JPH06226812A - 厚物発泡合成樹脂シートの製造方法 - Google Patents
厚物発泡合成樹脂シートの製造方法Info
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- JPH06226812A JPH06226812A JP5019039A JP1903993A JPH06226812A JP H06226812 A JPH06226812 A JP H06226812A JP 5019039 A JP5019039 A JP 5019039A JP 1903993 A JP1903993 A JP 1903993A JP H06226812 A JPH06226812 A JP H06226812A
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Abstract
管状に押出し、挟圧することにより2枚のシートを融着
することにより厚物発泡合成樹脂シートを製造す方法に
おいて、厚みの厚いものであっても側辺部にしわの発生
がない厚物発泡合成樹脂シートを得る。 【構成】合成樹脂をサーキュラーダイ2から管状シート
4として押出し、該管状シート4をピンチロール6で挟
圧して内面を融着せしめて2枚合わせの厚物の発泡合成
樹脂シートを得るに際して該管状シートを発泡終了時近
傍点においてその断面形状が長径/短径=1.1〜3.
0である楕円形状となるように制御しつつピンチロール
6で挟圧する。 【効果】厚みの厚い厚物発泡合成樹脂シートを側辺部に
しわの発生がない状態で得ることができる。
Description
の製造方法に関し、特にサーキュラーダイより発泡合成
樹脂シートを管状に押出し、該管状シートをピンチロー
ルで挟圧することにより2枚のシートを融着させそれに
より厚物発泡合成樹脂シートを製造するための改良され
た方法に関する。
ーダイより管状に押出し管状発泡体シートを成形する場
合、3次元発泡により、管状発泡体シートの断面が図1
に示すようにいわゆる菊模様を呈する。この菊模様の発
生を防止しまたはその発生の程度を成形に支障のない状
態とするには、樹脂温度をある範囲内にコントロールす
る必要があることは周知の通りである。
厚物発泡合成樹脂シートを製造するに際して、管状発泡
シートに菊模様が発生するとそれを挟圧し融着させたと
きに図2に示すように融着ムラ及び表面に凹凸模様が生
じ、外観上好ましくないばかりでなく物性的にも良好な
シートを得ることができない。菊模様の発生を成形に支
障がない程度に抑制するためには樹脂の押出し温度を低
くすればよいが、低温ではピンチロールでの挟圧による
シートの融着が不可能となる。これを解決するために種
々の方法が提案されている。
として、図3に示すように押出機1の吐出側先端に取り
付けたサーキュラーダイ2から、気泡が破壊される温度
以下でかつ菊模様が発生する温度以上の温度で、発泡剤
を含有する合成樹脂を管状に押出し、押出し直後にエア
ーリング3より該管状シート4の外表面にエアーを吹き
付けてシート外表面を冷却してそれによりシート外表面
からの揮発分及び発泡ガスの逸散を防ぎ、その管状発泡
シート4をガイド板5によりピンチロール6に案内して
ピンチロール6で挟圧することにより、管状発泡シート
4の内面同志を融着せしめた後、引取機7で引き取り切
断機8により切断することにより、菊模様が発生せず、
かつ強固に2枚合わせされた厚物発泡シートをうる方法
を開発し提案している(特公昭56−21590号公
報)。
泡シートが管状に押し出された直後にシート外表面がエ
アーにより冷却されることから、発泡剤、気泡調整剤等
の揮発分及び発泡ガスがシートの外表面から逸散するの
が抑制され管状シートの内部に蓄積される。これをピン
チロールで挟圧すると管状発泡シート内面が融着されて
2枚合わせの厚物発泡シートが得られる。得られる発泡
厚物シートは菊模様を有せず、しかも強固に融着した2
枚合わせシートであり、強度、特に曲げ強度の強いシー
トが得られ、またこの発泡シートの外表面は未発泡ある
いは微細発泡で覆われていることから見た目にも美しい
シートが得られる。
による厚物発泡合成樹脂シートの製造を継続して行って
きたが、その過程において製品の厚さが3mm程度以上
のものを得ようとすると挟圧時に溶融固着した発泡シー
トの両側辺部にしわが発生しやすいことを知覚した。し
わの発生は外観を損ねるとともに強度的にも不均一さを
もたらす場合があった。また、しわが発生した場合、両
サイドをカットしなければならずロスが大きかった。
泡合成樹脂シートの製造方法の持つ不都合を解決するこ
とにあり、より具体的には製品厚みが3mm〜15mm
程度のものであっても両側部にしわが発生せずに厚物発
泡合成樹脂シートを製造することのできる改良された製
造方法を得ることにある。
目的を達成するために、本出願人はサーキュラーダイよ
り発泡合成樹脂シートを管状に押出し、該管状シートを
ピンチロールで挟圧することにより上下に2枚のシート
を融着させて厚物発泡合成樹脂シートを製造する方法に
ついてさらに解析と実験を継続することにより、発泡剤
を含有する合成樹脂をサーキュラーダイより管状シート
として押出した後に該管状シートの形状をある特定の形
状に維持することにより、上記の不都合は解消されるこ
とを知覚した。
は、気泡が破壊される温度以下でかつ菊模様が発生する
温度以上の温度で、発泡剤を含有する合成樹脂をサーキ
ュラーダイより管状シートとして押出し、押出し直後に
その外表面を気体で冷却することによりシート外表面か
らの揮発分及び発泡ガスの逸散が抑制された状態の該管
状シートをピンチロールで挟圧して内面を融着せしめて
2枚合わせの発泡合成樹脂シートを得ることを特徴とす
