JP3306189B2 - 発泡用オレフィン系樹脂組成物 - Google Patents

発泡用オレフィン系樹脂組成物

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秀之 田口
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、均一微細な気泡を有
し高倍率に発泡した無架橋のオレフィン系樹脂発泡体を
得ることのできる発泡用オレフィン系樹脂組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンやポリエチレン等のオレフ
ィン系樹脂は、安価で物理的性質や化学的性質がよく、
これを比較的高倍率に発泡させた発泡体は、断熱材、緩
衝材、防音材などに使用されている。
【0003】この種のオレフィン系樹脂発泡体は、一般
に、オレフィン系樹脂樹脂にジクロロテトラフルオロエ
タン等の低沸点有機溶媒発泡剤、アゾジカルボンアミド
等の熱分解型発泡剤、或いは炭酸ガス等の不活性気体発
泡剤を含有させ加熱することにより樹脂を溶融させると
ともに、発泡剤のガスにより樹脂を発泡させることによ
り製造される。
【0004】しかし、オレフィン系樹脂は結晶性の樹脂
で、これを融点以上に加熱すると急激な粘弾性の低下が
起こり、発泡に適する粘弾性を示す温度範囲が狭いた
め、いずれの発泡剤を用いた場合でも厳しい温度管理が
必要で、オレフィン系樹脂を均一微細な気泡を有し高倍
率(例えば、10〜40倍)に安定して発泡させること
は難しい。
【0005】そこで、オレフィン系樹脂を均一微細な気
泡を有し高倍率に容易に安定して発泡させるには、通
常、予め樹脂を有機過酸化物や電離性放射線により架橋
させ、発泡に適する粘弾性を示す温度範囲を広げて発泡
させる方法が採られている(例えば、特開昭57−13
3032号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、樹脂を架橋
させるには、上述のように有機過酸化物や電離性放射線
のような架橋手段が必要で、それだけ発泡体の製造コス
トが高くなる。また、こうして得られる発泡体は樹脂が
架橋しているので、完全に加熱溶融させることが困難
で、そのため、使用済のオレフィン系樹脂発泡体を完全
に加熱溶融させて再生樹脂として使用することができな
い。
【0007】この発明は、上記従来の問題を解決するも
ので、その目的とするところは、高倍率に発泡し均一で
微細な気泡を有する無架橋のオレフィン系樹脂発泡体を
容易に且つ安定して得ることのできる発泡用オレフィン
系樹脂組成物を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、重量平均
分子量M1 の無架橋ポリプロピレン100重量部と重量
平均分子量M2 の無架橋オレフィン系樹脂1〜25重量
部とからなり、 (1)M1 30万〜50万、M2 /M1 =5〜10
0、M2 ≦700万又は (2)M1 30万〜50万、M2 −M1 ≧30万、M
2 ≦700万の少なくともいずれかを満足する発泡用オ
レフィン系樹脂組成物によって達成することができる。
【0009】この発明に用いる無架橋オレフィン系樹脂
としては、ポリエチレン(低密度、中密度、高密度)、
ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
等が挙げられる。
【0010】この発明においては、重量平均分子量の異
なる二種類の樹脂を特定の割合で併用する。すなわち、
重量平均分子量M1 の無架橋ポリプロピレン100重量
部と、重量平均分子量M2 の無架橋オレフィン系樹脂1
〜25重量部とを混合する。この両方の樹脂は同種の樹
脂を混合してもよく、また異種の樹脂を混合してもよ
い。
【0011】両方の樹脂を混合する方法としては、ブレ
