JPS6032835A - ポリオレフィン系樹脂発泡成型体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 造方法に関する。

ポリオレフィン系樹脂発泡成型体は，包装材。

緩衝材等多方面に使用されており，この種発泡成型体の
製造方法としてポリオレフィン系樹脂粒子と揮発性発泡
剤を密閉容器内で分散媒に分散させ。

加熱した後容器内よシも低圧の雰囲気下に放出して予備
発泡粒子を得，該予備発泡粒子を成型用型に充填し，加
熱膨張せしめて型通シの成型体を得るいわゆるビーズ成
型法が知られている。この方法では，予備発泡粒子を得
る工程において，分散媒中での樹脂粒子相互の融着を防
止するため，通常，水酸化カルシウム，炭酸カルシウム
，塩基性炭酸マグネシウム，塩基性炭酸亜鉛等の分散剤
が用いられている。しかしながら、これらの分散剤は，
少量で社充分な融着防止効果を得ることができず，多量
に用いると予備発泡工程における樹脂粒子相互の融着防
止効果は得られる反面，成型時の予備発泡粒子相互の融
着性が低下し，機械的強度に劣る成型体しか得られない
等の欠点があった。

一方，分散剤として酸化アルばニウムを用いた場合には
、成型時の予備発泡粒子相互の融着性低下の問題を解決
できるが、酸化アルミニウムは高価であるため、得られ
た成型体がコスト高となる等工業生産上の問題を有して
いた。

本発明者らは、上記従来技術の欠点を解消すべく鋭意研
究した結果、二酸化炭素の共存下に、塩基性炭酸マグネ
シウムを分散剤として用いて得た予備発泡粒子を成型用
型に充填し、加熱膨張せしめて型通りの成型体を製造す
ることにより、予備発泡時の樹脂粒子相互の融着を防止
できるとともに成型時の予備発泡粒子相互の融着性低下
を防止できることを見い出し本発明を完成するに至った
。

即ち本発明は密閉容器内でポリオレフィン系樹脂粒子を
、二酸化炭素単独発泡剤或いは二酸化炭素と揮発性有機
化合物との混合発泡剤とともに。

微粒状の塩基性炭酸マグネシウムを分散剤として分散媒
に分散させ、前記樹脂粒子が軟化する温度以上の温度に
加熱して前記樹脂粒子内に前記発泡剤を含浸させ、前記
密閉容器の一端を開放して樹脂粒子と分散媒とを同時に
容器内よりも低圧の雰囲気下に放出して予備発泡粒子を
得９次いで該予備発泡粒子を無機ガス或いは無機ガスと
有機発泡剤との混合ガスにて加圧処理を施した後、該予
備発泡粒子を成型用型に充填し、加熱膨張させて型通シ
の成型体を得ることを特徴とするポリオレフィン系樹脂
発泡成型体の製造方法を要旨とする。

本発明において、ポリオレフィン系樹脂としては、低密
度ポリエチレン、高密度ポリエチレン。

エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン。

エチレン−プロピレン共重合体が用いられ、エチレン成
分１〜２０重食合のエチレン−プロピレンランダム共重
合体が特に好ましい。またこのポリオレフィン系樹脂は
架橋したものでも架橋していないものでもよいが、架橋
していないものの場合に特に有益である。

本発明において１発泡剤としては二酸化炭素単独或いは
二酸化炭素と揮発性有機化合物との混合物が用いられ、
その使用量は二酸化炭素単独に用いる場合は樹脂粒子１
００重量部に対し通常５〜１５重量部であシ、二敗化炭
素と揮発性有機化合物との混合物を用いる場合、揮発性
有機化合物の種類および二酸化炭素との混合比、所望す
る予備発泡粒子の発泡倍率等によっても異なるが２通常
樹脂粒子１００重量部に対して５〜３０重景部重量シ、
二酸化炭素と揮発性有機化合物との重量混合比は工：２
５〜１０：１が好ましく１両者の混合比を変えることに
より予備発泡粒子の発泡倍率を適宜！＋４することがで
きる。上記、二酸化炭素とともに用いる有機発泡剤とし
ては９例えばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、
ヘフタン等の脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロ
ペンタン等の環式脂肪族炭化水素類、およびトリクロロ
フロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ジクロロテト
ラフロロエタン、メチルクロライド、エチルクロライド
、メチレンクロライド等の／）ロゲン化炭化水素等が挙
げられる。また二酸化炭素は固体、液体、気体のいずれ
の状態で用いてもよく。

