專(zhuān)利名稱(chēng)：擠出發(fā)泡成形用成形材料及其制造方法、使用所述成形材料制造的木質(zhì)發(fā)泡成形體以及 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以熱塑性樹(shù)脂和木粉為主要成分的擠出發(fā)泡成形用成形材料及其制造方法、使用所述成形材料制造的木質(zhì)發(fā)泡成形體以及所述木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造方法和制造裝置。
背景技術(shù)：
把通過(guò)將熱塑性樹(shù)脂和木粉一起熔融混煉得到的成形坯料(成形生地)形成為所希望的形狀而得到的成形體(木質(zhì)成形體)，即具有木材的質(zhì)感，又具有難以腐爛等作為樹(shù)脂成形體的特性，因此例如作為設(shè)置在室外的木平臺(tái)用的建筑材料等被廣泛使用。在通過(guò)擠出成形制造這種木質(zhì)成形體時(shí)使用的擠出成形裝置的一個(gè)例子如圖8 所示。該擠出成形裝置641包括擠出機(jī)642，具有圓筒形的筒643和以能轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置在該筒643內(nèi)部的螺桿645 ；驅(qū)動(dòng)源(圖中沒(méi)有表示)，驅(qū)動(dòng)所述擠出機(jī)642的螺桿645 轉(zhuǎn)動(dòng)；以及模具650，用于導(dǎo)入從設(shè)置在所述擠出機(jī)642的筒643上的出口 643a擠出的成形坯料62 并使成形坯料62 成形。為了使用所述結(jié)構(gòu)的擠出成形裝置641形成木質(zhì)成形體(板材)，例如可以通過(guò)把按規(guī)定的配比混合的木粉、熱塑性樹(shù)脂、顏料、增韌劑等必要的材料作為混合原料，通過(guò)設(shè)置在擠出機(jī)的筒643上的料斗644，提供到筒643內(nèi)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)擠出機(jī)的螺桿645轉(zhuǎn)動(dòng)，邊對(duì)混合原料加熱混煉邊對(duì)該混合原料施加朝向螺桿645的前端方向的擠出力對(duì)該混合原料進(jìn)行壓力輸送，在螺桿645的前端一側(cè)，通過(guò)設(shè)在筒643上的出口 643a將熔融塑化后的成形坯料62 擠出到形成在模具650內(nèi)的成形室650a內(nèi)，來(lái)制造截面形狀與成形室 650a的截面形狀一致的木質(zhì)成形體(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日?qǐng)?bào)專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平8-118452號(hào)本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題其中，在通過(guò)擠出成形把以熱塑性樹(shù)脂和木粉為主要成分的混合原料形成規(guī)定的形狀的情況下，如前所述，將通過(guò)擠出機(jī)642熔融混煉的成形坯料62 在模具650內(nèi)形成所希望的形狀并進(jìn)行冷卻固化從而形成目的產(chǎn)品，其關(guān)鍵在于在該工序中在提高生產(chǎn)率的同時(shí)，怎樣得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品?？墒?，在制造含有大量木粉的木質(zhì)成形體時(shí)，難以控制成形坯料62 的流動(dòng)，難以兼顧提高生產(chǎn)率和制造質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。特別是在為了使熔融塑化后的成形坯料62 發(fā)泡成為木質(zhì)成形體(在本發(fā)明中稱(chēng)為“木質(zhì)發(fā)泡成形體”)而在原料中添加了發(fā)泡劑的情況下，伴隨著發(fā)泡劑的發(fā)泡，導(dǎo)致
4在擠出機(jī)642和模具650內(nèi)的成形坯料62 的壓力和流動(dòng)產(chǎn)生劇烈的變化等，在成形坯料 625a中產(chǎn)生脈動(dòng)等，更難控制成形坯料62 的流動(dòng)，伴隨成形坯料62 內(nèi)的發(fā)泡氣體分布不均而產(chǎn)生氣泡分布不均及產(chǎn)生空穴，伴隨成形坯料62 的脈動(dòng)而在表面上產(chǎn)生褶皺等， 在最終得到的木質(zhì)發(fā)泡成形品中容易產(chǎn)生缺陷，因而穩(wěn)定地制造質(zhì)量沒(méi)有波動(dòng)的產(chǎn)品變得更困難。作為一個(gè)例子，在把在由所述的木粉、熱塑性樹(shù)脂、顏料、增韌劑等構(gòu)成的原料中單純地添加發(fā)泡劑后得到的物質(zhì)作為混合原料，通過(guò)用參照?qǐng)D8說(shuō)明過(guò)的已知的擠出成形裝置641進(jìn)行擠出成形的情況下，如果在擠出機(jī)642的筒643內(nèi)因熔融混煉時(shí)的加熱使發(fā)泡劑產(chǎn)生發(fā)泡氣體，并且使發(fā)泡氣體膨脹產(chǎn)生氣泡，則這樣生成的氣泡容易集中在成形坯料的中心部。如果在氣泡如上所述的集中在成形坯料62 的中心部的狀態(tài)下，在形成于模具 650內(nèi)的成形室650a內(nèi)使該成形坯料62 冷卻并固化，則由于氣泡進(jìn)一步集中在木質(zhì)發(fā)泡成形體的寬度方向的中央部(芯部)，所以會(huì)產(chǎn)生因尺寸是所謂的“空穴”以上的大的內(nèi)部空隙G而造成的內(nèi)部缺陷，因此木質(zhì)發(fā)泡成形體的寬度方向的中央部沿長(zhǎng)邊方向向兩個(gè)厚度方向膨脹，不能保持方形截面，不能成為產(chǎn)品，此外當(dāng)然強(qiáng)度也會(huì)降低，要制造與沒(méi)有發(fā)泡的相同的高質(zhì)量的發(fā)泡成形品，在商業(yè)途徑上是不可能的或者在實(shí)驗(yàn)階段也是非常困難的(圖9)。此外，在圖9中，為了保持強(qiáng)度，在成形板的該圖中的下邊，沿長(zhǎng)邊方向形成有鋸齒形槽條。為了解決所述的問(wèn)題，例如可以考慮通過(guò)改變擠出成形裝置641 —方的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，例如如圖10所示，嘗試了在模具650的入口部配置多孔板652，多孔板652形成由多個(gè)網(wǎng)眼構(gòu)成的篩網(wǎng)，通過(guò)多孔板652的網(wǎng)眼把成形坯料62 擠出到模具650的成形室 650a內(nèi)，從而對(duì)成形坯料62 施加阻力，由此提高筒643的內(nèi)壓，抑制在筒643內(nèi)部的發(fā)泡氣體膨脹，使成形坯料62 成為發(fā)泡氣體在擠出機(jī)642的筒643內(nèi)的分散狀態(tài)變得更均勻，然后把這樣的成形坯料62 導(dǎo)入模具650中?？墒牵词雇ㄟ^(guò)這樣構(gòu)成的擠出成形裝置641來(lái)形成木質(zhì)發(fā)泡成形體，也與使用前面的圖8所示的已知的擠出成形裝置641的情況相同，也不能避免氣泡容易集中于在成形室650a內(nèi)成形的發(fā)泡成形品的中心部(芯部)的現(xiàn)象，不能避免產(chǎn)生圖9所示的內(nèi)部空隙G，難以得到高強(qiáng)度的木質(zhì)發(fā)泡成形體。如上所述，為了通過(guò)擠出成形得到?jīng)]有缺陷的高質(zhì)量的木質(zhì)發(fā)泡成形體，必須使擠出成形時(shí)的成形坯料62 的流動(dòng)和發(fā)泡氣體相對(duì)于成形坯料62 的擴(kuò)散均勻進(jìn)行，并且使通過(guò)發(fā)泡氣體進(jìn)行的成形坯料62 的膨脹在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行，但僅僅通過(guò)改變擠出成形裝置一方的結(jié)構(gòu)難以圓滿(mǎn)地進(jìn)行所述的控制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決所述的以往的技術(shù)存在的問(wèn)題而做出的，本發(fā)明的目的在于提供一種擠出發(fā)泡成形用成形材料，通過(guò)重新研究原料一方的組成，所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料可以得到高質(zhì)量的木質(zhì)發(fā)泡成形體。此外，本發(fā)明的另外的目的是提供一種使用所述成形材料制造的、沒(méi)有缺陷的高質(zhì)量的木質(zhì)發(fā)泡成形體。
