(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
発泡性樹脂粒子を前記容器内に投入する投入口と、
前記発泡性樹脂粒子を５ｋｇ／ｈｒ以上１０００ｋｇ／ｈｒ以下の流量の過熱水蒸気により加熱して発泡させることによって、予備発泡粒子を得る発泡手段と、
前記予備発泡粒子を前記容器外に搬出する搬出口と、
を備え、
前記発泡手段は、
前記過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と、
前記過熱水蒸気を通過させ、前記発泡性樹脂粒子及び前記予備発泡粒子を通過させない目皿と、
攪拌機と、
を更に備える、
ことを特徴とする、予備発泡粒子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料である熱可塑性樹脂を含む発泡性樹脂粒子から過熱水蒸気を用いて予備発泡粒子を製造する装置、及び予備発泡粒子を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡機を用いて発泡性樹脂粒子を加熱・発泡させて、予備発泡粒子等の発泡粒子を得る方法としては、従来から、下記２種類の代表的な方法が採用されている。第１の方法は、特許文献１に記載のように発泡性樹脂粒子を圧力容器中に入れ、飽和水蒸気を用いて加熱することで、粒子を発泡させるものである。第２の方法は、特許文献２に記載のように、発泡性樹脂粒子を容器内で加熱空気を用いて加熱することで、発泡粒子を得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４５３８１４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０５８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法のうち、特許文献１の方法では、高温の融点を有する樹脂を発泡させる場合、飽和水蒸気を所定の圧力とするまでに長時間が必要となっていた。そのため、特許文献１の方法には、発泡粒子の生産効率を向上させる余地のみならず、発泡剤の散逸を抑制して発泡倍率を向上させる可能性、また、高圧に耐えられる圧力容器等にかかっていた設備コストを低減する可能性があった。
また、特許文献２の方法では、比熱が低く熱伝導性に劣る加熱空気を用いるため、加熱時間が長くなり、高温の酸素による樹脂の酸化劣化が生じるおそれがあった。そのため、特許文献２の方法には、発泡粒子の酸化劣化を低減する余地を有していた。
【０００５】
そこで、本発明は、予備発泡粒子の発泡倍率を向上させることができ、更に、予備発泡粒子の酸化劣化を抑制することができる、予備発泡粒子の製造装置及び予備発泡粒子の製造方法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】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、容器の壁に発泡性樹脂粒子の入口及び出口を設け、例えば、容器内に更に設けた攪拌機、容器の底部側に更に設けた発泡性樹脂粒子及び予備発泡粒子を通過させない蓋状の部材等を用いながら、発泡性樹脂粒子を過熱水蒸気により加熱して発泡させる手段を用いることによって、良質な予備発泡粒子を製造することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
［１］容器と、発泡性樹脂粒子を前記容器内に投入する投入口と、前記発泡性樹脂粒子を５ｋｇ／ｈｒ以上１０００ｋｇ／ｈｒ以下の流量の過熱水蒸気により加熱して発泡させることによって、予備発泡粒子を得る発泡手段と、前記予備発泡粒子を前記容器外に搬出する搬出口と、を備え、前記発泡手段は、前記過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と、前記過熱水蒸気を通過させ、前記発泡性樹脂粒子及び前記予備発泡粒子を通過させない目皿と、攪拌機と、を更に備える、ことを特徴とする、予備発泡粒子の製造装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発泡性樹脂粒子をより短時間で発泡させることができるため、予備発泡粒子の発泡倍率を著しく向上させることができ、更に、予備発泡粒子の酸化劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】過熱水蒸気を用いる本実施形態の予備発泡粒子の製造装置の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と言う。）について詳細に説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１１】
