JPS6148410B2 - - Google Patents
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- JPS6148410B2 JPS6148410B2 JP55109126A JP10912680A JPS6148410B2 JP S6148410 B2 JPS6148410 B2 JP S6148410B2 JP 55109126 A JP55109126 A JP 55109126A JP 10912680 A JP10912680 A JP 10912680A JP S6148410 B2 JPS6148410 B2 JP S6148410B2
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- aromatic polyester
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- die
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- B29C47/92—
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- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は紐状芳香族ポリエステル発泡体の製造
法に関し、その目的は成形,後加工の容易な紐状
芳香族ポリエステル発泡体の製造法を提供しよう
とするものである。
従来から、プラスチツク例えばポリスチレン,
ポリエチレン等から発泡体を製造する方法が数多
く提案されている。特に紐状発泡体例えば紐状発
泡ポリスチレン,紐状発泡ポリエチレン等につい
ては緩衝材を主たる用途として工業的に生産され
ている。しかし、これら紐状発泡体は耐熱性,強
度の如き機械的性質が十分でなく、その使用分野
が限定されている。
一方、芳香族ポリエステルは、ポリスチレン,
ポリエチレン等に比して耐熱性や強度の如き機械
的性質にすぐれていることから発泡体の開発が進
められ、また提案されている。その1つの方法と
して、芳香族ポリエステルとジエポキシ化合物の
混合物を押出発泡成形機に供給し、一方該押出発
泡成形機の中央部に設けられたノズルから低沸点
の発泡剤を注入し、該発泡剤を含有する溶融状態
の樹脂組成物を押出して発泡体を製造する方法が
提案されている(特開昭53−24364号公報,特開
昭54−50568号公報,特開昭54−70364号公報)。
しかしながら、これらの公開公報には、紐状発泡
体を製造する方法についての具体的説明はなく、
むしろ紐状成形体より大きい形状の発泡体を製造
することに重点がおかれていて、その具体例のみ
が示されている。本発明者らの検討結果によれ
ば、これらの具体例で得られる発泡成形体は結晶
化が進んでいて樹脂の密度が高く、後加工性例え
ば延伸性の極めて低いものであり、芳香族ポリエ
ステル本来の優れた機械的性質を十分に生かした
ものとは言い難い。また、結晶化の進行を防ぐべ
く急激な冷却条件を選べば後加性のある成形体が
得られるが、該成形体は冷却収縮の大きいもので
あり外観のすぐれた均一気泡を有する発泡体とは
言い難い。
また多量の低沸点溶剤及び膨張剤とポリエステ
ルとの液状混合物を、低圧低温域に、該溶剤を断
熱状態で蒸発させて超微細気孔性構造物を沈澱す
るに足る冷却が行われる条件下に押出し、かつそ
の時に形成される個々の重合体よりなるフイルム
状気孔壁を一平面的に配向させるようにする方法
が提案されている(特公昭43−3993号公報)。し
かし、この方法によつて製造される超微細気孔性
構造物は高発泡倍率であり、かつ個々のフイルム
状気孔壁が配向していることから構造物の強度が
大きい等の特長を有する反面、後加工例えば延伸
により強度を更に大きくすることができず、また
0.05〜0.5程度の中密度の構造物を得るのが困難
である等の問題点を有している。
本発明者らは、成形,後加工性の容易な、かつ
より大きい強度を保有し得る紐状芳香族ポリエス
テル発泡体の製造について検討を重ねた結果、結
晶化速度が過度に速くなく、かつ発泡能力を有す
る芳香族ポリエステル溶融物を、該ポリエステル
の半結晶化時間と発泡体断面積とが特定の関係を
満足するように、ダイから押出発泡せしめると、
後加工例えば延伸,熱加工等の処理が容易にでき
る紐状芳香族ポリエステル発泡体が得られること
を見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、常圧での沸点が90℃以下
の物質を1〜50重量%含有し、融点より15℃高い
温度における溶融粘度が8000ポイズ以上の芳香族
ポリエステル溶融物を、下記式
t〓≧20D2
但し式中t〓は芳香族ポリエステルの最大結晶
化速度を示す温度における半結晶化時間(秒)で
あり、Dは発泡体の有効直径(cm)である
を満足する条件下でダイから押出し、発泡させる
ことを特徴とする1〜200mm2の断面積を有する紐
状芳香族ポリエステル発泡体の製造法である。
本発明で用いる芳香族ポリエステルは、芳香族
ジカルボン酸を主たる(ジカルボン酸の85モル%
以上を占める)ジカルボン酸成分とするポリエス
テルである。該芳香族ジカルボン酸の代表的なも
のとして、テレフタル酸,イソフタル酸,ナフタ
レンジカルボン酸,ジフエニルジカルボン酸,ジ
フエニルエーテルジカルボン酸,ジフエニルスル
ホンジカルボン酸,ジフエノキシエタンジカルボ
ン酸等が例示される。また前記ポリエステルの好
ましく用いられるジオール成分としては、エチレ
ングリコール,トリメチレングリコール,テトラ
メチレングリコール,ネオペンチレングリコー
ル,ヘキサメチレングリコール,シクロヘキサン
ジメチロール,トリシクロデカンジメチロール,
2,2―ビス(4・β―ヒドロキシエトキシフエ
ニル)プロパン,4,4′―ビス(β―ヒドロキシ
エトキシ)ジフエニルスルホン,ジエチレングリ
コール等が例示される。前記ポリエステルには、
p―オキシ安息香酸の如きオキシ酸(ジカルボン
酸成分に対し15モル%以下)、コハク酸,アジピ
ン酸,セバチン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸等
を少割合(ジカルボン酸成分の15モル%以下)で
共重合させてもよく、また僅少割合で、ペンタエ
リスリトール,トリメチロールプロパン,トリメ
リツト酸,ピロメリツト酸等の如き多官能性化合
物や安息香酸の如き単官能性化合物を共重合させ
てもよい。
本発明においては、押出発泡成形機中における
樹脂溶融物の粘度を、融点より15℃高い温度にお
ける粘度として8000ポイズ以上とすることが必要
である。樹脂溶融物の粘度が8000ポイズより低い
と、微細気泡が均一に分散された発泡体が得られ
難い。これは均一気泡の分散された発泡体を得る
には、溶融物がダイから押出されたとき発泡体中
の個々の気泡セルが発泡圧に対し適当な抵抗を有
することが必要であるためと推測される。
このような溶融粘度を得るには、次の方法を用
いることが好ましい。
(1) 高重合度の芳香族ポリエステルを用いる。こ
の芳香族ポリエステルは例えば固相重合,重合
