專利名稱:發泡熱塑性樹脂板的制造設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及在減壓條件下形成發泡的發泡熱塑性樹脂板的制造設備。
作為制造發泡熱塑性樹脂板(下面也簡稱為“板”)的已有方法,人們知道有下述方法,通過擠壓機使熱塑性樹脂和發泡劑熔化、混合,之后通過模具在大氣壓下進行擠壓。但是,為了通過該方法獲得高度發泡的板,必須采用大量的發泡劑,另外隨著高度發泡的處理,氣泡變粗,隨之會產生板的強度減小的不利情況。
于是,作為解決上述不利情況的方法,人們采用了下述方法,即通過將從擠壓機排出的發泡性熱塑性樹脂體從減壓裝置中通過的方式,使發泡性熱塑性樹脂體進一步發泡,從而實現較高程度的發泡。
比如,在JP特公平2-54215號文獻(JP第1639854號專利)中所公開的結構中,在減壓室內設置有輥狀的取出機,這樣可將板狀發泡性熱塑性樹脂體從模具處擠壓到減壓室內部,而使其發泡,并且通過上述取出機將其拉出。
另外,在JP特公昭58-29328號文獻(JP第1199174號專利)中所公開的結構中,在減壓室的出口處設置有用于使減壓室減壓的密封件,并且在減壓室的后段設置有輥狀的取出機,這樣可將板狀發泡性熱塑性樹脂體從模具處擠壓到減壓室內部,而使其發泡,并且通過上述密封件,借助取出機將其拉出。
另外,在本說明書中,在減壓條件下進一步發泡的,一次發泡階段的熱塑性樹脂定義為“發泡性熱塑性樹脂”,而在減壓條件下使該發泡性熱塑性樹脂進一步發泡的,固化后和固化前的最終的發泡狀態的樹脂定義為“發泡熱塑性樹脂體”。另外,處于在減壓條件下進行發泡的狀態的熱塑性樹脂包含于前者的“發泡性熱塑性樹脂體”中。
但是,在上述的各種現有結構中,只能制造單一厚度的發泡熱塑性樹脂板。因此,在制造具有不同厚度的發泡熱塑性樹脂板的場合,就必須準備專用的制造設備。
另外,在上述JP特公平2-54215號文獻所公開的制造設備中,由于取出機設置于減壓室的內部,這樣會產生減壓室的密封結構較復雜,并且整個設備體積較大的問題。
還有,在JP特公昭58-29328號文獻所公開的制造設備中,由于發泡板是邊對制造設備的出口的密封件進行擠擴,邊通過取出機拉出,這樣會將發泡板壓壞,或使其表面受到損傷。此外,在上述JP特公平2-54215號文獻的結構中,發泡板壓壞的問題特別顯著。
因此,一般在減壓條件下發泡的場合,可獲得沿板的厚度方向形成較長的氣泡,但是按照上述的已有結構,由減壓產生的氣泡形成的效果是不充分的,呈現下述的氣泡,該氣泡沿與板的厚度方向相垂直的,板的寬度方向和擠壓方向較長。另外當具有許多這樣的氣泡時,會產生不能獲得較厚的板的問題。
本發明是針對上述問題而提出的,其目的在于提供一種可制造具有各種厚度的發泡熱塑性樹脂板的發泡熱塑性樹脂板制造設備。
為了實現上述目的,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備包括擠壓機、模具和減壓室如與上述減壓室中的上述發泡性熱塑性樹脂體的厚度方向相對向的一對壁部,該擠壓機使熱塑性樹脂和發泡劑熔化、混合,形成熔化混合物,對其進行擠壓,上述模具設置于上述擠壓機的前端,其將上述熔化混合物加工成板狀發泡性熱塑性樹脂體,上述減壓室用于在減壓條件下進一步使從上述模具擠壓出的發泡性熱塑性樹脂體發泡,其特征在于,這些壁部中至少有一個具有由可沿兩個壁部的靠近方向和離開方向移動的活動壁部形成的對向壁部。
按照上述結構,通過擠壓機的擠壓動作,將熱塑性樹脂和發泡劑的熔化混合物從模具中呈板狀發泡性熱塑性樹脂體擠壓出。該發泡性熱塑性樹脂體在減壓室內的減壓條件下進一步發泡,從而形成發泡熱塑性樹脂板。
此時,發泡熱塑性樹脂板的厚度由上述減壓室中的沿發泡熱塑性樹脂板的厚度方向的尺寸確定。即,發泡熱塑性樹脂板是按照與減壓室中的沿發泡熱塑性樹脂板的厚度方向的尺寸相對應的厚度發泡形成的。
在形成上述減壓室中的發泡熱塑性樹脂體的厚度方向,相對向的一對壁部的對向壁部中,上述壁部中至少有一個可沿這兩個壁部的靠近方向和離開方向移動的活動壁部。由此,通過使活動壁部移動,改變減壓室中的沿發泡熱塑性樹脂板的厚度方向的尺寸,則可獲得具有各種厚度的發泡熱塑性樹脂板。
另外,本發明的其它目的在于提供一種發泡熱塑性樹脂板的制造設備,該設備可以很容易地獲得表面狀態良好,減壓條件下保持良好的發泡狀態,發泡倍數較高,厚度較厚的板。
為了實現上述目的,本發明的制造設備的制造設備除了上述結構以外,還具有下述結構。
即,在上述減壓室的出口部分中的上述對向壁部處,至少在上述活動壁部處設置有下述密封件,該密封件對上述發泡性熱塑性樹脂體在減壓條件下發泡之后從上述減壓室排出的發泡熱塑性樹脂板與上述對向壁部之間進行密封。
按照上述結構,從發泡熱塑性樹脂板的制造開始時至其之后的制造時的期間,發泡熱塑性樹脂板上不會作用有密封件產生的較大力,可使減壓室保持在規定的減壓程度。
比如,對向壁部中的一對壁部之間的間距可在減壓室的減壓開始之前,由于減壓未使發泡性熱塑性樹脂體發泡的厚度較薄時變窄,在減壓室的減壓開始之后,由于減壓使發泡性熱塑性樹脂體發泡,厚度增加時,即成為發泡熱塑性樹脂板時擴大。由此,在減壓室的減壓開始前和開始后,上述壁部與發泡性熱塑性樹脂體或發泡熱塑性樹脂板之間的間距,即密封部件與發泡性熱塑性樹脂體或發泡熱塑性樹脂板之間的沿厚度方向的位置關系基本保持恒定。因此,作為密封部件,可采用柔軟的,并且具有撓性的部件,可避免由密封件使發泡熱塑性樹脂板的表面損傷,或將氣泡壓壞的情況發生。
與此相對,在對向壁部不具有活動壁部的結構中,由于在上述板的減壓條件下發泡造成的厚度變化的前后,保持減壓室的規定減壓程度,這樣減壓室的密封件必須采用具有較大剛度的部件。在此場合,在由于減壓條件下的發泡,使厚度增加的發泡熱塑性樹脂板上作用有由密封件產生的大于所需值的較大的壓力,這樣會產生由密封件使發泡熱塑性樹脂板的表面損傷,或將氣泡壓壞的情況。
其結果是,在本發明的結構中,通過設置密封件來作為保持減壓室的減壓程度的密封方式的這一簡單結構,可以很容易地獲得不因密封件而使該板的表面損傷,保持減壓條件下的良好的發泡狀態,發泡倍數較高,厚度較大的發泡熱塑性樹脂板。
根據下面的描述,很容易得出本發明的其它目的、特征和優點。另外,通過參照附圖進行的以下說明,會明白本發明的價值。
