JPH0547576B2 - - Google Patents

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JPH0547576B2
JPH0547576B2 JP1041733A JP4173389A JPH0547576B2 JP H0547576 B2 JPH0547576 B2 JP H0547576B2 JP 1041733 A JP1041733 A JP 1041733A JP 4173389 A JP4173389 A JP 4173389A JP H0547576 B2 JPH0547576 B2 JP H0547576B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foam
polyethylene resin
blowing agent
resin
mol
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP1041733A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02222427A (en
Inventor
Toshiro Kobayashi
Ikuo Azuma
Tatsuya Matsugashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Priority to JP1041733A priority Critical patent/JPH02222427A/en
Publication of JPH02222427A publication Critical patent/JPH02222427A/en
Publication of JPH0547576B2 publication Critical patent/JPH0547576B2/ja
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明はポリエチレン系樹脂発泡体の製造方
法、特に環境破壊の心配のない発泡剤を用いて、
均一微細気泡を有するポリエチレン系樹脂発泡体
の製造方法に関する。 (従来の技術) ポリエチレン系樹脂を押出機内で押出機内で溶
融可塑化し、高温、高圧下で発泡剤と混和した
後、押出機先端より押出して発泡体を得る方法は
均質な製品が効率よく得られることから広く普及
している。 ところが、ポリエチレン糸樹脂を例えばポリス
チレンと同様にして押出機によつて発泡成型する
と、押出機先端から押出された発泡体は、一旦発
泡して膨張した後、著しく収縮し、その後多大の
時間を要して徐々に膨張して一定の密度を有する
発泡体となる。特に高発泡体になるほど収縮が大
きく、寸法が安定化するのに長時間を要する。 このような収縮は、樹脂の発泡成型に通常用い
られるほとんどの発泡剤のポリエチレン皮膜に対
する気体透過性が空気に比べて非常に大きいため
おこる。すなわち、押缶発泡直後に発泡体セル内
に充満した気化発泡剤は、発泡体が大気中に置か
れている間に空気と置換されていくが、この際、
発泡剤がポリエチレン樹脂皮膜を通して大気中に
透過する速度に比べ、空気が発泡体セル内部へ透
過する速度が小さいために、次第にセル内部が減
圧され、大気圧によりセル膜が歪んで発泡体が著
しく収縮してしまうのである。この収縮は、その
後、徐々に空気がセル内部に透過侵入していくに
つれて回復するが、多大の時間と保管とスペース
を要し、初期の収縮が大きい場合は完全にもとの
寸法にもどらないこともある。 したがつて、ポリエチレン系樹脂の押出発泡成
型には発泡剤の選定が非常が重要であるが、前述
のような収縮が比較的少ない発泡剤としてジクロ
ロテトラフルオロエタン(以下F114と略う)が
公知であり、F114は毒性がなく不燃性であり微
細な気泡を有する発泡体が得られることから、ポ
リエチレン系樹脂の発泡体として従来より広く用
いられてきた。 しかしながら、近年、F114は自然環境保護の
観点からその使用が規制されるようになつてき
た。それは、F114を含む飽和クロロフルオロカ
ーボン類は非常に安定な化合物であり、地表をと
りまく対流圏で、分解されないまま成層圏に到達
し、オゾン層(成層圏にあり、人体に有害な紫外
線を吸収して地表への到達を防ぐと共に大気温度
の維持を行なつている)を破壊することが知られ
るようになつてきたからである。 そこで、本発明者等は上記のF114に替わる発
泡剤として、対流圏で分解してオゾン層を破壊す
る心配のない不飽和クロロフルオロカーボン類で
あるモノクロロジフロオロメタン(以下F22と略
す)を用い、ポリエチレン樹脂発泡体を得ようと
した。 ところが、F22はF114に比して大気圧沸点(約
−41℃)が低く、樹脂の発泡適正温度域における
飽和蒸気圧(100℃で約5Kg/cm2・abs)が高い
為に押出機先端のダイで内部発泡を生じたり、口
金を出た後の急激すぎる体積膨張を生じたりし
て、その結果発泡体の表面荒れ、気泡の連通化を
引き起こし、良好な発泡体は得られなかつた。ま
た、得られた発泡体は押出直後より著しく収縮
し、その後1カ月放置しても寸法回復は認められ
なかつた。 F22を用いてポリエチレン系樹脂発泡体を得る
方法としては特公昭52−50220号明細書に記載の
技術が公知である。該明細書には、ポリエチレン
系樹脂の発泡剤として、F22とジクロロジフロオ
ロメタン、(以下F12と略す)の混合物を用い、
セルからの発泡剤逸散防止剤として衝撃スチレ
ン、アクリル酸エラストマー、トリオレフイン酸
ソルビタン、モノスアリン酸ソルビタン、モノス
テアリン酸グリコール等を用いる方法が示されて
いる。しかしながら、この方法は、環境保護の観