段階で重合促進剤,鎖伸長剤等を添加するなど
の方法で得られる。
(2) 分岐剤を共重合することにより溶融粘度を増
大させた芳香族ポリエステルを用いる。この分
岐剤としては例えばペンタエリスリトール,グ
リセリンなどの多官能性化合物をあげることが
できる。
(3) 押出機中で芳香族ポリエステルの溶融粘度を
増大させる。例えば芳香族ポリエステルととも
にこの分子量を増大させるか或いは架橋を生ぜ
しめるような化合物を供給し、押出機中で高重
合度または架橋芳香族ポリエステルを製造す
る。この例としては特開昭53−24364号公報に
記載されているようにジエポキシ化合物と周期
律表a,a族金属またはその化合物とを組
合せて添加する方法,特開昭54−50568号公報
に記載されているようにジエポキシ化合物とモ
ンタンワツクス塩またはモンタンワツクスエス
テル塩とを組合せて添加する方法,特開昭54−
70364号公報に記載されているようにポリアル
キレングリコールのジエポキシ化合物と周期律
表a〜a族金属またはその化合物とを組合
せて添加する方法がある。
これらのうち特に(3)の方法が比較的重合度の低
い芳香族ポリエステルを用いて発泡体を製造する
ことのできる利点があり、好ましい。
また、押出溶融物に発泡能力を有せしめるに
は、芳香族ポリエステルに対し不活性なガスまた
は低沸点の液状物質を、溶融樹脂中に含有せしめ
る方法が好ましく用いられる。その際常圧で90℃
より高い沸点を有する物質を用いると、紐状発泡
体を常温に冷却したとき気泡の収縮割合が大きく
なり、好ましくない。常圧で90℃以下の沸点を有
する物質を用いることが好ましい。かかる物質の
うち好ましいものの例としては、炭酸ガス,窒
素,ヘリウム,キセノン,ネオン等の如き不活性
ガス,常圧における沸点が90℃以下の有機化合
物,即ち、飽和脂肪族炭化水素,飽和脂環族
炭化水素,ハロゲン化飽和炭化水素,エーテ
ル,ケトン等があげられる。特に好ましく用い
られる有機化合物としては、炭素数7以下の炭化
水素(例えばメタン,エタン,プロパン,ブタ
ン,ヘキサン等の如き脂肪族飽和炭化水素,シク
ロヘキサン,メチルシクロペンタン等の如き脂環
飽和炭化水素など)、炭素数2以下の塩素化飽和
炭化水素(例えば塩化メチル,塩化メチレン,ク
ロロホルム四塩化炭素,塩化エチル,ジクロルエ
タン,ジクロルエチレン等),炭素数2以下の弗
素化飽和炭化水素(例えば四弗化炭素,弗化エチ
ル,四弗化エタン等),炭素数2以下の塩素化弗
素化炭化水素(例えばクロルジフルオルメタン,
ジクロルフルオルメタン,クロルトリフルオルメ
タン,ジクロルジフルオルメタン,トリクロルフ
ルオルメタン,ジクロルテトラフルオルエタン,
トリクロルトリフルオルエタン,テトラクロルジ
フルオルエタン等),エチルエーテル,メチラー
ル,アセトアルデヒドジメチルアセタール等のエ
ーテル類、及び例えばアセトン,メチルエチルケ
トン等のケトン類等が例示される。これらは1種
のみを用いても2種以上を併用してもよい。
発泡能力を有せしめるために添加する不活性な
ガスまたは常温で液体の物質(以下、発泡剤と称
する)の添加割合は、前記芳香族ポリエステルに
対して1〜50重量%である。発泡剤が1重量%よ
り少いと溶融押出物が殆んど発泡を生じないので
実用性のある発泡成形品が得られないし、また50
重量%よりも多いと溶融樹脂中に発泡剤が均一に
入りきらず、ガスが吹き出してしまつて所定の形
状の発泡体を得ることが難くなるので、好ましく
ない。発泡剤のより好ましい添加範囲は2〜40重
量%である。
発泡剤を含有させる方法としては、次のような
方法が好ましく用いられる。
a 押出機のシリンダー中部に設けられたベント
部から圧入する。
b ベント部とダイス部の計2ケ所から圧入す
る。
c ダイス部で2ケ所に分けて圧入する。
d ベント部とダイス部の2ケ所との計3ケ所か
ら圧入する。
本発明により製造される紐状発泡体は、結晶化
していないか或いは結晶化の程度の小さいもので
あり、延伸,熱加工等の処理を容易にすることの
できる特徴を有する。
このような特徴を得るためには、芳香族ポリエ
ステルの最大結晶化速度の温度における半結晶化
時間t〓(秒)と紐状発泡体の有効直径D(cm)
の関係が下記式
t〓≧20D2 ……(1)
を満足することが必要である。第1表にt〓≧
20D2としたときの有効直径(D:cm)と半結晶
化時間(t:秒)の関係を示す。
The present invention relates to a method for producing a string-like aromatic polyester foam, and its object is to provide a method for producing a string-like aromatic polyester foam that is easy to mold and post-process. Traditionally, plastics such as polystyrene,
Many methods have been proposed for producing foams from polyethylene and the like. In particular, string-like foams such as string-like foamed polystyrene, string-like foamed polyethylene, etc. are industrially produced primarily for use as cushioning materials. However, these string-like foams do not have sufficient mechanical properties such as heat resistance and strength, and their fields of use are limited. On the other hand, aromatic polyesters include polystyrene,
Foams have been developed and proposed because they have superior mechanical properties such as heat resistance and strength compared to polyethylene and the like. As one method, a mixture of an aromatic polyester and a diepoxy compound is fed to an extrusion foam molding machine, and a low boiling point blowing agent is injected from a nozzle provided in the center of the extrusion foam molding machine. A method has been proposed for producing a foam by extruding a molten resin composition containing ).
