JPS6143181B2

JPS6143181B2 -

Info

Publication number: JPS6143181B2
Application number: JP52079379A
Authority: JP
Inventors: Tomoshige Hayashi; Shigetoshi Tanaka
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1977-07-01
Publication date: 1986-09-26
Also published as: JPS5413568A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、長手方向の通気性が大きい合成木
材の製造方法に関するものである。

熱可塑性樹脂を材料とし、これに発泡剤を含ま
せ、この混合物を押出機から押出し、押出物を発
泡させ、こうして合成木材を製造することは、既
に知られている。また、上述の方法の一改良方法
として、発泡剤を含んでいる樹脂を押出機から多
数の細条として押出し、この細条を発泡させると
共に互に融点させ、こうして多数の細条を一体と
して、合成木材を製造することも知られている。

他方、熱可塑性樹脂の発泡体を押出成形するに
あたり、熱可塑性樹脂として単独の重合体を用い
る代りに、二種の重合体の混合物を用いることも
知られている。例えば、ポリオレフインの発泡体
を得ようとして、主としてポリオレフインを使用
するが、ポリオレフイン単独では、押出による発
泡条件の設定が困難なので、これに少量のポリス
チレンを配合して、押出発泡をしやすくすること
が知られている。しかし、その際の押出発泡は、
ポリスチレンの添加量を少なくし、また一つの押
出孔を備えた口金から押出すことが、考えられた
のみであつた。

この発明者は、ポリスチレンとポリオレフイン
とが、互に相溶性の乏しいことを承知の上で両者
を混合し、この混合物を多数の小孔を備えた口金
から押出発泡させ、押出された多数の発泡樹脂細
条が、まだ軟化している間に、これを互に融着さ
せて発泡体とすることを試みた。その結果、この
発明者は、互に相溶性の乏しい樹脂混合物を用い
ても、多数の樹脂細条として押出すと、各樹脂細
条の表面に低発泡の表皮層を形成しやすいこと、
またその表皮層は通気性に乏しく、これが隣接す
る細条の表皮層と重なり合つて二重壁となり、余
り通気性を持たなくなるが、それでもなお若干の
通気性を有すること、とくに各樹脂細条の発泡し
た内部層は、大きな通気性を持つに至ることを確
認した。これは、樹脂が相溶性の乏しいものの混
合物であるから、発泡の結果気泡壁が破れ易くな
り、このため各樹脂細条が通気性をもつに至り、
とくに内部は高度に発泡しているため、一層大き
な通気性をもつに至るものと考えられた。かくし
て、ここに得られた発泡体は、年輪構造を持つた
ような合成木材でありながら、長手方向の通気性
が大きい点で、天然木材における細胞構造の導管
と似ており、従来のものとは非常に異なるものと
なることがわかつた。この発明はこのような確認
に基づいてなされたものである。

この発明は、溶解度パラメーターで0.5以上の
差異があるスチレンを主体とする樹脂と、オレフ
インを主体とする樹脂とを混合し、その混合割合
を前者10乃至90重量部に対し後者90乃至10重量部
とし、これに発泡剤を含ませ、この混合物を押出
機から多数の紐状物として押出し、紐状物を発泡
させるとともに、互に融着させることを特徴とす
る、長手方向の通気性が大きい合成木材の製造方
法に関するものである。

この発明は、互に相溶性の乏しい樹脂の混合物
を用いる点と、押出に際して、多数の小孔又は細
隙を持つた口金を用い、これから多数の紐状物と
して発泡性樹脂を押出し、発泡した紐状物を互に
融着させる点との、二点の組合わせにおいて新し
いものである。また、この発明は、こうして得ら
れたものが、とくに長手方向に通気性の大きい合
成木材である点において特異である。

この発明で用いる合成樹脂は、スチレンを主体
とする樹脂と、オレフインを主体とする樹脂との
混合物である。ここで、スチレンを主体とする樹
脂というのは、スチレンの単独重合体のほか、ス
チレンの共重合体を含み、スチレンの共重合体
は、スチレンを50重量％以上含んでいる共重合体
を意味している。同様に、オレフインを主体とす
る樹脂は、オレフインのみの重合体及び共重合体
のほか、オレフインを50重量％以上含む他の単量
体との共重合体を意味している。オレフインを主
体とする樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンが好適である。

