JP7328356B2 - ポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
[1]
ポリアミド樹脂に極性溶媒と発泡剤とを含有させた発泡性ポリアミド樹脂を発泡させることを特徴とする、ポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法であって、
前記発泡性ポリアミド樹脂中の前記極性溶媒の質量割合が、ポリアミド樹脂100質量%に対して5~30質量%である、ポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[2]
前記極性溶媒を含有させた含溶媒ポリアミド樹脂に、前記発泡剤を含有させて、前記発泡性ポリアミド樹脂を得る、[1]に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[3]
前記極性溶媒と前記発泡剤とを含侵させた含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂に、さらに極性溶媒を含有させて前記発泡性ポリアミド樹脂を得る、[1]に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[4]
前記極性溶媒を含有させる工程と、前記発泡剤を含有させる工程とが、別工程である、[1]ないし[3]のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[5]
前記発泡性ポリアミド樹脂を発泡させる前に表面に付着した前記極性溶媒の少なくとも一部を除去する工程を含む、[1]ないし[4]のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[6]
前記ポリアミド樹脂発泡粒子の平均粒子径が0.5~1.3mmである、[1]ないし[5]のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[7]
前記発泡させる際の温度が、前記ポリアミド樹脂の融点をTmとしたとき(Tm-30)℃~(Tm+10)℃である、[1]ないし[6]のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[8]
前記ポリアミド樹脂発泡粒子がビーズ発泡法用の樹脂発泡粒子である、[1]ないし[7]のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[9]
前記ポリアミド樹脂がナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン46、ナイロン1212、ナイロン6、ナイロン12、ナイロン6/66、ナイロン66/6、ナイロン66/610及びナイロン66/612からなる群から選ばれる少なくとも一種である、[1]ないし[8]のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
[10]
前記発泡性ポリアミド樹脂の前記発泡が溶融押出発泡を除く発泡である、[1]ないし[9]のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
本実施形態の製造方法において、ポリアミド樹脂に極性溶媒を含有させた後に発泡剤を含有させてもよいし、ポリアミド樹脂に発泡剤を含有させた後に極性溶媒を含有させてもよいし、ポリアミド樹脂に極性溶媒と発泡剤とを同時に含有させてもよい。また、極性溶媒又は発泡剤を含有させる際、複数回に分けて含有させてもよい。複数回に分けで含有させる場合、含有させる極性溶媒、発泡剤の種類や含有方法は同じであってもよいし異なっていてもよい。
本実施形態の製造方法において、極性溶媒を最適な量に調整する観点から、極性溶媒と発泡剤とを含有させた含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂に、さらに極性溶媒を含有させて発泡性ポリアミド樹脂を得、該発泡性ポリアミド樹脂を発泡させることが好ましい。
本実施形態の製造方法において、発泡剤を含有させやすい観点から、極性溶媒を含有させる工程と、発泡剤を含有させる工程とが別工程であることが好ましい。
本明細書において、原料ポリアミド樹脂に極性溶媒を含有させたポリアミド樹脂を「含溶媒ポリアミド樹脂」、原料ポリアミド樹脂に発泡剤を含有させたポリアミド樹脂を「含発泡剤ポリアミド樹脂」、原料ポリアミド樹脂に極性溶媒及び発泡剤を含有させたポリアミド樹脂を「含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂」、と称する場合がある。また、極性溶媒又は発泡剤を含有させ終わったポリアミド樹脂を「発泡性ポリアミド樹脂」と称する場合がある。例えば、含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂は、極性溶媒又は発泡剤を追加して含有させない場合は発泡性ポリアミド樹脂であるが、極性溶媒又は発泡剤を追加で含有させる場合は発泡性ポリアミド樹脂とはいわない。
