JP6681741B2 - 発泡性樹脂ペレットの製造方法、および発泡成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
そのため、使用済み塩化ビニル樹脂を再利用し、簡便な方法で発泡成形体を得る方法として改善の余地があった。
廃塩化ビニル樹脂を、押出機のミキサー内で加熱撹拌する工程と、
前記廃塩化ビニル樹脂を加熱撹拌させながら、前記ミキサー内にさらに発泡剤を添加し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを溶融混合する工程と、
溶融混合された前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを前記ミキサー内からシリンダー内へ投入し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを混練しながらペレット状に押出する工程と、
を含み、
押出する前記工程において、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを90℃〜180℃で混練しながらペレット状に押出する、発泡性樹脂ペレットの製造方法を提供する。
発泡性樹脂ペレットは、廃塩化ビニル樹脂、及び発泡剤を含むものである。
廃塩化ビニル樹脂は、粉末状であることが好ましく、例えば、粒子径3mm〜15mmであることが好ましい。これにより、均一に分散しやすくなる。
発泡剤としては、特に限定されないが、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、シリコンオキシハイドライド等の無機発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p−トルエンスルホニルヒドラジド、4,4'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等の有機発泡剤が挙げられる。これらは1種または2種以上を用いることができる。廃塩化ビニル樹脂と良好に混練できる観点から、有機発泡剤であることが好ましく、アゾジカルボンアミドであることがより好ましい。
本実施形態において、発泡性樹脂ペレットの製造方法は、
廃塩化ビニル樹脂を、押出機のミキサー内で加熱撹拌する工程と、
前記廃塩化ビニル樹脂を加熱撹拌させながら、前記ミキサー内にさらに発泡剤を添加し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを溶融混合する工程と、
溶融混合された前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを前記ミキサー内からシリンダー内へ投入し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを混練しながらペレット状に押出する工程と、を含む。
図1は、本実施形態における押出機を模式的に示した断面図である。
押出機100は、撹拌ミキサー10、ホッパー11、シリンダー12を備える斜軸異方性二軸押出機である。
まず、廃塩化ビニル樹脂を、押出機100の撹拌ミキサー10内で加熱撹拌し、廃塩化ビニル樹脂を溶融させる。
すなわち、常温で固体の廃塩化ビニル樹脂は、撹拌ミキサー10内の加熱により、次第に溶融される。なお、廃塩化ビニル樹脂は、完全に溶融された状態に限らず、少なくとも一部が溶融されていればよく、全体の60〜100%が溶融していることが好ましい。
また、発泡剤を除く、安定剤、加工助剤などの添加剤を添加する場合は、廃塩化ビニルと同時に、または発泡剤を添加する前に、添加剤を撹拌ミキサー10内に投入し、加熱溶融させることが好ましい。これにより、添加剤と廃塩化ビニル樹脂の相溶性が向上し、樹脂の流動性と加工性の安定を上げることができる。
すなわち、溶融された廃塩化ビニル樹脂に対し、発泡剤を添加することで廃塩化ビニル樹脂中に発泡剤を良好に分散させることができる。また、発泡剤を後から添加することにより、廃塩化ビニル樹脂に含まれる添加剤や、押出機内の熱、摩擦熱などによってミキサー内で発泡剤が発泡したり、発泡性能が低下してしまうことを抑制できる。
また、発泡剤を添加した後、さらに加熱して、廃塩化ビニル樹脂と発泡剤とを溶融混合することが好ましい。具体的には、発泡剤を添加した後、撹拌ミキサー10内の温度を、1〜10℃上昇させることが好ましい。すなわち、上昇温度を1℃以上とすることにより、発泡剤を良好に均一混合でき、上昇温度を10℃以下とすることで、発泡剤が撹拌ミキサー10内で発泡してしまうのを良好に抑制することができる。言い換えると、撹拌ミキサー10内が、撹拌ミキサーの設定温度よりも−1℃〜−10℃に到達した時に、発泡剤を添加することが好ましい。
なお、撹拌ミキサー10内の温度とは、溶融混合された廃塩化ビニル樹脂と発泡剤の混練物の温度であり、撹拌ミキサー10内部に取り付けられた温度センサーにより測定できる。
発泡成形体は、上述した発泡性樹脂ペレットを押出成形して、発泡成形体を得ることができる。例えば、成形機のホッパー内に発泡性樹脂ペレットを投入した後、溶融混錬し常圧加熱にて発泡する常圧発泡法、押出機内で加熱分解し高圧下で押出ながら発泡する押出発泡法、プレス金型内で減圧しながら発泡するプレス発泡法といった公知の方法が挙げられる。
