JPS6289738A - エチレン系樹脂連続気泡型発泡体用組成物 - 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】 本発明はエチレン系樹脂を主成分とする、単一工程で連
続気泡型発泡体を製造するための組成物に関する。さら
に詳しくは、エチレン系樹脂、発泡剤およびシリコーン
油からなる、単一工程で連続気泡型発泡体を製造するた
めの組成物に関する。

本発明の目的は、通気性、吸水性、耐候性が、あるエチ
レン系樹脂連続気泡型発泡体用組成物を提供するもので
あり、未発・明の組成物により製造される発泡体は連続
気泡型であるため独立気泡型より柔軟で、風合い、触感
が秀れた発泡体であり、その製造方法の特色としては、
一段加熱法によって連続気泡型発泡体が得られる事であ
り、加圧によって破泡する工程を必要としない。この発
泡体の用途はクッション、枕、マット、防寒衣、カーペ
ットの裏打ち、ボール、玩具、サポータ−あるいはフィ
ルター等に緩衝材、断熱材、吸音材、またはｐ材として
使用される。

現在エチレン系樹脂からなる発泡体は断熱材、梱包材、
クッション材などとして多量使用されているが、それら
は殆んど独立気泡系発泡体であり、吸水性、通気性など
を必要とする用途には使用されていない。通気性を有す
る連続気泡型発泡体も一部には見られるが、気泡径が大
きいものでキメが荒く、手触りが悪く、商品価値の低い
ものに限うレる。一方ゴムあるいはポリウレタン系連続
気泡系発泡体は、紫外線あるいはオゾンにより急激に劣
化する。

エチレン系樹脂からなる従来の連続気泡型発泡体は、一
旦独立気泡型発泡体を製造し、これを加熱膨張させて発
泡する方法が知られているが、この方法によって得た発
泡体は「へたり」を生じ、弾力がなく、均一な破泡が困
難で気泡径も粗大である。これを解決するため一旦独立
気泡を成形後、これを加圧破泡する方法が開発されたが
、工程が二段階となる上、得られた発泡体は厚さが薄く
なり、気泡は連続化されているが、気泡膜は重なりあっ
て吸水性、通気性とも良好とは言えない。これを改善す
るために特公昭４７−３１６９５号においては、独立気
泡型発泡体をまずガラス転移温度付近またはそれ以下の
温度に冷却し、しかるのちにこれを圧縮して気泡膜を破
壊する方法が提案されたが、この方法ではポリエチレン
の場合、液体窒素等の高価な冷媒で冷却する事が必要と
なり、装置的にも高価なものとなる。

一方特公昭５５−４２１００号では一段工程で連続気泡
型のポリエチレン発泡体を得る方法としてポリエチレン
に架橋剤と共に無定形ポリプロピンンを相当多量に混合
し、一段加圧、加熱プレス法が提案された。しかしこの
方法では無定形ポリプロピレンを３０〜５０重量％混合
する事が好ましいとされ、２０重量％以下では連続気泡
率が低くなるとしている。無定形ポリプロピレンは結晶
性ポリプロピレン製造時副生ずるもので、従来より利用
価値がなく、廃棄されていたものであるから、これを活
用する事は意味があるが、−万態定形ポリプロピレンは
室温でも粘着性を用する粘土状物であって、単独では成
形品を得る事が困難であり、従来から低価格発泡体の増
量材として少量添加されていたもので、この特許に開示
されているように多量混合すると、発泡体の機械的特性
や感触に悪影響を及ぼす。

特公昭５４−６３１７２号の技術内容はポリオレフィン
樹脂１００重量部に対し無機物粉末を３０〜３００重量
部分散混合させた上で発泡させて独立気泡型発泡体とし
、これに変形を与えて破泡させる事を特色としている。

