JPWO2017169568A1 - ポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法、及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法 - Google Patents

ポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法、及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、ポリエチレン系樹脂を基材樹脂とするポリエチレン系樹脂粒子を発泡させてポリエチレン系樹脂発泡粒子を得るポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法であって、前記ポリエチレン系樹脂粒子は、融点が105℃以上125℃以下であり、温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定におけるtanδが0.3以上0.7以下、かつ複素粘度が5000Pa・s以上20000Pa・s以下であり、密閉容器内で、前記ポリエチレン系樹脂粒子を水系分散媒に分散させ、二酸化炭素を含む発泡剤を添加し、加熱、及び加圧した後、密閉容器の内圧よりも低い圧力域に放出する一段発泡工程を有し、前記一段発泡工程における発泡倍率が10倍以上18倍以下であることを特徴とするポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法に関する。

Description

本発明は、例えば、通い箱、緩衝材、緩衝包材、断熱材等に用いられるポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法、及び該ポリエチレン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形してなるポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法に関する。
ポリエチレン系樹脂発泡粒子を金型内に充填し、水蒸気等で型内発泡成形(加熱成形)して得られるポリエチレン系樹脂型内発泡成形体は、形状の任意性、軽量性、断熱性等の特徴を長所として有する。
このようなポリエチレン系樹脂型内発泡成形体としては、具体的には通い箱などが挙げられるが、通い箱の場合、使用回数が増えるにつれて徐々に汚れやカビが発生することから、使用ごとや所定の使用回数ごとに洗浄する必要が生じる場合がある。
しかし、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の中には、洗浄時の水を多量に吸収してしまう成形体もあり、この場合、乾燥に時間を要するなど不利な点がある。
特許文献1〜3には、架橋したポリエチレン系樹脂発泡粒子が記載されており、特に、特許文献1及び2では、吸水率の低い架橋ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体が提案されている。また、特許文献4には、成形サイクルが短いとされる架橋ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体が記載されている。
特許文献5には、特定のメルトフローインデックスとメルトテンションを有する無架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子から得られる無架橋ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体が記載されている。
特許文献6には、特定の複素粘度を有する無架橋エチレン系樹脂を基材樹脂とする無架橋エチレン系樹脂予備発泡粒子が記載されている。
特許文献7及び8には、高圧法低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンと直鎖状高密度ポリエチレンとの混合樹脂からなる無架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子が記載されている。
特許文献9には、樹脂密度の異なる直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂を混合した基材樹脂からなる無架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子が記載されている。
特許文献10〜12には、ポリオレフィン系樹脂粒子と、発泡剤としての二酸化炭素、水性媒体とを混合し、昇温した後、低圧域に該混合物を放出して、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造する方法が記載されている。
特開昭62−84853号公報 特開昭56−151736号公報 特開平4−372630号公報 特開平8−92407号公報 特開2000−17079号公報 特開平6−316645号公報 国際公開特許97/18260号 特開平9−25356号公報 特開平11−172034号公報 特開平5−156065号公報 特開平6−192464号公報 特開平6−200071号公報
しかし、特許文献1〜3に記載の架橋したポリエチレン系樹脂発泡粒子を用いた場合、型内発泡成形する際の成形サイクルが長くなるという問題があった。なお、特許文献4の場合も、成形サイクルが依然として長く、さらに短縮することが求められる。また、特許文献5〜12に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子を用いた場合は、型内発泡成形する際の成形サイクルは短くなるものの、吸水性が大幅に高くなり、前述したような洗浄後の乾燥に多大な時間を要するという問題があった。即ち、低吸水性であって、かつ成形サイクルの短いポリエチレン系樹脂型内発泡成形体、及びそのポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を構成するポリエチレン系樹脂発泡粒子の開発が待望されている。
本発明は、上記記載の課題等に鑑みてなされたものであり、低吸水性であって、かつ成形サイクルの短いポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を構成することができるポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法、及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法を提供する。
本発明者らは、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水性を低減させつつ、成形サイクルを短縮することについて鋭意検討した。その結果、特定の粘弾性特性や融点を有するポリエチレン系樹脂粒子を特定の発泡工程で一段発泡させて得られたポリエチレン系樹脂発泡粒子を用いた際、低吸水性であって、かつ成形サイクルの短いポリエチレン系樹脂型内発泡成形体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
[1]ポリエチレン系樹脂を基材樹脂とするポリエチレン系樹脂粒子を発泡させてポリエチレン系樹脂発泡粒子を得るポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法であって、
前記ポリエチレン系樹脂粒子は、融点が105℃以上125℃以下であり、温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定におけるtanδが0.3以上0.7以下、かつ複素粘度が5000Pa・s以上20000Pa・s以下であり、密閉容器内で、前記ポリエチレン系樹脂粒子を水系分散媒に分散させ、二酸化炭素を含む発泡剤を添加し、加熱、及び加圧した後、密閉容器の内圧よりも低い圧力域に放出する一段発泡工程を有し、前記一段発泡工程における発泡倍率が10倍以上18倍以下であることを特徴とするポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[2]温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定におけるtanδが0.4以上0.6以下、かつ複素粘度が6500Pa・s以上12000Pa・s以下である[1]に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[3]前記ポリエチレン系樹脂粒子は、架橋工程によって架橋されている[1]又は[2]に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[4]前記架橋工程は、架橋剤を用いて水系分散媒中で架橋することで行われる[3]に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[5]一段発泡工程より前に、ポリエチレン系樹脂粒子を架橋する架橋工程を含む[3]又は[4]に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[6]前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂と架橋後のポリエチレン系樹脂粒子の融点差の絶対値が2℃以下である[3]〜[5]の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[7]前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂と架橋後のポリエチレン系樹脂粒子の融点差の絶対値が1℃以下である[3]〜[6]の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[8]前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂のメルトインデックスが0.2g/10分以上2.0g/10分未満である[1]〜[7]の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[9]前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂の密度が0.920g/cm3以上0.932g/cm3以下である[1]〜[8]の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[10]前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子の融点が113℃以上117℃以下である[1]〜[9]の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[11]前記一段発泡工程の後に、一段発泡工程で得られたポリエチレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に入れ、空気、窒素及び二酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一種のガスを含む無機ガスを含浸して内圧を付与した後、加熱し、さらに発泡させる二段発泡工程を含む[1]〜[10]の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
