專利名稱：熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造方法及裝置，更具體地說，涉及一種穩(wěn)定、連續(xù)地制造一種表面平滑、厚壁、具有均勻直徑的微孔的交聯(lián)泡沫體的方法及裝置。
作為利用以熱塑性樹脂、泡沫劑及交聯(lián)劑為必要成分的樹脂組合物制造泡沫體的方法，已知有各種方法。其中，例如，有這樣的方法，將該樹脂組合物成形成薄膜狀等預(yù)定形狀，在所得成形物上施以常壓下的加熱處理，首先分解其中的交聯(lián)劑進(jìn)行熱塑性樹脂的交聯(lián)，然后分解發(fā)泡劑使上述交聯(lián)體發(fā)泡。然而，這個(gè)方法的使用有如下問題由于交聯(lián)、發(fā)泡在常壓、高溫的大氣中進(jìn)行，所得泡沫體的氣泡粗糙，且其直徑不齊，而且，由于樹脂組合物的氧化引起的劣化不斷發(fā)展，以致導(dǎo)致泡沫體的外觀惡化，同時(shí)，很難獲得厚壁的泡沫體。
另外，有人提出，將上述的樹脂組合物填裝于一封閉的壓機(jī)或鑄模中，在加熱、加壓下進(jìn)行發(fā)泡(參照特公昭45-40436號、特公昭46-2900號、特公昭45-29381號等公報(bào))。此方法，與在常壓、高溫的大氣中制造的方法相比較，確可獲得壁厚的、具均勻、微細(xì)氣泡的泡沫體。但是，因這些方法中，樹脂組合物是在熱塑性樹脂中混合使用了交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，并在加壓下，用壓機(jī)或鑄模，以加熱來進(jìn)行交聯(lián)發(fā)泡的，本來就是一種分批加工系統(tǒng)，很難適用于連續(xù)生產(chǎn)。因此，不僅不能期望其制造時(shí)的生產(chǎn)率提高，且由于受到壓機(jī)或鑄模形狀的限制，難以制造較長尺寸的泡沫體。
為解決上述批量加工系統(tǒng)的問題，已提出在特公昭60-51416號公報(bào)、美國專利第4，552，708號及特開昭60-11329號公報(bào)上所述的方法。其中，特公昭60-51416號公報(bào)及美國專利第4，522，708號上所揭示的方法是將細(xì)長的凸緣模連接于擠壓機(jī)、將樹脂組合物連續(xù)地由擠壓機(jī)擠入細(xì)長的凸緣模中，在此伸長的凸緣模之前段發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，在其后段熱分解發(fā)泡劑從而使產(chǎn)生的氣體通過溶于溶融狀態(tài)的樹脂組合物中而得以保持，最后，將該樹脂組合物連續(xù)地?cái)D入大氣中使其體積膨脹。為將上述的發(fā)生氣體保持于熔融狀態(tài)的樹脂組合物中，其特征是在長凸緣模的出口附近設(shè)置一縮口模，由此施于樹脂組合物一個(gè)背壓。另外，特開昭60-11329號公報(bào)所揭示的方法是，在連接于擠壓機(jī)的長凸緣壓模中，進(jìn)行樹脂組合物的完全交聯(lián)、發(fā)泡劑的完全分解，直至發(fā)泡終了的整個(gè)處理過程。因而，在此方法中，可從長凸緣模，在完成交聯(lián)和發(fā)泡的狀態(tài)下連續(xù)獲得所需交聯(lián)泡沫體。
可是，在前者的方法中，為在長凸緣壓模的后段，將發(fā)生氣體保持在熔融狀態(tài)的樹脂組合物中，須施以相當(dāng)大的高壓。因而，為維持高壓的機(jī)構(gòu)，也不得不膨大而復(fù)雜，設(shè)置上存在問題。又，在后者方法中，所用的長凸緣模因需在其中進(jìn)行所有的反應(yīng)，必須做得非常長。此外，在此長凸緣模的下流段，由于采用了使模內(nèi)漸次減壓，并隨著樹脂組合物的發(fā)泡而帶來的體積膨脹，使模內(nèi)橫截面積往下流段順次增大的方法，長凸緣模越往下流側(cè)，其形狀將越復(fù)雜。進(jìn)而，由于交聯(lián)泡沫體的用途關(guān)系，有時(shí)需要變換欲制造的交聯(lián)泡沫體的壁厚和發(fā)泡倍數(shù)，不過，此時(shí)，須用另一改變了形狀的長凸緣模來代替至今使用的長凸緣模，裝于擠壓機(jī)上。
另一方面，在特公昭58-134719號公板上，揭示了這樣一個(gè)方法將含交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的聚烯烴樹脂組合物在1-10kg/cm2加壓下加熱、由此，分解一部分交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，以形成氣泡核，接著，由常壓下加熱分解殘余的發(fā)泡劑制造交聯(lián)泡沫體。該制造方法的基本技術(shù)思想，已由特公昭45-40436號公報(bào)，特公昭46-2900號公報(bào)被公知。例如，在特公昭45-40436號公報(bào)上揭示了在5-50kg/cm2的加壓下，加熱分解一部分交聯(lián)劑和發(fā)泡劑以形成氣泡核的方法。
另外，在特開昭58-134719號公報(bào)上主張連續(xù)形成氣泡核。但是，在這些公報(bào)中，只揭示了作為對樹脂組合物加壓的具體手段，即，由加壓氣體流體對樹脂組合物的加壓、高壓釜、壓機(jī)以及加熱加壓機(jī)等，所謂的批量加工方式的設(shè)置;且作為連續(xù)加壓手段，也只不過揭示了將樹脂組合物挾于二塊平行板之間，由兩側(cè)面擠壓的方法，和將樹脂組合物卷于輥筒表面，由反面用皮帶擠壓的方法(鼓式連續(xù)壓機(jī))。而且，這些連續(xù)加壓手段，皆從樹脂組合物的外部施加氣壓或機(jī)械力對樹脂組合物加壓。因此，這種加壓手段中，不但其加壓機(jī)械相當(dāng)特殊復(fù)雜，且在加壓時(shí)，可以認(rèn)為，樹脂組合物被加壓而處于熔融狀態(tài)，對樹脂組合物的加壓將非常困難。例如，當(dāng)從二側(cè)面擠壓處于熔融狀態(tài)的樹脂組合物時(shí)，樹脂組合物在厚壁方向被壓扁，而難以確保一定的厚度。
為了解決這樣的問題，本發(fā)明者們開發(fā)了這樣的方法;在緊接加熱區(qū)之后，設(shè)有冷卻區(qū)的金屬模內(nèi)的上面與下面設(shè)置一環(huán)形皮帶，以此環(huán)形帶支承樹脂組合物，使其在模內(nèi)連續(xù)移動(dòng)。此方法已在特公昭64-24728號中被提出。用這個(gè)方法即可以連續(xù)制造有氣泡核的部分泡沫體。但是，在制造泡沫體的過程中，在金屬模內(nèi)移動(dòng)的環(huán)形帶被強(qiáng)制地處于常以11-50kg/cm2的壓力被擠壓到金屬模的上下面上的狀態(tài)，因此不可避免地會帶來在金屬模內(nèi)的上下面和環(huán)形帶的滑動(dòng)部位兩者激列磨擦，使金屬模與環(huán)形帶的使用壽命縮短，同時(shí)，環(huán)形帶的驅(qū)動(dòng)裝置規(guī)模變大，設(shè)備費(fèi)用增大的問題。