圖1(a)為表示本發明一個實施例的,發泡熱塑性樹脂板的制造設備的縱向剖面示意圖;圖1(b)為上述設備的平面圖;圖2為沿圖1(b)中的A-A線的剖面圖;圖3(a)為表示在圖1(a)所示的發泡區和冷卻區中,可用作多孔部件的多孔電鑄的形狀和其表面的凹凸部加工的縱向剖面示意圖;圖3(b)為表示圖3(a)所示的結構的其它實例的縱向剖面示意圖;圖4(a)為表示圖3(a)所示的凹凸部加工的另一實例的縱向剖面示意圖;圖4(b)為表示圖3(a)所示的凹凸部加工的又一實例的縱向剖面示意圖;圖5(a)為表示在圖1(a)所示的制造設備中,板狀發泡性熱塑性樹脂體的擠壓開始時狀態的縱向剖面示意圖;圖5(b)為表示在圖5(a)所示的狀態之后,減壓室的減壓開始之前狀態的縱向剖面示意圖;圖6為表示在圖1(a)所示的制造設備中,設置有模口朝向減壓室內部突出的模具的實例的縱向剖面示意圖;圖7為表示本發明的其它實施例中熱塑性樹脂板的制造設備的縱向剖面示意圖;圖8(a)為表示在圖7所示的制造設備中,板狀發泡性熱塑性樹脂體擠壓開始時狀態的縱向剖面示意圖;圖8(b)為表示在圖8(a)所示的狀態后,減壓室的減壓開始之前狀態的縱向剖面示意圖;圖9為表示本發明的還一實施例中發泡熱塑性樹脂板的制造設備的縱向剖面示意圖;圖10(a)為本發明的再一實施例中發泡熱塑性樹脂板的制造設備的的縱向剖面示意圖;圖10(b)為上述再一實施例的平面圖11(a)為表示本發明其他實施例的發泡熱塑性樹脂板的制造裝置的示意縱剖圖;圖11b為其平面圖;圖12為本發明的一個實施例中,通過圖1所示的制造設備制造的發泡熱塑性樹脂板的氣泡直徑測定方法的說明圖。
(第1實施例)下面根據圖1~6對涉及本發明的一個實施例進行描述。
如圖1(a)所示,上述發泡熱塑性樹脂板6的制造設備包括擠壓機1、擠出頭部2、模具3、減壓室4和取出機5。該減壓室4形成于成形部9的內部。
擠壓機1為在根據所采用的熱塑性樹脂或發泡劑而預先設定的溫度下,使發泡劑和熱塑性樹脂熔化,并對它們進行混合,將混合物朝擠出頭部2的方向擠壓。在必須在低溫下進行發泡劑和熱塑性樹脂的混合的情況下,擠壓機1最好為單軸結構。
另外,作為擠壓機1的設定溫度,在所采用的熱塑性樹脂,比如為聚丙烯類樹脂的場合,將位于擠壓機1出口附近的發泡性熱塑性樹脂體的聚丙烯類樹脂(混合物)的熔化體的溫度設定為180℃以下。之所以這樣是因為當聚丙烯類樹脂的熔化體溫度超過180℃時,會產生排氣。
擠出頭部2設置于擠壓機1的出口處,采用一般用于擠壓成形的篩網。但是在所采用的熱塑性樹脂為剪斷發熱顯著的樹脂的場合,則不采用篩網。
模具3為將由擠壓機1通過擠出頭部2擠壓出的發泡性熱塑性樹脂體加工成板狀的板壓模。一般,板壓模為可進行溫度調節和壓力調節的結構。該模具3具有構成樹脂排出口的模口3a。
取出機5從減壓室4的出口一側拉出發泡熱塑性樹脂板6,其設置于減壓室4的出口一側。取出機5由相對的一對以上的輥5a構成,該輥5a可對發泡熱塑性樹脂板6進行夾持。
成對的相對輥5a和5b可朝向使它們之間的間距變窄的方向,以及使該間距變寬的方向移動。比如,這些輥5a和5b具有隨著后面將要描述的活動上壁部12(對向壁部、活動壁部)和活動下壁部13(對向壁部活動壁部)的移動而產生移動的結構。另外,上述輥5a最好為可通過冷卻水對溫度進行調節的結構。還可采用在樹脂板的制造中過去所采用的其它類型(比如傳送帶型等)的取出機,以代替上述的輥型取出機5。
取出機5的拉出速度根據發泡熱塑性樹脂板6的發泡倍數、厚度、樹脂組成等因素進行適當地設定,但是一般其在1~3m/min的范圍內。
減壓室4將通過模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體(以下,為了與最終的發泡狀態的發泡熱塑性樹脂板6相區別,將其稱為“板狀發泡性熱塑性樹脂體6a”),即板狀發泡性熱塑性樹脂體6a曝露于減壓條件下,使其進一步發泡。該減壓室4為在使板狀發泡性熱塑性樹脂體6a進一步發泡之后,可使該板狀發泡性熱塑性樹脂體6a冷卻的結構。
減壓室4的入口一側形成發泡區7,該發泡區7為在減壓條件下使從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a發泡的區域,減壓室4的出口一側形成冷卻區8,該冷卻區8為對在發泡區7中發泡的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a進行冷卻固化的區域。此外,發泡區7和冷卻區8不必通過分隔板等部件進行嚴密的分隔。最好使發泡區7的減壓程度高于冷卻區8,另外還具有使板狀發泡性熱塑性樹脂體6a進行高發泡之后,對其冷卻的功能。冷卻區8為使板狀發泡性熱塑性樹脂體6a固化的區域。
減壓室4的真空引入是通過與發泡區7部分連接的真空泵17,并經由內壁部14進行的,該內壁部14具有后面將要描述的真空引入孔,該孔分別設置于發泡區7和冷卻區8中。減壓程度的調節通過調壓閥15和真空破壞閥16進行。另外,在減壓程度的調節時,可同時采用調壓閥15與真空破壞閥16,或僅僅采用其中的任何一個閥。此外,在這里,通過1個真空泵17,可同時向發泡區7與冷卻區8引入真空,但是也可在冷卻區8中設置單獨的真空泵,從而可分別對兩個區7與8的減壓程度進行調節。還有,最好采用在每個真空引入管線中設置壓力調節閥,從而可對減壓程度進行調節的結構。作為上述的壓力調節閥,一般所采用的形式,比如可為通過壓力檢測器與傳送器,在改變閥的打開程度的同時,對真空泵17的吸入壓力進行控制的類型,或在對壓力表進行監測的同時,通過本身的壓力對上述吸入壓力進行壓力控制的類型等。
作為減壓室4的減壓程度,在所采用的熱塑性樹脂,比如為聚丙烯類樹脂的場合,必須為200mmHg的壓差(與大氣壓的差值),最好在300mmHg以上,其中以350~700mmHg的范圍內的壓差為最佳。但是最適合的減壓程度隨所采用的熱塑性樹脂或發泡劑的不同而不一樣,另外還隨所希望的發泡熱塑性樹脂板6的發泡倍數的不同而不一樣。
下面對成形部9和減壓室4進行具體描述。
如圖1(a),以及為圖1(b)中A-A線的剖視圖的圖2(省略了板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的狀態)所示,成形部9在構成外殼的外壁部11的內部,具有可上下移動的活動上壁部12和活動下壁部13。由該活動上壁部12、活動下壁部13和外壁部11所圍成的空間構成上述的減壓室4。在本實施例中,作為活動上壁部12的底面的壁面12a和活動下壁部13的頂面的壁面13a為平坦面。活動上壁部12和活動下壁部13在減壓室4一側的面上具有內壁部14,上述壁面12a和壁面13a由該內壁部14所形成。
成形部9具有用于使上述活動上壁部12和活動下壁部13移動的活動壁驅動裝置23。為了形成該活動壁驅動裝置23,多個螺釘24的底端與活動上壁部12的頂面連接,該多個螺釘24以沿上下方向穿過外壁部11的方式設置。這些螺釘24中的從外壁部11突出的部分擰入形成于鏈輪25中的凹螺紋部(圖中未示出)內。這些鏈輪25以可旋轉的方式設置于外壁部11的頂面。另外,在外壁部11的頂面設置有可旋轉的手柄26,通過該手柄26可使鏈輪27旋轉。還如圖2(b)所示,比如帶有齒的傳送帶28與上述鏈輪25和27嵌合。另外,還可采用鏈條來代替上述傳送帶28。
同樣,在活動下壁部13的底面一側也設置有上述的螺釘24、鏈輪25、鏈輪27和傳送帶28。但是,在其底面側未設置有手柄26,頂面側的手柄26的旋轉通過圖中未示出的驅動傳送機構,傳送給底面側的鏈輪27。此外,還可采用在底面側也設置有與頂面側相同的獨立的活動壁驅動裝置23,通過單獨的手柄26,即活動壁驅動裝置23使活動上壁部12與活動下壁部13移動這種結構。
