(57)【要約】【課題】押出機のスクリューのトルクの上昇を抑制できる上に、発泡倍率を高くできると共に発泡セルを微細化できる無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法は、押出機で溶融させたポリマーに、該ポリマーと押出機内で均一相を形成し得る流動性金属化合物と発泡剤とを添加し、混合して、溶融体を調製する溶融体調製工程と、該溶融体の温度を制御して粘性を調整する粘性調整工程と、粘性を調整した溶融体をダイスから吐出させてポリマーを発泡させると共に成形する発泡成形工程とを有し、溶融体調製工程では、流動性金属化合物の添加量を、ポリマーの質量を１とした際に０．０１〜１０．０の質量比率にする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機で溶融させたポリマーに、該ポリマーと押出機内で均一相を形成し得る流動性金属化合物と発泡剤とを添加し、混合して、溶融体を調製する溶融体調製工程と、
該溶融体の温度を制御して粘性を調整する粘性調整工程と、
粘性を調整した溶融体をダイスから吐出させてポリマーを発泡させると共に成形する発泡成形工程とを有し、
溶融体調製工程では、流動性金属化合物の添加量を、ポリマーの質量を１とした際に０．０１〜１０．０の質量比率にすることを特徴とする無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
【請求項２】
溶融体調製工程の後に、流動性金属化合物を分解して固体状金属化合物にする分解工程を有する、請求項１に記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
【請求項３】
前記流動性金属化合物が金属のアルコキシド、金属のβ−ジケトナート錯体、金属の酢酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記流動性金属化合物に含まれる金属が、ケイ素、チタン、カルシウム、亜鉛、スズおよびインジウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１または２に記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
【請求項４】
発泡剤が、液体状態、亜臨界状態または超臨界状態の二酸化炭素を含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
【請求項５】
二酸化炭素が超臨界状態の二酸化炭素、ポリマーがアクリル系樹脂、流動性金属化合物がシリコンアルコキシドまたはそのオリゴマーである、請求項４に記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
【請求項６】
溶融体調製工程では混合温度を２００〜２５０℃、粘性調整工程では溶融体の加熱温度を１１０〜１９０℃にする、請求項５に記載の無機物・ポリマーコンポジット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、無機物とポリマーとの複合材料からなる発泡成形体を、押出機を用いて連続的に製造する無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーの内部に多数の発泡セルを有する発泡成形体は、ポリマー単体と比べて樹脂使用量が少なく、軽量で、断熱性に優れるため、各種分野で広く使用されている。
一般に、発泡成形体においては、機械的物性を改良するために、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ、クレー等の無機物を配合してコンポジット化することがある。
また、発泡成形体の軽量化と機能性を高めるためには、発泡倍率を高めて密度の小さい発泡体とすればよいが、発泡倍率を高くしすぎると、発泡成形体の機械的強度が低下することがあった。発泡倍率を高くしつつ機械的強度の低下を抑制するためには、発泡成形体の発泡セルを微細化すればよい。
【０００３】
発泡成形体の発泡セルを微細化する方法として、ポリマーに物理発泡剤として窒素、二酸化炭素などの超臨界流体を含浸させた後に、減圧させて発泡させる方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の方法において、発泡成形体の生産性を高めるために、押出機を用いて連続生産することが考えられる。しかしながら、押出機を用いて発泡成形体を生産する場合には、ポリマーに超臨界流体を充分に含浸させることは困難であり、発泡倍率が低くなることがあった。
そこで、特許文献２では、発泡倍率を向上させるため、シリカ粒子等の無機系フィラーを発泡核剤として添加することが提案されている。また、特許文献２には、無機系フィラーとして多孔質フィラーを用い、超臨界流体を吸着させることで、発泡セルをより微細にできる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３２２４２号公報
【特許文献２】特開２００２−２６９５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の方法では、無機フィラーを発泡工程の前にあらかじめポリマー中に添加しておく必要があった。一般に、無機フィラーのポリマーに対する混合割合を増加させると、溶融状態でのポリマーの粘度が上昇して、押出機のスクリューのトルクが上昇する傾向にあった。そのため、発泡、成形が困難になることがあった。