なお、上記含溶媒ポリアミド樹脂、上記含発泡剤ポリアミド樹脂、上記含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂及び上記発泡性ポリアミド樹脂は、溶媒又は発泡剤を能動的に含有させたポリアミド樹脂をいう。
極性溶媒、発泡剤を含有させる前の、原料のポリアミド樹脂(本明細書において「原料ポリアミド樹脂」と称する場合がある)について説明する。
原料ポリアミド樹脂と、ポリアミド樹脂発泡粒子に含まれるポリアミド樹脂とは、極性溶媒を含有させる工程、発泡剤を含有させる工程、発泡させる工程等で構造が変化してもよいし、しなくてもよい。
ポリアミド単独重合体としては、例えば、ジアミンとジカルボン酸との重縮合により得られる、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン46、ナイロン1212等;ラクタムの開環重合により得られるナイロン6、ナイロン12等;等が挙げられる。
ポリアミド共重合体としては、例えば、ナイロン6/66、ナイロン66/6、ナイロン66/610、ナイロン66/612等が挙げられる。中でも、脂肪族ポリアミドが好ましく、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6/66、ナイロン66/6等がより好ましい。
これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本明細書において、ポリアミド樹脂の融点は、JIS K7121に準じて、示差走査熱量測定(DSC)により測定した値を指す。測定で現れた吸熱を示すピークを樹脂の融解を示すピークとし、最も高温側に現れた吸熱を示すピークにおける温度を、融点とする。
測定装置としては、市販の示差走査熱量計を用いてよく、例えば、パーキンエルマー社製のDSC等が挙げられる。
測定条件としては、通常の条件を用いてよく、例えば、窒素雰囲気下、温度条件:樹脂をその融点超の温度(例えば300℃で5分)で保持し、その後、20℃/分で50℃程度まで急冷し、次いで、融点超の温度(例えば300℃)まで20℃/分で昇温させるという条件等が挙げられる。
原料ポリアミド樹脂には、安定剤、衝撃改良材、難燃剤、滑剤、顔料、染料、耐候性改良剤、帯電防止剤、耐衝撃改質剤、結晶核剤、ガラスビーズ、無機充填材、架橋剤、タルク等の核剤やポリアミド樹脂以外の他の熱可塑性樹脂、等のポリアミド樹脂以外のその他の成分を、本発明の目的を損なわない範囲で添加してもよい。
これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記原料ポリアミド樹脂は、極性溶媒及び/又は発泡剤を含有させる工程が容易となる観点から、溶融混練して、ストランド状に押し出し、ペレットとしてもよい。ペレットの直径としては1.5mm以下が好ましく、1.0mm以下がより好ましく、0.9mm以下がさらに好ましい。
極性溶媒をポリアミド樹脂全体に含有させ、低い発泡温度でポリアミド樹脂発泡粒子が得られる観点から、重合後のポリアミド樹脂に極性溶媒を含有させることが好ましい。
上記極性溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
上記発泡剤としては、特に限定されることなく、空気やガスとし得る化合物等の発泡ガスが好ましい。
ガスとし得る化合物の例としては、二酸化炭素、窒素、酸素、水素、アルゴン、ヘリウム、ネオン等の無機化合物;トリクロロフルオロメタン(R11)、ジクロロジフルオロメタン(R12)、クロロジフルオロメタン(R22)、テトラクロロジフルオロエタン(R112)、ジクロロフルオロエタン(R141b)、クロロジフルオロエタン(R142b)、ジフルオロエタン(R152a)、HFC-245fa、HFC-236ea、HFC-245ca、HFC-225ca等のフルオロカーボン;HFO-1234y、HFO-1234ze(E)等のハイドロフルオロオレフィン;プロパン、n-ブタン、i-ブタン、n-ペンタン、i-ペンタン、ネオペンタン等の飽和炭化水素;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、2-メチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類;塩化メチル、塩化エチル等の塩素化炭化水素類;等が挙げられる。
これらの空気やガスとし得る化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
