JP2003082143A - 架橋ポリエチレン樹脂発泡体及びその製造方法 - Google Patents
架橋ポリエチレン樹脂発泡体及びその製造方法Info
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Abstract
る架橋ポリエチレン発泡体及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】非メタロセン化合物のシングルサイト系触
媒により重合され、分子量分布(重量平均分子量/数平
均分子量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜0.
950g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直鎖状
低密度ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して発泡
性樹脂組成物を得、該組成物を密閉式金型中に充填して
加圧下に加熱し、発泡剤及び架橋剤を分解させた後除圧
する架橋ポリエチレン樹脂発泡体の製造方法。
Description
エチレンを基材とする架橋ポリエチレン樹脂発泡体及び
その製造方法に関するものである。
度ポリエチレン又はエチレン酢酸ビニル共重合体を基材
とし、加圧一段発泡法、又は、二段発泡法(特公昭45
−29381号公報及び特公平2−42649号公報)
により、架橋ポリエチレン系樹脂発泡体が得られてい
る。しかしながら、前記加圧一段発泡においては、除圧
時にポリマーが瞬時に膨張するため変形し易く、発泡倍
率15倍程度までのものしか得られなかった。一方、二
段発泡によれば、高発泡品が得られるが、一段発泡に比
べて生産サイクルが長く、製造コストが高くなることが
欠点であった。どちらの方法においても、低密度ポリエ
チレンを基材とする発泡体は、耐熱性に優れているが、
柔軟性及び伸びが不足し、エチレン酢酸ビニル共重合体
を基材とする発泡体は、柔軟性及び伸びに優れている
が、耐熱性に劣り、使用温度は80℃程度が限界であっ
た。最近メタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレ
ン系樹脂による発泡成形技術が提案されている。例え
ば、特開平07−188442号公報には、メタロセン
化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂を発泡して
なるポリエチレン系樹脂発泡体が提案されている。更
に、本出願人は、特開平10−259268号公報にお
いて、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン系
樹脂を加圧一段発泡によって、厚物ブロック発泡体を得
る方法を提案した。しかし、メタロセン触媒を用いて重
合されたポリエチレン系樹脂は、分子量分布が狭く、溶
融張力が低い為、発泡条件が狭かった。後者の方法で
は、加圧一段発泡法の実施例が記載されているが、発泡
倍率は20倍が上限であった。従来より、直鎖状低密度
ポリエチレンの発泡体を製造する方法が提案されてい
る。例えば、(1)(A)密度0.91〜0.93g/
cm3,メルトインデックス1〜10g/10分の低密
度ポリエチレン系樹脂30〜90重量%と、密度0.9
15〜0.940g/cm3,上記メルトインデックス
0.2〜20g/10分の直接状低密度ポリエチレン系
樹脂10〜70重量%とからなる樹脂成分100重量
部、及び(B)ポリリン酸アンモニウム、トリス(2−
ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、及び無機酸化物
からなるポリエチレン系樹脂発泡体(特開2000−3
27823号公報)、(2)電子線架橋G値が2〜10
の高圧法低密度ポリエチレン(A)と電子線架橋G値が
0.1〜2のエチレンと炭素数が4〜12のα―オレフ
ィンを共重合した直鎖状低密度ポリエチレン(B)から
なるポリエチレン系電子線架橋発泡体(特開平07−2
86059号公報)等がある。これらの従来技術では、
樹脂の溶融張力と高発泡の関係を開示したものは無く、
加圧一段発泡、二段発泡への適用を示唆していなかっ
た。
は、発泡性が良好であり、効率良く20倍以上の高発泡
体を製造し、得られる発泡体が、柔軟性、強靭性及び耐
熱性を兼ね備えた架橋ポリエチレン樹脂発泡体及びその
製造方法を提供することにある。
ン系樹脂発泡体及びその製造方法は、以下の通りであ
る。本発明の架橋ポリエチレン系樹脂発泡体は、非メタ
