JP2008265093A - 廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を利用したポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。 - Google Patents
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Abstract
【課題】廃ポリオレフィン系樹脂成形体を利用しても、バージンのポリオレフィン系樹脂と比して強度低下が少なく成形体の不良率が低いポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法を提供する。
【解決手段】廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を特定の大きさに粉砕し、押出機により水中に押し出し、略板状、略棒状の成形品を得るに際して、巻き付き防止冶具を備え、一部を水中に浸漬して冷却されたロ−ル間に前記成形品を挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた形態を得る。ついで、前記帯板状品を切断して連珠状品を得、さらに粉砕し、粉砕品とバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化してペレットを得る。得られたペレットに発泡剤を含浸後、発泡させ、予備発泡粒子を作製後、ポリオレフィン系樹脂発泡成形体を製造するポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
【選択図】図1
【解決手段】廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を特定の大きさに粉砕し、押出機により水中に押し出し、略板状、略棒状の成形品を得るに際して、巻き付き防止冶具を備え、一部を水中に浸漬して冷却されたロ−ル間に前記成形品を挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた形態を得る。ついで、前記帯板状品を切断して連珠状品を得、さらに粉砕し、粉砕品とバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化してペレットを得る。得られたペレットに発泡剤を含浸後、発泡させ、予備発泡粒子を作製後、ポリオレフィン系樹脂発泡成形体を製造するポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
【選択図】図1
Description
本発明は、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を再利用して成形し、ポリオレフィン系樹脂発泡成型体にする製造法に関する。
廃発泡ポリオレフィン系成形体は再資源化が困難であり、現状では大部分が埋立処理、焼却処理等で処理されている。しかし、埋め立て処理スペースが限られる、或いは、焼却排ガス対策が必要、処理施設建設費の高騰、処理費用の高騰と環境問題が付随して、廃発泡ポリオレフィン成形体の処理が困難に遭遇している。この問題を解決するために、廃発泡ポリオレフィン成形体の再利用方法が検討、開発されてきた。
例えば、ポリプロピレン系樹脂を60重量%以上含有する任意の形状の基材樹脂を少なくとも1回以上押出処理し押出樹脂とした後、この押出樹脂に発泡剤を添加して発泡させポリプロピレン系樹脂発泡体を得ることを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方法(特許文献1)、廃発泡熱可塑性樹脂成形体を押出機中で加熱溶融して押し出し、ペレット化し更にバージンのペレットを加えて更に押出ペレット化して、水分散系にて発泡剤を含浸させ予備発泡粒子を製作し発泡体の製造方法(特許文献2)等が提題されている。又プラスチックの発泡体の粉砕品を押出し、略板状品を爪付き圧延ロールの間を通過させ、冷却空気噴射など冷却後カッターでチップ状に切断したり(特許文献3)、又廃発泡スチレン場合、押出し成型物を成形ロールの形状を通過させ、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた如き形態した後、カッターにより寸断してペレットを得る方法(特許文献4)が知られている。
しかしながら、前記記載の従来の方法では、工数がかかるためコスト的に高い、廃発泡成形体の輸送にコストがかかる、或いは品質が不十分である等の問題があった。特に特許文献2のように、廃発泡熱可塑性樹脂成形体を押出機中で加熱溶融して押し出し、ペレット化し更にバージンのペレットを加えて更に押出ペレット化する方法において、廃発泡熱可塑性樹脂成形体を押出機中で加熱溶融してストランドを押し出し水槽で冷却し、切断する際に、長時間押し出すと、吐出が不安定でストランドが切れたり、細くなったりする問題が発生した。又、特許文献4のように、廃発泡成形体の押出し成型物を成形ロールの形状を通過させ、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた如き形態にした後、カッターにより切断してペレットが得られるのは、ポリスチレンのように脆い樹脂の場合であり、ポリオレフィンのように粘りある樹脂は、帯板状に連ねた如き形態した後、カッターにより切断しても、ペレットにならず連珠状品になる。又このような連珠状品とバージンのポリオレフィン系樹脂と混合して押出機にてペレット化するとき、押出機への供給不安定で、安定した大きさのペレットが得にくい。一方、複数種の樹脂のペレットを混合して予備発泡粒子を得ようとすると、分子量を含めた樹脂種の違い、ペレットサイズの違いから、倍率バラツキが大きく、このようにして得られた予備発泡粒子を用いて型内発泡成形を行うと、融着が悪く、成形体の不良率が高い。
