JPH0432853B2 - - Google Patents
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
本発明は型内発泡成形に使用する重合体予備発
泡粒子およびその製法に関する。さらに詳しく
は、押出機などにより製造された楕円柱状の重合
体ペレツトを予備発泡させてえられる重合体予備
発泡粒子およびその製法に関する。 重合体予備発泡粒子を用いる型内発泡成形法は
従来から広く普及しており、その代表的なものと
してはポリスチレンの型内発泡成形法があげられ
る。前記のような型内発泡成形に用いられる重合
体予備発泡粒子の形状は、ほとんどのばあい球状
であるか、球状でないばあいには特開昭58−
37033号公報に記載のごとく、形状因子と分子配
向を組合せたようなものである。前記のような従
来の粒子形状の重合体予備発泡粒子を用いると充
填性が劣るため、該粒子を金型に充填し、加熱成
形してえられた成形体は、金型での充填性がわる
いため表面外観、収縮率、圧縮歪の回復率などの
物性が充分満足のいく成形体にならないという問
題がある。 前記のような実状に鑑み、本発明者らは重合体
予備発泡粒子の形状、金型への充填性および型内
発泡してえられる成形体の物性の3者の関係につ
いて鋭意研究を重ねた結果、型内発泡成形に使用
する重合体予備発泡粒子において、該粒子の形状
が楕円柱状であつて、該粒子の高さをL、高さ方
向と直交する方向の最大径をD、最小径をdとす
るとき、0.3≦2L/(D+d)≦2.0を満足してお
り、該粒子を型内に満したときの充填率が少なく
とも60%であり、かつ該粒子が型内成形時に融着
する温度で加熱したときの加熱変形が等方内的で
ある重合体予備発泡粒子を用いることにより、充
填性が良好で、該粒子を金型に充填し、加熱成形
してえられた成形体の表面外観、収縮率、圧縮歪
回復率などの物性を充分満足させうるという顕著
な効果がえられることを見出し、本発明を完成す
るに至つた。また該重合体予備発泡粒子は、押出
機などで加熱溶融後押出ペレツト化された楕円柱
状の重合体ペレツトを、耐圧オートクレーブで揮
発発性泡剤とともに水中に分散させ、撹拌しなが
ら、該重合体が非晶性のばあいは軟化点付近ま
で、該重合体が結晶性のばあいは融点付近まで加
熱したのち、低圧域に放出することにより、製造
されることを見出した。 本発明の重合体予備発泡粒子を構成する重合体
の種類は、押出ペレツト化できて予備発泡化しう
るものであるならばとくに限定されるものではな
いが、たと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、直鎖状低密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1
などのポリオレフイン系重合体、ポリスチレン系
重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエス
テルなどがあげられるが、好ましくは無架橋〜軽
度に架橋されたポリオレフイン系重合体である。 前記重合体は押出機などを用いてペレツト化な
どされ、重合体粒子とされたのち、本発明の重合
体予備発泡粒子が製造される。 本発明の重合体予備発泡粒子の形状は、第1図
に示すように、円柱状であつて、該粒子の高さを
L、高さ方向と直交する方向の最大径をD、最小
径をdとしたとき、0.3≦2L/(D+d)≦2.0を
満足している形状である。なお前記L、D、dは
いずれも1〜15mmの範囲にあり、好ましくは1〜
10mmの範囲である。前記重合体予備発泡粒子の形
状は前記のように楕円柱状であるが、幾何学的に
完全な楕円柱状に限定されるわけではなく、近似
的にその形状になつていれば本発明の目的は充分
達成されうる。また前記重合体予備発泡粒子の端
面は発泡度にもよるが、切断面の陵のように鋭く
てもよく、前記のように鋭くなく丸味をおびてい
てもよい。該重合体予備発泡粒子の形状を決定す
る寸法比率2L/(D+d)の値が0.3未満または
2.0をこえると、型内へ重合体予備発泡粒子を充
填したときの充填率がわるくなるので、えられる
発泡成形体の表面外観、寸法安定性、物性のいず
れも劣つたものになるが、0.3〜2.0のばあいには
型内への充填率、えられる成形体の表面外観、物
性などの点で極めて優れたものがえられる。前記
の事実は従来の重合体予備発泡粒子の形状に対す
る考え方、すなわち球状のものが好ましいという
考え方とは異なる意外な事実である。 本発明の重合体予備発泡粒子を型内に充填した
ときの充填率は、少なくとも60%であることが望
ましい。前記寸法比率が0.3未満または2.0をこえ
るばあいには、充填率は60%未満になる。なお明
