JPH0227928B2 - - Google Patents

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JPH0227928B2
JPH0227928B2 JP57145076A JP14507682A JPH0227928B2 JP H0227928 B2 JPH0227928 B2 JP H0227928B2 JP 57145076 A JP57145076 A JP 57145076A JP 14507682 A JP14507682 A JP 14507682A JP H0227928 B2 JPH0227928 B2 JP H0227928B2
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JP
Japan
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water
pressure
particles
thermoplastic resin
foaming
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JP57145076A
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English (en)
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JPS5933123A (ja
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Shunichi Nishioka
Kenichi Senda
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3461Making or treating expandable particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3403Foaming under special conditions, e.g. in sub-atmospheric pressure, in or on a liquid

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  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方法お
よびその装置に関するものである。更に詳しく
は、加圧加熱下にある水に分散した揮発性発泡剤
を含有する熱可塑性樹脂粒子を圧力解放すること
により予備発泡させる方法及びその装置に関する
ものである。
従来、熱可塑性樹脂粒子と揮発性発泡剤をオー
トクレーブ等の耐圧容器中で水に分散させ、高温
高圧の条件にて、発泡に適した状態にした後、低
圧域に放出する方法は知られており、例えば西独
公開公報第2107683号や特公昭56−1344号等に記
載されている。しかしながら、これらの方法によ
れば、高温高圧下で発泡を抑制され、可塑状態に
ある熱可塑性樹脂粒子が低圧域に放出されるの
で、放出時、該粒子は発泡により急激に膨張しな
がら水と共に高速度で放出される。このため、こ
れら方法によれば、予備発泡までの工程が簡単で
極めて高倍率に発泡した予備発泡粒子が得られる
というメリツトがある反面、圧力解放以降に粒子
同志の融着によるブロツキングが生じたり、極め
て大きな放出容器を必要とするなどの放出、回収
工程に於て実用上の難点があつた。
これらの問題を改善するために、従来の方法で
は、水と粒子の混合物を低圧に保持した放出管の
内に放出し、更に該放出管内に水を導入し冷却し
ながら発泡粒子を回収することや、大気圧に保持
された必要かつ充分なる自由空間を有する容器中
に放出することが提案されているが、前記問題点
を解決するに至つていない。
本発明者らは、これらの問題点に鑑み鋭意研究
した結果、本発明に到達したものであつて、本発
明によれば、従来のプロセス上の問題点が解決出
来たばかりでなく、実用上極めて優れた特性を有
する熱可塑性樹脂の予備発泡粒子が得られるもの
である。
すなわち本発明は、耐圧容器中で、揮発性発泡
剤を含有する熱可塑性樹脂粒子を水に分散させ、
該揮発性発泡剤の蒸気圧以上の加圧下で該熱可塑
性樹脂粒子の軟化温度以上に加熱した後、該粒子
と水との混合物を低圧域に放出するにあたり、該
粒子と水との混合物を前記耐圧容器内の圧力より
も低圧に保持した水中に放出し、水中を浮力上昇
させた後回収することを特徴とする熱可塑性樹脂
粒子の予備発泡方法及びその装置を提供するもの
である。
本発明において用いられる熱可塑性樹脂粒子の
種類は、揮発性発泡剤を含有でき、加熱すること
により発泡に好適な粘弾性状態となるような熱可
塑性樹脂であれば特に制限はない。例えば、ポリ
スチレン、ハイインパクトポリスチレン、ポリ−
α−メチルスチレン、スチレン−無水マレイン酸
コポリマー、ポリフエニレンオキサイド−ポリス
チレンブレンドないしグラフトポリマー、スチレ
ン−アクリロニトリルコポリマー、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレンターポリマー、スチ
レン−ブタジエンコポリマー等のポリスチレン系
重合体;低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−プロピレンコポリマー、エチレン−酢酸ビ
