度。
对于每个气泡,不必一定为0.5≤(板MD方向的直径)/(板厚度方向的直径)≤0.9,也不必一定为0.5≤(板TD方向的直径)/(板厚度方向的直径)≤0.9。即,不必为0.5≤d1/c1≤0.9,也不必为0.5≤e1/c1≤0.9。
上述D/C是按照下述方式测定的。首先,从发泡热塑性树脂板的两个侧面,到超过板宽度的15%的内部位置,选择与厚度方向垂直的面积为400cm2的区域,在该区域内的3个位置上,切割出具有与板的挤压方向和厚度方向保持平行的截面,以及与板的宽度方向与厚度方向保持平行的截面。接着,对于每个试样,拍摄在从发泡热塑性树脂板的两个表面(正反面)到超过整个厚度的20%的内部位置上与挤压方向平行的截面的显微镜放大照板。根据这些照板,对位于发泡热塑性树脂板中的1mm2的正方形区域内气泡中的一半以上的每个气泡,测定c(厚度方向的直径)与d(挤压方向的直径)。根据这样得出的全部区域中的每个中的c1、c2、…cn以及d1、d2、…dn的值,得出c、d的平均值的C、D,另外得出D/C。在这里,n≥30。
对于上述的每个试样,拍摄与板的宽度方向平行的截面的显微镜放大照板,以上述的方法,得出C、E,另外得出E/C。
此外,对从发泡热塑性树脂板6的两个表面到整个厚度的20%的内侧位置引出的假想线上存在(还包括相接触的场合)的气泡,在从板6的两个侧面到板的宽度的15%的内侧位置引出的假想线上存在(还包括相接触的场合)的气泡,上述条件式(1)和(2)是不适用的。
另外,上述的D/C、E/C最好在0.6~0.9的范围内,其中以0.7~0.8的范围为最佳。
如图2所示,上述发泡热塑性树脂板6的制造设备包括挤压机1、挤出头部2、模具3、减压室4和取出机5。减压室4形成于成形部9的内部。
挤压机1为在根据所采用的热塑性树脂或发泡剂而预先设定的温度下,使发泡剂和热塑性树脂熔化,并对它们进行混合,将混合物朝挤出头部2的方向挤压。在必须在低温下进行发泡剂和热塑性树脂的混合的情况下,挤压机1最好为单轴结构。
另外,作为挤压机1的设定温度,在所采用的热塑性树脂,比如为聚丙烯类树脂的场合,将位于挤压机1出口附近的发泡性热塑性树脂体的聚丙烯类树脂(混合物)的熔化体的温度设定为180℃以下。之所以这样是因为当聚丙烯类树脂的熔化体温度超过180℃时,会产生排气。
挤出头部2设置于挤压机1的出口处,采用一般用于挤压成形的筛网。但是在所采用的热塑性树脂为剪断发热显著的树脂的场合,则不采用筛网。
模具3为将由挤压机1通过挤出头部2挤压出的发泡性热塑性树脂体加工成板状的板压模。一般,板压模为可进行温度调节和压力调节的结构。该模具3具有构成树脂排出口的模口3a。
取出机5从减压室4的出口一侧拉出发泡热塑性树脂板6,其设置于减压室4的出口一侧。取出机5由相对的一对以上的辊5a构成,该辊5a可对发泡热塑性树脂板6进行夹持。
成对的相对辊5a和5b可朝向使它们之间的间距变窄的方向,以及使该间距变宽的方向移动。比如,这些辊5a和5b具有随着后面将要描述的活动上壁部12和活动下壁部13的移动而产生移动的结构。另外,上述辊5a最好为可通过冷却水对温度进行调节的结构。还可采用在树脂板的制造中过去所采用的其它类型(比如传送带型等)的取出机,以代替上述的辊型取出机5。
取出机5的拉出速度根据发泡热塑性树脂板6的发泡倍数、厚度、树脂组成等因素进行适当地设定,但是一般其在1~3m/min的范围内。
减压室4将通过模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体(以下,为了与最终的发泡状态的发泡热塑性树脂板6相区别,将其称为“板状发泡性热塑性树脂体6a”),即板状发泡性热塑性树脂体6a曝露于减压条件下,使其进一步发泡。该减压室4为在使板状发泡性热塑性树脂体6a进一步发泡之后,可使该板状发泡性热塑性树脂体6a冷却的结构。
减压室4的入口一侧形成发泡区7,该发泡区7为在减压条件下使从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a发泡的区域,减压室4的出口一侧形成冷却区8,该冷却区8为对在发泡区7中发泡的板状发泡性热塑性树脂体6a进行冷却固化的区域。此外,发泡区7和冷却区8不必通过分隔板等部件进行严密的分隔。最好使发泡区7的减压程度高于冷却区8,另外还具有使板状发泡性热塑性树脂体6a进行高发泡之后,对其冷却的功能。冷却区8为使板状发泡性热塑性树脂体6a固化的区域。
减压室4的真空引入是通过与发泡区7部分连接的真空泵17,并经由内壁部14进行的,该内壁部14具有后面将要描述的真空引入孔,该孔分别设置于发泡区7和冷却区8中。减压程度的调节通过调压阀15和真空破坏阀16进行。另外,在减压程度的调节时,可同时采用调压阀15与真空破坏阀16,或仅仅采用其中的任何一个阀。此外,在这里,通过1个真空泵17,可同时向发泡区7与冷却区8引入真空,但是也可在冷却区8中设置单独的真空泵,从而可分别对两个区7与8的减压程度进行调节。还有,最好采用在每个真空引入管线中设置压力调节阀,从而可对减压程度进行调节的结构。作为上述的压力调节阀,一般所采用的形式,比如可为通过压力检测器与传送器,在改变阀的打开程度的同时,对真空泵17的吸入压力进行控制的类型,或在对压力表进行监测的同时,通过本身的压力对上述吸入压力进行压力控制的类型等。
