專利名稱：熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的連續(xù)制造方法及制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的連續(xù)制造方法及其制造裝置。特別是涉及重新使用由再循環(huán)的熱塑性聚酯系樹(shù)脂構(gòu)成的回收品。
熱塑性聚酯系樹(shù)脂(以下稱為PET)是一種透明的，耐熱性、耐化學(xué)藥品性、耐氣候性優(yōu)良，而且抗拉強(qiáng)度等機(jī)械特性也優(yōu)良的工程塑料。因而此樹(shù)脂通過(guò)吹塑成形而廣泛地利用在大量生產(chǎn)液體容器方面。此外，PET是結(jié)晶性的樹(shù)脂，難以發(fā)泡的樹(shù)脂，但是在美國(guó)專利5000991號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載了添加交聯(lián)劑將其擠出使其發(fā)泡作成發(fā)泡板，再將此發(fā)泡板熱成形為容器，利用在電子加熱器上的加熱烹調(diào)的耐熱容器方面。
可是這些容器作為包裝商品消費(fèi)后沒(méi)有其他用途。而且，這些使用后的大量容器的再循環(huán)系統(tǒng)是與環(huán)境問(wèn)題密切相關(guān)，各國(guó)都制定了法律。因此，迫切要求能有效地重新使用這些再循環(huán)下來(lái)的容器。
此外，PET具有吸濕性，若將含有水分的樹(shù)脂直接供給加熱成高溫的擠出機(jī)時(shí)，由于加水分解會(huì)產(chǎn)生劣化，所以必須干燥到水分為300PPM以下。例如在WO95/15257號(hào)說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了粉碎PET發(fā)泡板的加工余料，再使用的方法。而且予先對(duì)粉碎品進(jìn)行干燥。其干燥方法是將通常粉碎品加入干燥機(jī)，在其中一邊循環(huán)干燥的空氣，一邊進(jìn)行短時(shí)間的加熱。發(fā)泡體的粉碎品體積膨大，不但要使用大型干燥機(jī)，而且加熱時(shí)間至少需要數(shù)小時(shí)，所以這種干燥方法復(fù)雜，迫切要求干燥方法簡(jiǎn)化。另外，干燥狀態(tài)不均勻，引起供給原料的變動(dòng)。
在特公昭60-54850號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了熔融聚苯乙烯系樹(shù)脂，對(duì)擠出機(jī)的滾筒進(jìn)行減壓吸引，除去殘余單體等的揮發(fā)性成分，接著壓入發(fā)泡劑進(jìn)行擠出發(fā)泡的方法?？墒且馔獾匕l(fā)現(xiàn)將此方法應(yīng)用在再循環(huán)的PET時(shí)，可省去PET的干燥工序，在擠出機(jī)中用減壓吸引可以充分地除去水分，能夠穩(wěn)定地?cái)D出發(fā)泡PET未劣化的良質(zhì)PET發(fā)泡體。
本發(fā)明的目的是為了解決以往的這些課題，提供使用從大量產(chǎn)生的再循環(huán)PET容器的回收品制造優(yōu)質(zhì)的PET發(fā)泡體的連續(xù)制造方法。
本發(fā)明其他的目的提供了直接將再循環(huán)的PET的非發(fā)泡體或者發(fā)泡體的粉碎上供給擠出機(jī)來(lái)連續(xù)制造PET發(fā)泡體的方法。
本發(fā)明的其他目的在于取消PET的復(fù)雜干燥工序，提供只對(duì)擠出機(jī)的滾筒減壓吸引除去水分，就能有效地連續(xù)制造PET發(fā)泡體的方法。
本發(fā)明另外的目的在于通過(guò)來(lái)自擠出機(jī)滾筒的減壓除去水分，提供在高溫?cái)D壓時(shí)PET不劣化的發(fā)泡體連續(xù)制造方法。
本發(fā)明的另外目的在于提供通過(guò)添加交聯(lián)劑，對(duì)劣化的PET改性和制造改善發(fā)泡性的PET發(fā)泡體的連續(xù)制造方法。
本發(fā)明的其他目的提供了為實(shí)施上述目的，連續(xù)制造PET發(fā)泡體的裝置。
本發(fā)明者，為了解決上述目的進(jìn)行了銳意的研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。
亦即，確定了在擠出機(jī)內(nèi)熔融混煉PET時(shí)，不管PET的熔融粘度是否增加，只是通過(guò)來(lái)自擠出機(jī)滾筒的減壓吸引，在不劣化條件下可以容易地從PET中充分地除去水分，本發(fā)明是基于這些見(jiàn)解而完成的。
本發(fā)明的概要包括了熱塑性聚酯系樹(shù)指發(fā)泡體的連續(xù)制造方法，其特征是向熱塑性聚脂系樹(shù)脂中添加交聯(lián)劑后，供給到擠出機(jī)中，在擠出機(jī)內(nèi)熔融混煉后，在使樹(shù)脂的重均分子量增加的同時(shí)，通過(guò)來(lái)自擠出機(jī)滾筒的減壓吸引，除去熔融樹(shù)脂中的水分，接著向此熔融樹(shù)指中壓入發(fā)泡劑作成發(fā)泡性熔融樹(shù)脂，再將其從擠出機(jī)中擠出到低壓區(qū)域進(jìn)行發(fā)泡的方法；它還包括了熱塑性聚酯系樹(shù)脂系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造裝置，其特征是由在滾筒中與樹(shù)脂熔融部接觸部分具有排氣孔的擠出機(jī)和在滾筒的中途有發(fā)泡劑壓入口的擠出機(jī)和連接這二個(gè)擠出機(jī)的連接管和連接上述排氣孔的減壓裝置，以及設(shè)置在擠出機(jī)前端的摸具而構(gòu)成的。
圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明發(fā)包體制造裝置的模型的側(cè)面圖、圖2是表示本發(fā)明另一種發(fā)泡體制造裝置模型的側(cè)面圖、圖3是表示本發(fā)明其他例模型的側(cè)面圖、圖4是表示本發(fā)明又一例模型的側(cè)面圖。
本發(fā)明所用樹(shù)脂是來(lái)自新原料或回收品的PET。PET是芳香族的二羧酸和二元醇進(jìn)行酯結(jié)合，生成了高分子量的線性聚酯。作為構(gòu)成PET的二羧酸，可使用對(duì)苯二酸、間苯二酸、萘二羧酸、二苯醚二羧酸、二苯基磺二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸等、作為二元醇，可使用乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二甘醇等，所以作為PET，可使用這些進(jìn)行酯結(jié)合生成的。另外也可使用在聚合中，聚合后，通過(guò)使用交聯(lián)劑、支鏈劑，進(jìn)行改性的PET。
在PET中，優(yōu)選的是使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯彈性體、非晶性聚酯、聚對(duì)苯二甲酸環(huán)己醇酯、及它們的混合物。
