KR101447548B1 - 종이 미분체 함유 수지 성형체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

열가소성 수지를 감량하고, 경량화하는 것이 가능하며, 우수한 기계적 강도를 구비한 종이 미분체 함유 수지 성형체 및 그 제조방법을 제공한다.
종이 미분체 함유 수지 성형체는 종이 미분체를 함유하는 열가소성 수지를 포함하며, 표면에 형성된 비발포층과 내부에 형성된 발포층을 구비하고 있다. 발포층은, 표면에 가까운 측으로부터 순차적으로, 10~100㎛ 범위의 평균 공경을 갖는 기포로 이루어진 제1 발포층, 5~50㎛ 범위의 평균 공경을 갖는 기포로 이루어진 제2 발포층, 20~500㎛ 범위의 평균 공경을 갖는 기포로 이루어진 제3 발포층을 포함한다. 종이 미분체 함유 수지 성형체는 부향성분을 포함한다.

Description

종이 미분체 함유 수지 성형체 및 그 제조방법{Resin molded body containing fine powder paper, and method for producing same}
본 발명은 종이 미분체를 함유하는 수지 성형체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 고지(古紙) 등을 미세하게 분쇄한 종이 미분체를, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지에 함유시킨 종이 미분체 함유 수지 성형체가 검토되고 있으며, 예를 들면, 종이 미분체를 함유한 폴리프로필렌의 사출성형체로 이루어진 젓가락이 알려져 있다. (특허문헌1 참조)
상기 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 상기 종이 미분체를 함유함으로써, 열가소성 수지를 감량할 수 있으며, 또한 소정량 이상의 종이 미분체를 함유하는 경우에는, 일반 폐기물로서 소각처리하는 것이 가능해 진다. 하지만, 상기 열가소성 수지는, 상기 종이 미분체의 함유 비율이 높아질수록 용융 상태에서 유동성이 저하되어, 성형체의 형상 등의 제조 조건에 따라서는 그대로는 사출성형하는 것이 어려울 수도 있는 문제가 있다.
JP 2009-28523 A JP 2001-270958 A
이에, 상기 문제를 해결하기 위하여, 용융 상태의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지조성물에, 상기 종이 미분체를 함유시키는 것과 함께, 초임계상태의 유체를 가압하에서 함침시켜 사출성형을 실시하는 것을 생각할 수 있다. 상기 기술에 따르면, 상기 초임계상태의 유체를 함침시킴으로써 용융상태의 열가소성 수지조성물의 유동성을 향상시키는 것이 가능하므로, 해당 열가소성 수지의 종이 미분체 함유율이 높아져도 성형체의 형상 등의 제조 조건에 상관없이 사출성형을 실시할 수 있다.
이때, 상기 초임계상태의 유체를 함침시킨 열가소성 수지는, 캐비티 내에 사출된 후, 압력이 저하되어 해당 유체의 임계압력 이하가 되면, 해당 유체가 발포되고, 얻어진 종이 미분체 함유 수지 성형체의 내부에 미소 기포로 구성되는 발포층을 형성한다. 그 결과, 얻어진 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 내부에 상기 발포층이 형성됨과 동시에, 표면에 비발포층이 형성된다.
여기서, 상기 용융상태의 열가소성 수지조성물을 캐비티 내에 사출한 후, 캐비티 내의 용적을 확대하여 해당 열가소성 수지조성물의 압력을 저감시켜, 상기 유체를 적극적으로 발포시킴으로써, 얻어진 종이 미분체 수지 성형체의 추가적인 경량화를 도모하는 것을 생각해 볼 수 있다.
그러나, 상기 종이 미분체 함유 수지 성형체에서는, 캐비티의 용적을 확대하여 열가소성 수지조성물의 압력을 저감시키면, 상기 발포층에 포함된 기포의 일부가 거대화하는 경우가 있어, 충분한 기계적 강도를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
여기서, 본 발명은 이러한 문제점을 해소하여, 열가소성 수지를 감량하고, 경량화하는 것이 가능함과 동시에, 우수한 기계적 강도를 구비한 종이 미분체 함유 수지 성형체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 종이 미분체를 함유하는 열가소성 수지를 포함하며, 표면에 형성된 비발포층과 내부에 형성된 발포층을 포함하는 종이 미분체 함유 수지 성형체에 있어서, 상기 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 평균 입자경(粒子徑)이 25~200㎛ 범위의 종이 미분체를 1~400 질량부의 범위로 포함함과 동시에, 상기 발포층은, 표면에 가까운 측으로부터 순차적으로, 10~100㎛ 범위의 평균 공경(孔徑)을 갖는 기포를 포함하는 제1 발포층, 5~50㎛ 범위의 평균 공경을 갖는 기포를 포함하는 제2 발포층, 20~500㎛ 범위의 평균 공경을 갖는 기포를 포함하는 제3 발포층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 평균 입자경이 상기 범위에 있는 종이 미분체를 상기 범위의 함량으로 포함함으로써, 상기 열가소성 수지의 수지량을 저감시키는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 상기 제1~3의 발포층을 구비함으로써, 경량화가 가능함과 동시에, 기포의 거대화를 방지하여 우수한 기계적 강도를 얻을 수 있다.
또한, 소정량 이상의 종이 미분체를 함유하는 경우에는, 수지 조성물의 연소 칼로리를 저하시킬 수 있어, 일반 폐기물로서 소각처리하는 것이 가능해 진다.