る厚物発泡合成樹脂シートの製造方法において、押し出
された該管状シートを発泡終了時近傍点においてその断
面形状が長径/短径=1.1〜3.0である楕円形状と
なるように制御しつつピンチロールで挟圧することによ
り解決される。
サーキュラーダイから押し出し後の管状シートの体積が
最大となる時をいうこととする。また、管状シートは単
層状態でサーキュラーダイから押し出してもよく、共押
し出しによりサーキュラーダイ内で層状にして押し出す
ようにしてもよい。層状にして押し出す場合には内側の
層よりも外側の層の発泡倍率を低倍率とすることは好ま
しい態様であり、それにより外観が美しくかつ印刷性の
向上した厚物発泡合成樹脂シートを得ることができる。
脂としては、スチレン重合体、スチレンを主体としスチ
レンと共重合し得るブタジエン、アクリロニトリル、メ
チルメタアクリレート等のモノマーとの共重合体等が好
適に使用される。特に、ポリスチレン系樹脂の場合には
重量平均分子量15万〜55万のものが好適に使用で
き、分子量が小さいほど外観の良い製品を得ることがで
きる。
成樹脂の管状発泡シートの厚み、発泡剤、及び気泡調整
剤などの揮発分の含有量等によって異なるが、いずれの
場合にも気泡が破壊される温度以下でありしかも菊模様
が発生する温度以上の温度に調整される。サーキュラー
ダイより押し出された管状合成樹脂発泡シートの外表面
は押出し直後に空気を吹き付けることにより冷却され
る。条件によって異なり一様ではないがこの冷却は押出
し後3秒以内の場所で行うことが通常好ましい。
の範囲内であることが望ましい。 3×10-4≦P×M≦2.48×10-1、P≦4、M≦
0.5 (ここで、Pは気体の圧力(kg/cm2) 、Mは気体
の量(m3/m2) である) サーキュラーダイとピンチロール間の距離もトータル揮
発分の量、発泡シートの押出し温度、発泡シートの発泡
倍率等により異なるが、発泡倍率20以下の発泡シート
の場合は2m以内であることが望ましいことが実験的に
確かめられている。
シートをその発泡終了時近傍点において断面形状が長径
/短径=1.1〜3.0である楕円形状となるように制
御する。その際、断面形状が長径/短径=1.1〜3.
0である楕円形状となる時点は厳密に管状シートの発泡
終了時である必要はなく、発泡終了時の前後約2秒の時
間範囲内であれば目的は達せられる。その制御の方法は
任意であるが、サーキュラーダイとピンチロール間の距
離とピンチロールに管状発泡シートを案内するガイド板
の角度との関係から制御する方法が最も効果的である。
これに限らず、サーキュラーダイの押出し出口近傍に配
置される内方ガイド板の形状を楕円形に調整すること、
等の手段、あるいはそれらを適宜組み合わせた手段によ
り行うことができる。
発泡剤(イソブタン6.5w%)を含有させ、押出機
(バレル径150mm、シリンダーの先端ゾーン温度8
6℃)で溶融し、サーキュラーダイ、直径180mm、
厚さ1.7mmのスリットより押し出した。押出し直後
の管状発泡シートの外表面にエアーリングより0.15
m3/m2の割合でエアーを吹き付けた。ダイとピンチロ
ールとの距離は融着能力と関係があり、樹脂温度及び発
泡倍率により変化するが、この場合は1.2mにし、か
つピンチロール側から拡開するガイド板の開度を50度
とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その断面
形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形してい
き、発泡完了時点で長径/短形=1.28となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧{(融着直
前の厚み−融着後の厚み)/(融着直前の厚み)}が約
15%となるように押し潰した。その後引取機で引き取
り裁断機で裁断し、密度ρ=0.053g/cc、最大
厚さ5.3mm、最小厚さ5.0mmの方形発泡樹脂シ
ートを得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した
残ガスは4.9%であった。得られた方形発泡樹脂シー
トは、外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認
められなかった。
G254) に発泡剤(ノルマルブタン3.8w%)を含
有させたものを押出機(バレル径150mm、シリンダ
ーの先端ゾーン温度106℃)で溶融し、サーキュラー
ダイに挿入し、直径200mm、厚さ2.0mmのスリ
ットより押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外
表面にエアーリングより0.09m3/m2の割合でエア
ーを吹き付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.3
mとし、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を
55度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後そ
の断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形し
ていき、発泡完了時点で長径/短形=1.11となっ
た。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約7%と
なるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断機
で裁断し、密度ρ=0.131g/cc、最大厚さ5.
