JPS6341942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリオレフイン系樹脂発泡成型体の製
造方法に関する。 ポリオレフイン系樹脂発泡成型体は、包装材、
緩衝材等多方面に使用されており、この種発泡成
型体の製造方法としてポリオレフイン系樹脂粒子
と揮発性発泡剤を密閉容器内で分散媒に分散さ
せ、加熱した後容器内よりも低圧の雰囲気下に放
出して予備発泡粒子を得、該予備発泡粒子を成型
用型に充填し、加熱膨張せしめて型通りの成型体
を得るいわゆるビーズ成型法が知られている。こ
の方法では、予備発泡粒子を得る工程において、
分散媒中での樹脂粒子相互の融着を防止するた
め、通常、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、
塩基性炭酸マグネシウム、塩基性炭酸亜鉛等の分
散剤が用いられている。しかしながら、これらの
分散剤は、少量では充分な融着防止効果を得るこ
とができず、多量に用いると予備発泡工程におけ
る樹脂粒子相互の融着防止効果は得られる反面、
成型時の予備発泡粒子相互の融着性が低下し、機
械的強度に劣る成型体しか得られない等の欠点が
あつた。一方、分散剤として酸化アルミニウムを
用いた場合には、成型時の予備発泡粒子相互の融
着性低下の問題を解決できるが、酸化アルミニウ
ムは高価であるため、得られた成型体がコスト高
となる等工業生産上の問題を有していた。 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、二酸化炭素の共存下に、塩
基性炭酸マグネシウムを分散剤として用いて得た
予備発泡粒子を成型用型に充填し、加熱膨張せし
めて型通りの成型体を製造することにより、予備
発泡時の樹脂粒子相互の融着を防止できるととも
に成型時の予備発泡粒子相互の融着性低下を防止
できることを見い出し本発明を完成するに至つ
た。 即ち本発明は密閉容器内でポリオレフイン系樹
脂粒子を、二酸化炭素単独発泡剤或いは二酸化炭
素と揮発性有機化合物との混合発泡剤とともに、
微粒状の塩基性炭酸マグネシウムを分散剤として
分散媒に分散させ、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樹
脂粒子と分散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰
囲気下に放出して予備発泡粒子を得、次いで該予
備発泡粒子を無機ガス或いは無機ガスと有機発泡
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
イ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、ポリオレフイン系樹脂として
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。 本発明において、発泡剤としては二酸化炭素単
独或いは二酸化炭素と揮発性有機化合物との混合
物が用いられ、その使用量は二酸化炭素単独に用
いる場合は樹脂粒子100重量部に対し通常５〜15
重量部であり、二酸化炭素と揮発性有機化合物と
の混合物を用いる場合、揮発性有機化合物の種類
および二酸化炭素との混合比、所望する予備発泡
粒子の発泡倍率等によつても異なるが、通常樹脂
粒子100重量部に対して５〜30重量部であり、二
酸化炭素と揮発性有機化合物との重量混合比は
１：25〜10：１が好ましく、両者の混合比を変え
ることにより予備発泡粒子の発泡倍率を適宜調整
することができる。上記、二酸化炭素とともに用
いる有機発泡剤としては、例えばプロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭
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ハロゲン化炭化水
素等が挙げられる。また二酸化炭素は固体、液
体、気体のいずれの状態で用いてもよく、上記揮
発性有機化合物とは予め混合して用いても、分散
媒に別々に添加し、分散媒中で混合してもよい。 本発明においては、密閉容器内でポリオレフイ
ン系樹脂粒子を上記発泡剤とともに、微粒子の塩
基性炭酸マグネシウムを分散剤として分散媒に分
散させるが、分散媒としては、樹脂を溶解させな
いものであればよく、例えば、水、メタノール、
エタノール、グリセリン、エチレングリコール等
が挙げられ、通常は水が用いられる。また分散剤
として用いる微粒状の塩基性炭酸マグネシウムは
平均粒径1μ〜30μ、好ましくは2μ〜20μであり、
その使用量は樹脂粒子100重量部に対して0.1〜
3.0重量部、好ましくは1.0〜2.0重量部である。上
記塩基性炭酸マグネシウムの使用量が樹脂粒子
100重量部に対して0.1重量部未満であると予備発
泡時の樹脂粒子相互の融着防止効果が低下し、
3.0重量部を超えると成型時の予備発泡粒子相互
の融着性が低下する虞れがある。 本発明では上記ポリオレフイン系樹脂粒子、揮
発性発泡剤および分散剤をオートクレープ等の密
閉容器内で水に分散させ、次いで樹脂粒子が軟化
