JPS5829328B2 - ポリエステル押出発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステル押出発泡体の製造方法に関し、そ
の目的は均一な気泡構造を有する高発泡倍率のポリエス
テル押出発泡体の製造方法を提供しようとするものであ
る。

従来、芳香族ポリエステル、特にポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート等は、機械的特性
、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性等が優れているために
、繊維、フィルム、射出成形品等に用いられている。

しかし、芳香族ポリエステルは溶融粘度が低く、押出成
形法により発泡成形体を製造しようとすると気泡の太き
さや、分布が均一になり難く、時にはガスが溶融樹脂か
ら分離して脱けてしまい、良好な発泡成形体を得ること
が困難であった。

このような欠点を改善するために、従来固相重合あるい
は重合促進剤の添加等によって製造された高重合度のポ
リエステルを、或いは分岐剤を共重合し溶融粘度を増加
したポリエステルを素原料とすることが提案されている
。

しかし、これらの方法では、未だ均一微細な発泡品を得
る目的に十分な溶融粘度を有するポリマーを低コストで
且つ安定して得ることは困難であった。

このような欠点を改善するポリエステル押出発泡品の製
造法として、近年芳香族ポリエステルに特定割合のジェ
ポキシ化合物並びに「周期律表第１ａ族金属、第１［ａ
族金属及びそれらの化合物より成る群から選ばれた１種
以上の物質」を添加混合した組成物を押出し発泡させる
方法が提案されている（特開昭５３−２４３６４号公報
参照）。

この方法によれば高発泡化された発泡体を製造すること
が一応可能であるが、ダイ孔径に制限があり大型発泡成
形体を得ることは困難である。

例えばダイ孔径に対して約４倍程度の径を有する発泡体
を製造する場合には前記の方法でも可能であるが、これ
以上の径を有する高発泡の発泡体を製造することは困難
であり、低発泡体又は気泡分布の不均一な発泡体しか得
られない。

本発明者は、このような制約される諸条件を解決するた
めに鋭意研究の結果、ダイから押出されたポリエステル
予備発泡体を、更に減圧帯を通過させて膨張せしめると
同時に、該減圧帯内で冷却固化させると、容易に且つ安
定して増湿化並びに高発泡化した発泡体を得ることがで
きることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は 芳香族ポリエステルを溶融し押出し発泡成形するに際し
、諸芳香族ポリエステルに対してＡ Ｏ，０５〜５重量
多のジェポキシ化合物とＢｏ、０５〜３重量多の周期律
表第１〜第門主族の金族及びそれらの化合物よりなる群
から選ばれた１種以上の物質とを混合し、更にＣ０，０
５〜５０重量褒の「常圧での沸点が２００℃以下の物質
」を圧入して押出発泡させ、次いで減圧下で更に膨張さ
せかつ冷却固化することを特徴とするポリエステル押出
発泡体の製造方法である。

以下、図面を用いて、本発明を説明する。

第２図は、本発明の製造方法を実施するにあたって使用
する製造装置の一例を示すもので、押出し機とサイジン
グ装置とを連結した状態を示している。

第２図において、１は押出し機、２は押出し機１に内装
されたスクリュー、３はダイ、４は連結用口金、５及び
１１は冷却水人出孔、６はサイジング用口金、７は真空
流通孔、８は冷却ジャケットの冷却水流通路、９は真空
吸引孔、１０は発泡体、１２はシーリング用口金、１３
はシーリング用口金１２内のパツキン、１４は発泡体１
０の引取機、１５はサイジング装置の本体である。

前記押出し機１は従来発泡成形機として用いられている
ものでよく、芳香族ポリエステルを溶融し、押出し機中
央部又はその前後で溶融した樹脂に蒸発型発泡剤又は他
の発泡剤を圧入し、混合し、得られた、パ溶融可塑化さ
れた発泡可能な芳香族ポリエステル組成物”をダイより
押出す機能を有する。