However, these publications do not provide specific explanations about the method for producing string-like foam;
Rather, the emphasis is on producing foams with larger shapes than cord-like moldings, and only specific examples thereof are shown. According to the study results of the present inventors, the foam molded products obtained in these specific examples have advanced crystallization, high resin density, and extremely low post-processability, such as stretchability, and are similar to aromatic polyesters. It cannot be said that the original excellent mechanical properties are fully utilized. In addition, if rapid cooling conditions are selected to prevent the progress of crystallization, a molded product with post-addition properties can be obtained, but the molded product has a large cooling shrinkage and is not a foam with uniform cells with an excellent appearance. It's hard to say. In addition, a liquid mixture of a large amount of a low-boiling solvent, an expanding agent, and polyester is extruded into a low-pressure, low-temperature region under conditions that provide sufficient cooling to adiabatically evaporate the solvent and precipitate an ultrafine porous structure. A method has been proposed in which the film-like pore walls made of the individual polymers formed at that time are oriented in one plane (Japanese Patent Publication No. 43-3993). However, the ultrafine porous structure produced by this method has a high expansion ratio and the individual film-like pore walls are oriented, so the structure has high strength. The strength cannot be further increased by post-processing, such as stretching, and
There are problems such as difficulty in obtaining a structure with a medium density of about 0.05 to 0.5. The present inventors have repeatedly investigated the production of string-like aromatic polyester foam that is easy to mold and process and has greater strength. When a melted aromatic polyester having the ability to foam is extruded through a die such that the semi-crystallization time of the polyester and the cross-sectional area of the foam satisfy a specific relationship,
The inventors have discovered that a string-like aromatic polyester foam can be obtained that can be easily subjected to post-processing such as stretching and heat processing, and have thus arrived at the present invention. That is, the present invention provides an aromatic polyester melt containing 1 to 50% by weight of a substance with a boiling point of 90°C or lower at normal pressure and having a melt viscosity of 8000 poise or higher at a temperature 15°C higher than the melting point, using the following formula t 〓≧20D 2 In the formula, t〓 is the half crystallization time (seconds) at the temperature showing the maximum crystallization rate of the aromatic polyester, and D is the effective diameter (cm) of the foam. This is a method for producing a string-like aromatic polyester foam having a cross-sectional area of 1 to 200 mm2 , which is characterized by extrusion from a die and foaming. The aromatic polyester used in the present invention mainly contains aromatic dicarboxylic acids (85 mol% of dicarboxylic acids).
