JP3435558B2 - ポリエチレン発泡体の製造方法 - Google Patents
ポリエチレン発泡体の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエチレン樹脂
発泡体の製造方法、特に無架橋のポリエチレン樹脂を使
用して高発泡倍率を有し、かつ該ポリエチレン樹脂発泡
体を包装用途に使用した場合、被包装物へポリエチレン
樹脂発泡体の添加剤の移行性が極めて少ないポリエチレ
ン樹脂発泡体の製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術】ポリエチレン系樹脂発泡体は、一般に、ポ
リエチレン系樹脂及び気泡調整剤などの添加剤を押出機
に供給し、加熱，混練し、これに発泡剤を混合すること
により得られる発泡性溶融ゲルを発泡適性温度域まで冷
却し、押出機出口先端に付けられたダイから低圧域に押
出すことにより製造されている。これは、一般的なポリ
スチレン発泡体の製造方法と変わらないが、ポリエチレ
ン発泡体の場合、押出機から押出された発泡体は一旦収
縮し、その後長時間養生することで徐々に膨張して一定
の密度を有する発泡体となる。この要因としては、ポリ
エチレン系樹脂がポリスチレン系樹脂よりも、ガス透過
性が大きいこと、比較的柔軟であるため形状保持性が小
さいことなどが上げられる。特に発泡体が長尺のシート
の場合には、ある一定時間ロール状に捲きとられるた
め、その捲き取り時間内に収縮が発生すると美麗に巻け
ず、その都度手直しが必要であったり、押出時に巻き取
った後も何度か巻き返しをする必要性が生ずる。そのた
め、捲き取り時に収縮を生じた時点で、その収縮分に見
合った棒状物をシート間に挟んで、捲き取り時に美麗に
巻けるようにし、一定長さ捲き取った後その棒状物を抜
き、養生期間後製品とする方法等の処置が取られている
が、作業が煩雑であり、生産性に問題のあるものであっ
た。 【０００３】また、仮に上記の如き問題点を生ぜずと
も、このような長時間の養生期間を設けることは、広大
な保管場所と時間を有することとなるため、工業的に極
めて不利となる。このような問題を解消するための方法
として、特公昭５８−３０８９６号公報に記載されてい
るように、ポリエチレン系樹脂に多価アルコール高級脂
肪酸エステルを混合する方法が知られている。この方法
は、ポリエチレン樹脂に、無機微粉末、ガス発生剤及び
多価アルコールの高級脂肪酸エステルを押出機内に圧入
し、これにポリエチレンの融点以下の沸点を有する低級
脂肪族炭化水素若しくはハロゲン化炭化水素を供給し、
押出機の先端より押出してポリエチレン発泡体を得るの
である。この方法によると、発泡体の収縮現象はある程
度解決され、発泡体が長尺シートの場合でも上記の如き
問題を解決することができた。しかしながら、この方法
で得られたポリエチレン系樹脂発泡体を包装用途に使用
した場合、ポリエチレン系樹脂発泡体の製造時に添加し
た添加剤が被包装物の表面に移行して被包装物の表面に
くもりが生じてしまうという欠点があり、特に被包装物
がメタクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの製品で
はその傾向が大である 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
上述の問題点を解決すべく種々検討した結果、本発明を
完成したもので、本発明の目的は、無架橋で高発泡倍率
のポリエチレン発泡体の製造方法であって、得られたポ
リエチレン発泡体は収縮が小さく、かつ包装用途に使用
した場合、製造時に添加した添加剤の被包装物への移行
が非常に少ないポリエチレン発泡体を製造する方法を提
供する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】 【０００６】請求項１の発明の要旨は、密度０．９１〜
０．９３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５のポリエチレ
ン樹脂１００重量部に、無機微粉末０．１〜２重量部、
及び１３０℃以上で分解して主に窒素ガスを発生するガ
ス発生剤を０．０１〜３重量部混合して押出機に供給
し、ステアリン酸モノグリセライドをポリエチレン樹脂
１００重量部に対して０．１〜０．２５重量部の割合で
添加し、押出機の先端より押出してポリエチレン樹脂発
泡体を得ることを特徴とするポリエチレン樹脂発泡体の
製造方法である。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明について更に詳細に述べ
る。本発明において使用するポリエチレンは、密度０．
９１〜０．９３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５のポリ
