JPH0575781B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明はポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子の
内圧付与方法に関する。 ［従来の技術］ 従来、ポリオレフイン系樹脂粒子の型内成形に
おいては、ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子を
成形前に加圧気体雰囲気下で処理を行なつて内圧
を高めたのち、型内成形を行なう方法が公知であ
る。この方法は、通常、耐圧容器内にポリオレフ
イン系樹脂予備発泡粒子を充填したのち、耐圧容
器内に加圧無機気体を導入して、該粒子内に加圧
気体を拡散浸透させることにより、該粒子に内圧
を付与する方法である。 公知の従来技術としては、特開昭49−85158号
公報に記載されているような方法があげられる。
この方法では、かなり高い気体の圧力下にポリオ
レフイン系樹脂予備発泡粒子を入れるため、該粒
子の収縮度合が著しく大きく、種々の問題、たと
えば高圧力の気体に耐える構造強度を備えた耐圧
容器が必要であり、経済的に不利であること、ま
た粒子の収縮によつて見掛上、加圧気体が拡散浸
透していく表面積が減少するためか、拡散浸透速
度が遅くなることなどの問題がある。 他の従来技術としては、特開昭58−101025号公
報に記載されているような方法もあげられる。こ
の方法では、ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子
の収縮を生じさせない圧力下に該粒子を保持し、
ついで該粒子の収縮を生じさせないように徐々に
加圧圧力を増大して粒子内圧を付与するものであ
るが、このばあいには粒子の収縮を生じさせない
圧力で圧入するため、粒子の発泡倍率にもよるが
この圧力は極めて低い圧力となり、結果として粒
子に所定の内圧を付与するのに要する時間が極め
て長くなる、という欠点がある。それゆえ、粒子
内圧を付与するため使用する容器の容積が極めて
大きなものになるか、通常の大きさの容器を使用
しようとすれば容器の数が増えるという経済上の
不利益が生じたりする。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記のごとき公知技術の欠点、すなわ
ち特開昭49−85158号公報に記載されている方法
におけるがごとき、ポリオレフイン系樹脂予備発
泡粒子の収縮度合が著しく大きいこと、気体の拡
散浸透速度が遅くなること、高圧力に耐える耐圧
容器が必要なことなどの問題や、特開昭58−
101025号公報に記載されているような方法におけ
るがごとき、所定の内圧を付与するに要する時間
が極めて長くなること、使用する容器の容積が極
めて大きなものになることなどの問題を解消しよ
うとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子
に気体を圧入して該粒子に内圧を付与する際に、
該粒子の体積収縮率が10〜50％の範囲になるよう
な条件下で徐々に気体の加圧圧力を上昇させて圧
入することを特徴とするポリオレフイン系樹脂予
備発泡粒子の内圧付与方法に関する。 すなわち本発明では、加圧気体下でポリオレフ
イン系樹脂予備発泡粒子に気体を圧入浸透せしめ
るに際し、該粒子の収縮率を特定の範囲に設定す
ることによつて、極めて効率よく該粒子に内圧を
付与することができるのである。 ［実施例］ 本発明に用いるポリオレフイン系樹脂として
は、ポリプロピレン、プロピレンとエチレンとの
ランダムまたはブロツク共重合体、プロピレン、
エチレンおよびブテンの３元共重合体、低密度ポ
リエチレン、直鎖状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、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、エチレンとアクリル酸また
はアクリル酸金属塩との共重合体、ポリブテン−
１、ポリ−４−メチルペンテン−１などがあげら
れるが、これらに限定されるものではない。これ
らの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上混合し
て用いてもよい。また前記樹脂と無機系または有
機系の充填材などとを配合せしめたものを使用し