（予備発泡粒子の製造装置）
図１に、本実施形態の予備発泡粒子の製造装置の一例の概略断面図を示す。
本実施形態の予備発泡粒子の製造装置（以下、「発泡装置」ともいう。）Ｄは、上部１ｔ、底部１ｂ、側壁部１ｗを有し、円筒形状を有する容器１と、容器１の上部１ｔに設けられた、発泡性樹脂粒子を容器１内に投入するための投入口３と、発泡性樹脂粒子を過熱水蒸気により加熱して発泡させることによって、予備発泡粒子を得る発泡手段１００と、容器１の側壁部１ｗに設けられた、予備発泡粒子を容器１外に搬出するための搬出口７と、を備える。
【００１２】
なお、図１に示す発泡装置Ｄでは、投入口３に、容器１内に投入する発泡性樹脂粒子を溜めるためのホッパー２が設けられており、搬出口７に、予備発泡粒子を吸引するためのエゼクタ（図示せず）が設けられている。
【００１３】
そして、図１に示す本実施形態の予備発泡粒子の製造装置Ｄでは、上記要素以外に下記の要素を備えている。これらの要素は、前述の発泡手段１００を構成するものとしてよい。
【００１４】
発泡装置Ｄは、更に、容器１の外部に設けられた、過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置８と、容器１の底部１ｂから上部１ｔに向かって所定距離をおいて設けられた、過熱水蒸気等の気体は通過させるものの、発泡性樹脂粒子及び予備発泡粒子等の所定サイズ以上の固形物を通過させない目皿６（金網等）と、容器１の上部１ｔ中心と底部１ｂ中心とを結ぶ線に沿って設けられた軸４ａと、軸４ａの先端に備え付けられた撹拌翼４ｗとを含み、容器１内の発泡性樹脂粒子及び予備発泡粒子を撹拌するための撹拌機４と、を備えている。
【００１５】
更に、図１に示す本実施形態の予備発泡粒子の製造装置Ｄには、容器１の底部１ｂ中心に、過熱水蒸気発生装置８で発生させた過熱水蒸気を容器１内に導入するための蒸気導入口９が、底部１ｂと目皿６との間に、導入した過熱水蒸気を容器１内に均一に拡散させるための拡散板１０が、側壁部１ｗの目皿６よりも上方に、発泡中の容器１内の温度を検知するための温度計５が、容器１の上部１ｔの端に、導入した過熱水蒸気を排出するための蒸気排出口１１が、底部１ｂの端に、過熱水蒸気が凝縮することによって発生するドレン（水滴）を排出するためのドレン排出口１２が、設けられている。
【００１６】
目皿６としては、例えば、発泡性樹脂粒子の径の大きさよりも小さい径の孔を有する、金属製の金網等が挙げられ、搬出口７に設けられるエゼクタとしては、一般的なものが挙げられる。また、製造した予備発泡粒子の取り出しの容易性の観点から、目皿６の上面と搬出口７の底面とは、図１に示すように、容器１の高さ方向について同じ位置であることが好ましい。
【００１７】
（予備発泡粒子の製造方法）
本実施形態の予備発泡粒子の製造方法は、前述の本実施形態の予備発泡粒子の製造装置を用いて、実施することができる。
図１に示す構成の発泡装置を用いる本実施形態の予備発泡粒子の製造方法では、まず、発泡性樹脂粒子を投入口３から容器１内に投入すると共に撹拌機４を起動させて、目皿６上に堆積した発泡性樹脂粒子を撹拌翼４ｗにより撹拌し始める。続いて、過熱水蒸気発生装置８を運転状態にして、過熱水蒸気を、蒸気導入口９を介して容器１内に導入する。このとき、底部１ｂ中心から供給された過熱水蒸気は、拡散板１０に当たって、底部１ｂから上部１ｔに向かって、容器１内に均一に拡散していく。過熱水蒸気は温度計５に示される容器１内の温度が所定温度（目標温度）に昇温するまでの間（容器１内の温度を目標温度まで昇温するのにかかった時間を、以下、「昇温時間」ともいう。）導入し続け、その後、過熱水蒸気の流量を所定の時間調整して、容器１内の温度を目標温度で一定に保持し（目標温度に保持している時間を、以下、「保持時間」ともいう。）、加熱による発泡を行う。発泡完了後、搬出口７を開放し、搬出口７に設けられたエゼクタによる吸引により予備発泡粒子を容器１外に搬出する。この一連の動作により、本実施形態の予備発泡粒子を得ることができる。
【００１８】