作为减压室4的减压程度,在所采用的热塑性树脂,比如为聚丙烯类树脂的场合,必须为200mmHg的压差(与大气压的差值),最好在300mmHg以上,其中以350~700mmHg的范围内的压差为最佳。但是最适合的减压程度随所采用的热塑性树脂或发泡剂的不同而不一样,另外还随所希望的发泡热塑性树脂板6的发泡倍数的不同而不一样。
下面对成形部9和减压室4进行具体描述。
如图2(a),以及为图2(b)中A-A线的剖视图的图3(省略了板状发泡性热塑性树脂体6a的状态)所示,成形部9在构成外壳的外壁部11的内部,具有可上下移动的活动上壁部12和活动下壁部13。由该活动上壁部12、活动下壁部13和外壁部11所围成的空间构成上述的减压室4。在本实施例中,作为活动上壁部12的底面的壁面12a和活动下壁部13的顶面的壁面13a为平坦面。活动上壁部12和活动下壁部13在减压室4一侧的面上具有内壁部14,上述壁面12a和壁面13a由该内壁部14所形成。
成形部9具有用于使上述活动上壁部12和活动下壁部13移动的活动壁驱动装置23。为了形成该活动壁驱动装置23,多个螺钉24的底端与活动上壁部12的顶面连接,该多个螺钉24以沿上下方向穿过外壁部11的方式设置。这些螺钉24中的从外壁部11突出的部分拧入形成于链轮25中的凹螺纹部(图中未示出)内。这些链轮25以可旋转的方式设置于外壁部11的顶面。另外,在外壁部11的顶面设置有可旋转的手柄26,通过该手柄26可使链轮27旋转。还如图2(b)所示,比如带有齿的传送带28与上述链轮25和27嵌合。另外,还可采用链条来代替上述传送带28。
同样,在活动下壁部13的底面一侧也设置有上述的螺钉24、链轮25、链轮27和传送带28。但是,在其底面侧未设置有手柄26,顶面侧的手柄26的旋转通过图中未示出的驱动传送机构,传送给底面侧的链轮27。此外,还可采用在底面侧也设置有与顶面侧相同的独立的活动壁驱动装置23,通过单独的手柄26,即活动壁驱动装置23使活动上壁部12与活动下壁部13移动这种结构。
按照上述结构,当旋转手柄26时,可同时使活动上壁部12和活动下壁部13上下移动。在此场合,活动上壁部12与活动下壁部13朝反方向移动。由此,可对与活动上壁部12的壁面12a与活动下壁部13的壁面13a之间的间距,即相当于发泡热塑性树脂板6的厚度的减压室4的高度进行调节。
另外,上述活动上壁部12和活动下壁部13的移动最好是在活动上壁部12和活动下壁部13不向发泡热塑性树脂板6的挤压方向和宽度方向中的任何一向倾斜,相互保持平行的状态下进行。
此外,在本实施例中,相对模口3a中的沿发泡热塑性树脂板6的厚度方向的中心位置,活动上壁部12的壁面12a与活动下壁部13的壁面13a的移动距离是相同的。
还有,作为上述的活动壁驱动装置23,其结构不限于上述的螺钉式,而可适当地采用比如,使用油压缸的形式等公知的结构。上述螺钉式的活动壁驱动装置23适合于小型的制造设备,而油压缸式的装置适合于大型的制造设备。
再有,在本实施例中,采用的是设置有活动上壁部12和活动下壁部13的结构,但也可仅仅将其中的任何一个设置成活动的。
在上述活动上壁部12与活动下壁部13中的减压室4的出口侧端部,分别设置有刮刀形密封件31。这些密封件31按照从活动上壁部12和活动下壁部13中的,比如左右中的一端跨至另一端的方式设置。这些密封件31在使板状发泡性热塑性树脂体6a或发泡热塑性树脂板6介于该密封件31、31之间状态下,沿该上述板的传送方向弯曲或弯折,从而以可减压的方式对减压室4进行密封,该密封件31是柔软且具有挠性的,比如,由橡胶形成。
除了上述范围,密封件31也可沿发泡热塑性树脂板6两侧的厚度方向设置。该厚度方向的密封件31设置于外壁部11上。此外,密封件31还可仅与板状发泡性热塑性树脂体6a,或发泡热塑性树脂板6的上或下的宽度方向中的任何一个方向相对应地设置。
在减压室4中,首先,发泡区7为用于使板状发泡性热塑性树脂体6a进行高度发泡的区域,该板状发泡性热塑性树脂体6a是通过模具3,在调节到与发泡相适合的温度下挤压出的,在发泡区内部压力降低。该发泡区7在连续的发泡热塑性树脂板6的制造动作过程中,一下子使模口3a的开口厚度扩大为两个壁面12a与13a之间的间距W2。
发泡区7的真空引入是通过设置于包围发泡区7的壁的局部,或整个表面上,设置的具有真空引入孔的构件来进行。
上述真空引入可以是沿板状发泡性热塑性树脂体6a的厚度方向进行减压的、沿与上述厚度方向相垂直的方向(宽度方向)进行减压的、或沿这两个方向进行减压的,最好沿上述厚度方向进行减压。