ロセン化合物のシングルサイト系触媒により重合され、
分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が2.5
〜3.0、密度が0.900〜0.950g/cm3,
融点ピークを2〜3点有する直鎖状低密度ポリエチレン
に発泡剤及び架橋剤を混和して加熱、発泡させてなるも
のである。本発明の架橋ポリエチレン系樹脂発泡体は、
前記直鎖状低密度ポリエチレンに高圧法低密度ポリエチ
レン及び/又はエチレン酢酸ビニル共重合体を混合する
ことが出来る。本発明の架橋ポリエチレン系樹脂発泡体
の製造方法は、非メタロセン化合物のシングルサイト系
触媒により重合され、分子量分布(重量平均分子量/数
平均分子量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜
0.950g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直
鎖状低密度ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して
加熱、発泡する方法である。本発明の製造方法におい
て、非メタロセン化合物のシングルサイト系触媒により
重合され、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子
量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜0.950
g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直鎖状低密度
ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して発泡性樹脂
組成物を得、該組成物を密閉金型中に充填して加圧下に
加熱し、発泡剤及び架橋剤を分解させた後除圧し、該組
成物を発泡させて高発泡体を製造する方法が好ましい。
本発明において、非メタロセン化合物のシングルサイト
系触媒により重合され、分子量分布が2.5〜3.0、
密度が0.900〜0.950g/cm3,融点ピーク
を2〜3点有する直鎖状低密度ポリエチレンと、密度
0.910〜0.940g/cm3,メルトフローレー
ト0.1〜20g/10分の高圧法低密度ポリエチレン
との混合物に発泡剤及び架橋剤を混和して発泡性樹脂組
成物を得、該組成物を密閉金型中に充填して加圧下に加
熱し、発泡剤及び架橋剤を部分的に分解させた後除圧し
て中間発泡体を得、次いで該中間発泡体を常圧下に加熱
して残存する発泡体及び架橋剤を分解させて発泡させる
架橋ポリエチレン樹脂発泡体の製造方法、所謂二段発泡
を適用できる。本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂
の密度(g/cm3)は、JIS−K7112に規定さ
れたものであり、0.950を超えると、得られる発泡
体が硬くなり、伸びが低下し、0.900未満である
と、耐熱性が低下する。本発明の分子量分布は、樹脂の
重量平均分子量/数平均分子量であり、3.0を超える
と発泡体の伸びが低下し、2.5未満であると、溶融混
練時の粘度が高く、高倍率品が得られない。本発明にお
いて、樹脂の融点ピークが2〜3点あることが条件であ
り、ある1点で完全に溶けないことが、加圧一段発泡で
高発泡が出来た要因である。上記二段発泡法において、
直鎖状低密度25〜75重量部、高圧法低密度ポリエチ
レン75〜25重量部の比率が好ましく、直鎖状低密度
ポリエチレンの部数がこの範囲を超えると常圧発泡でワ
レが生じ易くなり、一方、高圧法低密度ポリエチレンの
部数がこの範囲を超えると、耐熱性が低下する。本発明
において、本発明の目的を損なわない範囲内において、
上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂に他の熱可塑性樹
脂、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンー
プロピレンゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリブテン等を加え
て発泡体とすることもできる。加圧一段発泡において、
他の熱可塑性樹脂の配合割合は、通常、樹脂成分全体の
30重量%以下である。これらの熱可塑性樹脂の中で
も、高圧法低密度ポリエチレン、酢酸ビニル共重合体
が、加工性、発泡体の弾性の面で好ましい。本発明の発
泡体は、有機発泡剤を混合して加熱による分解により製
造される。有機発泡剤としては、アゾジカルボンアミ
