JPH0525311A - 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂発泡体の製造方法Info
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- JPH0525311A JPH0525311A JP18489591A JP18489591A JPH0525311A JP H0525311 A JPH0525311 A JP H0525311A JP 18489591 A JP18489591 A JP 18489591A JP 18489591 A JP18489591 A JP 18489591A JP H0525311 A JPH0525311 A JP H0525311A
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- thermoplastic resin
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】微細な気泡を無数に含有する熱可塑性樹脂発泡
体を量産できる方法を提供する。 【構成】溶融状態または固体状態の熱可塑性樹脂に、そ
の熱可塑性樹脂への気泡核となるガスの溶解速度を向上
させる作用を有する低分子有機物からなる添加剤の存在
する加圧下で該ガスを接触させ、該ガスを浸透させた熱
可塑性樹脂成形体を得る工程と、除圧後にその熱可塑性
樹脂成形体を加熱して発泡させる工程と、その熱可塑性
樹脂発泡体を冷却する工程とを有する。
体を量産できる方法を提供する。 【構成】溶融状態または固体状態の熱可塑性樹脂に、そ
の熱可塑性樹脂への気泡核となるガスの溶解速度を向上
させる作用を有する低分子有機物からなる添加剤の存在
する加圧下で該ガスを接触させ、該ガスを浸透させた熱
可塑性樹脂成形体を得る工程と、除圧後にその熱可塑性
樹脂成形体を加熱して発泡させる工程と、その熱可塑性
樹脂発泡体を冷却する工程とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は保温材、断熱材などに使
用される耐熱性に優れた熱可塑性樹脂発泡体の製造方法
に関する。
用される耐熱性に優れた熱可塑性樹脂発泡体の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポリエチレン、ポリスチレン、ポ
リプロピレンなどの発泡体が、その柔軟性、軽量性、断
熱性などの特徴をいかして建材、包装材などに広く用い
られている。しかし、これらの発泡体は機械強度、弾性
回復性、耐熱性などの点で問題がある。
リプロピレンなどの発泡体が、その柔軟性、軽量性、断
熱性などの特徴をいかして建材、包装材などに広く用い
られている。しかし、これらの発泡体は機械強度、弾性
回復性、耐熱性などの点で問題がある。
【０００３】これらの特性を改善するために、例えば熱
可塑性樹脂に発泡剤を添加し、成形と同時にまたは一旦
成形した後、加熱発泡させる方法が知られている。しか
し、このような方法で製造された発泡体は不均質な気泡
を含み、気泡径が大きく、気泡密度が小さいので、その
性能は未だ不満足である。
可塑性樹脂に発泡剤を添加し、成形と同時にまたは一旦
成形した後、加熱発泡させる方法が知られている。しか
し、このような方法で製造された発泡体は不均質な気泡
を含み、気泡径が大きく、気泡密度が小さいので、その
性能は未だ不満足である。
【０００４】これらの問題を解決する技術として、米国
特許第４，４７３，６６５号明細書に記載されているよ
うに、一様に分布した極めて微細な気泡を有するプラス
チック（Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ Ｐｌａｓｔｉｃ
Ｆｏａｍ）を製造する方法が知られている。
特許第４，４７３，６６５号明細書に記載されているよ
うに、一様に分布した極めて微細な気泡を有するプラス
チック（Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ Ｐｌａｓｔｉｃ
Ｆｏａｍ）を製造する方法が知られている。
【０００５】この方法では、まず気泡核となる不活性ガ
スを加圧浸透させた熱可塑性樹脂成形体を作製する。具
体的には、例えば予め成形した熱可塑性樹脂成形体を加
圧容器に入れ、加圧された不活性ガスを導入する。ま
た、熱可塑性樹脂を例えばシート状の成形体に押出成形
しながら加圧容器に導き、不活性ガスを加圧浸透させて
もよい。次に、圧力を解放した後、成形体を高温の熱媒
