JP2002363325A - 発泡プラスチックの製造方法 - Google Patents
発泡プラスチックの製造方法Info
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- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/3442—Mixing, kneading or conveying the foamable material
- B29C44/3446—Feeding the blowing agent
-
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- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は均一な発泡構造を有するプラスチック
を安価に提供することを課題とする。 【解決手段】熱可塑性樹脂に３０〜７０重量％の水を含
む含水粒子を混合した混合物Ｍを高圧下に溶融した上で
高圧を解除して発泡させると共に冷却する。
を安価に提供することを課題とする。 【解決手段】熱可塑性樹脂に３０〜７０重量％の水を含
む含水粒子を混合した混合物Ｍを高圧下に溶融した上で
高圧を解除して発泡させると共に冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発泡プラスチックの
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、発泡プラスチックの製造方法とし
ては、分解するとガスを発生する化学発泡剤あるいは低
沸点溶剤を樹脂に混合して加熱発泡せしめる化学的発泡
法、樹脂溶融物に空気を吹込みつゝ、攪拌して気泡を混
合する機械発泡法が提供されている。更に低沸点溶剤を
マイクロカプセルに封入した発泡性カプセルを樹脂に混
合して加熱発泡せしめるカプセル法も提供されている。
ては、分解するとガスを発生する化学発泡剤あるいは低
沸点溶剤を樹脂に混合して加熱発泡せしめる化学的発泡
法、樹脂溶融物に空気を吹込みつゝ、攪拌して気泡を混
合する機械発泡法が提供されている。更に低沸点溶剤を
マイクロカプセルに封入した発泡性カプセルを樹脂に混
合して加熱発泡せしめるカプセル法も提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記化学的発泡法や機
械的な発泡法は、均一な発泡構造を形成することが難し
く、化学発泡法は化学発泡剤が高価であり、またカプセ
ル法はマイクロカプセルが非常に高価であると云う問題
点がある。
械的な発泡法は、均一な発泡構造を形成することが難し
く、化学発泡法は化学発泡剤が高価であり、またカプセ
ル法はマイクロカプセルが非常に高価であると云う問題
点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、熱可塑性樹脂に３０〜７
０重量％の水を含む含水粒子を添加し、高圧下に加熱溶
融混練した上で高圧を解除して発泡させると共に冷却す
る発泡プラスチックの製造方法を提供するものである。
該含水粒子は平均粒子径３０〜２００μｍであり、熱可
塑性樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部添加さ
れることが望ましい。望ましい含水粒子は水を内包した
合成樹脂多孔質粒子あるいは無機多孔質粒子であり、望
ましい合成樹脂多孔質粒子は不飽和ポリエステルと、該
不飽和ポリエステルと架橋反応可能なビニル系単量体と
の混合物である油相中に界面活性剤を使用して水を分散
乳化せしめて油中水型エマルジョンを作成し、該エマル
ジョンを水に再分散させると共に上記混合物を硬化架橋
することによって製造される。通常該熱可塑性樹脂と該
含水粒子とは溶融混練機(1) のシリンダ(2) 内で加熱溶
融混練され、該混合物は該溶融混練機(1) 先端のノズル
(5) またはダイスから吐出されることによって高圧が解
除され発泡すると共に冷却される。種々な形状の発泡プ
ラスチック成形物を得るには該溶融混練機(1) は射出成
形装置の溶融混練機(1) であって、該溶融混練機のノズ
ル(5) は金型(6) に接続され、該混合物は該金型(6) 内
に射出されることによって高圧が解除されると共に冷却
される射出成形法を適用する。また該高圧は５ＭＰａ以
上に設定されることが望ましい。また該混合物の高圧解
除は大気圧またはそれ以下の圧力下において行われるこ
とが望ましい。
を解決するための手段として、熱可塑性樹脂に３０〜７
０重量％の水を含む含水粒子を添加し、高圧下に加熱溶
融混練した上で高圧を解除して発泡させると共に冷却す
る発泡プラスチックの製造方法を提供するものである。
該含水粒子は平均粒子径３０〜２００μｍであり、熱可
塑性樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部添加さ
れることが望ましい。望ましい含水粒子は水を内包した
合成樹脂多孔質粒子あるいは無機多孔質粒子であり、望
ましい合成樹脂多孔質粒子は不飽和ポリエステルと、該
不飽和ポリエステルと架橋反応可能なビニル系単量体と
の混合物である油相中に界面活性剤を使用して水を分散
乳化せしめて油中水型エマルジョンを作成し、該エマル
ジョンを水に再分散させると共に上記混合物を硬化架橋
することによって製造される。通常該熱可塑性樹脂と該
含水粒子とは溶融混練機(1) のシリンダ(2) 内で加熱溶
融混練され、該混合物は該溶融混練機(1) 先端のノズル
(5) またはダイスから吐出されることによって高圧が解
除され発泡すると共に冷却される。種々な形状の発泡プ
ラスチック成形物を得るには該溶融混練機(1) は射出成
形装置の溶融混練機(1) であって、該溶融混練機のノズ
ル(5) は金型(6) に接続され、該混合物は該金型(6) 内
に射出されることによって高圧が解除されると共に冷却
される射出成形法を適用する。また該高圧は５ＭＰａ以
上に設定されることが望ましい。また該混合物の高圧解
除は大気圧またはそれ以下の圧力下において行われるこ
とが望ましい。
【０００５】
【作用】本発明では溶融状態の熱可塑性樹脂に含水粒子
を均一に混合することは容易である。特に溶融混練機