ド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタ
メチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、
4,4−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)
等を例示される。有機発泡剤を使用して架橋発泡体を得
るには、前記直鎖状低密度ポリエチレン、有機発泡剤、
架橋剤及び所望により任意の配合剤を有機発泡剤の分解
温度未満の温度で溶融混練して発泡性樹脂組成物を得
る。得られた組成物を加圧下及び/又は常圧下に加熱、
発泡して発泡させる。加圧一段発泡法では、通常の低密
度ポリエチレンでは、発泡倍率15倍であるが、本発明
に適用すると、前記直鎖状低密度ポリエチレンが、溶融
張力に優れている為、発泡倍率30倍程度まで製造出来
る。
レン樹脂発泡体の製造方法について具体的に説明する。
前記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂に、発泡剤、架橋
剤、必要に応じて発泡助剤、充填剤、顔料を添加し、こ
れを加熱したミキシングロール、ニーダー、押出機等に
よって練和する。次いで、得られた組成物を金型に充填
し、一定時間加圧下に140〜170℃で加熱し、発泡
剤及び架橋剤を完全に分解させ、除圧して発泡体を得
る。或いは、前記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と高圧
法低密度ポリエチレン樹脂との混合物に、発泡剤、架橋
剤、必要に応じて発泡助剤、充填剤、顔料を添加し、こ
れを加熱したミキシングロール、ニーダー、押出機等に
よって練和する。得られた組成物を金型に充填し、これ
を加圧下にて密閉し、120〜180℃、好ましくは1
30〜170℃で5〜60分間、好ましくは10〜40
分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を部分的に分解せしめ
て、除圧して金型より取り出し、中間発泡体を得、次に
所望の断面形状、寸法の密閉でない金型に、上記中間発
泡体を入れ、該金型の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
により、140〜200℃、好ましくは150〜170
℃で、10〜300分間、好ましくは30〜200分間
加熱せしめることにより、残存せる発泡剤を分解、発泡
せしめ、更に低密度の発泡体を得る。本発明において、
上記加圧一段発泡、二段発泡以外に、分解型の発泡剤を
樹脂に混和して、押出機、プレス、熱風炉、赤外線加熱
炉、溶融塩浴などの加熱装置で加熱、発泡させる方法、
電子線照射による架橋方法等が適用できる。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
ーブチルパーオキサイド、1,1−ジターシャリーブチ
ルパーオキシー3,3,5−トリメチルシクロヘキサ
ン、2,5−ジメチルー2,5−ジターシャリーブチル
パーオキシヘキサン、2,5−ジメチルー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択しなければ
ならない。本発明において、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、樹脂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。
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。下記実施例で示した物性は、JIS K
6767に規定された方法で測定したものである。 実施例1 非メタロセン化合物のシングルサイト系触媒により重合
された直鎖状低密度ポリエチレン(A)(分子量分布
2.7、密度0.905g/cm3、メルトフローレー
ト1.0g/10分、融点ピーク:3点、100℃、1
10℃、120℃)100重量部、アゾジカルボンアミ
ド14重量部、亜鉛華2重量部、ステアリン酸亜鉛0.
5重量部、ジクミルパーオキサイド0.7重量部を混練
し、得られた発泡性樹脂組成物を160℃に加熱された
油圧プレス上の密閉式金型(19X110x110m
m)に充填し、100kg/cm2の圧力で密閉して1
60℃で30分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を分解後、
除圧して発泡体を得た。得られた発泡体は、サイズ 5
