JPH06505935A - 非変形ポリオレフィン発泡構造体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 非変形ポリオレフィン発泡構造体およびその製造方法発明の背景 本発明は比較的小さい気泡寸法をもち且つ断面の小寸法／大寸法の比も比較的小 さい密閉気泡の非交差結合ポリオレフィン発泡構造体に関する。この押出し構造 体はその意図する形状または幾何形状からのひずみ、渦巻、または波型を実質的 に含まない。

長方形断面の場合の高さ／輻を典型例とする断面の小寸法／大寸法の比が比較的 小さい固体の独立気泡ポリオレフィン発泡構造体は、クッション、包装材、絶縁 材、シート材などのような多くの商業的用途を見出した。このような構造物の絶 縁性能、柔軟性、吸音性、および非摩耗性を増大させるために、構造体を構成す るポリオレフィン発泡体の気泡寸法を減少させることが望ましい。比較的小さい 気泡寸法（たとえば０．０２〜０．５ＩｎＩｗ）の及び比較的小さい断面寸法の 比（たとえば［／８以下）の固体の独立気泡非交差結合ポリオレフィン発泡構造 体の製造に伴う問題は、実際に製造された構造体が意図する形状以外の幾何形状 になりやすいということである。

構造体を作る発泡性組成物がダイを出るとき、それは大寸法側にそってひずみ、 渦巻、または波型が生ずるのを阻止するに十分な速度でダイオリフイスの大寸法 側の外側方向に膨張することができない。この構造体は、十分に迅速に膨張する ことはできないが、その理由は比較的小さい気泡寸法の発泡体を作るためには比 較的高濃度の核剤が必要になるためこれが比較的高い発泡速度をもたらすからで ある。

比較的小さい気泡寸法のポリオレフィン発泡体から成る小断面／大断面の比の比 較的低い独立気泡の非交差結合ポリオレフィン発泡構造体をつくることができれ ば、それは非常に望ましいことである。このような発泡構造体はその意図する幾 何形状からの偏差またはひずみが実質的にない。

発明の要約 本発明によれば、０．０２〜０．５＋ｎ＋＋＋の平均気泡寸法をもつ発泡ポリオ レフィン組成物の合着したストランドまたはプロフィールから成る、約１／８　 Ｇ下の小寸法／大寸法比の独立気泡の非交差結合発泡構造体が提供される。この 発泡構造体はそれが押出されるダイのオリフィスの全配列の幾何形状に断面形状 において実質的に対応する。合着したストランドまたはプロフィールの形体の発 泡構造体の押出しは、意図する所望の幾何形状からのひずみ、渦巻または波型な しに、このような相対的な断面寸法の比の構造体（たとえば長方形構造体の高さ ／輻）をこのような気泡寸法の範囲内で生成させる。意図する所望の幾何形状か らのひずみ、渦巻、または波型は実質的に回避される理由は、ストランドもしく はプロフィールはこれを用いない固体発泡体におけるように発泡体自身に対して 膨張するよりもそれらの間の溝中に膨張するからである。

本発明によれば、０．０２〜０．５ｍｍの平均気泡寸法をもつ発泡ポリオレフィ ン組成物から成る、ｌ／８以下の断面小寸法／大寸法比の独立気泡の非交差結合 発泡構造体の製造方法が提供される。この方法は内部に複数のオリフィスをもつ ダイを通して発泡性ポリオレフィン組成物を押出して、ダイのオリフィスの全配 列の幾何形状に実質的に相当する発泡ポリオレフィン組成物の複数の合着した押 出しストランドまたはプロフィールを製造することから成る。

詳細な記述 本発明の発泡構造体は０．０２〜０．５ｍの平均気泡寸法をもち、構造物の押出 されるダイのオリフィスの全配列の幾何形状に実質的に対応させた１／８以下の 小寸法／大寸法の比をもつ、合着した独立気泡の非交差結合ポリオレフィン発泡 体から作られる。本発明の発泡構造体は気泡の寸法の範囲および相対寸法の従来 技術の発泡構造体に伴う問題を、高速発泡に適合するその能力によって、ひずみ 、渦巻、または波型なしに回避する。

