JPH0768403B2 - 発泡体の製造方法 - Google Patents

発泡体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、重合体から揮発性物質を除去して発泡体を
製造する方法に関するものである。
(従来の技術) 従来発泡体を製造する場合、重合体(例えばスチレン系
重合体では残留する未反応モノマー、溶剤などの揮発性
物質濃度は概略3000〜400ppm程度)を使用し、発泡剤と
してプロパン、ブタン、ペンタンなどの炭化水素あるい
はトリクロロフルオロメタンなどのハロゲン化炭化水素
を押出機にて重合体と混練して発泡体を製造する方法は
公知である。
一方、重合体成形品又は発泡製品においては、残留する
揮発性物質濃度に対する要求水準が厳しくなってきてお
り、概略100ppm以下にまで除去することが望まれてい
る。
(発明が解決しようとする課題) しかし、前記従来の方法では、発泡体製造に使用される
重合体中に残存する未反応モノマー、溶剤などの揮発性
物質は、重合体製造工程においては濃度を概略400ppm程
度まで減少させるのが限度であり、そのためこのような
重合体から得られた成形物あるいは発泡体は、前記の残
留揮発性物質濃度以下の市場要求に対応することは困難
であった。また、発泡体製造工程は重合体中の揮発性物
質除去とは無関係に行われるために、最終製品の発泡体
を得るまでの工程が複雑となり、所要エネルギーなど経
済性の面においても問題点を有している。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、前記した従来の発泡体の製造に際しての
問題点を克服するために鋭意研究を重ねた結果、重合体
を抽出剤と接触させて重合体中の揮発性物質を除去した
後、揮発性物質除去に使用した抽出剤を発泡剤として使
用することにより、揮発性物質の除去と発泡が効率的に
行え、重合体中に残留する揮発性物質濃度を概略100ppm
以下に減少させ、揮発性物質濃度の低い重合体から発泡
体を得ることを見出し、この知見に基づきこの発明をな
すに至った。
すなわちこの発明は、重合体を抽出剤と接触させて重合
体中に残留する揮発性物質を除去し、ついで抽出剤をそ
のまま発泡剤として用いて発泡処理に付すことを特徴と
する発泡体の製造方法を提供するものである。
この発明方法を実施するに際し、より好適な重合体は、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
アクリロニトリル−スチレン−コポリマー、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン−タ−ポリマー、ポリ酢
酸ビニル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系重合体、
ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニ
ルケトン、ポリエーテル、熱可塑性ポリエステル、ポリ
アミド、スチレン−ブタジエン系重合体、ジエン系重合
体、ポリウレタン系重合体、ユリア系重合体、フェノー
ル系重合体、ポリキシリレン、ポリカーボネート、ポリ
フェニレンオキシド、ポリスルホンなどの重合体であ
る。とくに残留揮発性物質濃度400ppm以上の粉状、ビー
ズ状、ペレット状のポリスチレン系重合体あるいは残留
揮発性物質濃度3000〜5000ppmのようなポリスチレン系
重合体を含む液状組成物に好適である。
この発明に使用される抽出剤(兼発泡剤)は、抽出・発
泡処理される重合体に対して適宜選択して使用される
が、具体例として(a)二酸化炭素、酸化二窒素、二硫
化炭素、エタン、エチレン、プロパン、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水
素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素、メタノール、エタノール等のアルコール類(b)前
記物質の2種類以上の混合物が挙げられる。
この発明において、抽出操作における抽出剤は超臨界状
態あるいは臨界状態に近接した状態で使用されるのが好
ましいが、超臨界状態で使用されるのがより好ましい。
抽出器内の圧力と温度は、精製される重合体および使用
される抽出剤により異なるが、一般的に圧力は20〜500k
g/cm2Gが好ましく、温度は精製される重合体の溶融温度
