特許 7270887 発泡成形体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-28

(45)【発行日】2023-05-11

(54)【発明の名称】発泡成形体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 9/04 20060101AFI20230501BHJP

【ＦＩ】

C08J9/04 CEZ

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020104096

(22)【出願日】2020-05-20

(65)【公開番号】P2021006622

(43)【公開日】2021-01-21

【審査請求日】2021-10-15

(31)【優先権主張番号】P 2019131475

(32)【優先日】2019-06-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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

【審査官】大村 博一

(56)【参考文献】

【文献】特公昭４１－０１６０７５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１６－０６４６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０６－５００８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５８６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３２０４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１９２８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭５５－０１０５５７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０６１４０３８０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｊ ９／００－ ９／４２

Ｂ２９Ｃ ４４／００－４４／６０；６７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項2】

前記発泡剤形成工程において、硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせて前記水溶性アルカリ珪酸塩に混合し処理して粒子状の発泡剤を得ることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水溶性アルカリ珪酸塩を処理して形成した発泡剤を用いた熱可塑性樹脂材の発泡成形体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

水ガラスなどの水溶性アルカリ珪酸塩の発泡剤を用いた熱可塑性樹脂材の発泡成形体は種々提案されている。

【0003】

水ガラスなどの水溶性アルカリ珪酸塩の発泡剤を用いた熱可塑性樹脂材の発泡成形体の単体として、特許文献１にて、重量比でＭ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２＝２１～８５：１００：３～１５０（ただしＭはアルカリ金属）で表される発泡性組成物（アルカリ無水珪酸）をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ４弗化エチレン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリアミド、飽和ポリエステルなどの熱可塑性樹脂と混合させて、その混合物を約８０℃で水和水の一部を放出して水蒸気を発生し、その水蒸気の圧力によって小さな気泡は膨張して互いに連結して気泡内の圧力差によって隔膜が破れ、連続気泡体となった気泡の周囲に熱可塑性樹脂の被膜が形成された発泡体の製造方法が提案されている。

【0004】

しかし、特許文献１の熱可塑性樹脂の発泡体においては、前記発泡性組成物が酸化アルカリ、無水珪酸、水に換算した重量比を特定して乾燥させているが、所定のモル比の水溶性アルカリ珪酸塩を所定の含水分量となるように処理することは開示されておらず、また、発泡剤を熱可塑性樹脂材に接触させた状態で熱可塑性樹脂材の溶融温度以上の加熱により発泡剤を発泡させて溶融した多数個の気泡部の表面を被覆するとともに多数個の気泡部間を連結させることは開示されていない。

【0005】

また、水ガラス・硼砂の混合発泡剤を用いてその発泡剤を合成樹脂に添加させる発泡成形体として、特許文献２にて、トリクロルエチレン１０００ｃｃに硼砂１２０ｇを投入し攪拌して溶解せしめた中に水ガラス（２号）１００ｇを滴下しながら攪拌する作業により大体５ｍｍφ程度の統一された白色の粒状体を成形するマイクロカプセル化にもとづき、発泡剤を１００とし、ウレタン樹脂の合成樹脂を１００とする割合で加熱して板状に成形した発泡成形体を得ることが開示されている。

【0006】

しかし、特許文献２の水ガラス・硼砂の混合発泡剤を用いてその発泡剤を合成樹脂に添加させる発泡成形体については開示されているが、特許文献１と同様に所定のモル比の水溶性アルカリ珪酸塩を所定の含水分量となるように処理して発泡剤を形成することや溶融した熱可塑性樹脂材の被膜で多数個の気泡部の表面を被覆するとともに前記多数個の気泡部間を連結させてできた発泡成形体を得ることは開示されていない。

