JPS5830134B2 - ハツポウポリエチレン ノ サイセイリヨウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエチレン系発泡体の再生利用に関するもの
であって空気比較式比重計で測定した発泡体セルの独立
気泡の割合が全気泡の７０多以上である架橋ポリエチレ
ン系重合体粒子の予備発泡粒子と架橋ポリエチレン系発
泡体を小片に裁断した再生粒子を混合したものに無機ガ
スで１．５気圧以上のガス圧力を粒子内に付与せしめ、
これを閉１鎖し得るが密閉し得ない型に充填し加熱して
該混合発泡粒子を膨張させ粒子相互間に融着させ新たな
随意の形状を有する成形体を得る方法を提供するもので
ある。

近時プラスチックスの廃棄物公害が大きな問題となって
いる。

元来公害は多量生産という工業の形態が生み出したもの
である。

多量生産だけがあってそれに対応する処理の手段が欠け
ているときには必ず公害が起こる廃棄物の中でプラスチ
ックが問題になっているのも生産に見合う廃棄物処理の
技術手段が開発されていないからである。

プラスチック廃棄物で最も問題になるのはワンウェイ容
器としての包装材料に使用されたプラスチックスである
。

中でも包装緩衝材として用いられるプラスチック発泡体
は発泡により見かけ容積が数十倍になっているため特に
目立ち内容物に較べ包装材の容積が犬きく嵩張るために
ゴミ処理能力に大きな影響を与へ又燃やした時にポリス
チレンやポリウレタン発泡体は黒煙の発生量が著しく大
きく大気その他の環境汚染の原因となる、又発熱量が大
きいため焼却炉をいためる等の理由で都市系ゴミへの混
入が大きな問題となり百貨店からプラスチック発泡体の
使用が追放されているのが現状である。

プラスチック発泡体にも色々種類があり代表的なものと
してポリスチレンフオーム、ポリウレタンフォーム、ポ
リエチレンフオームがある。

ポリエチレンフオームは緩衝特性にすぐれ包装材として
は柔軟でねばりがあり内容物をキズつける事がなく大き
な衝撃に会っても破断することなく使用量が少なくて済
み高級品の包装や包装による嵩張りの小さい事が好れる
用途に最適である更に焼却時にも殆んど黒煙な発生しな
いので環境汚染の心配がない。

併し一般に発泡成形が難しいので高価であり燃焼の発熱
量も大きいのでワンウェイ包装材として使い捨にするの
は惜しい。

本発明者等はこれらの状況にかんがみ研究を重ねた結果
ポリエチレン系発泡体について再生再利用出来る方法を
見出しプラスチック廃棄物の減少に寄与すると共にプラ
スチック発泡体のクローズドシステムの開発に貢献する
ものである。

再生利用出来る架橋ポリエチレン系発泡体はゲル含有量
０．１〜７０％（沸騰キシレン中４８時間で不溶のゲル
分の重量φ以下間じ）に架橋されているもので空気比較
式比重計で測定した発泡体セルの独立気泡の割合が全気
泡の７０％以上のものであり、公知の方法でつくられた
ものでよい。

廃棄物として回収されたものが使用される、例えばポリ
エチレンに有機過酸化物と有機分解型発泡剤とを加えロ
ール練り后プレス発泡させたものでよくポリエチレンに
有機分解型発泡剤を加え放射線架橋した后発泡剤を分解
して発泡させたものでもよく或いは架橋したポリエチレ
ンビーズにガス状の発泡剤を含浸して発泡成形したもの
でもよい。

このものは裁断機、粉砕機、その他任意の方法で小粒子
に切断する。

切断された小粒子は切断された表面、がガサガサせず滑
かな表面であることが好ましい。

粒子の大きさは特に制限ないが２〜１５％が適当である
一方この廃棄物から得られた発泡粒子を利用して再成形
するために必要な架橋ポリエチレン系重合体の予備発泡
粒子は種々の方法で作り得るが本発明に用いられる予備
発泡粒子はゲル含有量ｏ、ｉ〜７０多独立気泡率７０％
以上のものであって特に好ましいポリオレフィン系合成
樹脂の発泡粒子製造の実施態様は特開昭４７−２６４３
５に開示されている。

この方法に依れば独立気泡率９０％以上のものが得られ
る即ちゲル含有量０．１〜７０φの架橋ポ１１エチレン
系重合体粒子忙常態ガス状又は易揮発性液体の発泡剤を
含浸せしめ該発泡性粒子を基材樹脂の融点又はそれ以上
の温度に加熱発泡する事によって得られる。