另外，作為回收品，是將大量產(chǎn)生的吹塑成形的非發(fā)泡飲料水、碳酸飲料、桔汁、酒、化妝品的液體容器等一次性使用的容器進(jìn)行粉碎的粉碎品、將一次性使用過(guò)的包裝膜、照相底片切碎的粉碎片。以及熱成形PET發(fā)泡板，制造成形品時(shí)的修整損失的粉碎品。特別是，這些粉碎品若作成通過(guò)15mm中孔濾網(wǎng)的大小，就很容易地供給到擠出機(jī)中。
回收品與新原料相比，雖然水分含量、分子量分布是各種各樣，但本發(fā)明對(duì)這樣的樹(shù)脂，可以充分地除去水分，而且可以將水分除去到一定量以下。
本發(fā)明中，作為PET，可以使用回收品、新原料或它們的混合物。由于回收品一般發(fā)生了劣化，分子量變小，因此顯示了低熔融粘度，或是非結(jié)晶狀態(tài)。與此相反，新原料一般分子量大，且熔融粘度高。但是，使用這些樹(shù)脂，為了達(dá)到適宜發(fā)泡的熔融粘度，在本發(fā)明中，可將交聯(lián)劑添加到樹(shù)脂或熔融樹(shù)脂中。而且通過(guò)將PET的重均分子量調(diào)節(jié)成90000～200000，可發(fā)泡至3～20倍。該交聯(lián)劑，也具有支鏈劑功能。
作為交聯(lián)劑，可使用已知的各種各樣的，例如，多功能環(huán)氧化合物、在一個(gè)分子中具有二個(gè)以上的酸酐基的二酸酐、噁唑啉化合物、多官能異氰酸酯等。在這些之中，從使用的容易性及對(duì)人體的衛(wèi)生方面看，優(yōu)選的是使用多官能環(huán)氧化合物和二酸酐，特別優(yōu)選的是使用二酸酐。
作為二酸酐，是苯均四甲酸、萘四羧酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、環(huán)戊烷四羧酸酐。
進(jìn)而，可以用于本發(fā)明的交聯(lián)劑，是二酸酐開(kāi)環(huán)后，至少1個(gè)酸酐基變成為2個(gè)羧基的化合物及含有3個(gè)以上不含酸酐基的羧酸基的化合物。例如有苯均四甲酸、偏苯三酸、丙三羧酸、苯均三酸、1，3，5苯三酸、沒(méi)食子酸等。通過(guò)用擠出機(jī)除去水分，可復(fù)活交聯(lián)作用。這些交聯(lián)劑從袋中開(kāi)封后，隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，與水分反應(yīng)的酸酐可以使用，是有價(jià)值的。
這些交聯(lián)劑的優(yōu)選使用量，相對(duì)于PET100重量份，添加0.01～5重量份。
作為交聯(lián)劑二酸酐為開(kāi)環(huán)物或含有3個(gè)以上羧酸基的化合物時(shí)，優(yōu)選的是與其同時(shí)并用屬于周期表第1族、第2族或第3族的金屬化合物。其中，特別優(yōu)選的是屬于第1族或第2族的金屬化合物。這些金屬化合物可以是有機(jī)物，也可是無(wú)機(jī)物。特別是對(duì)于PET100重量份，可添加碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰0.01～5重量份。
作為交聯(lián)劑，二酸酐為開(kāi)環(huán)物或含有3個(gè)以上的化合物時(shí)，在將PET作成適合發(fā)泡的物質(zhì)時(shí)，使用發(fā)泡指數(shù)的概念是方便的。所謂發(fā)泡指數(shù)，是通過(guò)測(cè)定羥基末端對(duì)于PET分子的所有末端基的比例和極限粘度而得到的值。PET的特性粘度可通過(guò)將0.300g的PET，在140℃下，攪拌溶解在25ml的鄰氯苯酚中，在35℃的恒溫槽中，用奧斯托瓦爾德粘度計(jì)測(cè)定該溶液的溶液粘度，而算出。
另一方面，羥基末端基對(duì)于PET的所有的末端基的比例計(jì)算如下。首先，用下式從上述特性粘度求出數(shù)均分子量Mn。
Mn＝{特性粘度/(3.07×10-4)}1/0.77接著，從Mn值，從下式，求出每聚合物108g的總末端基數(shù)。
總末端基數(shù)(eq/T)＝108/Mn×2另外，通過(guò)下述方法，求出PET的羧基末端基數(shù)。取約100mg的PET，在200℃下，將其溶解在10ml的芐醇中，將該溶液，以苯酚紅作指示劑，用1/50當(dāng)量的NaOH/乙醇溶液進(jìn)行滴定，算出羧基末端基數(shù)。將該值換算成每聚合物108g的羧酸基當(dāng)量數(shù)。最后，通過(guò)從總末端基數(shù)減去羧酸末端基數(shù)，求出羥基末端基。這樣，羥基末端基的比例，通過(guò)羥基末端基數(shù)÷總末端基數(shù)可以求出。發(fā)泡指數(shù)，通過(guò)特性粘度×羥基末端基的比例可以求出。
為了使PET發(fā)泡，可選擇使用發(fā)泡指數(shù)為0.4以上的PET，或使用調(diào)節(jié)到發(fā)泡指數(shù)達(dá)到0.4以上的。
另外，重均分子量Mw，對(duì)于PET的發(fā)泡性有較大影響。擠出發(fā)泡性好，獨(dú)立氣泡性的PET發(fā)泡體的Mw是80000～250000，優(yōu)選的是90000～200000。低于80000時(shí)，只能得到2倍以下的低發(fā)泡體，若超過(guò)250000，發(fā)生熔裂(メルトクラクチセヘ)，外觀變壞。
在此，重均子量Mw是通過(guò)將精確稱量的PET約5mg，溶解在六氟異丙醇/氯仿等容易的混合溶劑1.0ml中，進(jìn)而用氯仿，稀釋到全量10ml，在溶膠滲透色譜上進(jìn)行測(cè)定。
作為擠出機(jī)，由于雙軸擠出機(jī)，對(duì)于不定形的粉碎品咬合好，且與交聯(lián)劑等混練好，所以擠出量穩(wěn)定。該雙軸擠出機(jī)，優(yōu)選的是使用二根螺旋咬合的形式，特別優(yōu)選的是使用二根螺旋同方向旋轉(zhuǎn)的。另外，作為擠出量/轉(zhuǎn)速的比，優(yōu)先的是使用0.28～1.67的，其中，更優(yōu)選的是使用0.33～1.43的，進(jìn)而，最優(yōu)選的是使用0.42～1.25范圍內(nèi)的。在雙軸擠出機(jī)的滾筒上，在使PET處于正好能熔融的狀態(tài)的部位，設(shè)有排氣口。排氣口以二個(gè)螺旋咬合的部分為中心，在滾筒寬的方向，擴(kuò)展直到螺旋軸中心線的正上方。
排氣口與減壓裝置連接。若從螺旋側(cè)隔斷向排氣口進(jìn)入的空氣，驅(qū)動(dòng)減壓裝置時(shí)，在排氣口處，優(yōu)選的產(chǎn)生20Torr以下，特別優(yōu)選的是產(chǎn)生1.0Torr以下的強(qiáng)減壓狀態(tài)。
壓力的變動(dòng)越小越好，但優(yōu)選的是9Torr以下，特別優(yōu)選的是5Torr以下。
在擠出機(jī)的樹(shù)脂供給口，為了進(jìn)行定量供給，最好設(shè)置定量供給器。作為定量供給器，可以使用市售的。市售的定量供給器是通過(guò)皮帶的移動(dòng)、彈簧振動(dòng)或螺旋旋轉(zhuǎn)，可以控制落下的固體量的裝置。分別附設(shè)定量供給器，最好分別定量供給PET的新原料、回收品和交聯(lián)劑，但也可通過(guò)一個(gè)定量供給器，供給予先混合了PET和交聯(lián)劑的混合物。
