JP2000504056A - ポリオレフィン発泡体用の安定性制御剤組成物 - Google Patents

ポリオレフィン発泡体用の安定性制御剤組成物

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Abstract

(57)【要約】 脂肪酸とポリオールとの部分エステルである少なくとも1つの化合物及び高級アルキルアミン、脂肪酸アミド及び/又は高級脂肪酸の完全エステルでなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物でなる発泡可能なポリオレフィン組成物用の安定性制御剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリオレフィン発泡体用の安定性制御剤組成物 関連出願の相互参照 本願は、ここで参照により合体される1996年2月1日付け出願の米国仮出 願第60/010,967号の利益を主張する。 発明の分野 本発明は、ポスト冷却による収縮及び膨張の防止を目的とする安定性制御組成 物を包含してなる各種の発泡化製品の製造に適する新規なポリオレフィンの発泡 可能な組成物に係る。本発明は、このような安定性制御組成物を包含してなるポ レオレフィン発泡体及び発泡ポレオレフィン発泡体製品の製法にも係る。 発明の背景 通常は固体のオレフィン重合体樹脂を熱可塑化し、このような熱可塑化した樹 脂を、加熱、加圧下、揮発性の発泡剤と混合して流動性のゲルを生成し、その後 、ゲルを低圧、低温の領域に押出して、発泡剤を活性化し、ゲルを発泡化及び冷 却して所望の固状オレフィン発泡体生成物を形成することによってオリフィン重 合体発泡体を調製する方法はよく知られている。 しばしば遭遇する問題点は、新鮮な又は部分的に硬化した状態(すなわち、発 泡体のセルラー構造体内から発泡剤を実質的に完全に放出及び/又は脱ガスさせ るためにエージングする以前)における前記発泡体生成物の収縮又は膨張である 。エージング又は硬化の間、使用された発泡剤は発泡体生成物内のセルの外に徐 々に拡散し、空気がその代わりに徐々にセル内に拡散する。エチレン系重合体樹 脂の低密度発泡体の商業的に有効な製造を可能にするために、ハロゲン化炭化水 素発泡剤、すなわちジクロロテトラフルオロエチレンのみが、硬化の間に充分な 寸法安定性を提供できると信じられている時代があった。すなわち、透過性調節 剤又は安定性制御剤を使用することなく発泡体を加工する際、空気がセル内にゆ っくりと拡散する間に、ジクロロテトラフルオロエタンのみが、セル壁の破壊を 防止するに充分にゆっくりと発泡体のセルの外に拡散できると信じられていた。 これまで、発泡剤がポリオレフィン発泡体のセルの外へ拡散することを遅くさ せ、これによって発泡体のセルの収縮を最少にさせる試みにおいて、ポリオレフ ィンへの配合に関して、透過性調節剤又は安定性制御剤が開発されてきた。この 出願の目的に関して、用語「透過性調節剤」及び「安定制御剤」は相互に交換可 能なものとして使用される。 下記の特許において検討されているように、発泡体におけるセルの収縮又はセ ルの破壊を最少にするために、いくつかの異なる種類の安定性制御剤が使用され ている。 米国特許第3,644,230号は、長鎖脂肪酸とポリオールとの少量の部分エ ステルを配合することによるポリオレフィン発泡体におけるポスト発泡セル破壊 の防止法を検討している。 米国特許第3,755,208号は、長鎖脂肪酸とポリオールとの少量の部分エ ステルを配合することによるビニル共重合体発泡体のポスト発泡セル破壊の防止 法を検討している。 米国特許第4,214,054号は、揮発性の炭化水素発泡剤を使用するポリオ レフィン発泡体の製造を検討している。発泡体の発泡化前に、ポリオフィン組成 物に、飽和高級脂肪酸アミド、飽和高級脂肪族アミン、及び飽和脂肪酸の完全エ ステルの如き透過性調節剤が配合される。 米国特許第4,217,319号は、発泡ポリオレフィンの収縮を防止するため の透過性調節剤又は安定性制御剤として長鎖脂肪酸及び多価アルコールのエステ ルを使用してポリオレフィンを発泡させる際において、発泡剤として揮発性有機 物を使用することを検討している。 米国特許第4,331,779号は、安定性制御剤として不飽和カルボン酸を使 用したエチレンの共重合体を有するエチレン系重合体発泡体を検討している。 米国特許第4,347,329号は、ポリオレフィン発泡体における安定性制御 剤としての使用のためステアロアミドの如き脂肪酸アミドの使用を検討している 。さらに、米国特許第4,368,276号及び第4,395,510号は、改善さ れた高温寸法安定性を有するポリオレフィン発泡体を生成するための脂肪酸アミ ド安定性調節剤の使用を検討している。 米国特許第4,640,933号、第4,633,361号、第4,694,027 号は、(i)イソブタン、(ii)モル基準でイソブタン5%〜95%及びクロロ フルオロカーボン及びフルオロカーボンでなる群から選ばれる物質95%〜5% からなる混合物及び(iii)イソブタン少なくとも70%と他の炭化水素、クロ ロカーボン及びクロロフロオロカーボンとの混合物でなる群から選ばれる発泡剤 で発泡化させたポリオレフィン発泡体での使用のため、安定性制御剤としてのス テアロアミドの如き脂肪酸アミドの使用を検討している。 米国特許第5,424,016号は、発泡体構造体の実質的な収縮を防止するに 充分な量での、脂肪酸アミド及びエステルの如き透過性調節剤の使用を検討して いる。 このような透過性調節剤の使用は、広範な揮発性発泡剤の使用を可能にする。 多くの場合、より安価な発泡剤(たとえばイソブタン)は、安定性制御剤と組合 せて使用する際にのみ生存能力のある発泡体を生成できる。 これら特許において検討された安定性制御剤は、揮発性有機物で発泡化させた ポリオレフィン発泡体の収縮を最少にすることにおいて有効であるが、これまで のところ、発泡体の系及び安定性制御剤のいずれもポスト−冷却による膨張の問 題を提起したものはない。