特開平8−281762号公報
特開2005−297464号公報
特開平6−99430号公報
特開2005−225081号公報
前述した課題に鑑み、本発明は、廃ポリオレフィン系樹脂成形体を利用して押し出す際に、吐出が不安定でも、ストランド切れも発生せず、ペレットにする方法が可能で、またバージンのポリオレフィン系樹脂と比して強度低下が少なく、成形体の不良率が低い等、品質の良好な、発泡ポリオレフィン系樹脂成形体の製造法を提供せんとするものである。
上記課題に鑑み鋭意検討した結果、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を粉砕し、押出機で略板状品又は略棒状品を押出し、ロール間に挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた如き形態を切断して連珠状品塊を粉砕することで良好な品質を有する発泡ポリオレフィン系樹脂成形体が得られることを見出し本発明の完成に至った。
即ち本発明は、(a)廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を、粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上100mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上100mm以下であるスクリーンを設置した粉砕機を用いて、1mm以上100mm以下の大きさに粉砕し、押出機により押し出し、略板状品或いは略棒状品(以下、押出し板状Aと言う)を得る工程、
(b)略板状品或いは略棒状品を冷却されたロ−ル間に挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた成型品(以下、凹凸板Bと言う)を得る工程、
(c)凹凸板Bを切断して連珠状品(以下、連珠状Cと言う)を得る工程、
(d)粉砕機が連珠状Cの粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上10mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上10mm以下であるスクリーンを設置した剪断粉砕機又は衝撃粉砕機である粉砕機を用いて、粉砕品(以下、粉砕品Dと言う)を得る工程、
(e)粉砕品Dとバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化してペレット(以下、再生ペレットEと言う)を得る工程、
(f)水分散系にて再生ペレットEに発泡剤を含浸後、発泡させて、予備発泡粒子を作製する工程、
(g)予備発泡粒子を用いてポリオレフィン系樹脂発泡成形体を製造する工程、を含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法である。
(b)略板状品或いは略棒状品を冷却されたロ−ル間に挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた成型品(以下、凹凸板Bと言う)を得る工程、
(c)凹凸板Bを切断して連珠状品(以下、連珠状Cと言う)を得る工程、
(d)粉砕機が連珠状Cの粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上10mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上10mm以下であるスクリーンを設置した剪断粉砕機又は衝撃粉砕機である粉砕機を用いて、粉砕品(以下、粉砕品Dと言う)を得る工程、
(e)粉砕品Dとバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化してペレット(以下、再生ペレットEと言う)を得る工程、
(f)水分散系にて再生ペレットEに発泡剤を含浸後、発泡させて、予備発泡粒子を作製する工程、
(g)予備発泡粒子を用いてポリオレフィン系樹脂発泡成形体を製造する工程、を含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法である。
工程(b)において、巻き付き防止冶具を備え、ロールの一部を水中に浸漬して冷却することが好ましい。
工程(a)において、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を粉砕する際に、剪断式粉砕機を使用することが好ましく、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を5mm以上30mm以下の大きさに粉砕することも好ましい。
また、工程(d)によって得られる粉砕品(D)は、2mm以上8mm以下の大きさであるのが好ましい。
更に、工程(e)において、粉砕品Dとバージンのポリオレフィン系樹脂の混合比が、3/97〜100/0(重量比)であるのが好ましく、5/95〜50/50(重量比)であるのがより好ましい。
本発明によれば、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を用いても、バージンのポリオレフィン系樹脂と比して強度低下が少なく、成形体の不良率が低い発泡ポリオレフィン系樹脂成形体が得られる。その為、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を焼却・埋め立てすることなく、リサイクルに供することが可能となる。
