JPS6374629A - 硬質気泡材料の製造方法 - Google Patents

硬質気泡材料の製造方法

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JPS6374629A
JPS6374629A JP62225461A JP22546187A JPS6374629A JP S6374629 A JPS6374629 A JP S6374629A JP 62225461 A JP62225461 A JP 62225461A JP 22546187 A JP22546187 A JP 22546187A JP S6374629 A JPS6374629 A JP S6374629A
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slab
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Roehm GmbH Darmstadt
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  • Molding Of Porous Articles (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】 産業上の利用分野 本発明は、熱時に発泡可能な硬質有機プラスチックを、
発泡工程を惹起するマイクロ波電磁界または高周波電磁
界ないしはそのような放射を用いて加熱することによる
硬質気泡材料の製造方法に関する。本発明は、特に、少
なくとも80重量%がアクリル酸またはメタクリル酸お
よびアクリルニトリルまたはメタクリルニトリルの単位
から構成されている共重合体および発泡剤を含有するプ
ラスチックの発泡に関する。
加熱の際に、酸基およびニトリル基からアクリル−ない
しはメタクリルイミド単位が生じる。
従来の技術 メンゲス(G、Menges )、バー ン(G、Ha
hn )およびライヒシ−L タイン(H,Re1ch
stein ) ハ、”プラストフェルアルパイター(
PLASTVERA−RBEITER)”、第34巻(
1983年)第1488〜92頁に、架橋したポリエチ
レン気泡材料の製造を記載している。ポリエチレン成形
材料は、発泡剤および架橋剤と共に押出機中で溶融、均
質化され、ストランドに押出されかつ、マイクロ波放射
を用いて発泡するまで加熱される。この方法において、
ストランドを押出し後に冷却せずに、直接マイクロ波放
射にさらすことが経済性に合致する。
硬質気泡材料、たとえばポリメタクリルイミド気泡材料
を、加熱の際に発泡可能なプラスチックからなる硬いス
ラブを加熱することにより製造することは、西ドイツ国
特許第1817156号明細書から公知である。スラブ
は加温室中で発泡温度に加熱されるが、これは有機プラ
スチックの低い熱伝導度のために時間のかかる工程であ
る。西ドイツ国特許出願公開第3304882号明細書
から、ポリメタクリルイミド気泡材料を、マイクロ波に
より加熱して、気泡材料をさらに膨張させることもすで
に公知である。
発明を達成するだめの手段 熱時に発泡可能なプラスチックからなる硬浣スラブの発
泡を、加温室の代りにマイクロ波を作用させることによ
って惹起する試みは、効果がないことが立証された。実
際に期待によればスラブは、それが必要なマイクロ波吸
収特性を有する限り、その全厚が同時に加熱されるが、
常に所望の気泡材料スラブの代りに、不規則に破裂した
物体が生じる。その原因として、スラブ内部での発泡の
早期開始が確認されたが、その結果外側部分が破裂しか
つ引裂かれる。この危険は、軟質でかつ強靭なプラスチ
ックでは生じない。
発泡性プラスチックの硬質スラブを、少なくともその表
面の一部が軟化点に達するかまたはそれを越えるまで加
熱し、その後発泡工程を惹起するマイクロ波領域または
高周波領域を発泡するまで作用させる場合、マイクロ波
電磁界および高周波電磁界で均一な気泡材料スラブが得
られることが見出された。
重要なのは、少なくとも表面の一部が熱で軟化するまで
は、発泡工程の開始を惹起するようなマイクロ波電力ま
たは高周波電力が発泡性プラスチックスラブに作用しな
いことである。この前提条件が満たされている限り、加
熱形式は重要ではない。マイクロ波電磁界または高周波
電磁界を用いて予熱を実施する場合、その強さは、発泡
がまだ起きないように定められていなければならない。
表面が軟化するどきだはじめて、電磁界の電力を上げて
発泡工程が開始させることができる。生じる気泡が、軟
化した表面をクッション状に形成する。表面の軟化が進
む程度に、プラスチックスラブの他の部分が体積増加下
に、スラブ全体が気泡材料体に移行するまで発泡する。
表面の熱軟化によって、プラスチック体は、発泡圧力に
よりプラスチックの破裂を起こす局所的応力を生ずるこ
となしに、発泡工程を受けることができる。この種の破
裂が出現すると直ちに、均一な気泡材料スラブの形成は
通常もはや不可能である。
発明の実施 熱で軟化した材料のつながりのある部分が表面から発泡
開始部分にまで延びている限り、発泡工程の開始の際に
すでにプラスチックスラブの全表面が軟化されているこ
とは必要でない。
この前提条件は、実際に常に満足されている。
