JPS6244777B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は重合体予備発泡粒子の製造法に関す
る。 従来より合成樹脂発泡体を製造するに当つて予
備発泡粒子を金型に充填して加熱、発泡する所謂
ビーズ成型法が行なわれている。この予備発泡粒
子は例えば本出願人により既に提案された特公昭
56−1344号公報に記載されているように揮発性発
泡剤を含有する重合体粒子を密閉容器内で水に分
散させ容器内の圧力を該発泡剤の蒸気圧或いはそ
れ以上の圧力に保持しながら該重合体の軟温度以
上に加熱した後、容器内の水面下の１端を開放
し、重合体粒子と水とを同時に容器内よりも低圧
の雰囲気に放出することを特徴とする重合体粒子
の予備発泡方法によつて製造されている。ここで
予備発泡粒子の製造に当つて揮発性発泡剤が用い
られており、上記発泡剤としては、例えばプロパ
ン、ブタン、ヘプタン、ヘキサン、シクロブタ
ン、シクロペンタン、トリクロロフロロメタン、
ジクロロジフロロメタン等が使用されている。 しかしながら、これら従来の揮発性発泡剤を用
いた場合、予備発泡時の発泡適性温度範囲が狭
く、発泡温度の発泡倍率に及ぼす影響が大であ
り、発泡倍率のコントロールが困難であるという
欠点を有していた。またこれら揮発性発泡剤は一
般に高価であり、このため重合体予備発泡粒子の
製造コストが高くつくという欠点も有していた。 いずれにせよ、上記した揮発性発泡剤は種々の
問題点を有しながらも、これらに代る有効な発泡
剤が存存しなかつた為、依然として使用され続け
ていたのであつた。 そこで本発明者らは、上記従来技術の欠点を解
消すべく鋭意研究した結果、従来発泡剤としては
全く顧みられていなかつた二酸化炭素を発泡剤と
して用いることにより、予備発泡時の発泡適性温
度範囲を拡大し、容易に安定して予備発泡できる
のみならず、独立気泡率の高い成型性に優れた予
備発泡粒子を安価に製造する方法の開発に成功
し、先に出願を行なつたが、更に鋭意研究を続け
た結果、重合体粒子に二酸化炭素を揮発性含浸助
剤の存在下で含浸させることにより、重合体粒子
に対する二酸化炭素の含浸比率を向上させること
ができ、より高発泡の重合体予備発泡粒子を容易
に得ることができることを見い出し、本発明を完
成するに至つた。 すなわち本発明は、二酸化炭素を揮発性含浸助
剤の存在下で重合体粒子に含浸させる工程、密閉
容器内で前記重合体粒子を分散媒に分散させる工
程、前記重合体粒子を該粒子が軟化する温度以上
に加熱する工程、および前記重合体粒子と分散媒
を前記容器内より低圧の雰囲気に放出する工程よ
りなることを特徴とする重合体予備発泡粒子の製
造法を要旨とするものである。 本発明において用いられる重合体粒子の材質と
しては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレ
ン、直鎖低密度ポリエチレン等のポリエチレン系
樹脂、プロピレン単独重合体、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
ロツク共重合体等のポリプロピレン系樹脂、及び
エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフイ
ン系樹脂、並びに芳香族ポリエステル／ポリエー
テルグリコールブロツク共重合体等のポリエステ
ル等が挙げられる。 更に、上記した重合体以外にも、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリアミドエラストマー等
の重合体も使用可能である。しかしながら、これ
ら重合体の中では、結晶性のポリオレフイン系樹
脂が好ましい。また、これらは架橋していても無
架橋のものであつてもいずれでも良い。 二酸化炭素を揮発性含浸助剤の存在下で重合体
粒子に含浸させる工程は、重合体粒子を分散媒に
分散する工程の前乃至後でよいが通常は重合体粒
子を分散乃至加熱するときに行なう。二酸化炭素
は気体、液体又はドライアイスの如き固体のいず
れの状態でも使用することができ、その使用量は
通常、重合体粒子100重量部に対し３〜50重量部
である。二酸化炭素は分散媒に一且溶解又は分散
された後、重合体粒子に含浸される。この際に揮
発性含浸助剤が存在すると、重合体粒子への二酸
化炭素の含浸比率を高めることができる。上記揮
発性含浸助剤としては、ジクロロジフロロメタ
ン、ブタン、アセトン、トルエン、キシレン、ヘ
プタン、エチルエーテル、ジオキサン、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、トリクロ
ロトリフロロエタン、スチレンモノマー、イソプ
レンオリゴマー、モノクロルメタン、ジペンテン
等の重合体粒子の可塑化作用を有する化合物が挙
げられ、これら揮発性含浸助剤の使用量は、通常
二酸化炭素と揮発性含浸助剤の総モル数に対して