5mm、最小厚さ5.3mmの方形発泡樹脂シートを得
た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガスは
2.3%であった。得られた方形発泡樹脂シートは、外
観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認められな
かった。
H−31) に発泡剤(ノルマルブタン7:イソブタン
3、5.7w%)を含有させたものを押出機(バレル径
150mm、シリンダーの先端ゾーン温度91℃)で溶
融し、サーキュラーダイに挿入し、直径180mm、厚
さ2.5mmのスリットより押し出した。押出し直後の
管状発泡シートの外表面にエアーリングより0.05m
3/m2の割合でエアーを吹き付けた。ダイとピンチロー
ルとの距離は1.2mとし、ピンチロール側から拡開す
るガイド板の開度を35度とした。その結果、管状発泡
シートは押出し後その断面形状を徐々に拡大しつつ円形
から楕円形に変形していき、発泡完了時点で長径/短形
=2.5となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約12%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.075g/cc、最大厚さ1
0.2mm、最小厚さ9.9mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは3.8%であった。得られた方形発泡樹脂シート
は、外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認め
られなかった。
G254:タフプレン 旭化成製、9:1、4.9w
%) に発泡剤(ノルマルブタン7:イソブタン3)を含
有させたものを押出機(バレル径150mm、シリンダ
ーの先端ゾーン温度89℃)で溶融し、サーキュラーダ
イに挿入し、直径180mm、厚さ1.0mmのスリッ
トより押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外表
面にエアーリングより0.11m3/m2の割合でエアー
を吹き付けた。ダイとピンチロールとの距離は0.9m
とし、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を5
0度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その
断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形して
いき、発泡完了時点で長径/短形=1.35となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約10%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.105g/cc、最大厚さ
3.7mm、最小厚さ3.6mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは3.1%であった。得られた方形発泡樹脂シート
は、外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認め
られなかった。
料(ダイラーク#232 アーコケミカル社製)に発泡
剤(ノルマルブタン5.1w%)を含有させたものを押
出機(バレル径150mm、シリンダーの先端ゾーン温
度105℃)で溶融し、サーキュラーダイに挿入し、直
径200mm、厚さ2.0mmのスリットより押し出し
た。押出し直後の管状発泡シートの外表面にエアーリン
グより0.10m3/m2の割合でエアーを吹き付けた。
ダイとピンチロールとの距離は1.3mとし、ピンチロ
ール側から拡開するガイド板の開度を45度とした。そ
の結果、管状発泡シートは押出し後その断面形状を徐々
に拡大しつつ円形から楕円形に変形していき、発泡完了
時点で長径/短形=1.23となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約13%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.087g/cc、最大厚さ
6.2mm、最小厚さ6.0mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは3.6%であった。得られた方形発泡樹脂シート
は、外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認め
られなかった。
H−31) に発泡剤(イソブタン9.5w%)を含有さ
せたものを押出機(バレル径150mm、シリンダーの
先端ゾーン温度79℃)で溶融し、サーキュラーダイに
挿入し、直径200mm、厚さ2.2mmのスリットよ
り押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外表面に
エアーリングより0.20m3/m2の割合でエアーを吹
き付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.4mと
し、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を40
度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その断
面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形してい
き、発泡完了時点で長径/短形=2.80となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約28%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.045g/cc、最大厚さ
7.5mm、最小厚さ7.1mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは7.8%であった。得られた方形発泡樹脂シート
は、外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認め
られなかった。
H−31) に発泡剤(イソブタン10w%)を含有させ
たものを押出機(バレル径150mm、シリンダーの先
端ゾーン温度74℃)で溶融し、サーキュラーダイに挿
入し、直径180mm、厚さ2.2mmのスリットより
押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外表面にエ
アーリングより0.31m3/m2の割合でエアーを吹き
付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.3mとし、
ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を45度と
した。その結果、管状発泡シートは押出し後その断面形
状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形していき、
発泡完了時点で長径/短形=1.32となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約30%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.044g/cc、最大厚さ
7.6mm、最小厚さ7.2mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは8.2%であった。得られた方形発泡樹脂シート
は、外観は多少ザラツキが見られたが側辺近傍にしわの
発生は認められなかった。この樹脂シートは3日後に表
面にカールの発生が見られた。
G254) に発泡剤(ノルマルブタン5.0w%)を含
有させたものを押出機(バレル径150mm、シリンダ
ーの先端ゾーン温度90℃)で溶融し、サーキュラーダ
イに挿入し、直径200mm、厚さ2.2mmのスリッ
トより押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外表
面にエアーリングより0.05m3/m2の割合でエアー
を吹き付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.1m
とし、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を3
8度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その
断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形して
いき、発泡完了時点で長径/短形=2.3となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約39%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断して密度ρ=0.111g/cc、最大厚さ
6.3mm、最小厚さ6.0mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは2.1%であった。得られた方形発泡樹脂シート
は、幾分軟質であったが、外観は美麗でありかつ側辺近
傍にしわの発生は認められなかった。
ラダイ内で2層状態に積層して管状シートを押し出し
た。内層(高倍率層)はポリスチレン原料(デンカQG
254) にタルク1.2部及び発泡剤(イソブタン4.