此外，本發(fā)明的另外的目的是提供適合使用所述擠出發(fā)泡成形用成形材料進(jìn)行擠出發(fā)泡成形的擠出成形裝置、擠出成形方法。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案下面在解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案中附加上具體實(shí)施方式
中的附圖標(biāo)記進(jìn)行敘述。 該附圖標(biāo)記是用于使權(quán)利要求的記載和具體實(shí)施方式
的記載的對(duì)應(yīng)變得清楚，當(dāng)然不是用于限制對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求的技術(shù)范圍的解釋。為了解決所述的問(wèn)題，本發(fā)明的擠出發(fā)泡成形用成形材料，用于通過(guò)添加發(fā)泡劑并進(jìn)行擠出發(fā)泡成形來(lái)制造木質(zhì)發(fā)泡成形體，其特征在于，以木粉和聚丙烯、聚乙烯等熱塑性樹(shù)脂為主要成分，并含有1 5wt%的分子量為300 lOOOg/mol的烷烴(權(quán)利要求1)。在進(jìn)行熔融混煉使各構(gòu)成成分成為均勻分散的狀態(tài)后，將得到的混煉物制造成規(guī)定粒徑的顆粒，從而可以得到形成為顆粒狀物( > 〃卜)的所述構(gòu)成的成形材料(權(quán)利要求2、權(quán)利要求5)。此外，所述成形材料可以是所述木粉和所述熱塑性樹(shù)脂的配比是相對(duì)于木粉為50 55wt%，樹(shù)脂為45 50wt% (權(quán)利要求3、權(quán)利要求6)。此外，除了所述木粉、熱塑性樹(shù)脂和烷烴以外，所述成形材料也可以含有填料和/ 或增韌劑和/或顏料(權(quán)利要求4、權(quán)利要求7)。此外，本發(fā)明涉及通過(guò)把所述的任一種的成形材料與發(fā)泡劑一起用擠出成形裝置擠出成形為規(guī)定形狀而得到的木質(zhì)發(fā)泡成形體(權(quán)利要求8)以及該木質(zhì)發(fā)泡成形體的制
造方法。所述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造方法的特征在于，把所述的任一種成形材料與發(fā)泡劑一起導(dǎo)入設(shè)在擠出成形裝置11中的螺桿式擠出機(jī)12內(nèi)，在所述發(fā)泡劑的分解溫度以上的溫度下進(jìn)行熔融混煉，邊將從所述擠出機(jī)12擠出的成形坯料2 維持在加壓的狀態(tài)下邊將所述成形坯料2 導(dǎo)入成形模具30的成形室31內(nèi)，在導(dǎo)入所述成形模具30的成形室31 時(shí)，使所述成形坯料25a的壓力釋放，從而使所述成形坯料2 發(fā)泡，并且在通過(guò)所述成形模具30的成形室31內(nèi)的過(guò)程中，邊把所述成形坯料2 成形為與所述成形室31的截面形狀對(duì)應(yīng)的形狀邊使所述成形坯料2 冷卻固化(權(quán)利要求9)。作為所述木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造方法，其可以是在所述擠出成形裝置11的所述擠出機(jī)12和所述成形模具30之間設(shè)置擠出模具20，該擠出模具20連通所述擠出機(jī)12的出口(筒13的出口 13a)和所述成形模具30的入口 30a之間，對(duì)從所述擠出機(jī)12的出口 13a導(dǎo)入所述擠出模具20內(nèi)的成形坯料2 施加阻力，提高所述擠出機(jī)12內(nèi)的成形坯料 25a的壓力，并且使所述擠出模具20的流路面積從該擠出模具20的入口 20a —側(cè)向出口 20b 一側(cè)變小，從而邊維持從所述擠出機(jī)12導(dǎo)入所述擠出模具20中的成形坯料2 的壓力邊將所述成形坯料2 導(dǎo)入所述成形模具30的成形室31內(nèi)，使通過(guò)了所述擠出模具20的成形坯料2 在通過(guò)了所述擠出模具20的出口 20b時(shí)釋放壓力，在所述成形模具30的入口 30a部分使所述成形坯料2 發(fā)泡(權(quán)利要求10)。用于利用所述的方法制造木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置的特征在于，其包括 螺桿式擠出機(jī)12，對(duì)一起導(dǎo)入的以熱塑性樹(shù)脂和木粉為主要成分的成形材料及發(fā)泡劑，在所述發(fā)泡劑的分解溫度以上的溫度下進(jìn)行熔融混煉；擠出模具20，與所述擠出機(jī)12的出口 13a連通，導(dǎo)入由所述擠出機(jī)12擠出的成形坯料；以及成形模具30，與所述擠出模具20的出口 20b連通，通過(guò)了所述擠出模具20的成形坯料導(dǎo)入形成在該成形模具30內(nèi)部的成形室31，并且該成形模具30邊把在所述成形室31內(nèi)移動(dòng)的所述成形坯料2 成形為與所述成形室31的內(nèi)部形狀對(duì)應(yīng)的形狀邊使所述成形坯料2 冷卻固化，其中，在所述擠出機(jī)12 的出口 13a部分設(shè)置有網(wǎng)眼狀的多孔板22，在該多孔板22上形成有多個(gè)孔，并且在所述擠出模具20內(nèi)設(shè)置有阻力件沈，該阻力件沈使所述擠出模具20內(nèi)的流路面積從所述擠出模具20的入口 20a —側(cè)向出口 20b —側(cè)減少(權(quán)利要求11)。此外，優(yōu)選的是，所述擠出模具的出口內(nèi)的流路面積比所述成形模具的入口的面積小(權(quán)利要求12)。此外，所述擠出成形裝置11可以是所述擠出模具20的所述出口 20b與所述成形模具30的成形室31的入口 30a為相同的形狀，所述阻力件沈的所述成形模具一側(cè)的端部 (心軸部沈(3)的截面形狀與所述擠出模具的出口形狀是相似形、且所述阻力件沈的所述成形模具一側(cè)端部(心軸部沈(3)的截面形狀比所述擠出模具的出口形狀稍小，并且所述阻力件26的所述成形模具一側(cè)的端部配置在所述擠出模具20的出口 20b內(nèi)的中心(權(quán)利要求 13)。此外，優(yōu)選的是，所述擠出成形裝置11的所述螺桿式擠出機(jī)是雙螺桿擠出機(jī)(權(quán)利要求14)。優(yōu)選的是，所述熱塑性樹(shù)脂的MFR (熔體流動(dòng)速率)在0.5 10 (g/10分鐘)的范圍內(nèi)(權(quán)利要求15、權(quán)利要求16)。此外，所述熱塑性樹(shù)脂可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、ABS樹(shù)脂及聚氯乙烯 (PVC)中的一種或它們的混合樹(shù)脂(權(quán)利要求17、權(quán)利要求18)。本發(fā)明的效果按照如上說(shuō)明過(guò)的構(gòu)成，本發(fā)明可以得到以下的顯著效果。作為在用擠出成形裝置11進(jìn)行擠出發(fā)泡成形時(shí)的成形材料，通過(guò)使用以木粉和熱塑性樹(shù)脂為主要成分，并含有1 5wt%的分子量為300 lOOOg/mol的烷烴的擠出發(fā)泡成形用成形材料，可以得到高質(zhì)量的木質(zhì)發(fā)泡成形體。