JPH0234642A - 樹脂発泡体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、オレフィン系樹脂などを主成分・とじ、後
加工を行うことなく任意の通気性を有する樹脂発泡体を
連続した工程で製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

現在オレフィン系樹脂などからなる樹脂発泡体は、断熱
材、梱包材、クツション材等各種の方面に使用されてい
るが、それらのほとんどは独立気泡の発泡体であり、通
気性、吸水性等を必要とする用途には使用できない。

また、従来からオレフィン系樹脂から一旦独立気泡の発
泡体を製造し、これを加熱膨張させて破泡する連続気泡
体の製造方法も知られているが、このような方法による
発泡体は弾力性がなくへたり易く、また均一な破泡も困
難で気泡も粗大となり、そのためキメが粗いものとなり
外観、感触が悪い低いものであった。

これを解決するため、特開昭５６−１２１７３９号公報
、特公昭５４−６３１７２号公報には、独立気泡のオレ
フィン系樹脂発泡体を加圧破泡する方法が開示されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来の連続気泡発泡体の製造方法は、いずれも−旦
独立気泡の発泡体を製造し、これを加熱により、或いは
機械的に加圧して破泡する方法であるから、製造工程が
二段階となって煩瑣な上に単板状のものしか得られない
。また、均一破泡が難しく、得られた樹脂発泡体の気泡
径が粗大であり、したがってキメが粗（て手触りが悪く
、また通気性、吸水性も不十分である等種々の欠点があ
った。

この発明者はこのような欠点を解消するため研究をすす
めたところ、オレフィン系樹脂に発泡剤と有機過酸化物
架橋剤とを所定の関係で配合した発泡性樹脂組成物を用
いることにより連続気泡の樹脂発泡体が得られること、
かつこの発泡性樹脂組成物と従来の独立気泡体用の発泡
性樹脂組成物とを混合して加熱発泡させることにより、
発泡の特性を調整しうろことを見出し、この発明を完成
した。

すなわち、この発明は、簡単な工程で、圧縮特性、吸水
性、耐候性及び感触に優れた任意の通気度を有する樹脂
発泡体の製造方法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕 この発明の樹脂発泡体の製造方法は、連続気泡体用発泡
性樹脂組成物粒子と、独立気泡体用発泡性樹脂組成物粒
子とを混合して加熱発泡させる樹脂発泡体の製造方法で
あって、前記連続気泡体用発泡性樹脂組成物がオレフィ
ン系樹脂に発泡剤と有機過酸化物架橋剤を含有してなる
発泡性組成物からなり、かつ前記オレフィン系樹脂は、
前記発泡剤と前記有機過酸化物架橋剤の分解温度で溶融
可能な融点を有することを特徴としている。

上記の連続気泡体用発泡性樹脂組成物としては、たとえ
ば、オレフィン系樹脂１００重量部に、（８１発泡剤と
して、分解開始温度１２０〜１６０℃（この温度は前記
オレフィン系樹脂の融点より２０〜７０℃高いことが好
ましい）、分解完了温度１５０〜２１０℃のもの１〜２
０重量部、（ｂ）有機過酸化物架橋剤として、１分生減
温度が１４０〜１９０℃のもの０．３〜５重量部及び（
ｄ）α−オレフィン変性界面活性剤０．１〜１０重量部
、（ｅ）プロセスオイル０．１〜３０重量部を配合した
組成物が使用される。

また、この発明において、オレフィン系樹脂としては、
エチレン、プロピレンなどの単独重合体、或いはその共
重合体であり、たとえば、高圧法ポリエチレン、中低圧
法ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ
）　、エチレン−プロピレン系共重合体、エチレン−α
−オレフィン系共重合体、エチレン−ビニルエステル共
重合体、エチレン−アクリル酸アルキル共重合体、エチ
レン酢酸ビニル共重合体及びこれらの混合物があげられ
る。