7w%)を注入したものを用い、外層(低倍率層)はス
チレン系樹脂(旭化成SC001)に発泡剤(イソブタ
ン8:二酸化炭素2、1.2w%)を注入したものを用
いた。押出機は、ポリスチレン原料用はバレル径150
mm、シリンダーの先端ゾーン温度85℃、スチレン系
樹脂用はバレル径65mm、シリンダーの先端ゾーン温
度82℃のものを用い、溶融後に、合流サーキュラーダ
イに挿入し、直径180mm、厚さ2.0mmのスリッ
トより押し出した。吐出量はポリスチレン原料160k
g/H、スチレン系樹脂45kg/Hであった。
アーリングより0.09m3/m2の割合でエアーを吹き
付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.2mとし、
ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を50度と
した。その結果、層状の管状発泡シートは押出し後その
断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形して
いき、発泡完了時点で長径/短形=1.15となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約7%と
なるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断機
で裁断し、全体密度ρ=0.142g/cc(ポリスチ
レン層密度0.077g/cc、最大厚さ5.5mm、
最小厚さ5.3mmの方形発泡樹脂シートを得た。押出
し24時間後での加熱減量で測定した残ガスは2.4%
であった。得られた方形発泡樹脂シートは、外観は美麗
でありかつ側辺近傍にしわの発生は認められなかった。
また、印刷性も良好であった。
及びエアーによる冷却を行った。但し、ダイとピンチロ
ールとの距離は1.2mとし、かつガイド板の開度を3
0度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その
断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形して
いき、発泡完了時点で長径/短形=3.30となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約15%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断した。その結果、密度ρ=0.055g/c
c、最大厚さ5.2mm、最小厚さ4.7mmの方形発
泡樹脂シートを得た。押出し24時間後での加熱減量で
測定した残ガスは4.7%であった。得られた方形発泡
樹脂シートは、外観は美麗であったが側辺近傍にしわの
発生が認められ、かつ厚みのばらつき(最大厚さ−最小
厚さ)も大きかった。また、バルーンの蛇行も発生し
た。
及びエアーによる冷却を行った。但し、ダイとピンチロ
ールとの距離は1.0mとし、かつガイド板の開度を6
0度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その
断面形状をほぼ円形に維持し、発泡完了時点で長径/短
形=1.05となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約10%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断した。その結果、密度ρ=0.112g/c
c、最大厚さ3.6mm、最小厚さ3.4mmの方形発
泡樹脂シートを得た。押出し24時間後での加熱減量で
測定した残ガスは2.9%であった。得られた方形発泡
樹脂シートは、外観は美麗であったが側辺近傍にしわの
発生が認められた。
ら分かるように、管状筒状シートの発泡完了時点での断
面形状が円形に近い場合(長径/短形比<1.1)には
挟圧時にシートの側辺近傍にしわの発生が見られ、また
長径/短形比>3.0を越えるとバルーン形状が変化し
てしわの発生と共に厚み精度が悪くなる。断面形状が長
径/短径=1.1〜3.0である楕円形状となるように
制御しつつピンチロールで挟圧することにより、側辺近
傍にしわの発生がなくかつ厚み精度も高い厚物発泡合成
樹脂シートを得ることができる。
時間後での加熱減量で測定した残ガスは8%を越えるも
のにあっては、経日でシートにカールが発生し厚みの変
化が見られた。従って、本発明の実施に際して該残ガス
値を8%以下となるようにすることはきわめて好ましい
態様である。さらに、実施例8に示したように「挟圧」
値が35%程度を越えると幾分軟質となった。これは連
続気泡が増大したためと思われる。従って、本発明の実
施に際して該挟圧値を35%以下となるようにすること
はきわめて好ましい態様である。
成樹脂シートを側辺部にしわの発生がない状態で得るこ
とができる。
面を示す図。
グ、4…バルーン、5…ガイド板、6…ピンチロール、
7…引取機
の製造方法に関し、特にサーキュラーダイより発泡合成
樹脂シートを管状に押出し、該管状シートをピンチロー
ルで挟圧することにより2枚のシートを融着させそれに
より厚物発泡合成樹脂シートを製造するための改良され
た方法に関する。
ーダイより管状に押出し管状発泡体シートを形成する場
合、3次元発泡により、管状発泡体シートの断面が図1
に示すようにいわゆる菊模様を呈する。この菊模様の発
生を防止しまたはその発生の程度を成形に支障のない状
態とするには、樹脂温度をある範囲内にコントロールす
る必要があることは周知の通りである。
厚物発泡合成樹脂シートを製造するに際して、管状発泡
