JP2521575B2 - ポリブテン―１系樹脂発泡体およびその製造方法 - Google Patents
ポリブテン―１系樹脂発泡体およびその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリブテン−１系樹脂の押出発泡体に関する
ものであり、更に詳しくは、該樹脂その他の樹脂との混
合等で改質することなく該樹脂の特徴である緩衝性、柔
軟性を生かした緩衝材、クッション材、軽量かつ高断熱
性能を生かした断熱材、さらには柔軟性を生かした曲面
部の断熱材等に好適な発泡体に関する。
ものであり、更に詳しくは、該樹脂その他の樹脂との混
合等で改質することなく該樹脂の特徴である緩衝性、柔
軟性を生かした緩衝材、クッション材、軽量かつ高断熱
性能を生かした断熱材、さらには柔軟性を生かした曲面
部の断熱材等に好適な発泡体に関する。
従来、ポリオレフィン系樹脂を基材とする押出発泡体
としてはポリエチレン発泡体が多く利用されており、独
占的な地位を堅持している。この製造方法としては、化
学架橋や放射線架橋を行い発泡体を得る方法が多く採用
されている。
としてはポリエチレン発泡体が多く利用されており、独
占的な地位を堅持している。この製造方法としては、化
学架橋や放射線架橋を行い発泡体を得る方法が多く採用
されている。
近年、給湯用配管保温材、折板屋根断熱材、自動車内
装材、浴室内製品の例に見られる様に高温条件下での使
用が多くなりつつある。しかし、このポリエチレン発泡
体の耐熱温度は約80〜90℃であり、これ以上の温度領域
では実用性能上、例えば寸法安定性、クリープ特性の点
で問題がある。
装材、浴室内製品の例に見られる様に高温条件下での使
用が多くなりつつある。しかし、このポリエチレン発泡
体の耐熱温度は約80〜90℃であり、これ以上の温度領域
では実用性能上、例えば寸法安定性、クリープ特性の点
で問題がある。
そこで、ポリオレフィン系樹脂の一つであるポリブテ
ン−１樹脂を用いた発泡体が検討されている。ポリオレ
フィン系樹脂の一つであるポリブテン−１樹脂は100万
〜300万の超高分子量であるため、耐熱クリープ性、柔
軟性等の特徴を有している。従って耐熱性に関してはポ
リエチレンよりも上回り、特に高温条件下での機能性、
例えば耐熱クリープ性及び耐久性に関しては他のポリオ
レフィン系樹脂にはない特性を有している。しかし乍
ら、他のポリオレフィン系樹脂と同様に、その結晶化特
性のため発泡適正温度近傍で急激に粘度が変化するため
粘度制御が極めて困難であり、そこで、これまではポリ
オレフィン系樹脂発泡体を得る場合の樹脂改質に使用さ
れる例はあったが、この樹脂本来の特性を充分に生かし
た発泡体を工業的に生産する技術は未だ確立されていな
いのが実情である。
ン−１樹脂を用いた発泡体が検討されている。ポリオレ
フィン系樹脂の一つであるポリブテン−１樹脂は100万
〜300万の超高分子量であるため、耐熱クリープ性、柔
軟性等の特徴を有している。従って耐熱性に関してはポ
リエチレンよりも上回り、特に高温条件下での機能性、
例えば耐熱クリープ性及び耐久性に関しては他のポリオ
レフィン系樹脂にはない特性を有している。しかし乍
ら、他のポリオレフィン系樹脂と同様に、その結晶化特
性のため発泡適正温度近傍で急激に粘度が変化するため
粘度制御が極めて困難であり、そこで、これまではポリ
オレフィン系樹脂発泡体を得る場合の樹脂改質に使用さ
れる例はあったが、この樹脂本来の特性を充分に生かし
た発泡体を工業的に生産する技術は未だ確立されていな
いのが実情である。
これまでの技術としては、ポリブテン−１樹脂にエチ
レン系アイオノマーを混合し粘度調整範囲を拡大するこ
とにより連続気泡発泡体を得る方法が提案されている
（特開昭64−74237）が、樹脂ブレンドによる基材樹脂
の改質を行っているため、ポリブテン−１樹脂の本来の
