JPH03143932A

JPH03143932A - 高密度ポリエチレン架橋発泡体

Info

Publication number: JPH03143932A
Application number: JP28077089A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Suzuki; 利明鈴木; Kyoji Nakayama; 享志仲山; Masatoshi Isono; 正敏磯野
Original assignee: Tonen Sekiyu Kagaku KK; Tonen Chemical Corp
Current assignee: Tonen Chemical Corp
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-19

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〕本発明は高密度ポリエチレン架橋発泡体に関し、特に高
密度ポリエチレンの有する強度及び耐熱性を実質的に損
なうことなく、柔軟性及び成形加工性に優れた高密度ポ
リエチレン架橋発泡体に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕ポリオ
レフィン発泡体は機械的強度、柔軟性、風合い、耐熱性
、耐薬品性等に優れており、自動車の内装材、断熱材、
スポーツ用品や食品包装の緩衝材、その他消音材や外装
材等に広く利用されている。

中でもポリプロピレン発泡体は引張強度や曲げ強度等の
機械的強度や耐熱性に（量れている。これに対して、ポ
リエチレン発泡体は融点が低い分だけ柔軟性、風合い、
伸び等に優れている。

このポリエチレン発泡体には、一般に低密度ポリエチレ
ンが用いられており、架橋発泡成形性に優れているが、
耐熱性、引張強度、引裂強度等が劣るという問題があっ
た。

一方、高密度ポリエチレンによる架橋発泡体は、低密度
ポリエチレンと比較して強度及び耐熱性は良好であるが
、成形するのが困難であり、柔軟性に劣るという問題が
あった。

このような高密度ポリエチレン発泡体の問題点を解決す
るために、種々の試みがなされた。

特開昭５４−１５２０６８号は、密度０．９４５　ｇ／
ｃｍ以上の高密度ポリエチレン９５重量％ないし５０重
量％と、ポリブテン−１を５重量％ないし５０重量％と
の混合組成物１００重量部に対して、核形成物質０．Ｏ
ｌ〜５重量部を添加した混合物を押出機内で溶融可塑化
し、揮発性発泡剤５〜５０重量部と均一混合した後、冷
却しつつ低圧帯へ押出すことにより得られる耐熱性及び
成形性にすぐれた無架橋のポリエチレン系発泡体を開示
している。しかしながら、この発泡体は無架橋物である
ので、ｍ械的強度が十分でないという問題があった。

また、特開昭６３−２１３５３１　号は、〈Ａ〉１−ブ
テン重合体８０ないし９９重量％、（Ｂ）エチレン重合
体２０ないし１重量％、及び（Ｃ）発泡剤とから構成さ
れることを特徴とする、柔軟性、耐クリープ性、クツシ
ョン性、衛生性等に優れた無架橋発泡体用組成物を開示
している。しかしながら、この組成物の発泡体も無架橋
であるので機械的強度が十分でなく、さらに１−ブテン
重合体の含有量が８０重量％以上と多いため、高密度ポ
リエチレンの有する耐熱性が十分に発揮されないという
問題があった。

したがって、本発明の目的は柔軟性及び強度を有し、成
形加工性に優れ、異方性の小さい高密度ポリエチレン架
橋発泡体を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、高密度
ポリエチレンに、ポリブテン−１と発泡剤とを配合した
組成物からなる架橋発泡体は、柔軟性を有し、成形加工
性に優れているとともに、良好な機械的強度を有し、異
方性が小さいことを見出し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の高密度ポリエチレン架橋発泡体は、
高密度ポリエチレン２０〜９５重量％と、ポリブテン−
１５〜８０重量％と、前記高密度ポリエチレン＋ポリブ
テン−１の合計１００重量部に対して３〜３０重量部の
発泡剤とを含有する組成物からなることを特徴とする。

また本発明のもうひとつの高密度ポリエチレン架橋発泡
体は、高密度ポリエチレン２０〜８０重量％と、ポリブ
テン−１５〜７０重量％と、低密度ポリエチレン５〜６
０重量％と、前記高密度ポリエチレン＋ポリブテン−１
＋低密度ポリエチレンの合計■００重量部に対して３〜
３０重量部の発泡剤とを含有する組成物からなることを
特徴とする。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明において、高密度ポリエチレンは、エチレンの単
独重合体、もしくはエチレンを９５モル％以上含む他の
オレフィンとのランダムあるいはブロック共重合体であ
り、通常０’、　９３０　ｇ／　ｃｉ以上、好ましくは
０．９４０　ｇ／ｃｎｆ以上の密度のものである。高密
度ポリエチレンのメルトインデックス（Ｍ＋、２゜１６
　ｋｇ　／　ＣＩ＋！、１９０　℃）は２〜４０　ｇ／
１０分であるのが好ましい。

