JP3386377B2 - 難燃性ポリエステル系樹脂発泡体及びその製造方法 - Google Patents
難燃性ポリエステル系樹脂発泡体及びその製造方法Info
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Description
テル系樹脂発泡体に関するものであり、さらに詳しく云
えば、UL規格で94HB以上の難燃性を持ったポリエ
ステル系樹脂発泡体、及びその製造方法に関するもので
ある。
ジカルボン酸と二価のアルコール、すなわちジオールと
を混合し、その間でエステル化反応を行わせて得られ
た、高分子量の鎖状エステルである。ジカルボン酸とし
てはテレフタル酸が多く用いられ、ジオールとしてはエ
チレングリコールが多く用いられた。この種の樹脂の代
表的なものは、ポリエチレンテレフタレートである。こ
のような熱可塑性ポリエステル系樹脂を以下ではPET
と略称することとする。
力、耐衝撃性などの機械的強度にすぐれ、耐熱性及び耐
候性も良好な樹脂である。従ってこの樹脂は食品容器、
工業用部材、電気製品などに広く使用されている。これ
らの用途では安全のために難燃性にすることが求められ
ている。その際の難燃性の基準としては、UL規格にプ
ラスチック材料燃焼試験の規定があって、PETの難燃
性はこの試験で94HB以上であることが要求される。
従って、PET発泡体についても、これに準じてUL規
格の94HB以上の難燃性が要求される。
4−142363号公報に記載された方法が知られてい
る。この方法は、PETに難燃剤として臭素化芳香族化
合物と有機錫系化合物とを配合することとしている。こ
うして得られた配合物は、なるほど難燃性ではあるが、
ハロゲン元素を含むため、より環境にやさしい難燃性の
PETが求められている。
に応じて生まれたものである。すなわち、この発明は、
難燃性のPET発泡体であって、上述のUL規格の難燃
性試験で94HB以上の難燃性を持ち、しかも環境にや
さしく、均一微細に発泡した発泡体を提供しようとする
ものである。また、そのような発泡体の製造方法をも提
供しようとするものである。
結晶性の樹脂であって、加熱されたとき結晶化熱を吸収
する性質があり、従って、PETの結晶化度を高めてお
くと、これを加熱したとき結晶化熱の吸収により温度の
上昇が妨げられ、これによりPETの燃焼が妨げられて
難燃性が向上することを見出した。そして、種々実験の
結果、PETに特定の樹脂を混合して得られた混合物を
特定の坪量を持つように発泡させ、その上にこの混合物
の結晶化度を高めておくと、ここにUL規格の94HB
以上の難燃性を持ったPET発泡体の得られることを見
出した。この発明は、このような知見に基づいて完成さ
れたものである。
可塑性ポリアリレート樹脂である。熱可塑性ポリアリレ
ート樹脂とは、芳香族ジカルボン酸と二価のフェノール
とを混合し、その間で重縮合反応を起こさせて得られた
全芳香族系の鎖状高分子物である。ジカルボン酸として
はフタル酸が多く用いられ、二価のフェノールとしては
ビスフェノールAが多く用いられた。以下では、このよ
うな熱可塑性ポリアリレート樹脂をPARと略称する。
と、5〜50重量%のPARとを混合し、この混合物を
押し出し発泡させて坪量が350〜700g/m2 の発
泡体を作り、次いでこの発泡体を加熱して結晶化度を1
0〜50%とすることを特徴とする、難燃性PET発泡
体の製造方法を提供するものである。
も提供するものであり、その難燃性PET発泡体は、5
0〜95重量%のPETに5〜50重量%のPARとか
らなる発泡体であって、坪量が350〜700g/m2
であり、結晶化度が10〜50%であることを特徴とす
るものである。
前述のように、芳香族ジカルボン酸と二価のアルコール
とから作られた高分子量の鎖状ポリエステルである。芳
香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸のほかに、イ
ソフタル酸、2、6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェ
ニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシジカルボン酸
を用いたPETもある。
ングリコールのほかに、ブタンジオール、シクロヘキサ
ンジメチロール、ジエチレングリコール、トリメチレン