エチレン樹脂で、特に、無架橋の低密度ポリエチレンに
対して好適である。無機微粉末は、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、
硅酸カルシウム、硅酸マグネシウム、硫酸カルシウム、
硫酸マグネシウム等の無機酸の金属塩の他、酸化硅素、
酸化アルミニウム、タルク、マグネシア等の金属の酸化
物等の押出機内の加熱温度で分解しない微粉末である。
これらの無機微粉末は、押出機のスクリューの回転を円
滑にすると共に発泡体製造の核形成剤として有用であ
り、気泡の微細化に有効であるが、多く混入すると気泡
が破壊せられ、発泡体表面の平滑さが著しく欠けるばか
りでなくガスが逸散し易くなる。その添加量としては従
来の発泡ポリエチレンにおける無機微粉末の添加量と異
ならず、通常、ポリエチレン樹脂に対して０．１〜２重
量部混入される。 【０００８】本発明で使用されるガス発生剤は１３０℃
以上の加熱により、主に窒素ガスを発生する有機化合物
であり、気泡の微細化に役立つ具体的にはアゾジカルボ
ン酸アミドが好適であるが、この他、Ｎ，Ｎ’−ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン、４−４オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジツド等が挙げられる。通常、ポ
リエチレン樹脂１００重量部に対し０．０１〜３重量部
混合される。本発明においては、更にステアリン酸モノ
グリセライドを添加する。この添加量は一般的なポリエ
チレン系樹脂１００重量部に対して、０．１〜０．２５
重量部である。０．１重量部未満では収縮防止への効果
が充分得られず、０．２５重量部以上添加した場合、こ
れを包装材料として使用すると、被包装物、特に被包装
物がメタクリル樹脂や、ポリカ−ボネ−ト樹脂等の製品
の表面にステアリン酸モノグリセライドの移行によるく
もりを発生する。この添加剤は予め前記混合物に配合す
るか、或いは別に押出機に圧入し、これを溶融した前記
ポリエチレン混合物に圧入混和して、押出機の先端より
押出してポリエチレン発泡体を得る。本発明において
は、通常ポリエチレンの融点以下の沸点を有する低級脂
肪族炭化水素またはハロゲン化炭化水素を発泡剤として
添加する。 【０００９】また、ポリエチレン系樹脂として、密度
０．９１〜０．９３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５の
ポリエチレン系樹脂を使用する場合には、そのポリエチ
レン系樹脂１００重量部にステアリン酸モノグリセライ
ドは０．１〜０．２５重量部の割合で供給することがで
きる。なお、分子量分布について、Ｍｚ／Ｍｗが２以下
では押出機の加熱温度の制御が難しく、良好な発泡体を
得ることが困難であり、また、Ｍｚ／Ｍｗが５以上では
ステアリン酸モノグリセライドの被包装物へのくもりが
生じやすい。 【００１０】 【実施例及び比較例】次に実施例を持って本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって制限
されるものではない。実施例を行うに際し、使用したポ
リエチレン樹脂は次に示すＧＰＣの測定方法によりＭｚ
／Ｍｗを測定した。 測定装置：ＧＰＣ １５０−Ｃ型（Ｗａｔｅｒ社製） 測定条件：カラム ＵＴ−８０６Ｍ（ＳＨＯＤＥＸ社製）を３本 カラム温度 １３５℃ 注入温度 １３５℃ ポンプ温度 ５５℃ 感度 ６４ 使用溶媒 ο−ジクロロベンゼン（１．０ｍｌ／分） 走査時間 ６０ｍｉｎ 注入容積 ４００μｌ 【００１１】被包装物への脂肪酸エステルの移行による
くもりの評価は以下の方法で実施した。アクリル板に発
泡体を重ね、その上に１ｋｇの荷重を加えた後、温度２
５℃，湿度６０％にて１時間自然冷却する。その後発泡
体とアクリル板を剥がし、その接触面を目視にて観察
し、表１に示した状態でランク付けした。 【００１２】 【表１】 【００１３】（収縮状態の評価） ○…製造捲き取り時に収縮がなく、良好に巻き取れる △…製造捲き取り時にやや収縮があるが、良好に巻き取
れる ×…製造捲き取り時に収縮が生じ、巻き取り中に手直し
が必要 実施例１及び比較例１〜４ ポリエチレン樹脂１００重量部、タルク０．４重量部、
アゾジカルボン酸アミド０．０５重量部をドライブレン
ドし、この混合物を発泡押出機に供給した。供給された
樹脂に発泡剤としてブタン約１８重量部及び発泡剤とし
てステアリン酸モノグリセライドを表２の量で圧入し、
よく混練する。その後、最も発泡に適する温度に保たれ
た環状の押出口を持つ金型より上記混合樹脂を大気中に
押出して、表２のごとき倍率の発泡シートを得た。得ら
れた発泡体の評価を表２に記す。 【００１４】 【表２】 【００１５】使用したポリエチレン樹脂は次の通りであ