(1) のシリンダ(2) 内でスクリュー(3) により混練する
と混合は均一に行われ易い。このような混合物は高圧を
解除し、望ましくは大気圧またはそれ以下の圧力下にお
かれると該粒子に含有されている水が急激に気化して樹
脂内に発泡構造が形成され、そして冷却によってその発
泡構造が固定される。この場合該粒子の含水率が３０重
量％に満たない場合には、発泡構造が形成されにくゝ、
また７０重量％を越えると発泡構造が粗になりすぎて崩
壊する。高圧を５ＭＰａ以上に設定すると該高圧を解除
した時に大きな圧力差が確保され、水の急激な気化によ
る発泡が円滑に行われる。
を均一に混合することは容易である。特に溶融混練機
(1) のシリンダ(2) 内でスクリュー(3) により混練する
と混合は均一に行われ易い。このような混合物は高圧を
解除し、望ましくは大気圧またはそれ以下の圧力下にお
かれると該粒子に含有されている水が急激に気化して樹
脂内に発泡構造が形成され、そして冷却によってその発
泡構造が固定される。この場合該粒子の含水率が３０重
量％に満たない場合には、発泡構造が形成されにくゝ、
また７０重量％を越えると発泡構造が粗になりすぎて崩
壊する。高圧を５ＭＰａ以上に設定すると該高圧を解除
した時に大きな圧力差が確保され、水の急激な気化によ
る発泡が円滑に行われる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明を以下に詳細に説明する。 〔熱可塑性樹脂〕本発明に使用される熱可塑性樹脂（以
下単に樹脂と云う）としては、例えばポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化
ビニル、アクリロニトリル−ブダジエン−スチレン樹脂
等が一般的であるが、その他スチレン−ブタジエン−ス
チレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重
合体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重
合体等のスチレン系熱可塑性エラストマーやブタジエン
−スチレンプロック共重合体、スチレン−ゴム中間ブロ
ック−スチレン共重合体等のブロック共重合体等のエラ
ストマー、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミ
ドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミ
ノビスマレイミド、メチルペンテンコポリマー、ポリア
ミノビスマレイミド、ビスマレイミド−トリアジン系熱
硬化型芳香族ポリイミド等のエンジニアリングプラスチ
ック等も本発明の対象であり、更に澱粉／変性ポリビニ
ルアルコール混合物、キトサン／セルロース混合物、澱
粉／ポリカプロラクタム混合物、澱粉／ポリエチレン混
合物、微生物産生ポリエステル、脂肪族ポリエステル等
の生分解性樹脂も本発明の対象となる。
下単に樹脂と云う）としては、例えばポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化
ビニル、アクリロニトリル−ブダジエン−スチレン樹脂
等が一般的であるが、その他スチレン−ブタジエン−ス
チレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重
合体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重
合体等のスチレン系熱可塑性エラストマーやブタジエン
−スチレンプロック共重合体、スチレン−ゴム中間ブロ
ック−スチレン共重合体等のブロック共重合体等のエラ
ストマー、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミ
ドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミ
ノビスマレイミド、メチルペンテンコポリマー、ポリア
ミノビスマレイミド、ビスマレイミド−トリアジン系熱
硬化型芳香族ポリイミド等のエンジニアリングプラスチ
ック等も本発明の対象であり、更に澱粉／変性ポリビニ
ルアルコール混合物、キトサン／セルロース混合物、澱
粉／ポリカプロラクタム混合物、澱粉／ポリエチレン混
合物、微生物産生ポリエステル、脂肪族ポリエステル等
の生分解性樹脂も本発明の対象となる。
【０００７】〔含水粒子〕本発明の含水粒子に使用され
る粒子は、例えばポリスチレン、ポリメタクリレート、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、ポ
リアミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂の多孔質粒子、多孔
質ガラス粒子、シラス、シラスバルーン、ゼオライト、
多孔質炭酸カルシウム粒子、多孔質硫酸バリウム粒子、
多孔質シリカ粒子、多孔質アルミナ粒子、多孔質ジルコ
ニア粒子、多孔質チタニア粒子等の多孔質セラミック粒
子、多孔質ケイ酸塩粒子等の多孔質無機粒子、塩化カル
シウム、塩化マグネシウム、シリカゲル、ゼオライト、
珪藻土等の吸湿性無機粒子、ポリアクリル酸系吸水性樹
脂粒子、澱粉系吸水性樹脂粒子等である。
る粒子は、例えばポリスチレン、ポリメタクリレート、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、ポ
リアミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂の多孔質粒子、多孔
質ガラス粒子、シラス、シラスバルーン、ゼオライト、
多孔質炭酸カルシウム粒子、多孔質硫酸バリウム粒子、
多孔質シリカ粒子、多孔質アルミナ粒子、多孔質ジルコ
ニア粒子、多孔質チタニア粒子等の多孔質セラミック粒
子、多孔質ケイ酸塩粒子等の多孔質無機粒子、塩化カル
シウム、塩化マグネシウム、シリカゲル、ゼオライト、
珪藻土等の吸湿性無機粒子、ポリアクリル酸系吸水性樹
脂粒子、澱粉系吸水性樹脂粒子等である。
【０００８】上記ポリエステル樹脂多孔質粒子を製造す
る好適な方法としては、不飽和ポリエステルと該不飽和
ポリエステルと架橋反応可能なビニル系単量体との混合
