JP2000318051A - 架橋ポリエチレン系連続気泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬さ及び耐摩耗性に優れ、連続気泡率の高い
架橋ポリオレフィン連続気泡体の製造方法を提供する。 【構成】 ポリオレフィンに発泡剤及び架橋剤を添加し
た発泡性架橋性組成物を気密でない金型中で加熱発泡さ
せて気泡体を生成させ、次いで機械的変形を加えて気泡
を連通化させる連続気泡体の製造方法において、ポリエ
チレンが低圧法高密度ポリエチレンを含有することを特
徴とする架橋ポリエチレン連続気泡体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性に優れる
架橋ポリエチレン系連続気泡体の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリオレフィン連続気泡体は、耐候
性、断熱性、吸音性等に優れているので、エアコン内の
断熱材、自動車のドアミラー内の吸音材、バクテリアの
担体、塗布材等の各種用途に広く利用されている。架橋
ポリオレフィン連続気泡体の製造方法としては、 （１）密閉金型中で発泡性架橋性組成物中の発泡剤と架
橋剤を部分的に分解させ、常圧下で残存する発泡剤と架
橋剤を分解させて独立気泡体を得、次いで得られた独立
気泡体を圧縮して独立気泡を破壊する方法が提案されて
いた（特公昭５９−２３５４５号及び特開昭５６−１４
６７３２号公報参照）。 （２）また本出願人は、発泡性架橋性組成物を所望の形
状に加熱整形した後、常圧下にて加熱して架橋剤及び発
泡剤を同時進行的に分解させて気泡体を生成させ、次い
で機械的変形を加えて気泡を連通化させる方法を開発し
ている（特公昭６２−１９２９４号公報、特公平１−４
４４９９号公報）。 （３）更に、無架橋のポリオレフィン系樹脂連続気泡体
の製造方法としては、ポリオレフィン系樹脂に、エチレ
ン−メタクリル酸共重合体及び核形成剤、収縮防止剤等
からなるポリオレフィン系樹脂組成物を加熱して軟化、
または溶融発泡させた後、揮発性発泡剤を供給混合して
得られる組成物を低圧域に開放する方法（特開平１０−
２７９７２４号公報参照）が提案されている。 しかしながら、前記（１）及び（２）の方法により得ら
れる連続気泡体は、エチレン酢酸ビニル共重合体又は低
密度ポリエチレンを基材としている為、柔軟性に優れる
が、硬さ及び耐摩耗に劣り、用途が制限されていた。上
記（１）の方法は、先架橋を行なう為、連続気泡率の低
い気泡体しか得られなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記（３）の方法によ
り得られる連続気泡体は、エチレン−メタクリル酸共重
合体の添加により耐摩耗性に優れるが、連続気泡率が低
かった。このように、従来の方法では、硬さ及び耐摩耗
性に優れ、連続気泡率の高いポリエチレン系連続気泡体
を製造することが出来なかった。従って、本発明の目的
は、前記従来技術の欠点を解消し、硬さ及び耐摩耗性に
優れ、連続率気泡率が１００％又は１００％に近い架橋
ポリエチレン系連続気泡体の製造方法を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記目
的を達成するため、ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を
添加した発泡性架橋性組成物を気密でない金型中で加熱
発泡させて気泡体を生成させ、次いで機械的変形を加え
て気泡を連通化させる連続気泡体の製造方法において、
ポリエチレンに低圧法高密度ポリエチレンを含有するこ
とを特徴とするものである。本発明において、ポリエチ
レン１００重量部中に高密度ポリエチレンを１０〜９０
重量部含有することが好ましい。１０重量部未満の場
合、連続気泡体の硬さ及び耐摩耗性に劣り、９０重量部
を超える場合、樹脂の伸びに劣り、気泡体に割れが生じ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の方法は、架橋ポリエチレ
ン系連続気泡体の製造方法において、高密度ポリエチレ
ンを含有することによって、硬さ及び耐摩耗性に優れ、
連続気泡率が１００％又は１００％に近い連続気泡体を
提供するものである。本発明において、ポリエチレン系
樹脂は、高圧法低密度ポリエチレン又は低圧法低密度ポ
リエチレンと高密度ポリエチレンの混合物であり、ポリ
エチレン系樹脂１００重量部中に、高密度ポリエチレン
が１０〜９０重量部含有されていることが好ましい。