在雙軸擠出機(jī)的前端，通常通過(guò)連接管與穩(wěn)定供給性良好的單軸擠出機(jī)連接。在該連接處，也可附設(shè)齒輪泵。在單軸擠出機(jī)的滾筒途中設(shè)有發(fā)包劑壓入口。從發(fā)泡劑壓入口，將發(fā)泡劑壓入滾筒中。在單軸擠壓入口，將發(fā)泡劑壓入滾筒中。在單軸擠出機(jī)的螺旋的一部分上，最好設(shè)有使塊狀(ダルメヘヅ)或針狀的發(fā)泡劑分散的裝置。另外，為了使擠出量穩(wěn)定，螺旋頂端處的計(jì)量部分最好長(zhǎng)些，計(jì)量部分的L/D即長(zhǎng)度與直徑的比優(yōu)選的為5以上，特別優(yōu)先的為7以上，進(jìn)而，其穩(wěn)定部分是全螺旋的，最好螺矩及深度不變。
在單軸擠出機(jī)的頂端，附設(shè)有片、板、異型等其他形狀的模具。為了將PET擠出成片，模具具有直線或園環(huán)狀噴嘴。噴嘴是直線時(shí)，可擠出平坦的發(fā)泡片，所以只要在平板或輥上進(jìn)行就可以了，但噴嘴是園環(huán)狀時(shí)，在其頂端，附設(shè)園環(huán)狀的心軸將PET保持成園筒狀，進(jìn)行發(fā)包，冷卻后，將園筒切開(kāi)，作成片。
有將這樣得到的發(fā)泡片繼續(xù)成形的情況，也有一次將其卷在輥上，暫時(shí)放置后，再成形的情況。但其中任何一種情況，都是將發(fā)泡片，在加熱工序中加熱，成為軟化狀態(tài)，在成形工序中擠壓成形。加熱是將其發(fā)包片放入配置多個(gè)紅外線陶瓷加熱器的加熱爐中，在此，加熱到PET的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(約70～75℃)以上，結(jié)晶化溫度(約130℃)以下。真空成形的成形模型，可以是凸模型或凹模型中的任何一種組成的，但優(yōu)選的是由這兩種模型組成的。成形的發(fā)泡片，有在成形體間設(shè)有成形的部分，即成為修整損失部分。
成形了的片，保持成形的形狀不變，加熱到結(jié)晶溫度(約130℃)以上、熔點(diǎn)(約250～260℃)以下的溫度，進(jìn)行熱固定后，送到修整裝置。在此，通過(guò)切斷，分成成形體及修整余料。就這樣制成的成形制品。
然后，將修整余料粉碎。修整余料呈現(xiàn)不規(guī)則連續(xù)體時(shí)，首先，將其切斷成短片，將這樣得到的短片進(jìn)行粉碎。粉碎時(shí)，使用輥式破碎機(jī)、棒磨機(jī)、球磨機(jī)、錘磨機(jī)等。將這樣的PET粉碎品通過(guò)15mm的沖孔，通過(guò)的回收品的擠出機(jī)的咬合穩(wěn)定性特別好。
來(lái)自PET發(fā)泡片的回收品，由于交聯(lián)劑而改性，但由于熱又產(chǎn)生劣化，具有與聚合物使用的原材料不同的性質(zhì)。因此，對(duì)于回收品，最好再加交聯(lián)劑。
另外，PET發(fā)泡片，若在至少一面上，疊層非發(fā)泡薄膜、Al等的金屬箔、金屬蒸鍍薄膜作成疊層發(fā)包片，有廣泛的用途。在疊層上，有通過(guò)熱的熔融、通過(guò)粘結(jié)劑的粘結(jié)、通過(guò)擠出機(jī)的共擠出。作為非發(fā)泡薄膜有熱塑性聚酯樹(shù)脂、聚烯經(jīng)系樹(shù)脂、聚酰胺系樹(shù)脂、聚偏氯乙烯樹(shù)脂、聚丙烯睛樹(shù)脂、乙烯—乙烯醇共聚體等。這些由于氣體屏障性、特別是水蒸氣透過(guò)性小，所以作為食品容器使用時(shí)，食品保存性好。使用AL等的金屬箔的疊層發(fā)泡片成形的食品容器，即使是多少有污染的發(fā)泡片，但滲透鹽全被隔斷，對(duì)收藏的食品沒(méi)有污染。
本發(fā)明中，除了PET、交聯(lián)劑和發(fā)泡劑之外，根據(jù)需要，也可使用各種添加物。例如可將含氟樹(shù)脂的微粉末進(jìn)行混合，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)作用。作為這些含氟樹(shù)脂(Fluoroplastics)，有四氟乙烯樹(shù)脂(Polytetra＋fluoroethylene)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚樹(shù)脂(Fluorinated Ethylene—Propylene Copolymer)、四氟乙稀—氟烷氧乙烯共聚物、三氟氯乙烯樹(shù)脂(Polychlorotrifluoroethylene)、四氟乙烯—乙烯共聚物(Ethylene—Tetra fluoroethylene Copolymers)、偏氟乙烯樹(shù)脂(Polyvinylidene Fluoride)、氟乙烯樹(shù)脂(Polyvinyl Fluoride)等樹(shù)脂。可添加其他的發(fā)泡用成核劑、阻燃劑、抗靜電劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、著色劑等。這些添加劑，可從雙軸擠出機(jī)的供給口，與PET一起加入，可容易均勻地分散在PET中。
作為發(fā)泡劑，可以使用已知的各種發(fā)泡劑。發(fā)泡劑大致可分為物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑，但其中，優(yōu)選的是物理發(fā)泡劑。物理發(fā)泡劑進(jìn)而可分為惰性氣體、飽和脂肪族烴、飽和脂環(huán)族烴、鹵化烴、醚、酮等，在本發(fā)明中，也可以使用其中一種。若敘述代表例，作為惰性氣體、可使用二氧化碳?xì)?、氮?dú)?，作為飽和脂肪族烴，可使用丙烷、丁烷，作為飽和脂環(huán)族烴，可使用環(huán)己烷，作為鹵化烴，可使用氯甲烷、四氟乙烷，作為醚，可使用甲基仲丁基醚，作為酮，可使用丙酮。這些可以單獨(dú)使用，但也可混合使用。
實(shí)施本發(fā)明的裝置，若用附圖模型表示其一例時(shí)，是圖1及圖2樣的結(jié)構(gòu)。在圖1及圖2中，1是雙軸擠出機(jī)，2是擠出機(jī)1的頂端，即擠出機(jī)的頭部；3是連接管；4是單軸擠出機(jī)；5是模具；6，7及8是定量供給器；9是PET發(fā)泡體；11是排氣口；12是樹(shù)脂供給口或交聯(lián)劑供給口；13是添加物供給口；14是吸引管；15是真空泵；41是發(fā)泡劑壓入口；42是發(fā)泡劑供給管；43是發(fā)泡劑注入設(shè)備。
若通過(guò)其他例的附圖，模擬地表示本發(fā)明，如圖3及圖4所示。在圖3中，新原料加入到料斗1中，回收品加入到料斗20中，交聯(lián)劑加入到料斗2中，它們分別從定量供給裝置3及3′，經(jīng)過(guò)原料入口4及4′，投入到雙軸擠出機(jī)6中。雙軸擠出機(jī)6具有2個(gè)排氣口5，從這里進(jìn)行吸引。在雙軸擠出機(jī)6中，熔融混煉了的PET，通過(guò)齒輪泵7，送入到第2個(gè)擠出機(jī)8，通過(guò)泵9，壓入發(fā)泡劑，從模具11擠出成園筒狀，在園筒狀心軸12上進(jìn)行冷卻，通過(guò)切割機(jī)13進(jìn)行切割，得到發(fā)泡片15。發(fā)泡片15通過(guò)牽引輥14進(jìn)行牽引作成輥狀。