また本発明において、ポリブテン−１とは、ブテン−１
をチーグラーナツタ触媒等により重合させた立体規則性
重合体、あるいはブテン−ｌを５重量％以上含む他のひ
オレフィンとのランダム、ブロック又は交互共重合体で
ある。ポリブテン−１のメルトインデックス（旧、２．
１６　ｋｇ　／　ｃｔｌ、１９０　　℃）は０゜５〜２
０ｇ／１０　分であるのが好ましい。

高密度ポリエチレン及びポリブテン−１の配合割合は高
密度ポリエチレン＋ポリブテン−１を１００　重量％と
して、それぞれ高密度ポリエチレンが２０〜９５重量％
、好ましくは３０〜９０重量％であり、ポリブテン−１
が５〜８０重量％、好ましくは１０〜７０重量％である
。高密度ポリエチレンの配合割合が２０重量％未満では
（ポリブテン−１が８０重量％を超えると）、高密度ポ
リエチレンの特徴である強度及び耐熱性が十分に発揮で
きず、一方９５重量％を超えると（ポリブテン−■が５
重量％を未満では）　ポリブテン−１の配合量が低すぎ
るため、柔軟性、異方性等の物性の改善が十分でない。

本発明においては、架橋及び発泡効率の向上を目的とし
て、高密度ポリエチレン及びポリブテン１に低密度ポリ
エチレンを配合することができる。

本発明において、低密度ポリエチレンは、一般に０．９
１０〜０．９３０　ｇ／　ｃｔｌの密度を有するもので
あり、エチレンの単独重合体あるいはエチレンを９５モ
ル％以上含む他のα−オレフィンとのランダムまたはブ
ロック共重合体である。低密度ポリエチレンのメルトイ
ンデックス（旧、２．１６　ｋｇ　／　ｃｔｌ、１９０
　℃）は２〜４０ｇ／１０分であるのが好ましい。

このような低密度ポリエチレンの配合割合は、高密度ポ
リエチレン＋ポリブテンー１＋低密度ポリエチレンを１
００重量％として、５〜６０重量％である。低密度ポリ
エチレンの割合が５重量％未満ではその配合の効果が十
分でなく、また６０重量％を超えると高密度ポリエチレ
ン及び／又はポリブテン−１の配合割合が低下し過ぎる
。好ましい低密度ポリエチレンの配合割合はｌ０〜４０
重量％である。

なおこの場合、高密度ポリエチレン及びポリブテン−１
の配合割合は、高密度ポリエチレン＋ポリブテンー１＋
低密度ポリエチレンを１００　重量％として、高密度ポ
リエチレン２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重
量％であり、ポリブテン−１は５〜７０重量％、好まし
くは１０〜６０重量％である。高密度ポリエチレンは、
前述の樹脂成分が高密度ポリエチレンとポリブテン−１
からなる場合と同様の理由により、２０重量％以上必要
であり、ポリブテン−■は５重量％以上必要である。

本発明において、発泡剤としては、常温では液体状また
は固体状であるが、ポリエチレン系樹脂の溶融点以上に
加熱されたときに分解または気化する化合物で、シート
化等の底形や架橋反応を実質的に妨害しないかぎり、任
意のものが使用できるが、分解温度が１８０〜２７０　
℃の範囲のものが好ましい。その具体的な例としては、
アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸金属塩、ジニ
トロソペンタメチレンテトラミン、ヒドラゾジカルボン
アミド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、Ｓ−
トリヒドラジノトリアジンなどが挙げられる。

これらの発泡剤は、樹脂成分（高密度ポリエチレン＋ポ
リブテン−１、又は高密度ポリエチレン＋ポリブテンー
１＋低密度ポリエチレン、以下同じ）１００重量部に対
して、３〜３０重量部、好ましくは５〜２５重量部の範
囲で使用し、それぞれの種類や発、９倍率によって任意
に混合量を変えることができる。

本発明においては、上述の高密度ポリエチレン、ポリブ
テン−１、低密度ポリエチレン及び発泡剤の池に、架橋
反応を行うために過酸化物を添加することができる。た
だし架橋反応を放射線の照射により行う場合は有機過酸
化物を使用しなくてもよい。有機過酸化物を用いる場合
は、分解温度が約１７０　℃以上のものが好ましく、具
体的な例としては、メチルエチルケトンパーオキシド（
１８２℃）、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボ
ネート（１５３℃）　　ジクミルパーオキシド（１７１
℃）　　クメンヒドロパーオキシド（２５５℃）、２．
５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキ
サン（１７９℃）、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３（１９’３℃）、ジ
−ｔ−ブチルバーオキシフタレ−Ｈ１５９℃）などがあ
る。これらの有機過酸化物は、樹脂成分１００重量部に
対して、０，０１〜１．０重量部、好ましくは０．０５
〜０．５重量部の割合で使用する。