体中に浸漬して加熱発泡させる。これを冷却することに
より所望の発泡体を得る。
スを加圧浸透させた熱可塑性樹脂成形体を作製する。具
体的には、例えば予め成形した熱可塑性樹脂成形体を加
圧容器に入れ、加圧された不活性ガスを導入する。ま
た、熱可塑性樹脂を例えばシート状の成形体に押出成形
しながら加圧容器に導き、不活性ガスを加圧浸透させて
もよい。次に、圧力を解放した後、成形体を高温の熱媒
体中に浸漬して加熱発泡させる。これを冷却することに
より所望の発泡体を得る。
【０００６】この方法では確かに微細セルを有する発泡
体を得ることができるが、実験レベルのものであり、工
業的に実施できるわけではない。すなわち、この方法で
微細セルを有する発泡体を形成するのに十分な気泡径を
得るためには、気泡核となるガスを樹脂に浸透させる
際、十数時間のガス浸透時間を必要とする。このように
ガス浸透工程での滞留時間が非常に大きいため、経済的
でない。
体を得ることができるが、実験レベルのものであり、工
業的に実施できるわけではない。すなわち、この方法で
微細セルを有する発泡体を形成するのに十分な気泡径を
得るためには、気泡核となるガスを樹脂に浸透させる
際、十数時間のガス浸透時間を必要とする。このように
ガス浸透工程での滞留時間が非常に大きいため、経済的
でない。
【０００７】また、量産技術としては、特表平１−５０
０５８３号公報に開示された方法が知られている。この
公報に記載されている技術は、押出機と冷却装置との間
を被覆流体（主に潤滑剤）によりシールした状態で、押
出機から押し出された溶融樹脂を加圧状態のまま冷却固
定させて発泡体シートを成形する方法に関する。
０５８３号公報に開示された方法が知られている。この
公報に記載されている技術は、押出機と冷却装置との間
を被覆流体（主に潤滑剤）によりシールした状態で、押
出機から押し出された溶融樹脂を加圧状態のまま冷却固
定させて発泡体シートを成形する方法に関する。
【０００８】しかし、この方法を溶融粘度の低い樹脂に
適用しようとすると、ダイス内圧力を非常に高くしなけ
ればならない。このため、ダイス内での樹脂の詰まり、
オイルの漏れなどが考えられ、熱可塑性樹脂発泡体の製
造には不適である。したがって、この方法だけでは発泡
体を経済的に量産することはできない。
適用しようとすると、ダイス内圧力を非常に高くしなけ
ればならない。このため、ダイス内での樹脂の詰まり、
オイルの漏れなどが考えられ、熱可塑性樹脂発泡体の製
造には不適である。したがって、この方法だけでは発泡
体を経済的に量産することはできない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するためになされたものであり、微細な気泡を無数
に含有する熱可塑性樹脂発泡体を量産できる方法を提供
することを目的とする。
解決するためになされたものであり、微細な気泡を無数
に含有する熱可塑性樹脂発泡体を量産できる方法を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の熱可塑性
樹脂発泡体の製造方法は、溶融状態または固体状態の熱
可塑性樹脂に、その熱可塑性樹脂への気泡核となるガス
の溶解速度を向上させる作用を有する低分子有機物から
なる添加剤の存在する加圧下で該ガスを接触させ、該ガ
スを浸透させた熱可塑性樹脂成形体を得る工程と、除圧
後にその熱可塑性樹脂成形体を加熱して発泡させる工程
と、その熱可塑性樹脂発泡体を冷却する工程とを具備し
たことを特徴とするものである。
樹脂発泡体の製造方法は、溶融状態または固体状態の熱
可塑性樹脂に、その熱可塑性樹脂への気泡核となるガス
の溶解速度を向上させる作用を有する低分子有機物から
なる添加剤の存在する加圧下で該ガスを接触させ、該ガ
スを浸透させた熱可塑性樹脂成形体を得る工程と、除圧
後にその熱可塑性樹脂成形体を加熱して発泡させる工程
と、その熱可塑性樹脂発泡体を冷却する工程とを具備し
たことを特徴とするものである。
【００１１】本発明において、熱可塑性樹脂としてはポ
リエチレン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル樹脂
（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフ
タレート）、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素
樹脂（例えばポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、