発泡剤としては、環境への影響が少なく、可燃性や支燃性がないものが好ましく、取り扱い時の安全性の観点から、可燃性及び支燃性のない無機化合物が更に好ましく、樹脂への溶解性、取り扱いの容易性の観点から、二酸化炭素や窒素が特に好ましい。
上記第1の製造方法は、原料ポリアミド樹脂に極性溶媒、発泡剤の順に含有させれば特に限定されず、例えば、含溶媒ポリアミド樹脂に発泡剤を含有させて含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂としたのち、さらに極性溶媒及び/又は発泡剤を含有させて発泡性ポリアミド樹脂としてもよい。複数回に分けて極性溶媒及び/又は発泡剤を含有させる場合、含有させる極性溶媒、発泡剤の種類や含有方法は同じであってもよいし異なっていてもよい。
上記第2の製造方法は、原料ポリアミド樹脂に極性溶媒と発泡剤とを同時に含有させる工程を含んでいればよく、例えば、原料ポリアミド樹脂に極性溶媒と発泡剤とを含有させて含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂としたのち、さらに極性溶媒及び/又は発泡剤を含有させて発泡性ポリアミド樹脂としてもよい。複数回に分けて極性溶媒及び/又は発泡剤を含有させる場合、含有させる極性溶媒、発泡剤の種類や含有方法は同じであってもよいし異なっていてもよい。
上記第3の製造方法は、原料ポリアミド樹脂に発泡剤、極性溶媒の順に含有させれば特に限定されず、例えば、含発泡剤ポリアミド樹脂に極性溶媒を含有させて含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂としたのち、さらに極性溶媒及び/又は発泡剤を含有させて発泡性ポリアミド樹脂としてもよい。複数回に分けて極性溶媒及び/又は発泡剤を含有させる場合、含有させる極性溶媒、発泡剤の種類や含有方法は同じであってもよいし異なっていてもよい。
また、発泡性ポリアミド樹脂に含まれる極性溶媒の含有質量割合(吸溶媒割合)としては、発泡時の着色をより一層防止する観点から、発泡性ポリアミド樹脂中のポリアミド樹脂100質量%に対して、3質量%以上であることが好ましく、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは6質量%以上、特に好ましくは7質量%以上である。また、独立気泡率が高い発泡粒子が得られる観点から、35質量%以下であることが好ましく、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは25質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、特に好ましくは11質量%以下である。
含溶媒ポリアミド樹脂又は発泡性ポリアミド樹脂中の極性溶媒の含有割合は、例えば、浸す極性溶媒の温度、極性溶媒に浸す時間、含有させた後に保管する条件、等により調整することができる。
例えば、含溶媒ポリアミド樹脂又は発泡性ポリアミド樹脂のペレットの任意の方向の断面において、該断面の重心を通る該断面の任意の2端を結ぶ線分(該線分の長さを100%とする)の、一方の端から0~10%までの領域と、該一方の端から40~50%までの領域との極性溶媒の含有質量割合が、共に上記範囲であることが好ましい。
上記各領域の極性溶媒の含有質量割合は、切り取った各領域を用いて、後述の実施例に記載の方法で極性溶媒の含有質量割合を測定することにより、求めることができる。
ポリアミド樹脂は、極性溶媒を含有させた後、樹脂表面に付着した極性溶媒を除去することが好ましい。上記極性溶媒の除去は、極性溶媒を含有させた後であって、発泡性ポリアミド樹脂を発泡させる前に行うことが好ましい。極性溶媒を複数回に分けて含有させる場合、複数回に分けて極性溶媒を除去してもよいし、1回で極性溶媒を除去してもよい。中でも、発泡剤の含浸効率の観点から、発泡剤を含侵させる前にポイアミド樹脂表面の極性溶媒を除去することが好ましい。
表面の極性溶媒を除去する方法としては、例えば、樹脂を遠心脱水する等の方法が挙げられる。
含溶媒ポリアミド樹脂は、極性溶媒を含有させた後に、すぐに次の工程に用いてもよいし、一定期間保管してもよい。保管は、例えば、極性溶媒を含む雰囲気下(例えば加湿下)で保管する方法等が挙げられる。中でも、発泡温度を一層低く抑え、発泡時の着色をより一層防止する観点から、極性溶媒を含有させた後、連続して次の工程に用いることが好ましい。
かかる方法としては、水等の懸濁系で水性媒体を用いて行う方法(懸濁含浸)、重炭酸ナトリウム等の熱分解型発泡剤を混合する方法(発泡剤分解)、ガスを臨界圧力以上の雰囲気とし液相状態にして、基材樹脂に接触させる方法(液相含浸)、ガスを臨界圧力未満の雰囲気とし気相状態にして、基材樹脂に接触させる方法(気相含浸)、等が挙げられる。発泡剤を含有させる方法としては、特に気相含浸が好ましい。