物である油相中に界面活性剤を使用して水を分散乳化せ
しめて油中水型エマルジョンを作成し、該エマルジョン
を水に再分散させると共に上記混合物を硬化架橋する方
法がある。
る好適な方法としては、不飽和ポリエステルと該不飽和
ポリエステルと架橋反応可能なビニル系単量体との混合
物である油相中に界面活性剤を使用して水を分散乳化せ
しめて油中水型エマルジョンを作成し、該エマルジョン
を水に再分散させると共に上記混合物を硬化架橋する方
法がある。
【０００９】この際使用する界面活性剤としては、水溶
性ポリアミン、ノニオン系またはアニオン系またはカチ
オン系の界面活性剤、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ス
トロンチウム等のアルカリ土類金属の酸化物および／ま
たは水酸化物等がある。
性ポリアミン、ノニオン系またはアニオン系またはカチ
オン系の界面活性剤、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ス
トロンチウム等のアルカリ土類金属の酸化物および／ま
たは水酸化物等がある。
【００１０】上記不飽和ポリエステルは、α、β−不飽
和脂肪酸または該不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸との混合物
と二価または三価アルコールとの重縮合物であり、該不
飽和ポリエステルと架橋反応可能なビニル系単量体とし
ては、スチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジ
ビニルベンゼン、アクリル酸、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタク
リレート、アクリロニトリル、酢酸ビニル、ジアリルフ
タレート等が例示される。上記不飽和ポリエステルと上
記ビニル系単量体との混合比は、通常上記不飽和ポリエ
ステル１００重量部に対して上記ビニル系単量体５０〜
２００重量部程度とする。
和脂肪酸または該不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸との混合物
と二価または三価アルコールとの重縮合物であり、該不
飽和ポリエステルと架橋反応可能なビニル系単量体とし
ては、スチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジ
ビニルベンゼン、アクリル酸、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタク
リレート、アクリロニトリル、酢酸ビニル、ジアリルフ
タレート等が例示される。上記不飽和ポリエステルと上
記ビニル系単量体との混合比は、通常上記不飽和ポリエ
ステル１００重量部に対して上記ビニル系単量体５０〜
２００重量部程度とする。
【００１１】界面活性剤の量は通常油相１００重量部に
対して０．０１〜２０重量部程度とされ、該界面活性剤
は油相あるいは油相に添加される水のどちらか一方また
は両方に溶解されるが、上記アルカリ土類金属の酸化物
または水酸化物を使用する場合には、添加する水に懸濁
させておくことが望ましい。上記油相に添加される水の
添加量は、油相１００重量部に対して１０〜６００重量
部程度、好ましくは５０〜４００重量部程度とする。
対して０．０１〜２０重量部程度とされ、該界面活性剤
は油相あるいは油相に添加される水のどちらか一方また
は両方に溶解されるが、上記アルカリ土類金属の酸化物
または水酸化物を使用する場合には、添加する水に懸濁
させておくことが望ましい。上記油相に添加される水の
添加量は、油相１００重量部に対して１０〜６００重量
部程度、好ましくは５０〜４００重量部程度とする。
【００１２】上記不飽和ポリエステルとビニル系単量体
とを硬化架橋せしめるには、不飽和ポリエステル樹脂の
重合開始剤として用いられるものを使用することができ
る。具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、クメンパーオキサイド、ｔ
−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸アン
モニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の無機
過酸化物、メチルエチルケトンパーオキサイド−コバル
ト有機酸塩、クメンハイドロパーオキサイド−コバルト
有機酸塩等のレドックス系重合開始剤等が挙げられる。
重合開始剤は、油相中に加えておいてもよい。また、２
成分からなるレドックス系重合開始剤は、一方の成分を
油相に加え、もう一方の成分を上記再分散体に加えても
よい。重合開始剤の使用量は特に制限されないが、通常
油相１００部に対して、０．５〜５部程度とすればよ
い。重合温度は特に制限されないが、通常１０〜４０℃
程度でよい。
とを硬化架橋せしめるには、不飽和ポリエステル樹脂の
重合開始剤として用いられるものを使用することができ
る。具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、クメンパーオキサイド、ｔ
−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸アン
モニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の無機
過酸化物、メチルエチルケトンパーオキサイド−コバル
ト有機酸塩、クメンハイドロパーオキサイド−コバルト
有機酸塩等のレドックス系重合開始剤等が挙げられる。
重合開始剤は、油相中に加えておいてもよい。また、２
成分からなるレドックス系重合開始剤は、一方の成分を
油相に加え、もう一方の成分を上記再分散体に加えても
よい。重合開始剤の使用量は特に制限されないが、通常
油相１００部に対して、０．５〜５部程度とすればよ
い。重合温度は特に制限されないが、通常１０〜４０℃
程度でよい。
【００１３】上記含水粒子の含水率は３０〜７０重量％
とする。該粒子の含水率が３０重量％に満たない場合に
は、発泡構造が形成されにくゝ、また７０重量％を越え
ると発泡構造が粗になりすぎて崩壊する。