てもよい。 前記ポリオレフイン系樹脂のうちではとくに架
橋または無架橋のプロピレン−エチレン共重合
体、ポリエチレン系樹脂が好適である。 本発明に使用するポリオレフイン系樹脂予備発
泡粒子の製造方法にはとくに限定はなく、いかな
る方法によつてえられたものであつても差支えな
い。 たとえば、揮発性発泡剤とポリオレフイン系樹
脂粒子および分散剤を耐圧密閉容器に水とともに
分散懸濁させ、ついで昇温して所定の温度と圧力
にしたのち、ポリオレフイン系樹脂粒子と水とを
低圧域に放出することによつてえられる予備発泡
粒子、揮発性発泡剤または無機ガスを含浸したポ
リオレフイン系樹脂粒子を耐圧容器に入れて、該
容器内で蒸気などにより加熱することによつてえ
られる予備発泡粒子、さらに、押出機などでポリ
オレフイン系樹脂と発泡剤とを加熱混練後冷却し
て、押出機の先端に設けられた多孔ダイより押出
発泡ストランドとして押出したのち、該発泡スト
ランドをカツターなどで適当な長さに切断するこ
とによつてえられる予備発泡粒子などがあげられ
るが、実質的に独立気泡を有する予備発泡粒子で
あればいずれの方法によりえられたものであつて
も使用できる。 前記ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子の密度
などにはとくに制限はないが、たとえば密度0.01
〜0.3ｇ／cm³程度、平均気泡径としては100〜
1000μｍ程度のものが使用される。 本発明の方法に使用する気体としては、空気、
チツ素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴンなどの
無機系ガス、大気圧下の沸点が50℃以下であるよ
うな、たとえばメタン、エタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタンなどの脂肪族炭化水素類、クロロジ
フルオロメタン、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、メチルクロライ
ド、メチレンクロライドなどのハロゲン化炭化水
素類のような揮発性有機ガス類などがあげられる
が、経済性および取扱いやすさの点から空気を用
いることが好ましい。これらの気体は単独で用い
てもよく、２種以上混合して用いてもよい。 つぎに本発明の方法を実施態様に基づき説明す
る。 ポリオレフイン系予備発泡粒子を耐圧槽に充填
したのち、加圧気体を該耐圧槽に導入することに
より該予備発泡粒子に気圧を圧入することができ
るが、加圧気体を該耐圧槽に導入した際のポリオ
レフイン系樹脂予備発泡粒子の体積収縮率を10〜
50％の範囲になるような条件で徐々に気体の圧力
を上昇させて行なうことが必要である。 この際のポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子の
体積収縮率とは目盛付きの耐圧ガラス容器に該予
備発泡粒子を充填し、種々の温度と圧力の条件で
測定された嵩体積収縮率のことである。 加圧気体の初期圧力はポリオレフイン系樹脂予
備発泡粒子の種類、発泡倍率、内圧付与時の温度
などにより異なつてくるが、たとえば発泡倍率30
倍のエチレン−プロピレンランダム共重合体の予
備発泡粒子のばあいには、体積収縮率が約10〜50
％になるのは約0.5〜1.4Kg／cm²Ｇの範囲である。 初期圧力をかけたのち、徐々に気体の圧力を上
昇させるが、この上昇のさせ方は、予備発泡粒子
の収縮率が10〜50％の範囲を外れないように行な
う必要があり、実際には前記目盛付き耐圧ガラス
容器であらかじめ収縮率が10〜50％の範囲を外れ
ないような条件を求めて決定することができる
が、たとえば発泡倍率30倍のエチレン−プロピレ
ンランダム共重合体の予備発泡粒子のばあいに
は、上記の加圧気体の初期圧力の値にもよるが、
通常、１時間当り0.5Kg／cm²以下、好ましくは
0.09〜0.4Kg／cm²の範囲である。 加圧圧力を徐々に上昇させる方法としては、自
動制御機器などを利用して連続的に上昇させても
よく、一定時間毎に段階的に上昇させてもよい。 前記体積収縮率が10％未満あるいは50％を超え
ると、内圧付与速度が遅くなり、極めて効率がわ
るくなる。収縮率が10％未満のときは加圧気体の
圧力があまりにも低すぎるため、また50％を超え
るときは、粒子の収縮率が大きすぎて粒子表面積