ニルコポリマー、エチレン−メチルメタクリレー
トコポリマー等のポリオレフイン系重合体;ポリ
塩化ビニル系重合体およびポリメチルメタクリレ
ート系重合体等があげられこれらの重合体を単独
または2種以上ブレンドして使用してもよい。ポ
リオレフイン系重合体は、パーオキサイド又は放
射線により架橋してもよいが、架橋を行わなくて
も使用できる。これらの熱可塑性樹脂は、本発明
に於ては例えば懸濁重合によつて得られた樹脂粒
子や押出ペレツト化された樹脂粒子が使用される
が、粒子の大きさに特に制限はない。通常球体積
換算直径が0.25〜10.0mmのものがあり、0.5〜6.0
mmのものが型内成形用として好適に使用される。
本発明で使用される揮発性発泡剤としては、沸
点が−50〜120℃の炭化水素またはハロゲン化炭
化水素、例えばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘ
キサン、ヘプタン、シクロペンタン、シクロヘキ
サン、モノクロルメタン、ジクロルメタン、モノ
クロルエタン、トリクロルモノフルオルメタン、
ジクロルジフルオルメタン、ジクロルモノフルオ
ルメタン、トリクロルトリフルオルメタン、ジク
ロルテトラフルオルエタン等があげられ、これら
を単独あるいは2種以上混合して使用してもよ
い。
本発明に於て熱可塑性樹脂粒子を水に分散させ
る際には、少量の分散剤を使用し、加熱時の熱可
塑性樹脂粒子同志の融着を防止することが望まし
い。分散剤としてはポリビニルアルコール、メチ
ルセルロース、N−ポリビニルピロリドン等の水
溶性高分子、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグ
ネシウム、炭酸亜鉛等の水に難溶性の無機物質ま
たはこれらの無機物質と少量のドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム、α−オレフインスルホン
酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤を併用した
ものが用いられる。
本発明の方法に於ける加熱温度は、発泡剤を含
んだ状態での熱可塑性樹脂の軟化温度以上で通常
該軟化温度+50℃以下程度が適当である。加熱温
度は樹脂の種類および発泡剤の種類および量等に
よつて上記範囲内で適切に調整され、発泡剤の使
用量と加熱温度の設定により所望の発泡倍率の予
備発泡粒子を得ることができる。
本発明の方法において、低圧に保持された水中
へ粒子を放出するときの耐圧容器内の圧力は、使
用する揮発性発泡剤の蒸気圧以下に保持される。
ここで言う揮発性発泡剤の蒸気圧とは、熱可塑性
樹脂粒子に発泡剤を加熱、加圧条件下で含浸させ
た系での蒸気圧であり、放出時に耐圧容器内の圧
力を揮発性発泡剤の蒸気圧以上に保持するために
は、揮発性発泡剤(液状又は気体状)および/ま
たはN2などの不活性ガスを導入して加圧すれば
よい。
次いで、上記した温度及び圧力に保持しなが
ら、耐圧容器中の混合物を該容器内下部に放出バ
ルブを介して連通する、1個又はそれ以上の放出
開口部から連続的又は断続的に水中に放出され
る。該放出開口部は、水槽を有する予備発泡装置
の水面下部に位置させ、放出され発泡した熱可塑
性樹脂粒子は、浮力上昇し、水槽表面に蓄積し、
通常オーバーフローにより予備発泡装置外部へ連
続的又は断続的に回収される。尚、放出開口部
は、例えばオリフイス等の使用により0.2〜300
mm2、好ましくは0.8〜120mm2の大きさとする開口で
あるのが好ましい(これは、発泡性熱可塑性樹脂
粒子の球体積換算直径をdとして計算した約
πd2/4乃至約πd2/2の範囲の面積に相当する)。
又、放出される水中の圧力は、放出時の耐圧容器
内の圧力より低い圧力であればよいが、大気に連
通した系で行う場合には、圧力は概ね、大気圧に
水圧を加えた圧力である。
この方法により、高速で放出される粒子は、水
中で発泡すると同時に急激に減速されそのまま浮
力で水中を上昇して冷却される。従つて、この方
法によれば、大気中などに放出する方法に比べて
装置が極めてコンパクトになり、冷却効果が大き
くブロツキングなどが効果的に防止出来、かつ発
泡粒が連続的又は断続的に系外に回収出来て有利
である。
更には、本発明方法に於て、粒子の除圧放出時
発泡粒子中から発散される発泡剤や、耐圧容器気
相中に存在する発泡剤を回収することが好ましい
が、その場合、本発明に基づく装置、例えば第1
図又は第2図に示す如き装置により、発泡剤を発
泡粒子と容易に分離して回収することが出来る。
また本発明に於て、前記したような分散剤を使
用する場合、従来の方法では予備発泡粒子の表面
に分散剤が付着し、該予備発泡粒子を使用して型
内成形を行う際に、粒子同志の融着を阻害するこ
とがある。しかるに本発明の方法によれば、水中
を浮力上昇する際に、予備発泡粒子に付着した分
散剤が洗浄除去されるので粒子同志の融着性が改
善される。
また、本発明によれば、大気圧中に放出すると
きに発生するような騒音が皆無であり、騒音防
止、安全操業上での寄与も大きい。
上記のようなプロセス上のメリツトに加え、驚
くべきことに、本発明の方法によれば、耐圧容器
内の温度、圧力や予備発泡装置内の水深や水温等
の条件を選ぶことにより、得られる発泡粒子の球
状化が達成出来ることが解り、発泡粒子の成形性
や物性の改良面からも極めて有利な方法が提供出
来るものである。
次に、本発明に係わる装置について図面に記載