細書にいう充填率とは、密度α(g/cm3)の重合
体予備発泡粒子を内容積1000c.c.のメスシリンダー
に均一に充填したのち該粒子を取出し、重さβ
(g)を計量し、次式: 充填率(%)=β/1000×α×100 で表わされるものであり、1000c.c.を密度αの物体
がすきまなく充満されたときを100としたときの
割合を示している。 本発明の重合体予備発泡粒子は型内成形時に融
着する温度で加熱したときの加熱変形が等方的で
あることが望ましい。型内成形時に融着する温度
(以下、TAという)とは一般には型内成形を実際
に行なつて、該重合体予備発泡粒子同士が充分膨
脹して、良好な成形体がえられる温度として確認
できるもので、重合体の種類、粒子の発泡度など
によつて異なるが、通常10℃ぐらいの幅をもつて
いる。加熱変形はTAの雰囲気下に12時間放置し
たのち取出して2時間後、重合体予備発泡粒子の
高さL、最大径D、最小径dの各寸法変化率を下
記のようにして計算したものの平均値Aを求める
ことにより、測定される。すなわち前記加熱寸法
変化率の計算はランダムに抽出した30個の重合体
予備発泡粒子の加熱前の寸法の平均値が高さL0、
最大径D0、最小径d0であり、TAで加熱後の平均
値が高さL1、最大系D1、最小系d1になつたとき、
l=L1/L0、m=D1/D0、n=d1/d0で示され
るl、m、nの平均値A=(l+m+n)/3に
より計算される。加熱変形が等方的であるとはA
の値が0.8〜1.2の間にあるばあいである。温度TA
で加熱したときの加熱変形が等方的でないばあ
い、すなわちAが0.8未満または1.2をこえるばあ
いには、型内に充填したときの充填率は問題はな
いのであるが、型内に充填し、成形加熱を行なう
段階で熱膨脹および(または)熱収縮が等方的に
おこらずに極めて複雑におこり、結果としてえら
れる成形体は表面外観がわるく、成形体の寸法収
縮率、圧縮歪回復率などの物性もおとるものしか
えられない。前記のばあいにえられる成形体を切
つて内部を観察すると、本発明の重合体予備発泡
粒子を使用したばあいと比較して、内部の粒子と
粒子との間の空隙の多い状態が観察され、それゆ
え表面外観、成形体寸法収縮率、圧縮歪回復率な
どの物性などがおとるのであろうと推測される。 本発明の重合体予備発泡粒子の発泡度合は、該
粒子の密度で通常0.3〜0.01g/cm3の範囲である。 前記のような本発明の重合体予備発泡粒子は下
記のような方法で製造される。 まず予備発泡に先立つて原料重合体を造粒用押
出機で、必要に応じて無機または有機の充填剤、
酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔料のよう
な各種添加剤を混合して加熱混練したのち、ダイ
スからストランド(紐)状に押出して冷却し、所
望の直径と高さをもつたほぼ円柱状のペレツトに
切断する。ダイスから押出された直後のストラン
ドの形状は円柱状をしているが、このストランド
を所定の引取速度で引張つていることおよびスト
ランドの冷却水槽に設けられたガイドロールの影
響によつてストランドの形状は円柱状から楕円柱
状に変化する。ペレツトの形状はダイスの構造、
ストランドの引取速度、押出量、ストランドの冷
却条件などによつて微妙に変化し、その結果、楕
円柱状になる。ペレツトの長さは本発明の重合体
予備発泡粒子の寸法比率2L/(D+d)と密接
に関係してくるので、押出し量とストランドの冷
却条件を考慮の上、ストランドの引取速度により
ペレツトの長さを決定するのが望ましい。 前記のようにしてえられたペレツトは、通常の
予備発泡方法によつて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、ブタンなど
の揮発性発泡剤を含ませたのち、加熱され予備発
泡される。予備発泡時に該ペレツトの特定の方向
に歪をもたないような発泡方法でもつて予備発泡
を行なうことが好ましい。すなわち、ペレツトを
耐圧オートクレーブで水中に撹拌分散させ、揮発
性発泡剤を添加して該重合体の軟化点(重合体が
非晶性のとき)、または融点(重合体が結晶性の
とき)付近まで加熱したのち、低圧域に放出して
重合体予備発泡粒子をうる。えられた重合体予備
発泡粒子は発泡剤を含有した状態で軟化点または
融点付近まで加熱されるのでペレツト製造時に生
じた残留応力や残留歪などがほとんど除去されて
いる。したがつて、前記予備発泡粒子は金型に充
填して成形するばあいの変形がほとんど等方的で
あり、その結果、表面外観および内部融着ともに
良好な成形体がえられる。前記予備発泡前の加熱
温度は該重合体の軟化点または融点付近である
が、該軟化点または融点は揮発性発泡剤を含有し
たときのものであり、実際の重合体の軟化点また