シートに菊模様が発生するとそれを挟圧し融着させたと
きに図2に示すように融着ムラ及び表面に凹凸模様が生
じ、外観上好ましくないばかりでなく物性的にも良好な
シートを得ることができない。菊模様の発生を成形に支
障がない程度に抑制するためには樹脂の押出し温度を低
くすればよいが、低温ではピンチロールでの挟圧による
シートの融着が不可能となる。これを解決するために種
々の方法が提案されている。
として、図3に示すように押出機1の吐出側先端に取り
付けたサーキュラーダイ2から、気泡が破壊される温度
以下でかつ菊模様が発生する温度以上の温度で、発泡剤
を含有する合成樹脂を管状に押出し、押出し直後にエア
ーリング3より該管状シート4の外表面にエアーを吹き
付けてシート外表面を冷却してそれによりシート外表面
からの揮発分及び発泡ガスの逸散を防ぎ、その管状発泡
シート4をガイド板5によりピンチロール6に案内して
ピンチロール6で挟圧することにより、管状発泡シート
4の内面同志を融着せしめた後、引取機7で引き取り切
断機8により切断することにより、菊模様が発生せず、
かつ強固に2枚合わせされた厚物発泡シートをうる方法
を開発し提案している(特公昭56−21590号公
報)。
泡シートが管状に押し出された直後にシート外表面がエ
アーにより冷却されることから、発泡剤、気泡調整剤等
の揮発分及び発泡ガスがシートの外表面から逸散するの
が抑制され管状シートの内部に蓄積される。これをピン
チロールで挟圧すると管状発泡シート内面が融着されて
2枚合わせの厚物発泡シートが得られる。得られる発泡
厚物シートは菊模様を有せず、しかも強固に融着した2
枚合わせシートであり、強度、特に曲げ強度の強いシー
トが得られ、またこの発泡シートの外表面は未発泡ある
いは微細発泡で覆われていることから見た目にも美しい
シートが得られる。
による厚物発泡合成樹脂シートの製造を継続して行って
きたが、その過程において製品の厚さが3mm程度以上
のものを得ようとすると挟圧時に溶融固着した発泡シー
トの両側辺部にしわが発生しやすいことを知覚した。し
わの発生は外観を損ねるとともに強度的にも不均一さを
もたらす場合があった。また、しわが発生した場合、両
サイドをカットしなければならずロスが大きかった。
泡合成樹脂シートの製造方法の持つ不都合を解決するこ
とにあり、より具体的には製品厚みが3mm〜15mm
程度のものであっても両側部にしわが発生せずに厚物発
泡合成樹脂シートを製造することのできる改良された製
造方法を得ることにある。
目的を達成するために、本出願人はサーキュラーダイよ
り発泡合成樹脂シートを管状に押出し、該管状シートを
ピンチロールで挟圧することにより上下に2枚のシート
を融着させて厚物発泡合成樹脂シートを製造する方法に
ついてさらに解析と実験を継続することにより、発泡剤
を含有する合成樹脂をサーキュラーダイより管状シート
として押出した後に該管状シートの形状をある特定の形
状に維持することにより、上記の不都合は解消されるこ
とを知覚した。
は、気泡が破壊される温度以下でかつ菊模様が発生する
温度以上の温度で、発泡剤を含有する合成樹脂をサーキ
ュラーダイより管状シートとして押出し、押出し直後に
その外表面を気体で冷却することによりシート外表面か
らの揮発分及び発泡ガスの逸散が抑制された状態の該管
状シートをピンチロールで挟圧して内面を融着せしめて
2枚合わせの発泡合成樹脂シートを得ることを特徴とす
る厚物発泡合成樹脂シートの製造方法において、押し出
された該管状シートを発泡終了時近傍点においてその断
面形状が長径/短径=1.1〜3.0である楕円形状と
なるように制御しつつピンチロールで挟圧することによ
り解決される。
サーキュラーダイから押し出し後の管状シートの体積が
最大となる時をいうこととする。また、管状シートは単
層状態でサーキュラーダイから押し出してもよく、共押
し出しによりサーキュラーダイ内で層状にして押し出す
ようにしてもよい。層状にして押し出す場合には内側の
層よりも外側の層の発泡倍率を低倍率とすることは好ま
しい態様であり、それにより外観が美しくかつ印刷性の
向上した厚物発泡合成樹脂シートを得ることができる。
脂としては、スチレン重合体、スチレンを主体としスチ
レンと共重合し得るブタジエン、アクリロニトリル、メ
チルメタアクリレート等のモノマーとの共重合体等が好
適に使用される。特に、ポリスチレン系樹脂の場合には
重量平均分子量15万〜55万のものが好適に使用で
き、分子量が小さいほど外観の良い製品を得ることがで
きる。
成樹脂の管状発泡シートの厚み、発泡剤、及び気泡調整
剤などの揮発分の含有量等によって異なるが、いずれの
場合にも気泡が破壊される温度以下でありしかも菊模様
が発生する温度以上の温度に調整される。サーキュラー
ダイより押し出された管状合成樹脂発泡シートの外表面
は押出し直後に空気を吹き付けることにより冷却され
る。条件によって異なり一様ではないがこの冷却は押出
し後3秒以内の場所で行うことが通常好ましい。
の範囲内であることが望ましい。 3×10-4≦P×M≦2.48×10-1、P≦4、M≦
0.5 (ここで、Pは気体の圧力(kg/cm2) 、Mは気体
の量(m3/m2) である) サーキュラーダイとピンチロール間の距離もトータル揮
発分の量、発泡シートの押出し温度、発泡シートの発泡
倍率等により異なるが、発泡倍率20以下の発泡シート
の場合は2m以内であることが望ましいことが実験的に
確かめられている。
シートをその発泡終了時近傍点において断面形状が長径
/短径=1.1〜3.0である楕円形状となるように制
御する。その際、断面形状が長径/短径=1.1〜3.