本発明の発泡構造体は、溶融した発泡性の非交差結合ポリオレフィン組成物をマ ルチオリフィスのダイを通して押出すことによって製造される。発泡性組成物は ポリオレフィンを溶融可塑化し、発泡剤およびその他の添加物たとえば核剤をこ れに混合することによって製造される。マルチオリフィス、ダイのオリフィスは 、発泡過程中に溶融押出し物の隣接する流れの間に接触が起こり、接触面か十分 な接着力で相互に接着して均一な発泡構造体をもたらすように、配列される。ダ イの出る溶融押出し物の流れはストランドまたはプロフィールの形体をとり、望 ましくは発泡、合着、および相互接着して均一な構造体となる。望ましくは、ポ リオレフィン発泡体の合着した個々のストランドまたはプロフィールは一体構造 に接着された状態にとどまって、発泡体の製造、輸送および使用する応力のもと てストランドの膜積層が起こるのを阻止すべきである。ストランド形体の発泡構 造体を製造するための装置と方法は米国特許第３．５７３．１５２号および同第 ４．８２４．７２０号に記載されている。

ストランドまたはプロフィールはダイ中のオリフィスの幾何形体に応じて断面幾 何形状が変わる。ストランドもしくはプロフィールは、それが合着して形成する 発泡構造体と同じ幾何形状またはそれとは異なる幾何形状でありうる。オリフィ スは円形または非円形の形状をとることができるが、円形が好ましい。好適な非 円形の形状としてはＸ型、交差型または星型、あるいは多角形があげられる。ダ イ中の種々のオリフィスは具体的には所望の形態または配列たとえば正弦波、ハ チの巣、方形ノコギリ歯、または三角ノコギリ歯の模様に配列されつる。

好ましくは、個々のストランドは、円形ストランドの場合０．５〜ｌ　ＯＩ［ｍ 、最も好ましくは１．０〜５．０　ｍｓの主要（大きい方の）断面寸法の直径を もつ。

ダイ中のオリフィスは、そこから出る溶融押出し物の流れ（複数）の間に十分な 溝容積もしくは隙間が存在していて、オリフィスの全配列の幾何形状に対して生 成する一体の発泡構造体の実質的なひずみ、渦巻、または波型なしにストランド またはプロフィールを発泡体から生成させるような幾何形状をもち空間的に配置 される。溶融押出し物の流れは、ストランドまたはプロフィールの間の開放溝容 積を部分的に又は完全に満たすように発泡させうる。

生成発泡構造体の幾何形状は、ダイ・オリフィスの配列もしくは幾何形状、換言 すれば意図する所望の幾何形状に実質的に対応する。たとえば、長方形模様に配 列した多数の円形オリフィスは長方形の発泡構造体を生ずる。円形模様に配列し た複数の円形オリフィスは円筒状または円形の発泡構造体を生ずる。本発明の発 泡構造体の幾何形状は、そこからの実質的なひずみ、渦巻、または波型なしに、 発泡構造体の押出されるダイ中のオリフィスの全配列または幾何形状に相当する 。

発泡横道体は代表的に、それが押出し物の発泡により押出されるダイのダイ・オ リフィスの全配列もしくは幾何形状によって規定される寸法よりも大きい断面寸 法をもつが、発泡構造体の相対断面寸法はダイ・オリフィスの全配列もしくは幾 何形状の相対寸法に実質的に対応する。たとえば円形ダイ・オリフィスの長方形 配列の場合、生成する発泡構造体はダイ・オリフィスの全配列もしくは幾何形状 のそれを越える長方形断面寸法をもつが、実質的に同じ相対断面寸法をもつ。

本発明の方法で種々の成分をブレンドして、５業技術で知られている技術により 達成された好適な発泡性ボリオレフィ特表平６−５０５９３５　（３） ン組成物を提供することができる。好適にはミキサー、押出し機または他の好適 なブレンド装置を使用して均一な溶融物を得ることができる。また押出し機また は他の好適なブレンド装置を使用して発泡剤を配合することもできる。核剤、押 出し助剤、酸化防止剤、着色剤、顔料なども所望に応じて配合することができる 。

