JPS60115413A - 球状ポリオレフィン発泡粒子の製造法 - Google Patents

球状ポリオレフィン発泡粒子の製造法

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JPS60115413A
JPS60115413A JP58223095A JP22309583A JPS60115413A JP S60115413 A JPS60115413 A JP S60115413A JP 58223095 A JP58223095 A JP 58223095A JP 22309583 A JP22309583 A JP 22309583A JP S60115413 A JPS60115413 A JP S60115413A
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英樹 桑原
Toru Yamaguchi
徹 山口
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3461Making or treating expandable particles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、球状のポリオレフィン発泡粒子の製造法に関
するものである。
粒状のポリオレフィン発泡体は、発泡ポリオレフィン成
形体の成形材料(いわゆる予備発泡粒子)として、また
そのままでも、断熱材や充填材としての用途があるが、
これらの用途において、発泡粒子はなるべく流動性のよ
い真球状のものであることが要求される。これは、ポリ
オレフィン発泡粒子カリわめて軽いため、たとえば大鼓
状のもののように僅かに角ばった部分のある発庖粒子で
も流動性が悪く、ホッパー、輸送用パイプ、成形用型な
どの中で詰まるなど、種々の障害を起こすからである。
しカ―しなが呟従来一般に行われている製法すなわち原
料樹脂をストランド状1之成形したのち細断して得られ
た円柱状の粒子を用いて発泡粒子を製造する方法では、
樹脂粒子をそのまま発泡させたのでは発泡粒子が太鼓2
− 状になり易い。そヱで、真球度の高いものが必要な場合
は発泡さ−せる前1こあらかじめポリオレフィン粒子な
球状化する竺埋が行れているか、この゛処理はポリオレ
フ4ン粒子tm散媒中で軟化状態まで加熱して撹拌する
ことにより球状化させるものであるから、専用の装置と
大量の熱エネルギーを必要とするという問題があった。
本発明の目的は、上述のような球状化処理を施さずに円
柱状のままポリオレフィン粒子を発泡させても真球状の
発泡粒子を得ることのできるポリオレフィン発泡粒子の
製造法を提f共すること1こある。
上記目的を達成することに成功した本発明のポリオレフ
ィン発泡粒子の製造法は、溶融状態のポリオレフィンを
押出機よりノズルを通して空気中にストランド状に押出
し、押出し直後に急冷するとともに大きなノズルドラフ
トを加えることによりストランドが凝固するまでにスト
ランド表面とストランド内部との間で異なる分子配向を
生じさせたのちストランドを一定の長さに細断して粒状
化すること、上記押出成形と細断を、形成されるポリオ
レフィン粒子が下記(1)式および(2)式を満足する
ように行うこと、3− 3.0 ≧ α1/α2 ≧ 1.2 ・・・・・・ 
(2)(但しdはストランドの太さ (l1llfl 
)、Lは平均切断長〔ll1m〕、α1は同化完了後の
ストランドの表面層における分子配向、α2は同じスト
ランドの中心部における分子配向を、それぞれ表わす。
) および得られたポリオレフィン粒子に揮発性溶剤型発泡
剤を吸収させて分散媒と共に密閉容器中で融点−20°
Cないし融点+10℃の温度まで昇温したのちポリオレ
フィン粒子と分散媒の混合物を容器内よりも紙屋の雰囲
気に放出してポリオレフィン粒子を発泡させることを特
徴とする。但し、ここでLra点」は示差走査熱量計を
用い昇温速度10℃/分で測定される値(原料樹脂が2
以」二のポリオレフィンの混合物である場合は最も高い
融点を示す樹脂の融点)であり、α1およびα2は次の
ようにして測定される値である。まず図示したよう1こ
円柱状ポリオレフィン粒子の表面層1を適当な幅で長さ
方向に、100μの厚さに切取り、試料Sを得る。また
粒子の中心部2を1辺の長さが200μの正方形の底面
を持つ角柱状に切出し、試料Cを得る。試料Sおよび試
料Cをテア0ンシー)上に置き、ポリオレフィンの融点
よりも2℃低い温度で1時間加熱する。加熱前の各試料
の長さをQs、 Qc、4− 加熱後の各試料の長さをQ、s/、 Qc/とすると、
 ′である。L、 d、α1およびα2は、任意に抽出
した50個の粒子について測定し、平均値をとる。
