JPH10130420A - 再生発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法および再生発泡スチレン系樹脂成形体 - Google Patents
再生発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法および再生発泡スチレン系樹脂成形体Info
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Abstract
少ない再生発泡スチレン系樹脂成形体と、その成形体を
製造するための再生発泡性スチレン系樹脂粒子およびそ
の製造方法とを提供する。 【解決手段】 本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子
は、少なくとも廃発泡スチレン系樹脂成形体から再生さ
れた、30メッシュパスの不純物0.01〜0.5重量
%を含む重量平均分子量8万〜35万の再生樹脂から構
成され、樹脂総量に対して核剤を0.3〜2.0重量%
および発泡剤を0.1〜20重量%を含有する。上記樹
脂粒子は、上記再生樹脂に核剤を上記の割合で配合し、
押出機に供給して溶融した後、発泡剤を上記の割合で圧
入して押出機より押し出し、ペレット状に切断して得ら
れる。また、本発明の再生発泡スチレン系樹脂成形体
は、上記樹脂粒子を用いて成形したものである。
Description
ン系樹脂粒子、その製造方法および再生発泡スチレン系
樹脂成形体に関し、より詳しくは、使用済みの発泡スチ
レン系樹脂成形体または該成形体の成形時に副生する裁
断屑、不良品等を再生して発泡成形体として再利用し得
る再生発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法および
その再生発泡性スチレン系樹脂粒子を用いた再生発泡成
形体に関する。
泡剤を含有した発泡性スチレン系樹脂粒子を予備発泡さ
せて予備発泡粒子を製造し、この予備発泡粒子を所定の
成形型内で加熱融着させたものであって、家電製品等の
包装材、緩衝材、魚介類等の搬送用容器として広く用い
られている。
樹脂成形体の廃棄が社会的に大きな問題となっている。
そこで、使用済み発泡スチレン系樹脂成形体(廃発泡ス
チレン系樹脂成形体)を再生し、良好な発泡成形体とし
て再利用可能な再生発泡性スチレン系樹脂粒子を得るた
めに、種々の研究が進められている。
粒子の製造方法としては、従来より、ポリスチレン系樹
脂に発泡剤を混合してなる発泡組成物を押出成形機の先
端ノズルよりストランド状に押し出して冷却し、このス
トランドを切断する方法が知られている(特開平7−1
24982号公報参照)。
体を再生樹脂化したものを用いて、上記の方法により発
泡性スチレン系樹脂粒子を製造した場合には、これを予
備発泡したときに、気泡径や粒径(すなわち、予備発泡
における発泡倍率)等にばらつきが生じるという問題が
ある。このため、かかる発泡粒子を用いて得られる発泡
成形体は、その曲げ強度や圧縮強度が、再生品でない通
常の発泡スチレン系樹脂成形体に比べて低下し、例えば
重量の大きい家電製品等の包装材や緩衝材として用いた
ときに、家電製品の保護が不十分になってしまうおそれ
がある。また、発泡成形体間で品質にばらつきが生じる
という問題もある。
チレン系樹脂成形体を再利用した場合であっても、気泡
径や発泡倍率が均一な予備発泡粒子を製造することがで
き、その結果、曲げ強度や圧縮強度に優れ、品質のばら
つきが少ない再生発泡スチレン系樹脂成形体を製造する
ことができる再生発泡性スチレン系樹脂粒子とその製造
方法を提供することである。
縮強度に優れ、品質のばらつきが少ない再生発泡スチレ
ン系樹脂成形体を提供することである。
を解決するために研究を重ねていくなかで、廃発泡スチ
レン系樹脂成形体を再利用した場合に予備発泡粒子の気
泡径、発泡倍率等にばらつきが生じるのは、再生樹脂中
に含まれる不純物が原因であるという事実を見出した。
樹脂成形体に付着したものであって、通常、発泡スチレ