点からF114と同様に使用が規制されるようにな
つてきたF12を発泡剤として用いるものであると
ともに、F12は発泡剤特性上からも低い大気圧沸
点(約−30℃)と高い飽和蒸気圧(100℃で約34
Kg/cm2・abs)を有しているため、たとえこれを
F22と混合して使用しても、ダイでの内部発泡の
生成や気泡の連通化を阻止することは容易でな
い。特に、大きな横断面積を持つ発泡体を得よう
とする場合にはダイの樹脂排出開口を大きくする
必要があるので、ダイ内の圧力低下が発泡剤の気
化を促進し内部発泡が生じ易くなるので良好な発
泡体は得られない。また、発泡剤の逸散防止剤は
ポリエチレン系樹脂に対して5〜20重量%添加す
ることが示されており、このような多量の添加
は、たとえ発泡剤を逸散防止効果があつてもポリ
エチレン系樹脂本来の性状を変化させ好ましくな
い。 (発明が解決しようとする課題) 本発明者等は、自然環境保護上受け入れられる
発泡剤を用いてポリエチレン系樹脂発泡体を得ん
が為に鋭意研究した結果、発泡剤としてオゾン破
壊能の小さいF22と、比較的高沸点、低蒸気圧を
有するオゾン破壊能の小さい他の発泡剤の混合系
を用いると共に、少量添加で発泡の発泡剤からの
逸散速度を抑える限られた寸法安定化剤を併用す
ることにより、押出発泡成型時におけるダイでの
内部発泡が抑制されると共に、ダイを出た後の急
激な体積膨張が緩和され、その結果、外観が美麗
で独立気泡構造を有し、且つ押出後の寸法収縮が
少ない発泡体が得られること、及び、内部発泡が
抑制されることによつて、断面積の大きい厚物の
発泡体が得られることを見出し、更に詳細な検討
を進めて本発明を完成するに至つたものである。 (課題を解決するための手段) 本発明の要旨は、発泡剤としてモノクロロジフ
ルオロメタン10〜90モル%、並びに大気圧沸点−
15℃〜30℃で100℃における飽和蒸気圧が30Kg/
cm2・abs以下のハロゲン化炭化水素及び(また
は)脂肪族炭化水素90〜10モル%の混合物を、寸
法安定化剤として樹脂100重量部に対して0.1〜3
重量部の多価アルコールの高級脂肪酸エステルを
使用し、これら発泡剤、寸法安定化剤をポリエチ
レン系樹脂に添加してなる混合物を溶融状態で押
出機から押出して発泡体とすることを特徴とする
ポリエチレン系樹脂発泡体の製造方法である。 本発明において、ポリエチレン系樹脂とはエチ
レン単量体の単独重合体は勿論、エチレンを主体
とした例えば酢酸ビニル、プロピレン、スチレ
ン、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、塩
化ビニル、ブテン、ブタジエン、ヘキセン、メチ
ルペンテン、オクテン等との共重合体も含まれ
る。その他、ポリエチレン樹脂に他の熱可塑性樹
脂、例えばポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリ
ル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体樹脂やその他、混和可能な熱可塑性樹脂ま
たは天然ゴムや合成ゴムと混合して用いることも
できる。 本発明において使用する発泡剤は、先に述べた
ように、モノクロロジフルオロメタン(F22)10
〜90モル%、並びに大気圧沸点−15℃〜30℃で
100℃における飽和蒸気圧が30Kg/cm2・abs以下
のハロゲン化炭素水素及び(または)脂肪族炭化
水素90〜10モル%の混合物でなければならない。
F22はオゾン破壊能の小さい自然環境保護上受け
入れられる発泡剤であるが、特性として低い大気
圧沸点(約−41℃)と高い飽和蒸気圧(100℃で
約50Kg/cm2・abs)を有しているため、これを単
独で使用するダイヤでの内部発泡や気泡の連通化
を阻止することはできない。したがつて、F22と
比して比較的高い沸点を有し、且つ低い蒸気圧を
有する他の発泡剤をF22と混合して用いるのであ
るが、大気圧沸点が−15℃未満、もしくは100℃
における飽和蒸気圧が30Kg/cm2・absを超える発
泡剤では、F22と混合しても前述の内部発泡や気
泡の連通化を完全に阻止することができず、一
方、大気圧沸点が30℃を超える発泡剤をF22に混
合した場合は気泡の粗大化がみられ共に好ましく
ない。 本発明における大気圧沸点−15℃〜30℃で100
℃における飽和蒸気圧が30Kg/cm2・abs以下のハ
ロゲン化炭化水素及び(または)脂肪族炭化水素
としては、ジクロロトリフルオロエタン
(F123)、モノクロロテトラフロオロエタン
(F124)、モノクロロトリフルオロエタン
(F133)、モノクロロジフルオロエタン(F142b)、
ジクロロモノフルオロメタン(F21)、モノクロ
ロモノフルオロメタン(F31)、ブタン、塩化エ
チル等であり、また、オゾン破壊能が大きいと云
われているトリクロロモノフルオロメタン
(F11)、ジクロロテトラフルオロエタン(F114)
もその使用量が規制されているものの、少量であ
れば使用可能である。これらF22と混合する発泡
剤の中で、特に好適な発泡剤はモノクロロジフル
オロエタン(F142b)、塩化エチル及びブタンで
ある。 F22と他の発泡剤の混合割合は、F22 10〜90モ
ル%、他の発泡剤90〜10モル%の範囲内で任意に
選定することができるが、F22に混合する発泡剤
の種類に応じて、また得ようとする発泡体の目
的、性状に応じて適当に定める。 F22の割合が90モル%を超えると、たとえば他
の発泡剤を混合してもダイでの内部発泡、気泡の
連通化を阻止することができず好ましくない、ま
た、F22の割合が10モル%未満の場合には、F22
の利点である微細気泡の形成が困難になると共
に、F22はそれ自体付燃性の発泡剤であるが、混
合する他の発泡剤、例えば塩化エチル、ブタン等