而且，本發(fā)明者們根據(jù)這樣的一個(gè)見解，即，如以在塑模那樣的密閉空間內(nèi)充滿樹脂組合物的狀態(tài)下分解發(fā)泡劑，則其發(fā)生壓力可高達(dá)1000kg/cm2以上，開發(fā)了利用這個(gè)自發(fā)的壓力而不用從外部以其它手段對樹脂組合物加壓，即可在樹脂組合物中形成氣泡核的方法。該方法已在特開平2-283421號中被提出。該方法在模內(nèi)的加熱區(qū)出口處設(shè)置調(diào)節(jié)桿(choke bar)，由控制該調(diào)節(jié)桿的橫截面積而對存在于加熱區(qū)的部分泡沫成形體施加阻尼力，使因加熱區(qū)中的發(fā)泡劑的分解而發(fā)生的壓力上升至所需的壓力，同時(shí)，保持該狀態(tài)以分解交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的一部分，制成部分泡沫成形體。
此時(shí)，操作調(diào)節(jié)桿(choke bar)，改變通過該處的部分泡沫成形體的截面積，從而可提高和保持模內(nèi)壓力。其結(jié)果，可能連續(xù)生產(chǎn)具微細(xì)氣泡核的部分泡沫成形體以及具微細(xì)氣泡的交聯(lián)泡沫體。不過，使用這個(gè)方法時(shí)，當(dāng)部分泡沫成形體通過調(diào)節(jié)桿時(shí)，由于部分泡沫成形體尚處于高溫、軟化的狀態(tài)，此時(shí)如施加以阻尼力，則部分泡沫成形體的流動(dòng)狀態(tài)被打亂，交聯(lián)的進(jìn)行和發(fā)泡劑的分解容易不均勻，從而產(chǎn)生由模擠壓出來的部分泡沫成形體或彎曲，或在其表面產(chǎn)生龜裂等問題，要穩(wěn)定的連續(xù)產(chǎn)生是有困難的。
本發(fā)明的主要目的是提供一種可以穩(wěn)定地連續(xù)生產(chǎn)氣泡直徑為200μm以下、微孔的且均勻分布的交聯(lián)泡沫體的、熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造方法及其制造裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種無須用長凸緣模，因而，也無須使長凸緣模的下游側(cè)的形狀復(fù)雜化，只要添設(shè)簡單的設(shè)置即可制造熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造方法和制造裝置。
根據(jù)本發(fā)明，提供了由下述方面組成的熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造方法。至少含熱塑性樹脂、發(fā)泡劑及交聯(lián)劑的樹脂組合物被擠壓到至少按成形區(qū)、加熱區(qū)及冷卻區(qū)的順序連續(xù)設(shè)置的封閉壓模內(nèi)。在該模的成形區(qū)內(nèi)，樹脂組合物被成形為所需形狀，然后在模的加熱區(qū)內(nèi)，加熱樹脂組合物分解交聯(lián)劑的同時(shí)，分解至少一部分發(fā)泡劑使生成氣泡核，由此生成部分泡沫成形體。該部分泡末成形體在模子的冷卻區(qū)內(nèi)，被冷卻至該成形體尚未到軟化點(diǎn)的溫度，以提高其剛性，并在該冷卻區(qū)內(nèi)移動(dòng)期間，受到阻尼力而被擠壓出模子外。被擠壓出模外的部分泡沫成形體在常壓下加熱，使發(fā)泡劑完全發(fā)泡即可得最終產(chǎn)品。
較好的是，將部分泡沫成形體的發(fā)泡倍數(shù)作為M1，將上述最終產(chǎn)品的發(fā)泡倍數(shù)為M2時(shí)，使樹脂組合物作部分發(fā)泡，以使M1/M2≤0.525(式中M1≥1.05、M2≥2.00)的關(guān)系成立更好的是，使0.05≤M1/M2≤0.35的關(guān)系成立，在模的加熱區(qū)內(nèi)，樹脂組合物被擠壓到模內(nèi)，以便使其內(nèi)部壓力達(dá)10至70kgf/cm2。
由本發(fā)明的另一方式，提供了由下述方面組成的熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造裝置。
擠壓機(jī)應(yīng)擠壓出至少含熱塑性樹脂、發(fā)泡劑及交聯(lián)劑的樹脂組合物。一個(gè)封閉的壓模設(shè)于擠壓機(jī)的出口處，該模至少包括成形區(qū)、加熱區(qū)及冷卻區(qū);該模在成形區(qū)內(nèi)，將由擠壓機(jī)提供的樹脂組合物壓制成所需形狀;在加熱區(qū)內(nèi)，該模將壓制成所需形狀的樹脂組合物加熱，分解交聯(lián)劑的同時(shí)，至少分解一部分發(fā)泡劑生成氣泡核，用以成形部分泡沫成形體;在冷卻區(qū)內(nèi)，該模將部分泡沫成形體冷卻至該成形體尚未到軟化點(diǎn)的溫度，并在該冷卻的部分泡沫成形體在該冷卻區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，施加阻尼力于該部分發(fā)泡成形體上。加熱發(fā)泡裝置在常壓下加熱由模內(nèi)擠出的部分泡沫成形體，使發(fā)泡劑完全發(fā)泡而獲最終產(chǎn)品。
壓模的冷卻區(qū)的橫截面積應(yīng)該使位于比部分泡沫成形體被冷卻至其尚未到軟化點(diǎn)溫度的地方更靠近出口一側(cè)的截面積比該冷卻區(qū)的入口截面積小。
較好的是，模的冷卻區(qū)具有使在其內(nèi)移動(dòng)的部分泡沫成形體的截面積漸次減小的橫截面形狀。
更好的是，令冷卻區(qū)的入口截面積為S1，令部分泡沫成形體被冷卻至尚未到軟化點(diǎn)溫度時(shí)的位置的截面積為S2時(shí)，形成的模子的冷卻區(qū)，應(yīng)使S1及S2之間成立如下的關(guān)系0.50≤S2/S1≤0.90最好的是，在冷卻區(qū)中所希望的地方，即泡沫成形體被冷卻至尚未到其軟化點(diǎn)溫度的地方，設(shè)一可使部分泡沫成形體的截面積得以變化的截面積可變裝置，施于部分泡沫成形體以阻尼力。
本發(fā)明的方法，由于將模內(nèi)連續(xù)劃分成，成形區(qū)、加熱區(qū)以及冷卻區(qū)的3個(gè)區(qū)，并由其中的冷卻區(qū)和連接該冷卻區(qū)的調(diào)節(jié)桿、收口裝置等的橫截面積可變裝置對部分泡沫成形體施加阻尼力，提高模內(nèi)壓力，從而在加熱區(qū)生成微小氣泡核，且保持該核于凍結(jié)狀態(tài)，并且由于部分泡沫成形體的發(fā)泡倍數(shù)是通過它與目標(biāo)物交聯(lián)泡沫體的發(fā)泡倍數(shù)的相互關(guān)系來控制的，因而可使所得的交聯(lián)發(fā)泡體的氣泡微小化，并均勻分散。因而，即可穩(wěn)定地、連續(xù)地制出表面平滑、氣泡直徑均勻、微孔的交聯(lián)泡沫體。其工業(yè)價(jià)值是極其大的。