の例に基づいて説明する。
第1図に於て、耐圧容器1内で加圧、加熱され
た揮発性発泡剤を含有する熱可塑性樹脂粒子は、
放出管2、放出バルブ3、オリフイス4を通つて
予備発泡装置5内の貯水7中に放出され、急激に
膨張し浮力により貯水中を上昇し冷却された後、
水面上からオーバーフローにより排出口6より回
収される。又、装置内に水管9などにより水を導
入する等の方法により、貯水中に水流を生じせし
めて粒子に流動性を付与したり、貯水の温度を調
整することも出来る。この場合には、粒子は水と
共にオーバーフローにより、排出口6より回収す
るか、又は、水は、別の排水口11から排出して
もよい。又、耐圧容器1内を揮発性発泡剤を導入
すすることにより加圧しながら放出する場合に
は、該発泡剤は貯水7を経由して予備発泡装置5
内上部空間に捕集され排気ライン8を経て回収さ
れる。
尚、発泡剤回収を容易にするためには、第2図
に例示される如き装置により、粒子とガス状の発
泡剤を発泡粒を通さないメツシユの網10により
分離してから回収することも出来る。
以下、実施例により、更に説明するが、本発明
は、これらに限定されるものではない。
実施例 1 内容積3.5のオートクレーブ内に、エチレン
−プロピレンマンダムコポリマー〔住友化学(株)社
製住友ノーブレン、WF−816C、MI=7〕の無
架橋重合体粒子(球体積換算直径約2mm)100重
量部(700g)及びジクロロジフルオロメタン40
重量部、更に第3リン酸カルシウム0.5重量部、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.025重量部
を水300重量部に分散させ、、撹拌しながら136℃
まで昇温した。次いで、オートクレーブ内にジク
ロロジフルオロメタンを導入し、内圧を22Kg/cm2
に保持しながら、オートクレーブ下部に接続され
た放出バルブ(口径1インチ)を開き放出バルブ
の後に取付けた約7.07mm2(直径3mm)の断面積を
有する開孔を1個有するオリフイスから粒子と水
とを含む混合物を予備発泡装置内貯水中、水面下
10cmのところから放出した。放出中のオートクレ
ーブ内の内温は136℃に保持し、予備発泡装置内
貯水の水温は32℃であつた。放出中、粒子は全く
ブロツキングを起さなかつた。水中を浮上してオ
ーバーフローする粒子を回収したところ表面光沢
を有する球状化した予備発泡粒子が得られた。発
泡倍率を測定したところ10.3倍であつた。
実施例 2 オートクレーブ内の圧力を27Kg/cm2にし、ジク
ロロジフルオロメタンを50重量部にし、水を導入
して、粒子の放出操作中、貯水内に水流を生ぜし
めて、水面下15cmのところから放出した以外は、
実施例1と同一条件下で実施した。放出中、粒子
は全くブロツキングを起さず、得られた粒子は、
球状化するには到らなかつたが、角のとれた丸味
のある粒子が得られた。発泡倍率を測定したとこ
ろ28倍であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明装置の例である説
明用断面図である。 1……耐圧容器、2……放出管、3……放出バ
ルブ、4……オリフイス、5……予備発泡装置、
6……排出口、7……貯水、8……排気ライン、
9……水管、10……網、11……排水管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 耐圧容器中で、揮発性発泡剤を含有する熱可
    塑性樹脂粒子を水に分散させ、該揮発性発泡剤の
    蒸気圧以上の加圧下で、該熱可塑性樹脂粒子の軟
    化温度以上に加熱した後、該粒子と水との混合物
    を低圧域に放出するにあたり、該粒子と水との混
    合物を前記耐圧容器内の圧力よりも低圧に保持し
    た水中に放出し、水中を浮力上昇させた後、回収
    することを特徴とする熱可塑性樹脂粒子の予備発
    泡方法。 2 耐圧容器中で、揮発性発泡剤を含有する熱可
    塑性樹脂粒子を水に分散させ、該揮発性発泡剤の
    蒸気圧以上の加圧下で、該熱可塑性樹脂粒子の軟
    化点以上に加熱した後、該粒子と水との混合物を
    低圧域に放出して熱可塑性樹脂粒子を予備発泡さ
    せる装置に於て、該耐圧容器下部に放出管、該放
    出管の一端に放出バルブを介して接続した放出開
    口部を、貯水部および空間部からなる発泡槽下部
    に連結させ、該粒子と水との混合物を該発泡槽の
    貯水部に放出できるようにし、さらに該発泡槽内
    の水中を浮上してくる予備発泡粒子を槽外に排出
    できる排出口と空間部から発泡剤を回収できる排
    気ラインを該発泡槽上部に設けた構造を有する熱
    可塑性樹脂粒子の予備発泡装置。
JP57145076A 1982-08-20 1982-08-20 熱可塑性樹脂粒子の予備発泡方法およびその装置 Granted JPS5933123A (ja)

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JPS6377947A (ja) * 1986-09-19 1988-04-08 Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd スチレン・アクリロニトリル・ブタジエン系共重合体の発泡粒子の製造方法
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