Polyester containing a dicarboxylic acid component (accounting for the above). Representative examples of the aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenyl sulfone dicarboxylic acid, and diphenoxyethane dicarboxylic acid. . The diol components preferably used in the polyester include ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, neopentylene glycol, hexamethylene glycol, cyclohexane dimethylol, tricyclodecane dimethylol,
Examples include 2,2-bis(4·β-hydroxyethoxyphenyl)propane, 4,4'-bis(β-hydroxyethoxy)diphenylsulfone, and diethylene glycol. The polyester includes
A small proportion of oxyacids such as p-oxybenzoic acid (15 mol% or less based on the dicarboxylic acid component), aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc. (15 mol% or less based on the dicarboxylic acid component) Alternatively, in a small proportion, a polyfunctional compound such as pentaerythritol, trimethylolpropane, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc. or a monofunctional compound such as benzoic acid may be copolymerized. In the present invention, it is necessary that the viscosity of the resin melt in the extrusion foam molding machine be 8000 poise or more at a temperature 15° C. higher than the melting point. If the viscosity of the resin melt is lower than 8000 poise, it is difficult to obtain a foam in which fine bubbles are uniformly dispersed. We speculate that this is because obtaining a foam with uniformly dispersed cells requires that each individual cell in the foam have adequate resistance to the foaming pressure when the melt is extruded from the die. be done. In order to obtain such a melt viscosity, it is preferable to use the following method. (1) Use aromatic polyester with a high degree of polymerization. This aromatic polyester can be obtained, for example, by solid phase polymerization or by adding a polymerization accelerator, chain extender, etc. during the polymerization step. (2) Use aromatic polyester whose melt viscosity has been increased by copolymerizing a branching agent. Examples of the branching agent include polyfunctional compounds such as pentaerythritol and glycerin. (3) Increase the melt viscosity of the aromatic polyester in the extruder. For example, a highly polymerized or crosslinked aromatic polyester is produced in an extruder by feeding together with the aromatic polyester a compound which increases its molecular weight or causes crosslinking. Examples of this include a method of adding a diepoxy compound in combination with a metal of group a or group a of the periodic table or a compound thereof, as described in JP-A No. 53-24364; A method of adding a diepoxy compound and a montan wax salt or a montan wax ester salt in combination as described in JP-A-54-
As described in Japanese Patent No. 70364, there is a method of adding a combination of a diepoxy compound of polyalkylene glycol and a metal of groups a to a of the periodic table or a compound thereof. Among these methods, method (3) is particularly preferred because it has the advantage that a foam can be produced using an aromatic polyester with a relatively low degree of polymerization. In order to impart foaming ability to the extruded melt, a method is preferably used in which a gas inert to aromatic polyester or a liquid substance with a low boiling point is contained in the melted resin. At that time, 90℃ at normal pressure
If a substance with a higher boiling point is used, the shrinkage rate of the cells will increase when the string-like foam is cooled to room temperature, which is not preferable. It is preferable to use a substance having a boiling point of 90°C or less at normal pressure. Preferred examples of such substances include carbon dioxide, inert gases such as nitrogen, helium, xenon, neon, etc., organic compounds with a boiling point of 90°C or less at normal pressure, such as saturated aliphatic hydrocarbons, saturated alicyclics, etc. Examples include group hydrocarbons, halogenated saturated hydrocarbons, ethers, ketones, etc. Particularly preferably used organic compounds include hydrocarbons having 7 or less carbon atoms (for example, aliphatic saturated hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, hexane, etc., and alicyclic saturated hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclopentane, etc.). ), chlorinated saturated hydrocarbons with a carbon number of 2 or less (e.g. methyl chloride, methylene chloride, chloroform carbon tetrachloride, ethyl chloride, dichloroethane, dichloroethylene, etc.), fluorinated saturated hydrocarbons with a carbon number of 2 or less (e.g. tetrafluorocarbons), chlorocarbon, ethyl fluoride, ethane tetrafluoride, etc.), chlorinated fluorinated hydrocarbons having 2 or less carbon atoms (e.g. chlorodifluoromethane,
Dichlorofluoromethane, chlortrifluoromethane, dichlordifluoromethane, trichlorofluoromethane, dichlortetrafluoroethane,
(trichlorotrifluoroethane, tetrachlorodifluoroethane, etc.), ethers such as ethyl ether, methylal, acetaldehyde dimethyl acetal, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. These may be used alone or in combination of two or more. The proportion of an inert gas or a substance that is liquid at room temperature (hereinafter referred to as a blowing agent) added to provide foaming ability is 1 to 50% by weight based on the aromatic polyester. If the blowing agent is less than 1% by weight, the melt extrudate will hardly foam, making it impossible to obtain a practical foam molded product.
If the amount is more than 1% by weight, the blowing agent will not be uniformly contained in the molten resin, and the gas will blow out, making it difficult to obtain a foamed product with a predetermined shape, which is not preferable. A more preferable addition range of the blowing agent is 2 to 40% by weight. As a method for incorporating a blowing agent, the following method is preferably used. a Press fit through the vent provided in the middle of the cylinder of the extruder. b Press fit from two places: the vent part and the die part. c Press fit into two parts using the die part. d Press fit from 3 places: the vent part and the die part. The string-like foam produced according to the present invention is not crystallized or has only a small degree of crystallization, and has a characteristic that it can be easily subjected to treatments such as stretching and heat processing. In order to obtain such characteristics, the half-crystallization time t〓 (seconds) at the temperature of the maximum crystallization rate of the aromatic polyester and the effective diameter D (cm) of the string-like foam are required.
It is necessary that the relationship satisfies the following formula: t≧20D 2 (1). Table 1 shows t〓≧
The relationship between the effective diameter (D: cm) and half crystallization time (t: seconds) when 20D 2 is shown.
