JPS6210573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、親水性熱可塑性樹脂発泡体に関す
る。さらに詳しくは、優れた吸水性を示しかつ水
分の保持性が良好な熱可塑性樹脂発泡体に関す
る。 熱可塑性樹脂発泡体は種々知られているが、通
常、熱可塑性樹脂を単一の口金（ダイ）から押出
発泡したものは独立気泡が多く、吸水性をほとん
ど示さない。これに対し、多数の小孔又は細隙か
ら押出発泡して多数の発泡細条とし、これを融着
により集束一体化して得られた熱可塑性樹脂発泡
体はあたかも木材の年輪のごとき構造を有するた
め樹脂の種類によつてはかなりの吸水性を示す。
そのため、これらは合成木材として使用でき、
種々の用途が提案されている。 しかしながら、上記従来の発泡細条からなる発
泡体は、天然木材に比べると吸水性が未だ不充分
であり、さらに熱可塑性樹脂自体水と親和性をほ
とんど示さないため、一度吸収した水分を容易に
脱離する。従つて、これらを天然木材と同様な用
途に用いる場合種々の問題が生じることとなる。 例えば、従来の多数の発泡細条からなるポリス
チレン発泡体は蒲鉾板として使用した場合、蒲鉾
の製造工程で蒲鉾板が充分に水を吸わないために
包装フイルム面に結露を生じ易く、蒲鉾が腐り易
くなる問題があつた。さらに、ポリプロピレンと
高密度ポリエチレンとの混合樹脂を用いた同様な
発泡体はかなりの吸水性を示すが、蒲鉾板として
使用した場合、蒲鉾の製造工程でかなりの水分を
吸収するが、蒲鉾保存中にこの水分を容易に脱離
するためやはり蒲鉾が腐り易くなるという問題が
あつた。また、これ以外にかような発泡体は一般
的な合成木材として使用されることも多いが、天
然木材と違つて樹脂自体に親水性を有さないため
静電気を帯び易く、結露し易いという欠点があつ
た。 これらの問題点を解消すべく、この発明の発明
者らは従来の熱可塑性樹脂発泡体に親水性を賦与
する方法について種々検討を行なつた。その結
果、特定の水溶性高分子物質を熱可塑性樹脂に配
合することにより前記発泡体の欠点が解消される
事実を見い出しこの発明に到達した。 かくしてこの発明によれば、多数の小孔又は細
隙を有する口金を備えた押出機に、熱可塑性樹脂
組成物と発泡剤を供給して得られる多数の発泡細
条を集束一体化してなる熱可塑性樹脂発泡体であ
つて、上記熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂
100重量部に対して0.1〜2.0重量部の水溶性高分
子物質を少なくとも含有することを特徴とする親
水性熱可塑性樹脂発泡体が提供される。 一般的に、水溶性高分子とは、常温の水に加え
ると次第に膨潤して透明なゲル状を経てから、ゆ
るやかに溶解していくものを示すもので天然品及
び合成品がある。天然品としては、アルギン酸ナ
トリウム、にかわ、ゼラチン等があり、合成品と
してはポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレン
オキサイド、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール等がある。 この発明に用いる水溶性高分子としては、ポリ
アクリル酸又はポリメタクリル酸の易溶性金属
塩、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、ポリビニルアルコール等
が適当であり、これらの分子量としては約１万〜
数百万程度のものがあるが50万〜500万のものが
適当である。50万以下では水の増粘効果が小さく
500万以上では耐熱性が弱く加工時に分解し易
い。なお、水溶性高分子のうち吸水性樹脂として
知られているアクリル酸グラフトデンプン、アク
リル酸ブロツクコポリマー等は押出発泡の際に熱
可塑性樹脂に溶解せずゲル状になつて口金の小孔
又は細隙に詰まるため不適当である。さらに、ア
ルギン酸ナトリウムやポリビニルアルコールは押
出機の中で分解を起すため熱履歴を弱くして混合
する必要がある。この点、この発明に適する水溶
性高分子のうち、ポリアクリル酸ナトリウム、ポ
リエチレンオキサイド及びメチルセルロースが好
ましく、熱安定性や発泡体の気泡形状の点からポ
リアクリル酸ナトリウムが最も好ましい。 上記、水溶性高分子は、熱可塑性樹脂100重量
部に対して0.1〜2.0重量部配合される。水溶性高
