(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡剤を含有するポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂又はポリアミド樹脂のいずれかから選ばれる結晶性樹脂を押出機にて溶融混練して押出し、当該押出樹脂を押出ダイの内部を通過せしめて、当該押出ダイの樹脂排出口から排出し、サイジングダイに導入して所望寸法を付与し、冷却装置による冷却工程を経て、少なくとも成形体表面及び裏面にスキン層を有する低発泡結晶性樹脂成形体を製造する方法において、前記押出ダイの樹脂排出口は、表面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する表面部スリット状排出口並びに裏面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する裏面部スリット状排出口から成り、前記表面部スリット状排出口及び裏面部スリット状排出口のスリット幅の和が、前記成形体の厚みの２０％〜９０％であり、前記サイジングダイの押出機側先端面は、前記押出ダイの樹脂排出面に対して、間隙部分を有するとともに５ｍｍ以内に位置することを特徴とする低発泡結晶性樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
発泡剤を含有するポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂又はポリアミド樹脂のいずれかから選ばれる結晶性樹脂を押出機にて溶融混練して押出し、当該押出樹脂を押出ダイの内部を通過せしめて、当該押出ダイの樹脂排出口から排出し、サイジングダイに導入して所望寸法を付与し、冷却装置による冷却工程を経て、少なくとも成形体表面及び裏面にスキン層を有する低発泡結晶性樹脂成形体を製造する方法において、前記押出ダイの樹脂排出口は、表面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する表面部スリット状排出口、裏面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する裏面部スリット状排出口並びに成形体内部発泡層を主として形成する少なくとも１以上の内部排出口から成り、前記表面部スリット状排出口、裏面部スリット状排出口及び内部排出口のスリット幅の和が成形体の厚みの２０％〜９０％であり、前記サイジングダイの押出機側先端面は、前記押出ダイの樹脂排出面に対して、間隙部分を有するとともに５ｍｍ以内に位置することを特徴とする低発泡結晶性樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
発泡剤を含有するポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂又はポリアミド樹脂のいずれかから選ばれる結晶性樹脂を押出機にて溶融混練して押出し、当該押出樹脂を押出ダイの内部を通過せしめて、当該押出ダイの樹脂排出口から排出し、サイジングダイに導入して所望寸法を付与し、冷却装置による冷却工程を経て、少なくとも成形体表面及び裏面にスキン層を有する低発泡結晶性樹脂成形体を製造する方法において、前記押出ダイの樹脂排出口は、表面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する表面部スリット状排出口、裏面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する裏面部スリット状排出口並びに前記表面部スリット状排出口と前記裏面部スリット状排出口とを成形体幅方向中央部で連結させる１の連結排出口から成り、前記表面部スリット状排出口及び裏面部スリット状排出口のスリット幅の和が、前記成形体の厚みの２０％〜９０％であり、前記サイジングダイの押出機側先端面は、前記押出ダイの樹脂排出面に対して、間隙部分を有するとともに５ｍｍ以内に位置することを特徴とする低発泡結晶性樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、低発泡結晶性樹脂成形体の製造方法に関し、特に成形体内部の空洞化を防止する低発泡結晶性樹脂成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、結晶性樹脂の低発泡押出成形法としては、異形状品での成形の優位性、スキン層が厚く強度に優れる等の理由より、特公昭４５−２９９１９号公報に記載される方法が主として使用されてる。
【０００３】