【表】
芳香族ポリエステルの最大結晶化速度を示す温
度における半結晶化時間は酸成分,グリコール成
分,共重合成分,重合度,触媒,各種添加剤等に
よつて定つてくるが、繊維,フイルム等に最も広
範に使用されるポリエチレンテレフタレートにつ
いては、触媒系,増粘手段の選択によつては、半
結晶化時間を最大結晶化速度を示す温度で40秒以
上とすることが可能であり、1mm2〜200mm2の断面
積にわたつて式(1)の関係を充すことができる。
ここで注意すべきことは、発泡核剤の選択であ
る。すなわち、気泡径を小さくし、均一な発泡体
を得るためには、通常芳香族ポリエステルに対し
溶解性がなく、かつ不活性の発泡核剤を加える
が、そのうちのあるものは結晶核剤としても作用
し、半結晶化時間を短縮する傾向がある。代表的
な結晶核剤について、半結晶化時間が短い順序に
並べると次のようになる。
タルク<グラフアイト<カオリン<炭酸マグネ
シウム≒酸化亜鉛<2酸化マンガン≒2硫化モリ
ブデン<酸化アルミニウム<三酸化アンチモン<
四三酸化鉄<炭酸カルシウム≒硫酸カルシウム≒
シリカ<硫酸バリウム。
ポリエチレンテレフタレートの紐状発泡体を製
造する際には、発泡剤を含まない状態で、差動熱
量計,脱偏光強度法などの如き簡単な予備実験に
より半結晶化時間を測定し、有効直径に応じて半
結晶化時間をきめるように発泡核剤を選ぶことが
好ましい。また、結晶化の速い芳香族ポリエステ
ルの代表的なものとしては、ポリブチレンテレフ
タレートをあげることができるが、この場合には
通常の手段をもつてしては最大結晶化速度を示す
温度で5秒以上の半結晶化時間にするということ
はできないので、適用有効直径は小さくなり、式
(1)よりD≦0.5cmとなる。この場合は、ポリエス
テルの酸成分またはグリコール成分の一部を他の
ジカルボン酸成分またはジオール成分でおきかえ
ることにより半結晶化時間を増大させて、直径D
を大きくすることが可能である。
芳香族ポリエステルの紐状発泡体としては、1
mm2ないし200mm2の断面積を有するものが適当であ
る。即ち1mm2未満では、発泡のないスキン層が大
部分になつていて有効な発泡体が得られない。一
方200mm2より大きい紐状発泡体は、曲げ易さが失
われ、織,編等の加工が困難になり本来の機能が
発揮できない。断面積のさらに好ましい範囲は3
〜150mm2である。
ここにおいて断面の形状は、円形,楕円形,ま
たはそれをつぶした長方形が最も一般的である。
星形,その他凹凸のあるダイを製作することは可
能であるが、発泡力によつて上記の形状に近づい
てしまう。上記発泡体の断面形状は、発泡体がフ
イルム,シート状のものは除外しているので、通
常長径/短径または巾/厚さが10以下のものであ
り、更にこの有効直径は[Table] The half-crystallization time at the temperature showing the maximum crystallization rate of aromatic polyester is determined by the acid component, glycol component, copolymerization component, degree of polymerization, catalyst, various additives, etc. For polyethylene terephthalate, which is most widely used in polyethylene terephthalate, it is possible to increase the half-crystalization time to 40 seconds or more at the temperature that exhibits the maximum crystallization rate, depending on the selection of the catalyst system and thickening means. The relationship of formula (1) can be satisfied over a cross-sectional area of 1 mm 2 to 200 mm 2 . What should be noted here is the selection of the foaming nucleating agent. That is, in order to reduce the cell diameter and obtain a uniform foam, a foam nucleating agent that is insoluble and inert to aromatic polyester is usually added, but some of these agents can also be used as crystal nucleating agents. and tends to shorten the half-crystallization time. Typical crystal nucleating agents are arranged in descending order of half-crystallization time as follows. Talc < graphite < kaolin < magnesium carbonate ≒ zinc oxide < manganese dioxide ≒ molybdenum disulfide < aluminum oxide < antimony trioxide <
Triiron tetroxide<calcium carbonate≒calcium sulfate≒
Silica < barium sulfate. When producing polyethylene terephthalate string-like foam, the half-crystallization time is measured by simple preliminary experiments such as differential calorimetry and depolarized intensity method in the absence of a blowing agent, and the effective diameter is determined. It is preferable to select a foam nucleating agent so as to determine the half-crystallization time accordingly. In addition, polybutylene terephthalate is a typical aromatic polyester that crystallizes quickly, but in this case, it is impossible to use conventional methods for 5 seconds at a temperature that exhibits the maximum crystallization rate. Since it is not possible to obtain a half-crystallization time longer than
From (1), D≦0.5cm. In this case, by replacing part of the acid component or glycol component of the polyester with another dicarboxylic acid component or diol component, the half-crystallization time can be increased and the diameter D
It is possible to increase the As a string-like foam of aromatic polyester, 1
Those having a cross-sectional area of mm 2 to 200 mm 2 are suitable. That is, if the thickness is less than 1 mm 2 , the majority of the skin layer is unfoamed, and an effective foam cannot be obtained. On the other hand, string-like foams larger than 200 mm 2 lose their bendability, making it difficult to process such as weaving and knitting, and unable to perform their original functions. A more preferable range of cross-sectional area is 3
~ 150mm2 . The most common cross-sectional shape here is a circle, an ellipse, or a rectangular shape.