本発明は、(a)廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を1mm以上100mm以下の大きさに粉砕し、押出機により押し出し、略板状品或いは略棒状品(以下、押出し板状Aと言う)を得る工程、(b)略板状品或いは略棒状品をロ−ル間に挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた成形体(以下、凹凸板Bと言う)を得る工程、(c)凹凸板Bを切断して連珠状品(以下、連珠状Cと言う)を得る工程、(d)粉砕機が連珠状Cの粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上10mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上10mm以下であるスクリーンを設置した剪断粉砕機又は衝撃粉砕機である粉砕機を用いて、粉砕品(以下、粉砕品Dと言う)を得る工程、(e)粉砕品Dとバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化してペレット(以下、再生ペレットEと言う)を得る工程、(f)水分散系にて再生ペレットEに発泡剤を含浸後、発泡させて、予備発泡粒子を作製する工程、(g)予備発泡粒子を用いてポリオレフィン系樹脂発泡成形体を製造する工程、を含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法である。
本発明のポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン共重合体、プロピレン共重合体が挙げられ、具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのエチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体(エチレン含有率1〜15重量%、プロピレン含有率85〜99重量%)、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレンおよび/またはプロピレンと他の単量体との共重合体であるプロピレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン変成ポリエチレン、親水性ポリマー含有ポリオレフィン、親水性無機化合物含有ポリオレフィンなどが挙げられる。
本発明で使用する廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体の発泡倍率は、好ましくは3〜70倍である。
廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を粉砕する際には、粉砕機を使用する事が好ましい。粉砕機は、公知の装置を使用することが出来、例えば、通常の剪断粉砕機、衝撃粉砕機等が挙げられる。中でも、高倍率の廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を粉砕する場合、剪断式粉砕機を用いることが生産性から好ましい。粉砕方法としては、1回の粉砕で所定の大きさの粉砕物を得ても良いし、粗粉砕した後、2回以上の粉砕をして所定の大きさに粉砕しても良い。尚、所定の大きさに廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を粉砕するには、例えば、粉砕機に廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体の粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上100mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上100mm以下であるスクリーンを設置した粉砕機を用いて、1mm以上100mm以下、好ましくは5mm以上30mm以下の大きさに粉砕する。100mmを越えると、押出機により押し出し、略板状品或いは略棒状品を得る時、押出機の入り口に安定的に供給しにくく、押し出しに時間がかかり生産性が悪い。又1mm未満に粉砕するには、粉砕に時間がかかり実用的でない。尚、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体から得られた加熱減容品の粉砕品又は廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体から得られた加圧減容品の粉砕品も使用することが出来る。
本発明においては、粉砕された廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を押出機により押し出し、略板状品或いは略棒状品(押出し板状A)を得る。押出機は公知の装置を使用することが出来、例えば、一軸押出機、二軸押出機、コニカル二押出機等の押出機が例示できる。中でも、コニカル二軸押出機を用いることが生産性から好ましい。押し出しする際の温度は、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体の樹脂に依存するため、一概には決めることは出来ないが、概ね180℃以上250℃以下であることが好ましい。又粉砕された廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体に含まれる異物除去のためにフィルターを押出機に設置した方が好ましい。又押出機より押し出された形状は、略板状品或いは略棒状品(押出し板状A)である。押し出し・粉砕ライン・凹凸板の安定性から略板状品が好ましく、又、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体の処理能力と凹凸板の断面形状から板状の断面形状を決めるべきで、押し出し板の厚みは5〜10mmが好ましい。又押出し板状Aが左右の揺れ動きを防止するため、振れ防止冶具を設けてもよい。