【0007】

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特公昭４１－１６０７５号公報

【文献】特公昭５５－１０５５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記の問題点を解消するために、水溶性アルカリ珪酸塩を処理して形成した発泡剤を用いた熱可塑性樹脂材の発泡成形体の製造方法により多数個の気泡部を確保してできた発泡成形体を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の請求項１に記載の発泡成形体の製造方法は、一般式Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２（但し、Ｍはナトリウムやカリウムのアルカリ金属を示し、ｎはモル比を示す）で表される水溶性アルカリ珪酸塩を処理して形成した粒径が５００μｍ以下の粒子状発泡剤を熱可塑性樹脂材の存在状態で前記熱可塑性樹脂材の溶融温度で発泡させる発泡成形体の製造方法において、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、前記水溶性アルカリ珪酸塩としてモル比が２～３．２の珪酸ナトリウム水溶液を用い、前記モル比が２～３．２の珪酸ナトリウム水溶液を乾燥させて５～３０重量％の含水分量とする珪酸ナトリウム固体を粉砕して粒径が５００μｍ以下の粒子状の発泡剤を得る発泡剤形成工程と、前記粒子状の発泡剤と前記スーパーエンジニアリングプラスチックとを混合して混合物とする混合工程と、前記混合物を前記スーパーエンジニアリングプラスチックの融点以上の温度で加熱して前記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前記気泡部の外周に前記溶融したスーパーエンジニアリングプラスチックの被膜を形成する加熱発泡工程と、冷却することにより前記溶融したスーパーエンジニアリングプラスチックの被膜が固化して多数個の気泡部間を前記被膜で連結させてできた発泡成形体を得る冷却工程とからなることを特徴とする。同請求項２に記載の発泡成形体の製造方法は、請求項１において、前記発泡剤形成工程において、硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせて前記水溶性アルカリ珪酸塩に混合し処理して粒子状の発泡剤を得ることを特徴とす
る。

【発明の効果】

【0011】

本発明の発泡成形体の製造方法により、一般式Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２（但し、Ｍはナトリウムやカリウムのアルカリ金属を示し、ｎはモル比を示す）で表される水溶性アルカリ珪酸塩を処理して形成した粒径が５００μｍ以下の粒子状発泡剤を熱可塑性樹脂材と接触させた状態で前記熱可塑性樹脂材の溶融温度で発泡させてできた発泡成形体において、前記熱可塑性樹脂にスーパーエンジニアリングプラスチックであって、前記発泡剤が発泡して形成された多数個の気泡部の表面を前記スーパーエンジニアリングプラスチックで被覆するとともに前記多数個の気泡部間を連結させてできた発泡成形体を得ることができ、さらに、硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせて前記水溶性アルカリ珪酸塩に混合し処理して形成した発泡剤が発泡して形成された多数個の気泡部の表面を前記スーパーエンジニアリングプラスチックで被覆するとともに前記多数個の気泡部間を連結させてできた発泡成形体を得ることができるので、ＰＰＳ樹脂などのスーパーエンジニアリングプラスチックを用いて多数個の気泡部を確保できて、緩衝材、断熱材、吸音材、ろ過材または電気絶縁材に有用であり、自動車、飛行機、搬送器機などの軽量化に役立て省エネルギー対策の一旦を担うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態１で発泡成形体の断面図である。

【図2】本発明の実施形態２で発泡成形体の断面図である。

【図3】本発明の実施形態３で発泡成形体の断面図である。

【図4】本発明の発泡成形体の周囲に熱可塑性樹脂材の存在状態を示す説明図である。

【図5】本発明の発泡成形体の加熱発泡状態を示す説明図である。

【図6】本発明の発泡成形体の製造工程を示す作業図である。

【図7】本発明の発泡成形体の斜視図である。

【図8】実施例２により得た発泡成形体において図７のＡＡ断面の拡大図である。

【図9】実施例３により得た発泡成形体において図７のＡＡ断面の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（本願の発泡成形体における発泡作用）
図１～図５を参照して、以下、発泡成形体の発泡作用を説明する。なお、本発明における発泡成形体は発泡成形体の単体および複合体を含む。