[12][1]〜[11]の何れか一項に記載の製造方法により得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子を金型内に充填して型内発泡成形するポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
[13]前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に入れ、空気、窒素及び二酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一種のガスを含む無機ガスを含浸して内圧を付与した後、型内発泡成形する[12]に記載のポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
[14]前記ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の密度が20g/L以上35g/L以下であり、吸水量が0.15g/100cm3以下である[12]又は[13]に記載のポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
[15]前記ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体が通い箱である[12]〜[14]の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
本発明の製造方法によって得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子を用いれば、低吸水性であって、かつ成形サイクルの短いポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を容易に製造することができる。
図1は、本発明の一実施態様のポリエチレン系樹脂発泡粒子の融点を測定するための示差走査熱量測定(DSC)において得られる、DSC曲線の一例を示すグラフである。具体的には、10℃から190℃まで10℃/分の速度で昇温し、その後、10℃まで10℃/分の速度で冷却し、再度、190℃まで10℃/分の速度で昇温するときに得られる、二回目の昇温時のDSC曲線の一例である。該DSC曲線のピーク温度が、融点である。また、融解終了温度とは、二回目の昇温時における融解ピーク曲線の裾が高温側でベースラインの位置に戻ったときの温度である。
本発明のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法では、ポリエチレン系樹脂を基材樹脂とするポリエチレン系樹脂粒子を発泡させてポリエチレン系樹脂発泡粒子を得ており、前記ポリエチレン系樹脂粒子は、融点が105℃以上125℃以下であり、温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定におけるtanδ(=損失弾性率G2と貯蔵弾性率G1の比=G2/G1)が0.3以上0.7以下、かつ複素粘度が5000Pa・s以上20000Pa・s以下である。また、本発明のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、密閉容器内で、前記ポリエチレン系樹脂粒子を水系分散媒に分散させ、二酸化炭素を含む発泡剤を添加し、加熱、及び加圧した後、密閉容器の内圧よりも低い圧力域に放出する一段発泡工程を有し、前記一段発泡工程における発泡倍率が10倍以上18倍以下である。本発明の一実施形態のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法によれば、前記ポリエチレン系樹脂粒子と同じ融点、tanδ及び複素粘度を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
本発明の実施形態について説明すれば、以下の通りである。但し、本発明はこれらに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。なお、以下において、tanδは、温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定におけるtanδを意味し、複素粘度は、温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定における複素粘度を意味する。
本発明の一実施形態のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法で得られたポリエチレン系樹脂発泡粒子は、tanδが0.3以上0.7以下であり、かつ複素粘度が5000Pa・s以上20000Pa・s以下であることが好ましい。より好ましくはtanδが0.4以上0.6以下、かつ複素粘度が6500Pa・s以上12000Pa・s以下である。さらに好ましくは、tanδが0.45以上0.58以下、かつ複素粘度が6900Pa・s以上11200Pa・s以下である。
前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子のtanδが0.3未満では、型内発泡成形時の成形圧力が高くなる傾向があると共に、得られる型内発泡成形体の吸水性が大きくなる傾向がある。一方、前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子のtanδが0.7を超えると、一段発泡時や型内発泡成形時に連泡化(オープンセル化)し易く、吸水性が大きくなる傾向や、型内発泡成形が困難になる傾向がある。
前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子の複素粘度が5000Pa・s未満では、型内発泡成形時の成形サイクルが長くなる傾向があり、20000Pa・sを超えると、型内発泡成形時のポリエチレン系樹脂発泡粒子同士の融着性(接着性)が低下し、吸水性が大きくなる傾向がある。
本発明の一実施形態において、粘弾性測定におけるtanδ及び複素粘度は、温度130℃かつ周波数1.67Hzにおける測定値である。具体的には、次の条件において測定された値である。
(a)測定モード:引張
(b)チャック間距離:10mm
(c)昇温条件:5℃/分
(d)周波数:1.67Hz
(e)歪:0.1%
このような粘弾性測定を行うための動的粘弾性測定装置(DMA)としては、例えば、アイティー計測制御(株)製DVA200等が挙げられる。
粘弾性測定用試料は、ポリエチレン系樹脂発泡粒子及びポリエチレン系樹脂粒子等の樹脂材料を溶融させてシート状にしたものを用いることができる。具体的には、例えば、ポリエチレン系樹脂発泡粒子又はポリエチレン系樹脂粒子を可能な限り鉄板上に隙間無く敷き詰め、これを別の鉄板で挟み込み、200℃雰囲気に30分間置くことでポリエチレン系樹脂発泡粒子又はポリエチレン系樹脂粒子が溶融してシート状となり、これを冷却して厚み約0.3mm以上0.6mm以下の樹脂シートを得る。該樹脂シートから、長さ18mm×幅4mm×厚み0.3mm以上0.6mm以下の試験片を切り出し、これを粘弾性測定用試料とする。
前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子の融点は、105℃以上125℃以下であることが好ましく、より好ましくは107℃以上118℃以下であり、特に好ましくは113℃以上117℃以下である。前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子の融点が105℃未満では、型内発泡成形体の圧縮強度が低下する傾向があり、125℃を超えると、成形サイクルが長くなる傾向がある。
本発明の一実施形態において、ポリエチレン系樹脂発泡粒子及びポリエチレン系樹脂粒子等の樹脂材料の融点とは、示差走査熱量計を用いる示差走査熱量測定(DSC)において、ポリエチレン系樹脂発泡粒子及びポリエチレン系樹脂粒子等の樹脂材料1mg以上10mg以下を、10℃から190℃まで10℃/分の速度で昇温し、その後、10℃まで10℃/分の速度で冷却し、再度、190℃まで10℃/分の速度で昇温したときに得られるDSC曲線における、二回目の昇温時の融解ピーク温度である。
本発明の一実施形態のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法で得られたポリエチレン系樹脂発泡粒子の他の物性等については、後述する。
このようなポリエチレン系樹脂発泡粒子を得るためのポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン系樹脂、中密度ポリエチレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂等が挙げられる。前記ポリエチレン系樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上をブレンドして用いてもよい。
前記ポリエチレン系樹脂のメルトインデックスは、0.1g/10分以上5.0g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは0.2g/10分以上2.0g/10分未満である。前記ポリエチレン系樹脂のメルトインデックスが0.2g/10分以上2.0g/10分未満の場合には、特に、吸水性が低く、かつ成形サイクルの短い(以下、「短サイクル」とも言う。)、両特性のバランスが良好なポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られ易い。
なお、本発明において、メルトインデックスは、特に断りの無い限り、いずれの場合もJIS K 7210に準拠し、温度190℃、荷重2.16kgで測定した値であり、メルトマスフローレイト、あるいは単にメルトフローレイトとも呼ばれるものであって、単位はg/10分で表される。