圖1所示為卸壓后的部分泡沫成形體的氣泡核直徑與再加熱后的交聯(lián)泡沫體的氣泡直徑間的關(guān)系圖;
圖2所示為，氣泡核的分布密度與再加熱后的氣泡直徑的關(guān)系圖;
圖3所示為，氣泡核生成加熱時(shí)的設(shè)計(jì)壓力與再加熱后的氣泡直徑的關(guān)系圖;
圖4所示為，本發(fā)明方法中所用裝置1個(gè)例子的側(cè)面略示圖;
圖5A所示為冷卻區(qū)結(jié)構(gòu)例子的橫截面?zhèn)纫晥D;
圖5B所示為沿圖5A的ⅤB-ⅤB截面所取的橫截面;
圖6所示為冷卻區(qū)的其它例子的橫截面?zhèn)纫晥D;
圖7所示為調(diào)節(jié)桿例子，沿圖4的Ⅶ-Ⅶ線所取截面圖;
圖8為沿圖7的Ⅷ-Ⅷ線所取截面圖;
圖9為例示縮口裝置的橫截面?zhèn)纫晥D;
圖10為沿圖9的Ⅹ-Ⅹ線所取的截面圖;
圖11為部分泡沫體組織截面的顯微攝影圖;及圖12為交聯(lián)泡沫體組織截面的顯微攝影圖。
本發(fā)明基于發(fā)明者們由以下實(shí)驗(yàn)所得知識首先，將低密度聚乙烯100重量份，偶氮二酰胺(發(fā)泡劑分解溫度為190℃)10重量份、過氧化二枯基(交聯(lián)劑)0.8重量份均勻混練調(diào)制樹脂組合物，而后，由壓機(jī)在溫度130℃下將其壓制成厚2mm的薄膜狀。將所得薄膜在各種壓力下，以190℃高溫加熱8分鐘，以分解一部分偶氮二酰胺后，將其冷卻至軟化點(diǎn)溫度下以下，在該處卸壓。
在顯微鏡下觀察所得薄膜的截面，可見根據(jù)190℃加熱時(shí)的設(shè)計(jì)壓力不同，氣泡核的大小不一，但極微小的氣泡核作為均勻分布。然后，測定該氣泡核的直徑。
接著，將薄膜引入大氣壓下的恒溫槽內(nèi)，在220℃下再加熱10分鐘使成交聯(lián)泡沫體。在顯微鏡下觀察這些各交聯(lián)泡沫體的截面，測定形成的氣泡直徑。
首先，將卸壓后的薄膜氣泡核的直徑與再加熱后的氣泡直徑的關(guān)系示作圖1，又將氣泡核的分布密度與再加熱的氣泡直徑的關(guān)系示作成圖2，再將氣泡核生成加熱時(shí)的設(shè)計(jì)壓力與再加熱后的氣泡直徑的關(guān)系示作圖3。
如由圖1至圖3很明顯，首先，如在部分發(fā)泡時(shí)如施加的壓力大，則交聯(lián)泡沫體的氣泡直徑就微小;如要形成200μm以下的氣泡時(shí)，就需施加10kg/cm2以上的壓力于薄膜上(圖3)。還可明白，在氣泡核直徑大小與交聯(lián)泡沫體的氣泡直徑的大小之間存在著大致上為直線的關(guān)系(圖1)，而且，氣泡核的分布密度越高，越可獲得具微小氣泡的交聯(lián)泡沫體(圖2)。
這樣，為制造具有微孔、均勻氣泡的交聯(lián)泡沫體，在交聯(lián)同時(shí)，由樹脂組合物在加壓下的部分發(fā)泡形成高密度的微小氣泡核是很重要的，其后，即使在常壓下加熱，因互相鄰接的氣泡核的接通所發(fā)生的氣泡粗長現(xiàn)象也可由已交聯(lián)的樹脂加以抑制，結(jié)果得到微小氣泡作均勻分布的交聯(lián)泡沫體。
下面，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的方法。
首先，圖4為實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)所用的一個(gè)裝置例子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，整個(gè)裝置由樹脂組合物的擠壓機(jī)1，連接于該擠壓機(jī)1的出口處1a的模2，及與位于模2下游的加熱爐3，串聯(lián)地設(shè)置而成。
這兒，模2從上游側(cè)(擠壓機(jī)的出口1a處)起，順序地設(shè)有成形區(qū)20，加熱區(qū)21，冷卻區(qū)22，又在此冷卻區(qū)22的出口處，配置有可改變由此處擠壓出的、下述的部分泡沫成形體的截面積的、截面積可變裝置23。
首先，所制的交聯(lián)泡沫體作為整體，如下述在裝置內(nèi)移動(dòng)。
即，由擠壓機(jī)1所擠出的樹脂組合物，在成形區(qū)20被成形為所需形狀，在加熱區(qū)21轉(zhuǎn)化為部分泡沫成形體5之后，在冷卻區(qū)22被冷卻至尚未達(dá)到其軟化點(diǎn)的溫度，再經(jīng)截面積可變裝置23，由模2中擠出。接著，直接被引入常壓下的加熱爐3，在這里加熱至所定溫度，成為目的產(chǎn)品的交聯(lián)泡沫體6。此時(shí)，由擠壓機(jī)1及成形區(qū)20、加熱區(qū)21以及冷卻區(qū)22所形成的模2為封閉體系，其內(nèi)部處于充滿樹脂組合物(及其部分泡沫成形體)的狀態(tài)。當(dāng)這些擠壓機(jī)1及模2內(nèi)部沒有充滿樹脂組合物時(shí)，即使在下述的部分泡沫成形體上施加阻尼力，也不能使模2內(nèi)的壓力上升，或保持其壓力。
在此整個(gè)流程中，作為必要成分的熱塑性樹脂、發(fā)泡劑及交聯(lián)劑在擠壓機(jī)1中被均勻混合以調(diào)制成規(guī)定組分的樹脂組合物。該均勻的混合應(yīng)在發(fā)泡劑交聯(lián)劑二者都不會分解的溫度下進(jìn)行。
所用的熱塑性樹脂舉例有聚乙烯;聚丙烯;乙-丙烯共聚體、乙基-醋酸乙烯共聚體、乙烯-乙烯基乙酸共聚體等的乙烯共聚體;和聚氯乙烯等的單體的或它們的混合物。另外，也可適量添加公知的顏料、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、抗靜電劑、防霉劑、抗菌劑、無機(jī)填料等的添加劑于此熱塑性樹脂中。
所用的發(fā)泡劑，只要是在下述的模2中的加熱過程中熱分解即可發(fā)生氮?dú)?、二氧化碳?xì)怏w等的氣體的分解型發(fā)泡劑即可，舉例有偶氮二酰胺，二亞硝基五亞甲基四胺，4，4'-雙氧苯磺酰肼，偶氮二異丁腈等。
這些發(fā)泡劑的用量根據(jù)其作為目的的發(fā)泡體的發(fā)泡倍數(shù)而適當(dāng)選用，但通常其使用范圍在相對每100重量份上的上述熱塑性樹脂的5-30重量份。優(yōu)選的，為7-20重量份。另外，按需要，也可適當(dāng)摻用各種助劑或核劑于此發(fā)泡劑內(nèi)。
作為樹脂組合物的第三種必要成分的交聯(lián)劑，可用具有上述熱塑性樹脂的熔融起點(diǎn)溫度以上的分解溫度的劑，例如，過氧化二枯基，過氧化二-t-丁基，過氧化t-丁基枯基，2，5-二甲基-2，5-2(t-丁基過氧)己烷，2，5-二甲基-2，5-2(t-丁基過氧)己炔-3等等。