按照上述結構,當旋轉手柄26時,可同時使活動上壁部12和活動下壁部13上下移動。在此場合,活動上壁部12與活動下壁部13朝反方向移動。由此,可對與活動上壁部12的壁面12a與活動下壁部13的壁面13a之間的間距,即相當于發泡熱塑性樹脂板6的厚度的減壓室4的高度進行調節。
另外,上述活動上壁部12和活動下壁部13的移動最好是在活動上壁部12和活動下壁部13不向發泡熱塑性樹脂板6的擠壓方向和寬度方向中的任何一向傾斜,相互保持平行的狀態下進行。
此外,在本實施例中,相對模口3a中的沿發泡熱塑性樹脂板6的厚度方向的中心位置,活動上壁部12的壁面12a與活動下壁部13的壁面13a的移動距離是相同的。
還有,作為上述的活動壁驅動裝置23,其結構不限于上述的螺釘式,而可適當地采用比如,使用油壓缸的形式等公知的結構。上述螺釘式的活動壁驅動裝置23適合于小型的制造設備,而油壓缸式的裝置適合于大型的制造設備。
再有,在本實施例中,采用的是設置有活動上壁部12和活動下壁部13的結構,但也可僅僅將其中的任何一個設置成活動的。
在上述活動上壁部12與活動下壁部13中的減壓室4的出口側端部,分別設置有刮刀形密封件31。這些密封件31按照從活動上壁部12和活動下壁部13中的,比如左右中的一端跨至另一端的方式設置。這些密封件31在使板狀發泡性熱塑性樹脂體6a或發泡熱塑性樹脂板6介于該密封件31、31之間狀態下,沿該上述板的傳送方向彎曲或彎折,從而以可減壓的方式對減壓室4進行密封,該密封件31是柔軟且具有撓性的,比如,由橡膠形成。
除了上述范圍,密封件31也可沿發泡熱塑性樹脂板6兩側的厚度方向設置。該厚度方向的密封件31設置于外壁部11上。此外,密封件31還可僅與板狀發泡性熱塑性樹脂體6a,或發泡熱塑性樹脂板6的上或下的寬度方向中的任何一個方向相對應地設置。
在減壓室4中,首先,發泡區7為用于使板狀發泡性熱塑性樹脂體6a進行高度發泡的區域,該板狀發泡性熱塑性樹脂體6a是通過模具3,在調節到與發泡相適合的溫度下擠壓出的,在發泡區內部壓力降低。該發泡區7在連續的發泡熱塑性樹脂板6的制造動作過程中,一下子使模口3a的開口厚度擴大為兩個壁面12a與13a之間的間距W2。
發泡區7的真空引入是通過設置于包圍發泡區7的壁的局部,或整個表面上,設置的具有真空引入孔的構件來進行。
上述真空引入可以是沿板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的厚度方向進行減壓的、沿與上述厚度方向相垂直的方向(寬度方向)進行減壓的、或沿這兩個方向進行減壓的,最好沿上述厚度方向進行減壓。
特別是最好,比如在活動上壁部12中的沿上述寬度方向的兩端設置直徑為20mm以下的真空引入孔,從而沿上述厚度方向進行減壓。在上述真空引入孔的直徑大于20mm的場合,熔化樹脂等很容易產生堵塞,在此場合,有可能發生通過取出機5進行的發泡熱塑性樹脂板的拉出動作停止。
在本實施例中,活動上壁部12和活動下壁部13的內壁部14由具有真空引入孔的部件形成。作為該部件,特別是最好采用燒結合金或多孔性的電鑄外殼等多孔部件。
作為多孔部件的一種的多孔性電鑄外殼,為多孔電鑄(注冊商標),圖3(a)、(b)以示意方式表示由多孔電鑄形成的內壁部14的截面。在多孔電鑄中,通氣孔H為里面擴大的結構,從而具有難于產生堵塞,排氣阻力也較低的特征。多孔電鑄為通過對模具以厚壁方式鍍鎳等金屬的方式,實現金屬的轉印的電鑄型。
由于圖3(b)所示的截面與圖3(a)所示的截面相比較,其外側面的壁厚增加,這樣很容易進行表面加工,耐壓強度提高等優點。多孔電鑄中的孔數一般為3~7個/cm2,最好為3~5個/cm2。當大于上述值時,會慢慢產生強度方面的問題。
上述內壁部14中的真空引入孔必須至少在100μm以下,最好在50μm以下,其中以在30μm以下為最佳。在真空引入孔較大的場合,所采用的熱塑性樹脂中的添加劑、熔化樹脂和分解的樹脂會將內壁部14中的真空引入孔堵塞,為了確保所需的減壓程度,作為真空泵17,必須采用大型的泵。
此外,位于發泡區7中的內壁部14通過在埋入該內壁部14內的冷卻水流路(溫度調節機構、冷卻劑流路)18流動的冷卻水,保持規定的溫度。在采用熱傳導性較高的金屬作為內壁部14的材料的場合,冷卻效果較好。作為冷卻水流路18,也可采用通過一條管線對整個發泡區7進行冷卻的結構。但是,為了良好地保持減壓條件下的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的發泡狀態,最好沿板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的擠壓方向,并排設置分別獨立的多條管線。
還有,作為調節發泡區7的溫度調節方式,只要可進行該溫度調節,就不必進行特別限定,其比如,也可是向發泡區7吹入空氣的結構。在采用這種結構的場合,如果在發泡區7中,進行優于吹入空氣的真空吸入,則可維持整個減壓室4的減壓程度。
在這里,由于板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的整個表面或基本上全部表面與發泡區7的內壁部14相接觸,這樣內壁部14的溫度充分地傳遞給板狀發泡性熱塑性樹脂體6a,從而溫度調節效果較好。
在上述的發泡區7的結構中,由于板狀發泡性熱塑性樹脂體6a在與位于發泡區7中的內壁部14相接觸的同時受到拖拉,這樣當接觸面積較大時,會使上述板6a的表面受到損傷,或難于流動。
于是,如圖3(a)、(b)所示,在位于發泡區7中的內壁部14的表面,即壁面12a和13a上形成有多個小凸部21。該圖3(a)、(b)所示的凸部21呈其表面為彎曲面,并且各個獨立的形狀。由于通過這樣的凸部21,使壁面12a和13a具有凹凸部,這樣壁面12a和13a與板狀發泡性熱塑性樹脂體6a(例如板狀發泡性聚丙烯類樹脂)或發泡熱塑性樹脂6之間的接觸面積減小,很容易使這些板體產生滑動。
最好通過上述凹凸部,使壁面12a和13a與板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的接觸面積占沒有凹凸部的場合的相應面積的10~80%。接觸面積小于10%時,由于板狀發泡性熱塑性樹脂體6a與壁面12a和13a的接觸面積過小,這樣難于對板狀發泡性熱塑性樹脂體6a進行充分冷卻。另外,在接觸面積大于80%的場合,則難于拉出板狀發泡性熱塑性樹脂體6a。
此外,特別是最好對上述凸部21進行鍍膜處理,比如在其上鍍聚四氟乙烯膜。由此,板狀發泡性熱塑性樹脂體6a會更好地產生流動,不會有使其表面受到損傷的危險。
