特開 2025-93831 珪酸塩発泡樹脂ペレットおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025093831

(43)【公開日】2025-06-24

(54)【発明の名称】珪酸塩発泡樹脂ペレットおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 3/20 20060101AFI20250617BHJP

   B29B 9/06 20060101ALI20250617BHJP

   B29B 7/30 20060101ALI20250617BHJP

   B29B 7/42 20060101ALI20250617BHJP

   C08K 3/34 20060101ALI20250617BHJP

   C08L 81/02 20060101ALI20250617BHJP

【ＦＩ】

C08J3/20 Z CER

C08J3/20 CEZ

B29B9/06

B29B7/30

B29B7/42

C08K3/34

C08L81/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2023223612

(22)【出願日】2023-12-12

(71)【出願人】

【識別番号】305011787

【氏名又は名称】睦月電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】満永 章

(72)【発明者】

【氏名】平岡 重道

【テーマコード（参考）】

4F070

4F201

4J002

【Ｆターム（参考）】

4F070AA58

4F070AC22

4F070AC75

4F070AD03

4F070AE12

4F070AE17

4F070AE30

4F070DA11

4F070DA55

4F070DC03

4F070DC07

4F070FA03

4F070FB06

4F070FB07

4F070FC06

4F201AA34

4F201AB17

4F201AG20

4F201AR12

4F201AR20

4F201BA02

4F201BC01

4F201BC02

4F201BC13

4F201BK02

4F201BK13

4F201BL08

4F201BL36

4J002AE032

4J002BB032

4J002CN011

4J002DJ006

4J002FD016

4J002FD162

4J002FD326

4J002HA09

(57)【要約】

【課題】本発明は、熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球が分散している珪酸塩発泡樹脂ペレットを提供する。
【解決手段】本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットは、直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍの成形体で、離型剤を含有したスーパーエンジニアリングプラスチックなどの熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球を分散させてできている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍの成形体の珪酸塩発泡樹脂ペレットであって、離型剤を含有した熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球を分散させてなることを特徴とする珪酸塩発泡樹脂ペレット。

【請求項2】

前記熱可塑性樹脂はスーパーエンジニアリングプラスチックであって、前記離型剤は低分子量のシリコンオイル・フッ素系離型剤もしくは低分子量ポリエチレン系離型剤で、珪酸塩は粒径が１～５００μｍ、珪酸塩粒の含水分量は５～３０％で、珪酸塩粒とスーパーエンジニアリングプラスチックとの混合比は１０～５０と５０～９０で、離型剤は珪酸塩粒とスーパーエンジニアリングプラスチックとを１００として０．１～３％含有してできていることを特徴とする請求項１に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレット。

【請求項3】

前記珪酸塩は硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有していることを特徴とする請求項１または２に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレット。

【請求項4】

離型剤を含有した熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球が分散している珪酸塩発泡樹脂ペレットの製造方法であって、珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒と離型剤とをもしくは硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒と離型剤とを攪拌混合して攪拌混合物を得る攪拌混合工程と、前記攪拌混合物を押出機で柱状の成形体と成す押出成形工程と、前記柱状の成形体を直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍになるように切断する切断工程とからなることを特徴とする珪酸塩発泡樹脂ペレットの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、珪酸塩発泡樹脂ペレットおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本願の発明者は珪酸塩の気泡球が熱可塑性樹脂材で被覆された発泡成形体として、特許文献１に記載された粒径が５００μｍ以下の粒子状の珪酸塩もしくは硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩の発泡剤と熱可塑性樹脂材との混合物を熱可塑性樹脂材の融点以上の温度で加熱してその発泡剤を発泡させて多数個の気泡部を形成するとともに気泡部の外周に溶融した熱可塑性樹脂材の被膜を形成した発泡成形体の発明を創出し、更に、種々の成形装置に適用して種々の形状の珪酸塩発泡樹脂成形体を得ることを狙ってこの発明にもとづき成形した発泡成形体を粉砕加工して、直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍの成形体の珪酸塩発泡樹脂ペレットを製作して、その珪酸塩発泡樹脂ペレットを射出成形装置に適用してみた。しかし、この珪酸塩発泡樹脂ペレットを射出成形装置の成形金型に充填させる過程で、その成形金型に充填させる加熱シリンダー内のスクリューに珪酸塩発泡樹脂ペレットが溶着して生産性が悪く、望ましい気泡球が得られないことが判明した。そこで、離型剤を成形金型の表面に塗布する発明者の経験から、その離型剤を含有させて珪酸塩発泡樹脂ペレットを得る発明を創出するとともに、珪酸塩発泡樹脂ペレットを製作するには押出機により柱状に成形して、これを直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍの成形体に切断して製作することが有用であることを見出した。