このようなポリエチレン系樹脂の中でも、より一層、低吸水性、かつ短サイクルであって、両特性のバランスが良好なポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られ易い点からは、低密度ポリエチレン系樹脂及び/又は直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂を用いることがより好ましく、低密度ポリエチレン系樹脂を用いることが特に好ましい。低密度ポリエチレン系樹脂と他のポリエチレン系樹脂をブレンドして用いる場合においても、ブレンド樹脂(樹脂混合物)100重量%中、90重量%以上が低密度ポリエチレン系樹脂であることが好ましい。
本発明で用いられる低密度ポリエチレン系樹脂の融点は、105℃以上125℃以下であり、好ましくは115℃以上120℃以下である。また、低密度ポリエチレン系樹脂の密度は、0.920g/cm3以上0.940g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは0.920g/cm3以上0.932g/cm3以下である。更に、低密度ポリエチレン系樹脂のメルトインデックスは、0.1g/10分以上5.0g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは0.2g/10分以上2.0g/10分未満である。
このような低密度ポリエチレン系樹脂を用いることで、低吸水性、かつ短サイクルであって、両特性のバランスが良好なポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られ易く、特に、後述する架橋工程を行うことにより、前述した粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られ易く、好ましい。
前記ポリエチレン系樹脂(低密度ポリエチレン系樹脂、中密度ポリエチレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂等)は、エチレンホモポリマーでも良く、エチレンと、エチレン以外のエチレンと共重合可能なコモノマーを含んだ共重合体でもよい。エチレンと共重合可能なコモノマーとしては、炭素数が3以上18以下のα−オレフィンを用いることができ、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3,3−ジメチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、1−オクテン等が挙げられる。これらコモノマーは一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
低密度ポリエチレン系樹脂が共重合体である場合に、当該共重合体の密度を前記範囲内とするには、エチレンと共重合可能なコモノマーを概ね1重量%以上12重量%以下の範囲で用いて共重合することが好ましい。
前記ポリエチレン系樹脂粒子は、基材樹脂であるポリエチレン系樹脂に加えて、本発明の目的を損なわない程度に、無機物、親水性化合物、帯電防止剤、着色剤、難燃剤、リン系酸化防止剤やフェノール系酸化防止剤(安定剤)、相溶化剤等の各種添加剤を含んでもよい。この場合、得られるポリエチレン系樹脂粒子も、本発明の目的を損なわない程度に、無機物、親水性化合物、帯電防止剤、着色剤、難燃剤、リン系酸化防止剤やフェノール系酸化防止剤(安定剤)、相溶化剤等の各種添加剤を含むことになる。
前記ポリエチレン系樹脂粒子が無機物を含む場合、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の平均気泡径を調整する効果や、気泡を均一化する効果、あるいは発泡倍率を向上させる効果等を期待できる。前記無機物としては、特に限定されないが、例えば、タルク、ハイドロタルサイト、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、ゼオライト、ホウ酸亜鉛、ホウ酸マグネシウム等が挙げられる。これらの無機物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
前記無機物の中でも、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の平均気泡径を調整する効果、気泡を均一化する効果、及び発泡倍率を向上させる観点から、タルクが好ましい。
前記無機物の添加量は、その種類や期待する効果のレベル等によって、適宜調整することができる。例えば、前記無機物の添加量は、ポリエチレン系樹脂100重量部に対し、0.001重量部以上5重量部以下であることが好ましく、0.01重量部以上3重量部以下がより好ましく、0.05重量部以上1重量部以下が特に好ましい。このような範囲であれば、型内発泡成形体の低吸水性、短サイクル性を損なうことなく、気泡径の均一なポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られ易い。また、型内発泡成形体の表面性も美麗なものとなり易い。
前記ポリエチレン系樹脂粒子が親水性化合物を含む場合、発泡倍率の向上や表面美麗性の向上が期待できる。前記親水性化合物としては、例えば、グリセリン、ポリエチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、D−マンニトール、エリスリトール、ヘキサントリオール、キシリトール、D−キシロース、イノシトール、フルクトース、ガラクトース、グルコース、マンノース、炭素数が10以上25以下の脂肪族アルコール、炭素数が10以上25以下の脂肪酸のグリセリンエステル、メラミン、イソシアヌル酸、メラミン・イソシアヌル酸縮合物等が挙げられる。これらの親水性化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
前記親水性化合物の中でも、発泡倍率の向上や表面美麗性の向上の観点から、グリセリン及び/又はポリエチレングリコールがより好ましい。
前記親水性化合物の添加量は、その種類や期待する効果のレベル等によって適宜調整することができる。例えば、前記親水性化合物の添加量は、ポリエチレン系樹脂100重量部に対し、0.001重量部以上1重量部以下であることが好ましく、0.01重量部以上0.5重量部以下がより好ましく、0.05重量部以上0.3重量部以下が特に好ましい。このような範囲であれば、型内発泡成形体の低吸水性、短サイクル性を損なうことなく、発泡倍率が向上し易く、表面美麗な型内発泡成形体が得られ易い。
前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、鉄黒、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、コバルトバイオレット、コバルトブルー、紺青、群青、黄鉛、亜鉛黄、バリウム黄等の無機顔料;ペリレン系、ポリアゾ系、キナクリドン系、フタロシニアン系、ペリノン系、アントラキノン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系等の有機顔料等が挙げられる。
本発明のポリエチレン系樹脂発泡粒子を製造するに当たっては、先ず、ポリエチレン系樹脂を基材樹脂とするポリエチレン系樹脂粒子を製造することが好ましい。tanδが0.3以上0.7以下であり、且つ複素粘度が5000Pa・s以上20000Pa・s以下のポリエチレン系樹脂粒子を得るには、基材樹脂であるポリエチレン系樹脂を高分子量化してもよく、分岐や架橋構造を導入することも可能である。また、ポリエチレン系樹脂粒子を得る工程において架橋工程を含ませ、架橋ポリエチレン系樹脂粒子としてもよい。上述した粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂粒子を用いることで、同様の粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
前記ポリエチレン系樹脂粒子を製造する方法としては、押出機を用いる方法が挙げられる。具体的には、例えば、ポリエチレン系樹脂に、必要に応じて無機物、親水性化合物、酸化防止剤等の添加剤をブレンドして得られた混合物を、押出機に投入して溶融混練し、ダイスより押出し、冷却した後、カッターにて細断することにより粒子形状とする製造する方法が挙げられる。或いは、ポリエチレン系樹脂に一部の添加剤をブレンドして得られた混合物を、押出機に投入して溶融混練し、ダイスより押出し、冷却した後、カッターにて細断することにより樹脂ペレットを得た後、再度、該樹脂ペレットに残りの添加剤をブレンドし、得られた混合物を押出機に投入して溶融混練し、ダイスより押出し、冷却した後、カッターにて細断することにより粒子形状とする製造する方法が挙げられる。前記添加剤は、前述したポリエチレン系樹脂等と予め溶融混練してマスターバッチ化しておき、使用しても良い。なお、後述するように、架橋剤を用いて押出機中でポリエチレン系樹脂を架橋してポリエチレン系樹脂粒子を得る場合には、添加剤として後述する架橋剤を用いることができる。
押出機にて溶融混練するときの樹脂温度は、特に制限はないものの、生産性が高く、かつ押出し時の熱履歴による樹脂劣化が抑制できる、すなわち押出前後における大幅なメルトインデックスの変化等が抑制できる観点からは、250℃以上320℃以下であることが好ましい。
このようにして得られるポリエチレン系樹脂粒子の押出方向の長さL、細断断面の最大直径とこれと直行する方向の直径の相加平均値Dから算出されるL/Dに特に制限は無いが、おおむね1.0以上5.0以下であることが好ましい。例えば、(架橋)ポリエチレン系樹脂発泡粒子ができるだけ真球に近づくように、適宜調整することができる。
また、前記ポリエチレン系樹脂粒子の1粒当たりの重量も特に制限は無いが、おおむね0.2mg/粒以上10mg/粒以下であることが好ましい。低吸水性の観点からは、0.5mg/粒以上3mg/粒以下であることがより好ましい。本発明の一実施形態において、ポリエチレン系樹脂粒子の1粒当たりの重量は、ランダムに選んだポリエチレン系樹脂粒子100粒の重量に基づいて、算出した平均樹脂粒子重量である。
また、前記ポリエチレン系樹脂粒子のメルトインデックスは、0.1g/10分以上5.0g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは0.2g/10分以上2.0g/10分未満である。