圖3(a)、(b)所示的由上述凸部21形成的凹凸部的圖案為一個實例,不必對其形式進行特別限定,該形式可適當地采用比如,褶皺圖案、梨皮狀圖案。該凹凸部圖案的形成和鍍膜處理除對上述發泡區7中的壁面12a和13a進行處理以外,最好也對圍繞發泡區7的外壁部11(參照圖2)的側壁面進行,當然還可僅僅對其一部分進行。另外,在引入真空時采用多孔部件的場合,最好對形成發泡區7的內壁的金屬面與多孔部件這兩者進行凹凸部圖案的形成和鍍膜處理,當然其形成位置可為任何一方。
另外,圖3(a)、(b)表示具有不同尺寸的凸部21的結構,但是如圖3(a)、(b)所示,該凸部21也可為并排設置相同尺寸的凸部的結構。此外,作為凸部21的形狀,最好采用表面彎曲的形式(圖3(a)、圖4(a)),但是該形狀不限于此,其也可為角錐狀或圓錐狀(圖4(b))。
最好通過進行對壁面12a和13a的凹凸部圖案形成,和比如,聚四氟乙烯鍍膜處理,使板狀發泡性熱塑性樹脂體6a與壁面12a和13a之間的外表摩擦系數k小于0.4。在這里,該外表摩擦系數k為由下述公式定義的值。
(減壓室4內的壓力與大氣壓之間的壓差)×(壁面12a(或壁面13a)的面積)×外表摩擦系數k=拉力還有,上述的外面摩擦系數k最好在0.35以下,特別是最好在0.32以下。其原因是在上述外表摩擦系數k大于0.4時,會產生通過取出機5對發泡熱塑性樹脂板6的拉出動作停止的情況。
冷卻區8為使在發泡區7中沿厚度方向發泡的發泡熱塑性樹脂板6冷卻固化的區。用于冷卻區8中的真空引入的結構與上述發泡區7的場合相同,其通過具有真空引入孔的部件可進行真空引入。作為具有真空引入孔的部件,在這里最好采用多孔部件,此場合下的,真空引入孔直徑的條件、配置條件或適合采用的材料等與發泡區7描述的情況相同。但是,在冷卻區8中的真空引入孔的數量可少于發泡區7的。另外,在多孔部件采用多孔電鑄的場合,多孔電鑄中的孔的數量也可為任意值,最好在3個/cm2以下。
最好使冷卻區8的減壓程度小于發泡區7(為接近大氣壓的壓力)。在按照上述方式的場合,具有很容易通過取出機5將發泡熱塑性樹脂板6拉出的優點。
同樣在冷卻區8中,由于發泡熱塑性樹脂板6的全部表面或基本上全部表面與位于冷卻區8中的內壁部14相接觸,這樣內壁部14的溫度充分地傳遞給發泡熱塑性樹脂板6,從而冷卻效果較好。
還有,同樣在該冷卻區8中,與發泡區7相同,由于拉動發泡熱塑性樹脂板6,這樣在其內壁上形成有如,由凸部21產生的凹凸部。此外,最好對其進行鍍膜處理。
另外,作為調節冷卻區8的溫度調節方式,只要可進行該溫度調節,就不必特別進行限定,比如還可為利用一定溫度的冷卻劑來調節溫度的結構、或向冷卻區8吹入空氣的結構。在采用該吹入空氣結構的場合,當在冷卻區8中,進行優于吹入空氣真空引入時,則可保持整個減壓室4的減壓程度。特別是,在采用該結構的場合,還具有發泡熱塑性樹脂板6與內壁之間的接觸程度得以緩解,更容易將發泡熱塑性樹脂板6拉出的優點。
在冷卻區8的出口處,最好使發泡熱塑性樹脂板6的中心溫度小于模具3出口處的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的中心溫度50℃。由此,可保持在減壓條件下沿發泡熱塑性樹脂板6的厚度方向產生的氣泡。
在采用具有上述結構的發泡熱塑性樹脂板的制造設備的場合,通過下述的方法可獲得發泡熱塑性樹脂板6。
首先,通過擠壓機1,使發泡劑與熱塑性樹脂熔化、混合,之后通過模具3將該混合物作為板狀發泡性熱塑性樹脂體6a,呈板狀擠壓出。此時,如圖5a所示,上述制造設備在下述狀態下設置活動上壁部12和活動下壁部13,該狀態指預先通過活動壁驅動裝置(驅動機構)23使活動上壁部12上升,并且使活動下壁部13下降,從而使壁面12a和13a的間距大于板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的厚度的狀態。
從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a通過減壓室4到達取出機5處,形成可通過取出機5拉出的狀態。此時,對向的輥5a為與板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的厚度相對應,間距變窄的狀態。
接著,在將板狀發泡性熱塑性樹脂體6a連續地擠壓出的同時,如圖5(b)所示,為了通過活動壁驅動裝置23,將壁面12a和13a之間的間距減小至W1,使活動上壁部12和活動下壁部13移動。上述間距W1為在未對減壓室4進行減壓的狀態下,與從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的厚度相對應。在該狀態下,由于密封件31的端部充分地到達板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的表面上,并將減壓室4的出口覆蓋住,這樣減壓室4處于可減壓的狀態。此時,密封件31處于朝板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的移動方向一側彎曲或彎折的狀態,從而可與板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的表面相接觸。
此后,以相對大氣壓,100mmHg以上的減壓量對減壓室4進行減壓,并且如圖2(a)所示,為了通過活動壁驅動裝置23,將壁面12a和13a之間的間距擴大至W2,使活動上壁部12和活動下壁部13移動。上述間距W2與待制造的發泡熱塑性樹脂板6的所需厚度相對應,該間距W2可按照任意值變化。此外,上述減壓量的上限值最好小于700mmHg。在按照上述方式設定的場合,可順利地將發泡熱塑性樹脂板6從減壓室4中拉出。
通過上述減壓動作,上述板狀發泡性熱塑性樹脂體6a通過發泡區7而進一步發泡,從而形成發泡熱塑性樹脂板6。該發泡熱塑性樹脂板6連續通過冷卻區8而實現冷卻固化,之后通過取出機5拉出。此外,在連續地制造發泡熱塑性樹脂板6的場合,按照上述方式對減壓室4進行減壓,并且在壁面12a和13a的間距保持在W2的狀態下連續地進行制造動作。
按照上述方式,在上述制造設備中,通過活動壁驅動裝置23可任意設定發泡熱塑性樹脂板6的連續制造時的壁面12a和13a的間距W2,這樣可制造所需厚度的發泡熱塑性樹脂板6。因此,可與具有各種厚度的發泡熱塑性樹脂板6的制造相對應,具有較高的廣泛應用性。
還有,通過活動壁驅動裝置23,可使活動上壁部12的壁面12a與活動下壁部13的壁面13a之間的間距在減壓室4的減壓開始之前,板狀發泡性熱塑性樹脂體6a由減壓未進行發泡的厚度薄時變小,在減壓室4的減壓開始之后,板狀發泡性熱塑性樹脂體6a因減壓進行發泡,其厚度增加時,即當形成發泡熱塑性樹脂板6時擴大。因此,在減壓室4的減壓開始之前和開始之后,壁面12a和13a與板狀發泡性熱塑性樹脂體6a或發泡熱塑性樹脂板6之間的間距,即密封件31與板狀發泡性熱塑性樹脂體6a或發泡熱塑性樹脂板6之間的沿板6a(板6)的厚度方向的位置關系可基本保持恒定。由此,密封件31可由柔軟性較高的材料形成,并由刮刀狀橡膠形成的部件等簡單的結構。
