JPS6023784B2 - 発泡成形体の二次加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビーズ法発泡ポリオレフィン成形体に、穣水
性物質単独又はこれと親和性を有する物質との混合物を
成形体の基材樹脂の溶融温度乃至５０午０の温度範囲内
で塗布・含浸することを特徴とする発泡成形体の二次加
工方法に関するものである。

ビーズ法発泡成形体の代表的なものとして、発泡性ポリ
スチロール粒子を予備発泡させ、それを閉鎖型の中で融
着させて得られる発泡ポリスチロール成形体が広く知ら
れており、緩衝材や浮力材・断熱材等の用途で使用され
ているが、基村の性状が硬質で脆いこと、耐油・耐薬品
性に劣ること、その他から用途に制約がある。

一方近年、この発泡ポリスチロール成形体の欠点を補う
ビーズ法発泡成形体として、ポリオレフィン粒子を用い
た成形体の製造の開発が為されて来たが、その発泡成形
技術は高度の困難性を伴っており、持公昭４６一１９１
７７、侍公昭５１−２２９５１に示されている様に発泡
ポリスチロールに比較して技術開発も遅れていた。

殊に、ビーズ法発泡ポリオレフィン成形体は、発泡粒子
間の融着界面の状態が悪くなり勝ちで、融着し合ってい
る粒子間に小さな空隙が多く発生し易く、この為使用上
種々の不都合を引き起し、例えば外観が不良で商品価値
が劣る、断熱性能が悪化する、容器から洩水する、その
他であって、その対策が望まれている。また、発泡プラ
スチック成形体で主に独立気泡体からなるものでも一部
に連続気泡部分が存在することが多くみられるので、該
成形体を液体と接触し続けると連続気泡部分を通して液
体が漏出するという事態になる。殊に、ビーズ法発泡ポ
リオレフィン成形体に於いては、粒子同志を融着させ成
形するという製法上から粒子間界面に空隙が多く発生し
易く、従って該成形体単体で液体の漏出の無い容器を品
質のバラッキがなく製造することは困難であった。本発
明者らは、永年に亘る発泡ポリスチロール成形体及び発
泡ポリオレフィン成形体の製造技術の開発並びに発泡プ
ラスチック成形体の用途開発に取り組んできた過程にお
いて、ビーズ法発泡成形体に特有の欠点である粒子融着
界面の空隙及び連続気泡部分の閉鎖を行い、成形体の表
面状態の改良を行うのに効果的且つ経済的な方法を見し
、出すに至った。

即ち、本発明は、ビーズ法発泡ポリオレフィン成形体に
、溌水性物質単独又はこれと親和性を有する物質との混
合物を成形体の基材樹脂の熔融温度乃至５０００の温度
範囲内で塗布・含浸することにより、防水性能や断熱性
能の向上した、且つ表面状態の改良された発泡成形体を
工業的に容易に収得することが出来る二次加工方法を内
容とするものである。本発明のビーズ法発泡ポリオレフ
ィン成形体とは、ポリオレフィン系樹脂からなるビーズ
発泡成形体をいう。

ポリオレフィン系樹脂には、ポリエチレン、ポリエチレ
ンと酢酸ビニルやアクリル酸等の共重合物、ポリエチレ
ン又はポリエチレン共重合物とポリスチレソ又はポリス
チレン共重合物との混合物、ポリプロピレン又はポリプ
ロピレンの共重合物、その他がある。溌水性物質として
は、シリコンオイル、流動パラフィン、鍵油、植物油、
石油ワックス、合成油等の発泡成形体の基村樹脂の溶融
温度以下で比較的容易に流動状態を呈し、且つ発泡成形
体の基材樹脂を著しく溶解しないものであれば使用でき
る。

使用する種類、量は発泡成形体の基材樹脂の種類及び発
泡成形体の粒子間の融着状態等によって好適なものが用
いられ、単独で或いは混合して用いることも出来る。殊
に、シリコンオイルや流動パラフィン、石油ワックスが
好ましく、塗布・含浸する時に液状であって常温になっ
た時に固化する性状のものが更に好ましい。シリコンオ
イルには、ジメチル系オイル、フェニルメチル系オイル
、フロロシリコンオイル、アミン変性シリコンオイル、
アルキルアリル変性シリコンオイル等がある。

流動パラフィンとは、高級パラフィン炭化水素類の混合
物から成る常温で液状の物質である。石油ワックスとは
、石油の中に存在する常温で固体の炭化水素のことをい
い、例えば平均炭素数２０〜３９塁度の直鎖状炭化水素
を主成分とする分子量３００〜５０明星度の飽和炭化水
素混合物、平均炭素数３５〜５栃華度の側鎖炭化水素や
環状炭化水素を主成分とする分子量５００〜７０■華度
の飽和炭化水素混合物、更には、これらのワックスに広
い範囲の有機物（一部無機物）を配合させたものを包含
する。また、溌水性物質と親和性を有し、且つ該成形体
の基材樹脂と親和性を有する物質を溌水性物質の中に混
合乃至熔解して発泡成形体へ塗布・含浸することにより
更に好ましい効果を得ることが出来る。