將輥暫時(shí)放置后，送到熱粘結(jié)裝置21中，反卷后，作成發(fā)泡片15，發(fā)泡片15與非發(fā)泡的PET薄膜22貼合，接著，進(jìn)入加熱爐16，在此，進(jìn)行加熱，成為軟化狀態(tài)，在成形裝置17中成形，用修整裝置18，切斷成形體與其余部分，用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，作成粉末19，送入料斗20，進(jìn)行再使用。圖4表示與圖3大致相同的方法，但在圖4中，發(fā)泡片15，不作成輥，而得到片后，立即送至加熱爐16后進(jìn)行加熱，這是與圖3方法不同之處。
這樣，按照本發(fā)明，將由新原料或容積增大的粉碎的回收品組成的PET供給到擠出機(jī)，進(jìn)行熔融混練，從擠出機(jī)的滾筒減壓吸引除去水分，所以不需要以往的繁雜的干燥工序。特別是將容積增大的發(fā)泡體粉碎品可直接送入擠出機(jī)，所以不需要大的干燥機(jī)，可高效連續(xù)地制造PET發(fā)泡體。另外，通過(guò)從滾筒減壓吸引除去水分，在該工序中，PET幾乎不產(chǎn)生熱劣化。
另外，按照本發(fā)明，將PET和交聯(lián)劑供給到軸擠出機(jī)，在擠出機(jī)中，熔融混煉，使樹(shù)脂的重均分子量增加，作成適于發(fā)泡的熔融粘度，另外，使劣化的PET改性，可連續(xù)地制造優(yōu)質(zhì)且高發(fā)泡的PET發(fā)泡體。
另外，在本發(fā)明中，使用雙軸擠出機(jī)時(shí)，由于對(duì)于不定形的粉碎品，咬合良好、能定量地?cái)D出，且與交聯(lián)劑可均勻混煉，所以擠出量穩(wěn)定可連續(xù)地制造優(yōu)質(zhì)的PET發(fā)泡體。
進(jìn)而，在本發(fā)明中，只要使用通過(guò)15mm的沖孔的粉碎品，就可使進(jìn)料更好，且與交聯(lián)劑的混煉的均質(zhì)性更好。
另外，本發(fā)明可以通過(guò)將制造了的發(fā)泡片繼續(xù)加熱，或一次卷成輥暫時(shí)放置后開(kāi)卷，作成發(fā)泡片，將其加熱的方法，將發(fā)泡片進(jìn)行軟化，通過(guò)成形模具進(jìn)行成形，接著，進(jìn)行切斷，分成成形體和其余部分，將其余部分作成粉碎回收品，送入擠出機(jī)，所以可將成形體以外的部分全部回收，作成成形品，是可以連續(xù)進(jìn)行發(fā)泡工序及成形工序的有效制造方法。
另外，本發(fā)明的制造裝置，在可以容易地實(shí)施上述的發(fā)明方法上，是有用的。
以下，舉出實(shí)施例，具體地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。以下，所說(shuō)“份”是指“重量份”。
〔實(shí)施例1〕本實(shí)施例使用圖1所示的裝置。
將粉碎了的特性粘度0.65、重均分子量Mn53200、發(fā)包指數(shù)0.38的未結(jié)晶狀態(tài)的壓力瓶的回收品100份、滑石1份和碳酸鈉0.05份的混合物用滾筒混合后充填到具有螺旋加料器的定量供給器6的料斗中，以33kg/Hr的比例連續(xù)地加入到第1段擠出機(jī)中。另外，將用滾筒混合了的特性粘度0.81、Mw75000、發(fā)泡指數(shù)0.639的未結(jié)晶狀態(tài)的新原料聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯100份、滑石1份、碳酸鈉0.05份及苯均四甲酐1.0份的混合物，充填到具有螺旋加料器的定量供給器7的料斗中，以17kg/Hr的比例，連續(xù)地供給到第1段擠出機(jī)中。
作為第1段擠出機(jī)，使用長(zhǎng)2400mm、口徑65mmφ咬合型同方向的雙軸擠出機(jī)。第1段雙軸擠出機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)速保持在60rpm、擠出機(jī)缸體溫度保持在240℃～285℃。第2段擠出機(jī)的螺旋，使用擠出量的計(jì)量部分的長(zhǎng)度為845mm(L/D＝13)、注入發(fā)泡劑的附近，埋入216根直徑為5mm的銷釘。另外，從與第1段擠出機(jī)途中的真空泵相連的放氣孔，排出擠出機(jī)內(nèi)的水份。此時(shí)的真空度為4.5torr。在第1段擠出機(jī)中除去水分，進(jìn)行增粘反應(yīng)后，將熔融混合物通過(guò)保持在275℃的連接管3，供給到口徑65mm、L/D25的單軸擠出機(jī)4中。
第2段擠出機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)數(shù)保持在60rpm、擠出機(jī)的溫度保持在265℃～275℃。另外，從第2段擠出機(jī)的途中，以0.7份的比例，注入發(fā)泡劑(丁烷)。含有發(fā)泡劑的熔融混合物從口徑80mmφ、縫隙寬0.5mm的園型模具5中擠出到大氣中。使擠出的熔融樹(shù)脂混合物一邊發(fā)泡一邊取出。用直徑205mmφ、長(zhǎng)740mm的園筒形心軸成形成園筒形，切開(kāi)其園筒形發(fā)泡體的一部分，卷成板狀物。此時(shí)，在園筒形心軸中循環(huán)冷卻水，保持表面溫度為25℃。
得到的發(fā)泡板，密度為0.23g/cc、寬度640mm、厚為1.5mm，具有美麗的外觀。該發(fā)泡板的Mw為118000。
另外，取樣后，一邊將擠出機(jī)保持在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，一邊從第1段擠出機(jī)的頂蓋部取出熔融樹(shù)脂，測(cè)定取出的樹(shù)脂的重均分子量的結(jié)果，其值為125,000。
〔實(shí)施例2〕
本實(shí)施例，使用圖2的所示的裝置。
將特性粘度為0.81、Mw為75000、發(fā)泡指數(shù)為0.639的未結(jié)晶狀態(tài)的新原料聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯充填到具有螺旋加料器的定量供給器6的料斗中，以45kg/Hr的比例，連續(xù)地將其供給到第1段擠出機(jī)中。另外，將特性粘度是0.78、Mw是70800、發(fā)泡指數(shù)是0.602混有10重量％滑石的未結(jié)晶狀態(tài)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯母體物充填到具有螺旋加料器的定量供給器7的料斗中，以5kg/Hr的比例，連續(xù)地供給到第1段的擠出機(jī)中。另外，將用超級(jí)混合器混合了碳酸鈉15重量％。和苯均四甲酐85重量％的混合物，充填到刷式微粉體定量供給器8的料斗中，以33g/Hr的比例連續(xù)地供給到第1段的擠出機(jī)中。
以下，大致使用與實(shí)施例1相同的裝置，在相同的條件下進(jìn)行制造。
得到的發(fā)泡板的密度為0.23g/cc、寬640mm、厚為1.5mm，具有美麗的外觀。