このようなポリエチレン系樹脂粒子を用いることで、低吸水性であって、かつ成形サイクルの短いポリエチレン系樹脂型内発泡成形体が得られ易く、特に、後述する架橋工程を行うことにより、前述した粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られ易く、好ましい。
前記ポリエチレン系樹脂粒子を用いて、後述する特定の一段発泡工程により特定の粘弾度特性を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子を製造することができるが、本発明においては、一段発泡工程の前にポリエチレン系樹脂粒子を架橋工程に供することが好ましい。該架橋工程により、上述した粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂粒子が得られ易く、その上で該ポリエチレン系樹脂粒子を一段発泡工程に供することにより、同様の粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られやすくなる。
前記ポリエチレン系樹脂粒子を架橋する方法としては、架橋剤を用いて水系分散媒中で架橋する方法、架橋剤を用いて押出機中で架橋する方法、電子線等で架橋する方法等が挙げられる。本発明の一実施形態においては、架橋剤を用いて水系分散媒中で架橋する方法を採用することが好ましい。
架橋剤を用いて水系分散媒中でポリエチレン系樹脂粒子を架橋する方法は、特に限定されないが、例えば、以下のように行うことができる。
耐圧密閉容器に、ポリエチレン系樹脂粒子、水系分散媒、及び架橋剤を投入し、撹拌混合する。この際、必要に応じて、ポリエチレン系樹脂粒子同士のブロッキングを防止するための分散剤、分散助剤を投入する。
耐圧密閉容器内を窒素置換した後昇温し、所定温度(架橋温度)に達した後、所定時間(架橋時間)その温度を維持し、その後、冷却することで、架橋されたポリエチレン系樹脂粒子(以下、「架橋ポリエチレン系樹脂粒子」とも言う。)を得ることができる。
前記架橋温度、及び架橋時間は、用いるポリエチレン系樹脂粒子や架橋剤の種類、目標とする架橋度等により適宜調整すればよいが、例えば、架橋温度は120℃以上180℃以下であることが好ましく、架橋時間は10分以上120分以下であることが好ましい。
前記水系分散媒としては、ポリエチレン系樹脂粒子を溶解しないものであればよく、特に限定されないが、水であることが好ましい。
前記架橋剤としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、t−ブチルクミルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート等の有機過酸化物が挙げられる。
常温でも安全に保管出来る観点から、前記架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド及び/又はt−ブチルパーオキシベンゾエートを用いることが好ましく、架橋効率が優れている観点からはジクミルパーオキサイドがより好ましい。
架橋剤の使用量は、架橋剤の種類や、前述した粘弾性特性のポリエチレン系樹脂粒子を得るために適宜調整するものであるが、ポリエチレン系樹脂100重量部に対し、0.001重量部以上1.0重量部以下であることが好ましく、0.01重量部以上1.0重量部以下であるがより好ましく、0.05重量部以上0.8重量部以下であるが特に好ましい。このような範囲であれば、低吸水性、短サイクル性を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子や型内発泡成形体が得られ易い。
前記分散剤としては、例えば、第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、タルク、クレー等の無機系分散剤等が挙げられる。前記分散剤は、一種を単独で用いても良く、二種以上を併用してもよい。
前記分散助剤としては、例えば、N−アシルアミノ酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩型;アルキルスルホン酸塩、n−パラフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩等のスルホン酸塩型;硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルアミド硫酸塩等の硫酸エステル型;アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンリン酸塩、アルキルアリルエーテル硫酸塩等のリン酸エステル型等の陰イオン界面活性剤が挙げられる。また、マレイン酸共重合体塩、ポリアクリル酸塩等のポリカルボン酸型高分子界面活性剤、ポリスチレンスルホン酸塩、ナフタルスルホン酸ホルマリン縮合物塩等の多価陰イオン高分子界面活性剤も使用することができる。前記分散助剤において、塩の種類は特に限定されず、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられる。前記分散助剤は、一種を単独で用いても良く、二種以上を併用してもよい。
上述した分散剤及び分散助剤の中、分散剤として第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、硫酸バリウム、及びカオリンからなる群より選択される一種以上と、分散助剤としてn−パラフィンスルホン酸ソーダとを併用することが特に好ましい。
前記分散剤及び前記分散助剤の使用量は、その種類や、ポリエチレン系樹脂粒子の種類及び使用量によって異なるものの、通常、水系分散媒100重量部に対して、分散剤を0.1重量部以上3重量部以下の範囲で配合し、分散助剤を0.001重量部以上0.1重量部以下の範囲で配合することが好ましい。
前記ポリエチレン系樹脂粒子は、水系分散媒中での分散性を良好なものにする為に、通常、水系分散媒100重量部に対して、20重量部以上100重量部以下の範囲で使用することが好ましい。
このような架橋剤を用いて水系分散媒中で架橋する方法の場合、ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂としては、メルトインデックスが0.2g/10分以上2.0g/10分未満であるポリエチレン系樹脂を用いることが好ましい。この場合、低吸水性、短サイクル性を有する架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られやすくなる。
一方、架橋ポリエチレン系樹脂粒子は、架橋により流動性が低下することから、前述したJIS K 7210に準拠した、温度190℃、荷重2.16kgの条件では、メルトインデックス測定が困難である。
本発明の一実施形態において、架橋ポリエチレン系樹脂粒子の融点は、前述した方法で測定することが可能である。架橋ポリエチレン系樹脂粒子の融点は、概ね105℃以上125℃以下である。この場合に、架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子の融点が、105℃以上125℃以下となり易い。
一方、本発明において、ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂と架橋後のポリエチレン系樹脂粒子の融点差の絶対値は、2℃以下であることが好ましく、1℃以下であることがより好ましい。この理由は定かではないが、このような場合に、吸水性が低く、かつ短サイクルの架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られ易い。なお、本発明において、基材樹脂であるポリエチレン系樹脂の融点と架橋後のポリエチレン系樹脂粒子の融点のどちらが高くても構わないが、基材樹脂であるポリエチレン系樹脂の融点が高いほうが好ましい。
なお、このような架橋剤を用いて水系分散媒中で架橋する場合、架橋ポリエチレン系樹脂粒子が真球に近づき、その結果、架橋ポリエチレン系樹脂粒子を発泡させて得られる架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子も真球に近づくことから、型内発泡成形時の充填性の観点から、好ましい態様といえる。
本発明の一実施形態においては、低吸水性、及び短サイクル性の観点から、架橋工程を経て得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子(以下、「架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子」とも言う。)を用いることが好ましい。
特に、ポリエチレン系樹脂として低密度ポリエチレン系樹脂を用いて得られた架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子は、前述した粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂発泡粒子となり易い。
上記で得られた特定の融点及び粘弾性特性を有するポリエチレン系樹脂粒子を用いて、以下に詳細に記載する特定の一段発泡工程により、低吸水性、及び短サイクル性のポリエチレン系樹脂発泡粒子を製造することができる。
本発明の一実施形態において、一段発泡工程は、密閉容器内で、ポリエチレン系樹脂を基材樹脂とするポリエチレン系樹脂粒子を水系分散媒に分散させ、二酸化炭素を含む発泡剤を添加し、加熱、及び加圧した後、密閉容器の内圧よりも低い圧力域に放出することによりポリエチレン系樹脂粒子を発泡させてポリエチレン系樹脂発泡粒子を得る工程である。
前記一段発泡工程において、発泡倍率は10倍以上18倍以下である。上述した融点及び粘弾度特性を有するポリエチレン系樹脂粒子を用い、このような一段発泡工程を経ることで、低吸水性、及び短サイクル性のポリエチレン系樹脂発泡粒子が得られる。前記一段発泡工程における発泡倍率が10倍未満であると、ポリエチレン系樹脂発泡粒子及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水量が高くなってしまう。一方、前記一段発泡工程における発泡倍率が18倍を超えると、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の成形サイクルが長くなってしまう。低吸水性、及び短サイクル性の観点から、前記一段発泡工程における発泡倍率は11倍以上17倍以下であることが好ましく、12倍以上17倍以下であることがより好ましい。一段発泡工程における発泡倍率は、後述する一段発泡粒子の発泡倍率を測定することで確認することができる。