以下、本発明の参考形態の一例を示す。
<1>
廃塩化ビニル樹脂を、押出機のミキサー内で加熱撹拌する工程と、
前記廃塩化ビニル樹脂を加熱撹拌させながら、前記ミキサー内にさらに発泡剤を添加し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを溶融混合する工程と、
溶融混合された前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを前記ミキサー内からシリンダー内へ投入し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを混練しながらペレット状に押出する工程と、
を含む発泡性樹脂ペレットの製造方法。
<2>
前記発泡剤が、アゾジカルボンアミドを含む、<1>に記載の発泡性樹脂ペレットの製造方法。
<3>
溶融混合する前記工程において、前記発泡剤を添加した後、さらに加熱して、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを溶融混合する、<1>または<2>に記載の発泡性樹脂ペレットの製造方法。
<4>
押出する前記工程において、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを90℃〜180℃で混練しながらペレット状に押し出す、<1>乃至<3>いずれか一つに記載の発泡性樹脂ペレットの製造方法。
<5>
<1>乃至<4>いずれか一つに記載の発泡性樹脂ペレットの製造方法により得られた発泡性樹脂ペレットを用い、前記発泡性樹脂ペレットを押出成形して、発泡成形体を得る、発泡成形体の製造方法。
<6>
廃塩化ビニル樹脂、及び発泡剤を含む発泡性樹脂ペレットであって、
当該発泡性樹脂ペレットの発泡成形体の強度が3〜15kJ/m 2 (JIS K7111)である、発泡性樹脂ペレット。
<7>
前記発泡剤が、アゾジカルボンアミドを含む、<6>に記載の発泡性樹脂ペレット。
(実施例1)
次のようにして、樹脂ペレットを得た。
まず、斜軸二軸押出機 OSC−75(株式会社 長田製作所製)を用い、撹拌ミキサーの設定温度を85℃〜115℃とした。廃塩化ビニル100重量(建築廃材、粒径平均10mm)を投入し、撹拌ミキサーを稼働させ、撹拌ミキサー内の温度を室温から上昇させながら、加熱撹拌した。廃塩化ビニル全体が溶融したところで、発泡剤(「ビニホールDW6」(永和化成工業株式会社製))1重量部を添加し、さらに温度を上昇させながら撹拌し全体を溶融混合した。
その後、溶融混合された廃塩化ビニル樹脂及び発泡剤を、撹拌ミキサーからホッパー内に移動させ、さらにシリンダー内へ投入し、100℃〜160℃、樹脂圧17Mpa、電流値75A、吐出量3kg/min、回転速度30rpmとして溶融混練させながら、押出機からペレット状に押出した。得られた樹脂ペレットの大きさは、長さ4mm×直径3mmであった。
実施例1の発泡剤の添加タイミングを、廃塩化ビニルの一部が溶融し始めたところに変更し、その他は、
実施例1と同じ条件で樹脂ペレットを得た。
実施例1の発泡剤の添加タイミングを、撹拌ミキサーの稼働時(すなわち、廃塩化ビニルと同時に加熱撹拌を開始。ミキサー内の温度は室温)に変更し、その他は、実施例1と同じ条件で樹脂ペレットを得た。
(評価)
・強度〔kJ/m2〕:JIS K7111に準じて測定を行った。
・発泡性:比重換算倍率とした。
10 撹拌ミキサー
11 ホッパー
12 シリンダー
Claims (4)
- 廃塩化ビニル樹脂を、押出機のミキサー内で加熱撹拌する工程と、
前記廃塩化ビニル樹脂を加熱撹拌させながら、前記ミキサー内にさらに発泡剤を添加し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを溶融混合する工程と、
溶融混合された前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを前記ミキサー内からシリンダー内へ投入し、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを混練しながらペレット状に押出する工程と、
を含み、
押出する前記工程において、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを90℃〜180℃で混練しながらペレット状に押出する、発泡性樹脂ペレットの製造方法。 - 前記発泡剤が、アゾジカルボンアミドを含む、請求項1に記載の発泡性樹脂ペレットの製造方法。
- 溶融混合する前記工程において、前記発泡剤を添加した後、さらに加熱して、前記廃塩化ビニル樹脂と前記発泡剤とを溶融混合する、請求項1または2に記載の発泡性樹脂ペレットの製造方法。
- 請求項1乃至3いずれか一項に記載の発泡性樹脂ペレットの製造方法により得られた発泡性樹脂ペレットを用い、前記発泡性樹脂ペレットを押出成形して、発泡成形体を得る、発泡成形体の製造方法。
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