JP2833957B2 - ポリエチレン発泡体の製造方法 - Google Patents
ポリエチレン発泡体の製造方法Info
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Description
でもとくにポリエチレンを用いた発泡体の製造方法に関
するものである。とくに、この発明は、多数の小孔を穿
設した口金から発泡性ポリエチレンを押し出し、押し出
したポリエチレンの細条が軟化している間にこれを集束
し融着させて、発泡体を得る方法の改良に関するもので
ある。
を多孔口金という)から発泡性の熱可塑性樹脂を押し出
し、押し出された樹脂細条が発泡してまだ軟化している
間に、樹脂細条を集束し融着させて発泡体を製造する方
法は、一般にストランド押し出しと云われている。この
方法によって発泡体を作ることは、例えば特公昭35−
10518号公報に記載されている。この公報は、熱可
塑性樹脂であればどのような樹脂にでも同様に実施可能
なように記載しているが、実際はそうでない。
樹脂は、ストランド押し出しによって容易に発泡体を得
ることができるが、ポリエチレン、ポリプロピレンのよ
うなオレフィン系樹脂では、上記の方法によって発泡体
を得ることが容易でない。なぜならば、ストランド押し
出しによって得られたオレフィン系樹脂の細条を互いに
融着させようとしても、細条を融着させることができな
いからである。
ものであり、オレフィン系樹脂が結晶性のものだからで
あると云われて来た。さらに詳しく云えば、スチレン系
樹脂は非結晶性のものであるため、広い温度範囲でこれ
を発泡させることができるが、オレフィン系樹脂は結晶
性のものであるため、特定の狭い範囲でしかこれを発泡
させることができず、従ってオレフィン系樹脂が発泡す
る温度では融着できない温度になっているからだ、と云
われて来た。この相違は、それぞれの樹脂の固有な性質
に基づくことであるから、このような考え方によれば、
オレフィン系樹脂だけを用いる場合には、融着の完全な
発泡体は理論的に得られないことになる。
リオレフィン発泡体を作ろうとの試みもなされたが、そ
の試みはポリオレフィンに他のものを混合するという方
向に向かって行われた。例えば、米国特許第4,80
1,484号明細書は、エチレン系樹脂に接着性樹脂を
混合してこの混合物をストランド押し出しして、樹脂細
条を融着させることを提案している。しかし、エチレン
系樹脂に接着性樹脂を混合したのでは、得られた混合物
はエチレン系樹脂よりも軟化点の低いものとなり、従っ
て耐熱性の劣るものとなる。従って、得られた発泡体
は、エチレン系樹脂だけの発泡体のような良質のものと
はならない、ということになる。
は、熱可塑性樹脂フィルムの発泡適性温度の範囲内で、
ヒートシール強度が少なくとも3.0ニュートン/イン
チであるような、非芳香族のオレフィン重合体を樹脂と
して用いるように提案している。しかし、ポリエチレン
は上述の非芳香族オレフィン重合体に該当しない。従っ
て、この提案によっては、ポリエチレンを材料としてよ
く融着した発泡体を得ることができない。
レンの性能を低下させないで、ストランド押し出しによ
って得られた樹脂細条を隙間なく融着して、一様に発泡
した良質のポリエチレン発泡体を提供しようとするもの
である。
し出しにおける融着が、ポリエチレンの分子量分布を調
整することにより達成できることを見出した。すなわ
ち、この発明者は、ポリエチレンとして低密度ポリエチ
レンを用いることとし、ポリエチレンの分子量の分散値
が或る値以上であり、さらにゲル、パーミェーション、
クロマトグラフィによって測定した分子量分布曲線が、
特定の位置で2つのピークを持ち、しかもその2つのピ
ークが或る値以上隔たったところに位置しているような
ポリエチレンを用いると、ストランド押し出しによっ
て、樹脂細条を発泡させるとともによく融着させること
ができることを見出した。