は可燃性の発泡剤であるため、これらを多く用い
ることは火災発生の危険があり好ましくない。 特に、密度が0.04g/cm3以下の高発泡体を得よ
うとする場合は、F22の混合割合は60モル%以下
が好ましく、その内、特に好ましい範囲はF22が
20〜50モル%である。 F22は熱安定性がさほど良くない発泡剤である
ので、熱安定剤として亜リン酸エステルをF22も
しくはポリエチレン系樹脂中に含ませて使用する
のが好ましい。亜リン酸エステルとしては、ジメ
チルフオスフアイト、ジエチルフオスフアイト、
ジイソプロピルフオスフアイト、トリイソプロピ
ルフオスフアイト、ジオレイルフオスフアイト、
ジフエニルフオスフアイト、トリフエニルフオス
フアイト、トリスノニルフエニルフオスフアイト
等があり、これらの亜リン酸エステルの中から選
ばれた1種、もしくは、複数組合せ使用が好まし
い。その添加量は樹脂に対して0.01〜1.0重量部、
好ましくは0.05〜0.5重量部である。 一般に、使用される混合発泡剤の量は樹脂1Kg
に対して0.3〜3.0モル添加される。 本発明におけるもう1つの要点は、寸法安定化
剤として多価アルコールの高級脂肪酸エステルを
発泡剤と併用する点である。多価アルコールとし
ては、例えばグリセリン、ペンタエリスリツト、
ソルビツト、ソルビタン、マンニツト、マンニタ
ン、ジペンタエリスリツト、ジグリセリン等を挙
げることができる。高級脂肪酸としては、カプリ
ン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、パルミトレイン酸、オレイン
酸、リノール酸、リシノール酸等の飽和または不
飽和の炭素数10〜30の高級脂肪酸、もしくは、こ
れらの高級脂肪酸の混在する牛脂脂肪酸、糟油脂
肪酸、ヤシ油脂肪酸等が包含される。 本発明においては、これらの多価アルコールと
高級脂肪酸がエステル結合した化合物が使用され
るが、そのエステル体が1分子中に、1個以上の
水酸基が残存した部分エステルが好ましい。その
例としては、ラウリン酸モノ(ジ)グリセライ
ド、パルミチン酸モノ(ジ)グリセライド、ステ
アリン酸モノ(ジ)グリセライド、ペンタエリス
リツトモノカプレート、ペンタエリスリツトモノ
ラウレート、ジペンタエリスリツトジステアレー
ト、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセキ
ス糟油脂肪酸エステル、ソルビタンモノパルミテ
ート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモ
ノステアレート、マンニタンモノオレエート、マ
ンニタンモノラウレート等があり、このうち特に
好ましいものはステアリン酸モノ(ジ)グリセラ
イドである。 これらの多価アルコール脂肪酸エステルは、ポ
リエチレン系樹脂100重量部に対して0.1〜3重量
部使用される。 多価アルコールの高級脂肪酸エステルはポリエ
チレン系樹脂発泡体の押出直後からの収縮、膨張
に極めて多大な影響を及ぼし、例えば多価アルコ
ールの高級脂肪酸エステルを全く使用しない場合
は、発泡体は押出後10分以内に著しく収縮し、そ
の後、20℃恒温室中に1カ月間放置しても寸法回
復してこないのに対して、例えばステアリン酸モ
ノグリセライドを樹脂に対して0.5重量部添加し
た場合は、押出後30分で最大収縮するが、その後
20℃恒温室中に放置すると徐々に膨張し、10日間
でほぼ押出直後の寸法まで回復する。またステア
リン酸モノグリセライドを1重量部以上添加した
場合には、押出直後より発泡体の寸法はほとんど
変化しない。但し、多価アルコールの高級脂肪酸
エステルを3重量部より多く混入しても発泡体の
寸法安定化や高発泡化にそれ以上役立たないばか
りでなく、押出機内の溶融樹脂の移送に滑りが生
じ、押出機内の樹脂圧力が変動し一定量の押出が
不可能となり、発泡体の品質がばらつき良好な製
品は得られない。したがつて、多価アルコールの
高級脂肪酸エステルの添加は樹脂に対して0.1〜
3重量部、好ましくは0.5〜2.0重量部が適正であ
る。 また、本発明では、発泡剤、寸法安定剤のほか
に、タルクのような気泡調整剤や顔料、染料のよ
うな着色剤や滑剤、界面活性剤等を加えることが
できる。 本発明に係るポリエチレン系樹脂発泡体の製造
は、通常の押出機を用いて、従来公知の方法によ
り行なうことができる。すなわち、例えば低密度
ポリエチレン樹脂にタルクの如き無機微粉末少量
ステアリン酸モノグリセライド等の多価アルコー
ルの高級脂肪酸エステルを添加し、押出機に供給
する。押出機途中よりF22と他の発泡剤を所定の
割合で混合した混合発泡剤を圧入し、これらを充
分に溶融混合した後、100〜120℃に加熱されたダ
イより大気中に押出すと共に、サイジング装置等
で所望の形状に賦形することにより発泡成型体が
得られる。 (実施例) 以下に本発明方法の実施例と比較例を挙げ更に
具体的に説明する。 各実施例の発泡体の性状を示した第1表におい
て、発泡剤の性状評価は、次の方法によつて、行
つた。 (1) 密度は押出後10分以内に測定した発泡体密度
であり、平均気泡径とはASTM D−3576に準
拠して測定した気泡寸法である。 (2) 連気率とは空気置換法で測定した発泡体容積
中に占める連通化した気泡の容積割合を示した
ものである。 (3) 外観は、表面の平滑性、スキンの美麗性を評
価したもので、◎は極めて良好、○は良い、△
は普通、×は良くないをそれぞれ意味する。 (4) 寸法安定性は押出直後の発泡体容積に対する
30分後の容積収縮率(初期収縮率)とその後20
℃恒温室中に2週間放置した債の容積変化より
評価したものである。 VG:初期収縮率が10%以下で1日放置で完全に