分子の量が0.1重量部未満であると所望の吸水性
が得られず、また2.0重量部を越えると押出発泡
して得た発泡体の気泡が粗く合成木材等の用途に
耐えうる機械的物性が得られないので不適当であ
る。 一方、この発明に用いる熱可塑性樹脂として
は、種々のポリオレフイン系樹脂、ポリスチレン
系樹脂又はこれらの混合樹脂が使用でき、具体的
にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル
等が挙げられる。これらのうちポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン又はこれらの混合樹
脂を用いることが好ましく、高密度ポリエチレン
にポリプロピレン又はポリスチレンを混合したも
のがより好ましい。なお、水溶性高分子と熱可塑
性樹脂とからなるこの発明の熱可塑性樹脂組成物
中には、通常使用される各種添加剤例えば充填
剤、可塑剤、難燃剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤
等が、この発明の効果を阻害しない程度含まれて
いても何んらさしつかえない。 上記特定された熱可塑性樹脂組成物を押出機に
発泡剤、例えばブタンと共に供給して溶融混練
し、多数の小孔又は細隙を有する口金から押出発
泡して多数の発泡細条とし、これらが未だ軟化点
以上であるときに集束して融着一体化させる通常
の合成木材の成形方法及びその変形方法に付すこ
とにより、この発明の親水性熱可塑性樹脂発泡体
が得られる。これらの製造方法の具体例は以下の
実施例で説明される。 このようにして得た多数の細条からなる発泡体
は従来の同様な発泡体に比べて優れた吸水性を示
し、さらに吸収した水を容易に脱離せず長時間に
亘つて保持する。これらの効果は、この発明で特
定した押出成形方法及び水溶性高分子の混合によ
り熱可塑性樹脂の気泡膜が破れて気泡が連通化
し、ここに介在する水溶性高分子により多量の水
分が吸収され、さらに水溶性高分子が吸水によつ
てゲル状となり、粘度が上昇するため脱離し難く
なるものと信じられる。 従つて、この発明の熱可塑性樹脂発泡体は吸水
性及び水分保持性を要求される分野の成形物とし
て好適に用いることができ、前述した蒲鉾板や
種々の合成木材等に有用である。 以下、この発明を実施例及び図面によつて詳し
く説明する。 実施例 １ ポリプロピレンと高密度ポリエチレンを10：３
の割合で混合したもの100重量部に対して、気泡
調整剤として微粉末タルク1.5重量部、茶色顔料
0.05重量部及び水溶性高分子としてのポリアクリ
ル酸ナトリウム（アクアリツクFH；日本触媒化
学工業(株)）0.25重量部を加え均一に混合した原料
（熱可塑性樹脂組成物）を、第１図にその断面を
示すごとき、150〜230℃に設定された口径40mmと
口径50mmの二台を連結した押出機１のホツパーよ
り投入し、この原料と押出機途中より圧入される
発泡剤ブタン約５重量部とを均質に溶融・混練し
た。続いて第２図にその断面を示すごとき、多数
の小孔２２が穿設された160〜170℃の口金２に移
送し、口金２の樹脂排出面に連設された85〜90℃
の油が循環された枠型３内に多数の発泡細条とし
て押出し、枠型３によつて冷却して個々の樹脂細
条をさらに発泡させると共に互いに融着一体化さ
せ、その後成形ガイド４及びフオーミングダイス
５へ順次導き、水槽６内で冷却して板状発泡体と
しこれを引取ロール７により連続的に引取り、こ
の発明の発泡成形体―Ａ８を得た。この発泡成形
体は第４図に示すごとく各細条の合せ目が茶色の
線条として現われ、木目模様が形成されており、
長手方向に垂直な断面には各細条がマス目のよう
に現われていた。また、この発泡成形体は厚み14
mm、幅160mmの矩形断面を持ち、かさ密度は0.13
ｇ／cm³であつた。 一方比較例として、上記原料からポリアクリル
酸ナトリウムを除く以外同様な原料を用い、同様
な装置、条件で押出発泡して発泡成形体―Ｂを得
た。この発泡成形体は発泡成形体―Ａと同様な外
観であり、厚み、幅、かさ密度も全く同じであつ
た。 上記、Ａ，Ｂ両発泡成形体に下記の条件下で吸
水させ、水の保持性（以下保水性能）を測定した
ところこの発明の成形体―Ａは従来の成形体―Ｂ
に比して格段に優れた保水性能を有していた。 〔測定手順〕 成形体から測定用サンプルとして、細条の長
手方向に120mm、幅方向に50mmの矩形板を切り