這些交聯(lián)劑的含量根據(jù)作為目的的最終產(chǎn)品的交聯(lián)泡沫體中的交聯(lián)度、上述熱塑性樹脂的分子結(jié)構(gòu)而適當(dāng)選擇，但通常，相對于每100重量份的熱塑性樹脂，選用0.2-5.0重量份的范圍。較好的，為0.3-3.0重量份，更好的，選用0.3-1.0重量份。
均勻混合上述各成分而成的樹脂組合物被從擠壓機(jī)1的出口1a處連續(xù)擠壓于模2內(nèi)。從擠壓機(jī)1的出口1a處壓出的樹脂組合物首先在成形區(qū)20被壓制成所需形狀。此時(shí)，如適當(dāng)選擇成形區(qū)20的模子形狀，可獲得薄膜狀，板狀，棒狀等任意形狀的成形體。
通過成形區(qū)20的成形體接著移向加熱區(qū)21。在此加熱區(qū)21內(nèi)移動(dòng)的上述成形體由埋入式加熱器或設(shè)于壓模上下面的面狀發(fā)熱器般的加熱裝置(圖中均未示)加熱至所定溫度。其結(jié)果，含于成形體中的交聯(lián)劑作熱分解進(jìn)行熱塑性樹脂的交聯(lián)。同時(shí)，成形體中的一部分發(fā)泡劑分解后在成形體內(nèi)形成均勻分散的微小的氣泡核，成形體轉(zhuǎn)化為部分泡沫成形體5。
在此過程中所得的部分泡沫成形體5中的交聯(lián)程度，以對部分泡沫成形體5，用120℃的二甲苯溶液進(jìn)行24小時(shí)的抽提處理時(shí)，其殘余凝膠重量百分率為5%以上為好。這是因?yàn)樵谄錃堄嗄z重量百分率不到5%的交聯(lián)狀態(tài)下，最終所得的交聯(lián)泡沫體6的氣泡直徑將變得粗大。
關(guān)于在此過程中的發(fā)泡劑的早期分解，是由分解成形體中的發(fā)泡劑的一部分而進(jìn)行的，這時(shí)，將由壓模2壓出所得的部分泡沫成形體5的發(fā)泡倍數(shù)作為M1，將最終欲得的交聯(lián)泡沫體6的發(fā)泡倍數(shù)作為M2，以滿足M1、M2間的、M1/M2≤0.525(但M1≥1.05，M2≥2)的關(guān)系，進(jìn)行發(fā)泡劑的分解，即成形體的部分發(fā)泡。此時(shí)發(fā)泡劑的分解以滿足上述條件即可，但其分解量以樹脂組合物所含的發(fā)泡劑量的20-95%為好，較好的分解量為30-90%，更好的分解量為50-90%。
M1的發(fā)泡倍數(shù)低于1.05(M1＜1.05)時(shí)，部分泡沫成形體5中不會形成足夠的氣泡核，最終所得的交聯(lián)泡沫體6的氣泡直徑達(dá)不到微小程度，同時(shí)，氣泡分布也不均勻。
又，如果部分泡沫成形體5為M1/M2＞0.525時(shí)，將其壓出模2時(shí)，部分泡沫成形體5易產(chǎn)生較大的自然膨脹，表面易發(fā)生龜裂。
M1/M2的關(guān)系較好的為0.05≤M1/M2≤0.35，更好的是0.05≤M1/M2≤0.2。
如此的部分泡沫成形體5的發(fā)泡倍數(shù)M1的控制，由適當(dāng)選擇加熱區(qū)21，和冷卻區(qū)22的溫度而進(jìn)行。
通過加熱區(qū)21的部分泡沫成形體5移向下一個(gè)冷卻區(qū)22，在那里，被冷卻至尚未達(dá)到其自身的軟化點(diǎn)的溫度，并被施加阻尼力。
另外，若冷卻區(qū)22中的部分泡沫成形體5的冷卻不充分，并在高于其軟化點(diǎn)的溫度下，將它從壓模2中擠壓出來，則部分泡沫成形體5因?yàn)檐洠善鋬?nèi)部所含的氣體的壓力而作自然膨脹發(fā)生生成的微小氣泡核的破壞，其表面產(chǎn)生龜裂。
對向壓出方向移動(dòng)的、冷卻區(qū)22內(nèi)的部分泡沫成形體5施以阻礙其移動(dòng)的阻尼力，由此，可封入因樹脂組合物中的發(fā)泡劑的分解而產(chǎn)生的自發(fā)壓力，以保持壓模2內(nèi)的壓力。這個(gè)阻尼力與上述的特開平2-283421號公報(bào)所載的不同，是當(dāng)部分泡沫成形體在冷卻區(qū)被冷卻至尚未達(dá)到其軟化點(diǎn)的溫度時(shí)，即，當(dāng)部分泡沫成形體的剛性被提高之時(shí)，被施于該部分泡沫成形體的。因此，該剛性已增大的部分泡沫成形體將成為一個(gè)對于因加熱區(qū)21中的發(fā)泡劑的分解而產(chǎn)生的發(fā)生壓力從模2出口逸出大氣中時(shí)的阻礙物而存在，并由于從擠壓機(jī)到上述模2的出口處形成了一個(gè)封閉體系，其結(jié)果，發(fā)生壓力被封入于模2內(nèi)，就可保持模2內(nèi)的壓力于必要值。因此，加熱區(qū)21內(nèi)的樹脂組合物的流動(dòng)狀態(tài)不會被攪亂，從模2內(nèi)壓出的部分泡沫成形體5也不會發(fā)生彎曲或在表面上發(fā)生龜裂，即可有效地提高模2內(nèi)的壓力。這樣，又可在部分泡沫成形體5中均勻地生成微小氣泡核，并可加以保持和穩(wěn)定的壓出。
此外，為使作為目標(biāo)產(chǎn)物的交聯(lián)泡沫體6以200μm以下的微氣泡作均勻分散，模2內(nèi)的壓力最好控制在10-70kg/cm2。這是因?yàn)榇藘?nèi)部壓力可由與目標(biāo)產(chǎn)物的氣泡直徑的關(guān)系來適當(dāng)選擇。當(dāng)模2內(nèi)的壓力低于10kg/cm2時(shí)，如圖3所示，所得交聯(lián)泡沫體6的氣泡直徑將大于200μm，且其分布會不均勻;又，即使其內(nèi)壓高于70kg/cm2，其效果已達(dá)到飽和，不得不使整個(gè)裝置沒有必要地成為耐壓結(jié)構(gòu)。
該壓模2內(nèi)的壓力，如圖4所示，可在加熱區(qū)21內(nèi)安裝壓力計(jì)24來測量。
這樣，以在部分泡沫成形體5上施加阻尼力，在加熱區(qū)21內(nèi)將因發(fā)泡劑的分解而產(chǎn)生的氣體壓力封入，從而保持模2內(nèi)的壓力。在本發(fā)明中，為達(dá)此效果，首先在該冷卻區(qū)22上設(shè)計(jì)如下首先，最好使冷卻區(qū)22的內(nèi)部截面形狀如此形成，也就是使部分泡沫成形體5在移動(dòng)的、冷卻區(qū)22的截面積從與加熱區(qū)21的連接處的入口處22a至冷卻區(qū)22的出口處22b漸次減小。
此時(shí)，令冷卻區(qū)22的入口22a處的截面積為S1，而令其出口處、即部分泡沫成形體5被充分冷卻至尚未到達(dá)其軟化點(diǎn)溫度處的截面積為S2時(shí)，最好將其內(nèi)部截面形狀設(shè)計(jì)成能使S1與S2間成立0.50≤S2/S1≤0.90的關(guān)系。通常，最好將截面積S2處作為冷卻區(qū)22的出口22b。