Although it is possible to manufacture a die with a star shape or other irregularities, the shape approaches the above shape due to the foaming force. The cross-sectional shape of the above-mentioned foam excludes foams in the form of films or sheets, so it usually has a major axis/minor axis or width/thickness of 10 or less, and furthermore, this effective diameter is
【式】但し D:
有効直径,S:断面積,π:円周率
で定義される。
1mm2ないし200mm2の断面積を有する発泡連続体
を製造するためのダイは、組成物のバランス効
果,発泡倍率,適正ドラフト等を考慮して予備実
験を行なうことにより、設計することができる。
ダイから押出された発泡連続体は、太さにより適
切な冷却方法がとられる。即ち、ダイから押出さ
れた発泡体の膨脹が完了した直後から水冷また
は、空冷する等の手段で冷却される。使用する発
泡剤の種類にもよるが、あまりに急激に冷却をす
ると押出発泡体の収縮も大きくなるので前記式(1)
を考慮して冷却方法を選択することが望ましい。
有効直径(D)が小さければ小さい程より穏かな冷却
方法を用いるのが好ましい。
このようにして得られた紐状芳香族ポリエステ
ル発泡連続体は結晶度が小さく、延伸,熱加工等
の処理が容易であるという特性を有する。
本発明により得られた紐状発泡成形品には、本
発明の目的を損わない範囲で安定剤,顔料,発泡
核剤,難燃剤,帯電防止剤,その他の添加剤を、
含有せしめることができる。
以下実施例によりさらに具体的に本発明を説明
する。なお実施例中の部は重量部を表わす。
実施例 1〜5
極限粘度0.65のポリエチレンテレフタレートの
ペレツト100部を130℃で8時間熱風乾燥したの
ち、1,2―ジグリシジルヘキサヒドロフタレー
ト0.6部及び発泡核剤としてのシリカ0.5部をV型
ブレンダーを用いて混合し、該ペレツトに1,2
―ジグリシジルヘキサヒドロフタレートと発泡核
剤としてのシリカとを均一に付着させた。
上記で得られたペレツトをシリンダー直径40
mm,L/D32の,孔径1.5mmのノズル8本を有す
るダイを備えた押出発泡成形機を用いて押出し発
泡成形した。
押出発泡成形において、成形機シリンダー中央
部より、ジクロルジフルオルメタン15部(ポリマ
ー100部当り)の割合でプランジヤーポンプを用
いて圧入し、またシリンダー温度を供給ゾーン
280℃,可塑化ゾーン280℃,メタリングゾーン
270℃,ダイ部270℃に定し、かつスクリユー回転
数30rpm,力90Kg/cm2とした。
第2表に示すようにドラフト率を変えて引取る
ことにより、紐状発泡体の平均直径を変えた。ま
た、冷却方法は水冷方法と空冷方法を用いた。第
2表に、ドラフト率,冷却方法等の発泡押出し条
件と、発泡体の到達結晶化度,比重等の物性を示
す。なお、押出組成物(融点253℃)の273℃にお
ける溶融粘度は28000ポイズであつた。また上記
の押出において発泡剤を加えないで実施したもの
の半結晶化時間は、180℃で50秒であつた。[Formula] However, D: effective diameter, S: cross-sectional area, π: defined as pi. A die for producing a foamed continuous body having a cross-sectional area of 1 mm 2 to 200 mm 2 can be designed by conducting preliminary experiments in consideration of the balance effect of the composition, expansion ratio, appropriate draft, etc.
The foamed continuous body extruded from the die is cooled appropriately depending on its thickness. That is, immediately after the expansion of the foam extruded from the die is completed, it is cooled by means such as water cooling or air cooling. Although it depends on the type of blowing agent used, if the extruded foam is cooled too rapidly, the shrinkage of the extruded foam will increase, so the equation (1)
It is desirable to select a cooling method with this in mind.
The smaller the effective diameter (D), the more gentle the cooling method is preferably used. The string-like aromatic polyester foam continuum thus obtained has a low crystallinity and is easily subjected to treatments such as stretching and heat processing. Stabilizers, pigments, foam nucleating agents, flame retardants, antistatic agents, and other additives may be added to the string-shaped foamed molded product obtained by the present invention to the extent that the purpose of the present invention is not impaired.
It can be made to contain. The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. Note that parts in the examples represent parts by weight. Examples 1 to 5 After drying 100 parts of polyethylene terephthalate pellets with an intrinsic viscosity of 0.65 with hot air at 130°C for 8 hours, 0.6 parts of 1,2-diglycidylhexahydrophthalate and 0.5 parts of silica as a foaming nucleating agent were added to a V-type blender. 1,2 to the pellets.
- Diglycidyl hexahydrophthalate and silica as a foaming nucleating agent were uniformly deposited. The pellets obtained above are made into a cylinder with a diameter of 40 mm.
Extrusion foam molding was carried out using an extrusion foam molding machine equipped with a die having 8 nozzles with a diameter of 1.5 mm and a diameter of 1.5 mm. In extrusion foam molding, 15 parts of dichlorodifluoromethane (per 100 parts of polymer) is injected into the center of the cylinder of the molding machine using a plunger pump, and the temperature of the cylinder is adjusted to the supply zone.