本願の目的に関して、用語「ポスト−冷却による膨張 」とは、発泡体を冷却した後の大気条件下における発泡体の膨張をいう。特別な 理諭に支持されることを望まないが、ポスト−冷却による膨張は、残留する発泡 剤が、セルから拡散できるよりも速い速度で、セルを限定する重合体構造体から セルの解放領域へ放出されることによるものと言われている。 ポスト−冷却による膨張は問題の度合に関与する。発泡体のポスト−発泡処理 は、このポスト−冷却による膨張から生ずる寸法及び応力の変化によって影響を 受ける。特に、発泡体が厚板、シート又はいくつかの他の形状に押出し成形され るかにより、発泡体における寸法の変化は、これにより形成された製品において 不安定であったり、予測不能であったりする。この影響は、発泡体におけるポス ト−冷却による寸法変化が累積変化を生ずる積層発泡体において特に激しい。 発泡体がロール上でシートとして巻かれる際、ロールの外側部分の上の発泡体 の層は膨張する傾向があり、逆に内側層を圧縮し、これによって、顕著な量の発 泡体がその排出された厚さよりも少ない。たとえば、厚さ0.250″で押出さ れ、ロールとして巻取られたシートは、外側層では厚さ約0.300″となり、 一方、内側層は厚さ約0.200″に圧縮される。発泡体の種類に応じて、ロー ルの50〜60%程度が冷却された押出成形発泡体の厚さ以下の厚さに圧縮され る。特に、発泡体は、ロールからはずされ、切断された後も成長し、収縮し及び /又は緩和する傾向があり、その結果、切断したシートの厚さ、幅及び/又は長 さの変化を生ずることがある。 従って、当分野では、最少の収縮及び膨張で、高度のポスト−冷却寸法安定性 を示す比較的低密度のポリオレフィン発泡体に関する要求がなお存在する。 発明の要約 上述の及び関連する目的は、本発明(その1態様において、オレフィン重合体 発泡体においてポスト−冷却による収縮及び膨張を実質的に最少にする安定性制 御剤組成物に係る)の実施によって達成される。 他の態様では、本発明は、さらに発泡剤を包含し、これによって前記ポリオレ フィン組成物の発泡化製品(すなわち重合体発泡体)を形成するように発泡可能 である上述の安定性制御剤組成物を含有するオレフィン重合体組成物に係る。 最後に、本発明の特に有益な態様は、安定性制御組成物を配合することによっ て、比較的新鮮なオレフィン重合体発泡体のポスト−冷却寸法安定性(収縮及び 膨張の両方)を実質的に改善する方法にある。 本発明の好適な具体例は、イソブチレン含有発泡剤、及び新たに生成される発 泡体を安定化させ、その寸法を大気条件下における初期の発泡体容量の約10% 、好ましくは約7.5%、より好ましくは約5%内に維持するに充分な成分量で 存在するグリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート又はこれらの 混合物及びステアリルステアロアミドでなる適量の安定性制御剤組成物を含有す るポリエチレンの発泡可能な組成物である。 発明の詳細な説明 本発明の実施での使用に適するオレフィン重合体としては、1又はそれ以上の ポリオレフィン樹脂物質の各種の押出可能、発泡可能な組成物がある。好ましく は、ポリオレフィン樹脂は、軟化点130℃より小、メルトインデックス約0. 2 〜約20、好ましくは約0.3〜約6dg/g、及び密度約0.910〜約0.9 40、好ましくは約0.916〜約0.925g/ccを有する。 オレフィン重合体は、好ましくは、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン 、直鎖低密度ポリエチレン、メタロセン触媒化ポリエチレン、ポリプロピレン、 ポリブチレン、及びエチレンユニット少なくとも50モル%、好ましくは少なく とも70モル%及び微量のエチレンと共重合可能な単量体でなるエチレン共重合 体、及びエチレンホモ重合体又は共重合体少なくとも50重量%、好ましくは、 少なくとも60重量%と、他の融和性重合体とのブレンドを含む炭素原子2〜約 8個を有するオレフィンの共重合体でなる群から選ばれる。さらに、本発明の実 施においては、このようなポリオレフィン樹脂の2又はそれ以上、特にエチレン の共重合体と酢酸ビニルとのブレンドも使用できる。好ましくは、オレフィン重 合体は、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、メタロセン触媒化ポリ エチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及びこれらの混合物でなる群から選 ばれる。さらに好ましくは、オレフィン重合体は、低密度ポリエチレン、直鎖低 密度ポリエチレン又はこれらの混合物である。 エチレン及び他のオレフィンと融和性の共重合体の例としては(ただし、これ らに限定されない)、酢酸ビニル、塩化ビニル、プロピレン、ブテン、ヘキセン 、アクリル酸及びそのエステル、及びメタクリル酸及びそのエステル等がある。 エチレンホモ重合体又は共重合体とブレンドされる他の重合体は、これと混和性 の各種の重合体であるが、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、 ポリクロロプレン、クロル化ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニ ル、スチレン/ブタジエン共重合体、酢酸ビニル/エチレン共重合体、アクリロ ニトリル/ブタジエン共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体等があり、た だし、これらに限定されない。 オレフィン重合体組成物は、重合体樹脂を熱可塑化し、樹脂に安定性制御剤の 組合せ及び発泡剤を混合し、ついで該混合物を低圧(すなわち大気圧)の領域に 置くことによって発泡剤を活性化させて、混合物を発泡させて実質的に閉じられ たセルのオレフィン重合体発泡体とすることによって、実質的に閉じられたセル の重合体発泡体に発泡化される。本発明の方法を使用する際には、約0.5〜約 20ポンド/(フィート)3の範囲の密度を有するポリオレフィン発泡体が生成 される。