JPH02251543A - ポリエステル系樹脂発泡体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリエステル系樹脂発泡体の製造法に関し、
詳しくは、押出し成形により、発泡倍率が高く、ま１こ
均一で細かい気泡を有し、φらに引張＠度、引張伸び、
耐熱性、１１薬品性、断熱性、剛性および緩衝性の優れ
Ｉ、″発泡体をつくることができるポリエステル系樹脂
発泡体のｌ１ｌｌ造法に関する。

本発明によるポリエステル系樹脂発泡体は、それ自体を
射出成形品、押出成形品、ブロー成形品、発泡シート、
または発泡ボードとして使用することができるだけでな
く、優れた引張強度および引張伸びを信する特性によっ
て、発泡シート、発泡ボードまたは発泡プレー１−を二
次成形加工の材料と１ノで利用することができるい 〔技術の背景および従来技術の説明〕 熱可塑性ポリエステ１９ノ名樹脂は、中空成形品、繊維
およびフィルムなどの広範囲の用途に利用されているが
、これを発泡成形に利用すると、均一な細かい気泡がＴ
？考ずにガスが抜は易いために、熱可塑性ポリエステル
系膚脂の押出し発泡成形は、はとんど不可能に近いくら
いにｍｌかしい。

これまでに、ポリエステルの押出し発泡成形において、
ジェポキシ化合物およびステアリン酸カルシウムまたは
炭酸ナトリウムを加えて、ポリエステルの溶融粘度を増
大することが提案されている。（特開昭５３−２４３６
４号公報）また熱可塑性芳香族ポリエステルの発泡成形
において、多官能グリシジルエステルおよび多官能カル
ボン酸を熱可塑性芳香族ポリエステルに加えて、溶融粘
度を向上することが提案されている。（特開昭５９−２
１０９５５号公報）さらに熱可塑性ポリエステル系渭脂
の発泡成形において、１分子中に２以上の酸無水物基を
有する化合物を加えて、着色異物の混在することがない
熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡体の製造法が提案され
ている。

本発明者はさらに研究を続け、その研究において、熱可
塑性ポリエステル系樹脂に、１分子中に２以上の＃焦水
物基を有する化合物および周期律表の■、■または層膜
に属する金属の化合物を加えると、溶融物の粘弾性が向
上すること以外に引張強度が大きく、引張伸びも大きい
発泡成形体が得られることを見出し、その知見に基づい
て本発明に到達した。

〔発明の目的および発明の要約〕

本発明の目的は、発泡倍率が高く、均一で微細な気泡を
有し、さらに引張強度および引張伸びの向上した発泡成
形体を得ることができる熱可塑性ポリエステル系ａｍ発
泡体の製造法を提供することにある。

本発明は、熱可塑性ポリエステル系樹脂、１分子中に２
以上の酸無水物基を有する化合物および易揮発性発泡剤
の溶融配合物を低圧帯域に押出して、熱可塑性ポリエス
テル系ｖａｎ発泡体を製造する方法において、その溶融
配合物が、周期律表の１．１または璽族に属する金属の
化合物の加えられたものであって、引張強度および引張
伸びの大きい発泡体をつくることができることを特徴と
する熱可塑性ポリエステル系ＰＩＩＮ発泡体の製造法で
ある。

〔発明の詳細な説明〕

本発明においては、熱可塑性ポリエステル系樹脂、１分
子中に２以上の酸無水物基を有する化合物、Ｒ１ｊＪ律
表の１．１または１族に属する金属の化合物およびその
他の添加物を混合して８Ｉ脂配合物を調製するが、その
樹脂配合物の１１１１１１に先立って、それぞれの材料
を充分に乾燥しておくべきである。

