JP2558343B2 - 塩化ビニル樹脂予備発泡粒子の製造法 - Google Patents

塩化ビニル樹脂予備発泡粒子の製造法

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JP2558343B2 JP1001781A JP178189A JP2558343B2 JP 2558343 B2 JP2558343 B2 JP 2558343B2 JP 1001781 A JP1001781 A JP 1001781A JP 178189 A JP178189 A JP 178189A JP 2558343 B2 JP2558343 B2 JP 2558343B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は塩化ビニル樹脂(以下、PVCという)予備発
泡粒子の製造法に関する。さらに詳しくは、本発明は難
燃性や耐薬品性が良好であり、かつ型内発泡成形により
任意の形状を有する発泡成形体をうるためのPVC予備発
泡粒子の製造法に関する。
[従来の技術およびその問題点] 従来、塩化ビニル系樹脂発泡体の製法としては、たと
えば PVC、発泡剤、安定剤などからなる組成物をそのま
ま、またはロールシートなどの予備成形体として密閉金
型に充填し、加圧下で加熱したのち、加圧状態のまま金
型を常温近くまで冷却して内容物(1次発泡体)を取出
し、改めて熱風や熱水などで再加熱して2次発泡させる
いわゆる高圧2段法、 PVC、分散型発泡剤、イソシアネート、酸無水物など
からなる組成物を、高圧2段法と同様にして1次発泡体
としたのち、熱水または水蒸気で再加熱し、イソシアネ
ート・酸無水物・水の3者間の架橋反応をおこさせつつ
2次発泡させる、いわゆる架橋法、 PVC、アクリル系加工性改良剤、造核剤などからなる
組成物を押出機に供給し、押出機内で加熱溶融された前
記組成物中に蒸発型発泡剤を圧入して発泡させる、いわ
ゆる押出法などがある。
しかしながら、前記およびの製法は、いわゆるバ
ッチプロセスであるため、生産性がわるいという本質的
な問題があるとともに、さらに前記、およびのい
ずれにおいても、製造プロセスの特性上、板状発泡体を
うることができても任意の形状を有する異型発泡体をう
ることは困難であった。
[発明が解決しようとする課題] そこで本発明者は、前記のような従来技術の課題を解
決するべく研究を重ねた結果、生産性が高く、かつ異型
発泡体がえられる型内発泡成形法に着目し、それに使用
しうるPVC予備発泡粒子の製造法を見出し、本発明を完
成するにいたった。
[課題を解決するための手段] すなわち、本発明は塩化ビニル樹脂と、シクロヘキサ
ノン、N,N−ジメチルホルムアミド、ブチルセロソル
ブ、アセトニルアセトンおよびアセトンから選ばれた少
なくとも1種の溶剤とを含有した塩化ビニル樹脂組成物
(ただし、無機物を含有するものを除く)を混練し、ペ
レット状物をつくったのち、発泡剤を該ペレット状物に
含浸させ、ついで予備発泡することを特徴とする塩化ビ
ニル樹脂予備発泡粒子の製造法に関する。
[作用] 本発明は、溶剤として、シクロヘキサノン、N,N−ジ
メチルホルムアミド、ブチルセロソルブ、アセトニルア
セトンおよびアセトンから選ばれた少なくとも1種を用
い、該溶剤とPVCとを含有したPVC組成物を混練し、ペレ
ット状物をつくったのち、該ペレット状物に発泡剤を含
浸させ、ついで予備発泡させて予備発泡粒子となすこと
により、前記問題点の解決をはかったものである。
すなわち、本発明は、前記ペレット状物に前記溶剤を
含有させることにより、PVC粒子中のいわゆるドメイン
粒子やミクロドメイン粒子を分子オーダーの大きさまで
ときほぐし、PVC粒子の多孔性を消失させ、発泡ガスの
保持性を向上させて加工性改良剤などを使用することな
く、生産性の高い型内発泡成形に使用しうる予備発泡粒
子の製造を可能としたものである。
また、予備発泡粒子に前記溶剤を含有させることによ
り予備発泡粒子相互間の融着性を高めるとともに、PVC
の軟化温度を低下させ、型内発泡成形温度の低下を可能
にして成形に必要なエネルギー量の減少をもはかったも
のである。
[実施例] 本発明に用いるPVCとしては、塩化ビニルホモポリマ
ーあるいは塩化ビニルを50重量%以上含有するコポリマ
ー(グラフト、ランダム、ブロック共重合体などを含
む)またはそれと塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩
素化ポリ塩化ビニル、熱可塑性ポリウレタン、アクリロ
ニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)、塩素化ポリエ
チレン、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステル共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−
塩化ビニリデン共重合体などポリ塩化ビニルと相溶性を
有する樹脂の少なくとも1種とポリ塩化ビニルとの混合
