JP2009506149A - 発泡成形体の製造方法、これにより得られた発泡体及びその使用法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 なし
Description
a)発泡性スチレンポリマーを予備発泡させて発泡粒子を形成する工程、
b)発泡粒子をポリマー溶液又はポリマー水性分散液で被覆する工程、及び
c)被覆された発泡粒子を金型に導入し、水蒸気の不存在下に、加圧して焼結する工程、
を含むことが好ましい。
水含有率が40〜90質量%、好ましくは50〜70質量%の水ガラス水溶液40〜80質量部、好ましくは50〜70質量部と、
水含有率が0〜30質量%、好ましくは1〜25質量%の水ガラス粉体20〜60質量部、30〜50質量部と、
固体含有率が10〜60質量%、好ましくは20〜50質量%のポリマー分散液5〜40質量部、好ましくは10〜30質量部と、
を混合することにより、又は
水酸化アルミニウム含有率が10〜90質量%、好ましくは20〜70質量%の水酸化アルミニウム懸濁液20〜95質量部、好ましくは40〜90質量部と、
固体含有率が10〜60質量%、好ましくは20〜50質量%のポリマー分散液5〜40質量部、好ましくは10〜30質量部と、
を混合することにより得られる。
40質量部の水ガラス粉体(Portil N)を、60質量部の水ガラス溶液(Woellner社製、珪酸ナトリウム38/40、固体含有率:36%、密度:1.37、モル比:SiO2:Na2O=3.4)に攪拌しながら一度に少量ずつ添加し、混合物を約3〜5分間均質化した。次いで、10部のアクリレート分散液(Acronal S790、固体含有率:約50%)を攪拌下に添加した。
40質量部の水ガラス粉体(Portil N)を、60質量部の水ガラス溶液(Woellner社製、珪酸ナトリウム38/40、固体含有率:36%、密度:1.37、モル比:SiO2:Na2O=3.4)に攪拌しながら一度に少量ずつ添加し、混合物を約3〜5分間均質化した。次いで、20部のアクリレート分散液(Acronal S790、固体含有率:約50%)を攪拌下に添加した。
発泡性ポリスチレン(Neopor(登録商標)2200、BASF社製、原料粒径:1.4〜2.3mm)を、連続式予備発泡器で、約18g/リットルの密度まで予備発泡させた。約4時間の中間貯蔵時間の後、上記予備発泡器で所望の密度まで更に発泡させた。予備発泡したポリスチレン粒子の粒径は6〜10mmの範囲にあった。
発泡性ポリスチレン(Neopor(登録商標)2200、BASF社製、原料粒径:1.4〜2.3mm)を連続式予備発泡器で約15g/リットルの密度に予備発泡させた。
[実施例1]
ポリスチレン発泡粒子Iを被覆混合物B1により、混合器中、質量比1:4で被覆した。被覆したポリスチレン発泡粒子を、70℃に加熱されたテフロン(登録商標)被覆を有する金型に装填し、当初の容量の50%までパンチで加圧した。70℃で30分間硬化させた後、発泡成形体を金型から取り出した。更に調整するために、成形体を環境温度で数日間保管した。保管後の成形体の密度は78g/リットルであった。
ポリスチレン発泡粒子として、平均密度18g/リットルであり、被覆混合物B2により質量比1:2で被覆された再生発泡ポリスチレンフォームを用いた以外は実施例1と同様の操作を繰り返した。貯蔵後の成形体密度は78g/リットルであった。
混合器中で、ポリスチレン発泡粒子IIを被覆混合物B2で質量比1:2の割合で被覆した。これにより得られた被覆を有するポリスチレン発泡粒子をテフロン(登録商標)被覆を有する金型に装填し、開閉可能なスリットから加熱空気(110℃、0.8バール(ゲージ圧))を噴射した。これにより発泡粒子が更に発泡して相互に融着し、発泡ブロックが得られた。5分後にこれを金型から取り出した。更に調節するために、成形体を環境温度で数日間保管した。保管後の成形体密度は45g/リットルであった。
[加熱空気による加圧と容量の縮小]
混合器中で、ポリスチレン発泡粒子IIを被覆混合物B2で質量比1:2の割合で被覆した。これにより得られた被覆を有するポリスチレン発泡粒子をテフロン(登録商標)被覆を有する金型に装填し、開閉可能なスリットから加熱空気(110℃、0.8バール(ゲージ圧))を噴射した。同時に、可動パンチにより容積を20%低下させた。発泡粒子を更に発泡して相互に融着させることにより発泡ブロックが得られた。5分後にこれを金型から取り出した。更に調節するために、成形体を環境温度で数日間保管した。保管後の成形体密度は45g/リットルであった。
[実施例5]
混合器中で、ポリスチレン発泡粒子IIを被覆混合物で質量比1:2の割合で被覆した。これにより得られた被覆を有するポリスチレン発泡粒子をテフロン(登録商標)被覆を有する金型に装填した。複数のパルス状のマイクロ波照射を行うと、発泡粒子が更に発泡して相互に融着し、発泡ブロックが得られた。更に調節するために、離型後の成形体を環境温度で数日間保管した。保管後の成形体密度は45g/リットルであった。
混合器中で、ポリスチレン発泡粒子Iを被覆混合物B1で質量比1:4となるように被覆した。これにより得られた被覆を有するポリスチレン発泡粒子をテフロン(登録商標)被覆を有する金型に装填し、蒸気ノズルを用い、0.5バール((ゲージ圧))の蒸気で30分間処理した。成形体を金型から取り出し、環境温度で数日保管することにより更に調整した。保管後の成形体密度は50g/リットルであった。被覆は、蒸気の凝縮液により部分的に洗い流され、成形体中に不均一に分布していた。これにより成形体内部から外部に向かう密度勾配が生じた。燃焼試験では、成形体表面領域において、火炎耐性が不十分であることが示された。
本比較実験では、パンチを動作させず、体積の縮小も行わず、この他の一切の加圧を行わなかったが、これ以外は実施例1と同様の操作を繰り返した。金型中の発泡粒子を振とうにより圧縮した。更に調整するために、成形体を環境温度下で数日間保管した。保管後の成形体の密度は40g/リットルであった。発泡粒子は部分的な癒着(point conglutination)のみが得られた。間隙容量が大きいことにより、圧縮強さ及び曲げ強度が非常に低下していた。更に、発泡板体は本発明の板体に比較して水分の吸収量が大きかった。
Claims (11)
- 予備発泡した発泡粒子から発泡成形体を製造する方法であって、ポリマー被覆を有する発泡粒子を金型内で加圧することにより蒸気を用いずに焼結することを特徴とする製造方法。
- 金型の容量を小さくすることにより加圧を行うことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 金型に加熱空気を噴射することを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。
- 金型にマイクロ波エネルギーを照射することにより焼結を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 圧力を0.5〜30kg/cm2の範囲に設定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- 金型を30〜90℃の範囲の温度に加熱することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 発泡ポリオレフィン又は発泡性スチレンポリマーの予備発泡粒子を発泡粒子として使用することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
- 再利用による発泡成形体から得られた粉砕粒子を発泡粒子として用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- a)発泡性スチレンポリマーを予備発泡させて発泡粒子を形成する工程、
b)前記発泡粒子をポリマー溶液又はポリマー水分散液で被覆する工程、及び
c)被覆された発泡粒子を金型に導入し、水蒸気の不存在下に、加圧して焼結する工程、
を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記ポリマーの被覆が、無機充填材を含み、かつガラス転移温度が−60℃〜+60℃の範囲にあるポリマーフィルムを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法により得られた発泡成形体。
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