【0014】

図４において、発泡剤１は、所定のモル比の水溶性アルカリ珪酸塩を所定の含水分量に処理して形成されており、好ましくは、前記所定のモル比の水溶性アルカリ珪酸塩としてモル比が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、好ましくは１５～２０重量％の含水分量となるように、処理して粒径が５００μｍ以下の粒子状に形成されている。この発泡剤１の周囲には熱可塑性樹脂材２が存在状態にあり、この熱可塑性樹脂材２は発泡剤１と接触させており、好ましくは、熱可塑性樹脂材２は発泡剤１よりも微小な粒径の固体または水分を含む半硬化体で発泡剤１と接触させている。この場合、発泡剤１を熱可塑性樹脂材２と接触させるには、発泡剤１と熱可塑性樹脂材２とを混合して混合物とすればよいので、その混合方法としては、ミキサー装置や吹き付け装置を用いて発泡剤１と熱可塑性樹脂材２とを混合させればよい。

【0015】

また、発泡剤１としては、以下、実施形態１、２および３においては、水溶性アルカリ珪酸塩を用いた発泡剤を説明するが、所定のモル比の珪酸ナトリウム水溶液に硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせて所定の含水分量となるように処理した発泡剤１も同様であり、その発泡剤１を用いて熱可塑性樹脂材２の被膜を難水溶性あるいは不溶性とするように強化して、難水溶性あるいは不溶性の被膜を残存させた熱可塑性樹脂材２の独立気泡の発泡成形体を得ることができ、連続気泡からなる発泡成形体に比し、強度が向上し、断熱性や誘電率が向上する。この場合、所定のモル比の珪酸ナトリウム水溶液に硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせて所定の含水分量となるように処理した発泡剤１としては、好ましくは、モル比が２～３．２の珪酸ナトリウム水溶液を用い、この珪酸ナトリウム水溶液を用い、珪酸ナトリウム塩固形物に対して硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせてそれぞれを５～１５重量％混合し溶解させて５～３０重量％の含水分量となるように処理して粒径が５００μｍ以下の粒子状に形成されている。

【0016】

図１～図３および図５において、熱可塑性樹脂材２を発泡剤１に接触させた状態で熱可塑性樹脂材２の溶融温度以上に加熱して、気泡部１Ａの表面には溶融した熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａが被覆されている。この場合、一般式Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２（但し、Ｍはナトリウムやカリウムのアルカリ金属を示し、ｎはモル比を示す）で表される水溶性アルカリ珪酸塩を用いてこれを熱可塑性樹脂材２の存在状態で熱可塑性樹脂材２の溶融温度で発泡させることのみではなく、所定のモル比の水溶性アルカリ珪酸塩を所定の含水分量に処理して形成されてできた発泡剤１を用いて、多数個の気泡部１Ａを被覆するとともに多数個の気泡部１Ａ間を連結させた発泡成形体としており、好ましくは、熱制御により急速加熱と冷却を行って、発泡作用と熱可塑性樹脂材２の溶融作用とを同時に行うようにして気泡部１Ａを確保させた発泡成形体とする。この場合、好ましい発泡剤１としては、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５００μｍ以下の粒子状に形成されており、この発泡剤１を熱可塑性樹脂材２と接触させて熱制御により急速加熱と冷却とを行なって発泡作用と熱可塑性樹脂材２の溶融作用とを同時に行うようにする必要があるので、この熱制御は、形成される発泡成形体の形状や確保する気泡部１Ａの用途を考慮して、熱可塑性樹脂材２の素材に応じて発泡剤１の含水分量や粒径さらには熱可塑性樹脂材２と発泡剤１との配合比率にもとづき選定して実施すればよい。

【0017】

溶融される熱可塑性樹脂材２の素材としては、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。また、これらの素材は２種以上の素材を混合してもよい。これらの素材にカーボン繊維材またはガラス繊維材を混合させてもよい。

【0018】

（実施形態１）
図１は、一般式Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２（但し、Ｍはナトリウムやカリウムのアルカリ金属を示し、ｎはモル比を示す）で表される水溶性アルカリ珪酸塩を処理して形成した発泡剤１を熱可塑性樹脂材２の存在状態で熱可塑性樹脂材２の溶融温度で発泡させてできた発泡成形体の表面状態を示す。

