JPH0379331A - ポリオレフィン発泡体の製造方法 - 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） 本発明は、ポリオレフィン発泡体の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来よりポリオレフィン発泡体の製造方法は種々あり、
広範な市場で使用されている。そして、近年、厚物のポ
リオレフィン高発泡体の需要は急速に伸びている。

ポリオレフィン発泡体には架橋と無架橋の２種があるが
、そのうちポリオレフィンを架橋、高発泡せしめ、厚物
発泡体を製造する従来公知の方法として、発泡を二段に
分けて徐々に発泡せしめる方法がある。

即ち、特許第６２３８８８号には、ポリオレフィンの発
泡性組成物を金型に充填し、一定時間加圧下で加熱し、
配合した発泡剤を部分的に分解した後除圧して中間−次
発泡体を得る第一工程と、得られた中間−次発泡体をオ
イル洛中にて直接加熱して、未分解のままで残存せる発
泡剤を分解、発泡せしめ、さらに低密度の発泡体となす
第二工程とよりなる二段発泡法が記載されている。

しかし、この方法によれば、中間−次発泡体をオイル洛
中にて直接加熱するため、オイルが発泡体表面に付着し
、容易に洗い流すことができないので熱媒による汚染の
問題があった。

その後、本出願人は従来の二段発泡法を改良し中間−次
発泡体を、最終製品の形状、寸法に対応する断面形状、
寸法を有する密閉でない金型中に入れ、該金型の金属板
を外部からジャケット方式により、蒸気で加熱すること
によって中間−・次発泡体を間接的に加熱せしめること
により、残ａせる発泡剤を分解、発泡せしめ、さらに低
密度の発泡体となす方法を開発した（特開昭５７−１９
１０２９号公報）。

この方法によれば、ジャケットとして角バイブな金型の
外表面に固定して、加熱蒸気を通す構造になっている。

そのため、金型が直方体であれば、角パイプで金型の外
表面を覆うことができるが、四角錐の複雑な形状になる
と、角パイプで覆うことが実務上困難である。従って、
この方法によれば、直方体の発泡体しか得られず、四角
錐等の複雑な形状を得るためには、直方体から裁断によ
って、切り出さなければならない。その際、大量の加工
屑が発生するので経済的にも、省資源の面からも好まし
くない。

（発明が解決しようとする課題） 従って１本発明の目的は、前記のような欠点を解消し、
加工屑を発生させることなく、複雑な形状が得られ、か
つ熱媒が付着しないポリオレフィン発泡体の製造方法を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の方法によれば、前記目的を達成するため、基本
的には、発泡性組成物を金型中に入れて熱媒浴中で間接
的に加熱することを特徴としている。

すなわち、本発明の方法は、ポリオレフィン樹脂に発泡
剤を添加した発泡性組成物を加熱発泡せしめるポリオレ
フィン発泡体の製造方法において、発泡性組成物を、空
気抜きを有する金型中に入れ、該金型を加熱された熱媒
浴中に浸漬し、熱媒を該金型内部に流入させることな（
、該金型の金属板を外部から加熱し、上記発泡性組成物
を間接的に加熱せしめることにより、発泡剤を分解１発
泡せしめることを特徴とする方法である。

本発明の方法において、熱媒浴中に浸漬する金型は、最
終製品の形状、寸法に対応する断面形状を有しているこ
とが、材料効率の面から好ましいまた、金型に入れる発
泡性組成物は未架橋物でも、発泡体を成形することがで
きるが、均一微細な気泡および硬度の高い発泡体を得る
ためには、有機過酸化物または電子線照射によって架橋
された発泡性シートであることが好ましい。

