JP3064654B2 - 電子線架橋ポリエチレン系発泡体 - Google Patents

電子線架橋ポリエチレン系発泡体

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JP3064654B2 JP8896492A JP8896492A JP3064654B2 JP 3064654 B2 JP3064654 B2 JP 3064654B2 JP 8896492 A JP8896492 A JP 8896492A JP 8896492 A JP8896492 A JP 8896492A JP 3064654 B2 JP3064654 B2 JP 3064654B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,必須成分として低密度
ポリエチレン(A)と高密度ポリエチレン(B)との2
成分を含有するブレンドポリマからなる電子線架橋ポリ
エチレン発泡体に関する。さらに詳しくはお風呂マット
などの生活用品,パッキン,断熱材,パイプカバ−等の
産業資材に好適な剛性と耐熱性を改善され,かつ厚みム
ラの小さい電子線架橋ポリエチレン系発泡体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に低密度ポリエチレン系発泡体は,
優れた断熱性,クッション性を有している反面,機械的
特性,特にみかけ密度が0.07g/cmより小さく
なると,いわゆる剛性のない(腰のない)発泡体となり
加工上の種々の問題が生じ,また最近の加工工程の高速
化に対処できないという問題があった。
【0003】一方,低密度ポリエチレン系の耐熱性はた
かだか80℃であり,それ以上の雰囲気温度での使用が
制限されたり,また発泡体の表面に溶剤系接着剤や水エ
マルジョン系接着剤を塗布した後の溶剤や水の除去のた
めの温度を高くすることができず,ひいては生産性の向
上を達成できないという問題点があった。4
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の加工工
程での欠点がなく優れた剛性と耐熱性を有し,かつ厚み
ムラの小さい電子線架橋ポリエチレン系発泡体を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は,
本的には、融点(Tm)115℃未満,密度0.930
g/cm3未満の低密度ポリエチレン(A)と融点(T
m)120℃以上,密度0.950g/cm3以上の高
密度ポリエチレン(B)とを必須成分とするブレンドポ
リマからなり,そのブレンド比(A/B)が重量比率で
1〜9の範囲内であり,かつゲル分率が8〜45%であ
る電子線架橋ポリエチレン系発泡体またはその製造方法
によって達成することができる。
【0006】本発明の発泡体は,低密度ポリエチレン
(A)および高密度ポリエチレン(B)を必須成分とす
るブレンドポリマから構成される。これらの必須成分
(A)および(B)は発泡体を構成するブレンドポリマ
総量当り少なくとも90重量%を占めることが望まし
い。
【0007】本発明の発泡体を構成する低密度ポリエチ
レン(A)はTm115℃未満,密度0.930g/c
未満の特性を有する必要があり、これは従来からあ
る高圧法で重合することができる。ここでTmは示差走
査熱量計(DSC)によって検出される値である。この
低密度ポリエチレン(A)にプロピレン10重量%未満
の範囲を含有するエチレン・プロピレンランダム共重合
体であってもよい。
【0008】本発明の発泡体を構成する高密度ポリエチ
レン(B)は,Tm120℃以上,密度0.950g/
cm以上の特性を有する必要があり、これはいわゆる
低圧法で重合することができる。
【0009】本発明の発泡体を構成する低密度ポリエチ
レン(A)と高密度ポリエチレン(B)のブレンドポリ
マはブレンド比(A/B)が重量比率で1〜9,好まし
くは1.5〜5.8の範囲内とすることに特徴がある。
ブレンド比(A/B)が1未満の場合は得られる発泡体
の剛性や耐熱性は良好であるが,ブレンドポリマの押出
機内での混練が困難になり,また押出機の口金(ダイ)
を経てブレンドポリマを成形する際には均一な厚みと平
滑な面状態を持つシ−トを得ることが困難であり,ひい
ては発泡体とした時の厚みムラが大きくなり好ましくな
い。
【0010】一方ブレンド比(A/B)が9を越えると
得られる発泡体の剛性が低く,かつ耐熱性の低いものし
か得られず好ましくない。
【0011】本発明において上記(A)および(B)の