収縮回復し、その後変化しなかつた。 G:初期収縮率が10〜20%であるが、放置により
徐々に収縮回復し、5日間以内で完全に回復し
た。 B:初期収縮率が20%以上であり、放置により
徐々に収縮回復したが、2週間放置後も完全に
は収縮回復しなかつた。 VB:初期収縮率が20%以上であり、その後2週
間放置してもほとんど収縮回復しなかつた。 実施例 1 低密度ポリエチレン樹脂(MI値0.3、密度0.921
g/cm3)100重量部に微粉末タルク0.5重量部を混
合し、口径40mmのものが2機連結された押出機に
時間当り8Kgの割合で供給した。発泡剤として
は、F22 50モル%とF142b 50モル%の混合物を
樹脂1Kgに対して1モルの割合で第1の押出機の
先端付近から樹脂中に圧入混合した。これとは別
に寸法安定化剤としてステアリン酸モノグリセラ
イドを樹脂100重量部に対して1重量部の割合で
押出機中に供給した。ダイとしては口径4mmの樹
脂排出開口を有するロツドダイを使用した。第1
の押出機に供給された樹脂組成物は最高200℃に
加熱、溶融混合され、第2の押出機で樹脂温度を
約110℃に調整され、やはり110℃に設定されたダ
イに供給された。 口金から排出された樹脂は、大きく発泡し、直
径30〜40mmのロツド状発泡体であつた。得られた
発泡体の性状を、その配合割合と共に第1表に示
す。第1表より明らかなように、得られた発泡体
は、均一微細な気泡を有し、外観美麗なものであ
つた。 なお、この発泡体は押出直後の初期収縮も小さ
く、その後、数日間放置してもほとんど寸法変化
が認められずクツシヨン性に優れたものであつ
た。 実施例 2〜5 実施例1における発泡剤の種類と混合比率を第
1表に示したように変え、寸法安定化剤の添加量
を第1表に示したように変えた以外は実施例1と
同様の装置、方法で行なつた。得られた発泡体は
実施例1と同様に外観及び寸法安定性の優れたも
のであつた。 比較例 1 寸法安定化剤の効果を明確にするため、寸法安
定化剤を全く添加しなかつた以外は実施例1と同
様の装置、条件で行なつた。得られた発泡体は押
出直後より著しく収縮し後、その20℃恒温室に10
日間放置により若干膨張したが完全には寸法回復
せずに表面シワの入つたクツシヨン性が乏しいも
のであつた。 比較例 2〜5 発泡剤の種類と量を本発明方法以外の組合せで
第1図に示したように変えた以外は実施例1と同
様の装置・条件で行なつたが、いずれも良好な発
泡体は得られなかたつた。 なお、第1表は実施例1〜5及び比較例1〜5
で使用した各種発泡剤の沸点、蒸気圧を第2表に
示す。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing polyethylene resin foam, in particular, using a blowing agent that does not cause environmental damage.
The present invention relates to a method for producing a polyethylene resin foam having uniform microcells. (Prior technology) The method of melting and plasticizing polyethylene resin in an extruder, mixing it with a foaming agent under high temperature and high pressure, and then extruding it from the tip of the extruder to obtain a foam is an efficient way to obtain a homogeneous product. It is widely used because it can be used. However, when polyethylene thread resin is foam-molded using an extruder in the same way as polystyrene, the foam extruded from the tip of the extruder once foams and expands, then shrinks significantly, and it takes a long time after that. The foam gradually expands and becomes a foam having a certain density. In particular, the higher the foam size, the greater the shrinkage, and it takes a long time for the dimensions to stabilize. Such shrinkage occurs because the gas permeability of most of the blowing agents commonly used in resin foam molding through the polyethylene film is much greater than that of air. That is, the vaporized foaming agent that filled the cells of the foam immediately after foaming in the can is replaced with air while the foam is placed in the atmosphere.
