JPS6233057B2

JPS6233057B2 -

Info

Publication number: JPS6233057B2
Application number: JP53020735A
Authority: JP
Inventors: Tomoshige Hayashi; Shigetoshi Tanaka
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1978-02-23
Filing date: 1978-02-23
Publication date: 1987-07-18
Also published as: JPS54112971A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は通気性のある発泡合成樹脂管の製造
方法に関するものである。ここで、通気性のある
発泡合成樹脂管とは、発泡した合成樹脂で作ら
れ、その管壁が通気性を持つているものを云うの
である。

熱可塑性樹脂を材料とし、これに発泡剤を含ま
せ、この混合物を押出機から管状に押出し、押出
した管を発泡させ、こうして発泡合成樹脂管を製
造することは、既に知られている。また、上述の
方法の一改良方法として、発泡剤を含んでいる樹
脂を押出機から多数の細条として押出し、この細
条を発泡させると共に互いに融着させ、こうして
多数の細条を一体として、発泡合成樹脂管を製造
することも知られている。

他方、熱可塑性樹脂の発泡体を押出成形するに
あたり、熱可塑性樹脂として単独の重合体を用い
る代りに、二種の重合体の混合物を用いることも
知られている。例えば、ポリオレフインの発泡体
を得ようとして、主としてポリオレフインを使用
するが、ポリオレフイン単独では、押出による発
泡条件の設定が困難なので、これに少量のポリス
チレンを配合して、押出発泡をしやすくすること
が知られている。しかし、その際の押出発泡は、
ポリスチレンの添加量を少くし、また一つの押出
孔を備えた口金から押出すことが、考えられたの
みであつた。

この発明者は、ポリスチレンとポリオレフイン
とが、互いに相溶性の乏しいことを承知の上で、
両者をほぼ等しい割合に混合し、この混合物を多
数の小孔を備えた口金から押出発泡させ、押出さ
れた多数の樹脂細条が、まだ軟化している間に、
これを互いに融着させて管状の発泡体とすること
を試みた。その結果、この発明者は、相溶性の乏
しい樹脂の混合物を用いても、各樹脂細条の表面
には低発泡の表皮層を形成し易いことを知つた。
また、こうして作られた各樹脂細条は、表皮層が
低発泡であつても、なお若干の通気性を示すもの
であること、とくに各樹脂細条の内部は、大きな
通気性を示すものであることを確認した。これ
は、樹脂が相溶性の乏しいものの混合物であるか
ら、発泡の結果気泡壁が破れ易くなり、このため
各樹脂細条の内部が大きな通気性を示し、表皮層
もまた若干の通気性を示すに至ると考えられた。
その結果、ここで得られた発泡体は、管状を呈
し、管壁内に長手方向に貫通した低発泡層を有
し、このために撓みの少ないものとなり、しかも
管壁が通気性を示すという点で、非常に特異なも
のであることが確認された。この発明は、このよ
うな確認に基づいてなされたものである。

この発明は、スチレンを主体とする樹脂10乃至
90重量部と、オレフインを主体とする樹脂90乃至
10重量部とを混合し、これに発泡剤を含ませ、こ
の混合物を押出機から多数の紐状物として押出
し、紐状物を発泡させると共に互いに融着させ、
紐状物だけの融着により管状に成形することを特
徴とする、通気性のある発泡樹脂管の製造方法に
関するものである。

この発明は、第１に、互いに相溶性の乏しい樹
脂の混合物を用いる点、第２に、多数の小孔又は
細隙を持つた口金を用い、この小孔又は細隙から
多数の紐状物として押出し、これを互いに融着さ
せる点、第３に、紐状物が長手方向に並ぶように
紐状物だけの融着により管状に成形する点の組合
わせにおいて新しいものである。この発明は、こ
うして得られた管が、管壁を通してのかなりの通
気性を示す点において特異である。

この発明で用いる合成樹脂は、スチレンを主体
とする樹脂と、オレフインを主体とする樹脂との
混合物である。ここで、スチレンを主体とする樹
脂というのは、スチレンの単独重合体のほか、ス
チレンの共重合体を含み、スチレンの共重合体
は、スチレンを50重量％以上含んでいる共重合体
を意味している。同様に、オレフインを主体とす
る樹脂は、オレフインのみの重合体及び共重合体
のほか、オレフインを50重量％以上含む他の単量
体との共重合体を意味している。オレフインを主
体とする樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンが好適である。