本発明において、押出機により押し出し、略板状品或いは略棒状品(押出し板状A)を冷却したロ−ル間に挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた如き形態(凹凸板B)を得る。多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた如き形態(凹凸板B)の断面の最大厚みと最小厚みとの比が10/1〜1.5/1で最小厚みが0.1〜1mmあることが好ましい。上記の多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状の断面は、図−1、図−2のように上下に突き出た形状や、図−3、図−4のように片側突き出た形状が好ましい。尚、断面の最大厚みと最小厚みとの比が10/1を越えると、ロール間の隙間が小さくなりすぎ、又ロールの寸法精度が高いことが要求され調整が難しくコストかかり現実的でない。又断面の最大厚みと最小厚みとの比が1.5/1未満では、次工程の凹凸板Bをうまく切断出来ない。特に断面の最大厚みと最小厚みとの比が1/1である平板場合はうまく切断出来ない。又、多数条の突条のピッチは、連珠状品の粉砕の大きさを規制する目開きから、1mmから8mmが好ましい。
尚、ロールを冷却しないと、凹凸板Bがロールに巻き付き、ロールから凹凸板Bが離れなくなるため、ロールを冷却することが重要で、ロール内を中空にして水等の冷却媒体を流したり、冷風でロールを冷却することも出来るが、一方のロールの一部を水に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を冷却するのが設備も簡単で好ましい。更に凹凸板Bのロールへの巻き付き防止のために巻き付き防止板をロールに付けるのが好ましい。又ロールの幅方向の両端に堰を設けてはみ出しを防止しても良い。尚、略板状品或いは略棒状品を冷却されたロ−ル間に挟んだ後、ロールの一部を水に浸漬している水槽に、凹凸板Bを浸漬・冷却すると、切断が容易で安定した操業が出来るので好ましい。尚、略板状品或いは略棒状品を冷却されたロ−ル間に挟んだ後の凹凸板Bを水槽に浸漬するタイミングは、ロールへの巻き付きを考慮して決めるのが好ましい。
尚、ロールを冷却しないと、凹凸板Bがロールに巻き付き、ロールから凹凸板Bが離れなくなるため、ロールを冷却することが重要で、ロール内を中空にして水等の冷却媒体を流したり、冷風でロールを冷却することも出来るが、一方のロールの一部を水に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を冷却するのが設備も簡単で好ましい。更に凹凸板Bのロールへの巻き付き防止のために巻き付き防止板をロールに付けるのが好ましい。又ロールの幅方向の両端に堰を設けてはみ出しを防止しても良い。尚、略板状品或いは略棒状品を冷却されたロ−ル間に挟んだ後、ロールの一部を水に浸漬している水槽に、凹凸板Bを浸漬・冷却すると、切断が容易で安定した操業が出来るので好ましい。尚、略板状品或いは略棒状品を冷却されたロ−ル間に挟んだ後の凹凸板Bを水槽に浸漬するタイミングは、ロールへの巻き付きを考慮して決めるのが好ましい。
本発明において、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた如き形態(凹凸板B)を切断して連珠状品(連珠状C)を得る。凹凸板Bの切断には、公知の切断機が使用出来、通常のストランドからペレットを製造するペレタイザーを使用するのが好ましい。切り巾は次工程の粉砕の大きさから2〜5mmが好ましい。
本発明において、連珠状Cの粉砕には、粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上10mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上10mm以下であるスクリーンを設置した、好ましくは目開きが2mm以上8mm以下のパンチングメタル、または格子の目開きが2mm以上8mm以下であるスクリーンを設置した、剪断粉砕機又は衝撃粉砕機である粉砕機を用いて、粉砕品(粉砕品物D)を得る。尚、目開きの大きさは切り巾、最大厚みを考慮して決めるべきである。目開きが1mm未満では粉砕に時間がかかり好ましくなく、又目開きが10mmを越えると次工程の押出機にてペレットとする時に、ペレットの大きさがバラツキ好ましくない。又連珠状Cの粉砕を行う前に、連珠状Cを主として集めるために、目開きが1mm以上10mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上10mm以下のスクリーンから適した大きさの篩で小片部分を除いた後、連珠状のものばかりを粉砕して前記小片部分と合わせて粉砕品物Dを得ることも出来る。尚、連珠状Cの粉砕を行わない場合には、次工程の連珠状C単独を押出機にてペレット化する際に、又は連珠状Cとバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化する際に供給不安定で、ペレットの形状が安定しなかったり、途中で供給停止になったりする。
本発明において、連珠状Cの粉砕品物Dとバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化し、ペレット(再生ペレットE)を得る。連珠状Cの粉砕品物Dとバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合する割合は、3/97〜100/0(重量比)であることが好ましく、更には5/95〜50/50(重量比)であることが好ましい。前記範囲内であると、リサイクル性と廃発泡ポリオレフィン系樹脂から得られるポリオレフィン系樹脂発泡成形体の物性のバランスが良好である傾向があるため好ましい。