優れた特徴が失われること及び連続気泡体であることか
ら実用性能上、例えば機械的強度、断熱性能をふまえて
総合的に評価すると、要求されている品質が充分に満足
されているとは言えない。
レン系アイオノマーを混合し粘度調整範囲を拡大するこ
とにより連続気泡発泡体を得る方法が提案されている
（特開昭64−74237）が、樹脂ブレンドによる基材樹脂
の改質を行っているため、ポリブテン−１樹脂の本来の
優れた特徴が失われること及び連続気泡体であることか
ら実用性能上、例えば機械的強度、断熱性能をふまえて
総合的に評価すると、要求されている品質が充分に満足
されているとは言えない。
また、この公報の中で、“ポリオレフィン系樹脂の押
出発泡での連続気泡の製造方法は独立気泡の場合の発泡
温度条件に比べて約２〜６℃高温側に設定される”とい
った内容が記載されてはいるが、実際には発泡体のセル
状態、即ち、独立気泡であるか連続気泡であるかは基材
樹脂の種類、発泡剤の種類、発泡剤の量、発泡温度、ダ
イ圧等の条件によって大きく変化し、単に発泡温度を変
更するだけで作り分けることは非常に困難である。
出発泡での連続気泡の製造方法は独立気泡の場合の発泡
温度条件に比べて約２〜６℃高温側に設定される”とい
った内容が記載されてはいるが、実際には発泡体のセル
状態、即ち、独立気泡であるか連続気泡であるかは基材
樹脂の種類、発泡剤の種類、発泡剤の量、発泡温度、ダ
イ圧等の条件によって大きく変化し、単に発泡温度を変
更するだけで作り分けることは非常に困難である。
また、特に押出発泡成形により厚物の発泡体を得よう
とする場合、発泡直後において発泡体中心部では空気に
よる樹脂冷却の効果が充分でなく、そのためセルが破泡
し独立気泡が維持できにくい傾向にあり、独立気泡率が
10％以上である発泡体を得ることは技術上極めて困難と
言える。
とする場合、発泡直後において発泡体中心部では空気に
よる樹脂冷却の効果が充分でなく、そのためセルが破泡
し独立気泡が維持できにくい傾向にあり、独立気泡率が
10％以上である発泡体を得ることは技術上極めて困難と
言える。
また特公昭56−40167には、ポリプロピレンとポリブ
テン−１の混合物を押出発泡させる方法が記載されてい
るが、同公報の比較例２の記載から明らかな如く、ポリ
ブテン−１単独では良好な発泡体は得られていない。ま
た、この方法は上記した特開昭64−74237の方法と同
様、樹脂ブレンドによる改質であるため、ポリブテン−
１の本来の優れた特徴が充分に生かされない憾みがあ
る。
テン−１の混合物を押出発泡させる方法が記載されてい
るが、同公報の比較例２の記載から明らかな如く、ポリ
ブテン−１単独では良好な発泡体は得られていない。ま
た、この方法は上記した特開昭64−74237の方法と同
様、樹脂ブレンドによる改質であるため、ポリブテン−
１の本来の優れた特徴が充分に生かされない憾みがあ
る。
本発明はかかる実情に鑑み、樹脂改質を行わずにポリ
ブテン−１系樹脂を押出発泡させ独立気泡率が10％以上
の、良好な物性を備えたポリブテン−１樹脂発泡体を提
供することを目的とするものである。
ブテン−１系樹脂を押出発泡させ独立気泡率が10％以上
の、良好な物性を備えたポリブテン−１樹脂発泡体を提
供することを目的とするものである。
即ち、本発明の第１は、密度が15〜40kg/m3、平均セ
ル径が0.2〜1.5mmおよび独立気泡率が10％以上であるポ
リブテン−１系樹脂押出発泡体を、 本発明の第２は、ポリブテン−１系樹脂を、温度120
℃、圧力10kg/cm2Ｇの条件下でポリブテン−１系樹脂に
60分含浸させた時の含浸部数が４〜７重量部である蒸発
型発泡剤プロパンとともに高温度圧下で混合溶融した
後、大気圧下に押し出し圧力開放することにより発泡体
を得ることを特徴とするポリブテン−１系樹脂発泡体の
製造方法を、それぞれ内容とするものである。
ル径が0.2〜1.5mmおよび独立気泡率が10％以上であるポ