一段発泡工程では、具体的には、例えば、密閉容器内に、ポリエチレン系樹脂粒子、水系分散媒、必要に応じて分散剤等を仕込んだ後、必要に応じて、密閉容器内を減圧状態とし(真空引きし)、次いで、密閉容器内の圧力が1MPa(ゲージ圧)以上2MPa(ゲージ圧)以下になるまで二酸化炭素を含む発泡剤を導入し、その後、ポリエチレン系樹脂の軟化温度以上の温度にまで加熱する。加熱することによって密閉容器内の圧力が約1.5MPa(ゲージ圧)以上5MPa(ゲージ圧)以下の範囲まで上がる。必要に応じて、加熱後、さらに二酸化炭素を含む発泡剤を追加して所望の発泡圧力に調整し、さらに発泡温度への温度微調整を行いつつ、0分を超えて120分間以下の範囲で保持(ホールド)し、次いで、発泡剤が含浸されたポリエチレン系樹脂粒子を密閉容器の内圧よりも低い圧力域(通常は大気圧)である捕集用容器に放出して、ポリエチレン系樹脂発泡粒子を得る。
なお、ポリエチレン系樹脂発泡粒子を捕集する捕集用容器内の圧力は、前記密閉容器内の圧力よりも低い圧力域であればよいが、通常は、捕集用容器の一部を大気開放系として大気圧にしておけばよい。捕集用容器内の圧力を大気圧とすることは、圧力を制御するための複雑な設備が不要である為、好ましい。
一方、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率を高める為に、捕集用容器内に温水シャワーや水蒸気の吹き込みを行い、放出されるポリエチレン系樹脂発泡粒子に温水や水蒸気を接触させることも、好ましい態様である。この場合の捕集用容器内の温度としては、60℃以上120℃以下の範囲が好ましく、90℃以上110℃以下の範囲がより好ましい。
本発明における発泡剤の導入方法としては、上記以外の方法でもよい。例えば、密閉容器にポリエチレン系樹脂粒子、水系分散媒、必要に応じて分散剤等を仕込んだ後、必要に応じて、密閉容器内を真空引きし、次いで、ポリエチレン系樹脂の軟化温度以上の温度にまで加熱しながら発泡剤を導入してもよい。また、例えば、密閉容器にポリエチレン系樹脂粒子、水系分散媒、必要に応じて分散剤等を仕込んだ後、発泡温度付近にまで加熱し、この時点で発泡剤を導入してもよい。従って、ポリエチレン系樹脂粒子、水系分散媒及び、必要に応じて分散剤等からなる分散系に、発泡剤を導入する具体的な方法は、特に限定されるものではない。
なお、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率や平均気泡径の調整方法としては、例えば、低圧域に放出する前に、二酸化炭素、窒素、空気、或いは発泡剤として用いた物質等を圧入することにより、密閉容器内の内圧を高め、発泡時の圧力開放速度を調節し、更には、低圧域への放出中にも二酸化炭素、窒素、空気或いは発泡剤として用いた物質等を密閉容器内に導入して圧力を制御する方法が挙げられる。また、低圧域に放出する前の密閉容器内の温度(概ね発泡温度)を適宜変化させることによっても、発泡倍率や平均気泡径を調整することが可能である。
低圧域に放出する前の密閉容器内の温度(発泡温度)としては、ポリエチレン系樹脂粒子の軟化温度以上であればよいが、通常、ポリエチレン系樹脂粒子の融点[Tm(℃)]を基準として、Tm−5(℃)以上Tm+40(℃)以下が好ましく、Tm+5(℃)以上Tm+25(℃)以下がさらに好ましい。
本発明の一実施形態において、前記ポリエチレン系樹脂の融点、あるいはポリエチレン系樹脂粒子の融点Tmとは、示差走査熱量計を用いる示差走査熱量測定(DSC)において、ポリエチレン系樹脂、あるいはポリエチレン系樹脂粒子1mg以上10mg以下を、10℃から190℃まで10℃/分の速度で昇温し、その後、10℃まで10℃/分の速度で冷却し、再度、190℃まで10℃/分の速度で昇温したときに得られるDSC曲線における、二回目の昇温時の融解ピーク温度である。また、融解終了温度とは、二回目の昇温時における融解ピーク曲線の裾が高温側でベースラインの位置に戻ったときの温度である。なお、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の融点も同様に測定することができる。
密閉容器内の温度で保持(ホールド)する時間(以下、「ホールド時間」と記す場合がある。)としては、0分を超えて120分間以下の範囲であることが好ましく、2分間以上60分間以下の範囲であることがより好ましく、10分間以上40分間以下の範囲であることがさらに好ましい。
ポリエチレン系樹脂粒子を分散させる密閉容器には特に制限はなく、発泡粒子製造時における容器内圧力、容器内温度に耐えられるものであればよい。具体的には、例えば、オートクレーブ型の耐圧容器が挙げられる。
本発明で用いられる発泡剤としては、二酸化炭素を含む発泡剤が用いられる。二酸化炭素以外には、プロパン、ブタン、ペンタン等の飽和炭化水素類、ジメチルエーテル等のエーテル類、メタノール、エタノール等のアルコール類、空気、窒素、水蒸気(水)等の無機ガスが挙げられる。これらの発泡剤は、一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
前記発泡剤の中でも、環境負荷が特に小さく、燃焼危険性も無いことから、二酸化炭素のみの発泡剤、あるいは二酸化炭素と水蒸気(水)を発泡剤とすることがより好ましい。
前記水系分散媒としては、水のみを用いることが好ましいものの、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等を水に添加した分散媒も使用することができる。尚、本発明においてポリエチレン系樹脂粒子に親水性化合物を含有させた場合、水系分散媒中の水も発泡剤として作用し、発泡倍率向上に寄与する。
水系分散媒中、ポリエチレン系樹脂粒子同士のブロッキングを防止するために、分散剤を使用することがより好ましい。分散剤としては、例えば、第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、タルク、クレー等の無機系分散剤が挙げられる。前記分散剤は、一種を単独で用いても良く、二種以上を併用しても良い。
また、分散剤と共に分散助剤を使用することが好ましい。分散助剤としては、例えば、N−アシルアミノ酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩型;アルキルスルホン酸塩、n−パラフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩等のスルホン酸塩型;硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルアミド硫酸塩等の硫酸エステル型;アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンリン酸塩、アルキルアリルエーテル硫酸塩等のリン酸エステル型等の陰イオン界面活性剤が挙げられる。また、マレイン酸共重合体塩、ポリアクリル酸塩等のポリカルボン酸型高分子界面活性剤、ポリスチレンスルホン酸塩、ナフタルスルホン酸ホルマリン縮合物塩等の多価陰イオン高分子界面活性剤も使用することができる。前記分散助剤において、塩の種類は特に限定されず、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられる。前記分散助剤は、一種を単独で用いても良く、二種以上を併用しても良い。
前記分散剤及び分散助剤の中でも、分散剤として第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、硫酸バリウム、及びカオリンからなる群より選択される一種以上と、分散助剤としてn−パラフィンスルホン酸ソーダとを併用することが特に好ましい。
前記分散剤や前記分散助剤の使用量は、その種類や、用いるポリエチレン系樹脂粒子の種類及び使用量によって異なるものの、通常、水系分散媒100重量部に対して、分散剤を0.1重量部以上3重量部以下の範囲で配合し、分散助剤を0.001重量部以上0.1重量部以下の範囲で配合することが好ましい。
前記ポリエチレン系樹脂粒子は、水系分散媒中での分散性を良好なものにする為に、通常、水系分散媒100重量部に対して、20重量部以上100重量部以下の範囲で使用することが好ましい。
なお、本発明において、一段発泡工程の前に架橋剤を用いて水系分散媒中で架橋する方法を採用した場合、架橋工程後、一旦、架橋ポリエチレン系樹脂粒子を耐圧密閉容器から取り出し、別途、一段発泡工程のために耐圧密閉容器に投入し、前述したようにして架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子を製造することが可能である。
一方、架橋工程後、架橋ポリエチレン系樹脂粒子を耐圧密閉容器から取り出さず、該耐圧密閉容器に二酸化炭素を含む発泡剤を添加し、加熱、及び加圧した後、密閉容器の内圧よりも低い圧力域に放出することにより架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子を製造することも可能である。
以上のような一段発泡工程によりポリエチレン系樹脂粒子を発泡させて得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子を「一段発泡粒子」と称する場合がある。さらに、一段発泡粒子に無機ガス、例えば空気や窒素、二酸化炭素等を含浸させて内圧を付与した後、特定の圧力の水蒸気と接触させることにより、一段発泡粒子よりも発泡倍率が向上したポリエチレン系樹脂発泡粒子を得ることもできる。このように一段発泡粒子であるポリエチレン系樹脂発泡粒子をさらに発泡させて、発泡倍率がより高いポリエチレン系樹脂発泡粒子を得る工程を、本発明においては「二段発泡工程」と称する場合があり、このような二段発泡工程を経て得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子を「二段発泡粒子」と称する場合がある。
二段発泡工程とは、具体的には、一段発泡工程で得られたポリエチレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に入れ、例えば、空気、窒素及び二酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一種のガスを含む無機ガスを含浸して内圧を付与した後、加熱し、さらに発泡させる工程である。
前記二段発泡工程における加熱手段としては、水蒸気で加熱する方法、電気的に加熱する方法等があるが、工程の容易さ、ハンドリング性、安全性等の観点から、水蒸気で加熱する方法が好ましい。