発泡体は、好ましくは約0.6〜約15ポンド/(フィート)3、さらに 好ましくは約0.9〜9.0ポンド/(フィート)3の範囲の密度を有する。 本発明の組成物及び方法において使用される発泡剤は、通常、ガス状の元素、 化合物又はこれらの混合物である。使用される発泡剤のいくつかを以下に示す。 示した発泡剤は例であり、本発明をこれらの発泡剤にのみ限定することを意味す るものではない。 満足できる結果を共に使用できる元素状ガスの中には、窒素、アルゴン、ネオ ン及びヘリウムがある。加えて、通常はガス状の有機化合物も使用できる。これ らのより典型的なものとしては、たとえば、トリクロロフルオロメタン(CFC −11);ジクロロジフルオロメタン(CFC−12);ジクロロテトラフルオ ロエタン(CFC−114);ジフルオロテトラクロロエタン(CFC−122 );クロロジクルオロメタン(HCFC−22);1,1−ジクロロ−2,2,2 −トリフルオロエタン(HCFC−123);1−クロロ−1,2,2,2−テト ラフルオロエタン(HCFC−124);1,1,2,2−ペンタフルオロエタン (HCFC−125);1,2,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134 a);1,1−ジクロロ−1−モノフルオロエタン(HCFC−141b);1 −クロロ−1,1−ジクロロエタン(HCFC−142b);1,1−ジフルオロ エタン(HFC−152a);塩化エチル;臭化メチル;塩化メチル等及びこれ らの2以上の混合物の如きメタン及びエタンのハロケン誘導体(冷媒として及び 同様の目的に使用される)である。 使用できる他の通常はガス状の化合物としては、アセチレン、アンモニア、ブ タジエン、n−ブタン、ブテン、二酸化炭素、酸化二窒素、シクロブロパン、ジ メチルアミン、2,2−ジメチルプロパン、エタン、エチレン、イソブタン、イ ソブチレン、メタン、モノメチルアミン、プロパン、プロピレン及びトリメチル アミンがある。 好ましくは、本発明のための発泡剤は、(i)イソブタン(ii)モル基準でイ ソブタン5%〜95%及び炭素原子1〜4個を有するクロロフルオロカーボン及 びフルオロカーボンでなる群から選ばれる物理的発泡剤95%〜5%の混合物、 (iii)イソブタン少なくとも5%〜95%及び炭素原子1〜5個を有する炭化 水素、クロロカーボン、及びクロロフルオロカーボンでなる群から選ばれる物理 的発泡剤95%〜5%の混合物、及び(iv)炭素原子1〜5個を有する炭化水素 、クロロカーボン及びクロロフルオロカーボンでなる群から選ばれる2以上でな る物理的発泡剤でなる群から選ばれる。 上述の物質はすべて、ここで使用する用語「通常はガス状の発泡媒体」の範囲 内に含まれるものである。この用語は、使用される発泡媒体がプラスチック押出 機の通常の作動条件下で存在する温度においてガスであることを意味する。また 、押出シリンダー内のプラスチック化合物への通常はガス状の発泡媒体又はガス の導入については、導入される物質は押出機の通常の作動温度ではガスであるが 、押出シリンダーに導入される際の温度及び圧力では、ガス状又は液状のいずれ でもよい。一定の圧力及び容量で液体を導入することは、一定の圧力及び容量で ガスを供給することよりも容易であるため、押出シリンダー導入される際に液体 である発泡剤を使用することが有利である。 発泡剤として使用される液体の例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン又 はオクタンの如き炭化水素;ペンテン、4−メチルペンテン、ヘキセン又は石油 エステルフラクションの如き不飽和炭化水素;ジエチルエーテルの如きエーテル ;メタノール又はエタノールの如きアルコール;アセトン又はメチルエチルケト ンの如きケトン;四塩化炭素、クロロホルム、二塩化エチレン、塩化メチレン、 又は1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタンの如きハロゲン化炭 化水素がある。 通常は揮発性のガスの助剤として使用される他の発泡剤は、高温において分解 してガスを放出する化学発泡剤である。これらの発泡剤としては、アゾジカルボ ンアミド、p−トルエンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレン、炭 酸水素ナトリウム及びクエン酸の混合物、セツコウ、アルミニウムトリヒドレー ト、ナトリウムボロヒドレートの如き各種の水素化アルミナがある。 発泡剤は、通常、重合体に対して約0.05〜約55重量%の量で配合される 。たとえば、充填剤、安定性制御剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃性付与添加 剤、核生成剤、潤滑剤、発泡助剤、着色料、及び劣化防止剤等の如き他の成分も ポリ オレフィン組成物中に存在しうる。ポリオレフィン又はこれらの共重合体、発泡 剤及び添加剤、たとえば安定性制御剤、帯電防止剤、難燃性付与添加剤等の発泡 可能な組成物は当分野においてよく知られており、かかる組成物の代表的な例は 、米国特許第3,644,230号(Cronin);第4,214,054号(Watanabe ら);第4,640,933号、第4,633,361号及び第4,694,027号 (Park)に示されており、これらの開示を参考としてここに含める。 安定性制御剤は、通常、発泡体の破壊を防止するために多くのポリオレフィン 発泡体に添加される。本発明での使用に適する安定性制御剤の組合せとしては、 高級アルキルアミン、脂肪酸アミド及び/又はWatanabe らの米国特許第4,21 4,054号に記載された高級脂肪酸の完全エステルの少なくとも1つと組合さ れた、米国特許第3,644,230号に記載された長鎖脂肪酸とポリオールとの 部分エステルがある。本発明の組成物における安定性制御剤成分の1つとして特 に有用な脂肪酸の部分エステルとしては、表面活性剤又は界面活性剤として知ら れた一般的な種類に属するものがある。