それというのもプラスチックスラブは軟化した表面部分
の周囲においては発泡温度に極めて近いので、ここがマ
イクロ波電磁界ないしは高周波電磁界を作用させる際に
差当り発泡温度に達する。同様に、軟化した表面部分の
拡張も進行する発泡と歩調を合せ、最後に全表面が軟化
する。この時点から、応力による破裂を生じる危険はな
くなる。発泡工程は、スラブ全体が完全に発泡するまで
、妨げられずに進行する。
プラスチックが発泡圧の作用下に破裂せずに弾性膨張す
るような温度が軟化温度とみなされる。このような状態
の生じる温度を上廻ることができるが、塑性変形性の温
度範囲にはできるだけ到達してはならない。
発泡性プラスチックスラブを予熱するために、表面で軟
化温度を達成することのできるそれぞれの熱源が使用で
きる。適しているのは、たとえば相応に加熱された雰囲
気、たいていは空気がスラブの表面に作用するような加
温箱である。
同様に、熱放射を表面に作用させることもできる。液状
媒体または熱固体面からの熱伝達による加熱も同様に可
能であるが、たいていはあまり有利ではない。
上記のように、発泡工程が内部で早期に起きないことが
保証される場合、マイクロ波電磁界または高周波電磁界
を単独かまたは予熱のための前述の熱源と一緒に使用す
ることができる。
この目的のために、相応にわずかな強さの電磁界を適用
することもできるし、あるいは電磁界を短時間だけまた
は間欠的に作用させることもできる。軟化温度と発泡開
始温度が接近している場合には、マイクロ波電磁界また
は高周波電磁界を、発泡温度が内部で表面の軟化前に到
達しないように調節することは困難である。それゆえ有
利には、付加的に上記した他の熱源を直接表面に作用さ
せる。
表面の一部が軟化温度に達したら、直ちに、発泡工程を
惹起するのに適したマイクロ波電磁界または高周波電磁
界を作用させることができる。これは有利には、プラス
チックスラブの表面が完全またはほとんど完全に軟化温
度に達しているかまたはそれを越えているときにはじめ
て行なわれる。発泡工程が表面ですでに起きている場合
、これは無害である。引続く発泡温度への加熱は、外部
からだけ作用する他の熱源を用いるよりも迅速に起きる
本発明の方法に適しているマイクロ波加熱装置は公知で
ありかつたとえば乾燥方法に使用される。該装置は、1
〜50CTLの範囲内の波長で作業する。最もよく使用
される波長は12.3C7rLで、2450MHzに相
当する。放射ないしは電磁界はいわゆるマグネトロンに
よってつくられかつマイクロ波加熱装置中にできるだけ
均一に分配される。電磁界が均一であるほど、軟化した
表面部分と結合していない孤立した気泡部分の生じる危
険はますます小さくなる。マイクロ波発生器の構造およ
び運転については、下記の関係文献参照:プシュナ−(
H,Pu5chner )、“ベルメ・ドルヒ・ミクロ
ベレン(Warmeテ durch Mikrowellen ) ”、フィリ
ップス++7ヒニツシエ・ビブリオテーク(Ph1li
ps Tech −nische Bib1iotek
 ) 、(1964年);ニムツ(G、Nimtz )
、”ミクa 堅v y (Mikrowellen)”
、カール・ハンザ−出版(Carl HanserVe
rlag) (1980年)。マイクロ波発生器の電力
は、発泡すべきプラスチックスラブの寸法および必要な
発泡温度に適合されていなげればならないことは自明で
ある。
本発明の方法に適している高周波発生器は、1〜50m
の波長で作動する。慣用の波長は11mで、27.12
MHzに相当する。この高周波発生器はプラスチックの
溶接のためおよび給温ホリスチロール・ξ−ルの発泡の
ために使用される〔”クンストシュトツフーフイジク・
イム・ケシュプレツヒ(にunststoff−Phy
sik  1mGe5prach )”、BASF社の
社内出版物、1969年、第179頁参照〕。ここでも
、できるだけ均一な電磁場分配が有利である。材料をマ
イクロ波電磁場または高周波電磁場中で加熱するのは、
材料が相当する放射を吸収することの前提条件である。
これは、材料が十分な割合の極性構造を有する場合であ
る。このような構造は、プラスチックが構成されている
重合体分子の成分であってもよいし、あるいはそれは混
合される低分子物質、たとえば水またはホルムアミド中
に含有されていてもよい。極性構造を有するプラスチッ
クはたとえば、カルボニル基、カルボニル基、ヒドロキ
シル基、ハロゲン基、アミン基またはカルぎンアミド基
を有するようなものである。
本発明の方法には特に、少なくとも80重量%がアクリ
ル酸、またはメタクリル酸およびアクリルニトリルまた
はメタクリルニトリルの単位から構成された、共重合体
および加熱の際にガスないしは水蒸気を生成する発泡剤
を含有するようなプラスチックが使用される。適当な発
泡剤は、たとえばホルムアミド、モノメチルホルムアミ
ド、尿素、水、低級脂肪族アルコールである。これらの
プラスチックは、140〜150℃で軟化しかつ160
〜180℃で発泡し始める。同時に、アクリルニトリル
またはメタクリルニトリルの重合単位とアクリル酸また
はメタクリル酸の重合単位との反応が行なわれて、アク
リルイミドないしはメタクリルイミド単位が生成する。
ポリメタクリルイミドを主体とする気泡材料は、特別な