特别是最好,比如在活动上壁部12中的沿上述宽度方向的两端设置直径为20mm以下的真空引入孔,从而沿上述厚度方向进行减压。在上述真空引入孔的直径大于20mm的场合,熔化树脂等很容易产生堵塞,在此场合,有可能发生通过取出机5进行的发泡热塑性树脂板的拉出动作停止。
在本实施例中,活动上壁部12和活动下壁部13的内壁部14由具有真空引入孔的部件形成。作为该部件,特别是最好采用烧结合金或多孔性的电铸外壳等多孔部件。
作为多孔部件的一种的多孔性电铸外壳,为多孔电铸(注册商标),图4(a)、(b)以示意方式表示由多孔电铸形成的内壁部14的截面。在多孔电铸中,通气孔H为里面扩大的结构,从而具有难于产生堵塞,排气阻力也较低的特征。多孔电铸为通过对模具以厚壁方式镀镍等金属的方式,实现金属的转印的电铸型。
由于图4(b)所示的截面与图4(a)所示的截面相比较,其外侧面的壁厚增加,这样很容易进行表面加工,耐压强度提高等优点。多孔电铸中的孔数一般为3~7个/cm2,最好为3~5个/cm2。当大于上述值时,会慢慢产生强度方面的问题。
上述内壁部14中的真空引入孔必须至少在100m以下,最好在50μm以下,其中以在30μm以下为最佳。在真空引入孔较大的场合,所采用的热塑性树脂中的添加剂、熔化树脂和分解的树脂会将内壁部14中的真空引入孔堵塞,为了确保所需的减压程度,作为真空泵17,必须采用大型的泵。
此外,位于发泡区7中的内壁部14通过在埋入该内壁部14内的冷却水流路18流动的冷却水,保持规定的温度。在采用热传导性较高的金属作为内壁部14的材料的场合,冷却效果较好。作为冷却水流路18,也可采用通过一条管线对整个发泡区7进行冷却的结构。但是,为了良好地保持减压条件下的板状发泡性热塑性树脂体6a的发泡状态,最好沿板状发泡性热塑性树脂体6a的挤压方向,并排设置分别独立的多条管线。
还有,作为调节发泡区7的温度调节方式,只要可进行该温度调节,就不必进行特别限定,其比如,也可是向发泡区7吹入空气的结构。在采用这种结构的场合,如果在发泡区7中,进行优于吹入空气的真空吸入,则可维持整个减压室4的减压程度。
在这里,由于板状发泡性热塑性树脂体6a的整个表面或基本上全部表面与发泡区7的内壁部14相接触,这样内壁部14的温度充分地传递给板状发泡性热塑性树脂体6a,从而温度调节效果较好。
在上述的发泡区7的结构中,由于板状发泡性热塑性树脂体6a在与位于发泡区7中的内壁部14相接触的同时受到拖拉,这样当接触面积较大时,会使上述板6a的表面受到损伤,或难于流动。
于是,如图4(a)、(b)所示,在位于发泡区7中的内壁部14的表面,即壁面12a和13a上形成有多个小凸部21。该图4(a)、(b)所示的凸部21呈其表面为弯曲面,并且各个独立的形状。由于通过这样的凸部21,使壁面12a和13a具有凹凸部,这样壁面12a和13a与板状发泡性热塑性树脂体6a(例如板状发泡性聚丙烯类树脂)之间的接触面积减小,很容易使板状发泡性热塑性树脂体6a产生滑动。
最好通过上述凹凸部,使壁面12a和13a与板状发泡性热塑性树脂体6a的接触面积占没有凹凸部的场合的相应面积的10~80%。接触面积小于10%时,由于板状发泡性热塑性树脂体6a与壁面12a和13a的接触面积过小,这样难于对板状发泡性热塑性树脂体6a进行充分冷却。另外,在接触面积大于80%的场合,则难于拉出板状发泡性热塑性树脂体6a。
此外,特别是最好对上述凸部21进行镀膜处理,比如在其上镀聚四氟乙烯膜。由此,板状发泡性热塑性树脂体6a会更好地产生流动,不会有使其表面受到损伤的危险。
图4(a)、(b)所示的由上述凸部21形成的凹凸部的图案为一个实例,不必对其形式进行特别限定,该形式可适当地采用比如,褶皱图案、梨皮状图案。该凹凸部图案的形成和镀膜处理除对上述发泡区7中的壁面12a和13a进行处理以外,最好也对围绕发泡区7的外壁部11(参照图3)的侧壁面进行,当然还可仅仅对其一部分进行。另外,在引入真空时采用多孔部件的场合,最好对形成发泡区7的内壁的金属面与多孔部件这两者进行凹凸部图案的形成和镀膜处理,当然其形成位置可为任何一方。
另外,图4(a)、(b)表示具有不同尺寸的凸部21的结构,但是如图5(a)、(b)所示,该凸部21也可为并排设置相同尺寸的凸部的结构。此外,作为凸部21的形状,最好采用表面弯曲的形式(图4(a)、图5(a)),但是该形状不限于此,其也可为角锥状或圆锥状(图5(b))。
最好通过进行对壁面12a和13a的凹凸部图案形成,和比如,聚四氟乙烯镀膜处理,使板状发泡性热塑性树脂体6a与壁面12a和13a之间的外表摩擦系数k小于0.4。在这里,该外表摩擦系数k为由下述公式定义的值。
(减压室4内的压力与大气压之间的压差)×(壁面12a(或壁面13a)的面积)×外表摩擦系数k=拉力
还有,上述的外面摩擦系数k最好在0.35以下,特别是最好在0.32以下。其原因是在上述外表摩擦系数k大于0.4时,会产生通过取出机5对发泡热塑性树脂板6的拉出动作停止的情况。