は融点よりも低くなることがある。低くなる程度
は使用する揮発性発泡剤の種類と量に依存する。
たとえば結晶性エチレン−プロピレンランダム共
重合体とジクロロジフルオロメタンとの組合せの
ばあい、予備発泡前の加熱温度は130〜145℃の間
にあり、低密度ポリエチレンとジクロロジフルオ
ロメタンとの組合せのばあいは100〜115℃の間に
ある。 本発明に用いる揮発性発泡剤としては、たとえ
ばジクロロジフルオロメタン、トリクロロモノフ
ルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、
トリクロロトリフルオロエタンなどのハロゲン化
炭化水素、エタン、プロパン、プタン、ペンタ
ン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素などがあげら
れる。これらの発泡剤の使用量は重合体の種類、
予備発泡粒子の密度などによつてかわつてくる
が、おおむね5〜50部(重量部、以下同様)が使
用される。 本発明の方法により予備発泡を行なう加熱温度
でのオートクレーブ内の圧力は、仕込んだ発泡剤
の種類と量および空間容積によつて変わり、通常
15〜40Kg/cm2(G)の範囲であるが、本発明の重合体
予備発泡粒子の等方性に与える影響は少ない。 本発明の重合体予備発泡粒子は、必要に応じて
加熱時2次発泡するように大気圧以上に内圧を高
めたのち、従来の成形法と同様に金型内に充填
し、加熱蒸気などで金型を加熱することにより、
粒子同士が互いに融着した、表面外観が良好で収
縮の少ない、物性の優れた型内発泡成形体が容易
にえられる。 本発明の重合体予備発泡粒子は成形時の金型内
への充填率が高く、成形加熱時、等方的に発泡膨
脹するため、成形体の内部にほとんど空隙がみら
れない、表面部分にもくぼみがないなどの特徴を
有し、外観も極めて美麗なものになり、従来の球
状予備発泡粒子から成形された型内発泡成形体よ
りも物性の優れたものであり、浮揚材、包装材、
緩衝材、断熱材などの各種分野に効果的に使用で
きる。 つぎに本発明の発泡粒子およびその製法を実施
例および比較例にもとづきさらに詳細に説明す
る。 実施例1〜9および比較例1〜2 エチレン−プロピレンランダム共重合体(エチ
レン含有率4.5%(重量%、以下同様)、融点約
136℃)を原料として押出機に供給して多孔ダイ
スからストランド状に押出し、切断長さを調節
し、第1表に示すように押出方向に種々の長さを
有するペレツトを製造した。えられたペレツトの
断面形状はほぼ楕円柱状であつた。えられたペレ
ツト100部(25Kg)、水300部および第1表記載の
ジクロロフルオロメタンの所定量を容量100の
耐圧オートクレーブに入れ、撹拌しながら130〜
140℃に加熱したのち、該オートクレーブ内圧を、
ジクロロフルオロメタンを加えつつ、30〜15Kg/
cm2(G)に保持しながらペレツトを大気圧下に放出
し、楕円柱状の重合体予備発泡粒子をえた。 えられた第1表に示す寸法比率2L/(D+d)
を有する予備発泡粒子は、乾燥後9Kg/cm2(G)の加
圧空気下、60℃に約2時間保持して該粒子の内圧
を高めたのち、成形用金型(900×600×60mm)に
充填し、2〜3.5Kg/cm2(G)の水蒸気で加熱して板
状発泡成形体をえた。 えられた重合体予備発泡粒子の物性および成形
体の物性を測定した。その結果を第1表に示す。 なお加熱寸法変化率Aおよび寸法比率2L/
(D+d)に用いる寸法はノギスを用いて測定し、
前記の方法でそれぞれを算出、密度はJIS K
6767により測定、充填率は前記の方法により測
定、充填性は成形体を切断したときの断面を観察
し、充填が均一に行なわれ、粒子間隙がほとんど
ないばあいを○、充填が均一に行なわれ、粒子間
隙がやや目立つばあいを△、充填が不均一で収
縮、融着不良がみられ、型通りの成形体にならな
いばあいを×として測定、収縮率(%)は成形体
の体積をv、金型の体積をVとしたとき、〔(V−
v)〕×100を収縮率とし、その値が8%未満を○、
8%以上で13%未満を△、13%以上を×として判
定、外観は表面凹凸がほとんどなく、平滑美麗な
ばあいを○、表面凹凸がやや目立つがなんとか使
用可能なばあいを△、表面凹凸が激しく、平坦で
ないばあいを×として判定、圧縮回復率(%)は
50mm角で厚さが40mmの板状試験片を厚さが10mmに
なるまで、圧縮速度10mm/分で圧縮したのち、同
じ速度で除圧し、圧縮応力が0になつたときの厚
さtを測定し、〔(40−t)/40〕×100を圧縮歪回
復率とし、その値が15%未満を○、15〜20%を
△、20%をこえるばあいを×として判定した。 実施例10〜11および比較例3〜4 重合体として直鎖状低密度ポリエチレン(融点