とする。該粒子の含水率が３０重量％に満たない場合に
は、発泡構造が形成されにくゝ、また７０重量％を越え
ると発泡構造が粗になりすぎて崩壊する。
【００１４】上記含水粒子は径が３０〜２００μｍの範
囲のものが好ましい。該粒子径が３０μｍ未満の場合は
発泡構造が微細になり過ぎ、軽量化が達成されず、また
該粒子径が２００μｍを超えると発泡構造が粗になり過
ぎ、成形物の強度が低下しかつ外観も悪化するおそれが
ある。
囲のものが好ましい。該粒子径が３０μｍ未満の場合は
発泡構造が微細になり過ぎ、軽量化が達成されず、また
該粒子径が２００μｍを超えると発泡構造が粗になり過
ぎ、成形物の強度が低下しかつ外観も悪化するおそれが
ある。
【００１５】〔その他の成分〕本発明においては、上記
成分以外に更に炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫
酸バリウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸
化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリ
カ、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、
マイカ、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、ベントナイ
ト、ホワイトカーボン、鉄粉、アルミニウム粉、石粉、
高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉
等の無機充填剤、リンター、リネン、サイザル、ヤシ
粉、クルミ粉、でん粉、小麦粉、紙粉、竹粉、木粉、木
毛、木片、木質繊維、木質パルプ、バカス、モミガラ、
稲わら等の有機充填材、木綿、麻、竹繊維、ヤシ繊維、
ココナッツ繊維、サトウキビの搾り滓、羊毛、絹等の天
然繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル
繊維、ビスコース繊維、アセテート繊維、塩化ビニル繊
維、塩化ビニリデン繊維等の有機合成繊維、アスベスト
繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊
維、ウィスカー等の無機繊維等、あるいは上記繊維の粉
末、故紙や繊維製品のスクラップからの回収品、染料、
顔料、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、防炎剤、紫外線吸
収剤、老化防止剤等が添加されてもよい。
成分以外に更に炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫
酸バリウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸
化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリ
カ、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、
マイカ、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、ベントナイ
ト、ホワイトカーボン、鉄粉、アルミニウム粉、石粉、
高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉
等の無機充填剤、リンター、リネン、サイザル、ヤシ
粉、クルミ粉、でん粉、小麦粉、紙粉、竹粉、木粉、木
毛、木片、木質繊維、木質パルプ、バカス、モミガラ、
稲わら等の有機充填材、木綿、麻、竹繊維、ヤシ繊維、
ココナッツ繊維、サトウキビの搾り滓、羊毛、絹等の天
然繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル
繊維、ビスコース繊維、アセテート繊維、塩化ビニル繊
維、塩化ビニリデン繊維等の有機合成繊維、アスベスト
繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊
維、ウィスカー等の無機繊維等、あるいは上記繊維の粉
末、故紙や繊維製品のスクラップからの回収品、染料、
顔料、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、防炎剤、紫外線吸
収剤、老化防止剤等が添加されてもよい。
【００１６】〔発泡体の製造〕本発明においては通常上
記樹脂１００重量部に対して上記含水粒子は通常０．１
〜５重量部の範囲の量で添加される。該含水粒子の添加
量が０．１重量部を下回ると発泡倍率が低くなり過ぎ、
軽量化が不充分となる。また含水粒子の添加量が５重量
部を上回ると発泡倍率が高くなり過ぎ、成形物の強度が
低下しかつ外観が悪化するおそれがある。上記樹脂と上
記粒子は結晶水を有する無機化合物はそのまゝ、その他
の粒子は通常飽和するまで含水せしめた上で、例えば攪
拌機付加圧容器、一軸または二軸以上の多軸溶融混練機
のシリンダ等に充填され、該樹脂の融点以上の温度で加
熱溶融混合される。
記樹脂１００重量部に対して上記含水粒子は通常０．１
〜５重量部の範囲の量で添加される。該含水粒子の添加
量が０．１重量部を下回ると発泡倍率が低くなり過ぎ、
軽量化が不充分となる。また含水粒子の添加量が５重量
部を上回ると発泡倍率が高くなり過ぎ、成形物の強度が
低下しかつ外観が悪化するおそれがある。上記樹脂と上
記粒子は結晶水を有する無機化合物はそのまゝ、その他
の粒子は通常飽和するまで含水せしめた上で、例えば攪
拌機付加圧容器、一軸または二軸以上の多軸溶融混練機
のシリンダ等に充填され、該樹脂の融点以上の温度で加
熱溶融混合される。
【００１７】該粉末は高圧下、望ましくは１０ＭＰａ以
上５０ＭＰａ以下の高圧下で攪拌機あるいはスクリュー
による攪拌効果によって該樹脂溶融物に均一分散する。
上５０ＭＰａ以下の高圧下で攪拌機あるいはスクリュー
による攪拌効果によって該樹脂溶融物に均一分散する。
【００１８】上記混合物は高圧を解除され、望ましくは
大気圧またはそれ以上の圧力下におかれると、該溶融混
合物内に均一に分散している粒子に含まれている水が急