ポリクロロトリフロロエチレン（ＰＣＴＦＥ））などが
好適に用いられる。これらの熱可塑性樹脂のうちでは、
耐熱性、耐衝撃性などの点で、特にポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。こ
れらの熱可塑性樹脂中には、酸化防止剤、紫外線防止
剤、滑剤、顔料などを少量添加しても差支えない。
リエチレン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル樹脂
（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフ
タレート）、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素
樹脂（例えばポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、
ポリクロロトリフロロエチレン（ＰＣＴＦＥ））などが
好適に用いられる。これらの熱可塑性樹脂のうちでは、
耐熱性、耐衝撃性などの点で、特にポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。こ
れらの熱可塑性樹脂中には、酸化防止剤、紫外線防止
剤、滑剤、顔料などを少量添加しても差支えない。
【００１２】本発明において、気泡核となるガスとして
は、不活性ガス（炭酸ガス、窒素、アルゴン、ヘリウム
など）、エタン、Ｎ2 Ｏ、ＣＣｌＦ3 、ＣＨＦ3 、水
素、フッ素などが用いられる。これらのガスのうち、熱
可塑性樹脂への浸透性、および安全性を考慮して炭酸ガ
スが特に好ましい。
は、不活性ガス（炭酸ガス、窒素、アルゴン、ヘリウム
など）、エタン、Ｎ2 Ｏ、ＣＣｌＦ3 、ＣＨＦ3 、水
素、フッ素などが用いられる。これらのガスのうち、熱
可塑性樹脂への浸透性、および安全性を考慮して炭酸ガ
スが特に好ましい。
【００１３】本発明において、添加剤は樹脂へのガスの
溶解速度を向上させる作用を有する。このような添加剤
としては、アセトン、エタノール、メタノール、シクロ
ヘキサン、エタン、酢酸エチル、酢酸メチル、プロパン
などが用いられる。これらのうち、より効果的にガスを
熱可塑性樹脂中に浸透させるために、熱可塑性樹脂に対
して強い分子間引力を有するものを選択することが好ま
しい。添加剤はガスに対して０．１モル％以上であれ
ば、ガスの溶解速度を向上させることができるが、２０
モル％を超えても効果はあまり変わらないので多くても
２０モル％程度混合させればよい。
溶解速度を向上させる作用を有する。このような添加剤
としては、アセトン、エタノール、メタノール、シクロ
ヘキサン、エタン、酢酸エチル、酢酸メチル、プロパン
などが用いられる。これらのうち、より効果的にガスを
熱可塑性樹脂中に浸透させるために、熱可塑性樹脂に対
して強い分子間引力を有するものを選択することが好ま
しい。添加剤はガスに対して０．１モル％以上であれ
ば、ガスの溶解速度を向上させることができるが、２０
モル％を超えても効果はあまり変わらないので多くても
２０モル％程度混合させればよい。
【００１４】本発明の方法を用いれば、気泡分布が均一
で、気泡密度が例えば１×１０11個／ｃｍ2 以上の高密
度で、かつ気泡径が例えば５０μｍ以下の微細な気泡を
含む熱可塑性樹脂発泡体を短時間で得ることができる。
で、気泡密度が例えば１×１０11個／ｃｍ2 以上の高密
度で、かつ気泡径が例えば５０μｍ以下の微細な気泡を
含む熱可塑性樹脂発泡体を短時間で得ることができる。
【００１５】本発明の方法を実施するための装置の一例
を図１を参照して説明する。原料として熱可塑性樹脂の
ペレットをホッパー１から押出機２へ供給し、混練、分
散、溶融させる。この途中で気泡核となるガス３および
添加剤４を押出機２内の溶融ポリマーに供給する。この
溶融ポリマーをダイス５から押出成形してシート状にす
る。気泡核が含まれた熱可塑性樹脂シート６を冷却ゾー
ン７で十分に冷却し、気泡の成長を抑える。さらに、熱
可塑性樹脂シート６を加熱ゾーン８で加熱して発泡させ
た後、冷却ゾーン９を通過させることにより発泡体を得
る。
を図１を参照して説明する。原料として熱可塑性樹脂の
ペレットをホッパー１から押出機２へ供給し、混練、分
散、溶融させる。この途中で気泡核となるガス３および
添加剤４を押出機２内の溶融ポリマーに供給する。この
溶融ポリマーをダイス５から押出成形してシート状にす
る。気泡核が含まれた熱可塑性樹脂シート６を冷却ゾー
ン７で十分に冷却し、気泡の成長を抑える。さらに、熱
可塑性樹脂シート６を加熱ゾーン８で加熱して発泡させ