【０００６】以下、本発明に係る連続気泡体の製造方法
についてその好適な態様を具体的に説明する。まず、上
記ポリエチレン系樹脂に発泡剤、架橋剤、及び必要に応
じて発泡助剤、充填剤、顔料等を添加し、これを加熱し
たミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機等によっ
て練和する。本発明でいう架橋剤とは、ポリエチレン系
樹脂中において少なくともポリエチレン系樹脂の流動開
始温度以上の分解温度を有するものであって、加熱によ
り分解され、遊離ラジカルを発生してその分子間もしく
は分子内に架橋結合を生じせしめるラジカル発生剤であ
るところの有機過酸化物、例えばジクミルパーオキサイ
ド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキシ−３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル
−２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、
２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリーブチルパー
オキシヘキシン、α，α−ジターシャリーブチルパーオ
キシイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチルパーオ
キシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエー
トなどがあるが、その時に使用される樹脂によって最適
な有機過酸化物を選ばなければならない。

【０００７】本発明で使用し得る発泡剤は、ポリエチレ
ン系樹脂の溶融温度以上の分解温度を有する化学発泡剤
であり、例えばアゾ系化合物のアゾジカルボンアミド、
バリウムアゾジカルボキシレート等：ニトロソ系化合物
のジニトロソペンタメチレンテトラミン、トリニトロト
リメチルトリアミン等；ヒドラジッド系化合物のｐ，
ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド等；
スルホニルセミカルバジッド系化合物のｐ，ｐ’−オキ
シビスベンゼンスルホニルセミカルバジッド、トルエン
スルホニルセミカルバジッド等、がある。

【０００８】本発明においては、発泡助剤を発泡剤の種
類に応じて添加することができる。発泡助剤としては尿
素を主成分とした化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸
化物、サリチル酸、ステアリン酸等を主成分とする化合
物、即ち高級脂肪酸あるいは高級脂肪酸の金属化合物な
どがある。本発明においては、使用する組成物の物性の
改良あるいは価格の低下を目的として、架橋結合に著し
い悪影響を与えない配合剤（充填剤）、例えば酸化亜
鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、
酸化ケイ素等の金属酸化物、炭酸マグネシウム、炭酸カ
ルシウム等の炭酸塩、あるいはパルプ等の繊維物質、ま
たは各種染料、顔料並びに蛍光物質、その他常用のゴム
配合剤等を必要に応じて添加することができる。

【０００９】上記のように練和して得られた発泡性架橋
性組成物を金型に仕込み、プレスにて加圧下で樹脂及び
架橋剤の種類に応じて１１５〜１５５℃、好ましくは１
２０〜１４０℃において加熱整形する。この加熱整形工
程において、発泡性架橋性組成物を好ましくはゲル分率
ゼロの状態に維持して整形することが、連続気泡率１０
０％又は１００％に近い連続気泡体を得る条件である。
なお、この加熱整形工程において、非常に微量の発泡剤
が初期分解を生じ、整形品を金型から取り出した場合に
２倍程度まで膨張しうるが、これは発泡という概念から
は程遠く、本発明にとって何ら差し支えない。

【００１０】上記のようにして整形された発泡性架橋性
組成物は、次いで、常圧下にて加熱することによって、
架橋剤及び発泡剤の分解を同時進行的に行なわしめられ
る。この発泡・架橋工程は、例えば整形されたポリエチ
レン組成物を所望の断面形状、寸法を有する気密でな
い、即ち密閉されていない金型中に入れ、該金型の金属
板を外部から加熱することによって上記組成物を間接的
に加熱せしめる。間接的に加熱せしめる方法としては、
例えば金属板外表面にヒーターを密着させて加熱する
か、あるいは金属板に熱媒の流路を設け、ジャケット方
式で蒸気、加熱オイル等によって加熱する方法がある。
あるいは、整形されたポリオレフィン組成物を気密でな
い開閉式の金型に入れ、ローゼ合金、ウッド合金等を用
いるメタルバスやオイルバス中、硝酸ナトリウム、硝酸
カリウム、亜硝酸カリウム等の１種又は２種以上の溶融
塩を用いる塩浴中、もしくは窒素気流中で、あるいは伸
張（ないし拡張）可能な鉄板等により覆われた状態で直
接加熱せしめる。所定時間加熱した後、冷却して気泡体
を得る。加熱温度は、使用する樹脂の種類に応じて１４
０〜２１０℃、好ましくは１６０〜１９０℃の範囲に設
定する。加熱時間は、好ましくは３０〜２００分、さら
に好ましくは５０〜１８０分である。このようにして、
機械的変形を与えることによって容易に破壊しうる気泡
膜を有し、かつ従来の気泡体と同程度の架橋度（ゲル分
率９５％程度まで）を有する気泡体が得られる。

