JPH03128951A - プロピレン重合体から成る収縮発泡材料粒体の膨張方法 - 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】 （技術分野） 本発明は耐熱性及び耐衝撃特性において秀れているため
に工業的重要性を有するプロピレン重合体から成る発泡
性材料に関するものである。その製造は公知方法により
プロピレン重合体を液状発泡剤により高温高圧下に含浸
させ、混合物を放圧させることにより行われる。この場
合、発泡材料粒体をもたらすべき粒状ポリマーから出発
するのが好ましい。発泡材料粒体の溶融癒着により任意
の成形体が製造され得る。このために発泡材料粒体は、
圧力下において気体で処理され、従って気胞は超過圧を
示し、従って粒体を型内で加熱することにより膨張し、
粒体間の間隙が埋められ相互に融着せしめられる。他の
処理方法として発泡材料粒体は圧力使用下に圧縮され、
過圧下に型内に充満し、加熱し、次いで放圧して粒体相
互が融着せしめられる。

（従来技術） 公知方法においては発泡剤として弗素塩素化炭化水素が
使用されるが、この種の発泡剤は大気のオゾン層に影響
を及ぼすので、環境問題をもたらす。

そこで発泡剤として炭化水素を使用することがすでに提
案され、公知となっている。

しかしながら、気胞中に気状炭化水素、例えばブタンを
含有する製造されたばかりの発泡材料粒体は、雰囲気空
気が気胞中に進入するよりも早く気胞外に放散される。

このため気胞内圧力は低下し、発泡材料粒体は、気胞壁
が十分な強度を持たない場合には著しく収縮する。これ
は発泡材料粒体の密度が低い場合にことに顕著である。

本発明の目的は、プロピレン重合体より成る収縮した発
泡材料粒体の当初容積を取り戻し、場合により粒体をさ
らに膨張させる方法を提供することである。

（発明の要約） しかるにこの目的は、超過圧の空気或は窒素で処理し、
放圧し、大気圧下に養生することにより達成され、収縮
した発泡材料粒体から膨満状態の発泡材料粒体をもたら
し得ることが本発明者らにより見出された。

さらにまた、超過圧の空気或は窒素で処理し、次いで放
圧し、短時間加熱して後発泡させ、あらためて収縮させ
て、さらに超過圧の空気或は窒素により処理し、放圧し
、大気圧に養生することにより収縮した発泡材料粒体が
膨張せしめられ得ることも見出された。

そこで本発明の対象は、Ｃ３Ｃ５炭化水素を発泡剤とし
て使用することにより形成された、見掛は密度１０から
３０ｇ／、７のプロピレン重合体から成る、当初容積の
４０から９５％に収縮した発泡材料粒体を膨張させる方
法であって、収縮粒体を０．５から１０バールの超過圧
力下における空気もしくは窒素により軟化温度より少な
くとも２０℃低い温度において充分な時間処理し、次い
で大気圧に放圧して当初容積を回復させ、気胞中におけ
る完全な圧力低下がもたらされるまで大気圧下に養生す
ることを特徴とする方法である。

（発明の構成） 本発明におけるプロピレン重合体は、ポリプロピレン及
びエチレン、ブテン−１及びその他のα−オレフィンを
コモノマーとして０．５から２０モル％、ことに１から
１０モル％含有するプロピレン共重合体である。ブロッ
ク共重合体でもグラフト共重合体でも差支えない。好ま
しいプロピレン重合体は、ＤＩＮ　５３７３５により測
定して２と１２の間のメルトインデックスＭｌ（２３０
℃、２．１６　ｋｇ）を有するものである。

発泡材料粒体を製造するため、平均粒径０．５から５開
、好ましくは０．６から２關の粒状プロピレン重合体を
、それ自体公知の方法で、水性懸濁液中において、重合
体１　ｋｇ当たり０．１から０．４ｋｇＮ好ましくは０
．１５から０．３ｋｇのＣ３Ｃ５炭化水素、例えばプロ
パン、ブタン、イソブタン、ｐ−ペンタン、インペンタ
ン及び／或はネオペンタンにより、重合体軟化温度より
約５から２０℃低い温度で加圧下に含浸させ、次いで放
圧、発泡させる。

このようにして得られる発泡材料粒体は、−船釣に平均
粒径３から１５■ｍを有する。

本発明により処理されるべき発泡材料粒体は発泡材料の
見掛は比重１５から５０ｇ／ｌに対応して１０から３０
ｇ／Ｊの見掛は比重を有する。これは当初容積の４０か
ら９５％に収縮している。収縮度は、粒体を減圧で処理
しこれにより当初容積を回復させることにより容易に測
定され得る。もちろん、低下圧力を上昇させることによ
り直ちに収縮する。