た後、冷却ゾーン９を通過させることにより発泡体を得
る。
【００１６】なお、この装置では気泡核となるガスおよ
び添加剤を押出機中の溶融樹脂に供給しているが、成形
後の成形体にバッチ法または連続法により気泡核となる
ガスおよび添加剤を供給してもよい。さらに、溶融樹脂
および成形体の２段階でガスおよび添加剤を供給しても
よい。
び添加剤を押出機中の溶融樹脂に供給しているが、成形
後の成形体にバッチ法または連続法により気泡核となる
ガスおよび添加剤を供給してもよい。さらに、溶融樹脂
および成形体の２段階でガスおよび添加剤を供給しても
よい。
【００１７】本発明の方法では、気泡核となるガスに樹
脂へのガスの溶解速度を向上させる作用を有する低分子
有機物からなる添加剤を添加して、熱可塑性樹脂に浸透
させるため、従来の方法と比較してガスの浸透速度が数
倍速くなる。このため、本発明の方法は、熱可塑性樹脂
発泡体の製造ラインを連続化するのに好適であり、微細
な気泡を無数に含有する熱可塑性樹脂発泡体の量産が可
能になる。
脂へのガスの溶解速度を向上させる作用を有する低分子
有機物からなる添加剤を添加して、熱可塑性樹脂に浸透
させるため、従来の方法と比較してガスの浸透速度が数
倍速くなる。このため、本発明の方法は、熱可塑性樹脂
発泡体の製造ラインを連続化するのに好適であり、微細
な気泡を無数に含有する熱可塑性樹脂発泡体の量産が可
能になる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１９】実施例１ 熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）を用い、押出成形により０．３ｍｍ厚さのシートに
成形した。このシートを加圧容器中に入れ、６７ｋｇ／
ｃｍ2 の圧力で気泡核となるガスとして炭酸ガスおよび
添加剤としてエタノール２ｃｃ（２．２モル％）を供給
し、４０℃で２時間浸漬させた。圧力を解放した後、た
だちに１８０℃のポリアルキレングリコール中に３０秒
浸漬して加熱発泡させてポリエチレンテレフタレート発
泡体を製造した。
Ｔ）を用い、押出成形により０．３ｍｍ厚さのシートに
成形した。このシートを加圧容器中に入れ、６７ｋｇ／
ｃｍ2 の圧力で気泡核となるガスとして炭酸ガスおよび
添加剤としてエタノール２ｃｃ（２．２モル％）を供給
し、４０℃で２時間浸漬させた。圧力を解放した後、た
だちに１８０℃のポリアルキレングリコール中に３０秒
浸漬して加熱発泡させてポリエチレンテレフタレート発
泡体を製造した。
【００２０】実施例２ 添加剤としてアセトン２ｃｃ（１．９モル％）を用いた
以外は、実施例１と同様にして発泡体を製造した。
以外は、実施例１と同様にして発泡体を製造した。
【００２１】実施例３ 樹脂シートの厚さを１．５ｍｍ、ガス浸透時間を２．５
時間とした以外は、実施例１と同様にして発泡体を製造
した。
時間とした以外は、実施例１と同様にして発泡体を製造
した。
【００２２】実施例４ 熱可塑性樹脂としてポリカーボネートを用い、発泡温度
を１３０℃とした以外は、実施例１と同様にして発泡体
を製造した。
を１３０℃とした以外は、実施例１と同様にして発泡体
を製造した。
【００２３】実施例５ 添加剤としてエタン１８モル％）を用いた以外は、実施
例１と同様にして発泡体を製造した。
例１と同様にして発泡体を製造した。
【００２４】実施例６ 熱可塑性樹脂としてポリオレフィン誘導体を混合したポ
リエチレンテレフタレート（結晶性ＰＥＴ）のペレット
を加圧ホッパーから押出機に供給して溶融し、この溶融
樹脂に炭酸ガスと５モル％エタンとの混合ガスを６７ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力で導入して混練した後、シート状に押
出成形した。シートをそのまま冷却槽に通した後、１８
０℃のポリアルキレングリコール中に３０秒浸漬して加
熱発泡させ、ポリエチレンテレフタレート発泡体を製造
した。
リエチレンテレフタレート（結晶性ＰＥＴ）のペレット
を加圧ホッパーから押出機に供給して溶融し、この溶融
樹脂に炭酸ガスと５モル％エタンとの混合ガスを６７ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力で導入して混練した後、シート状に押
出成形した。シートをそのまま冷却槽に通した後、１８
０℃のポリアルキレングリコール中に３０秒浸漬して加
熱発泡させ、ポリエチレンテレフタレート発泡体を製造
した。
【００２５】比較例１ ガスとして炭酸ガスのみを用いた以外は実施例１と同様
にして発泡体を製造した。