30モル％以下である。上記揮発性含浸助剤の存在
下で二酸化炭素を重合体粒子に含浸させる工程に
おける加熱温度、加熱時間は揮発性含浸助剤の種
類、重合体粒子の種類等によつても異なり、結晶
性重合体にあつては通常融点−50〜融点＋50℃、
0.5〜2.0時間である。 尚、本発明において用いられる揮発性含浸助剤
は上記した化合物に限定されず、含浸工程時に重
合体粒子の可塑化作用を有する化合物であればい
かなるものでもよい。また揮発性含浸助剤は重合
体粒子の種類に応じて好ましい可塑化作用を有す
る化合物を適宜選択して用いることは言うまでも
ない。 重合体粒子を該粒子が軟化する温度以上に加熱
する工程における加熱温度は、結晶性重合体にあ
つては通常は融点−10℃〜融点＋50℃が好まし
い。また、非晶質の重合体にあつては、加熱温度
は、軟化温度＋10℃〜軟化温度＋70℃が好まし
い。 本発明においては、含浸工程、及び軟化温度以
上に加熱する工程を別々に行なう必要はなく、同
時に行なうことができ、しかも好ましい。 尚本発明においては上記重合体の融点は、示差
走査熱量分析（DSC）により、試料を窒素雰囲
気にて10℃／分の速度で200〜300℃まで昇温し、
その後10℃／分で50℃まで降温した後再度10℃／
分の速度で昇温したときの融解のピークの頂点に
より求め、ピークが複数の場合はその平均温度を
融点とし、また重合体の軟化温度はASTM
D648、荷重4.6Kg／cm²によつて求めこれら融点、
軟化温度より重合体粒子の加熱温度を設定する。 重合体粒子を分散媒に分散するに当つて、重合
体粒子の融着防止のために分散剤が使用される。
上記分散剤としては、微粒状酸化アルミニウムお
よび酸化チタン、塩基性炭酸マグネシウム、塩基
性炭酸亜鉛、炭酸カルシウム等が挙げられ、使用
量は重合体粒子100重量部に対し、通常0.01〜10
重量部である。また分散媒としては水、エチレン
グリコール、グリセリン、メタノール、エタノー
ルまたは、これらの混合物等が用いられるが通常
は水が好ましい。 本発明において、容器の一端を開放して重合体
粒子と分散媒を容器内よりも低圧の雰囲気に放出
するが、放出する際の容器内の圧力は通常は20〜
100Kg／cm²であり、また低圧の雰囲気は通常常圧
の雰囲気が選ばれる。 本発明により得られる重合体予備発泡粒子は通
常５〜40倍の見掛け発泡倍率を有する。また本発
明によれば安定して発泡倍率のバラツキの少ない
予備発泡粒子を得ることができる。しかも、本発
明により得られる予備発泡粒子は独立気泡率が高
く成型性に優れるものである。 また本発明により得られる予備発泡粒子を成型
用金型に充填し、例えば水蒸気等の加熱媒体を用
いて加熱発泡することにより型通りの発泡成型体
を得ることができる。 以上説明したように、本発明によれば発泡剤と
して二酸化炭素を、揮発性含浸助剤の存在下で重
合体粒子に含浸させることにより、重合体粒子へ
の二酸化酸素の含浸比率を増大することができ、
その結果、高発泡倍率の重合体予備発泡粒子を容
易に得ることができ、しかも発泡剤として二酸化
炭素を用いたため予備発泡時の発泡適正温度範囲
が広く、発泡倍率のバラツキが少ないとともに安
定して独立気泡率の高い予備発泡粒子を得ること
ができる。また二酸化炭素は安価に供給されるも
のであるから予備発泡粒子の製造コストが低廉と
なる等種々の効果を有する。 以下実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 １〜５ 第１表に示す重合体粒子1000ｇ、水3000ｇ、微
粒状酸化アルミニウム３ｇ、二酸化炭素（ドライ
アイス）100ｇを同表に示す揮発性含浸助剤とと
もに内容積4950c.c.のオートクレーブに入れた。 これらをオートクレーブ内で撹拌下、５℃／分
の速度で所定温度（第１表）まで昇温したのち、
同温度で60分間保持した。次いで45Kg／cm²の窒素
で加圧しつつオートクレーブの一端を開放し、重
合体粒子と水とを同時に大気中に放出し、第１表
に示す見掛け発泡倍率の予備発泡粒子を得た。得
られた予備発泡粒子は独立気泡で高発泡であつ
た。 比較例 １〜２ 揮発性含浸助剤を用いず、二酸化炭素（ドライ
アイス）100ｇを実施例と同一条件で重合体粒子
に含浸させ、同一条件で発泡を行なつて予備発泡
粒子を得た。重合体粒子が同一の場合得られた予
備発泡粒子の発泡倍率は、何れも実施例に比較し
て低いものであつた。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重合体粒子に二酸化炭素を揮発性含浸助剤の
   存在下で含浸させる工程、密閉容器内で重合体粒
   子を分散媒に分散する工程、前記重合体粒子を前
   記粒子が軟化する温度以上に加熱する工程および
   前記容器の一端を開放して重合体粒子と分散媒を
   同時に前記容器内より低圧の雰囲気に放出する工
   程よりなることを特徴とする重合体予備発泡粒子
   の製造法。