特に、無機フィラーとして多孔質無機フィラーを用いた場合には、比表面積が大きいため、ポリマーとの相互作用が強く、添加量が少なくても、トルクが上昇しやすかった。
また、トルクが上昇しないように成形条件を調整した場合には、発泡倍率または発泡セルの微細化が不充分になることがあった。
【０００６】
本発明の目的は、押出機を用いて無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を連続的に製造でき、しかも押出機のスクリューのトルクの上昇を抑制できる上に、発泡倍率を高くできると共に発泡セルを微細化できる無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を達成するための研究を重ねた結果、無機系フィラーを用いなくても、ポリマーに金属化合物を特定の比率で添加し、押出機で混合し、発泡前のポリマーの粘性を調整することによって、発泡状態を調整できることを見出した。そして、その知見に基づき、さらに検討を重ねて、以下の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法を発明した。
【０００８】
［１］  押出機で溶融させたポリマーに、該ポリマーと押出機内で均一相を形成し得る流動性金属化合物と発泡剤とを添加し、混合して、溶融体を調製する溶融体調製工程と、
該溶融体の温度を制御して粘性を調整する粘性調整工程と、
粘性を調整した溶融体をダイスから吐出させてポリマーを発泡させると共に成形する発泡成形工程とを有し、
溶融体調製工程では、流動性金属化合物の添加量を、ポリマーの質量を１とした際に０．０１〜１０．０の質量比率にすることを特徴とする無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
［２］  溶融体調製工程の後に、流動性金属化合物を分解して固体状金属化合物にする分解工程を有する、［１］に記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
［３］  前記流動性金属化合物が金属のアルコキシド、金属のβ−ジケトナート錯体、金属の酢酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記流動性金属化合物に含まれる金属が、ケイ素、チタン、カルシウム、亜鉛、スズおよびインジウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種である、［１］または［２］に記載の無機物・ポリマーコンポジット成形体の製造方法。
［４］  発泡剤が、液体状態、亜臨界状態または超臨界状態の二酸化炭素を含有する、［１］〜［３］のいずれかに記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
［５］  二酸化炭素が超臨界状態の二酸化炭素、ポリマーがアクリル系樹脂、流動性金属化合物がシリコンアルコキシドまたはそのオリゴマーである、［４］に記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
［６］  溶融体調製工程では混合温度を２００〜２５０℃、粘性調整工程では溶融体の加熱温度を１１０〜１９０℃にする、［５］に記載の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法は、押出機を用いて無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を連続的に製造でき、しかも押出機のスクリューのトルクの上昇を抑制できる上に、発泡倍率を高くできると共に発泡セルを微細化できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法の一実施形態例について説明する。
本実施形態例の製造方法により製造される無機物・ポリマーコンポジット成形体は、発泡ポリマーと、発泡ポリマーの発泡セル内に存在する固体状金属化合物とを含有する発泡成形体である。
【００１１】
＜無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体＞
無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を構成するポリマーとしては熱可塑性樹脂が使用され、中でも、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。
【００１２】
オレフィン系樹脂：エチレン又はプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィン、又はシクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、シクロペンタジエン、１，３−シクロヘキサジエン、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン、トリシクロ［４．３．０．１2,5］デカ−３，７−ジエン、テトラシクロ［４．４．０．１2,5．１7,10］ドデカ−３−エン等のシクロオレフィンの単独重合体、上記α−オレフィン同士の共重合体、及びα−オレフィンと共重合可能な他の単量体、酢酸ビニル、マレイン酸、無水マレイン酸、ビニルアルコール、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等との共重合体等が挙げられる。