Since the speed at which air permeates into the foam cells is lower than the speed at which the blowing agent permeates into the atmosphere through the polyethylene resin film, the pressure inside the cells gradually decreases, and the cell membranes become distorted due to atmospheric pressure, causing the foam to deteriorate significantly. It will shrink. This shrinkage will recover as air gradually permeates into the cell, but it will take a lot of time, storage, and space, and if the initial shrinkage is large, it will not completely return to its original dimensions. Sometimes. Therefore, the selection of a blowing agent is very important for extrusion foam molding of polyethylene resin, and dichlorotetrafluoroethane (hereinafter abbreviated as F114) is a well-known blowing agent that causes relatively little shrinkage as mentioned above. F114 has been widely used as a polyethylene resin foam because it is nontoxic, nonflammable, and can produce foams with fine cells. However, in recent years, the use of F114 has come to be regulated from the perspective of protecting the natural environment. Saturated chlorofluorocarbons, including F114, are very stable compounds, and they reach the stratosphere without being decomposed in the troposphere that surrounds the earth's surface. This is because it has become known that they can destroy the atmospheric temperature (which prevents the arrival of carbon dioxide and maintains atmospheric temperature). Therefore, the present inventors used monochlorodifluoromethane (hereinafter abbreviated as F22), which is an unsaturated chlorofluorocarbon that does not decompose in the troposphere and do not destroy the ozone layer, as a blowing agent in place of F114. An attempt was made to obtain a polyethylene resin foam. However, compared to F114, F22 has a lower atmospheric pressure boiling point (approximately -41℃) and a higher saturated vapor pressure (approximately 5Kg/cm 2 abs at 100℃) in the appropriate temperature range for resin foaming, so the tip of the extruder Internal foaming occurred in the die, and too rapid volume expansion occurred after exiting the die, resulting in surface roughness of the foam and communication of air bubbles, making it impossible to obtain a good foam. Further, the resulting foamed material shrank significantly immediately after extrusion, and no dimensional recovery was observed even after it was left for one month. As a method for obtaining polyethylene resin foam using F22, the technique described in Japanese Patent Publication No. 52-50220 is known. In the specification, a mixture of F22 and dichlorodifluoromethane (hereinafter abbreviated as F12) is used as a blowing agent for polyethylene resin,
A method using impact styrene, acrylic acid elastomer, sorbitan triolefiate, sorbitan monosearate, glycol monostearate, etc. as an agent to prevent foaming agent from escaping from the cells has been proposed. However, this method uses F12 as a blowing agent, whose use has come to be regulated in the same way as F114 from the perspective of environmental protection.F12 also has a low atmospheric pressure boiling point (approximately −30°C) and high saturated vapor pressure (approximately 34°C at 100°C)
Kg/cm 2・abs), so even if this
Even when used in combination with F22, it is not easy to prevent the formation of internal foaming in the die or the communication of air bubbles. In particular, when trying to obtain a foam with a large cross-sectional area, it is necessary to make the resin discharge opening of the die large, so the pressure drop inside the die accelerates the vaporization of the blowing agent, making internal foaming more likely to occur. Good foam cannot be obtained. Furthermore, it has been shown that the foaming agent dissipation prevention agent should be added in an amount of 5 to 20% by weight based on the polyethylene resin, and adding such a large amount may cause the foaming agent to be prevented from dissipating even if it has the effect of preventing dissipation. This is undesirable because it changes the original properties of the polyethylene resin. (Problems to be Solved by the Invention) As a result of intensive research into producing polyethylene resin foam using a blowing agent that is acceptable in terms of protecting the natural environment, the present inventors have discovered that the blowing agent has a low ozone depleting ability. A mixed system of F22 and other blowing agents with a relatively high boiling point, low vapor pressure, and low ozone depletion ability is used, and a limited dimensional stabilizer that suppresses the escape rate from the blowing agent when added in small amounts By using it together, internal foaming in the die during extrusion foam molding is suppressed, and rapid volumetric expansion after exiting the die is alleviated, resulting in a beautiful appearance and a closed cell structure. We also found that a foam with little dimensional shrinkage after extrusion can be obtained, and that by suppressing internal foaming, a thick foam with a large cross-sectional area can be obtained, and we proceeded with a more detailed study. This led to the completion of the present invention. (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to use monochlorodifluoromethane as a blowing agent in an amount of 10 to 90 mol% and an atmospheric pressure boiling point of -
Saturated vapor pressure at 100℃ is 30Kg/at 15℃~30℃
A mixture of 90 to 10 mol % of halogenated hydrocarbons and/or aliphatic hydrocarbons of cm 2 / abs or less is used as a dimensional stabilizer at 0.1 to 3 mol % per 100 parts by weight of the resin.
It is characterized by using parts by weight of higher fatty acid ester of polyhydric alcohol, and extruding a mixture formed by adding these blowing agents and dimensional stabilizers to polyethylene resin in a molten state from an extruder to form a foam. This is a method for producing polyethylene resin foam. In the present invention, polyethylene resins include not only homopolymers of ethylene monomers but also vinyl acetate, propylene, styrene, methyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl chloride, butene, butadiene, hexene, methylpentene, etc. Also included are copolymers with octene and the like. In addition, polyethylene resin may be combined with other thermoplastic resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyamide, polycarbonate, polyacrylonitrile, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resins, and other miscible thermoplastic resins or natural rubber or synthetic rubber. They can also be used in combination. As mentioned above, the blowing agent used in the present invention is monochlorodifluoromethane (F22) 10
~90 mol%, as well as atmospheric pressure boiling point -15°C to 30°C
It must be a mixture of 90 to 10 mol% of halogenated hydrocarbons and/or aliphatic hydrocarbons with a saturated vapor pressure at 100°C of 30 Kg/cm 2 ·abs or less.
