JPS5968341A - 発泡成形体の製造法 - Google Patents

発泡成形体の製造法

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JPS5968341A
JPS5968341A JP57178563A JP17856382A JPS5968341A JP S5968341 A JPS5968341 A JP S5968341A JP 57178563 A JP57178563 A JP 57178563A JP 17856382 A JP17856382 A JP 17856382A JP S5968341 A JPS5968341 A JP S5968341A
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crosslinking
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吉村 正平
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英樹 桑原
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徹 山口
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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、架橋ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の
製造法に関するものである。
ポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形体を製造する場合
、ポリオレフィン系樹脂をそのまま発泡させて成形する
ことは少なく、粒状の原料樹脂をまず架橋処理して発泡
し易い状態にしてから予備発泡させ、得られた予備発泡
粒子を次いで成形用型内に充填して加熱成形するのが普
通である。しがしながら、架橋ポリオレフィン系樹脂の
型内発泡成形体の製造は、他の樹脂たとえばポリスチレ
ンの型内発泡成形体の製造ほど容易ではない。まずポリ
オレフィン系樹脂粒子を架橋させる場合、所望の架橋度
と原料樹脂の特性に応じて、架橋剤、架橋温度、架橋時
間等の架橋条件を厳密に制御しなければならない。架橋
工程の工程管理が不十分で架橋度が不均一になると、次
の予備発泡工程において種々の不都合を生じる(例えは
、発泡倍率が予備発泡粒子間で大きく相違したり、独立
気泡率か低下したり、更には予備発泡粒子の形状が不均
一になったりする。)。ところが一方では、架橋度が均
一な架橋ポリオレフィン系樹脂の予備発泡粒子は型内成
形する際の好適温度範囲が非常に狭いため、成形条件に
注意しても成形品の品質にばらつきを生じ易く、成形工
程の歩留りが悪くなりがちである。
本発明は、予備発泡粒子を経由して架橋ポリオレフィン
系樹脂の発泡成形体を製造する際の上述のような相反す
る課題を克服し、高品質の架橋ポリオレフィン系樹脂発
泡成形体を容易に、且つ歩留り良く製造する方法を提供
することを目的とするものである。
上記目的を達成することに成功した本発明の特徴とする
ところは、ポリオレフィン系樹脂を架橋させたのち粒子
状態で発泡させ、得られた架橋ポリオレフィン系樹脂予
備発泡粒子を成形用型内に充填し、加熱して再発泡と発
泡粒子間の融着を起こさせることにより成形して架橋ポ
リオレフィン系樹脂型内発泡成形体を製造するに当り、
架橋度か異なる少なくとも2種類の架橋ポリオレフィン
系樹脂粒子を調製してそれらを別個に発泡させ、得られ
た少なくとも2種類の架橋ポリオレフィン系樹脂予備発
泡粒子を混合して成形することである。
本発明の製法によれが、素材樹脂の架橋度が異なる少な
くとも2種類の架橋ポリオレフィン系樹脂の予備発泡粒
子を温合して用いることによって成形可能な条件の幅が
著しく広くなり、その結果、成形品の寸法精度や物性が
向上し、成形工程における歩留りも良くなる。したがっ
て、原料樹脂の架橋処理の段階では十分に処理条件を厳
格にして均一な架橋度の樹脂を得、これを用いて予備発
泡工程を円滑に行うことができる。
本発明の製造法によって発泡成形体とすることができる
ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、低密度ポリエ
チレン、直接低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン
、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エ
チレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−a−オ
レフィン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、ポ
リブテン等がある。
ポリオレフィン系樹脂の架橋処理は常法に従って行えば
