JPH08217905A - 塩化ビニリデン系樹脂発泡性粒子の発泡方法及びその装置 - Google Patents

塩化ビニリデン系樹脂発泡性粒子の発泡方法及びその装置

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JPH08217905A
JPH08217905A JP2811095A JP2811095A JPH08217905A JP H08217905 A JPH08217905 A JP H08217905A JP 2811095 A JP2811095 A JP 2811095A JP 2811095 A JP2811095 A JP 2811095A JP H08217905 A JPH08217905 A JP H08217905A
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JP
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hot air
particles
vinylidene chloride
foaming
expanded
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Withdrawn
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JP2811095A
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Katsuhiko Usui
勝彦 臼井
Noboru Anazawa
昇 穴沢
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な装置により、短時間で高発泡倍率の発
泡粒子が必要とされる、土木工事等の現場で、容易に発
泡粒子を製造する。 【構成】 部分架橋構造を有する塩化ビニリデン系樹脂
発泡性粒子を電気式熱風発生機による熱風で発泡する方
法であって、発泡槽における熱風の温度が100℃以上
300℃以下、滞留時間が0.1分以上60分以下で発
泡させる発泡粒子が安定化された多泡質構造となること
を特徴とする発泡方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気式熱風発生機によ
る熱風を加熱源とする発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒子
の発泡方法に関するものであり、さらに詳しくは、簡易
な装置により、短時間で高発泡倍率の発泡粒子が必要と
される、土木工事等の現地で、容易に発泡粒子を製造す
る方法、及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発泡粒子が必要とされる現地での
発泡性樹脂粒子の発泡方法としては、特公昭35−11
780号公報や特公昭38−16776号公報に記載さ
れている様に、ポリスチレン系樹脂粒子で蒸気を加熱源
とする方法が知られている。しかし、ポリスチレン系樹
脂はガスバリヤー性に乏しいため、フォームハンドブッ
ク(日刊工業新聞社発行,昭和48年2月28日初版)
の第2章に記載されている様に、発泡性ポリスチレン系
樹脂は、水蒸気や熱風での加熱時間を長くしすぎると、
発泡剤の粒子外部への揮散により、発泡粒子の収縮が起
こり、逆に発泡倍率が低下する現象が生じ、発泡倍率の
制御が困難である。
【0003】実際には、ポリスチレン系樹脂の発泡倍率
を低下させないためには、発泡ガスの空気との置換をし
たりするため、現場発泡では装置が大がかりとなり、操
作も複雑になる。また、蒸気を加熱源とする限り、蒸気
発生等の設備が必要であり、そのため装置は大型化し、
発泡粒子が必要とされる現地への装置搬入には、大型ト
ラック等が必要となり、例えば土木工事現場等では実用
化されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
式熱風発生機による熱風を加熱源とする簡易な装置によ
り、発泡粒子が必要とされる土木工事等の現地で、短時
間で高発泡倍率の発泡粒子を製造方法、及びその製造方
法に有効な製造装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、部分架橋構造
を有する塩化ビニリデン系樹脂発泡性粒子を電気式熱風
発生機による熱風で発泡する方法であって、発泡槽にお
ける熱風の温度が100℃以上300℃以下、滞留時間
が0.1分以上60分以下で発泡させる発泡粒子が安定
化された多泡質構造となることを特徴とする発泡方法で
ある。
【0006】また、本発明は、100℃以上300℃以
