JPH09324063A - 架橋ポリエチレン系樹脂発泡体とその製造方法 - Google Patents

架橋ポリエチレン系樹脂発泡体とその製造方法

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JPH09324063A
JPH09324063A JP14432296A JP14432296A JPH09324063A JP H09324063 A JPH09324063 A JP H09324063A JP 14432296 A JP14432296 A JP 14432296A JP 14432296 A JP14432296 A JP 14432296A JP H09324063 A JPH09324063 A JP H09324063A
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polyethylene resin
resin foam
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crosslinked
sheet
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Masabumi Nishino
正文 西野
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 柔軟性、強度に優れ、無臭で、化学的に安定
な架橋ポリエチレン系樹脂発泡体を提供する。 【解決手段】 特定の物性を有するポリエチレン系樹脂
からなる、特定の物性を有する架橋ポリエチレン系樹脂
発泡体。又、その製造方法として、ポリエチレン系樹脂
と発泡剤からなる発泡性シ−トを、電離性放射線照射に
より架橋した後発泡する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、架橋ポリエチレン
系樹脂発泡体とその製造方法に関し、更に詳しくは、柔
軟性、強度に優れ、無臭で、化学的に安定な架橋ポリエ
チレン系樹脂発泡体とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、均一微細な独立気泡を有し、ある
程度の強度があり、断熱性の優れた発泡体として、線状
低密度ポリエチレンと、エチレン─酢酸ビニル共重合体
又はエチレン─アクリル酸エチル共重合体とからなるポ
リエチレン系樹脂組成物の架橋発泡体が用いられてい
る。
【0003】例えば、特公平3─2198においては、
線状低密度ポリエチレンと、エチレン─酢酸ビニル共重
合体又はエチレン─アクリル酸エチル共重合体とからな
る、柔軟性、強度、接着性の優れた、架橋ポリエチレン
系樹脂発泡体が記載されている。
【0004】しかし、上記架橋ポリエチレン系樹脂発泡
体の柔軟性を更に向上させるために、エチレン─酢酸ビ
ニル共重合体又はエチレン─アクリル酸エチル共重合体
の組成比を増加させると強度が低下し、酢酸ビニル臭が
残るという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
【0005】本発明の目的は、柔軟性、強度に優れ、無
臭で、化学的に安定な架橋ポリエチレン系樹脂発泡体と
その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】請求項1記載の発明の架橋ポリエチレン系
樹脂発泡体は、重合触媒として四価の遷移金属を含むメ
タロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂か
らなり、見掛け密度が0.02〜0.33g/cc、ゲ
ル分率が3〜70%であることを特徴とする。
【0007】一般にメタロセン化合物とは、遷移金属
を、π電子系の不飽和化合物で挟んだ構造の化合物であ
り、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハ
フニウム、白金等の四価の遷移金属に、1つまたは2つ
以上のシクロペンタジエニル環又はその類縁体がリガン
ド(配位子)として存在する化合物である。
【0008】上記リガンドとしては、例えば、シクロペ
ンタジエニル環;インデニル環;炭化水素基、置換炭化
水素基又は炭化水素一置換メタロイド基により置換され
たシクロペンタジエニル環及びインデニル環;シクロペ
ンタジエニルオリゴマ−環等があげられる。
【0009】これらのπ電子系の不飽和化合物以外に、
例えば、塩素、臭素等の一価のアニオン又は二価のアニ
オンキレ−ト、炭化水素基、アルコキシド、アミド、ホ
スフィド、アリ−ルアルコキシド、アリ−ルアミド、ア
リ−ルホスフィド、アリ−ルオキシド等が遷移金属に配
位結合されていてもよい。
【0010】上記シクロペンタジエニル環及びインデニ
ル環が置換される炭化水素基としては、例えば、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、アミル、
イソアミル、ヘキシル、2─エチルヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、セチル、フェニル等が
あげられる。
【0011】このようなメタロセン化合物としては、例
えば、シクロペンタジエニルチタニウムトリス(ジメチ
ルアミド)、メチルシクロペンタジエニルチタニウムト
リス(ジメチルアミド)、ビス(シクロペンタジエニ