冷却区8为使在发泡区7中沿厚度方向发泡的发泡热塑性树脂板6冷却固化的区。用于冷却区8中的真空引入的结构与上述发泡区7的场合相同,其通过具有真空引入孔的部件可进行真空引入。作为具有真空引入孔的部件,在这里最好采用多孔部件,此场合下的,真空引入孔直径的条件、配置条件或适合采用的材料等与发泡区7描述的情况相同。但是,在冷却区8中的真空引入孔的数量可少于发泡区7的。另外,在多孔部件采用多孔电铸的场合,多孔电铸中的孔的数量也可为任意值,最好在3个/cm2以下。
最好使冷却区8的减压程度小于发泡区7(为接近大气压的压力)。在按照上述方式的场合,具有很容易通过取出机5将发泡热塑性树脂板6拉出的优点。
同样在冷却区8中,由于发泡热塑性树脂板6的全部表面或基本上全部表面与位于冷却区8中的内壁部14相接触,这样内壁部14的温度充分地传递给发泡热塑性树脂板6,从而冷却效果较好。
还有,同样在该冷却区8中,与发泡区7相同,由于拉动发泡热塑性树脂板6,这样在其内壁上形成有如,由凸部21产生的凹凸部。此外,最好对其进行镀膜处理。
另外,作为调节冷却区8的温度调节方式,只要可进行该温度调节,就不必特别进行限定,比如还可为向冷却区8吹入空气的结构。在采用该结构的场合,当在冷却区8中,进行优于吹入空气真空引入时,则可保持整个减压室4的减压程度。特别是,在采用该结构的场合,还具有发泡热塑性树脂板6与内壁之间的接触程度得以缓解,更容易将发泡热塑性树脂板6拉出的优点。
在冷却区8的出口处,最好使发泡热塑性树脂板6的中心温度小于模具3出口处的板状发泡性热塑性树脂体6a的中心温度50℃。由此,可保持在减压条件下沿发泡热塑性树脂板6的厚度方向产生的气泡。
在采用具有上述结构的发泡热塑性树脂板的制造设备的场合,通过下述的方法可获得发泡热塑性树脂板6。
首先,通过挤压机1,使发泡剂与热塑性树脂熔化、混合,之后通过模具3将该混合物作为板状发泡性热塑性树脂体6a,呈板状挤压出。此时,如图6所示,上述制造设备在下述状态下设置活动上壁部12和活动下壁部13,该状态指预先通过活动壁驱动装置23使活动上壁部12上升,并且使活动下壁部13下降,从而使壁面12a和13a的间距大于板状发泡性热塑性树脂体6a的厚度的状态。
从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a通过减压室4到达取出机5处,形成可通过取出机5拉出的状态。此时,对向的辊5a为与板状发泡性热塑性树脂体6a的厚度相对应,间距变窄的状态。
接着,在将板状发泡性热塑性树脂体6a连续地挤压出的同时,如图6(b)所示,为了通过活动壁驱动装置23,将壁面12a和13a之间的间距减小至W1,使活动上壁部12和活动下壁部13移动。上述间距W1为在未对减压室4进行减压的状态下,与从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a的厚度相对应。在该状态下,由于密封件31的端部充分地到达板状发泡性热塑性树脂体6a的表面上,并将减压室4的出口覆盖住,这样减压室4处于可减压的状态。此时,密封件31处于朝板状发泡性热塑性树脂体6a的移动方向一侧弯曲或弯折的状态,从而可与板状发泡性热塑性树脂体6a的表面相接触。
此后,以相对大气压,100mmHg以上的减压量对减压室4进行减压,并且如图2(a)所示,为了通过活动壁驱动装置23,将壁面12a和13a之间的间距扩大至W2,使活动上壁部12和活动下壁部13移动。上述间距W2与待制造的发泡热塑性树脂板6的所需厚度相对应,该间距W2可按照任意值变化。此外,上述减压量的上限值最好小于700mmHg。在按照上述方式设定的场合,可顺利地将发泡热塑性树脂板6从减压室4中拉出。
通过上述减压动作,上述板状发泡性热塑性树脂体6a通过发泡区7而进一步发泡,从而形成发泡热塑性树脂板6。该发泡热塑性树脂板6连续通过冷却区8而实现冷却固化,之后通过取出机5拉出。此外,在连续地制造发泡热塑性树脂板6的场合,按照上述方式对减压室4进行减压,并且在壁面12a和13a的间距保持在W2的状态下连续地进行制造动作。
按照上述方式,在上述制造设备中,通过活动壁驱动装置23可任意设定发泡热塑性树脂板6的连续制造时的壁面12a和13a的间距W2,这样可制造所需厚度的发泡热塑性树脂板6。因此,可与具有各种厚度的发泡热塑性树脂板6的制造相对应,具有较高的广泛应用性。
还有,通过活动壁驱动装置23,可使活动上壁部12的壁面12a与活动下壁部13的壁面13a之间的间距在减压室4的减压开始之前,板状发泡性热塑性树脂体6a由减压未进行发泡的厚度薄时变小,在减压室4的减压开始之后,板状发泡性热塑性树脂体6a因减压进行发泡,其厚度增加时,即当形成发泡热塑性树脂板6时扩大。因此,在减压室4的减压开始之前和开始之后,壁面12a和13a与板状发泡性热塑性树脂体6a或发泡热塑性树脂板6之间的间距,即密封件31与板状发泡性热塑性树脂体6a或发泡热塑性树脂板6之间的沿板6a(板6)的厚度方向的位置关系可基本保持恒定。由此,密封件31可由柔软性较高的材料形成,并由刮刀状橡胶形成的部件等简单的结构。