下の熱風を発生する熱風発生機、該熱風を供給する耐熱
性ホース、原料供給部および発泡粒子排出部を持つ発泡
槽より構成される塩化ビニリデン系樹脂発泡性粒子を発
泡させる装置である。本発明は、発泡性樹脂粒子とし
て、発泡粒子が安定化した多泡質構造となる、塩化ビニ
リデン系樹脂発泡性粒子を使用することにより達成でき
る。
【0007】塩化ビニリデン系樹脂は、ガスバリヤー性
に優れた樹脂である。従って、発泡時に粒子内部の発泡
剤が揮散するのが少なく、発泡性樹脂粒子として発泡性
ポリスチレン系樹脂粒子を使用した場合に見られる様
に、発泡剤が急激に揮散することがないので、加熱時間
を長期化しても発泡粒子の収縮は起こらないで、発泡粒
子を安定化した多泡質構造とすることできる。このため
電気式熱風発生機による熱風を加熱源とする簡単な装置
で、発泡粒子が必要とされる土木現場等の現地で、短時
間で高発泡倍率の発泡粒子を製造することが可能であ
る。
【0008】と言うのも、電気式熱風発生機は熱風の温
度、風量を調整することが比較的容易であり、かつ塩化
ビニリデン系樹脂は、発泡時に粒子内部の発泡剤が揮散
するのが少なく、簡易装置でも発泡の調整が容易であ
る。本発明に使用される発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒
子は、特開昭63−122745号公報、特開昭63−
122713号公報、特開平04−085343号公報
等に記載されている。
【0009】すなわち、部分架橋した非晶質の塩化ビニ
リデン系樹脂粒子に、発泡剤を樹脂層全体に均一に含浸
したものである。非晶質の塩化ビニリデン系樹脂粒子
は、10重量%以上、85重量%以下の塩化ビニリデン
を、15重量%以上、90重量%以下の一種類以上の塩
化ビニリデンと共重合可能な単量体と、共重合すること
により得ることができる。塩化ビニリデンの含有量が1
0重量%未満であるとガスバリヤー性が低下し、発泡時
の発泡剤の揮散が防止できない。一方、85重量%を超
えると、樹脂が結晶性となり、発泡剤の含浸が困難にな
る。
【0010】塩化ビニリデンと共重合可能な単量体とし
ては、(メタ)アクリロニロニトリル、スチレン及びそ
の誘導体、(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アク
リル酸エステル、N−フェニルマレイミド等のN−置換
マレイミド類等を挙げることができる。さらに、部分架
橋することで、多泡質構造の安定性が高まる。部分架橋
を導入するためには、ジビニルベンゼンや脂肪族多価ア
ルコールのメタアクリル酸エステル等の共重合性二重結
合を分子内に2個有する単量体を適当量共重合させれば
良い。
【0011】該塩化ビニリデン系樹脂粒子の重合方法
は、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法等の公知の重
合方法が使用できるが、重合体を粒子状で得ることので
きる懸濁重合法が好ましい。粒子径としては、0.1m
m以上5.0mm以下であることが好ましい。0.1m
m未満では粒子の流動性が悪くなり、取扱い上好ましく
なく、5.0mmを超えると発泡剤の含浸性が低下す
る。
【0012】本発明の目的を達成するためには、発泡性
塩化ビニリデン樹脂粒子が発泡時に安定化された多泡質
構造となることが必要である。多泡質構造とするために
は、発泡剤を樹脂層全体に均一に含浸することが必要で
ある。発泡剤を内包、カプセル化したものでは、発泡時
に単一気泡となるために収縮しやすくなり、ある一定の
狭い条件下でしか発泡させることができない。多泡質構
造となることではじめて、幅広い条件下での発泡が可能
となる。同じ、発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒子であっ
ても、塩化ビニリデン−アクリロニトリル等の熱可塑性
樹脂を外核とし、発泡剤を内包、カプセル化した発泡性
粒子(例えば、EXPANCELの商品名、日本フィラ
イト株式会社製)は、発泡時に発泡粒子が単一気泡とな
るため、一定の条件下でしか発泡することができない。
【0013】塩化ビニリデン系樹脂粒子に、発泡剤を樹
脂層全体に均一に含浸するための方法としては、該樹脂
粒子と発泡剤を気体状や液体状で直接接触させる直接含
浸法、樹脂粒子の水スラリーに発泡剤を添加する水中懸
濁法、重合時に発泡剤を共存させておく重合含浸法等を
使用することができる。発泡剤が樹脂層全体に均一に含
浸されていることを確認するためには、樹脂粒子中の発
泡剤の分布を赤外分光光度計や元素分析法等により調べ
ることができる。
【0014】発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタ
ン、ペンタン、シクロペンタン等の炭化水素類;塩化メ