速に気化して、あるいは該粒子に含まれている結晶水が
遊離気化して発泡構造を形成し、冷却によって該発泡構
造が固定される。該混合物が加圧容器に充填された場合
には、該容器を常圧に戻すかあるいは減圧しかつ冷却す
る。この場合には該混合物は発泡冷却固化してブロック
状発泡体となり、該ブロック状発泡体は所望なれば適当
な厚みにスライスして板状とする。該混合物が溶融混練
機のノズルから押出された場合には、押出された瞬間に
高圧が解除されかつ冷却されて紐状、棒状または板状発
泡体となり、該紐状、棒状または板状発泡体は所望なれ
ば適当な長さにカットして粒状とする。該混合物が溶融
混練機のダイスから押出された場合にはダイスの形状に
よってパイプ状発泡体、シート状発泡体、板状発泡体、
あるいは棒状発泡体等になり、該発泡体は所望なれば適
当な長さにカットする。この場合該混合物は溶融混練機
のノズルあるいはダイスから減圧冷却室内に押出されて
もよい、該溶融混練機のノズルが金型に接続されている
場合には、該混合物は金型キャビティ内で発泡冷却固化
してキャビティ形状に対応した形状の発泡成形物とな
る。該金型キャビティ内面に多数のベント穴を設け、該
ベント穴から真空をキャビティ内に及ぼしてもよい。
大気圧またはそれ以上の圧力下におかれると、該溶融混
合物内に均一に分散している粒子に含まれている水が急
速に気化して、あるいは該粒子に含まれている結晶水が
遊離気化して発泡構造を形成し、冷却によって該発泡構
造が固定される。該混合物が加圧容器に充填された場合
には、該容器を常圧に戻すかあるいは減圧しかつ冷却す
る。この場合には該混合物は発泡冷却固化してブロック
状発泡体となり、該ブロック状発泡体は所望なれば適当
な厚みにスライスして板状とする。該混合物が溶融混練
機のノズルから押出された場合には、押出された瞬間に
高圧が解除されかつ冷却されて紐状、棒状または板状発
泡体となり、該紐状、棒状または板状発泡体は所望なれ
ば適当な長さにカットして粒状とする。該混合物が溶融
混練機のダイスから押出された場合にはダイスの形状に
よってパイプ状発泡体、シート状発泡体、板状発泡体、
あるいは棒状発泡体等になり、該発泡体は所望なれば適
当な長さにカットする。この場合該混合物は溶融混練機
のノズルあるいはダイスから減圧冷却室内に押出されて
もよい、該溶融混練機のノズルが金型に接続されている
場合には、該混合物は金型キャビティ内で発泡冷却固化
してキャビティ形状に対応した形状の発泡成形物とな
る。該金型キャビティ内面に多数のベント穴を設け、該
ベント穴から真空をキャビティ内に及ぼしてもよい。
【００１９】このようにして製造された発泡プラスチッ
クは均一な発泡構造を有し、板材としての合成木材、発
泡パイプ、発泡手すり、断熱材料、防音材料、クッショ
ン材料、包装材料、自動車大型部品、コンクリートパネ
ル、ケーブル配管用Ｕ字溝および該Ｕ字溝の蓋、テレビ
のキャビネット等の大型家電ハウジング、家庭用品、園
芸用品等に有用である。
クは均一な発泡構造を有し、板材としての合成木材、発
泡パイプ、発泡手すり、断熱材料、防音材料、クッショ
ン材料、包装材料、自動車大型部品、コンクリートパネ
ル、ケーブル配管用Ｕ字溝および該Ｕ字溝の蓋、テレビ
のキャビネット等の大型家電ハウジング、家庭用品、園
芸用品等に有用である。
【００２０】〔実施例１〕（水を内包したポリエステル
樹脂多孔質粒子の製造） 不飽和ポリエステル〔商品名：エポラックＮ−１４Ｂ、
酸価１２、スチレン含有量３０％、日本触媒（株）製〕
７０部、スチレン３０部およびナフテン酸コバルト（コ
バルト含有量：６％）０．５部をディスパ型攪拌機にて
２０ｍ／秒の周速度で攪拌しながら、水酸化ストロンチ
ウム〔試薬、三津和化学（株）製〕１部を水２００部に
ボールミルにて５時間かけて分散させた水懸濁液を徐々
に加え、油中水型エマルジョンを得た。次いで、該エマ
ルジョンを、予め用意したポリビニールアルコール〔重
合度２０００、けん化度８０％、和光純薬工業（株）
製〕の３．５％水溶液１６０部とヒドロキシエチルセル
ロース（商品名：ナトロゾール２５０−ＨＨＲ、ハーキ
ュレス社製）の２％水溶液９０部の混合物に加え、プロ
ペラ型攪拌機にて５ｍ／秒の周速度で１０分間攪拌を続
け、さらにメチルエチルケトンパーオキサイド〔商品
名：カヤメックＡ、純分５５％、化薬アクゾ(株))製〕
３部を添加し、さらに３０℃、周速度２ｍ／秒で２時間
攪拌を続けると、不飽和ポリエステル層が架橋硬化した
白色の多孔質架橋ポリエステル粒子のスラリーが得られ
た。該ポリエステル粒子を水洗、濾過して得たケーキを
８０℃で１時間乾燥し、含水率４５重量％、平均径２０
μｍの水を内包したポリエステル樹脂多孔質粒子を得
た。
樹脂多孔質粒子の製造） 不飽和ポリエステル〔商品名：エポラックＮ−１４Ｂ、
酸価１２、スチレン含有量３０％、日本触媒（株）製〕
７０部、スチレン３０部およびナフテン酸コバルト（コ
バルト含有量：６％）０．５部をディスパ型攪拌機にて
２０ｍ／秒の周速度で攪拌しながら、水酸化ストロンチ
ウム〔試薬、三津和化学（株）製〕１部を水２００部に
ボールミルにて５時間かけて分散させた水懸濁液を徐々
に加え、油中水型エマルジョンを得た。次いで、該エマ
ルジョンを、予め用意したポリビニールアルコール〔重
合度２０００、けん化度８０％、和光純薬工業（株）
製〕の３．５％水溶液１６０部とヒドロキシエチルセル
ロース（商品名：ナトロゾール２５０−ＨＨＲ、ハーキ
ュレス社製）の２％水溶液９０部の混合物に加え、プロ
ペラ型攪拌機にて５ｍ／秒の周速度で１０分間攪拌を続
け、さらにメチルエチルケトンパーオキサイド〔商品
名：カヤメックＡ、純分５５％、化薬アクゾ(株))製〕
３部を添加し、さらに３０℃、周速度２ｍ／秒で２時間
攪拌を続けると、不飽和ポリエステル層が架橋硬化した
白色の多孔質架橋ポリエステル粒子のスラリーが得られ
た。該ポリエステル粒子を水洗、濾過して得たケーキを
８０℃で１時間乾燥し、含水率４５重量％、平均径２０
μｍの水を内包したポリエステル樹脂多孔質粒子を得
た。
【００２１】〔実施例２〕図１に示す射出成形装置の溶
融混練機(1) は、シリンダ(2) と、シリンダ(2)内に挿
着されているスクリュー(3) と、該シリンダ(2) の根端
に連絡する原料ホッパー(4) とからなり、該シリンダ