即,在上述制造设备中,不必象壁面12a和13a不能移动的结构那样,为了在减压室4减压之前的板状发泡性热塑性树脂体6a与壁面12a和13a之间的间距较大的情况下,仍可对减压室4进行减压。而采用刚度较大的材料形成密封件31,或设置结构复杂的密封机构。
由此,在通过减压室4的密封件31使减压室4保持可减压的密封状态的同时,还可防止产生由于密封件31的压力,使发泡热塑性树脂板6的表面损伤,或将发泡热塑性树脂板6中的气泡压坏的情况。其结果是,表面状态良好,并且通过减压形成气泡的效果很好,可以很容易地获得沿厚度方向气泡充分形成的发泡热塑性树脂板6。
另外,在上述制造设备中,如图7所示,模具3中的模口3a也可为朝减压室4的入口部分突出的结构。如果形成上述的结构,如图6(b)所示,在使壁面12a和13a之间的间距较窄的状态下,从模具3,即模口3a挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a的一部分进入比如,活动上壁部12,或活动下壁部13与模具13之间的间隙内,从而可防止对板状发泡性热塑性树脂体6a的拉出动作造成妨碍。
此外,对可用作发泡热塑性树脂板6的材料的热塑性树脂不必进行特别限制,其适合采用一般在挤压成形或注射成形中所使用的树脂。比如,为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酰胺、丙烯酸树脂、聚酯、聚碳酸酯,以及这些树脂的共聚物等。
上述树脂也可包含滑石粉等填充剂、颜料、带电防止剂、酸化防止剂等一般使用的各种添加剂。对于适合用于本发明的发泡剂,不必进行特别限定,可采用物理性发泡剂、化学性发泡剂等各种发泡剂。
作为上述的热塑性树脂,特别是最好采用聚丙烯类树脂。作为聚丙烯类树脂,可采用均聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物中的任何一种。此外,也可将上述树脂与其它的烯烃树脂混合。在此场合,作为所混合的聚烯烃树脂,最好采用聚乙烯、聚戊二烯等碳元素个数在10以下的聚烯烃,其中以聚乙烯树脂为最佳。另外,在聚丙烯类树脂与其它的聚烯烃树脂混合的场合,聚丙烯的比例按照重量百分比计在50%以上。
作为优选的聚丙烯类树脂,可推举熔化强度改进的丙烯类聚合物。这种丙烯类聚合物可通过如以多段将分子量不同的成分聚合的方法、使用特定的催化剂的方法、或对丙烯类聚合物进行交联等后处理的方法等来获得。在这些方法中,从生产性方面来说,最好采用通过多段将分子量不同的成分聚合的方法。
发泡热塑性树脂板6可在其一个表面或两个表面上贴合表层材料,之后形成表层材料叠置发泡板。作为该表层材料,可根据用途,采用公知的材料。比如,可推举铝或铁等金属薄板、热塑性树脂板、热塑性树脂膜、热塑性树脂装饰板、热塑性树脂装饰膜、热塑性树脂发泡板、纸、合成纸、无纺布、织布、地毯状物等。对于这些表层材料的贴合方法,不必进行特别限定。比如,可推举在发泡热塑性树脂板6的表面涂敷粘接剂的贴合方法、粘接树脂膜采用经叠置的表层材料,对该粘接树脂膜进行加热,使其熔化,将其与发泡热塑性树脂板6贴合的方法等。
另外,发泡热塑性树脂板6的制造设备也可为图8和图9所示的结构。在该制造设备中,形成成形部9的减压室4的上壁部和下壁部由位于前部侧的固定上壁部41和固定下壁部42,以及位于后部侧的活动上壁部12和活动下壁部13构成。在上述固定上壁部41与固定下壁部42对向的壁面41a和42a之间形成发泡区7。为使发泡区7的入口至出口的间距逐渐增加,壁面41a和42a慢慢弯曲或倾斜。壁面41a和42a之间的间距在入口侧设定为W1,在出口侧设定为W3。该间距W3与比如,制造频率较高的几种厚度的发泡热塑性树脂板6中的,最薄的板的厚度相对应。因此,在此场合,当制造具有该最小厚度的发泡热塑性树脂板6时,上述间距W3与间距W2相等。此外,按照前述方式,间距W2与待制造的发泡热塑性树脂板6中所需的厚度相对应。
从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a在发泡区7中曝露于减压条件下,按照该壁面41a和42a的形状,慢慢沿厚度方向进行发泡。另外,在发泡区7的终端部,形成上述间距W3的厚度,在冷却区8的入口处,形成上述间距W2的厚度。
活动上壁部12和活动下壁部13中相对面的壁面12a和13a形成冷却区8。该壁面12a和13a与前面描述的场合相同,为平坦面,并且由活动壁驱动装置23驱动,向相互靠近的方向和离开的方向移动。
在发泡热塑性树脂板6的制造时的活动上壁部12和活动下壁部13的动作、密封件31的动作以及减压动作等与前述场合的相同,图8的状态与图2(a)的状态相对应,图9(a)和图9(b)的状态分别与图6(a)和图6(b)的状态相对应。
在上述制造设备中,由于采用壁面41a和42a的逐渐扩大的结构,这样便顺利地对从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a进行导向,从而可通过取出机5很好地将其拉出。此外,壁面12a和13a为活动的,以及设置了密封件31的作用等与前面描述的相同。