約121℃)を使用し、耐圧オートクレーブ内温度
を114〜120℃にした以外は実施例1と同様にして
予備発泡粒子をえ、該粒子を乾燥後18Kg/cm2(G)の
加圧空気下、60℃に約2時間保持して該粒子の内
圧を高めたのち、成形用金型(900×600×60mm)
に充填し、1〜2Kg/cm2(G)の水蒸気で加熱して板
状発泡成形体をえた。 えられた重合体予備発泡粒子および成形体の物
性を実施例1と同様にして測定した。その結果を
第1表に示す。 実施例12および比較例5〜6 実施例1と同一のエチレン−プロピレンランダ
ム共重合体を200℃で溶融押出して直径約2.0mmス
トランドを製造し、ついで110℃で第2表記載の
延伸倍率で延伸し、切断してペレツトを作製し
た。 えられたペレツト100部(700g)、水300部およ
びジクロロフルオロメタン30部を内容積3.5の
耐圧オートクレーブ内に入れ、撹拌しながら136
℃に加熱した。そののち該オートクレーブ内圧を
ジクロロフルオロメタンを加えつつ、約2Kg/cm2
(G)に保持しながらペレツトを大気圧に放出し、重
合体予備発泡粒子をえた。 えられた重合体予備発泡粒子は、乾燥後9Kg/
cm2(G)の加圧空気下、60℃に約2時間保持して該粒
子の内圧を高めたのち、成形用金型(290×270×
50mm)に充填し、2.8Kg/cm2(G)の水蒸気で加熱し
て板状成形体をえた。 えられた重合体予備発泡粒子の物性および成形
体の物性を実施例1と同様にして測定した。その
結果を第2表に示す。 第2表から延伸したペレツトを用いたばあい、
TA(133〜136℃)での加熱寸法変化率が等方的で
なく、えられた成形体の物性も未延伸ペレツトを
用いたばあいと比較して劣つていることがわか
る。 比較例 7〜8 実施例1と同一のエチレン−プロピレンランダ
ム共重合体を用いて製造した、第1表に示す1個
当りの重量を有するペレツト100部をオートクレ
ーブ中で水300部に懸濁させ、強く撹拌しながら
160℃で約1時間加熱処理したのち、冷却してほ
ぼ球状のペレツトをえた。 えられた球状のペレツトを用い、実施例1と同
様にして重合体予備発泡粒子をえ、成形体を成形
し、それらの物性を測定した。その結果を第1表
に示す。
泡粒子およびその製法に関する。さらに詳しく
は、押出機などにより製造された楕円柱状の重合
体ペレツトを予備発泡させてえられる重合体予備
発泡粒子およびその製法に関する。 重合体予備発泡粒子を用いる型内発泡成形法は
従来から広く普及しており、その代表的なものと
してはポリスチレンの型内発泡成形法があげられ
る。前記のような型内発泡成形に用いられる重合
体予備発泡粒子の形状は、ほとんどのばあい球状
であるか、球状でないばあいには特開昭58−
37033号公報に記載のごとく、形状因子と分子配
向を組合せたようなものである。前記のような従
来の粒子形状の重合体予備発泡粒子を用いると充
填性が劣るため、該粒子を金型に充填し、加熱成
形してえられた成形体は、金型での充填性がわる
いため表面外観、収縮率、圧縮歪の回復率などの
物性が充分満足のいく成形体にならないという問
題がある。 前記のような実状に鑑み、本発明者らは重合体
予備発泡粒子の形状、金型への充填性および型内
発泡してえられる成形体の物性の3者の関係につ
いて鋭意研究を重ねた結果、型内発泡成形に使用
する重合体予備発泡粒子において、該粒子の形状
が楕円柱状であつて、該粒子の高さをL、高さ方
向と直交する方向の最大径をD、最小径をdとす
るとき、0.3≦2L/(D+d)≦2.0を満足してお
り、該粒子を型内に満したときの充填率が少なく
とも60%であり、かつ該粒子が型内成形時に融着
する温度で加熱したときの加熱変形が等方内的で
ある重合体予備発泡粒子を用いることにより、充
填性が良好で、該粒子を金型に充填し、加熱成形
してえられた成形体の表面外観、収縮率、圧縮歪
回復率などの物性を充分満足させうるという顕著
な効果がえられることを見出し、本発明を完成す
るに至つた。また該重合体予備発泡粒子は、押出
機などで加熱溶融後押出ペレツト化された楕円柱
状の重合体ペレツトを、耐圧オートクレーブで揮
発発性泡剤とともに水中に分散させ、撹拌しなが
ら、該重合体が非晶性のばあいは軟化点付近ま
で、該重合体が結晶性のばあいは融点付近まで加
熱したのち、低圧域に放出することにより、製造
されることを見出した。 本発明の重合体予備発泡粒子を構成する重合体
の種類は、押出ペレツト化できて予備発泡化しう
るものであるならばとくに限定されるものではな
いが、たと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、直鎖状低密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1