この樹脂配合物を押出成形機のホッパーに供給する。押
出成形機において、ｓＩＭｊ配合物をスクリューにより
押出ヘッド部側に送りながら茄熱し、溶融する。この溶
融した樹脂配合物に発泡剤を注入し、発泡剤を、この溶
融したＮ脂配合物相に均一に分散混合し、その溶融物を
押出機のヘッドに取り付けられた金型より外界の低圧帯
域に押出すが、押出成形機中の溶融物は加圧状態にある
から、溶融物が金型から外界に出た瞬間に溶融物は低圧
状態に押出され、発泡剤が膨張し、微細な気泡を均一に
分散した熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡体を形成する
。

本発明の熱可塑性ポリエステル系ａｍ発泡体の製造法に
おける熱可塑性ポリエステル系樹脂は、芳香族ジカルボ
ン酸成分とジオール成分の重縮合体の線状ポリエステル
である。

そのジカルボン酸成分は、テレフタル酸、イソフタル酸
、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニールエーテルカル
ボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸またはジフェ
ノキシエタンジカルボン酸を使用することができる。

またジオール成分は、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、ネオベンチ
レンゲリコール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘ
キサンジメタツール、トリシクロデカンジメタツール、
２，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）
プロパン、４．４−ビス（１１−ヒドロキシエトキシ）
ジフェニルスルホンまたはりエチレングリコールを使用
することができる。

これらのジカルボン酸成分およびジオール成分からなる
ポリエステルにおいて、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチしンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートエラストマー、非品性ポリエステル、ポリシクロヘ
キサンテレフタレートなどおよびそれらの混合物を使用
するのが好ましく、さらにこれらの熱可塑性ポリエステ
ル系宿脂を５０％以上含む変性樹脂を使用することがで
きる。

本発明の熱可塑性ボ゛リエステル系Ｎ脂発泡体のｌ！造
心法おける１分子中に２以上の酸無水物基を有する化合
物は、１分子中に２以上の酸無水物基を有する限りにお
いて、芳香族酸無水物、環状脂肪族酸無水物、脂肪族酸
無水物、ハロゲン化酸無水物などのどのようなものであ
っても、これを使用することができ、さらにこれらの混
合物あるいは変性物であっても、これを使用することが
できるが、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸
二無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二需水
物を使用するのが好ましく、無水ピロメリット酸を使用
するのがさらに好ましい。

１分子中に２以上の酸無水物基を有する化合物は、熱可
塑性ポリエステル系樹ｊｉｇ　１０（１重量部に対して
、０．０５〜５．０重量部の量において使用するのが好
ましい。１分子中に２以上の酸無水物基を有する化合物
を熱可塑性ポリエステル系樹ｊ’１１００重量部に対し
て、０．０５重量部未満の量において使用すると、熱可
塑性ポリエステル系ｍｖａの溶融時の粘弾性的特性の改
善が充分でなく、良好な発泡体を形成することができず
、またその使用量が５．０重量部を超えると、熱可塑性
ポリエステル系Ｐ１１脂の溶融物のゲル化が進行して、
発泡成形を行なうことができない。

周期律表のＩ、Ｉまたは層膜に属する金属の化合物は、
これらの金属原子を構成原子とする限りにおいて、無機
化合物および有機化合物のどのようなものであっても、
これを使用することができるが、無機化合物は、塩化カ
リウム、塩化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム
、炭酸カルシウム、炭酸アルミニウム、酸化ナトリウム
、酸化カリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カ
ルシウム、酸化アルミニウムおよびこれらの水酸化物を
例示することができ、また有機化合物は、ステアリン酸
ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸亜鉛
、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン駿カルシウム
、ステアリン酸アルミニウム、モンタン酸ナトリウム、
モンタン酸カルシウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム
、酢酸亜鉛、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、カプ
リル酸ナトリウム、カプリル酸亜鉛、カプリル酸マグネ
シウム、カプリル酸カルシウム、カプリル酸アルミニウ
ム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸亜鉛、ミリ
スチン酸マグネシウム、ミリスチン酸カルシウム、ミリ
スチン酸アルミニウム、安息香酸カルシウム、テレフタ
ル酸カリウム、テレフタル酸ナトリウム、ナトリウムエ
トキシドおよびカリウムフェノキシトを例示することが
できる。これらの化合物において、周期律表のＩ族また
はＩ族に属する金属の化合物を使用するのが好ましく、
また周期律表のＩ族に属する金属の化合物を使用するの
がより好ましい０周期律表の１１Ｉまたは層膜に属する
金属の化合物を使用することによって、熱可塑性ポリエ
ステル系樹脂発泡体における気泡を微細にするだけでな
く、！分子仲に２以上の酸無水物基を有する化合物によ
る溶融物の増粘効果を増大することもできる。