る値以上であると云うことは、これをさらに明確に云え
ば、そのポリエチレンの重量平均分子量をMwとし、数
平均分子量をMnとした場合に、Mw/Mn≧6.5と
いう関係式によってこれを表すことができる。また、上
述のゲル、パーミェーション、クロマトグラフィによっ
て測定した分子量分布曲線が、特定の位置で2つのピー
クを持ち、しかもその2つのピークの位置が或る値以上
隔たっているというのは、これをさらに具体的に云え
ば、その曲線が分子量104.5 以上で105.5 未満のと
ころに1つのピークを持ち、さらに分子量106.0 以上
のところに別のピークを持つ、ということによってこれ
を表すことができる。また、低密度ポリエチレンとは、
比重が0.91−0.93の範囲内にあるということに
よってこれを表すことができる。
0.93の範囲内にあるポリエチレンの中から、重量平
均分子量Mwと数平均分子量Mnとの間にMw/Mn≧
6.5の関係があり、ゲル、パーミェーション、クロマ
トグラフィによって得られた分子量分布曲線が分子量1
04.5 以上で105.5 未満にピークを持ち、かつ分子量
106.0 以上にもピークを持つポリエチレンを選択して
用い、これにストランド押し出しによる発泡を行わせ
て、発泡体を製造する方法だと云うことができる。
しにおいて、熱可塑性樹脂として比重が0.91−0.
93の範囲内にあり、重量平均分子量Mwと数平均分子
量Mnとの間にMw/Mn≧6.5の関係があり、ゲ
ル、パーミェーション、クロマトグラフィにより得られ
た分子量分布曲線が、分子量104.5 以上105.5 未満
のところにピークを持ち、かつ分子量106.0 以上にも
ピークを持ったポリエチレンを選択して用いることを特
徴とする、ポリエチレン発泡体の製造方法を提供するも
のである。
低密度ポリエチレン(以下、これをLDPEという)を
選んで用いる。LDPEは、比重が0.91−0.93
の範囲内にあって、比重が0.94〜0.96の範囲内
にある高密度ポリエチレンと明確に区別されている。
/Mnの値が6.5以上のものを選んで用いる。ここ
で、Mwとは、前述のように、重量平均分子量であっ
て、測定される物性値が重合体の重量に直接関係すると
きに求められる平均分子量である。また、Mnは数平均
分子量であって、重合体の分子数に直接関係する物性値
を測定することによって求められる最も基本的な平均分
子量である。Mnは分子の総数に依存し、Mwは分子の
2乗平均であり、Mnよりも高重合度分子に依存してい
る。
が6.5以上のものもあれば、6.5未満のものもあ
る。実験の結果によると、6.5未満のLDPEを用
い、これを発泡適性温度に加熱して発泡させ発泡した細
条を融着させようとしても、細条は互いに充分に融着さ
せることができない。これに対しMw/Mnの値が6.
5以上のLDPEを用い、これを発泡適性温度に加熱し
て発泡させると、発泡した細条は互いに融着し易いもの
となる。だから、この発明では、Mw/Mnの値が6.
5以上のものを選んで用いることとした。
なカーブを描くLDPEを用いる。その場合の分子量分
布は、ゲル、パーミェーション、クロマトグラフィによ
って測定したものを基準としている。さらに具体的に云
えば、測定装置にWaters社のGPC 150−C型を用
い、測定条件はカラムとしてKF−80Mを用い、カラ
ム温度を145℃、注入温度を145℃にし、溶媒とし
てOージクロロベンゼンを用い、注入量を500μl、
流速を1.0ml/分にして得た値をもって分子量分布
を示すこととした。
線が、分子量104.5 以上105.5未満のところに1つ
のピークを持ち、かつ分子量106.0 以上にも別のピー
クを持った(以下ではこれを2ピークを持った、とい
う)LDPEとは、図1のうち曲線Aのような分子量分
布を持ったものである。図1は、横軸に分子量を対数目
盛りで示し、縦軸に分子の重量%を10倍にして示して
いる。図1における曲線Aは、横軸上で5.00と5.
