JPS5923341B2 - ポリオレフインフオ−ムの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶剤気散法による押出発泡ポリオレフィンフォ
ームの製造方法に関し、詳しくは低沸点の溶剤又は加圧
液体を押出機中の高圧溶融ポリオレフィン樹脂中に圧入
混合させ、低圧部に押出し発泡させることにより製造さ
れるポリオレフィンフォームにおいて、その気泡を超微
細化させることを目的とするものである。

従来ハロゲン化炭化水素類、低級脂肪族炭化水素類を、
押出機シリンダーの途中より、溶融しているポリオレフ
ィン樹脂中に圧入混合し、押出機出口附近で１００℃近
辺にして流動性ゲル状とし、ダイスより大気中へ吐出さ
せて、シート状、チューブ状あるいは棒状の高発泡ポリ
オレフィンフォームを製造する方法は公知である。

上記製造法において、樹脂の流動性を調節するための滑
剤、気泡を調整するための核形成剤、発泡助剤等を添加
して使用する場合もある。

上記の滑剤としてはステアリン酸金属石けん類、パラフ
ィン類、メチロールアマイド、ジエチレングリコール等
があり、核形成剤としては硫酸塩、炭酸塩、硅酸塩、タ
ルク等の無機系微粉末等がある。

滑剤は、樹脂粘度を調整するために、押出し機中の樹脂
の最高温度以下の融点を持つたものが使用され、核形成
剤は不溶性物質か、又は融点もしくは分解点が非常に高
いもの（５ｏｏ℃以上）が使用されている。

発泡剤の気化は均一な温度の樹脂相からよりも、部分的
に温度の高い所謂ホットスポットのある個所において迅
速に起こり、その部分で溶融樹脂が排除されて気泡核が
形成される。

したがつて気泡を微細化するためには、このホットスポ
ットが均一にかつ微細に分布していなければならない。

無機系微粉末の使用は、ある程度までは気泡を微細化で
きるが、一定量以上添加しても気泡の大きさは頭打ちに
なり、それ以上は微細化できない。熱分解型発泡剤を少
量混合する方法も、気泡はある程度まで微細化できるが
、着色したり不快臭を発するため難点があつた。またポ
リオレフィンと他の樹脂、例えばスチレン系樹脂、エチ
レン−プロピレン共重合体、ＳＢＲなどをブレンドさせ
ても気泡の微細化が図れるが、相溶性が悪かつたり、ポ
リオレフィン樹脂の性質が改質され、本発明の目的とは
相いれない。本発明者等は揮発性の発泡剤を高圧溶融ポ
リオレフイン樹脂中に圧入混合させ、該ポリオレフイン
樹脂を低圧部に押出し発泡させることを含むポリオレフ
インフオームの製造法において、気泡を超微細化する目
的で鋭意検討した結果、押出機中での樹脂の最高温度か
ら１５℃低い温度範囲の融点を持つ物質を微量添加する
ことにより、驚くほど気泡を微細化できることを発見し
た。

この時、樹脂最高温度から１５℃低い温度より、低い融
点を持つた物質を添加した場合は滑剤として働き、樹脂
圧が下がつてしばしばサージング現象をひき起こした。

加えて得られたフオームはボードを含んだり、泡荒れを
生じることがあつた。また樹脂最高温度より高い融点を
持つた物質又は無機物質を添加しても、気泡径はある程
度以下にはならなかつた。これから類推できることは、
核形成剤は溶融樹脂中で最も細かく分散できる状態、即
ち液状がよく、添加量も微量であるのが望ましい。

添加量は液状微粒子がお互いに接触しない範囲の量がよ
い。そして添加された液状微粒子が僅かな冷却でただち
に固体となつてホツトスポツトとなる状態を経ることが
超微細気泡を形成する理由であると思われる。従来は核
形成剤としての添加量は、樹脂１００重量部に対し０．
１〜１．５重量部であるが、本発明では上記理由により
従来の１／１０即ち０．０１〜０．１重量部の範囲でな
いと超微細気泡とはなりにくい。

押出機中樹脂最高温度より１５℃以上低い融点を持つた
物質を添加すると、押出機中のスクリユ一の圧縮領域で
溶融し、スクリユ一やバレルと樹脂との界面に入り込ん
で滑性を与え、サージングの原因になりやすい。

また樹脂が最高温度に達し、発泡剤が圧入されて流動性
ゲルとなり、発泡核が形成される状態となつても、添加
物質が溶融状態のためホツトスポツトとなりにくく、気
泡はより粗大となる。本発明で言う超微細気泡とはＪＩ
ＳＫ６４Ｏ２による気泡個数測定法において１０詣の標
線を横切る気泡数が４０個以上のものを指す。