ン系樹脂粒子を製造する際に押出機に備えつけられた網
で取り除かれるが、その網の開き目よりも径が小さい不
純物は再生樹脂中に残存してしまう。この小さな不純物
は予備発泡時に発泡核となり、その不純物の種類や量が
再生樹脂によって異なることから、予備発泡粒子の気泡
径、発泡倍率等がばらつき、発泡成形体間での品質もば
らついてしまう。
じめ使用済み発泡成形体の表面を水で洗浄する方法が考
えられるが、この場合には濡れた成形体を乾燥させる必
要が生じるため、実用上不適当である。また、網の目
(メッシュ)を細かくすれば不純物を多く取り除くこと
が可能であるが、すぐに網が目詰まりを起こして頻繁に
交換しなければならないという問題が生じる。
脂成形体を再生した再生樹脂中に不純物が残存した状態
であっても、新たに核剤を添加混合して発泡性スチレン
系樹脂粒子とすることで、予備発泡粒子の気泡径や発泡
倍率のばらつきを抑制でき、しかも経時変化の起こりに
くい極めて安定した均一な気泡が得られ、成形時の発泡
成形体の収縮が極めて少なくなることを見出した。そこ
でさらに研究を重ねた結果、少なくとも廃発泡スチレン
系樹脂成形体から再生された、30メッシュパスの不純
物0.01〜0.5重量%を含む重量平均分子量8万〜
35万の再生樹脂から構成され、樹脂総量に対して核剤
を0.3〜2.0重量%および発泡剤を0.1〜20重
量%含有する再生発泡性スチレン系樹脂粒子を用いたと
きは、気泡径や発泡倍率が均一な予備発泡粒子が得ら
れ、その結果、曲げ強度や圧縮強度が高く、品質のばら
つきも少ない再生発泡スチレン系樹脂成形体を製造する
ことができるという新たな事実を見出し、本発明を完成
するに至った。
製造方法は、廃発泡スチレン系樹脂成形体を押出機中で
加熱溶融して押し出し、30メッシュパスの不純物0.
01〜0.5重量%を含む重量平均分子量8万〜35万
の再生樹脂を得た後、核剤を樹脂総量に対して0.3〜
2.0重量%の割合で配合し、押出機に供給して溶融し
た後、発泡剤を樹脂総量に対して0.1〜20重量%の
割合で圧入して押出機より押し出し、ペレット状に切断
することを特徴とする。
脂粒子および再生発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法
においては、廃発泡スチレン系樹脂成形体からなる再生
樹脂とともに、再生樹脂でないスチレン系樹脂を併用し
てもよい。本発明の再生発泡スチレン系樹脂成形体は、
上記した本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子を用い
て成形したものである。
脂粒子は、少なくとも廃発泡スチレン系樹脂成形体から
再生された再生樹脂で構成される。本発明において、廃
発泡スチレン系樹脂成形体とは、スチレン樹脂またはス
チレンを主成分とした共重合体樹脂に発泡剤を混合して
押出成形した発泡成形体、または上記樹脂の粒子に発泡
剤を含有させて発泡性樹脂粒子となし、これを予備発泡
した後、所定の型内で発泡成形して得られる発泡成形体
等であって、各種容器、梱包材、緩衝材、その他種々の
用途に使用された後の廃棄されるべき発泡成形体、ある
いは前記発泡成形体を製造するときに副生する裁断屑ま
たは成形不良品等を含む。なお、上記発泡成形体を構成
する樹脂中には、充填剤、可塑剤、難燃剤、滑剤、着色
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の種々の添加剤が含有
されていてもよい。
レン系樹脂成形体は、その基材樹脂が単一の樹脂である
のが望ましいが、再生発泡性スチレン系樹脂粒子と混合
発泡成形が可能なものであれば、2種以上の基材樹脂を
混合して使用したものであってもよい。上記再生樹脂を
得るには、まず、廃発泡スチレン系樹脂成形体を破砕
機、裁断機、その他任意の方法により、略球形、略立方
体、略円柱体等に粉砕し、次いで、ベント口を備えた押
出機にて加熱溶融し、その際、押出機に備えた30メッ
シュの網で不純物を除去し、その含有量を0.01〜