상기 종이 미분체는, 평균 입자경을 25㎛ 미만으로 하기에는 특수한 장치를 필요로 하기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 상기 종이 미분체는, 평균 입자경이 200㎛ 를 초과하면 상기 열가소성 수지에 혼합하는 것 자체가 어려워지므로 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 상기 종이 미분체의 함유량이 1 질량부 미만으로는 열가소성 수지의 수지량을 저감하는 효과를 충분히 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다. 한편, 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 상기 종이 미분체의 함유량이 400 질량부를 초과하면 종이 미분체를 열가소성 수지에 혼합하는 것 자체가 어려워지므로 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체에 있어서, 상기 열가소성 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리유산, 열가소성 엘라스토머, 폴리스틸렌, ABS수지로 구성되는 군에서 선택되는 1종의 수지를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체에 있어서, 상기 종이 미분체로서는, 예를 들어, 신문지, 잡지, 포장지, 골판지, OA용지로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상의 고지를 원료로서 미분쇄된 것을 이용할 수 있다.
그런데, 종래, 열가소성 수지로 이루어진 수지 성형체로서, 가구, 전자제품의 프레임 등에 이용되며, 방향(芳香)의 기능을 갖는 것으로서, 부향(付香) 성분을 함유하는 수지 성형체가 알려져 있다. 상기 수지 성형체는, 상기 방향성분이 방출됨으로써 부향성분이 사용자에게 방향으로서 인식되는 것이 기대된다.
상기 수지 성형체로서, 부향성분을 외부 분위기에 노출 가능한 연속기포를 구비한 발포체로 구성되는 것이 제안되고 있다. (예를 들어, 특허문헌2 참조) 상기 연속기포를 구비한 수지 성형체는, 상기 부향성분이 연속기포를 통해서 외부 분위기에 노출됨으로 인하여, 해당 부향성분이 매우 신속하게 방출되기 때문에 향을 지속시키는 것이 불가능하다.
여기서, 본 발명은, 우수한 향 지속성을 갖는 수지 성형체를 제공하기 위하여, 상기 종이 미분체 함유 수지 성형체에 있어서, 부향성분을 함유하는 것이 바람직하다.
부향성분을 함유하는 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체에 따르면, 이러한 부향성분은, 발포층의 기포 내에 보유되어 있다. 이 중에, 표면에 가까운 제1 발포층에 보유되어 있는 부향성분이, 비발포층을 통하여 외부에 이동함으로써 해당 부향성분이 방출된다. 또한, 표면으로부터 먼 제3 발포층에 보유된 부향성분이, 표면에 가까운 제1 발포층으로 이동함으로써, 부향성분의 방출이 지속된다.
여기서, 제3 발포층은, 제1 발포층보다 큰 평균 공경 20~500㎛ 의 기포를 가짐으로써, 해당 기포 내에 부향성분을 대량으로 보유하는 것이 가능하다. 또한, 제3 발포층과 제1 발포층의 사이에 존재하는 제2 발포층은, 제1 발포층보다 작은 평균 공경 5~50㎛ 의 기포를 가짐으로써, 제3 기포에 보유되어 있는 부향성분이 제1 발포층으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 부향성분을 함유하는 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체에 따르면, 부향성분의 외부로의 방출을 장기간에 걸쳐 계속적으로 수행하는 것이 가능하여, 우수한 향 지속성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체에 있어서, 상기 부향성분을 함유하는 경우, 상기 부향성분으로는, 예를 들어, 히노키티올, 트로포노이드, 알파-투야플리신(α-thujaplicin), 감마-투야플리신(γ-thujaplicin), 베타-돌라브린(β-dolabrin), 모노테르펜(monoterpene) 탄화수소류, 모노테르펜 알콜류, 페놀류, 페놀메틸에테르류, 세키스테르펜 탄화수소류, 세키스테르펜 알콜류, 케톤류, 락톤류, 카르본산, 디테르펜 알콜, 알데히드, 에스테르, 옥사이드, 암모니아, 초산, 락산, 이소길초산, 아미노산, 유기산, 카테킨, 지방산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 이용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 바닥재, 가구, 전자제품 프레임, 자동차 내장부품, 욕조의 덮개, 화장실 벽재, 키친 부재, 음료용 식기, 음료용 이외의 각종 식기, 용기, 패키지, 중공체, 콜드 페리슨(cold parision), 낚시용 인조미끼, 방충제 용기, 문방구, 파일로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종의 성형체에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 상기 종이 미분체에 의하여 적어도 내표면이 조면화(粗面化)된 음료용 식기로 제조하는 것이 바람직하다. 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체로 이루어진 음료용 식기는, 함유된 상기 종이 미분체에 의하여 적어도 내표면이 조면화되어 있어, 미소한 요철을 구비하게 된다. 이에, 상기 음료용 식기에 맥주 등의 탄산음료를 따르면 음료용 식기의 표면에서 미세한 기포를 발생시킬 수 있어, 크리미(creamy)한 미각(味覺)을 얻을 수 있다.
본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법은, 용융상태의 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 평균 입자경이 25~200㎛ 범위의 종이 미분체를, 1~400 질량부 범위가 되도록 혼합하여 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물을 형성하는 공정과, 이러한 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물에, 초임계상태의 유체를 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 0.05~2 질량%의 범위로 가압하에서 함침하는 공정과, 이러한 초임계상태의 유체가 함침된 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물을 소정 형상의 캐비티에 사출하는 공정과, 이러한 캐비티에 사출된 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력이 상기 유체의 임계압력 미만이 되었을 때, 캐비티의 용적을 확대하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 온도의 저하에 수반되는 압력의 저감속도보다도 큰 제1 속도로 저감시키는 공정과, 추가적으로 캐비티의 용적을 확대하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을 제1 속도보다도 작은 제2 속도로 저감시키는 공정과, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 온도가, 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도 이하의 온도 (LT≤Tg+70)가 되기 전에, 캐비티의 용적을 축소하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을 증가시키는 공정을 포함한 것을 특징으로 한다. 이러한 제조방법에 따르면, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체를 유리하게 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법에서는, 우선, 용융상태의 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 평균입자경이 25~200㎛ 범위의 종이 미분체를, 1~400 질량부 범위가 되도록 혼합하여 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물을 형성한다.