綾水性物質と親和性を有する物質としてポリエチレン、
ポリエチレンと共重合しうる単量体とからなるポリエチ
レン共重合物、ポリシロピレン及びポリプロピレン共重
合物、ポリベンテナマー等のポリオレフィンと相溶性の
ある重合物及び共重合物や、酸化亜鉛等の無機の粉末状
物質やステアリン酸カルシウム等の有機金属塩がある。
これらの溌水性物質と親和性を有する物質は、用いる溌
水性物質毎に好適なものを選び出して用いられる。ここ
に、溌水性物質及び該発泡体の基材樹脂と親和性を有す
るという意味は、相溶性、膨主翼性、分散性を有すると
いうことである。溌水性物質と親和性を有する物質は、
粉末状で添加されることは分散性、膨亨函性、相溶性を
良くするためにより好ましく、ビーズ法発泡ポリオレフ
ィン成形体の粒子間の融着界面の空隙に該物質が侵入す
るのをより容易にする。

綾水性物質及び溌水性物質と親和性を有する物質は、発
泡成形体の表面及び内部の粒子融着界面の空隙及び発泡
体の連続気泡状態の部分に浸入し保持される。溌水性物
質と親和性を有し、且つ該成形体の基材樹脂と親和性を
有する物質として該成形体の基材樹脂と相漆性を有する
樹脂を粉末状で溌水性物質の中に混合乃至溶解・膨潤し
て用いることは有効である。例えば、石油ワックスのよ
うに処理後、被処理体表面に被膜を形成する処理剤を用
いる場合、被膜強度の改良、被膜と被処理体との薮肴性
改良、被膜の熱的性質の改良等の為、粉末状ポリオレフ
イン樹脂を併用するのが効果的であり、特に発泡ポリエ
チレンに代表される発泡ポリオレフィン成形体への被膜
の接着性を高める場合に粉末状ポリオレフィン樹脂の併
用は効果的であるが、彼処理体容器の用途、使用状況、
処理の作業性等から、樹脂の種類や配合部数は適宜選択
すれば良く、併用する事が必須要件では無い。これらの
溌水性物質又はこれと親和性を有する物質との混合物（
以下、処理剤と略称する）をビーズ法発泡ポＩＪオレフ
ィン成形体（以下、被処理体と略称する）へ塗布・含浸
するには、被処理体の基材樹脂の溶融温度乃至５０００
の温度範囲内において処理剤を被処理体へ接触させて塗
布・含浸する。何故ならば、常温よりも高められた温度
においては処理剤の粘度が低下しているため被処理体へ
の塗布・含浸が容易になること、更に塗布・含浸された
被処理体が常温にもどる過程において発泡成形体の気泡
体内の圧力が減圧低下するので、処理剤が被処理体の中
へ浸透し易くなり、粒子融着界面の空隙や連続気泡状態
の部分へより多くの処理剤の浸入を図ることができ、所
期の目的がより容易に達成することができるからである
。このためには、例えば【１）常温において、被処理体
を処理剤に浸積・塗布、スプレーアップ等して被処理体
の基村樹脂の溶融温度〜５００Ｃの間の温度において加
熱保持後、常温で保持する。（２ー処理剤を被処理体の
基材樹脂の溶融温度〜５０００の間の温度に加熱したも
のを、基材樹脂の溶融温度乃至５０００の間の温度に加
熱した被処理体に塗布、スプレーアップ、浸債等を行う
。【３｝被処理体を、その基材樹脂の溶融温度〜５００
０の間の温度に加熱して後、彼処理体の基材樹脂の溶融
温度〜５０ｏ０の間の温度に加熱した処理剤に浸債、塗
布、スプレーアップ等を行う。なお、塗布・含浸する方
法及び処理条件については、被処理体の種類や状態、要
求する性能、生産性その他を考慮して適時決められる。

本発明の二次加工方法は、例えば特に断熱性や防水性の
機能が強く要求される水洗便所用陶磁器製タンクに内装
される結霧防止用のビーズ法発泡ポリオレフィン成形体
である貯水槽に適用するとき優れた効果を発揮するもの
である。

従来からポリスチレンフオーム、ウレタンフオーム、塩
ビフオーム等の断熱材を内袋した防霧性陶磁器タンクが
市場に出ているが、それぞれに欠点を有しており、近年
発泡ポリオレフィン成形体が着目されるに到った。