发泡热塑性树脂板6的制造设备也可为图10和图11所示的结构。如图10所示,该制造设备在成形部9内部的减压室4的前段设置有温度调节区51。形成该温度调节区51的固定上壁部52和固定下壁部53具有由热传导性较高的金属形成的内壁部57。在该内壁部57的内部或外侧,设置有使温度调节流体产生流动的温度调节介质流路54。
该温度调节区51为用于将从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a的表面温度进行调节到规定的温度范围内。即,通过上述温度调节介质流路54产生的热量,便将板状发泡性热塑性树脂体6a加热到预先设定的温度。通过该温度调节区51,可对在发泡区7中进行发泡时的温度进行调节,从而可更加稳定地制造发泡热塑性树脂板6。
上述设定温度根据所使用的热塑性树脂或发泡剂确定,在该热塑性树脂,比如为结晶性树脂的场合,该设定温度大于使用树脂的结晶化温度,并且小于模具3出口处的板状发泡性热塑性树脂体6a的温度。
比如,在热塑性树脂采用聚丙烯类树脂的场合,将温度调节区51设定在130~180℃的范围内,将板状发泡性热塑性树脂体6a的表面温度调节到这一该设定温度的±2℃的范围内。
特别是在模具3为圆形模具,沿纵向将从模具挤压出的筒状的发泡性热塑性树脂体切开,形成板状发泡性热塑性树脂体,通过减压使其发泡的场合,最好发泡热塑性树脂板的制造设备具有温度调节区51。
还有,作为对内壁部57进行加热的方式,其不限于上述的温度调节介质流路54的形式,一般只要是可进行温度调节,使内壁部57保持稳定温度的结构,不必进行特别限定。
另外,板状发泡性热塑性树脂体6a的整个表面与内壁部57相接触,但是,为了可正确地对板状发泡性热塑性树脂体6a的表面温度进行调节,温度调节区51的两个内壁部57的壁面52a和53a之间的间距最好为与从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a的厚度基本相同的W1,如果可能,最好是可对壁面52a和53a之间的间距进行调节的结构。但是不一定必须是板状发泡性热塑性树脂体6a的整个表面与温度调节区51的内壁相接触的结构。
再有,如图11(a)、(b)所示,上述制造设备也可相分离地设置具有温度调节区51的成形部9与模具3。此时,最好在温度调节区51的入口处至少设置一对辊55、55,从模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a通过上述辊55、55,装入温度调节区51中。另外,在该制造设备中,如图11(b)所示,也可在温度调节区51的入口的沿板宽度方向的两侧,设置用于对板状发泡性热塑性树脂体6a的宽度进行调节的一对切割器56、56。
在上述设置有辊55、55的结构中,可对进入减压室4之前的板状发泡性热塑性树脂体6a的厚度进行调节,由此,可以很容易将板状发泡性热塑性树脂体6a引入温度调节区51内部。
最好上述一对辊55、55采用可进行温度调节的结构,其设定温度根据所采用的热塑性树脂、发泡剂或发泡热塑性树脂板6的厚度等因素进行适当设定。但是,最好低于在模具3的出口处的板状发泡性热塑性树脂体6a的温度,高于温度调节区51的设定温度。
此外,虽然上述切割器56、56不是必须设置的,但是根据下述观点最好还是设置。即,由于借助该切割器56、56,根据温度调节区51内部的通路宽度,沿板状发泡性热塑性树脂体6a的板宽度进行切割,很容易将板状发泡性热塑性树脂体6a引入到调节区51的内部。
而且,本实施例的发泡热塑性树脂板6的制造设备也可以是如图12(a)(b)所示的结构。该制造设备具有模具3,其将借助头部2,通过挤压机1挤出的发泡热塑性树脂体加工成板状发泡热塑性树脂体6a,即具有替换板状模的圆形模61。该圆形模61将借助头部2,通过挤压机1挤出的发泡热可塑性树脂体加工成筒状发泡热塑性树脂体6b。
前述圆形模61的后段上设有切刀62,该切刀将通过圆形模61向大气中挤压形成的筒状发泡热塑性树脂体6b沿其挤压方向切断,切开成展开状的发泡热塑性树脂体6a。因而,筒状发泡热塑性树脂体6b由切刀62切开,而成为板状发泡热塑性树脂体6a,借助辊子55和55进入减压室4内。
而且,作为筒状发泡热塑性树脂体6b的切开机构,不限于上述切刀62,只要是能实现上述切开处理操作的机构都可以。
另外,本制造设备在减压室4的前段具有前述温度调节区51。该温度调节区51的功能前面已描述过了。而且,在温度调节区51的入口处设有前述的辊子55及切刀56,使板状发泡热塑性树脂体6a进入减压室4的可行的机构,不必须是上述机构。
上述实施例给出的制造设备为挤压机1、模具3和减压室4沿水平方向呈直线设置的结构,但是也可采用下述结构来代替,即将模具3设置成挤压方向向下,并且减压室4设置于该挤压方向的延长线上。
