JP2509007B2 - 架橋ポリエチレン系樹脂発泡体 - Google Patents

架橋ポリエチレン系樹脂発泡体

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JP2509007B2 JP6475991A JP6475991A JP2509007B2 JP 2509007 B2 JP2509007 B2 JP 2509007B2 JP 6475991 A JP6475991 A JP 6475991A JP 6475991 A JP6475991 A JP 6475991A JP 2509007 B2 JP2509007 B2 JP 2509007B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、必須成分としてエチレ
ン・アルキルアクリレート共重合体からなる柔軟性、耐
熱性および耐薬品性に優れた高発泡率の粘着テープベー
ス用架橋エチレン系発泡体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、柔軟性を有する発泡体として、特
公昭44−470号公報には、エチレン・酢酸ビニル共
重合体が提案されているが、この発泡体は、柔軟であっ
ても耐熱性や耐薬品性が悪く、限られた用途にしか使用
できないという問題があり、また、特開昭49−129
757号公報には、エチレン・プロピレンエラストマー
からなる発泡体が提案されているが、ポリマ内部に不飽
和結合を有する一部架橋した構造を有し、ゴム弾性が強
く、加えて熱収縮性が大きいために発泡倍率の高い発泡
体を製造し難いという問題もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、柔軟
性に優れているのみならず、耐熱性、耐薬品性、特に耐
灯油性に優れ、発泡倍率の高い粘着テープベース用架橋
ポリエチレン系樹脂発泡体を提供するにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、共
重合成分として10〜25重量%の範囲量のアルキルア
クリレートを含有する86〜102℃の融点を有するエ
チレン・アルキルアクリレート共重合体からなり、 式[R=I30/2・I176] で示される13C−NMRスペクトルによる面積強度比
(R)が8.0〜32.0、柔軟性指数(N)が9.5
以下である、粘着テープベース用架橋ポリエチレン系樹
脂発泡体ならびに該エチレン・アルキルアクリレート共
重合体(A)に115℃未満に融点(Tm)および0.
935g/cm以下の密度を有する低密度ポリエチレ
ン(B)を配合したブレンドポリマからなり、上記ブレ
ンド成分AおよびBのブレンド比(B/A)が0.10
〜5.70の範囲内であり、 式[R=I30/2・I176] で示される13C−NMRスペクトルによる面積強度比
(R)が12.0〜360.0、柔軟性指数が10.0
以下である粘着テープベース用架橋ポリエチレン系発泡
体によって達成することができる。
【0005】本発明の発泡体は、エチレン・アルキルア
クリレート共重合体(A)および/または該共重合体
(A)と高圧法低密度ポリエチレン(B)を必須成分と
するブレンドポリマから構成される。
【0006】エチレン・アルキルアクリレート共重合体
(A)は、共重合成分のアルキルアクリレートを10〜
25重量%の範囲内で含有しており、かつ該共重合体の
融点は86〜102℃の範囲内であることが必要であ
る。すなわち、該エチレン・アルキルアクリレート共重
合体において、アルキルアクリレートの含有量が10%
未満の場合は、ポリマの結晶性が大きくなり、融点(T
m)が高くなるため、耐熱性の点では有利であるが、得
られる柔軟性が低下するために好ましくない。他方、ア
ルキルアクリレート含量が25重量%をこえると、ポリ
マの非晶性が増加するため柔軟性は問題ないが、ゴム弾
性が強くなり、発泡倍率の高い発泡体を得ることが困難
になるので好ましくないまた、該融点(Tm)が上記の
範囲を満足しないときは、発泡体の耐熱性が低下した
り、シート成型時のロール粘着または伸び低下による柔
軟性不充分などの問題が発生するために実用上好ましく
ない。
【0007】ここで、Tmは示差走査熱量計(DSC)
によって検出される値である。
【0008】なお、上記共重合体の共重合成分であるア
ルキルアクリレートとしては、特に限定されるものでは
なく、低級アルキル基から高級アルキル基を有するもの
が使用可能であるが、好ましくは、炭素原子数が1〜1
0の低級アルキル基、特にエチル基を有するアルキルア
クリレートが良い、該エチレン・アルキルアクリレート
共重合体の製造法としては、特に限定されるものではな
いが、ポリマ変化率の高い重合法、例えば一方の端から