チル、塩化エチル等のハロゲン化炭化水素類;モノクロ
ロジフルオロエタン(HCFC142b)等のHCFC
類;1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC1
34a)等のHFC類等を使用することができる。本発
明において、熱風温度は100℃以上300℃以下が好
ましい。熱風温度が100℃未満の時は、発泡倍率が十
分ではなく、300℃を超える時は、発泡樹脂粒子が熱
分解する。
【0015】また、本発明において、熱風に暴露される
樹脂粒子の滞留時間は0.1分以上60分以下が好まし
い。滞留時間が0.1分未満の時は、発泡倍率が十分で
はなく、60分を超える時は、発泡粒子が熱分解する。
本発明においては、未発泡塩化ビニリデン系樹脂粒子を
直接発泡させても良いし、あらかじめ発泡させた予備発
泡塩化ビニリデン系樹脂粒子をさらに発泡させても良
い。
【0016】図1は、本発明の製造方法の達成に有効
な、簡易発泡装置を例示する模式図である。電気式熱風
発生機(1)は、例えばTSK−10型熱風発生機の商
品名(株式会社竹綱製作所製)で市販されている。発生
した熱風は、耐熱性ホース(2)を通して、発泡槽
(6)に送風される。温度検出器(3)で、発泡槽内に
送風される熱風温度を測定し、熱風温度が所定の温度に
なる様に、熱風発生機の温度調節計を調整する。(7)
の原料ホッパーを通し、スクリュー(9)で発泡性塩化
ビニリデン系樹脂粒子を発泡槽内に供給し、熱風により
発泡させる。比重の小さくなった発泡粒子は、熱風によ
り、排出口(10)より排出される。排出される発泡粒
子の発泡倍率の調整は、発泡槽上部における熱風速度に
より行う。すなわち、熱風速度を上げると発泡倍率は小
さくなり、熱風速度を下げると発泡倍率は大きくなる。
【0017】発泡剤が可燃性ガスの場合、引火する可能
性があるので、発泡槽内の熱風が熱風発生機に逆流を防
止する措置をとるとか、熱風の送風量と排出量を調節す
ることで爆発限界外で操作することが必要である。その
点塩化ビニリデン系樹脂は、ガスバリヤー性に優れるの
で、爆発限界外を選ぶ範囲は広い。また、熱風槽内での
粒子同士の融着を防止するために、無機、有機の粉体等
を粒子表面に介在させることができる。
【0018】
【実施例1】懸濁重合法により、塩化ビニリデン50重
量%、スチレン23重量%、アクリロニトリル20重量
%、N−フェニルマレイミド6.93重量%、1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート0.07重量%からな
る、部分架橋した塩化ビニリデン系樹脂粒子を得た。こ
の粒子に対して、HCFC142bを60℃にて24時
間、含浸処理を行った。得られた、発泡性塩化ビニリデ
ン系樹脂粒子中のHCFC142bの含有量は、10.
3重量%であった。
【0019】この発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒子10
0重量部に対し、炭酸マグネシウムを2重量部を混合し
た原料粒子を、図1に例示した簡易発泡装置の原料ホッ
パーに投入し、スクリューにより、80(g/分)の速
度で、あらかじめ、発泡部における熱風温度を150℃
に調整しておいた発泡槽内に、連続的に供給した。この
時の発泡槽上部における熱風速度は、350(m/分)
であった。
【0020】排出口から、発泡倍率が31倍の発泡粒子
が、80(g/分)で排出された。発泡粒子は、収縮し
ておらず、粒子内部は多泡質構造となっていた。また、
発泡粒子中のHCFC142b量は、10.0%であ
り、発泡前の粒子中の含有量とほぼ同じであり、発泡時
の発泡剤の揮散は見られなかった。
【0021】
【実施例2】発泡部における熱風温度を180℃とする
以外は、実施例1と同様にして、発泡粒子を得た。排出
口からの発泡粒子の排出速度は、80(g/分)であ
り、発泡倍率は45倍であった。発泡粒子は、収縮して
おらず、粒子内部は多泡質構造となっていた。また、発
泡粒子中のHCFC142b量は、9.8%であり、発
泡前の粒子中の含有量とほぼ同じであり、発泡時の発泡
剤の揮散は見られなかった。
【0022】
【実施例3】実施例1の方法で得られた部分架橋した塩
化ビニリデン系樹脂粒子をペンタンに60℃、24時間
含浸した。得られた塩化ビニリデン系樹脂発泡性粒子中
のペンタンの含有量は、9.5重量%であった。この塩
化ビニリデン系樹脂発泡性粒子を、実施例2と同様の方
法で発泡させた。
【0023】排出口からの発泡粒子の排出速度は、80
(g/分)であり、発泡倍率は41倍であった。発泡粒
子は、収縮しておらず、粒子内部は多泡質構造となって
いた。また、発泡粒子中のペンタン量は、9.4%であ