5x330x350mm、みかけ密度0.030g/c
m3、引張強さ9.0kgf/cm2,伸び188%、
加熱寸法変化率−2.7%で、加圧一段発泡により発泡
倍率30倍を製造出来、製造工程が簡単で、耐熱性、引
張強さが優れていた。 実施例2 非メタロセン化合物のシングルサイト系触媒により重合
された直鎖状低密度ポリエチレン(B)(分子量分布
2.7、密度0.920g/cm3,メルトフローレー
ト:0.9g/10分,融点ピーク:3点、100℃、
110℃、120℃)100重量部、アゾジカルボンア
ミド14重量部、亜鉛華1重量部、ステアリン酸亜鉛
0.3重量部、ジクミルパーオキサイド0.7重量部を
混練し、得られた発泡性樹脂組成物を160℃に加熱さ
れた油圧プレス上の密閉式金型(19x110x110
mm)に充填し、100kg/cm2の圧力で密閉して
160℃で30分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を分解
後、除圧し発泡体を得た。得られた発泡体は、サイズ5
5x340x340mm,みかけ密度0.031g/c
m 3,引張強さ10.1kgf/cm2,伸び137
℃、加熱寸法変化率−1.4%、加圧一段発泡により発
泡倍率30倍を製造でき、製造工程が簡単で、耐熱性及
び引張強さが優れていた。 実施例3 非メタロセン化合物のシングルサイト系触媒により重合
された直鎖状低密度ポリエチレン(B)(分子量分布
2.7、密度0.920g/cm3,メルトフローレー
ト0.9g/10分,融点ピーク:3点、100℃、1
10℃、120℃)50重量部、高圧法低密度ポリエチ
レン(分子量分布10、密度0.923g/cm3,メ
ルトフローレート0.923g/cm3,融点ピーク:
1点、108℃)50重量部、アゾジカルボンアミド1
6重量部、亜鉛華0.15重量部、ジクミルパーオキサ
イド0.6重量部を混練し、得られた発泡性樹脂組成物
を150℃に加熱された密閉式金型(19x190x1
90mm)に充填し、100kg/cm2の圧力で密閉
して150℃で30分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を部
分的に分解後除圧して中間発泡体を得た。該中間発泡体
は線膨張率が1.5倍であった。次いで、該中間発泡体
を、加熱水蒸気の流路を周囲に設けた気密でない開閉式
金属金型(75x500x500mm)の略中央に載置
し、6.0kg/cm2の加熱水蒸気を該流路に流して
50分間加熱して残存する発泡剤及び架橋剤を分解して
冷却後、発泡体を取り出した。得られた発泡体は、サイ
ズ75x500x500mm、みかけ密度0.031g
/cm3,引張強さ4.6g/cm3、伸び228%で
あり、加熱寸法変化率−1.3%で、引張強さ及び耐熱
性に優れていた。 比較例1 実施例1において、非メタロセン化合物のシングルサイ
ト系触媒により重合された直鎖状低密度ポリエチレンの
替りに高圧法低密度ポリエチレン(前述)100重量部
を使用した以外は実施例1と同じ配合及び同じ条件で発
泡させ、油圧プレスを除圧したが、膨張時に発泡体が裂
け、満足な発泡体が得られなかった。 比較例2 実施例1において、非メタロセン化合物のシングルサイ
ト系触媒により重合された直鎖状低密度ポリエチレンの
替りにメタロセン触媒により重合されたポリエチレン系
樹脂(密度0.880g/cm3,メルトフローレート
2.2g/10分、分子量分布2.2)100重量部を
使用した以外は実施例1と同じ配合及び同じ条件で発泡
させ、油圧プレスを除圧したが、膨張時に発泡体が裂
け、満足な発泡体が得られなかった。 比較例3 実施例3において、樹脂を高圧法低密度ポリエチレン1
00重量部に変えた以外は、実施例3と同じ配合及び同
じ発泡条件で発泡体を得た。得られた発泡体は、みかけ
密度0.031g/cm3,引張強さ3.2kg/cm
2,伸び200%、加熱寸法変化率―2.3%で、耐熱
性の劣っていた。
シングルサイト系触媒により重合され、分子量分布が
2.5〜3.0、密度が0.90〜0.950g/cm
3,融点ピークを2〜3点有する直鎖状低密度ポリエチ
レンを使用することにより、発泡時の溶融張力に優れ、
加圧一段発泡により、発泡倍率30倍を製造することが
できる。得られる発泡体は、耐熱性、強靭性、柔軟性に
優れ、断熱材、緩衝材、目地材、浮力材等に好適であ
る。
4)
エチレンを基材とする架橋ポリエチレン樹脂発泡体及び
その製造方法に関するものである。
度ポリエチレン又はエチレン酢酸ビニル共重合体を基材
とし、加圧一段発泡法、又は、二段発泡法(特公昭45
−29381号公報及び特公平2−42649号公報)