本発明においては、上述のようにまず特定の配向を持つ
ポリオレフィン粒子を製造し、これを発泡させるが、そ
のために、ポリオレフィン樹脂を発泡用樹脂粒子製造の
常法に従い押出機よりノズルを通して空気中にストラン
ド状に押出した後、直ちに急冷するとともに大きなノズ
ルドラフト (溶融樹脂の押出速度に村するストランド
引取速度の比)を加える。
急冷法としては、たとえばノズルと冷却水水面との間に
お、いて、好ましくはノズル直下3〜30cmのところ
で、まだ溶融状態−あるストランドに冷風を吹付ける方
法がある。ノズルドラフトとしては、通常2〜12程度
が必要である。これにより、芯部よりもさき1ソ固化し
始める人層部に、芯部よりも着しく大きな分子配向が生
じる。具体的な急冷の程度およびノズルドラフトの大小
は、所望のポリオレフィン粒子の大軽さ、すなわち、x
(d/、2)2Lに応じて、上記(1)式および(2)
式を満足する結果が得られるように、実験により決=5
一 定する。
上述のようにして得られたポリオレフィン粒子を、次い
で球状化処理することなく発泡させるが、発泡方法は、
基本的には特公昭56−1344号公報記載の方法に従
う。+なわち樹脂粒子に揮発性溶剤型発泡剤を吸収させ
、更に努散媒と共に密閉容器中で加圧下に撹拌しながら
加熱したのち分散媒と共に容器内よりも低圧の雰囲気に
放出して発泡させるが、発泡させる前の20〜300分
間(望ましくは60〜180分間)は、融点−20°C
ないし融点+10℃に保持しなければならない。このよ
うな温度条件におかれたと芝、ポリオレフィン粒子は分
子配向度の高い円筒状表層部において長さ方向に強い収
縮を生じる。そしてこのとき樹脂は可塑化状態にあるか
ら、切断面部分は球面状に突出して粒子は球状化しした
がって得られる発泡粒子も実質的に球状のものとなる。
この温度範囲外では、たとえ発泡しても、球状化効果が
充分でなく、また、高温にすぎるときは気泡の連続化を
招く。
発泡工程において、発泡剤をポリオレフィン粒子に吸収
させる工程は、独立に行うほか、ポリオレフィン粒子を
分散媒と共に密閉容器中で加熱する工程と同時に行なっ
てもよい。
その場合は、未処理の樹脂粒子、発泡剤および分散媒を
密閉6− 容器に仕込み、撹拌しなから昇温する。ある11は密閉
容器内で未処理樹脂粒子および分散媒を加熱し、所定の
温度に達するまでの任意の段階で、発泡剤を密閉容器内
に注入し混合する。
分散媒としては水が最適であるが、ほかにポリオレフィ
ン′ 樹脂を溶解しない有機溶媒、たとえばエチレング
リコール1、グリセリン、メタノール、エタノール等を
用し)ることができる。分散媒の使用量は、重量比でポ
リオレフィン粒子の2〜5倍量が適当である。
発泡剤としては、ポリオレフィン粒子に浸透することの
できる低沸点の有機化合物(通常−50〜110°C程
度の沸点を有するもの)か適当である。その具体例とし
ては次のようなものがある:プロパン、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロ
ブタン、シクロベンクン等の環式脂肪族炭化水素類; 
トリクロロフルオロメタン、ノクロロフルオロメタン、
シ゛クロロジフルオロメタン、ノクロロテトラフルオロ
エタン、メチルクロライド、エチルクロライド、メチレ
ンクロライド等のハロゲン化炭化水素類。
分散媒にポリオレフィン粒子を分散させて密閉容器中で
加熱するに当り、分散媒にはほかに分散剤たとえば酸化
アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、タルク、炭酸カルシウム等の微粉末を添加する
ことが望ましい。
これらの分散剤には、樹脂粒子の融着を防止する作用の
ほか、粒子の球状化を促進する作用がある。分散剤の゛
添加量は、樹脂粒子1こ対し0.1〜3重量%(好まし
くは0.3重量%)が適当である。
本発明の製法は広くポリオレフィン一般に適用すること
ができるが、中でも好結果が得られるのは、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、
直鎖低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・
プロピレンランダム共重合体、エチレン・プロピレンブ
ロック共重合体、ブテンートプロピレン共重合体、1,
2−ポリブタジェンなどである。いずれも無架橋のもの
がよく、架橋物の場合も、なるべく架橋度の低いものの
ほうが好結果を得ることができる。
本発明は、以上のように冷却とノズルトラフFを強化す
るだけの簡単な方法によって特殊な配向を持つ樹脂粒子
を得、これを常法とほとんど変らない発泡方法により発
泡させるものであるから、独立の球状化工程が省略され
て球状発泡粒子製造の全工程と製造設備が簡単化される