【００１３】
ポリエステル系樹脂：テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等のジカルボン酸単量体とエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ビスフェノール化合物又はその誘導体のアルキレンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等のジオール又は多価アルコール単量体との共重合体、乳酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸や、２，６−ヒドロキシナフトエ酸、等のヒドロキシカルボン酸等の（共）重合体等が挙げられる。
【００１４】
ポリアミド系樹脂：３員環以上のラクタム、重合可能なω−アミノ酸、二塩基酸とジアミンなどの重縮合によって得られる鎖中に酸アミド結合を有する重合体である。具体的には、ε−カプロラクタム、アミノカプロン酸、エナントラクタム、７−アミノヘプタン酸、１１−アミノウンデカン酸、９−アミノノナン酸、α−ピロリドン、α−ピペリドンなどの重合体、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどのジアミンと、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二塩基酸、グルタール酸などのジカルボン酸と重縮合させて得られる重合体またはこれらの共重合体である。例えば、ナイロン−４、ナイロン−６、ナイロン−７、ナイロン−８、ナイロン−１１、ナイロン−１２、ナイロン−６、６、ナイロン−６、１０、ナイロン−６、１１、ナイロン−６、１２、ナイロン−６Ｔ、ナイロン−６／ナイロン−６、６共重合体、ナイロン−６／ナイロン−１２共重合体、ナイロン−６／ナイロン−６Ｔ共重合体、ナイロン−６Ｉ／ナイロン−６Ｔ共重合体等が挙げられる。
【００１５】
なお、上記樹脂が共重合体である場合には、その構造はランダム、ブロック等のいずれであってもよく、立体規則性を有する場合には、アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチックのいずれでもよい。
【００１６】
さらに、上記の樹脂以外に、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セロハン、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ポリアセタール、ポリスルホン、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂も使用できる。
また、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどのゴム、エラストマー等も使用できる。
【００１７】
固体状金属化合物としては、各種金属の酸化物または水酸化物が挙げられるが、ケイ素、チタン、カルシウム、亜鉛、スズおよびインジウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属を有する酸化物または水酸化物が好ましい。なお、本発明においては、金属は半金属も含む。
固体状金属化合物は、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の機械的物性や熱的物性等を向上させる役割を果たす。
【００１８】
また、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体は、例えば、可塑剤、安定剤、耐衝撃性向上剤、難燃剤、結晶核剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、顔料、染料、充填剤、酸化防止剤、加工助剤、紫外線吸収剤、防曇剤、防菌剤、防黴剤等の添加剤を含有してもよい。添加剤は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体においては、発泡倍率が２〜５０倍であることが好ましく、３〜２０倍であることがより好ましい。発泡倍率が２倍以上であれば、発泡体としての特性を充分に発揮でき、５０倍以下であれば、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の機械的強度を充分なものとすることができる。
発泡セルの平均発泡径は１．０〜５００μｍであることが好ましく、１．０〜２００μｍであることがより好ましい。発泡セルの平均発泡径が１．０μｍ以上であれば、容易に発泡セルを形成でき、５００μｍ以下であれば、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の機械的強度を充分なものとすることができる。
【００２０】
無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体は、発泡倍率が大きいため、密度が小さく、平均発泡径が小さい上に発泡セル内に固体状金属化合物が分散している。そのため、対流伝熱が抑制されており、しかも耐熱性、耐候性が向上しているため、断熱材として好適に使用できる。