ポリオレフインとポリスチレンとが、相溶性に
乏しいことは、よく知られている。このことは、
例えば両者の溶解度パラメーター（SP）を見た
だけで、既に明らかである。即ち、溶解度パラメ
ーターは、ポリエチレンで7.9−8.1、ポリプロピ
レンで8.1、ポリスチレンで8.6−9.7（普通9.1）
とされている。一般に、溶解度パラメーターの値
が1.0以上隔つているときは、両者は互いに相溶
性の乏しいものとされる。ポリオレフインとポリ
スチレンとは、上述のように1.0以上の差異があ
るから、これによつて相溶性の乏しいことが明ら
かである。

互いに相溶性の乏しい２種の樹脂は、一方が他
方に対して10重量％以下というような少量である
ときには、これを発泡させても格別変つた現象が
起らない。ところが、一方が他方に対して10重量
％を超える程に大量になると、これを発泡させた
場合に、特異な現象の起ることがわかつた。即
ち、気泡壁が薄くなるに従つて、気泡が破れやす
くなり、従つて通気性の大きい発泡体を生じやす
くなることがわかつた。一般に、気泡が破れ、従
つて通気性の大きい発泡体だけから成るものは、
強度が弱いものとなる。ところが、この発明で
は、紐状物として押出すことにより、通気性の大
きい内層のほかに、紐状物表面に低発泡の表皮層
を形成するから、両層の組合わせによつて、強度
が強くて且つ通気性のある発泡体が得られるので
ある。

この発明方法においては、発泡剤として色々な
種類のものを用いることができる。発泡剤として
は、一般に、樹脂の軟化温度附近で分解しガスを
発生する固体化合物と、樹脂の軟化温度以下で沸
騰する液体又は気体化合物とが用いられるが、こ
の発明方法ではその何れをも用いることができ
る。固体化合物としては、アゾジカルボン酸アミ
ドや、アゾビスイソブチロニトリル等を用いるこ
とができる。また、液体又は気体化合物として
は、ハロゲン化炭化水素や、脂肪族炭化水素を用
いることができる。これら発泡剤のうち、とくに
好ましいのは、脂肪族炭化水素であつて、例えば
ペンタン、ブタン、プロパン等である。脂肪族炭
化水素が発泡剤として好ましい理由は、脂肪族炭
化水素が６−８の溶解度パラメーターを有し、従
つてオレフイン系樹脂やスチレン系樹脂を適度に
溶解する作用を示し、このため両樹脂の混合を助
け、また発泡剤たるにふさわしい蒸気圧を有する
からである。

これらの発泡剤は、樹脂が押出機に投入される
以前に、樹脂中に予じめ混合されていてもよく、
また押出に際して、押出機内で混合されてもよ
い。発泡剤の量は、希望する発泡度に応じて適度
に定められるが、普通２−15重量％が適当とされ
る。

樹脂中に微細な気泡を一様に発生させるために
は、上記発泡剤と共に、発泡助剤や核生成物質を
用いることが望ましい。

例えば、炭酸水素ナトリウムとクエン酸との混
合物や、微粉末タルク、微粉末シリカ等を発泡剤
と共に併せ用いることが望ましい。

発泡剤を含む樹脂を多数の紐状物として押出す
には、押出機の先端に多数の孔を備えた口金を設
け、この口金から押出せばよい。その際の技術の
概略は、特公昭47−40293号公報によつて知られ
ていることを実施すればよい。口金における孔の
断面形状は、正方形、長方形、円形、楕円形等何
れであつてもよい。口金の先端面における孔の分
布は、得ようとする管の断面形状に応じたものと
する。例えば円管を得ようとするときには、孔を
環状に分布させる。孔としては、そこから押出さ
れた１つの紐状物が、発泡後の直径に換算して、
0.005乃至１平方mmの大きさを有する程度にし、
このような孔を２乃至20mmの間隔をおいて設ける
ことが望ましい。

ここで紐状物というのは、従来、特公昭47−
40293号公報等において、樹脂細条と呼ばれて来
たものと同一である。紐状物としては、断面が円
形や正方形のものに限らず、扁平なテープ状にな
つたものを含んでいる。

多数の孔から押出された紐状物は、口金を離れ
ると発泡するが、紐状物の表面を冷却すると、低
発泡の表皮層を形成する。冷却は室温空気との接
触でもよい。こうして、一つの紐状物は、各紐状
物のすべてにおいて、内部がよく発泡し、表皮が
余り発泡していない状態となる。このような紐状
物の表面がまだ軟化している間に、これを集束
し、互いに融着させて一体とする。融着させるに
は、紐状物全体を所望の形状の枠内に通して、紐
状物全体を側方から押圧する。こうして集束する
と、紐状物の表皮層同志が、互いに融着し合つて
一体となる。こうして、管状の発泡体が得られ
る。