【００１１】以上のようにして得られた気泡体（いわゆ
る独立気泡体）は、次いで例えば等速二本ロール等によ
り圧縮変形を加えることによって気泡膜は破壊され、気
泡が連通化されて連続気泡体が得られる。等速二本ロー
ルの表面に無数の小さい針を設けるか、又は等速二本ロ
ールの前及び／又は後に無数の小さい針を設けたロール
を配置して、該気泡体の表面に無数の小孔を開けること
によって、気泡の連通化を促進させることができる。こ
の方法によって得られる連続気泡体は、ＡＳＴＭ−Ｄ２
８５６に準拠した空気比較式比重計１０００型（東京サ
イエンス（株）製）を用いて測定した連続気泡率が１０
０％又は１００％に近いものである。本発明の方法によ
って得られる連続気泡体は、電子線を照射して連続気泡
体表面の架橋度を高くし、耐熱性を５〜１０℃向上させ
ることができる。電子線照射の条件は、例えば、室温で
変圧器整流型電子線加速器により、８００Ｋｅｖ、６ｍ
Ａ、２．１ｘ１０^６ｒａｄ／秒の電子線を１０Ｍｒａｄ
照射する。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示して本発明を更に具体的に
説明するが、本発明は下記実施例により何等限定される
ものではない。 実施例１ 高圧法低密度ポリエチレン（商品名「ノバテックＬＤ
ＹＦ−３０」、ＭＦＲ１．１ｇ／ｍｉｎ．、密度０．９
２０ｇ／ｃｍ^３、日本ポリケム株式会社製）９０重量
部、低圧法高密度ポリエチレン（商品名「ノバテックＨ
Ｄ ＬＹ２０」、ＭＦＲ８．０ｇ／１０ｍｉｎ．，密度
０．９４１ｇ／ｃｍ^３、日本ポリケム株式会社製）１０
重量部、アゾジカルボンアミド１８重量部、ジクミルパ
ーオキサイド０．５重量部、活性亜鉛華０．０５重量部
からなる組成物を８５℃のミキシングロールにて練和
し、１３０℃に加熱されたプレス内の金型（４００ｘ２
００ｘ４０ｍｍ）に上記練和物を充填し、３０分間加圧
下で加熱し、発泡性架橋性シートを整形した。該発泡性
架橋性シートのゲル分率０であった。次いで、得られた
発泡性架橋性シートを既に１６０℃に加熱されている気
密でない開閉式の金型（１０００ｘ５００ｘ１００ｍ
ｍ）に入れ、ジャケット方式により１６０℃の蒸気で１
５０分間加熱し、冷却後取り出し、発泡体を得た。得ら
れた発泡体をロール間隔２０ｍｍに設定した等速二本ロ
ールの間を５回通化させて気泡膜を破壊させ、気泡の連
通化を行なった。得られた連続気泡体は、見掛け密度
０．０５ｇ／ｃｍ^３、連続気泡率１００％、気泡径約１
ｍｍであった。得られた連続気泡体は、硬さ及び耐摩耗
性に優れていた。

【００１３】比較例１ 実施例１において、ポリエチレン系樹脂を、高圧法低密
度ポリエチレン（前述）１００重量部に変えた以外は、
実施例１と同じ配合及び発泡条件で、連続気泡体を得た
が、硬さ及び耐摩耗性は、実施例１で得られた連続気泡
体に較べて劣るものであった。 実施例２ 実施例１において、高圧法低密度ポリエチレン（前述）
を５０重量部、低圧法高密度ポリエチレン（前述）を５
０重量部に変えた以外は、実施例１と同じ配合及び発泡
条件で連続気泡体を得た。得られた連続気泡体は、硬さ
及び耐摩耗性に優れ、連続気泡率１００％であった。

【００１４】実施例３ 実施例１において、高圧法低密度ポリエチレン（前述）
を３０重量部、低圧法高密度ポリエチレン（前述）を７
０重量部に変えた以外は、実施例１と同じ配合及び発泡
条件で連続気泡体を得た。得られた連続気泡体は、硬さ
及び耐摩耗性に優れ、連続気泡率１００％であった。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】上述の様に、本発明によれば、低圧法高
密度ポリエチレンを使用することにより、得られる連続
気泡体は、連続気泡率が１００％又は１００％に近く、
硬さ及び耐摩耗性に優れ、浄化槽内のバクテリアの担体
等の耐摩耗性を求められる用途に好適である。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F074 AA17 AA18 BA13 BA95 BB01 BB02 CA23 CA29 CC03Z CC04Y CC05Z CC06Y CC22X CC32Y CC47 CD01 DA02 DA03 DA13 4F212 AA04 AA05 AB02 AB03 AE10 AG20 UA15 UB01 UC08 UF01 UW27

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を添加
   した発泡性架橋性組成物を気密でない金型中で加熱発泡
   させて気泡体を生成させ、次いで機械的変形を加えて気
   泡を連通化させる連続気泡体の製造方法において、ポリ
   エチレンが低圧法高密度ポリエチレンを含有することを
   特徴とする架橋ポリエチレン系連続気泡体の製造方法。
2. 【請求項２】 ポリエチレン１００重量部中に高密度ポ
   リエチレンを１０〜９０重量部含有することを特徴とす
   る請求項１記載の製造方法。