金型が比較的簡単な形状である場合には、発泡剤が部分
的に分解、発泡した中間発泡体を金型に入れることによ
って、より硬度の高い発泡体を成形することができる。

（発明の態様） 発泡性組成物を製造する方法は、従来公知の方法が全て
適用できるが、以下の方法が特に好ましい。

ポリオレフィン樹脂に適宜の殿の発泡剤、架橋剤、必要
に応じて発泡助剤、充填剤、顔料を添加混練し、発泡性
組成物を得る。

混線機としては、所謂高い剪断力の作用が可能な混線機
、例えばミキシングロール、押出機、特に二軸の押出機
、バンバリーミキサ−、ニーダ−等が使用できるが、加
圧式ニーグー、バンバリーミキサ−等の容器固定・水手
複軸形の混練機が好ましい。尚、容器固定・水平複軸形
の混練機を使用する場合、ミキシングロールで仕上練り
、シーテイング等がなされる。

上記のようにして得られた発泡性組成物を金型中に入れ
、熱媒浴中で間接的に加熱することによって、発泡体を
成形することができる。しかし、均一微細な気泡および
硬度の高い発泡体を得るためには１発泡剤等を前記のよ
うに混練して得られた発泡性組成物に電子線を照射して
架橋したり、あるいは架橋剤１発泡剤等を前記のように
混練して得られた発泡性組成物を加圧下金型中にて発泡
刑が実質的に分解しない温度に加熱することによって該
組成物を架橋せしめ発泡性シートを得る。

ついで、得られた発泡性シートを最終製品の形状、寸法
に対応する断面形状を有し、かつ空気抜きを有する金型
中に入れる。この空気抜きは、発泡性シートが加熱され
て発泡する際に、金型内の空気を逃がすためのものであ
り、金型を熱媒浴中に浸漬しても空気抜きの機能を有し
、かつ熱媒が流入しないような構造になっている。

つぎに、該金型な加熱された熱媒浴中に浸漬し、熱媒を
該金型内部に侵入させることなく、該金型の金属板を外
部から加熱し、上記発泡性シートを間接的に加熱せしめ
ることにより、発泡剤を分解、発泡せしめる。

本発明において、金型の形状が比較的簡単な場合には、
発泡剤が部分的に分解、発泡した中間発泡体を金型中に
入れて、同じように発泡させることによって、より硬度
の高い発泡体を得ることができる。このような発泡剤が
部分的に分解、発泡した中間発泡体を得るためには１発
泡剤等を前記のように混練して得られた発泡性組成物に
電子線を照射して光架橋した後、架橋した発泡性組成物
を加圧下金型中にて加熱して発泡剤を部分的に分解させ
た後、除圧することによって得られる。または架橋剤、
発泡剤等を前記のように混練して得られた発泡性組成物
を加圧下金型中にて加熱し、発泡剤および架橋剤を部分
的に分解させた後、除圧することによって得られる。

本発明において用いられる熱媒浴の種類としては、ロー
ゼ合金、ウッド合金等を用いるメタル浴、流動パラフィ
ン浴、低分子量のポリエチレン浴、オイル浴、硝酸ナト
リウム、硝酸カリウム、亜硝酸カリウム等の塩の１種ま
たは２種以上の溶融塩を用いる塩浴等が使用できる。

このような発泡方式の加熱条件は従来と同様でよく、例
えば１３０〜２００℃の範囲で使用する方法に応じて適
宜設定すればよいが、例えば上記好適な方法における加
熱条件は、加圧上加熱を発泡剤の種類によって１３０〜
１６０℃の範囲に、また加熱発泡を１４５〜２００℃の
範囲に設定すればよい。

