JP2001302834A - 発泡体の製造方法 - Google Patents

発泡体の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境上の問題がなく、不衛生な状態を生じさ
せない衛生的な発泡体を低コストで製造する方法を提供
する。 【解決手段】 加熱、加圧下で熱可塑性樹脂、膨潤性粘
土鉱物及び水を混合して熱可塑性樹脂中に水を含浸させ
た膨潤性粘土鉱物を均一に分散させた後に、温度及び圧
力を下げて膨潤性粘土鉱物に含浸させた水を気化させる
ことを特徴とし、膨潤性粘土鉱物がベントナイトである
ことが好ましく、また、ベントナイトの交換性イオンが
主としてNa+であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水を用いて熱可塑
性樹脂を発泡させることによる、緩衝材等に使用される
発泡体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂を発泡させる技術と
して、アゾジカルボンアミドなどの有機化学発泡剤や重
炭酸ソーダなどの無機化学発泡剤を用いる方法、フロン
やブタンなどの低沸点溶媒を用いる方法などがある。し
かしながら、これらの方法は、環境上の問題が指摘され
てきた。このような環境上の問題から、近年、「水発
泡」という技術が注目を集めている。水を用いて熱可塑
性樹脂を発泡させ、発泡体を製造する方法として、特開
平9−249761号公報には、水分を含有するフス
マ、オカラ等の植物残渣を熱可塑性樹脂と混合し、圧力
下で加熱溶融しながら混練して発泡体を製造する方法が
開示されている。しかしながら、フスマ、オカラ等の植
物残渣を使用した場合には、次のような欠点がある。
フスマ、オカラ等の植物残渣自体は、安価に入手できる
が、輸送、保管の為の乾燥及び粉砕が必要であり、コス
トが大きくなる。発泡体中にフスマ、オカラ等の植物
残渣が分散した状態となるので、カビが発生したり、ネ
ズミやゴキブリが集まって製品を囓ったりする。この
為、不衛生である。発泡の時に、特有の臭いがする。
植物残渣は、タンパク質の含有量等の品質バラツキが
大である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、環境上の問題がなく、不衛生な状態を生じさせ
ない衛生的な発泡体を低コストで製造する方法を提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の通りで
ある。 (1) 加熱、加圧下で熱可塑性樹脂、膨潤性粘土鉱物
及び水を混合して熱可塑性樹脂中に水を含浸させた膨潤
性粘土鉱物を均一に分散させた後に、温度及び圧力を下
げて膨潤性粘土鉱物に含浸させた水を気化させることを
特徴とする発泡体の製造方法。 (2) 膨潤性粘土鉱物がベントナイトである前記
(1)の発泡体の製造方法。 (3) ベントナイトの交換性イオンが主としてNa+
である前記(2)の発泡体の製造方法。 (4) 前記(1)〜(3)のいずれかに記載の方法に
より製造された発泡体。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明は、加熱、加圧下で熱可塑性樹脂、膨潤性
粘土鉱物及び水を混合して熱可塑性樹脂中に水を含浸さ
せた膨潤性粘土鉱物を均一に分散させた後に、温度及び
圧力を下げて膨潤性粘土鉱物に含浸させた水を気化させ
ることを特徴とする発泡体の製造方法に関する。
【0006】本発明に於いて使用し得る熱可塑性樹脂と
しては、例えば通常のプラスチック成形に使用されるポ
リスチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、
ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチ
レン共重合体、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
その他に、化学合成によって製造されるポリ乳酸、ポリ
ブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシエート・ア