にして発泡体を製造した。
【００２６】比較例２ ガスとして炭酸ガスのみを用い、浸透時間を４時間とし
た以外は実施例１と同様にして発泡体を製造した。
た以外は実施例１と同様にして発泡体を製造した。
【００２７】比較例３ ガスとして炭酸ガスのみを用い、浸透時間を８時間とし
た以外は実施例１と同様にして発泡体を製造した。
た以外は実施例１と同様にして発泡体を製造した。
【００２８】実施例１〜６および比較例１〜３で得られ
た各発泡体をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察した。
また、落下衝撃試験により、各発泡体の衝撃強さを調べ
た。これらの結果を表１に示す。
た各発泡体をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察した。
また、落下衝撃試験により、各発泡体の衝撃強さを調べ
た。これらの結果を表１に示す。
【００２９】表１から明らかなように、実施例１〜６で
はガス浸透時間が短時間であるにもかかわらず、平均気
泡径が小さく、衝撃強さに優れた発泡体が得られてい
る。
はガス浸透時間が短時間であるにもかかわらず、平均気
泡径が小さく、衝撃強さに優れた発泡体が得られてい
る。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の方法を用い
れば、微細な気泡を無数に含有する熱可塑性樹脂発泡体
を量産できる。
れば、微細な気泡を無数に含有する熱可塑性樹脂発泡体
を量産できる。
【図１】本発明の方法を実施するための装置の構成を示
す図。
す図。
１…ホッパー、２…押出機、３…ガス、４…添加剤、５
…ダイス、６…熱可塑性樹脂シート、７…冷却ゾーン、
８…加熱ゾーン、９…冷却ゾーン。
…ダイス、６…熱可塑性樹脂シート、７…冷却ゾーン、
８…加熱ゾーン、９…冷却ゾーン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 聡 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 溶融状態または固体状態の熱可塑性樹脂
に、その熱可塑性樹脂への気泡核となるガスの溶解速度
を向上させる作用を有する低分子有機物からなる添加剤
の存在する加圧下で該ガスを接触させ、該ガスを浸透さ
せた熱可塑性樹脂成形体を得る工程と、除圧後にその熱
可塑性樹脂成形体を加熱して発泡させる工程と、その熱
可塑性樹脂発泡体を冷却する工程とを具備したことを特
徴とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18489591A JPH0525311A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18489591A JPH0525311A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0525311A true JPH0525311A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16161203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18489591A Pending JPH0525311A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0525311A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3970966A4 (en) * | 2019-08-16 | 2023-02-15 | Forpet S.A.R.L. | POLYMER MATERIAL AND METHOD OF PRODUCTION THEREOF |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP18489591A patent/JPH0525311A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3970966A4 (en) * | 2019-08-16 | 2023-02-15 | Forpet S.A.R.L. | POLYMER MATERIAL AND METHOD OF PRODUCTION THEREOF |
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