以上が好ましい。圧力が低すぎると重合体中に残留する
揮発性物質に対する抽出剤の抽出能力が低く十分な抽出
率を得ることができないことがある。また圧力が高すぎ
ると抽出率の大きな向上は期待できないで、装置コスト
および抽出剤圧縮エネルギーの増大を招き、不経済であ
る。
この発明における抽出対象となる揮発性物質は前記、重
合体中に含有される未反応モノマー、溶剤、オリゴマー
などの揮発性不純物である。
この発明方法を実施するに際し、使用される抽出器は槽
型抽出器が好ましく、例えば充填塔型、棚段塔型あるい
はスプレー塔型などが好適であるが、抽出処理される重
合体と使用される抽出剤との接触が良好な抽出器であれ
ばよく、特に限定されるものではない。また、抽出器は
複数個並列に設けて連続的に抽出が行えるようにしても
よいし、抽出器を複数個直列に設けてもよい。抽出操作
は上述の点以外は常法に従って行うことができる。
この発明において、発泡操作は前記の抽出器を使用して
もよいし、貯槽を別個に設置して使用してもよい。発泡
操作に抽出器を使用する場合には、抽出操作の前に、抽
出器内に予め発泡用金型を設置し、金型内に重合体を充
填して抽出および発泡操作を行ってもよい。一方、発泡
操作が貯槽で行われる場合には、抽出剤が溶解している
重合体を抽出器から取り出し、貯槽へ供給して貯槽内に
おいて任意の発泡倍率になるよう前記抽出条件の範囲内
で圧力・温度を適宜コントロールすればよい。すなわ
ち、圧力・温度のコントロールにすり重合体中に溶解し
ている抽出剤の量がコントロールされることになる。貯
槽には所定の形状の発泡用口金を設置し、発泡用口金か
ら溶融状態の重合体を噴出して連続的に発泡させてもよ
い。発泡体は、適宜発泡成形することによりシート状、
板状、角柱状、チューブ状など任意の形状で得ることが
できる。発泡操作は上述の点以外は常法に従って行うこ
とができる。発泡に際し、市場要求に対応して特徴ある
発泡体を得るために発泡助剤として、例えば重炭酸ナト
リウムなどの発泡助剤およびその他の添加剤などを敵宜
組合わせて使用してもよい。
(発明の効果) この発明方法によれば重合体の精製および発泡を効果
的、かつ、経済的に行うことができる。この発明におい
ては抽出工程と発泡工程を一体融合させて、揮発性物質
抽出度の極めて高い発泡体を得ることができる。したが
って、得られた重合体の成形物および発泡体の成形物は
不純物濃度が極めて低く残留揮発性物質濃度の規制の厳
しい市場要求に十分対応できるものである。さらにこの
発明方法によれば発泡操作において、重合体中に溶解し
ている抽出剤の量をコントロールすることにより、任意
の発泡倍率の発泡体を容易に得ることができる。さらに
またこの発明方法によれば押出機は不要となる。また抽
出工程の残圧を利用できるので発泡工程の加圧が不要と
なり経済性の面での利点も大きい。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例1 発泡用金型内に揮発性物質濃度450ppmを含むペレット状
のポリスチレン20gを充填し、二酸化炭素を80g/分供給
し、抽出器内の温度、圧力を上げた。抽出器内の温度を
150℃、圧力を250kg/cm2Gで1時間保持した後、二酸化
炭素の供給を停止し、その後金型内圧力を低下させ、常
圧とした。この間、金型内温度は110℃に保持した。そ
の後温度を下げ、常温とした。金型内に発泡倍率、約20
倍の純白色の発泡成形体が得られた。このものは、分析
の結果、揮発性物質濃度50ppmであった。
実施例2 抽出器内に揮発性物質濃度2200ppmを含む粉状のポリス
チレン20gを充填し、二酸化炭素を40g/分供給し、抽出
器内の温度、圧力を上げた。抽出器内の温度150℃、圧
力を250kg/cm2Gで2時間保持した後、二酸化炭素の供給
を停止し、温度120℃、圧力150kg/cm2Gの貯槽へ供給し
た。貯槽底部の発泡用口金から噴出させ発泡体を得た。
発泡倍率、約10倍の発泡体が得られた。このものは、分
析の結果、揮発性物質濃度15ppmであった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重合体を抽出剤と接触させて重合体中に残
    留する揮発性物質を除去し、ついで抽出剤をそのまま発
    泡剤として用いて発泡処理に付すことを特徴とする発泡
    体の製造方法。
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