JPS5851019B2 - ポリオレフィン系樹脂発泡成型体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリオレフィン系樹脂発泡成型体の製造方法に
関する。

従来、ポリオレフィン系樹脂の予備発泡粒子を得る方法
として、密閉容器中でポリオレフィン系樹脂粒子と揮発
性発泡剤を水に分散させ、加熱した後低圧の雰囲気下に
放出して予備発泡粒子を得る方法が知られている。

この方法では、特に架橋していないポリオレフィン系樹
脂粒子の場合、加熱された樹脂粒子が互いに融着するの
を防止するために炭酸カルシウム、塩基性炭酸亜鉛、塩
基性炭酸マグネシウム等の分散剤が用いられている。

然るに、前記した分散剤を用いる場合には、使用量が少
量では予備発泡工程において融着防止の効果はなく、充
分な融着防止を図るには多量用いる必要があった。

しかしながら、このように多量の分散剤を用いて得られ
た予備発泡粒子を用いて金型により発泡成型して得られ
る発泡成型体は、発泡粒子同志が充分融着せず機械的強
度が小さいものしか得られないという問題があった。

本発明は上記従来技術の欠点を克服したポリオレフィン
系樹脂発泡成型体を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は密閉容器内でポリオレフィン系樹脂
粒子および揮発性発泡剤、上記樹脂粒子１００重量部に
対し０．０４〜２．０重量部の粒径１ｍμ〜１００ｍμ
の超微粒状酸化アルミニウムまたは酸化チタンの存在下
水に分散させ、前記樹脂粒子が軟化する温度以上の温度
に加熱して前記樹脂粒子内に前記発泡剤を含浸させ、前
記密閉容器の一端を開放して前記粒子と水を同時に容器
内よりも低圧の雰囲気下に放出することにより予備発泡
粒子を得、該予備発泡粒子を無機ガス或いは無機ガスと
揮発性発泡剤との混合ガスにて加圧処理を施した後該予
備発泡粒子を成型用金型に充填し、加熱膨張させて型通
りの成型体を得ることを特徴とするポリオレフィン系樹
脂発泡成型体の製造方法を要旨とする。

本発明において、ポリオレフィン系樹脂としては、低密
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、ポリプロピレン、エチレン−プロピレ
ン共重合体が用いられ、エチレン成分１〜２０重量％の
エチレン−プロピレンランダム共重合体が特に好ましい
。

またこのポリオレフ・イン系樹脂は架橋したものでも架
橋していないものでもよいが、架橋していないものの場
合に特に有益である。

揮発性発泡剤としては、例えばプロパン、ブタン、ペン
タン、ヘキサン へブタン等の脂肪族炭化水素類、シク
ロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪族炭化水素類、
およびトリクロロフロロメタン、ジクロロジフロロメタ
ン、ジクロロテトラフロロエタン、メチルクロライド、
エチルクロライド、メチレンクロライド等の・・ロゲン
化炭化水素が用いられる。

この揮発性発泡剤の添加量は、発泡剤の種類および所望
する発泡の程度によって異なるがポリオレフィン系樹脂
粒子１００重量部に対して通常１０〜４０重量部である
。

本発明においては分散剤として粒径１〜１００胤μの超
微粒状の酸化アルミニウムまたは酸化チタンが用いられ
る。

この粒径が１ｍμ未満又は１００ｍμを超える場合には
予備発泡粒子間の融着が生じ易くなる。

またこの分散剤の使用量はポリオレフィン系樹脂粒子１
００重量部に対し０．０４〜２．０重量部、好ましくは
０．０８〜０．５重量部である。

０．０４重量部未満では予備発泡粒子を得る場合に融着
防止の効果が少なく、２．０重量部を超える場合には、
成型時、成型体の融着不良を招来し易い。

本発明では上記ポリオレフィン系樹脂粒子、揮発性発泡
剤および分散剤をオートクレーブ等の密閉容器内で水に
分散させ、次いセ樹脂粒子が軟化する温度以上の温度に
加熱するのであるが、この加熱条件は樹脂の種類によっ
て異なるが通常１２０〜１７０℃である。

また、分散剤が樹脂粒子表面に付着し、この分散剤によ
って軟化した樹脂粒子相互の融着が防止される。

次いで密閉容器の一端を開放して樹脂粒子と水を容器内
よりも低圧の雰囲気下に放出することにより予備発泡粒
子を得る。

発泡剤を含有する樹脂粒子と水とを同時に放出する雰囲
気は容器内よりも低圧であればよく、通常は常圧の雰囲
気が選ばれる。

前記放出を円滑に行なうために空気、窒素等の無機ガス
により背圧をかげて容器内の圧力を発泡剤の蒸気圧程度
、例えば、１０〜４０ｋｇ／ｃｄ（Ｇ）に保ちながら前
記放出を行なうこともできる。