이어서, 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물에, 초임계상태의 유체를 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 0.05~2 질량%의 범위로 가압하에서 함침한다. 초임계상태의 유체의 함침량은, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 0.05 질량% 미만으로는 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물에 사출성형에 충분한 유동성을 부여할 수 없다. 또한, 초임계상태의 유체의 함침량은, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 2 질량%를 초과하면 얻어진 수지 성형체에서 거대한 기포의 발생을 막을 수 없다.
이어서, 초임계상태의 유체가 함침된 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물을 소정 형상의 캐비티에 사출한다. 이렇게 하면, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물은, 상기 캐비티 내에서 상기 초임계상태의 유체의 임계압력 이상의 최대 압력에 도달한 후, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물 자체의 온도의 저하과 함께 점차 압력이 강하한다.
이때, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물은, 그 온도 LT가, 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도보다도 높은 온도 (LT>Tg+70)인 동안에는 유동성을 유지하고 있다. 따라서, 상기 압력이, 상기 초임계상태의 유체의 임계압력 이하가 되면, 유체가 발포되어 기포의 형성이 시작되어, 제1 발포층이 형성된다.
이어서, 캐비티에 사출된 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력이 상기 유체의 임계압력 미만이 되었을 때, 캐비티의 용적을 확대하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 온도의 저하에 수반되는 압력의 저감속도보다도 큰 제1 속도로 저감시킨다. 이렇게 하면, 아직 유동성을 유지하고 있는 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물에 있어서, 제1 발포층 중에, 제1 발포층보다도 평균입경이 작은 기포가 형성되어, 이러한 기포를 구비한 제2 발포층이 형성된다.
이어서, 추가적으로 상기 캐비티의 용적을 확대하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을 제1 속도보다도 작은 제2 속도로 저감시킨다. 여기서, 제2 속도는, 제1 속도보다도 적으면 되고, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 온도의 저하에 수반되는 압력의 저감속도보다 커도 좋고, 작아도 좋다. 이렇게 하면, 아직 유동성을 유지하고 있는 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물에서, 제2 발포층보다 내부의 제3 발포층 중의 기포가 성장하여, 제1 발포층보다도 평균 공경이 큰 기포가 형성된다.
이때, 제1 발포층보다도 평균 공경이 큰 상기 기포의 일부는 거대화하는 것도 있다. 이에, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 온도가, 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도 이하의 온도 (LT≤Tg+70)가 되어, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물이 유동성을 잃기 전에, 상기 캐비티의 용적을 축소하여, 해당 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을 증가시킨다.
이와 같이 하면, 제1 발포층보다도 평균 공경이 큰 기포 일부의 거대화된 것이 압축되어 미세화되어, 제2 발포층보다도 내부에 제1 발포층보다 평균 공경이 큰 기포를 구비한 제3 발포층이 형성된다. 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물은 그 온도LT가, 당해 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도 이하의 온도 (LT≤Tg+70)가 되면, 실질적으로 고화되기 때문에, 상기 캐비티의 용적을 축소해도 거대화한 기포를 미세화하는 것은 불가능하다.
그 결과, 상기 구성을 구비한 종이 미분체 함유 수지 성형체를 얻을 수 있다.
본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법에 있어서, 상기 초임계 상태의 유체로는, 이산화탄소 또는 질소를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법은, 상기 용융상태의 열가소성 수지에 대하여, 상기 초임계 상태의 유체를 함침하기 전에, 상기 부향성분을 혼합하는 공정을 구비하는 것이 바람직하다. 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법에 따르면, 상기 부향성분을 혼합하는 공정을 구비함으로써 부향성분을 함유하는 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체를 유리하게 제조할 수 있다.
열가소성 수지를 감량하고, 경량화하는 것이 가능함과 동시에, 우수한 기계적 강도를 구비한 종이 미분체 함유 수지 성형체 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도1은 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 구성을 나타내는 설명적 단면도이다.
도2는 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조에 이용되는 사출성형 장치의 일 구성예를 나타내는 설명적 단면도이다.
도3은 본 발명의 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법을 나타내는 그래프이다.
이어서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도1에 나타낸 본 실시형태의 종이 미분체 함유 수지 성형체1은, 종이 미분체를 포함하는 열가소성 수지를 포함하며, 표면에 형성된 비발포층2과, 내부에 형성된 발포층3을 포함하고 있다. 그리고, 발포층3은, 또한, 표면에 가까운 측으로부터 순차적으로 제1 발포층3a, 제1 발포층보다 평균 공경이 작은 기포를 구비한 제2 발포층3b 및 제1 발포층보다 평균 공경이 큰 기포를 구비한 제3 발포층3c를 포함한다.
제1 발포층3a는 평균공경이 10~100㎛ 의 기포를 가지며, 제2 발포층3b는 평균공경이 5~50㎛의 기포를 갖는다. 또한, 제3 발포층3c은 평균 공경이 20~500㎛의 기포를 갖는다. 상기 발포층3의 기포의 평균 공경은, 예를 들면, 종이 미분체 함유 수지 성형체1의 단면을 전자현미경으로 관찰하여,각 기포의 최대 직경의 평균치를 구함으로써 얻을 수 있다.