またサイジング装置１５は、サイジング用口金６を任意
の間隔で内設し、且つ真空吸引孔９を任意の位置に設け
た（減圧帯を有する）サイジング筒を有し、該サイジン
グ筒の外部には冷却水流通路８を有する冷却ジャケット
を設けている。

冷却水流通路８は冷却水人出孔５，１１と連通しており
、例えば冷却水人出孔５より給水された冷却水は冷却水
流通路８を通って冷却水人出孔１１より排水される。

サイジング筒内に任意の間隔で設けられるサイジング用
口金６はその周円の一部に発泡体１０が膨張し、口金６
の内面に接したのちでも真空度の均衡を保つために真空
孔７を穿設していてもよい。

東にサイジング１金６の形状は所望する発泡体の断面形
状に応じて変更できる。

サイジング筒に真空吸引孔９を穿設する個所については
任意であり、その効果が充分発揮できるところを選ぶこ
とが好ましい。

また該サイジング筒内に真空度の変化を要求する場合に
はサイジング筒を２ヶ以上のセクションに分け、夫々の
セクションに真空吸引孔９を設けてもかまわない。

シーリング用口金１２内のパツキン１３の材質としては
、サイジング筒内の真空度に応じて発穿体１０が更に膨
張し、形状変化が起きても該発泡体の通過を容易とする
作用を奏するものが好ましく、例えば軟質樹脂、ゴム（
天然、合成或いは複合ゴム等）等があげられる。

第２図において、ダイ３より押出された芳香族ポリエス
テルは、連結用口金４を通り、真空吸引孔９より吸引さ
れて所定の真空度に保持されたサイジング筒内において
発泡、膨張し、且つ冷却されたのち、シーリング用口金
１２を通って引取機１４によって発泡体として連続的に
索引される。

押出し機１とサイジング装置１５との連結は、通常ダイ
３より押出された発泡体を引取機１４に連続的に索引さ
せた後にボルト等の締具を用いて行なわれる。

上述から明らかなようにサイジング装置の本体は水平可
動性を有する。

本発明において用いられる芳香族ポリエステルとしては
、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレン
−２，６−ナフタレート、及びこれらを主成分とするコ
ポリエステル等が好ましい。

かかる芳香族ポ、リエステルは単独で用いてもよいが、
また２種以上を混合して用いてもよい。

本発明において、Ａ成分として用いられるジェポキシ化
合物としては、ポリアルキレングリコールのジェポキシ
化合物（例えばポリエチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテ
ル等）、ビスフェノール類のジェポキシ化合物（例えば
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンのジ
グリシジルエーテル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパンとエピクロルヒドリンとを種々の割合
で反応させて得られる次式で示されるジグリシンジルエ
ーテル 〔但し、ｎは０〜１０の数である。

〕等）、多価アルコールのジェポキシ化合物（例えばエ
チレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレング
リコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコール
ジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグ
リシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル
、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等）、
ジグリシジルフタレート、ジシクロペンタジエンジエポ
キシド、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサン
カルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメ
チル、３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレー
ト、ビニルシクロヘキセンジエポキシド等が例示される
。

ジェポキシ化合物の使用割合は、前記ポリエステルに対
し０．０５〜５重量多であることが好ましい。

ジェポキシ化合物が５重量φよりも多いとゲル化が激し
く起り発泡圧を押えて発泡体を得るのが難しくなったり
、発泡成形品が得られた場合も機械的強度が低下したり
、着色が顕著となったりするので好ましくない。

ジェポキシ化合物の更に好ましい使用割合は、前記ポリ
エステルに対し０．１〜４重量優である。

また、本発明においてＢ成分として用いられる周期律表
第１〜第■主族の金属及びその化合物としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム
、ストロンチウム等の金属、これら金属の有機酸塩、無
機酸塩、アルコラード、フェノラート、ハロゲン化物、
水素化物、酸化物等が例示される。