出す。 上記サンプルを蒸気蒸し器にて30分間蒸煮
し、界面活性剤（ママレモン：ライオン油脂
(株)）0.01％を含む常温水中に１分間浸漬した
後、各サンプルの外面に付着した水分をふき取
り、サンプルの重量増加を測定し、これを吸水
量とする。 上記吸水処理を行なつたサンプルの長手方向
に垂直な片面にちり紙をあてた後ポリエチレン
袋中に入れて密閉し、ちり紙をあてた面が下側
となるように立置した後、７日間放置し、重量
減少を測定してこれを離水量とする。 この結果は表１の通りであつた。

【表】 以上の結果から明らかなように、この発明の発
泡体は従来の発泡体に比して吸水性が優れてお
り、さらに離水量が少なく保水性能の優れている
ことが判明した。 実施例 ２ 原料として、ポリプロピレン樹脂100重量部に
対して微粉末タルク2.0重量部、茶色顔料0.05重
量部及びポリエチレンオキシド（PEO―３、製
鉄化学工業(株)）１重量部を混合してなる熱可塑性
樹脂組成物を用い、押出機１の温度を145〜230℃
口金２を155〜165℃に設定し、発泡剤ブタンを約
６重量部とする以外、実施例１と同様にして厚み
12mm、かさ密度0.12ｇ／c.c.の発泡成形体―A′を得
た。 比較例として、ポリエチレンオキシドを混合し
ない以外上記と同様にして同様の発泡成形体―
B′を得た。 次に、成形体A′，B′それぞれから５cm角のサ
ンプルを切り出し、常温の水に浸漬放置して吸水
量の経時変化を重量増加によつて測定した結果は
表２の通りであつた。

【表】 以上のようにこの発明の発泡体が優れた吸水性
能を有していることが判る。 実施例 ３ 原料としてポリスチレン100重量部に微粉末タ
ルク２重量部、茶色顔料0.01重量部及びメチルセ
ルロース（メトローズ、信越化学(株)）２重量部を
加え均一に混合したものを用い、押出機の口金２
を第３図にその断面を示すごときものを用い、枠
型３を用いず、押出機の温度を150〜210℃に、口
金温度を150〜160℃に、発泡剤ブタンを約４重量
部とする以外、実施例１と同様な方法によつて厚
み10mm、かさ密度0.17ｇ／c.c.の発泡成形体―
A″を得た。 比較例として、メチルセルロースを混合しない
以外、上記と同様にして同様の発泡成形体―
B″を得た。 次に、成形体A″，B″それぞれから厚み10mm、
幅52mm、長さ125mmのサンプルを切出し、これを
95℃で30分間蒸し、取り出した直後に実施例１と
同様に、界面活性剤0.01％を含有する常温水中に
１分間浸漬してその重量増加を測定することによ
り吸水性能を調べた。その結果を表３に示す。

【表】 以上のように、この発明の発泡体が優れた吸水
性能を有していることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る発泡体の製造方法及
びその装置の一具体例を示す断面を主とする概略
図である。第２図は、第１図における一部拡大断
面図である。第３図は、他の具体例を示す第２図
相当図である。第４図は、この発明の親水性熱可
塑性樹脂発泡体の具体例を示す斜視図である。 １…押出機、２…口金、３…枠型、４…成形ガ
イド、５…フオーミングダイス、６…水槽、７…
引取ロール、８…発泡成形体、１１…押出口、１
２…ヒーター、２１…突出部、２２…小孔、２３
…切欠溝、３１…冷却穴、３２…空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の小孔又は細隙を有する口金を備えた押
   出機に、熱可塑性樹脂組成物と発泡剤を供給して
   得られる多数の発泡細条を集束一体化してなる熱
   可塑性樹脂発泡体であつて、上記熱可塑性樹脂組
   成物が、熱可塑性樹脂100重量部に対して0.1〜
   2.0重量部の水溶性高分子物質を少なくとも含有
   することを特徴とする親水性熱可塑性樹脂発泡
   体。 ２ 水溶性高分子物質が、ポリアクリル酸ナトリ
   ウム、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロー
   ス又はこれら二種以上の混合物からなる特許請求
   の範囲第１項に記載の発泡体。 ３ 熱可塑性樹脂が、ポリオレフイン系樹脂、ポ
   リスチレン系樹脂又はこれらの混合樹脂からなる
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の発泡
   体。