JP2007063561A - ポリマー発泡粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有効に生産効率と生産量とを向上させることができる連続式ポリマー発泡粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】ポリマーと、高圧気体または超臨界流体を押出機の中で混合して均一単相の混合物とし、前記均一単相の混合物をダイを通して、微細空孔を備えたポリマー発泡粒子を造粒成形するステップを主として含むポリマー発泡粒子の製造方法である。
【選択図】図１
【解決手段】ポリマーと、高圧気体または超臨界流体を押出機の中で混合して均一単相の混合物とし、前記均一単相の混合物をダイを通して、微細空孔を備えたポリマー発泡粒子を造粒成形するステップを主として含むポリマー発泡粒子の製造方法である。
【選択図】図１
Description
本発明は、ポリマー発泡粒子の製造方法に関し、特に連続式ポリマー発泡粒子の製造方法に関するものである。
ポリマー発泡体は、良好な耐薬品性を有し、耐熱性と応力復原性（クッション）に優れるため、建築材料、遮音材料、断熱材料、充填材料及び包装材料として広範にわたって使用されている。ポリマー発泡体は、一般にポリマー発泡粒子（ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｂｅａｄ）、例えば、ポリスチレン発泡粒子（ＥＰＳ ｂｅａｄ）を型の中でホットプレスして形成される。
従来のポリマー発泡粒子は、一般に下記のステップで製造される。すなわち、先ず、ポリマー粒子と、高圧気体または超臨界流体とを回分式反応容器に投入して含浸させ、次に、前記反応容器の内部圧力と温度を下げ、粒子を膨張させて気体をポリマー材料内に包まさせる。しかしながら、前記従来のポリマー発泡粒子の製造方法では、異なるロットは、それぞれを分けて反応容器の中で昇圧昇温（含浸ステップ）と減圧減温のステップを行わなければならない。このため、生産効率が低く、生産量を拡大させることができない。
このため、本発明の課題は、有効に生産効率と生産量とを向上させることができる連続式ポリマー発泡粒子の製造方法を提供することにある。
本発明では前記課題を解決するため、下記のポリマー発泡粒子の製造方法を提供する。すなわち、この方法は、ポリマーと、高圧気体または超臨界流体とを押出機の中で混合して均一単相の混合物とし、前記均一単相の混合物を、ダイを通して押出して、微細空孔（ｍｉｃｒｏ ｖｏｉｄ）を備えたポリマー発泡粒子を造粒成形するステップを含むものである。前記微細空孔の平均空孔径は、２００ミクロン以下であることが好ましく、かつ前記ポリマー発泡粒子の比重は、０.５以下である。
従来の回分式ポリマー発泡粒子の製造方法と比較すれば、本発明の方法では、押出機の中で連続的にポリマー発泡粒子が製造される（高圧高温の混合ステップと減圧減温のステップが、同一押出機の中の異なる部分で同時に進行する）。このため、生産効率が高く、生産量を有効に増加させることができる。
本発明は、ポリマー発泡粒子の製造方法を提供する。それは主として下記のステップを含むものである。すなわち、ポリマーと、高圧気体または超臨界流体を押出機の中で混合して均一単相の混合物とし、前記均一単相の混合物をダイを通して押出して、微細空孔を備えたポリマー発泡粒子を造粒成形するステップである。前記微細空孔の平均空孔径は、２００ミクロン以下であることが好ましく、かつ前記ポリマー発泡粒子の比重は、０.５以下である。
本発明に適用できるポリマーは、ポリオレフィン、ポリオレフィンコポリマー、環状オレフィン、環状オレフィンコポリマー、ポリスチレン、ポリスチレンコポリマー、アクリル樹脂、ポリカーボネート及びその混合物である。本発明に適用できる押出機は、一軸スクリュー押出機、二段式押出機（ｔａｎｄｅｍ ｅｘｔｒｕｄｅｒ）、または二軸スクリュー押出機である。本発明に適用できる高圧気体は、二酸化炭素、窒素ガス、炭化水素、クロロフルオロカーボン及びその混合物である。本発明に適用できる超臨界流体は、二酸化炭素超臨界流体、窒素ガス超臨界流体及びその混合物である。