無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体は、熱伝導率が０．０１８〜０．０４５ｍＷ／Ｋであることが好ましく、０．０１８〜０．０３ｍＷ／Ｋ以下であることがより好ましい。
【００２１】
＜無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法＞
本実施形態例の製造方法は、溶融体調製工程と分解工程と粘性調整工程と発泡成形工程とを有する。
【００２２】
（溶融体調製工程）
本実施形態例における溶融体調製工程では、まず、ホッパーよりペレット状のポリマーを押出機に供給して溶融させる。その際に使用する押出機としては、単軸押出機、二軸押出機のいずれであってもよい。また、スクリューを直列に配置したタンデム型の押出機も使用できる。
【００２３】
次いで、押出機内で溶融したポリマーに流動性金属化合物と発泡剤とを添加し、混合して、各成分が均一に混合された溶融体を得る。
流動性金属化合物の添加方法としては、例えば、押出機内の溶融体に液体状態または気体状態で添加する方法、流動性金属化合物を後述する発泡剤に混合させて発泡剤と共に添加する方法等が挙げられる。
また、流動性金属化合物を液体状態または気体状態で添加する場合には、例えば、プランジャーポンプ等のポンプを使用して添加することができる。
流動性金属化合物を発泡剤にあらかじめ混合する場合には、押出機に接続された混合装置を設けることが好ましい。
【００２４】
流動性金属化合物の添加量は、ポリマーの質量を１とした際に０．０１〜１０．０の質量比率にし、好ましくは０．１〜６．０の質量比率にする。
流動性金属化合物の添加量を、ポリマーの質量を１とした際の０．０１未満であると、発泡セルを微細化できず、１０．０を超えると、ポリマーに対して流動性金属化合物を均一に混合できず、生産性が低下し、しかも発泡倍率が低くなる。
【００２５】
流動性金属化合物は、溶融状態のポリマーと均一相を形成し得る金属化合物である。溶融状態のポリマーと均一相を形成し得る金属化合物とは、液体状の金属化合物、気体状の金属化合物、または、溶融状態のポリマーと混合する前は固体状であるが、溶融状態のポリマーに混合した際には溶融する金属化合物のことである。また、流動性金属化合物は、分解して固体状金属化合物になる。
このような流動性金属化合物の中でも、容易に固体状金属化合物が得られることから、金属のアルコキシド、金属のβ−ジケトナート錯体、金属の酢酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
また、金属としては、容易に固体状金属化合物が得られることから、ケイ素、チタン、カルシウム、亜鉛、スズ及びインジウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
特に、流動性金属化合物の中でも、より容易に固体状金属化合物が得られることから、テトラメトキシシランがより好ましい。
【００２６】
発泡剤としては、ポリマーおよび流動性金属化合物と均一相を形成しうるものが使用され、例えば、窒素、二酸化炭素、各種フロンガス、物理的発泡剤、化学的発泡剤が挙げられる。発泡剤は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
発泡剤の中でも、ポリマーへの親和性、流動性金属化合物との相溶性の観点から、二酸化炭素が好ましい。二酸化炭素は、溶解性の高い高圧の液体状態、亜臨界状態、超臨界状態が好ましく、超臨界状態の二酸化炭素がより好ましい。
【００２７】
発泡剤として二酸化炭素を使用する場合の供給する方法としては、例えば、液体状態の二酸化炭素をプランジャーポンプ、押し込みポンプ等で供給する方法、気体または液体状態の二酸化炭素をポンベより直接あるいは減圧した状態で供給し、押出機内で超臨界状態にする方法、二酸化炭素を昇圧機等により臨界圧力以上にし、ヒーター等により臨界温度以上に加熱して二酸化炭素の超臨界流体を調製し、これを制御ポンプにより押出機に供給する方法などが挙げられる。
【００２８】
また、発泡剤として二酸化炭素を使用する場合には、その圧力を７〜５０ＭＰａにすることが好ましい。また、二酸化炭素の臨界圧力は７．３ＭＰａであり、ポリマーと金属化合物とが均一に混合する圧力は７．３ＭＰａより高いことから、９〜２５ＭＰａにすることがより好ましい。
なお、ポリマーと流動性金属化合物とが均一に混合する圧力条件は、ポリマーおよび流動性金属化合物の種類によって異なるため、あらかじめ調べておくことが好ましい。例えば、発泡剤として二酸化炭素を用い、流動性金属化合物としてテトラメトキシシランを用いる場合には、４０℃、９ＭＰａ以上で均一な溶融体を形成し、温度の上昇とともに、均一な溶融体を形成する条件は高圧側に移行する。
【００２９】
発泡剤を添加する前、最中、後のいずれかにて、発泡核剤を添加することができる。発泡核剤としては、タルク、炭酸カルシウム、クレー、酸化マグネシウム、ガラスパウダー、酸化チタン、無水シリカ等の無機粒子が挙げられる。発泡核剤は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
溶融体調製工程では、ポリマー、流動性金属化合物および発泡剤が均一に混合されるような温度にする。