また架橋反応をスムーズに効率良く行うために、架橋助
剤を添加するのが好まし°、）。本発明に使用し得る架
橋助剤の例としては、トリメチロールプロパントリメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジアリル
フタレート、ジアリルマレエート等がある。架橋に有機
過酸化物を用いる場合、架橋助剤の添加量は、樹脂成分
１００　重量部に対して、０．１〜５．０　重量部、好
ましくは０゜３〜３．０重量部である。

その他車発明においては、高密度ポリエチレン架橋発泡
体の特性改良などの目的のために、池の各種配合剤、具
体的にはゴム性物質、他の樹脂、顔料、各種充填剤、難
燃性物質、酸化防止剤などを適宜混合することができる
。

次に、上述したような高密度ポリエチレン、ポリブテン
−１、低密度ポリエチレン、発泡剤、及び必要に応じて
配合される有機過酸化物、架橋助剤、その他の配合剤等
を用いて本発明の高密度ポリエチレン架橋発泡体を製造
する方法を説明する。

まず、上記高密度ポリエチレン、ポリブテン−１１発泡
剤、及び必要に応じて配合される低密度ポリエチレン、
有機過酸化物、架橋助剤、その他の配合剤等をニーダ、
ヘンシェルミキサー、押出機等により１４０〜１７０　
℃で混練する。

次に、この混練物を押出機等のダイスより押出し、シー
ト等の成形体に底形する。・この際押出し温度は、樹脂
成分に応じて適宜制御するのが好ましい。

このようにして得られた成形体に次いで架橋を行うが、
架橋構造の形成方法としては、前述のように有機過酸化
物を用いる方法の他、α線、β線（電子線）、Ｔ線等の
電離放射線の照射による方法、加熱による方法等従来か
ら利用されている方法を採用することができる。これら
の方法の中では電離放射線の照射による方法が好ましく
、特に電子線照射による架橋が最も好ましい。放射線の
照射量は有機過酸化物及び架橋助剤の種類や量、及び架
橋の度合い等により異なるが、一般に０．１〜５０　Ｍ
　ｒ　ａ　ｄ、好ましくは１〜３０Ｍｒａｄである。

続いて、上述の高密度ポリエチレン架橋組成物の発泡を
行う。発泡は、樹脂成分の融点より高い温度、好ましく
は２００　℃以上、より好ましくは２３０〜２７０　℃
の温度に加熱することにより行うことができる。発泡に
要する加熱時間は通常０．５〜５分である。

このようにして本発明の高密度ポリエチレン架橋発泡体
を得ることができる。

〔作　　用〕

本発明においては、高密度ポリエチレンと、ポリブテン
−ｌとを配合し、これに発泡剤を添加した組成物を架橋
発泡して高密度ポリエチレン架橋発泡体としている。

この本発明の高密度ポリエチレン架橋発泡体は、柔軟性
を有する粘り強いフオームであり、かつ高密度ポリエチ
レンの特性である強度、耐熱性を有する。

また、この高密度ポリエチレン架橋発泡体の組成物は、
高密度ポリエチレンをベースとして使用しても、発泡成
形性が良好である。

このように本発明の発泡体が種々の特性を有する理由は
、強度及び耐熱性を有する高密度ポリエチレンに、柔軟
性を有するとともに、破壊エネルギーが高く、融点が１
１５　℃程度と低いという特性を有するポ、リブテン−
１を配合した樹脂を架橋発泡体としているためと考えら
れる。

また、ポリブテン−１の配合により、組成物の異方性を
小さくすることができるので、配向性も改善される。

〔実施例〕

本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳細に説明す
る。

なお、各実施例及び比較例において原料樹脂としては以
下のものを用いた。

［１］　高密度ポリエチレン・ＨＤＰＥ　：　　（Ｊ６３１１　、東燃石油化学■製
、密度０．９５５　ｇ／ｃｄ、　ｌ　ル）　インチ−／
　クス　（旧、１９０　　℃、２．１６ｋｇ荷重）９ｇ
／１０分〕［２］　低密度ポリエチレン・ＬＤＰＥ　：　　［ＤＦＯＩＮ　、日本ユニカー■製
、密度０．９２４　ｇ／　ｃ＋＋！　、メルトインテッ
クス　（旧、１９０　　℃、２．１６ｋｇ荷重）３ｇ／
１０分〕［３］　　ポリブテン−１・Ｐ　Ｂ−１：　　［Ｍ８３４０　、三井石油化学工業
■製、メルトインデックス（Ｍｒ、１９０　　℃、２．
１６ｋｇ荷重）４ｇ／１０分〕実施例１〜４及び比較例１．２第１表に示す配合割合で、高密度ポリエチレン、ポリブ
テン−１及び低密度ポリエチレンを配合してなる樹脂成
分１００重量部に対して、発泡剤としてアゾジカルボン
アミド（水和化学■製）１５重量部と、架橋助剤として
トリメチロールプロパントリメタクリレート（新中村化
学■製）１．０重量部と、酸化防止剤としてテトラキス
〔メチレン−３（３５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネートコメタン（Ｉγｇａｎｏｘ
ｌθ１θ、チバガイギー製）１．０重量部とを加え、ヘ
ンシェルミキサーを用いて、３０℃、５００ｒｐｍで２
分間混合した後、Ｔダイを有する５０ｍｍφ、長さ／直
径（Ｌ／Ｄ　）　＝２８の押出機に供給し、押出温度１
５０　℃で押し出し、厚さ１、Ｑｍｍのシートを作成し
た。