S卩，通過(guò)添加所述的烷烴，在對(duì)擠出機(jī)12的筒13內(nèi)的混合材料進(jìn)行熔融混煉時(shí)， 一方面可以促進(jìn)發(fā)泡氣體混合溶解在熱塑性樹(shù)脂中，另一方面可以抑制發(fā)泡氣體進(jìn)入木粉，從而可以使發(fā)泡氣體在成形坯料內(nèi)分散成均勻的狀態(tài)。此外，烷烴的添加可以減小金屬表面和成形坯料的接觸阻力，可以使發(fā)泡氣體分散成均勻狀態(tài)的所述成形坯料順利地移動(dòng)，可以在維持發(fā)泡氣體分散成均勻狀態(tài)的狀態(tài)下，把成形坯料25a導(dǎo)入成形模具30中。而且，通過(guò)添加烷烴，在進(jìn)行成形坯料25a的壓力釋放之前，可以抑制進(jìn)入熱塑性樹(shù)脂中的發(fā)泡氣體開(kāi)始膨脹，可以防止在導(dǎo)入成形模具30內(nèi)之前，成形坯料2 事先開(kāi)始發(fā)泡。其結(jié)果，通過(guò)使用了所述成形材料的擠出發(fā)泡成形，內(nèi)部的氣泡的產(chǎn)生狀態(tài)均勻， 可以得到高質(zhì)量的木質(zhì)發(fā)泡成形體，另一方面可以提高擠出成形時(shí)的生產(chǎn)率。在所述成形材料是通過(guò)進(jìn)行熔融混煉使各構(gòu)成成分成為均勻分散的狀態(tài)后制造成規(guī)定粒徑的顆粒而得到的顆粒狀物的情況下，成形材料的使用變得容易，并且與個(gè)別使用包括粉末等的各構(gòu)成成分的情況相比，可以減少作業(yè)環(huán)境的污染。
此外，由于除了發(fā)泡劑以外的各構(gòu)成成分，事前被熔融混煉成均勻的分散狀態(tài)，所以在擠出機(jī)12內(nèi)熔融混煉時(shí)，可以更容易得到各成分沒(méi)有不均的均勻的熔融混煉狀態(tài)。此外，在所述木粉和所述熱塑性樹(shù)脂的配比是相對(duì)于木粉為50 55wt%、樹(shù)脂為45 50wt%的情況下，可以可靠地獲得添加所述烷烴的效果。此外，通過(guò)在所述成形材料中預(yù)先含有填料、增韌劑、顏料，特別是事前把這些原料通過(guò)熔融混煉后形成為顆粒狀物，在用擠出機(jī)12進(jìn)行熔融混煉等時(shí)，更容易使各成分的分散狀態(tài)均勻。在使用了所述成形材料的木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造方法中，通過(guò)在所述擠出機(jī)12 的出口 13a部分對(duì)成形坯料2 施加阻力，提高在所述擠出機(jī)12內(nèi)的成形坯料2 的壓力， 并且使所述擠出模具20的流路面積從擠出模具20的入口 20a —側(cè)向出口 20b —側(cè)變小， 在將在擠出模具20內(nèi)流動(dòng)的成形坯料25a維持在加壓的狀態(tài)的情況下，可以最大限度發(fā)揮通過(guò)添加抑制在加壓狀態(tài)下的成形坯料2 發(fā)泡的烷烴而得到的防止事前發(fā)泡的效果。其結(jié)果，可以使擠出機(jī)12和擠出模具20內(nèi)的發(fā)泡氣體均勻分散，并且可以增加成形坯料25a的擠出量(重量)，從而可以提高生產(chǎn)率。此外，在擠出機(jī)12的出口 13a部分設(shè)置有多孔板22、且在擠出模具20內(nèi)設(shè)置有阻力件26的木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造裝置，可以可靠地使所述擠出機(jī)12的筒13內(nèi)的成形坯料25a的壓力升高、維持?jǐn)D出模具20內(nèi)的壓力，由此可以最大限度地發(fā)揮提高發(fā)泡氣體的分散性和防止事前發(fā)泡等因添加烷烴而具有的作用。特別是，使擠出模具的出口與所述成形模具的成形室的入口為相同的形狀，并且使阻力件26的成形模具30 —側(cè)的端部(心軸部的形狀與所述擠出模具20的出口 20b的形狀為相似形、且使阻力件沈的成形模具30 —側(cè)的端部(心軸部^c)的形狀比所述擠出模具20的出口 20b的形狀稍小，并將阻力件沈的成形模具30 —側(cè)的端部(心軸部 26c)配置在擠出模具20的出口 20b內(nèi)的中心，按照這樣的構(gòu)成，在成形坯料2 通過(guò)兩者之間形成的狹小間隔時(shí)，可以使成形坯料25b內(nèi)的發(fā)泡氣體的分散更均勻，可以獲得與所述的烷烴的作用的協(xié)同效應(yīng)，從而可以使得到的木質(zhì)發(fā)泡成形體內(nèi)的氣泡分布更均勻。此外，作為所述的螺桿式擠出機(jī)12采用雙螺桿擠出機(jī)的木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置11，伴隨對(duì)擠出機(jī)12內(nèi)的成形坯料進(jìn)行熔融混煉，可以使各成分的分散狀態(tài)成為更均勻的狀態(tài)，并能夠獲得因烷烴的添加而得到的進(jìn)一步加速發(fā)泡氣體混合溶解在熱塑性樹(shù)脂中的效果。


圖1是在制造本發(fā)明的成形材料中使用的顆粒狀物制造裝置的說(shuō)明圖。圖2是在本發(fā)明的成形材料的擠出發(fā)泡成形中使用的擠出成形裝置的說(shuō)明圖。圖3的㈧是擠出模具的縱向截面圖，圖3的(B)是橫向截面圖。圖4的㈧是多孔板的主視圖，圖4的(B)是圖4的(A)中的B-B線(xiàn)剖視圖。圖5的㈧是阻力件的俯視圖，圖5的⑶是阻力件的側(cè)視圖，圖5的(C)是阻力件的主視圖。圖6的(A)是成形模具(第一成形模具)的縱向截面圖，圖6的(B)是成形模具的橫向截面圖。
圖7是彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法的說(shuō)明圖。圖8是以往的擠出成形裝置的說(shuō)明圖。圖9是木質(zhì)發(fā)泡成形體的空隙和翹曲的產(chǎn)生狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖10是設(shè)置有多孔板的擠出成形裝置的說(shuō)明圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明11擠出成形裝置12 (螺桿)擠出機(jī)13 筒13a 出口(筒 13 的)13b 裝入口(筒 13 的)131熔融區(qū)132發(fā)泡劑分解區(qū)133發(fā)泡氣體混合區(qū)14定量供給裝置1 成形材料送料器14b發(fā)泡劑送料器15螺桿(擠出機(jī)12的)151熔融混煉部152分解促進(jìn)部153分散促進(jìn)部16接合器16a安裝孔17固定環(huán)20擠出模具20a入口(擠出模具20的)20b出口(擠出模具2O的)21流路(擠出模具20的)22多孔板22a 小孔25a成形坯料26阻力件26a魚(yú)雷形部26b 橋部26c心軸部26d 肋26e 端面30成形模具30a入口(成形模具30的)30b出口(成形模具3O的)
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31成形室32冷卻介質(zhì)的流路40顆粒狀物制造裝置41定量供給裝置42擠出機(jī)42a 筒43模具噴嘴44切割機(jī)4 切割機(jī)刀45離心分離機(jī)47干燥機(jī)50牽拉機(jī)(引取機(jī))62 成形坯料641擠出成形裝置642擠出機(jī)643 筒643a 出口(筒643 的)644 料斗645 螺桿650 模具650a 成形室652多孔板G(內(nèi)部)空隙X壓力測(cè)量位置
具體實(shí)施例方式