二酸化炭素が超臨界状態の二酸化炭素、ポリマーがアクリル系樹脂、流動性金属化合物がシリコンアルコキシドまたはそのオリゴマーである場合には、溶融体調製工程での混合温度は２００〜２５０℃であることが好ましい。混合温度を２００℃以上にすれば、より均一に各成分を混合でき、２５０℃以下にすれば、押出機ホッパー側に、逆流してくる流動性金属化合物の蒸発や超臨界二酸化炭素の噴出を防止でき、容易に押出成形できる。
【００３１】
（分解工程）
分解工程では、流動性金属化合物を分解して、金属酸化物または金属水酸化物である固体状金属化合物にする。
流動性金属化合物の分解方法としては、例えば、加水分解、熱分解、光照射分解、マイクロ波照射分解などが挙げられる。これらの中でも、簡便であることから、加水分解が好ましい。
加水分解では、ポリマーに吸着されている水を利用する方法、ポリマー製造の際の縮重合により生成した水を利用する方法、溶融体を調製した後に高圧ポンプで水を圧入する方法、含水化合物の熱分解などにより水分を供給する方法などを適用することができる。
また、流動性金属化合物の分解は、必要に応じて、複数の方法を組み合わせてもよい。
流動性金属化合物は全量を分解して固体状金属化合物にする必要はなく、一部が残留しても構わない。
【００３２】
（粘性調整工程）
粘性調整工程では、溶融体の温度を制御して、発泡成形に適した粘度になるように粘性を調整する。
粘性調整工程での溶融体の温度を、ポリマーの種類、流動性金属化合物の種類に応じて適宜調整すればよい。例えば、ポリマーがアクリル樹脂、流動性金属化合物がテトラメトキシラン、発泡剤が二酸化炭素である場合には、溶融体の温度を、溶融体調製工程での温度より６０〜９０℃低くすることが好ましい。
二酸化炭素が超臨界状態の二酸化炭素、ポリマーがアクリル系樹脂、流動性金属化合物がシリコンアルコキシドまたはそのオリゴマーである場合の溶融体調製工程での溶融体の好ましい温度は、上記のように、２００〜２５０℃である。したがって、粘性調整工程では溶融体の加熱温度を１１０〜１９０℃にすることが好ましい。溶融体の加熱温度を１１０℃以上にすれば、容易に成形でき、１９０℃以下にすれば、容易に発泡できる。
【００３３】
（発泡成形工程）
発泡成形工程では、粘性を調整した溶融体を、押出機の先端に取り付けたダイスから吐出させ、大気圧に減圧してポリマーを発泡させると共に成形する。
ダイスとしては、例えば、幅広で平板状のフラットダイ、複数の開口孔を有するマルチストランドダイなどを用いることができる。フラットダイを用いた場合には、シート状またはボード状に成形され、マルチストランドダイを用いた場合には円柱状に成形される。
【００３４】
発泡成形後、必要に応じて、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を裁断して、形状や寸法を整えることができる。
また、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の片面または両面に、耐熱性、難燃性、機械的強度等を向上させるために、例えば、アルミニウム製シート、不織布等を貼り合わせてもよい。
また、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を熱ロール等に通して表面を平滑化してもよい。
【００３５】
押出機を用いてポリマーに流動性金属化合物と発泡剤とを添加して溶融体を調製し、該溶融体をダイスから吐出させる上記製造方法では、押出機内で流動性金属化合物を分解して固体状金属化合物を連続的に得ると共に連続的に発泡成形するため、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を連続的に製造できる。
しかも、流動性金属化合物の添加量をポリマーの質量を１とした際の０．０１〜１０．０とし、発泡成形工程前に溶融体の粘性を調整する上記製造方法では、無機系フィラーを用いなくても、発泡セルの平均発泡径を小さくでき、発泡倍率を低くして低密度な発泡成形体を得ることができる。また、無機系フィラーをポリマーに添加しなくてもよいから、押出機のスクリューのトルクの上昇を抑制できる。
【００３６】
本発明は、以下の理由により、発泡剤として超臨界状態の二酸化炭素の流体を使用する場合にとりわけ効果が発揮される。一般的に、二酸化炭素によるポリマーの膨潤、可塑化効果によってポリマーの溶融粘度が低下する。また、流動性金属化合物によってもポリマーの溶融粘度を低下させることもある。このようなポリマーの粘度の低下は、発泡成形工程での発泡剤の迅速な外部への拡散や発泡セルの破泡や合一を引き起こすため、発泡倍率が低くなりやすく、また、発泡セルが微細化しにくい。
しかし、本発明では、発泡成形工程前に、発泡に適した粘度になるように溶融体の粘性を調整するため、発泡剤として超臨界状態の二酸化炭素の流体を使用しても、発泡倍率が高く、発泡セルが微細な発泡成形体を得ることができる。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態例に限定されない。
溶融体調製工程において、ポリマー、流動性金属化合物および発泡剤の供給、混合の順序は、均一な混合が得られるのであれば、上記実施形態例に限定されない。例えば、流動性金属化合物または発泡剤にポリマーを添加しても構わない。
また、分解工程を省略しても構わないが、固体状金属化合物の含有量を多くするできるため、分解工程を行うことが好ましい。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００３９】