280℃, plasticization zone 280℃, metaling zone
The temperature was set at 270°C, the die part was set at 270°C, the screw rotation speed was 30 rpm, and the force was 90 Kg/cm 2 . As shown in Table 2, the average diameter of the string-like foam was varied by changing the draft rate. In addition, water cooling method and air cooling method were used as the cooling method. Table 2 shows foaming extrusion conditions such as draft rate and cooling method, and physical properties such as the achieved crystallinity and specific gravity of the foam. The melt viscosity of the extrusion composition (melting point: 253°C) at 273°C was 28,000 poise. Furthermore, when the above extrusion was carried out without adding a blowing agent, the half-crystallization time was 50 seconds at 180°C.
【表】
各実施例では前述のt≧20D2の条件はすべて
充されており、この場合には空冷のような徐冷条
件が選ばれたときでも結晶化が起つてない。
実施例6,7及び比較例1,2
発泡核剤としてシリカを用いる代りにタルクを
用いる他は実施例1と同様の方法で発泡成形を行
つた。尚、押出組成物(融点253℃)の273℃にお
ける溶融粘度は26000ポイズであつた。またこの
押出において発泡剤を加えないで実施したものの
半結晶化時間は140℃で12秒であつた。押出発泡
条件と得られたものの物性を第3表に示す。[Table] In each of the examples, all the conditions of t≧20D 2 described above are satisfied, and in this case, no crystallization occurs even when slow cooling conditions such as air cooling are selected. Examples 6 and 7 and Comparative Examples 1 and 2 Foam molding was carried out in the same manner as in Example 1, except that talc was used instead of silica as a foam nucleating agent. The melt viscosity of the extrusion composition (melting point: 253°C) at 273°C was 26,000 poise. Furthermore, when this extrusion was carried out without adding a blowing agent, the half-crystallization time was 12 seconds at 140°C. Table 3 shows the extrusion foaming conditions and the physical properties of the product obtained.
【表】
第3表と第2表との比較により、発泡核剤を結
晶核剤としても有効なタルクに代えることによ
り、有効直径の大きいものは最も有効な冷却方法
をとつても、非晶状態に保てなくなり、延伸が困
難となることがわかる。
実施例8〜10及び比較例3,4
極限粘度0.65のポリエチレンテレフタレートペ
レツト100部を130℃で8時間熱風乾燥した後、該
ペレツトに2,2―ビス(4―ヒドロキシフエニ
ル)プロパンのジグリジルエーテル0.8部,モン
タン酸ナトリウム0.3部及びタルク0.5部をV型ブ
レンダーによつて均一にまぶし、シリンダー直径
40mmと50mmからなるタンデム型押出機を用いて、
孔径1.5mmのノズル8本を有するダイより押出
し、発泡成形した。
発泡成形において第1押出機中央部より炭酸ガ
スをポリエチレンテレフタレート100部当り7部
の割合で45Kg/cm2の圧方下圧入した。押出条件
は、第1押出機のシリンダー温度を280℃に設定
し、第2押出機のシリンダー温度を265℃,ダイ
温度を270℃に設定した。スクリユー回転数は、
第1押出機で30rpm,第2押出機で23rpmとし、
押出圧力は120Kg/cm2とした。
上記モンタン酸ナトリウムは増粘反応促進剤と
して、またタルクは発泡核剤として添加されたも
のであるが、双方ともポリエチレンテレフタレー
トの結晶核剤として従来より知られた物質であ
る。押出発泡条件と得られたものの物性を第4表
に示す。尚、押出組成物(融点253℃)の273℃に
おける溶融粘度は25000ポイズであつた。またこ
の押出において発泡剤を加えないで実施したもの
の半結晶化時間は、140℃で7秒であつた。[Table] A comparison between Table 3 and Table 2 reveals that by replacing the foaming nucleating agent with talc, which is also effective as a crystal nucleating agent, those with a large effective diameter can be amorphous even with the most effective cooling method. It can be seen that the condition cannot be maintained and stretching becomes difficult. Examples 8 to 10 and Comparative Examples 3 and 4 100 parts of polyethylene terephthalate pellets with an intrinsic viscosity of 0.65 were dried with hot air at 130°C for 8 hours, and then 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane was added to the pellets. Sprinkle 0.8 parts of zyl ether, 0.3 parts of sodium montanate, and 0.5 parts of talc uniformly using a V-type blender,
Using a tandem extruder consisting of 40mm and 50mm,
It was extruded through a die having eight nozzles with a hole diameter of 1.5 mm, and foam molded. During foam molding, carbon dioxide gas was injected from the center of the first extruder at a rate of 7 parts per 100 parts of polyethylene terephthalate under a pressure of 45 kg/cm 2 . As for the extrusion conditions, the cylinder temperature of the first extruder was set at 280°C, the cylinder temperature of the second extruder was set at 265°C, and the die temperature was set at 270°C. The screw rotation speed is
The first extruder is set at 30 rpm, the second extruder is set at 23 rpm,
The extrusion pressure was 120Kg/cm 2 . The above-mentioned sodium montanate was added as a thickening reaction accelerator, and talc was added as a foaming nucleating agent, both of which are substances conventionally known as crystal nucleating agents for polyethylene terephthalate. Table 4 shows the extrusion foaming conditions and the physical properties of the product obtained. The melt viscosity of the extrusion composition (melting point: 253°C) at 273°C was 25,000 poise. Further, when this extrusion was carried out without adding a blowing agent, the half crystallization time was 7 seconds at 140°C.