よい。たとえが、粒径0.5〜5mm程度の粒状のもの
を、ジクミルパーオキサイド等の架橋剤の存在下に加熱
して、所望の架橋度に架橋させる。但し本発明において
は原料樹脂粒子を少なくとも2群に分け、各群を別々に
処理してそれぞれ異なる架橋度まで架橋させる。成形段
階で発泡粒子の形で混合する樹脂全体の平均的な架橋度
をどの程度にするかは発泡成形体に要求される緩衝性等
の物性、および使用する樹脂の種類等によって決まり、
また最も高い架橋度とする相の架橋度をどの程度になる
かを決めるには原料樹脂の限界ゲル分率Gcを考慮しな
ければならない。但し限界ゲル分率Gcとは、架橋が進
むにつれて(すなわちゲル分率が大きくなるにつれて)
発泡し難くなる架橋ポリオレフィン系樹脂粒子において
、それを予備発泡させる際に温度を著しく高くしたり発
泡剤をごく多量に用いたりするなどの特殊な条件を採用
しなくても工業的に発泡させることが可能なもののうち
、最も高い架橋度のもののゲル分率であって、代表的な
ポリオレフィン系樹脂につきこの値を示すと、次のとお
りである。
樹脂           限界ゲル分率(%)低密度
ポリエチレン          80直鎖低密度ポリ
エチレン        60高密度ポリエチレン  
        50ポリプロピレン        
    50エチレン−プロピレンランダム共重合体 
     (エチレン成分3wt%) 50架橋度と相
関関係のあるゲル分率によって架橋度を表示した場合、
本発明において望ましいのは、架橋処理を異ならせる樹
脂群の分け方および各群の架橋処理を次のようにするこ
とである(但し上記限界ゲル分率Gcの1/2をGbと
し、またGcの1/100をGaとする。)。
(1)すべての群の原料樹脂を、それらのゲル分率がG
aないしGcになるまで架橋される。
(2)少なくとも1部の原料樹脂をゲル分率がGa以上
Gb未満になるまで、また他の少なくとも1群の原料樹
脂をゲル分率がGbないしGcになるまで、それぞれ架
橋させる。
(3)ゲル分率がGa以上Gb未満の架橋ポリオレフィ
ン系樹脂群の総重量をW1とし、ゲル分率がGbないし
Gcの架橋ポリオレフィン系樹脂群の総重量をW2とす
るとき、0.2≦W1/W2≦6 になるようにする。
(4)ゲル分率がGa以上Gb未満の樹脂群の各ゲル分
率の加重平均値をG1とし、ゲル分率がGbないしGc
の樹脂群の各ゲル分率の加重平均値をG2とするとき、
G2−G1≧10になるようにする。
架橋度の異なる各群の樹脂粒子は、群ごとに別々に、そ
れらに好適な発泡条件で発泡させる。発泡方法は任意で
あるが、一例を示せば、特公昭56−1344号の発明
による方法、すなわち樹脂粒子に揮発性溶剤型発泡剤を
吸収させ、更に分散媒と共に密閉容器中で加圧下に加熱
したのち容器内よりも低圧の雰囲気に放出して発泡させ
る方法がある。発泡倍率をどのていどにするかは製造し
ようとする発泡成形体の種類によって決まることであり
、特に限定されるわけではないが、ふつう3〜80倍が
適当であり、特に好ましいのは、5〜60倍である。架
橋度を異ならせた原料樹脂間で、発泡倍率はなるべく揃
えることが望ましいが、厳格な同一性が要求されるわけ
ではない。
発泡処理を終って得られた架橋ポリオレフィン系樹脂予
備発泡粒子は、必要に応じて、次の混合成形まで、常法
に従い窒素、空気等の加圧ガス中に保存して熟成させる
予備発泡粒子を金型内で成形する工程は、上述のような
架橋度を異にする2種以上の架橋ポリオレフィン系樹脂
予備発泡粒子の混合物を用いて行うほかは、通常の予備
発泡粒子の型内成形と全く同じにして行えばよい。すな
わち、金型、加熱媒体の種類および温度等に特殊なもの
は必要としない。むしろ、さきに述べたように、本発明
においては2種以上の架橋ポリオレフィン系樹脂予備発
泡粒子の混合物を用いることに基づき成形可能温度範囲
が広いから、成形工程の管理は従来の架橋ポリオレフィ
ン系樹脂予備発泡粒子の成形の場合よりもはるかに容易
である。
以上のような本発明は、架橋ポリオレフィン系樹脂から
なる包装材料、緩衝材、断熱材、浮揚材、食品その他の
物品の容器など、あらゆる発泡成形体の製造を容易にし
、製品品質の向上と生産性の向上をも可能にする実施効
果の顕著なものである。
以下、実施例および比較例を示して本発明を説明する。
なおゲル分率その他の特性値の測定法は次のとおりであ
る。
ゲル分率:ソックスレー抽出器を用いて試料を熱キシレ
ンで6時間処理したのち、未溶解分を秤量し、次式によ
り算出する。
ゲル分率(%)=未溶解分重量×100/試料重量成形
性:次の基準により判定 ○ 良品を成形可能な蒸気圧の幅が0.4Kg/cm2
以上△ 同上圧力幅が0.2Kg/cm2以上0.4K
g/cm2未満× 同上圧力幅が0.2Kg/cm2未
満外観:次の基準により判定 ○ 表面が平滑 △ 凹凸やひずみが認められる。
× 凹凸やひずみが著しい。
寸法精度:次の基準により判定 ○ 対金型寸法変化率か3%未満 △ 同上変化率が3%以上5%未満 × 同上変化率が5%以上 融着性(発泡粒子同士の融着性;曲げ強さを支配):次
