JPH05214148A - ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常温で液状の収縮防止剤を用いて、押出安定
性を阻害することなく、経時的な寸法変化の抑制された
ポリオレフィン系樹脂発泡体を押出発泡法により製造す
る方法を提供すること。 【構成】 ポリオレフィン系樹脂を押出機中に投入して
溶融させ、押出機の途中から発泡剤とともにネオペンチ
ルポリオールエステルを圧入し、さらに混練の後、口金
から押出発泡させることを特徴とするポリオレフィン系
樹脂発泡体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出発泡法によるポリ
オレフィン系樹脂発泡体の製造方法に関し、さらに詳し
くは、寸法安定性に優れたポリオレフィン系樹脂発泡体
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポリオレフィン系樹脂の発泡体
を製造する方法としては、樹脂に加熱分解型の化学発泡
剤を練り込み、該発泡剤の分解温度以上に加熱発泡させ
る化学発泡法と、ブタン、ペンタン、ジクロロジフロロ
メタン等の樹脂の融点以下に沸点を有するガスまたは揮
発性液体（有機発泡剤）を溶融樹脂に圧入した後、低圧
領域に放出して発泡せしめる押出発泡法が代表的なもの
である。

【０００３】押出発泡法において広く用いられている揮
発性の有機発泡剤は、炭化水素類とフッ素系炭化物類と
に大別されるが、両者の大部分のものは発泡体の気泡膜
を通してのガスの逃散速度が大きいため、発泡体製造
後、経時的な気泡収縮が起こりやすく、寸法安定性に欠
けるばかりでなく、長い熟成期間を必要とするという欠
点を有している。

【０００４】従来、気泡収縮の問題を解決する方法とし
て、収縮防止剤を添加する方法が提案されている（特願
平１−２８６５２１号等）。この収縮防止剤は、発泡体
の発泡膜の表面に分子膜を形成することにより、揮発性
の発泡剤の透過を抑制し、それによって経時的な気泡収
縮による寸法変化を防ぐものである。収縮防止剤には液
体および固体の物質など種々のものがあり、樹脂１００
重量部に対して０．１〜１０重量部程度の割合で用いら
れている。

【０００５】ところが、これらの収縮防止剤は、一般に
滑剤として用いられている物質がほとんどである。その
ため、収縮防止剤を押出機ホッパーからポリオレフィン
系樹脂とともに投入した場合、スリップが激しく、押出
変動を引き起こすため、押出安定性に欠け、場合によっ
ては全く押出せなくなることがある。そこで、通常、マ
スターバッチ法によって樹脂に収縮防止剤を一定の割合
で配合したものを樹脂とともに押出機に投入している。
この場合、常温で液体の収縮防止剤の添加量を増してマ
スターバッチ化することは困難であるため、殆どの場
合、常温で固体の収縮防止剤が用いられている。したが
って、この方法では、ガスバリヤー性が高く収縮防止性
能に優れた液状の収縮防止剤が使用できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、常温
で液状の収縮防止剤を用いて、押出安定性を阻害するこ
となく、経時的な寸法変化の抑制されたポリオレフィン
系樹脂発泡体を押出発泡法により製造する方法を提供す
ることにある。

【０００７】本発明者らは、鋭意研究した結果、ポリオ
レフィン系樹脂を用いた押出発泡による発泡体の製造方
法において、押出機の途中から発泡剤とともにネオペン
チルポリオールエステルを圧入することにより、押出安
定性が良好で、しかも寸法安定性と外観に優れ、熟成期
間も短縮できることを見いだし、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ポリオ
レフィン系樹脂を押出機中に投入して溶融させ、押出機
の途中から発泡剤とともにネオペンチルポリオールエス
テルを圧入し、さらに混練の後、口金から押出発泡させ
ることを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡体の製造
方法にある。

【０００９】以下、本発明について詳述する。本発明で
使用するポリオレフィン系樹脂とは、オレフィン系炭化
水素の重合体または共重合体であって、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合
体、エチレンまたはプロピレンとα−オレフィンとの共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ブテン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチ
レン−アクリレート共重合体、塩化ビニル−エチレン共
重合体等を挙げることができる。これらは、それぞれ単
独または２種以上混合して使用する。また、ポリオレフ
ィン系樹脂は、常法により架橋して使用してもよい。