按照本发明的制造方法,如果通过模具3挤压出的板状发泡性热塑性树脂体6a的发泡倍数由A表示,而在减压条件下所获得发泡热塑性树脂板6的发泡倍数由B表示,则可获得B/A大于2.5的发泡热塑性树脂板6。另外,可获得厚度大于8mm的发泡热塑性树脂板6。特别是,在热塑性树脂采用聚丙烯树脂的场合,可获得上述B/A大于1.6的发泡热塑性树脂板6。再有,可获得厚度大于5mm的发泡热塑性树脂板6。
下面对本发明的一个实施例进行描述。
在本实施例中,热塑性树脂采用聚丙烯和聚乙烯的混合物,其混合比按照重量百分比计为:聚丙烯∶聚乙烯=70∶30。此外,作为发泡剂和发泡助剂,添加3.5重量份的母炼胶(聚乙烯母体),该母炼胶按照重量百分比计为碳酸氢钠/偶氮二甲酸/氧化锌的重量比为9/0.5/05的复合发泡剂的30%。
为了制造上述的发泡热塑性树脂板6,采用图2所示的设备。在该制造设备中,挤压机1采用单轴的65mmφ的挤压机。表1表示该设备中的每个部分的设定值。另外,该表中的缸的温度为挤压机1的驱动缸的温度。
表1
缸温度 | 165℃ |
模具温度 | 175℃ |
发泡区温度 | 60℃ |
冷却区温度 | 30℃ |
减压室减压程度(压差) | 360mmHg |
外表摩擦系数 | 0.32 |
在观察采用上述的发泡热塑性树脂板的制造设备制成的发泡热塑性树脂板6的截面,对气泡直径进行测定时,可确认满足了上述条件(条件式(1)、(2))。表2表示其结果。比较实例采用与上述实例相同的树脂组成、发泡剂、挤压机1和模具3,表2列出了在大气中挤压出的发泡热塑性树脂板的截面观察结果。
另外,如图13所示,每个气泡直径的值采用沿发泡热塑性树脂板的厚度方向、挤压方向和宽度方向,与每个气泡的切线的最大切线间距。
此外,通过下述方法对(发泡热塑性树脂板中的沿挤压方向的平均气泡直径)/(发泡热塑性树脂板中的沿厚度方向的平均气泡直径),即D/C进行了测定。
首先,从发泡热塑性树脂板的两个侧面到超过板宽度15%的内部位置,选择20(板宽度方向)×20(挤压方向)cm的区域,在该区域内的3个地方,切出具有与沿板的挤压方向和厚度方向平行的截面、与沿该板的宽度方向和厚度方向平行的截面的试样。接着,针对每个试样,拍摄从发泡热塑性树脂板的两个表面(正反面)到超过整个厚度20%的内部位置相对应的区域中与板的挤压方向平行的截面的显微镜放大照片。根据该照片,针对位于发泡热塑性树脂板中的1mm2的正方形区域内的气泡中的半数以上的每个气泡,通过图13所示的方法,测定c(厚度方向的直径)和d(挤压方向的直径)。这样得到的全部区域中的每个c1、c2、…cn和d1、d2、…dn的值,得出作为c、d的平均值的C、D,另外得出D/C。在这里,n≥30。
再有,通过下述方法,对(发泡热塑性树脂板中的沿宽度方向的平均气泡直径)/(发泡热塑性树脂板中的沿厚度方向的平均气泡直径),即E/C进行了测定。
首先,针对上述3个试样,拍摄从发泡热塑性树脂板的两个表面(正反面)到超过整个厚度20%的内部位置相对应的区域中与板宽度方向平行的截面的显微镜放大照片。根据该照片,针对位于发泡热塑性树脂板中的1mm2的正方形区域内的气泡中的半数以上的每个气泡,通过图13所示的方法,测定c(厚度方向的直径)与e(宽度方向的直径)。这样得到的全部区域中的每个中的c1、c2、…cn和e1、e2、…en的值,得出作为c、e的平均值的C、E,另外得出E/C。在这里,n≥30。
表2
厚度 | 倍数 | 气泡形状 | ||
(mm) | (倍) | D/C | D/C | |
实施例 | 6.8 | 5.4 | 0.7 | 0.8 |
比较实例 | 2.8 | 2.7 | 1.4 | 1.3 |
C:沿厚度方向的平均气泡直径
D:沿挤压方向的平均气泡直径
E:沿宽度方向的平均气泡直径
可确认,具有上述的气泡形状的本实施例的发泡热塑性树脂板6的发泡倍数较高,厚度较厚。
按照上述方式,本发明的发泡热塑性树脂板,特别是形成其厚度大于8mm的板,从而形成已有技术中没有的,厚度较厚的,发泡倍数较高的发泡热塑性树脂板。
如果以A表示通过模具挤压出的板状发泡性热塑性树脂体的发泡倍数,以B表示在减压条件下得到的发泡热塑性树脂板的发泡倍数,则本发明的发泡热塑性树脂板还可是B/A大于2.5的结构。
根据将大气压下的发泡倍数和减压下的发泡倍数的孔设定为上述的范围,可更稳定地得到发泡热塑性树脂板。
如果前述的热塑性树脂为聚丙烯类树脂,以A表示通过模具挤压出的板状发泡性聚丙烯类树脂体的发泡倍数,以B表示在减压条件下获得的发泡聚丙烯类树脂板的发泡倍数,则本发明的发泡热塑性树脂板还可是B/A大于1.6的结构。
根据上述结构可得到良好的发泡性聚丙烯类树脂板。最好使这种发泡性聚丙烯类树脂板的厚度大于5mm。
本发明的发泡热塑性树脂板还可为在板的至少一个面上贴合有表层材料的结构。按照该结构,通过贴合与发泡热塑性树脂板的使用目的相对应的表层材料,则可将发泡热塑性树脂板用于广泛的应用领域。
本发明的发泡热塑性树脂板的制造方法还可为下述的结构,即上述减压室的出口侧的密封由至少设置于具有可移动的上述壁面的活动壁部上,密封上述树脂体和发泡热塑性树脂板与上述壁面之间的密封材料来完成。