(2) の長さＬと径Ｄとの比Ｌ／Ｄは２０〜４０の範囲に
設定されている。該シリンダ(2) の先端ノズル(5) は金
型(6) に接続している。そして該金型(6) のキャビティ
内面には多数のベント穴が設けられており、キャビティ
内は該ベント穴を介して真空径路(7) によって真空が及
ぼされる。
融混練機(1) は、シリンダ(2) と、シリンダ(2)内に挿
着されているスクリュー(3) と、該シリンダ(2) の根端
に連絡する原料ホッパー(4) とからなり、該シリンダ
(2) の長さＬと径Ｄとの比Ｌ／Ｄは２０〜４０の範囲に
設定されている。該シリンダ(2) の先端ノズル(5) は金
型(6) に接続している。そして該金型(6) のキャビティ
内面には多数のベント穴が設けられており、キャビティ
内は該ベント穴を介して真空径路(7) によって真空が及
ぼされる。
【００２２】ポリプロピレン樹脂１００重量部、実施例
１のポリエステル樹脂多孔質粒子１重量部の混合物Ｍが
原料ホッパー(4) からシリンダ(2) 内に投入され、１８
０℃に加熱されて該ポリプロピレン樹脂が溶融され、回
転するスクリュー(3) によって該ポリエステル樹脂多孔
質粒子と均一に混練されつゝ前進する。該スクリュー
(3) には図示しない油圧シリンダー等により前進側に樹
脂圧に対抗する力が加えられ、溶融樹脂が４０ＭＰａの
高圧に保たれる。
１のポリエステル樹脂多孔質粒子１重量部の混合物Ｍが
原料ホッパー(4) からシリンダ(2) 内に投入され、１８
０℃に加熱されて該ポリプロピレン樹脂が溶融され、回
転するスクリュー(3) によって該ポリエステル樹脂多孔
質粒子と均一に混練されつゝ前進する。該スクリュー
(3) には図示しない油圧シリンダー等により前進側に樹
脂圧に対抗する力が加えられ、溶融樹脂が４０ＭＰａの
高圧に保たれる。
【００２３】該混合物はノズル(5) を介して金型(6) 内
に射出されるが、該金型(6) のキャビティ内は真空径路
(7) によって４１ｋＰａの真空が及ぼされている。該混
合物は該金型(6) のキャビティ内で該水を内包したポリ
エステル樹脂多孔質粒子中の水の急激な気化によって発
泡し、かつ冷却されて固化する。このようにして得られ
たポリプロピレン発泡成形物の発泡倍率は約１．５倍で
あって均一な発泡構造を有し、自動車バンパー、自動車
インストルーメントパネル、ドアトリム、あるいは家電
ハウジング等に有用である。
に射出されるが、該金型(6) のキャビティ内は真空径路
(7) によって４１ｋＰａの真空が及ぼされている。該混
合物は該金型(6) のキャビティ内で該水を内包したポリ
エステル樹脂多孔質粒子中の水の急激な気化によって発
泡し、かつ冷却されて固化する。このようにして得られ
たポリプロピレン発泡成形物の発泡倍率は約１．５倍で
あって均一な発泡構造を有し、自動車バンパー、自動車
インストルーメントパネル、ドアトリム、あるいは家電
ハウジング等に有用である。
【００２４】〔実施例３〕ポリプロピレン樹脂１００重
量部、含水率５０重量％のポリスチレン多孔質粒子（平
均径２５μｍ）０．８重量部の混合物を使用して、実施
例２と同様にしてポリプロピレン発泡成形物を成形し
た。該発泡成形物の発泡倍率は約１．７倍であって均一
な発泡構造を有し、実施例２と同様な成形物として有用
である。
量部、含水率５０重量％のポリスチレン多孔質粒子（平
均径２５μｍ）０．８重量部の混合物を使用して、実施
例２と同様にしてポリプロピレン発泡成形物を成形し
た。該発泡成形物の発泡倍率は約１．７倍であって均一
な発泡構造を有し、実施例２と同様な成形物として有用
である。
【００２５】〔実施例４〕ポリプロピレン樹脂１００重
量部、含水率４０重量％のフェノール樹脂多孔質粒子
（平均径２０μｍ）１重量部の混合物を使用して、実施
例２と同様にしてポリプロピレン発泡成形物を成形し
た。該発泡成形物の発泡倍率は約１．５倍であって均一
な発泡構造を有し、実施例２と同様な成形物として有用
である。
量部、含水率４０重量％のフェノール樹脂多孔質粒子
（平均径２０μｍ）１重量部の混合物を使用して、実施
例２と同様にしてポリプロピレン発泡成形物を成形し
た。該発泡成形物の発泡倍率は約１．５倍であって均一
な発泡構造を有し、実施例２と同様な成形物として有用
である。
【００２６】〔実施例５〕図２に示す攪拌機(12)付加圧
容器(11)には加圧経路(13)と真空径路(14)とが連絡して
いる。該容器(11)内にポリスチレンペレット１００重量
部、含水率６５重量％の含水シリカゲル粒子（平均径５
０μｍ) ２重量部の混合物Ｍ’を充填し、蓋(11A) を密
閉しバルブ(13A) を開き、該加圧容器(11)内に加圧径路
(13)から３０ＭＰａの高圧を及ぼした状態で１５０℃に
加熱混練する。
容器(11)には加圧経路(13)と真空径路(14)とが連絡して
いる。該容器(11)内にポリスチレンペレット１００重量
部、含水率６５重量％の含水シリカゲル粒子（平均径５
０μｍ) ２重量部の混合物Ｍ’を充填し、蓋(11A) を密
閉しバルブ(13A) を開き、該加圧容器(11)内に加圧径路
(13)から３０ＭＰａの高圧を及ぼした状態で１５０℃に
加熱混練する。
【００２７】該粒子が該ポリスチレン溶融物に均一に混
合分散された時点で、高圧を解除すると共に真空径路(1
4)から４８ｋＰａの真空を及ぼしかつ容器(11)を冷却す
ると、該含水シリカゲル粒子中の水が急激に気化し、発
泡構造を形成すると共に冷却固化する。
合分散された時点で、高圧を解除すると共に真空径路(1
4)から４８ｋＰａの真空を及ぼしかつ容器(11)を冷却す
ると、該含水シリカゲル粒子中の水が急激に気化し、発
泡構造を形成すると共に冷却固化する。
【００２８】このようにして得られたポリスチレン発泡
体ブロックは図３に示すように所定厚みのパネル(15)に
スライスされ、コンクリートパネル等に使用され、更に
所望なれば該パネルは１３０℃で加熱軟化された上でコ
ールドプレスによって所定形状に成形され、図４に示す
ような自動車天井基材(16)やドアトリム等の内装材料と
される。該発泡成形物の発泡倍率は約３倍であり均一な
発泡構造を有する。
体ブロックは図３に示すように所定厚みのパネル(15)に
スライスされ、コンクリートパネル等に使用され、更に