0.5重量%に調節する。再生樹脂をペレット状に成形
するには、例えば押出機先端のノズルより押し出すと同
時にホットカット方式により切断する方法を用いること
ができる。その他、廃発泡スチレン系樹脂粒子の粉砕物
をリモネン等のテルペン系有機溶媒に溶解して、再生樹
脂を得ることもできる。
種々の不純物が含まれる。この不純物は、輸送時のパレ
ットから混入したと思われる木片をはじめとして、発泡
成形体の流通過程および回収過程において付着したもの
があげられ、その種類は成形体の使用履歴により異な
る。例えば発泡成形体を魚箱に使用した場合は、魚のう
ろこ、血、内蔵、貝の殻、海藻類、砂、ゴミ、テープ等
が不純物として含まれる。また、野菜の包装材に使用し
た場合は、野菜の残査のほか、ポリエチレンやポリ塩化
ビニル等の他の包装材が不純物として含まれる。工業用
部品の包装材に使用した場合は、金属粉、油、プラスチ
ックの破片等が不純物として含まれる。このように、発
泡成形体の使用用途により様々なものが不純物として混
入する。
樹脂成形体の物性を低下させる原因となり、特に網では
除去しにくい小さな不純物は発泡核剤として作用し、気
泡径や発泡倍率がばらつく原因となる。これに対して、
本発明においては、特定の粒径の不純物を所定の割合で
含有していても、後述するように核剤を配合することに
より、気泡径や発泡倍率が均一な予備発泡粒子を製造す
ることのできる再生発泡性スチレン系樹脂粒子が得られ
る。
は、30メッシュパス、好ましくは40メッシュパス、
より好ましくは50メッシュパスのものである。上記範
囲を超える大きさの不純物は発泡核剤として影響を及ぼ
さないものの、かかる不純物が再生樹脂中に含まれる
と、金型ノズルで目詰まりを起こし、安定に生産できな
くなるといった問題が生じるおそれがある。なお、ここ
でいう「メッシュ」とはJIS−G3555に規定の網
の目の寸法を示す。また、このJIS−G3555の規
定により、30メッシュパスの不純物とは目開き0.8
46mmの網を通過可能な不純物を示し、50メッシュ
パスの不純物とは目開き0.508mmの網の目を通過
可能な不純物を示す。
0.01〜0.5重量%、好ましくは0.02〜0.3
5重量%である。前記不純物の含有量が上記範囲を超え
ると、発泡スチレン系樹脂粒子の製造時において、樹脂
を金型からペレタイザーで引き取る間に切断が多発し
て、樹脂粒子が製造できなくなる。一方、不純物の含有
量が前記範囲を下回ると、不純物が気泡形成の核剤とし
て影響しないので、核剤を配合する意義は存在しない。
80,000〜350,000、好ましくは180,0
00〜250,000である。重量平均分子量が80,
000を下回ると、樹脂の耐熱性が低下しすぎて満足な
発泡成形体を得ることができない。逆に、350,00
0を超えると、発泡力が低下して高倍率の発泡成形体を
得ることが困難になる。
は、少なくとも上記再生樹脂を含む基材樹脂に所定量の
発泡核剤、発泡剤、さらに必要に応じて他の添加剤を配
合し、押出機にて押し出し、ペレット状に切断すること
によって得られる。上記基材樹脂には、上記再生樹脂
に、再生品でないスチレン樹脂またはスチレンを主成分
とした共重合体樹脂(以下、スチレン系樹脂という)を
混合したものを使用してもよい。
よって再生樹脂粒子や発泡成形体の物性を向上させると
いう効果を十分に発揮するという観点から、前記基材樹
脂における再生樹脂の割合を30重量%以上、好ましく
は50重量%以上とするのが適当である。再生樹脂の割
合が30重量%未満なら、不純物の量が少ないために核
剤を配合する効果が現れない。すなわち、核剤を配合し
なくも、不純物に起因する気泡や発泡倍率のばらつきが
生じるおそれはないが、再生樹脂粒子の使用量が相対的
に低下するため、回収品再利用という目的にそぐわず好
ましくない。
するために用いられるものであって、例えばタルク、炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、粘度、
ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、