當(dāng)S2/S1＞0.90時(shí)，施于部分泡沫成形體的阻尼力不足，不能提高模2內(nèi)的壓力，其結(jié)果，穩(wěn)定地凍結(jié)、保持在加熱區(qū)21生成的微氣泡核的效果減弱;又當(dāng)S2/S1＜0.5時(shí)，施加的阻尼力效果過大，使壓模2內(nèi)的壓力急劇上升，其結(jié)果，模2內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)困難，同時(shí)，為防止過壓的發(fā)生，整個(gè)裝置須作成大規(guī)模的耐壓機(jī)構(gòu)。
S1和S2的優(yōu)選的關(guān)系為0.70≤S2/S1≤0.90，更好的是0.65≤S2/S1≤0.80。
例如，如所獲的交聯(lián)泡沫體6為板件，則最好將冷卻區(qū)22作成如圖5A及圖5B所示的內(nèi)截面形狀。即，將部分泡沫成形體的通道截面作成矩形，將該通道截面從與加熱區(qū)21連接面處的22a至出口22b的截面處，將矩形的截面積象S1至S2那樣，作相似地漸次減小。換言之，在此處如箭頭P所示移動(dòng)的部分泡沫成形體隨著向出口側(cè)移動(dòng)，作收縮狀。由此，可分別在部分泡沫成形體、以及存在于加熱區(qū)21和成形體區(qū)20的部分泡沫成形體和成形體上施加阻尼力，并將因樹脂組合物中含有的發(fā)泡劑的分解而產(chǎn)生的自發(fā)壓力封入，以保持壓模2內(nèi)必要的壓力。
另外，冷卻區(qū)22的內(nèi)部形狀也可不必限于其截面積漸次減小的形式，而可如圖6所示，在部分泡沫成形體的移動(dòng)通道的一部分內(nèi)壁的上部及下部形成對置的凸部22e，22f，使該凸部22e，22f所形成的截面積S2和連接面22a'處的截面積S1的關(guān)系如上所述。
此時(shí)，形成凸部22e，22f之處最好是，通過該處的部分泡沫成形體被冷卻至尚未達(dá)到其自身的軟化點(diǎn)的溫度時(shí)的地方。
又，冷卻區(qū)22的內(nèi)部截面形狀也可是這樣的形式;其寬度不變，只使其高度向出口側(cè)遞減，或高度不變，只使寬度向出口側(cè)遞減。
向部分泡沫形體施加阻尼力和利用根據(jù)樹脂組合物所含發(fā)泡劑的分解產(chǎn)生的自發(fā)壓力，以保持壓模2內(nèi)的壓力一事，如圖4所示，可由在冷卻區(qū)22的出口22b處再設(shè)一截面積可變裝置而更有效地實(shí)現(xiàn)。
此截面積可變裝置23可舉出下述的調(diào)節(jié)桿例子。
即，如沿圖4的Ⅶ-Ⅶ線所取截面7，及沿圖7的Ⅷ-Ⅷ線所取截面8所示，將整個(gè)裝置作成矩形框形，將在其上框架23a及下框架23b上分別形成互向?qū)χ谩⒀貦M向延伸的溝槽23c，23d的調(diào)節(jié)桿固定框設(shè)于冷卻區(qū)22的出口22b處。
2塊調(diào)節(jié)桿體24a、24b的底部嵌入固定框架的溝槽23C、23d內(nèi)，并分別通過調(diào)節(jié)螺絲28a-28n被裝于上框架23a和下框架23b上。
將調(diào)節(jié)螺絲28a-28h在此調(diào)節(jié)桿4上上下移動(dòng)，與這些調(diào)節(jié)螺絲連接的調(diào)節(jié)桿體24a、24b也沿溝槽23c、23d內(nèi)作上下移動(dòng)。即，由旋動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲可方便調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿體24a和調(diào)節(jié)桿體24b的間隔g。因而，對應(yīng)于部分泡沫成形體5的擠壓狀態(tài)，擴(kuò)大或縮小上述間隔，即可調(diào)節(jié)施于部分泡沫成形體5的阻尼力，從而控制壓模2內(nèi)的壓力在一定值。
該調(diào)節(jié)桿23如上所述，最好作為冷卻區(qū)22的一部分設(shè)于該區(qū)內(nèi)，只要是在冷卻區(qū)22中、移動(dòng)的部分泡沫成形體5的溫度為尚未到達(dá)其軟化點(diǎn)的溫度之處，則該調(diào)節(jié)桿可設(shè)于任何地方。
因?yàn)?，如上所述，在溫度為尚未到達(dá)軟化點(diǎn)的地方，部分泡沫成形體的剛性提高，其形狀還處于未曾潰散的狀態(tài)，可有效地將阻尼力施于部分泡沫成形體上，從而，可有效地保持基于發(fā)泡劑的分解而產(chǎn)生的自發(fā)壓力。
為保持壓模2內(nèi)的壓力，還可將如圖9及沿圖9的Ⅹ-Ⅹ線所取的截面圖所示結(jié)構(gòu)的縮口裝置10取代圖7及圖8所示的調(diào)節(jié)桿23，置于壓模的冷卻區(qū)22的出口22b處。
即，此縮口裝置10的內(nèi)截面形狀與冷卻區(qū)22的內(nèi)截面形狀相同，由螺絲11a、11b成一體地安裝于冷卻區(qū)22的凸緣部。
在縮口裝置10的上框架10a上，有一朝著出口端b方向推起的階形部10c，在此階形部10c上設(shè)有一寬與冷卻區(qū)22的內(nèi)截面寬一致的舌形部12。該舌形部12的底端12b固裝于階形部10c上，以使舌形部12的通道側(cè)面12c與冷卻區(qū)22的上壁一致，其前端12a與旋著于出口端10b近旁的螺絲11c、11d的前端接觸。
在該縮口裝置10上，調(diào)節(jié)螺絲11c、11d，使舌形部12成從其底端12b筆直水平地延伸狀態(tài)，則由冷卻區(qū)22的出口擠壓出的部分泡沫成形體5不受該縮口裝置10的任何阻力地被擠出。但是，如將螺絲11c、11d旋向下方，則因前端12a受螺絲11c、11d的擠壓，舌形部12以底端12b為基準(zhǔn)向下方彎曲。因此，縮口裝置10的內(nèi)截面形狀在其上下方向上作連續(xù)地收縮。結(jié)果，由冷卻區(qū)22的出口處擠壓出的部分泡沫成形體5因該彎曲的舌形部12而作連續(xù)的收縮，用以施加阻尼力。
如此，因可根據(jù)該螺絲11c、11d的螺絲旋進(jìn)量的大小，可自由調(diào)節(jié)部分泡沫成形體的收縮量，即施加的阻尼力的大小，故使其對應(yīng)于部分泡沫成形體的擠壓狀態(tài)，施加適當(dāng)?shù)淖枘崃Γ⒛苓m當(dāng)?shù)卣{(diào)整、保持壓模2內(nèi)的、基于發(fā)泡劑的分解而產(chǎn)生的自發(fā)壓力。
使用該縮口裝置10時(shí)，在與冷卻區(qū)22的出口22b的連接部近旁不會發(fā)生階差，即急劇的截面積的變化，在這一點(diǎn)上，優(yōu)于上述的調(diào)節(jié)桿4。