0である楕円形状となる時点は厳密に管状シートの発泡
終了時である必要はなく、発泡終了時の前後約2秒の時
間範囲内であれば目的は達せられる。その制御の方法は
任意であるが、サーキュラーダイとピンチロール間の距
離とピンチロールに管状発泡シートを案内するガイド板
の角度との関係から制御する方法が最も効果的である。
これに限らず、サーキュラーダイの押出し出口近傍に配
置される内方ガイド板の形状を楕円形に調整すること、
等の手段、あるいはそれらを適宜組み合わせた手段によ
り行うことができる。本発明における長径、短径の測定
方法は、ガイド板を上下に設置する場合では、管状シー
トの真上から見た方向が長径となり、真横から見た方向
が短径となる。従ってこの両方向から写真をとるか、両
方向を機械的(定規等を用いて)に測定する。
発泡剤(イソブタン6.5wt%)を含有させ、押出機
(バレル径150mm、シリンダーの先端ゾーン温度8
6℃)で溶融し、サーキュラーダイ、直径180mm、
厚さ1.7mmのスリットより押し出した。押出し直後
の管状発泡シートの外表面にエアーリングより0.15
m3/m2の割合でエアーを吹き付けた。ダイとピンチロ
ールとの距離は融着能力と関係があり、樹脂温度及び発
泡倍率により変化するが、この場合は1.2mにし、か
つピンチロール側から拡開するガイド板の開度を50度
とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その断面
形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形してい
き、発泡完了時点で長径/短形=1.28となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧{(融着直
前の厚み−融着後の厚み)/(融着直前の厚み)}が約
15%となるように押し潰した。その後引取機で引き取
り裁断機で裁断し、密度ρ=0.053g/cc、最大
厚さ5.3mm、最小厚さ5.0mmの方形発泡樹脂シ
ートを得た。気泡形状はMD(流れ方向切断面中心付
近):TD(幅方向切断面中心付近):VD(厚み方
向)の比で、0.966:1.275:0.812であ
った(以下において、気泡形状は同様な測定を行う)。
押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガスは4.
9wt%であった。得られた方形発泡樹脂シートは、外
観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認められな
かった。また、約1ヵ月後の最大厚さは5.4mm、最
少厚さは5.1mmであり、大きな変化はなかった。次
に、表面硬度を京都高分子計器S,S,製HARDNE
SS TESTERTYPE CSで測定したところ7
0であった。なお、上記における気泡形状比の測定方法
はASTM−2842−69に準拠した。すなわち、発
泡樹脂シートの流れ方向(MD)、幅方向(TD)の気
泡を20倍の写真に取り、表面から融着部分までの厚み
の中心から、表面及び融着部分までの厚みの1/3ずつ
合計2/3の長さLを測り、その間の気泡数から平均弦
長(t)を測定し、また、気泡の平均直径(d)を次式
で算出した。同じ長さでMD、TDも算出した。その
後、この数値よりMD:TD:VDを算出した。 t=L/気泡数、 d=t/0.616
G254) に発泡剤(ノルマルブタン3.8wt%)を
含有させたものを押出機(バレル径150mm、シリン
ダーの先端ゾーン温度106℃)で溶融し、サーキュラ
ーダイに挿入し、直径200mm、厚さ2.0mmのス
リットより押し出した。押出し直後の管状発泡シートの
外表面にエアーリングより0.09m3/m2の割合でエ
アーを吹き付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.
3mとし、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度
を55度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後
その断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形
していき、発泡完了時点で長径/短形=1.11となっ
た。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約7%と
なるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断機
で裁断し、密度ρ=0.131g/cc、最大厚さ5.
5mm、最小厚さ5.3mmの方形発泡樹脂シートを得
た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガスは
2.3wt%であった。得られた方形発泡樹脂シートは
外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認められ
なかった。また、約1ヵ月後の最大厚さは5.9mm、
最少厚さは5.5mmであり、0.2mm〜0.4mm
厚くなった。表面硬度は81であった。
H−31) に発泡剤(ノルマルブタン7:イソブタン
3、5.7wt%)を含有させたものを押出機(バレル
径150mm、シリンダーの先端ゾーン温度91℃)で
溶融し、サーキュラーダイに挿入し、直径180mm、
厚さ2.5mmのスリットより押し出した。押出し直後
の管状発泡シートの外表面にエアーリングより0.05
m3/m2の割合でエアーを吹き付けた。ダイとピンチロ
ールとの距離は1.2mとし、ピンチロール側から拡開
するガイド板の開度を35度とした。その結果、管状発
泡シートは押出し後その断面形状を徐々に拡大しつつ円
形から楕円形に変形していき、発泡完了時点で長径/短
形=2.5となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約12%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.075g/cc、最大厚さ1
0.2mm、最小厚さ9.9mmの方形発泡樹脂シート
を得た。気泡形状比は、MD:TD:VD=1.67
8:1.066:0.559であった。押出し24時間
後での加熱減量で測定した残ガスは3.8wt%であっ
た。得られた方形発泡樹脂シートは、外観は美麗であり
かつ側辺近傍にしわの発生は認められなかった。また、
約1ヵ月後の最大厚さは11.0mm、最少厚さは1
0.4mmであり、0.5mm〜0.8mm厚くなっ
た。表面硬度は72であった。
QG254:旭化成製タフプレン、9:1)に4.9w
t%の発泡剤(ノルマルブタン7:イソブタン3)を含
有させたものを押出機(バレル径150mm、シリンダ
ーの先端ゾーン温度89℃)で溶融し、サーキュラーダ
イに挿入し、直径180mm、厚さ1.0mmのスリッ
トより押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外表
面にエアーリングより0.11m3/m2の割合でエアー
を吹き付けた。ダイとピンチロールとの距離は0.9m
とし、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を5
0度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その
断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形して