などのポリオレフイン系重合体、ポリスチレン系
重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエス
テルなどがあげられるが、好ましくは無架橋〜軽
度に架橋されたポリオレフイン系重合体である。 前記重合体は押出機などを用いてペレツト化な
どされ、重合体粒子とされたのち、本発明の重合
体予備発泡粒子が製造される。 本発明の重合体予備発泡粒子の形状は、第1図
に示すように、円柱状であつて、該粒子の高さを
L、高さ方向と直交する方向の最大径をD、最小
径をdとしたとき、0.3≦2L/(D+d)≦2.0を
満足している形状である。なお前記L、D、dは
いずれも1〜15mmの範囲にあり、好ましくは1〜
10mmの範囲である。前記重合体予備発泡粒子の形
状は前記のように楕円柱状であるが、幾何学的に
完全な楕円柱状に限定されるわけではなく、近似
的にその形状になつていれば本発明の目的は充分
達成されうる。また前記重合体予備発泡粒子の端
面は発泡度にもよるが、切断面の陵のように鋭く
てもよく、前記のように鋭くなく丸味をおびてい
てもよい。該重合体予備発泡粒子の形状を決定す
る寸法比率2L/(D+d)の値が0.3未満または
2.0をこえると、型内へ重合体予備発泡粒子を充
填したときの充填率がわるくなるので、えられる
発泡成形体の表面外観、寸法安定性、物性のいず
れも劣つたものになるが、0.3〜2.0のばあいには
型内への充填率、えられる成形体の表面外観、物
性などの点で極めて優れたものがえられる。前記
の事実は従来の重合体予備発泡粒子の形状に対す
る考え方、すなわち球状のものが好ましいという
考え方とは異なる意外な事実である。 本発明の重合体予備発泡粒子を型内に充填した
ときの充填率は、少なくとも60%であることが望
ましい。前記寸法比率が0.3未満または2.0をこえ
るばあいには、充填率は60%未満になる。なお明
細書にいう充填率とは、密度α(g/cm3)の重合
体予備発泡粒子を内容積1000c.c.のメスシリンダー
に均一に充填したのち該粒子を取出し、重さβ
(g)を計量し、次式: 充填率(%)=β/1000×α×100 で表わされるものであり、1000c.c.を密度αの物体
がすきまなく充満されたときを100としたときの
割合を示している。 本発明の重合体予備発泡粒子は型内成形時に融
着する温度で加熱したときの加熱変形が等方的で
あることが望ましい。型内成形時に融着する温度
(以下、TAという)とは一般には型内成形を実際
に行なつて、該重合体予備発泡粒子同士が充分膨
脹して、良好な成形体がえられる温度として確認
できるもので、重合体の種類、粒子の発泡度など
によつて異なるが、通常10℃ぐらいの幅をもつて
いる。加熱変形はTAの雰囲気下に12時間放置し
たのち取出して2時間後、重合体予備発泡粒子の
高さL、最大径D、最小径dの各寸法変化率を下
記のようにして計算したものの平均値Aを求める
ことにより、測定される。すなわち前記加熱寸法
変化率の計算はランダムに抽出した30個の重合体
予備発泡粒子の加熱前の寸法の平均値が高さL0、
最大径D0、最小径d0であり、TAで加熱後の平均
値が高さL1、最大系D1、最小系d1になつたとき、
l=L1/L0、m=D1/D0、n=d1/d0で示され
るl、m、nの平均値A=(l+m+n)/3に
より計算される。加熱変形が等方的であるとはA
の値が0.8〜1.2の間にあるばあいである。温度TA
で加熱したときの加熱変形が等方的でないばあ
い、すなわちAが0.8未満または1.2をこえるばあ
いには、型内に充填したときの充填率は問題はな
いのであるが、型内に充填し、成形加熱を行なう
段階で熱膨脹および(または)熱収縮が等方的に
おこらずに極めて複雑におこり、結果としてえら
れる成形体は表面外観がわるく、成形体の寸法収
縮率、圧縮歪回復率などの物性もおとるものしか
えられない。前記のばあいにえられる成形体を切
つて内部を観察すると、本発明の重合体予備発泡
粒子を使用したばあいと比較して、内部の粒子と
粒子との間の空隙の多い状態が観察され、それゆ
え表面外観、成形体寸法収縮率、圧縮歪回復率な
どの物性などがおとるのであろうと推測される。 本発明の重合体予備発泡粒子の発泡度合は、該
粒子の密度で通常0.3〜0.01g/cm3の範囲である。 前記のような本発明の重合体予備発泡粒子は下
記のような方法で製造される。 まず予備発泡に先立つて原料重合体を造粒用押
出機で、必要に応じて無機または有機の充填剤、
酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔料のよう
な各種添加剤を混合して加熱混練したのち、ダイ
スからストランド(紐)状に押出して冷却し、所