連珠状Cの粉砕品物Dとバージンのポリオレフィン系樹脂との混合物のペレット化に使用する押出機は、公知の装置を使用することが出来、例えば、一軸押出機、二軸押出機、コニカル二軸押出機等の押出機が例示できる。中でも、二軸押出機を用いることが生産性から好ましい。ペレット化する際の温度は、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体の樹脂に依存するため、一概には決めることは出来ないが、概ね180℃以上250℃以下であることが好ましい。
使用するバージンのポリオレフィン系樹脂の種類は、前記廃発泡ポリオレフィン系樹脂と同種であることが品質の点から好ましい。該廃発泡ポリオレフィン系樹脂の粉砕・押し出し・加圧ロール・切断した粉砕品(粉砕品D)とバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合物を、押出機にてペレット化して得られた再生ペレットEのメルトフローインデックス(MI)は、0.1g/10分以上40g/10分以下であることが好ましく、更に好ましくは、0.5g/10分以上30g/10分以下である。また、粉砕品DのMI値を考慮して、バージンのポリオレフィン系樹脂を選ぶことも好ましい。なお、MIは、JISK6758に準拠して測定した値である。
再生ペレットEを作製する際に、たとえばタルク、シリカ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、珪藻土、クレイ、重曹、硫酸バリウム、ベントナイト等の無機造核剤をポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01重量部以上5重量部以下、更に好ましくは、0.01重量部以上1重量部以下添加してもよい。更に紫外線吸収剤、帯電防止剤、熱安定剤、難燃剤、着色剤またはパーオキサイドなどを混合してもよい。再生ペレットEの大きさは、最長部が、好ましくは0.25mm以上25mm以下、更に好ましくは0.5mm以上6mm以下である。
水分散系にて再生ペレットEに発泡剤を含浸後、発泡させて、予備発泡粒子を作製する。再生ペレットEから予備発泡粒子を作製するには、公知の方法を用いることが出来、例えば耐圧容器中で再生ペレットEと発泡剤とを難水溶性無機物質微粉末および陰イオン界面活性剤が併用した分散剤の存在下で水に分散させ、再生ペレットE粒子に発泡剤を含浸させるために、好ましくは、 前記分散物を再生ペレットEの結晶融点−25℃から該融点+10℃の範囲の温度に加熱し、一定の温度および圧力に該耐圧容器内を維持しながら、用いた再生ペレットE粒子の粒子径の1.2〜2.5倍の孔径を有する開孔から低圧域に該再生ペレットE粒子および水の前記分散物を放出することによって得られる。
発泡剤としては、たとえば、無機ガス、沸点が−50〜120℃である炭化水素またはハロゲン化炭化水素、水等が挙げられ、具体例としては、二酸化炭素、空気、窒素、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、モノクロロメタン、ジクロロメタン、モノクロロエタン、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタンなどがあげられ、それらの化合物を単独で用いてもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。前記発泡剤の仕込量は再生ペレットEを構成する樹脂の種類、発泡剤の種類、所望される発泡倍率および耐圧容器内の樹脂に対する容器の気相空間の比率により決定されうるが、概ね発泡剤の仕込量はポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、通常、発泡剤5〜40重量部含浸されるように決定されることが好ましい。
再生ペレットEを水中に分散させる際には少量の分散剤を使用し、加熱時に前記樹脂粒子同士が互いに融着することを防止することが望ましい。使用する分散剤としては、たとえば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、N−ポリビニルピロリドンのような水溶性高分子;リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、炭酸亜鉛のような水に難溶性の無機物質の微粉末;またはそのような無機物質の微粉末と少量のアルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、α−オレフィンスルホン酸ソーダ、アルキルスルホン酸ソーダまたは同様の陰イオン界面活性剤との混合物があげられる。難溶性無機物質微粉末0.1重量部以上3重量部以下と陰イオン界面活性剤0.001重量部以上0.5重量部以下とを前記再生ペレットE100重量部に対して用いることが好ましい。
前記耐圧容器内で加圧され、未発泡状態にある加熱された再生ペレットEの発泡性粒子と水との前記分散物が、ポリオレフィン系樹脂粒子の粒子径の1.2〜2.5倍の孔径を有する開孔を通して低圧域に放出される。前記孔径が小さすぎると前記粒子が該開孔を通過することができず閉塞をおこす場合があり、該孔径が粒子径の2.5倍よりも大きすぎると圧力下で未発泡であり加熱により軟化された多数の未発泡性粒子が同時に前記開孔を通して低圧域に放出され、該開孔通過時または発泡時に粒子間の熱融着がおこり、ブロッキングが生じる恐れがある。