【0019】

図１において、多数個の気泡部１Ａのそれぞれの周囲は熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａで覆われており、その被膜２Ａは隣接する気泡部１Ａの周囲の被膜２Ａと連結されている。この場合、図示する表面と交叉する面も同じ状態であれば、気泡部１Ａは独立気泡で構成されていることになり、この独立気泡としてはガラス被膜状バルーンが例示できる。

【0020】

（実施形態２）
図２は、実施形態１と同様に一般式Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２（但し、Ｍはナトリウムやカリウムのアルカリ金属を示し、ｎはモル比を示す）で表される水溶性アルカリ珪酸塩を処理して形成した発泡剤１を熱可塑性樹脂材２の存在状態で熱可塑性樹脂材２の溶融温度で発泡させてできた発泡成形体の表面状態を示す。

【0021】

図２において、気泡部１Ａと隣接する気泡部１Ａが接触しており、それぞれの周囲は熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａで覆われており、その被膜２Ａは隣接する気泡部１Ａの周囲の被膜２Ａと連結されている。この場合、気泡部１Ａは連続気泡で構成されている。

【0022】

（実施形態３）
図３は、実施形態１と同様に一般式Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２（但し、Ｍはナトリウムやカリウムのアルカリ金属を示し、ｎはモル比を示す）で表される水溶性アルカリ珪酸塩を処理して形成した発泡剤１を熱可塑性樹脂材２の存在状態で熱可塑性樹脂材２の溶融温度で発泡させてできた発泡成形体の表面状態を示す。

【0023】

図３において、気泡部１Ａと隣接する気泡部１Ａとが連通部１Ｂで連通しており、それぞれの周囲は熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａで覆われており、その被膜２Ａは隣接する気泡部１Ａの周囲の被膜２Ａと連結されている。この場合、気泡部１Ａは連続気泡で構成されている。

【0024】

（発泡成形体の製造方法）
図６は、所定のモル比の水溶性アルカリ珪酸塩としてモル比が２～３．２の珪酸ナトリウム水溶液を用いて上述の発泡成形体の実施形態１～３を得る発泡成形体の製造工程の作業図を示し、この発泡成形体の製造工程は、発泡剤形成工程１０１と混合工程１０２と加熱発泡工程１０３と冷却工程１０４とからなる。

【0025】

図６において、発泡剤形成工程１０１では、モル比が２～３．２の珪酸ナトリウム水溶液を５～３０重量％の含水分量となるように乾燥装置（図示せず）にて乾燥させてできた珪酸ナトリウム固体を粉砕してモル比が２．２～３．２で、含水分量が５～３０重量％で粒径が５００μｍ以下で、好ましくは１０～３００μｍからなる珪酸ナトリウムの粒子でできた粒子状の発泡剤１を得る。この場合、発泡剤１を粒子状に処理する方法としては、前記珪酸ナトリウム固体を板状に形成して後、その珪酸ナトリウム固体を粉砕装置にて粉砕して粒子状とする方法が例示できる。

【0026】

また、発泡剤形成工程１０１について、上記珪酸ナトリウムの粒子でできた粒子状の発泡剤１に代えて、モル比が２～３．２の水溶性アルカリ珪酸塩に硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせてそれぞれを５～１５重量％混合し溶解させて５～３０重量％の含水分量となるように処理してガラス被膜状バルーンとなる粒子状の発泡剤を得るようにしてもよい。

【0027】

混合工程１０２では、粒子状の発泡剤１と熱可塑性樹脂材２とを混合して、図４に示すように発泡剤１の周囲に熱可塑性樹脂材２が存在状態となった混合物とする。その混合方法としては双方を混ぜるミキサー装置や一方を他方に吹き付ける吹き付け装置にて行う方法が例示できる。

【0028】

加熱発泡工程１０３では、加熱装置（図示せず）にて前記混合物を熱可塑性樹脂材２の融点以上の温度で加熱して発泡剤１を発泡させて、図５に示すように、多数個の気泡部１Ａを形成するとともに気泡部１Ａの外周に溶融した熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａを形成する。熱可塑性樹脂材２の融点以上の温度としては、ＰＰＳ樹脂の場合は３００℃で２０分間の加熱が例示できる。