50との間に1つのピーク1を持っているので、分子量
104.5 以上105.5 未満にピーク1を持っていること
になる。また、曲線Aは、横軸上で6.00と6.50
との間にも別のピーク2を持っているので、分子量10
6.0 以上にピーク2を持っていることになる。従って、
曲線Aは2ピークを持ったLDPEに該当している。
ものに該当している。なぜならば、曲線Bは、横軸上で
5.00と5.50との間にピーク3を持っているの
で、分子量が104.5 以上105.5 未満のところにピー
クを持っていることになるからである。また、曲線B
は、横軸上で6.00と6.50との間で、僅かながら
上に張り出して山形を呈している。この山形は別のピー
ク4の存在を示しており、従って曲線Bは分子量10
6.0 以上にもピーク4を持つことになるからである。
たものに該当するものではない。なぜならば、曲線Cは
横軸上で5.00と5.50との間でピーク5を持って
いるが、6.0以上のところには全くピークを持たない
からである。即ち曲線Cは分子量106.0 以上のところ
にピークを持たないからである。
問題にする理由は、次のとおりである。すなわち、図1
の曲線A又は曲線Bのような分子量分布を示すLDPE
は、ストランド押し出しを行ったとき、樹脂細条が発泡
してまだ軟化している間に、これを融着し易いが、曲線
Cのような分子量分布を示すLDPEは、ストランド押
し出しによって細条を融着させようとしても、よく融着
するに至らないことが実験上確かめられたからである。
いるポリエチレンの中に全く存在しないわけではない
が、その数は少ない。なぜならば、市場では一般に分子
量の揃ったものが好んで使用されるからであって、唯1
つのピークを持ったものが賞用されるからである。
市販されているものは、発泡体の製造に使用することを
奨められているものではない。例えばラミネート用に使
用することを奨められているものに2ピークを持ったポ
リエチレンが多い。
要に応じて格別に調整してもよい。すなわち、分子量が
104.5 以上105.5 未満のところにピークを持ったL
DPEと、106.0 以上のところにピークを持ったLD
PEとを混合して用いてもよい。
ンド押し出しの際にこれまで行われて来たことをそのま
ま用いる。すなわち、発泡剤、発泡助剤、造核剤及び押
出機、多孔口金等は、これまで用いられて来たものをそ
のまま使用することができる。
熱分解型の固体化合物、揮発型の液体又は気体、不活性
ガス等が使用されて来たが、この発明ではその何れをも
単独で又は混合して使用することができる。具体的に云
えば、加熱分解型の固体化合物としては、アゾジカーボ
ンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等が使
用でき、揮発型の液体又は気体としては、ブタン、ペン
タンのような飽和脂肪族炭化水素類、シクロペンタン、
シクロヘキサンのような飽和脂環族炭化水素類、トリク
ロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタンの
ようなハロゲン化炭化水素類、ジメチルエーテルのよう
なエーテル類、アセトンのようなケトン類、メタノール
のようなアルコール類、水等を使用することができる。
また、不活性ガスとしては二酸化炭素、窒素などを使用
することができる。
気泡核剤を用いることが行われて来たが、この発明でも
これを従来どおり使用する。そのほか、顔料、帯電防止
剤、難燃剤などを混合することができる。また、押出機
としては、2台の押出機を直列に連結した形式のタンデ
ム押出機が多く用いられて来たが、この発明でもタンデ
ム押出機を用い、初めの押出機から発泡剤を圧入して発
泡性溶融物とし、あとの押出機中でこの溶融物を発泡適
性温度まで冷却し、そののち多孔口金から押し出すよう
にすることが好ましい。
発明のすぐれている所以を説明する。
曲線の分子量105.2 にピークがありさらに高分子領域
の分子量106.3 にピークを有するLDPE(旭化成社
製サンテック M−1820)100重量部を基材樹脂
とし、これに気泡核剤として微粉末タルク0.4重量部
を加え、その混合物を押出装置に供給した。この押出装
置は内径40mmの押出機2台を直列に連結したもので
あって、第1番目の押出機の先端部より発泡剤としてブ
タンを基材樹脂に対し約15重量部の割合で圧入し、こ
れを加熱混練し口金から押し出した。口金としては口金
の押出面に直径1.1mm、深さ10mmの孔を5mm
間隔で16個3列に開けた物を使用する。
8個の紐状物となって進行し、その間に発泡し互いが融
着し一体となった成形物を得た。得られた発泡体は厚み
17mm、幅90mm、密度0.049g/ccであっ
た。
を用いて実施例1と同様の装置、条件で成形を試みた。
得られた発泡体の物性を表2に示す。
樹脂が表1に示す分子量分布曲線の高分子領域にピーク
を有するLDPE(住友化学社製 G−202、三菱油
化社製 ZK−30)50重量部ずつのブレンドとし成
形を試みた。得られた発泡体の物性を表2に示す。