とともにエネルギー消費も者滅するなど、実施効果の顕
著なものである。
7− 以下実施例および比較例を示して本発明を説明する。
実施例および比較例 メルトインデクスフg/10分、融点146℃、エチレ
ン成分2.5重量%のエチレン・プロピレンランダム共
重合体を押出機を用いて温度180〜240℃で溶融し
、孔径2auflのノズルから押出してストランド状に
成形し、ストランドに冷風を吹付けて急冷しまたは急冷
せずに、ノズル下300m1こ置いた温度30℃の冷却
水中にストランドを導入して冷却することによりこれを
固化させたのち、粒子1個の重量が約4mgになるよう
に切断して円柱状の粒子を製造する。得られた樹脂粒子
100重量部をジクロロノフルオロメタン20重量部、
微粒子状酸化アルミニウム0,5重量部および水350
重量部とともにオートクレーブに入れ、150rpmで
撹拌しながら10℃/minの昇温速度で120〜1’
60℃まで昇温し、撹拌を続けながら更に100分間(
但し比較例7は10分間)同じ温度に保ったのち窒素で
35 Kg/cm2の背圧を加えてオートクレーブ内容
物を天気中に放出することにより樹脂粒子を発泡させる
上記製法における押出温度、急冷の有無および強弱、ノ
ズルドラフト、ストランド切断長、オートクレーブ加熱
温度等9− 8− を種々変更することによりL/d・αi5およびα1/
α2の値が本発明の範囲内の樹脂粒子と本発明の範囲外
のものとを製造し、更に発泡させた結果を第1表に示す
。但し発泡粒子の形状および型内成形性の評価基準は次
のとおりである。
発泡粒子の形状 O:はぼ完全な球状 Δ:大鼓状ないしまゆ状 ×:偏平または棒状 型内成形性 ○:成形体に欠陥がなく表面が平滑 Δ:成形体の一部に欠陥がある X:成形体に多数の欠陥がある 10−
【図面の簡単な説明】
図面は分子配向測定試料作成法の説明図である。 1 二表面層 2:中心部 代理人 弁理士 板弁−瀧 12−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 溶融状態のポリオレフィンを押出機よりノズルを通して
    空気中にストランド状に押出し、押出し直後に急冷する
    とともに大きなノズルドラフトを加えることによりスト
    ランドが凝固するまでにストランド表面とストランド内
    部との間で異なる分子配向を生じさせたのちストランド
    を一定の長さに細断して粒状化すること、上記押出成形
    と細断を、形成されるポリオレフィン粒子が下記(1)
    式および(2)式を満足するように行うこと、 3.0 ≧ α1/α2≧ 1.2 ・・・・・・ (
    2)(但しdはストランドの太さ 〔關〕、Lは平均切
    断長Cmm)、α1は固化完了後のストランドの表面層
    における分子配向、α2は同じストランドの中心部にお
    ける分子配向を、それぞれ表わす。) および得られたポリオレフィン粒子に揮発性溶剤型発泡
    剤を吸収させて分散媒と共に密閉容器中で融点−20℃
    ないし融点+10℃の温度まで昇温したのちポリオレフ
    ィン粒子と分散媒の混合物を容器内よりも低圧の雰囲気
    に放出してポリオレフィン粒子を発泡させることを特徴
    とする球状ポリオレフィン発泡粒子の製造法。
JP58223095A 1983-11-29 1983-11-29 球状ポリオレフィン発泡粒子の製造法 Granted JPS60115413A (ja)

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JPH0419257B2 JPH0419257B2 (ja) 1992-03-30

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0359032A2 (en) * 1988-08-31 1990-03-21 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method for manufacturing pre-expanded particles of polyolefin resin

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0359032A2 (en) * 1988-08-31 1990-03-21 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method for manufacturing pre-expanded particles of polyolefin resin

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