エチレンとアルキルアクリレートとを供給し、他端から
製品を取り出す管状反応器中でモノマの仕込み濃度、重
合触媒濃度などを変更することによって該共重合体を連
続的に製造する方法を挙げることができる。
【0009】このようなエチレン・アルキルアクリレー
ト共重合体(A)から構成される本発明の発泡体は、 式[R=I30/2・I176] で示される13C−NMRスペクトルによる面積強度比
(R)が8.0〜32.0、好ましくは10.0〜2
6.0、柔軟性指数(N)が9.5以下、好ましくは
9.0以下であることが必要である。
【0010】ここで、柔軟性指数(N)は次の式により
定義される値であり、この値が小さいほど発泡体は柔軟
であることを意味する。
【0011】N=(25%圧縮強さ)×(発泡倍率) すなわち、本発明の発泡体は、上記範囲の13C−NM
Rスペクトルによる面積強度比(R)を有するために、
その高度の発泡倍率にもかかわらず、優れた耐熱性およ
び耐薬品性を保有し、柔軟性指数(N)によって示され
る範囲内の柔軟性を有する。通常、発泡体の柔軟性は、
発泡倍率に依存し、発泡倍率が同じであってもポリマの
特性、特に結晶性の大きさによって柔軟性を示すのであ
る。
【0012】また、本発明の第二の発明であるブレンド
ポリマを構成する低密度ポリエチレン(B)は、従来、
架橋タイプの発泡体原料として使用される高圧下のラジ
カル重合によって得られるポリマのうち、115℃未満
の融点(Tm)および0.935g/cm以下の密度
を有するポリエチレンである。
【0013】そして、これらの必須成分(A)および
(B)のブレンド比(B/A)は、重量比で0.10〜
5.7、好ましくは0.17〜4.0の範囲内が良い。
【0014】(B/A)の値が0.10よりも小さくな
ると、シートなどを成形する場合に粘着を生じやすく、
キャスト条件の設定が困難になるし、5.70を越える
ときは、得られる発泡体の柔軟性が十分でないことが多
くなるため好ましくない。
【0015】そして、前記(A)および(B)の二成分
を必須成分とするブレンドポリマからなる本発明の発泡
体は、12.0〜360、好ましくは15〜180の範
囲内の13C−NMRスペクトルによる面積強度比
(R)ならびに10以下、好ましくは9以下の柔軟性指
数を有しており、前記エチレン・アルキルアクリレート
共重合体(A)からなる発泡体と同様に、このブレンド
ポリマからなる発泡体は、上記範囲内の13C−NMR
スペクトルによる面積強度比(R)を有するために、そ
の高度の発泡倍率にもかかわらず、優れた耐熱性および
耐薬品性を保有し、柔軟性指数(N)によって示される
範囲内の柔軟性を有する。
【0016】以下、本発明になる高発泡・架橋ポリエチ
レン系樹脂発泡体の製造法の一態様に付いて説明する。
【0017】前記の共重合組成を有するエチレン・アル
キルアクリレート共重合体(A)または該共重合体
(A)と低密度のポリエチレン(B)とを前記のブレン
ド比(B/A)でブレンドし、公知の熱分解型発泡剤、
例えばアゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレ
ンテトラミン等および必要に応じて加熱によってラジカ
ルを発生する架橋剤を混合し、前記の発泡剤およびシー
ト状に成形する。この成形されたシート状物を電離性放
射線架橋法を適用して、ゲル分率が15〜60%好まし
くは20〜45%になるように架橋する。
【0018】より具体的には、電離性放射線架橋法の場
合は、高エネルギー線としてα、β、γ、X線、電子
線、中性子線など、通常は、高エネルギー電子線照射機
を使用し、例えば1〜50Mradの線量の電子線を該
シート状物に照射することにより架橋される。この場合
に、本発明のエチレン・アルキルアクリレート系共重合
体に対し、0.1〜10重量部に公知に各種架橋助剤、
例えばジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート等を添加して電子線
架橋してもよい。この放射線照射に代えて、ベンゾフェ
ノン等の紫外線増感剤を添加し、紫外線を照射して架橋
することもできる。
【0019】また、化学架橋法の場合は、ジクミルパー
オキサイド、ジターシャーリーブチルパーオキサイド等
の有機過酸化物による架橋法、さらにこれらの架橋剤と
共にビニルトリメトキシシラン等のビニルシランを混練
してグラフト化させた後、シロキサン縮合反応によって
架橋させるシラン架橋法などを適宜適用することができ
る。
【0020】かくして得られる架橋成形品は、熱風雰囲
気中またはソルト浴上で加熱され、成形品内部に含有さ
れる発泡剤を急激に分解されることによって発泡体に変
換される。
【0021】また、本発明の目的を損なわない範囲で、