物であり、該混合物中のポリ塩化ビニルが50重量%以上
であるような混合物があげられる。PVCは、平均重合度
が低すぎるとえられる発泡体の物性が不充分となるばあ
いがあり、いっぽう平均重合度があまりに大きいものは
工業的に製造することが困難となるので、平均重合度30
0〜5000、なかんづく500〜4000のものが用いられる。PV
Cの粒子径については本発明においてはとくに限定はな
く、通常用いられる範囲内のものならどのようなもので
あってもよい。
本発明に用いる溶剤としては、シクロヘキサノン、N,
N−ジメチルホルムアミド、ブチルセロソルブ、アセト
ニルアセトンおよびアセトンがあげられ、これらのもの
は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。PVC
粒子の多孔性を消失させて発泡ガスの保持性を向上させ
るためには、ペレット中の溶剤の使用量は多いほど好ま
しいが、あまり多いとペレット相互のブロッキングが生
じることがあるので、ペレット中の溶剤の使用量はPVC
との溶剤の相溶性の大小にもよるが、一般にPVC100重量
部に対して10〜2000重量部、好ましくは50〜500重量部
であるのがよい。
また、成形時に金型内に充填した予備発泡粒子相互間
の融着性を高め、型内発泡成形時のPVCの軟化温度を低
下させるためには予備発泡粒子中の溶剤の使用量は多い
ほど好ましいのであるが、あまり多いと型内発泡成形後
の発泡体に、溶剤が揮散消失することにともなう収縮が
生じることがあるので、予備発泡粒子中の溶剤の使用量
は、PVC100重量部に対して1〜200重量部、好ましくは
5〜100重量部であるのがよい。
本発明に用いる発泡剤としては、本発明のペレットに
含浸できるものであれば基本的にはいずれのものをも使
用しうるが、溶剤と発泡剤の親和性があまり大きいと発
泡時に発泡ガスが透過逸散してしまい、倍率の大きい予
備発泡粒子がえられないことがある。このような観点か
ら、使用する溶剤に適した発泡剤が適宜選択使用され
る。前記発泡剤の具体例としては、たとえばトリクロロ
フルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロ
テトラフルオロエタンなどのフッ化炭化水素や、プロパ
ン、ブタン、ペンタンなどの炭化水素などの蒸発型発泡
剤があげられ、これらの発泡剤は溶剤の種類に応じて適
宜選択して使用される。
発泡剤の含浸量は所望の発泡倍率に応じて適宜選択す
ればよく、含浸量に応じて温度、時間などの含浸条件も
適宜選定すればよい。
本発明に用いる安定剤としては、PVCの分解劣化を阻
止する能力を有する、たとえば二塩基性ステアリン酸
鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの
有機安定剤があげられる。安定剤の添加量は、PVC100重
量部に対して、通常、1〜6重量部である。
なお、本発明においては、さらにたとえば第三級アミ
ン、アルキルスルホン酸塩などの帯電防止剤など、通常
プラスチック添加剤として用いられているものを必要に
応じて適宜調整して使用しうることはもちろんである。
つぎに本発明のPVC予備発泡粒子を製造する方法の一
例について説明する。
まず、粉体原料の所定量をヘンシェルミキサーやスー
パーミキサーなどを用いてよく混合する。混合した粉体
原料を加圧型ニーダーなどに液体原料とともに投入し、
均一な組成となるように所定時間混練する。
混練がおわった混和物を、スクリュー押出機やプラン
ジャー押出機などに供給し、押出されたストランドを適
当なカッター(ペレタイザー)で細断し、ペレットとす
る。
このペレットを溶剤が含有されたままあるいは予備発
泡粒子中に残存させる量に応じて適宜揮散減少させたの
ち、所定量の発泡剤とともに密閉容器に封入し、所定温
度(通常10〜70℃)で所定時間(通常1〜15時間)保持
して、発泡剤の含浸を行なう。
なお、この含浸の詳細な条件は、PVCの品種、溶剤の
種類と量、発泡剤の種類、希望する発泡倍率などに応じ
て適宜決定される。
含浸終了後、ペレットを密閉容器から取出し、水蒸
気、熱水や熱風などを用いて加熱し、予備発泡を行な
う。予備発泡条件はPVCの品種、溶剤の種類と量、発泡
剤の種類と含浸量、希望する発泡倍率などに応じて適宜
決定される。
予備発泡粒子中の溶剤量を風乾などにより目標量に調
整したのち、必要ならば発泡剤を再度含浸し、通常の型
内発泡成形により発泡体とする。
以上は本発明の製造法の一例であり、溶剤によりPVC
粒子の多孔性を消失させ、発泡ガスの保持性を向上させ
るという本発明の基本原理が満足されていれば、他のい
かなる製造法によってもよい。
以下、本発明のPVC予備発泡粒子の製造法を実施例に
もとづいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実
施例のみに限定されるものでない。
実施例1〜5 総量が2500gになるように第1表に示した原料を第2
表に示した割合で混合して調整した。PVCと安定剤を10l
ヘンシェルミキサーに投入して10分間混合した。