により、架橋ポリエチレン系樹脂発泡体が得られてい
る。しかしながら、前記加圧一段発泡においては、除圧
時にポリマーが瞬時に膨張するため変形し易く、発泡倍
率15倍程度までのものしか得られなかった。一方、二
段発泡によれば、高発泡品が得られるが、一段発泡に比
べて生産サイクルが長く、製造コストが高くなることが
欠点であった。どちらの方法においても、低密度ポリエ
チレンを基材とする発泡体は、耐熱性に優れているが、
柔軟性及び伸びが不足し、エチレン酢酸ビニル共重合体
を基材とする発泡体は、柔軟性及び伸びに優れている
が、耐熱性に劣り、使用温度は80℃程度が限界であっ
た。
リエチレン系樹脂による発泡成形技術が提案されてい
る。例えば、特開平07−188442号公報には、メ
タロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂を
発泡してなるポリエチレン系樹脂発泡体が提案されてい
る。更に、本出願人は、特開平10−259268号公
報において、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチ
レン系樹脂を加圧一段発泡によって、厚物ブロック発泡
体を得る方法を提案した。
たポリエチレン系樹脂は、分子量分布が狭く、溶融張力
が低い為、発泡条件が狭かった。後者の方法では、加圧
一段発泡法の実施例が記載されているが、発泡倍率は2
0倍が上限であった。
泡体を製造する方法が提案されている。例えば、(1)
(A)密度0.91〜0.93g/cm3,メルトイン
デックス1〜10g/10分の低密度ポリエチレン系樹
脂30〜90重量%と、密度0.915〜0.940g
/cm3,上記メルトインデックス0.2〜20g/1
0分の直接状低密度ポリエチレン系樹脂10〜70重量
%とからなる樹脂成分100重量部、及び(B)ポリリ
ン酸アンモニウム、トリス(2−ヒドロキシエチル)イ
ソシアヌレート、及び無機酸化物からなるポリエチレン
系樹脂発泡体(特開2000−327823号公報)、
(2)電子線架橋G値が2〜10の高圧法低密度ポリエ
チレン(A)と電子線架橋G値が0.1〜2のエチレンと
炭素数が4〜12のα―オレフィンを共重合した直鎖状
低密度ポリエチレン(B)からなるポリエチレン系電子
線架橋発泡体(特開平07−286059号公報)等が
ある。
高発泡の関係を開示したものは無く、加圧一段発泡、二
段発泡への適用を示唆していなかった。
は、発泡性が良好であり、効率良く20倍以上の高発泡
体を製造し、得られる発泡体が、柔軟性、強靭性及び耐
熱性を兼ね備えた架橋ポリエチレン樹脂発泡体及びその
製造方法を提供することにある。
ン系樹脂発泡体及びその製造方法は、以下の通りであ
る。
は、非メタロセン化合物のシングルサイト系触媒により
重合され、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子
量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜0.950
g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直鎖状低密度
ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して加熱、発泡
させてなるものである。
は、前記直鎖状低密度ポリエチレンに高圧法低密度ポリ
エチレン及び/又はエチレン酢酸ビニル共重合体を混合
することが出来る。
製造方法は、非メタロセン化合物のシングルサイト系触
媒により重合され、分子量分布(重量平均分子量/数平
均分子量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜0.
950g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直鎖状
低密度ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して加
熱、発泡する方法である。
化合物のシングルサイト系触媒により重合され、分子量
分布(重量平均分子量/数平均分子量)が2.5〜3.
0、密度が0.900〜0.950g/cm3,融点ピ
ークを2〜3点有する直鎖状低密度ポリエチレンに発泡
剤及び架橋剤を混和して発泡性樹脂組成物を得、該組成
物を密閉金型中に充填して加圧下に加熱し、発泡剤及び
架橋剤を分解させた後除圧し、該組成物を発泡させて高
発泡体を製造する方法が好ましい。
ングルサイト系触媒により重合され、分子量分布が2.