ル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチ
ルシクロペンタジエニル─tert−ブチルアミドジル
コニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシク
ロペンタジエニル─tert−ブチルアミドハフニウム
ジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタ
ジエニル─p−n−ブチルフェニルアミドジルコニウム
クロリド、メチルフェニルシリルテトラメチルシクロペ
ンタジエニル─tert−ブチルアミドハフニウムジク
ロリド、インデニルチタニウムトリス(ジメチルアミ
ド)、インデニルチタニウムトリス(ジエチルアミ
ド)、インデニルチタニウムトリス(ジ─n−プロピル
アミド)、インデニルチタニウムビス(ジ─n−ブチル
アミド)(ジ─n−プロピルアミド)等があげられる。
【0012】これらのメタロセン化合物は、金属の種類
や配位子の構造を変え、特定の共触媒と組み合わせるこ
とにより、エチレン等のオレフィンの重合の際に触媒と
して働く。具体的には、重合は、メタロセン化合物に共
触媒としてメチルアルミノキサン(MAO)、ホウ素化
合物等を添加した系で行われる。メタロセン化合物に対
する共触媒の使用割合は、10〜1,000,000モ
ル倍、好ましくは50〜5,000モル倍である。
【0013】上記重合条件については特に制限はなく、
例えば、不活性媒体を用いる溶液重合法、実質的に不活
性媒体の存在しない塊状重合法、気相重合法等が利用で
きる。通常、重合温度は─100〜300℃、重合圧力
は常圧〜100kg/cm2であるのが一般的である。
【0014】請求項1記載のポリエチレン系樹脂として
は、エチレンの単独重合体、エチレンとα─オレフィン
の共重合体等があげられる。
【0015】上記α─オレフィンとしては、例えば、プ
ロピレン、1─ブテン、1─ペンテン、1─ヘキセン、
4─メチル─1─ペンテン、1─ヘプテン、1─オクテ
ン等があげられる。
【0016】メタロセン化合物を重合触媒として用いて
得られたポリエチレン系樹脂としては、例えば、ダウ・
ケミカル社のCGCT、エクソン・ケミカル社のEXA
CTなどが市販されている。
【0017】メタロセン触媒は、活性点の性質が均一で
あるという特徴を有している。メタロセン触媒は、各活
性点の活性度が等しいので、合成するポリマ−の分子
量、分子量分布、組成、組成分布の均一性が高まる。従
って、これらのメタロセン触媒にて重合されたポリエチ
レン系樹脂は分子量分布が狭く、共重合体の場合、共重
合体成分がほぼ等しい割合で導入されている。
【0018】上記ポリエチレン系樹脂の見掛け密度は、
特には限定されないが、0.84〜0.95g/ccが
好ましく、より好ましくは0.86〜0.91g/cc
である。0.84g/cc未満では該ポリエチレン系樹
脂の結晶性が低いため、発泡体の耐熱性が低下し、0.
95g/ccを超えると発泡体の柔軟性、延伸性が低下
する。
【0019】請求項1記載の発明の架橋ポリエチレン系
樹脂発泡体は架橋されているが、架橋方法としては、一
般的な架橋方法である、過酸化物等のラジカル発生剤を
加熱分解させる方法、電子線等の電離性放射線を照射す
る方法、多官能モノマ−存在下で電離性放射線を照射す
る方法、シラン架橋による方法等があげられる。
【0020】請求項1記載の発明の架橋ポリエチレン系
樹脂発泡体は、見掛け密度が0.02〜0.33g/c
cであり、好ましくは0.025〜0.300g/cc
である。0.02g/cc未満では発泡体の強度が低下
し、0.33g/ccを超えると、発泡体の強度は向上
されるが柔軟性が低下する。
【0021】又、請求項1記載の発明の架橋ポリエチレ
ン系樹脂発泡体は、ゲル分率が3〜70%であり、好ま
しくは10〜60%であり、さらに好ましくは15〜4
5%である。3%未満では、発泡剤の分解のために加熱
を行った際にポリエチレン系樹脂も溶融してしまうので
発泡せず、70%を超えると、発泡剤が加熱により分解
してもポリエチレン系樹脂が延伸せず、均一美麗な発泡
体が得られない。
【0022】ゲル分率は発泡体の架橋度を表しており、
本発明でいうゲル分率とは、以下の方法により測定した
値である。まず、ポリエチレン系樹脂発泡体サンプル約
0.2gを精密に秤量し、これを120℃のキシレン1
00mLに24時間浸した後、200メッシュの金網で
ろ過し、次に、金網状の不溶解分を真空乾燥させ、その
重量を精密に秤量し、上記ポリエチレン系樹脂発泡体サ
ンプルに対する重量百分率で示した。
【0023】上記架橋ポリエチレン系樹脂発泡体はシ−
ト状であるが、シ−トの厚さは、特には限定されず、用
途にあわせた厚さとすればよい。例えば、粘着テ−プ基
材として使用する場合は0.1〜10.0mmが好まし
い。
【0024】本発明においては、架橋ポリエチレン系樹
脂発泡体の物性を損なわない範囲で、酸化防止剤、難燃
剤、顔料等が添加されていてもよい。
【0025】請求項2記載の発明の架橋ポリエチレン系
樹脂発泡体は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定
した結晶融解ピ−クが1つであり、かつ、結晶融解ピ−
ク温度より全結晶が融解し終わるまでの温度幅が20℃
以内であるポリエチレン系樹脂からなり、請求項1記載