上記揮発性有機化合物とは予め混合して用いても。

分散媒に別々に添加し１分散媒中で混合してもよい。

本発明においては、密閉容器内でポリオレフィン系樹脂
粒子を上記発泡剤とともに１士士」セ＝＝４微粒状の塩
基性炭酸マグネシウムを分散剤として分散媒に分散させ
るが１分散媒としては、樹脂を溶解させないものであれ
ばよく９例えば、水。

メタノール、エタノール、グリセリン、ニゲ］レンゲリ
コール等が挙げられ１通常は水が用いられる。

また分散剤として用いる微粒状の塩基性炭酸マグネシウ
ムは平均粒径ｌμ〜３０μ、好ましくは２μ〜２０μで
あｐ、その使用量は樹脂粒子１００重量部に対して０１
〜３．０重量部、好ましくは１．０〜２．０重量部であ
る。上記塩基性炭酸マグネシウムの使用量が樹脂粒子１
００重量部に対して０１重量部未満であると予備発泡時
の樹脂粒子相互の融着防止効果が低下し、３．０重量部
を超えると成型時の予備発泡粒子相互の融着性が低下す
る虞れがある。

本発明では上記ポリオレフィン系樹脂粒子、揮発性発泡
剤および分散剤をオートクレーブ等の密閉容器内で水に
分散させ２次いで樹脂粒子が軟化する湯度以上の温度に
加熱するのであるが、この加熱条件は樹脂の種類によっ
て異なるが通常１２０〜１７０　’Ｃである。次いで密
閉容器の一端を開放して樹脂粒子と分散媒とを容器内よ
りも低圧の雰囲気下に放出することにより予備発泡粒子
を得る。

発泡剤を含有する樹脂粒子と分散媒とを同時に放出する
雰囲気は容器内よりも低圧であればよく。

通常は常圧の雰囲気が選ばれる。前記放出を円滑に行な
うために空気、窒素等の無機ガスによυ背圧をかけて容
器内の圧力を発泡剤の蒸気圧程度。

例えは、１０〜ｓ　ｏ　ｋｇ／　ｅｔａ　（Ｇ）に保ち
ながら前記放出を行なうこともできる。

このようにして粒子相互の融着が全く見られない且つ発
泡倍率２〜５０倍の独立気泡を有する予備発泡粒子が得
られる。

次いでこの予備発泡粒子は加圧処理が施こされるが、そ
れに先立って猥すれば常温、常圧下で熟成を行なう。即
ち、予備発泡粒子を大気圧下或いは窒素ガス、二酸化炭
素ガス等の無機ガス雰囲気下に通常３ｈｒ〜４８ｈｒ放
置して熟成を行なう。次成に当っては、予備発泡粒子を
例えば加圧タンク内に充填し、核タンク内に無機ガス或
いは無機ガスと揮発性有機化合物との混合ガスを供給し
て加圧する。このときの温度は２通常は常温下で行なわ
れるが加熱してもよい。熟成時間り無機ガス或いは前記
混合ガスの種類及び熟成温度によって適宜選択されるが
１通常２０−１００時間である。

加圧圧力は２〜５　ｋｌ？　／　ｉ　（Ｇ）である。無
機ガスとしては、空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネ
オン、二酸化炭素等の１ｍまたは２種以上の混合ガスが
用いられるが、空気が最も経済的で好ましい。

揮発性有機化合物としては予備発泡工程において二酸化
炭素とともに用いられる揮発性有機化合物が挙げられる
。この加圧熟成によって予備発泡粒子内に無機ガス或い
は無機ガスと揮発性有機化合物との混合ガスが浸透、圧
入され、該粒子内に一定のガス圧力が付与される。

加圧熟成終了後、予備発泡粒子を例えば閉鎖し得るが密
閉し得ない金型に充填し、加熱して該粒子を発泡膨張さ
せ２粒子相互間に融着を起こさせ。

型通夛の成型体を得る。成型時の熱源は水蒸気が好まし
く２通常２〜ｓ　ｋｙ　／　ｃｒｄ　（Ｇ）の加圧水蒸
気が用いられる。成型終了後、成型体を所定温度まで冷
却した後、型より取り出し、製品とされる。このように
して得られた製品は、予備発泡粒子相互の融着性が良好
で２機械的強度に優れたものである。