ンダーやミキサーを用いて両方の樹脂粉粒体を単純にド
ライブレンドする方法、押出機やロールを用いて両方の
樹脂粉粒体を溶融混練する方法、或いは熱キシレンのよ
うな溶剤を用いて両方の樹脂粉粒体を均一に溶解した
後、溶剤を乾燥して除去する方法などが採用される。
【0012】そして、どのような組合わせの樹脂を混合
する場合でも、無架橋ポリプロピレン重量平均分子量M
1 及び無架橋オレフィン系樹脂の重量平均分子量
2 は、 (1)M1 30万〜50万、M2 /M1 =5〜10
0、M2 ≦700万又は (2)M1 30万〜50万、M2 −M1 ≧30万、M
2 ≦700万の少なくともいずれかを満足するものでな
ければならない。
【0013】ここで、上記二種類の樹脂の重量平均分子
量M1 及びM2 は、ゲル透過クロマトグラフィー法(G
PC)により測定される。
【0014】この重量平均分子量M1 30万未満で
は、溶融時の粘度が低くなりすぎて発泡の際に気泡が破
れて良好な発泡体を得にくい。逆に、重量平均分子量M
1 が50万を超えると、樹脂の流動性が著しく低下し、
通常の押出機では押し出せなくなる。
【0015】また、(1)M2 /M1 =5〜100、M
2 ≦700万又は(2)M2 −M1≧30万、M2 ≦7
00万の少なくともいずれかを満足しないものは、良好
な発泡体を得ることができない。特に、M2 /M1 の比
は、M2 /M1 =6〜80の範囲が好ましい。
【0016】すなわち、重量平均分子量M2 が小さくな
って上記(1)、(2)のいずれの条件からもはずれる
と、重量平均分子量M1 の樹脂と混合した樹脂組成物の
溶融張力の改善があまり見られず、樹脂を高倍率に発泡
させることができない。逆に、重量平均分子量M2 が大
きくなって上記(1)、(2)のいずれの条件からもは
ずれると、重量平均分子量M1 の樹脂と混合する際に均
一に分散できず、得られる発泡体の発泡倍率の変動が大
きくなり安定しない。なお、M2 が700万を超えると
樹脂の流動性が著しく低下し、通常の押出機では押し出
せなくなる。
【0017】この場合、重量平均分子量M1 の無架橋
リプロピレン100重量部に対して、重量平均分子量M
2 の無架橋オレフィン系樹脂が1重量部を下回ると、樹
脂組成物の溶融張力の改善が見られず、樹脂を高倍率に
発泡させることができない。逆に、重量平均分子量M2
の無架橋オレフィン系樹脂が25重量部を上回ると、樹
脂組成物の溶融粘度の上昇が大きく、発泡の際の気泡膜
の張力が大きくなりすぎて、樹脂が充分に発泡しなくな
る。
【0018】この発明の発泡用オレフィン系樹脂組成物
は、以上のように構成されている。なお、この発泡用オ
レフィン系樹脂組成物には、必要に応じて、気泡核調整
剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、着
色剤など公知の添加剤を配合することができる。
【0019】この発明の発泡用オレフィン系樹脂組成物
を用いて、無架橋のオレフィン系樹脂発泡体を製造する
には、押出発泡法、加圧発泡法、常圧発泡法などの公知
の発泡法が採用される。また、これ等の発泡法に用いる
発泡剤も、低沸点有機溶媒発泡剤、不活性気体発泡剤、
熱分解型発泡剤など公知の発泡剤の中から適宜選定され
る。発泡倍率は10〜40倍程度が好ましい。
【0020】これ等公知の発泡法及び発泡剤について
は、当業者のよく知るところであるが、以下にその概略
を説明する。
【0021】押出発泡法では、例えば、上記の発泡用オ
レフィン系樹脂組成物を押出機のホッパーから投入し、
押出機内で溶融混練し、押出機の途中に設けられた発泡
剤注入孔よりジクロロテトラフルオロエタン等の低沸点
有機溶媒発泡剤或いは炭酸ガス等の不活性気体発泡剤を
溶融樹脂中に圧入し、これを押出口金から押出し樹脂を
発泡させる方法がある。
【0022】また、上記の発泡用オレフィン系樹脂組成