好適な界面活性剤としては、たとえば、 炭素原子12〜18個を有する脂肪酸と、3〜6個のヒドロキシル基を有するポ リオールとの部分エステルがある。さらに好ましくは、安定性制御剤の組合せに おける長鎖脂肪酸とポリオールとの部分エステル成分は、グリセリンモノステア レート、グリセリンジステアレート又はこれらの混合物である。 組合せにおける他の安定性制御剤成分は、高級アルキルアミン、脂肪酸アミド 及び/又は高級脂肪酸の完全エステルでなる群れから選ばれる。安定性制御剤ミ ックスの1成分として有用である高級アルキルアミンの代表的な例としては、ド デシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン 、エイコシルアミン、ドコシルアミン、N−メチルドデシルアミン、N−メチル オクタデシルアミン、N−エチルオクタデシルアミン、ドデシルプロピレンジア ミン、テトラデシルプロピレンジアミン、ヘキサデシルプロピレンジアミン、オ クタデシルプロピレンジアミン、N−メチルヘキサデシルプロピレジアミン、N ,N'−ジメチルヘキサデシルプロピレンジアミン、N−メチルオクタデシルプロ ピレンジアミン、N,N'−ジメチルオクタデシルプロピレンジアミン、ヘキサデ シルエチレンジアミン、オクタデシルエチレンジアミン、N−メチルヘキサデシ ル エチレンジアミン、N−メチルオクタデシルエチレンジアミン等がある。飽和高 級脂肪族アミン誘導体の代表的な例は、ポリオキシエチレンミリスチルアミン、 ポリオキシエチレンパルミチルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、 ポリオキシプロピレンパルミチルアミン、ポリオキシプロピレンステアリルアミ ン、ミリスチルアミンアセテート、パルミチルアミンアセテート、ステアリルア ミンアセテート、ポリオキシエチレンラウリルアミンモノ(及びジ−)パルミテ ート、ポリオキシエチレンラウリルアミンモノ(及びジ−)ステアレート、及び ポリオキシエチレンパルミチルアミンモノ(及びジ−)パルミテート、ポリオキ シエチレンパルミチルアミンモノ(及びジ−)ステアレート、ポリオキシエチレ ンステアリルアミンモノ(及びジ−)パルミテート、ポリオキシエチレンステア リルアミンモノ(及びジ−)ステアレート、N−メチルポリオキシエチレンステ アリルアミンパルミテート、N−エチルポリオキシエチレンステアリルアミンス テアレート、ラウリルモノ(及びジ−)エタノールアミンパルミテート、ラウリ ルモノ(及びジ−)エタノールアミンステアレート、パルミチルモノ(及びジ− )エタノールアミンパルミテート、パルミチルモノ(及びジ−)エタノールアミ ンステアレート、ステアリルモノ(及びジ−)エタノールアミンパルミテート、 ステアリルモノ(及びジ−)エタノールアミンステアレート、ドデシルプロピレ ンジアミンオキシエチレン付加生成物、ヘキサデシルプロピレンジアミンエチレ ン付加生成物、オクタデシルプロピレンジアミンオキシエチレン付加生成物、ポ リオキシエチレンヘキサデシルプロピレンジアミンモノ(及びジ−)パルミテー ト、ポリオキシエチレンヘキサデシルプロピレンジアミンモノ(及びジ−)ステ アレート、ポリオキシエチレンオクタデシルプロピレンジアミンモノ(及びジ− )パルミテート、ポリオキシエチレンオクタデシルプロピレンジアミンモノ(及 びジ−)ステアレート等である。 本発明において有用な飽和脂肪酸アミドの代表的な例としては、ラウリン酸ア ミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、アラキ ン酸アミド(エイコシルアミド)、ベヘン酸アミド(ドコシルアミド)、N−メ チルステアリン酸アミド、N,N'−ジメチルステアリン酸アミド、ジ−ラウリン 酸アミド、ジ−パルミチン酸アミド、ジ−ステアリン酸アミド、トリ−ラウリン 酸アミド、トリ−パルミチン酸アミド、トリ−ステアリン酸アミド等がある。飽 和高級脂肪酸アミド誘導体の例としては、ラウリン酸モノ(及びジ−)エタノー ルアミド、ミリスチン酸モノ(及びジ−)エタノールアミド、パルミチン酸モノ (及びジ−)エタノールアミド、ステアリン酸モノ(及びジ−)エタノールアミ ド、アラキン酸モノ(及びジ−)エタノールアミド、ベヘン酸モノ(及びジ−) エタノールアミド、リグノセリン酸モノ(及びジ−)エタノールアミド、ラウリ ン酸モノ−イソプロパノールアミド、パルミチン酸モノ−イソプロパノールアミ ド、ステアリン酸モノ−イソプロパノールアミド、ポリオキシエチレンラウリン 酸アミド、ポリオキシエチレンミリスチン酸アミド、ポソオキシエチレンパルミ チン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレナラ キン酸アミド、ジラウリン酸モノ−エタノールアミド、ジミリスチン酸モノ−エ タノールアミド、ジパルミチン酸モノ−エタノールアミド、ジステアリン酸モノ −エタノールアミド、ジアラキン酸モノ−エタノールアミド、ポリオキシエチレ ンジステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド・モノ−ステア レート、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド・モノ−ステアレート等がある 。 