リブテン−１系樹脂押出発泡体を、 本発明の第２は、ポリブテン−１系樹脂を、温度120
℃、圧力10kg/cm2Ｇの条件下でポリブテン−１系樹脂に
60分含浸させた時の含浸部数が４〜７重量部である蒸発
型発泡剤プロパンとともに高温度圧下で混合溶融した
後、大気圧下に押し出し圧力開放することにより発泡体
を得ることを特徴とするポリブテン−１系樹脂発泡体の
製造方法を、それぞれ内容とするものである。
蒸発型発泡剤を用いてポリオレフィン系樹脂押出発泡
体を得る場合、第１のポイントは用いる蒸発型発泡剤の
選定であり、特に蒸発型発泡剤の基材樹脂に対する適正
な相溶性及びガス透過性が重要であり、蒸発型発泡剤を
用いた押出発泡法においては、発泡剤が基材樹脂に溶解
することは必須であるが、溶解性が良すぎる場合、発泡
した瞬間にセルを形成するもセル内からのガス抜けが激
しく、発泡直後に発泡体が収縮する現象が発生したり、
発泡の瞬間セル膜に多量の発泡剤が溶解しているため、
発泡剤による基材樹脂の可塑化作用によりセルの破泡現
象が発生する等の弊害が生じる。逆に、発泡剤の溶解性
が悪すぎる場合には、押出機内で発泡剤が樹脂に充分に
溶けず安定して発泡体が得られないか、得られたとして
も均質な発泡体とならない等の弊害が生じる。従って適
正な相溶性、ガス透過性を有する発泡剤を選択すること
が非常に重要となる。
体を得る場合、第１のポイントは用いる蒸発型発泡剤の
選定であり、特に蒸発型発泡剤の基材樹脂に対する適正
な相溶性及びガス透過性が重要であり、蒸発型発泡剤を
用いた押出発泡法においては、発泡剤が基材樹脂に溶解
することは必須であるが、溶解性が良すぎる場合、発泡
した瞬間にセルを形成するもセル内からのガス抜けが激
しく、発泡直後に発泡体が収縮する現象が発生したり、
発泡の瞬間セル膜に多量の発泡剤が溶解しているため、
発泡剤による基材樹脂の可塑化作用によりセルの破泡現
象が発生する等の弊害が生じる。逆に、発泡剤の溶解性
が悪すぎる場合には、押出機内で発泡剤が樹脂に充分に
溶けず安定して発泡体が得られないか、得られたとして
も均質な発泡体とならない等の弊害が生じる。従って適
正な相溶性、ガス透過性を有する発泡剤を選択すること
が非常に重要となる。
第２のポイントは発泡剤圧入部数である。ポリオレフ
ィン系樹脂を基材樹脂とする場合、結晶化が開始する温
度よりも高温領域で圧力開放しなければ安定して均質な
発泡体を得ることは不可能である。これは樹脂を溶融状
態から冷却していくと結晶化が始まり、部分的に急激な
樹脂の粘弾性の上昇が発生するからである。そこで圧力
開放直前の結晶化を避けるため多量の発泡剤を使用し、
結晶化が始まる直前の温度領域で圧力開放し、圧力開放
の瞬間に発泡剤の蒸発潜熱を用いて樹脂冷却を行うこと
が、セルを形成させる、即ち発泡体を得る上で重要なポ
イントとなるのである。
ィン系樹脂を基材樹脂とする場合、結晶化が開始する温
度よりも高温領域で圧力開放しなければ安定して均質な
発泡体を得ることは不可能である。これは樹脂を溶融状
態から冷却していくと結晶化が始まり、部分的に急激な
樹脂の粘弾性の上昇が発生するからである。そこで圧力
開放直前の結晶化を避けるため多量の発泡剤を使用し、
結晶化が始まる直前の温度領域で圧力開放し、圧力開放
の瞬間に発泡剤の蒸発潜熱を用いて樹脂冷却を行うこと
が、セルを形成させる、即ち発泡体を得る上で重要なポ
イントとなるのである。
以上のように、独立気泡率が10％以上ある発泡体を得
るためには上記２点が特に重要であり、これら２点を満
足する発泡剤及び発泡条件を本発明者らは見出し本発明
を完成したものである。
るためには上記２点が特に重要であり、これら２点を満
足する発泡剤及び発泡条件を本発明者らは見出し本発明
を完成したものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の発泡体は通常の押出発泡法で得られる。即