ポリオレフインとポリスチレンとが、相溶性に
乏しいことは、よく知られている。このことは、
例えば両者の溶解度パラメーター（SP）を見た
だけで、既に明らかである。即ち、溶解度パラメ
ーターは、ポリエチレンで7.9−8.1、ポリプロピ
レンで8.1、ポリスチレンで8.6−9.7（普通9.1）
とされている。一般に、溶解度パラメーターの数
値が0.5以上距つているときは、両者は互に相溶
性の乏しいものとされる。ポリオレフインとポリ
スチレンとは、上述のように0.5以上の差異があ
るから、これによつて相溶性が乏しいことは明ら
かである。

互に相溶性に乏しい二種の樹脂は、一方が他方
に対して、10重量％以下というような少量である
ときには、これを発泡させても、格別変つた現象
が起らない。ところが、一方が他方に対して10重
量％を越える程に大量になると、これも発泡させ
た場合に、気泡壁が薄くなるに従つて破れ易くな
り、従つて通気性の大きい発泡体を生じ易くな
る。しかし、こうして得られた通気性の大きい発
泡体だけでは、強度が弱い欠点がある。ところ
が、この発明では、紐状物として押出すことによ
り、紐状物表面に低発泡の強靭な表皮層を形成
し、紐状物の内部に通気性の大きい内層を形成
し、両層の組合わせによつて、特異な発泡体を得
ることに成功したのである。

この発明方法においては、発泡剤として色々な
種類のものを用いることができる。発泡剤として
は、一般に、樹脂の軟化温度付近で分解しガスを
発生する固体化合物と、樹脂の軟化温度以下で沸
騰する液体又は気体化合物とが広く用いられる
が、この発明方法においては、その何れも用いる
ことができる。前記固体化合物としては、アゾジ
カルボン酸アミドや、アゾビスイソブチロニトリ
ル等を用いることができる。液体又は気体化合物
は、これを大分けすると、脂肪族炭化水素と、ハ
ロゲン化炭化水素とになるが、このうちでも脂肪
族炭化水素がとくに好ましい。脂肪族炭化水素の
例は、ペンタン、ブタン、プロパンである。この
ような脂肪族炭化水素が、とくに好ましい理由
は、これらの溶解度パラメーターの値が６〜８で
あり、それがポリオレフインとポリスチレンとに
対して適度の溶剤効果を発揮し、両樹脂の混合を
助け、また発泡剤たるにふさわしい蒸気圧を有す
るからである。

これらの発泡剤は、押出機に投入する混合樹
脂、又はその何れか一つに、予じめ混合されてし
てもよく、また押出に際して、押出機内で混合さ
れてもよい。発泡剤の量は、希望する発泡度に応
じて適当に定められるが、普通２−15重量％が適
当とされる。

樹脂中に微細な気泡を一様に発生させるために
は、上記発泡剤と共に、発泡助剤や核生成物質を
用いることが望ましい。例えば、炭酸水素ナトリ
ウムとくえん酸との混合物や、微粉末タルク、微
粉末シリカ等を発泡剤と共に併せ用いることが望
ましい。

発泡剤を含む樹脂を多数の紐状物として押出す
には、押出機の先端に多数の孔を備えた口金を設
け、この口金から押出せばよい。その際の技術の
概略は、特公昭47−40293号公報によつて既に知
られているように実施すればよい。その孔の断面
形状は、正方形、長方形、円形、楕円形等何れで
あつてもよい。また、その孔の分布は、得ようと
する合成木材の断面形状に応じて、変化させる。
例えば円管状の合成木材を得ようとするときに
は、孔が円管の断面形状の中に一様に分布するよ
うに、孔を設ける。孔としては、そこから押出さ
れた紐状物の断面積が、発泡後の直径に換算し
て、0.005乃至１平方mmのものを２乃至20mmの間
隔をおいて設けることが望ましい。

多数の孔から押出された紐状物は、口金を離れ
ると発泡するが、紐状物の表面を冷却すると、低
発泡の皮層を形成する。冷却は室伸温空気との接
触でもよい。こうして、一つの紐状物は、各紐状
体のすべてにおいて、内部がよく発泡し、表皮が
余り発泡していない状態となる。このような紐状
物の表面がまだ軟化している間に、これを集束し
て互に融着させて一体とする。融着を行うには、
紐状物全体を所望の形状の枠内に通して、紐状物
全体を側方から押圧する。そのほか、集束は、ロ
ールを井桁状に配列し、その中に紐状物全体を通
過させて、行うこともできる。このようにして集
束すると、紐状物の表皮層同志が、互に融着し合
つて一体となる。こうして合成木材が得られる。
これを充分冷却して製品とする。

