(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機内で溶融混合された樹脂と発泡剤との溶融混合物を、前記押出機に取り付けている金型を通して低圧領域に押出して発泡させ、前記発泡により得られた発泡中間体を、プラグの外周面に沿わせて延伸させて樹脂発泡シートを製造する樹脂発泡シート製造装置に用いるプラグであって、
前記プラグの表面にショットブラスト加工を施し、さらに、その表面にアルマイト処理又は硬質アルマイト処理がなされたことを特徴とする、
樹脂発泡シート製造装置用プラグ。
【請求項２】
押出機内で溶融混合された樹脂と発泡剤との溶融混合物を、前記押出機に取り付けている金型を通して低圧領域に押出して発泡させ、前記発泡により得られた発泡中間体を、プラグの外周面に沿わせて延伸させて樹脂発泡シートを製造する樹脂発泡シートの製造方法であって、
表面にショットブラスト加工を施し、さらに、その表面にアルマイト処理又は硬質アルマイト処理が施された前記プラグを用いることを特徴とする、
樹脂発泡シート製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂発泡シートの製造装置用のプラグ、及びこのプラグを備えた製造装置を用いる樹脂発泡シートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂発泡シートの製造方法として良く用いられる方法のひとつに、いわゆる押出発泡成形法がある。この押出発泡成形法はポリエステル系樹脂やポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂にも適用される。
【０００３】
この押出発泡成形法について簡単に説明すると、これは、押出機内で熱可塑性樹脂を発泡剤と共に溶融混合し、この溶融混合物（以下、「樹脂溶融物」とする。）を、押出機の先端部に取り付けた、アウトリングとコアよりなるダイの、アウトリングとコアにより形成される円環状の隙間（以下、「樹脂流路」とする。）から外部の低圧領域に押出し、この押出された発泡中間体を、冷却された円筒状のプラグの外周面に、プラグの軸方向に沿わせることにより、上記発泡中間体を延伸して環状の発泡体を形成し、この発泡体をカッターにより切り開いて発泡シートを得る方法である。ちなみにこのプラグは、サイジングドラムとも言われるものである。
【０００４】
図１は、この押出発泡成形法で使用する押出成形による樹脂発泡シート製造装置（以下、「装置」とする。）の主要部の構成を示す概略断面図である。
図１中、１０はダイであり、このダイ１０はコア１とアウトリング２とで構成されている。コア１とアウトリング２との間には隙間が形成されているが、これが樹脂流路３である。４は円筒状の発泡シート、５は発泡シート４の内径を押し広げると共に、発泡シート４を冷却する円筒状のプラグである。
【０００５】
このプラグ５を備えた装置の全体構成の一例を、図２の概略図に示す。
この装置の動作を簡単に説明すると、ホッパ３０ａから単軸押出機３０内に投入された樹脂と添加剤は、単軸押出機３０内で溶融混合されて樹脂溶融物となり、この樹脂溶融物に図示外の押出機の他の部分から発泡剤が圧入されて、さらに混合される。そして、この混合物がダイ１０の樹脂流路３に導かれる。そして、ダイ１０の樹脂流路３に導かれた溶融混合物は、ダイ１０の出口、即ち、樹脂流路３の出口で任意の押出量でもって、大気中に円筒状に押出され、そして押出されると同時に発泡する。この発泡により得られた円筒状の樹脂発泡シート４は、冷却用のプラグ５で冷却された後、所定箇所がカッター６によって切り裂かれ、平面状に展開されて引き取りロール７で引っ張られ、ロール状に巻き取られて、製品４ａとなる。
【０００６】
そして、このような押出発泡成形法による樹脂発泡シートの製造に用いるプラグとしては、平面平滑性及び熱伝導性の良好な、例えばアルミニウムのような金属材料を、ダイの樹脂流路の径より大きな径を有した円筒状に形成したものを用いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、アルミニウムを用いた従来のプラグはＰＳＰ（ｐｏｌｙ  ｓｔｙｌｅｎｅ  ｐａｐｅｒ）の製造には適していたものの、これ以外の、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂の低倍発泡体の製造に用いようとすると、発泡シートのプラグ表面における摩擦抵抗が大きい為、シート内面に品質上の問題が発生していた。
【０００８】