グリコール、テトラメチレングリコール、2、2−ビス
(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンを用
いたPETもある。
リット酸、又はピロメリット酸等の、トリ又はテトラカ
ルボン酸を用いたり、二価のアルコールの一部にグリセ
リン又はペンタエリスリトール等の、三価又は四価のア
ルコールを用いたPETもある。
る。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート
樹脂、テレフタル酸とエチレングリコール及びシクロヘ
キサンジメタノールとの共縮合樹脂などが市販されてい
る。この発明ではこれら市販の樹脂を用いることができ
る。これらのものは単独で又は混合して用いることがで
きる。そのうちでは、ポリエチレンテレフタレートを用
いることが好ましい。
酸と二価のフェノールとの間で、重縮合反応を起こさせ
て得られた鎖状高分子物である。芳香族ジカルボン酸と
しては、PETを構成している芳香族ジカルボン酸と同
じものが使用されている。他方、二価のフェノールとし
ては、ビスフェノールAのほかに、ビスフェノールF、
カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン等を用いたもの
もある。PARのうちでは、ビスフェノールAとテレフ
タル酸およびイソフタル酸とが重縮合したものを用いる
のが好ましい。
し易い樹脂である。従って、これを加熱溶融する場合
は、予めこれを乾燥しておくことが好ましい。乾燥に
は、例えば除湿乾燥機を用いるのがよい。その場合の乾
燥は、例えば露点が−30℃の空気を160℃に加熱し
ておき、この空気中にPETやPARを約4時間露出す
ることにより行うことができる。
て得られた混合物を使用する。その混合割合は、PET
50〜95重量%に対して、PARを50〜5重量%の
割合とする。一般に、PARを多くすると、混合物は難
燃性の向上したものとなるが、PARが50重量%を超
えると、混合物を押し出し発泡させて良質の発泡体を得
ることが困難となる。また、PARが5重量%以下では
難燃性の効果に乏しいものとなる。そこで、混合割合を
上述のように限定した。その中ではPARが8〜40重
量%を占め、PETが残りを占める割合とすることが好
ましい。
ることが好ましい。押出機を用いると、これに発泡剤を
含ませて、直ちに押し出し発泡させることができるから
である。上述の混合物は、加熱ロールを用いて混練する
ことができる。
出機に入れ、押出機内で混合するとともに加熱して溶融
し、溶融したものに発泡剤を圧入して発泡性組成物と
し、発泡性組成物を押出機の先端に取り付けた金型の押
出孔から押し出し、発泡させて発泡体とする方法であ
る。押出孔をスリット状にすれば、発泡性組成物をシー
ト状に押し出して、発泡シートとすることができる。
ものを用いることができる。発泡剤は、大きく分けると
物理発泡剤と化学発泡剤とになる。その中では物理発泡
剤を用いることが好ましい。物理発泡剤は、さらに不活
性ガス、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、ハロゲン化
炭化水素、エーテル、ケトン等に分類される。この発明
ではその何れをも使用することができる。
としては二酸化炭素、窒素を使用することができ、脂肪
族炭化水素としてはプロパン、ノルマル又はイソブタ
ン、ノルマル又はイソペンタン、又はこれらの混合物を
使用することができる。脂環族炭化水素としてはシクロ
ヘキサンを使用することができ、ハロゲン化炭化水素と
しては塩化メチル、各種フロンを使用することができ
る。エーテルとしてはジメチルエーテル、メチル−t−
ブチルエーテルを使用することができ、ケトンとしては
アセトンを使用することができる。これらは単独で又は
混合して用いることができる。
いる。坪量とは、PET発泡体の1m2 あたりのグラム
数である。一般に坪量が大きくなると、難燃性は向上す
る。PETとPARとの混合物から成る発泡体の場合、
これがUL規格の94HB以上の難燃性を持つために
は、350g/m2 以上の坪量が必要であることをこの
発明者は確認した。そのために、この発明では坪量を3
50g/m2 以上とする。
している。PET発泡体の坪量が大きくなると、PET
発泡体を加工し所望の形状にして、利用することが困難
となる。この発明者は、PET発泡体の色々な用途とそ