原反シートの成形性を以下の基準により評価した。

○：良好。

△；シート成形がやや困難。

×゛ンート成形困難。

結果を第１表にあわせて示す。

次にこのシートに、７５０ｋＶ　の電子線を８　Ｍｒａ
ｄのｉｔで照射し、架橋を行った。その後２５０　℃の
エアーオーブンに１．５分間入れて発泡剤を分解し、約
３０倍に発泡させた。

このようにして得られた各架橋発泡シートのゲル分率は
、いずれも約４０％であった。また各架橋発泡シートに
ついて、発泡後の密度、２３℃における引張強度、引張
伸度及び引裂強度、耐熱性、圧縮強度及び圧縮永久歪率
をそれぞれ測定した。

なお、圧縮強度及び圧縮永久歪率は、発泡体の柔軟性を
示し得るものであり、圧縮強度においてはその数値が小
さいものほど柔軟でかつ弾性体であり、また圧縮永久歪
率においてもその数値が小さいものほど柔軟である。

なお、上記圧縮強度及び圧縮永久歪率の測定は、各実施
例及び比較例において発泡シートを重ね合わせ、厚さ１
５ｍｍの発泡体としたものに対して行った。

結果を第１表にあわせて示す。

（ＤＪＩＳ　Ｋ６７６７　により測定した値であり、長
平方向（ＭＯ）　／幅方向（ＴＤ）の値を示す。

（２）ＪＩＳ　Ｋ６７６７　により測定した値であり、
長手方向（ＭＯ）　／幅方向（ＴＯ）の値を示す。

（３）ＪＩＳ　Ｋ６７６７　により測定した値であり、
長手方向（ＭＯ）／幅方向（ＴＯ）の値を示す。

（４）９０℃で、２２時間放置した後の長手方向（ＭＯ
）／幅方向（ＴＯ）の収縮率（％）を示す。

（５）ＪＩＳ　Ｋ６７６７　により測定した値である。

（６）ＪＩＳ　Ｋ６７６７　により測定した値であり、
次式による圧縮永久歪率（％）を示す。

以上の結果から、各実施例の高密度ポリエチレン架橋発
泡シートの圧縮強度及び圧縮永久歪率の値は、十分に小
さく、本発明の発泡体が良好な柔軟性を有することがわ
かる。

また本発明の高密度ポリエチレン架橋発泡体は、高密度
ポリエチレンをベースとしているにもかかわらず、原反
シートの成形性が良好である。

さらに、本発明の組成物によるポリプロピレン架橋発泡
シートは、高密度ポリエチレン１００　重量％を樹脂成
分とする比較例１のシートと比べて、長手方向くＭＯ）
と幅方向（ＴＯ＞での各種物性の差が小さく、異方性が
低下していることがわかる。

以上の実施例において、本発明の発泡体をシートに底形
した場合について説明したが、本発明の発泡体はこれに
限定されることなく、種々の形状とすることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明の高密度ポリエチレン架橋発
泡体は、高密度ポリエチレンにポリブテン−１と発泡剤
とを配合しているので、得られる高密度ポリエチレン架
橋発泡体は、強度、耐熱性及び柔軟性を有し、さらに異
方性が低下している。

また本発明の発泡体の組成物は、成形加工性に優れてい
る。

出　願　人　東燃石油化学株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高密度ポリエチレン２０〜９５重量％と、ポリブ
テン−１５〜８０重量％と、前記高密度ポリエチレン＋
ポリブテン−１の合計１００重量部に対して３〜３０重
量部の発泡剤とを含有する組成物からなることを特徴と
する高密度ポリエチレン架橋発泡体。
（２）高密度ポリエチレン２０〜８０重量％と、ポリブ
テン−１５〜７０重量％と、低密度ポリエチレン５〜６
０重量％と、前記高密度ポリエチレン＋ポリブテン−１
＋低密度ポリエチレンの合計１００重量部に対して３〜
３０重量部の発泡剤とを含有する組成物からなることを
特徴とする高密度ポリエチレン架橋発泡体。