F22 is a blowing agent that has low ozone depletion potential and is acceptable for the protection of the natural environment, but it has a low atmospheric pressure boiling point (approximately -41℃) and a high saturated vapor pressure (approximately 50Kg/cm 2 abs at 100℃). Therefore, it cannot prevent internal foaming or communication of bubbles in a diamond using this alone. Therefore, other blowing agents that have a relatively high boiling point and low vapor pressure compared to F22 are used in combination with F22.
With a blowing agent whose saturated vapor pressure exceeds 30 Kg/ cm2・abs, even when mixed with F22, it is not possible to completely prevent the above-mentioned internal foaming and bubble communication; If a blowing agent exceeding 10% is mixed with F22, the bubbles will become coarser, which is not preferable. 100 at atmospheric pressure boiling point -15℃ to 30℃ in the present invention
Examples of halogenated hydrocarbons and/or aliphatic hydrocarbons with a saturated vapor pressure of 30 Kg/ cm2・abs or less at °C include dichlorotrifluoroethane (F123), monochlorotetrafluoroethane (F124), and monochlorotrifluoroethane. (F133), monochlorodifluoroethane (F142b),
These include dichloromonofluoromethane (F21), monochloromonofluoromethane (F31), butane, and ethyl chloride, as well as trichloromonofluoromethane (F11) and dichlorotetrafluoroethane (F114), which are said to have a large ozone-depleting ability. )
Although its usage is regulated, it can be used in small quantities. Among these blowing agents to be mixed with F22, particularly preferred blowing agents are monochlorodifluoroethane (F142b), ethyl chloride and butane. The mixing ratio of F22 and other blowing agents can be arbitrarily selected within the range of 10 to 90 mol% of F22 and 90 to 10 mol% of other blowing agents, but it depends on the type of blowing agent mixed with F22. It should be determined appropriately depending on the purpose and properties of the foam to be obtained. If the proportion of F22 exceeds 90 mol%, for example, even if other blowing agents are mixed, internal foaming in the die and communication of bubbles cannot be prevented, which is undesirable. F22 if less than
In addition to making it difficult to form fine bubbles, which is the advantage of , it is not preferable to use too many of these because there is a risk of fire. In particular, when trying to obtain a highly foamed material with a density of 0.04 g/cm 3 or less, the mixing ratio of F22 is preferably 60 mol% or less, and a particularly preferable range is that F22 is
It is 20-50 mol%. Since F22 is a foaming agent whose thermal stability is not very good, it is preferable to use a phosphite ester as a thermal stabilizer by incorporating it into F22 or the polyethylene resin. Examples of phosphites include dimethyl phosphite, diethyl phosphite,
Diisopropyl phosphite, triisopropyl phosphite, dioleyl phosphite,
Examples include diphenyl phosphite, triphenyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, etc., and it is preferable to use one kind selected from these phosphite esters or a combination of two or more of them. The amount added is 0.01 to 1.0 parts by weight based on the resin.
Preferably it is 0.05 to 0.5 parts by weight. Generally, the amount of mixed blowing agent used is 1Kg of resin.
0.3 to 3.0 mol is added to Another key point of the present invention is that higher fatty acid ester of polyhydric alcohol is used in combination with a blowing agent as a dimensional stabilizer. Examples of polyhydric alcohols include glycerin, pentaerythritol,
Examples include sorbitol, sorbitan, mannitol, mannitan, dipentaerythritol, diglycerin, and the like. Examples of higher fatty acids include saturated or unsaturated higher fatty acids having 10 to 30 carbon atoms, such as capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid, and ricinoleic acid; Includes beef tallow fatty acid, cassava oil fatty acid, coconut oil fatty acid, etc. in which higher fatty acids are mixed. In the present invention, compounds in which these polyhydric alcohols and higher fatty acids are ester bonded are used, and partial esters in which one or more hydroxyl groups remain in one molecule of the ester are preferred. Examples include lauric acid mono(di)glyceride, palmitic acid mono(di)glyceride, stearic acid mono(di)glyceride, pentaerythritol monocaprate, pentaerythritol monolaurate, dipentaerythritol distearate, These include sorbitan monooleate, sorbitan sekis oil fatty acid ester, sorbitan monopalmitate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, mannitan monooleate, and mannitan monolaurate, among which stearic acid is particularly preferred. It is a mono(di)glyceride. These polyhydric alcohol fatty acid esters are used in an amount of 0.1 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the polyethylene resin. Higher fatty acid esters of polyhydric alcohols have an extremely large effect on the shrinkage and expansion of polyethylene resin foams immediately after extrusion. However, when 0.5 parts by weight of stearic acid monoglyceride is added to the resin, extrusion Maximum contraction occurs after 30 minutes, but after that
When left in a constant temperature room at 20°C, it gradually expands and recovers to its original dimensions in 10 days. Furthermore, when 1 part by weight or more of stearic acid monoglyceride is added, the dimensions of the foam hardly change after extrusion. However, even if more than 3 parts by weight of higher fatty acid ester of polyhydric alcohol is mixed in, not only will it not be useful for stabilizing the dimensions of the foam or increasing the foaming rate, but it will also cause slippage in the transfer of the molten resin within the extruder. The resin pressure inside the extruder fluctuates, making it impossible to extrude a certain amount, and the quality of the foam varies, making it impossible to obtain a good product. Therefore, the addition of higher fatty acid ester of polyhydric alcohol is 0.1~