另外，取樣后，將擠出機(jī)一邊保持在相同條件下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，一邊從第1段的擠出機(jī)頂蓋部取出熔融樹(shù)脂，該樹(shù)脂的Mw為134000。另外，發(fā)泡板的Mw為129000。〔實(shí)施例3〕本實(shí)施例，用圖3所示的方法進(jìn)行。
作為雙軸擠出機(jī)6，使用口徑65mm的咬合的雙軸擠出機(jī)，作為第2個(gè)擠出機(jī)8，使用口徑65mm的單軸擠出機(jī)。將塑料瓶的重均分子量(以下稱為Mw)約為70000的片及成形后的修整余料的回收品以3∶2重量比組成的粉碎物，從回收品的定量供給裝置3′以約45kg/Hr的比例，經(jīng)過(guò)原料投入口4′，連續(xù)地供給到雙軸擠出機(jī)6中。
另外，一邊混合Mw約為70000的新原料聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂(以下稱為Pet)100份和、另外混煉了滑石30重量％的Pet17份、苯均四甲酐2份、碳酸鈉0.25份、混練了四氟乙烯樹(shù)脂粉末〔旭硝子(株)制、フルオン L169J〕10重量％的Pet0.6份，一邊從定量供給裝置3，以12kg/Hr的比例，經(jīng)過(guò)原料入口4，連續(xù)地供給到雙軸擠出機(jī)6中。
雙軸擠出機(jī)6的滾筒長(zhǎng)度為2400mm，螺旋轉(zhuǎn)速控制在84rpm、擠出機(jī)缸體溫度控制在240～285°。從設(shè)在雙軸擠出機(jī)6途中的2個(gè)排氣口5，以4.5Torr的減壓度，從擠出機(jī)內(nèi)的熔融樹(shù)脂減壓吸引除去水分等其他揮發(fā)分。
在雙軸擠出機(jī)6內(nèi)，通過(guò)交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)，提高PET的熔融粘度，供給到單軸擠出機(jī)8中。單軸擠出機(jī)8的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速取為39rpm、一邊將缸體溫度控制在265℃～275℃，一邊以0.7份的比例，將發(fā)泡劑(正丁烷/異丁烷＝6/4)用泵9，從擠出機(jī)8的缸體的途中注入，作成發(fā)泡性樹(shù)脂。將該發(fā)包性樹(shù)脂，從口徑80mm、縫隙寬0.5mm的園環(huán)狀噴嘴向大氣中擠出。每3分鐘測(cè)定10次此時(shí)的擠出波動(dòng)，是2.72％。
擠出的發(fā)泡性樹(shù)脂，一邊發(fā)泡，一邊在直徑205mm的冷卻心軸12上進(jìn)行，其間，將溫度從約200℃降低到65℃，成形成園筒形。用切刀13在園筒狀發(fā)泡成形的一處切開(kāi)，擴(kuò)展成板狀，再用牽引輥14作成300m的輥。
得到的發(fā)泡體的密度為0.27g/cc、厚度為1.43mm、發(fā)包板的擠出方向的拉伸破壞伸長(zhǎng)為95.3％、寬方向的拉伸破壞伸長(zhǎng)為87.5％、結(jié)晶度為7％。
將該發(fā)泡板15，在卷輥狀態(tài)下放置二周時(shí)間。然后，將該卷輥的發(fā)泡板15裝入熱粘結(jié)裝置21中，在此開(kāi)卷，在發(fā)泡板15上貼合非發(fā)泡的PET薄膜22，進(jìn)行疊層。非發(fā)泡的PET薄膜22是密度為1.3、厚為0.025mm的無(wú)拉伸的薄膜，在與發(fā)泡板接觸的面上，用耐熱性油墨印刷上圖案。貼合是通過(guò)將發(fā)泡板15及非發(fā)泡薄膜22通過(guò)成對(duì)輥23和24及25和26之間進(jìn)行的。在這些輥中，上輥23加熱到155℃、下輥24冷卻到30℃、輥25和26中任何一個(gè)均冷卻到25℃。這樣得到的疊層楹，在加熱爐16的入口，大約達(dá)到60℃。
在加熱爐16的上下，配置多個(gè)遠(yuǎn)紅外陶瓷加熱器。疊層板的必要的面積部分間歇地運(yùn)向加熱爐16中。疊層板的表面在加熱爐16內(nèi)，被加熱到145～160℃。
成形裝置17是由凸型27及凹型28組成的真空、壓縮空氣成型器，在各型模中，設(shè)有加熱器，保持可以調(diào)整型模溫度。凸型27要作成可供給1kg/cm2的壓縮空氣，凹型28可進(jìn)行600mmHg的真空吸引。兩型模作成可通過(guò)油壓裝置進(jìn)行接近或離開(kāi)。各型模均加熱到180℃。
將送到凸型和凹型之間的疊層板，通過(guò)來(lái)自凹型28的真空作用，進(jìn)行成形，同時(shí)通過(guò)來(lái)自凸型27的壓縮空氣作用進(jìn)行成形。成形擠壓時(shí)間取作為DSC結(jié)晶度達(dá)到17～30％的時(shí)間的7秒。另外，各型模要調(diào)整成可以得到以下尺寸的成形體。
在尺寸125mm×155mm×30mm(深)的淺底容器中，底面壁厚2.0～2.5mm、側(cè)面壁厚為1.30～1.45mm。
這樣，將疊層板加熱到玻璃化點(diǎn)(約70～75℃)以上、結(jié)晶溫度(約130℃)以下，進(jìn)行成形，在保持成形的形狀下，加熱到結(jié)晶溫度以上，熔點(diǎn)(約250℃～260℃)以下，接著，在冷卻型模(未圖示出)進(jìn)行冷卻，送至修整裝置18進(jìn)行修整，得到疊層發(fā)泡板制的耐熱性容器。同時(shí)，通過(guò)修整，將發(fā)生的碎屑連續(xù)地送到粉碎機(jī)，在此，作成通過(guò)10mm的沖孔的小片，以這樣的形狀，將其作為回收品，送到安裝在擠出機(jī)6上部的料斗20中，供再使用。
〔實(shí)施例4〕擠出機(jī)6和8，使用與實(shí)施例3相同的擠出機(jī)，如圖4所示地進(jìn)行實(shí)施。
在本實(shí)施例中，將在Pet中加入苯均四甲酐0.3重量％，擠出發(fā)泡得到的發(fā)泡板的碎屑的粉碎物(Mw約為130000)，以約14kg/Hr的比例，從回收品定量供給裝置3′，通過(guò)投入口4′，連續(xù)地供給到雙軸擠出機(jī)6中。
一邊混合Mw約75000的新原料Pet100份、混煉了滑石30重量％的Pet3.5份、苯均四甲酐0.3份、碳酸鈉0.05份、混煉了四氟乙烯樹(shù)脂粉未〔旭硝子(株)制，フルオン L169J〕10重量％的Pet樹(shù)脂0.1份，一邊以38kg/Hr的比例，從定量供給裝置3，通過(guò)原料入口4；連續(xù)地供給到雙軸擠出機(jī)6中。
將雙軸擠出機(jī)6的螺旋轉(zhuǎn)數(shù)控制在79rpm、擠出機(jī)缸體的溫度控制在0～290℃。從設(shè)在雙軸擠出機(jī)6的2個(gè)排氣孔口5，以4.5Torr的真空度，從擠出機(jī)內(nèi)的熔融樹(shù)脂減壓吸引除去水分等其他的揮發(fā)份。
將雙軸擠出機(jī)6內(nèi)交聯(lián)的熔融PEL，通過(guò)以45rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的齒輪泵7流向第2個(gè)擠出機(jī)8。在第2個(gè)擠出機(jī)8中，一邊將螺旋轉(zhuǎn)數(shù)控制在28rpm、將缸體溫度控制在265℃～280℃，一邊將作為發(fā)泡劑的氮?dú)庖约s0.15份的比例，通過(guò)泵9，壓入到樹(shù)脂中，作成發(fā)泡性樹(shù)脂。將該發(fā)泡性樹(shù)脂，從口徑95mm、縫隙寬0.5mm的園環(huán)狀噴嘴孔中，向大氣中擠出。
