非晶性樹脂発泡体の内部構造に及ぼす界面活性剤の効果
Effect of the surfactant on the cell structure of amorphous plastic foamed(山形大学工・院) ○(学)川守田祥介、(正)杉本昌隆、(正)谷口貴志、(正)小山清人
The foam plastic is used in a wide range of fields, because it has character of the "light-weight "and"insulation". However, as for the conventional foam, the cell diameter was large, there was a limit in theused range. Therefore, Microcellular plastics (MCP) was contrived to improve them. When MCP puts anadditive, the cell diameter reduces and the cell density increases. In this paper, the effect of the surfactant
on the cell structure in MCP was studied. As a result, it was found that the cell density increased and thecell size decreased by adding an organic surfactant.
Key words: Microcellular plastics, Surfactant, Cell size, Cell density1.

緒言

ルを添加剤として使用し、制御因子のひとつ発泡体は「軽量」「断熱」という特性から様々である発泡剤濃度を圧力によって変えることな分野で使用されてきた。しかし気泡径が大で、内部構造へのどのような影響が出るかをきい為、使用範囲に限界があった。そこで MIT検討した。の Suh 教授らによって、気泡径が 10μm 以
下の気泡を多数導入した微細発泡体、マイク2.

ロセルラープラスチック（以下 MCP）が考案

2.1 サンプルされた。MCP はガラスビーズなどのような造使 用 し た サ ン プ ル は 母 材 と し て MFR が核剤を添加することで、内部構造に様々な影8.0g/10min（条件：200℃、49N）の PMMA（旭響が出ることが知られている。しかし行われ化成ケミカルズ㈱ N60）と、添加剤として非ている実験は、無機系の不活性造核剤が主で、イオン系界面活性剤のモノステアリン酸グリ有機系の実験があまり行われていない。

セリル（日本エマルジョン㈱ E-GMS-F）を使実験

MCP の気泡生成、成長に関する研究は多く用した。ステアリン酸グリセリルの添加量はの研究者によって行われている、MCP の気泡0,1,3wt%の 3 点とし、それぞれ PMMA0、の生成、成長に関する制御因子として樹脂内PMMMA1、PMMA3 とする。サンプルの作成の発泡剤濃度、発泡温度、そして減圧速度の方法は、PMMA とステアリン酸グリセリルを影響が大きいことをが分かっている。

ともに THF 中で攪拌、溶解させた。試料はφ

本研究ではカルボニル基を持つ非イオン系

20×0.5mm のディスク状にプレス成形した界面活性剤であるモノステアリン酸グリセリ
2.2 発泡実験
Yosuke KAWAMORITA , Osamu TAKIGUCHI ,実験は定温法で行った。定温法とは発泡温度

Masataka SUGIMOTO , Takashi TANIGUCHIで今回発泡剤として使用する CO2 を樹脂に含Kiyohito KOYAMA浸し、減圧と同時に発泡を行う方法である。

Department of Polymer Science and Engineering ,まずサンプルをオートクレイブの中にいれ、Yamagata University

二酸化炭素を注入し、その後オートクレイブ

4-3-16 Jonan , Yonezawa 992-8510 , Japanを実験温度まで加熱する。本実験では前回のTel:0238-26-3058 , Fax:0238-26-3411

実験結果より最も微細な気泡の生成が出来た

E-mail: kawamorita@ckpss.yz.yamagata-u.ac.jp

50℃でおこなった。内部圧力も実験圧力まで

発泡剤の樹脂内での濃度をコントロールする

2) x3501) x3500

制御因子として圧力を 5,10,15MPa と変え実験をおこなった。実験条件は Table.1 にしめす。

50µm

Table.1 Experimental condition
Soaking time（hr）

3.

8

Soaking pressure（MPa）

5,10,15

Foaming temperature（℃）504) x3500

3) x3500

結果及び考察含浸圧力を変えたときのPMMA発泡体の内5µm部構造を走査型電子顕微鏡（以下SEM）で観5µm察した。その結果をFig.1 に示す。同図には

5) x3500

6) x3500

10MPaで含浸を行った発泡体と、15MPaで含浸を行った発泡体の写真のみ示す。5MPaで含浸を行ったものはを気泡を確認できなかった

5µmので今回は省く。同図より含浸圧力を高くし5µmた場合、PMMA1 とPMMA3 は気泡径が小さく

Fig.1 SEM micrographs of foamed structure.

なり気泡密度があがっているがPMMA0 は逆The Glyceryl stearate content and the soaking pressure wereの傾向を示していることがわかる。これらの

1)0wt%, 10MPa,傾向をFig.2 とFig.3 に示す。同グラフより

4)1wt%, 15MPa, 5)3wt%, 10MPa, 6)3wt%, 15MPa,

PMMA1 とPMMA3 は含浸圧力があがりると

respectively.

2)0wt%, 15PMPa, 3)1wt%, 10MPa,

10181016101410121010PMM A1108PMM A31063とがわかる。これは含浸圧力があがることでCell Density(cells/cm )気泡密度があがり、気泡径が減少しているこ
含浸量が増え、気泡核生成が促進された結果気泡核に分配される二酸化炭素が減少し、気泡径が減少しているのではないかと考えられ、PETなどと同じような現象 (1) が界面活性剤を使用した系にも起きていると考えられる。しかし、PMMA0 に関しては逆に気泡径が増加し、気泡密度が減少していることが分かる。
これは、生成された気泡が成長する過程で合PMM A08910111213141516

S oaking P ress ure(M Pa)
Fig.2 Effect of soaking pressure on cell density.

一していったためではないかと考えられる。

3004.

結言〜〜

界面活性剤を核剤として用いた PMMA 発
6ることで、気泡径は小さくなり、気泡密度がぞうかする。

参考文献
1)佐藤義之, 成形加工, 16, (4), 2004, P247-256

Cell Size(µm)

泡体の気泡径と気泡密度には含浸圧力依存があることがわかった。つまり含浸圧力があが〜〜

5PMMA04PMMA1PMMA33210468101214

Soakig Pressure(MPa)Fig.3 Effect of soaking pressure on cell size.

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