（実施例）
等級が標準で、メルトフローインデックスが０.５ｇ／１０分間、密度が約０.９１ｇ／ｃｍ３であるコポリマー樹脂（Ｐｒｏ−Ｆａｘ ＥＰ３Ｃ３７Ｆ）のポリプロピレン粒子を、供給ホッパーを通して二軸スクリュー押出機の中に供給する。実質的に溶融体の５.０％を占める量の二酸化炭素の超臨界流体を押出機スクリューの側面から注入し、直ちにポリプロピレン流体と混合させて均一単相の混合物にする。続けて前記均一単相の混合物を、平板状ダイを通して押出造粒成形して、微細空孔を備えたポリプロピレン発泡板材を得る。
等級が標準で、メルトフローインデックスが０.５ｇ／１０分間、密度が約０.９１ｇ／ｃｍ３であるコポリマー樹脂（Ｐｒｏ−Ｆａｘ ＥＰ３Ｃ３７Ｆ）のポリプロピレン粒子を、供給ホッパーを通して二軸スクリュー押出機の中に供給する。実質的に溶融体の５.０％を占める量の二酸化炭素の超臨界流体を押出機スクリューの側面から注入し、直ちにポリプロピレン流体と混合させて均一単相の混合物にする。続けて前記均一単相の混合物を、平板状ダイを通して押出造粒成形して、微細空孔を備えたポリプロピレン発泡板材を得る。
〔テスト結果〕
サンプルの平均密度が０.０４ｇ／ｃｍ３で、原材料の密度が約０.９１ｇ／ｃｍ３であった。よって、前記実施例の発泡倍率は、約２２.７５倍となる。空孔の平均空孔径は、約５０ミクロンでる（図１参照）。
サンプルの平均密度が０.０４ｇ／ｃｍ３で、原材料の密度が約０.９１ｇ／ｃｍ３であった。よって、前記実施例の発泡倍率は、約２２.７５倍となる。空孔の平均空孔径は、約５０ミクロンでる（図１参照）。
（発明の効果）
従来の回分式ポリマー発泡粒子の製造方法と比較して、本発明の方法では、押出機の中で連続的にポリマー発泡粒子が製造される（高圧高温の混合ステップと減圧減温のステップが、同一の押出機の中の異なる部分で同時に進行する）。このため、生産効率が高く、生産量を有効に増加させることができる。
従来の回分式ポリマー発泡粒子の製造方法と比較して、本発明の方法では、押出機の中で連続的にポリマー発泡粒子が製造される（高圧高温の混合ステップと減圧減温のステップが、同一の押出機の中の異なる部分で同時に進行する）。このため、生産効率が高く、生産量を有効に増加させることができる。
本発明では、既に好適な実施例を開示したが、それは本発明を限定するためのものではなく、当然のことながら、この技術に熟知するものなら誰しも本発明の精神と範囲内を逸脱せずに各種の変更と修飾を加えることができる。それゆえに、本発明の保護範囲は、当然添付の請求項に限定されたものであると見なすべきである。
Claims (4)
- ポリオレフィン、ポリオレフィンコポリマー、環状オレフィン、環状オレフィンコポリマー、ポリスチレン、ポリスチレンコポリマー、アクリル樹脂、ポリカーボネート及びその混合物よりなる群から選ばれるポリマーと、高圧気体または超臨界流体と、を押出機の中で混合して均一単相の混合物とし、
前記均一単相の混合物を、ダイを通して押出して、微細空孔を備えたポリマー発泡粒子を造粒成形すること、を少なくとも含むポリマー発泡粒子の製造方法。 - 前記微細空孔の平均空孔径が２００ミクロン以下で、前記ポリマー発泡粒子の比重が０.５以下であることを特徴とする請求項１記載のポリマー発泡粒子の製造方法。
- 前記高圧気体が二酸化炭素、窒素ガス、炭化水素、クロロフルオロカーボン及びその混合物よりなる群から選ばれることを特徴とする請求項１記載のポリマー発泡粒子の製造方法。
- 前記超臨界流体が二酸化炭素、窒素ガス及びその混合物からなる超臨界流体であることを特徴とする請求項１記載のポリマー発泡粒子の製造方法。
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