本発明の発泡体に製造に使用する前記エチレン・アルキ
ルアクリレート共重合体(A)または該共重合体(A)
と低密度ポリエチレンとのブレンド物にポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン・ポリプロピレンコポリマ、
ポリブテン、エチレン・酢酸ビニルコポリマ、塩素化ポ
リエチレン等の各種ポリマを10重量%を上限として少
量添加混合することができ、必要に応じて、同様に本発
明の目的を損なわない範囲で、滑剤、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、他の性能を付
与する各種無機物などを所望の目的のために添加するこ
とができる。
【0022】さらに、本発明になる架橋ポリエチレン系
樹脂発泡体には、その少なくとも1面にコロナ放電処
理、コーティングなどにより接着剤を付与し、ラミネー
ト加工し、その加工性の向上を計ることができるし、プ
ラスチックフィルムやシート、他の発泡体シートや金属
箔を張り合わせたり、押出ラミなどにより複合構造を付
与したりする、すなわち各種の加工技術を適用すること
ができる。
【0023】
【発明の効果】かくして得られる本発明の架橋ポリエチ
レン系樹脂発泡体は、低発砲倍率から高発泡倍率に亘る
ものまで、すべて卓越した柔軟性、耐熱性および耐薬品
性を有しており、この特性を生かして、粘着テープベー
スの用途に使用、展開することができる。
【0024】以下に、本発明の効果について、実施例に
基づき、さらに具体的に説明する。なお、本発明のおい
て、融点(Tm)、13C−NMRスペクトルによる面
積強度比(R)、柔軟性指数(N)および耐薬品性は次
の方法により測定した値である。
【0025】(1)融点(Tm) パーキンエルマー社製のDSC−2型示差走査熱量計
(DSC)を用いて、一旦、融解再結晶させた後の融解
の吸熱ピーク温度を融点(Tm)とした。
【0026】(2)13C−NMRスペクトルによる面
積強度比(R)13 C−NMRスペクトルの面積曲線において、29〜
31ppm間の面積強度をI30とし、173〜179
ppm間の面積強度をI176としたとき、 R = I30/2・I176 により定義した。
【0027】13C−NMRスペクトルの測定法は次の
通りである。
【0028】まず、10mmφNMR用試料管でオルソ
ジクロルベンゼン(1.4cc)と重水素化ベンゼン
(0.2cc)の混合溶媒中に試料の固形分濃度が20
重量%になるように調整した後、JNM−FX100装
置[日本電子株式会社製]を用いて、周波数25.00
MHz、モードとしてパルスFT法により、120℃で
13C−NMRを測定した。
【0029】(3)柔軟性指数 次の式に表示される値である。
【0030】 N = (25%圧縮強さ)×(発泡倍率) ここで、25%圧縮強さは、JIS−K6767−19
76に規定されている測定法に準じて測定し、また発泡
倍率は発泡体の見掛密度の逆数を持って表わした。
【0031】見掛密度は、発泡体を10cm×10cm
角に切りだし、重さと厚さを測定し、この重さを体積で
割って単位体積当たりの重量(g/cm)で示した。
【0032】(4)耐熱性 JIS−K−6767に規定されている測定方法に準じ
て、熱処理による縦、横、厚さ方向のそれぞれの熱収縮
率を持って示した。具体的には測定用試料(発泡体)に
縦、横各10cmの正方形の印をつけて、厚さを測定し
た後、80℃、22時間熱風オーブン中で熱処理をす
る。室温に冷却した後、縦、横、厚さの寸法を測定し、
この熱処理による寸法変化(熱収縮率)の大きさにより
次の判定を行った。
【0033】 熱収縮率 ±3.0%以内 : ○ (合格) 熱収縮率 3.0%〜5.0% : △ 熱収縮率 ±5.0%を越えたもの : × なお、上記熱処理による寸法変化の測定は5〜10回行
って判定した。
【0034】(5)耐薬品性 ここでは、次の方法により測定した灯油に対する強度保
持力をもって耐薬品性の尺度とした。
【0035】すなわち、図1に示したように、25mm
×25mmの寸法の発泡体(2)の両面に接着剤(例え
ばクロロプレン系接着剤“サイビノール”SR602)
を塗布し、25mm幅×25mm長大きさの亜鉛鉄板
(1)を該発泡体(2)に接着させ、かつ完全に接着さ
せるために、24時間以上室温で放置することによって
試験片を作成する。この試験片について引張試験を行
い、試験片の破壊強度(BKg)を求め、ブランク値と
する。ただし、試験片と亜鉛鉄板との界面で破壊した場
合は除外する。
【0036】次に同様にして亜鉛鉄板を完全に接着させ
た試験片を灯油中に1時間浸漬した後、取り出して室内
で24時間放置した後引張試験を行う。この時の試験片