所望なれば該パネルは１３０℃で加熱軟化された上でコ
ールドプレスによって所定形状に成形され、図４に示す
ような自動車天井基材(16)やドアトリム等の内装材料と
される。該発泡成形物の発泡倍率は約３倍であり均一な
発泡構造を有する。
【００２９】〔実施例６〕ポリプロピレン樹脂１００重
量部、含水率３５重量％の含水ゼオライト（平均粒子径
４０μｍ）２重量部を押出成形機中１８０〜２００℃に
加熱し、２０ＭＰａの高圧下で溶融混合し、該押出成形
機のダイスより棒状に押出すと共に高圧を解除し、常圧
下で発泡させかつ冷却固化する。このようにして成形さ
れた棒状発泡成形物の発泡倍率は１．３倍であり、所定
寸法に切断して例えば階段、浴室、便所等の手すり棒と
して有用である。
量部、含水率３５重量％の含水ゼオライト（平均粒子径
４０μｍ）２重量部を押出成形機中１８０〜２００℃に
加熱し、２０ＭＰａの高圧下で溶融混合し、該押出成形
機のダイスより棒状に押出すと共に高圧を解除し、常圧
下で発泡させかつ冷却固化する。このようにして成形さ
れた棒状発泡成形物の発泡倍率は１．３倍であり、所定
寸法に切断して例えば階段、浴室、便所等の手すり棒と
して有用である。
【００３０】〔実施例７〕ＡＢＳ樹脂１００重量部、含
水率４０重量％の含水シラスバルーン（平均粒子径８０
μｍ) ２．５重量部を押出成形機中１８０℃に加熱し、
２５ＭＰａの高圧下で溶融混合し、該押出成形機のダイ
スより板状に押出すと共に高圧を解除し、常圧下で発泡
させかつ冷却固化する。このようにして成形された板状
発泡成形物の発泡倍率は１．５倍であり、所定寸法に切
断して床材、柵板、家具等の面板、自動車内装基材等に
使用される。
水率４０重量％の含水シラスバルーン（平均粒子径８０
μｍ) ２．５重量部を押出成形機中１８０℃に加熱し、
２５ＭＰａの高圧下で溶融混合し、該押出成形機のダイ
スより板状に押出すと共に高圧を解除し、常圧下で発泡
させかつ冷却固化する。このようにして成形された板状
発泡成形物の発泡倍率は１．５倍であり、所定寸法に切
断して床材、柵板、家具等の面板、自動車内装基材等に
使用される。
【００３１】
【発明の効果】本発明では高価な化学発泡剤や発泡性カ
プセルを使用することなく、安価な樹脂溶融物に均一に
分散させ易い含水粒子を用いるので、水は該粒子を担体
として熱可塑性樹脂溶融物中に均一かつ一体的に分散す
ることが出来、したがって均一な発泡構造でヒケのない
プラスチック成形物が安価に得られる。
プセルを使用することなく、安価な樹脂溶融物に均一に
分散させ易い含水粒子を用いるので、水は該粒子を担体
として熱可塑性樹脂溶融物中に均一かつ一体的に分散す
ることが出来、したがって均一な発泡構造でヒケのない
プラスチック成形物が安価に得られる。
【図１】実施例２で使用した射出成形装置の溶融混練機
の説明図
の説明図
【図２】実施例３で使用した加圧容器の説明図
【図３】実施例３で得られたパネルの斜視図
【図４】該パネルから得られた自動車天井基材の斜視図
1 射出成形装置の溶融混練機 2 シリンダ 5 ノズル 6 金型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:24 Ｂ２９Ｋ 105:24 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｆターム(参考） 4F074 AA24 AA69 AA97 BA34 BB02 BC01 CA22 CC22X CC34Y DA02 DA33 DA34 DA35 DA47 4F206 AA11K AA13K AA41K AB02 AB03 AG20 AR02 JA04 JF01 JF04 JM01 JN03
Claims (9)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂に３０〜７０重量％の水を含
む含水粒子を添加し、高圧下に加熱溶融混練した上で高
圧を解除して発泡させると共に冷却することを特徴とす
る発泡プラスチックの製造方法 - 【請求項２】該含水粒子は平均粒子径３０〜２００μｍ
であり、熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．１〜５
重量部添加される請求項１に記載の発泡プラスチックの
製造方法 - 【請求項３】該含水粒子は水を内包した合成樹脂多孔質
粒子である請求項１または２に記載の発泡プラスチック
の製造方法 - 【請求項４】該合成樹脂多孔質粒子は不飽和ポリエステ
ルと、該不飽和ポリエステルと架橋反応可能なビニル系
単量体との混合物である油相中に界面活性剤を使用して
水を分散乳化せしめて油中水型エマルジョンを作成し、
該エマルジョンを水に再分散させると共に上記混合物を
硬化架橋することによって製造される請求項２に記載の
発泡プラスチックの製造方法 - 【請求項５】該粒子は無機多孔質粒子である請求項１〜
４に記載の発泡プラスチックの製造方法 - 【請求項６】該熱可塑性樹脂と該含水粒子とは溶融混練
機のシリンダ内で加熱溶融混練され、該混合物は該溶融
混練機先端のノズルまたはダイスから吐出されることに
よって高圧が解除され発泡すると共に冷却される請求項
１〜５に記載の発泡プラスチックの製造方法 - 【請求項７】該溶融混練機は射出成形装置の溶融混練機
であって、該溶融混練機のノズルは金型に接続され、該
混合物は該金型内に射出されることによって高圧が解除
されると共に冷却される請求項６に記載の発泡プラスチ
ックの製造方法 - 【請求項８】該高圧は５ＭＰａ以上に設定される請求項
１〜７に記載の発泡プラスチックの製造方法 - 【請求項９】該混合物の高圧解除は大気圧またはそれ以
下の圧力下において行われる請求項１〜８に記載の発泡
プラスチックの製造方法
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001170344A JP2002363325A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 発泡プラスチックの製造方法 |
| US10/162,278 US6827891B2 (en) | 2001-06-06 | 2002-06-04 | Method for production of foamed plastics |