周期律表の１１１または層膜に属する金属の化合物は、
熱可塑性ポリエステル系樹脂１００重量部に対して、０
．０５〜５．０１１ｉ量部の量において、使用する。そ
の使用量が０．０５重量部未満であると、熱可塑性ポリ
エステル系ａＩｆ８発泡体の気泡を微細にする効果およ
び１分子中に２以上の酸無水物基を有する化合物の添加
による熱可塑性ポリエステル系樹脂の溶融物の増粘効果
を増大する効果の発現が充分でなく、またその使用量が
５．０重量部を超えると、発泡体が着色し、また熱可塑
性ポリエステル系樹脂の溶融物の粘度が却って低下する
。

本発明の熱可塑性ポリエステル系ｍａ発泡体の製造にお
ける発泡剤は、加熱によりガス化ないし膨張するもので
ある限り、どのようなものであっても、これを使用する
ことができるが、易蒸発性発泡剤、たとえば、不活性ガ
ス、飽和脂肪族炭化水素、飽和指環族炭化水素、芳香族
酸無水物、ハロゲン化炭化水素、エーテルまたはケトン
を使用するのが好ましい、これらの易蒸発性発泡剤は、
炭酸ガス、窒素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、
ペンタン、ヘキサン、メチルペンタン、ジメチルブタン
、メチルシクロプロパン、シクロペンタン、シクロヘキ
サン、メチルシクロペンタン、エチルシクロブタン、１
．１１２−トリメチルシクロプロパン、トリクロルモノ
フルオロメタン、ジクロルフルオロメタン、モノクロル
ジフルオロメタン、トリクロルトリフルオロエタン、ジ
クロルテトラフルオロエタン、ジクロルトリフルオロエ
タン、モノクロルジフルオロエタン、テトラフルオロエ
タン、ジメチルエーテル、２−エトキシエタノール、ア
セトン、メチルエチルケトンまたはアセチルアセトンを
例示することができる。

本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡体の製造法に
おいて、樹脂配合物に、安定剤、発泡核剤、顔料、充填
剤、難燃剤または帯電防止剤を加えて、熱可塑性ポリエ
ステル系樹脂発泡体およびその成形物の物性を改善する
ことができる。

また本発明の熱可塑性ポリエステル系ＰＩＩＩｌ′１発
泡体の製造法において、発泡成形は、単軸押出機、多軸
押出機およびタンデム押出機による押出成形法、および
中空成形法、射出成形法などのいずれの方法によること
ができ、押出成形法または中空成形法に使用する金型は
、フラット金型、サーキュラ金型、ノズル金型のいずれ
であってもよい。

以下において、試験例および実施例により本発明をさら
に詳しく説明する。

試験例１ ポリエチレンテレフタレートに対する無水ピロメリット
酸および炭酸ナトリウムの添加による押出機のヘッド圧
力に対する影響について試験を行なった。

（試験方法） ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ７９９０２イ一スト
マンコダツク社製）１００重量部に、第１図に示す量の
無水ピロメリット酸および炭酸ナトリウムを加えた試料
を押出機（口径：　４０ｗ、　Ｌ　／　Ｄ　：３０、金
型口径：５關）のホッパーに供給し、次の条件において
押出し成形を行ない、押出機のヘッド圧力（Ｋ９／ｃＩ
ｉ）を測定した。