った ＭＩ 密 度 Ｍｚ／Ｍｗ Ａ：０．３ｇ／１０ｍｉｎ ０．９１９ｇ／ｃｍ３ ７．６５ Ｂ：０．７ｇ／１０ｍｉｎ ０．９２４ ５．８６ Ｃ：２．０ｇ／１０ｍｉｎ ０．９２３ ３．３１ 【００１６】 【発明の効果】以上述べたように、本発明ではポリエチ
レン樹脂に、無機微粉末及び１３０℃以上で分解して主
に窒素ガスを発生するガス発生剤を混合したポリエチレ
ン樹脂混合物に押出機の先端より押出してポリエチレン
発泡体を製造する方法において、密度０．９１〜０．９
３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５のポリエチレン樹脂
を１００重量部に対しステアリン酸モノグリセライドを
０．１〜０．２５重量部という僅かな量を添加すること
によって、押出後の収縮の小さな気泡の微細な高発泡ポ
リエチレン樹脂発泡体が得られると共に、この発泡体を
包装材料として使用した場合、被包装物表面にステアリ
ン酸モノグリセライドの移行に基づくくもりを生じない
等の効果を奏する。
発泡体の製造方法、特に無架橋のポリエチレン樹脂を使
用して高発泡倍率を有し、かつ該ポリエチレン樹脂発泡
体を包装用途に使用した場合、被包装物へポリエチレン
樹脂発泡体の添加剤の移行性が極めて少ないポリエチレ
ン樹脂発泡体の製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術】ポリエチレン系樹脂発泡体は、一般に、ポ
リエチレン系樹脂及び気泡調整剤などの添加剤を押出機
に供給し、加熱，混練し、これに発泡剤を混合すること
により得られる発泡性溶融ゲルを発泡適性温度域まで冷
却し、押出機出口先端に付けられたダイから低圧域に押
出すことにより製造されている。これは、一般的なポリ
スチレン発泡体の製造方法と変わらないが、ポリエチレ
ン発泡体の場合、押出機から押出された発泡体は一旦収
縮し、その後長時間養生することで徐々に膨張して一定
の密度を有する発泡体となる。この要因としては、ポリ
エチレン系樹脂がポリスチレン系樹脂よりも、ガス透過
性が大きいこと、比較的柔軟であるため形状保持性が小
さいことなどが上げられる。特に発泡体が長尺のシート
の場合には、ある一定時間ロール状に捲きとられるた
め、その捲き取り時間内に収縮が発生すると美麗に巻け
ず、その都度手直しが必要であったり、押出時に巻き取
った後も何度か巻き返しをする必要性が生ずる。そのた
め、捲き取り時に収縮を生じた時点で、その収縮分に見
合った棒状物をシート間に挟んで、捲き取り時に美麗に
巻けるようにし、一定長さ捲き取った後その棒状物を抜
き、養生期間後製品とする方法等の処置が取られている
が、作業が煩雑であり、生産性に問題のあるものであっ
た。 【０００３】また、仮に上記の如き問題点を生ぜずと
も、このような長時間の養生期間を設けることは、広大
な保管場所と時間を有することとなるため、工業的に極
めて不利となる。このような問題を解消するための方法
として、特公昭５８−３０８９６号公報に記載されてい
るように、ポリエチレン系樹脂に多価アルコール高級脂
肪酸エステルを混合する方法が知られている。この方法
は、ポリエチレン樹脂に、無機微粉末、ガス発生剤及び
多価アルコールの高級脂肪酸エステルを押出機内に圧入
し、これにポリエチレンの融点以下の沸点を有する低級
脂肪族炭化水素若しくはハロゲン化炭化水素を供給し、
押出機の先端より押出してポリエチレン発泡体を得るの
である。この方法によると、発泡体の収縮現象はある程
度解決され、発泡体が長尺シートの場合でも上記の如き
問題を解決することができた。しかしながら、この方法
で得られたポリエチレン系樹脂発泡体を包装用途に使用
した場合、ポリエチレン系樹脂発泡体の製造時に添加し
た添加剤が被包装物の表面に移行して被包装物の表面に
くもりが生じてしまうという欠点があり、特に被包装物
がメタクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの製品で
はその傾向が大である 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
上述の問題点を解決すべく種々検討した結果、本発明を
完成したもので、本発明の目的は、無架橋で高発泡倍率
のポリエチレン発泡体の製造方法であって、得られたポ
リエチレン発泡体は収縮が小さく、かつ包装用途に使用
した場合、製造時に添加した添加剤の被包装物への移行
が非常に少ないポリエチレン発泡体を製造する方法を提
供する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】 【０００６】請求項１の発明の要旨は、密度０．９１〜
０．９３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５のポリエチレ