また、前記発泡剤としては、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾカルボンアミド、ρ−トルエンスルホニルヒド
ラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、４．４
−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等が適して
いる。

これらの発泡剤の使用量は、オレフィン系樹脂１００重
量部に対して１〜２０重量部が通常使用されるが、目的
とする発泡倍率及び使用する発泡剤の分解時に発生する
ガス量から決められる。

また、この発泡剤は分解開始温度が１５０〜１６０℃で
あって分解終了温度が１５０〜２１０℃のものが好まし
い。１２０’Ｃ未満のものでは気泡が粗大になり、１６
０’Ｃを越えると架橋が先行し易く独立気泡型の発泡体
になり易い。

なお、発泡剤単品で上記温度条件を満足しないときには
、尿素化合物、酸化亜鉛、亜鉛化合物、鉛系化合物等の
分解促進剤を併用添加して上記温度条件を発現させると
よい。その添加量は１〜１０重量部の範囲が普通であり
、更に、分解促進剤の併用も可能であり、むしろ併用に
より上記温度条件を満足させ易い場合がある。

また、発泡剤の分解開始温度及び分解完了温度は指差熱
天秤において、１０ｔ／分の昇温速度で測定したときの
もので指差熱分析曲線の各点を意味する。更に、発泡剤
（発泡剤十分解促進剤）の分解開始温度は、上記温度範
囲において使用するオレフィン系樹脂の融点より２０〜
７０℃高い温度にすることが好ましい、２（１未満の場
合、加熱発泡の際、樹脂の粘度が追従できずガス抜けが
起こり易く、７０℃を越えると樹脂が流れてしまい気泡
生成ができないようになるからである。

次に、有機過酸化物架橋剤としては、１分生減温度が１
４０〜１９０℃の範囲のものが好適に使用される。１４
０℃未満であると架橋が先行して独立気泡となり、１９
０℃を越えると架橋が不足して粗大気泡となり易いから
である。

更に、この１分生減温度は発泡剤の分解完了温度にでき
るだけ接近しているのが好ましい。このように１分生減
温度と発泡剤の分解開始温度及び完了温度のバランスを
とり、かつ後述の界面活性剤、プロセスオイル等の添加
剤の添加により、生成した気泡を微細に保ちつつ破泡が
進行して連続気泡が形成される。

この有機過酸化物架橋剤の例として次のものがあげられ
る。なお、括弧内の数字は１分生減温度である。

１．１−ビス（ｔ−ブチル−オキシ）シクロヘキサン（
１５４）　、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸（１６７
）　、ｔ−ブチルば−オキシラウレート（１６５）、ｔ
−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサン
（１６５）　、シクロヘキサンパーオキサイド（１７４
）、Ｌ−ブチルパーオキシアリルカーボネート（１７２
）　、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート
（１５８）　、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾ
イルパーオキシ）ヘキサン（１６２）　、２．２−ビス
（ｔ−プチルバーオキシ）オクタン（１５９）　、ｔ−
ブチｌレバーオキシアセテート（１６０ン、２．２−ビ
ス（ｔブチルパーオキシ）ブタン（１６０，５）、Ｌ−
ブチルパーオキシベンゾエート（１７０）　、ｎ−ブチ
ル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシベルレート（
１６６）、ジ−ｔ−ブチルシバ−オキシイソフタレート
（１６８）、メチルエチルケトンパーオキサイド（１７
１）、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキサン（１７９）　、α、α′−ビス（ｔ−
ブチルバーオキシードイソプロピル）ベンゼン（１７９
）、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド（１７６）　、ジ
−ｔ−ブチルパーオキサイド（１８６）。

上記有機過酸化物架橋剤の使用量は、オレフィン系樹脂
１００重量部に対して５０．３〜５重量部の範囲で配合
するのが好ましい。５重量部を越えると架橋効果の向上
が望めずかつ不経済であり、０．３重量部未満では架橋
度が十分な架橋度が得られないからである。