종이 미분체 함유 수지 성형체1을 구성하는 열가소성 수지는, 그 자체 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리유산, 열가소성 엘라스토머, 폴리스틸렌, ABS수지 등을 들 수 있다.
한편, 종이 미분체 함유 수지 성형체1에 함유된 종이 미분체로는, 신문지, 잡지, 포장지, 골판지, OA용지 등의 각종 고지를 원료로서 미분쇄된 것을 이용할 수 있다. 또한, 상기 종이 미분체로는 버진 페이퍼 (virgin paper) 제조 시에 발생되는 파지 또는 손지(損紙), 잡지, 서적 등 재단 부스러기, 연마 부스러기, 슈레더 부스러기 등을 원료로서 미분쇄한 것을 이용해도 좋다. 상기 종이 미분체는, 용융상태의 상기 열가소성 수지에 균일하게 혼합되기 위하여, 평균 입자경이 25~200㎛ 범위일 필요가 있으며, 바람직하게는 30~75㎛의 범위이다.
이러한, 종이 미분체는 상기 원료, 예를 들어, 각종 고지를 롤러 크러셔, 해머 크러셔, 커터 밀 등의 조분쇄기(粗粉碎機)를 이용하여 분쇄하고, 제1 수형(竪型) 롤러 밀을 이용하여 평균 입경 50㎛ 이상 150㎛ 미만까지 미분쇄하고, 추가로, 제2 수형 롤러 밀을 이용하여 평균 입경 25㎛ 이상 50㎛ 미만까지 미분쇄함으로써 얻을 수 있다.
이러한 종이 미분체의 제조방법은, 예를 들면, 일본 특허 제4536161호 공보에 상세하게 기재되어 있다.
종이 미분체 함유 수지 성형체1은, 상기 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 상기 범위의 평균입자경을 가지는 종이 미분체를 1~400 질량부 범위, 바람직하게는 30~150 질량부의 범위로 포함하고 있다.
그 결과, 종이 미분체 함유 수지 성형체1은, 수지량을 저감하여 경량화하는 것이 가능함과 동시에, 우수한 기계적 강도 및 우수한 단열효과를 구비할 수 있다. 또한, 소정량 이상의 종이 미분체를 함유하는 경우에는, 당해 수지조성물의 연소 칼로리를 저감시킬 수 있어, 일반 폐기물로서 소각처리하는 것도 가능해진다.
또한, 종이 미분체 함유 수지 성형체1은, 종이 분체의 함유량에 따라, 통상의 수지 성형체와 대략 동일한 외견을 구비한 것에서부터, 종이 재질의 촉감을 갖는 것까지 외관을 변경시키는 것도 가능해진다. 따라서, 종이 미분체 함유 수지 성형체1는, 예를 들면, 바닥재, 가구, 전자제품의 프레임, 자동차 내장부품, 욕조의 덮개, 화장실 벽재, 키친 부재, 음료용 식기, 음료용 이외의 각종 식기, 용기, 패키지, 중공체, 콜드 페리슨(cold parison), 낚시용 인조미끼, 방충제 용기, 문방구, 파일 등의 넓은 용도로 이용할 수 있다.
특히, 종이 미분체 함유 수지 성형체1는, 상기 종이 미분체에 의하여 적어도 내표면이 조면화(粗面化)된 음료용 식기로 제조할 수 있다. 상기 음료용 식기는, 예를 들어, 컵, 글라스 등의 형상으로, 맥주 등의 탄산음료의 용기로 제조할 수 있다. 이때, 상기 음료용 용기는 함유한 상기 종이 미분체에 의하여 적어도 내표면이 조면화되어 있어 미소한 요철을 구비하고 있다. 이에, 종이 미분체 함유 수지 성형체1로 이루어진 상기 음료용 식기에 맥주 등 탄산음료를 따르면 음료용 식기의 표면에서 미세한 기포를 발생되어, 크리미(creamy)한 미각을 얻을 수 있다.
그리고, 상기 음료용 식기는, 적어도 내표면이 조면화되어 있으면 되지만, 외표면도 조면화되어도 좋고, 이러한 경우에는 파지할 때 부드러운 촉감을 얻을 수 있다.
이어, 종이 미분체 함유 수지 성형체1의 제조방법에 대하여 설명한다.
종이 미분체 함유 수지 성형체1은, 예를 들어, 도2에 도시한 사출성형 장치11을 이용하여 제조할 수 있다.
도2에 나타낸 사출성형 장치11은, 실린더12와, 실린더12에 의하여 열가소성 수지가 사출되는 금형13을 구비하고 있다. 실린더12는 모터14에 의하여 회전 구동되는 회전축부15를 내부에 구비함과 동시에, 열가소성 수지 및 종이 미분체를 공급할 수 있는 호퍼16과, 초임계 상태의 유체를 공급하는 초임계유체 공급부17을 구비하고 있다.
호퍼16은 실린더12의 금형13과 반대측의 단부 부근에 구비되며, 초임계유체 공급부17은 호퍼16의 하류측에서 실린더12의 중앙부 부근에 구비되어 있다. 초임계유체 공급부17은, 초임계 상태의 유체를 발생시키는 초임계유체 발생장치18과, 초임계유체 발생장치에서 발생시킨 초임계 상태의 유체를 실린더12를 향해 반송(搬送)하는 유체도관19와, 유체도관19의 도중에 개재된 계량장치20을 구비한다. 유체도관19는 차단밸브21을 거쳐 실린더12에 접속되어 있다.