水蒸気で加熱する場合の水蒸気の圧力は、二段発泡粒子の発泡倍率等を考慮した上で、0.005MPa(ゲージ圧)以上0.15MPa(ゲージ圧)以下に調整することが好ましく、0.01MPa(ゲージ圧)以上0.1MPa(ゲージ圧)以下に調整することがより好ましい。
一段発泡粒子に含浸させる無機ガスの内圧は、二段発泡粒子の発泡倍率等を考慮して適宜変化させることが望ましいが、0.1MPa(絶対圧)以上0.6MPa(絶対圧)以下であることが好ましい。
本発明の一実施形態において、二段発泡工程後のポリエチレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率は、低吸水性であって、成形サイクルが短くなる観点からは、11倍以上60倍以下が好ましく、15倍以上50倍以下がより好ましく、20倍以上45倍以下がさらに好ましく、20倍以上35倍以下が特に好ましい。
本発明の一実施形態において、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率は、まず、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の重量w(g)を測定した後、当該ポリエチレン系樹脂発泡粒子をエタノールの入ったメスシリンダー内に沈め、メスシリンダーの液面上昇分(水没法)から体積v(cm3)を測定し、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の真比重ρb(=w/v)を求める。次いで、ポリエチレン系樹脂または発泡前のポリエチレン系樹脂粒子の密度ρr(g/cm3)との比(ρr/ρb)を算出することによって求められる値を指す。なお、ρrも上記水没法にて算出が可能である。一段発泡粒子及び二段発泡粒子のいずれの発泡粒子の発泡倍率は、上述した通りに測定することができる。
前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子の平均気泡径は、180μm以上450μm以下が好ましく、200μm以上400μm以下がより好ましい。平均気泡径が180μm以上であると、型内発泡成形したときにポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の表面にシワが発生する恐れがなく、また、平均気泡径が450μm以下であると、型内発泡成形して得られるポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の緩衝特性が低下する恐れがない。
本発明の一実施形態において、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の連続気泡率は、12%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、6%以下であることが特に好ましい。連続気泡率が12%を超えると、型内発泡成形したときに収縮が起こり、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の表面平滑性及び圧縮強度が低下する傾向にある。また、型内発泡成形が不可能となる場合もある。
以上のようにして得たポリエチレン系樹脂発泡粒子は、例えば、公知の型内発泡成形を行うことにより、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体に成形することができる。
型内発泡成形を行うことによりポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を成形する具体的な方法としては、特に制限は無いものの、例えば、
(I)ポリエチレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に入れ、空気、窒素及び二酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一種のガスを含む無機ガスを含浸して内圧を付与した後、当該ポリエチレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法;
(II)ポリエチレン系樹脂発泡粒子を無機ガスの圧力で圧縮して金型に充填し、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の復元力を利用して、水蒸気で加熱融着させる方法;
(III)特に前処理することなくポリエチレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法等の方法が挙げられる。これらの中でも、低吸水性の観点からは、上記(I)の方法を選択することが好ましい。
型内発泡成形における成形圧力等の成形条件については、特に限定されるものではなく、例えば、一般的な公知の条件で適宜調整し、成形することが可能である。
本発明で得られたポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の密度は、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率、或いはポリエチレン系樹脂型内発泡成形体に求める強度等に応じて適宜設定すればよいが、通常、10g/L以上100g/L以下の範囲が好適であり、より好ましくは14g/L以上50g/L以下、特に好ましくは20g/L以上35g/L以下の範囲である。このような場合に、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の優れた特性である緩衝性を充分に発揮させつつ、低吸水性、短サイクルのポリエチレン系樹脂型内発泡成形体となりやすい。特に、吸水量が0.15g/100cm3以下の低吸水性のポリエチレン系樹脂型内発泡成形体となりやすい。また、成形サイクルが200秒以下の短サイクルのポリエチレン系樹脂型内発泡成形体となりやすい。前記ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水量及び成形サイクルは後述のとおりに測定することができる。
以下、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は係る実施例のみに限定されるものではない。なお、各実施例にて示された技術内容は、別の実施例にて示された技術内容と適宜組み合わせて用いることができる。
実施例及び比較例における評価は、次の方法によって行った。
<粘弾性測定>
ポリエチレン系樹脂粒子又はポリエチレン系樹脂発泡粒子を可能な限り鉄板上に隙間無く敷き詰め、これを別の鉄板で挟み込み、200℃雰囲気に30分間置くことでポリエチレン系樹脂粒子又はポリエチレン系樹脂発泡粒子を溶融させ、シート状とした。これを冷却して厚み約0.5mmの樹脂シートを得た。該樹脂シートから、長さ18mm×幅4mm×厚み約0.5mmの試験片を切り出し、これを粘弾性測定用試料とした。なお、厚みについては、長さ方向に対して両端部及び中央部の厚み3点を(株)ミツトヨ製標準外側マイクロメータM300で測定し、平均値を用いた。次に、動的粘弾性測定装置(DMA)としては、アイティー計測制御(株)製DVA200を用い、前記試験片の粘弾性測定(tanδ及び複素粘度測定)を行った。測定条件は、次の通りである。
(a)測定モード:引張
(b)チャック間距離:10mm
(c)昇温条件:5℃/分
(d)周波数:1.67Hz
(e)歪:0.1%
<ポリエチレン系樹脂等のメルトインデックス(MI)>
基材樹脂であるポリエチレン系樹脂またはポリエチレン系樹脂粒子のメルトインデックス(MI)は、JIS K 7210に準拠し、温度190℃、荷重2.16kgで測定した。架橋ポリエチレン系樹脂粒子についても、同様に測定した。
<ポリエチレン系樹脂発泡粒子等の融点測定>
示差走査熱量計[セイコーインスツルメンツ(株)製、DSC6200型]を用いて、3mg以上6mg以下のポリエチレン系樹脂発泡粒子を10℃から190℃まで10℃/分の速度で昇温し、その後、10℃まで10℃/分の速度で冷却し、再度、190℃まで10℃/分の速度で昇温したときに得られるDSC曲線における、二回目の昇温時の融解ピーク温度を融点とした。ポリエチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂粒子についても、同様にして測定した。
<ポリエチレン系樹脂の密度>
ポリエチレン系樹脂を10g以上50g以下の範囲で秤量して、60℃で6時間乾燥した後、23℃、相対湿度50%の室内で状態を調節した。次いで、該ポリエチレン系樹脂の重量W(g)を測定した後、エタノールの入ったメスシリンダー内に沈め、メスシリンダーの液面上昇分(水没法)から体積V(cm3)を測定した。そして、上記体積V(cm3)からポリエチレン系樹脂の密度ρr(=W/V(g/cm3))を求めた。
<発泡倍率>
ポリエチレン系樹脂発泡粒子を3g以上10g以下の範囲で秤量して、60℃で6時間乾燥した後、23℃、相対湿度50%の室内で状態を調節した。次いで、該ポリエチレン系樹脂発泡粒子の重量w(g)を測定した後、エタノールの入ったメスシリンダー内に沈め、メスシリンダーの液面上昇分(水没法)から体積v(cm3)を測定した。そして、上記体積v(cm3)からポリエチレン系樹脂発泡粒子の密度ρb(=w/v)を求め、発泡前のポリエチレン系樹脂の密度ρrとの比(ρr/ρb)を発泡倍率K(=ρr/ρb)とした。
<平均気泡径(平均セル径)>
セル膜(ポリエチレン系樹脂発泡粒子の気泡膜)が破壊されないように充分注意しながら、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の略中央を切断し、その切断面をマイクロスコープ[株式会社キーエンス製、デジタルマイクロスコープVHX−100]で観察した。そして、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の表層部分を除いた部分に、長さ1000μmに相当する線分を引き、該線分が通る気泡数nを測定した。そして、上記気泡数nから気泡径を1000/n(μm)で算出した。同様の測定を10個のポリエチレン系樹脂発泡粒子で行い、算出した気泡径の平均値を、平均気泡径とした。
<連続気泡率>
ASTM D2856−87の手順C(PROSEDURE C)に記載の方法に従って得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子の体積をVc(cm3)とし、下記式に従って連続気泡率(%)を求めた。
連続気泡率(%)=((Va−Vc)×100)/Va