しかもこの方法においては無機物界面とポリマーとの接
着力を積極的に低下せしめるような表面処理を無機物粉
末に施す事によって気泡の連通化は一層効果的であると
している。すなわちこの発泡体は単に破泡のために多量
の無機物を混合する事が必要なのである。

その無機物の存在によって発泡体の機械的性質や触感が
本来のポリエチレン発泡体と異ったものとなる事は容易
に想像できる。そしてさらに重要なことは、連続気泡型
の発泡体をポリオレフィンで製造する事が如何に困難で
あるかを示すものである。

本願発明者らはこれらの先願技術が包含している多くの
問題点を解決するべく鋭意検討の結果、イ）出来るだけ
簡単な単一工程で、換言すれは破泡のための別工程を用
いる事なく、口）多量の添加剤によってエチレン系樹脂
自体の特色を失う事もなく、吸水性、耐候性および感触
のすぐれたエチレン系樹脂連続気泡型発泡体の製造方法
を開発し得たものであり、シリコーン油の少量添加によ
って破泡前後の気泡径を微細でかつ均一度の高いものと
する事ができた事を特色としている。二）このため加熱
炉内でのバッチ式製造方法のみならず、エンドレス方式
の製造が可能であり、ホ）発泡前の組成物はペレット、
粉末、フィルム、シートなど形状には限定されない。

即ち本発明はエチレン系樹脂１００重量部、発泡剤１〜
３０重量部からなる発泡性組成物に一般式 ％式％ （′ただし、Ｒは、アルキル基、フェニル基、および水
素から選ばれる基でありすべてのＲが同−基であっても
、一部のＲがべつの基であってもよく、ｎは１〜１０，
０００の整数である。）で表わされるシリコーン油（ｌ
ｌＬ１〜５重量部を添加したことを特徴とする、均一で
微細な気泡を有するエチレン系樹脂連続気泡型発泡体用
組成物に関する。

これらの本願発明の特色を以下に具体的に説明する。発
泡用組成物の形態を問わ々いという事は単にペレット、
粉末、フィルム、シートから連続気泡型発泡体を得る事
ができる事であり、さらに言えばそれらを連続化したオ
ンライン成形をも可能とする。例えば薄層発泡シートを
得るためには薄いフィルム状に成形後加熱炉を通過させ
る事によって製造できる、また厚手シートの場合にはペ
レットを単層に散布した状態で加熱炉を通過させる事に
よって製造する事も可能であり、塊状発泡体を一旦製造
し、これをスライスする従来法より生産性を高かめる事
ができる。勿論これらの組成物を得る段階で押出機やニ
ーグー、その他の混合方法をとるにしてもその温度を発
泡剤が実質的に分解しない温度である事が必要である。

また粉末状のエチレン系樹脂を用いて、これに粉末状ま
たは液状の他の添加成分を混合することｋよって粉末状
組成物を得、これを加熱することによって連続気泡型発
泡体とする事もできる。

この発明によって得られた発泡体は微細で、かつ均一な
発泡材造を持っている。これは独立気泡を一旦形成し、
これを破泡させる多くの従来法でも独立気泡の時には微
細な気泡が破泡の段階で均一微細な連続気泡にならない
事が知られており、また一段式で加熱膨張させる発泡法
では多くの粗大気泡を含んだ発泡体が得られるに過ぎな
い。例えば実施例１に示すような気泡径平均１００〜２
００μというような微細気泡からなる連続気泡体を従来
の方法によって得る事は不可能であった。

本発明の特徴の一つは耐候性のｆｔ′Ｌだ発泡体が得ら
れることにある。例えば、６ケ月Ｉｖ１屋外に放置して
も、変色や劣化のないものが得られる。

本発明においてエチレン系樹脂とは、エチレンを主成分
とする重合体であり、高圧法ポリエチレン、低圧法低密
度ポリエチレン、練状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ
）　、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−プロピレン系
共１合体、エチレン−α・オレフィン系共重合体、その
他をいう。