れに必要な加工とを考えると、PET発泡体の坪量は7
00g/m2 を超えないものとすべきであることを確認
した。そこで、この発明では坪量を700g/m2 以下
とする。
に用いられる金型の押出孔の形状によって変わるのは云
うまでもないが、そのほか押出物の引取速度によっても
変わる。引取速度は、得られる発泡体の厚みが、金型に
おける押出孔の該当個所の開口幅の4倍以下、とくに
1.5〜3倍の範囲内にあるように、調整することが好
ましい。
体は、形を整えるために押出後急冷されるのが普通であ
る。とくに発泡体がシートの場合は形を整えるためにシ
ートをマンドレルに沿って摺動させて急冷する。このた
め発泡体の結晶化度は5%以下となるのが普通である。
この発明では、この発泡体をその後に加熱して結晶化度
を10%以上に上昇させる。そのためには発泡体を加熱
ロール又は加熱板に接触させたり、オーブン中で加熱し
たり、高温の液体に浸漬したり水蒸気に接触させたりす
る。
り10℃以上高い温度、好ましくは20℃以上高い温度
にする。また、加熱温度の上限は融点より10℃以上低
い温度とする。その際の加熱時間は4〜60秒とし、好
ましくは5〜50秒とする。
れを溶融したとき発熱量より吸熱量が多くなるので、難
燃性が向上するが、結晶化度が50%以上になると、発
泡体が脆くなるので、結晶化度を50%までとする。そ
の中では結晶化度を40%までとすることが好ましい。
の融解熱量と冷結晶化熱量を測定し、この測定結果から
容易に算出することができる。その原理は、PET発泡
体を定速で加熱して行くと、初めに非結晶部分が結晶化
して発熱し、その後に結晶が融解して融解熱を吸収する
ので、この発熱と吸熱とから結晶化度を計算できるので
ある。
熱量とを測定するには、示差走査熱量計(DSC)を用
いる。冷結晶化熱量は、測定されたDSC曲線の100
℃の点と181℃の点を結んだ直線をベースラインとし
て計算する。融解熱量は、測定されたDSC曲線の20
0℃の点と270℃の点とを結んだ直線をベースライン
として計算する。こうして得られた冷結晶化熱量と融解
熱量とを次式に代入して、結晶化度を求める。 結晶化度(%)={融解熱量(mj/mg)−冷結晶化
熱量(mj/mg)}×100/140.1(mj/m
g)
は溶融張力が弱いので、これをそのまま押し出し発泡さ
せることは、容易でないことが多い。そこで、これに粘
弾性改質剤を添加して、押し出し発泡を行うことが好ま
しい。粘弾性改質剤としては、PETについて既に知ら
れているものを用いることができる。例えば、酸無水物
基を2個含んだ化合物(無水ピロメリット酸)、周期律
表中で第1族、第2族及び第3族の金属化合物(炭酸ソ
ーダ)、多官能エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、
オキサジン化合物等を用いることができる。その中では
酸無水物基を2個含んだ化合物、とくに無水ピロメリッ
ト酸を用いることが好ましい。
得られた混合物は、これに上述の粘弾性改質剤を添加
し、上述の発泡剤を圧入して押し出し発泡させると、容
易に均一微細に発泡する。こうして良質の発泡体を得る
ことができる。
%で50〜95と5〜50の割合に混合し、これを押し
出し発泡させて坪量が350〜700g/m2 の発泡体
とし、さらにこの発泡体の結晶化度を10〜50%とし
たので、難燃性のPET発泡体が得られている。このよ
うに、樹脂組成と坪量と結晶化度とを特定することによ
り、難燃性を発現させているという点で、この発明は新
規であり、また進歩性を持ち、且つ有用なものである。
上の難燃性を持ち、均一微細に発泡した良質の発泡体が
得られ、しかもこの発泡体はこれを焼却しても問題を起
こさず、環境にやさしいものである、という有用なもの
が得られている。この点で、この発明の効果は大きい。
性の規格は、サンプルを燃焼させた場合に、サンプルが
1インチから3インチまでに燃え広がるのに要する時間
(以下、燃焼時間という)を問題にするもので、燃焼時
間が60秒以上であるものを難燃性のよいものとしてい
る。
明のすぐれている所以を明らかにする。
タレート樹脂(ユニチカ社製、SA−1206)が8
8.19重量%と、ポリアリレート樹脂(ユニチカ社
製、U−100)が10重量%と、タルクが1重量%
(核剤)と、無水ピロメリット酸(粘弾性改質剤)が
0.20重量%と、炭酸ソーダ(粘弾性改質剤)が0.