擠出發(fā)泡成形用成形材料本發(fā)明的擠出發(fā)泡成形用成形材料作為在通過(guò)擠出成形例如使板狀木質(zhì)成形體以發(fā)泡的狀態(tài)(木質(zhì)發(fā)泡成形體)成形時(shí)使用的材料，通過(guò)在進(jìn)行擠出成形時(shí)添加發(fā)泡劑來(lái)進(jìn)行使用，使以往被認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)或者難以實(shí)現(xiàn)的、通過(guò)擠出成形裝置制造質(zhì)地均勻的木質(zhì)發(fā)泡成形體變得可能。所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料(下面只稱(chēng)為“成形材料”)是在作為主要成分的木粉和熱塑性樹(shù)脂中配入為成形材料總量的1 5wt%的烷烴(CnH2n+2)，烷烴(CnH2M)的分子量為300 1000g/mol，優(yōu)選的是350 800g/mol，更優(yōu)選的是400 600g/mol。除了所述的木粉、熱塑性樹(shù)脂和烷烴以外，在所述的成形材料中還可以添加滑石粉等填料、著色用的顏料、增韌劑和其他輔助材料。熱塑性樹(shù)脂作為所述的成形材料的主要成分之一的熱塑性樹(shù)脂，可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、ABS樹(shù)脂、聚氯乙烯等各種熱塑性樹(shù)脂。
此外，所述的熱塑性樹(shù)脂可以單獨(dú)使用其中的一種，也可以把多種混合使用，例如也可以把以多種熱塑性樹(shù)脂混合的狀態(tài)下回收的廢塑料等作為原料使用，本實(shí)施方式中使用所述的熱塑性樹(shù)脂中的聚丙烯(PP)。在此，作為聚丙烯(PP)的種類(lèi)，可以列舉均聚物、無(wú)規(guī)共聚物及嵌段共聚物等，在本發(fā)明中所述的任意一種聚丙烯都可以使用，此外，例如按照容器再利用法(所謂的“容利法(容U法)”)回收的聚丙烯容器和各種混合有聚丙烯的容器等都可以使用。本發(fā)明中使用的熱塑性樹(shù)脂優(yōu)選的是使用MFR(熔體流動(dòng)速率)為0. 5 10(g/10 分鐘)范圍的熱塑性樹(shù)脂，例如也可以通過(guò)把MFR不同的多種熱塑性樹(shù)脂混合來(lái)得到成為所述數(shù)值范圍內(nèi)的MFR的樹(shù)脂。木粉作為成形材料另一個(gè)主要成分的木粉除了一般在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的各種木粉以外，也可以通過(guò)使用破碎機(jī)、切割機(jī)、磨粉機(jī)等把例如未使用過(guò)的木材、使用過(guò)的建筑廢料、木材加工時(shí)產(chǎn)生的鋸木屑等廢料破碎等來(lái)獲得木粉。使用的木材品種沒(méi)有特別的限定，即使把多種木材混合，在結(jié)構(gòu)上也沒(méi)有問(wèn)題，但考慮到最終得到的木質(zhì)發(fā)泡成形體的完成的情況，優(yōu)選的是使用色調(diào)在某種程度上相近的木材。使用的木粉只要粒徑在ΙΟΟΟμπι以下的都可以使用，優(yōu)選的是使用粒徑為150 200 μ m的木粉。從提高與熱塑性樹(shù)脂的融合性和防止在加熱混煉時(shí)產(chǎn)生水蒸汽等的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選的是在與其他原料混合前對(duì)木粉進(jìn)行過(guò)干燥，優(yōu)選的是使用干燥到含水量在Iwt %以下的木粉。該木粉與所述的熱塑性樹(shù)脂的配比優(yōu)選的是，木粉/熱塑性樹(shù)脂為50 55wt% /45 50wt%。烷烴在本發(fā)明中，在成形材料中添加的烷烴(CnH2n+2)可以使用分子量為300 IOOOg/ mol的各種烷烴(CnH2n+2)。因分子量小于300g/mol的烷烴的融點(diǎn)和沸點(diǎn)低因而難以使用，另一方面，從后述的試驗(yàn)結(jié)果可以確定當(dāng)使用分子量大于lOOOg/mol的烷烴時(shí)，不能得到所希望的效果。換句話(huà)說(shuō)，下限值為300g/mol以下時(shí)，由于近似流體，沸點(diǎn)也低(50°C以下)， 在下限值為300g/mol以上時(shí)，則變成石油蠟(固體)。如果變成流體，則向樹(shù)脂(PP)中的分散性降低并在表面上析出，不能得到所希望的效果。此外，添加的烷烴的分子量的范圍優(yōu)選的是350 800g/mol，更優(yōu)選的是400 600g/mol。該烷烴的添加量相對(duì)于得到的成形材料的整體為1 5wt%。如果小于Iwt %，則沒(méi)有效果，如果大于5wt%，則會(huì)導(dǎo)致烷烴浮出到表面、發(fā)泡倍率降低。其他添加材料對(duì)于所述成形材料，除了所述的木粉、熱塑性樹(shù)脂和烷烴以外，也可以添加是成形材料的整體量的5 30wt%左右的滑石粉等填料、著色用顏料和增韌劑等。在此，作為所述填料的例子所舉出的滑石粉，是為了提高最終得到的木質(zhì)合成板的強(qiáng)度而添加的，可以添加相對(duì)于成形材料總重量的5 25wt%，相對(duì)于該添加量，如果滑石粉的添加量少，則不能提高強(qiáng)度，相反，如果添加量過(guò)多，則最終得到的木質(zhì)合成板變脆反而導(dǎo)致強(qiáng)度降低。作為添加的滑石粉的粒徑可以使用比較寬范圍的粒徑，優(yōu)選的是使用平均粒徑為 5 30 μ m左右的滑石粉。為了在最終得到的木質(zhì)合成板上進(jìn)行著色而添加顏料，顏料要與在最終產(chǎn)品上要得到的顏色相對(duì)應(yīng)，可以按各種配比添加各種顏料。作為一個(gè)例子，在本實(shí)施方式中，為了形成棕色系的著色，使用了氧化銀系的顏料，相對(duì)于成形材料的整體添加了 3wt %左右的該顏料。此外，作為添加材料也可以添加增韌劑，如前所述，在作為主要原料的熱塑性樹(shù)脂使用了聚丙烯的本實(shí)施方式中，添加馬來(lái)酸改性聚丙烯作為所述增韌劑，可以提高木粉和樹(shù)脂之間的結(jié)合性。如果所述增韌劑的添加量過(guò)少，則沒(méi)有效果，另一方面，雖然所述增韌劑添加的越多，則效果越大，但是成本也會(huì)增加，作為一個(gè)例子，優(yōu)選的是相對(duì)于得到的成形材料的整體添加0. 3 2. 0wt%左右的增韌劑。成形材料的制造優(yōu)選的是，通過(guò)預(yù)先均勻地?cái)嚢璧葘?gòu)成所述成形材料的木粉、熱塑性樹(shù)脂、烷烴和根據(jù)需要添加的滑石粉等填料、顏料、增韌劑形成為混合材料，更優(yōu)選的是，預(yù)先對(duì)所述的構(gòu)成材料邊加熱邊進(jìn)行熔融混煉，使得各成分成為均勻分散的狀態(tài)，然后把通過(guò)熔融混煉得到的混煉材料制造成規(guī)定粒徑的顆粒，從而使成形材料形成為顆粒狀物。如上所述的成形材料的伴隨熔融混煉的顆?；?，可以通過(guò)造粒機(jī)或亨舍爾混合機(jī)等已知的造粒裝置進(jìn)行，作為一個(gè)例子，本實(shí)施方式使用了圖1所示的顆粒狀物制造裝置 40。圖1所示的顆粒狀物制造裝置40包括定量供給裝置41，通過(guò)失重補(bǔ)償方式(口 7 4 >々工4卜方式)等定量提供成形材料的各構(gòu)成成分；螺桿式擠出機(jī)42，在170 180°C左右的溫度下，對(duì)由所述定量供給裝置41定量提供的原料進(jìn)行熔融混煉并將得到的混煉物擠出。在該擠出機(jī)42的筒4 的前端設(shè)置有形成有多個(gè)小孔的模具噴嘴43，通過(guò)該模具噴嘴43把以圓繩狀擠出的熔融材料(繩股)擠出到熱水中，并且通過(guò)切割機(jī)44的切割機(jī)刀4 按照規(guī)定的長(zhǎng)度切斷，在水中(水下)通過(guò)熱切割法制造顆粒狀物。作為所述的擠出機(jī)42可以使用已知的各種擠出機(jī)，但優(yōu)選的是使用雙螺桿擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)具有以螺紋和螺紋槽交錯(cuò)的方式嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的兩根螺桿，在本實(shí)施方式中，使用的是螺桿向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的雙螺桿擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)通過(guò)所述的螺桿嚙合的構(gòu)造，具有通過(guò)強(qiáng)制的擠出力和螺桿的嚙合形成的獨(dú)特的混煉效果，對(duì)原料分散非常有效，并且即使轉(zhuǎn)速低也可以確保需要的擠出力， 因而可以抑制因摩擦導(dǎo)致材料溫度升高，所以通過(guò)設(shè)在擠出機(jī)筒外周的加熱器(圖中沒(méi)有表示)可以容易地控制材料的溫度，從而可以很好地制造顆粒狀物。把如上所述得到的成形材料的顆粒狀物用離心分離機(jī)45脫水后，回收脫水后的顆粒狀物，作為后述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的成形材料使用。木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造成形材料(顆粒狀物)的干燥