ここで、供給される過熱水蒸気の温度としては、用いる熱可塑性樹脂の融点やガラス転移点に応じて適宜定めてよい。
【００１９】
供給される過熱水蒸気の流量としては、加熱を素早く行う観点、及び発泡粒子の傷つき防止の観点から、５ｋｇ／ｈｒ以上としてよく、好ましくは１０ｋｇ／ｈｒ以上であり、２０００ｋｇ／ｈｒ以下としてよく、好ましくは１０００ｋｇ／ｈｒ以下である。
【００２０】
発泡時の加熱温度は、熱可塑性樹脂の融点やガラス転移点に応じて適宜定めてよく、例えば、ポリアミド系樹脂の場合、１５０℃以上としてよく、好ましくは１８０℃以上であり、３５０℃以下としてよく、好ましくは３２０℃以下であり、ポリエステル系樹脂の場合、１５０℃以上としてよく、好ましくは１８０℃以上であり、３５０℃以下としてよく、好ましくは３２０℃以下であり、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の場合、１３０℃以上としてよく、好ましくは１５０℃以上であり、３００℃以下としてよく、好ましくは２５０℃以下である。
発泡時の保持時間は、所望する発泡倍率に応じて適宜定めてよい。
発泡時の昇温時間は、特に限定されないが、発泡剤の散逸を抑える観点から短いほど好ましい。
【００２１】
撹拌機の撹拌速度としては、均一に加熱を行う観点、及び発泡粒子の傷つき防止の観点から、２０ｒｐｍ以上としてよく、好ましくは５０ｒｐｍ以上であり、５００ｒｐｍ以下としてよく、好ましくは３００ｒｐｍ以下である。
【００２２】
本実施形態の予備発泡粒子の製造装置、及び本実施形態の予備発泡粒子の製造方法によれば、予備発泡粒子の製造に用いる過熱水蒸気が、飽和水蒸気を更に加熱したものであるため、通常の飽和水蒸気を用いた場合と比較して、より短時間で発泡性樹脂粒子を発泡させることができる。
そして、より短時間での発泡により発泡剤の散逸を抑えられるため、予備発泡粒子の発泡倍率を著しく向上させることができ、更には、例えば、熱源に加熱空気を用いた場合と比較した場合、加熱効率に優れるだけでなく、酸化劣化を抑制する（黄ばみを抑制する）ことができる。
【００２３】
しかも、本実施形態の予備発泡粒子の製造装置、及び本実施形態の予備発泡粒子の製造方法では、加熱源である過熱水蒸気を常圧で使用することができるため、製造装置が耐圧仕様である必要が乏しく、設備コストを抑えることができる。
【００２４】
以下、本実施形態の予備発泡粒子の製造装置、及び本実施形態の予備発泡粒子の製造方法における各要素について詳述する。
【００２５】
本実施形態で用いられる過熱水蒸気とは、蒸気を大気圧下で加熱して１００℃以上にしたものをいい、近年、食品加熱装置や加硫装置等の産業分野において適用され始めている。
【００２６】
過熱水蒸気は、下記の特徴を有している。
（１）加熱空気と比較して熱容量が大きく、被加熱物を急速に加熱することができ、加熱時間を短縮できる。
（２）加熱空気と比較して約２倍程度の定圧比熱を有し、加熱能力に優れている。
（３）潜熱のエネルギーを有するので、加熱空気と比較してエンタルピーが大きい。
（４）空気による伝熱は対流伝熱の作用によるものに限られるが、過熱水蒸気による伝熱は対流伝熱に放射伝熱や凝縮伝熱の作用を加えた「複合伝熱作用」によるため、熱効率が良い。
（５）加熱空気と比較して分子サイズが小さいため、過熱水蒸気が被加熱物の細かな凹凸に入り込み、伝熱効率に優れる。
（６）加熱空気と異なり加熱源として酸素を含まないため、被加熱物の酸化劣化が極めて発生し辛い。
【００２７】
本実施形態で用いられる発泡性樹脂粒子は、熱可塑性樹脂としてよく、また、熱可塑性樹脂と、必要に応じて、核剤等のその他の成分とを含む熱可塑性樹脂組成物としてもよい。
【００２８】
熱可塑性樹脂としては、発泡剤を含有することができ、加熱することで発泡に好適な粘弾性状態となり得る樹脂であれば、特に限定されることなく、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の汎用プラスチック；変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂等のエンジニアリングプラスチック；液晶ポリマー等が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で使用してもよく、２種以上のブレンド物で使用してもよい。
【００２９】