또한, 실린더12는, 금형13측의 선단에 노즐22을 구비함과 동시에, 외주면에 복수의 가열장치23a를 구비한다. 노즐22는, 외주면에 가열장치23b를 구비함과 동시에, 차단밸브24를 거쳐 금형13에 접속되어 있다.
회전축15는, 금형13과 반대측의 단부에서 모터14에 접속되어 있으며, 외주면에 설치된 나선상의 스크류25와, 금형13 측의 최선단부에 설치된 스크류 헤드26을 구비하고 있다. 스크류25는, 기단측 연속 스크류25a와, 불연속 스크류25b, 선단측 연속 스크류25c로 구성된다.
기단측 연속 스크류25a는, 모터14 측의 단부로부터 호퍼16의 하부를 통하여 초임계유체 공급부17의 하부의 바로 앞까지의 부분에 설치되어 있다. 또한, 불연속 스크류25b는, 초임계유체 공급부17의 하방 부분에 설치되며, 회전축15의 원주 방향에 따라 복수의 불연속부를 구비하고 있다. 그리고, 선단측 연속 스크류25c는 불연속 스크류25b와 스크류 헤드26의 사이에 설치되어 있다.
금형13은, 종이 미분체 함유 수지 성형체1의 외측 형상을 따르는 형상의 요부(凹部)27를 구비한 고정형28과, 요부27에 감합되어 캐비티29를 형성하는 철부(凸部)30를 구비한 가동형31로 구성된다. 고정형28은, 실린더12에 연통되는 스풀32와, 스풀32에 연통되면서 게이트33을 통해 캐비티29에 연통되는 러너34를 구비하고 있다.
한편, 가동형31은, 철부30을 지지하는 지지 기반35와, 지지 기반35를 캐비티29 방향으로 진퇴시키는 피스톤 로드36을 구비하고 있다. 피스톤 로드36은, 도시하지 않은 실린더 등의 외부 구동원에 접속되어 있다.
사출성형 장치11은, 가동형31의 철부30를 고정형28의 요부27에 감합하여 캐비티29를 형성한 상태에서, 피스톤 로드36에 의해 지지 기반35을 통해서 철부30을 캐비티29 방향으로 진퇴시키는 것이 가능하다. 그 결과, 철부30을 캐비티29에 대하여 후퇴시킴으로써, 캐비티29의 용적을 확대 (코어백)하는 것이 가능하고, 철부30을 캐비티29에 대하여 전진시킴으로써 캐비티29의 용적을 축소(코어 푸쉬)하는 것이 가능하다.
사출성형 장치11에는, 우선, 호퍼16으로부터 실린더12 내로 상기 열가소성 수지를 투입한다. 상기 열가소성 수지는 실린더12 내에서 가열장치23a의 가열 하에 연속 스크류25a로 교반됨으로써 용융되어 용융 수지를 형성한다.
이어서, 호퍼16으로부터 실린더12 내로, 상기 종이 미분체를 투입한다. 상기 종이 미분체의 투입량은, 상기 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 예를 들어, 1~400 질량부 범위이며, 바람직하게는 30~150 질량부의 범위이다. 그리고, 상기 종이 미분체는, 미리 상기 열가소성 수지와 혼합하여 펠렛 형태로 해두고, 이러한 펠렛을 호퍼16로부터 실린더12 내로 투입해도 좋다. 이러한 펠렛으로는, 예를 들면, '마프카/MAPKA' (등록상표) 혹은 '펄프락' (주식회사 환경경영종합연구소)을 이용할 수 있다.
상기 종이 미분체는, 실린더12 내에서 가열장치23a의 가열 하에서 연속 스크류25a로 교반됨으로써, 상기 용융수지에 균일하게 혼합되어, 용융상태의 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물 (이하, '종이 미분체 함유 용융 수지'라 한다.)이 형성된다. 상기와 같이 형성된 종이 미분체 함유 용융 수지는 연속 스크류25a에 의하여 금형13 방향으로 반송된다.
이어서, 초임계유체 공급부17로부터 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 0.05~2 질량% 범위의 초임계 상태의 유체를 공급하여, 가압 하에서 종이 미분체 함유 용융 수지에 함침한다. 상기 유체로는, 이산화탄소 또는 질소를 이용할 수 있다.
상기 초임계 상태의 유체는, 초임계유체 공급부17의 하방부분에 설치된 불연속 스크류25b에 의해 교반되어, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지와 충분히 혼합되어 함침된다. 그 결과, 스크류 헤드26와 노즐22 사이의 실린더12 내에서 상기 종이 미분체 함유 용융 수지에 상기 초임계 상태의 유체가 함침되게 된다. 이때, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지는 발포를 위한 핵이 미형성된 상태에 있다.
이어서, 상기 초임계 상태의 유체가 함침되어진 상기 종이 미분체 함유 용융 수지를 노즐22로부터, 스풀32, 러너34, 게이트33을 통해 캐비티29에 사출한다. 이때, 캐비티29는, 철부30이 소정량 전진됨으로써 소정의 용적을 이루고 있다.
상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 온도 LT는, 도3에 나타낸 바와 같이, 캐비티29에 사출된 후, 소정 시간이 경과될 때까지는 상승하나, 그 후 하강으로 전환된다. 또한, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP는, 상기 온도의 상승과 더불어 상승하여 일단은 임계압력 PC를 넘는다. 그러나, 상기 온도의 하강 개시 후, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP도 하강으로 전환된다.
이때, 상기 미분체 함유 용융 수지는, 온도 LT가 상기 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도보다 높은 온도 (LT>Tg+70)인 동안은 유동성을 유지한다. 따라서, 도3에 나타낸 시간t1에서 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP가 임계압력 PC보다 낮으면, 함침되어 있는 초임계 상태의 유체가 비초임계 상태가 되어 기포를 발생시키고, 아직 유동성을 유지하고 있는 종이 미분체 함유 용융 수지 중에 제1 발포체층3a를 형성한다. 또한, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 캐비티29 내벽에 접하는 부분에는 비발포층2이 형성된다.