工業的重要性を有していた。
たとえば厚さ1〜4 cmのかかるプラスチックからな
るスラブは、有利に空気循環を有する加温筒中で170
〜200℃で表面が軟化するまで加熱し、その後にマイ
クロ波電磁界にさらされる。予熱は、通常約5〜30分
継続し、アイクロ波処理はそれより若干短かい。それに
対して、熱空気を用いた単独発泡の際には、約2時間の
発泡時間を必要である。
実施例 例1 マイクロ波電磁界中での発泡 ポリメタクリルイミド気泡材料からなる板を製造するた
めに、メタクリル酸とメタクリルニトリルからのモル比
3:2の共重合体および重合体重量に対して8%の、ホ
ルムアミドとt−ブタノールとからなる発泡剤混合物を
含有する、160℃の軟化温度を有する発泡性硬質プラ
スチックからなる、70X70×23朋の寸法を有する
板を、熱空気炉中で30分に、160℃のほぼ均一な表
面温度に予熱し、その後に6分間マイクロ波電磁場で処
理し、その電力をそのつと10秒の放射時間および50
秒の中断時間の作業周期により制御した。38Kp/f
flの密度を有する気泡材料ブロックが生じた。
使用したマイクロ波炉〔シャープ(5harp〕、R8
000E型〕は、21の水負荷において650Wの出力
を有し、マイクロ波部で1.3kWおよび熱空気部で1
.4kWの入力を有し、かつマイクロ波運転と熱空気運
転が同時に可能であるように装備されていた。それによ
り、予熱時間中は熱空気だけで作業しかつ発泡させるた
めにマイクロ波加熱を接続することにより、全発泡工程
を同一装置中で実施することができた。
例2 高周波電磁場中での発泡 ポリメタクリルイミド気泡材料からなる板を製造するた
めに、等モル部のメタンI) /l/ ニトリルとメタ
クリル酸とからの弱く架橋した共重合体、および重合体
重量に対して10%のホルムアミドとt−ブタノールと
からなる発泡剤混合物を含有する、軟化温度180℃の
硬質発泡性プラスチックからなる120X120X23
inの寸法を有する板を熱空気炉中で30分、180℃
のほぼ均一な表面温度に予熱した。
発泡のために、予熱された板を2712MH2の周波数
で有効出力4kWの高周波炉〔ヘルツ/l/)社(He
rfurth GmbH,) ノHGV 4001型〕
の電極の間に置いた、電極は、400×400 vrr
ttの大きさを有していた。電界の集束のために、予熱
した板の面に、同じ温度に予熱した、80X80X10
mmの大きさを有し、かどを丸くしたアルミニウム製の
成形電極を載せた。発泡工程は、0.4Aの電流強さで
開始され、5分後に終了した。48 Kq / dの密
度を有する気泡材料ブロックが生じた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、熱時に発泡可能な硬質有機プラスチックを、発泡工
    程を惹起するマイクロ波電磁界または高周波電磁界を用
    いて加熱することにより硬質気泡材料を製造する方法に
    おいて、発泡性プラスチックの硬質スラブを、少なくと
    もその表面の一部が軟化温度に達するかまたはそれを越
    えるまで予熱し、その後発泡工程を惹起するマイクロ波
    電磁界または高周波電磁界を発泡するまで作用させるこ
    とを特徴とする硬質気泡材料の製造方法。 2、少なくとも80重量%がアクリル酸またはメタクリ
    ル酸およびアクリルニトリルまたはメタクリルニトリル
    の単位から構成される共重合体、および加熱の際にガス
    ないしは水蒸気を生成する発泡剤を含有する硬質プラス
    チックスラブを使用する特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
JP62225461A 1986-09-11 1987-09-10 硬質気泡材料の製造方法 Pending JPS6374629A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863630930 DE3630930A1 (de) 1986-09-11 1986-09-11 Verfahren zur herstellung eines hartschaumstoffes mittels eines mikrowellen- oder hochfrequenzfeldes
DE3630930.3 1986-09-11

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JPS6374629A true JPS6374629A (ja) 1988-04-05

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JP62225461A Pending JPS6374629A (ja) 1986-09-11 1987-09-10 硬質気泡材料の製造方法

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EP (1) EP0259706B1 (ja)
JP (1) JPS6374629A (ja)
DE (2) DE3630930A1 (ja)
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