【表】
上表から、実施例1に比べて非晶の連続発泡体
の得られる範囲が狭くなつており、増粘反応促進
剤ならびに発泡核剤が注意深く選定されなければ
ならないことがわかる。
実施例11及び比較例5〜8
固相重合によつて得られた極限粘度1.45のポリ
ブチレンテレフタレートのペレツト100部を130℃
で8時間熱風乾燥したのち、シリカ0.5部を発泡
核剤としてV型ブレンダーで均一にまぶし、シリ
ンダー直径40mm,L/D32の,孔径1.5mmのノズ
ル8本を有するダイを備えた押出発泡成形機を用
いて押出発泡成形した。 押出発泡成形におい
て、塩化メチレン:トリクロロトリフルオロエタ
ン(商品名:フロン113)(混合割合1:3)の混
合発泡剤を15部(ポリマー100部当り)の割合で
プランジヤーポンプを用いて圧入した。また、シ
リンダー温度は供給ゾーン220℃,可塑化ゾーン
240℃,メタリングゾーン240℃,ダイ部230℃に
設定し、かつスクリユー回転数は35rpm,吐出圧
力80Kg/cm2とした。
押出発泡条件と得られたものの物性を第5表に
示す。
尚、押出組成物(融点225℃)の245℃における
溶融粘度は18000ポイズであつた。また発泡剤を
加えない場合の上記組成物の押出後の半結晶化時
間は、80℃で7秒,60℃で4秒であつた。[Table] From the above table, it can be seen that the range in which an amorphous open foam can be obtained is narrower than in Example 1, and that the thickening reaction accelerator and foam nucleating agent must be carefully selected. Example 11 and Comparative Examples 5 to 8 100 parts of polybutylene terephthalate pellets with an intrinsic viscosity of 1.45 obtained by solid phase polymerization were heated at 130°C.
After drying with hot air for 8 hours, sprinkle 0.5 part of silica evenly with a V-type blender as a foaming nucleating agent, and then use an extrusion foam molding machine equipped with a die with a cylinder diameter of 40 mm, L/D 32, and 8 nozzles with a hole diameter of 1.5 mm. Extrusion foam molding was performed using. In extrusion foam molding, a mixed blowing agent of methylene chloride: trichlorotrifluoroethane (trade name: Freon 113) (mixing ratio 1:3) was injected at a ratio of 15 parts (per 100 parts of polymer) using a plunger pump. . In addition, the cylinder temperature is 220℃ in the supply zone and 220℃ in the plasticization zone.
The temperature was set at 240°C, the metering zone at 240°C, and the die section at 230°C, the screw rotation speed was 35 rpm, and the discharge pressure was 80 Kg/cm 2 . Table 5 shows the extrusion foaming conditions and the physical properties of the product obtained. The melt viscosity of the extrusion composition (melting point: 225°C) at 245°C was 18,000 poise. Further, the half-crystallization time after extrusion of the above composition without adding a blowing agent was 7 seconds at 80°C and 4 seconds at 60°C.
【表】
上表から、ポリブチレンテレフタレートの場合
冷却を強化しかつ、紐状の直径を小さくすること
が、非晶の発泡連続体を得るために必要であるこ
とがわかる。[Table] From the above table, it can be seen that in the case of polybutylene terephthalate, it is necessary to strengthen the cooling and reduce the diameter of the strings in order to obtain an amorphous foam continuum.
Claims (1)
%含有し、融点より15℃高い温度における溶融粘
度が8000ポイズ以上の芳香族ポリエステル溶融物
を、下記式 t〓≧20D2 但し式中t〓は芳香族ポリエステルの最大結晶
化速度を示す温度における半結晶化時間(秒)で
あり、Dは発泡体の有効直径(cm)である を満足する条件下でダイから押出し、発泡させる
ことを特徴とする1〜200mm2の断面積を有する紐
状芳香族ポリエステル発泡体の製造法。[Scope of Claims] 1. An aromatic polyester melt containing 1 to 50% by weight of a substance with a boiling point of 90°C or less at normal pressure and having a melt viscosity of 8000 poise or more at a temperature 15°C higher than the melting point is prepared by the following formula: t〓≧20D 2 In the formula, t〓 is the half-crystallization time (seconds) at the temperature showing the maximum crystallization rate of the aromatic polyester, and D is the effective diameter (cm) of the foam. A method for producing a string-like aromatic polyester foam having a cross-sectional area of 1 to 200 mm2 , which comprises extruding it through a die and foaming it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10912680A JPS5734931A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Preparation of stringy aromatic polyester foaming body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10912680A JPS5734931A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Preparation of stringy aromatic polyester foaming body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734931A JPS5734931A (en) | 1982-02-25 |
| JPS6148410B2 true JPS6148410B2 (en) | 1986-10-24 |
Family
ID=14502221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10912680A Granted JPS5734931A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Preparation of stringy aromatic polyester foaming body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5734931A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621732A (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-07 | Teijin Ltd | Production of polyester foam |
-
1980
- 1980-08-11 JP JP10912680A patent/JPS5734931A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5734931A (en) | 1982-02-25 |
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