また、発泡剤分解法も、懸濁含浸と同様に高温条件下で実施される点で不都合がある。また、この方法では、加えた熱分解型発泡剤全てがガスになるわけではないため、ガス発生量が相対的に少なくなりやすい。そのため、気相含浸では、発泡剤含有量を高くし、多くの気泡が均一に分布した発泡粒子が得られやすいという利点がある。
更に、気相含浸では、液相含浸の場合と比較して、耐圧装置や冷却装置等の設備がよりコンパクトになりやすく、設備費を低減しやすい。
なお、吸溶媒後の含有ガス濃度、絶乾後の含有ガス濃度は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
上記分散液に、酸化アルミニウム、第三リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、酸化亜鉛、カオリン、マイカ、タルク、スメクタイト等の無機物質等の分散剤、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤等の分散助剤を添加することが好ましい。
上記分散液中の、原料ポリアミド樹脂と分散剤との質量比(原料ポリアミド樹脂/分散剤)は、20~2000であることが好ましく、より好ましくは30~1000である。また、分散剤と分散助剤との質量比(分散剤/分散助剤)は、1~500であることが好ましく、より好ましくは1~100である。
発泡剤を含有させる工程は、加圧する場合、密閉容器内の圧力が、大気圧から含有時の圧力(以下、含浸圧力ともいう。)まで到達する工程を含む。
また、発泡剤を含有させる工程は、ポリアミド樹脂を極性溶媒中に分散せた分散液を、常温から含浸時の温度(以下、含浸温度ともいう。)まで加熱する工程を含む。
なお、「1.5MPa(G)」は、ゲージ圧で1.5MPaであることを意味する。
特に、得られるポリアミド樹脂発泡粒子内部の気泡の大きさ(セルサイズ)を均一にするという利点、及び発泡倍率を制御して低発泡倍率のポリアミド樹脂発泡粒子の作製を容易にするという利点が得られるため、後者の加熱・発泡を行う方法を用いることが好ましい。
特に、多段階の発泡の場合、各段階での発泡前に発泡性ポリアミド樹脂に対して発泡剤(好ましくは発泡ガス)による加圧処理を行うことが好ましい。加圧処理に用いる発泡ガスとしては、ポリアミド樹脂に対して不活性である限り、特には限定されないが、ガスの安全性が高く、ガスの地球温暖化係数の小さい、無機ガスやハイドロフルオロオレフィンが好ましい。無機ガスとしては、例えば、空気、炭酸ガス、窒素ガス、酸素ガス、アンモニアガス、水素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、ネオンガス等が挙げられ、また、ハイドロフルオロオレフィンとしては、例えば、HFO-1234y、HFO-1234ze(E)等が挙げられ、特に、取り扱い容易性及び経済性の観点から、空気や炭酸ガスが好ましい。加圧処理の手法としては、特には限定されないが、発泡粒子を加圧タンク内に充填し、該タンク内にガスを供給する手法等が挙げられる。
ポリアミド樹脂の発泡方法は特に限定されるものではないが、発泡剤を含有させてポリアミド樹脂を極性溶媒とともに保持する工程における圧力より低い圧力雰囲気下(通常は大気圧下)に放出して発泡させる、ダイレクト発泡法が好ましい。
また、発泡温度は、ポリアミド樹脂の融点(Tm)よりも50℃低い温度(Tm-50℃)未満、好ましくは55℃低い温度(Tm-55℃)以下、より好ましくは57℃低い温度(Tm-57℃)以下、更に好ましくは59℃低い温度(Tm-59℃)以下である。
以下、本実施形態のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法で得られるポリアミド樹脂発泡粒子の特性について説明する。
ポリアミド樹脂発泡粒子の独立気泡率は、成形加工の目安となる膨張能を高く維持する観点から、70%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上である。
なお、上記平均粒子径は、ノギスにより測定することができる。球状の場合は、任意の3か所を測定し、50個の平均値を平均粒子径、円柱状の場合は、任意の直径を3か所測定し、50粒の平均値を平均粒子径とした。
なお、実施例1、12は、参考例として記載するものである。
第1の製造方法の場合、60℃の熱風乾燥設備にて24時間乾燥させた原料ポリアミド樹脂のペレットの質量W(g)を測定し、その後、以下の実施例1~11又は比較例に記載の方法で極性溶媒を含有させた含溶媒ポリアミド樹脂のペレットの質量Wa(g)を測定した。含溶媒ポリアミド樹脂の質量Waと原料ポリアミド樹脂の質量Wとの差を、原料ポリアミド樹脂の質量Wで除した値((Wa-W)/W)×100(質量%)を、ポリアミド樹脂の吸溶媒割合とした。