なお、Vcは、東京サイエンス株式会社製空気比較式比重計モデル1000を用いて測定した。また、体積Va(cm3)は、上記空気比較式比重計にてVcを測定した後のポリエチレン系樹脂発泡粒子の全量をエタノールの入ったメスシリンダー内に沈め、メスシリンダーの液面上昇分(水没法)から求めた、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の見かけ上の体積である。
<成形サイクル>
ポリエチレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に投入し、空気を圧入して耐圧容器内を昇圧し、ポリエチレン系樹脂発泡粒子に0.16MPa(絶対圧)の内圧を付与した(空気を含浸した。)。内圧を付与したポリエチレン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形体の設計外形寸法が400mm×300mm×50mmとなる金型に充填し、まず0.1MPa(ゲージ圧)の水蒸気で金型内の空気を追い出し、その後、所定の成形圧力の加熱蒸気を用いて10秒間加熱成形(両面加熱)させることにより、通い箱成形体を得た。この際、両面加熱の成形圧力を0.08MPa(ゲージ圧)から0.25MPa(ゲージ圧)の範囲において、0.01MPa間隔で変更して、約400mm×300mm×50mmの寸法のブロック状成形体を作製した。
なお、ポリエチレン系樹脂発泡粒子の充填〜成形〜冷却・取り出しの各工程は、以下のとおりであった。
(1)金型が開いた状態から、
(2)金型開閉方向の金型隙間が5mm(クラッキング10%)になるまで金型を閉じた後、
(3)ポリエチレン系樹脂発泡粒子を金型系外へ流出させることなく充填した。次いで、
(4)金型隙間が0mmとなるように金型を閉じることにより、ポリエチレン系樹脂発泡粒子を圧縮して、
(5)予備加熱工程、一方加熱工程、逆一方加熱工程、両面加熱工程を行い、
(6)水冷し、
(7)金型内部の成形体の発泡圧が0.04MPa(ゲージ圧)に達した時点でブロック状成形体を取り出した。
ここで、(1)〜(7)までの一連の成形工程は自動運転され、工程(6)を除くその他の工程の所要時間は一定とした。なお、予備加熱工程は3秒、一方加熱工程は7秒、逆一方加熱工程は7秒、両面加熱工程は10秒とした。
また、金型内部の成形体の発泡圧は、金型内部表面の成形体と接触する部分に面圧計を取り付けておき、成形体がこの面圧計に及ぼす圧力を検知した。
各成形時には、工程(1)〜(7)の所要時間を計測しており、後述する最低成形圧力時での所要時間を、「成形サイクル(秒)」とした。
<ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の融着性評価及び最低成形圧力の決定>
前述のようにして作製したブロック状成形体を23℃、相対湿度50%で2時間静置し、次に65℃、相対湿度20%で24時間養生した後、23℃、相対湿度50%の室内に4時間放置して、評価対象物とした。評価対象のブロック状成形体の表面にナイフで約5mmの深さのクラックを入れた後、クラックに沿ってブロック状成形体を割り、その破断面を観察した。そして、破断面の全粒子数に対する破壊粒子数の割合を求め、型内発泡成形体の融着率(%)とした。そして、上記型内発泡成形体の融着率が80%以上に達する両面加熱成形圧力における最も低い成形圧力を最低成形圧力とした。
<吸水量>
前述の前処理を行い評価対象物としたブロック状成形体の外形寸法(縦、横、厚み寸法)を(株)ミツトヨ製ノギスで測定し、これらの積からブロック状成形体の体積(単位cm3)を算出した。次いで、ブロック状成形体の重量を測定した後、24時間水没させた。24時間後ブロック状成形体を水中から取り出し、ブロック状成形体の表面に付着している水分のみを布で拭いて取り除いた後、重量を測定し、水没前後での重量増加量(単位g)を求めた。そして、下記式により、吸水量を算出し、下記の3段階基準で吸水量を評価した。
吸水量(g/100cm3)=(重量増加量/ブロック状成形体の体積)×100
<吸水量の評価>
A(良好、市場要求性能):吸水量が0.20g/100cm3未満
B(普通、市場要求性能): 吸水量が0.20g/100cm3以上0.85g/100cm3未満
C(不適合、市場要求性能):吸水量が0.85g/100cm3以上
実施例及び比較例で用いたポリエチレン系樹脂(A−1、A−2、A−3、B−1)の物性を、下記表1に示した。
Figure 2017169568
また、架橋剤としては、次の化合物を使用した。
(a)日油株式会社製ジクミルパーオキサイド(DCP)
(b)日油株式会社製t−ブチルパーオキシベンゾエート(tBPOB)
(実施例1)
<ポリエチレン系樹脂粒子の製造>
低密度ポリエチレン系樹脂A−1の100重量部に対し、タルク及びグリセリンを表2に記載の配合量となるようにブレンドした。得られた混合物を26mmφ二軸押出機[東芝機械株式会社製、TEM26−SX]に投入し、溶融混練した。その後、混練物を押出機先端に接続した直径1.2mmの円筒ダイより、樹脂温度220℃でストランド状に押出し、水冷後、カッターで切断し、円柱状のポリエチレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を得た。なお、樹脂温度は、二軸押出機のスクリュー先端部直後のダイに備え付けられた樹脂温度計によって測定された値を読み取った。得られたポリエチレン系樹脂粒子について、融点、tanδ、複素粘度、及びメルトインデックスを評価した。結果を下記表2に示した。
<架橋ポリエチレン系樹脂粒子の製造>
得られたポリエチレン系樹脂粒子100重量部を、純水200重量部、第三リン酸カルシウム1重量部、n−パラフィンスルホン酸ソーダ0.006重量部及びDCP0.4重量部と共に耐圧密閉容器に投入した後、耐圧密閉容器内を窒素置換した。耐圧密閉容器内を攪拌しながら昇温を開始し、耐圧密閉容器内の液温を160℃とし、この温度で45分間ホールドした。その後、冷却し、架橋ポリエチレン系樹脂粒子を取り出した。得られた架橋ポリエチレン系樹脂粒子について、融点を評価した。結果を表2に示す。なお、JIS K 7210に準拠した、温度190℃、荷重2.16kgでのメルトインデックスは、粘度が高すぎることから測定不可能であり、このことから架橋されていることが確認できた。
<架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造>
得られた架橋ポリエチレン系樹脂粒子100重量部を、純水225重量部、第三リン酸カルシウム0.56重量部、及びn−パラフィンスルホン酸ソーダ0.034重量部と共に耐圧密閉容器に投入した後、脱気(真空引き)し、攪拌しながら二酸化炭素8.0重量部を耐圧密閉容器内に入れ、耐圧密閉容器内の液温が130℃となるように加熱した。液温が130℃に到達した時点で、二酸化炭素を更に追加し、耐圧密閉容器の圧力(発泡圧力)を3.5MPa(ゲージ圧力)に調整した。その後、25分間ホールドし、次いで、密閉容器下部のバルブを開いて、水分散物(発泡粒子及び水系分散媒)を、オリフィスを通じて大気圧下の発泡筒(捕集用容器)に放出して、発泡粒子(一段発泡粒子)を得た。この際、水分散物の放出中に耐圧密閉容器内の圧力が低下しないように、二酸化炭素を追加圧入して圧力を保持した。また、上記発泡筒には水蒸気を吹き込んで98℃に加温した状態とし、放出されてくる発泡粒子と水蒸気とが接触するようにした。得られた一段発泡粒子を60℃にて6時間乾燥させた後、融点、tanδ、複素粘度、発泡倍率及び平均気泡径を評価した。結果を下記表2に示した。
次いで、得られた一段発泡粒子を耐圧容器内に投入し、空気を圧入して耐圧容器内を昇圧し、加圧空気を含浸させて、一段発泡粒子内圧を0.16MPa(絶対圧)にした後、蒸気圧力が0.017MPa(ゲージ圧)の水蒸気と接触させることで二段発泡させた。得られた二段発泡粒子を60℃にて6時間乾燥させた後、融点、tanδ、複素粘度、発泡倍率、平均気泡径、及び連続気泡率を評価した。結果を下記表2に示した。
<ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造>
得られた二段発泡粒子を耐圧容器に投入し、空気を圧入して耐圧容器内を昇圧し、加圧空気を含浸させて、二段発泡粒子内圧を0.16MPa(絶対圧)にした。内圧を付与した二段発泡粒子を型内発泡成形体の設計外形寸法が400mm×300mm×50mmとなる金型に充填し、まず0.1MPa(ゲージ圧)の水蒸気で金型内の空気を追い出し、その後、所定の成形圧力の加熱蒸気を用いて10秒間加熱成形(両面加熱)させることにより、通い箱成形体を得た。この際、両面加熱成形圧力を0.08MPa(ゲージ圧)から0.25MPa(ゲージ圧)の範囲において、0.01MPa間隔で変更して、約400mm×300mm×50mmの寸法のブロック状成形体を作製した。各両面加熱成形圧力により得られた型内発泡成形体の融着率を評価し、型内発泡成形体融着率が80%以上に達する両面加熱成形圧力における最も低い成形圧力を最低成形圧力とした。また、最低成形圧力における型内発泡成形体の成形サイクル、成形体密度、及び吸水量を評価した。結果を下記表2に示した。
(実施例2〜9、比較例1〜9)
ポリエチレン系樹脂の種類、添加剤種や添加量、及びその他の各種条件を下記表2又は表3に記載の通りとした以外は、実施例1と同様にし、一段発泡粒子、二段発泡粒子及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を製造し、評価を行った。結果を下記表2又は表3に示した。
但し、比較例3は、得られた一段発泡粒子の連続気泡率が高く、明らかな破泡が認められ、一段発泡粒子に内圧を付与することができず、二段発泡できなかった。同様に、型内発泡成形もできなかった。なお、該一段発泡粒子のtanδと複素粘度を測定したところ、それぞれ、0.99、4200Pa・sであった。同様に、比較例9も、得られた一段発泡粒子の連続気泡率が高く、明らかな破泡が認められ、一段発泡粒子に内圧を付与することができず、二段発泡できなかった。同様に、型内発泡成形もできなかった。なお、該一段発泡粒子のtanδと複素粘度を測定したところ、それぞれ、0.99、4000Pa・sであった。
(比較例10)
ポリエチレン系樹脂の種類、添加剤種や添加量、及びその他の各種条件を下記表3に記載の通りとした以外は、実施例1と同様にし、ポリエチレン系樹脂粒子及び架橋ポリエチレン系樹脂粒子を製造した。
<架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造>