上記のような発泡に好適に用いられる架橋剤としては、
ポリオレフィン樹脂の流動開始温度以上の分解温度を有
するものであって、加熱により分解され、遊離ラジカル
を発生してその分子間もしくは分子内に架橋結合を生せ
しめるラジカル発生剤であるところの有機過酸化物、例
えばジクミルパーオキサイド、ｌ、１−ジターシャリ−
ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキ
サン、２．５−ジメチル−２，５−ジターシャリ−ブチ
ルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ
ターシャリ−ブチルパーオキシヘキシン、α、α−ジタ
ーシャリープチルパーオキシジイソブ口ビルベンゼン、
ターシャリ−ブチルパーオキシケトン、ターシャリ−ブ
チルパーオキシベンゾエート等があり、また発泡剤とし
てはポリオレフィン樹脂の溶融温度以上の分解温度を有
する化学光泡剤であり、例えばアゾ系化合物のアゾジカ
ルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート等；ニ
トロソ系化合物のジニトロソペンタメチレンテトラミン
、トリニトロソトリメチルトリアミン等；ヒドラジッド
系化合物のｐ、ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒ
ドラジッド等；スルホニルセミカルバジッド系化合物の
ｐ、ｐオキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジッド
トルエンスルホニルセミカルバジッド等がある。また、
発泡助剤を発泡剤の種類に応じて添加することができる
。発泡助剤としては尿素を主成分とした化合物、酸化亜
鉛、酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸
等を主成分とする化合物、即ち高級脂肪酸あるいは高級
脂肪酸の金属化合物等がある。

本発明でいうポリオレフィン樹脂とは、オレフィンの単
独もしくは共重合体の他、他のモノマーとの共重合体等
を含み、例えば通常市販の高、中、低圧法により製造さ
れたポリエチレン、ポリ−１，２−ブタジェン、エチレ
ン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンとメチル−、
エチル、プロピル−、ブチル−の各アクリレートもしく
はメタクリレートとの共重合体、またはこれらをそれぞ
れ塩素化したもの、あるいはこれらの２種以上の混合物
またはこれらとアククチツクもしくはアイソタクチック
構造を有するポリプロピレンとの混合物等である。

本発明で用いられる充填剤としては、無機系充填剤、難
燃剤等が使用できる。無機系充填剤としては、軽質ある
いは重質の炭酸カルシウム、石膏、クレー、タルク、ケ
イソウ上等が好適に用いられるが、これらの中でも表面
処理された重質の炭酸カルシウムが発泡への悪影響がな
く最適である。難燃剤としては、リン化合物、臭素化合
物、塩素化合物等がある。

本発明の組成物には、滑剤としてステアリン酸亜鉛のよ
うな金属石けん、あるいワックス類を少量添加すること
ができる。また、場合によっては紫外線劣化防止剤、酸
化安定剤等の添加も可能である。

（実施例） 以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する
が５本発明は下記実施例により何ら限定されるものでな
いことはもとよりである。

実施例１ 低密度ポリエチレン樹脂（商品名「ユカロンＹＦ−３０
Ｊ　ＭＦＲｌ、０．密度０．９２三菱油化■製）１００
重量部、アゾジカルボンアミド１７ｆ［ｆｆ１部、活性
亜鉛華０．１重量部、ジクミルパーオキサイド０．６重
量部からなる組成物を１１０℃のミキシングロールにて
練和し、１５０℃に加熱されたプレス内の金型（７５０
ｘ３６０ｘ２８ｗＩ１１）に練和した発泡性組成物を充
填し、４０分間加圧下で加熱し、架橋した発泡性シート
を得た。

ついで、得られた発泡性シートの２７ｇを第１図に示す
ような逆回角錐（高さ：２５０ｍｍ、底面は一辺１００
＋ａａ＋の正方形）と直方体が連結した形状の金型１中
に入れ、逆回角錐の底面に正方形の押え板２を固定した
。この押え板と金型の内面との間にはｌｌｌ１１位の隙
間があり、空気抜きの役目を果たしている。この金型を
１７０℃のオイル浴３中に漬けて、９０分間金型の外面
を加熱した。このとき、金型の上面開口部はオイル浴上
にあり、オイルは金型中に流入せず、かつ金型内の空気
は発泡性シート４の発泡に伴って、開口部から外へ逃げ
て行（ことができた。