ち、ホッパーより造核剤、滑剤及び必要によっては難燃
剤、着色剤をブレンドしたポリブテン−１系樹脂を押出
機に投入した樹脂の融点以上に加熱し溶融させる。その
後、特定量の蒸発型発泡剤を圧入し、高温高圧下で混練
し冷却過程を経て、結晶化が開始するよりも高温域でダ
イより押出し圧力開放し発泡させる。発泡直後に成形装
置によりサイジングを行い発泡体を得る。
ち、ホッパーより造核剤、滑剤及び必要によっては難燃
剤、着色剤をブレンドしたポリブテン−１系樹脂を押出
機に投入した樹脂の融点以上に加熱し溶融させる。その
後、特定量の蒸発型発泡剤を圧入し、高温高圧下で混練
し冷却過程を経て、結晶化が開始するよりも高温域でダ
イより押出し圧力開放し発泡させる。発泡直後に成形装
置によりサイジングを行い発泡体を得る。
本発明に使用されるポリブテン−１系樹脂としては、
ポリブテン−１単独又はポリブテン−１樹脂の有する耐
熱クリープ性等の特性を低下させない範囲で他のオレフ
ィン系樹脂との混合または共重合体を使用することがで
きるが、ポリブテン−１を単独で用いることが好まし
い。
ポリブテン−１単独又はポリブテン−１樹脂の有する耐
熱クリープ性等の特性を低下させない範囲で他のオレフ
ィン系樹脂との混合または共重合体を使用することがで
きるが、ポリブテン−１を単独で用いることが好まし
い。
本発明で使用される蒸発型発泡剤としては、温度120
℃、圧力10kg/cm2Ｇの条件下でポリブテン−１系樹脂に
60分含浸させた時、含浸部数が４〜７重量部、好ましく
は5.5〜6.5重量部であるプロパンを用いる。
℃、圧力10kg/cm2Ｇの条件下でポリブテン−１系樹脂に
60分含浸させた時、含浸部数が４〜７重量部、好ましく
は5.5〜6.5重量部であるプロパンを用いる。
ここで含浸部数の決定方法を説明すると、まず重量を
測定したポリブテン−１系樹脂ペレットを密閉容器に入
れ120℃に設定したオイルバスに浸す。別の密閉容器に
て温度調整により圧力を10kg/cm2Ｇとした蒸発型発泡剤
を管に通じて上記ペレットを入れた密閉容器に圧入し、
60分後密閉容器をオイルバスより取り出し急冷させる。
そしてポリブテン−１系樹脂ペレットの重量を測定し、
次式により発泡剤含浸部数を求める。
測定したポリブテン−１系樹脂ペレットを密閉容器に入
れ120℃に設定したオイルバスに浸す。別の密閉容器に
て温度調整により圧力を10kg/cm2Ｇとした蒸発型発泡剤
を管に通じて上記ペレットを入れた密閉容器に圧入し、
60分後密閉容器をオイルバスより取り出し急冷させる。
そしてポリブテン−１系樹脂ペレットの重量を測定し、
次式により発泡剤含浸部数を求める。
発泡剤含浸部数（重量部）＝〔（含浸後ペレット重量−
含浸前ペレット重量）／含浸前ペレット重量〕×100 本発明における発泡剤の圧入部数はポリブテン−１系
樹脂100重量部に対し、５〜30重量部の範囲が好まし
く、より好ましくは８〜20重量部の範囲である。発泡剤
の圧入部数が５重量部未満の場合は、発泡力が少ないた
めセルを形成せず発泡体を得ることができないが、また
は発泡体が得られたとしても圧力開放の瞬間に発泡剤の
蒸発潜熱量が少なく樹脂が急冷されないため、瞬時にセ
ル膜が固化せずセル内圧に耐え切れなくなりセルが破泡
する傾向があり、また発泡剤圧入部数が30重量部よりも
多い場合は、押出機内で発泡剤が樹脂に充分溶解せず、
ダイより発泡剤が吹出す現象が生じる傾向がある。
含浸前ペレット重量）／含浸前ペレット重量〕×100 本発明における発泡剤の圧入部数はポリブテン−１系
樹脂100重量部に対し、５〜30重量部の範囲が好まし
く、より好ましくは８〜20重量部の範囲である。発泡剤
の圧入部数が５重量部未満の場合は、発泡力が少ないた
めセルを形成せず発泡体を得ることができないが、また
は発泡体が得られたとしても圧力開放の瞬間に発泡剤の