つまり、ダイの樹脂流路３から押出された発泡シート４ａ（ポリエチレンテレフタレート樹脂の低倍発泡体）を引き取りロール７で引っ張ると、プラグ５と発泡シート４ａの間に生じる表面摩擦による摩擦抵抗が大きく、その表面を発泡シート４ａが滑らかにすべらない為に、発泡シート４ａの内側に横シマが生じてしまうのである。この横シマは以下のようにして発生する。発泡シート４ａをある一定の力で引っ張りつづけると、ある時点で発泡シート４ａとプラグ５の間に生じる表面摩擦の為に、発泡シート４ａがプラグ５表面に引っ掛かってしまい、これを引き取る事が出来なくなってしまう。そこで、一時的にではあっても、新たに余分な力を加えて発泡シート４ａを引き取ろうとする。発泡シート４ａの表面を滑らかなものにする為には発泡シート４ａの厚みが一定である必要があり、厚みを一定にする為には発泡シート４ａを一定の力で引き取り続けなければならないのに、このように引き取る力に変動が生じてしまう為に、発泡シート４ａにかかる力加減が一定でなく、その為発泡シート４ａの厚みが部分的に薄くなり、結果として、その薄くなった部分が横シマとなってしまうのである。
【０００９】
また発泡シート４ａを引き取る時に、やはりプラグ５との間に生じる抵抗のため、発泡シート４ａを真っ直ぐ引き取る事が出来ず、製品が蛇行してしまうこともある。さらに、プラグ５を繰り返し使用することにより、プラグ５表面にアルミニウムの摩耗が生じ、その摩耗が原因で発泡シート４ａに黒スジが生じてしまうこともある。
【００１０】
本発明は以上の状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＳＰに限らず、多種多様な樹脂に対して利用可能なプラグであって、樹脂発泡シートを製造する時に、製品に横シマ、厚み変動、蛇行、黒スジ等の問題を解消することを可能とした樹脂発泡シート製造装置用プラグと、このプラグを用いた樹脂発泡シートの製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決する為に、本発明の請求項１に係る樹脂発泡シート製造装置用プラグは、押出機内で溶融混合された樹脂と発泡剤との溶融混合物を、前記押出機に取り付けている金型を通して低圧領域に押出して発泡させ、前記発泡により得られた発泡中間体を、プラグの外周面に沿わせて延伸させて樹脂発泡シートを製造する樹脂発泡シート製造装置に用いるプラグであって、前記プラグの表面にショットブラスト加工を施し、さらに、その表面にアルマイト処理又は硬質アルマイト処理がなされたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２に係る樹脂発泡シート製造方法は、押出機内で溶融混合された樹脂と発泡剤との溶融混合物を、前記押出機に取り付けている金型を通して低圧領域に押出して発泡させ、前記発泡により得られた発泡中間体を、プラグの外周面に沿わせて延伸させて樹脂発泡シートを製造する樹脂発泡シートの製造方法であって、表面にショットブラスト加工を施し、さらに、その表面にアルマイト処理又は硬質アルマイト処理が施された前記プラグを用いることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂発泡シート製造装置用プラグ、及びこのプラグを用いた樹脂発泡シートの製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の請求項１に係る押出発泡成形法による樹脂発泡シート製造用の装置に用いるプラグを、第１の実施の形態として説明する。
本実施の形態に係るプラグは母材のアルミニウムで母体を製造し、その表面に対してショットブラスト加工を行い、さらにショットブラスト加工された表面に対してアルマイト処理を施して、その表面を硬質アルマイトでメッキする事により得られる。
【００１７】
このアルマイト処理とは、いわゆる陽極酸化処理により表面に酸化皮膜を形成する処理であるが、本実施の形態においては、プラグ表面が、いわゆる硬度の高い硬化アルマイトとなるように処理を施してある。このアルマイトと硬質アルマイトの硬度、膜厚の具体的な数値は表１に示した通りである。
【００１８】
【表１】
0003655118.tif 000002
【００１９】
尚、上記の表１において、「耐久性」とあるのは実際に樹脂発泡シート製造装置に本実施の形態に係るプラグを用いた場合に、手入れすることなくどの程度の期間において使用可能であるか、ということであり、この耐久性が良好なものほど好ましい。
【００２０】
例えばプラグを何度もくり返しくり返し利用すると、やがてプラグ表面に摩耗が生じるが、その摩耗を放置したままプラグをさらに利用すると、その摩耗を原因とする抵抗が生じてしまい、その結果横シマ、厚み変動、蛇行、黒スジなどが発生するので、一定期間使用したプラグは定期的に手入れをするか交換しなければならない。
【００２１】
このことより、プラグ表面の摩耗により発泡シート自体を傷めてしまわないためには、プラグを何度も繰り返し利用してもプラグ表面に摩耗が生じないようにすることが望ましく、これが即ち耐久性が良好である程、プラグ表面に摩耗が生じにくい、ということになる。
【００２２】
この点から、プラグの表面の硬度は高い方が好ましく、またプラグを何度繰り返し利用しても表面に傷がつきにくい、いわゆる耐摩耗性、ひいては耐久性のあるプラグである方が、得られる製品に悪影響を及ぼすこともなく、また耐久性が高いということはランニングコストの観点からも好ましいものであるから、耐久性が良好なプラグである方が、押出発泡成形法に用いるのに好適なのである。