本発明において使用される発泡剤は、発泡温度が９０°
Ｃ以上のものが望ましい。促進剤あるいは助剤を併用し
て分解温度を調節することもできる。

例として次のものが挙げられる。

アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾカーボンアミド（
助剤入）、Ｐ−）ルエンスルホニルヒドラジド（助剤入
）　、４４　＋−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒド
ラジド）（助剤入）、ｎ−へブタン、ｎ−オクタン、ｎ
−ノナン、ｎ−デカン。

本発明に使用されるシリコーン油は、一般式ＲＩ　５ｉ
Ｏ−（Ｒ，ＳｉＯ）ｎ−８ｉＲｍ　　で表わされるもの
であり、ここにおいて、Ｒは、アルキル基、フェニル基
、および水素から選ばれた基であり、すべてのＲが同−
基であっても、一部のＲが別の基であってもよい。

上記において、ｎは１〜１０，０００であり、１００〜
ｔ０００が好ましい。

本発明の発泡性組成物の各成分の比率を以下に示す。

発泡剤は、エチレン系樹脂１００重量部に対して１〜３
ＯＮ量部必要である。

１重量部未滴では、発泡の効果がほとんどなく３ＯＮ量
部より多いと、発泡時に無駄に大気中に逃散する発泡剤
分解物の債が増えるだけで、効率が悪い。

シリコーン油の量は、Ｑ、１〜Ｓｔｔ部必要である。０
．１重量部より少ないと均一微細な構造の気泡を与える
効果がなく、５重量部より多いとにじみ出しが著しく、
発泡体の物性に悪影響を与える。

本発明において組成物には必ＷＫより、酸化安定剤、紫
外線安定剤、無機光てん剤、顔料、難燃剤、可塑剤、そ
の他の添加剤あるいは他のｗ脂、ゴム類などを配合する
ことができる。

本発明において組成物を加熱する際の温度は、発泡に必
要な温度以上であり、具体的には約１２０〜２５０℃の
間である。

本発明において加熱後、発泡体を冷却することＫより、
構造が固定化される。

冷却ｍ度は５０℃以下が望ましい。

加熱の方法としては、電気などの加熱ガス、鉄あるいは
アルミニウムなどの加熱された金属との直接あるいは間
接の接触、赤外線、バーナ、電熱などによる外部加熱の
ほか、高周波加熱などの内部加熱も適用できる。

さらに、目的により常圧下で加熱することも、加圧下で
加熱することもできる。以下に実施例を挙げる。

実施例１ メルトインデックス２０、酢酸ビニル成分２８重シチの
エチレン−酢酸ビニル共重合体（日本ユニカーｆｉ）１
００部に対し、助剤入すアゾジカーボンアミド「セルマ
イクＣＡＰ１４９Ｊ（発泡温度１２５℃；　三協化成製
）１０部、ＮＵＣ−シリコーンオイルＬ−４５（日本ユ
ニカー製メチルシリコーン油；　　１０，０ＯＯＣ８；
　　ｎ＝７５０）１部をバンバリーミキサ−で８０℃で
５分間混練した後、ペレット化した。このペレットを厚
さ１ｎのシートに圧縮成形したものをポリエステルフィ
ルム上に置き、これをアルミ板に乗せて、１９００Ｃの
オープン中で４分間加熱した後、取り出して放冷した。

得られた発泡体は厚さ７　ｍ　、その＃魯とんどが気泡
径１００〜２００μρの気泡からなり、見掛は密度０．
１０９７ｃｍ、”の連続気泡型発泡体であった。最大吸
水量は０．７３９部ｃｍ”であった。

比較例１ 実施例１と同様にして、シリコーン油を使用しないで得
た発泡体は、厚さ７　ｆｍ　、気泡径１〜３間Ｓの、荒
い気泡を有し、見掛は密度０．１１　／ｉ／ｃｒＩＬ”
の連続気泡型発泡体であった。最大吸水量は０．６６Ｅ
／ｃｍ”であツタ。