01重量%とから成る混合物を単軸押出機に入れ、ここ
で溶融混練するとともに、押出機の途中からブタン(発
泡剤)を0.6重量%圧入し、さらによく混練したの
ち、この発泡性溶融物を内径が80mmφで間隙が0.
5mmのサーキュラー金型から大気中へ押し出した。
5mmφの円筒形マンドレル上を通過させて円筒形に成
形し、得られた円筒形発泡体の一部を切断して開き、シ
ート状にして巻き取った。得られた発泡シートは、厚み
が1.2mmで坪量が380g/m2 であった。
大きさの資料を切り出し、これを表面温度が180℃の
上下2枚の加熱板の間に入れて、6秒間加圧接触させて
予熱したのち、直ちに常温の上下冷却板の間に入れて、
6秒間加熱接触させ、坪量が380g/m2 で結晶化度
が23%のフラット発泡板を得た。
あって、難燃性であると認められた。
8.19重量%とし、ポリアリレート樹脂を20重量%
とした以外は、実施例1と全く同様にして発泡シートを
得て、その後フラット発泡板を得た。
g/m2 で、結晶化度が20%で、燃焼時間は78秒で
あって、難燃性であると認められた。
3.19重量%とし、ポリアリレート樹脂を35重量%
とした以外は、実施例1と全く同様に実施して、発泡シ
ート及びフラット発泡板を得た。
g/m2 であり、結晶化度が13%で、燃焼時間は3イ
ンチ到達前に鎮火したので、難燃性は良好であると認め
られた。
以外は、実施例1と全く同様に実施して、発泡シートと
フラット発泡板を得た。
あり、結晶化度は20%であり、燃焼時間は72秒であ
ったので、難燃性と認められた。
8.19重量%とし、ポリアリレート樹脂を用いないこ
ととした以外は、実施例1と全く同様に実施して、発泡
シートとフラット発泡板を得た。
あり、結晶化度は25%であった。燃焼時間は55秒で
あって、難燃性を持たないと認められた。
以外は、実施例1と全く同様に実施して、発泡シートと
フラット発泡板を得た。
あり、結晶化度は21%であった。燃焼時間は58秒で
あったので、難燃性を持たないと認められた。
しないで、そのまま用いた。
り、結晶化度は5%であり、燃焼時間は57秒であっ
て、難燃性を持たないものと認められた。
Claims (2)
- 【請求項1】 50〜95重量%の熱可塑性ポリエステ
ル系樹脂と5〜50重量%の熱可塑性ポリアリレート樹
脂とからなる発泡体であって、坪量が350〜700g
/m2 であり、結晶化度が10〜50%であることを特
徴とする、難燃性ポリエステル系樹脂発泡体。 - 【請求項2】 50〜95重量%の熱可塑性ポリエステ
ル系樹脂と、5〜50重量%の熱可塑性ポリアリレート
樹脂とを混合し、この混合物を押し出し発泡させて坪量
が350〜700g/m2 の発泡体を作り、次いでこの
発泡体を加熱して結晶化度を10〜50%にすることを
特徴とする、難燃性ポリエステル系樹脂発泡体の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23702698A JP3386377B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 難燃性ポリエステル系樹脂発泡体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23702698A JP3386377B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 難燃性ポリエステル系樹脂発泡体及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000063553A JP2000063553A (ja) | 2000-02-29 |
JP3386377B2 true JP3386377B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17009302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23702698A Expired - Lifetime JP3386377B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 難燃性ポリエステル系樹脂発泡体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3386377B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1865022A4 (en) * | 2005-03-30 | 2010-04-21 | Asahi Kasei Chemicals Corp | DAMAGED POLYESTER FOIL |
KR101997618B1 (ko) * | 2017-09-05 | 2019-07-08 | 주식회사 휴비스 | Voc가 저감된 경량 차량용 바닥재 |
-
1998
- 1998-08-24 JP JP23702698A patent/JP3386377B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JP2000063553A (ja) | 2000-02-29 |
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