A suitable amount is 3 parts by weight, preferably 0.5 to 2.0 parts by weight. Further, in the present invention, in addition to the foaming agent and the dimensional stabilizer, a bubble control agent such as talc, a coloring agent such as a pigment or dye, a lubricant, a surfactant, etc. can be added. The polyethylene resin foam according to the present invention can be produced by a conventionally known method using an ordinary extruder. That is, for example, a small amount of inorganic fine powder such as talc and a higher fatty acid ester of a polyhydric alcohol such as stearic acid monoglyceride are added to a low-density polyethylene resin, and the mixture is fed to an extruder. A mixed foaming agent made by mixing F22 and other foaming agents at a predetermined ratio is injected into the extruder midway through the extruder, and after thoroughly melting and mixing them, it is extruded into the atmosphere through a die heated to 100-120°C. A foamed molded product can be obtained by shaping it into a desired shape using a sizing device or the like. (Example) Examples and comparative examples of the method of the present invention will be given below to explain in more detail. In Table 1 showing the properties of the foams of each example, the properties of the blowing agent were evaluated by the following method. (1) Density is the foam density measured within 10 minutes after extrusion, and average cell diameter is the cell size measured according to ASTM D-3576. (2) The interconnection rate indicates the volume ratio of interconnected air bubbles in the foam volume measured by the air displacement method. (3) Appearance is an evaluation of the smoothness of the surface and the beauty of the skin. ◎ is extremely good, ○ is good, △
means normal, and × means bad. (4) Dimensional stability is based on the foam volume immediately after extrusion.
Volumetric shrinkage rate after 30 minutes (initial shrinkage rate) and subsequent 20
The evaluation was based on the change in volume of the bond left in a constant temperature room for 2 weeks. VG: The initial shrinkage rate was 10% or less, the shrinkage was completely recovered after being left for one day, and there was no change thereafter. G: The initial shrinkage rate was 10 to 20%, but the shrinkage gradually recovered after being left and completely recovered within 5 days. B: The initial shrinkage rate was 20% or more, and the shrinkage gradually recovered after being left, but the shrinkage did not completely recover even after being left for 2 weeks. VB: The initial shrinkage rate was 20% or more, and there was almost no recovery from shrinkage even after leaving it for two weeks. Example 1 Low density polyethylene resin (MI value 0.3, density 0.921
0.5 part by weight of finely powdered talc was mixed with 100 parts by weight (g/cm 3 ) and fed at a rate of 8 kg per hour to two extruders each having a diameter of 40 mm connected together. As a blowing agent, a mixture of 50 mol% F22 and 50 mol% F142b was press-mixed into the resin from near the tip of the first extruder at a ratio of 1 mol per 1 kg of resin. Separately, stearic acid monoglyceride was supplied as a dimensional stabilizer into the extruder at a ratio of 1 part by weight per 100 parts by weight of the resin. A rod die having a resin discharge opening with a diameter of 4 mm was used as the die. 1st
The resin composition fed to the extruder was heated to a maximum of 200°C, melt-mixed, the resin temperature was adjusted to about 110°C in the second extruder, and then fed to the die, which was also set at 110°C. The resin discharged from the nozzle was foamed to a large extent and was a rod-shaped foam with a diameter of 30 to 40 mm. The properties of the obtained foams are shown in Table 1 together with their blending ratios. As is clear from Table 1, the obtained foam had uniform, fine cells and had a beautiful appearance. In addition, the initial shrinkage of this foam immediately after extrusion was small, and even after it was left for several days, almost no dimensional change was observed, and it had excellent cushioning properties. Examples 2 to 5 Example 1 except that the type and mixing ratio of the blowing agent in Example 1 were changed as shown in Table 1, and the amount of dimensional stabilizer added was changed as shown in Table 1. It was carried out using the same equipment and method. The obtained foam had excellent appearance and dimensional stability as in Example 1. Comparative Example 1 In order to clarify the effect of the dimensional stabilizer, a test was carried out using the same equipment and conditions as in Example 1, except that no dimensional stabilizer was added. The obtained foam shrinks significantly immediately after extrusion, and then is kept in a constant temperature room at 20℃ for 10 minutes.
It expanded slightly after being left for a day, but the dimensions did not fully recover, and the cushioning properties were poor with wrinkles on the surface. Comparative Examples 2 to 5 The experiments were carried out using the same equipment and conditions as in Example 1, except that the type and amount of the blowing agent were changed as shown in Figure 1 by a combination other than the method of the present invention. No foam was obtained. In addition, Table 1 shows Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5.