そして、熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂としても非晶性樹脂としてもよい。
結晶性樹脂の場合には、その融点は、１５０℃以上が好ましく、より好ましくは１６０℃以上であり、更に好ましくは１８０℃以上であり、最も好ましくは１９０℃以上である。
また、非晶性樹脂の場合には、そのガラス転移点は、１００℃以上が好ましく、より好ましくは１１０℃以上であり、更に好ましくは１２０℃以上であり、最も好ましくは１５０℃以上である。
【００３０】
上記熱可塑性樹脂に必要に応じて含められるその他の成分としては、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、他の熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらのその他の成分は、本発明の目的を損なわない範囲で、添加してよい。
【００３１】
これら熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物からなる発泡性樹脂粒子の形状としては、特に限定されることなく、例えば、ビーズ状、ペレット状、球体、不定形の粉砕物等が挙げられ、その径（最大径）の大きさは、発泡後の予備発泡粒子の大きさを適度なものとし、予備発泡粒子の取り扱いやすさを高め、成形時の予備発泡粒子の充填をより密にする観点から、０．２〜３ｍｍであることが好ましい。
【００３２】
発泡性樹脂粒子に発泡剤を含有（含浸）させる方法としては、特に限定されることなく、一般的に用いられている方法としてよい。
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）や、重炭酸ナトリウム等の熱分解型発泡剤を用いる方法（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。
【００３３】
上記方法のうち、特に、気相含浸が好ましい。
気相含浸では、高温条件下で実施される懸濁含浸の場合と比較して、ガスの樹脂への溶解度がより高く、発泡剤の含有量を高くしやすい。そのため、気相含浸では、高発泡倍率を達成しやすく、樹脂内の気泡サイズも均一になりやすい。
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。
【００３４】
気相含浸の条件としては、特には限定されることなく、例えば、ガスの樹脂への溶解をより効率的に進める観点から、雰囲気圧力としては、０．５〜６．０ＭＰａであることが好ましく、雰囲気温度としては、５〜３０℃であることが好ましい。
【００３５】
予備発泡粒子を製造する際に使用される発泡剤としては、特に限定されることなく、空気やガスとし得る化合物等が挙げられる。
【００３６】
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。
【００３７】
本実施形態の予備発泡粒子の製造装置の内容積は、例えば、０．０１〜５．０ｍ3としてよく、使用する発泡性樹脂粒子の量は、例えば、０．００５〜５０ｋｇとしてよい。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を具体的な実施例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
後述する実施例及び比較例の熱可塑性樹脂の融点及びガラス転移点の測定方法を以下に示す。
【００４０】
熱可塑性樹脂の融点の測定を、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して、示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ７、パーキンエルマー（株）製）を用いて、行った。試料８ｍｇを精秤し、これを測定に用いた。測定条件は、窒素雰囲気下、温度条件：３００℃で５分間保持、その後、降温速度：２０℃／分で５０℃まで降温、次いで、昇温速度：２０℃／分で５０℃から３００℃まで昇温、とした。
そして、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、樹脂の融点とした。
【００４１】
