JPH055254B2

JPH055254B2 -

Info

Publication number: JPH055254B2
Application number: JP60227743A
Authority: JP
Inventors: Akitaka Senuma; Kiroku Tsukada
Original assignee: Nippon Unicar Co Ltd
Current assignee: NUC Corp
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1985-10-15
Publication date: 1993-01-21
Also published as: JPS6289738A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はエチレン系樹脂を主成分とする、単一
工程で連続気泡型発泡体を製造するための組成物
に関する。さらに詳しくは、エチレン系樹脂、発
泡剤およびシリコーン油からなる、単一工程で連
続気泡型発泡剤を製造するための組成物に関す
る。

本発明の目的は、通気性、吸水性、耐候性が、
あるエチレン系樹脂連続気泡型発泡体用組成物を
提供するものであり、本発明の組成物により製造
される発泡体は連続気泡型であるため独立気泡型
より柔軟で、風合い、触感が秀れた発泡体であ
り、その製造方法の特色としては、一段加熱法に
よつて連続気泡型発泡体が得られる事であり、加
圧によつて破泡する工程を必要としない。この発
泡体の用途はクツシヨン、枕、マツト、防寒衣、
カーペツトの裏打ち、ボール、玩具、サポーター
あるいはフイルター等の緩衝材、断熱材、吸音
材、または炉材として使用される。

現在エチレン系樹脂からなる発泡体は断熱材、
梱包材、クツシヨン材などとして多量使用されて
いるが、それらは殆んど独立気泡系発泡体であ
り、吸水性、通気性などを必要とする用途には使
用されていない。通気性を有する連続気泡型発泡
体も一部には見られるが、気泡径が大きいもので
キメが荒く、手触りが悪く、商品価値の低いもの
に限られる。一方ゴムあるいはポリウレタン系連
続気泡系発泡体は、紫外線あるいはオゾンにより
急激に劣化する。

エチレン系樹脂からなる従来の連続気泡型発泡
体は、一旦独立気泡型発泡体を製造し、これを加
熱膨張させて発泡する方法が知られているが、こ
の方法によつて得た発泡体は「へたり」を生じ、
弾力がなく、均一な発泡が困難で気泡径も粗大で
ある。これを解決するため一旦独立気泡を成形
後、これを加圧破泡する方法が開発されたが、工
程が二段階となる上、得られた発泡体は厚さが薄
くなり、気泡は連続化されているが、気泡膜は重
なりあつて吸水性、通気性とも良好とは言えな
い。これを改善するために特公昭47−31695号に
おいては、独立気泡型発泡体をまずガラス転移温
度付近またはそれ以下の温度に冷却し、しかるの
ちにこれを圧縮して気泡膜を破壊する方法が提案
されたが、この方法ではポリエチレンの場合、液
体窒素等の高価な冷媒で冷却する事が必要とな
り、装置的にも高価なものとなる。

一方特公昭55−42100号では一段工程で連続気
泡型のポリエチレン発泡体を得る方法としてポリ
エチレンに架橋剤と共に無定形ポリプロピンンを
相当多量に混合し、一段加圧、加熱プレス法が提
案された。しかしこの方法では無定形ポリプロピ
レンを30〜50重量％混合する事が好ましいとさ
れ、20重量％以下では連続気泡率が低くなるとし
ている。無定形ポリプロピレンは結晶性ポリプロ
ピレン製造時副生するもので、従来より利用価値
がなく、廃棄されていたものであるから、これを
活用する事は意味があるが、一方無定形ポリプロ
ピレンは室温でも粘着性を用いる粘土状物であつ
て、単独では成形品を得る事が困難であり、従来
から低価格発泡体の増量材として少量添加されて
いたもので、この特許に関示されているように多
量混合すると、発泡体の機械的特性や感触に悪影
響を及ぼす。

特公昭54−63172号の技術内容はポリオレフイ
ン樹脂100重量部に対し無機物粉末を30〜300重量
部分散混合させた上で発泡させて独立気泡型発泡
体とし、これに変形を与えて破泡させる事を特色
としている。しかもこの方法においては無機物界
面とポリマーとの接着力を積極的に低下せしめる
ような表面処理を無機物粉末に施す事によつて気
泡の連通化は一層効果的であるとしている。すな
わちこの発泡体は単に破泡のために多量の無機物
を混合する事が必要なのである。その無機物の存
在によつて発泡体の機械的性質や触感が本来のポ
リエチレン発泡体と異つたものとなる事は容易に
想像できる。そしてさらに重要なことは、連続気
泡型の発泡体をポリオレフインで製造する事が如
何に困難であるかを示すものである。