当初容積再現のため、収縮粒体は一般に室温（２０°Ｃ
）と重合体軟化温度より少なくとも２０℃、ことに３０
℃低い温度との間の温度で、０．５から１０バール、こ
とに１から８バール超過圧の空気或は窒素により、充分
な時間、−船釣に５から５００分の間処理される。最適
の処理時間は圧力及び温度に応じて事前実験により簡単
に決定され得る。

加圧処理後、粒体は大気圧まで放圧され、次いで大気圧
下において気胞中における完全な圧力低下がもたらされ
るまで、養生される。

この処理により収縮粒体は当初容積を取り戻す。意外に
も冷却した、さらに貯蔵しても本質的収縮はもはや生起
することがない。

しかしながら、また収縮粒体をその当初容積以上にさら
に膨張させることも可能である。圧力処理した粒体の放
圧後、気胞中の超過圧が依然として少なくとも０．２５
バール、好ましくは０．３から３バール、ことに０．５
から２．５バールである間に、重合体軟化温度或はこれ
より３０°までの高温に急激に加温することにより後発
泡が行われ得る。次いでこの粒体を養生によりあらため
て後発泡容積の約５０乃至９０％に収縮させ、軟化温度
より少なくとも２０℃低い温度において０．５から１０
バール超過圧の空気もしくは窒素）こより充分な時間処
理し、当初の後発泡容積を回復させ、気胞中の完全な圧
力低下がもたらされるまで大気圧下に養生する。

本発明方法により上記したように処理して得られた発泡
材料粒体は、それ自体公知の方法により型内において相
互融着せしめられて所望の成形体になされ得る。

以下の実施例により本発明をさらに詳述するが、ここで
使用される部はすべて重量部である。

実施例１ 圧力容器中において、１００部のエチレン／プロピレン
共重合体（エチレン９２．３重量％、軟化点１４７℃、
メルトインデックス９．５、平均粒体重量１．２１１ｇ
）、２２部のブタン、２２４部の水及び分散剤として５
部のトリカルシウムホスファートを撹拌シラつ１３３℃
に１．２時間加熱し、この間容器中の圧力を窒素の圧送
により２１バールに定常的に保持し、ダンプパルプを操
作して放圧した。これにより平均粒径４．５關、見掛は
密度１３ｇ／ｄｍａの発泡材料粒体が得られた。

２４時間の貯蔵後、当初容積に対し６８％の容積に収縮
した（見掛は密度１９ｇ／ｄｍ３）。

この収縮粒体を７５℃において１バール超過圧の空気で
４時間処理し、次いで放圧した。続いて室温で貯蔵し、
約１．５時間後に気胞中において完全な圧力低下がもた
らされた。この際の見掛は密度１４．４ｇ／ｄｉ３であ
った。

この粒体を予熱した成形型内に空気圧で充填し、その間
型内圧力を１．７５バールに維持した。

次いで型を１６０℃の水蒸気で８秒間加熱し、放圧し、
水冷し、型を開放して、成形体を取出した。

この成形体は２６ｇ／ｄｍ３の見掛は密度を有し、良好
な粒体間融前を示した。

これに対し、事前の圧力処理を行わずに収縮粒体をその
まま成形体製造に使用したところ、成形体の密度は３６
　ｇ　／　ｄ　ｍ３であり融着は不満足なものであった
。

実施例２ 実施例１と同様にして、ただし発泡剤として２４部のブ
タンを使用して処理した。

発泡材料粒体の見掛は密度は、製造直後においてＩｌ、
５ｇ／ｄｍ３．２４時間貯蔵後において１８．５ｇ／ｄ
ｍ３、圧力処理及びこれに続く養生後において１２ｇ／
ｄｍ３であった。

この圧力処理及び養生を経た粒体から製造された成形体
の密度は１９ｇ／ｄｍ３であった。

これに対し収縮粒体からそのまま製造された成形体の密
度は３４ｇ／ｄｍ３であった。

実施例３ 実施例１と同様にして、ただし圧力処理は４バール超過
圧力の一窒素により８５°Ｃで２時間行って実施した。

圧力処理及び養生を経た粒体は１２．５ｇ／ｄｍ”、こ
れから製造された成形体は２０　ｇ　／　ｄ　ｍ’の見
掛は密度を示した。

実施例４ 実施例１と同様にして、ただしブチレン分５．４重量％
のプロピレン／ブチレン共重合体を使用して処理した。

粒体の見掛は密度は製造直後において２７ｇ／ｄｍ”、
圧力処理及び養生後において２３．５ｇ／ｄｍ３であり
、これからの成形体の密度は４０．５ｇ／ｄＩｌ１３で
あった。