が低下するために内圧付与速度が低くなると考え
られる。 内圧を付与するばあいの耐圧槽の温度はポリオ
レフイン系樹脂の種類、予備発泡粒子の発泡倍率
などによつて変わつてくるので限定はできない
が、通常、室温〜80℃の範囲から決定される。 本発明の方法によつて、ポリオレフイン系樹脂
予備発泡粒子内部には加圧気体が拡散浸透し、一
定時間後、一定内圧がえられる。この粒子内圧は
ポリオレフイン系樹脂の種類、該樹脂の架橋の有
無、予備発泡粒子の発泡倍率などによつて変つて
くるが、1.18〜4.00気圧（絶対圧）の範囲であ
り、好ましくは1.40〜2.60気圧（絶対圧）の範囲
である。 本発明において、内圧付与処理後のポリオレフ
イン系樹脂粒子の内圧の測定法は、内圧付与処理
後のポリオレフイン系樹脂粒子をガスビユーレツ
トに連結した容器中に収容したのち、上記粒子か
ら拡散してくる気体の量をガスビユーレツトで測
定する方法、または内圧付与処理後のポリオレフ
イン系樹脂粒子を50〜80℃の任意の温度で２〜３
時間放置して、予備発泡粒子中から内圧付与処理
によつて拡散滲透した気体を全て追出したのち、
上記粒子の重量変化を測定し、この重量変化量を
理想気体の状態方程式により圧力として計算する
方法などがあるが、いずれの方法によつて算出し
てもよい。 本発明において、所定の内圧が付与されたポリ
オレフイン系樹脂予備発泡粒子は型内成形工程に
移され、蒸気加熱装置を有する、閉鎖しうるが密
閉しえない金型に充填したのち、蒸気で加熱成形
され、型内発泡成形体が製造される。 つぎに実施例および比較例に基づき本発明の方
法をより詳しく説明する。 実施例１〜８および比較例１〜４ エチレン−プロピレンランダム共重合体粒子
（エチレン含有率4.5％（重量％、以下同様））100
部を耐圧容器中の水300部に、ジクロロジフルオ
ロメタン約30部および少量の分散剤とともに分散
させた。ついで該分散液を加熱して134〜136℃の
予備発泡温度まで昇温したのち、新たにジクロロ
ジフルオロメタンを加えつつ容器内圧を26〜27
Kg／cm²の圧力に保持した。そののち耐圧容器底部
に設けられた４mmφのオリフイス孔を開いて分散
液を大気中に放出して発泡倍率30倍のエチレン−
プロピレンランダム共重合体予備発泡粒子を第１
表に示す条件にて加圧空気で内圧付与処理を行な
い、体積収縮率および下記方法による粒子内圧を
測定し、時間当りの粒子内圧上昇率を算出した。
それらの結果を第１表に示す。 （粒子内圧） 内圧付与処理終了後のエチレン−プロピレンラ
ンダム共重合体粒子の重量を測定したのち、60℃
の雰意気下で２時間放置して、該粒子中から内圧
付与処理によつて拡散滲透した空気を追出し、粒
子の重量を測定し、変化量を理想気体の状態方程
式により圧力として算出。 （時間当りの粒子内圧上昇率） 次式により算出。 時間当りの粒子圧上昇率＝粒子内圧−1.0／内圧付与時
間（気圧／hr） 粒子内圧が付与されるときの効率の尺度になる
ものである。

【表】 第１表の結果から、体積収縮率が本発明の範囲
である10〜50％を外れるばあいに相当する比較例
１〜４のばあいには、いずれも到達粒子内圧が実
施例のばあいと比べて約40〜50％低くなつてお
り、本発明の有益性が明らかにされている。な
お、これらの実施例、比較例で収縮率に幅がある
のは内圧付与中に粒子の収縮率が変化したことを
示している。 ［発明の効果］ 本発明のポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子の
内圧付与方法を実施することにより、低圧の加圧
圧力でも効率よく内圧付与処理をすることができ
るので、特公昭51−22951号公報のような高圧処
理方法に比べて高耐圧の容器を使用しなくてもよ
いので、設備費用の低減がはかれるとともに、処
理時間も特開昭58−101025号公報のようなごく低
圧処理方法に比べてかなり短かくてすむなど、ポ
リオレフイン系樹脂予備発泡粒子の内圧付与処理
方法においてえられる利益は極めて大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子に気体を
   圧入して該粒子に内圧を付与する際に、該粒子の
   体積収縮率が10〜50％の範囲になるような条件下
   で、徐々に気体の加圧圧力を上昇させて圧入する
   ことを特徴とするポリオレフイン系樹脂予備発泡
   粒子の内圧付与方法。