JPH07286058A - 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】 高い生産性でもって、均一な気泡を有し且つ
高度に発泡したポリオレフィン樹脂発泡体を得る。 【構成】 ポリオレフィン系樹脂に発泡剤としてアゾジ
カルボンアミドを混合し、この混合物を溶融混練して発
泡性成形体を成形し、この成形体を加熱発泡させてポリ
オレフィン系樹脂発泡体を製造する方法において、上記
発泡剤とともに、溶融混練の際に発泡剤の分解を抑制す
る分解抑制剤（例えばマレイン酸、無水マレイン酸な
ど）と、加熱発泡の際に発泡剤の分解を促進する分解促
進剤（例えば活性亜鉛華など）とを混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、断熱材や緩衝材など
に用いるポリオレフィン樹脂発泡体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂に発泡剤としてア
ゾジカルボンアミドを混合し、この混合物を溶融混練し
て発泡性成形体を成形し、この成形体を加熱発泡させて
ポリオレフィン系樹脂発泡体を製造する方法は、広く知
られている。また、アゾジカルボンアミドとともに、こ
の発泡剤の分解促進剤を併用することも広く知られてい
る。

【０００３】アゾジカルボンアミドの分解促進剤として
は、例えば酸化亜鉛、炭酸鉛、尿素などが用いられてい
る。このような分解促進剤を用いると、発泡剤の分解温
度と分解速度とが樹脂の発泡に最適なものに調整され、
比較的低い温度で高倍率に発泡させることが可能とな
り、良好な発泡体が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、アゾジカル
ボンアミドに分解促進剤を併用する場合、生産性を上げ
るために、樹脂混合物の溶融混練を高速で行うと、樹脂
が発熱してアゾジカルボンアミドが分解し易くなり、こ
の分解ガスが気泡となって発泡性成形体中に残留し、こ
の気泡が発泡段階で成長して、均一な気泡を有する発泡
体を得ることが困難となる。

【０００５】それゆえ、樹脂混合物を溶融混練する際の
樹脂の発熱を抑え、均一な気泡を有する発泡体を得るに
は、樹脂混合物の溶融混練を低速で行わねばならず、こ
のような方法では、発泡体の生産性が低下するという問
題がある。

【０００６】この発明は、上記の問題を解決するもので
あり、その目的とするところは、高い生産性でもって、
均一な気泡を有し且つ高度に発泡したポリオレフィン系
樹脂発泡体の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、ポリオレ
フィン系樹脂に発泡剤としてアゾジカルボンアミドを混
合し、この混合物を溶融混練して発泡性成形体を成形
し、この成形体を加熱発泡させてポリオレフィン系樹脂
発泡体を製造する方法において、上記発泡剤とともに、
溶融混練の際に発泡剤の分解を抑制する分解抑制剤と、
加熱発泡の際に発泡剤の分解を促進する分解促進剤とを
混合することによって達成することができる。

【０００８】この発明で用いるポリオレフィン系樹脂と
しては、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−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−アクリル酸系共重合体、エチレン−スチ
レン共重合体、プロピレン−スチレン共重合体、エチレ
ン−塩化ビニル共重合体、プロピレン−スチレン−エチ
レン−ブタジエン共重合体等が用いられる。これ等の樹
脂は単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよ
い。

【０００９】このようなポリオレフィン系樹脂に発泡剤
としてアゾジカルボンアミドが混合されるが、他の有機
系分解型発泡剤、易揮発性有機発泡剤、無機ガス発泡剤
等を少量併用してもよい。これ等の発泡剤は、上記樹脂
１００重量部に対して、一般に１〜４０が混合され、所
望の発泡倍率に応じて適当に設定される。

【００１０】さらに、上記発泡剤とともに、溶融混練の
際に発泡剤の分解を抑制する分解抑制剤と、加熱発泡の
際に発泡剤の分解を促進する分解促進剤とが混合され
る。

【００１１】上記分解抑制剤としては、有機酸及びその
無水物、窒素含有化合物、硫黄含有化合物等の中から分
解抑制剤として有効なものが用いられる。具体的には、
マレイン酸、無水マレイン酸、脂肪族アミン、チオー
ル、スルホン酸が挙げられ、加熱発泡の際に揮発又は分
解して分解抑制能が失われるものが好ましく、特にマレ
イン酸及び無水マレイン酸が好適である。分解抑制剤は
単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。こ
れ等の分解抑制剤は、上記樹脂１００重量部に対して、
一般に、０．５〜５重量部程度が混合されるが、この範
囲に限定されない。