通過(guò)如上所述地得到的擠出發(fā)泡成形用成形材料與發(fā)泡劑一起經(jīng)過(guò)擠出發(fā)泡成形，成為規(guī)定形狀的木質(zhì)發(fā)泡成形體。在進(jìn)行這樣的發(fā)泡成形之前，根據(jù)需要把制造出的成形材料的顆粒狀物使用圖2 所示的干燥機(jī)47等使其充分干燥。顆粒狀物的干燥優(yōu)選的是使顆粒狀物干燥到含水率成為0. 2wt%以下。干燥方法沒(méi)有特別的限定，作為一個(gè)例子，在本實(shí)施方式中，在120°C溫度的熱干燥機(jī)中干燥2小時(shí)以上，將顆粒狀物干燥到所述的含水率。發(fā)泡劑作為發(fā)泡劑的種類(lèi)包括揮發(fā)性發(fā)泡劑和分解性發(fā)泡劑，揮發(fā)性發(fā)泡劑是氣體或液體，一般揮發(fā)性發(fā)泡劑(氣體類(lèi))有co2、&、氟里昂、丙烷等，可以使用其中任意的發(fā)泡劑， 可以使用市場(chǎng)上銷(xiāo)售的各種發(fā)泡劑。在本實(shí)施方式中使用分解性發(fā)泡劑。作為分解性發(fā)泡劑有無(wú)機(jī)化合物類(lèi)、偶氮化合物類(lèi)，磺酰胼化合物類(lèi)、亞硝基化合物類(lèi)、疊氮化合物類(lèi)等，只要可以容易地分散或者溶解在作為成形材料的主要原料的熱塑性樹(shù)脂中，并且不會(huì)對(duì)得到的木質(zhì)發(fā)泡成形品賦予不必要的著色等，可以使用任何發(fā)泡劑。此外，向載體樹(shù)脂中高濃度地添加了發(fā)泡劑的、被稱(chēng)為“母料”的顆粒狀的發(fā)泡劑在市場(chǎng)上也有銷(xiāo)售，也可以使用這樣的發(fā)泡劑。在本實(shí)施方式中，使用了將PE作為載體樹(shù)脂、且添加了屬于無(wú)機(jī)化合物類(lèi)的碳酸氫鈉作為發(fā)泡劑的母料。根據(jù)使用的發(fā)泡劑的氣體生成量、制造的發(fā)泡成形體的發(fā)泡程度等，添加需要的量的發(fā)泡劑，作為一個(gè)例子，在本實(shí)施方式中，設(shè)成形材料和發(fā)泡劑的總計(jì)為100wt%，發(fā)泡劑(母料)優(yōu)選的添加量為0. 3 3wt%。此后，如上所述地添加了發(fā)泡劑的成形材料被連續(xù)導(dǎo)入設(shè)在擠出成形裝置11中的螺桿式擠出機(jī)12中，邊加熱邊進(jìn)行熔融混煉，把由該擠出機(jī)12擠出的成形坯料2 導(dǎo)入擠出模具20后，導(dǎo)入接著該擠出模具20之后的成形模具30，成形為規(guī)定形狀并進(jìn)行冷卻固化，從而可以得到所希望形狀的木質(zhì)發(fā)泡成形體。擠出成形裝置作為制造木質(zhì)發(fā)泡成形體使用的擠出成形裝置可以使用各種裝置，例如可以使用參照?qǐng)D8說(shuō)明過(guò)的已知的擠出成形裝置、參照?qǐng)D10說(shuō)明過(guò)的對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)后的擠出成形裝置。不過(guò)，為了最大限度地發(fā)揮因添加烷烴而得到的發(fā)泡氣體分散性的提高以及在導(dǎo)入成形模具30內(nèi)之前防止事前發(fā)泡的效果，優(yōu)選的是使用擠出成形裝置11，擠出成形裝置 11的結(jié)構(gòu)可以提高擠出機(jī)12內(nèi)的成形坯料25a的壓力，并且在維持從擠出機(jī)12導(dǎo)入成形模具30的成形坯料25a的壓力的狀態(tài)下將成形坯料25a導(dǎo)入成形模具30，在成形模具30 內(nèi)急劇地釋放成形坯料25a的壓力。參照?qǐng)D2 圖6，對(duì)適合使用本發(fā)明的成形材料進(jìn)行擠出成形的擠出成形裝置11 的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行說(shuō)明。圖2所示的擠出成形裝置11包括定量供給裝置14，每次定量地分別提供通過(guò)所述的工序得到的成形材料的顆粒狀物和發(fā)泡劑的母料；螺桿式擠出機(jī)12，把通過(guò)所述定量供給裝置14提供的成形材料的顆粒狀物和發(fā)泡劑一起熔融混煉后擠出；擠出模具20，導(dǎo)入由所述擠出機(jī)12擠出的擠出坯料25a ；成形模具30，將通過(guò)了所述擠出模具20的成形坯料 25a成形為規(guī)定形狀并使所述成形坯料冷卻固化；以及牽拉機(jī)50，把通過(guò)了成形模具30并冷卻固化后的擠出坯料(木質(zhì)發(fā)泡成形體)拉出。定量供給裝置所述的定量供給裝置14設(shè)置有成形材料送料器14a，每次定量地向擠出機(jī)12提供如上所述地得到的本發(fā)明的成形材料的顆粒狀物；以及發(fā)泡劑送料器14b，每次定量地把本實(shí)施方式的作為母料的發(fā)泡劑，與通過(guò)所述成形材料送料器Ha向擠出機(jī)12輸送的成形材料匯合，通過(guò)把成形材料和發(fā)泡劑分別裝入設(shè)置在所述的成形材料送料器14a、發(fā)泡劑送料器14b中的料斗內(nèi)，利用設(shè)在所述料斗下部的電動(dòng)機(jī)M使輸送螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，可以把成形材料的顆粒狀物和發(fā)泡劑按規(guī)定配比提供給擠出機(jī)12。擠出機(jī)如上所述地裝入成形材料和發(fā)泡劑的擠出機(jī)12是螺桿式擠出機(jī)12，該螺桿式擠出機(jī)12具有螺桿15，螺桿15對(duì)成形材料的顆粒狀物和發(fā)泡劑的混合材料加熱混煉使混合材料熔融塑化，并把該熔融塑化后的成形坯料2 擠出。此外，在本實(shí)施方式中，作為擠出成形裝置11，對(duì)使用了雙軸型螺桿式擠出機(jī)12的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以使用單軸型、 多軸型、以及把它們組合的螺桿式擠出機(jī)等各種螺桿式擠出機(jī)。不過(guò)，如前所述，雙軸螺桿擠出機(jī)具有因螺桿15嚙合的結(jié)構(gòu)形成的強(qiáng)制擠出力和獨(dú)特的混煉效果，非常有利于原料的分散，并且即使轉(zhuǎn)速低也能確保需要的擠出力，所以可以抑制因摩擦造成材料溫度升高，因而具有容易通過(guò)設(shè)置在擠出機(jī)12的筒13外周的加熱器(圖中沒(méi)有表示)等對(duì)材料溫度進(jìn)行控制等優(yōu)點(diǎn)，所以作為擠出成形裝置11的擠出機(jī) 12，優(yōu)選的是使用雙軸型螺桿擠出機(jī)。