本発明の安定性制御剤の組合せにおいて有用な飽和高級脂肪酸の完全エステル の代表的な例としては、ポリオキシエチレンジ−ミリステート、ポリオキシプロ ピレンジ−ミリステート、ポリオキシエチレンジ−パルミテート、ポリオキシプ ロピレンジ−パルミテート、ポリオキシエチレンジ−ステアレート、ポリオキシ プロピレンジ−ステアレート、ポリオキシエチレンジ−アラケート、ポリオキシ エチレンジ−ベヘネート、エチレングリコールジ−ミリステート、エチレングリ コールジ−パルミテート、エチレングリコールジ−ステアレート、エチレングル コールジ−アラケート、エチレングルコールジ−ベヘネート、ラウリン酸トリ− グリセライド、ミリスチン酸トリーグリセライド、パルミチン酸トリーグリセラ イド、ステアリン酸トリ−グリセライド、アラキン酸トリ−グリセライド、1, 3−パルミト−2−ステアリン酸グリセライド、1,3−ステアロ−2−ミリス チン酸グリセライド、ソルビタンテトラ−パルミテート、ソルビタンテトラ−ス テアレート、12−ヒドロキシステアリン酸トリ−グリセライド、ソルビタンテ トラ−12−ヒドロキシステアレート、モノ−ステアリン酸−ジ−12−ヒドロ キシ −ステアリン酸トリ−グリセライド、ポリオキシエチレングリセリントリステア レート、ポリオキシエチレングリセリントリ−12−ヒドロキシステアレート、 ポリオキシエチレンソルビタンテトラ−ステアレート、ポリオキシエチレンソル ビタンテトラ−12−ヒドロキシステアレート、モノ−ステアリン酸−ジ−12 −ヒドロキシステアリン酸ポリオキシエチレントリ−グリセライド等がある。 好ましくは、安定性制御剤の組合せは、N−置換脂肪酸アミド、好ましくはN −ステアリルステアロアミド、N−パルミチルステアロアミド、N−パルミチル パルミトアミド又はこれらの混合物でなる群から選ばれる脂肪酸アミド、最も好 ましくはステアリルステアロアミドである化合物と組合された、長鎖脂肪酸とポ リオールとの部分エステル、好ましくはグリセリンモノステアレート、グリセリ ンジステアレート又はこれらの化合物でなる。 安定性制御剤の組合わせは、プレ混合されるか、又は別々にオレフィン組成物 に添加される。該組合せは、オレフィン組成物中に発泡体を実質的に安定化させ 、発泡体、特に最も一般的に変化が生じる新たに生成された発泡体におけるポス ト−冷却による寸法変化を防止するに充分な量及び成分比で存在する。該組合せ は、有効に発泡体を安定化させて、大気条件下において初期の発泡化寸法の10 %より小、好ましくは7.5%より小、さらに好ましくは5%より小とするよう な量及び成分比で使用される。この安定性制御剤の組合せは、オレフィン中に、 代表的には重合体樹脂の重量基準で0.1%〜15%の量で存在する。好ましく は、安定性制御剤の組合せは、重合体の重量基準で約0.1%〜約7%、さらに 好ましくは約0.1%〜約3%の量で存在する。 安定性制御剤の組合せは、長鎖脂肪酸とポリオールとの少なくとも1つの部分 エステル成分、及び発泡体のポスト−冷却による膨張を実質的に低減させるに少 なくとも充分な高級アルキルアミン、脂肪酸アミド及び/又は高級脂肪酸の完全 エステルでなる群から選ばれる成分でなる。安定性制御剤の組合せは、代表的に は、脂肪酸とポリオールとの部分エステル少なくとも50%及び高級アルキルア ミン、脂肪酸アミド及び/又は高級脂肪酸の完全エステルでなる群から選ばれる 成分残余の少なくとも一部でなる。好ましくは、安定性制御剤の組合せは、脂肪 酸とポリオールとの部分エステル成分約60%〜約95%、より好ましくは約 70%〜約90%、及び高級アルキルアミン、脂肪酸アミド及び/又は高級脂肪 酸の完全エステルでなる群から選ばれる成分約5%〜約40%、より好ましくは 約10%〜約30%でなる。 帯電防止剤は、通常、押出成形前にポリオレフィン樹脂に添加、混合されるが 、ただし、ここに記載の方法はこの方法に限定されない。帯電防止剤の例は次の とおりであるが、これらに限定されない:たとえば、アルキルスルフェート、ア ルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、スルホスクシネート、及 び脂肪族アルコール及びリン酸のエステル及びホスホネートの如きアニオン界面 活性剤;たとえば、第1級アミン塩、第2級アミン塩、第3級アミン塩、第4級 アンモニウム化合物及びピリジン誘導体の如きカチオン界面活性剤;及びたとえ ば、脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸のアルキレンオキ サイド付加物、アルキルフェノール及びアルキルナフトールのアルキレンオキセ イド付加物、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、脂肪族アミン及び 脂肪族アミドのアルキレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、及びポ リエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのブロック共重合体の如き 非イオン界面活性剤。たとえば、アルキルベタイン及びイミダゾリジン誘導体の 如き両性界面活性剤のように、たとえば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル 及びポリオキシエチレンアルキルエーテルスルフェート及びポリオキシエチレン アルキルフェノールエーテルスルフェートノモノ及びジエステルの如き非イオン −アニオン界面活性剤が好適である。これらの又は他の帯電防止剤の1又はそれ 以上は、ポリオレフィン100部当たり0.05〜10部、好ましくは0.2〜3 部の量で添加される。 難燃性付与添加剤は、一般に押出前にポリオレフィン樹脂に添加、混合される が、ここに記載の方法はこの方法に限定されない。好適な難燃性付与添加剤の例 としては、たとえばクロロパラフィンの如きハロゲン含有有機臭素及び塩素化合 物がある。好ましくは、難燃性付与添加剤は、臭素又は塩素少なくとも50重量 %を含有する。好適な臭素化合物の例としては、1,2,5,6,9,10−ヘキサ ブロモシクロドデカン、テトラブロモ−ジベンジルアセトン、ペンタブロモフェ ニルアリルエーテル、ペンタブロモモノクロロシクロヘキサン、1,1,2,3,4 , 4−ヘキサブロモブテン−2,2,5−ビス(トリブロモメチル)−1,2,3−チ アドラゾール、2,4,6−トリス(トリブロモエチル)−1,3,5−トリアジン 、テトラブロモエタン、ブロモトソクロロメタン、1,2,5,6−テトラブロモ ヘキサン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモフェノール、ペンタブロモジフ ェニルエーテル、トリス−(ジブロモプロピル)−ホスフェート、オクタブロモ シクロヘキサデカン、オクタブロモジフェノールオキサイド、2,4,6−トリブ ロモフェノール、デカブロモジフェニルオキサイド、ビス(トリブロモフェノキ シ)エチレン及びブロモナフタレンがある。