【００１２】また、上記分解促進剤としては、酸化亜
鉛、酸化鉛、炭酸鉛、尿素、エチレンビスアマイドなど
の公知の分解促進剤が挙げられる。分解促進剤は単独で
用いても、二種以上を混合して用いてもよい。これ等の
分解促進剤は、上記樹脂１００重量部に対して、一般
に、０．５〜５重量部程度が混合されるが、この範囲に
限定されない。

【００１３】上記ポリオレフィン系樹脂とアゾジカルボ
ンアミドと分解抑制剤と分解促進剤とは、リボンブレン
ダーなどで混合され、この混合物は、押出機やロール等
の汎用の混練装置を用いて、樹脂の溶融温度以上で且つ
発泡剤の分解温度以下の温度、例えば１４０〜１７０℃
程度の温度で溶融混練され、シート状など所望の形状の
発泡性成形体に成形される。

【００１４】上記発泡性成形体は、発泡性及び耐熱性を
向上させるために、樹脂を架橋させておくのが好まし
い。樹脂を架橋させるには、発泡性成形体に電子線など
の電離性放射線を照射して架橋させる方法、或いはジク
ミルパーオキサイドなどの有機過酸化物を発泡性成形体
に含有させ、これを加熱して有機過酸化物を分解させる
ことによって架橋させる方法が採用される。

【００１５】電離性放射線により樹脂を架橋させる場
合、放射線量は１〜１０Ｍｒａｄの照射量とするのが好
ましい。また、有機過酸化物により樹脂を架橋させる場
合、有機過酸化物は、ポリオレフィン系樹脂１００重量
部に対して０．１〜１重量部の割合とするのが好まし
い。

【００１６】なお、上記発泡性成形体には、必要に応じ
て、多官能性アクリルモノマーからなる架橋促進剤、酸
化防止剤、熱安定剤、気泡核形成剤、着色剤、難燃剤、
帯電防止剤、無機充填剤などの添加剤が含有されていて
もよい。

【００１７】こうして得られる発泡性成形体は、熱風
炉、赤外線ヒーターを備えた炉、メタルバス、オイルバ
ス、グリセリンバスなどに導入され、発泡剤の分解温度
以上で且つ樹脂の溶融温度以上の温度、例えば１９０〜
２９０℃に加熱される。これにより、発泡剤が分解しそ
の分解ガスによって樹脂が発泡する。こうして、ポリオ
レフィン系樹脂発泡体が得られる。

【００１８】

【作用】ポリオレフィン系樹脂にアゾジカルボンアミド
発泡剤とともに、加熱発泡の際に発泡剤の分解を促進す
る分解促進剤が混合されると、従来技術と同様に、発泡
剤の分解温度と分解速度とが樹脂の発泡に最適なものに
調整され、比較的低い温度で高倍率に発泡させることが
可能となる。

【００１９】さらに、溶融混練の際に発泡剤の分解を抑
制する分解抑制剤が混合されると、樹脂混合物の溶融混
練時に樹脂が発熱しても、アゾジカルボンアミド発泡剤
の分解が抑えられ、発泡性成形体中に発泡剤の分解ガス
による気泡が残留することがなく、均一な気泡の発泡体
を得ることが可能となる。それゆえ、樹脂混合物の溶融
混練を高速で行うことが可能となり、発泡体の生産性が
向上する。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の実験例を示す。実験例１ 低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９２０ｇ／cm³ 、メ
ルトインデックス２ｇ／１０分）１００重量部に、発泡
剤としてアゾジカルボンアミド１５重量部、発泡剤の分
解促進剤として活性亜鉛華（酸化亜鉛）２重量部、発泡
剤の分解抑制剤として無水マレイン酸０〜１０重量部を
混合し、７種類の樹脂混合物を調製した。

【００２１】上記７種類の樹脂混合物を、それぞれ単軸
スクリュー式押出機（口径６５mm、Ｌ／Ｄ＝４０）の付
設されたＴ型金型（スリット長さ２００mm、スリット間
隙２．８mm））より溶融混練して押出し（スクリュー回
転数６０ｒｐｍ、樹脂温度１４０℃）、厚さ３mmの発泡
性シートを成形した。上記押出条件は、かなり高い生産
性を有する。