擠出的發(fā)泡性板，一邊發(fā)泡、一邊向直徑205mm的冷卻心軸12上移動(dòng)，溫度從約200℃下降到68℃，成形成園筒形。用切割機(jī)13切斷其園筒形成形體的一處，擴(kuò)展成平板狀，用牽引輥14牽引得到發(fā)泡板。該發(fā)泡板的密度為0.36g/cc、擠出方向的拉伸破壞伸長(zhǎng)為99.7％、寬方向的拉伸破壞伸長(zhǎng)為85.6％、厚度為1.02mm、結(jié)晶度為8％。
該P(yáng)ET發(fā)泡板，不進(jìn)行卷取，直接送入加熱爐16，進(jìn)行加熱，加熱爐16是使用與實(shí)施例3相同的。發(fā)泡板在加熱爐的入口處的溫度為57℃。向加熱爐16運(yùn)送；是采取間歇移動(dòng)的方法。發(fā)泡板的表面要加熱到145～160℃之間。
接著，將PET發(fā)泡板送入成形裝置17。成形裝置17是使用與實(shí)施例3相同的。凸型模27要供給0.9kg/cm2的壓縮空氣，凹型模28要可進(jìn)行550mmHg的真空吸引，各型模均加熱到180℃。
PET發(fā)泡板，通過(guò)來(lái)自凹型模28的真空作用進(jìn)行成形的同時(shí)，通過(guò)來(lái)自凸型模27的壓縮空氣作用7秒鐘進(jìn)行成形，成形成與實(shí)施例3相同大小的皿形容器。該容器的壁厚；底面為0.65～0.95mm、側(cè)面是0.45～0.60mm。
將這樣的發(fā)泡板，與實(shí)施例3相同地加熱到玻璃化點(diǎn)(約70～75℃)以上、結(jié)晶溫度(約130℃)以下，進(jìn)行成形，保持成形形狀地加熱到結(jié)晶溫度以上，熔點(diǎn)(約250～260℃)以下，接著，在冷卻型模中(未畫(huà)圖示出)進(jìn)行冷卻，送入修整裝置18進(jìn)行修整，得到發(fā)泡板制的耐熱性容器。同時(shí)，將通過(guò)修整的碎屑連續(xù)地送入粉碎機(jī)，在此，作成可通過(guò)10mm的沖孔的小片，以這樣的形狀，將其作為回收品，送到安裝在擠出機(jī)6上部的料斗20，供再使用。
〔實(shí)施例5〕本實(shí)施例使用與實(shí)施例3相同的裝置進(jìn)行實(shí)施，但只是將PET樹(shù)脂等的原料及其裝置的使用條件等作了若干變更而進(jìn)行實(shí)施。對(duì)其變更點(diǎn)進(jìn)行如下說(shuō)明。
作為回收品是將PET發(fā)泡板進(jìn)行粉碎得到的粉碎物，重均分子量為約130000的粉碎物，送入圖3的回收品用料斗20，在此，以約50kg/Hr的速度將其投入到雙軸擠出機(jī)6中。
另外，作為新原料，在混練了滑石10重量％的Pet100份中，加入苯均四甲酐3份、碳酸鈉0.5份、混練了四氟乙烯樹(shù)脂粉末10重量％的Pet1.0份，將該混合物，從圖3的料斗1中，以5kg/Hr的比例，投入到雙軸擠出機(jī)6中。
一邊將雙軸擠出機(jī)6的螺旋以80rpm的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，一邊將缸體溫度控制在230℃～290℃。從設(shè)在雙軸擠出機(jī)6的2個(gè)排氣口5，以5.0Torr的真空度進(jìn)行吸引，除去熔融PET中的揮發(fā)份。
將這樣熔融的PET，通過(guò)以44rpm的速度旋轉(zhuǎn)的齒輪泵7，供給到單軸擠出機(jī)8中。在單軸擠出機(jī)8中，將螺旋的27rpm的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將缸體溫度控制在265℃～285℃，將發(fā)泡劑(正丁烷/異丁烷＝4/6)，通過(guò)發(fā)泡劑壓入泵9，以0.55份的比例，壓入到PET中，作成發(fā)泡性PET。
將該發(fā)泡性PET，從口徑80mm寬0.4mm的園環(huán)狀噴嘴，向大氣中擠出。此時(shí)每3分鐘測(cè)定10次擠出波動(dòng)，其值是2.91％。擠出的PET，一邊發(fā)泡，一邊沿著直徑205mm的冷卻心軸前進(jìn)，其間，從約200℃冷卻到70℃，成形成園筒狀成形體。用切割機(jī)13，切斷園筒狀成形體的一處，擴(kuò)展成板狀，用牽引輥14進(jìn)行牽引，卷成300m長(zhǎng)的輥狀。
得到的發(fā)泡板的密度為0.35g/cc、擠出方向的拉伸破壞伸長(zhǎng)為98.2％、寬方向的拉伸破壞伸長(zhǎng)為86.5％，厚為1.00mm，結(jié)晶度為7％。
將該P(yáng)ET發(fā)泡板放置1個(gè)月后，與實(shí)施例3相同地，成形成皿形容器。這樣得到的容器，底面的厚度為0.97～1.35mm，側(cè)面厚度為0.65～0.88mm。切取該容器后的碎屑，與實(shí)施例3相同地，進(jìn)行粉碎，供再使用。將這樣的碎屑，通過(guò)循環(huán)，可不丟棄PET而完全使用。
〔實(shí)施例6〕本實(shí)施例中，使用串聯(lián)擠出機(jī)，作為第1段的擠出機(jī)，使用口徑65mmφ咬合型同方向旋轉(zhuǎn)的雙軸擠出機(jī)，作為第2段的擠出機(jī)，使用口徑65mmφ。L/D為25的單軸擠出機(jī)。
將特性粘度0.70、Mw為60000的塑料瓶回收片100份，從具有螺旋加料器的原料定量供給裝置，以66kg/Hr的比例，從第1段擠出機(jī)的原料投入口連續(xù)地供給的第1段擠出機(jī)中。另外，將用滾筒混合了特性粘度1.10的未使用的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂100份、滑石3份和377天前開(kāi)封的苯均四甲酐1.0份的混合物，從具有螺旋加料器的原料定量供給裝置，以34kg/Hr的比例，從另一個(gè)原料投入口，連續(xù)地供給到第1段擠出機(jī)中。第1段擠出機(jī)的缸體滾筒使用12個(gè)長(zhǎng)為200mm的滾筒單元連續(xù)在一起的結(jié)構(gòu)。將第1段的雙軸擠出機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)速保持在120rpm、將擠出機(jī)缸體的溫度保持在240℃～285℃。另外，從與第1段擠出機(jī)途中的真空泵連接的2個(gè)排氣孔(開(kāi)口面積分別為12cm2)除去擠出機(jī)中的水份。此時(shí)的真空度為4.5torr。
在第1段擠出機(jī)中除去水份，進(jìn)行增粘反應(yīng)后，通過(guò)將熔融混合物保持在275℃的連接管，供給到第2段單軸擠出機(jī)中。保持第2段擠出機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)帶為65rpm、將擠出機(jī)缸體溫度保持在265℃～275℃。另外，從第2段的擠出機(jī)的途中，以0.7份的比例，注入發(fā)泡劑(丁烷)。含有發(fā)泡劑的熔融混合物從口徑80mmφ、縫隙寬0.5mm的園盤(pán)形模中，向大氣中擠出。一邊使擠出的熔融樹(shù)脂混合物發(fā)泡，一邊用直徑330mmφ、長(zhǎng)為740mm的園筒形心軸，成形為園筒形。將其園筒形發(fā)泡體的一部分切開(kāi)，作為片狀進(jìn)行卷取。此時(shí)，在園筒形心軸上，循環(huán)冷卻水，將其表面溫度保持在25℃。得到的發(fā)包板的密度是0.23g/cc、寬為1040mm、厚為1.0mm。