蒸発潜熱量が少なく樹脂が急冷されないため、瞬時にセ
ル膜が固化せずセル内圧に耐え切れなくなりセルが破泡
する傾向があり、また発泡剤圧入部数が30重量部よりも
多い場合は、押出機内で発泡剤が樹脂に充分溶解せず、
ダイより発泡剤が吹出す現象が生じる傾向がある。
上記の如き方法により、密度が15〜40kg/m3、平均セ
ル径が0.2〜1.5mm、独立気泡率が10％以上の押出発泡体
が得られる。
ル径が0.2〜1.5mm、独立気泡率が10％以上の押出発泡体
が得られる。
以下、本発明を実施例および比較例により説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
実施例１、比較例１ 樹脂としてポリブテン−１ホモポリマー（出光石油化
学（株）製ポリブテン−１ 2000P）を用い、ポリブテ
ン−１樹脂100重量部に対し、造核剤としてタルク0.1重
量部、滑剤としてステアリン酸バリウム0.3重量部を添
加し、φ40−50タンデム押出機に供給した。蒸発型発泡
剤として、温度120℃、圧力10kg/cm2Ｇの条件下で基材
樹脂のポリブテン−１樹脂に60分含浸させた時、含浸部
数が６重量部であるプロパンを10重量部圧入し、混練、
冷却した後φ４の円管ダイスより押出し、発泡体密度26
kg/m3、平均セル径0.5mm、独立気泡率72％のポリブテン
−１押出発泡体を得た。
学（株）製ポリブテン−１ 2000P）を用い、ポリブテ
ン−１樹脂100重量部に対し、造核剤としてタルク0.1重
量部、滑剤としてステアリン酸バリウム0.3重量部を添
加し、φ40−50タンデム押出機に供給した。蒸発型発泡
剤として、温度120℃、圧力10kg/cm2Ｇの条件下で基材
樹脂のポリブテン−１樹脂に60分含浸させた時、含浸部
数が６重量部であるプロパンを10重量部圧入し、混練、
冷却した後φ４の円管ダイスより押出し、発泡体密度26
kg/m3、平均セル径0.5mm、独立気泡率72％のポリブテン
−１押出発泡体を得た。
比較例１として、含浸部数が８重量部であるブタンを
13重量部圧入した他は同様に押出した。その結果、発泡
体密度28kg/m3、平均セル径0.8mmのポリブテン−１押出
発泡体を得たが、独立気泡率は３％にすぎず、ほとんど
連泡であった。
13重量部圧入した他は同様に押出した。その結果、発泡
体密度28kg/m3、平均セル径0.8mmのポリブテン−１押出
発泡体を得たが、独立気泡率は３％にすぎず、ほとんど
連泡であった。
結果を第１表に示す。
実施例２ 樹脂としてポリブテン−１ホモポリマー（三井石油化
学（株）製ポリブテン−１ P1404C）を用い、ポリブテ
ン−１樹脂100重量部に対し、造核剤としてタルク1.0重
量部、滑剤としてステアリン酸バリウム0.3重量部を添
加し、φ65−90タンデム押出機に供給した。蒸発型発泡
剤として、実施例１で用いたプロパン10重量部を圧入
し、混練、冷却した後スリットダイより押出し、成形装
置により板状発泡成形を行い、厚み30mm、幅220mm、発
泡体密度25kg/m3のポリブテン−１押出発泡体を得た。
この得られた発泡体の諸物性を測定した結果を第２表に
示した。
学（株）製ポリブテン−１ P1404C）を用い、ポリブテ
ン−１樹脂100重量部に対し、造核剤としてタルク1.0重
量部、滑剤としてステアリン酸バリウム0.3重量部を添
加し、φ65−90タンデム押出機に供給した。蒸発型発泡
剤として、実施例１で用いたプロパン10重量部を圧入
し、混練、冷却した後スリットダイより押出し、成形装
置により板状発泡成形を行い、厚み30mm、幅220mm、発
泡体密度25kg/m3のポリブテン−１押出発泡体を得た。
この得られた発泡体の諸物性を測定した結果を第２表に
示した。
比較例２として架橋ポリエチレン押出発泡体の物性値
を示したが、両者を比較した場合、実施例２の場合は耐