の破壊強度(AKg)を求め、次式に示す強度保持率
(S)をもって耐薬品性の尺度とした。
【0037】S(%) = 100×(A/B) なお、上記耐薬品性の測定は、n=3の平均値でもって
示した。耐薬品性の判定は、上記試験においてS≧80
%の時に合格とした。
【0038】
【実施例】実施例1〜5、比較例1〜3 アクリル酸エチル(EA)を共重合成分とする各種のエ
チレン・エチルアクリレート共重合体100重量部に、
発泡剤としてアゾジカルボンアミドを5〜15重量部を
添加し、ヘンシェルミキサーで混合した後、溶融押出し
て成形シートを得た。
【0039】このシートを電子線照射装置(日新ハイボ
ルテージ株式会社製IR−2)を用いて5Mradの線
量を照射した。これらの架橋シートをソルト浴上225
〜230℃に加熱することによって発泡させた。
【0040】得られた発泡シートについて評価試験を行
った。
【0041】その結果を表1に示した
【0042】
【表1】
【0043】表1から、実施例1〜5の本発明の要件を
満足する発泡体シートは、柔軟性および耐灯油性に優れ
た高発泡倍率の発泡体であるのに対して、比較例1の共
重合成分EAの含有量、TmおよびRの要件が本発明に
規定する要件を満足しない場合は、柔軟性に乏しいシー
トであり、比較例2のEAの含有量が高い共重合体は、
Tmが低く、ロール粘着が著しいために、正常な発泡体
シートを成形することができなかった。また、比較例3
の密度が0.934のエチレン・酢酸ビニル共重合体か
らなる発泡体は、柔軟であるが、耐灯油性が不充分であ
った。
【0044】実施例6〜10、比較例4〜6 アクリル酸エチルを共重合成分とするエチレン・エチル
アクリレート共重合体(EEA)と密度が0.923、
MIが3.5の低密度ポリエチレン(LDPE)とをブ
レンドし、このブレンドポリマ100重量部に対して、
発泡剤としてアゾジカルボンアミドを10重量部添加
し、ヘンシェルミキサーで混合した後、溶融押出して成
形シートを得た。
【0045】このシートを電子線照射装置(日新ハイボ
ルテージ株式会社製IR−2)を用いて5Mradの線
量を照射した。これらの架橋シートをソルト浴上225
〜235℃に加熱することによって発泡させた。
【0046】得られた発泡シートについて評価試験を行
った。
【0047】その結果を表2に示した。
【0048】
【表2】
【0049】表2から、実施例6〜10の本発明の要件
を満足する発泡体シートは、柔軟性、耐熱性および耐灯
油性に優れた高発泡倍率の発泡体であることが分かる。
他方、比較例4のEEAとLDPEとのブレンド比が本
発明に規定するブレンド比を満足しないシートは、耐熱
性が低かった。比較例2のブレンド比率およびRの両方
を満足しない発泡体は柔軟性に欠けたものとなり、さら
に、エチレン・アルキルアクリレート共重合体の代わり
に密度が0.934、MI14のエチレン。酢酸ビニル
共重合体をブレンドしたものは。柔軟ではあるが、耐熱
性及び耐灯油性に劣っていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は発泡体の耐薬品性(耐灯油性)を調べる
ための引張試験用テストピースの断面図である。
【符号の説明】
1:亜鉛鉄板(50mm×25mm寸法) 2:発泡体(25mm×25mm寸法) 3:接着剤

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共重合成分として10〜25重量%の範
    囲量のアルキルアクリレートを含有する86〜102℃
    の融点を有するエチレン・アルキルアクリレート共重合
    体からなり、 式[R=I30/2・I176] で示される13C−NMRスペクトルによる面積強度比
    (R)が8.0〜32.0、柔軟性指数(N)が9.5
    以下である、粘着テープベース用架橋ポリエチレン系樹
    脂発泡体。
  2. 【請求項2】 共重合成分として10〜25重量%の範
    囲量のアルキルアクリレートを含有する86〜102℃
    の融点を有するエチレン・アルキルアクリレート共重合
    体(A)に115℃未満に融点(Tm)および0.93
    5g/cm以下の密度を有する低密度ポリエチレン
    (B)を配合したブレンドポリマからなり、上記ブレン
    ド成分AおよびBのブレンド比(B/A)が0.10〜
    5.70の範囲内であり、 式[R=I30/2・I176] で示される13C−NMRスペクトルによる面積強度比
    (R)が12.0〜360.0、柔軟性指数が10.0
    以下である粘着テープベース用架橋ポリエチレン系発泡
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