更に、この組成物には、オレフィン系樹脂への相溶性が
良好で整泡剤としての効果が安定なα−オレフィン変性
界面活性剤が配合されるのが好ましい。たとえば、炭素
数が４〜１６のαオレフィンで変性された、ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル、オキシエチレンオキシプロ
ピレンブロックコボリマー、ポリオキシエチレンアルキ
ルアミン、パーフルオロアルキルエチレンオキシド、α
−オレフィン変性シリコンなどである。その使用量は、
オレフィン系樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０
重量部の配合するのが好ましい。０．１重量部未満では
十分その効果が発揮されず、１０重量部を越えるとその
効果はそれ以上顕著に増大せず不経済である上かえって
ブリードが発生し易くなるからである。

また、プロセスオイルがオレフィン系樹脂１００重量部
に対し、０．１〜３０重量部の範囲配合されるのが好ま
しく、ゴム、粘着剤に使用されるナフテン系オイルがそ
の例であるが、特にアニリン点が１００℃以下、４０℃
における粘度が１５０ｃｓｔ以下、ｓｐ値が７．５〜８
．５のナフテン系オイルが好ましい。

なお、必要に応じて、抗酸化剤、顔料、紫外線安定剤、
無機充填剤、難燃剤その他の添加剤或いは他の樹脂をブ
レンドすることもできる。

また、独立気泡体用発泡性樹脂組成物としては、たとえ
ば前記連続気泡体用樹脂発泡性組成物の配合例と樹脂、
発泡剤及び有機過酸化物架橋剤を共通にした組成物が適
しているが、その他従来公知の独立気泡体用発泡性樹脂
組成物をそのまま使用することができる。

この発明において、上記両組酸物は混練後粒子状に成形
され、任意の比率で混合されるが、その混合比は、前者
の連続気泡体用発泡性樹脂組成物に対し、１０〜９０　
：　９０〜１０（重量比）であり、好ましくは３０〜７
０ニア０〜３０程度である。

両者の混合物は、型に入れて加熱発泡される方法、基材
上に散布して加熱発泡させる方法等、またバッチ式製造
手段、エンドレス製造手段等が採用される。たとえば、
発泡シートや積層体は適宜割合の混合粒子を基材上に薄
く散布して加熱発泡炉を通過させる連続製造方法が採用
される。勿論、塊状発泡体を一旦製造しこれをスライス
してシート状としてもよい。

この発明方法により得られた発泡体は、通気性、吸水性
、耐候性に優れ、独立気泡型のものに比し柔軟で、風合
い、感触に優れており、クツション用途（マット、枕等
）、防寒衣、カーペットの裏打ち、玩具、運動具（ボー
ル、サポータ−）、緩衝剤、断熱材、吸音材、濾材等の
用途に適している。

この加熱発泡条件として、１５０〜２５０℃程度の加熱
温度にされるが、発泡開始温度までは急速に行い、その
後はゆっくり加熱するのが好ましい。加熱手段として熱
風、赤外線ヒータ、高周波加熱等適宜の手段が採用され
る。

そして、発泡後冷却することにより気泡構造を固定する
。このときの冷却温度は５０℃以下が好ましい。なお、
必要に応じて架橋促進のため、発泡完了後気泡構造が破
壊されない温度と時間で加熱熟成させたのち冷却しても
よい。

〔実施例〕

実施例１ （連続気泡体用発泡性樹脂組成物粒子の製造）メルトイ
ンデックス１５、酢酸ビニル含有量１４％のエチレン−
酢酸ビニル共重合体（融点９０℃）１００重量部、アゾ
ジカルボンアミド（分解開始温度１４０℃、分解完了温
度１６０℃）８重量部、ジクミルパーオキサイド（１分
生ｆＩｉ温度１７１℃）１．５重量部、尿素３重量部。