例えばポリスチレンフオーム、ウレタンフオームは、洗
浄、消臭剤に弱く、更に最も大量に使用されているポリ
スチレンフオームの場合、陶磁器製タンクへの取付けの
生産性、作業効率が低く、又材質的に柔軟性を持たない
ので陶磁器製タンクとの鉄合がうまくいかず陶磁器製タ
ンク自体を不良品とせざるを得ないという欠点を有する
。一方、塩ビフオームの場合、発泡倍率が低く吸水率が
大であるという欠点をもつものやコスト高という欠点を
もつものがある。しかしながら、発泡ポリオレフィン成
形体の場合、耐薬品性に富み通常に使用される洗浄、消
臭剤や溶剤類に対し優れた長期安定性を示し、又タンク
本体への組み込み生産性が高く、又発泡ポリオレフィン
成形体が柔軟性に富むことから陶磁器製タンクの暁上が
り寸法のバラツキが吸収され、鉄合不良率が減少でき、
更には安価に製造できるので、従来の材質が持っていた
欠点を解消できるのである。このように従来の材質の持
っていた欠点を無い材質であるポリオレフィン樹脂を用
いて発泡ポリオレフィン成形体とする場合、ビーズ法発
泡ポリオレフィン成形法が安価に深物複雑形状成形体を
提供できるので、有利であるが、前述したように、ビー
ズ法発泡ポリオレフィン成形体の場合、防霧性能に影響
を及ぼす吸水、透水性の長期安定的に優れた製品を工業
的に安定して製造するのは、困難であった。

本発明によって、材質的、製法的に穣れたビーズ法発泡
ポリオレフィン成形体に処理剤を塗布・含浸し実用上、
吸水、透水の無い水洗便器用陶磁器製タンクに内装され
る貯水槽を簡単、確実、安価に提供する事ができる。又
、保温容器例えば保冷ボックス、保温水筒用容器として
用いれば、保温効果が優れ、かつ防水性を有する保温容
器を提供する事ができる。次に、実施例を示すが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

なお、配合量は重量部を意味する。実施例 １ 発泡倍率２針音のビーズ法発泡ポリエチレン成形体（形
状は第１図に示す）を陶磁器製タンク内に納め、底部排
水口部には栓をし、高さ約３０仇岬こなるまで水道水を
貯め２剣時間放置後、ビーズ法発泡ポリエチレン成形体
外部への透水量を測定した結果、第１表の如くであった
。

この透水量を測定したビーズ法発泡ポリエチレン成形体
を６０ｑｏで２４時間乾燥を行ない含有水分を蒸発させ
、室温で２時間以上放冷した後、１１０ｑｏに加熱した
第１表東芝シリコンオイルＴＳＦ−４５１に１の砂間浸
積を行なった（浸債深さは底部から約２５仇舷である）
。

次いで、取出し放冷後、軽く表面のシリコンオイルをガ
ーゼで拭き取り前記の陶磁器製タンク内での透水試験を
行った結果を第２表に示す。尚、こ）でいう透水量とは
、成形体と陶磁器製タンクの間に流れ出した水分量であ
り、炉紙で成形体外表面付着水分及び陶磁器内面付着水
分を拭きとって炉紙の重量増加量から算出した値である
。第２表 実施例 ２ 実施例１で東芝シリコンオイルＴＳＦ−４５１の替わり
に流動パラフィン（ＷＩＴＣＯケミカル製ラモール３５
０）を用いる以外は実施例１と同様の方法で処理を行な
い陶磁器製タンク内透水量を測定した結果を第３表に示
す。

第３表 実施例 ３ 実施例１の東芝シリコンオイルＴＳＦ−４５１の替わり
に、以下の配合の処理剤を用いた。

パラフィンワックス（日本糟ろう製、１２０）１０〇部
粉末ＥＶＡ（製鉄化学製、日４０１１） ５部マ
ルチワックス（ＷＩＴＣＯＷ−４４ふ ケミカル製）
２碇部処理条件は
１００℃×３硯砂浸潰（浸漁深さは底から約２５仇蚊）
とした。

この被処理体を前記と同様の透水試験を行なった結果を
第４表に示す。第４表比較例 １ 実施例１の第１表の試料恥．２，５，９，１４，１７に
ついて６０ｏｏ×２独特間の乾燥を行ない、含有水分を
蒸発させ室温下に取出してから２時間以上放冷したもの
について、処理を行なわずに実施例１〜３と同様の方法
で陶磁器製タンクの透水試験を行なった結果を第５表に
示す。

第５表 この − の 口は、所定時間でメスシリンダー及び
炉紙で透水量を測定した後、再度透水試験を繰り返した
ものである。

例えば、試料船．２の場合透水試験を始めてから２独特
間後に０．３ｃｃ透水し、２独特間後から１４少時間後
までの１２斑時間の間に２．２ｃｃ透水、更に１４４時
間後から４８０時間後までの３３母時間の間に８６０ｃ
ｃ透水したということを意味する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１で用いたポリエチレン発泡成形体の
断面図である。 次１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビーズ法発泡ポリオレフイン成形体に、撥水性物質
   単独又はこれと親和性を有する物質との混合物を成形体
   の基材樹脂の溶融温度乃至５０℃の温度範囲内で塗布・
   含浸することを特徴とする成形体の二次加工方法。 ２ 撥水性物質が、石油ワツクス、シリコンオイル、流
   動パラフインの単独又は混合物である特許請求の範囲第
   １項記載の二次加工方法。 ３ 撥水性物質に親和性を有する物質が、発泡体の基材
   樹脂と親和性を有するものである特許請求の範囲第１項
   記載の二次加工方法。 ４ ビーズ法発泡成形体が水洗便所用陶磁器製タンク内
   に内装される貯水槽である特許請求の範囲第１項記載の
   二次加工方法。