即,在上述制造設備中,不必象壁面12a和13a不能移動的結構那樣,為了在減壓室4減壓之前的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a與壁面12a和13a之間的間距較大的情況下,仍可對減壓室4進行減壓。而采用剛度較大的材料形成密封件31,或設置結構復雜的密封機構。
由此,在通過減壓室4的密封件31使減壓室4保持可減壓的密封狀態的同時,還可防止產生由于密封件31的壓力,使發泡熱塑性樹脂板6的表面損傷,或將發泡熱塑性樹脂板6中的氣泡壓壞的情況。其結果是,表面狀態良好,并且通過減壓形成氣泡的效果很好,可以很容易地獲得沿厚度方向氣泡充分形成的發泡熱塑性樹脂板6。
另外,在上述制造設備中,如圖6所示,模具3中的模口3a也可為朝減壓室4的入口部分突出的結構。如果形成上述的結構,如圖5(b)所示,在使壁面12a和13a之間的間距較窄的狀態下,從模具3,即模口3a擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的一部分進入比如,活動上壁部12,或活動下壁部13與模具13之間的間隙內,從而可防止對板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的拉出動作造成妨礙。
此外,對可用作發泡熱塑性樹脂板6的材料的熱塑性樹脂不必進行特別限制,其適合采用一般在擠壓成形或注射成形中所使用的樹脂。比如,為聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酰胺、丙烯酸樹脂、聚酯、聚碳酸酯,以及這些樹脂的共聚物等。特別是最好采用聚丙烯系樹脂。作為聚丙烯系樹脂,可采用單獨聚合物、嵌段共聚物、或無規共聚物中的任何一種。此外,也可將上述樹脂與其它的烯烴樹脂混合。在此場合,作為所混合的聚烯烴樹脂,最好采用聚乙烯、聚戊二烯等碳元素個數在10以下的聚烯烴,其中以聚乙烯樹脂為最佳。另外,在聚丙烯系樹脂與其它的聚烯烴樹脂混合的場合,聚丙烯的比例按照重量百分比計在50%以上。
作為優選的聚丙烯系樹脂,可推舉熔化強度改進的丙烯系聚合物。這種丙烯系聚合物可通過如以多段將分子量不同的成分聚合的方法、使用特定的催化劑的方法、或對丙烯系聚合物進行交聯等后處理的方法等來獲得。在這些方法中,從生產性方面來說,最好采用通過多段將分子量不同的成分聚合的方法。
上述樹脂也可包含滑石粉等填充劑、顏料、帶電防止劑、酸化防止劑等一般使用的各種添加劑。對于適合用于本發明的發泡劑,不必進行特別限定,可采用物理性發泡劑、化學性發泡劑等各種發泡劑。
(第2實施例)下面參照圖7和圖8對本發明的其它實施例進行描述。另外,為了便于描述,具有與上述部件相同的功能的部件采用相同的標號,從而省略對其的說明。
在本實施例的發泡熱塑性樹脂板的制造設備中,形成成形部9的減壓室4的上壁部和下壁部由位于前部側的固定上壁部41和固定下壁部42,以及位于后部側的活動上壁部12和活動下壁部13構成。在上述固定上壁部41與固定下壁部42對向的壁面41a和42a之間形成發泡區7。為使發泡區7的入口至出口的間距逐漸增加,壁面41a和42a慢慢彎曲或傾斜。壁面41a和42a之間的間距在入口側設定為W1,在出口側設定為W3。該間距W3與比如,制造頻率較高的幾種厚度的發泡熱塑性樹脂板6中的,最薄的板的厚度相對應。因此,在此場合,當制造具有該最小厚度的發泡熱塑性樹脂板6時,上述間距W3與間距W2相等。此外,按照前述方式,間距W2與待制造的發泡熱塑性樹脂板6中所需的厚度相對應。
從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a在發泡區7中曝露于減壓條件下,按照該壁面41a和42a的形狀,慢慢沿厚度方向進行發泡。另外,在發泡區7的終端部,形成上述間距W3的厚度,在冷卻區8的入口處,形成上述間距W2的厚度。
活動上壁部12和活動下壁部13中相對面的壁面12a和13a形成冷卻區8。該壁面12a和13a與前面描述的場合相同,為平坦面,并且由活動壁驅動裝置23驅動,向相互靠近的方向和離開的方向移動。
在發泡熱塑性樹脂板6的制造時的活動上壁部12和活動下壁部13的動作、密封件31的動作以及減壓動作等與前述第1實施例的場合的相同,圖7的狀態與圖1(a)的狀態相對應,圖8(a)和圖8(b)的狀態分別與圖5(a)和圖5(b)的狀態相對應。
在上述制造設備中,由于采用壁面41a和42a的逐漸擴大的結構,這樣便順利地對從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a進行導向,從而可通過取出機5很好地將其拉出。此外,壁面12a和13a為活動的,以及設置了密封件31的作用等與前面描述的相同。
(第3實施例)
下面參照圖9和圖10對本發明的其它實施例進行描述。另外,為了便于描述,具有與上述部件相同的功能的部件采用相同的標號,從而省略對其的說明。
本實施例的發泡熱塑性樹脂板的制造設備如圖9所示,該制造設備在成形部9內部的減壓室4的前段設置有溫度調節區51。形成該溫度調節區51的固定上壁部52和固定下壁部53具有由熱傳導性較高的金屬形成的內壁部57。在該內壁部57的內部或外側,設置有使溫度調節流體產生流動的溫度調節介質流路54。
該溫度調節區51為用于將從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的表面溫度進行調節到規定的溫度范圍內。即,通過上述溫度調節介質流路54產生的熱量,便將板狀發泡性熱塑性樹脂體6a加熱到預先設定的溫度。通過該溫度調節區51,可對在發泡區7中進行發泡時的溫度進行調節,從而可更加穩定地制造發泡熱塑性樹脂板6。
上述設定溫度根據所使用的熱塑性樹脂或發泡劑確定,在該熱塑性樹脂,比如為結晶性樹脂的場合,該設定溫度大于使用樹脂的結晶化溫度,并且小于模具3出口處的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的溫度。
比如,在熱塑性樹脂采用聚丙烯類樹脂的場合,將溫度調節區51設定在130~180℃的范圍內,將板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的表面溫度調節到這一該設定溫度的±2℃的范圍內。
特別是在模具3為圓形模具,沿縱向將從模具擠壓出的筒狀的發泡性熱塑性樹脂體切開,形成板狀發泡性熱塑性樹脂體,通過減壓使其發泡的場合,最好發泡熱塑性樹脂板的制造設備具有溫度調節區51。
還有,作為對內壁部57進行加熱的方式,其不限于上述的溫度調節介質流路54的形式,一般只要是可進行溫度調節,使內壁部57保持穩定溫度的結構,不必進行特別限定。