得られた予備発泡粒子は公知の方法により型内成形され、ポリオレフィン系樹脂発泡成形体が得られる。例えば、前記予備発泡粒子は、そのまま、または適切な時間養生および乾燥されたのち、そのまま、または引き続いて発泡能を付与した後、型に充填される。充填後、型内成形のために水蒸気のごとき加熱媒体で加熱される。前記予備発泡粒子に発泡能を付与する方法としては、公知の方法を用いることが出来るが、例えば、前記予備発泡粒子の気泡に窒素ガス、空気、または、同様の無機ガスを含浸させる方法、または該粒子を圧縮することにより該粒子に高められた気泡内圧力を付与する方法をあげることができる。或いは、発泡能を付与した予備発泡粒子を充填した型の内容積を型圧縮により減じて成形するという方法もまた有用である。この方法において、均一で微細な気泡構造、均一な粒子寸法、外観美麗、密度分布が均一で粒子間が効果的に融着する型内発泡成形体が得られる。成形時の加熱条件は樹脂の種類により異なる。加熱媒体として水蒸気が用いられるときには、例えば、105〜160℃の水蒸気で約5秒間〜3分間加熱される条件が選ばれうる。
(1)押出し板状Aの作成
(A1):エチレン−プロピレンランダム共重合体(密度0.90g/cm3、MI=8.9g/10分、エチレン含有率約4.5%、共重合体100重量部中、タルク0.05重量部含有)の発泡倍率45倍のボード成形体を17mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、17mm粉砕品を定量的に回収した。この粉砕品を50mmの押出機を使用し、230℃で断面が巾50mm厚み5mmの板状(A1)を押し出した。
(A2)(A1)と同じ成形体を用い、10mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、10mm粉砕品を定量的に回収した。50mmの押出機を使用し、230℃で断面が巾50mm厚み5mmの板状(A2)を押し出した。
(A3)(A1)と同じ成形体を用い、150mmφのパンチングメタルを設置した三力製作所製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、150mm粉砕品を定量的に回収した。50mmの押出機を使用し、230℃で板状を押し出そうとしたが、うまく供給出来ず、押し出し出来ず。
(A1):エチレン−プロピレンランダム共重合体(密度0.90g/cm3、MI=8.9g/10分、エチレン含有率約4.5%、共重合体100重量部中、タルク0.05重量部含有)の発泡倍率45倍のボード成形体を17mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、17mm粉砕品を定量的に回収した。この粉砕品を50mmの押出機を使用し、230℃で断面が巾50mm厚み5mmの板状(A1)を押し出した。
(A2)(A1)と同じ成形体を用い、10mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、10mm粉砕品を定量的に回収した。50mmの押出機を使用し、230℃で断面が巾50mm厚み5mmの板状(A2)を押し出した。
(A3)(A1)と同じ成形体を用い、150mmφのパンチングメタルを設置した三力製作所製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、150mm粉砕品を定量的に回収した。50mmの押出機を使用し、230℃で板状を押し出そうとしたが、うまく供給出来ず、押し出し出来ず。
(2)凹凸板状Bの作成
(B1)前記板状(A1)を、2個のロールに挟み図−1の形状の凹凸板(B1)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、凹凸板を水槽に浸漬・冷却した。また図−1の形状の凹凸板の最大厚みは3mm、最小厚みは0.9mm、巾は3mm、連結部は約1mmであった。
(B2)前記板状(A2)を2個のロールに挟み図−3の形状の凹凸板(B2)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、凹凸板を水槽に浸漬・冷却した。また図−3の形状の凹凸板の最大厚みは2.4mm、最小厚みは0.9mm、巾は3mm、連結部は1mmであった。
(B3)前記板状(A1)を2個のロールに挟み図−5の形状の平板(B3)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、平板を水槽に浸漬・冷却した。また厚みは3mmであった。
(B4)前記板状(A1)を2個のロールに挟み図−6の形状の凹凸平板(B4)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、凹凸板を水槽に浸漬・冷却した。また厚みは約3mmの均一で、巾は3mmであった。
(B5)ロールの冷却なしで、前記(B1)同じようにしようとしたが、凹凸板(B5)がロールに巻き付き板が取れなかった。
(B1)前記板状(A1)を、2個のロールに挟み図−1の形状の凹凸板(B1)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、凹凸板を水槽に浸漬・冷却した。また図−1の形状の凹凸板の最大厚みは3mm、最小厚みは0.9mm、巾は3mm、連結部は約1mmであった。
(B2)前記板状(A2)を2個のロールに挟み図−3の形状の凹凸板(B2)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、凹凸板を水槽に浸漬・冷却した。また図−3の形状の凹凸板の最大厚みは2.4mm、最小厚みは0.9mm、巾は3mm、連結部は1mmであった。
(B3)前記板状(A1)を2個のロールに挟み図−5の形状の平板(B3)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、平板を水槽に浸漬・冷却した。また厚みは3mmであった。
(B4)前記板状(A1)を2個のロールに挟み図−6の形状の凹凸平板(B4)を作成した。但し、巻き付き防止冶具を備え、一方のロールの一部を水中に浸漬して冷却し、他方のロールの内部を水で冷却し、2個のロールに挟んだ後、凹凸板を水槽に浸漬・冷却した。また厚みは約3mmの均一で、巾は3mmであった。