圖2所示的雙軸型螺桿擠出機(jī)12包括筒13 ；—對(duì)螺桿15，以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置在所述筒13內(nèi)；減速器，驅(qū)動(dòng)所述螺桿15轉(zhuǎn)動(dòng)；以及驅(qū)動(dòng)源M，由電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成，在筒13 的前端一側(cè)(擠出方向前方，圖2中紙面的右側(cè))設(shè)置有后述的擠出模具20和成形模具 30。筒13為筒形，筒13的擠出方向前端敞開(kāi)形成出口 13a，后端(擠出方向后方，圖2 中紙面的左側(cè))封閉，在后端上部設(shè)置有貫通筒13內(nèi)外的原料裝入口 13b，通過(guò)該裝入口 13b，通過(guò)所述的定量供給裝置14裝入成形材料和發(fā)泡劑的混合材料。在筒13的外周部設(shè)置有帶式加熱器等加熱部件(圖中沒(méi)有表示)，該加熱部件設(shè)置成沿筒13全長(zhǎng)卷繞在筒13上或者以外環(huán)的方式包圍筒13，通過(guò)該加熱部件對(duì)供給到筒 13內(nèi)部的混合材料進(jìn)行加熱。筒13的全長(zhǎng)分成多個(gè)區(qū)(例如熔融區(qū)131、發(fā)泡劑的分解區(qū)132、發(fā)泡氣體的混合區(qū)13 ，可以通過(guò)加熱部件分別獨(dú)立地對(duì)各區(qū)131 133進(jìn)行溫度控制。螺桿15分別由圓棒形的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和在該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周?chē)月菪蔚姆绞揭惑w設(shè)置的螺紋構(gòu)成，該螺紋構(gòu)成螺桿15的螺紋部分。設(shè)在各螺桿15后端的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(圖2中紙面左側(cè))從筒13的后端向后方伸出，伸出的部分連接在作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)機(jī)M上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)源， 形成在各螺桿15上的傾斜的螺紋和螺紋槽以對(duì)稱(chēng)的狀態(tài)嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿15是形成為朝向前端一側(cè)逐漸變細(xì)形狀的雙軸錐形螺桿。螺桿15的位于筒13內(nèi)的部分包括熔融混煉部151，配置在熔融區(qū)131，對(duì)加熱后
14的原料進(jìn)行熔融混煉；分解促進(jìn)部152，配置在發(fā)泡劑的分解區(qū)132，促進(jìn)發(fā)泡劑的分解；以及分散促進(jìn)部153，配置在發(fā)泡氣體的混合區(qū)133，促進(jìn)發(fā)泡氣體分散，螺桿的齒形為在各部分與所述功能對(duì)應(yīng)的形狀。通過(guò)驅(qū)動(dòng)源M的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)螺桿15轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)通過(guò)定量供給裝置14供給到筒13 內(nèi)的混合材料邊進(jìn)行加熱混煉，邊將所述混合材料沿螺桿15的螺紋之間的槽向螺桿15的前端方向壓力輸送，成為熔融塑化狀態(tài)的成形坯料25a，通過(guò)對(duì)成形坯料2 施加的擠出力，將成形坯料2 從螺桿15的前端一側(cè)擠出到筒13外。在此，由于在成形材料中添加的木粉是多孔材料，所以與樹(shù)脂材料相比，木粉具有容易吸入因發(fā)泡劑的分解產(chǎn)生的發(fā)泡氣體的性質(zhì)。另一方面，如果發(fā)泡氣體進(jìn)入木粉，則進(jìn)入熔融樹(shù)脂一方的發(fā)泡氣體就不夠，在樹(shù)脂部分難以形成氣泡，最終得到的木質(zhì)發(fā)泡成形體的發(fā)泡程度降低?？墒?，在使用以所述的添加量添加了所述的分子量的烷烴的本發(fā)明成形材料的情況下，在發(fā)泡氣體的混合區(qū)133中，該烷烴可以加速因發(fā)泡劑的分解產(chǎn)生的發(fā)泡氣體混合溶解在熱塑性樹(shù)脂中的作用，另一方面，該烷烴具有抑制發(fā)泡氣體進(jìn)入木粉的作用。擠出模具擠出模具20邊將從擠出機(jī)12的筒13擠出的成形坯料25a維持在加壓的狀態(tài)，邊將成形坯料2 導(dǎo)入后述的成形模具30，擠出模具20通過(guò)接合器16，用螺栓等可以裝拆地安裝在擠出機(jī)12的筒13的前端一側(cè)。該擠出模具20具有入口 20a，具有與所述擠出機(jī)12的筒13的出口 13a的形狀一致的形狀；以及出口 20b，具有與后述的成形模具30的入口 30a的形狀一致的形狀，如圖 3的(A)、圖3的⑶所示，在縱向截面(參照?qǐng)D3的(A))中，擠出模具20的流路21的上下方向的寬度為從入口 20a —側(cè)朝向出口 20b —側(cè)減少的形狀，并且在橫向截面(參照?qǐng)D3 的(B))中，流路21的寬度從入口 20a —側(cè)朝向出口 20b —側(cè)逐漸變寬后，在靠近出口 20b 處稍稍變窄，然后寬度變成與后述的成形模具30的入口 30a的寬度相同，由此可以使擠出機(jī)12的筒13的出口 13a和成形模具30的入口 30a之間連通。在安裝在所述擠出模具20的入口 20a—側(cè)的所述的接合器16上嵌合安裝有多孔板22，并且在擠出模具20的流路21內(nèi)配置有阻力件26，該阻力件沈?qū)υ谠摿髀?1內(nèi)流動(dòng)的成形坯料2 施加阻力，并且對(duì)成形坯料25a的流動(dòng)進(jìn)行整流。其中，如圖4的(A)、圖4的⑶所示，多孔板22為圓盤(pán)形，在多孔板22上以網(wǎng)眼狀的方式形成有多個(gè)小孔22a。為了把所述多孔板22安裝在接合器16上，在接合器16上，從擠出模具20 —側(cè)的接合器16的端面朝向擠出機(jī)12 —側(cè)形成有安裝孔16a，該安裝孔16a的直徑大體與多孔板 22的外周的直徑相同，通過(guò)把所述的多孔板22從擠出模具20—側(cè)插入該安裝孔16a內(nèi)，并且再把固定環(huán)17從擠出模具20 —側(cè)插入該安裝孔16a內(nèi)，從而將多孔板22安裝在接合器 16內(nèi)的規(guī)定位置上。因此，在圖示的例子中，該多孔板22的小孔2 和所述固定環(huán)17的內(nèi)周形成接合器16內(nèi)的成形坯料25a的流路的一部分。這樣，通過(guò)把多孔板22安裝在擠出機(jī)12的出口 13a和擠出模具20的入口 20a之間，從擠出機(jī)12擠出的成形坯料25a通過(guò)形成在多孔板22上的小孔2 后，被導(dǎo)入擠出模具20內(nèi)，通過(guò)擠出機(jī)12要擠出的擠出坯料25a由于在通過(guò)形成在所述多孔板22上的小孔 22a時(shí)承受阻力，所以可以對(duì)擠出機(jī)12的筒13內(nèi)的成形坯料25a施加壓力。此外，形成在擠出模具20的流路21內(nèi)的所述阻力件26通過(guò)對(duì)擠出模具20內(nèi)的成形坯料25a的流動(dòng)施加阻力，可以將擠出模具20內(nèi)的成形坯料25a維持在加壓的狀態(tài)下， 通過(guò)維持這樣的加壓狀態(tài)經(jīng)過(guò)擠出模具20，在導(dǎo)入后述的成形模具30內(nèi)時(shí)，成形坯料25a 的壓力急劇地釋放，成形坯料25a容易在擠出模具20的出口 20b部分(成形模具30的入口 30a部分)發(fā)泡。