得られた架橋ポリエチレン系樹脂粒子を耐圧容器内に投入し、水系分散媒を用いずに二酸化炭素を圧入して耐圧容器内を3.2MPa(ゲージ圧)まで昇圧し、3時間かけて二酸化炭素を含浸させた。次いで、二酸化炭素を含浸させた架橋ポリエチレン系樹脂粒子を別の耐圧容器内に移し、水系分散媒を用いずに、蒸気圧力が0.066MPa(ゲージ圧)の水蒸気と接触させることで発泡させ、一段発泡粒子を得た。一段発泡粒子の発泡倍率は、2.4倍であった。
得られた一段発泡粒子を耐圧容器内に投入し、空気を圧入して耐圧容器内を昇圧し、加圧空気を含浸させて、一段発泡粒子内圧を0.60MPa(絶対圧)にした後、蒸気圧力が0.066MPa(ゲージ圧)の水蒸気と接触させることで二段発泡させた。二段発泡粒子の発泡倍率は、16倍であった。
得られた二段発泡粒子を耐圧容器内に投入し、空気を圧入して耐圧容器内を昇圧し、加圧空気を含浸させて、二段発泡粒子内圧を0.23MPa(絶対圧)にした後、蒸気圧力が0.015MPa(ゲージ圧)の水蒸気と接触させることで三段発泡させた。三段発泡粒子の発泡倍率は、30倍であった。
<ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造>
得られた三段発泡粒子を用いた以外は、実施例1と同様にし、製造、評価を行った。結果を表3に示した。
Figure 2017169568
Figure 2017169568
上記表2及び表3の結果から分かるように、実施例のポリエチレン系樹脂発泡粒子を用いることで、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を作製時の成形サイクルが短く、かつポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水量を低減できた。
一方、比較例では、成形サイクルと吸水量のバランスをとることができず、成形サイクルが短い場合は吸水量が増大し、吸水量が低減できた場合は成形サイクルが長くなった。具体的には、一段発泡に、tanδが0.7を超えるポリエチレン系樹脂粒子を用いた比較例1では、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水量が多かった。一段発泡に、tanδが0.3未満であり、且つ複素粘度が20000Pa・sを超えるポリエチレン系樹脂粒子を用いた比較例2では、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を作製時の成形サイクルが長く、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水量も多かった。一段発泡に、tanδが0.3未満であり、且つ複素粘度が5000未満のポリエチレン系樹脂粒子を用いた比較例3では、二段発泡粒子及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を作製することができなかった。一段発泡に、複素粘度が20000Pa・sを超えるポリエチレン系樹脂粒子を用いた比較例4では、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水量が多かった。一段発泡工程における発泡倍率が10倍未満の比較例5及び7では、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の吸水量が多かった。一段発泡工程における発泡倍率が18倍を超える比較例6及び8では、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を作製時の成形サイクルが長かった。一段発泡に、tanδが0.7を超えており、且つ複素粘度が5000Pa・s未満のポリエチレン系樹脂粒子を用いた比較例9では、二段発泡粒子及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を作製することができなかった。一段発泡として、二酸化炭素を含浸させた架橋ポリエチレン系樹脂粒子を、水系分散媒を用いずに、水蒸気と接触させることで発泡させた比較例10では、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を作製時の成形サイクルが長かった。
本発明の製造方法によって得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子を用いれば、低吸水性であって、かつ成形サイクルの短いポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を容易に製造することができる。それゆえ、本発明に係るポリエチレン系樹脂発泡粒子は、例えば、通い箱、緩衝材、緩衝包材、断熱材等に用いられるポリエチレン系樹脂発泡粒子として、各種産業において広範に利用され得る。特に、洗浄が必要となる通い箱に有用である。

Claims (15)

  1. ポリエチレン系樹脂を基材樹脂とするポリエチレン系樹脂粒子を発泡させてポリエチレン系樹脂発泡粒子を得るポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法であって、
    前記ポリエチレン系樹脂粒子は、融点が105℃以上125℃以下であり、温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定におけるtanδが0.3以上0.7以下、かつ複素粘度が5000Pa・s以上20000Pa・s以下であり、
    密閉容器内で、前記ポリエチレン系樹脂粒子を水系分散媒に分散させ、二酸化炭素を含む発泡剤を添加し、加熱、及び加圧した後、密閉容器の内圧よりも低い圧力域に放出する一段発泡工程を有し、前記一段発泡工程における発泡倍率が10倍以上18倍以下であることを特徴とするポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  2. 温度130℃かつ周波数1.67Hzの粘弾性測定におけるtanδが0.4以上0.6以下、かつ複素粘度が6500Pa・s以上12000Pa・s以下である請求項1に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  3. 前記ポリエチレン系樹脂粒子は、架橋工程によって架橋されている請求項1又は2に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  4. 前記架橋工程は、架橋剤を用いて水系分散媒中で架橋することで行われる請求項3に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  5. 一段発泡工程より前に、ポリエチレン系樹脂粒子を架橋する架橋工程を含む請求項3又は4に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  6. 前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂と架橋後のポリエチレン系樹脂粒子の融点差の絶対値が2℃以下である請求項3〜5の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  7. 前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂と架橋後のポリエチレン系樹脂粒子の融点差の絶対値が1℃以下である請求項3〜6の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  8. 前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂のメルトインデックスが0.2g/10分以上2.0g/10分未満である請求項1〜7の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  9. 前記ポリエチレン系樹脂粒子の基材樹脂であるポリエチレン系樹脂の密度が0.920g/cm3以上0.932g/cm3以下である請求項1〜8の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  10. 前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子の融点が113℃以上117℃以下である請求項1〜9の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  11. 前記一段発泡工程の後に、一段発泡工程で得られたポリエチレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に入れ、空気、窒素及び二酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一種のガスを含む無機ガスを含浸して内圧を付与した後、加熱し、さらに発泡させる二段発泡工程を含む請求項1〜10の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  12. 請求項1〜11の何れか一項に記載の製造方法により得られるポリエチレン系樹脂発泡粒子を金型内に充填して型内発泡成形するポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
  13. 前記ポリエチレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に入れ、空気、窒素及び二酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一種のガスを含む無機ガスを含浸して内圧を付与した後、型内発泡成形する請求項12に記載のポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
  14. 前記ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の密度が20g/L以上35g/L以下であり、吸水量が0.15g/100cm3以下である請求項12又は13に記載のポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
  15. 前記ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体が通い箱である請求項12〜14の何れか一項に記載のポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法。
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