好適な発泡性ポリオレフィン組成物はポリエチレンまたはポリプロピレンを含む 。好ましいのはエチレンと共重合性のモノエチレン性不飽和極性モノマー（とく にカーボニル含有コモノマー）とのコポリマーである。例としてエチレンとアク リル酸またはメタクリル酸およびそのＣ＋−ａアルキルエステルまたはそのイオ ノマー誘導体とのコポリマー；エチレン・ビニルアセテートコポリマー；エチレ ン／−酸化炭素コポリマー；ジエンおよび重合性の無水物含有オレフィン・コポ リマー；超低分子量（すなわち０．９２ｇ／ｃｃ未溝の密度）をもつエチレンと α−オレフィンとのコポリマー；上記の樹脂類すべてのブレンド：それらとポリ エチレン（高、中または低密度）とのブレンド；なとがあげられる。特に好まし い組成物は約３０重量％までのアクリル酸を共重合させたエチレンとアクリル酸 とのコポリマー（ＦＡＡコポリマー）；上記のイオノマー誘導体、エチレンとビ ニルアセテートとのコポリマー：超低密度ポリエチレン：および上記と別の１つ の低密度ポリエチレンとのブレンド；である。

エチレンと極性コモノマーとのポリマーは周知の付加重合技術によって、または 反応性コモノマーと予め作ったエチレンのポリマーとのグラフト反応によって製 造することができる。所望ならば、追加のエラストマー成分たとえばポリイソブ チレン、ポリブタジェン、エチレン／プロピレンコポリマー、およびエチレン／ プロピレン／ジエンインターポリマーをブレンド中に含めることができる。

最も好ましい樹脂組成物は８５〜９８重量％のエチレンを含むエチレンとアクリ ル酸とのまたはエチレンとビニルアセテートとのコポリマーを含む。最も好まし いポリオレフィン組成物はエチレンとアクリル酸との均一なランダムコポリマー を含む。エチレンとアクリル酸との、またはエチレンとビニルアセテートとのコ ポリマーはザ　ダウ　ケミカル　カンパニーから入手することができる。エチレ ン／ビニルアセテートコポリマーもイー　アイ　デュポン　ド　ヌムール　アン ド　カンパニーからＥＩＶａＸなる商品名で入手することができる。無水物変性 コポリマーまたはエチレンはノーケム　インコーホレーテッドからプレクサーな る商品名で入手することがてきる。イオノマー・コポリマーはイー　アイ　デュ ポン　ド　ヌムール　アンド　カンパニーからサーリインなる商品名で入手する ことができる。

ポリオレフィン組成物は発泡構造体の重量を基準にして５００６以上の、好まし くは８０９６以上の、更に好ましくは９５９６以上のポリオレフィンを含む。

本発明の発泡構造体は５業技術に周知の１種以上の発泡剤を用いて押出される。

好適な発泡剤としてハロカーボンたとえばフルオロカーボンおよびクロロフルオ ロカーボン；ハイドロハロカーボンたとえばハイドロフルオロカーボンおよびハ イドロクロロフルオロカーボン；アルキルハライドたとえばメチルクロライドお よびエチルクロライド；ハイドロカーボンたとえば２〜９個の炭素原子のアルカ ンまたはアルケン：通常のガスたとえば空気、二酸化炭素、窒素、アルゴン；水 ：または上記のいずれかの混合物があげられる。

好ましい発泡剤はアルカンたとえばブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタ ン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタンなとである。最も好ましい発泡剤はイソ ブタンである。／％イドロカーボンたとえばアルカンはその比較的低いオゾン枯 渇能力のために好ましい。好適な発泡剤はまた化学発泡剤たとえばアンモニウム およびアゾ型の化合物をも含む。このような化合物として炭酸アンモニウム、重 炭酸アンモニウム、重炭酸カリウム、ジアゾアミノベンゼン、ジアゾアミノトル エン、アゾシカ−ボンアミド、ジアゾイソブチロニトリルなどかあけられる。