【0003】

特許文献２には熱可塑性樹脂の発泡成形に用いる発泡剤組成物ペレットの製造方法として、バッチ式の混練機で混練した後、押出機とペレタイザーによりペレット形状に製造する方法が提案されており、発泡剤組成物ペレットを製造するための装置として、段落番号００３６にバンバリーミキサー、ロッキングミキサー（愛知電機社製）、ハイスピードミキサー（深江パウテック社製）、ヘンシェルミキサー（三井三池社製）、万能攪拌機（ダルトン社製）、ナウタミキサー（ホソカワミクロン社製）、ＣＦグラニュレーター（フロイント産業社製）、バーチカル・グラニュレーター（パウレック社製）、フロージェットグラニュレーター（大川原製作所社製）、ロールプレスＤＰ型（セイシン企業社製）、ＲＣＰ型ローラコンパクタ（栗本鐵工所社製）、ブリケッタＢＧＳ－ＩＶ・ＩＩ（新東工業社製）、ディスク・ペレッター（不二パウダル社製）、二軸押出造粒機（不二パウダル社製）等を用いることができることや段落番号００３７には発泡剤組成物ペレットは、これらエンジニアリングプラスチック等、高温加工樹脂に使用することが効果的であることが記載されており、さらに段落番号００３８において熱可塑性樹脂に離型安定剤を添加してもよいと記載されている。

【0004】

しかし、特許文献２は発泡剤組成物ペレットの製造方法であっても、熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球が分散している珪酸塩発泡樹脂ペレットを製造することについては記載されていない。また、この特許文献２には熱可塑性樹脂に離型安定剤を添加してもよいと記載されているが、珪酸塩発泡樹脂ペレットを種々の成形装置に適用させて珪酸塩発泡樹脂ペレットとするには離型剤の存在が必須であることについても記載されていない。

【0005】

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２１－６６２２号公報

【特許文献2】特許第６１１３０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球が分散している珪酸塩発泡樹脂ペレットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の請求項１に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレットは、直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍの成形体の珪酸塩発泡樹脂ペレットであって、離型剤を含有した熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球を分散させてなることを特徴とする。また、請求項２に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレットは、請求項１に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレットにおいて、前記熱可塑性樹脂はスーパーエンジニアリングプラスチックであって、前記離型剤は低分子量のシリコンオイル・フッ素系離型剤もしくは低分子量ポリエチレン系離型剤で、珪酸塩は粒径が１～５００μｍ、珪酸塩粒の含水分量は５～３０％で、珪酸塩粒とスーパーエンジニアリングプラスチックとの混合比は１０～５０と５０～９０で、離型剤は珪酸塩粒とスーパーエンジニアリングプラスチックとを１００として０．１～３％含有してできていることを特徴とする。また、請求項３に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレットは、請求項１または２に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレットにおいて、前記珪酸塩は硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有していることを特徴とする。本発明の請求項４に記載の珪酸塩発泡樹脂ペレットの製造方法は、離型剤を含有した熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球が分散している珪酸塩発泡樹脂ペレットの製造方法であって、珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒と離型剤とをもしくは硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒と離型剤とを攪拌混合して攪拌混合物を得る攪拌混合工程と、前記攪拌混合物を出機で柱状の成形体と成す押出成形工程と、前記柱状の成形体を直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍになるように切断する切断工程とからなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットは、熱可塑性樹脂の成形体内に珪酸塩でできた複数個の気泡球を分散させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図２のＡ－Ａ断面図である。

【図2】本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットの実施形態を示す。

【図3】本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットの製造プロセスを示す。

【図4】珪酸塩発泡樹脂ペレットの断面写真を示す。

【図5】射出成形品の断面写真を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（珪酸塩発泡樹脂ペレット）
図１、２は本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットの実施形態を示し、珪酸塩発泡樹脂ペレット１は、直径が１～５ｍｍ好ましくは２～３ｍｍで、長さが１～１０ｍｍ好ましくは２～４ｍｍの成形体で、離型剤を含有した熱可塑性樹脂の成形体２内に珪酸塩でできた複数個の気泡球３が分散している。この珪酸塩はモル比が２～３．２の珪酸ナトリウム水溶液を用い５～３０重量％の含水分量となるように処理して粒径が１～５００μｍの粒子状に形成されており、成形体２の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂およびフッ素樹脂さらにはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑ポリイミド（ＬＡＲＣ－ＰＡＩ）、ポリアミドイミド、ポリアリールアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリメタクリルイミド（ＰＭＩ）などのスーパーエンジニアリングプラスチックが例示できる。熱可塑性樹脂の成形体２内に含有させる離型剤は低分子量のシリコンオイル・フッ素系離型剤もしくは低分子量ポリエチレン系離型剤が例示でき、必要に応じて防錆剤を用いてもよい。このような構成の珪酸塩粒と熱可塑性樹脂と離型剤で、熱可塑性樹脂をスーパーエンジニアリングプラスチックとした珪酸塩発泡樹脂ペレット１においては、粒径が１～５００μｍで含水分量は５～３０％の珪酸塩粒とスーパーエンジニアリングプラスチックとの混合比は１０～５０と５０～９０で、離型剤は珪酸塩粒とスーパーエンジニアリングプラスチックとを１００として０．１～３％含有してできている。