(B5)ロールの冷却なしで、前記(B1)同じようにしようとしたが、凹凸板(B5)がロールに巻き付き板が取れなかった。
(3)連珠状Cの作成
(C1)前記凹凸板(B1)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmの連珠状(C1)を作成した。
(C2)前記凹凸板(B2)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmの連珠状(C2)を作成した。
(C3)前記平板(B3)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmに切ろうとしたがうまく切れなかった。
(C4)前記平板(B4)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmに切ろうとしたがうまく切れなかった。
(C1)前記凹凸板(B1)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmの連珠状(C1)を作成した。
(C2)前記凹凸板(B2)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmの連珠状(C2)を作成した。
(C3)前記平板(B3)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmに切ろうとしたがうまく切れなかった。
(C4)前記平板(B4)を用い、ペレタイザーのカッターの回転数を調整して切り巾3mmに切ろうとしたがうまく切れなかった。
(4)粉砕品(D)の作成
(D1):連珠状(C1)を6mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、6mm粉砕品(D1)を定量的に回収した。
(D2):連珠状(C2)を6mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、6mm粉砕品(D2)を定量的に回収した。
(D1):連珠状(C1)を6mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、6mm粉砕品(D1)を定量的に回収した。
(D2):連珠状(C2)を6mmφのパンチングメタルを設置したカワタ製一軸剪断式粉砕機にて粉砕し、6mm粉砕品(D2)を定量的に回収した。
(5)再生ペレット(E)の作成
長さ約2mmのバージンのエチレン−プロピレンランダム共重合体(密度0.90g/cm3、MI=8.9g/10分、エチレン含有率約4.5%、共重合体100重量部中タルク0.05重量部含有)のバージンのペレットと粉砕品(D1又はD2)又は連珠状C2とを表1のような配合比でブレンド後、50mmの押出機を使用し、240℃で約2mmの再生ペレット(E1〜E5)を作成した。
長さ約2mmのバージンのエチレン−プロピレンランダム共重合体(密度0.90g/cm3、MI=8.9g/10分、エチレン含有率約4.5%、共重合体100重量部中タルク0.05重量部含有)のバージンのペレットと粉砕品(D1又はD2)又は連珠状C2とを表1のような配合比でブレンド後、50mmの押出機を使用し、240℃で約2mmの再生ペレット(E1〜E5)を作成した。
(6)予備発泡粒子(F)の作製
再生ペレット(E1)〜(E5)を、攪拌機を有する耐圧容器中で該ペレット100重量部に対して、分散剤としてパウダー状塩基性第3リン酸カルシウム0.5重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.025重量部の存在下に水300重量部中に分散させた。前記分散物を攪拌しながらジクロロジフルオロメタン55重量部を加え、該分散物を136℃に加熱した。引続いて容器内の圧力を窒素ガスで30Kg/cm2(ゲージ圧)に維持しながら、ペレットおよび水の混合物を内径25mmの放出バルブの後方端に取付けたオリフィス板の直径3mmの円形オリフィスを通して大気中に放出し発泡粒子をえた。得られた予備発泡粒子(F)は約0.019g/cm3で均一なものであった。
再生ペレット(E1)〜(E5)を、攪拌機を有する耐圧容器中で該ペレット100重量部に対して、分散剤としてパウダー状塩基性第3リン酸カルシウム0.5重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.025重量部の存在下に水300重量部中に分散させた。前記分散物を攪拌しながらジクロロジフルオロメタン55重量部を加え、該分散物を136℃に加熱した。引続いて容器内の圧力を窒素ガスで30Kg/cm2(ゲージ圧)に維持しながら、ペレットおよび水の混合物を内径25mmの放出バルブの後方端に取付けたオリフィス板の直径3mmの円形オリフィスを通して大気中に放出し発泡粒子をえた。得られた予備発泡粒子(F)は約0.019g/cm3で均一なものであった。
(7)発泡成形体の作成
予備発泡粒子(F)を60℃24時間乾燥させたのち、室温で、3.5kg/cm2(ゲージ圧)の空気で16時間加圧した。そののち400×300×50mmの型に充填し、型内成形するため3.0kg/cm2(ゲージ圧)の水蒸気で加圧して約30倍の成形体を得た。50個成形して充填不良の個数(成形不良率)を調べた。又良品の400×300×50mmから50×50×25mmに切断したサンプルの50%の圧縮強度も測定した。
予備発泡粒子(F)を60℃24時間乾燥させたのち、室温で、3.5kg/cm2(ゲージ圧)の空気で16時間加圧した。そののち400×300×50mmの型に充填し、型内成形するため3.0kg/cm2(ゲージ圧)の水蒸気で加圧して約30倍の成形体を得た。50個成形して充填不良の個数(成形不良率)を調べた。又良品の400×300×50mmから50×50×25mmに切断したサンプルの50%の圧縮強度も測定した。