非交差結合発泡構造体なる用語は、発泡構造体を生成するストランドを含む発泡 体組成物が実質的に交差結合性をもたないことを意味する。然しなから、非交差 結合なる用語は交差結合剤の使用なしに自然に起こる僅かな交差結合度は包含す る。

好適な発泡構造体は大きな密度をもつ（すなわち、ストランドもしくはプロフィ ールの間に隙間の溝もしくは空隙を含む独立気泡発泡体のかさ密度をもつ）。そ の密度は３．２〜４８ｋｇ／ｒ＋７の間で変化する。最も好ましい発泡構造体は ８．０〜４５ｋｇ／ｎｒの密度をもつ。軽量クッションの用途における特定の使 用にとって、好ましい別の態様は３２ｋｇ／ｒｒｉ未満の密度をもつ部分を含む 。発泡構造体を構成する個々の発泡体ストランドは、好ましくは８．０〜９６ｋ ｇ／ｒ＃、最も好ましくは１６〜４８ｋｇ／ｒｒｉの局部またはストランドの密 度をもつ。

本発明の発泡構造体は０．０２〜０．５Ｍの平均気泡寸法をもつ発泡ストランド から構成される。特に好ましい発泡構造体は０．１〜０．３ｓの平均気泡寸法を もつ発泡ストランドから構成される。

本発明の独立気泡発泡構造体において、発泡ストランド間に隙間の溝もしくは空 隙を含まないＡＳＴＭ　Ｄ−２８５６による少なくとも７０％の独立気泡が発泡 構造体に含まれる。

次の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、これは本発明を限定するも のと解すべきてはない。

本発明のポリオレフィン発泡構造体を次のようにして製造した。９０／１０の重 量比のポリエチレン／サークイン８６６０イオノマー、８０／２０の重量比のＣ ＦＣ−１１４／ＣＦＣ−１２の２６ｐｐｈ（１００部当たりの部数）、および０ 、ｓ　１）ｌｌｈから成る組成物を、長方形に配置した１５００個の円形オリフ ィスを含むマルチオリフィス・ダイから１３６ｋｇ／ｈｒの速度で押出すことに よって発泡させた。生成構造体は３゜８　ａｎ　Ｘ　６２．２ａｎの断面寸法お よび０．３關の平均気泡寸法をもっていた。この構造物はその意図する長方形か らのひずみ、渦巻、または波型を実質的に含まなかった。

本発明の方法および発泡体を特定の具体例に関して示したけれども、製造方法お よび製造者の望みに応じて、本発明は種々の変化によって変性することができ、 然も依然としてここに示す新規な教示と原理の範囲内にしっかりと入る、という ことが理解されるであろう。

特表千６−５０５９３５　（４） 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．約／８以下の小寸法／大寸法の断面比をもち、且つ０．０２〜０．５ｍｍの 平均気泡寸法をもつ発泡ポリオレフィン組成物から構成される、独立気泡の非交 差結合の非変形の押出し発泡構造体の製造方法であって、該方法が（ａ）０．０ ２〜０．５ｍｍの平均気泡寸法をもつ発泡ポリオレフィン組成物を製造しうる発 泡性ポリオレフィン組成物をつくり、（ｂ）この発泡性組成物を、１／８以下の 小寸法／大寸法の断面の全配列をもつ複数のオリフイスを規定するダイから押出 して複数の発泡性ストランドをつくり、そして（ｃ）この発泡性ストランドを膨 張させ合着させて発泡構造体をつくる、ことから成ることを特徴とする発泡構造 体の製造方法。
2. ２．発泡構造体がほぼ断面が長方形である請求項１の方法。
3. ３．ポリオレフィンがポリエチレンまたはそのコポリマーから成る請求項１の方 法。
4. ４．ポリオレフィンがポリプロピレンまたはそのコポリマーから成る請求項１の 方法。
5. ５．発泡ポリオレフィン組成物が０．１〜０．３ｍｍの平均気泡寸法をもつ請求 項１の方法。
6. ６．請求項１の方法により製造された発泡構造体。