〔實(shí)施例7〕本實(shí)施例中，使用與實(shí)施例6相同的串聯(lián)擠出機(jī)。
將用滾筒混合了的特性粘度為0.81、Mw為75000的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂100份、滑石1份和碳酸鈉0.05份的混合物，從具有螺旋加料器的原料定量供給裝置，以30kg/hr的比例，從第1段擠出機(jī)原料投入口連續(xù)地供給到第1段擠出機(jī)中。另外，將用滾筒混合了特性粘度為0.81、Mw為75000的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯100份、滑石1份、碳酸鈉0.05份和苯均四酸1.0份的混合物，從具有螺旋加料器的原料定量供給裝置，以20kg/Hr的比例，從另一個(gè)原料投入口，連續(xù)地供給到第1段的擠出機(jī)中。將第1段的雙軸擠出機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)數(shù)保持在120rpm、擠出機(jī)缸體溫度保持在240℃～285℃。另外，從與第1段擠出機(jī)途中的真空泵相連接的二處排氣孔(開(kāi)口面積分別為12cm2)除去擠出機(jī)內(nèi)的水分。此時(shí)的真空度為4.1torr。
在第1段擠出機(jī)中，除去水分，進(jìn)行增粘反應(yīng)后，將熔融混合物通過(guò)保持275℃的連接管，供給到第2段的單軸擠出機(jī)中。保持第2段擠出機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)速為33rpm、擠出機(jī)缸體溫度為265℃～275℃。另外，從第2段擠出機(jī)途中，以1.2份的比例，注入發(fā)泡劑(丁烷)。這樣，將含有發(fā)泡劑的熔融樹(shù)脂混合物，從以孔徑1.2mm，橫間距2.8mm、縱間距6.0mm的配置，在1列中設(shè)有104個(gè)噴咀的3列中設(shè)有總計(jì)312個(gè)噴咀的多咀噴頭中，向大氣中擠出。擠出的發(fā)泡體，馬上進(jìn)入接近模具，并調(diào)溫到溫度60℃的定型模具中(厚18mm×長(zhǎng)300mm)。使用此定型模具后，可以得到具有密度為0.15g/cc，寬度300mm、厚度18mm互相緊密相接木紋狀外觀的聚對(duì)苯二甲酸乙二酸脂發(fā)泡體。
〔實(shí)施例8〕本實(shí)施例中，使用與實(shí)施例6相同的串聯(lián)擠出機(jī)。
將用滾筒混合了的特性粘度的0.55、Mw為42300的聚2，6一萘二酸乙二醇酯樹(shù)脂100份、滑石1份和碳酸鈉0.05份的混合物，從具有螺旋加料器的原料定量供給裝置，以60kg/Hr的比例，從第1段擠出機(jī)的原料入口連續(xù)地供給到第1段擠出機(jī)。另外，將用滾筒混合了的極限粘度0.55的聚2，6一萘二酸乙二醇脂樹(shù)脂100份、滑石1份、碳酸鈉0.05份和偏苯三酸1.3份的混合物，從具有螺旋加料器的原料定量供給裝置，以40kg/Hr的比例，從另一個(gè)原料入口，連續(xù)地供給到第1段擠出機(jī)中。保持第1段的雙軸擠出機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)數(shù)為120rpm，擠出機(jī)缸體的溫度為255℃～290℃。另外，從與第1段擠出機(jī)途中與真空泵連接的二處排氣孔(開(kāi)口面積分別為12cm2)，除去擠出機(jī)內(nèi)的水份。此時(shí)的真空度為4.3torr。
在第1段擠出機(jī)中除去水，進(jìn)行增粘反應(yīng)后，將熔融混合物，通過(guò)保持275℃的連接管，供給到第2段單軸擠出機(jī)中。保持第2段擠出機(jī)螺旋轉(zhuǎn)帶為64rpm，擠出機(jī)缸體溫度為280℃。另外，從第2段擠出機(jī)途中，以0.9份的比例注入發(fā)泡劑(丁烷)。含有發(fā)包劑的熔融混合物，從口徑80mmΦ、縫隙寬0.5mm的園盤(pán)形摸具，向大氣中擠出。一邊使擠出的熔融樹(shù)脂混合物發(fā)泡，一邊牽引，用直徑為330mmΦ、長(zhǎng)為740mm的園筒形心軸，成形成園筒形，切開(kāi)其園筒形發(fā)泡體的一處，作成板狀，進(jìn)行卷取。此時(shí)，在園筒形心軸上，循環(huán)冷卻水，保持其表面溫度為25℃。得到的發(fā)泡板的密度為0.20g/cc、寬為1040mm、厚為1.0mm。
〔比較例1〕在本比較例中，除了使用除濕干燥機(jī)干燥實(shí)施例6所用的PET、在第1段擠出機(jī)中不進(jìn)行真空吸引之外，其他與實(shí)施例6完全相同地進(jìn)行實(shí)施。
PET的干燥，是將露點(diǎn)為-50℃的空氣、在160℃下，進(jìn)行循環(huán)5小時(shí)。
將含有發(fā)包劑的熔融混合物從口徑80mmΦ、縫隙寬0.5mm的園盤(pán)模具中，以100kg/Hr的速率進(jìn)行擠出，但發(fā)泡劑和樹(shù)脂間斷地從模具中放出，得不到發(fā)泡板。
〔比較例2〕在本比較例中，除了在與比較例1相同條件下，予先干燥實(shí)施例7所用的PET、在第1段擠出機(jī)中不進(jìn)行真空吸引之外，其他與實(shí)施例2完全相同地進(jìn)行實(shí)施。
將含有發(fā)泡劑的熔融混合物，以擠出量50kg/Hr的速率進(jìn)行擠出，但發(fā)泡劑和樹(shù)脂間斷地從模具中放出，只得到空隙多、外觀差的密度為0.68g/cc的發(fā)泡體。該發(fā)泡體的Mw為78000。
〔比較例3〕在本比較例中，除了在與比較例1相同條件下，予先干燥實(shí)施例8所用的PET、在第1段擠出機(jī)中不進(jìn)行真空吸引之外，其他與實(shí)施例3完全相同地進(jìn)行實(shí)施。
將含有發(fā)泡劑的熔融混合物，以擠出量為100kg/Hr的速率擠出，但發(fā)泡劑和樹(shù)脂間斷地從模具中放出，不能得到發(fā)泡板。
權(quán)利要求
1，熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中包括熔融混練熱塑性聚酯系樹(shù)脂的熔融混練工序，和對(duì)上述熔融樹(shù)脂進(jìn)行減壓吸引除去該熔融樹(shù)脂中水分的除去水分工序，和向上述除去水分的熔融樹(shù)脂中壓入發(fā)泡劑作成發(fā)泡性熔融樹(shù)脂的發(fā)泡劑壓入工序，和將發(fā)泡性熔融樹(shù)脂擠出到低壓區(qū)域進(jìn)行發(fā)泡的擠出發(fā)泡工序。
2，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中在上述熔融混練工序中，交聯(lián)熱塑性聚酯系樹(shù)脂，增加熱塑性聚酯系樹(shù)脂的重均分子量。