按照上述结构,通过采用密封件的简单结构,可保持减压室的减压程度,同时保持减压条件下的良好的发泡状态,可以很容易地获得发泡倍数较高,厚度较厚的板。
总而言之,发明的详细说明和具体的实施形态,实施例将本发明的技术内容公开了,但不应仅仅局限于这样的具体实例来狭义地解释,在本发明的实质和下面所描述的权利要求书的请求保护范围内,可进行各种变换实施。
Claims (11)
1.一种发泡热塑性树脂板,其特征在于该板的发泡倍数在2.5倍以上,沿发泡热塑性树脂板(6)的厚度方向上,从该板(6)的两个表面到超过整个厚度的20%,并且从该板(6)的两个侧面到超过板的整个宽度15%的内部位置存在的气泡形状满足下述的条件式(1)和(2),
0.5≤D/C≤0.9 ...(1)
0.5≤E/C≤0.9 ...(2)
上述条件式中的标号C表示发泡热塑性树脂板(6)沿厚度方向的平均气泡直径,标号D表示发泡热塑性树脂板(6)沿挤压方向的平均气泡直径,标号E表示发泡热塑性树脂板(6)沿板宽度方向的平均气泡直径;
其中,作为原料树脂而使用的热塑性树脂为聚丙烯树脂,所述聚丙烯树脂是均聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物中的任何一种,或其与其它碳元素原子个数在10以下的烯烃的混合物。
2.根据权利要求1所述的发泡热塑性树脂板,其特征在于将热塑性树脂与发泡剂熔化、混合,之后通过模具(3)将熔化混合物的发泡性热塑性树脂加工成板状再将板状发泡性热塑性树脂体(6a)在减压条件下进行发泡获得的。
3.根据权利要求2所述的发泡热塑性树脂板,其特征在于如果通过模具(3)挤压出的板状发泡性热塑性树脂体(6a)的发泡倍数以A表示,在减压条件下获得的发泡热塑性树脂板(6)的发泡倍数以B表示,则B/A大于2.5。
4.根据权利要求2所述的发泡热塑性树脂板,其特征在于该板的厚度大于8mm。
5.根据权利要求1或2所述的发泡热塑性树脂板,其特征在于该板为热塑性树脂采用聚丙烯树脂而形成的发泡聚丙烯树脂板。
6.根据权利要求2所述的发泡热塑性树脂板,其特征在于上述热塑性树脂为聚丙烯树脂,如果通过模具(3)挤压出的板状发泡性聚丙烯树脂体(6a)的发泡倍数以A表示,在减压条件下获得的发泡聚丙烯树脂板(6)的发泡倍数以B表示,则B/A大于1.6。
7.根据权利要求6所述的发泡热塑性树脂板,其特征在于该板的厚度大于5mm。
8.根据权利要求1所述的发泡热塑性树脂板,其特征在于在该板的至少一个面上贴合有表层材料。
9.一种发泡热塑性树脂板的制造方法,使热塑性树脂与发泡剂熔化、混合,之后通过模具连续地将该熔化混合物的发泡性热塑性树脂呈板状挤压,将该板状发泡性热塑性树脂体(6a)通过减压室而使之发泡,从而制造发泡热塑性树脂板(6),其特征在于该方法包括下述步骤:
第1步骤:通过减压室(4)内部而拉出上述板状发泡性热塑性树脂体(6a),沿该树脂体(6a)的厚度方向相对向的一对壁面(12a和13a)之间的间距大于在减压室(4)未被减压的状态通过减压室(4)的情况下的上述树脂体(6a)的厚度;
第2步骤:在上述第1步骤之后,对应于减压室(4)内部的上述树脂体(6a)的厚度,使上述一对壁面(12a和13a)的间距变窄,形成可对减压室(4)内部进行减压的状态;
第3步骤:在上述第2步骤之后,对减压室(4)内部进行减压,并且将上述一对壁面(12a和13a)之间的间距扩大为与应形成的发泡热塑性树脂板(6)的厚度相对应,然后,一边将上述一对壁面(12a,13a)的间距保持为该间距而维持减压室(4)内的减压,一边连续地制造发泡热塑性树脂板(6),
该板的发泡倍数在2.5倍以上,沿发泡热塑性树脂板的厚度方向上,从该板的两个表面到超过整个厚度的20%,并且从该板的两个侧面到超过板的整个宽度15%的内部位置存在的气泡形状满足下述的条件式(1)和(2),
0.5≤D/C≤0.9 ...(1)
0.5≤E/C≤0.9 ...(2)
上述条件式中的标号C表示发泡热塑性树脂板沿厚度方向的平均气泡直径,标号D表示发泡热塑性树脂板沿挤压方向的平均气泡直径,标号E表示发泡热塑性树脂板沿板宽度方向的平均气泡直径,
其中,作为原料树脂而使用的热塑性树脂为聚丙烯树脂,所述聚丙烯树脂是均聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物中的任何一种,或其与其它碳元素原子个数在10以下的烯烃的混合物。
10.根据权利要求9所述的发泡热塑性树脂板的制造方法,其特征在于在上述第3步骤中,按照相对大气压,100mmHg以上的减压量,对减压室(4)的内部进行减压。
11.根据权利要求9所述的发泡热塑性树脂板的制造方法,其特征在于上述减压室(4)的出口侧的密封由至少设置于具有可移动的上述壁面(12a和13a)的活动壁部(12和13)上,密封上述发泡性热塑性树脂体(6a)和发泡热塑性树脂板(6)的密封件(31)来完成。
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