いき、発泡完了時点で長径/短形=1.35となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約10%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.105g/cc、最大厚さ
3.7mm、最小厚さ3.6mmの方形発泡樹脂シート
を得た。気泡形状比は、MD:TD:VD=1.25
2:1.516:0.527であった。押出し24時間
後での加熱減量で測定した残ガスは3.1wt%であっ
た。得られた方形発泡樹脂シートは、外観は美麗であり
かつ側辺近傍にしわの発生は認められなかった。また、
約1ヵ月後の最大厚さは3.9mm、最少厚さは3.8
mmであり、0.2mm厚くなった。表面硬度は78で
あった。
料(ダイラーク#232 アーコケミカル社製)に発泡
剤(ノルマルブタン5.1wt%)を含有させたものを
押出機(バレル径150mm、シリンダーの先端ゾーン
温度105℃)で溶融し、サーキュラーダイに挿入し、
直径200mm、厚さ2.0mmのスリットより押し出
した。押出し直後の管状発泡シートの外表面にエアーリ
ングより0.10m3/m2の割合でエアーを吹き付け
た。ダイとピンチロールとの距離は1.3mとし、ピン
チロール側から拡開するガイド板の開度を45度とし
た。その結果、管状発泡シートは押出し後その断面形状
を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形していき、発
泡完了時点で長径/短形=1.23となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約13%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.087g/cc、最大厚さ
6.2mm、最小厚さ6.0mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは3.6wt%であった。得られた方形発泡樹脂シー
トは外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認め
られなかった。また、約1ヵ月後の最大厚さは6.8m
m、最少厚さは6.3mmであり、0.3mm〜0.6
mm厚くなった。表面硬度は75であった。
H−31) に発泡剤(イソブタン9.5wt%)を含有
させたものを押出機(バレル径150mm、シリンダー
の先端ゾーン温度79℃)で溶融し、サーキュラーダイ
に挿入し、直径200mm、厚さ2.2mmのスリット
より押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外表面
にエアーリングより0.20m3/m2の割合でエアーを
吹き付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.4mと
し、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を40
度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その断
面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形してい
き、発泡完了時点で長径/短形=2.80となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約28%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.045g/cc、最大厚さ
7.5mm、最小厚さ7.1mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは7.8wt%であった。得られた方形発泡樹脂シー
トは外観は美麗でありかつ側辺近傍にしわの発生は認め
られなかった。また、約1ヵ月後の最大厚さは7.8m
m、最少厚さは7.2mmであり、0.1mm〜0.3
mm厚くなった。表面硬度は67であった。
H−31) に発泡剤(イソブタン10wt%)を含有さ
せたものを押出機(バレル径150mm、シリンダーの
先端ゾーン温度74℃)で溶融し、サーキュラーダイに
挿入し、直径180mm、厚さ2.2mmのスリットよ
り押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外表面に
エアーリングより0.31m3/m2の割合でエアーを吹
き付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.3mと
し、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を45
度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その断
面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形してい
き、発泡完了時点で長径/短形=1.32となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約30%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断し、密度ρ=0.044g/cc、最大厚さ
7.6mm、最小厚さ7.2mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは8.2wt%であった。得られた方形発泡樹脂シー
トは、外観は多少ザラツキが見られたが側辺近傍にしわ
の発生は認められなかった。この樹脂シートは3日後に
表面にカールの発生が見られた。また、約1ヵ月後の最
大厚さは7.9mm、最少厚さは7.5mmであり、
0.3mm厚くなった。表面硬度は67であった。
G254) に発泡剤(ノルマルブタン5.0wt%)を
含有させたものを押出機(バレル径150mm、シリン
ダーの先端ゾーン温度90℃)で溶融し、サーキュラー
ダイに挿入し、直径200mm、厚さ2.2mmのスリ
ットより押し出した。押出し直後の管状発泡シートの外
表面にエアーリングより0.05m3/m2の割合でエア
ーを吹き付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.1
mとし、ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を
38度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後そ
の断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形し
ていき、発泡完了時点で長径/短形=2.3となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約39%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断して密度ρ=0.111g/cc、最大厚さ
6.3mm、最小厚さ6.0mmの方形発泡樹脂シート
を得た。押出し24時間後での加熱減量で測定した残ガ
スは2.1wt%であった。得られた方形発泡樹脂シー
トは、幾分軟質であったが、外観は美麗でありかつ側辺
近傍にしわの発生は認められなかった。また、約1ヵ月
後の最大厚さは6.9mm、最少厚さは6.5mmであ
り、0.5mm〜0.6mm厚くなった。表面硬度は7
7であった。
ラダイ内で2層状態に積層して管状シートを押し出し
た。内層(高倍率層)はポリスチレン原料(旭化成QG
254) にタルク1.2部及び発泡剤(イソブタン4.