の基準により判定 ○ 90度折り曲げても割れない △ 90度折り曲げると部分的に割れるX 90度祈り
曲げると割れる 実施例1〜3,比較例1〜6 密度0.923g/cm3、メルトインデンクス1.5
g/10分、限界ゲル分率80%の低密度ポリエチレン
粒子をA〜Fの6群に分け、各群樹脂をジクミルパーオ
キサイド(その使用量は対樹脂0.1〜2.0重量%の
範囲内で群ごとに異ならせた)で処理し、ゲル分率か0
.5〜80%の架橋低密度ポリエチレン粒子とした。次
いで架橋樹脂粒子100部(重量部、以下同じ)、ジク
ロロジフルオロメタン15〜35部、微粒子状酸化アル
ミニウム0.5部、水300部をオートクレープに仕込
んで加熱し、100〜140℃でオートクレープ底部の
排出口を開放して内容物を火気中に放出する方法により
、各群の架橋ポリエチレンを別々に発泡させて、発泡倍
率が約20倍で架橋度を異にする架橋ポリエチレン予備
発泡粒子(表1)を得た。
表1 記号 ゲル分率(%) A   0.6 B   5.6 C  17.0 D  38.5 E  53.0 F  76.7 上記6群の予備発泡粒子を、それぞれ単独で、または2
群ずつ混合して(混合比1:1)、300mm×300
mm×30mmの金型に充填し、0.8〜2Kg/cm
2の水蒸気で加熱することにより成形した。その結果を
表2に示す。
実施例9〜14,比較例7〜11 密度0.935g/cm3、メルトインデックス4.5
g/10分、限界ゲル分率60%の直鎖状低密度ポリエ
チレン粒子をG〜Kの5群に分け、各群樹脂をジクミル
パーオキサイド(その使用量は対樹脂0.1〜2重量%
の範囲内で群ことに異ならせた)で処理し、ゲル分率が
0.5〜50%の架橋直鎖状低密度ポリエチレン粒子と
した。次いで架橋樹脂粒子100部、ジクロロンフルオ
ロメタン15〜35部、微粒子状酸化アルミニウム0.
5部、水300部をオートクレーブに仕込んで加熱し、
110〜145℃でオートクレーブ底部の排出口を開放
して内容物を火気中に放出する方法により、各群の架橋
ポリエチレンを別々に発泡させて、発泡倍率が約20倍
で架橋度を異にする架橋ポリエチレン予備発泡粒子(表
3)を得た。
表2 注:「成形性」の欄における数字は成形可能な蒸気圧[
Kg/cm2C]の範囲を示す。
表3 記号 ゲル分率(%) G     0.5 H     6.5 I    18.3 J    32.2 K    50.0 上記5群の予備発泡粒子を、それぞれ単独で、又は2群
すつ混合して(特に注記したもの以外は混合比1:1)
、300mm×300mmX30mmの金型に充填し、
0.3〜2Kg/cm2の水蒸気で加熱することにより
成形した。その結果を表4に示す。
表4 注:「成形性」の欄における数字は成形可能な蒸気圧[
Kg/cm2G]の範囲を示す。
*1 混合比1:3 *2 混合比5:1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリオレフィン系樹脂を架橋させたのち粒子状態
    で発泡させ、得られた架橋ポリオレフィン系樹脂予備発
    泡粒子を成形用型内に充填し、加熱して再発泡と発泡粒
    子間の融着を起こさせることにより成形して架橋ポリオ
    レフィン系樹脂型内発泡成形能を製造するに当り、架橋
    度が異なる少なくとも2種類の架橋ポリオレフィン系樹
    脂粒子を調製してそれらを別個に発泡させ、得られた少
    なくとも2種類の架橋ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒
    子を混合して成形することを特徴とする発泡成形体の製
    造法。
  2. (2)架橋度が異なる少なくとも2種類の架橋ポリオレ
    フィン系樹脂粒子を、次の要件を充足するように調製す
    る特許請求の範囲第1項記載の製造法:原料樹脂の限界
    ゲル分率をGcとし、Ccの1/2をGbとし、且つG
    cの1/100をGaとするとき、すべての架橋ポリオ
    レフィン系樹脂のゲル分率はGaないしGcの範囲内に
    あり、少なくとも1種類の架橋ポリオレフィン系樹脂の
    ゲル分率はGa以上Gb未満であり、他の少なくとも1
    種類の架橋ポリオレフィン系樹脂のゲル分率はGbない
    しGcであり、ゲル分率がGa以上Gb未満の架橋ポリ
    オレフィン系樹脂群の総重量をW1としゲル分率がGb
    ないしGcの架橋ポリオレフィン系樹脂群の総重量をW
    2とするとき0.2≦W1/W2≦6であり、且つゲル
    分率かGa以上Gb未満の架橋ポリオレフィン系樹脂群
    の各ゲル分率の加重平均値をG1としゲル分率かGbな
    いしGcの架橋ポリオレフィン系樹脂群の各ゲル分率の
    加重平均値をG2とするときG2−G1≧10であるこ
    と。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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