【0012】

本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレット１における珪酸塩粒について、珪酸塩粒のみでなく、硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒においても、５～３０重量％の含水分量となるように処理して粒径が１～５００μｍの粒子に形成した珪酸塩粒とすることにより、強度や断熱性や誘電率を向上させた珪酸塩発泡樹脂ペレット１を得ることができる。このように、強度や断熱性や誘電率を向上させる珪酸塩発泡樹脂ペレット１が必要な場合には、硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒を採用すればよいので、珪酸塩粒もしくは硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒と記載している。

【0013】

（珪酸塩発泡樹脂ペレットの製造方法）
図３は本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットの製造プロセスを示し、熱可塑性樹脂の成形体２内に珪酸塩でできた複数個の気泡球３が分散している珪酸塩発泡樹脂ペレット１を得る製造方法であって、攪拌混合物を得る攪拌混合工程１０１と、柱状の成形体と成す押出成形工程１０２と、直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍになるように切断する切断工程１０３とからなる。先ず、攪拌混合工程１０１においては、珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒と離型剤とを攪拌混合して攪拌混合物を得るもしくは硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒と離型剤とを攪拌混合して攪拌混合物を得る。この場合、珪酸塩粒もしくは硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒と離型剤とを一度に攪拌混合してもよいが、珪酸塩粒もしくは硼砂、硼酸などの硼素化合物を含有した珪酸塩粒と熱可塑性樹脂粒とを攪拌混合して後、離型剤を加えて攪拌混合するように２段階の攪拌混合により、攪拌混合物を得てもよい。次に、押出成形工程１０２においては、この攪拌混合物を押出機で押出成形して溶融状態となった柱状の溶状物を冷却して内部に複数個の気泡球３が分散している柱状の成形体が得られる。この場合、押出機としては二軸押出機が好ましい。次に、切断工程１０３においては、この柱状の成形体を直径が１～５ｍｍで長さが１～１０ｍｍになるように切断して、熱可塑性樹脂の成形体２内に珪酸塩でできた複数個の気泡球３が分散している珪酸塩発泡樹脂ペレット１が得られる。

【実施例0014】

本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレット１における成形体２の熱可塑性樹脂がスーパーエンジニアリングプラスチックであって、その代表例としてポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を選択して、ＤＩＣ社のＭＢ―６００Ｇと粒径が２０～４５μｍで含水分量が１８％の珪酸塩粒とを９０と１０の割合として攪拌混合して後、その混合物に離型剤「ポリエチレンワックスＰＥ―１９０」と防錆剤「ＡＺＯ」とをそれぞれ０．５％を添加して引き続き攪拌混合して、その混合物を二軸押出機に投入して、減圧させずに大気圧で二軸押出機により成形して直径が２．０ｍｍで長さが２．６ｍｍの成形体の珪酸塩発泡樹脂ペレット１を得て、その珪酸塩発泡樹脂ペレット１の断面を観察した結果、図４に示すように複数個の気泡球３が存在することが確認できた。なお、この実施例においては減圧させずに大気圧で二軸押出機により成形していることにより、これらの気泡球３以外に大きな穴の発生を確認できた。

【0015】

（成形装置として射出成形装置に適用した成形品の説明）
本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットを射出成形装置に適用して、珪酸塩発泡樹脂ペレット１をソディックＴＲ１０ＥＨ２の成形機により、加熱シリンダー内のスクリュー温度が３１０℃で、成形金型温度が５０℃、射出速度が７０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧が５０ｍＰａで、その保圧を３０ｍＰａとして得た射出成形品の断面を観察した結果、図５に示すように直径が５０～１００μｍの複数個の大小の気泡球の存在を確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0016】

本発明の珪酸塩発泡樹脂ペレットは、射出成形装置や押出成形装置に適用して種々の形状の成形品を得ることに有用である。

【符号の説明】

【0017】

１ 珪酸塩発泡樹脂ペレット
２ 成形体
３ 気泡球
１０１ 攪拌混合工程
１０２ 押出成形工程
１０３ 切断工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】