更にこれら化合物の具体例としては酢酸リチウム、酢酸
ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、プロピ
オン酸カルシウム、酪酸マグネシウム、カプリル酸ナト
リウム、カプリン酸ナトリウム、ラウリン酸マグネシウ
ム、ステアリン酸カルシウム、ミリスチン酸カルシウム
、安息香酸カルシウム、テレフタル酸カリウム、炭酸カ
リウム、重炭酸カリウム、ナトリウムフェノキシド、酸
化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、モ
ンタンワックス塩、モンタンワックスエステル塩等が例
示される。

周期律表第１〜第■主族の金属及び／又はその化合物の
使用量は前記ポリエステルに対して０．０５〜３重量係
であることが好ましく、更には０．１〜２重量饅である
ことが好ましい。

本発明においてＣ成分として用いる物質（発泡剤）は、
「常圧での沸点が２００℃以下の物質」である。

該物質は芳香族ポリエステルの溶融成形中に、該ポリエ
ステルの品質が変化するような悪影響を与えないもの（
即ち、芳香族ポリエステルに対し不活性なもの）の中か
ら選ぶべきであることは言うまでもない。

Ｃ成分は常圧での沸点が１５０°Ｃ以下のものがより好
ましい。

かかる発泡剤の好ましいものとしては、炭酸ガス、窒素
、ヘリウム、キセノン、ネオン等の不活性ガス、常圧に
おける沸点が２００℃以下の次のような有機化合物、即
ち■飽和脂肪族炭化水素、■飽和脂環族炭化水素、■ハ
ロゲン化飽和炭化水素、■エーテル、■ケトン等が挙げ
られる。

特に好ましく用いられる有機化合物としては、炭素数８
以下の炭化水素（例えばメタン、エタン、ブタン、ヘキ
サン等の如き脂肪族飽和炭化水素、シクロヘキサン、エ
チルシクロペンタン等の如き脂環族飽和炭化水素、ベン
ゼン、キシレン等の如き芳香族炭化水神、炭素数２以下
の塩素化飽和炭化水素（例えば塩化メチル、塩化メチレ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化エチル、ジクロル
エタン、ジクロルエチレン等）、炭素数２以下の弗素化
飽和炭化水素（例えば四弗化炭素、弗化エチル、四弗化
エタン等）、炭素数２以下の塩素化弗素化飽和炭化水素
（例えばクロルジフルオルメタン、ジクロルフルオルメ
タン、クロルトリフルオルメタン、ジクロルジフルオル
メタン、トリクロルフルオルメタン、ジクロルテトラフ
ルオルエタン、トリクロルトリフルエタン、テトラクロ
ルジフルオルエタン等）、フルオルベンゼン、クロルベ
ンゼン、炭素数６以下のエーテル（好ましくはジエーテ
ル、例えばメチラール、アセタール、１，４−ジオキサ
ン等）、炭素数４以下のケトン（例えばアセトン、エチ
ルメチルケトン、アセチルアセトン等）等が例示される
。

発泡剤は１種のみを用いても２種以上を併用してもよい
。

発泡剤の添加割合は、芳香族ポリエステルに対して０．
０５〜５０重量多であることが好ましい。

本発明においては、溶融可塑化された発泡可能な芳香族
ポリエステル組成物をスクリュー２によってダイ３の孔
より高圧の状態で常圧部に押出し、更に予備発泡体をガ
イド用の支持棒によって真空サイジング装置内に導入し
、引取機１４によって発泡体を索引する。

しかるのち、ダイ３と口金４とを連結する。

第２図の態様は、この状態を示したものでもある。

引取機１４によって連続的に引取られた発泡体１０が所
定の形状になった時点で、真空用ポンプによって真空筒
内の真空度を徐々に増していく。

この時の発泡体１０の膨張化する状態は第１図に示す如
く真空度に順じて発泡倍率が向上し、それに比例して形
状も増大する。

なお、本発明の特徴とすることは真空度を適宜に調整す
ることによって任意の発泡体を形成することができる。

また形状としても、サイジング用口金６並びにシーリン
グ用口金１２を変更するだけで、ロッドに限らず、シー
ト、パイプ、異形品等の押出し発泡体にも適用できる。

本発明によって得られる芳香族ポリエステル発泡体は、
従来の常圧法に対し、例えば形状については直径で１．
５倍以上になる効果が認められ、また発泡倍率では第１
図に示す如＜１１倍であったものが、３０倍以上にもな
る効果が認められる。