用いられる発泡剤としては常態下ガス状又は易揮発性液
体のもので、例えば、ブタン、プロパン、イソペンタン
、イソブタン、インブチレン等の飽和又は不飽和の脂肪
族炭化水素やジクロロジフロロメタン、メチルクロライ
ド、エチルクロライド等のハロゲン化炭化水素が用いら
れる。

そのうちフレオン系の常態ガス状化合物が最も良好であ
る。

含浸せしめる発泡剤量は５〜３０多が好捷しい。

本発明者は前記再生発泡粒子にこの予備発泡粒子を混合
し該混合粒子を無機ガスの加圧下に保持する事により型
内での発泡成形時に１．５気圧以上のガス圧力を粒子内
に付与させ型に充填し、加熱しブ発泡粒子を膨張させ粒
子相互間に融着させ型通りの成形体を作る事が出来、廃
棄発泡体からの発泡粒子を再利用出来る事を見出したの
である。

発泡粒子内部にどれだけの圧力が付与されているかは無
機ガスの加圧下から取出した発泡粒子を手早く別の容器
に入れ発泡粒子から逸散する無機ガスの容量を時間の経
過と共に測定する事によって計算する事が出来る。

この発明に於いて用いられる無機ガスはその臨界温度が
本発明で使用される温度よりも低いガスであるから使用
圧力、温度の如何にかかわらず常にガス状態にあり、発
泡剤による発泡の時に必要な気化熱や分解のために発泡
に不必要な高温１での加熱などに依る余分な熱消費が不
要である。

混合粒子を無機ガス雰囲気中で保持する方法は耐圧容器
の中に該混合粒子を収容し次いで無機ガスを導入し所望
の圧力、温度、時間に保持する。

又この操作を繰返し行なってもよい。使用される無機ガ
スとしては永久気体と称される空気、窒素ヘリウム、ネ
オン、アルゴン等の他に炭酸ガスも場合によっては使用
することが出来るが空気が最も好ましい。

これらの無機ガスは１種又は２種以上用いられる。

又無機ガスを粒子内に含浸圧入する条件は使用される基
材樹脂の種類、発泡粒子の性質及び混合割合、特に発泡
倍率、粒子経、独立気泡率、発泡セルの大きさに依存し
→概に定められないが粒子内に１．５気圧以上のガス圧
力を付与せしめればよい。

通常温度は基材樹脂の融点より低いがそれに近い高温が
望１しく使用する無機ガスの圧力は１５ ｋｇ／ｃ４以
上が好ましい。

無機ガス雰囲気中で保持された該混合粒子は直ちに又は
粒子中に圧入された無機ガスが１．５気圧以上の圧力を
保持されている間に閉鎖し得るが密閉し得ない閉鎖型に
充填して成形を行ない、所望の形状を有する成形物が得
られる。

閉鎖型への充填は圧縮空気を用いて常圧で行う方法、型
を減圧にしてその圧力差を利用して吸入する方法等種々
の方法が用いられる。

混合粒子を充填した型の加熱は１００〜３００℃の熱空
気、水蒸気、赤外線、高周波磁界等の気泡物質を溶かさ
ない熱液体との接触によって行なわれ、常圧下或いは加
圧下或いは減圧下に行なうことが出来る。

特に水蒸気に依る加熱が最も好捷しい加熱終了后の冷却
はその捷＼放置する方法、水により冷却する方法等種々
の方法が用いられるが、水による冷却方法が最も効率的
で好ましい。

発泡粒子の混合割合は任意であるが新しい予備発泡粒子
の混合割合が多い程成形后の収縮が少ない。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 １）ゲル含有量４８．４％、発泡倍率３０．７倍の架橋
ポリエチレン発泡体を裁断して粒経約４〜７細独立気泡
率７２％の再生粒子を得た（Ａとする）。

別に耐圧容器に粒径的２ｗｌ１の高圧法ポリエチレン（
密度＝０．９２１ ＭＩ＝１．５）１００部とリン酸
カルシウム０．２５部とジクミルパーオキサイド０．３
７部をドデシルベンゼンスルホン酸ソーダー０．０８部
を含む水２０部に※※微細分散させた乳濁液と水１８０
部とからなる水性懸濁系で窒素雰囲気下、１００℃で２
時間、続いて１４０℃で５時間、架橋反応を行ない、ゲ
ル分５１％の架橋ポリエチレン粒を得た。

