JP4865518B2 - ポリエチレン系樹脂架橋発泡体 - Google Patents

Description

本発明は、ポリエチレン系架橋発泡体に関し、さらに詳しくは、柔軟性と滑り性に優れたポリエチレン系架橋発泡体に関する。

屋根用建築断熱材には、グラスウール、吹き付け石綿、石膏ボードなどの無機材料や、発泡ポリオレフィン、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタンなどの各種プラスチック発泡体が使用されている。特にポリオレフィン系樹脂架橋発泡体は、軽量性、耐水性、耐候性および耐薬品性に優れていることから、屋根用建築断熱材として多く用いられている。中でもポリエチレン系樹脂の化学架橋発泡体は、電子線架橋発泡体に比べてコシ（反発力）が強く、表面強度が高いことから、扱いが容易で、表面傷が付きにくく、さらに金属板との熱融着性に優れているなどの長所を有するため、屋根用建築断熱材として多く使用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５９−６２６４３号公報

しかし、前述したポリエチレン系樹脂の化学架橋発泡体は、接着剤を用いた一部の融着方法を使用した場合や、急角度の形状を持つ屋根に適用した場合に、コシ（反発力）が強すぎるためか、下地からはがれることがあった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、屋根用建築断熱材として好適に使用されるポリエチレン系樹脂架橋発泡体であって、コシ（反発力）が強すぎず、柔軟性と滑り性に優れ、接着剤を用いた一部の融着方法を使用した場合や、急角度の形状を持つ屋根に適用した場合でも、下地からはがれることがなく、しかも扱いが容易で、表面傷等がつきにくいポリエチレン系樹脂架橋発泡体を提供する。

本発明者らは、前記ポリエチレン系樹脂の化学架橋発泡体のはがれの問題は、ポリエチレン系樹脂のコシ（反発力）を弱めることによって解消できると考え、その検討を行った。そして、化学架橋発泡では、コシ（反発力）が強い特性は、表面付近の架橋度が内部に比べて高いことに起因していると考え、発泡体の架橋度を均一化するため、架橋剤の反応を阻害する酸化防止剤の添加を検討した結果、特定の酸化防止剤を添加した場合にはポリエチレン系樹脂の化学架橋発泡体のコシ（反発力）を弱めることができることを見出した。しかしながら、上記特定の酸化防止剤を添加すると、成形中に発泡体に表面傷が生じるという問題が新たに発生したため、さらに帯電防止剤を添加して滑り性を向上させることにより、上記新たな問題を解消できることを見出した。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、屋根用建築断熱材として使用されるポリエチレン系樹脂架橋発泡体であって、低密度ポリエチレン、または、低密度ポリエチレンを主体とし、これにエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）もしくは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合した混合体からなるポリエチレン系樹脂１００質量部に対し、ペンタエリスリチル−テトラキス−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕０．１５〜３質量部、界面活性剤系帯電防止剤０．１５〜３質量部を配合した樹脂組成物を、化学架橋発泡法により架橋発泡させてなることを特徴とするポリエチレン系樹脂架橋発泡体を提供する。

本発明のポリエチレン系樹脂架橋発泡体は、コシ（反発力）が強すぎず、柔軟性と滑り性に優れている。したがって、本発明のポリエチレン系樹脂架橋発泡体を屋根用建築断熱材として用い、しかも接着剤を用いた一部の融着方法を使用した場合や、急角度の形状を持つ屋根に適用した場合に、下地からはがれることがなく、しかも扱いが容易で、表面傷等がつきにくいといった効果が得られる。

以下、本発明につきさらに詳細に説明する。本発明のポリエチレン系樹脂架橋発泡体を製造するための樹脂組成物（以下、「本発明の樹脂組成物」と言う）のベース樹脂としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や、低密度ポリエチレンを主体とし、これにエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）あるいは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合した混合体を好適に用いることができる。

本発明の樹脂組成物は、ペンタエリスリチル−テトラキス−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕（以下、「（Ａ）成分」と言う）を必須成分として含有する。（Ａ）成分を含有する樹脂組成物を化学架橋発泡法で発泡させることにより、発泡体のコシ（反発力）を弱くすることが可能となる。（Ａ）成分としては、市販のものを使用することが可能であり、例えばイルガノックス１０１０（商品名、チバスペシャリティケミカルズ社製）などが挙げられる。

本発明の樹脂組成物における（Ａ）成分の配合量は、０．１５〜３質量部、より好ましくは０．２〜２．５質量部である。（Ａ）成分の配合量が少なすぎると、発泡体にクラックが発生して目的の発泡倍率が得られなくなったり、成形加工性能が悪くなったりするなどの問題が生じることがあり、（Ａ）成分の配合量が多すぎると、架橋阻害を起こして発泡性が悪くなるなどの問題が生じることがある。

本発明の樹脂組成物は、帯電防止剤を必須成分として含有する。帯電防止剤を含有する樹脂組成物を化学架橋発泡法で発泡させることにより、滑り性を向上させ、傷つきやすさを改善する効果が得られる。帯電防止剤としては、非イオン性界面活性剤系帯電防止剤、陰イオン性界面活性剤系帯電防止剤、陽イオン性界面活性剤系帯電防止剤等の界面活性剤系帯電防止剤を好適に用いることができる。具体的には、帯電防止剤として、エレクトロンストリッパー（商品名、花王社製）、エレガン（商品名、日本油脂社製）などが挙げられ、中でもエレガンの使用は相対効果の点で好ましい。

本発明の樹脂組成物における帯電防止剤の配合量は、０．１５〜３質量部、より好ましくは０．２〜２．５質量部である。帯電防止剤の配合量が少なすぎると、発泡体の滑り性が悪くなることがあり、帯電防止剤の配合量が多すぎると、発泡体の接着性が問題となる場合が生じる。