另外,板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的整個表面與內壁部57相接觸,但是,為了可正確地對板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的表面溫度進行調節,溫度調節區51的兩個內壁部57的壁面52a和53a之間的間距最好為與從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的厚度基本相同的W1,如果可能,最好是可對壁面52a和53a之間的間距進行調節的結構。但是不一定必須是板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的整個表面與溫度調節區51的內壁相接觸的結構。
再有,如圖10(a)、(b)所示,上述制造設備也可相分離地設置具有溫度調節區51的成形部9與模具3。此時,最好在溫度調節區51的入口處至少設置一對輥55、55,從模具3擠壓出的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a通過上述輥55、55,裝入溫度調節區51中。另外,在該制造設備中,如圖10(b)所示,也可在溫度調節區51的入口的沿板寬度方向的兩側,設置用于對板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的寬度進行調節的一對切割器56、56。
在上述設置有輥55、55的結構中,可對進入減壓室4之前的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的厚度進行調節,由此,可以很容易將板狀發泡性熱塑性樹脂體6a引入溫度調節區51內部。
最好上述一對輥55、55采用可進行溫度調節的結構,其設定溫度根據所采用的熱塑性樹脂、發泡劑或發泡熱塑性樹脂板6的厚度等因素進行適當設定。但是,最好低于在模具3的出口處的板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的溫度,高于溫度調節區51的設定溫度。
此外,雖然上述切割器56、56不是必須設置的,但是根據下述觀點最好還是設置。即,由于借助該切割器56、56,根據溫度調節區51內部的通路寬度,沿板狀發泡性熱塑性樹脂體6a的板寬度進行切割,很容易將板狀發泡性熱塑性樹脂體6a引入到調節區51的內部。
(第4實施例)下面參照圖11對本發明的其他實施例進行描述。另外,為了便于描述,具有與上述部件相同的功能的部件采用相同的標號,從而省略對其的說明。
在本實施例的發泡熱塑性樹脂板的制造設備中,如圖11(a)(b)所示,具有模具3,其將借助頭部2,通過擠壓機1擠出的發泡熱塑性樹脂體加工成板狀發泡熱塑性樹脂體6a,即具有替換板狀模的圓形模61。該圓形模61將借助頭部2,通過擠壓機1擠出的發泡熱可塑性樹脂體加工成筒狀發泡熱塑性樹脂體6b。
前述圓形模61的后段上設有切刀62,該切刀將通過圓形模61向大氣中擠壓形成的筒狀發泡熱塑性樹脂體6b沿其擠壓方向切斷,切開成展開狀的發泡熱塑性樹脂體6a。因而,筒狀發泡熱塑性樹脂體6b由切刀62切開,而成為板狀發泡熱塑性樹脂體6a,借助輥子55和55進入減壓室4內。
而且,作為筒狀發泡熱塑性樹脂體6b的切開機構,不限于上述切刀62,只要是能實現上述切開處理操作的機構都可以。
另外,本制造設備在減壓室4的前段具有前述溫度調節區51。該溫度調節區51的功能前面已描述過了。而且,在溫度調節區51的入口處設有前述的輥子55及切刀56,使板狀發泡熱塑笥樹脂體6a進入減壓室4的可行的機構,不必須是上述機構。
上述實施例給出的制造設備為擠壓機1、模具3和減壓室4沿水平方向呈直線設置的結構,但是也可采用下述結構來代替,即將模具3設置成擠壓方向向下,并且減壓室4設置于該擠壓方向的延長線上。
在這里,給出采用上述的各種制造設備制造的發泡熱塑性樹脂板6的氣泡形狀的觀察結果。其觀察結果為,發泡倍數在2.5倍以上,沿所獲得的發泡熱塑性樹脂板6的厚度方向上,從該板的兩個表面到超過整個厚度的20%,并且從該板的兩個側面到超過板的寬度15%的內部位置存在的氣泡形狀滿足下述的條件式(1)和(2)。
0.5≤D/C≤0.9…(1)0.5≤E/C≤0.9…(2)上述條件式中的標號C表示發泡熱塑性樹脂板6沿厚度方向的平均氣泡直徑,標號D表示發泡熱塑性樹脂板6沿擠壓方向的平均氣泡直徑,標號E表示發泡熱塑性樹脂板6沿板寬度方向的平均氣泡直徑。
(第1實例)下面根據圖12對本發明的一個實例進行描述。
在本實例中,熱塑性樹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計為聚丙烯聚乙烯=70∶30。此外,作為發泡劑和發泡助劑,添加3.5重量份的母煉膠(聚乙烯母體),該母煉膠按照重量百分比計為碳酸氫鈉/偶氮二甲酸/氧化鋅的重量比為9/0.5/05的復合發泡劑的30%。
為了制造上述的發泡熱塑性樹脂板,采用圖1所示的設備。表1表示該設備中的每個部分的設定值。
表1
在觀察采用上述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備制成的發泡熱塑性樹脂板6的截面,對氣泡直徑進行測定時,可確認滿足了上述條件(條件式(1)、(2))。表2表示其結果。比較實例采用與上述實例相同的樹脂組成、發泡劑、擠壓機1和模具3,表2列出了在大氣中擠壓出的發泡熱塑性樹脂板的截面觀察結果。
另外,如圖12所示,每個氣泡直徑的值采用沿發泡熱塑性樹脂板的厚度方向、擠壓方向和寬度方向,與每個氣泡的切線的最大切線間距。
此外,通過下述方法對(發泡熱塑性樹脂板中的沿擠壓方向的平均氣泡直徑)/(發泡熱塑性樹脂板中的沿厚度方向的平均氣泡直徑),即D/C進行了測定。
首先,從發泡熱塑性樹脂板的兩個側面到超過板寬度15%的內部位置,選擇20(板寬度方向)×20(擠壓方向)cm的區域,在該區域內的3個地方,切出具有與沿板的擠壓方向和厚度方向平行的截面、與沿該板的寬度方向和厚度方向平行的截面的試樣。接著,針對每個試樣,拍攝從發泡熱塑性樹脂板的兩個表面(正反面)到超過整個厚度20%的內部位置相對應的區域中與板的擠壓方向平行的截面的顯微鏡放大照片。根據該照片,針對位于發泡熱塑性樹脂板中的1mm2的正方形區域內的氣泡中的半數以上的每個氣泡,通過圖12所示的方法,測定c(厚度方向的直徑)和d(擠壓方向的直徑)。這樣得到的全部區域中的每個c1、c2、…cn和d1、d2、…dn的值,得出作為c、d的平均值的C、D,另外得出D/C。在這里,n≥30。
再有,通過下述方法,對(發泡熱塑性樹脂板中的沿寬度方向的平均氣泡直徑)/(發泡熱塑性樹脂板中的沿厚度方向的平均氣泡直徑),即E/C進行了測定。
首先,針對上述3個試樣,拍攝從發泡熱塑性樹脂板的兩個表面(正反面)到超過整個厚度20%的內部位置相對應的區域中與板寬度方向平行的截面的顯微鏡放大照片。根據該照片,針對位于發泡熱塑性樹脂板中的1mm2的正方形區域內的氣泡中的半數以上的每個氣泡,通過圖12所示的方法,測定c(厚度方向的直徑)與e(寬度方向的直徑)。這樣得到的全部區域中的每個中的c1、c2、…cn和e1、e2、…en的值,得出作為c、e的平均值的C、E,另外得出E/C。在這里,n≥30。