なお、ポリアミド樹脂の吸溶媒割合は、極性溶媒を含有させた発泡性ポリアミド樹脂のペレットの質量Wa(g)を測定したのち、60℃の熱風乾燥設備にて24時間乾燥させた樹脂ペレットの質量W(g)を測定して算出することもできる。
第2、3の製造方法の場合、発泡ガスを用いない以外は実施例12~14の方法を行い、得られたペレットの重量Wb(g)を測定し、原料ポリアミド樹脂の質量Wとの差を、原料ポリアミド樹脂の質量Wで除した値((Wb-W)/W)×100(質量%)を、ポリアミド樹脂の吸溶媒割合(推定値)とした。
原料ポリアミド樹脂ペレットについて、以下の実施例又は比較例に記載の方法で、極性溶媒を含有させたポリアミド樹脂ペレットの質量W’(g)を測定し、極性溶媒及び発泡剤を含有させたあとの発泡性ポリアミド樹脂の質量W’b(g)を測定した。発泡性ポリアミド樹脂の質量W’bと質量W’との差を、質量W’で除した値((W’b-W’)/W’)×100(質量%)を、ポリアミド樹脂の含有ガス濃度とした。
また、発泡性ポリアミド樹脂ペレットを60℃24時間の乾燥処理した後の樹脂ペレットの質量をW’’(g)、乾燥処理後の樹脂ペレットを用いて、同様の方法で発泡剤だけを含有させた樹脂の質量をW’’b(g)とし、((W’’b-W’’)/W’’)×100(質量%)を絶乾後の含有ガス濃度とした。
得られたポリアミド樹脂発泡粒子について、質量W(kg)を測定し、その後、水没法により、樹脂発泡粒子の見かけの容積Va(m3)を測定した。そして、その質量Wを見かけの容積Vaで除した値W/Va(kg/m3)を、ポリアミド樹脂発泡粒子の密度とした。
前述の(C)において見かけの容積Va、質量Wを測定したポリアミド樹脂発泡粒子について、その真の容積(Vx)を空気比較式比重計(ベックマン(株)社製)を用いて測定した。そして、後述の式に従って、独立気泡率S(%)を算出した。
S(%)={(Vx-W/ρ)/(Va-W/ρ)}×100
式中、ρは、ポリアミド樹脂発泡粒子の密度(g/cm3)である。
JIS K7373:2006(プラスチック-黄色度及び黄変度の求め方)に準拠し、ポリアミド樹脂発泡粒子の黄色度を算出した。YI値が高いほど、黄色に着色していることを示す。
測定装置は日本電色工業株式会社製ZE6000を用いた。
得られたポリアミド樹脂発泡粒子200粒中の、2粒以上の粒子がくっついた発泡粒子の数の割合から融着率(%)を算出した。
得られたポリアミド樹脂発泡粒子をオートクレーブ内に封入し、オートクレーブ内の圧力が0.9MPaとなるように圧縮空気を1時間かけて導入し、その後、圧力を24時間保持することによって、加圧処理を施した。
加圧処理を施した発泡粒子を飽和蒸気で加圧可能な装置の中に入れ、装置内に装置内に100~130℃の飽和蒸気を20秒かけて供給し、その後、10秒保持した。得られたポリアミド樹脂発泡粒子(2次)を60℃のオーブン内にて24時間養生し、その後徐冷した。
ポリアミド樹脂発泡粒子の密度を得られたポリアミド樹脂発泡粒子(2次)の密度で除した値のうち、100~130℃の中で最も高い値をその発泡粒子の2次発泡能とした。
得られた2次発泡能が1.4以上となるものを○(優れる)、1.2以上1.4未満となるものを△(良好)、1.2未満となるものを×(不良)とした。2次発泡能が高い程低い温度で成形した成形体の外観に優れるといえる。
ポリアミド樹脂としてのナイロン6(商品名:UBEナイロン 1022B、宇部興産(株)製)100質量部、核剤としてのタルク0.8質量部を、押出機にて加熱条件下で溶融混練し、その後ストランド状に押出し、冷水槽で水冷し、カッティングを行い、樹脂ペレットを作製した。
樹脂ペレットを30℃のメタノールの中に1時間浸漬させたのち、市販の洗濯機で溶媒除去を行い、4質量%のメタノールを含有させた樹脂ペレットを得た。
得られた樹脂ペレットを10℃の圧力釜に投入し、5MPaの炭酸ガスを吹き込み3時間吸収させ、1.9質量%含有させた。次いで炭酸ガス含有樹脂ペレットを発泡装置に移し、230℃の空気を20秒間吹き込み、ポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例1のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
6質量%のメタノールを含有させ、1.8質量%の炭酸ガスを含有させ、220℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例2のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
10質量%のメタノールを含有させ、1.5質量%の炭酸ガスを含有させ、210℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例3のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