以下、前記特公昭４５−２９９１９号公報に記載される成形方法について概略説明する。まず、原料と成形温度でガスを発生する発泡剤とを混合し、押出機にて加熱、溶融、混練し、押出機先端に設けられる押出ダイに押出す。図５に示すごとく、押出ダイは、その樹脂排出部にあたるダイリップにおける樹脂排出口の外形寸法を、成形体寸法すなわちサイジングダイ寸法とほぼ同一にする。また、押出ダイ内部にマンドレル１６を配置している。当該押出ダイにより樹脂圧力の調整等を行ない、前記マンドレル１６と前記ダイリップから形成されるスリット状部分より樹脂をサイジングダイへ排出する。サイジングダイは、寸法決定および冷却を行なう部分であり、従来成形法においては、押出ダイに直接取付けられる。したがって、スリット状部分から排出された樹脂のうち、その外面側の樹脂はサイジングダイで急冷されスキン層となり、他の樹脂は内側に向けて発泡し、発泡層となるのである。さらに、冷却装置により冷却を行なうことにより成形体は製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の低発泡押出成形法では、結晶性樹脂、例えばポリエチレンを原料として使用する場合、成形体内部に断面の直径２ｍｍ〜１０ｍｍぐらいの空洞が長手方向（押出方向）に発生するという問題が生じていた。特に高比重品（例えば発泡倍率が１．６倍以下の成形品）の場合、上記空洞発生が顕著であった。非結晶性樹脂については簡易な金型修正により、空洞発生の防止が可能であるが、結晶性樹脂については、当該修正では空洞発生を防止し得ず、有効な対策が見い出されてなかった。
【０００５】
このような空洞の発生は、成形体強度の低下を招き、また、二次加工例えば穴開け、切削加工をするうえで不具合を引き起こした。さらには、成形体内部に発生するため外観上から空洞発生が判断できず、不具合品発見の時期が遅れ、不具合品の多発という問題をも有していた。
【０００６】
そこで本発明は、従来の低発泡押出成形法に起因する上記の諸問題を解決し、成形体内部に空洞の発生しない、低発泡結晶性樹脂成形体を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討の結果、前記空洞発生が結晶性樹脂の特性、すなわち加熱等により溶融点を越えると急激な粘度低下を生じ発泡ガスを保持できなくなる、という性質及び押出ダイの樹脂排出口の形状に原因があることを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
本発明は、発泡剤を含有するポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂又はポリアミド樹脂のいずれかから選ばれる結晶性樹脂を押出機にて溶融混練して押出し、当該押出樹脂を押出ダイ内部を通過せしめて、当該押出ダイの樹脂排出口から排出し、サイジングダイに導入して所望寸法を付与し、冷却装置による冷却工程を経て、成形体表面及び裏面にスキン層を有する低発泡結晶性樹脂成形体を製造する方法において、前記押出ダイの樹脂排出口は、表面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する表面部スリット状排出口並びに裏面スキン層及び成形体内部発泡層を主として形成する裏面部スリット状排出口から成り、前記表面部スリット状排出口及び裏面部スリット状排出口のスリット幅の和が、前記成形体の厚みの２０％〜９０％であり、前記サイジングダイの押出機側先端面は、前記押出ダイの樹脂排出面に対して、間隙部分を有するとともに５ｍｍ以内に位置する。
【０００９】
本発明に係る製造方法によれば、樹脂排出口が表面部スリット状排出口と裏面部スリット状排出口とに分離し、さらに、サイジングダイの押出機側先端面を押出ダイの樹脂排出面に近接するよう位置したので、結晶性樹脂が保持しきれなくなった発泡ガスを、両スリット状排出口の分離部分及びサイジングダイの押出機先端面と押出ダイの樹脂排出面との間隙部分から外部へ放出する。したがって、空洞発生の原因となる発泡ガスの滞留を防止することができる。
【００１０】
ここで、表面部スリット状排出口及び裏面部スリット状排出口のスリット幅の和は、成形体の厚みの２０％〜９０％であることを要する。２０％より小さくては、押出ダイ内での圧力が大きく成りすぎ、成形性が低下するためであり、９０％より大きくては、得られた成形体の加工性が非常に低下するためである。好ましくは４０〜８０％である。
【００１１】
加えて、サイジングダイの押出機側先端面は、押出ダイの樹脂排出面に近接するよう位置することを要する。上記押出機側先端面と上記樹脂排出面とを当接させると、発泡ガスが外部に放出されず空洞が発生するからであり、押出機側先端面と樹脂排出面とを離しすぎると、成形体表面及び裏面にスキン層が発生しない又は薄くなり強度が低下するためである。好ましくは５ｍｍ以内に近接するよう位置するものである。
【００１２】
さらに、上記構成に加えて表面部スリット状排出口と裏面部スリット状排出口との間に内部排出口を設けても良い。特に、成形体厚みの大きなものの場合、内部排出口を設けた方が吐出バランスを保つうえ、また、押出ダイ製作上好ましいからである。なお、内部排出口は、表面スキン層及び裏面スキン層形成にも少しは関与するが、主として内部発泡層の形成に関与するので、スリット状にこだわらず１又は複数の円孔、角孔等でも良い。
【００１３】
また、表面部スリット状排出口と裏面部スリット状排出口とを成形体幅方向中央部で連結させる１の連結排出口を設けても良い。特に幅方向の長さの大きな成形体の場合に有効である。なお、２以上の連結排出口を設けることは、当該連結排出口の間に位置する部分に発泡ガスの滞留部分が生じることとなり、空洞発生を防止できないこととなる。
【００１４】