5〜3.0、密度が0.900〜0.950g/c
m3,融点ピークを2〜3点有する直鎖状低密度ポリエ
チレンと、密度0.910〜0.940g/cm3,メ
ルトフローレート0.1〜20g/10分の高圧法低密
度ポリエチレンとの混合物に発泡剤及び架橋剤を混和し
て発泡性樹脂組成物を得、該組成物を密閉金型中に充填
して加圧下に加熱し、発泡剤及び架橋剤を部分的に分解
させた後除圧して中間発泡体を得、次いで該中間発泡体
を常圧下に加熱して残存する発泡体及び架橋剤を分解さ
せて発泡させる架橋ポリエチレン樹脂発泡体の製造方
法、所謂二段発泡を適用できる。
密度(g/cm3)は、JIS−K7112に規定され
たものであり、0.950を超えると、得られる発泡体
が硬くなり、伸びが低下し、0.900未満であると、
耐熱性が低下する。
子量/数平均分子量であり、3.0を超えると発泡体の
伸びが低下し、2.5未満であると、溶融混練時の粘度
が高く、高倍率品が得られない。
3点あることが条件であり、ある1点で完全に溶けない
ことが、加圧一段発泡で高発泡が出来た要因である。
5〜75重量部、高圧法低密度ポリエチレン75〜25
重量部の比率が好ましく、直鎖状低密度ポリエチレンの
部数がこの範囲を超えると常圧発泡でワレが生じ易くな
り、一方、高圧法低密度ポリエチレンの部数がこの範囲
を超えると、耐熱性が低下する。
い範囲内において、上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂
に他の熱可塑性樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレンープロピレンゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ブテン等を加えて発泡体とすることもできる。加圧一段
発泡において、他の熱可塑性樹脂の配合割合は、通常、
樹脂成分全体の30重量%以下である。これらの熱可塑
性樹脂の中でも、高圧法低密度ポリエチレン、酢酸ビニ
ル共重合体が、加工性、発泡体の弾性の面で好ましい。
加熱による分解により製造される。有機発泡剤として
は、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラ
ジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエン
スルホニルヒドラジド、4,4−オキシビス(ベンゼン
スルホニルヒドラジド)等を例示される。
は、前記直鎖状低密度ポリエチレン、有機発泡剤、架橋
剤及び所望により任意の配合剤を有機発泡剤の分解温度
未満の温度で溶融混練して発泡性樹脂組成物を得る。得
られた組成物を加圧下及び/又は常圧下に加熱、発泡し
て発泡させる。加圧一段発泡法では、通常の低密度ポリ
エチレンでは、発泡倍率15倍であるが、本発明に適用
すると、前記直鎖状低密度ポリエチレンが、溶融張力に
優れている為、発泡倍率30倍程度まで製造出来る。
レン樹脂発泡体の製造方法について具体的に説明する。
前記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂に、発泡剤、架橋
剤、必要に応じて発泡助剤、充填剤、顔料を添加し、こ
れを加熱したミキシングロール、ニーダー、押出機等に
よって練和する。次いで、得られた組成物を金型に充填
し、一定時間加圧下に140〜170℃で加熱し、発泡
剤及び架橋剤を完全に分解させ、除圧して発泡体を得
る。
脂と高圧法低密度ポリエチレン樹脂との混合物に、発泡
剤、架橋剤、必要に応じて発泡助剤、充填剤、顔料を添
加し、これを加熱したミキシングロール、ニーダー、押
出機等によって練和する。得られた組成物を金型に充填
し、これを加圧下にて密閉し、120〜180℃、好ま
しくは130〜170℃で5〜60分間、好ましくは1
0〜40分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を部分的に分解
せしめて、除圧して金型より取り出し、中間発泡体を
得、次に所望の断面形状、寸法の密閉でない金型に、上
記中間発泡体を入れ、該金型の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
する方法により、140〜200℃、好ましくは150
〜170℃で、10〜300分間、好ましくは30〜2
00分間加熱せしめることにより、残存せる発泡剤を分
解、発泡せしめ、更に低密度の発泡体を得る。
発泡以外に、分解型の発泡剤を樹脂に混和して、押出
機、プレス、熱風炉、赤外線加熱炉、溶融塩浴などの加
熱装置で加熱、発泡させる方法、電子線照射による架橋
方法等が適用できる。
樹脂中において少なくともポリエチレン樹脂の流動開始
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サイド、
1,1−ジターシャリーブチルパーオキシー3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチルー2,
5−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、2,5
−ジメチルー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
過酸化物を選択しなければならない。
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。
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。
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。下記実施例で示した物性は、JIS K
6767に規定された方法で測定したものである。
された直鎖状低密度ポリエチレン(A)(分子量分布
2.7、密度0.905g/cm3、メルトフローレー
ト1.0g/10分、融点ピーク:3点、100℃、1
10℃、120℃)100重量部、アゾジカルボンアミ
ド14重量部、亜鉛華2重量部、ステアリン酸亜鉛0.