以上説明したように本発明は、ポリオレフィン系樹脂粒
子から予備発泡粒子を得る工程で１発泡剤として二酸化
炭素単独或いは二酸化炭素と揮発性有機化合物との混合
物を用いたことと９分散剤として塩基性炭酸マグネシウ
ムを用いたこととによシ、予備発泡時には樹脂粒子相互
の融着を防止でき、融着のない良好な予備発泡粒子が得
られるとともに、該予備発泡粒子を成型用型内で成型す
る際には予備発泡粒子相互の融着性が良好であり。

機械的強度に優れた成型体が得られるという相反する効
果を同時に満たす極めて特異な効果を奏するものである
。また、塩基性炭酸マグネシウムは安価に供給され、し
かもその使用量は樹脂粒子１００重量部に対してＯ，１
〜３０重量部と少量でも効果を有するため経済的であ、
り、製造コストの低減化を図ることができる。

以下実施例、比較例を挙げて本発明を更にｉ？’　＃１
に説明する。

実施例１〜４．比較例１〜３ 密閉容器内で、エチレン−プロピレンランダム共重合体
粒子（エチレン成分３．５　ｆｉ　ｆｉｔ％）１００Ｍ
景部と、第１表に示す種類、量の発泡剤とを。

同表に示す種類、量の分散剤とともに水３００重量部に
分散させ、攪拌下１４５℃に昇温し、て０５時間保持し
た後、容器内圧を約３０　ｋｇ／　ｃＡ　（Ｇ）に保持
しながら容器の一端を開放し、樹脂粒子と水とを同時に
大気圧下に放出して樹脂粒千金発泡せしめ予備発泡粒子
を得た。得られた予備発泡粒子を乾燥した後粒子相互の
融着の有無および粒子の発な倍率の測定を行なった結果
を第１表に示す。

次に予備発泡粒子を常温、常圧下に５０時間放置後、２
０℃、３ｋｌ？／ｃＪ（Ｇ）の空気にて５０時間加圧処
理し１次いで３００闘Ｘ３００ｙ＋＋ｔＸ４０顛（内寸
法）の金型に充填し、２．　ｓ　ｋｇ／　ｃｔｌｌ　（
Ｇ）の水蒸気によシ加熱して成型を行なった。得られた
成型体を５０℃のオープン内で２４時間乾燥した後。

該成型体内の予備発泡粒子融着状態を測定した。

結果を第１表にあわせて示す。

※１　分散剤はすべて平均粒径１０μのものを用いた。

※２　予備発泡粒子の見掛発泡倍率社、樹脂粒子の嵩密
度を予備発泡粒子の嵩密度で除した値である。

※３　予備発泡粒子の融着の有無は、得られた予備発泡
粒子を乾燥後に観察し。

粒子相互の融着かなく良好な球状 の予備発泡粒子であるもの・−・〜・−−−−−−−０
粒子相互ＶＣ融着が生じ、予備発泡粒子の大きさ、形状
が不規則なもの−−−−−−−−−−−−ｘとして判定
した。

※４　厚さ１０闘１幅２５闘、長さ３００間の成型体を
直径２０順の円筒の外周面に沿わせて折シまげ、成型体
に割れが生じたときの成型体の断面を観察し。

粒子間の融着性良好で１粒子境界での 破壊がなく粒子の材質破壊を生じる−・・−〇粒子間の
融着性が不良で２粒子境界での破壊を生じる・−−−−
一−−・−× として判定した。

特許出願人　日本スチレンペーパー株式会社゛・　八〕
′／′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 密閉容器内でポリオレフィン系樹脂粒子を、二酸化炭素
   単独発泡剤或いは二酸化炭素と揮発性有機化合物と８合
   発泡剤とともに、微粒状の塩基性炭酸マグネシウムを分
   散剤として分散媒に分散させ、前記樹脂粒子が軟化する
   温度以上の温度に加熱して前記樹脂粒子内に前記発泡剤
   を含浸させ。 前記密閉容器の一端を開放して樹脂粒子と分散媒とを同
   時に容器内よｐも低圧の雰囲気下に放出して予備発泡粒
   子を得９次いで該予備発泡粒子を無機ガス或いは無機ガ
   スと有機発泡剤との混合ガスにて加圧処理を施した後、
   該予備発泡粒子を成型用型に充填し、加熱膨張させて型
   通ｐの成型体を得ることを特徴とするポリオレフィン系
   樹脂発泡成型体の製造方法。