本発明に使用する結晶性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂である。また、前記樹脂には発泡剤として一般に公知のもの、例えば重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド及びそれらの任意の混合物を適宜（通常０．３〜３．０重量％）含有させる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の低発泡結晶性樹脂成形体の製造方法を示す概略図である。本発明では、発泡剤を含有する結晶性樹脂を押出機１にて溶融混練して押出し、当該押出樹脂を押出ダイ２の内部を通過せしめて、当該押出ダイ２の樹脂排出口７から排出し、サイジングダイ３に導入して所望寸法を付与し、冷却装置４による冷却を経て、引取機５により引取り、切断機６により所望長さに切断し、最終成形体を得るものである。
【００１６】
押出ダイ２は通常分割されたブロック片を組み合わせて構成されることが多い。本実施例では図４に示すよう３分割タイプの押出ダイを使用する。すなわち、押出ダイ２は、サイジングダイ側よりダイリップ１１、中間ダイ１２、ダイボディ１３の３つのブロックより構成される。ただし、従来成形法で通常使用するマンドレルは必要としない。また、ダイリップ１１に本発明の特徴的な樹脂排出口を設ける。
【００１７】
ダイリップ１１は、３２０ｍｍ×１９０ｍｍの板状であり、中央部に樹脂排出口７を有している。なお、図２は、ダイリップ１１をサイジングダイ側から見た正面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線の断面図である。樹脂排出口７は、表面部スリット状排出口８、裏面部スリット状排出口９及び内部排出口１０から成り、本実施例においては成形体上面が表面となり、下面が裏面となる。したがって、上側に位置する排出口が表面スリット状排出口８、中間に位置する排出口が内部排出口１０、下側に位置する排出口が裏面部スリット状排出口９となる。なお、内部排出口１０についてもスリット状排出口とし、表面部スリット状排出口８、裏面部スリット状排出口９および内部排出口１０は、すべてスリット長さ（成形体における幅方向長さ）２００ｍｍ、スリット幅５ｍｍとする。したがって、前記３つのスリット幅の和は、所望する成形体厚みの７５％である。また、サイジングダイ３の押出機側先端面１４は、押出ダイ樹脂排出面１５から０．４ｍｍの位置に設ける。
【００１８】
使用する結晶性樹脂は、ポリエチレン樹脂（比重：０．９５）を使用し、発泡剤として重炭酸ナトリウムを上記樹脂１００重量部に対して０．５重量部添加する。また、添加剤としてタルクを０．２重量部加える。
【００１９】
以上の押出ダイ及び結晶性樹脂を使用し、公知の押出方法により押出成形を行う。なお、押出機はシングル押出機（６５ｍ／ｍ）を用い、押出ダイ２を１５０℃、押出量を３０ｋｇ／ｈｒとする。得られた低発泡結晶性樹脂成形体は、２００ｍｍ×２０ｍｍの断面を有し、比重０．６５であり、成形体内部に空洞の発生が無いものであった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の低発泡結晶性樹脂成形体の製造方法によれば、結晶性樹脂がその急激な粘度低下のため保持しきれなくなった発泡ガスを外部へ放出するので、成形体内部の空洞の発生を防止できる。また、成形体表面及び裏面にはスキン層を有しているので強度的にも優れている。さらに、従来成形法のように押出ダイ内部にマンドレルを必要としないので、押出ダイ製作のコスト、時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例に用いるダイリップをサイジングダイ側から見た正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１における押出ダイ部分及びサイジングダイ部分の拡大図である。
【図５】従来成形法に使用する押出ダイをサイジングダイ側から見た正面図である。
【符号の説明】
１  押出機                                                ２  押出ダイ
３  サイジングダイ                                ４  冷却装置
５  引取機                                                ６    切断機
７  樹脂排出口                                        ８    表面部スリット状排出口
９  裏面部スリット状排出口      １０  内部排出口
１１  ダイリップ                                  １２    中間ダイ
１３  ダイボディ                                    １４    サイジングダイ押出機側先端面
１５  押出ダイ樹脂排出面                    １６    マンドレル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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