20質量%のメタノールを含有させ、1.4質量%の炭酸ガスを含有させ、210℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例4のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
30質量%のメタノールを含有させ、1.3質量%の炭酸ガスを含有させ、200℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例5のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
ポリアミド樹脂としてのナイロン6とナイロン66の共重合体(商品名:Novamid 2330J、DSM製)100質量部、核剤としてのタルク0.8質量部を、押出機にて加熱条件下で溶融混練し、その後ストランド状に押出し、冷水槽で水冷し、カッティングを行い、樹脂ペレットを作製した。
樹脂ペレットを30℃のメタノールの中に1時間浸漬させたのち、市販の洗濯機で溶媒除去を行い、12質量%のメタノールを含有させた樹脂ペレットを得た。
得られた樹脂ペレットを10℃の圧力釜に投入し、5MPaの炭酸ガスを吹き込み3時間吸収させ、1.5質量%含浸させた。次いで炭酸ガス含有樹脂ペレットを発泡装置に移し、180℃の空気を20秒間吹き込み、ポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例6のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
6質量%のアセトンを含有させ、1.8質量%の炭酸ガスを含有させ、220℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例7のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
10質量%のアセトンを含有させ、1.5質量%の炭酸ガスを含有させ、210℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例8のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
8質量%の水を含有させ、1.6質量%の炭酸ガスを含有させ、220℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例8のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
5質量%の水を含有させ、1.8質量%の炭酸ガスを含有させ、220℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例10のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
15質量%の水を含有させ、1.5質量%の炭酸ガスを含有させ、210℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例11のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
ポリアミド樹脂としてのナイロン6(商品名:UBEナイロン 1022B、宇部興産(株)製)100質量部、核剤としてのタルク0.3質量部を、押出機にて加熱条件下で溶融混練し、その後ストランド状に押出し、冷水槽で水冷し、カッティングを行い、樹脂ペレットを作製した。
得られた樹脂ペレット1kgと、分散液として水31Lとを、撹拌機を備えた40Lのオートクレーブ内に仕込み、さらに、樹脂ペレット100質量部に対して、分散剤としてカオリン3.0質量部と、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.8質量部とを分散液に添加した。オートクレーブ内を撹拌しながら室温(23℃)から昇温し、発泡剤を含有させる温度(158℃)に到達後、オートクレーブ内に発泡剤として二酸化炭素を4MPaとなるまで圧入した。このとき、室温(23℃)から表1に示す発泡剤を含有させる温度(158℃)に到達するまでの時間は30分であった。続いて、4MPa、158℃の条件下で15分保持した。
その後、樹脂ペレットを分散液と共に大気圧(0.1MPa)下に放出した。得られたポリアミド樹脂発泡粒子を60℃のオーブン内にて24時間養生し、その後徐冷することによりポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例12のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。なお、吸溶媒量は発泡剤を加えずに同様の操作を行い、大気圧下に放出したサンプルを用いて算出した。