［実施例１］
アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、アクリペット ＩＲ Ｋ３０４）のペレットをホッパーより押出機（（株）東洋精機製作所製、二軸セグメント押出機２Ｄ３０Ｗ２）に供給し、温度２４０℃の条件で加熱溶融させた。
また、プランジャーポンプを用いてテトラメトキシシランを、溶融させたアクリル樹脂に添加した。その際、テトラメトキシシランの添加量は、単位時間当たり、アクリル樹脂１に対して０．１の質量比率とした。
また、液化炭酸ガスボンベから液体状態の二酸化炭素を、昇圧ポンプを用いて、溶融させたアクリル樹脂に供給した。その際の二酸化炭素の添加量は、アクリル樹脂０．５ｋｇ／時間に対して２．０ｍｌ／分の割合とした。
次いで、押出機内部の圧力を、アクリル樹脂とテトラメトキシシランと二酸化炭素が均一に混合する条件に維持したまま、溶融体の温度を徐々に低下させて、ダイス付近の温度を１５０℃とした。
そして、温度一定のままダイスから吐出させることで大気圧に減圧させて、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を得た。
【００４０】
［実施例２］
実施例１において、テトラメトキシシランの添加量を、単位時間当たり、アクリル樹脂１に対して０．３の質量比率としたこと以外は実施例１と同様にして、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を得た。
【００４１】
［実施例３］
実施例１において、溶融体のダイス付近の温度を１４０℃にして溶融体の粘性を調整したこと以外は実施例１と同様にして、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を得た。
【００４２】
［比較例１］
実施例１において、液体状態の二酸化炭素のみをアクリル樹脂に添加し、テトラメトキシシランを添加しなかった以外は実施例１と同様にして、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を得た。
【００４３】
［比較例２］
実施例1において、溶融体の温度を低下させず、ダイス付近の温度を２３０℃とした以外は実施例１と同様にして、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を得た。
【００４４】
［比較例３］
実施例1において、テトラメトキシシランの添加量を、単位時間当たり、アクリル樹脂１に対して１１．０の質量比率とした以外は実施例１と同様に、無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を得た。
【００４５】
上記実施例および比較例の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の密度、平均発泡径、熱伝導率を以下のように測定した。測定結果を表１に示す。
【００４６】
［密度］
無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を約２ｃｍ角程度に裁断し、高精度自動比重計（（株）東洋精機製作所製）により密度を測定した。
【００４７】
［発泡倍率］
無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の密度と未発泡アクリル樹脂の比重から（比重＝１．１７ｇ／ｃｍ３）下記の式より算出した。
発泡倍率＝未発泡アクリル樹脂の比重／無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の密度
【００４８】
［平均発泡径］
無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を裁断し、その断面について、走査型電子顕微鏡（日本電子（株）製、ＪＳＭ−６４６０ＬＡ）用いて無作為に１０カ所観察し、発泡セルの個数を実測した。そして、その平均値を求めて、これを平均発泡径とした。
【００４９】
［熱伝導率］
ＪＩＳ  Ａ  １４１２に準じて、得られた無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体を１５ｃｍ×１５ｃｍ×１．５ｃｍの板状の形状にし、熱伝導率測定装置（英弘精機社製ＨＣＯ−０７４）を用いて熱伝導率を測定した。
【００５０】
【表１】
2010280780.tif 000002
【００５１】
ポリマーに金属化合物を特定の比率で添加し、かつ、発泡前のポリマーの粘性を調整した実施例１〜３の製造方法では、密度が低く、平均発泡径が小さい無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体が得られた。
これに対し、金属化合物を添加しなかった比較例１の製造方法では、平均発泡径は小さいものの、密度が高く、そのため発泡倍率も低い。比較例２〜３の製造方法では、いずれも発泡径を制御できず、破泡や合一が起こり、満足な成形体として得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体の製造方法で得られる無機物・ポリマーコンポジット発泡成形体は、衝撃吸収材、電池用セパレータ、断熱材等に利用可能である。