そしてアルマイトに比べて硬質アルマイトの方が耐久性が良好であるので、本実施の形態では硬質アルマイトによるメッキを行っている。
【００２３】
次に、プラグの表面と製品である樹脂発泡シートとの間に生じる表面摩擦について説明する。
次に示す表２は、アルミニウムを母材とする直径４１０ｍｍのプラグ表面に６４０ｍｍ×５０ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートの切片を接触させ、荷重１ｋｇをかけた後その切片を引っ張り、始動時の張力を測定した結果である。
【００２４】
【表２】
0003655118.tif 000003
【００２５】
表２より判るように、プラグの表面がアルミニウムの母材のまま、即ち何ら表面処理が成されていない場合に比べて、硬質アルマイト処理を施した場合、及び硬質アルマイト処理とショットブラスト加工を施した場合の方が、始動張力が低いことが判る。
【００２６】
このことより、本実施の形態におけるプラグのように、アルミニウムを母材としつつ、その表面に硬質アルマイト処理とショットブラスト加工を施した方がプラグ表面の摩擦抵抗が低減する、と言える。このようにプラグ表面の摩擦抵抗を低減することにより、樹脂発泡シートをプラグ表面に沿わせて巻き取る時に、スムーズに樹脂発泡シートを巻き取ることが出来るので、ひいては製品の横シマの発生を抑えることが可能となり、大変好ましいと言える。
【００２７】
次に、アルミニウムの母材のまま、何ら表面処理を施していないプラグと硬質アルマイト処理を施したプラグを従来より用いられる押出発泡成形機に使用して、得られた樹脂発泡シートの品質を比較すると、表３のような結果を得られた。黒スジと横シマは製造を開始してからこれらが生じるまでかかった時間を、また蛇行はその振幅を、それぞれ測定し、比較している。尚、この樹脂発泡シートの原材料樹脂はポリエチレンテレフタレート樹脂であり、発泡剤にはブタンガスを使用した。またサーキュラーダイにてシーディングして行った。出来あがったシートは発泡倍率４．５倍のシートである。
【００２８】
【表３】
0003655118.tif 000004
【００２９】
このように、アルミニウムを母材とし、その表面に硬質アルマイト処理及びショットブラスト加工を施したプラグを用いて得られる樹脂発泡シートが、黒スジ、横シマの発生もなく、また蛇行も殆ど生じていないことより、このプラグが最も優れていることが判る。
【００３０】
これは、硬質アルマイト処理自体に自己潤滑性があること、さらにショットブラスト加工によりプラグ表面と樹脂発泡シートの接触面積が減少して摩擦抵抗が削減される、という理由により、プラグ表面に硬質アルマイト処理及びショットブラスト加工を施すことにより、プラグ表面の摩擦抵抗が非常に削減され、故に、プラグ表面の摩擦抵抗が原因で生じる製品の横シマ、蛇行、黒スジといった従来の問題点を解消することに寄与しているものと考えられる。
【００３１】
さらに、このようにプラグ表面を処理するだけで効果を得られることより、現在稼動している押出発泡成形機に利用しているプラグも簡単に改修することが可能となるので、大変好適である。
【００３２】
そして、以上説明した本実施の形態に係るプラグを押出し発泡成形法に用いることにより、従来の樹脂発泡シート製造方法に比べて、製品に黒スジ、横シマ、といった欠点の発生を抑えることが可能となり、また巻き取り時の製品の蛇行や製品の厚みが不均一になる、という問題の発生も抑えることが可能となるので、非常に好適な樹脂発泡シートの製造方法を得られる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の樹脂発泡シート製造装置用プラグによれば、プラグ表面にショットブラスト加工を施し、さらに、その表面にアルマイト処理又は硬質アルマイト処理を施したので、このプラグを用いた樹脂発泡シート製造装置で樹脂発泡シートを製造すると、横シマ、蛇行、製品の不均一な厚み、黒スジといった問題点の解消を実現できて好適である。
【００３５】
請求項２の樹脂発泡シート製造方法によれば、表面にショットブラスト加工を施し、さらに、その表面にアルマイト処理又は硬質アルマイト処理が施されたプラグを用いるので、横シマ、蛇行、製品の不均一な厚み、黒スジという問題点の発生を抑えることが出来る樹脂発泡シートの製造方法を得ることが出来て好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態に係る樹脂発泡シート製造装置の、プラグを含む主要部の構成を示す概略断面図である。
【図２】  第１の実施の形態に係る樹脂発泡シート製造装置の、全体構成の一例を概略的に示した図である。
【符号の説明】
１    コア
２    アウトリング
３    樹脂流路
４    円筒状の発泡シート
４ａ  製品となった発泡シート
５    プラグ
６    カッター
７    引き取りロール
１０    ダイ
３０    単軸押出機
３０ａ  ホッパ
【図１】
0003655118.tif 000005
【図２】
0003655118.tif 000006