これらの及び他の難燃剤の1又はそ れ以上は、しばしば、相乗効果を得るために三酸化アンチモン又は五酸化アンチ モンと混合して使用される。 上述した如く、本発明の重要な特徴は、発泡可能なオレフィン組成物において イソブタンの如き低コストの発泡剤を使用できることである。イソブタンは単一 の発泡剤として使用できる。別法では、発泡剤は、既に述べた1以上の一般的な 発泡剤との混合物でなる。本発明の実施に当たっては、発泡剤は、最小約9.6 kg/m3(約0.6ポンド/(フィート)3)までの熟成発泡体密度を有する生 成物を生成するように、得られる発泡セルラー生成物における所望の発泡度、通 常約60倍容量の膨張となる割合でオレフィン重合体組成物に配合される。発泡 剤の開始時割合に応じて、本発明の得られる発泡体生成物は比較的低い発泡体密 度、たとえば約9.6〜約240kg/m3(0.6〜約15ポンド/(フィート )3(pcf))の密度を有する。流動可能、発泡可能なゲルの組成におけるか かる発泡剤の有用な割合は、原料樹脂100g当たり約0.013〜約0.50g モルの程度である。発泡可能なゲルにおける発泡剤の最大有用割合は、浴に通ず る溝と同様に、押出機及び押出型通路においてゲル上に維持される圧力によって も影響を受ける。発泡剤のレベルは、押出機及び型圧力が比較的大きい場合、た とえば型のオリフィスが比較的小さい及び/又は処理速度が比較的大きい場合に は、より大きい。 発泡剤は、たとえば樹脂ブレンドを可塑化させるために熱を、発泡剤を非ガス 状態に維持するために圧力を、及び樹脂及び発泡剤の完全な混合を達成するため に機械的仕事を使用する混合押出機において、流動可能なゲルを、好ましくは連 続式で生成するために、一般的な様式でオレフィン組成物に配合される。ついで 、得られたゲルを必要であれば冷却し、好適な型オリフィスを通って低圧、たと えば通常の周囲空気温度の領域に送り、ここで、低密度のセルラー塊状物に膨張 させる。発泡化押出成形品が形成されたところで押出機から取出し、冷却して樹 脂ブレンドを硬化させ、その後の加工、保存及びその後の使用のために収集する 。 さらに、上述した成分に加えて、本発明の実施に当たって、公知の押出発泡加 工法で一般的に使用されている他の成分又は添加剤、たとえば、公知の核生成( 又はセルサイズ制御)剤(たとえば、タルク、クレー、雲母、シリカ、酸化チタ ン、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、脂肪酸の金属塩(たとえば、ステアリン酸バ リウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム)等)、湿潤剤、帯電防 止剤、難燃剤等を使用することもできる。 以下の実施例(表示の「部」及び「%」は他に示さない限り重量基準である) は本発明を説明するためのものであり、その精神を限定するものと理解されては ならない。 実施例 メルトインデックス約2.2dg/分及び密度約0.92g/ccを有する低密 度ポリエチレン樹脂、35kg/m3(2.2 lbs/ft3)の発泡体を生成す るに充分な量のイソブタン、及び表に示す種類の及び量の単一の安定性制御剤又 は組合せを押出機に入れ、表に示す測定厚さを有する発泡体の連続シートを生成 した。セルサイズ制御剤としてタルクも添加した。サンプルを保持し、生成直後 及び最大ポスト−冷却による寸法の変化(すなわち、膨張又は収縮)を受けた後 に厚さをマイクロメーターによって測定した。 注(1):Witco社のHumko Chemical Division によって市販の長鎖脂肪酸とポリ オールとの部分エステル:Food grade Atmos(登録商標)150タイプ。 組成は、主としてグリセリンモノ及びジ−ステアレート混合物でなる と考えられる。 注(2):Witco社のHumko Chemical Division によって市販の脂肪酸アミド; Kemamide(登録商標)S-180タイプ 注(3):初期の厚さと最大/最小厚さとの差 表に示した結果は、単一安定性制御剤としてAtmos−150又は Kemamide S −180のみを含有するサンプルの寸法安定性は不満足であることを示す。Atmo s −150を使用して生成したサンプルは平均18.33%膨張したが、Kemamide S−180を使用して生成したサンプルは平均20.82%収縮した。しかしな がら、結果は、2つの安定性制御剤の組合せを配合することによって顕著な改善 が提供されることを示す。詳しくは、結果は、安定性の制御のために、Atmos− 150及びStearyl Stearamide S−180の混合物を使用することにより、寸 法的に安定であり、わずかに最小の寸法変化、すなわち平均4.69%を示すイ ソブチレンで発泡化された発泡体が生成されることを示す。 特別な組成物を記載したが、上述の記載は本発明の理解をもたらすためのもの である。本発明の範囲内における変更は当業者には明白であろう。従って、本発 明の範囲は添付の範囲を参照することによってのみ決定されるべきである。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 a.オレフィン重合体樹脂;b.i)脂肪酸とポリオールとの部分エステル である少なくとも1つの化合物、及びii)高級アルキルアミン、脂肪酸アミド及 び/又は高級脂肪酸の完全エステルでなる群から選ばれる少なくとも1つの化合 物でなる安定性制御剤の組合せ、及びc.発泡剤を含有してなる、発泡可能なポ リオレフィン組成物。 2 前記組合せの前記化合物が、前記組成物の発泡体が大気条件下で初期発泡化 寸法から10%より大膨張することを防止するに充分な比及び量で存在する、請 求項1記載の組成物。 3 前記発泡体が7.5%より小で膨張する、請求項2記載の組成物。 