이어서, 온도 LT가 상기 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도보다 높은 온도 (LT>Tg+70)인 동안에, 시간 t1에서 소정의 시간이 경과했다면, 시간 t2에서, 피스톤 로드36에 의하여 지지 기반35를 통해 철부30을 캐비티29로부터 소정량만큼 후퇴시킨다. 그 결과, 캐비티29의 용적이 확대되어, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP가, 종이 미분체 함유 용융 수지의 온도 LT의 저하에 수반되는 압력 LP의 저감속도보다도 큰 제1 속도로 저감된다.
상기 제1 속도는, 예를 들어, 50~100MPa/초 범위로 한다. 이렇게 하면, 아직 유동성을 유지하고 있는 상기 종이 미분체 함유 용융 수지에 있어서, 제1 발포체층3a 중에, 제1 발포체층3a 보다도 기포의 평균 공경이 작은 제2 발포층3b가 형성된다.
이어서, 온도 LT가 상기 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도보다 높은 온도 (LT>Tg+70)인 동안에, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP를 제1 속도로 저감시키는 조작을 소정 시간 수행한 후, 시간 t3에서, 피스톤 로드36에 의하여 지지 기반35를 통해 철부30을 캐비티29로부터 추가로 소정량만큼 후퇴시킨다. 그 결과, 캐비티29의 용적이 추가로 확대되어, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP가 제2 속도로 저감된다.
상기 제2 속도는, 제1 속도보다 작게, 예를 들어, 5~30MPa/초 범위로 한다. 이렇게 하면, 아직 유동성을 유지하고 있는 상기 종이 미분체 함유 용융 수지에서, 제2 발포체층3b 보다 내측에, 제1 발포체층3a 보다도 기포의 평균 공경이 큰 기포를 갖는 층이 형성된다.
그런데, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP를 제2 속도로 저감시키는 조작을 실시한 후, 그대로 당해 종이 미분체 함유 용융 수지를 고화시키면, 종이 미분체 함유 용융 수지 온도LT의 저하에 수반되어 제2 발포층3b보다 내측 층의 기포가 거대화한다. 그리고, 이러한 경우, 거대화한 기포로 인해 제조된 종이 미분체 함유 수지 성형체1의 강도가 손상될 우려가 있다.
이에, 다음으로 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 온도LT가, 상기 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도 이하의 온도 (LT≤Tg+70)가 되어, 종이 미분체 함유 용융 수지가 고화되기 전의 시간 t4에서, 피스톤 로드36에 의해 지지 기반35를 통해 철부30을 캐비티29에 대하여 소정량 만큼 전진시킨다. 그 결과, 캐비티29의 용적이 축소되어, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 압력 LP가 증가된다.
이와 같이 하면, 아직 유동성을 유지하고 있는 상기 종이 미분체 함유 용융 수지에 있어서, 제2 발포층3b보다도 내측에서 거대화한 기포가 압축되고, 미세화되어, 제1 발포체층3a보다 평균 공경이 큰 기포를 가지며, 거대화된 기포가 없는 제3 발포체층3c가 형성된다.
그 후, 상기 종이 미분체 함유 용융 수지의 온도 LT 및 압력 LP를 자연적으로 강하시켜, 종이 미분체 함유 용융 수지를 고화시킴으로써, 도1에 나타낸 구성을 구비한 종이 미분체 함유 수지 성형체1을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태의 종이 미분체 함유 수지 성형체1은, 추가적으로 부향성분을 포함시켜도 좋다. 상기 부향성분을 함유시키는 것은, 그 자체로 공지된 부향성분을 상기 열가소성 수지에 혼합하여 이용할 수 있다. 상기 자체 공지된 부향성분으로는, 예를 들어, 히노키티올, 트로포노이드, 알파-투야플리신(α-thujaplicin), 감마-투야플리신(γ-thujaplicin), 베타-돌라브린(β-dolabrin), 모노테르펜(monoterpene) 탄화수소류, 모노테르펜 알콜류, 페놀류, 페놀메틸에테르류, 세키스테르펜 탄화수소류, 세키스테르펜 알콜류, 케톤류, 락톤류, 카르본산, 디테르펜 알콜, 알데히드, 에스테르, 옥사이드, 암모니아, 초산, 락산, 이소길초산, 아미노산, 유기산, 카테킨, 지방산 등을 들 수 있다. 종이 미분체 함유 수지 성형체1에 함유된 부향성분은, 상기 군에서 선택된 하나의 부향성분이어도 좋고, 또는 복수의 부향성분이어도 좋다.
본 실시형태의 상기 부향성분을 함유하는 종이 미분체 함유 수지 성형체1에 따르면, 함유되어 있는 부향성분은 발포층3의 기포 내에 보유된다. 이 중에, 표면에 가까운 제1 발포층3a에 보유되어 있는 부향성분이, 비발포층2를 통해 외부로 이동함으로써, 해당 부향성분이 방출된다. 또한, 표면으로부터 먼 제3 발포층3c에 보유되어 있는 부향성분이, 표면에 가까운 제1 발포층3a에 이동함으로써, 부향성분의 방출이 지속된다.