オートクレーブ内に仕込む前に樹脂ペレットを30℃の水中に浸漬させたのち、市販の洗濯機で溶媒除去を行ったこと、発泡剤を含有させる温度を125℃にしたこと以外は、実施例10と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例13のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
ポリアミド樹脂としてのナイロン6(商品名:UBEナイロン 1022B、宇部興産(株)製)100質量部、核剤としてのタルク0.8質量部を、押出機にて加熱条件下で溶融混練し、その後ストランド状に押出し、冷水槽で水冷し、カッティングを行い、樹脂ペレットを作製した。
樹脂ペレットを10℃の圧力釜に投入し、5MPaの炭酸ガスを吹き込み24時間含浸させたのち、樹脂ペレットを30℃の水中で浸漬させたのち、市販の洗濯機で溶媒除去を行い、10質量%の水を含有させた樹脂ペレットを得た。
次いで炭酸ガス含有樹脂ペレットを発泡装置に移し、210℃の空気を20秒間吹き込み、ポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
実施例14のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
樹脂ペレットにメタノールを含有させず、240℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
比較例1のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
樹脂ペレットにメタノールを含有させず、230℃の空気を吹き込んだこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂発泡粒子を得た。
比較例1のポリアミド樹脂発泡粒子の評価結果を表1に示す。
Claims (10)
- ポリアミド樹脂に極性溶媒と発泡剤とを含有させた発泡性ポリアミド樹脂を発泡させることを特徴とする、ポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法であって、
前記発泡性ポリアミド樹脂中の前記極性溶媒の質量割合が、ポリアミド樹脂100質量%に対して5~30質量%である、ポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。 - 前記極性溶媒を含有させた含溶媒ポリアミド樹脂に、前記発泡剤を含有させて、前記発泡性ポリアミド樹脂を得る、請求項1に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記極性溶媒と前記発泡剤とを含侵させた含溶媒発泡剤ポリアミド樹脂に、さらに極性溶媒を含有させて前記発泡性ポリアミド樹脂を得る、請求項1に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記極性溶媒を含有させる工程と、前記発泡剤を含有させる工程とが、別工程である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記発泡性ポリアミド樹脂を発泡させる前に表面に付着した前記極性溶媒の少なくとも一部を除去する工程を含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記ポリアミド樹脂発泡粒子の平均粒子径が0.5~1.3mmである、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記発泡させる際の温度が、前記ポリアミド樹脂の融点をTmとしたとき(Tm-30)℃~(Tm+10)℃である、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記ポリアミド樹脂発泡粒子がビーズ発泡法用の樹脂発泡粒子である、請求項1ないし7のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記ポリアミド樹脂がナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン46、ナイロン1212、ナイロン6、ナイロン12、ナイロン6/66、ナイロン66/6、ナイロン66/610及びナイロン66/612からなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
- 前記発泡性ポリアミド樹脂の前記発泡が溶融押出発泡を除く発泡である、請求項1ないし9のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂発泡粒子の製造方法。
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