本発明においては、前記ポリエチレン系樹脂に前記（Ａ）成分および前記帯電防止剤を配合し、さらに架橋剤および発泡剤を配合した樹脂組成物を加熱することにより、ポリエチレン系樹脂架橋発泡体を得ることができる。

この場合、架橋剤としては公知の架橋剤を使用することができ、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。より具体的には、架橋剤として、パークミルＤ（商品名、日本油脂社製）などが挙げられる。

また、発泡剤としては公知の熱分解型発泡剤を使用することができ、例えば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を用いることができるが、これらに限定されるものではない。より具体的には、発泡剤として、ユニフォームＡＺ（商品名、大塚化学社製）などが挙げられる。

本発明のポリエチレン系樹脂架橋発泡体を得る方法としては、一般に使用される化学架橋発泡体の製造方法であれば特に限定されない。具体的には、例えば、前記低密度ポリエチレン系樹脂に、（Ａ）成分、帯電防止剤、架橋剤および発泡剤を所定量混合して樹脂組成物を製造し、次いで発泡剤および架橋剤が分解しない温度で押出成形などの手段によって樹脂組成物をシート状に成形し、得られたシートを発泡剤および架橋剤が分解する温度に設定された熱風炉に投入して、架橋と同時に発泡させる方法などが挙げられる。

次に、実施例によって本発明をさらに具体的に示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。本実施例では、下記表１、表２に示す実施例１〜５、比較例１〜６の発泡体を製造した。この場合、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）１００重量部と、発泡剤としてアゾジカーボンアミド（分解温度１８７℃）を２６重量部と、架橋剤としてジクミルパーオキサイトを０．７重量部と、酸化防止剤Ｘ、ＹまたはＺを０．１〜５重量部と、帯電防止剤０．１〜５重量部とを溶融混合して樹脂組成物を調製した後、押出機（Ｌ／Ｄ＝２８、Φ＝４０ｍ／ｍ）を用いて厚さ２ｍｍの樹脂組成物のシートを作製し、このシートを２３０℃の熱風炉に投入して架橋発泡させた。

酸化防止剤、耐電防止剤としては、下記のものを用いた。各実施例、比較例における低密度ポリエチレン、酸化防止剤、帯電防止剤の配合量は表１、表２に示す。
・低密度ポリエチレン：商品名ノバテックＹＦ３０、日本ポリエチレン社製
・酸化防止剤Ｘ：（Ａ）成分（フェノール系酸化防止剤、商品名イルガノックス１０１０、チバスペシャリティケミカルズ社製）
・酸化防止剤Ｙ：リン系酸化防止剤（商品名アデカスタブＨＰ−１０、旭電化社製）
・酸化防止剤Ｚ：リン系酸化防止剤（商品名アデカスタブＰＥＰ３６、旭電化社製）
・帯電防止剤：非イオン性界面活性剤系帯電防止剤（商品名エレガンＮ−１１００、日本油脂社製）

各実施例、比較例の発泡体の押出発泡性、接着剥離性能、成形加工性能、滑り性能を評価した。評価基準は下記のとおりである。結果を表１、表２に示す。
（押出発泡性）
○：押出発泡性に問題はなく、設計倍率の良好な発泡体が得られる。
×：押出発泡性に問題があり、設計倍率の良好な発泡体が得られない。
（接着剥離性能）
１１０℃に熱した厚さ０．６ｍｍの着色亜鉛鋼板に発泡体を貼り付けたものを金属ロールに通し、３０分後に指で剥がして目視で材破面積を確認した。
○：材破面積が１０％以下である。
×：材破面積が１０％を超える。
（成形加工性能）
上記鋼板に発泡体を貼り付けたものを金属成形機に通して９０度以上の折り曲げ加工を行い、目視で発泡体の切れや剥離を評価した。
○：発泡体に切れや剥離が発生しない。
×：発泡体に切れや剥離が発生する。
（滑り性能）
上記鋼板に発泡体を貼り付けたものを金属成形機に通して９０度以上の折り曲げ加工を行い、目視で発泡体の傷の有無を評価した。
○：発泡体に傷が付かない。
×：発泡体に傷が付く。

表１、表２より、ポリエチレン系樹脂１００質量部に対し、酸化防止剤として（Ａ）成分を０．１５〜３質量部、帯電防止剤を０．１５〜３質量部配合した樹脂組成物を架橋発泡させた実施例１〜５の発泡体は、押出発泡性、接着剥離性能、成形加工性能、滑り性能のいずれもが良好であることがわかる。これに対し、（Ａ）成分の配合量が少ない比較例１の発泡体は成形加工性能が悪く、（Ａ）成分の配合量が多い比較例２の発泡体は押し出し発泡性が悪く、帯電防止剤の配合量が少ない比較例３の発泡体は滑り性能が悪く、帯電防止剤の配合量が多い比較例４の発泡体は接着剥離性能が悪く、リン系酸化防止剤を配合した比較例５、６の発泡体は押出発泡性が悪いものであった。

Claims (1)

1. 屋根用建築断熱材として使用されるポリエチレン系樹脂架橋発泡体であって、低密度ポリエチレン、または、低密度ポリエチレンを主体とし、これにエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）もしくは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合した混合体からなるポリエチレン系樹脂１００質量部に対し、ペンタエリスリチル−テトラキス−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕０．１５〜３質量部、界面活性剤系帯電防止剤０．１５〜３質量部を配合した樹脂組成物を、化学架橋発泡法により架橋発泡させてなることを特徴とするポリエチレン系樹脂架橋発泡体。