여기서, 제3 발포층3c는, 제1 발포층3a보다 평균 공경이 큰 기포를 갖고 있어, 해당 기포 내에 부향성분을 대량으로 보유하는 것이 가능하다. 또한, 제3 발포층3c와 제1 발포층3a의 사이에 존재하는 제2 발포층3b는 제1 발포층3a보다 평균 공경이 작은 기포를 갖고 있어, 제3 발포층3c에 보유되어 있는 부향성분의 제1 발포층3a로의 이동을 억제하는 것이 가능하다.
따라서, 본 실시형태의 상기 부향성분을 함유하는 종이 미분체 함유 수지 성형체1에 따르면, 부향성분의 외부로의 방출을 장기간에 걸쳐 지속하는 것이 가능하고, 즉, 우수한 향 지속성을 얻을 수 있다.
본 실시형태의 상기 부향성분을 함유하는 종이 미분체 함유 수지 성형체1은, 상기 종이 미분체 함유 수지 성형체1의 제조방법에 있어서, 호퍼16으로부터 실린더12 내로 상기 종이 미분체를 투입한 후, 상기 초임계 상태의 유체를 공급하기 전에, 또는 해당 종이 미분체의 투입과 동시에, 호퍼16으로부터 실린더12 내로 상기 부향성분을 투입함으로써 제조할 수 있다. 상기 부향성분의 투입량은, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 예를 들어, 0.1~5 중량부의 범위이다. 그리고, 상기 종이 미분체 및 상기 부향성분은 미리 상기 열가소성 수지와 혼합하여 펠렛으로 해 두고, 이러한 펠렛을 호퍼16으로부터 실린더12 내에 투입해도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기 용융 수지에 상기 종이 미분체를 혼합하는 것으로 설명하고 있으나, 종이 미분체의 일부를 나무 분말로 치환하여, 이러한 종이 미분체와 나무 분말의 혼합물을 상기 용융 수지에 혼합해도 좋다.
1: 종이 미분체 함유 수지 성형체
2: 비발포층
3a: 제1 발포층
3b: 제2 발포층
3c: 제3 발포층
11: 사출성형 장치
29: 캐비티

Claims (13)

  1. 종이 미분체를 함유하는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리유산, 열가소성 엘라스토머, 폴리스틸렌, ABS수지로 구성되는 군에서 선택되는 1종의 열가소성 수지를 포함하며, 표면에 형성된 비발포층과 내부에 형성된 발포층을 포함하는 종이 미분체 함유 수지 성형체에 있어서,
    상기 종이 미분체 함유 수지 성형체는, 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 평균 입자경(粒子徑)이 25~200㎛ 범위의 종이 미분체를 1~400 질량부의 범위로 포함하는 것과 더불어,
    상기 발포층은, 표면에 가까운 측으로부터 순차적으로, 10~100㎛ 범위의 평균 공경(孔徑)을 갖는 기포를 포함하는 제1 발포층, 5~50㎛ 범위의 평균 공경을 갖는 기포를 포함하는 제2 발포층, 20~500㎛ 범위의 평균 공경을 갖는 기포를 포함하는 제3 발포층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 종이 미분체는, 신문지, 잡지, 포장지, 골판지, OA용지로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상의 고지를 원료로서 미분쇄된 것임을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체.
  4. 제 1항에 있어서, 부향성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 부향성분은, 히노키티올, 트로포노이드, 알파-투야플리신(α-thujaplicin), 감마-투야플리신(γ-thujaplicin), 베타-돌라브린(β-dolabrin), 모노테르펜(monoterpene) 탄화수소류, 모노테르펜 알콜류, 페놀류, 페놀메틸에테르류, 세키스테르펜 탄화수소류, 세키스테르펜 알콜류, 케톤류, 락톤류, 카르본산, 디테르펜 알콜, 알데히드, 에스테르, 옥사이드, 암모니아, 초산, 락산, 이소길초산, 아미노산, 유기산, 카테킨, 지방산으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체.
  6. 제 1항에 있어서, 바닥재, 가구, 전자제품 프레임, 자동차 내장부품, 욕조의 덮개, 화장실 벽재, 키친 부재, 음료용 식기, 음료용 이외의 각종 식기, 용기, 패키지, 중공체, 콜드 페리슨(cold parison), 낚시용 인조미끼, 방충제 용기, 문방구, 파일로 구성되는 군에서 선택되는 1종의 성형체인 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 성형체는 상기 종이 미분체에 의하여 적어도 내표면이 조면화된 음료용 식기인 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체.
  8. 용융상태의, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리유산, 열가소성 엘라스토머, 폴리스틸렌, ABS수지로 구성되는 군에서 선택되는 1종의 열가소성 수지 100 질량부에 대하여, 평균 입자경이 25~200㎛ 범위의 종이 미분체를, 1~400 질량부 범위가 되도록 혼합하여 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물을 형성하는 공정과,
    상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물에, 초임계 상태의 유체를 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 0.05~2 질량%의 범위로 가압하에서 함침하는 공정과,
    상기 초임계 상태의 유체가 함침된 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물을 소정 형상의 캐비티에 사출하는 공정과,
    상기 캐비티에 사출된 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력이 상기 유체의 임계압력 미만이 되었을 때, 상기 캐비티의 용적을 확대하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 온도 저하에 수반되는 압력의 저감속도보다도 큰 제1 속도로 저감시키는 공정과,
    추가적으로 상기 캐비티의 용적을 확대하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을 제1 속도보다도 작은 제2 속도로 저감시키는 공정과,
    상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 온도가, 상기 열가소성 수지의 유리전이온도 Tg에 70℃를 더한 온도 이하의 온도 (LT≤Tg+70)가 되기 전에, 상기 캐비티의 용적을 축소하여, 상기 종이 미분체 함유 열가소성 수지조성물의 압력을 증가시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 초임계 상태의 유체는, 이산화탄소 또는 질소인 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서, 상기 종이 미분체는, 신문지, 잡지, 포장지, 골판지, OA용지로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상의 고지를 원료로서 미분쇄된 것임을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 초임계 상태의 유체를 함침하기 전에, 부향성분을 혼합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 부향성분은, 히노키티올, 트로포노이드, 알파-투야플리신(α-thujaplicin), 감마-투야플리신(γ-thujaplicin), 베타-돌라브린(β-dolabrin), 모노테르펜(monoterpene) 탄화수소류, 모노테르펜 알콜류, 페놀류, 페놀메틸에테르류, 세키스테르펜 탄화수소류, 세키스테르펜 알콜류, 케톤류, 락톤류, 카르본산, 디테르펜 알콜, 알데히드, 에스테르, 옥사이드, 암모니아, 초산, 락산, 이소길초산, 아미노산, 유기산, 카테킨, 지방산으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 종이 미분체 함유 수지 성형체의 제조방법.