【００１０】発泡剤としては、各種揮発性液体を使用す
ることができるが、具体例として、１−クロロ−１，１
−ジフルオロエタン（略称；ＨＣＦＣ−１４２ｂ）、１
−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン、モ
ノクロロジフロオロエタンなどの炭素数２の水素含有ク
ロロフルオロカーボン；モノクロロジフロオロメタン
（略称；ＨＣＦＣ−２２）などの炭素数１の水素含有ク
ロロフルオロカーボン；これらの２種以上の混合物など
を挙げることができる。

【００１１】これらの発泡剤の中でも、１−クロロ−
１，１−ジフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）とモ
ノクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）との併用
系が好ましく、両者の使用割合（ＨＣＦＣ−１４２ａ：
ＨＣＦＣ−２２）は、通常、７０：３０〜３０：７０
（重量比）である。

【００１２】収縮防止剤は、ポリオレフィン系樹脂発泡
体の発泡膜の表面に分子膜を形成して、発泡剤ガスの透
過を効果的に抑制する作用を果たすものである。本発明
においては、収縮防止剤として常温で液状のネオペンチ
ルポリオールエステルを使用し、樹脂とともに押出機に
供給するのではなく、発泡剤とともに押出機の途中から
圧入することにより、押出安定性の不安要因を取り除く
点に特徴を有する。

【００１３】収縮防止剤を発泡剤とともに押出機の途中
から圧入する方法としては、（１）発泡剤とは別々に収
縮防止剤を押出機中に圧入する方法、（２）あらかじめ
発泡剤に収縮防止剤を溶け込ませておいたものを押出機
中に圧入する方法、（３）発泡剤と収縮防止剤を別々に
送り出すが、押出機中への圧入口は一カ所とする方法な
どがある。

【００１４】これらの方法の中でも、（３）の方法が押
出安定性や均一混練の上から最も好ましい。（１）の方
法では、液状の物質を２か所から注入するため、押出変
動要因（混練不良）になりやすく、（２）の方法では、
発泡剤中に溶け込ませた収縮防止剤が経時で分離し、分
散性が悪くなりやすい。

【００１５】本発明で用いる収縮防止剤は、常温で液体
のネオペンチルポリオールエステルである。常温で固体
の収縮防止剤は、押出機途中から圧入する際に、加熱・
溶融させなければならず、特別な装置を必要とする。本
発明で用いる収縮防止剤は、常温で液体であり、定量お
よび注入がしやすく、かつ充分な収縮防止効果を持つた
め、最も好ましい。

【００１６】ネオペンチルポリオールエステルとして
は、例えば、トリメチロールプロパントリｎ−オクタノ
エート、トリメチロールプロパントリｎ−デカノエー
ト、トリメチロールプロパンｎ−デカノエート、トリメ
チロールプロパンｎ−ラウレート、トリメチロールプロ
パンステアレート等が挙げられる。

【００１７】ネオペンチルポリオールエステルは、モノ
クロロジフルオロメタン、１−クロロ−１，１−ジフル
オロエタン、１−クロロ−１，２，２，２−テトラフル
オロエタン等のフッ素系炭化水素やポリエチレン等のポ
リオレフィン系樹脂と相溶性が良いため、押出機内に圧
入した場合、樹脂との混練性に優れている。また、ネオ
ペンチルポリオールエステルは、発泡体の発泡膜の表面
に非常に高いガスバリヤー性の分子膜を形成するため、
収縮防止効果に優れている。

【００１８】ネオペンチルポリオールエステルの配合割
合は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、通
常０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜３重量部の
範囲である。ネオペンチルポリオールエステルは、過剰
に使用しても収縮防止効果はあまり変わらず、逆に、使
用量が少な過ぎるとその効果が表われにくい。

【００１９】本発明の製造方法によれば、発泡剤に対し
て収縮防止剤をほぼ一定の比率で配合しておけば、発泡
倍率に応じた収縮防止剤量を供給することができる。ま
た、外気温の上昇により気体透過度が上昇すると発泡体
の収縮が起き易くなるが、その時は収縮防止剤の配合
（注入）量を適宜増やすことにより、早急に対処するこ
とができる。