この発明方法によつて得られた発泡体は、多数
の発泡した樹脂紐状物が管状に集束されて、一体
となつた構造物である。その外面では、紐状物間
の融着面が、恰かも年輪のような外観を呈してお
り、従つて合成木材と云うに相応わしいものとな
つている。また、その発泡体は、これを長手方向
に切断してその切断面を見ると、そこでは、紐状
物における低発泡の表皮層が網状に連結してお
り、その中によく発泡した内層が詰まり、しかも
よく発泡した内層では、気孔壁がところどころ破
れたものになつている。従つて、管の肉厚内で
は、よく発泡した内層を通して、管の長手方向の
通気性が顕著に認められる。また、紐状物の表皮
層でも、気孔壁はところどころ破れていると考え
られ、管内に空気を吹込むと、空気は管壁を通し
て外部へ漏れる。従つて、この発明方法によつて
得られた管は、通気性のある発泡合成樹脂管であ
る。しかも、管では、紐状物の表皮層が長手方向
に貫通しているから、管自体は堅固であつて、そ
れほど撓みも大きくない。それゆえ、この管は通
気性のある管として、過用又は暗渠排水用に用
いることができる。

この発明方法によつて得られた管が、長手方向
に沿つて大きな通気性を示すことは、次のような
実験によつて確かめられた。まず得られた管から
長手方向の辺が50mm、円弧中心部50mm、厚み10mm
の試験片を切り取し、この試験片の六面のうち、
相対向する二面だけを残し、残る四面上に低融点
の酢酸ビニル−エチレン共重合樹脂の溶融物を塗
布し、この四面の通気性を遮断した。その後、こ
れを0.01％の界面活性剤を含む水中に85℃で１時
間沈め、その後の吸水率を測定した。このような
測定を、上述の対向する二面が長手方向に沿つた
面である場合、これに直角な面である場合など
と、次々に変えて行なつた。その結果、ポリスチ
レンとポリプロピレンとが20対100の割合で混合
され、7.2倍に発泡した厚み12mmの管では、長手
方向から23.5容量％の水を吸収するのに、これに
直角な側方からは11.5容量％の水しか吸収しない
ことを認めた。これにより、長手方向に沿つての
通気性が大きく、管壁を通しての方向の通気性も
相当であることを確認した。

次に実施例を述べて、この発明方法の詳細をさ
らに説明する。

実施例１ポリプロピレン100重量部に、ポリスチレン20
重量部と、微粉末タルク２重量部と、少量の茶色
顔料とを混合し、この混合物を押出機に供給し、
押出機の途中で混合物に対し約６重量％のブタン
を圧入し、これを加熱混練し、これを口金から押
出した。

口金としては、口金の押出面に、直径1.8mm深
さ10mmの孔を80個宛２列に穿設し、孔を環状に分
布させたものを用いた。

口金から押出された発泡樹脂は、160個の紐状
物となつて進行し、その間に発泡し、外部から冷
却され、表面に低発泡の表皮層を形成した。これ
がまだ軟化している間に、環状の枠内を通して集
束し、管状に成形してのち冷却し、こうして外径
76mm肉厚10mm、比重0.116ｇ／c.c.の管状発泡体を
得た。

この管について、前述のように、吸水率を測定
したところ、長手方向において36容量％であり、
管壁を通過する方向において11容量％であり、長
手方向の通気性がとくに大きいが、管壁方向にお
いても相当の通気性を有することを認めた。ま
た、この管は外方から押しても潰れることなく、
長手方向の撓みも少ないので、暗渠排水管として
好適なものであつた。

実施例２この実施例では、実施例１と同様に処理した
が、ただ樹脂の配合だけを変えて実施した。即
ち、押出機、口金及び成形装置は、実施例１と同
じものを用い、樹脂配合は、ポリスチレン80重量
部に、ポリエチレン（三井ハイゼツクス5000H）
２重量部、ポリプロピレン（三菱ノーブレンBC
−２）10重量部、微粉末タルク２重量部の混合物
を用いた。この混合物に、押出機内で約５重量％
のブタンを圧入し、これを押出機内で加熱混練
し、あとは実施例１と同様に、口金から押出して
管状に成形した。

得られた管状発泡体は、外径76mm、肉厚10mm、
比重0.14であつた。この管状発泡体について、前
述のように吸水率を測定したところ、長手方向に
おいて12容量％であり、管壁を通過する方向にお
いて、６容量％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１スチレンを主体とする樹脂10乃至90重量部
と、オレフインを主体とする樹脂90乃至10重量部
とを混合し、これに発泡剤を含ませ、この混合物
を押出機から多数の紐状物として押出し、紐状物
を発泡させると共に互いに融着させ、紐状物だけ
の融着により管状に成形することを特徴とする、
通気性のある発泡合成樹脂管の製造方法。