5重量部、ジクミルパーオキサイド0.7重量部を混練
し、得られた発泡性樹脂組成物を160℃に加熱された
油圧プレス上の密閉式金型(19X110x110m
m)に充填し、100kg/cm2の圧力で密閉して1
60℃で30分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を分解後、
除圧して発泡体を得た。得られた発泡体は、サイズ 5
5x330x350mm、みかけ密度0.030g/c
m3、引張強さ9.0kgf/cm2,伸び188%、
加熱寸法変化率−2.7%で、加圧一段発泡により発泡
倍率30倍を製造出来、製造工程が簡単で、耐熱性、引
張強さが優れていた。
された直鎖状低密度ポリエチレン(B)(分子量分布
2.7、密度0.920g/cm3,メルトフローレー
ト:0.9g/10分,融点ピーク:3点、100℃、
110℃、120℃)100重量部、アゾジカルボンア
ミド14重量部、亜鉛華1重量部、ステアリン酸亜鉛
0.3重量部、ジクミルパーオキサイド0.7重量部を
混練し、得られた発泡性樹脂組成物を160℃に加熱さ
れた油圧プレス上の密閉式金型(19x110x110
mm)に充填し、100kg/cm2の圧力で密閉して
160℃で30分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を分解
後、除圧し発泡体を得た。得られた発泡体は、サイズ5
5x340x340mm,みかけ密度0.031g/c
m 3,引張強さ10.1kgf/cm2,伸び137
℃、加熱寸法変化率−1.4%、加圧一段発泡により発
泡倍率30倍を製造でき、製造工程が簡単で、耐熱性及
び引張強さが優れていた。
された直鎖状低密度ポリエチレン(B)(分子量分布
2.7、密度0.920g/cm3,メルトフローレー
ト0.9g/10分,融点ピーク:3点、100℃、1
10℃、120℃)50重量部、高圧法低密度ポリエチ
レン(分子量分布10、密度0.923g/cm3,メ
ルトフローレート0.923g/cm3,融点ピーク:
1点、108℃)50重量部、アゾジカルボンアミド1
6重量部、亜鉛華0.15重量部、ジクミルパーオキサ
イド0.6重量部を混練し、得られた発泡性樹脂組成物
を150℃に加熱された密閉式金型(19x190x1
90mm)に充填し、100kg/cm2の圧力で密閉
して150℃で30分間加熱し、発泡剤及び架橋剤を部
分的に分解後除圧して中間発泡体を得た。該中間発泡体
は線膨張率が1.5倍であった。次いで、該中間発泡体
を、加熱水蒸気の流路を周囲に設けた気密でない開閉式
金属金型(75x500x500mm)の略中央に載置
し、6.0kg/cm2の加熱水蒸気を該流路に流して
50分間加熱して残存する発泡剤及び架橋剤を分解して
冷却後、発泡体を取り出した。得られた発泡体は、サイ
ズ75x500x500mm、みかけ密度0.031g
/cm3,引張強さ4.6g/cm3、伸び228%で
あり、加熱寸法変化率−1.3%で、引張強さ及び耐熱
性に優れていた。
ト系触媒により重合された直鎖状低密度ポリエチレンの
替りに高圧法低密度ポリエチレン(前述)100重量部
を使用した以外は実施例1と同じ配合及び同じ条件で発
泡させ、油圧プレスを除圧したが、膨張時に発泡体が裂
け、満足な発泡体が得られなかった。
ト系触媒により重合された直鎖状低密度ポリエチレンの
替りにメタロセン触媒により重合されたポリエチレン系
樹脂(密度0.880g/cm3,メルトフローレート
2.2g/10分、分子量分布2.2)100重量部を
使用した以外は実施例1と同じ配合及び同じ条件で発泡
させ、油圧プレスを除圧したが、膨張時に発泡体が裂
け、満足な発泡体が得られなかった。
00重量部に変えた以外は、実施例3と同じ配合及び同
じ発泡条件で発泡体を得た。得られた発泡体は、みかけ
密度0.031g/cm3,引張強さ3.2kg/cm