【0029】

冷却工程１０４では、加熱発泡工程１０３で作業して後、冷却装置（図示せず）にて冷却処理することにより溶融した熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａが固化して多数個の気泡部１Ａ間を熱可塑性樹脂材２で連結させてできた発泡成形体を得る。

【0030】

（実施例１）
富士化学株式会社製のモル比３．１７の３号珪酸ナトリウムの６１％水溶液とモル比２．１０の１号珪酸ナトリウムの５３％水溶液とからモル比２．５になる配合の珪酸ナトリウムの５７％水溶液を用意し、１４０℃で熱処理して含水分量が２３重量％の珪酸ナトリウムの固形体を得て、その固形体を粉砕処理して３種の粒径の粒子状に形成された発泡剤２０ｇとＤＩＣ株式会社製ＰＰＳ樹脂ＭＡ―５２０粉末６０ｇとを混合して、３００℃で２０分間加熱して、冷却して、図７に示すように縦の長さＸが１２０ｍｍで横の長さＹが１２０ｍｍで厚さＺが１５ｍｍの板材の発泡成形体を得て３種の粒径の粒子状に形成された発泡剤に対する発泡成形体の気泡部径を観察する発泡成形体の確認サンプルを用意して、発泡剤の粒径毎に気泡部径を観察した結果、下表のとおりとなった。

【0031】

（実施例２）
富士化学株式会社製のモル比３．１７の３号珪酸ナトリウムの６１％水溶液を用意し、１４０℃で熱処理して含水分量が２０重量％の珪酸ナトリウムの固形体を得て、固形体を粉砕して、粒子状の発泡剤２５ｇと東レ株式会社製ＰＰＳ樹脂ＰＮ－５０ＮＮＡＡの粉末７０ｇとを混合して、３００℃で２０分間加熱して、冷却して、実施例１と同様に、図７に示すように縦の長さＸが１２０ｍｍで横の長さＹが１２０ｍｍで厚さＺが１５ｍｍの板材の発泡成形体を得て、３種の粒径の粒子状に形成された発泡剤に対する発泡成形体の気泡部径を観察する発泡成形体の確認サンプルを用意して、発泡剤の粒径毎に気泡部径を観察した結果、下表のとおりとなった。

【0032】

（実施例３）
富士化学株式会社製のモル比３．１７の３号珪酸ナトリウムの６１％水溶液を用意し、この水溶液に珪酸ナトリウム塩固形物に対して１２．５重量％の硼砂と５重量％水酸化マグネシウムとを混合してこれを１４０℃で熱処理して含水分量が１８重量％の珪酸ナトリウムの固形体を得て、固形体を粉砕して、粒子状の発泡剤２５ｇと東レ株式会社製ＰＰＳ樹脂ＰＮ－５０ＮＮＡＡの粉末７０ｇとを混合して、３００℃で２０分間加熱して、冷却して、実施例１と同様に、実施例１および２と同様に、図７に示すように縦の長さＸが１２０ｍｍで横の長さＹが１２０ｍｍで厚さＺが１５ｍｍの板材の発泡成形体を得て、３種の粒径の粒子状に形成された発泡剤に対する発泡成形体の気泡部径を観察する発泡成形体の確認サンプルを用意して、発泡剤の粒径毎に気泡部径を観察した結果、下表のとおりとなった。

【0033】

図８は、実施例２に示す珪酸ナトリウムとＰＰＳ樹脂とからなり、粒径１００～２９０μｍの発泡剤により得られたＰＰＳ樹脂発泡成形体の確認サンプルについて図７のＡＡ断面における７．５倍に拡大した断面図を示す。この図８に示す拡大断面図においては、確認サンプルが板材の発泡成形体をＡＡ方向の切断により多数個の気泡部１Ａが切断されるので、気泡部１Ａ毎にその切断面と交叉した面（厚さＺ方向）の種々の位置で切断されて、種々の切断形状を呈しているが、この確認サンプルにおいては、気泡部１Ａの形状は、図１から図３に示す発泡成形体の実施形態１から実施形態３の気泡部１Ａが混在し、それぞれの周囲は熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａで覆われており、その被膜２Ａは隣接する気泡部１Ａの周囲の被膜２Ａで連結されていることが確認できた。