4 前記発泡体が5%より小で膨張する、請求項2記載の組成物。 5 安定性制御剤の前記組合せが重合体樹脂の重量基準で0.1〜15重量%の 量で存在する、請求項1記載の組成物。 6 前記組合せが、成分b.i)の化合物少なくとも50%を含有してなる、請 求項5記載の組成物。 7 前記組合せが、成分b.i)の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii) の化合物約5%〜約40%でなるものである、請求項5記載の組成物。 8 前記組合せが成分b.i)の化合物約70%〜約90%及び成分b.ii)の 化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項5記載の組成物。 9 安定性制御剤の前記組合せが、重合体樹脂の重量基準で0.1〜7重量%の 量で存在する、請求項1記載の組成物。 10 前記組合せが、成分b.i)の化合物少なくとも約50%を含有してなる、 請求項9記載の組成物。 11 前記組合せが、成分b.i)の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii) の化合物約5%〜40%でなるものである、請求項9記載の組成物。 12 前記組合せが、成分b.i)の化合物約70%〜約90%及び成分b.ii) の化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項9記載の組成物。 13 安定性制御剤の前記組合せが、重合体の重量基準で0.1〜3重量%の量で 存 在する、請求項1記載の組成物。 14 前記組合せが、成分b.i)の化合物少なくとも約50%を含有してなる、 請求項13記載の組成物。 15 前記組合せが、成分b.i)の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii) の化合物約5%〜約40%でなるものである、請求項13記載の組成物。 16 前記組合せが、成分b.i)の化合物約70%〜約90%及び成分b.ii) の化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項13記載の組成物。 17 成分b.i)が、炭素原子12〜18個を有する脂肪酸とヒドロキシル基3 〜6個を有するオリオールとの部分エステルである、請求項1記載の組成物。 18 成分b.i)が、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート 又はこれらの混合物である、請求項1記載の組成物。 19 成分b.ii)がN−置換脂肪酸アミドである、請求項1記載の組成物。 20 成分b.ii)が、N−ステアリルステアロアミド、N−パラミチルステアロ アミド、N−パルミチルパルミトアミド又はこれらの混合物である、請求項1記 載の組成物。 21 成分b.ii)がステアリルステアロアミドである、請求項1記載の組成物。 22 成分b.i)が、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート 又はこれらの混合物であり、成分b.ii)が、N−ステアリルステアロアミド、 N−パルミチルステアロアミド、N−パルミチルパルミトアミド又はこれらの混 合物である、請求項1記載の組成物。 23 安定性制御剤の前記組合せが、重合体の重量基準で0.1〜7重量%の量で 存在する、請求項22記載の組成物。 24 前記組合せが、成分b.i)の化合物少なくとも約50%を含有してなる、 請求項23記載の組成物。 25 前記組合せが、成分b.i)の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii) の化合物約5%〜約40%でなるものである、請求項23記載の組成物。 26 前記組合せが、成分b.i)の化合物約70%〜約90%及び成分b.ii) の化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項23記載の組成物。 27 a.低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン及びこれらの混合物でな る群から選ばれるオレフィン重合体樹脂、b.i)炭素原子12〜18個を有す る脂肪酸とヒドロキシル基3〜6個を有するポリオールとの部分エステルである 少なくとも1つの化合物、及びii)N−置換脂肪酸アミドである少なくとも1つ の化合物でなる安定性制御剤の組合せ、及びc.イソブタンを含有する発泡剤を 含有してなる発泡可能なポリオレフィン組成物において、前記安定性制御剤が重 合体の重量基準で0.1〜3重量%の量で存在し、前記組合せが、成分b.i) の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii)の化合物約5%〜約40%でなる ものである、発泡可能なポリオレフィン組成物。 28 成分b.i)が、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート 又はこれらの混合物である、請求項27記載の組成物。 29 成分b.ii)が、N−ステアリルステアロアミド、N−パルミチルステアロ アミド、N−パルミチルパルミトアミド又はこれらの混合物である。請求項28 記載の組成物。 30 成分b.ii)がステアリルステアルアミドである、請求項28記載の組成物 。 31 密度約0.6〜約15ポンド/(フィート)3を有する実質的に閉じられたセ ルの発泡体でなり、a.オレフィン重合体、及びb.i)炭素原子12〜18個 を有する脂肪酸とヒドロキシル基3〜6個を有するポリオールとの部分エステル である少なくとも1つの化合物、及びii)高級アルキルアミン、脂肪酸アミド及 び/又は高級脂肪酸の完全エステルでなる群から選ばれる少なくとも1つの化合 物でなる安定性制御剤の組合せを含有してなる重合体組成物でなることを特徴と する、オリフィン重合体の発泡化製品。 