押出機供給部温度：２７０℃ 押出機圧縮Ｓ温度：２９０℃ 押出機溶融部温度：２８０℃ 押出機ヘッドの温度：　　２８０”Ｃ 押出機金型温度：２８０°Ｃ スクリュー回転数：　　　　３２　ｒｐ鳳（試験の結果
） 試験の結果は第１図に示すとおりであった。

（考　察） 第１図によると、ポリエチレンテレフタレートの押出し
成形において、無水ピロメリット酸および炭酸ナトリウ
ムの両者をポリエチレンテレフタレートに加えると、押
出機のヘッド圧力は、それぞれの単独をポリエチレンテ
レフタレートに加えたときよりも高くなる。

押出機のヘッド圧力の上昇は溶融物の粘弾性の増大であ
るから、ポリエチレンテレフタレートに無水ピロメリッ
ト酸および炭酸ナトリウムの両者を加えることが、ポリ
エチレンテレフタレートの押出し成形における溶融物の
粘弾性の向上に効果のあることがわかる。

実施例１〜８ 第１表のポリエチレンテレフタレートを除湿屹燥機にお
いて、１６０℃の温度および一３０℃の露点の熱風によ
り４時間乾燥した後、１００重量部のポリエチレンテレ
フタレート、第１表に示す量の無水ピロメリット酸、第
１表に示す量の第１表に示す金属化合物および０．６重
量部のタルク（発泡核剤）をタンブラ−において混合し
、５關の口径のノズル金型を装着した車軸スクリュー押
出機ｃロ径：４０關、Ｌ／Ｄ：３０）のホッパーにその
混合物を投入し、その溶融物に、２．０％（重量）のｎ
−ペンタンを注入し、次の条件において、その溶融物を
押出し、ロッド状の発泡成形物を得た。

押出機供給部温度：２６８〜２８０℃ 押出機圧ａＳ温度：２８５〜２９０℃ 押出機溶融都温度：２７５〜２８５℃ 押出機ヘッドの温度：２７５〜２８５℃押出機金型温度
：２７５〜２８５℃ スクリュー回転数：　　　　３２　ｒｐｍ発泡成形物の
発泡倍率および気泡の状態は第１表に示すとおりであっ
た。

比較例１および２ ＩＥＩ表に示すとおりのポリエチレンテレフタレートお
よび無水ピロメリット酸を使用し、金属化合物を使用し
なかったこと以外は実施例１〜８と同様にして、ロッド
状の発泡成形物を得た。

発泡成形物の発泡倍率および気泡の状態は第１表に示す
とおりであった。

実施例９〜１１ 第２表に示すとおりのポリエチレンテレフタレート、酸
無水物および金属化合物を使用したこと以外は実施例１
と同様にして、発泡成形物を得た。

発泡成形物の発泡倍率および気泡の状態は第２表に示す
とおりであった。

比較例３および４ 第２表に示すとおりのポリエチレンテレフタレート、酸
無水物およびジグリシジルテレフタレートを使用し、金
属化合物を使用しなかったこと以外は、実施例１と同様
にして、発泡成形物を得た。

発泡成形物の発泡倍率および気泡の状態は第２表に示す
とおりであった。

実施例１２ 第３表のポリエチレンテレフタレートを除湿乾燥機にお
いて、１６０℃の温度および一３０℃の露点の熱風によ
り４時間乾燥した後、１００重量部のポリエチレンテレ
フタレート、０．５重量部の無水ピロメリット酸、０．
１重量部の炭酸ナトリウムおよび０．６重量部のタルク
（発泡核剤）をタンブラ−において混合し、６０關の口
径および０．６５鰭の出口間隙のサーキュラ金型、なら
びに２０５闘の口径およびｌ・５のＬ／Ｄの円筒形マン
ドレルを装着した車軸スクリュー押出機ｃ口径：６５ｍ
。