り、発泡前の粒子中の含有量とほぼ同じであり、発泡時
の発泡剤の揮散は見られなかった。
【0024】
【比較例1】発泡性樹脂粒子として、ブタンを5.9%
含有している発泡性ポリスチレン樹脂を使用する以外
は、実施例1と同様にして、発泡粒子を得た。排出口か
らの発泡粒子の排出速度は、30(g/分)と小さく、
発泡粒子は収縮しており、発泡倍率は8倍と小さかっ
た。また、発泡粒子中のブタン量は、1.2%であり、
発泡時に発泡剤が揮散していた。
【0025】
【比較例2】発泡性樹脂粒子として、ブタンを5.9%
含有している発泡性ポリスチレン樹脂を使用する以外
は、実施例2と同様にして、発泡粒子を得た。排出口か
らの発泡粒子の排出速度は、20(g/分)と小さく、
発泡粒子は収縮しており、発泡倍率は5倍と小さかっ
た。また、発泡剤中のブタン量は、0.7%であり、発
泡時に発泡剤が揮散していた。
【0026】
【比較例3】発泡性樹脂粒子として、塩化ビニリデン系
共重合体を外核とし、ブタンを8.9%内包、カプセル
化している、発泡性塩化ビニリデン系樹脂(EXPAN
CEL−461DUの商品名、日本フィライト株式会社
製)を使用する以外は、実施例1と同様にして、発泡粒
子を得た。
【0027】排出口からの発泡粒子の排出速度は、20
(g/分)と小さく、発泡粒子は収縮しており、発泡倍
率は9倍と小さかった。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、電気式熱風発生機によ
る熱風を加熱源とする簡易な装置により、短時間で高発
泡倍率の発泡粒子が必要とされる、土木工事等の現地
で、容易に発泡粒子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法を達成するために、有効な装
置を例示する模式図である。
【符号の説明】
1 電気式熱風発生機 2 耐熱性ホース(50mmφ,1500mmL) 3 温度検出器 4 温度検出端 5 スクリーン(200メッシュ) 6 発泡槽(20リットル) 7 原料ホッパー(1リットル) 8 回転駆動源 9 スクリュー 10 排出口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部分架橋構造を有する塩化ビニリデン系
    樹脂発泡性粒子を電気式熱風発生機による熱風で発泡す
    る方法であって、発泡槽における熱風の温度が100℃
    以上300℃以下、滞留時間が0.1分以上60分以下
    で発泡させる発泡粒子が安定化された多泡質構造となる
    ことを特徴とする発泡方法。
  2. 【請求項2】 100℃以上300℃以下の熱風を発生
    する熱風発生機、該熱風を供給する耐熱性ホース、原料
    供給部および発泡粒子排出部を持つ発泡槽より構成され
    る塩化ビニリデン系樹脂発泡性粒子を発泡させる装置。
JP2811095A 1995-02-16 1995-02-16 塩化ビニリデン系樹脂発泡性粒子の発泡方法及びその装置 Withdrawn JPH08217905A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7807729B2 (en) 2003-11-19 2010-10-05 Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. Heat-expanded microspheres, production process thereof, heat-expandable microspheres and application thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7807729B2 (en) 2003-11-19 2010-10-05 Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. Heat-expanded microspheres, production process thereof, heat-expandable microspheres and application thereof
EP2330144A1 (en) 2003-11-19 2011-06-08 Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. Thermally expanded microsphere, process for producing the same, thermally expandiable microsphere and use thereof

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