另外，最好將潤滑劑從給油泵13通過給油管13a壓入成形區(qū)20與加熱區(qū)21的交界處，使該潤滑劑附著于從成形區(qū)20移向加熱區(qū)21的成形體外周表面。成形體作為部分泡沫體在加熱區(qū)21及冷卻區(qū)22內(nèi)移動(dòng)的過程中，隨著該成形體的交聯(lián)的進(jìn)行，部分泡沫成形體5的熔融粘度上升，其在加熱區(qū)21及冷卻區(qū)22與壓模內(nèi)壁的摩擦阻力增大，部分泡沫成形體5有可能不向下游側(cè)移動(dòng)。上述的潤滑油即是為了防止擠壓機(jī)1因其頂端負(fù)荷過大而損壞。即，由于使?jié)櫥瑒└街趤碜猿尚螀^(qū)20的成形體的外周表面，即可減少加熱區(qū)21及冷卻區(qū)22的壓模內(nèi)壁與部分泡沫成形體5的摩擦阻力，可確保其向下游側(cè)的平滑移動(dòng)。
作為用于這種目的的潤滑劑，應(yīng)該是不會因加熱區(qū)21的溫度而分解或蒸發(fā)，且難溶于成形體，不使成形體劣化，在化學(xué)上穩(wěn)定的。例如，可用液狀聚硅氧烷、乙二醇等多價(jià)醇，烷基酯，烷基醚，聚氧化烯等。
還有，加入成形區(qū)20的潤潤劑以附著于部分泡沫體5的外周表面的狀態(tài)到達(dá)冷卻區(qū)22的出口，在這里，由上述的調(diào)節(jié)桿24a、24b及縮口裝置10的舌形部12刮出。而從部分泡沫成形體的表面被除去的潤滑油通過連接于調(diào)節(jié)桿和縮口裝置的管道13b由空吸泵14抽去后，經(jīng)過濾機(jī)13過濾，再由給油泵13給入成形區(qū)20。
在不作去除該潤滑劑的場合，潤滑劑以附著于部分泡沫成形體5的狀態(tài)被導(dǎo)入加熱爐3，其結(jié)果，導(dǎo)致所得的交聯(lián)泡沫體6的表面外觀顯著受損。
這樣，經(jīng)由調(diào)節(jié)桿和縮口裝置被擠壓出的部分泡沫成形體5直接被導(dǎo)入常壓下的加熱爐3，進(jìn)行加熱，并以凍結(jié)的氣泡核為中心，進(jìn)行均勻發(fā)泡，其結(jié)果，成為具微小、均勻的氣泡的交聯(lián)泡沫體6。
加熱爐3具有現(xiàn)有的公知的結(jié)構(gòu)，部分泡沫成形體5在此爐內(nèi)被一帶式傳送機(jī)傳送，并由加熱器31、32從上下方再加熱。加熱器31、32并不特別限制，可用紅外線加熱器、遠(yuǎn)紅外線加熱器、熱風(fēng)加熱器等多種。圖4中，符號34為使?fàn)t內(nèi)熱風(fēng)再循環(huán)的循環(huán)風(fēng)扇。
在加熱爐3中完全發(fā)泡了的交聯(lián)泡沫體6由后道的整形輥8整形，并由牽引機(jī)(未圖示)輸出。
實(shí)施例1用圖4所示的制造裝置制造了交聯(lián)泡沫體。即，首先將低密度聚乙烯(MI 0.8g/10分，密度0.920g/cm3)100重量份、偶氮二酰胺10重量份、過氧化二枯基1.0重量份、加入擠壓機(jī)1(內(nèi)徑75mm的單螺旋L/D＝28)，在130℃下作熔融混合后、擠壓入模2內(nèi)。
在壓模2的成形區(qū)20中，裝有可將擠壓機(jī)1壓出的樹脂組合物壓制成寬150mm、厚10mm的平板狀的涂覆涂層壓模，其溫度設(shè)定為130℃。加熱區(qū)21作成全長為900mm、其截面而形狀為寬150mm、高為10mm的矩形長柱狀，向著下游方向，設(shè)為150℃、180℃、195℃的三階段溫度區(qū)。又，在擠壓機(jī)1的出口1a和成形區(qū)20的交界部，用油壓泵13泵入一定量的二甘醇作為潤滑劑。冷卻區(qū)22全長700mm。如圖5所示，為使其內(nèi)截面面積的S2/S1之比為0.8，作相似形的遞減的錐形，在這里，部分泡沫成形體5被冷卻至50℃。另外，在冷卻區(qū)22的出口22b處，裝有如圖7及圖8所示的調(diào)節(jié)桿23，調(diào)節(jié)桿體7a、7b間的間隔，使冷卻區(qū)2c的入口處截面積和調(diào)節(jié)桿體24a、24b間的截面積之比為0.65。此時(shí)，根據(jù)裝于加熱區(qū)21內(nèi)的壓力計(jì)24所測，壓模2內(nèi)的壓力指示值為35kg/cm2。
由調(diào)節(jié)桿23壓出的部分泡沫成形體5其殘余凝重量百分率為57%，表觀密度為0.455g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為2.0。該部分泡沫成形體5的截面組織的顯微攝影圖示于圖11。部分泡沫成形體5中，平均直徑為36μm的微氣泡核以136個(gè)/mm2(平均)的密度分布，這些氣泡核如圖11所顯見地，作均勻分布。
然后，將此壓出的部分泡沫成形體5連續(xù)導(dǎo)入溫度為220℃的加熱爐3中，分解殘余的發(fā)泡劑而連續(xù)地制造交聯(lián)泡沫體6。所得交聯(lián)泡沫體為寬330mm，厚22mm的板狀體，表觀密度為0.057g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M2為16.9。即，M1/M2為0.118。此交聯(lián)泡沫體6的截面組織的顯微攝影圖示如圖12。在成品的交聯(lián)泡沫體6中，平均直徑130μm的氣泡以59個(gè)/mm2(平均)的密度分布，如圖12顯見，這些氣泡作均勻的分布。
實(shí)施例2除了在擠壓機(jī)1內(nèi)熔融混合的樹脂組合物的組成為低密度聚乙烯(MI 1.2g/10分，密度0.920g/cm3)85重量份，低密度聚乙烯(MI 4g/10分，密度0.920g/cm3)15重量份，偶氮二酰胺10重量份，過氧化二枯基0.8重量份，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿的間隔，使整個(gè)截面積之比為0.75，由壓力計(jì)24所測壓模2內(nèi)的壓力為29kg/cm2之外，以與實(shí)施例1同樣方法連續(xù)制造交聯(lián)泡沫體6。
部分泡沫成形體5的殘余凝膠百分率為41%，表觀密度0.485g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為1.9，氣泡核的平均直徑為50μm，其分布密度為202個(gè)/mm2。
另外，交聯(lián)泡沫體6的寬為311mm，厚20mm，表觀密度0.060g/cm3，平均氣泡直徑150μm，發(fā)泡倍數(shù)M2為15.3。即，M1/M3＝0.124。
實(shí)施例3除了冷卻區(qū)22的全長為1300mm，設(shè)計(jì)溫度為30℃之外，和實(shí)施例1一樣，連續(xù)制造交聯(lián)泡沫體6。此時(shí)，由于部分泡沫成形體5的溫度低于實(shí)施例1，壓模2內(nèi)的壓力高達(dá)49kg/cm2。
部分泡沫成形體5的殘余凝膠百分率為40%，表觀密度為0.584g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為1.7，氣泡核平均直徑為28μm，其分布密度為228個(gè)/mm2。