【００２２】上記発泡性シートに電子線（７００ＫＶ）
を５Ｍｒａｄ照射して樹脂を架橋させ、これを２４０℃
の熱風式発泡炉で加熱し発泡させて、ポリエチレン樹脂
発泡シートを得た。得られたポリエチレン樹脂発泡シー
トの発泡倍率、発泡状態、その他特記すべき事項につい
て表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１から明らかなように、活性亜鉛華を混
合し、無水マレイン酸を全く混合しないものは溶融混練
時に発泡剤が分解して樹脂が発泡するが、活性亜鉛華を
混合し、さらに無水マレイン酸を適量混合したものは溶
融混練時に樹脂が発泡することがなく、高倍率で且つ均
一に発泡したポリエチレン樹脂発泡シートが得られる。

【００２５】実験例２ 低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９２０ｇ／cm³ 、メ
ルトインデックス２ｇ／１０分）１００重量部に、発泡
剤としてアゾジカルボンアミド１５重量部、発泡剤の分
解促進剤として活性亜鉛華０〜１０重量部、発泡剤の分
解抑制剤として無水マレイン酸３重量部を混合し、７種
類の樹脂混合物を調製した。

【００２６】上記上記７種類の樹脂混合物を用い、それ
以外は実験例１と同様にして、ポリエチレン樹脂発泡シ
ートを得た。得られたポリエチレン樹脂発泡シートの発
泡倍率、発泡状態、その他特記すべき事項について表２
に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２から明らかなように、無水マレイン酸
を混合し、活性亜鉛華を全く混合しないものは加熱発泡
時に発泡シートに表面荒れが発生し、発泡倍率も比較的
低いものであるが、無水マレイン酸を混合し、さらに活
性亜鉛華を適量混合したものは溶融混練時に樹脂が発泡
することがなく、高倍率で且つ均一に発泡したポリエチ
レン樹脂発泡シートが得られる。

【００２９】実験例３ 実験例１において、無水マレイン酸０〜１０重量部に代
えて、マレイン酸０〜１０重量部を混合した。それ以外
は実験例１と同様に行った。得られたポリエチレン樹脂
発泡シートの発泡倍率、発泡状態、その他特記すべき事
項について表３に示す。

【００３０】

【表３】

【００３１】表３から明らかなように、活性亜鉛華を混
合し、マレイン酸を全く混合しないものは溶融混練時に
発泡剤が分解して樹脂が発泡するが、活性亜鉛華を混合
し、さらにマレイン酸を適量混合したものは溶融混練時
に樹脂が発泡することがなく、高倍率で且つ均一に発泡
したポリエチレン樹脂発泡シートが得られる。

【００３２】実験例４ 実験例２において、無水マレイン酸３重量部に代えて、
マレイン酸３重量部を混合した。それ以外は実験例１と
同様に行った。得られたポリエチレン樹脂発泡シートの
発泡倍率、発泡状態、その他特記すべき事項について表
４に示す。

【００３３】

【表４】

【００３４】表４から明らかなように、マレイン酸を混
合し、活性亜鉛華を全く混合しないものは加熱発泡時に
発泡シートに表面荒れが発生し、発泡倍率も比較的低い
ものであるが、マレイン酸を混合し、さらに活性亜鉛華
を適量混合したものは溶融混練時に樹脂が発泡すること
がなく、高倍率で且つ均一に発泡したポリエチレン樹脂
発泡シートが得られる。

【００３５】

【発明の効果】上述の通り、この発明は、ポリオレフィ
ン系樹脂に発泡剤としてアゾジカルボンアミドを混合
し、この混合物を溶融混練して発泡性成形体を成形し、
この成形体を加熱発泡させてポリオレフィン系樹脂発泡
体を製造する方法において、上記発泡剤とともに、溶融
混練の際に発泡剤の分解を抑制する分解抑制剤と、加熱
発泡の際に発泡剤の分解を促進する分解促進剤を混合す
るもので、それにより、高い生産性でもって、均一でし
かも高倍率に発泡したポリオレフィン系樹脂発泡体を得
ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂に発泡剤としてア
   ゾジカルボンアミドを混合し、この混合物を溶融混練し
   て発泡性成形体を成形し、この成形体を加熱発泡させて
   ポリオレフィン系樹脂発泡体を製造する方法において、
   上記発泡剤とともに、溶融混練の際に発泡剤の分解を抑
   制する分解抑制剤と、加熱発泡の際に発泡剤の分解を促
   進する分解促進剤とを混合す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。