しかも気泡が均一分散した発泡体を得ることができる。

以下、実施例によって本発明を更に詳述する。

実施例 １ 極限粘度０．６４のポリエチレンテレフタレート・ペレ
ット１００重量部を１３０℃で８時間熱風乾燥した後、
該ペレットにビスフェノールＡのジグリシジルエーテル
１重量部、モンタン酸ナトリウム塩０．３重量部、タル
ク０．５重量部を■型ブレンダーによって均一にまぶし
、シリンダー直径４０調と５ＯｒＩｍからなるタンデム
型押出機を用い、孔径５ｗｒＬを有するダイ先端部に内
径７０ｍｍ、長さ５ｍを有する直空サイジング装置を連
結し発泡成形した。

発泡成形において、第１押出機シリンダー中央部より炭
酸ガス７重量部を４５ Ｋｇ／ ｃｒ！で圧入した。

押出条件は第１押出機のシリンダ一温度を２７０℃から
２８０℃の範囲とし、第２押出機のシリンダ一温度を２
６０℃から２７０℃の範囲に設定し、スクリュー回転数
は第１押出機で３０ｒｌｌＤ。

第２押出機で２３ｒｐｍとし、吐出圧力は７０Ｋｆ／ｃ
４とした。

この条件で押出発泡したものを真空度４００ｍＨＰのサ
イジング筒内を１分間に３ｍの速度で徐徐に冷却させな
がら連続的に通過させて発泡成形した。

得られた発泡体は直径が３５ｍｍであり、また発泡倍率
２２倍の収縮による変化も殆んど認められない。

外観が美しく、且つ気泡も均質な発泡体が得られた。

この結果を第１表に示す。実施例 ２ 実施例１と同様な原料組成物並びに押出条件において、
この条件下で押出発泡したものを真空度６５０ｍｍＨＳ
’のサイジング筒内を１分間に４ｍの速度で徐々に冷却
しながら連続的に通過させて発泡成形した。

得られた発泡体は直径が４５ｍであり、また発泡倍率３
２倍の収縮変化が殆んど認められない。

外観が美しく、且つ気泡が均質な発泡体が得られた。

この結果を第１表に示す。比較例 １ 実施例１と同様な原料組成物並びに押出条件において真
空サイジング装置を用いないで、大気中に押出し、発泡
成形した。

得られた発泡体は冷却固化の過程で収縮を起し、しかも
該発泡体は直径１８調、発泡培率１１倍で、外観は楕円
状に変形した組悪なものであった。

この結果を第１表に示す。

尚、上記と同様の原料組成及び押出条件であり、且つ真
空サイジング装置を用いないで、孔径２ｔｒａｎのダイ
を使用した場合は、直径１０〜１２ｍ１発泡倍率１８〜
２３倍の比較的良好な外観を有する発泡体を得ることは
可能であった。

以上の実施例及び比較例より明らかな如く本発明におい
ては、同能力の押出装置を使用しても、通常の発泡方広
で得られる以上の大型の美麗な外観と却−な発泡を有す
る発泡体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は直空サイジング装置内の直空度と発泡倍率との
関係を例示する図である。 第２図は、本発明を実施する装置の１例である発泡体製
造するための真空サイジング装置の側面断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 芳香族ポリエステルを溶融し押出し発泡成形するに
   際し、該芳香族ポリエステルに対してＡｏ、０５〜５重
   量俤のジェポキシ化合物とＢｏ、０５〜３重量俸の周期
   律表第１〜第■主族の金属及びそれらの化合物よりなる
   群から選ばれた１種以上の物質とを混合し、更にＣ０，
   ０５〜５０重量多の「常圧での融点が２００℃以下の物
   質」を圧入して押出発泡させ、次いで減圧下で更に膨張
   させかつ冷却固化することを特徴とするポリエステル押
   出発泡体の製造方法。