ジペート、ポリカプロラクトン及び微生物が産生するポ
リ(3−ヒドロキシアルカノエート)等の生分解性樹脂
が挙げられる。生分解性樹脂を使用した場合には、発泡
体を地中に埋めることによって短期間で分解・消滅する
ので、廃棄処理が容易となる。
【0007】本発明に於いて使用される膨潤性粘土鉱物
は、適量の水を含んでいる時に粘性と可塑性を示す、大
部分が2μm以下の微細な層状ケイ酸塩から成る微粒子
の集合体である。このような膨潤性粘土鉱物としては、
例えばカオリナイト、ハロイサイト、タルク、モンモリ
ロナイト、イライト、バーミュライト、クロライト等が
挙げられる。なかでも、モンモリロナイトを主成分とす
るベントナイト、とりわけ、交換性陽イオンが主として
NaイオンであるNaベントナイトは、膨潤性ベントナ
イトと呼ばれ、吸水能が大きく、特に好ましい。膨潤性
粘土鉱物の使用割合は、熱可塑性樹脂100重量部に対
し10〜140重量部とすることが好ましく、かつ、水
の使用割合は、熱可塑性樹脂100重量部に対し5〜4
0重量部とすることが好ましい。膨潤性粘土鉱物の割合
が10重量部未満では、水が均一に分散せず、良好な発
泡体が得られない。また140重量部を超えると溶融物
の可塑性が低下し、押し出しが不可能となる。水の割合
が5重量部未満では十分な発泡倍率が得られず、また4
0重量部を超えると破泡によって発泡倍率が低下する。
【0008】本発明に従って、加熱、加圧下で熱可塑性
樹脂、膨潤性粘土鉱物及び水を混合して熱可塑性樹脂中
に水を含浸させた膨潤性粘土鉱物を均一に分散させた後
に、温度及び圧力を下げて膨潤性粘土鉱物に含浸させた
水を気化させることにより、発泡体を製造する方法とし
ては、例えば二軸押出機を用いて熱可塑性樹脂と膨潤性
粘土鉱物とを混合して予めコンパウンドを調製し、次い
で水発泡押出機を用いて加熱、加圧下でコンパウンドに
水を加えて熱可塑性樹脂中に水を含浸させた膨潤性粘土
鉱物を均一に分散させた後に、大気中に押し出し、温度
及び圧力を下げて膨潤性粘土鉱物に含浸させた水を気化
させる水発泡押出成形方法でもよいし、或いは二軸押出
機を用いて加熱、加圧下で熱可塑性樹脂、膨潤性粘土鉱
物及び水を混合して熱可塑性樹脂中に水を含浸させた膨
潤性粘土鉱物を均一に分散させた後に、大気中に押し出
し、温度及び圧力を下げて膨潤性粘土鉱物に含浸させた
水を気化させる押出成形方法でもよいし、或いは予め膨
潤性粘土鉱物に水を含浸させ、次いで二軸押出機を用い
て加熱、加圧下で熱可塑性樹脂と水を含浸させた膨潤性
粘土鉱物とを混合して熱可塑性樹脂中に水を含浸させた
膨潤性粘土鉱物を均一に分散させた後に、大気中に押し
出し、温度及び圧力を下げて膨潤性粘土鉱物に含浸させ
た水を気化させる押出成形方法でもよい。本発明に従っ
て製造される発泡体は、押出機に取り付けられるダイス
等によって種々の形状に成形することが可能であり、緩
衝材等として好適に使用することができる。
【0009】
【実施例】以下、実施例により、本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 二軸押出機を用いて加熱、加圧下でポリプロピレン(ト
クヤマ社製 PN150G)100重量部に対して25
重量部のベントナイト(クニミネ工業社製 クニゲルG
S)を混合してポリプロピレン中にベントナイトを均一
に分散させたコンパウンドを調製した。次いで、水発泡
押出機を用いて加熱、加圧下で、コンパウンド(ポリプ
ロピレン100重量部)に対して9重量部の水を注入し
てポリプロピレン中に水を含浸させたベントナイトを分
散させた後に、大気中に押し出し、温度及び圧力を下げ
てベントナイトに含浸させた水を気化させ、表1に示す
発泡倍率の発泡体を製造した。
【0010】実施例2 二軸押出機を用いて加熱、加圧下でポリプロピレン(ト
クヤマ社製 PN150G)100重量部に対して25
重量部のベントナイト(クニミネ工業社製 クニゲルG
S)を混合してポリプロピレン中にベントナイトを均一
に分散させたコンパウンドを調製した。次いで、水発泡
押出機を用いて加熱、加圧下で、コンパウンド(ポリプ