本発明に使用される核形成剤とは、押出機中樹脂最高温
度から１５℃低い温度範囲に融点を持つ物質であれば種
類は間わない。

好ましくは発泡剤に溶解しにくい物質がよい。また他の
無機系核形成剤等と２種以上併用してもさしつかえない
。本発明に使用される核形成剤の添加部数は、ポリオレ
フイン樹脂１００重量部に対し、０．０１〜０．１重量
部であることは必須条件である。本発明に使用されるポ
リオレフイン樹脂はポリオレフインを主成分とするもの
であればいづれもよく、他樹脂とのブレンドや共重合体
の形でも使用される。本発明に使用される発泡剤は蒸発
潜熱の大きい溶剤で一般的にはジクロロジフルオロメタ
ン、トリクロロフルオロメタン、１・２−ジクロロテト
ラフルオロエタン、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水
素類、プロパンブタン等の低級脂肪族炭化水素等がある
。

本発明に使用される押出機は１台又は２台を使用し、シ
リンダー途中より発泡剤を高圧溶融樹脂中へ圧入させ、
冷却ゾーンを経て大気中又は減圧部へ発泡剤を含んだ樹
脂を押し出し、発泡させるものである。

ダイスの形状により、棒状、シート状あるいはチユーブ
状の発泡体が連続して得られる。核形成剤は樹脂ととも
にタンブラ一あるいはリポンプレンダ一等でドライブレ
ンドさせるか、樹脂とともに溶融混合させたものを冷却
後マスターバッチとし、押出機ホツパ一より投入する。

実施例１及び比較例１〜４供給部、圧縮部、計量部、混
合頭部の４つのセクシヨンを持つ６５φスクリユ一を装
着した押出機に、ＭＩ−０．３、比重０．９２のポリエ
チレン樹脂と核形成剤をタンブラ一で充分混合後、ホツ
パーより投入し、計量部に設けた発泡剤圧入口より、１
・２−ジクロロテトラフルオロエタンを投入量６１／Ｈ
ｒで圧入した。

押出機シリンダーの設定温度ぱ供給部より１３０℃、圧
縮部２００℃、計量部２１０℃、混合頭およびダイスは
それぞれ１００℃であつた。樹脂吐出量は２０ｋ９／Ｈ
ｒであつた。核形成剤としてステアリン酸バリウム（融
点２００℃）、タルク、炭酸カルシウム（分解温度９０
０℃）、ステアリン酸カルシウム（融点１６０℃）を使
用した。

ポリエチレン樹脂１００重量部に対する添加部数と得ら
れたフオームの気泡径（１０ｍｍ標線上を横切る気泡の
数）、比重をそれぞれ表−１に示す。

実施例１は、本発明に適用される核形成剤を、本発明に
適用される範囲の添加部数添加した樹脂を用いるよつて
得られたフオームであり、このものは比較例に対し気泡
が極端に細かくなつていることが示されている。比較例
１は実施例１と同じ核形成剤を用いたが、本発明に適用
される範囲より多い添加部数なので気泡は微細化されて
いない。

比較例２はシリンダー内樹脂最高温度より約５０℃低い
融点を持つた物質を添加したところ、樹脂圧が下がり、
押出機のサージングが激しかつた。

比較例３は一般的な無機系核形成剤を使用したが、添加
部数を少なくすると気泡は粗大となり、添加部数を多く
しても気泡は微細化されるが一定以上には微細化されず
、頭打ちになる傾向を示している。

比較例４は比較例３の物質よりも粒径の細かい無機系微
粉末を使用したが、気泡は超微細化されていない。

実施例 ２〜４ 実施例１と同じ押出機を用い、計量部の設定温度即ちシ
リンダー内樹脂最高温度を、使用した核形成剤の融点に
応じて本発明の温度範囲に適応させた。

添加部数も本発明の適用範囲に適応させた。使用したポ
リエチレンも実施例１と同一である。使用した核形成剤
、及びその融点、樹脂最高温度、添加部数と気泡個数の
関係を表２に示す。実施例２及び３は押出機シリンダー
内樹脂最高温度より１５℃低い温度範囲に含まれる融点
を持つた物質を、添加部数０．０１〜０．１重量部の範
囲で添加すれば超微細気泡を得ることができたことを示
している。 一実施例４は実施例１と同じ物質と他の
無機系核形成剤を併用添加しても超微細気泡を得ること
ができ、併用しない時よりも僅かに気泡数が増大したこ
とを示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 揮発性の発泡剤を押出機中の高圧溶融ポリオレフィ
   ン樹脂中に圧入混合させ、該ポリオレフィン樹脂を低圧
   部へ押し出し発泡させることを含むポリオレフィンフォ
   ームの製造法において、ポリオレフィン樹脂が、該樹脂
   １００重量部に対し押出機シリンダの最高温度から１５
   ℃低い温度範囲内の融点を持つ物質を予め０．０１〜０
   ．１重量部添加混合したものであることを特徴とする超
   微細気泡構造を有するポリオレフィンフォームの製造法
   。