樹脂を分子量分布曲線の高分子領域にピークを有する樹
脂(旭化成社製 サンテック M−1820)66重量
%と高分子領域にピークを持たない樹脂(旭化成社製
サンテック F−1920)34重量%のブレンドと
し、分子量分布が表1の値を持つ樹脂を用い成形を試み
た。得られた発泡体の物性を表2に示す。
曲線の分子量105.2 にピークを持つが、105.5 以上
の高分子領域にピークを持たない低密度ポリエチレン樹
脂(旭化成社製 F−1920)100重量%に気泡核
剤として微粉末タルク0.4重量部を混合し、実施例1
と同様複数の孔を開けた口金を装着した内径40−40
mmの押出機に供給し、押出機の途中で混合物に対し約
15重量部のブタンを圧入し、これを加熱混練し口金か
ら押し出した。口金から押し出された樹脂は48個の紐
状物となって進行し、その間に発泡するが、互いに融着
はせず一本一本が分かれ、一体となった成形物を得るこ
とは不可能であった。
樹脂を分子量分布曲線の高分子領域にピークを有する樹
脂(旭化成社製 M−1820)50重量%と高分子領
域にピークを持たない樹脂(旭化成社製 F−192
0)50重量%樹脂のブレンドとし、表1に表される分
子量分布を持つ樹脂により成形を試みたが一体となった
成形物を得ることは不可能であった。
よって測定した低密度ポリエチレンの分子量分布曲線の
説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 多数の小孔を穿設した口金から発泡剤を
含有した熱可塑性樹脂を押し出し、樹脂が軟化している
間に発泡した樹脂の細条を集束して互いに融着させ、断
面が一様な発泡体を製造する方法において、熱可塑性樹
脂として比重が0.91−0.93の範囲内にあり、重
量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの間にMw/M
n≧6.5の関係があり、ゲル、パーミェーション、ク
ロマトグラフィにより得られた分子量分布曲線が、分子
量104.5 以上105.5 未満のところにピークを持ち、
かつ分子量106.0 以上にもピークを持ったポリエチレ
ンを選択して用いることを特徴とする、ポリエチレン発
泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5082588A JP2833957B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | ポリエチレン発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5082588A JP2833957B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | ポリエチレン発泡体の製造方法 |
Publications (2)
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JPH06263909A JPH06263909A (ja) | 1994-09-20 |
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ID=13778647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5082588A Expired - Lifetime JP2833957B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | ポリエチレン発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0921148A1 (en) | 1997-12-08 | 1999-06-09 | Dow Deutschland Inc. | Low density strand foams |
US6258865B1 (en) | 1999-06-17 | 2001-07-10 | The Dow Chemical Company | Polymer foam and method of making using oil-containing furnace black as an insulation enhancer |
US6844055B1 (en) | 1999-12-02 | 2005-01-18 | Dow Global Technologies Inc. | Hollow strandfoam and preparation thereof |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5082588A patent/JP2833957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH06263909A (ja) | 1994-09-20 |
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