又，交聯(lián)泡沫體6的寬為325mm，厚23mm，表觀密度0.059g/cm3，平均氣泡直徑為130mm，發(fā)泡倍數(shù)M2為16.3。即，M1/M2＝0.104。
實(shí)施例4除了在擠壓機(jī)1內(nèi)熔融混合的樹脂組合物的成分由低密度聚乙烯(MI 1.2g/10分，密度0.920g/cm3)100重量份、偶氮二酰胺18重量份、過氧化二枯基0.5重量份組成，加熱區(qū)21的設(shè)定溫度為向著下游方向的150℃、180℃、190℃的三階段之外，以與實(shí)施例1同樣的方法連續(xù)地制造交聯(lián)泡沫體6。此時(shí)，模2內(nèi)的壓力為40kg/cm2。
部分泡沫成形體5的殘余凝膠百分率為64%，表觀密度為0.576g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為1.7，氣泡核平均直徑76μm，其分布密度154個(gè)/mm2。
交聯(lián)泡沫體6寬為412mm，厚27mm，表觀密度0.033g/cm3，平均氣泡直徑160μm，發(fā)泡倍數(shù)M2為29.7。即，M1/M2＝0.057。
實(shí)施例5除了將圖9及圖10的縮口裝置10取代調(diào)節(jié)桿設(shè)于冷卻區(qū)22的出口處，由螺絲11c、11d調(diào)節(jié)舌形部12的彎曲量，使冷卻區(qū)22的入口截面積和由舌形部12形成的出口截面積之比為0.65之外，以與實(shí)施例1同樣的方法連續(xù)制造交聯(lián)泡沫體6。此時(shí)，壓模2內(nèi)的壓力為43kg/cm2。
部分泡沫成形體5的殘余凝膠百分率為54%，表觀密度為0.465g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為2.1，氣泡核的平均直徑為52μm，其分布密度為1.48個(gè)/mm2。
交聯(lián)泡沫體6的寬為311mm，厚22mm，表觀密度為0.054g/cm3，平均氣泡直徑為130μm，發(fā)泡倍數(shù)M2為18。即M1/M2＝0.116。
比較例1除了將冷卻區(qū)22用其出、入口截面積之比為1.0的直柱狀冷卻區(qū)取代，并調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿4的間隔，使整體的截面積之比為1.0之外，以與實(shí)施例1同樣的方法制造交聯(lián)泡沫體。此時(shí)，壓模2內(nèi)壓力為5kg/cm2。
部分泡沫成形體5的殘余凝膠百分率為71%，表觀密度為0.358g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M為2.69，氣泡核平均直徑為280μm，其分布密度為21個(gè)/mm2。
交聯(lián)泡沫體6寬為327mm，厚18.6mm，表觀密度為0.055g/cm3，平均氣泡直徑390μm，發(fā)泡倍數(shù)M2為17.4。即，M1/M2＝0.155。
比較例2除了調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿的間隔，使整體截面積之比為0.95，冷卻區(qū)22的溫度為100℃之外，以與比較例1一樣的方法壓出了部分泡沫體，但在從調(diào)節(jié)桿的出口被擠壓出的時(shí)候和地方，發(fā)生部分泡沫成形體的急劇膨脹，表面產(chǎn)生了龜裂。而且，模2內(nèi)的壓力急劇變化，要穩(wěn)定地?cái)D壓出部分泡沫成形體存在困難。
比較例3
除了將加熱區(qū)21的溫度保持在170℃之外，以與比較例1一樣的方法制造交聯(lián)泡沫體。此時(shí)，模2內(nèi)壓力為7kg/cm2。
部分泡沫體的殘余凝膠百分率為0%，表觀密度為0.925g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為1.04，氣泡核平均直徑為357μm，其分布密度為2個(gè)/mm2。
交聯(lián)泡沫體的寬為330mm，厚22mm，表觀密度0.055g/cm3，平均氣泡直徑1300μm，發(fā)泡倍數(shù)M2為17.5。即，M1/M2＝0.059。
比較例4除了將加熱區(qū)21的下游方向溫度設(shè)定為160℃、190℃、210℃的三階段外，以與比較例1一樣的方法壓出部分泡沫成形體。
調(diào)節(jié)桿出口處的膨脹狀態(tài)不穩(wěn)定，或不能筆直壓出，或在被擠壓出的泡沫成形體的表面發(fā)生龜裂等。擠壓狀態(tài)極不穩(wěn)定，因而無法將部分泡沫成形體連續(xù)導(dǎo)入加熱爐中。
將此部分泡沫成形體的一部分切下，并在常壓220℃下加熱，并使其發(fā)泡。該部分泡沫成形體的殘余凝膠百分率為43%，表觀密度為0.053g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為18.3，氣泡核平均直徑為150μm，其分布密度為44個(gè)/mm2。所得交聯(lián)泡沫體的表觀密度為0.048g/cm3，平均氣泡直徑為160μm，發(fā)泡倍數(shù)M2為20。因此，M1/M2為0.915。
再切下部分泡沫成形體的另外一部分，在常壓、220℃下加熱、使其發(fā)泡。該部分泡沫成形體的殘余凝膠百分率為40%，表觀密度為57.5g/cm3，發(fā)泡倍數(shù)M1為17.1，氣泡核的平均直徑為184μm，其分布密度為29個(gè)/mm2。所得交聯(lián)泡沫體的表觀密度為52.8g/cm3，平均氣泡直徑為344μm，發(fā)泡倍數(shù)M2為18.7。因此，該部分的M1/M2為0.914。
由于這些部分皆未滿足M1/M2≤0.525(M1≥10.5M2≥2)的條件，其擠壓狀態(tài)極不穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造方法，它包括將至少含熱塑性樹脂、發(fā)泡劑及交聯(lián)劑的樹脂組合物，擠壓入至少由成形區(qū)、加熱區(qū)及冷卻區(qū)按此順序連續(xù)設(shè)置的封閉壓模內(nèi)；在上述壓模的成形區(qū)內(nèi)，將所述樹脂組合物壓制成形為所需形狀；在所述壓模的加熱區(qū)內(nèi)，加熱該樹脂組合物使上述交聯(lián)劑分解，同時(shí)，至少分解一部分上述發(fā)泡劑使生成氣泡核，由此成形部分泡沫成形體；在上述壓模的冷卻區(qū)內(nèi)，將所述部分泡沫成形體冷卻至該成形體的軟化點(diǎn)之前的溫度以提高剛性，在對移動(dòng)于該冷卻區(qū)的部分泡沫成形體施予阻尼力的同時(shí)，將其擠壓出上述壓模外；及將擠壓出的部分泡沫成形體在常壓下加熱，使所述發(fā)泡劑完全發(fā)泡而得最終產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)泡沫體的制造方法，其特征在于，使所述樹脂組合物作部分發(fā)泡時(shí)，如令該部分泡沫成形體的發(fā)泡倍數(shù)為M1，該最終產(chǎn)品的發(fā)泡倍數(shù)為M2時(shí)，M1與M2之間應(yīng)成立如下的關(guān)系M1/M2≤0.525(式中M1≥1.05，M2≥2.00)