望の直径と高さをもつたほぼ円柱状のペレツトに
切断する。ダイスから押出された直後のストラン
ドの形状は円柱状をしているが、このストランド
を所定の引取速度で引張つていることおよびスト
ランドの冷却水槽に設けられたガイドロールの影
響によつてストランドの形状は円柱状から楕円柱
状に変化する。ペレツトの形状はダイスの構造、
ストランドの引取速度、押出量、ストランドの冷
却条件などによつて微妙に変化し、その結果、楕
円柱状になる。ペレツトの長さは本発明の重合体
予備発泡粒子の寸法比率2L/(D+d)と密接
に関係してくるので、押出し量とストランドの冷
却条件を考慮の上、ストランドの引取速度により
ペレツトの長さを決定するのが望ましい。 前記のようにしてえられたペレツトは、通常の
予備発泡方法によつて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、ブタンなど
の揮発性発泡剤を含ませたのち、加熱され予備発
泡される。予備発泡時に該ペレツトの特定の方向
に歪をもたないような発泡方法でもつて予備発泡
を行なうことが好ましい。すなわち、ペレツトを
耐圧オートクレーブで水中に撹拌分散させ、揮発
性発泡剤を添加して該重合体の軟化点(重合体が
非晶性のとき)、または融点(重合体が結晶性の
とき)付近まで加熱したのち、低圧域に放出して
重合体予備発泡粒子をうる。えられた重合体予備
発泡粒子は発泡剤を含有した状態で軟化点または
融点付近まで加熱されるのでペレツト製造時に生
じた残留応力や残留歪などがほとんど除去されて
いる。したがつて、前記予備発泡粒子は金型に充
填して成形するばあいの変形がほとんど等方的で
あり、その結果、表面外観および内部融着ともに
良好な成形体がえられる。前記予備発泡前の加熱
温度は該重合体の軟化点または融点付近である
が、該軟化点または融点は揮発性発泡剤を含有し
たときのものであり、実際の重合体の軟化点また
は融点よりも低くなることがある。低くなる程度
は使用する揮発性発泡剤の種類と量に依存する。
たとえば結晶性エチレン−プロピレンランダム共
重合体とジクロロジフルオロメタンとの組合せの
ばあい、予備発泡前の加熱温度は130〜145℃の間
にあり、低密度ポリエチレンとジクロロジフルオ
ロメタンとの組合せのばあいは100〜115℃の間に
ある。 本発明に用いる揮発性発泡剤としては、たとえ
ばジクロロジフルオロメタン、トリクロロモノフ
ルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、
トリクロロトリフルオロエタンなどのハロゲン化
炭化水素、エタン、プロパン、プタン、ペンタ
ン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素などがあげら
れる。これらの発泡剤の使用量は重合体の種類、
予備発泡粒子の密度などによつてかわつてくる
が、おおむね5〜50部(重量部、以下同様)が使
用される。 本発明の方法により予備発泡を行なう加熱温度
でのオートクレーブ内の圧力は、仕込んだ発泡剤
の種類と量および空間容積によつて変わり、通常
15〜40Kg/cm2(G)の範囲であるが、本発明の重合体
予備発泡粒子の等方性に与える影響は少ない。 本発明の重合体予備発泡粒子は、必要に応じて
加熱時2次発泡するように大気圧以上に内圧を高
めたのち、従来の成形法と同様に金型内に充填
し、加熱蒸気などで金型を加熱することにより、
粒子同士が互いに融着した、表面外観が良好で収
縮の少ない、物性の優れた型内発泡成形体が容易
にえられる。 本発明の重合体予備発泡粒子は成形時の金型内
への充填率が高く、成形加熱時、等方的に発泡膨
脹するため、成形体の内部にほとんど空隙がみら
れない、表面部分にもくぼみがないなどの特徴を
有し、外観も極めて美麗なものになり、従来の球
状予備発泡粒子から成形された型内発泡成形体よ
りも物性の優れたものであり、浮揚材、包装材、
緩衝材、断熱材などの各種分野に効果的に使用で
きる。 つぎに本発明の発泡粒子およびその製法を実施
例および比較例にもとづきさらに詳細に説明す
る。 実施例1〜9および比較例1〜2 エチレン−プロピレンランダム共重合体(エチ
レン含有率4.5%(重量%、以下同様)、融点約
136℃)を原料として押出機に供給して多孔ダイ
スからストランド状に押出し、切断長さを調節
し、第1表に示すように押出方向に種々の長さを
有するペレツトを製造した。えられたペレツトの
断面形状はほぼ楕円柱状であつた。えられたペレ
ツト100部(25Kg)、水300部および第1表記載の
ジクロロフルオロメタンの所定量を容量100の
耐圧オートクレーブに入れ、撹拌しながら130〜
140℃に加熱したのち、該オートクレーブ内圧を、