為了可以這樣的釋放壓力，如圖3的(A)、圖3的⑶和圖5的㈧ 圖5的(C) 所示，阻力件26包括橋部26b，該橋部26b具有形成為長(zhǎng)方體形的主體，該長(zhǎng)方體形的主體是從寬度和厚度從擠出模具20的入口 20a—側(cè)向出口 20b —側(cè)逐漸增加的刀片形的魚(yú)雷形部26a的端部延長(zhǎng)而形成的，并且在該橋部26b上設(shè)置有用于固定在擠出模具20內(nèi)的規(guī)定位置上的肋26d ；以及心軸部26c，厚度和寬度從所述橋部26b朝向擠出模具20的出口 20b稍稍變窄后，以一定的寬度和厚度延伸到擠出模具20的出口 20b。形成擠出模具20的出口 20b —側(cè)的心軸部26c的端面26e(參照?qǐng)D5的(C))的輪廓的矩形與擠出模具20的出口 20b的內(nèi)周描繪的矩形是相似形、且形成擠出模具20的出口 20b —側(cè)的心軸部26c的端面26e的輪廓的矩形比擠出模具20的出口 20b的內(nèi)周描繪的矩形稍小，通過(guò)把所述的心軸部26c配置在擠出模具20的出口 20b內(nèi)的中央，通過(guò)在擠出模具20的出口 20b的內(nèi)壁和心軸部26c外周之間形成的比較狹小的間隙δ (參照?qǐng)D 3的(A)、圖3的⑶)的成形坯料25a，導(dǎo)入成形模具30中。如上所述，通過(guò)把具有魚(yú)雷形部26a、橋部26b和心軸部26c的阻力件26配置在擠出模具20內(nèi)，通過(guò)擠出模具20的成形坯料25a因阻力件26而成為沿?cái)D出模具20的流路21的內(nèi)壁的成形坯料流，因在通過(guò)擠出模具20的出口 20b的內(nèi)周和心軸部26c的外周之間的間隙時(shí)會(huì)聚成比較細(xì)的成形坯料流，所以有助于成形坯料25a內(nèi)的發(fā)泡氣體的均勻分散。此外，因該心軸部26c的存在，形成為與后述的成形模具30的入口 30a相同形狀的擠出模具20的出口 20b內(nèi)的流路面積，與成形模具30的入口 30a的面積相比足夠小，所以通過(guò)擠出模具20的出口 20b導(dǎo)入成形模具30中的成形坯料25a的壓力急劇釋放，以該壓力的釋放為契機(jī)，成形坯料25a內(nèi)的發(fā)泡氣體開(kāi)始急劇膨脹。此外，在通過(guò)所述擠出模具20內(nèi)時(shí)，添加在成形材料中的烷烴減輕了成形坯料 25a與擠出模具20的流路內(nèi)側(cè)的面之間的阻力，具有使成形坯料25a均質(zhì)化并使成形坯料 25a順利移動(dòng)的效果，并且具有使成形坯料25a維持均質(zhì)化后的狀態(tài)的效果。此外，如前所述，擠出模具具有維持發(fā)泡氣體在加壓的狀態(tài)下溶入成形坯料25a 內(nèi)的狀態(tài)的作用，并且具有在因?qū)牒笫龅某尚文＞?0中而造成壓力釋放之前，阻止發(fā)泡氣體開(kāi)始膨脹的作用。成形模具如上所述，通過(guò)了擠出模具20的成形坯料25a導(dǎo)入成形模具30內(nèi)，形成為由形成在成形模具30內(nèi)的成形室31的形狀所決定的規(guī)定形狀，并且冷卻固化，成為木質(zhì)發(fā)泡成形體。如圖2所示，在本實(shí)施方式中，所述成形模具30由多個(gè)模具的集合體形成，第一成形模具301的入口 30a與擠出模具20的出口 20b連通(參照?qǐng)D6的(A)、圖6的⑶)，在該第一成形模具301出口一側(cè)隔開(kāi)規(guī)定間隔配置有第二成形模具302，在第二成形模具302 的出口一側(cè)隔開(kāi)規(guī)定間隔配置有第三成形模具303，在圖示的實(shí)施方式中連續(xù)配置到第七成形模具307 (參照?qǐng)D2)。在各個(gè)成形模具301 307上形成有截面形狀與所述的擠出模具20的出口 20b 形狀對(duì)應(yīng)的成形室31，并且在本實(shí)施方式中，在第一成形模具301 第三成形模具303的壁內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)的流路32，通過(guò)在該冷卻介質(zhì)的流路32內(nèi)導(dǎo)入冷卻水等冷卻介質(zhì)，使得按照從第一成形模具301到第三成形模具303，逐漸使擠出坯料25a的溫度降低而固化，從而得到所希望的發(fā)泡成形體。此外，在本實(shí)施方式中，在第四成形模具304 第七成形模具307的壁內(nèi)沒(méi)有設(shè)置冷卻介質(zhì)的流路。如果把從擠出模具20導(dǎo)入的成形坯料25a導(dǎo)入如上所述地形成的成形模具20的第一成形模具301內(nèi)，則按照所述的擠出模具20的結(jié)構(gòu)，擠出到第一成形模具301內(nèi)的成形坯料25a急劇地釋放壓力，由在擠出機(jī)12內(nèi)熔融混煉時(shí)分解的發(fā)泡劑產(chǎn)生的發(fā)泡氣體， 在該位置急劇膨脹，從而使成形坯料25a發(fā)泡。由如上所述地發(fā)泡的成形坯料25a充滿(mǎn)第一成形模具301內(nèi)的成形室31，成形為與成形室31的形狀對(duì)應(yīng)的形狀，并且冷卻、固化。在第一成形模具301中成形、冷卻而變成木質(zhì)發(fā)泡成形體的成形坯料，通過(guò)牽拉機(jī)50牽拉，通過(guò)第一成形模具301后，在順序通過(guò)第二成形模具302、第三成形模具 303、……、第七成形模具307時(shí)冷卻，從而完成木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造。此外，添加到成形材料中的烷烴提高了成形坯料及木質(zhì)發(fā)泡成形體相對(duì)于成形模具30的成形室31內(nèi)壁的光滑性，具有保持制造出的木質(zhì)發(fā)泡成形體表面光滑性的作用。其結(jié)果，可以很好地防止在發(fā)泡成形體的表面上因伴隨發(fā)泡產(chǎn)生的成形坯料25a 的脈動(dòng)等不穩(wěn)定流動(dòng)而隨之導(dǎo)致形成褶皺等。實(shí)施例把使用本發(fā)明的成形材料(實(shí)施例1 實(shí)施例7)制造出的木質(zhì)合成發(fā)泡體的制造實(shí)施例和由此得到的木質(zhì)發(fā)泡成形體，與使用比較例的成形材料(比較例1 比較例10) 的制造實(shí)施例和由此得到的成形體的比較試驗(yàn)結(jié)果表示在下面。試驗(yàn)?zāi)康拇_認(rèn)是否添加烷烴、添加的烷烴的分子量和添加量的變化對(duì)木質(zhì)發(fā)泡成形體的成形性和得到的木質(zhì)發(fā)泡成形體的物性等造成的影響，求出添加的烷烴最合適的分子量和添加量范圍。制造條件成形材料的成分在各實(shí)施例和比較例中使用的成形材料的成分示于表1。表1實(shí)施例和比較例的成形材料的成分表
權(quán)利要求
1.一種擠出發(fā)泡成形用成形材料，用于通過(guò)添加發(fā)泡劑并進(jìn)行擠出發(fā)泡成形來(lái)制造木質(zhì)發(fā)泡成形體，其特征在于，以木粉和熱塑性樹(shù)脂為主要成分，并含有1 5wt %的分子量為300 lOOOg/mol的烷烴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料，其特征在于，在進(jìn)行熔融混煉使各構(gòu)成成分成為均勻分散的狀態(tài)后，將得到的混煉物制造成規(guī)定粒徑的顆粒，從而得到形成為顆粒狀物的所述擠出發(fā)泡成形用成形材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料，其特征在于，所述木粉和所述熱塑性樹(shù)脂的配比是相對(duì)于所述木粉為50 55wt%，所述樹(shù)脂為45 50wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料，其特征在于，所述擠出發(fā)泡成形用成形材料還含有填料和/或增韌劑和/或顏料。