ここで云う紐状物は、従来樹脂細条と呼ばれた
ものと同一である。紐状物としては、断面が円形
や正方形のものに限らず、偏平なテープ状になつ
たものを含んでいる。

この発明方法によつて得られた発泡体は、多数
の樹脂の紐状物が集束されて、一体となつた構造
のものであるから、紐状物間の融着面が恰かも年
輪のような外観を呈しており、従つて合成木材と
いうに相応わしいものである。また、その合成木
材は、これを長手方向に直角に切断し、その切断
面を見ると、その切断面では、低発泡の表皮層が
網状に連結しており、気孔壁がところどころで破
れている発泡層が、その網状表皮層の間を充填す
るような構造となつている。気孔壁がところどこ
ろで破れているために、長手方向に沿つて通気性
の大きい性質が現われてくるのである。このた
め、この発明方法によつて得られた発泡体は、天
然木材に近い吸収性又は透水性を有する。

この発明方法によつて得られた発泡体が、長手
方向に沿つて大きな通気性を示すことは、次のよ
うな実験によつて確かめられた。まず得られた発
泡体を一辺が５cmの立方体形状に切断し、立方体
の六面のうち対向する二面だけを残し、残る四面
上に低融点の酢酸ビニル−エチレン共重合樹脂の
溶融物を塗布し、この四面の通水性を遮断した。
その後これを0.01％の界面活性剤を含む水中に85
℃で１時間沈め、その後の吸水率を測定した。そ
して、上述の対向する二面を長手方向に沿つた
面、これに直角な面などと次々に変えて、上記測
定を行つた。その結果、ポリスチレンとポリプロ
ピレンとが20対100の割合で混合され、7.2倍に発
泡し、厚み12mmの合成木材の例では、長尺方向か
ら23.5容量％の水を吸収するのに、これに直角な
側方からは11.5容量％の水しか吸収しなかつた。
このように長手方向が側方の２倍以上の吸水率を
持つことにより、長手方向の通気性の大きいこと
が確認された。

次に実施例を述べて、この発明方法の詳細をさ
らに説明する。

実施例１ポリプロピレン100重量部に、ポリスチレン20
重量部と微粉末タルク２重量部と少量の茶色顔料
とを混合し、この混合物を押出機に供給し、押出
機の途中で混合物に対し約６重量％のブタンを圧
入し、これを加熱混練し、これを口金から押出し
た。

口金としては、口金の押出面に、直径1.6mm、
深さ10mmの孔を202個宛２列に穿設し、結局合計
404個の孔を穿設したものを用いた。

口金から押出された発泡樹脂は、404個の紐状
物となつて進行する間に、発泡し、外部から冷却
して表面に低発泡の表皮層を形成した。これがま
だ軟化している間に、長方形の枠内を通して集束
し、一体としてのち冷却し、こうして厚み10mm、
幅600mm、比重0.13ｇ/c.c.の発泡した板を得た。

この板について前述のように、吸水率を測定し
たところ、長手方向において31容量％であり、こ
れと直角な側方において9.5容量％であり、長手
方向の通気性が大きいことを認めた。

この板は、蒲鉾板として使用するに好適なもの
であつた。

実施例２ポリスチレン80重量部に、ポリエチレン（三井
ハイゼツクス5000H）20重量部、及びポリプロピ
レン（三菱ノーブレンBC−２）10重量部、微粉
末タルク２重量部、少量の茶色顔料とを混合し、
この混合物を押出機に供給し、押出機の途中で、
混合物に対し、約５重量％のブタンを圧入し、こ
れを加熱混練し口金から押出した。口金として
は、口金の押出面に直径1.6mm、深さ10mmの孔を
48個宛４列に穿設し、結局合計192個の孔を穿設
したものを用いた。

実施例１と同様に192個の発泡した紐状物とし
て押出し、外郭から冷却して、表面に低発泡の表
皮層を形成した。これを実施例１と同様に枠内を
通して収束、冷却し、厚み13mm、幅150mm比重
0.14ｇ/c.c.の発泡した板を得た。

この板について前述のように吸水率を測定した
ところ、長手方向において、11.0容量％であり、
これと直角は側方において4.4容量％であり、長
手方向の吸収性が大きい事を認めた。この板は蒲
鉾板として使用するのに好適なものであつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１溶解度パラメーターで0.5以上の差異がある
スチレンを主体とする樹脂と、オレフインを主体
とする樹脂とを混合し、その混合割合を前者10乃
至90重量部に対し後者90乃至10重量部とし、これ
に発泡剤を含ませ、この混合物を押出機から多数
の紐状物として押出し、紐状物を発泡させると共
に、互に融着させることを特徴とする、長手方向
の通気性が大きい合成木材の製造方法。