本願発明者らはこれらの先願技術が包含してい
る多くの問題点を解決するべく鋭意検討の結果、
イ）出来るだけ簡単な単一工程で、換言すれば破
泡のための別工程を用いる事なく、ロ）多量の添
加剤によつてエチレン系樹脂自体の特色を失う事
もなく、吸水性、耐候性および感触のすぐれたエ
チレン系樹脂連続気泡型発泡体の製造方法を開発
し得たものであり、シリコーン油の少量添加によ
つて破泡前後の気泡径を微細でかつ均一度の高い
ものとする事ができた事を特色としている。ニ）
このため加熱炉内でのバツチ式製造方法のみなら
ず、エンドレス方式の製造が可能であり、ホ）発
泡前の組成物はペレツト、粉末、フイルム、シー
トなど形状には限定されない。

即ち本発明はエチレン系樹脂100重量部、発泡
剤１〜30重量部からなる発泡性組成物に一般式 R₃SiO−（R₂SiO）_o−SiR₃ （ただし、Ｒは、アルキル基、フエニル基、お
よび水素から選ばれる基であり、すべてのＲが同
一基であつても、一部のＲがべつの基であつても
よく、ｎは１〜10000の整数である。）で表わされ
るシリコーン油0.1〜５重量部を添加したことを
特徴とする、均一で微細な気泡を有するエチレン
系樹脂連続気泡型発泡体用組成物に関する。

これらの本願発明の特色を以下に具体的に説明
する。発泡用組成物の形態を問わないという事は
単にペレツト、粉末、フイルム、シートから連続
気泡型発泡体を得る事ができる事であり、さらに
言えばそれらを連続化したオンライン成形をも可
能とする。例えば薄層発泡シートを得るためには
薄いフイルム状に成形後加熱炉を通過させる事に
よつて製造できる、また厚手シートの場合にはペ
レツトを単層に散布した状態で加熱炉を通過させ
る事によつて製造する事も可能であり、塊状発泡
体を一旦製造し、これをスライスする従来法より
生産性を高める事ができる。勿論これらの組成物
を得る段階で押出機やニーダー、その他の混合方
法をとるにしてもその温度を発泡剤が実質的に分
解しない温度である事が必要である。また粉末状
のエチレン系樹脂を用いて、これに粉末状または
液状の他の添加成分を混合することによつて粉末
状組成物を得、これを加熱することによつて連続
気泡型発泡体とする事もできる。

この発明によつて得られた発泡体は微細で、か
つ均一な発泡構造を持つている。これは独立気泡
を一旦形成し、これを破泡させる多くの従来法で
も独立気泡の時には微細な気泡が破泡の段階で均
一微細な連続気泡にならない事が知られており、
また一段式で加熱膨張させる発泡法では多くの粗
大気泡を含んだ発泡体が得られるに過ぎない。例
えば実施例１に示すような気泡径平均100〜200μ
というような微細気泡からなる連続気泡体を従来
の方法によつて得る事は不可能であつた。

本発明の特徴の一つは耐候性の優れた発泡体が
得られることにある。例えば、６ケ月間屋外に放
置しても、変色や劣化のないものが得られる。

本発明においてエチレン系樹脂とは、エチレン
を主成分とする重合体であり、高圧法ポリエチレ
ン、低圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリ
エチレン（LLDPE）、エチレン−ビニルエステル
共重合体、エチレン−アクリル酸アルキル共重合
体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−
α・オレフイン系共重合体、その他をいう。

本発明において使用される発泡剤は、発泡温度
が90℃以上のものが望ましい。促進剤あるいは助
剤を併用して分解温度を調節することもできる。
例として次のものが挙げられる。

アゾビスイソブチロニトリル、シアゾカーボン
アミド（助剤入）、Ｐ−トルエンスルホニルヒド
ラジド（助剤入）、４，4′−オキシビス（ベンゼ
ンスルホニルヒドラジド）（助剤入）、ｎ−ヘプタ
ン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン。

本発明に使用されるシリコーン油は、一般式
R₃SiO−（R₂SiO）_o−SiR₃で表わされるものであ
り、ここにおいて、Ｒは、アルキル基、フエニル
基、および水素から選ばれた基であり、すべての
Ｒが同一基であつても、一部のＲが別の基であつ
てもよい。

上記において、ｎは１〜10000であり、100〜
1000が好ましい。

本発明の発泡性組成物の各成分の比率を以下に
示す。

発泡剤は、エチレン系樹脂100重量部に対して
１〜30重量部必要である。

１重量部未満では、発泡の効果がほとんどなく
30重量部より多いと、発泡時に無駄に大気中に逃
散する発泡剤分解物の量が増えるだけで、効率が
悪い。

シリコーン油の量は、0.1〜５重量部必要であ
る。0.1重量部より少ないと均一微細な構造の気
泡を与える効果がなく、５重量部より多いとにじ
み出しが著しく、発泡体の物性に悪影響を与え
る。

本発明において組成物には必要により、酸化安
定剤、紫外線安定剤、無機充てん剤、顔料、難燃
剤、可塑剤、その他の添加剤あるいは他の樹脂、
ゴム類などを配合することができる。