ン樹脂１００重量部に、無機微粉末０．１〜２重量部、
及び１３０℃以上で分解して主に窒素ガスを発生するガ
ス発生剤を０．０１〜３重量部混合して押出機に供給
し、ステアリン酸モノグリセライドをポリエチレン樹脂
１００重量部に対して０．１〜０．２５重量部の割合で
添加し、押出機の先端より押出してポリエチレン樹脂発
泡体を得ることを特徴とするポリエチレン樹脂発泡体の
製造方法である。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明について更に詳細に述べ
る。本発明において使用するポリエチレンは、密度０．
９１〜０．９３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５のポリ
エチレン樹脂で、特に、無架橋の低密度ポリエチレンに
対して好適である。無機微粉末は、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、
硅酸カルシウム、硅酸マグネシウム、硫酸カルシウム、
硫酸マグネシウム等の無機酸の金属塩の他、酸化硅素、
酸化アルミニウム、タルク、マグネシア等の金属の酸化
物等の押出機内の加熱温度で分解しない微粉末である。
これらの無機微粉末は、押出機のスクリューの回転を円
滑にすると共に発泡体製造の核形成剤として有用であ
り、気泡の微細化に有効であるが、多く混入すると気泡
が破壊せられ、発泡体表面の平滑さが著しく欠けるばか
りでなくガスが逸散し易くなる。その添加量としては従
来の発泡ポリエチレンにおける無機微粉末の添加量と異
ならず、通常、ポリエチレン樹脂に対して０．１〜２重
量部混入される。 【０００８】本発明で使用されるガス発生剤は１３０℃
以上の加熱により、主に窒素ガスを発生する有機化合物
であり、気泡の微細化に役立つ具体的にはアゾジカルボ
ン酸アミドが好適であるが、この他、Ｎ，Ｎ’−ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン、４−４オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジツド等が挙げられる。通常、ポ
リエチレン樹脂１００重量部に対し０．０１〜３重量部
混合される。本発明においては、更にステアリン酸モノ
グリセライドを添加する。この添加量は一般的なポリエ
チレン系樹脂１００重量部に対して、０．１〜０．２５
重量部である。０．１重量部未満では収縮防止への効果
が充分得られず、０．２５重量部以上添加した場合、こ
れを包装材料として使用すると、被包装物、特に被包装
物がメタクリル樹脂や、ポリカ−ボネ−ト樹脂等の製品
の表面にステアリン酸モノグリセライドの移行によるく
もりを発生する。この添加剤は予め前記混合物に配合す
るか、或いは別に押出機に圧入し、これを溶融した前記
ポリエチレン混合物に圧入混和して、押出機の先端より
押出してポリエチレン発泡体を得る。本発明において
は、通常ポリエチレンの融点以下の沸点を有する低級脂
肪族炭化水素またはハロゲン化炭化水素を発泡剤として
添加する。 【０００９】また、ポリエチレン系樹脂として、密度
０．９１〜０．９３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５の
ポリエチレン系樹脂を使用する場合には、そのポリエチ
レン系樹脂１００重量部にステアリン酸モノグリセライ
ドは０．１〜０．２５重量部の割合で供給することがで
きる。なお、分子量分布について、Ｍｚ／Ｍｗが２以下
では押出機の加熱温度の制御が難しく、良好な発泡体を
得ることが困難であり、また、Ｍｚ／Ｍｗが５以上では
ステアリン酸モノグリセライドの被包装物へのくもりが
生じやすい。 【００１０】 【実施例及び比較例】次に実施例を持って本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって制限
されるものではない。実施例を行うに際し、使用したポ
リエチレン樹脂は次に示すＧＰＣの測定方法によりＭｚ
／Ｍｗを測定した。 測定装置：ＧＰＣ １５０−Ｃ型（Ｗａｔｅｒ社製） 測定条件：カラム ＵＴ−８０６Ｍ（ＳＨＯＤＥＸ社製）を３本 カラム温度 １３５℃ 注入温度 １３５℃ ポンプ温度 ５５℃ 感度 ６４ 使用溶媒 ο−ジクロロベンゼン（１．０ｍｌ／分） 走査時間 ６０ｍｉｎ 注入容積 ４００μｌ 【００１１】被包装物への脂肪酸エステルの移行による
くもりの評価は以下の方法で実施した。アクリル板に発
泡体を重ね、その上に１ｋｇの荷重を加えた後、温度２
５℃，湿度６０％にて１時間自然冷却する。その後発泡
体とアクリル板を剥がし、その接触面を目視にて観察