このようにして粒子相互の融着が全く見られない且つ発
泡倍率１０〜４０倍の独立気泡を有する予備発泡粒子が
得られる。

次いでこの予備発泡粒子は加圧処理が施こされるが、そ
れに先立って要すれば常温、常圧下で熟成を行なう。

これは例えば基材樹脂がポリエチレンの場合には粒子内
に含有された発泡剤を空気等の無機ガスと置換するため
に必要とされる工程である。

次いで予備発泡粒子は加圧熟成される。この加圧熟成に
当っては、予備発泡粒子を例えば加圧タンク内に充填し
、該タンク内に無機ガス或いは無機ガスと揮発性発泡剤
との混合ガスを供給して加圧する。

このときの温度は、通常は常温下で行なわれるが加熱し
てもよい。

熟成時間は無機ガス或いは前記混合ガスの種類及び熟成
温度によって適宜選択されるが、通常２０〜１００時間
である。

１加圧圧力は２〜５ ｋｇ／ｃｒｒｔ（Ｇ）である。無
機ガスとしては、空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネ
オン、二酸化炭素等の１種または２種以上の混合ガスが
用いられるが、空気が最も経済的で好ましい。

揮発性発泡剤としては予備発泡工程で用いられる揮発性
発泡剤と同様のものが用いられるが、この揮発性発泡剤
の例示は既に記述したので省略する。

この加圧熟成によって予備発泡粒子内に無機ガス或いは
無機ガスと揮発性発泡剤との混合ガスが浸透、圧入され
、該粒子内に一定のガス圧力が付与される。

加圧熟成終了後、予備発泡粒子を閉鎖し得るが密閉し得
ない金型に充填し、加熱して該粒子を発泡膨張させ、粒
子相互間に融着を起こさせ、型通りの成型体を得る。

成型時の熱源は水蒸気が好ましく、通常２〜５ ｋｇ／
ｃａＪＧ）の加圧水蒸気が用いられる。

成型終了後、成型体を所定温度まで冷却した後、型より
取り出し、製品とされる。

このようにして得られた製品はきわめて融着の優れたも
のである。

以上説明したように本発明のポリオレフィン系樹脂発泡
成型体の製造方法によれば、ポリオレフィン系樹脂粒子
から予備発泡粒子を得る際に分散剤として１〜１００ｍ
μという超微粒状の酸化アルミニウムまたは酸化チタン
を用いたことと、該分散剤を樹脂粒子１００重量部に対
して０．０４〜２．０重量部の範囲内で用いたこととに
より、予備発泡工程では樹脂粒子相互の融着を防止する
ことができ、しかもその予備発泡粒子を成型する工程で
は予備発泡粒子相互の融着性に優れ、融着強度の高い優
れた成型体を得ることができるといつ相反する２つの効
果を同時に満足する極めて特異な効果を奏するものであ
る。

さらにその分散剤はポリオレフィン系樹脂粒子１００重
量部に対して０．０４〜２．０重量部であり、極く少量
で効果が得られるものであり経済的である。

以下、実施例および比較例を掲げて本発明をさらに詳細
に説明する。

実施例１〜４および比較例１〜１０ ☆☆
第１表に示された分散剤の存在下、エチレン成分４重量
％のエチレン−プロピレンランダム共重合体樹脂粒子１
００重量部、ジクロロジフロロメタン２３重量部及び水
２５０重量部を密閉容器内に収納し、攪拌下、１３７℃
に昇温しで０．５時間保持した後、容器内の圧力を約３
０ｋｇ／ｃｒＡ（Ｇ）に保持しながら容器の一端を開放
し、樹脂粒子と水を同時に大気下へ放出し、次いで乾燥
して予備発泡粒子を得、その発泡粒子の融着状態および
発泡倍率を調べた。

結果を第１表に示す。この予備発泡粒子を常温常圧にて
５０時間放置後２０℃、３ｋｇ／ｃ禮ｑの空気にて５０
時間加圧処理し、次いで成型用金型に充填し、水蒸気圧
２ｋｇ／ｃ４（Ｇ）にて発泡成型を行なった。

得られた発泡成型体の融着状態および発泡倍率を第２表
に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉容器内でポリオレフィン系樹脂粒子および揮発
   性発泡剤を、上記樹脂粒子１００重量部に対し０．０４
   〜２．０重量部の、粒径１ｍμ〜１００ｍμの超微粒状
   の酸化アルミニウムまたは酸化チタンの存在下水に分散
   させ、前記樹脂粒子が軟化する温度以上の温度に加熱し
   て前記樹脂粒子内に前記発泡剤を含浸させ、前記密閉容
   器の一端を開放して前記樹脂粒子と水を同時に容器内よ
   りも低圧の雰囲気下に放出することにより予備発泡粒子
   を得、該予備発泡粒子を無機ガス或いは無機ガスと揮発
   性発泡剤との混合ガスにて加圧処理を施した後、該予備
   発泡粒子を成型用金型に充填し、加熱膨張させて型通り
   の成型体を得ることを特徴とするポリオレフィン系樹脂
   発泡成型体の製造方法。 ２ ポリオレフィン系樹脂粒子がエチレン成分１〜２０
   重量％のエチレン−プロピレンランダム共重合体粒子で
   ある特許請求の範囲第１項記載のポリオレフィン系樹脂
   発泡成型体の製造方法。