2種類のポリマを必須成分とするブレンドポリマが使用
されるが,好ましくは第3成分として直鎖状ポリエチレ
ン(C),特にその融点(Tm)が115〜135℃の
範囲内である直鎖状ポリエチレンをさらにブレンドする
ことが好ましい。
【0012】このような直鎖状ポリエチレンの具体例と
しては,炭素原子数4〜20のα−オレフィンとエチレ
ンからなり,0.1〜50g/10分のメルトフロ−レ
−ト(ASTM−D−1238)を有し,密度が0.9
15〜0.940g/cm,Tmが115〜135℃
の直鎖状低密度ないし中密度ポリエチレンがあり,ここ
で前記共重合成分の炭素数4〜20のα−オレフィンと
しては,たとえば1−ブテン,1−ペンテン,1−ヘキ
セン,4−メチル−1−ペンテン,1−オクテンなどを
例示することができる。
【0013】なお,この直鎖状ポリエチレン(C)のブ
レンド割合は前記低密度ポリエチレン(A)との比率で
(A)/(C)=10/90〜90/10重量部の範
囲、より好ましくは40/60〜85/25重量部の範
囲がよい。
【0014】さらに本発明になる発泡体は,ゲル分率が
8〜45%,好ましくは12〜40%の範囲がよく,こ
のゲル分率が8%より低いと発泡体を製造する際の高温
下でのシ−ト形態保持性が悪くなったり,あるいは発泡
ガスが逸散するため所望のみかけ密度を持つ発泡体を得
ることが困難であるばかりか,発泡体を得たとしても,
厚みムラが大きく好ましくない。また,ゲル分率が45
%を越える時は,発泡体を製造する際の高温下でのシ−
ト形態保持性は問題ないが,得られる発泡体の気泡径が
不均一であり,さらに厚みの均一な発泡体を得ることが
困難であり好ましくない。
【0015】以下,本発明になる電子線架橋ポリエチレ
ン系発泡体の製造法の一態様について説明する。
【0016】前記の低密度ポリエチレン(A)と高密度
ポリエチレン(B)とからなるブレンドポリマ100部
に,公知の熱分解型発泡剤,例えばアゾジカルボンアミ
ド,ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどおよび必
要に応じて加熱によってラジカルを発生する架橋剤を混
合し,前記の発泡剤及び架橋剤が分解しない温度に保持
して,シ−ト状に成形する。このシ−ト成形に際して,
シ−トをロ−ル状に引き取る時のロ−ル温度は用いる高
密度ポリエチレン(B)のTmより25〜45℃低めに
設定すると,より均一な厚みを有するシ−トが得られ
る。この成形されたシ−ト状物を電離性放射線架橋法に
より8〜45%になるように架橋する。
【0017】かくして得られる架橋成形品は,熱風雰囲
気中またはソルト浴上で加熱され,成形品内部に含有さ
れる発泡剤を急激に分解させ発泡体に変換されるが,ソ
ルト浴上で発泡剤を加熱分解させる方が得られる発泡体
の剛性や耐熱性が向上するのでより好ましい。
【0018】また,本発明の目的を損わない範囲で本発
明の発泡体の製造に使用する前記エチレン系樹脂組成物
にポリプロピレン,ポリブチレン,塩素化ポリエチレン
等各種ポリマを10重量部を上限として少量添加混合す
ることができ,必要に応じて,同様に本発明の目的を損
わない範囲で,滑剤,酸化防止剤,紫外線吸収剤,着色
剤,帯電防止剤,難燃剤,その他の各種添加剤を所望の
目的を達成し得る範囲内で添加することができる。
【0019】さらに,本発明になるポリエチレン系発泡
体には,その少なくとも1面にコロナ放電処理,コ−テ
ィングなどにより接着剤を付与し,ラミネ−ト加工し,
その加工性の向上を図ることができるし,プラスチック
フィルムやシ−ト,他の発泡体シ−トの発泡体シ−トや
金属箔を貼り合わせたり,押出ラミなどにより複合構造
を付与したりする,すなわち各種の加工技術を適用する
ことができる。
【0020】以下に,本発明の効果について,実施例に
基づき,さらに具体的に説明する。なお,本発明におけ
る各種のパラメ−タ−の測定方法について説明する。
【0021】(1)Tm パ−キンエルマ−社製のDSC−2型示差走査熱量計
(DSC)を用いて,一旦,融解再結晶化させた後の融
解の吸熱ピ−ク温度を融点(Tm)とした。
【0022】(2)ゲル分率(%) 裁断した発泡体を0.2gを精秤し,135℃に加熱し
たテトラリン中に3時間浸浸して溶解分を溶出させる。
次に不溶分を取りだし,アセトンでテトラリンを除去
し,さらに40℃の温水でアセトンを除去する。つい
で,100℃に加熱した真空乾燥器中で1時間乾燥した
後,不溶分の重量W1(g)を測定する。ゲル分率
(%)は次式によって算出する。