2,伸び200%、加熱寸法変化率―2.3%で、耐熱
性の劣っていた。
シングルサイト系触媒により重合され、分子量分布が
2.5〜3.0、密度が0.90〜0.950g/cm
3,融点ピークを2〜3点有する直鎖状低密度ポリエチ
レンを使用することにより、発泡時の溶融張力に優れ、
加圧一段発泡により、発泡倍率30倍を製造することが
できる。得られる発泡体は、耐熱性、強靭性、柔軟性に
優れ、断熱材、緩衝材、目地材、浮力材等に好適であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 非メタロセン化合物のシングルサイト系
触媒により重合され、分子量分布(重量平均分子量/数
平均分子量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜
0.950g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直
鎖状低密度ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して
加熱、発泡させてなる架橋ポリエチレン樹脂発泡体。 - 【請求項2】 直鎖状低密度ポリエチレンに高圧法低密
度ポリエチレン及び/又はエチレン酢酸ビニル共重合体
を混合してなる請求項1記載の架橋ポリエチレン樹脂発
泡体。 - 【請求項3】 非メタロセン化合物のシングルサイト系
触媒により重合され、分子量分布(重量平均分子量/数
平均分子量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜
0.950g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直
鎖状低密度ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して
加熱、発泡させる架橋ポリエチレン樹脂発泡体の製造方
法。 - 【請求項4】 非メタロセン化合物のシングルサイト系
触媒により重合され、分子量分布(重量平均分子量/数
平均分子量)が2.5〜3.0、密度が0.900〜
0.950g/cm3,融点ピークを2〜3点有する直
鎖状低密度ポリエチレンに発泡剤及び架橋剤を混和して
発泡性樹脂組成物を得、該組成物を密閉式金型中に充填
して加圧下に加熱し、発泡剤及び架橋剤を分解させた後
除圧して発泡させる架橋ポリエチレン樹脂発泡体の製造
方法。 - 【請求項5】 非メタロセン化合物のシングルサイト系
触媒により重合され、分子量分布が2.5〜3.0、密
度が0.900〜0.950g/cm3,融点ピークを
2〜3点有する直鎖状低密度ポリエチレンと、密度0.
910〜0.940g/cm3,メルトフローレート
0.1〜20g/10分の高圧法低密度ポリエチレンと
の混合物に発泡剤及び架橋剤を混和して発泡性樹脂組成
物を得、該組成物を密閉金型中に充填して加圧下に加熱
し、発泡剤及び架橋剤を部分的に分解させた後除圧して
中間発泡体を得、次いで該中間発泡体を常圧下に加熱し
て残存する発泡剤及び架橋剤を分解させて発泡させる架
橋ポリエチレン樹脂発泡体の製造方法。
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JP2001279097A JP2003082143A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 架橋ポリエチレン樹脂発泡体及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-09-14 JP JP2001279097A patent/JP2003082143A/ja active Pending
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