表1に上記の各段階の組み合わせによる、実施例比較例の区別を示し、50%圧縮強度と成形不良率を示した。
1:押出機から吐出した樹脂
2:ペレタイザーで切断された連珠状樹脂
10:押出機
11:スクリュー
12:ブレ−カープレート
13:ノズル
20:成形ロール
30:水槽
40:ペレタイザー
41:切断刃
50:巻き付き防止冶具
60:堰
100:巾
101:最大厚み
102:最小厚み
103:均一厚み
104:連結部
2:ペレタイザーで切断された連珠状樹脂
10:押出機
11:スクリュー
12:ブレ−カープレート
13:ノズル
20:成形ロール
30:水槽
40:ペレタイザー
41:切断刃
50:巻き付き防止冶具
60:堰
100:巾
101:最大厚み
102:最小厚み
103:均一厚み
104:連結部
Claims (7)
- (a)廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を、粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上100mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上100mm以下であるスクリーンを設置した粉砕機を用いて、1mm以上100mm以下の大きさに粉砕し、押出機により押し出し、略板状品或いは略棒状品(以下、押出し板状Aと言う)を得る工程、
(b)略板状品或いは略棒状品を冷却されたロ−ル間に挟み、多数条の突条の相互間を肉薄の連接部を介して帯板状に連ねた成型品(以下、凹凸板Bと言う)を得る工程、
(c)凹凸板Bを切断して連珠状品(以下、連珠状Cと言う)を得る工程、
(d)粉砕機が連珠状Cの粉砕の大きさを規制する目開きが1mm以上10mm以下のパンチングメタルまたは格子の目開きが1mm以上10mm以下であるスクリーンを設置した剪断粉砕機又は衝撃粉砕機である粉砕機を用いて、粉砕品(以下、粉砕品Dと言う)を得る工程、
(e)粉砕品Dとバージンのポリオレフィン系樹脂とを混合して、押出機にてペレット化してペレット(以下、再生ペレットEと言う)を得る工程、
(f)水分散系にて再生ペレットEに発泡剤を含浸後、発泡させて、予備発泡粒子)を作製する工程、
(g)予備発泡粒子を用いてポリオレフィン系樹脂発泡成形体を製造する工程、を含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。 - 前記工程(b)において、巻き付き防止冶具を備え、ロールの一部を水中に浸漬して冷却することを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
- 前記工程(a)において、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を粉砕する際に、剪断式粉砕機を使用することを特徴とする請求項1または2に記載のポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
- 前記工程(a)において、廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を5mm以上30mm以下の大きさに粉砕することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
- 前記工程(d)において得られる粉砕品(D)を2mm以上8mm以下の大きさに粉砕することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
- 前記工程(e)において、粉砕品Dとバージンのポリオレフィン系樹脂の混合比が、3/97〜100/0(重量比)であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
- 前記工程(e)において、粉砕品Dとバージンのポリオレフィン系樹脂の混合比が、5/95〜50/50(重量比)であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造法。
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---|---|---|---|---|
CN112895199A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-04 | 宁波拓烯新材料科技有限公司 | 一种混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置和工艺 |
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JPS57182403A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-10 | Nippon Ripuro Mach Kogyo Kk | Granulating machine for synthetic resin |
JP2005297464A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Kaneka Corp | 廃発泡ポリオレフィン系樹脂成形体を利用した発泡ポリオレフィン系樹脂成型体の製造方法 |
-
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- 2007-04-18 JP JP2007109418A patent/JP2008265093A/ja active Pending
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