32 前記組合せの前記化合物が、前記組成物の発泡化発泡体が大気条件下で初期 発泡化寸法から10%より大膨張することを防止するに充分な比及び量で存在す る、請求項31記載の製品。 33 前記発泡体が7.5%より小で膨張する、請求項32記載の製品。 34 前記発泡体が5%より小で膨張する、請求項32記載の製品。 35 安定性制御剤の前記組合せが、重合体の重量基準で0.1〜15重量%の量 で存在する、請求項31記載の製品。 36 前記組合せが、成分b.i)の化合物少なくとも50%を含有してなる、請 求項35記載の製品。 37 前記組合せが、成分b.i)の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii) の化合物約5%〜約40%でなるものである、請求項35記載の製品。 38 前記組合せが、成分b.i)の化合物約70%〜約90%及び成分b.ii) の化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項35記載の製品。 39 安定性制御剤の前記組合せが、重合体樹脂の重量基準で0.1〜7重量%の 量で存在する、請求項31記載の製品。 40 前記組合せが、成分b.i)の化合物約70%〜約90%及び成分b.ii) の化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項39記載の製品。 41 (a)炭素原子12〜18個を有する脂肪酸とヒドロキシル基3〜6個を有 するポリオールとの部分エステルである少なくとも1つの化合物、及び(b)高 級アルキルアミン、脂肪酸アミド及び/又は高級脂肪酸の完全エステルでなる群 から選ばれる少なくとも1つの化合物でなるオレフィン発泡体用の安定性制御剤 組成物において、前記組成物が、前記成分(a)の化合物約60%〜約95%及 び前記成分(b)の化合物約5%〜約40%でなるものであることを特徴とする 、ポリオレフィン発泡体用の安定性制御剤組成物。 42 前記組成物が、成分(a)の化合物約70%〜約90%及び成分(b)の化 合物約10%〜約30%でなる、請求項41記載の組成物。 43 前記成分(a)が、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレー ト又はこれらの混合物である、請求項41記載の組成物。 44 前記成分(b)がN−置換脂肪酸アミドである、請求項43記載の組成物。 45 前記成分(b)がN−ステアリルステアロアミド、N−パルミチルステアロ アミド、N−パルミチルパルミトアミド又はこれらの混合物である、請求項43 記載の組成物。 46 前記成分(b)が、ステアリルステアロアミドである、請求項43記載の組 成物。 47 ポスト−冷却寸法安定性を有する実質的に閉じられたセルのオレフィン発泡 体を製造する方法において、a.オレフィン重合体樹脂、b.i)炭素原子12 〜18個を有する脂肪酸とヒドロキシル基3〜6個を有するポリオールとの部分 エステル、及びii)高級アルキルアミン、脂肪酸アミド及び/又は高級脂肪酸の 完全エステルでなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物でなる安定性制御剤 の組合せ、及びc.発泡剤を混合及び熱可塑化させ;及び前記発泡剤を活性化さ せて、得られた混合物を発泡化させ、密度約0.6〜約15ポンド/(フィート)3 を有する実質的に閉じられたセルの発泡体とすることを特徴とする、実質的に閉 じられたセルのオレフィン重合体発泡体の製法。 48 前記組合せの前記化合物が、前記発泡体が大気条件下で初期発泡化寸法から 10%より大膨張することを防止するに充分な比及び量で存在する、請求項47 記載の製法。 49 前記発泡体が7.5%より小で膨張する、請求項48記載の製法。 50 前記発泡体が5%より小で膨張する、請求項48記載の製法。 51 安定性制御剤の前記組合せが、重合体樹脂の重量基準で0.1〜15重量% の量で存在する、請求項47記載の製法。 52 前記組合せが、成分b.i)の化合物少なくとも50%を含有してなるもの である、請求項51記載の製法。 53 前記組合せが、成分b.i)の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii) の化合物約5%〜約40%でなるものである、請求項51記載の製法。 54 前記組合せが、成分b.i)の化合物約70%〜約90%及び成分b.ii) の化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項51記載の製法。 55 前記安定性制御剤の組合せが、重合体樹脂の重量基準で0.1〜3重量%の 量で存在する、請求項47記載の製法。 56 前記組合せが成分b.i)の化合物少なくとも約50%を含有するものであ る、請求項55記載の製法。 57 前記組合せが、成分b.i)の化合物約60%〜約95%及び成分b.ii) の化合物約5%〜約40%でなるものである、請求項55記載の製法。 58 前記組合せが、成分b.i)の化合物約70%〜やく90%及び成分b.ii )の化合物約10%〜約30%でなるものである、請求項55記載の製法。 59 成分b.i)が、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート 又はこれらの混合物である、請求項58記載の製法。 60 成分b.ii)がN−置換脂肪酸アミドである、請求項59記載の製法。 61 成分b.ii)が、N−ステアリルステアロアミド、N−パラミチルステアロ アミド、N−パルミチルパルミトアミド又はこれらの混合物である、請求項59 記載の製法。 62 前記オレフィン重合体が、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン又 はこれらの混合物であり、成分b.ii)がステアリルステアロアミドである、請 求項58記載の製法。
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