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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6290588B2 (ja) * 2013-10-23 2018-03-07 株式会社シミズオクト 芝養生カバー
JP6476575B2 (ja) * 2014-03-31 2019-03-06 凸版印刷株式会社 床用化粧材
JP2015203189A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 株式会社トッパン・コスモ 床用建材
BR112017009818B1 (pt) * 2014-11-14 2021-10-26 Zephyros, Inc Estrutura defletora multicamada e método para produzir a estrutura defletora multicamada
WO2017073165A1 (ja) * 2015-10-30 2017-05-04 バンドー化学株式会社 発泡成形品の製造方法
US10695962B2 (en) 2016-03-18 2020-06-30 Zephyros, Inc. Members for directing expandable material for baffling, sealing, reinforcing
CN105904875A (zh) * 2016-05-31 2016-08-31 联扬塑胶(深圳)有限公司 轻质文件夹、轻质片材及其合成方法
FR3052718B1 (fr) * 2016-06-16 2019-08-09 Faurecia Automotive Industrie Procede de fabrication d'une piece d'equipement automobile et piece associee
US20190337201A1 (en) * 2016-12-28 2019-11-07 Bando Chemical Industries, Ltd. Method for producing container for foods
US11584838B2 (en) 2017-10-10 2023-02-21 Dart Container Corporation Polyolefin-based composition for a lid and methods of making and using
JP6980590B2 (ja) * 2018-03-28 2021-12-15 株式会社ジェイエスピー ポリエチレン系樹脂押出発泡シート
US11242180B2 (en) 2018-05-25 2022-02-08 Dart Container Corporation Drink lid for a cup

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000073037A1 (en) 1999-05-03 2000-12-07 Jaap Stuiver Board having a foamed core and a high content of cellulose-based filler
JP4594445B1 (ja) * 2010-04-02 2010-12-08 株式会社環境経営総合研究所 発泡体及びその製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5783126A (en) * 1992-08-11 1998-07-21 E. Khashoggi Industries Method for manufacturing articles having inorganically filled, starch-bound cellular matrix
JPH0873645A (ja) * 1994-09-01 1996-03-19 Bridgestone Corp ミクロセル含浸複合体及びその製造方法
JPH08283484A (ja) * 1995-04-20 1996-10-29 Bridgestone Corp 高分子網状複合体及びその製造方法
JP2001179903A (ja) * 1999-12-24 2001-07-03 Jsp Corp 積層発泡シート及び容器
JP2001270958A (ja) 2000-03-24 2001-10-02 Sekisui Chem Co Ltd 熱可塑性樹脂発泡体及びその製造方法
JP2002331542A (ja) * 2001-05-11 2002-11-19 Asahi Kasei Corp 発泡成形方法
JP2002363325A (ja) * 2001-06-06 2002-12-18 Tadashi Hasegawa 発泡プラスチックの製造方法
JP3916460B2 (ja) 2001-12-28 2007-05-16 ダウ化工株式会社 ポリスチレン系樹脂押出発泡体からなる建築用断熱材
JP2004017285A (ja) * 2002-06-12 2004-01-22 Japan Steel Works Ltd:The 薄肉発泡成形体の成形方法及び薄肉発泡成形体並びに発泡体成形装置
JP4136904B2 (ja) * 2003-11-12 2008-08-20 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 射出発泡成形方法
JP2007130826A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Sekisui Chem Co Ltd 射出発泡成形体の製造方法
JP5297702B2 (ja) 2007-06-27 2013-09-25 株式会社環境経営総合研究所 紙粉末含有箸
KR100954903B1 (ko) 2007-11-19 2010-04-27 가부시키가이샤 티에스피 종이와 전분을 이용한 발포단열재의 제조방법
JP5530150B2 (ja) * 2008-10-10 2014-06-25 道男 小松 容器
WO2010070857A1 (ja) 2008-12-17 2010-06-24 Komatsu Michio 発泡成形品の製造方法
EP2441558B1 (en) * 2009-06-29 2014-06-25 Michio Komatsu Wood powder-containing resin molded article
EP2308599B1 (en) 2009-11-02 2014-01-08 Kankyokeieisogokenkyusho Co, Inc. Method for producing fine paper powder
CN201580027U (zh) * 2009-12-10 2010-09-15 厦门高特高新材料有限公司 一种改性酚醛泡沫板及其复合板

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000073037A1 (en) 1999-05-03 2000-12-07 Jaap Stuiver Board having a foamed core and a high content of cellulose-based filler
JP4594445B1 (ja) * 2010-04-02 2010-12-08 株式会社環境経営総合研究所 発泡体及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2559541A4 (en) 2013-10-09
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