これに対して収縮粒体からそのまま製造された成形体は
５４ｇ／ｄｍ３の密度を示した。

実施例５ 実施例１と同様にして、ただし圧力処理は５バール超過
圧の空気により８５℃で３時間行って処理した。放圧後
５分以内で粒体気胞内の超過圧力がなお１．８バールを
示す状態で、１６５℃の水蒸気により８秒間粒体を加熱
し、後発泡させて７ｇ／ｄｍａの見掛は密度とした。２
４時間の貯蔵後、粒体は収縮して見掛は密度は１２．５
ｇ／ｄｍ３となった。これを再び４バール超過圧の空気
により８０℃で２時間で処理し、放圧後、室温で１２時
間貯蔵し、気胞中圧力を解放した。

実施例１におけると同様にして製造された成形体は１３
ｇ／ｄｍ’の見掛は密度を有し、秀れた粒体融着を示し
た。

実施例６ 実施例１と同様にして、ただしエチレン分２．２重量％
のエチレン／プロピレン共重合体及び２１．５部のブタ
ンを使用して、見掛は密度１２．５ｇ／ｄｍ３の発泡材
料粒体を製造した。この粒体は２４時間貯蔵後、２０ｇ
／ｄｍ３の見掛は密度となった。窒素による圧力処理（
９０℃、３．５バール超過圧、２．５時間）及び室温に
おける２時間の貯蔵後、この発泡材料粒体（見掛は密度
１３．７ｇ／ｄｍ３）から実施例１におけると同様にし
て成形体を製造した（見掛は密度２２．５ｇ／ｄｍ３）
。この成形体は、良好な稜縁形成、平滑な表面、高度の
粒体間融前及び０．４％より低い線収縮を示した。

９５°Ｃにおける空気圧力処理（４バールの超過圧力、
４時間）及び室温における３時間の貯蔵により、見掛は
密度１３．０ｇ／ｄｍ３の発泡材料粒体を得た。これか
ら製造された成形体は２０．３ｇ／ｄｍ３の密度、良好
な稜縁形成、平滑な表面、高度の粒体間融前及びわずか
に０．９％の線収縮を示した。

しかるに収縮発泡材料粒体から圧力処理することなく直
接製造された成形体は、３６．２ｇ／ｄｍ３の見掛は密
度を示し、稜縁形状は不規則であり、表面は粗く、粒体
間融前も不規則であり、１．５％以上の線収縮を示した
。

実施例７ 実施例１と同様にして、ただしエチレン９２．６重量％
のエチレン／プロピレン共重合体１００部とブタン２０
部とを使用して、見掛は密度１２．７ｇ／ｄｍａの発泡
材料粒体を製造した。２４時間の貯蔵後、収縮により見
掛は密度は１９ｇ／ｄｍ３に上昇した。

この収縮粒体から直ちに成形体を製造したところ、その
見掛は密度は２６ｇ／ｄｍ３、稜縁形状は不規則であり
、表面も粗＜、１０％の線収縮を示した。

しかるに上記収縮粒体を４バール超過圧力の窒素により
９０°Ｃで４時間処理したところ、その見掛は密度は１
２．８ｇ／ｄｍ”に低下した。この粒体を引続き（圧力
処理後５分以内）１６５°Ｃの水蒸気で８秒間処理して
、さらに発泡させることにより密度を７．４ｇ／ｄｍ’
とした。室温において１２時間貯蔵したところ、粒体は
あらためて収縮し、見掛は密度は１１ｇ　／　ｄ　ｍ３
となった。これをさらに４ノく−ル超過圧の窒素により
８５°Ｃで２時間処理した。これを室温番こおいて２時
間貯蔵して粒体密度は７．５ｇ／ｄｍ３であった。この
粒体から成形体を製造したところ、成形体の密度は１３
　ｇ　／　ｄ　ｍ３、 その稜縁形成は良好、 表面 は平滑、 線収縮は （％より小さかった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ＿３−Ｃ＿５炭化水素を発泡剤として使用する
   ことにより形成された、見掛け密度１０から３０ｇ／ｌ
   のプロピレン重合体から成る、当初容積の４０から９５
   ％に収縮した発泡材料粒体を膨張させる方法であって、
   収縮粒体を０．５から１０バールの超過圧力下における
   空気もしくは窒素により軟化温度より少なくとも２０℃
   低い温度において充分な時間処理し、次いで大気圧に放
   圧して当初容積を回復させ、気胞中における完全な圧力
   低下がもたらされるまで大気圧下に養生することを特徴
   とする方法。
2. （２）請求項（１）による方法において、大気圧下にお
   ける養生段階前において、気胞中の超過圧力が少なくと
   も０．２５バールである間に、発泡材料粒体を軟化温度
   より高い温度に短時間加熱して後発泡させ、次いで養生
   によりあらためて後発泡容積の約５０から９０％に収縮
   させ、さらに０．５から１０バールの超過圧力下におけ
   る空気もしくは窒素により軟化温度より少なくとも２０
   ℃低い温度において充分な時間処理し、あらためて放圧
   し、当初の後発泡容積を回復させ、気胞中における完全
   な圧力低下がもたらされるまで大気圧下に養生すること
   を特徴とする方法。