物とアゾジカルボンアミド等の熱分解型発泡剤との混合
物を、押出機のホッパーから投入して押出機内で溶融混
練し、これを押出口金から押出し樹脂を発泡させる方法
もある。
【0023】加圧発泡法では、例えば、上記の発泡用オ
レフィン系樹脂組成物を押出機やロールで溶融混練し、
これをプレス等によりシート状に成形し、このシートを
オートクレーブ等の耐圧容器に入れて加熱し、これにジ
クロロテトラフルオロエタン等の低沸点有機溶媒発泡剤
或いは炭酸ガス等の不活性気体発泡剤を圧入し、その後
圧力を開放することにより樹脂を発泡させる方法があ
る。
【0024】常圧発泡法では、例えば、上記の発泡用オ
レフィン系樹脂組成物とアゾジカルボンアミド等の熱分
解型発泡剤との混合物を、発泡剤が熱分解しない温度で
押出機やロールで混練し、これをプレス等によりシート
状に成形し、この発泡性シートを加熱発泡炉や浴に導入
し、常圧下で加熱し樹脂を発泡させる方法がある。
【0025】
【作用】上述のように、重量平均分子量M1 の無架橋
リプロピレン100重量部と重量平均分子量M2 の無架
橋オレフィン系樹脂1〜25重量部とからなり、 (1)M1 30万〜50万、M2 /M1 =5〜10
0、M2 ≦700万又は (2)M1 30万〜50万、M2 −M1 ≧30万、M
2 ≦700万の少なくともいずれかを満足する発泡用オ
レフィン系樹脂組成物を用い、これを公知の発泡法で発
泡させると、発泡に適する粘弾性を示す温度範囲が広く
なり、発泡性が向上する。
【0026】
【実施例】以下、この発明の実施例及び比較例を示す。
【0027】実施例1及び2 前記の原料を表1に示すように混合して、発泡用オレフ
ィン系樹脂組成物を調製した。原料の混合は次のような
方法で行った。
【0028】 先ず、重量平均分子量M1 46万のポリプ
ロピレンと重量平均分子量M2 230万の高密度ポリエ
チレンとの等重量を熱キシレンに均一に溶解させた後、
80℃で真空乾燥させ、得られた樹脂混合物を粉砕し、
この粉砕物20重量部に、重量平均分子量M1 46万の
ポリプロピレン80重量部、抗酸化剤0.6重量部及び
タルク0.6重量部をドライブレンドした。
【0029】 発泡剤として、炭酸ガス(注入圧力90 k
g/cm2 )(実施例4)又はフロン114(ジクロロテ
トラフルオロエタン)(注入圧力50 kg/cm2 )(実
施例5)を用いた。この樹脂組成物を、シリンダー温度
をホッパー側より先端に向かって170℃、220℃、
220℃、195℃に設定したベントタイプの押出機
(口径65mmΦ、L/D=35)のホッパーから押出機
内へ供給した。
【0030】 押出機内で樹脂組成物を充分に溶融混練し
ながら、押出機のベント孔から炭酸ガス発泡剤を90 k
g/cm2 の圧力で連続的に注入し、さらに充分に混練し
ながら、160℃に設定された金型(口径2mmΦ)より
12 kg/hrの押出量でロッド状に押出して発泡体を
製造した(押出発泡法)。この発泡体の製造は連続的に
安定して行われた。
【0031】 得られた発泡体の品質を評価するために、
発泡体の発泡倍率を、電子比重計(ミラージュ社製のD
E−120T)を用いて、樹脂組成物と発泡体との比重
比により算出し、さらに気泡構造及び外観を観察した。
その結果を表1に示した。それ以外は実施例1と同様に
して発泡体を製造した(押出発泡法)。得られた発泡体
の品質を評価し、その結果を表1に示した。
【0032】実施例3 前記の原料を表2に示すように混合して、発泡用オレフ
ィン系樹脂組成物を調製した。原料の混合は次のような
方法で行った。
【0033】先ず、重量平均分子量M1 18万のポリプ
ロピレンと重量平均分子量M1 46万のポリプロピレン
との等重量を熱キシレンに均一に溶解させた後、80℃
で真空乾燥させ、得られた樹脂混合物を粉砕し、この粉
砕物20重量部に、重量平均分子量M1 18万のポリプ