此外,發泡熱塑性樹脂板6的表面平滑性是通過符合JIS B0601的中心線平均表面粗糙度Ra進行評價的。該中心線平均表面粗糙度Ra的測定條件為截斷值等于0.8mm,測定長度等于10mm,驅動速度等于0.3mm/S,該粗糙度Ra為5個點的測定值的平均值。
表2
中心線平均表面粗糙度Ra(mm)○:Ra≤O.4△:0.4≤Ra<O.8×:0.8<RaC沿厚度方向的平均氣泡直徑D沿擠壓方向的平均氣泡直徑E沿寬度方向的平均氣泡直徑可確認,具有上述的氣泡形狀的本實施例的發泡熱塑性樹脂板6的發泡倍數較高,厚度較厚。
本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備也下述結構,即其包括用于沿上述方向使上述活動壁部移動的驅動機構,上述模具具有沿上述發泡性熱塑性樹脂體的寬度方向延伸的排出口,上述對向壁部的一對壁部均由上述活動壁部形成,上述驅動機構,以上述排出口中上述發泡性熱塑性樹脂體的厚度方向的中心為基準位置,使這兩個活動壁部移動,以便兩個壁部相對該位置的距離保持相同。
按照上述結構,對向壁部中的兩個活動壁部在通過驅動機構驅動時,以模具的排出口中發泡性熱塑性樹脂體的厚度方向的中心為基準位置,兩個活動壁部以距該基準位置的距離相同地移動。
因此,模具的排出口與形成一對對向壁部的兩個壁部的位置關系相同,可良好地在減壓室內的上述兩個壁部之間形成發泡熱塑性樹脂板。另外,在發泡熱塑性樹脂板的兩個表面側,可良好地保持減壓室的減壓程度。
此外,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備還可為包括對上述減壓室中的上述發泡熱塑性樹脂體的溫度進行調節的溫度調節機構。
按照上述結構,由于通過溫度調節機構可將在減壓室的減壓條件下,使發泡性熱塑性樹脂體進行高度發泡之后既獲得的發泡熱塑性樹脂板的溫度調節到規定溫度,則可使該發泡熱塑性樹脂板保持在減壓條件下的高度發泡狀態。
另外,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備還可為下述結構,即上述溫度調節機構具有形成于上述減壓室內壁的冷卻劑流路,發泡性熱塑性樹脂體中至少有一部分與上述減壓室的內壁相接觸。
按照上述結構,可更加確實地使發泡熱塑性樹脂板保持高度發泡狀態。
還有,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備也可為下述結構,即上述減壓室包括發泡室和冷卻區,該發泡區用于使上述發泡性熱塑性樹脂體發泡,上述冷卻區位于發泡區的后段,用于對上述發泡性熱塑性樹脂體在減壓條件下發泡形成的發泡熱塑性樹脂板進行冷卻。
按照上述結構,由于在通過發泡區,使發泡性熱塑性樹脂體進行高度發泡,形成發泡熱塑性樹脂板之后,在冷卻區對該板進行冷卻,這樣可在減壓條件下使發泡熱塑性樹脂板保持高度發泡狀態。
再有,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備還可為,對上述發泡區中的發泡性熱塑性樹脂體的溫度進行調節的溫度調節機構。
按照上述結構,由于通過溫度調節機構可將在發泡區中的減壓條件下,使發泡性熱塑性樹脂體進行高度發泡之后即獲得的發泡熱塑性樹脂板的溫度調節到規定溫度,則可使該發泡熱塑性樹脂板保持在減壓條件下的高度發泡狀態。
另外,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備也可為下述結構,即上述溫度調節機構具有形成于上述發泡區中的上述減壓室的內壁的冷卻劑流路,發泡性熱塑性樹脂體中至少有一部分與上述發泡區中的上述減壓室的內壁相接觸。
按照上述結構,可更加確實地使發泡性熱塑性樹脂體保持高度發泡狀態。
此外,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備還可為下述結構,即其具有形成于上述冷卻區中的上述減壓室的內壁的冷卻劑流路,發泡性熱塑性樹脂體中至少有一部分與上述冷卻區中的上述減壓室的內壁相接觸。
按照上述結構,可以很容易形成對發泡熱塑性樹脂板進行冷卻的冷卻區,并且可有效地對發泡熱塑性樹脂板進行冷卻。此外,發泡熱塑性樹脂板可為其局部與減壓室的內壁相接觸的形式,最好為其整個表面與上述內壁相接觸的形式。
再有,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備也可為下述結構,即上述模具具有沿上述發泡性熱塑性樹脂體的寬度方向延伸的排出口,該排出口以朝上述減壓室內部突出的方式設置。
按照上述結構,由于模具的排出口為以朝減壓室內部突出的方式設置,這樣可防止在對向壁部中的相對向的一對壁部之間的間距減小的狀態下,從模具中的排出口擠壓出的發泡性熱塑性樹脂體的局部進入到比如,活動壁部與模具之間的間隙內,對發泡性熱塑性樹脂體的拉出造成妨礙。
按照上述方式,在本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備中,由于可使減壓室內的溫度調節較現有的裝置容易的結構,這樣可獲得保持減壓條件下的發泡狀態的發泡熱塑性樹脂板。其結果是,可獲得通過減壓的氣泡生成效果很好,氣泡沿板的厚度方向形成的具有良好的外觀的發泡熱塑性樹脂板。
另外,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備還可為下述結構,即包圍上述減壓室的壁部中的至少有一部分由具有多個真空引入孔的部件形成,通過該部件對減壓室進行減壓。
按照上述結構,由于包圍減壓室的壁部中的至少有一部分由具有多個真空孔的部件形成,通過該部件實現對減壓室的減壓,這樣即使假如發泡性熱塑性樹脂體將真空孔的局部堵塞的情況下,仍可確實對減壓室進行減壓。此外,作為上述的具有多個真空孔的部件的一個實例,可推舉比如,形成有多個細縫的部件。
此外,本發明的發泡熱塑性樹脂板的制造設備也可為下述結構,即上述具有真空引入孔的部件為多孔部件。
按照上述結構,進而可確實防止發泡性熱塑性樹脂體將真空孔的局部堵塞,而不能對減壓室進行減壓。
總而言之,發明的詳細說明和具體的實施形態和實施例在上面的說明書具體描述部分中所給出的具體實施形式和實例,將本發明的技術內容公開了,但不應按照僅僅局限于這樣的具體實例來狹義地解釋,在本發明的實質和下面所描述的權利要求書的請求保護范圍內,可進行各種變換實施。
權利要求
1.一種發泡熱塑性樹脂板的制造設備,該設備包括將熱塑性樹脂和發泡劑熔化、混合成熔化混合物,對其進行擠壓的擠壓機(1),設置于上述擠壓機(1)的前端,將上述熔化混合物加工成板狀發泡性熱塑性樹脂體(6a)的模具(3),在減壓條件下進一步使從上述模具(3)擠壓出的發泡性熱塑性樹脂體(6a)發泡的減壓室(4),其特征在于在上述減壓室(4)中的沿上述發泡熱塑性樹脂體(6a)的厚度方向上形成相對向的一對壁部,這些壁部中至少有一個具有可沿兩個壁部的靠近方向和離開方向移動的活動壁部(12和13)。