| EP02012554A EP1264673A3 (en) | 2001-06-06 | 2002-06-05 | A method for production of foamed plastics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001170344A JP2002363325A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 発泡プラスチックの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002363325A true JP2002363325A (ja) | 2002-12-18 |
Family
ID=19012276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001170344A Withdrawn JP2002363325A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 発泡プラスチックの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6827891B2 (ja) |
| EP (1) | EP1264673A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002363325A (ja) |
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| JP2010083124A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mitac Precision Technology (Kunshan) Corp | 微細発泡成形品の射出成形システム及びその方法 |
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| WO2006105135A2 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Intellmat, Llc | Fly ash and cinder strengthened thermoplastic |
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| AU2013201235B2 (en) * | 2006-08-15 | 2015-05-07 | Ecosynthetix Ltd. | Process for producing biopolymer nanoparticles |
| BRPI0716663B1 (pt) * | 2006-08-15 | 2019-08-27 | Ecosynthetix Inc | processo para produzir um produto de nanopartículas de biopolímero |
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| TWI381010B (zh) * | 2007-12-27 | 2013-01-01 | Ind Tech Res Inst | 澱粉發泡體的製備方法 |
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| US8419405B2 (en) * | 2009-09-23 | 2013-04-16 | Revolutionary Plastics, Llc | System for forming a composition with an optimized filler |
| US20110182799A1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Sequestration of a gas emitted by an industrial plant |
| WO2012043060A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 積水化学工業株式会社 | 高分子材料及びその製造方法 |
| WO2012091003A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Komatsu Michio | 紙微粉体含有樹脂成形体及びその製造方法 |
| WO2012121970A2 (en) | 2011-03-04 | 2012-09-13 | Polyone Corporation | Cycle time reduction masterbatches and their use in thermoplastic compounds |
| WO2013043454A2 (en) | 2011-09-21 | 2013-03-28 | Polyone Corporation | Sustainable theromplastic compounds |
| US9481768B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-11-01 | Revolutionary Plastics, Llc | Method of mixing to form composition |
| CN104163965B (zh) * | 2013-05-15 | 2015-08-26 | 营口市笑家族实业有限公司 | 一种硅藻土/甘蔗生质聚乙烯改性高分子材料的制备方法 |
| DE102014106430A1 (de) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Nora Systems Gmbh | Material mit einer geschäumten Polymermatrix |
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