ロピレン80重量部、抗酸化剤0.6重量部及びタルク
0.6重量部をドライブレンドした。
【0034】 それ以外は、実施例1と同様にして発泡体
を製造した(押出発泡法)。得られた発泡体の品質を測
定し、その結果を表2に示した。
【0035】比較例1〜4 前記の原料を表2〜3に示すようにドライブレンドし
て、発泡用オレフィン系樹脂組成物を調製した。それ以
外は、実施例1と同様にして発泡体を製造した(押出発
泡法)。得られた発泡体の品質を測定し、その結果を表
2〜3に示した。なお、比較例2及び4においては、押
出負荷が増大して押出不能となり、発泡体は得られなか
った。
【0036】比較例5及び6 前記の原料を表3に示すようにドライブレンドして、発
泡用オレフィン系樹脂組成物を調製した。それ以外は、
実施例3と同様にして発泡体を製造した(加圧発泡
法)。得られた発泡体の品質を測定し、その結果を表3
に示した。
【0037】比較例7及び8 前記の原料を表3〜4に示すようにドライブレンドし
て、発泡用オレフィン系樹脂組成物を調製した。それ以
外は、実施例5と同様にして発泡体を製造した(押出発
泡法)。得られた発泡体の品質を測定し、その結果を表
3〜4に示した。なお、比較例8においては、15分で
押出負荷が増大し押出不能となったので、その前に得ら
れた発泡体について品質を評価した。
【0038】比較例9〜11 前記の原料を表4に示すようにドライブレンドして、発
泡用オレフィン系樹脂組成物を調製した。それ以外は、
実施例6と同様にして発泡体を製造した(常圧発泡
法)。得られた発泡体の品質を測定し、その結果を表4
に示した。
【0039】比較例12 前記の原料を表4に示すようにドライブレンドして、発
泡用オレフィン系樹脂組成物を調製した。それ以外は、
実施例1と同様にして発泡体を製造した(押出発泡
法)。得られた発泡体の品質を測定し、その結果を表4
に示した。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】
【表3】
【0043】
【表4】
【0044】
【発明の効果】上述のとおり、この発明の発泡用オレフ
ィン系樹脂組成物は、重量平均分子量M1 の無架橋ポリ
プロピレン100重量部と重量平均分子量M2 の無架橋
オレフィン系樹脂1〜25重量部とからなり、 (1)M1 30万〜50万、M2 /M1 =5〜10
0、M2 ≦700万又は (2)M1 30万〜50万、M2 −M1 ≧30万、M
2 ≦700万の少なくともいずれかを満足するもので、
このような樹脂組成物を用い、これを公知の発泡法で発
泡させると発泡性が著しく向上し、高倍率に発泡し均一
で微細な気泡を有する無架橋のオレフィン系樹脂発泡体
を容易に且つ安定して製造することができる。
【0045】 したがって、この発明の樹脂組成物を用い
て得られる高倍率の発泡体は、断熱材、緩衝材、防音材
として好適であり、また、この発泡体は、樹脂を架橋さ
せないので、架橋手段は必要でなくそれだけ発泡体の製
造コストを低減させることができる。また、この発泡体
は完全に加熱溶融させることができるので、使用済の発
泡体を完全に加熱溶融させて再生樹脂として使用するこ
とができるという利点がある。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量平均分子量M1 の無架橋ポリプロピ
    レン100重量部と重量平均分子量M2 の無架橋オレフ
    ィン系樹脂1〜25重量部とからなり、 (1)M1 30万〜50万、M2 /M1 =5〜10
    0、M2 ≦700万又は (2)M1 30万〜50万、M2 −M1 ≧30万、M
    2 ≦700万の少なくともいずれかを満足する発泡用オ
    レフィン系樹脂組成物。
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