ジクロロフルオロメタンを加えつつ、30〜15Kg/
cm2(G)に保持しながらペレツトを大気圧下に放出
し、楕円柱状の重合体予備発泡粒子をえた。 えられた第1表に示す寸法比率2L/(D+d)
を有する予備発泡粒子は、乾燥後9Kg/cm2(G)の加
圧空気下、60℃に約2時間保持して該粒子の内圧
を高めたのち、成形用金型(900×600×60mm)に
充填し、2〜3.5Kg/cm2(G)の水蒸気で加熱して板
状発泡成形体をえた。 えられた重合体予備発泡粒子の物性および成形
体の物性を測定した。その結果を第1表に示す。 なお加熱寸法変化率Aおよび寸法比率2L/
(D+d)に用いる寸法はノギスを用いて測定し、
前記の方法でそれぞれを算出、密度はJIS K
6767により測定、充填率は前記の方法により測
定、充填性は成形体を切断したときの断面を観察
し、充填が均一に行なわれ、粒子間隙がほとんど
ないばあいを○、充填が均一に行なわれ、粒子間
隙がやや目立つばあいを△、充填が不均一で収
縮、融着不良がみられ、型通りの成形体にならな
いばあいを×として測定、収縮率(%)は成形体
の体積をv、金型の体積をVとしたとき、〔(V−
v)〕×100を収縮率とし、その値が8%未満を○、
8%以上で13%未満を△、13%以上を×として判
定、外観は表面凹凸がほとんどなく、平滑美麗な
ばあいを○、表面凹凸がやや目立つがなんとか使
用可能なばあいを△、表面凹凸が激しく、平坦で
ないばあいを×として判定、圧縮回復率(%)は
50mm角で厚さが40mmの板状試験片を厚さが10mmに
なるまで、圧縮速度10mm/分で圧縮したのち、同
じ速度で除圧し、圧縮応力が0になつたときの厚
さtを測定し、〔(40−t)/40〕×100を圧縮歪回
復率とし、その値が15%未満を○、15〜20%を
△、20%をこえるばあいを×として判定した。 実施例10〜11および比較例3〜4 重合体として直鎖状低密度ポリエチレン(融点
約121℃)を使用し、耐圧オートクレーブ内温度
を114〜120℃にした以外は実施例1と同様にして
予備発泡粒子をえ、該粒子を乾燥後18Kg/cm2(G)の
加圧空気下、60℃に約2時間保持して該粒子の内
圧を高めたのち、成形用金型(900×600×60mm)
に充填し、1〜2Kg/cm2(G)の水蒸気で加熱して板
状発泡成形体をえた。 えられた重合体予備発泡粒子および成形体の物
性を実施例1と同様にして測定した。その結果を
第1表に示す。 実施例12および比較例5〜6 実施例1と同一のエチレン−プロピレンランダ
ム共重合体を200℃で溶融押出して直径約2.0mmス
トランドを製造し、ついで110℃で第2表記載の
延伸倍率で延伸し、切断してペレツトを作製し
た。 えられたペレツト100部(700g)、水300部およ
びジクロロフルオロメタン30部を内容積3.5の
耐圧オートクレーブ内に入れ、撹拌しながら136
℃に加熱した。そののち該オートクレーブ内圧を
ジクロロフルオロメタンを加えつつ、約2Kg/cm2
(G)に保持しながらペレツトを大気圧に放出し、重
合体予備発泡粒子をえた。 えられた重合体予備発泡粒子は、乾燥後9Kg/
cm2(G)の加圧空気下、60℃に約2時間保持して該粒
子の内圧を高めたのち、成形用金型(290×270×
50mm)に充填し、2.8Kg/cm2(G)の水蒸気で加熱し
て板状成形体をえた。 えられた重合体予備発泡粒子の物性および成形
体の物性を実施例1と同様にして測定した。その
結果を第2表に示す。 第2表から延伸したペレツトを用いたばあい、
TA(133〜136℃)での加熱寸法変化率が等方的で
なく、えられた成形体の物性も未延伸ペレツトを
用いたばあいと比較して劣つていることがわか
る。 比較例 7〜8 実施例1と同一のエチレン−プロピレンランダ
ム共重合体を用いて製造した、第1表に示す1個
当りの重量を有するペレツト100部をオートクレ
ーブ中で水300部に懸濁させ、強く撹拌しながら
160℃で約1時間加熱処理したのち、冷却してほ
ぼ球状のペレツトをえた。 えられた球状のペレツトを用い、実施例1と同
様にして重合体予備発泡粒子をえ、成形体を成形
し、それらの物性を測定した。その結果を第1表
に示す。
【表】
【表】
第1図は本発明の重合体予備発泡粒子の形状と
その測定部位を示す斜視図である。 (図面の主要符号)、D:最大径、d:最小径、
L:高さ。
その測定部位を示す斜視図である。 (図面の主要符号)、D:最大径、d:最小径、
L:高さ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 型内発泡成形に使用する重合体予備発泡粒子
において、該粒子の形状が楕円柱状であつて、該
粒子の高さL、高さ方向と直交する方向の最大径