ロピレン100重量部)に対して16重量部の水を注入
してポリプロピレン中に水を含浸させたベントナイトを
分散させた後に、大気中に押し出し、温度及び圧力を下
げてベントナイトに含浸させた水を気化させ、表1に示
す発泡倍率の発泡体を製造した。
【0011】実施例3 二軸押出機を用いて加熱、加圧下でポリプロピレン(ト
クヤマ社製 PN150G)100重量部に対して67
重量部のベントナイト(クニミネ工業社製 クニゲルG
S)を混合してポリプロピレン中にベントナイトを均一
に分散させたコンパウンドを調製した。次いで、水発泡
押出機を用いて加熱、加圧下でコンパウンド(ポリプロ
ピレン100重量部)に対して22重量部の水を注入し
てポリプロピレン中に水を含浸させたベントナイトを分
散させた後に、大気中に押し出し、温度及び圧力を下げ
てベントナイトに含浸させた水を気化させ、表1に示す
発泡倍率の発泡体を製造した。
【0012】実施例4 二軸押出機を用いて加熱、加圧下でポリ乳酸(三井化学
社製 レイシアH−100E)100重量部に対して6
7重量部のベントナイト(クニミネ工業社製クニゲルG
S)を混合してポリ乳酸中にベントナイトを均一に分散
させた。次いで、加熱、加圧下でコンパウンドに、コン
パウンド(ポリ乳酸100重量部)に対して22重量部
の水を注入してポリ乳酸中に水を含浸させたベントナイ
トを分散させた後に、大気中に押し出し、温度及び圧力
を下げてベントナイトに含浸させた水を気化させ、表1
に示す発泡倍率の発泡体を製造した。
【0013】比較例1 水発泡押出機を用いて加熱、加圧下でポリプロピレン
(トクヤマ社製 PN150G)100重量部に対して
11重量%の水を注入した後に、大気中に押し出し、温
度及び圧力を下げて発泡体を製造することを試みたが、
表1に示す発泡倍率となり、殆ど発泡させることができ
なかった。
【0014】比較例2 二軸押出機を用いて加熱、加圧下でポリプロピレン(ト
クヤマ社製 PN150G)100重量部に対して5重
量部のベントナイト(クニミネ工業社製 クニゲルG
S)とを混合してポリプロピレン中にベントナイトを均
一に分散させたコンパウンドを調製した。次いで、水発
泡押出機を用いて加熱、加圧下でコンパウンド(ポリプ
ロピレン100重量部)に対して11重量部の水を注入
してポリプロピレン中に水を含浸させたベントナイトを
分散させた後に、大気中に押し出し、温度及び圧力を下
げて発泡体を製造することを試みたが、表1に示す発泡
倍率となり、殆ど発泡させることができなかった。
【0015】比較例3 二軸押出機を用いて加熱、加圧下でポリプロピレン(ト
クヤマ社製 PN150G)100重量部に対して15
0重量部のベントナイト(クニミネ工業社製クニゲルG
S)とを混合することを試みたが、高負荷の為に途中で
押出機が停止した。
【0016】
【表1】
【0017】表1から明らかなように、本発明によれ
ば、発泡倍率の大きな発泡体を容易に製造することがで
きる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、環境上の問題がなく、
不衛生な状態を生じさせない衛生的な発泡体を低コスト
で製造することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱、加圧下で熱可塑性樹脂、膨潤性粘
    土鉱物及び水を混合して熱可塑性樹脂中に水を含浸させ
    た膨潤性粘土鉱物を均一に分散させた後に、温度及び圧
    力を下げて膨潤性粘土鉱物に含浸させた水を気化させる
    ことを特徴とする発泡体の製造方法。
  2. 【請求項2】 膨潤性粘土鉱物がベントナイトである請
    求項1記載の発泡体の製造方法。
  3. 【請求項3】 ベントナイトの交換性イオンが主として
    Na+である請求項2記載の発泡体の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の方法に
    より製造された発泡体。
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