実施例２ メルトインデックス２０、アクリル酸エチル成分２０　
Ｎ　Ｈ％のエチレン−アクリル酸エチル共重合体（日本
ユニカー１ｆ！りＩｏｏ部に対し、アゾシカ−ボンアミ
ド系発泡剤［セルマイクＣＡＰ１２４Ｊ（発泡温度１３
０℃；　三協化成製）５部、ＮＵＣ−シリコーンオイル
Ｌ−４５（日本ユニカー製メチルシリコーン油；　　ｔ
ｏｏｏｃｓ；　　ｎ＝２４４）１部をバンバリーミキサ
−で８０℃で５分間混練した後、ペレット化した。この
ペレットを厚さ２龍のシートに圧縮成形した。このシー
トをアルミ板に乗せて、１９０℃のオープン中で５分間
加熱した後、取り出して放冷した。得られた発泡体は厚
さ６−５　ｍ麓、気泡径１００〜２５０μｅの気泡から
なり、見掛は密度１１２２１！／ａｍ”の連続気＋！２
型発泡体であった。最大吸水量はα２３ｙ／α１であっ
た。

実施例３ メルトインデックスα４、密ｉ［Ｌ８９４のエチレン−
αオレフィン共重合体ＤＦＤＡ−１１３８（ユニオンカ
ーバイドｆｉ）１００部に対し、アゾシカ−ボンアミド
系発泡剤［セルヶイクＣＡＰ５０１］Ｊ（発泡温度１５
０℃；　三協化成製）１０音Ｉｓ、ＮＵＣ−シリコーン
オイルＬ−４５（日本ユニカー製メチルシリコーン油；
　　１０００Ｃ８；　　ｎ＝２４４）１部をバンバリー
ミキサ−で１２５℃で１０分間混練した後、ペレット化
した。このペレットを厚さ２朋のシートに圧縮成形した
ものをアルミ板に乗せて、２ｏｏ℃のマツフル炉で５分
間加熱した後、取り出して放冷した。

得られた発泡体は、アルミ板から芥易にはく離した。こ
の発泡体は厚さ８龍、気泡径１００〜３００μ饅の気泡
からなり、見掛は密度０．２５９７α１の連続気泡型発
泡体であった。最大吸水量はＱ、３４１１／ｃｍ”であ
った。

実施例４ 実施例３と同様にして、ＤＦＤＡ−１１３８の代わりに
メルトインデックス２５、密度α９１４５のポリエチレ
ンＤＮＤＪ　−０４０ｓＲ（日本ユニカー類）を使用し
て、発泡体を得た。この発泡体は浮さ８ｍ１１．気泡径
１５０〜ＳＯＯμｇ、見掛は密度［Ｌ　２６　ｇ／ｌ”
の連続気泡型発泡体であった。

最大吸水量は０．５２１／■１であった。

代理人の氏名　　倉　内　基　弘　　ｌ）゛・−冒Ｌ１ 手続袖正書 昭和６１年２月４日 補正をする名 事件との関係　　　　　　　　　　　特許ｉ１願人名称
　　　日本ユニカー株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エチレン系樹脂１００重量部、発泡剤１〜３０重量部か
   らなる発泡性組成物に一般式 Ｒ＿３ＳｉＯ−（Ｒ＿２ＳｉＯ＿ｎ−ＳｉＲ＿３（ただ
   し、Ｒは、アルキル基、フエニル基、および水素から選
   ばれる基であり、すべてのＲが同一基であつても、一部
   のＲがべつの基であつてもよく、ｎは１〜１０，０００
   の整数である。）で表わされるシリコーン油０．１〜５
   重量部を添加したことを特徴とする、均一で微細な気泡
   を有するエチレン系樹脂連続気泡型発泡体用組成物。