熱可塑性樹脂について、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して、示差走査熱量計（商品名：Ｄｉａｍｏｎｄ  ＤＳＣ、パーキンエルマー（株）製）を、窒素ガス雰囲気、リファレンス：α−アルミナの条件下で用いて、ＤＳＣ曲線を得た。そして、熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）を、得られたＤＳＣ曲線から中点法で算出した。ＤＳＣ曲線は、試料約１０ｍｇを、４０℃で５分間保持した後、昇温速度２０℃／分で２００℃まで昇温し、引き続き４０℃まで冷却した後、４０℃で１分間保持し、その後、２００℃まで昇温速度１０℃／分で昇温するという条件により得た。
【００４２】
後述する実施例及び比較例の予備発泡粒子の評価方法（１）及び（２）について以下に説明する。
【００４３】
（１）発泡倍率
得られた予備発泡粒子について、重量Ｗ（ｇ）を測定し、その後、水没法により、発泡成形体の見かけの容積Ｖａ（ｃｃ）を測定した。そして、その見かけの容積Ｖａを重量Ｗで除した値Ｖａ／Ｗ（ｃｃ／ｇ）を、予備発泡粒子の発泡倍率とした。
【００４４】
（２）黄変度（ΔＹＩ）
得られた予備発泡粒子について、分光測色計（商品名：ＣＭ−２６００ｄ、コニカミノルタ（株）製）にて測色し、ＪＩＳ  Ｚ８７２２、ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準拠して、黄色度を算出した。発泡前の発泡性樹脂粒子の黄色度も同様に測定した。そして、発泡前後での黄色度の差を黄変度（ΔＹＩ）として算出し、黄変度を以下の評価基準で評価した。
○：１未満
△：１以上５未満
×：５以上
【００４５】
［実施例１］
ポリアミド系樹脂としてのナイロン６（商品名：１０２２Ｂ、宇部興産（株）製）（融点：２２５℃）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、その後押出して、ペレット形状の基材樹脂（熱可塑性樹脂組成物）を作製した。
これに、特開２０１１−１０５８７９号公報の実施例に記載の方法に準じて、基材樹脂に発泡剤としての炭酸ガスを含有させ、発泡性樹脂粒子を作製した。
この発泡性樹脂粒子（３００ｇ）を図１に示す発泡装置の容器１（内容積：０．０３ｍ3）に投入口から投入し、撹拌翼で発泡性樹脂粒子を撹拌した。それと同時に、過熱水蒸気発生装置において、温度：３００℃の過熱水蒸気を発生させ、この水蒸気を流量：２０ｋｇ／ｈｒで蒸気導入口から容器内に導入した。容器内の温度を温度計で測定しながら、容器内の温度が２２０℃になった時点で過熱水蒸気の流量を低減して、容器内の温度を２２０℃で１０秒間保持し（目標温度：２２０℃、保持時間：１０秒）、その後、加熱を終了した。容器内の温度を目標温度である２２０℃まで昇温するのにかかった時間（昇温時間）は５５秒であった。加熱され発泡した発泡性樹脂粒子である予備発泡粒子は、搬出口から容器１外に搬出した。
実施例１の予備発泡粒子の評価結果を表１に示す。
【００４６】
［実施例２］
発泡性樹脂粒子の熱可塑性樹脂をポリブチレンテレフタレート系樹脂（商品名：５０１０Ｒ５、三菱エンプラ（株）製）（融点：２２０℃）としたこと以外は実施例１と同様に、ペレットの作製、発泡剤の含浸を行った。また、実施例１の条件と同様の条件で、予備発泡粒子を得た。実施例２の予備発泡粒子の評価結果を表１に示す。
【００４７】
［実施例３］
発泡性樹脂粒子の熱可塑性樹脂を変性ポリフェニレンエーテル系樹脂（商品名：１０００Ｈ、旭化成ケミカルズ（株）製）（ガラス転移点：２００℃）としたこと以外は実施例１と同様に、ペレットの作製、発泡剤の含浸を行った。また、加熱時の容器内温度を１９０℃としたこと、昇温時間を４５秒としたこと以外は実施例１の条件と同様の条件で、予備発泡粒子を得た。実施例３の予備発泡粒子の評価結果を表１に示す。
【００４８】
［実施例４］
発泡性樹脂粒子の熱可塑性樹脂をポリエチレン系樹脂（商品名：Ｍ３０２４、旭化成ケミカルズ（株）製）（融点：１２０℃）としたこと、加熱源として温度：２００℃の過熱水蒸気を流量：２０ｋｇ／ｈｒで用いたこと以外は実施例１と同様に、ペレットの作製、発泡剤の含浸を行った。また、過熱水蒸気の温度を１２０℃としたこと、昇温時間を１０秒としたこと以外は実施例１の条件と同様の条件で、予備発泡粒子を得た。実施例４の予備発泡粒子の評価結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
0006683430.tif 000002
【００５０】
［比較例１］