3，權(quán)利要求2的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中在將上述發(fā)泡性熔融樹(shù)脂發(fā)泡成3倍以上的同時(shí)，將該發(fā)泡體的重均分子量控制在80000～250000。
4，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中將從上述發(fā)泡工序擠出的發(fā)泡體作成片、板、厚板的形狀。
5，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中上述熔融混練工序和除去水分工序是通過(guò)雙軸擠出機(jī)進(jìn)行的，上述發(fā)泡劑壓入工序和上述壓出發(fā)泡工序是通過(guò)單軸擠出機(jī)進(jìn)行的。
6，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中上述除去水分工序是通過(guò)減壓吸引到20Torr以下進(jìn)行的。
7，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中的熱塑性聚酯系樹(shù)脂是使用新原料或回收品。
8，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中的熱塑性聚酯系樹(shù)脂是使用新原料和回收品的混合物。
9，權(quán)利要求7的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中的上述回收品是使用發(fā)包或非發(fā)泡的粉碎品。
10，權(quán)利要求5的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中作為熱塑性聚酯系樹(shù)脂是至少使用回收品的發(fā)泡或非發(fā)泡的粉碎品。
11，權(quán)利要求7的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中的上述的粉碎品是使用可以通過(guò)15mm沖孔大小的物質(zhì)。
12，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中使用預(yù)先用交聯(lián)劑改質(zhì)了的熱塑性聚酯系樹(shù)脂。
13，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中在熔融混練工序中進(jìn)一步混合含氟系樹(shù)脂。
14，權(quán)利要求13的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中在熔融混練工序中進(jìn)一步混合聚四氟乙烯樹(shù)脂。
15，權(quán)利要求1的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中進(jìn)而包括將由上述擠出發(fā)泡工序擠出的發(fā)泡體成形為規(guī)定形狀的成形工序和、在上述成形工序中將產(chǎn)生的成形余料從上述成形體切除的切除工序和、在上述切除工序中將切除下的上述成形余料粉碎作成回收品的粉碎回收工序和、將此回收品返回上述熔融混練工序的回收品返回工序。
16，權(quán)利要求15的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中在上述熔融混練工序中，交聯(lián)熱塑性聚酯系樹(shù)脂，增加熱塑性聚酯系樹(shù)脂的重均分子量。
17，權(quán)利要求15的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中上述擠出發(fā)泡工序和上述成形工序之間包括在上述發(fā)泡體上疊層薄膜的疊層工序。
18，權(quán)利要求7的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中上述熔融混練工序中至少包括交聯(lián)含有回收品的熱塑性聚酯系樹(shù)脂，增加熱塑性聚酯系樹(shù)脂的重均分子量，在上述擠出發(fā)泡工序中，在擠出的發(fā)泡體上疊層由新原料構(gòu)成的膜或金屬膜。
19，權(quán)利要求18的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法，其中將疊層了上述膜或金屬膜的發(fā)泡體成形為規(guī)定的形狀。
20，熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體成形品，其中通過(guò)交聯(lián)增加重均分子量，至少熔融混練混合了回收品的聚酯系樹(shù)脂，對(duì)該熔融樹(shù)脂進(jìn)行減壓吸引除去該熔融樹(shù)脂中的水分后，向熔融樹(shù)脂中壓入發(fā)泡劑，將該樹(shù)脂作成發(fā)泡性熔融樹(shù)脂，將此發(fā)泡性熔融樹(shù)脂擠出到低壓區(qū)域得到發(fā)泡體，在其上面疊層有新原料構(gòu)成的熱塑性樹(shù)脂薄膜或金屬膜，同時(shí)將該疊層體成形為規(guī)定的形狀。
21，熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造裝置，其中包括了在相當(dāng)滾筒的樹(shù)脂熔融部的部分具有排氣孔的第一擠出機(jī)和、在滾筒的途中具有發(fā)泡劑壓入口的第二擠出機(jī)和、連接第一及第二擠出機(jī)的連接管和、連接第一擠出機(jī)排氣孔的減壓裝置和、安裝在上述第二擠出機(jī)頂端上的模具。
22，權(quán)利要求21的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造裝置，其中上述第一擠出機(jī)是雙軸擠出機(jī)，上述第二擠出機(jī)是單軸擠出機(jī)。
23，權(quán)利要求21的熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造裝置，其中上述第一擠出機(jī)上設(shè)置有向該擠出機(jī)供給熱塑性聚酯系樹(shù)脂的定量供給器。
全文摘要
熱塑性聚酯系樹(shù)脂發(fā)泡體的制造方法及裝置，包括熱塑性聚酯系樹(shù)脂供給到雙軸擠出機(jī)，在雙軸擠出機(jī)內(nèi)加熱熔融樹(shù)脂，從雙軸擠出機(jī)的排出孔減壓吸引除去樹(shù)脂中的水分，接著向樹(shù)脂中壓入發(fā)泡劑，壓出后制成發(fā)泡板，而后將發(fā)泡板成型，切斷后，分成成型體和成型余料，粉碎成型余料，將得到的粉碎物作為回收品加到雙軸擠出機(jī)供給再使用。
文檔編號(hào)B29B17/04GK1131085SQ9511948
公開(kāi)日1996年9月18日 申請(qǐng)日期1995年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月27日
發(fā)明者石渡晉, 坪根匡泰, 平井孝明, 新堂雅浩, 吉岡清, 辻脅伸幸 申請(qǐng)人:積水化成品工業(yè)株式會(huì)社