7wt%)を注入したものを用い、外層(低倍率層)は
スチレン系樹脂(旭化成SC001)に発泡剤(イソブ
タン/二酸化炭素=8/2、1.2wt%)を注入した
ものを用いた。押出機は、ポリスチレン原料用はバレル
径150mm、シリンダーの先端ゾーン温度85℃、ス
チレン系樹脂用はバレル径65mm、シリンダーの先端
ゾーン温度82℃のものを用い、溶融後に、合流サーキ
ュラーダイに挿入し、直径180mm、厚さ2.0mm
のスリットより押し出した。吐出量はポリスチレン原料
160kg/H、スチレン系樹脂45kg/Hであっ
た。
アーリングより0.09m3/m2の割合でエアーを吹き
付けた。ダイとピンチロールとの距離は1.2mとし、
ピンチロール側から拡開するガイド板の開度を50度と
した。その結果、層状の管状発泡シートは押出し後その
断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形して
いき、発泡完了時点で長径/短形=1.15となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約7%と
なるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断機
で裁断し、全体密度ρ=0.142g/cc(ポリスチ
レン層密度0.077g/cc、最大厚さ5.5mm、
最小厚さ5.3mmの方形発泡樹脂シートを得た。気泡
形状比はMD:TD:VD=1.003:1.090:
0.915であった。押出し24時間後での加熱減量で
測定した残ガスは2.4wt%であった。得られた方形
発泡樹脂シートは、外観は美麗でありかつ側辺近傍にし
わの発生は認められなかった。また、印刷性も良好であ
った。また、約1ヵ月後の最大厚さは5.6mm、最少
厚さは5.4mmであり、0.1mm厚くなった。表面
硬度は98であった。
及びエアーによる冷却を行った。但し、ダイとピンチロ
ールとの距離は1.2mとし、かつガイド板の開度を3
0度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その
断面形状を徐々に拡大しつつ円形から楕円形に変形して
いき、発泡完了時点で長径/短形=3.30となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約15%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断した。その結果、密度ρ=0.055g/c
c、最大厚さ5.2mm、最小厚さ4.7mmの方形発
泡樹脂シートを得た。押出し24時間後での加熱減量で
測定した残ガスは4.7wt%であった。得られた方形
発泡樹脂シートは、外観は美麗であったが側辺近傍にし
わの発生が認められ、かつ厚みのばらつき(最大厚さ−
最小厚さ)も大きかった。また、バルーンの蛇行も発生
した。
及びエアーによる冷却を行った。但し、ダイとピンチロ
ールとの距離は1.0mとし、かつガイド板の開度を6
0度とした。その結果、管状発泡シートは押出し後その
断面形状をほぼ円形に維持し、発泡完了時点で長径/短
形=1.05となった。
形状を次第に偏平とし、ピンチロールで挟圧が約10%
となるように押し潰した。その後引取機で引き取り裁断
機で裁断した。その結果、密度ρ=0.112g/c
c、最大厚さ3.6mm、最小厚さ3.4mmの方形発
泡樹脂シートを得た。押出し24時間後での加熱減量で
測定した残ガスは2.9wt%であった。得られた方形
発泡樹脂シートは、外観は美麗であったが側辺近傍にし
わの発生が認められた。
から分かるように、管状筒状シートの発泡完了時点での
断面形状が円形に近い場合(長径/短形比<1.1)に
は挟圧時にシートの側辺近傍にしわの発生が見られ、ま
た長径/短形比>3.0を越えるとバルーン形状が変化
してしわの発生と共に厚み精度が悪くなる。断面形状が
長径/短径=1.1〜3.0である楕円形状となるよう
に制御しつつピンチロールで挟圧することにより、側辺
近傍にしわの発生がなくかつ厚み精度も高い厚物発泡合
成樹脂シートを得ることができる。
時間後での加熱減量で測定した残ガスは8wt%を越え
るものにあっては、経日でシートにカールが発生し厚み
の変化が見られた。従って、本発明の実施に際して該残
ガス値を8wt%以下となるようにすることはきわめて
好ましい態様である。さらに、実施例8に示したように
「挟圧」値が35%程度を越えると幾分軟質となった。
これは連続気泡が増大したためと思われる。従って、本
発明の実施に際して該挟圧値を35%以下となるように
することはきわめて好ましい態様である。
成樹脂シートを側辺部にしわの発生がない状態で得るこ
とができる。
を示す図。
グ、4…バルーン、5…ガイド板、6…ピンチロール、
7…引取機
Claims (3)
- 【請求項1】 気泡が破壊される温度以下でかつ菊模様
が発生する温度以上の温度で、発泡剤を含有する合成樹
脂をサーキュラーダイより管状シートとして押出し、押
出し直後にその外表面を気体で冷却することによりシー
ト外表面からの揮発分及び発泡ガスの逸散が抑制された
状態の該管状シートをピンチロールで挟圧して内面を融
着せしめて2枚合わせの発泡合成樹脂シートを得る厚物
発泡合成樹脂シートの製造方法であって、押し出された
該管状シートを発泡終了時近傍点においてその断面形状
が長径/短径=1.1〜3.0である楕円形状となるよ
うに制御しつつピンチロールで挟圧することを特徴とす
る厚物発泡合成樹脂シートの製造方法。 - 【請求項2】 管状シートを共押し出しによりサーキュ
ラーダイ内で層状にして押し出すことを特徴とする請求
項1記載の厚物発泡合成樹脂シートの製造方法。 - 【請求項3】 発泡終了時近傍点が、発泡終了時の前後
約2秒の時間範囲内の点であることを特徴とする請求項
1又は2記載の厚物発泡合成樹脂シートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5019039A JP2803012B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 厚物発泡合成樹脂シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5019039A JP2803012B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 厚物発泡合成樹脂シートの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06226812A true JPH06226812A (ja) | 1994-08-16 |
JP2803012B2 JP2803012B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=11988296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5019039A Expired - Lifetime JP2803012B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 厚物発泡合成樹脂シートの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2803012B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022065368A1 (ja) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | キョーラク株式会社 | 樹脂シートの製造方法、押出ヘッド、成形体の製造方法 |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP5019039A patent/JP2803012B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022065368A1 (ja) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | キョーラク株式会社 | 樹脂シートの製造方法、押出ヘッド、成形体の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2803012B2 (ja) | 1998-09-24 |
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