この架橋ポリエチレン粒にジクロロジフロロメタンを１
４．５％含浸せしめ次いで水蒸気圧１．２ｋｇ／ｃａで
加熱発泡させ見掛容積２４．３ＣＣ／、９独立気泡率８
６多の予備発泡粒子を得た（Ｂとする）。

（Ａ）、 （Ｂ）を表−１の如く混合し夫々に耐圧容器
中で９０℃×３０分間継続して１８ ｋｇ／ｃ４空気雰
囲気中に加圧保持后大気正寸で除圧し全く収縮のない延
伸発泡混合粒子を得た。

このものを直ちに小孔を有する。

内寸５８０Ｘ３５５Ｘ５０斯の閉鎖金型に充填し水蒸気
圧１．２ｋｇ／ｃｄＶて加熱成形し、次いで水冷し、温
度８５°Ｃで型より取出した。

得られた成形品は表−１に示めす如く良好の成形品を得
る事が出来た。

空気雰囲気中で上記の如く加圧保持処理の行なわなかっ
たものは表面ザクロ状で変形萎縮が大きく使用に耐へ得
るものではなかった。

２）実施例１と同じ再生粒子と予備発泡粒子とを使用し
耐圧容器中で夫々８５℃×２０分間継続して２０ ｋｇ
／ｃ７４ Ｎ２ ガス雰囲気中に加圧保持后＊＊ フ 大気正寸で除圧し全く収縮のない延伸発泡粒子を得た。

このものを直ちに／」呼りを有する内寸５８０Ｘ３５５
Ｘ５０Ｍの閉鎖金型に充填し、水蒸気圧１．４ ｋｇ／
、、ｆ、ｙで加熱成形し次いで水冷し温度８８℃で型よ
り取出した得られた成形品は表−２に示めす如く良好の
成形品を得た。

Ｎ２ガス雰囲気中で上記の如く加圧保持処理の行々わな
かったものは表面ザクロ状で変形萎縮が大きく使用に耐
え得るものではなかった。

３）ゲル含有量４５％発泡倍率２５倍の架橋ポリエチレ
ン発泡体を裁断して粒径４〜７％、独立気泡率７８％の
再生粒子を得た（Ａ）。

別に（実施例−１）で得た見掛容積２４．３ＣＣ独立気
泡率８６％の予備発泡粒−７（Ｂ）を表−３の如く混合
し、耐圧容器中Ｎ２ ガス雰囲気中加圧処理条件を変え
て行なった后、大気圧１で除圧し、とのもの※を直ちに
ＪｑＬを有するカメラ包装用閉鎖金型に充填し、水蒸気
圧１．２ｋｇ／−にて加熱成形し、水冷し取出した。

結果を表−３に示す。４）ゲル含有量５０．５％発泡倍
率２２．５倍の架橋ポリエチレン発泡体を裁断して粒径
４〜７％、独立気泡率８２％の再生粒子を得た（４）別
に実施例−１と同様な方法で高圧法ポリエチレン（密度
０．９２１． ＭＩ ＝０．３ ）を架橋して得たゲル
」含有量３１％の架橋ポリエチレン粒にジクロロジク
ロロメタン１６多含浸せしめ次いで水蒸気圧１．４ ｋ
ｇ／ｃ４で加熱発泡させ見掛容積２２．５”ｃＣ／ｇ独
立気泡率８８％の予備発泡粒子を得た（Ｂ）。

（４）、（Ｂ）を表−４の如く混合し夫々に耐圧容器中
で空気雰囲気中２０ｋｇ／ｃ４下で８５℃×２０分間継
続して保持層大気圧１で除圧し、小孔を有する内寸２６
０Ｘ１４０ＸＩ ００ｗｌ１（７）箱形状の閉鎖金型に
直ちに充填し、水蒸気圧１．５１ｗ／ｃ４で加熱成形し
、水冷后取出して成形体を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゲル分ｏ、ｉ〜７０％の架橋ポリエチレン系発泡体
   を小片に裁断した粒子とゲル分０．１〜７０％の架橋ポ
   リエチレン系重合体粒子の予備発泡粒子の混合物に無機
   ガスで１．５気圧以上のガス圧力を粒子内に付与せしめ
   これを閉鎖し得るが密閉し得ない型に充填し加熱して膨
   張させ粒子相互間に融着させ成形する事を特徴とする発
   泡ポリエチレンの再生利用法。