3.如權(quán)利要求2所述的交聯(lián)泡沫體的制造方法，其特征在于，使所述樹脂組合物作部分發(fā)泡時(shí)，在上述M1與M2之間應(yīng)成立0.05≤M1/M2≤0.35的關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)泡沫體的制造方法，其特征在于，將所述樹脂組合物擠壓入壓模2內(nèi)，使在該模的加熱區(qū)的壓力達(dá)10至70kgf/cm2。
5.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)泡沫體的制造方法，其特征在于，該熱塑性樹脂由聚烯烴組成。
6.一種熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，它包括;擠壓出至少含熱塑性樹脂、發(fā)泡劑及交聯(lián)劑的樹脂組合物的擠壓機(jī);與該擠壓機(jī)的出口連接，至少具有成形區(qū)、加熱區(qū)及冷卻區(qū)的封閉壓模，在該成形區(qū)內(nèi)，將由所述擠壓機(jī)供給的樹脂組合物壓制成形為所需形狀;在該加熱區(qū)內(nèi)，加熱該已成所需形狀的樹脂組合物而使上述交聯(lián)劑分解，同時(shí)，至少分解一部分所述的發(fā)泡劑使生成氣泡核，由此成形部分泡沫成形體;在該冷卻區(qū)內(nèi)，將所述的部分泡沫成形體冷卻至該成形體的軟化點(diǎn)之前的溫度，當(dāng)該冷卻了的部分泡沫成形體在該冷卻區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，對該部分泡沫成形體施加阻尼力;及在常壓下加熱由該壓模壓出的部分泡沫成形體，使所述的發(fā)泡劑完全發(fā)泡而得最終產(chǎn)品的加熱發(fā)泡裝置;上述壓模的冷卻區(qū)在所述部分泡沫成形體被冷卻至其軟化點(diǎn)之前溫度的地方靠出口側(cè)處，具有比該冷卻區(qū)的入口截面積小的截面積部分。
7.如權(quán)利要求6所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，所述壓模的冷卻區(qū)具有使在其內(nèi)移動(dòng)的部分泡沫成形體的截面積漸次減小的截面形狀。
8.如權(quán)利要求6或7所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，令所述冷卻區(qū)的入口截面積為S1，所述部分泡沫成形體被冷卻至其軟化點(diǎn)之前溫度處的截面積為S2時(shí)，S1與S2之間成立0.50≤S2/S1≤0.90的關(guān)系。
9.如權(quán)利要求6所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，在所述冷卻區(qū)的、該部分泡沫成形體被冷卻在其軟化點(diǎn)之前溫度的、所需的地方，設(shè)置可使該部分泡沫成形體的截面積變化的截面積可變裝置，并施加阻尼力于該部分泡沫成形體上。
10.如權(quán)利要求9所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，所述的截面積可變裝置為調(diào)節(jié)桿(choke bar)。
11.如權(quán)利要求9所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，所述的截面積可變裝置為一使移過該處的部分泡沫成形體的截面積連續(xù)減少的裝置。
12.如權(quán)利要求6所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，在所述壓模的加熱區(qū)使樹脂組合物作部分發(fā)泡時(shí)，使該部分泡沫成形體的發(fā)泡倍數(shù)為M1，所述最終產(chǎn)品的發(fā)泡倍數(shù)為M2時(shí)，在M1及M2間成立M1/M2≤0.525的關(guān)系(M1≥1.05，M2≥2.00)。
13.如權(quán)利要求12所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，使所述樹脂組合物作部分發(fā)泡時(shí)，使在上述M1及M2之間成立0.05≤M1/M2≤0.35的關(guān)系。
14.如權(quán)利要求6所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，所述擠壓機(jī)將所述的樹脂組合物在壓模內(nèi)加壓擠出，使所述壓模在加熱區(qū)內(nèi)的壓力為10至70kgf/cm2。
15.如權(quán)利要求6所述的交聯(lián)泡沫體的制造裝置，其特征在于，所述的熱塑性樹脂由聚烯烴組成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種如下組成的熱塑性樹脂交聯(lián)泡沫體的制造方法及制造裝置。至少含熱塑性樹脂、發(fā)泡劑及交聯(lián)劑的樹脂組合物，被擠壓入至少連續(xù)地按此順序設(shè)有成型區(qū)、加熱區(qū)及冷卻區(qū)的封閉壓模內(nèi)。在壓模的成型區(qū)，樹脂組合物被成型為所需形狀，接著在壓模的加熱區(qū)，加熱樹脂組合物，使交聯(lián)劑分解的同時(shí)，至少分解一部分發(fā)泡劑使生成氣泡核，由此制成部分泡沫成型體。該部分泡沫成型體在壓模的冷卻區(qū)被冷卻至其軟化點(diǎn)之前的溫度，提高剛性，在該冷卻區(qū)移動(dòng)時(shí)被施加阻尼力，同時(shí)擠壓出模外。在常壓下加熱擠壓出模外的部分泡沫成型體，使發(fā)泡劑完全發(fā)泡即得最終產(chǎn)品。
文檔編號B29C47/92GK1059867SQ91101320
公開日1992年4月1日 申請日期1991年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月17日
發(fā)明者山本俊司, 監(jiān)物孝明, 岡田光范, 橋元慎 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社