の物性を有することを特徴とする。結晶融解ピ−クが1
つであるとは、2つ以上に明瞭に分かれていない場合を
包含する。
【0026】請求項2記載の発明での示差走査熱量計に
よる測定は以下の通りである。
【0027】まず、約10mgのポリエチレン系樹脂サ
ンプルを白金パンに入れ、一度溶融させた後、5℃/分
の速度で─50℃まで冷却した。次に、5℃/分の速度
で昇温させ、示差走査熱量計(SSC5200型:セイ
コ−電子社製)にて測定した。
【0028】結晶融解ピ−クが複数個存在するというこ
とは、結晶性の異なる成分が複数個存在することを意味
し、この場合、発泡時に溶融樹脂の粘度にむらが生じ、
均一な発泡体が得られない。また、結晶融解ピ−クが1
つであっても、結晶融解ピ−ク温度から全結晶が融解し
終わるまでの温度幅が20℃を超えると、結晶性の高い
分子と低い分子との結晶性の差が大きくなり、やはり、
発泡時に溶融樹脂の粘度にむらが生じ、均一な発泡体が
得られない。
【0029】請求項3記載の発明の架橋ポリエチレン系
樹脂発泡体は、クロス分別法により10重量%溶出した
ときの温度より100重量%溶出終了するまでの温度幅
が30℃以内であり、かつ、重量平均分子量/数平均分
子量の値が1.5〜3.5であるポリエチレン系樹脂か
らなり、請求項1記載の物性を有することを特徴とす
る。
【0030】請求項3記載の発明でのクロス分別法によ
る測定は以下の通りである。
【0031】まず、ポリエチレン系樹脂を140℃ある
いは該ポリエチレン系樹脂が完全に溶解する温度のo−
ジクロロベンゼンに溶解し、次いで、一定温度で冷却
し、予め用意しておいた不活性担体の表面に、薄いポリ
マ−層を結晶性の高い順、分子量の大きい順に生成させ
る。次に、連続的または段階的に昇温させ、溶出した成
分の濃度を順次検出し、組成分布(結晶性分布)を測定
する。これを温度上昇溶離分別という。同時に、溶出し
た成分を高温型GPCにより分析して、分子量と分子量
分布を測定する。本発明では、上述した温度上昇溶離分
別と高温型GPCの両者をシステムとして備えているク
ロス分別クロマトグラフ装置(CFC−T150A型:
三菱油化社製)を使用して測定した。
【0032】請求項3記載のポリエチレン系樹脂は、ク
ロス分別法により10重量%溶出したときの温度より1
00重量%溶出終了するまでの温度幅が30℃以内であ
り、好ましくは28℃以内である。30℃を超えると、
結晶性の高い成分と低い成分が同時に存在することにな
り、発泡時に溶融樹脂の粘度にむらが生じ、均一な発泡
体が得られない。
【0033】また、請求項3のポリエチレン系樹脂は、
クロス分別法により測定された重量平均分子量/数平均
分子量の値が1.5〜3.5であり、好ましくは1.7
〜3.0である。この値が、1.5未満では、発泡体の
強度は向上されるが、ポリエチレン系樹脂が溶融時に流
れにくくなり、成形が困難となる。3.5を超えると分
子量分布のバラツキが大きくなって、分子量の低い分子
と高い分子の存在比率が高くなり、発泡時に溶融樹脂の
粘度にむらが生じ、均一な発泡体が得られない。
【0034】請求項4記載の発明は、ポリエチレン系樹
脂と発泡剤からなる発泡性シ−トを、電離性放射線照射
により架橋した後発泡することを特徴とする、請求項
1、2又は3記載の架橋ポリエチレン系樹脂発泡体の製
造方法である。
【0035】請求項4記載の発明では、前述したポリエ
チレン系樹脂と発泡剤とを混練装置にて溶融混練して発
泡性シ−トを成形し、電離性放射線照射により架橋した
後、発泡する。
【0036】上記発泡剤とは、有機系熱分解型発泡剤で
あり、加熱により分解ガスを発生するものである。例え
ば、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラ
ジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエン
スルホニルヒドラジド、4,4─オキシビス(ベンゼン
スルホニルヒドラジド)等が用いられる。これらは単独
で用いられても、併用されてもよい。
【0037】上記発泡剤の添加量は、架橋ポリエチレン
系樹脂発泡体の見掛け密度が0.02〜0.33g/c
cになるように限定されればよく、一般に、ポリエチレ
ン系樹脂100重量部に対し1.5〜33重量部であ
り、好ましくは2〜20重量部である。
【0038】上記混練装置としては、例えば、単軸押出
機、2軸押出機、バンバリミキサ、ニ−ダ−、カレンダ
−ロ−ル等があげられる。
【0039】前述したポリエチレン系樹脂と上記発泡剤
とは、上記混練装置にて、発泡剤の分解温度未満に加
熱、溶融混練された後、シ−ト状に成形される。
【0040】上記電離性放射線には、例えば、電子線、
X線、α線、β線、γ線等が用いられる。電離性放射線
の照射量は、少なすぎると架橋せず、多すぎると架橋が
かかりすぎる場合があり、又、架橋ポリエチレン系樹脂
発泡体のゲル分率が3〜70%になるように限定されれ
ばよく、一般に、照射量は1〜5Mradである。
【0041】上記電離性放射線を、上記発泡性シ−トに
照射して架橋させた後、発泡剤の分解温度以上に加熱し
て発泡させる。
【0042】
【発明の実施の形態】 【実施例】
実施例1、比較例1〜4 重合触媒として四価の遷移金属を含むメタロセン化合物
を用いて得られたポリエチレン系樹脂(エクソン・ケミ
カル社製;商品名EXACT3027、見掛け密度0.