上記加熱後、金型を水冷し、金型中から発泡体を取り出
した。得られた発泡体のみかけ密度は０．０３ｇ／ｃｍ
’であり１発泡体の内部は均一微細な独立気泡で構成さ
れていた。該発泡体の形状は四角錐であり、子供用の積
み木として好適であった。

実施例２ 低密度ポリエチレン樹脂（商品名：ユカロンＹＦ−３０
）１００重量部、アゾジカルボンアミド１６！＆量部、
亜鉛華０．５重量部、ジクミルパーオキサイド０．４部
１量部を配合してなる組成物を１１０℃のミキシングロ
ールにて練和し、１５５℃に加熱されたプレス内の金型
（７２０ｘ３７０Ｘ２５ａｕ＋＋）に練和した発泡性組
成物を充填し％３０分間加圧下で加熱した後、除圧して
、中間発泡体を取り出した。該中間発泡体は厚さ、横、
縦共に約１．７倍に膨張していた。この中間発泡体を空
気抜きの管以外は密閉できる金型（２１２０ｘ１０６０
Ｘ８５ｓ＋ｍ）に入れ、この金型を１７０℃のオイル洛
中に漬けて、９０分間金型の外面を加熱した。このとき
、空気抜きの管の開口部はオイル浴上にあり、オイルは
金型中に流入せず、かつ金型内の空気は中間発泡体の発
泡に伴って、空気抜きの管の開口部から外へ逃げて行く
ことができた。

上記加熱後、金型をオイル浴から取り出し、冷却後、金
型中から発泡体を取り出した。得られた発泡体のみかけ
密度は０．０３ｇ／ｃｍ”であり、発泡体の内部は均一
微細な独立気泡で構成されていた。

比較例１ 実施例１において、金型の下部にオイルが流入できる小
孔を設けた以外は、まったく同じ配合及び同じ方法によ
って、発泡性シートの入った金型を１７０℃に加熱され
たオイル洛中に漬けて、６０分間加熱後、冷却し発泡体
を得た。得られた発泡体は実施例１と同じ物性を有して
いたが、表面にオイルが付着しており、容易に取り除く
ことができなかった。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、発泡性組成物を熱媒浴中で間接
的に加熱するので、熱媒が発泡体表面に付着せず、熱媒
による汚染がない。従って、本発明の方法によって得ら
れた発泡体は、緩衝材、スポーツ用品等の各種用途への
使用時に、金属の腐食等の問題がなく、衛生的である。

また、金属表面のジャケットを必要としないので、金型
の形状を四角錐等の最終製品の形状に合わせて自由に設
計でき、発泡体の加工屑が発生しない。

このように、本発明の方法によって製造される発泡体は
、四角錐等の複雑な形状に成形することができ、かつ衛
生的であるので、玩具等の各種用途に用いることができ
、実用上極めて高い価値を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱媒浴中の加熱の１例を示す概略説明
図である。 ｌは金型、２は押え板、 ３はオイル浴、 ４は発 泡性シート。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン樹脂に発泡剤を添加した発泡性組
   成物を加熱発泡せしめるポリオレフィン発泡体の製造方
   法において、発泡性組成物を空気抜きを有する金型中に
   入れ、該金型を加熱された熱媒浴中に浸漬し、熱媒を該
   金型内部に流入させることなく、該金型の金属板を外部
   から加熱し、上記発泡性組成物を間接的に加熱せしめる
   ことにより、発泡剤を分解、発泡せしめることを特徴と
   するポリオレフィン発泡体の製造方法。
2. （２）金型が最終製品の形状、寸法に対応する断面形状
   を有している請求項１記載の方法。
3. （３）発泡性組成物が架橋された発泡性シートである請
   求項１または２記載の方法。
4. （４）発泡性組成物が、部分的に発泡した中間発泡体で
   ある請求項１または２記載の方法。