混合した粉体原料を溶剤とともに3l加圧型ニーダーに
投入し、100〜130℃で30分間混練した。この混和物をプ
ランジャー押出機に供給し、170℃で35分間保持したの
ち、25〜75℃に冷却し、内径3mmのダイスからストラン
ドを押出した。このストランドをカッター(ペレタイザ
ー)で長さ2〜4mmに細断してペレットとした。
内容積8lのオートクレーブ内をステンレス製金網で上
下に区切り、金網上部にペレットを投入したのち、蒸発
型発泡剤を注入して25℃で3時間密閉保持した。
つぎにペレットをオートクレーブから取出し、ステン
レス製フタつき網カゴに入れ、第2表に示した温度およ
び時間で熱湯中に浸漬し予備発泡させた。
えられた予備発泡粒子の見掛密度、発泡倍率、独立気
泡率、蒸発型発泡剤量および溶剤量を下記の方法に従が
って測定した。その結果を第2表に示す。
(見掛密度) 予備発泡粒子を適量採取し、その重量を測定した。全
目盛の約半分まで水を入れた100ml容のメスシリンダー
に重量測定後の予備発泡粒子を投入し、金網製押え具で
水面下に沈め、前後のメスシリンダーの目盛の差から体
積を求めた。見掛密度は重量/体積として算出した。
(発泡倍率) PVCの比重を1.4として発泡倍率を式: 1.4/見掛密度(倍)より算出した。
(独立気泡率) ASTM D 2856に基づき、東芝ベックマン(株)製、空気
比較式比重計を用いて測定した。
(蒸発型発泡剤量) ペレット0.5〜1gを精秤し、テトラヒドロフラン20ml
に溶解したのち、ガスクロマトグラフによって測定を行
なった。
(溶剤量) 予備発泡粒子0.5〜1gを精秤し、テトラヒドロフラン2
0mlに溶解したのち、ガスクロマトグラフによって測定
を行なった。
比較例1 S1003(100重量部)および二塩基性ステアリン酸鉛
(6重量部)を溶剤と共存させずに、6インチ二軸ロー
ルを用いて200℃で混練し、厚さ約2mmのシートとした。
このシートを1辺3〜4mmの小片に細断した後、内容
積320mlのステンレス製アンプルにR−12とともに封入
し、25℃で3時間密閉保持した。アンプルから取出した
小片を50℃の湯中に10秒間浸漬して予備発泡を行なった
がほとんど発泡しなかった。
実施例6 実施例1でえられた予備発泡粒子を、内寸150mm×150
mm×25mmの、水蒸気通過孔を有するアルミニウム合金製
金型に充填し、オートクレーブ中で水蒸気を用いて、11
0℃で2分間加熱した。金型を冷水に浸漬して冷却(約2
0℃)した後、型開きして内容物を取出した。
内容物は、表面美麗な板状発泡体となっており、見掛
密度は0.040g/cm3、発泡倍率は35倍、また独立気泡率は
75%であった。
比較例2 S 1003(100重量部)および二塩基性ステアリン酸鉛
(6重量部)を溶剤と共存させずに、6インチ二軸ロー
ルを用いて200℃で混練し、厚さ約2mmのシートとした。
このシートを1辺3〜4mmの小片に細断した後、内容
積320mlのステンレス製アンプルに、CNON、DMFおよびR
−12の混合物(重量比で200:50:50)とともに封入し、2
5℃で3時間保持した。
アンプルから取出した小片を50℃の湯中に10秒間浸漬
して予備発泡を行なったが、ほとんど発泡しなかった。
すなわち、混練時にPVCと相溶性を呈する溶剤を存在
させずに、ペレット状にした後に含浸などによって、溶
剤を存在させたのではまったく効果がないことがわか
る。
[発明の効果] 本発明によれば、量産性にすぐれ、かつ異型発泡体が
えられる型内発泡成形に使用しうるPVC予備発泡粒子を
容易にうることができるという効果が奏される。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化ビニル樹脂と、シクロヘキサノン、N,
    N−ジメチルホルムアミド、ブチルセロソルブ、アセト
    ニルアセトンおよびアセトンから選ばれた少なくとも1
    種の溶剤とを含有した塩化ビニル樹脂組成物(ただし、
    無機物を含有するものを除く)を混練し、ペレット状物
    をつくったのち、発泡剤を該ペレット状物に含浸させ、
    ついで予備発泡することを特徴とする塩化ビニル樹脂予
    備発泡粒子の製造法。
  2. 【請求項2】発泡剤が蒸発型発泡剤である請求項1記載
    の製造法。
  3. 【請求項3】溶剤の使用量が塩化ビニル樹脂100重量部
    に対して10〜2000重量部である請求項1記載の製造法。
  4. 【請求項4】安定剤を塩化ビニル樹脂および溶剤ととも
    に混練する請求項1記載の製造法。
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JPS531313A (en) * 1976-06-28 1978-01-09 Daiichi Kikai Kensetsu Kk Rain water drainages for outdoor storing tanks
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