ステアリン酸バリウム、微粉シリカ、ベントナイト、酸
化アルミニウム等が核剤として使用可能である。本発明
の発泡性スチレン系樹脂粒子における核剤の含有量は、
樹脂総量中、0.3〜2.0重量%、好ましくは0.5
〜1.7重量%である。核剤の含有量が上記範囲を下回
ると、再生樹脂中に含まれる不純物によって気泡にばら
つきが生じるという影響を回避できない。逆に、上記範
囲を超えると、核剤の影響により発泡時に気泡が細かく
なりすぎ、破泡して発泡倍率が低下したり、融着不良が
生じたりするなどの問題が起こる。
は、例えばベント口を備えた押出機中で廃発泡スチレン
系樹脂成形体を加熱溶融するとともに、上記ベント口よ
り核剤を投入して混錬する方法、あるいは廃発泡スチレ
ン系樹脂成形体を加熱溶融してペレット状の樹脂粒子を
一旦作製し、この樹脂粒子と核剤とをブレンダー等の混
錬機に投入して混錬する方法等が上げられる。なお、廃
発泡スチレン系樹脂成形体から再生樹脂を作製するまで
の間に核剤が混錬されるのであればいかなる方法であっ
てもよく、上記の混錬方法に限定されるものではない。
また、押出機の押出条件は、核剤が均一に混錬される条
件であればよい。
がスチレン系樹脂の軟化点以下であって、常圧でガス状
もしくは液状の有機化合物が適しており、例えばn−ブ
タン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、ネオ
ペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、ネオヘキサ
ン、シクロペンタン、シクロペンタジエン、石油エーテ
ル等の炭化水素、1,1,1,2−テトラフロロエタン
(HFC−134a)、1,1−ジフロロエタン(HF
C−152a)、1,1,1−トリフロロエタン(HF
C−143a)、1,1,1,2,2−ペンタフロロエ
タン(HFC−125)、ジフロロメタン(HFC−3
2)、トリフルオロクロロメタン等のハロゲン化炭化水
素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピル
エーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル
化合物等があげられる。これらの発泡剤は単独で使用し
てもよく、2種以上を併用してもよい。
る発泡剤の含有量は、樹脂総量中、0.1〜20重量
%、好ましくは2〜10重量%である。発泡剤の含有量
が上記範囲を下回ると、発泡成形体の発泡倍率が不十分
になり、有用な発泡成形体が得られない。一方、上記範
囲を超えても、発泡倍率のさらなる上昇は実質的に見込
めず、また発泡成形体の安定成形が困難になる。
大きさは、例えば樹脂粒子が略円柱状のペレットである
場合、径が0.2〜2mmで、長さが径より大きいのが
好ましい。本発明の再生発泡スチレン系樹脂成形体は、
前述した本発明の再生発泡性スチレン系樹脂粒子を予備
発泡して、予備発泡粒子を得た後、この予備発泡粒子
を、所望の発泡成形体の形状に応じた金型内に充填し、
加熱融着させることによって得られる。
水蒸気により数分間加熱することによって行われる。ま
た、発泡成形体は、前記の予備発泡粒子を24時間程度
放置して熟成した後、金型内に充填し、0.6〜1.0
kgf/cm2 (ゲージ圧)の水蒸気にて加熱融着させ
ることにより得られる。
を説明する。 実施例1 家電製品の包装材の回収品発泡スチレン系樹脂成形体
(発泡倍率約50倍)を粉砕機を用いて粉砕した後、ベ
ント口を備えた押出機中に投入して、ベント口より減圧
吸引しながら加熱溶融し、ノズルより押し出すと同時に
ホットカット方式により切断して、再生樹脂としてのス
チレン系樹脂粒子を得た。
タルク0.4部を配合し、バレル径(D)が90mm
で、バレル径(D)と有効スクリュー長さ(L)との比
L/Dが35である押出機のホッパーに投入した。上記
樹脂粒子を溶融した後、樹脂粒子の総量に対して7重量
%の割合で発泡剤(ペンタン)を注入混合し、口径0.