し、表１に示した状態でランク付けした。 【００１２】 【表１】 【００１３】（収縮状態の評価） ○…製造捲き取り時に収縮がなく、良好に巻き取れる △…製造捲き取り時にやや収縮があるが、良好に巻き取
れる ×…製造捲き取り時に収縮が生じ、巻き取り中に手直し
が必要 実施例１及び比較例１〜４ ポリエチレン樹脂１００重量部、タルク０．４重量部、
アゾジカルボン酸アミド０．０５重量部をドライブレン
ドし、この混合物を発泡押出機に供給した。供給された
樹脂に発泡剤としてブタン約１８重量部及び発泡剤とし
てステアリン酸モノグリセライドを表２の量で圧入し、
よく混練する。その後、最も発泡に適する温度に保たれ
た環状の押出口を持つ金型より上記混合樹脂を大気中に
押出して、表２のごとき倍率の発泡シートを得た。得ら
れた発泡体の評価を表２に記す。 【００１４】 【表２】 【００１５】使用したポリエチレン樹脂は次の通りであ
った ＭＩ 密 度 Ｍｚ／Ｍｗ Ａ：０．３ｇ／１０ｍｉｎ ０．９１９ｇ／ｃｍ３ ７．６５ Ｂ：０．７ｇ／１０ｍｉｎ ０．９２４ ５．８６ Ｃ：２．０ｇ／１０ｍｉｎ ０．９２３ ３．３１ 【００１６】 【発明の効果】以上述べたように、本発明ではポリエチ
レン樹脂に、無機微粉末及び１３０℃以上で分解して主
に窒素ガスを発生するガス発生剤を混合したポリエチレ
ン樹脂混合物に押出機の先端より押出してポリエチレン
発泡体を製造する方法において、密度０．９１〜０．９
３ｇ／ｃｍ３でＭｚ／Ｍｗが２〜５のポリエチレン樹脂
を１００重量部に対しステアリン酸モノグリセライドを
０．１〜０．２５重量部という僅かな量を添加すること
によって、押出後の収縮の小さな気泡の微細な高発泡ポ
リエチレン樹脂発泡体が得られると共に、この発泡体を
包装材料として使用した場合、被包装物表面にステアリ
ン酸モノグリセライドの移行に基づくくもりを生じない
等の効果を奏する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08J 9/10
C08L 23/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 密度０．９１〜０．９３ｇ／ｃｍ３でＭ
ｚ／Ｍｗが２〜５のポリエチレン樹脂１００重量部に、
無機微粉末を０．１〜２重量部、及び１３０℃以上で分
解して主に窒素ガスを発生するガス発生剤を０．０１〜
３重量部混合して押出機に供給し、ステアリン酸モノグ
リセライドをポリエチレン樹脂１００重量部に対して
０．１〜０．２５重量部の割合で添加し、押出機の先端
より押出してポリエチレン樹脂発泡体を得ることを特徴
とするポリエチレン樹脂発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28955696A JP3435558B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ポリエチレン発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28955696A JP3435558B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ポリエチレン発泡体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130415A JPH10130415A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3435558B2 true JP3435558B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=17744773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28955696A Expired - Fee Related JP3435558B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ポリエチレン発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3435558B2 (ja) |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP28955696A patent/JP3435558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10130415A (ja) | 1998-05-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
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