をD、最小径をdとするとき、0.3≦2L/(D+
d)≦2.0を満足しており、該粒子を型内に満した
ときの充填率が少なくとも60%であり、かつ該粒
子が型内成形時に融着する温度で加熱したときの
加熱変形が等方的であることを特徴とする重合体
予備発泡粒子。 2 前記重合体がポリオレフイン系樹脂である特
許請求の範囲第1項記載の粒子。 3 型内発泡成形に使用する、形状が楕円柱状で
あつて、高さをL、高さ方向と直交する方向の最
大径をD、最小径をdとするとき、0.3≦2L/
(D+d)≦2.0を満足しており、型内に満したと
きの充填率が少なくとも60%であり、型内成形時
に融着する温度で加熱したときの加熱変形が等方
的である重合体予備発泡粒子の製法において、押
出機で加熱後、ペレツト化された楕円柱状の重合
体ペレツトを、耐圧オートクレーブで揮発性発泡
剤とともに水中に分散させ、撹拌しながら、該重
合体が非晶性の場合は軟化点付近まで、該重合体
が結晶性ばあいは融点付近まで加熱したのち、低
圧域に放出することを特徴とする重合体予備発泡
粒子の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12309183A JPS6013825A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 重合体予備発泡粒子およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12309183A JPS6013825A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 重合体予備発泡粒子およびその製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6013825A JPS6013825A (ja) | 1985-01-24 |
JPH0432853B2 true JPH0432853B2 (ja) | 1992-06-01 |
Family
ID=14851976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12309183A Granted JPS6013825A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 重合体予備発泡粒子およびその製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6013825A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0628920B2 (ja) * | 1990-06-04 | 1994-04-20 | 株式会社堀江本店 | フィルムシート材熱溶断・溶着装置 |
US6218002B1 (en) | 1997-12-16 | 2001-04-17 | Polysource, Inc. | Concrete mix containing polystyrene beads |
JP2007044877A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Kaneka Corp | ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子と該予備発泡粒子から得られる発泡成形体 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5837033A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Japan Styrene Paper Co Ltd | ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子 |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP12309183A patent/JPS6013825A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5837033A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Japan Styrene Paper Co Ltd | ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6013825A (ja) | 1985-01-24 |
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