75mmのスリットを100個を持つ金型より押し出
し、水で冷却後切断して、長さ2.75mm、径0.6
mmのペレット状の再生発泡性スチレン樹脂粒子(以
下、ビーズという)を得た。
量に占める不純物の含有量(重量%)、樹脂の総量に占
める発泡剤の含有量(重量%)および長さと径のサイズ
を下記の表1に示す。不純物の含有量およびビーズのサ
イズについての測定方法は以下のとおりである。 (不純物の測定)上記ビーズの原料として用いた発泡ス
チレン系樹脂成形体10gをトルエン500mlに24
時間浸漬して遠心分離機で沈殿物を分離し、この沈殿物
に50mlのトルエンを加えて浸漬攪拌して遠心分離
し、さらにこの工程を3回くり返し、最後に沈殿物を含
んだトルエン溶液を30メッシュの金網で濾過した後、
遠心分離した。この遠心分離によって得られた沈殿物を
140℃で2時間乾燥した後、不純物の重量を測定し、
樹脂の総量に占める不純物の含有量(重量%)を算出し
た。
ンプル50個抜き取って測定し、その平均値(mm)で
示した。次いで、上記ペレットを98℃の水蒸気で1分
間加熱(予備発泡)して予備発泡粒子を得て、その発泡
倍率を測定した。また、上記予備発泡粒子を24時間熟
成した後、300×400×100mmの型窩を有する
金型内に充填し、水蒸気圧(ゲージ圧)0.8kgf/
cm2 で20秒間加熱して発泡成形体を得た。
ばらつき度合いおよび発泡倍率、発泡成形体についての
密度、曲げ強度、5%圧縮強度および外観評価の結果を
表2に示す。粒子間の気泡径のばらつき度合いの評価方
法と、発泡倍率、曲げ強度および5%圧縮強度の測定方
法と、外観評価の方法とは以下のとおりである。 (粒子間の気泡径のばらつき度合いの評価)嵩倍率55
倍に発泡した予備発泡粒子から20個を無作為に選んで
スライスし、拡大鏡(ニコン製の万能投影機V−12
A、倍率100倍)にて内部の約20個の気泡径(単
位:mm)を測定して、その平均値を発泡粒子の気泡径
とし、下記式より気泡径のばらつき度Yを評価した。
つの平均値(単位:mm)を示し、Bは測定した気泡径
のうち、最小値から順に3つの平均値(単位:mm)を
示す。〕 気泡径のばらつき度は次の3段階にて評価した。 〇: Y<3(気泡径が均一でばらつきが見受けられ
なかった) △:3≦Y<8(ばらつきが多少認められた) ×:8≦Y (ばらつきが顕著であった) (予備発泡粒子の発泡倍率)予備発泡粒子を2g取り、
200ccのメスシリンダーで見掛の体積を測定し、そ
の体積を重量で割った値から算出した。
S規格のA9511に準じて測定した。 (5%圧縮強度)発泡成形体の5%圧縮強度をJIS規
格のA9511に準じて測定した。 (成形体の外観)発泡成形体の外観を目視で評価した。
評価の基準は次のとおりである。 〇:気泡が均一で、表面の平滑性も良好であった。 △:気泡に粗な部分と密な部分とが認められた。 ×:気泡が粗な部分と密な部分とが顕著で、表面の平滑
性も劣っていた。
に示す条件で行ったほかは、実施例1と同様にしてビー
ズ、予備発泡粒子および発泡成形体を作製し、前述の試
験および測定を行った。各実施例および比較例につい
て、ビーズの作製条件等を表1に、予備発泡粒子および
発泡成形体についての試験結果および測定結果を表2に
示す。
6と比較例1〜2、6との結果を比較すると、核剤を所
定量配合することにより、予備発泡粒子や発泡成形体の
特性が大きく改善することが分かる。比較例3は核剤の
配合量が多過ぎるため、発泡成形体の発泡倍率が低く、
実用に適さなかった。
泡成形体である。この両者を比較することにより、原料
樹脂が不純物を含まない場合には核剤を配合する効果が
極めて小さいことが分かる。
性スチレン系樹脂粒子によれば、気泡径や発泡倍率が均
一な発泡粒子を製造でき、その結果、曲げ強度や圧縮強
度に優れ、品質のばらつきが少ない再生発泡スチレン系
樹脂成形体が得られる。従って、本発明によれば、廃発
泡スチレン系樹脂成形体を良好な発泡スチレン系樹脂成
形体として再生することが可能になる。
Claims (5)
- 【請求項1】少なくとも廃発泡スチレン系樹脂成形体か
ら再生された、30メッシュパスの不純物0.01〜
0.5重量%を含む重量平均分子量8万〜35万の再生
樹脂から構成され、樹脂総量に対して核剤を0.3〜
2.0重量%および発泡剤を0.1〜20重量%含有す
ることを特徴とする再生発泡性スチレン系樹脂粒子。 - 【請求項2】前記再生樹脂に、再生樹脂でないスチレン
系樹脂を混合した請求項1記載の再生発泡性スチレン系
樹脂粒子。 - 【請求項3】廃発泡スチレン系樹脂成形体を押出機中で
加熱溶融して押し出し、30メッシュパスの不純物0.
01〜0.5重量%を含む重量平均分子量8万〜35万