加熱源として温度：３００℃の加熱空気を流量：２０ｋｇ／ｈｒで用いたこと以外は実施例１と同様に、予備発泡粒子を得た。この際の昇温時間は１５０秒とした。比較例１の予備発泡粒子の評価結果を表２に示す。
【００５１】
［比較例２］
加熱源として温度：３００℃の加熱空気を流量：２０ｋｇ／ｈｒで用いたこと以外は実施例２と同様に、予備発泡粒子を得た。この際の昇温時間は１５０秒とし、また、容器内の目標温度を２１５℃とした。比較例２の予備発泡粒子の評価結果を表２に示す。
【００５２】
［比較例３］
加熱源として温度：３００℃の加熱空気を流量：２０ｋｇ／ｈｒで用いたこと以外は実施例３と同様に、予備発泡粒子を得た。この際の昇温時間は１２０秒とした。比較例３の予備発泡粒子の評価結果を表２に示す。
【００５３】
［比較例４］
発泡性樹脂粒子の熱可塑性樹脂をポリエチレン系樹脂（商品名：Ｍ３０２４、旭化成ケミカルズ（株）製）（融点：１２０℃）としたこと以外は実施例４と同様に、予備発泡粒子を得た。この際の加熱時の容器内温度は１１０℃とし、昇温時間は１２秒とした。比較例４の予備発泡粒子の評価結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
0006683430.tif 000003
【００５５】
［比較例５］
加熱源として温度：２３０℃の飽和蒸気を、圧力：２．８ＭＰａ、流量：１００ｋｇ／ｈｒで用いたこと、発泡装置を、実施例１におけるものと同様の機構及び同等の体積を持ち、５ＭＰａの圧力に耐えられる圧力容器に変更したこと以外は実施例１と同様に、実験を行った。この際の昇温時間は６３０秒とした。比較例５の評価結果を表３に示すが、発泡性樹脂粒子は飽和蒸気により溶解してしまい、予備発泡粒子を得ることはできなかった。
【００５６】
［比較例６］
加熱源として温度：２３０℃の飽和蒸気を、圧力：２．８ＭＰａ、流量：１００ｋｇ／ｈｒで用いたこと、発泡装置を比較例５で使用した圧力容器に変更したこと以外は実施例２と同様に、実験を行った。この際の昇温時間は６３０秒とし、また、容器内の目標温度を２１５℃とした。比較例６の評価結果を表３に示すが、発泡性樹脂粒子は加熱後も発泡せず、予備発泡粒子を得ることはできなかった。
【００５７】
［比較例７］
加熱源として温度：２３０℃の飽和蒸気を、圧力：２．８ＭＰａ、流量：１００ｋｇ／ｈｒで用いたこと、発泡装置を比較例５で使用した圧力容器に変更したこと以外は実施例３と同様に、予備発泡粒子を得た。この際の昇温時間は３００秒とした。比較例７の予備発泡粒子の評価結果を表３に示す。
【００５８】
［比較例８］
加熱源として温度：１５０℃の飽和蒸気を、圧力：０．５ＭＰａ、流量：１００ｋｇ／ｈｒで用いたこと、発泡装置を比較例５で使用した圧力容器に変更したこと以外は実施例４と同様に、予備発泡粒子を得た。この際の加熱時の容器内温度は１１０℃とし、昇温時間は２０秒とした。比較例８の予備発泡粒子の評価結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
0006683430.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、原料である熱可塑性樹脂から過熱水蒸気を用いて予備発泡粒子を製造する装置、及び予備発泡粒子の製造方法を製造する方法に関する。本発明は、熱可塑性樹脂に応じて定められた加熱温度で広範な発泡性樹脂粒子に適用することができる。
本発明によれば、発泡性樹脂粒子をより短時間で発泡させることができるため、予備発泡粒子の発泡倍率を著しく向上させることができ、更に、予備発泡粒子の酸化劣化を抑制することができる。また、本発明によれば、製造装置が耐圧仕様である必要が乏しく、設備コストを抑えることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１      容器
１ｂ    底部
１ｔ    上部
１ｗ    側壁部
２      ホッパー
３      投入口
４      撹拌機
４ａ    軸
４ｗ    撹拌翼
５      温度計
６      目皿
７      搬出口
８      過熱水蒸気発生装置
９      蒸気導入口
１０    拡散板
１１    蒸気排出口
１２    ドレン排出口
１００  発泡手段
Ｄ      予備発泡粒子の製造装置（発泡装置）
【図１】
0006683430.tif 000005