Table 2 shows the boiling points and vapor pressures of the various blowing agents used.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第1表で明らかなように、本発明の実施例1〜
5で得られたものは、それぞれ気泡が微細で気泡
の連通化もなく、外観、寸法安定性に優れた良好
なクツシヨン性を有する発泡体であつたのに対し
て、寸法安定化を全く使用しなかつた比較例1の
方法で得られたものは外観及び寸法安定性が特に
悪く発泡剤としてF22単独で用いた比較例2の方
法で得られたもの及び発泡剤としてF22と100℃
における飽和蒸気圧が高い塩化メチル及びF12を
それぞれ混合使用した比較例3及び比較例5の方
法で得られたものは、特に気泡の連通化が激し
く、発泡剤としてF22と大気圧沸点47.6℃と高い
トリクロロトリフルオロエタンを混合使用した比
較例4で得られたものは、特に気泡サイズが粗大
となつた。このように比較例1〜4の方法ではい
ずれも、クツシン性に劣る粗悪な発泡体しか得ら
れなかつた。 実施例 6 第1表における実施例4の配合によつて、更に
熱安定剤としてトリフエニルフオスフアイト0.2
重量部を添加し、実施例1と全く同様な操作によ
り長時間にわたり連続運転して発泡体を製造し
た。得られた発泡体の性状は実施例4のものと大
差なく、長時間運転についても何等の不都合を生
じなかつた。 (効果) 本発明によれば、オゾン破壊能の小さい発泡剤
を用いて、自然環境保護上、社会的に受け入れら
れるポリエチレン系樹脂発泡体を連続的に効率良
く製造することができる。またF22は従来、発泡
体の著しい収縮が発生してポリエチレン系樹脂へ
の適用が困難であつたが、他の限定された発泡剤
及び寸法安定化剤との併用効果により、押出され
た発泡体は押出直後の収縮がほとんどなく、した
がつて放置による寸法変化もしないものである。
故に発泡体の安定化工程が低減され保管の手間と
スペースが省略されるので、本発明の方法はポリ
エチレン系樹脂発泡体の工業的生産方法として極
めて有用である。
[Table] As is clear from Table 1, Examples 1 to 1 of the present invention
The foam obtained in step 5 had fine bubbles, no communication between the bubbles, excellent appearance and dimensional stability, and good cushioning properties, whereas dimensional stabilization was not used at all. The product obtained by the method of Comparative Example 1, which was not used, had particularly poor appearance and dimensional stability, and the product obtained by the method of Comparative Example 2, which used F22 alone as a blowing agent, and the product obtained by the method of Comparative Example 2, which used F22 alone as a blowing agent.
The products obtained by the methods of Comparative Examples 3 and 5, which used a mixture of methyl chloride and F12, which have a high saturated vapor pressure in The cell size obtained in Comparative Example 4 in which a high amount of trichlorotrifluoroethane was used was particularly large. As described above, in all the methods of Comparative Examples 1 to 4, only inferior foams with poor cushioning properties were obtained. Example 6 According to the formulation of Example 4 in Table 1, 0.2 triphenylphosphite was added as a heat stabilizer.
parts by weight were added, and a foam was produced by continuously operating for a long time in exactly the same manner as in Example 1. The properties of the obtained foam were not much different from those of Example 4, and no inconvenience occurred even during long-term operation. (Effects) According to the present invention, a polyethylene resin foam that is socially acceptable in terms of protecting the natural environment can be continuously and efficiently produced using a blowing agent with low ozone depletion ability. In addition, F22 has conventionally been difficult to apply to polyethylene resins due to significant shrinkage of the foam, but due to its combined effect with other limited blowing agents and dimensional stabilizers, it can be used in extruded foams. There is almost no shrinkage immediately after extrusion, and therefore there is no dimensional change when left standing.
Therefore, the process of stabilizing the foam is reduced and the storage effort and space are omitted, so the method of the present invention is extremely useful as an industrial production method for polyethylene resin foam.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 発泡剤としてモノクロロジフルオロメタン10
〜90モル%、並びに大気圧沸点−15℃〜30℃で
100℃における飽和蒸気圧が30Kg/cm2・abs以下
のハロゲン化炭化水素及び(または)脂肪族炭化
水素90〜10モル%の混合物を、寸法安定化剤とし
て樹脂100重量部に対して0.1〜3重量部の多価ア
ルコールの高級脂肪酸エステルを使用し、これら
発泡剤、寸法安定化剤をポリエチレン系樹脂に添
加してなる混合物を溶融状態で押出機から押出し
て発泡体とすることを特徴とするポリエチレン系
樹脂発泡体の製造方法。
1 Monochlorodifluoromethane10 as a blowing agent
~90 mol%, as well as atmospheric pressure boiling point -15°C to 30°C
A mixture of 90 to 10 mol% of a halogenated hydrocarbon and/or aliphatic hydrocarbon having a saturated vapor pressure of 30 Kg/cm 2 · abs or less at 100°C is used as a dimensional stabilizer in a range of 0.1 to 100 parts by weight of the resin. It is characterized by using 3 parts by weight of higher fatty acid ester of polyhydric alcohol, and extruding a mixture formed by adding these foaming agents and dimensional stabilizers to polyethylene resin in a molten state from an extruder to form a foam. A method for producing a polyethylene resin foam.
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