【0023】 ゲル分率(%)=(W1/0.2)×100 (3)発泡体の見掛密度 発泡体を10cm×10cm角に切出し,重さと厚みを
測定し,この重さを体積で割って単位体積当たりの重量
(g/cm)で示した。
【0024】(4)剛性(腰) 発泡体を長さ125mm,幅25mmに切出した後,長
さ方向25mmのところまでを板状の架台に乗せ,もう
一方の端に曲げ角度が30゜になるように荷重をかけ
る。この時の荷重を曲げ荷重(g)で示した。この曲げ
荷重(g)の値が大きいほど剛性が大きく,値が小さい
ほど剛性が小さいといえる。
【0025】(5)耐熱性(寸法変化率%) 発泡体の長さ方向および幅方向に各々10cm幅の刻印
(L1)をつけた後,110℃の定温乾燥器に24時間
加熱して取り出した後室温に1時間放置し,その後刻印
間の長さを測定し(L2),寸法変化率(%)を算出し
た。
【0026】寸法変化率=(L1−L2)×100/L
1 この寸法変化率(負記号は収縮を示す)のMD方向
(発泡体ロ−ルの長さ方向)の値が−8%,TD方向
(発泡体ロ−ルの幅方向)の値が−5%より収縮が大き
くなると、実質上本発明の効果が得られなくなる。
【0027】(6)厚みムラ(%) 発泡体を100cm×100cm角にサンプリングし,
長さ方向,幅方向に各々10cm間隔に厚みを測定し,
(最大厚み−最小厚み)×100/平均厚みを算出し
て,次の判定基準にしたがって厚みムラ(%)とした。
【0028】○:厚みムラ(%)が15%未満のもの △:厚みムラ(%)が15%以上20%未満のもの ×:厚みムラ(%)が20%以上のもの
【0029】
【実施例】
実施例1〜6,比較例1〜4 ポリエチレンブレンド成分100重量部に対して,発泡
剤としてアゾジカルボンアミド15重量部を添加して,
ヘンシェルミキサ−で均一に混合した後,溶融押出しを
して厚さ2.0mmの連続成形シ−トを得た。
【0030】これらの連続成形シ−トを電子線照射装置
(日新ハイボルテ−ジ株式会社製IR−2)で、種々の
異なったゲル分率のものが得られるように、3〜18M
radの範囲で電子線を照射して架橋せしめた。
【0031】次に,この発泡性性架橋シ−トを225℃
に加熱されたソルト浴上に連続的に導き,発泡させ,連
続シ−ト状発泡体を得た。
【0032】これらの発泡体は厚さが3.3mm〜4.
7mm,みかけ密度が0.029〜0.045g/cm
3の範囲で得られた。結果を表1に示す。
【表1】 本発明の実施例は,ポリエチレン成分のブレンド比およ
びゲル分率を適正化したため,厚みムラ,剛性(曲げ角
度),耐熱性のいずれもが優れていた。
【0033】一方,本発明の比較例は,ポリエチレン成
分のブレンド比やゲル分率のいずれかが本願発明の構成
を満たしていないため,得られた発泡体は,厚みムラ,
剛性(曲げ角度),耐熱性のいずれかが明らかに劣って
いた。
【0034】
【発明の効果】かくして得られる本発明のポリエチレン
系発泡体は,低見掛密度から高見掛密度に亘るものま
で,優れた剛性と耐熱性を有しており,この特性を活か
して,各種のパッキン,粘着テ−プベ−ス,パイプカバ
−,マット基材等など,さらにその他の衣料用途,建材
用途,などの多くの用途に使用,展開することができ
る。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 融点(Tm)115℃未満,密度0.9
    30g/cm3未満の低密度ポリエチレン(A)と、融
    点(Tm)120℃以上,密度0.950g/cm3
    上の高密度ポリエチレン(B)とを必須成分とするブレ
    ンドポリマからなり,そのブレンド比(A/B)が重量
    比率で1〜9の範囲内であり,かつゲル分率が8〜45
    %である電子線架橋ポリエチレン系発泡体。
  2. 【請求項2】 ブレンドポリマが融点(Tm)115〜
    135℃を有する直鎖状ポリエチレン(C)を含有して
    なる請求項1記載の電子線架橋ポリエチレン系発泡体。
  3. 【請求項3】 融点(Tm)115℃未満,密度0.9
    30g/cm 3 未満の低密度ポリエチレン(A)と、融
    点(Tm)120℃以上,密度0.950g/cm 3
    上の高密度ポリエチレン(B)とを必須成分とするブレ
    ンド比(A/B)が重量比率で1〜9の範囲内であるブ
    レンドポリマからなる組成物を、電子線架橋し、発泡さ
    せ、ゲル分率を8〜45%とすることを特徴とする電子
    線架橋ポリエチレン系発泡体の製造方法。
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