2.根據權利要求1所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于在上述減壓室(4)的出口部分中的上述相對向壁部處,至少在上述活動壁部(12和13)處設置有下述密封件(31),該密封件對由上述發泡性熱塑性樹脂體(6a)在減壓條件發泡而成,從上述減壓室(4)排出的發泡熱塑性樹脂板與上述相對向壁部之間進行密封。
3.根據權利要求1所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于該設備包括用于沿上述方向使上述活動壁部(12和13)移動的驅動機構(23),上述模具(3)包括沿上述發泡性熱塑性樹脂體(6a)的寬度方向延伸的排出口(3a),上述對向壁部中的一對壁部均由上述活動壁部(12和13)形成,上述驅動機構(23)以上述排出口(3a)中的上述發泡性熱塑性樹脂體的厚度方向的中心為基準位置,使這兩個活動壁部(12和13)移動,以便兩個壁部相對該位置的距離保持相同。
4.根據權利要求1所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于包括對上述減壓室(4)中的上述發泡性熱塑性樹脂體(6a)的溫度進行調節的溫度調節機構(18)。
5.根據權利要求4所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于上述溫度調節機構(18)具有形成于上述減壓室(4)內壁上的冷卻劑流路(18),發泡性熱塑性樹脂體(6a)中至少有一部分與上述減壓室(4)的內壁相接觸。
6.根據權利要求1所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于上述減壓室(4)包括發泡室(7)和冷卻區(8),該發泡區(7)用于使上述發泡性熱塑性樹脂體(6a)發泡,上述冷卻區(8)位于發泡區(7)的后段,用于在減壓條件下對上述發泡性熱塑性樹脂體(6a)發泡而形成的發泡熱塑性樹脂板(6)進行冷卻。
7.根據權利要求6所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于包括對上述發泡區中的發泡性熱塑性樹脂體(6a)的溫度進行調節的溫度調節機構(18)。
8.根據權利要求7所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于上述溫度調節機構具有形成于上述發泡區中的上述減壓室(4)的內壁上的冷卻劑流路(18),發泡性熱塑性樹脂體(6a)中至少有一部分與上述發泡區中的上述減壓室(4)的內壁相接觸。
9.根據權利要求6所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于其具有形成于上述冷卻區中的上述減壓室(4)的內壁上的冷卻劑流路(18),發泡性熱塑性樹脂板(6)中至少有一部分與上述冷卻區中的上述減壓室(4)的內壁相接觸。
10.根據權利要求1所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于上述模具具有沿上述發泡性熱塑性樹脂體(6a)的寬度方向延伸的排出口(3a),該排出口(3a)以向上述減壓室(4)內部突出的方式設置。
11.根據權利要求1所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于包圍上述減壓室(4)的壁部中至少局部由具有多個真空引入孔的部件形成,通過該部件對減壓室(4)進行減壓。
12.根據權利要求11所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于具有上述真空引入孔的部件為多孔部件。
13.根據權利要求12所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于上述多孔部件中的真空引入孔的直徑小于100μm。
14.根據權利要求12或13所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于上述多孔部件由多孔性的電鑄形成。
15.根據權利要求12或13所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于上述多孔部件由燒結合金形成。
16.根據權利要求1所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于包圍上述減壓室(4)的壁面中至少局部上形成有為了使從上述模具(3)送入減壓室(4)內部,在減壓室(4)內部移動的板(6a和6)與上述壁面之間的接觸面積減小的凹凸部。
17.根據權利要求16所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于在上述凹凸部上進行鍍聚四氟乙烯膜。
18.根據權利要求16所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于形成上述凹凸部的凸部(21)的表面呈彎曲狀。
19.根據權利要求16所述的發泡熱塑性樹脂板的制造設備,其特征在于包圍上述減壓室(4)的壁部中至少局部由多孔部件形成,通過該多孔部件對減壓室(4)進行減壓。
20.一種發泡熱塑性樹脂板的制造設備,該設備包括將熱塑性樹脂和發泡劑熔化、混合成溶化混合物,對其進行擠壓的擠壓機(1)、設置于上述擠壓機(1)的前端上的圓形模具(61)、可以作為能將由圓形模具擠壓出的筒狀發泡熱塑性脂體(6b)沿與擠壓方向平行的方向切開成板狀(6a)的機構(62)、在減壓條件下進一步使上述板狀發泡熱塑性樹脂體(6a)發泡的減壓室(4),其特征在于在上述減壓室(4)中的沿上述發泡熱塑性樹脂體(6a)的厚度方向上形成相對向的一對壁部,這些壁部中的至少一個具有可沿兩個壁部的靠近方向和離開方向移動的活動壁部(12和13)。
全文摘要
一種發泡熱塑性樹脂板的制造設備,包括將熱塑性樹脂和發泡劑熔化混合成熔化混合物,對其進行擠壓的擠壓機,設置于擠壓機的前端,將熔化混合物加工成板狀發泡性熱塑性樹脂體的模具在減壓條件下進一步使從模具擠壓出的發泡性熱塑性樹脂體發泡的減壓室,在減壓室中的沿發泡性熱塑性樹脂體的厚度方向上形成相對向的一對壁部,這些壁部中至少有一個具有可沿兩個壁部的靠近方向和離開方向移動的活動壁部。
文檔編號B29C44/60GK1225868SQ9812635
公開日1999年8月18日 申請日期1998年12月28日 優先權日1997年12月26日
發明者北山威夫, 坪內香, 永松龍弘, 松原重義 申請人:住友化學工業株式會社