の再生樹脂を得た後、核剤を樹脂総量に対して0.3〜
2.0重量%の割合で配合し、押出機に供給して溶融し
た後、発泡剤を樹脂総量に対して0.1〜20重量%の
割合で圧入して押出機より押し出し、ペレット状に切断
することを特徴とする再生発泡性スチレン系樹脂粒子の
製造方法。 - 【請求項4】請求項3記載の発泡性スチレン系樹脂粒子
の製造方法において、廃発泡スチレン系樹脂成形体から
得られた再生樹脂を、再生樹脂でないスチレン系樹脂と
混合して用いる請求項3記載の再生発泡性スチレン系樹
脂粒子の製造方法。 - 【請求項5】請求項1または2記載の発泡性スチレン系
樹脂粒子を用いて成形した再生発泡スチレン系樹脂成形
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28693296A JP3310886B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 再生発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法および再生発泡スチレン系樹脂成形体 |
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|---|---|---|---|
| JP28693296A JP3310886B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 再生発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法および再生発泡スチレン系樹脂成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130420A true JPH10130420A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3310886B2 JP3310886B2 (ja) | 2002-08-05 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28693296A Expired - Fee Related JP3310886B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 再生発泡性スチレン系樹脂粒子、その製造方法および再生発泡スチレン系樹脂成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310886B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010229375A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Sekisui Plastics Co Ltd | 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 |
| JP2012072230A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Sekisui Plastics Co Ltd | 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体 |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP28693296A patent/JP3310886B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010229375A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Sekisui Plastics Co Ltd | 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子及び発泡成形体 |
| JP2012072230A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Sekisui Plastics Co Ltd | 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体 |
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|---|---|
| JP3310886B2 (ja) | 2002-08-05 |
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