【００２０】本発明においては、ポリオレフィン系樹脂
に、気泡核剤、酸化防止剤、滑剤、顔料、静電防止剤、
難燃剤等を必要に応じて適宜添加することができる。気
泡核剤としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、ス
テアリン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、重曹等が挙
げられる。酸化防止剤としては、フェノール系、有機チ
オ酸系、有機リン酸系、有機アミン系、有機スズ系等が
挙げられる。難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム、有機リン系、有機ブロム系等を挙げ
られる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明について、実施例および比較例
を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施
例のみに限定されるものではない。

【００２２】［実施例１〜６］メルトインデックス（Ｍ
Ｉ）３．０ｇ／１０分、密度０．９３のポリエチレン１
００重量部に対し、ビニルトリメトキシシラン１．２重
量部、ジクミルパーオキサイド０．２重量部を加え充分
に混合した後、直径６５ｍｍの２軸押出機で樹脂温度２
００℃の条件によって押出し、ビニルトリメトキシシラ
ンをグラフト反応させたポリエチレン（以下、「ＧＰ
Ｅ」と略す）を作成した。

【００２３】次に、上記ＧＰＥ１００重量部に対して、
発泡核剤としてタルク０．２重量部を添加混合し、図１
に示す直径４０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２８の単軸押出機（７）
に供給し、これらの混合物を押出機のバレルの前半で溶
融混練した。

【００２４】収縮防止剤としてトリメチロールプロパン
ステアレート１重量部と、発泡剤として１−クロロ−
１，１−ジフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）およ
びモノクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）を表
１に示す割合で混合したものを、発泡倍率が３５倍にな
る量で、収縮防止剤容器（１）および発泡剤タンク
（２）から別々に送り出し、逆止弁（３、４）を通過
後、二つを合流させ、さらにスタティックミキサー
（６）で均一化した後、圧入ポンプ（５）で押出機バレ
ル中央部に圧入した。

【００２５】バレル内でさらに充分混練した後、バレル
先端部および金型で発泡最適温度まで冷却して、外径
４．４ｍｍ、内コア径２．４ｍｍの金型先端の口金より
押出して、円筒状発泡体（８）を得た。得られた発泡体
の押出発泡性、外観と寸法安定性、および熟成期間を評
価し、その結果を表１に示した。

【００２６】

【表１】

【００２７】（脚注） ＧＰＥ：ビニルトリメトキシシランをグラフト反応させ
たポリエチレン ＨＣＦＣ−１４２ｂ：１−クロロ−１，１−ジフルオロ
エタン ＨＣＦＣ−２２：モノクロロジフルオロメタン

【００２８】物性評価の基準は、以下のとおりである。 ＜押出発泡性＞ ○：良い △：やや悪い ×：悪い

【００２９】＜外観と寸法安定性＞ ◎：収縮なし ○：表皮収縮若干あり △：収縮あり ×：収縮激しい

【００３０】＜熟成期間＞ ◎：なし ○：１日以下 △：２日以下 ×：３日以下 ××：完全に戻らず

【００３１】［比較例１〜４］収縮防止剤としてのトリ
メチロールプロパンステアレートを使用しなかった以外
は、実施例と同様にして発泡体を得、同様に評価した。
結果を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、経時的な寸法変化の少
なく、かつ、外観良好なポリオレフィン系樹脂発泡体を
押出発泡法により押出安定性よく製造することができ
る。本発明の製造方法によれば、滑剤としての作用を有
する収縮防止剤を用いても押出安定性を損なうことがな
く、しかも収縮防止剤の配合割合を発泡体の発泡倍率に
応じて変えることができるため過剰な使用をさけること
ができ、さらには外気温の上昇により気体透過度が増大
しても、収縮防止剤の配合割合を適宜増やすことによ
り、早急に対処することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する概略図である。

【符号の説明】

１ 収縮防止剤容器 ２ 発泡剤タンク ３ 定量ポンプ（逆止弁） ４ 定量ポンプ（逆止弁） ５ 圧入ポンプ ６ スタティックミキサー ７ 押出機 ８ 発泡体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂を押出機中に投入
   して溶融させ、押出機の途中から発泡剤とともにネオペ
   ンチルポリオールエステルを圧入し、さらに混練の後、
   口金から押出発泡させることを特徴とするポリオレフィ
   ン系樹脂発泡体の製造方法。