、酸化亜鉛２重量部、α−オレフィン変性界面活性剤（
α−オレフィン変性シリコン）２重量部、及びプロセス
オイル１０重量部からなる組成物を表面温度１００℃の
ミキシングロールで５分間混練し、次いで、約４ｍｍの
ベレット状に成形し、これを機械粉砕して平均粒径０．
５ｆｌの発泡性粒子を得た。

（独立気泡体用発泡性樹脂組成物粒子の製造）メルトイ
ンデックス１５、酢酸ビニル含有量１４％のエチレン−
酢酸ビニル共重合体（融点９０℃）１００重量部、アゾ
ジカルボンアミド（分解開始温度１４５℃、分解完了温
度１８０℃）８重量部、ジクミルパーオキサイド（１分
生減温度１７１’ｌｌｌ：）１．５重量部、酸化亜鉛２
重量部からなる組成物を表面温度１００℃のミキシング
ロールで５分間混練し、次いで、約４ｆｌのベレット状
に成形し、これを機械粉砕して平均粒径０．５ｆｉの発
泡性粒子を得た。

（発泡体の製造） 以上のとおり製造した両者の発泡性粒子を１：１の重量
比で均一に混合し、この混合粒子をテフロンシート上に
単層となるように散布し、１８０℃の熱風オーブン中に
約４分間加熱したところ、均一に発泡した。この発泡体
を室温で１０分間冷却した。

得られた発泡体は純白の手触りのよい柔軟な連続気泡を
有するものであり、その特性は第１表に示すとおりであ
った。なお、括弧内の数字は、この実験において用いた
連続気泡体用発泡性樹脂組成物粒子のみから得た発泡体
の特性である。

第１表 実施例２ 実施例１と同じ混合発泡性粒子をテフロンシート上に散
布し、１８０℃に予熱した調理用電子レンジに入れて高
周波加熱したところ、２分間で均一に発泡した。これを
取り出して室温で放冷したところ、実施例１で得た発泡
体と同様の発泡体が得られた。

実施例３ （連続気泡体用発泡性樹脂組成物粒子の製造）メルトイ
ンデックス２０、密度０．９１６ｇ／−の低密度ポリエ
チレン（融点１１４℃）１００重量部、アブジカルボン
アミド（分解開始温度１４０℃、分解完了温度１６０℃
）８重量部、α、α・　−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ
−ｍイソプロピル）ベンゼン（１分生減温度１７９℃）
２．０重量部、酸化亜鉛２重量部、α−オレフィン変性
界面活性剤（α−オレフィン変性シリコン）２重量部、
及びプロセスオイル５重量部からなる組成物を表面温度
１１０℃のミキシングロールで５分間混練し、次いで、
約４ｕのペレット状に成形し、これを機械粉砕して平均
粒径０．５　ｍの発泡性粒子を得た。

（発泡体の製造） 上記の連続気泡体用発泡性樹脂組成物粒子と実施例１で
製造した独立気泡体用発泡性樹脂組成物とを１：１の重
量比で均一に混合し、この混合粒子をテフロンシート上
に単層となるように散布し、１８０℃の熱風オーブン中
に約５分間加熱したところ、均一に発泡した。この発泡
体を室温で１０分冷却しところ、純白の手触りのよい柔
軟な連続気泡体が得られた。その特性は第２表に示すと
おりであった。

なお、括弧内の数字は、この実験において用いた連続気
泡体用発泡性樹脂組成物粒子のみから製造した発泡体の
特性である。

（以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、連続気泡体用発泡性樹脂組成物粒子と、独立気泡体
   用発泡性樹脂組成物粒子とを混合して加熱発泡させる樹
   脂発泡体の製造方法であって、前記連続気泡体用発泡性
   樹脂組成物がオレフィン系樹脂に発泡剤と有機過酸化物
   架橋剤を含有してなる発泡性樹脂組成物からなり、かつ
   前記オレフィン系樹脂は、前記発泡剤と前記有機過酸化
   物架橋剤の分解温度で溶融可能な融点を有することを特
   徴とする樹脂発泡体の製造方法。