JP4688519B2 - ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、本明細書では、ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物100重量部と、当該発泡体用組成物を発泡成形・加工する際に発生する廃棄物を再生した再生樹脂組成物5〜40重量部とを含む再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物、及び該再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物を発泡成形させてなる再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体についても記載する。また、ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物と、当該発泡体用組成物を発泡成形・加工する際に発生する廃棄物を粉砕し、該廃棄物中の樹脂の融点以上且つ(融点+50℃)以下の温度で溶融し、ペレット化して再生した再生樹脂組成物とを含む再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物に高圧ガスを含浸させて発泡させることを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法についても説明する。
上記製造工程で発生する廃棄物とは、例えば気泡が安定するまで製品として巻き取らない初期流動品、発泡体表面を平滑にするためにスライスされる表面部分(いわゆるスキン層)、さらに特定の形状に打ち抜き加工される場合の不要部分、などを挙げることができる。このような工程内で発生する廃棄物は、異物や他の成分の混入がないため、再生加工する場合に汚染の問題を考慮する必要はない。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物のポリマー成分として用いられるポリオレフィン系樹脂としては、分子量分布が広く且つ高分子量側にショルダーを持つタイプの樹脂、微架橋タイプの樹脂、長鎖分岐タイプの樹脂などを用いるのがよい。このようなタイプのポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコール等との共重合体、これらの混合物などのが挙げられる。前記他のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、4−メチル−1−ペンテン等が例示できる。また、共重合体はランダム共重合体及びブロック共重合体の何れであってもよい。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物は、パウダー粒子を含むのが好ましい。パウダー粒子は、発泡成形時の発泡核剤としての機能をその主目的として配合するものであり、粒径0.1〜10μm程度のパウダー状の粒子を用いることができる。パウダー粒子の粒径が0.1μm未満では核剤として十分機能しない場合があり、粒径が10μmを超えると発泡成形時にガス抜けの原因となる場合があり好ましくない。上記パウダー粒子としては、例えばパウダー状のタルク、シリカ、アルミナ、ゼオライト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸化アルミニウム等を用いることができる。
上述の再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体組成物を適宜な方法により発泡成形することにより、ポリオレフィン系樹脂発泡体を得ることができる。例えば、クロロフルオロカーボン類、又は炭化水素類などの低沸点液体(発泡剤)を樹脂組成物中に分散させて、加熱して揮発させることにより気泡を形成させる物理的方法や、樹脂組成物中に配合された化合物(発泡剤)の熱分解により生じたガスにより気泡を形成して発泡体を得る化学的方法などが挙げられる。本発明においては環境保護および樹脂発泡体に対する低汚染性等の観点から、高圧ガスを発泡剤として用いるのが好ましい。なお、本明細書において、高圧ガスとは超臨界状態の流体をも含めた意味に用いる。
[ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物(バージンペレット)の作製]
ポリプロピレン(230℃での溶融張力が25cN)45重量部、ポリオレフィン系エラストマー(230℃での溶融張力が16cN)45重量部、ポリエチレン10重量部、ステアリン酸モノグリセリド1重量部、水酸化マグネシウム10重量部、カーボン10重量部を、日本製鋼所(株)製二軸混錬機にてシリンダ温度200℃で混錬し、ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物を得た。この組成物をストランド状に押出し、水冷後断面半径2mm、高さ4mmの円筒形のペレットに成形し、バージンペレットAを得た。
[ポリオレフィン系樹脂発泡体の作製]
バージンペレットAをJSW製単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気中、13(注入後12)MPaの圧力で二酸化炭素を注入した。二酸化炭素はポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物ポリマー成分の5重量%注入した。二酸化炭素を十分飽和させた後、ダイから押出し、ポリオレフィン系樹脂発泡体Aを得た。
[再生樹脂ペレットの作製]