5.一種擠出發(fā)泡成形用成形材料的制造方法，所述擠出發(fā)泡成形用成形材料用于通過(guò)添加發(fā)泡劑并進(jìn)行擠出發(fā)泡成形來(lái)制造木質(zhì)發(fā)泡成形體，其特征在于，混合木粉、熱塑性樹(shù)脂和分子量為300 lOOOg/mol的烷烴，使所述烷烴是所述成形材料整體的1 5wt%，把混合后得到的混合物熔融混煉成各構(gòu)成成分成為均勻分散的狀態(tài)后，將得到的混煉物制造成規(guī)定粒徑的顆粒，從而形成顆粒狀物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料的制造方法，其特征在于，使所述木粉和所述熱塑性樹(shù)脂的配比為相對(duì)于所述木粉為50 55wt%，所述樹(shù)脂為45 50wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料的制造方法，其特征在于，把填料和/或增韌劑和/或顏料與所述木粉、所述熱塑性樹(shù)脂和所述烷烴一起熔融混煉。
8.一種木質(zhì)發(fā)泡成形體，其特征在于，是通過(guò)把權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的成形材料與發(fā)泡劑一起用擠出成形裝置擠出成形為規(guī)定形狀而得到的。
9.一種木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造方法，其特征在于，把權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的成形材料與發(fā)泡劑一起導(dǎo)入設(shè)在擠出成形裝置中的螺桿式擠出機(jī)內(nèi)，在所述發(fā)泡劑的分解溫度以上的溫度下進(jìn)行熔融混煉，邊將從所述擠出機(jī)擠出的成形坯料維持在加壓的狀態(tài)下邊將所述成形坯料導(dǎo)入成形模具的成形室內(nèi)，在導(dǎo)入所述成形模具的成形室時(shí)，使所述成形坯料的壓力釋放，從而使所述成形坯料發(fā)泡，并且在通過(guò)所述成形模具的成形室內(nèi)的過(guò)程中，邊把所述成形坯料成形為與所述成形室的截面形狀對(duì)應(yīng)的形狀邊使所述成形坯料冷卻固化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的制造方法，其特征在于，在所述擠出成形裝置的所述擠出機(jī)和所述成形模具之間設(shè)置擠出模具，該擠出模具連通所述擠出機(jī)的出口和所述成形模具的入口之間，對(duì)從所述擠出機(jī)的出口導(dǎo)入所述擠出模具內(nèi)的所述成形坯料施加阻力，提高所述擠出機(jī)內(nèi)的所述成形坯料的壓力，并且使所述擠出模具的流路面積從該擠出模具的入口一側(cè)向出口一側(cè)變小，從而邊維持從所述擠出機(jī)導(dǎo)入所述擠出模具中的所述成形坯料的壓力邊將所述成形坯料導(dǎo)入所述成形模具的成形室內(nèi)，使通過(guò)了所述擠出模具的所述成形坯料在通過(guò)了所述擠出模具的出口時(shí)釋放壓力，在所述成形模具的入口部分使所述成形坯料發(fā)泡。
11.一種木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置，其特征在于包括螺桿式擠出機(jī)，對(duì)一起導(dǎo)入的以熱塑性樹(shù)脂和木粉為主要成分的成形材料及發(fā)泡劑， 在所述發(fā)泡劑的分解溫度以上的溫度下進(jìn)行熔融混煉；擠出模具，與所述擠出機(jī)的出口連通，導(dǎo)入由所述擠出機(jī)擠出的成形坯料；以及成形模具，與所述擠出模具的出口連通，通過(guò)了所述擠出模具的所述成形坯料導(dǎo)入形成在該成形模具內(nèi)部的成形室，并且該成形模具邊把在所述成形室內(nèi)移動(dòng)的所述成形坯料成形為與所述成形室的內(nèi)部形狀對(duì)應(yīng)的形狀邊使所述成形坯料冷卻固化，其中， 在所述擠出機(jī)的出口部分設(shè)置有網(wǎng)眼狀的多孔板，在該多孔板上形成有多個(gè)孔， 并且在所述擠出模具內(nèi)設(shè)置有阻力件，該阻力件使所述擠出模具內(nèi)的流路面積從所述擠出模具的入口一側(cè)向出口一側(cè)減少。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置，其特征在于，所述擠出模具的出口內(nèi)的流路面積比所述成形模具的入口的面積小。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置，其特征在于， 所述擠出模具的所述出口與所述成形模具的所述成形室的入口為相同的形狀， 所述阻力件的所述成形模具一側(cè)的端部的截面形狀與所述擠出模具的出口的形狀為相似形、且所述阻力件的所述成形模具一側(cè)的端部的截面形狀比所述擠出模具的出口的形狀稍小，并且所述阻力件的所述成形模具一側(cè)的端部配置在所述擠出模具的出口內(nèi)的中心。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或13所述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置，其特征在于，所述螺桿式擠出機(jī)是雙螺桿擠出機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料，其特征在于，所述熱塑性樹(shù)脂的MFR在0. 5 10 (g/10分鐘)的范圍內(nèi)，其中，MFR表示熔體流動(dòng)速率，所述括號(hào)中的 g/10分鐘是MFR的單位。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置，其特征在于，所述熱塑性樹(shù)脂的MFR在0. 5 10 (g/10分鐘)的范圍內(nèi)，其中，MFR表示熔體流動(dòng)速率，所述括號(hào)中的g/10分鐘是MFR的單位。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠出發(fā)泡成形用成形材料，其特征在于，所述熱塑性樹(shù)脂是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、ABS樹(shù)脂及聚氯乙烯(PVC)中的一種或它們的混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出成形裝置，其特征在于，所述熱塑性樹(shù)脂是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、ABS樹(shù)脂及聚氯乙烯(PVC)中的一種或它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)得到能夠得到高質(zhì)量的木質(zhì)發(fā)泡成形體的擠出發(fā)泡成形用成形材料，能夠高效地生產(chǎn)無(wú)缺陷的高質(zhì)量的木質(zhì)發(fā)泡成形體。通過(guò)將以木粉和熱塑性樹(shù)脂為主要成分、且含有1～5wt％的分子量為300～1000g/mol的烷烴的構(gòu)成材料熔融混煉成各構(gòu)成成分成為均勻分散的狀態(tài)后，將得到的混煉物制造成規(guī)定粒徑的顆粒，從而得到形成為顆粒狀物的成形材料。然后把該成形材料與發(fā)泡劑一起用擠出成形裝置擠出成形為規(guī)定形狀，從而得到木質(zhì)發(fā)泡成形體。優(yōu)選的是，在擠出成形時(shí)，邊將從擠出機(jī)(12)擠出的成形坯料(25a)維持在加壓的狀態(tài)下邊將成形坯料(25a)導(dǎo)入成形模具(30)的成形室(31)內(nèi)，在將成形坯料(25a)向所述成形模具(30)的成形室(31)內(nèi)導(dǎo)入時(shí)，釋放所述成形坯料(25a)的壓力，使成形坯料(25a)發(fā)泡。
文檔編號(hào)B29C47/12GK102470597SQ20108002890
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者東浩二, 中村雄一郎, 守田和正, 菊池武恭 申請(qǐng)人:Wpc株式會(huì)社