Ｌ／Ｄ：３５）のホッパーに投入し、その溶融物に、１
．７％（重量）のブタンを注入し、次の条件において、
その溶融物をサーキュラ金型より押出し、これを円筒形
マンドレルに引取り、成形した後、その円筒形発泡成形
体の一部を切開し、シート状の発泡成形体を巻取った。

押出機溶融部温度７　　２８０”Ｃ 押出機圧縮部温度８２９０℃ 押出機溶融ｌｌｌ５温度：２８０℃ 揮出機ヘッドの温度：２８０℃ 押出機金型温度：２７０℃ 発泡剤の注入圧カニ８０に９／ｃ１ｉ 揮出圧力（ヘッド部）　　：　ｘｔｓＫ９／ｄスクリュ
ー回転数：　　　　３０　ｒｐｍ揮出量：　　　　　　
　　　２４に９／時シート状の発泡成形体の発泡倍率、
気泡の状態、２３℃における引張強度および２３℃にお
ける引張破断点は第３表に示すとおりであった。

比較例５ 実施例１２において、無水ピロメリット酸および炭酸ナ
トリウムを使用することなく、第３表に示す量のジグリ
シジルテレフタレートおよびモンタン酸ナトリウムを使
用したこと以外は、実施例１２と同様にして、シート状
の発泡成形体を巻取った。

シート状の発泡成形体の発泡倍率、気泡の状態、２３℃
における引張強度および２３°Ｃにおける引張破断点は
第３表に示すとおりであった。

比較例６ 実施例１２において、炭酸ナトリウムを使用することな
く、第３表に示す量のジグリシジルテレフタレートを使
用したこと、ブタンの注入量を０．９％（重量）とした
こと、ならびに押出しの条件を下記のとおりにしたこと
以外は実施例１２と同様にして、シート状の発泡成形体
を巻取った。

押出機供給部温度：２８０℃ 押出機圧縮部温度：２９０℃ 押出機溶融部温度：２８０℃ 押出機ヘッドの温度：２８５℃ 押出機金型温度：２７５℃ 発泡剤の注入圧カニ　　　　４０に９／Ｊ押出圧力（ヘ
ッド部）：　　ｑｏＫｇ／７スクリユー回転数：　　　
　２５　ｒｐｍ押出量：　　　　　　　　　２４に９／
時シート状の発泡成形体の発泡倍率、気泡の状態、２３
℃における引張強度および２３℃における引張破断点は
第３表に示すとおりであった。

試験例２ （試験試料） 実施例１２および比較例５のシート状の発泡協形体 （試験方法） 動的粘弾性装置（東洋精機製）を使用し、試験試料〔５
鴎（幅）Ｘ２１１Ｌｌｌ（長さ）ｘｔ・５朋Ｃ厚さ）〕
について、次の条件で複素弾性率を測定した。

測定周波数：　　　　１０　Ｈｚ 昇温速度：　　　　　３℃／分 クランプ間互層：　１５Ｂ 結果は第２図に示すとおりであった。

（考　察） 実施例１２のシート状の発泡成形体の複素弾性率は比較
例５のものよりも常に高いから、無水ピロメリット酸お
よび炭酸ナトリウムを使用したシート状の発泡成形体の
耐熱強度が高いことがわかる。

〔発明の効果〕

発泡倍率が大きく、気泡が細かく、均一に分散した発泡
成形体をつくることができる。

引張強度および引張破断時の伸びの大きい発泡成形体を
つくることができる。

耐熱強度の大きい発泡成形体をつくることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は試験例１の結果を示す図表であり、２図は試験
例２の結果を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性ポリエステル系樹脂、１分子中に２以上
   の酸無水物基を有する化合物および発泡剤の樹脂配合物
   を低圧帯域に押出すことからなる熱可塑性ポリエステル
   系樹脂発泡体の製造法において、熱可塑性ポリエステル
   系樹脂、１分子中に２以上の酸無水物基を有する化合物
   および発泡剤の樹脂配合物が、周期律表の I 、IIまた
   はIII族に属する金属の化合物の加えられたものである
   ことを特徴とする熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡体の
   製造法。