発泡体製造工程で回収した廃発泡体(発泡体のスキン層部分、及び打ち抜き加工後の不要部分)を萩原工業(株)製破砕機一体型短軸押出機にて再生ペレット化した。詳細には、速度調整機構付ニップ式送りロールを用いて廃発泡体を50kg/hrの割合で一軸シュレッダを備えた破砕機のホッパに投入して、ホッパ内に取り付けられたスライダーにより一軸シュレッダに押圧状態にし、破砕した。破砕した廃発泡体は、シュレッダ延長上に設置された送りフライトにて押出機内に送り込まれ、シリンダ温度180℃、スクリュ回転数130rpmで溶融した。溶融した廃発泡体は押出機出口部に設けたスクリーンメッシュ(#60)によって異物を除去した後、円形ダイのノズル孔よりホットカット式ペレタイザーに送り込み、断面半径2mm、高さ4mmの円筒形のペレットに成形し、再生樹脂ペレットを得た。なお、ペレタイザーの回転刃は、円形ダイの先端圧力を検知して回転数を調整するため一定大きさのペレットを製造することができる。
[再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体の作製]
バージンペレット100重量部に対し、再生樹脂ペレット30重量部を配合し、ドライブレンドした。両ペレットのペレットサイズは同等であるため、ドライブレンドで均一に混合される。このブレンドペレットを日本製鋼所(株)製短軸押出機に投入し、220℃の雰囲気中、13(注入後12)MPaの圧力で二酸化炭素を注入した。二酸化炭素は樹脂ペレットのポリマー成分の5重量%注入した。ガスを十分飽和させた後、ダイから押出し、再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体を得た。
ここで得られた再生樹脂含有発泡体の廃発泡体を再度再生し、再生樹脂ペレットを作製し、繰り返し再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体を作製した。
ポリオレフィン系樹脂発泡体組成物のペレット(未発泡)100重量部に対し、再生樹脂ペレット50重量部を配合した以外は実施例1と同様にし、再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体Bを得た。
実施例1と同様に、ここで得られた再生樹脂含有発泡体を再度再生し、繰り返し再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体を作製した。
[発泡体密度の測定]
40mm×40mmの打ち抜き刃型にて発泡体を打ち抜き、打ち抜いた試料の寸法を測定する。また、測定端子Φ20mmの1/100ダイヤルゲージにて厚みを測定する。これらの値から発泡体の体積を算出した。次に発泡体の重量を最小目盛り0.01gの上皿天秤にて測定する。これらの値より発泡体の見かけ密度を算出した。結果を表1及び表2に示す。なお、表1には実施例1で得られた樹脂発泡体の測定結果を示し、表2には比較例1で得られた樹脂発泡体の測定結果を示す。
[反発力の測定]
JIS K6767に記載されている発泡体の圧縮反発力測定方法に準じて測定した。測定結果を表1及び表2に示す。なお、表1には実施例1で得られた樹脂発泡体の測定結果を示し、表2には比較例1で得られた樹脂発泡体の測定結果を示す。
[ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物の作製]で、水酸化マグネシウムの配合量を120重量部とした以外は実施例1と同様の操作を行い、ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物、ポリオレフィン系樹脂発泡体及び再生樹脂ペレットを作製し、これらを用いて実施例1と同様の操作により再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体Cを作製した。
実施例2で得た再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体及び再生樹脂を含まないポリオレフィン系樹脂発泡体について以下の試験を行った。測定結果を表3に示す。
[難燃性]
「UL94 発泡材料の水平燃焼性試験」に準じて測定した。
[ピンホールの測定]
ダックエンジニアリング製シート検査装置商品名「Symphony SLT1」を用いて直径1.5mm以上のピンホールを欠陥として検出。発泡体サンプル25m2当たりのピンホール数を測定し、0〜9個:◎、10〜19個:○、20個以上を×として評価した。
Claims (3)
- ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物と、当該発泡体用組成物を発泡成形・加工する際に発生する廃棄物を粉砕し、該廃棄物中の樹脂の融点以上且つ(融点+50℃)以下の温度で溶融し、ペレット化して再生した再生樹脂組成物とを含む再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体用組成物を混練しながら、高圧ガスを注入し、高圧ガスを樹脂組成物中に含浸させる混練含浸工程、及び前記樹脂組成物を押出機で押し出すことにより圧力を解放して、成形と発泡とを同時に行う成形減圧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体の製造方法。
- 高圧ガスが二酸化炭素又は窒素である請求項1記載のポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法。
- 高圧ガスが超臨界状態の二酸化炭素である請求項2記載のポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法。
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