熱性及び耐圧縮クリープ性が極めて向上していることが
わかる。
を示したが、両者を比較した場合、実施例２の場合は耐
熱性及び耐圧縮クリープ性が極めて向上していることが
わかる。
〔発明の効果〕 本発明の押出発泡体は優れた耐熱性と耐クリープ性を
備えるとともに、その製造に特に架橋反応を必要としな
いので、生産性、コストの面で極めて有利であり、さら
には厚物の板状成形体が得られるという多くの利点を有
する。
備えるとともに、その製造に特に架橋反応を必要としな
いので、生産性、コストの面で極めて有利であり、さら
には厚物の板状成形体が得られるという多くの利点を有
する。
Claims (4)
- 【請求項１】密度が15〜40kg/m3、平均セル径が0.2〜1.
5mmおよび独立気泡率が10％以上であるポリブデン−１
系樹脂押出発泡体。 - 【請求項２】発泡体の厚みが5mm以上である請求項１記
載の押出発泡体。 - 【請求項３】ポリブテン−１系樹脂を、温度120℃、圧
力10kg/cm2Ｇの条件下でポリブテン−１系樹脂に60分含
浸させた時の含浸部数が４〜７重量部である蒸発型発泡
剤プロパンとともに高温高圧下で混合溶融した後、大気
圧下に押し出し圧力開放することにより発泡体を得るこ
とを特徴とするポリブテン−１系樹脂発泡体の製造方
法。 - 【請求項４】蒸発型発泡剤プロパンをポリブテン−１系
樹脂100重量部に対し５〜30重量部圧入する請求項３記
載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2281471A JP2521575B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | ポリブテン―１系樹脂発泡体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2281471A JP2521575B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | ポリブテン―１系樹脂発泡体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154845A JPH04154845A (ja) | 1992-05-27 |
| JP2521575B2 true JP2521575B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=17639651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2281471A Expired - Lifetime JP2521575B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | ポリブテン―１系樹脂発泡体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521575B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640167A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-16 | Sumitomo Rubber Ind | Two piece solid golf ball |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP2281471A patent/JP2521575B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04154845A (ja) | 1992-05-27 |
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