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つて異なるが通常120
〜170℃である。次いで密閉容器の一端を開放し
て樹脂粒子と分散媒と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分散媒とを同時に放
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
圧をかけて容器内の圧力を発泡剤の蒸気圧程度、
例えば、10〜50Kg／cm²(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２〜50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、それに先立つて要すれば常温、常圧下で熟
成を行なう。即ち、予備発泡粒子を大気圧下或い
は窒素ガス、二酸化炭素ガス等の無機ガス雰囲気
下に通常3hr〜48hr放置して熟成を行なう。次い
で予備発泡粒子は加圧熟成される。この加圧熟成
に当つては、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
と揮発性有機化合物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つて適宜
選択されるが、通常20〜100時間である。加圧圧
力は２〜５Kg／cm²(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
有機化合物としては予備発泡工程において二酸化
炭素とともに用いられる揮発性有機化合物が挙げ
られる。この加圧熟成によつて予備発泡粒子内に
無機ガス或いは無機ガスと揮発性有機化合物との
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、予備発泡粒子を例えば閉鎖し
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２〜５Kg／cm²(G)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、予備発泡粒子相
互の融着性が良好で、機械的強度に優れたもので
ある。 以上説明したように本発明は、ポリオレフイン
系樹脂粒子から予備発泡粒子を得る工程で、発泡
剤として二酸化炭素単独或いは二酸化炭素と揮発
性有機化合物との混合物を用いたことと、分散剤
として塩基性炭酸マグネシウムを用いたこととに
より、予備発泡時には樹脂粒子相互の融着を防止
でき、融着のない良好な予備発泡粒子が得られる
とともに、該予備発泡粒子を成型用型内で成型す
る際には予備発泡粒子相互の融着性が良好であ
り、機械的強度に優れた成型体が得られるという
相反する効果を同時に満たす極めて特異な効果を
奏するものである。また、塩基性炭酸マグネシウ
ムは安価に供給され、しかもその使用量は樹脂粒
子100重量部に対して0.1〜3.0重量部と少量でも
効果を有するため経済的であり、製造コストの低
減化を図ることができる。 以下実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳細
に説明する。 実施例１〜４、比較例１〜３ 密閉容器内で、エチレン−プロピレンランダム
共重合体粒子（エチレン成分3.5重量％）100重量
部と、第１表に示す種類、量の発泡剤とを、同表
に示す種類、量の分散剤とともに水300重量部に
分散させ、撹拌下145℃に昇温して0.5時間保持し
た後、容器内圧を約30Kg／cm²(G)に保持しながら容
器の一端を開放し、樹脂粒子と水とを同時に大気
圧下に放出して樹脂粒子を発泡せしめ予備発泡粒
子を得た。得られた予備発泡粒子を乾燥した後粒
子相互の融着の有無および粒子の発泡倍率の測定
を行なつた結果を第１表に示す。次に予備発泡粒
子を常温、常圧下に50時間放置後、20℃、３Kg／
cm²(G)の空気にて50時間加圧処理し、次いで300mm
×300mm×40mm（内寸法）の金型に充填し、2.8
Kg／cm²(G)の水蒸気により加熱して成型を行なつ
た。得られた成型体を50℃のオーブン内で24時間
乾燥した後、該成型体内の予備発泡粒子融着状態
を測定した。結果を第１表にあわせて示す。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密閉容器内でポリオレフイン系樹脂粒子を、
   二酸化炭素単独発泡剤或いは二酸化炭素と揮発性
   有機化合物との混合発泡剤とともに、微粒状の塩
   基性炭酸マグネシウムを分散剤として分散媒に分
   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樹脂粒子と分
   散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰囲気下に放
   出して予備発泡粒子を得、次いで該予備発泡粒子
   を無機ガス或いは無機ガスと有機発泡剤との混合
   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イン系樹脂
   発泡成型体の製造方法。