【0034】

図９は、実施例３に示す硼砂と水酸化マグネシウムとを混合した珪酸ナトリウムとＰＰＳ樹脂とからなり、粒径１００～２９０μｍの発泡剤により得られたＰＰＳ樹脂発泡成形体の確認サンプルについて図７のＡＡ断面における７．５倍に拡大した断面図を示す。この図９に示す拡大断面図においては、確認サンプルが板材の発泡成形体をＡＡ方向の切断により多数個の気泡部１Ａが切断されるので、気泡部１Ａ毎にその切断面と交叉した面（厚さＺ方向）の種々の位置で切断されて、種々の切断形状を呈しているが、この確認サンプルにおいて白色の円形部位はガラス被膜状バルーンである気泡部１Ａに相当し、図８に比し略均一に分布しており、図１に示す実施形態１に相当してこれら気泡部１Ａは独立気泡で構成されて、それぞれの周囲は熱可塑性樹脂材２の被膜２Ａで覆われており、その被膜２Ａは隣接する気泡部１Ａの周囲の被膜２Ａで連結されていることが確認できた。

【0035】

従って、実施例１および２に示す確認サンプルを用意して、モル比が２～３．２の珪酸ナトリウム水溶液を乾燥させて含水分量が５～３０重量％となった珪酸ナトリウム固体を粉砕して粒径が５００μｍ以下、好ましくは１０～３００μｍの粒子状の発泡剤をＰＰＳ樹脂の粉末とともに３００℃で加熱発泡させることにより、実施例１および２の確認サンプルにて気泡部１Ａを確保した発泡成形体が得られることが立証できた。さらに、実施例３に示す確認サンプルを用意して、モル比が２～３．２の水溶性アルカリ珪酸塩に硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせてそれぞれを５～１５重量％混合し溶解させて５～３０重量％の含水分量となるように処理して粒径が５００μｍ以下、好ましくは１０～３００μｍの粒子状の発泡剤をＰＰＳ樹脂の粉末とともに３００℃で加熱発泡させることにより、実施例３の確認サンプルにてガラス被膜状バルーンの気泡部１Ａを確保した発泡成形体が得られることが立証できた。

【0036】

このようにして、本発明の水溶性アルカリ珪酸塩の発泡剤を用いた熱可塑性樹脂材の発泡成形体の製造方法により多数個の気泡部を確保する発泡成形体が得られるが、モル比が２～３．２の水溶性アルカリ珪酸塩に硼砂、硼酸などの硼素化合物や水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水溶性金属化合物を１種または２種以上組み合わせてそれぞれを５～１５重量％混合し溶解させて５～３０重量％の含水分量となるように処理してできた粒子状の発泡剤を用いる場合、発泡剤形成工程１０１において、その粒子状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所定時間加熱するに際しその温度は一定の温度（実施例３においては３００℃で２０分間）で行っているが、２段階（実施例３においては２８５℃で１０分間と３００℃で１０分間）の温度制御で行ってもよい。また、加圧させながら加熱することにより、形成されるガラス被膜状バルーンの発泡を遅延させて発泡成形を行ってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は発泡成形体を単体または複合体で構成して、緩衝材、断熱材、吸音材、ろ過材または電気絶縁材に有用であり、特に、スーパーエンジニアリングプラスチックの存在状態で珪酸ナトリウムの発泡剤を有効に活用してスーパーエンジニアリングプラスチックを採用した発泡成形体を提供することにより、自動車、飛行機、搬送器機などの軽量化に役立て省エネルギー対策の一旦を担うことができる。

【符号の説明】

【0038】

１ 発泡剤
１Ａ 気泡部
２ 熱可塑性樹脂材
２Ａ 被膜
１０１ 発泡剤形成工程
１０２ 混合工程
１０３ 加熱発泡工程
１０４ 冷却工程
できた発泡成形体の表面状態を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】