900g/cm3 、DSC法及びクロス分別法の測定結
果等は表1に示した通りである)と、表2に示した所定
量のアゾジカルボンアミドとを押出機にて溶融混練し、
シ−ト状に成形した。これに表2に示した所定量の電子
線を照射して架橋した後、250℃のオ−ブンに連続的
に通して加熱発泡して、架橋ポリエチレン系樹脂発泡体
を得た。
【0043】比較例5 エチレン─酢酸ビニル共重合体(昭和電工製;商品名シ
ョ−レックスEL12─5、見掛け密度0.932g/
cm3 、酢酸ビニル含有量15重量%)と線状低密度ポ
リエチレン(東ソ製;商品名ニポロン─L、F20、見
掛け密度0.919g/cm3 )を、表2に示した所定
量で混合したポリエチレン系樹脂を用いた以外は実施例
1と同様にして、架橋ポリエチレン系樹脂発泡体を得
た。
【0044】実施例1、比較例1〜5で得られた架橋ポ
リエチレン系樹脂発泡体の見掛け密度、引張強さ、伸び
をJIS−K−6767に準拠して測定し、これらの値
を表2に示した。又、架橋ポリエチレン系樹脂発泡体の
臭い、耐溶剤性の評価、ゲル分率等を表2に示した。耐
溶剤性の評価は、ポリエチレン系樹脂発泡体を30℃の
トルエンに24時間浸した後、目視により以下の様に判
断した。 ○;変化なし ×;表面にアレが生じた
【0045】
【表1】
【0046】
【表2】
【0047】
【発明の効果】本発明の架橋ポリエチレン系樹脂発泡体
は、柔軟性、強度に優れ、無臭で、耐溶剤性が優れてお
り、電離性放射線で架橋することにより、容易に製造で
きる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重合触媒として四価の遷移金属を含むメ
    タロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂か
    らなり、見掛け密度が0.02〜0.33g/cc、ゲ
    ル分率が3〜70%であることを特徴とする架橋ポリエ
    チレン系樹脂発泡体。
  2. 【請求項2】 示差走査熱量計(DSC)を用いて測定
    した結晶融解ピ−クが1つであり、かつ、結晶融解ピ−
    ク温度より全結晶が融解し終わるまでの温度幅が20℃
    以内であるポリエチレン系樹脂からなり、見掛け密度が
    0.02〜0.33g/cc、ゲル分率が3〜70%で
    あることを特徴とする架橋ポリエチレン系樹脂発泡体。
  3. 【請求項3】 クロス分別法によって10重量%溶出し
    たときの温度より100重量%溶出終了するまでの温度
    幅が30℃以内であり、かつ、重量平均分子量/数平均
    分子量の値が1.5〜3.5であるポリエチレン系樹脂
    からなり、見掛け密度が0.02〜0.33g/cc、
    ゲル分率が3〜70%であることを特徴とする架橋ポリ
    エチレン系樹脂発泡体。
  4. 【請求項4】 ポリエチレン系樹脂と発泡剤からなる発
    泡性シ−トを、電離性放射線照射により架橋した後発泡
    することを特徴とする、請求項1、2又は3記載の架橋
    ポリエチレン系樹脂発泡体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1320041C (zh) * 2003-07-16 2007-06-06 积水化学工业株式会社 交联聚烯烃系树脂泡沫薄片及其制造方法以及粘合带
US9260577B2 (en) 2009-07-14 2016-02-16 Toray Plastics (America), Inc. Crosslinked polyolefin foam sheet with exceptional softness, haptics, moldability, thermal stability and shear strength

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