本発明において組成物を加熱する際の温度は、
発泡に必要な温度以上であり、具体的には約120
〜250℃の間である。

本発明において加熱後、発泡体を冷却すること
により、構造が固定化される。

冷却温度は50℃以下が望ましい。

加熱の方法としては、電気などの加熱ガス、鉄
あるいはアルミニウムなどの加熱された金属との
直接あるいは関接の接触、赤外線、バーナ、電熱
などによる外部加熱のほか、高周波加熱などの内
部加熱も適用できる。

さらに、目的により常圧下で加熱することも、
加圧下で加熱することもできる。以下に実施例を
挙げる。

実施例１メルトインデツクス20、酢酸ビニル成分28重量
％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（日本ユニカ
ー製）100部に対し、助剤入りアゾジカーボンア
ミド「セルマイクCAP149」（発泡温度125℃；三
協化成製）10部、NUC−シリコーンオイルＬ−
45（日本ユエカー製メチルシリコーン油；
10000CS；ｎ＝730）１部をバンバリーミキサー
で80℃で５分間混練した後、ペレツト化した。こ
のペレツトを厚さ１mmのシートに圧縮成形したも
のをポリエステルフイルム上に置き、これをアル
ミ板に乗せて、190℃のオーブン中で４分間加熱
した後、取り出して放冷した。得られた発泡体は
厚さ７mm、そのほとんどが気泡径100〜200μφの
気泡からなり、見掛け密度0.10ｇ／cm²の連続気泡
型発泡体であつた。最大吸水量は0.73ｇ／cm³であ
つた。

比較例１実施例１と同様にして、シリコーン油を使用し
ないで得た発泡体は、厚さ７mm、気泡径１〜３mm
φの、荒い気泡を有し、見掛け密度0.11ｇ／cm³の
連続気泡型発泡体であつた。最大吸水量は0.66
ｇ／cm³であつた。

実施例２メルトインデツクス20、アクリル酸エチル成分
20重量％のエチレン−アクリル酸エチル共重合体
（日本ユニカー製）100部に対し、アゾジカーボン
アミド系発泡剤「セルマイクCAP124」（発泡温
度130℃；三協化成製）５部、NUC−シリコーン
オイルＬ−45（日本ユニカー製メチルシリコーン
油；1000CS；ｎ＝244）１部をバンバリーミキサ
ーで80℃で５分間混練した後、ペレツト化した。
このペレツトを厚さ２mmのシートに圧縮成形し
た。このシートをアルミ板に乗せて、190℃のオ
ーブン中で５分間加熱した後、取り出して放冷し
た。得られた発泡体は厚さ6.5mm、気泡径100〜
250μφの気泡からなり、見掛け密度0.22ｇ／cm³の
連続気泡型発泡体であつた。最大吸水量は0.23
ｇ／cm³であつた。

実施例３メルトインデツクス0.4、密度0.894のエチレン
−αオレフイン共重合体DFDA−1138（ユニオン
カーバイド製）100部に対し、アゾジカーボンア
ミド系発泡剤「セルマイクCAP500」（発泡温度
150℃；三協化成製）10部、NUC−シリコーンオ
イルＬ−45（日本ユニカー製メチルシリコーン
油；1000CS；ｎ＝244）１部をバンバリーミキサ
ーで125℃で10分間混練した後、ペレツト化した。
このペレツトを厚さ２mmのシートに圧縮成形した
ものをアルミ板に乗せて、200℃のマツフル炉で
５分間加熱した後、取り出して放冷した。得られ
た発泡体は、アルミ板から容易にはく離した。こ
の発泡体は厚さ８mm、気泡径100〜300μφの気泡
からなり、見掛け密度0.23ｇ／cm³の連続気泡型発
泡体であつた。最大吸水量は0.34ｇ／cm³であつ
た。

実施例４実施例３と同様にして、DFDA−1138の代わ
りにメルトインデツクス25、密度0.9145のポリエ
チレンDNDJ−0405R（日本ユニカー製）を使用
して、発泡体を得た。この発泡体は厚さ８mm、気
泡径150〜500μφ、見掛け密度0.26ｇ／cm³の連続気
泡型発泡体であつた。最大吸水量は0.52ｇ／cm³で
あつた。

Claims

【特許請求の範囲】１エチレン系樹脂100重量部、発泡剤１〜30重
量部からなる発泡性組成物に一般式 R₃SiO−（R₂SiO）_o−SiR₃ （ただし、Ｒは、アルキル基、フエニル基、お
よび水素から選ばれる基であり、すべてのＲが同
一基であつても、一部のＲがべつの基であつても
よく、ｎは１〜10000の整数である。）で表わされ
るシリコーン油0.1〜５重量部を添加したことを
特徴とする、均一で微細な気泡を有するエチレン
系樹脂連続気泡型発泡体組成物。