JPS6010047B2 - 無架橋直鎖低密度ポリエチレン予備発泡粒子およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無架橋直鎖低密度ポリエチレン予備発泡粒子お
よびその製造方法に関する。

従来よりポリエチレン樹脂発泡成型体を得る方法として
予備発泡粒子を用いる所謂ビーズ成型法が行なわれてい
る。

しかしながら、そこに用いる予備発泡粒子が架橋してい
ない場合には、摘発泡の成型体が得られ難く、また成型
体の収縮も著しく大きいため実用に至っていない。その
ため現在架橋した予備発泡粒子を用いて発泡成型体を得
ているのであるが、架橋工程が必要であり、またそれに
用いる薬品、エネルギーも消費し、さらには再利用し難
いことから無架橋の予備発泡粒子を用いる成型法の開発
が待望されている。本発明は無架橋直鏡低密度ポリエチ
レン予備発泡粒子およびその製造方法を提供することを
目的とするものであって、本発明者らは上記の点につい
て鋭意研究した結果、・・耐油性、耐候Ｉ性、耐熱性、
引裂強度、耐屈曲彼労性、柔軟性、保温性、耐圧綱性等
に優れた無架橋直鎖低密度ポリエチレン予備発泡粒子お
よびその製造方法の開発に成効し、本発明を完成するに
至った。

すなわち、本発明は、融点１１５ｑｏ以上、密度０．９
１５〜０．９５０夕／地の無架橋直鏡低密度ポリエチレ
ンよりなり、高密度０．０１〜０．３の地、独立気泡率
６０％以上および平均気泡数３００の固／協以下である
ことを特徴とする無架橋直鎖低密度ポリエチレン予備発
泡粒子を要旨とする。

本発明のいま一つの要旨は融点１１ｙｏ以上、密度０．
９１５〜０．９５０タ′地の無架橋直鏡低密度ポリエチ
レン粒子に揮発性発泡剤を含有させる工程、密閉容器内
で前記粒子を分散媒に分散させる工程、密閉容器内の温
度を、粒子の融点より１０午０低い温度から融点より５
℃高い温度の範囲に保持しながら容器の一端を開放し、
前記粒子と分散媒とを同時に容器内より低圧の雰囲気下
に放出することを特徴とする無架橋直タ鎖低密度ポリエ
チレン予備発泡粒子の製造方法にある。本発明に用いら
れる基材樹脂は、融点１１５００以上、密度０．９１５
〜０．９５０夕／塊の無架橋直鎖低密度ポリエチレン（
以下無架橋ＬＬＤＰＥと云う）である。

融点が１１５００未満では型内成型性が劣り、得られる
成型品目体の物性が劣悪になる。密度が０．９１６夕／
が未満および０．９５０夕／地を超える場合には、予備
発泡が困難となる。

融点の特に好ましい範囲は１１８３０以上であり、密度
の特に好ましい範囲は０．９２０〜０．９５０夕／めで
ある。本発明の無架橋ＬＬＤＰＥは、エチレンと炭素数
３〜８のＱ−オレフインとの共重合体であり、Ｑーオレ
フインとしてはプロピレン、ブテンー１、ペンテンー１
、ヘキセン−１、ヘプテンー１、オクテン−１・４ーメ
チルベンテン−１等が挙げられ、特にプロピレンとブテ
ンー１が好ましい。Ｑ−オレフィンの組成は１０モル％
以下、好ましくは０．５〜５モル％である。本発明に用
いられる揮発性発泡剤としては、例えばプロパン、ブタ
ン、ベンタン、ヘキサン、ヘプタン等で例示される脂肪
族炭化水素類、シクロブタン、シクロベンタン等で例示
される環式脂肪族炭化水素類、およびトリクロロフロロ
メタン、ジクロロジフロロメタン「ジクロロテトラフロ
ロエタン、メチルクロライド、エチルクロライド、メチ
レンクロラィド等で例示されるハロゲン化炭化水素類が
使用される。

この発泡剤の添加量は該発泡剤の種類および所望する発
泡の程度によって異なるが通常５〜４の重量部である。
本発明の無架橋ＬＬＤＰＥ予備発泡粒子の製造方法にお
いて、無架橋ＬＬＤＰＥ粒子に揮発性発泡剤を含有させ
るが、この時期は特に限定されず、予めＬＬＤＰＥ粒子
に発泡剤を含有させておき、この発泡剤を含有したＬＬ
ＤＰＥ粒子を密閉容器内に入れて該密閉容器内で分散煤
に分散させてもよく、或いはＬＬＤＰＥ粒子と発泡剤を
密閉容器内に入れて該密閉容器内でそれらを分散嬢に分
散させつつ３ＬＬＤＰＥ粒子に発泡剤を含有させてもよ
い。

また密閉容器内で前記粒子を所定温度に加熱する過程に
おいて発泡剤を密閉容器内に入れて前記粒子と発泡剤を
分散させつつ前記粒子に発泡剤を含有させてもよい。尚
、前記粒子に発泡剤を含有させる４ときの温度も任意で
あり、特に限定されない。本発明方法では、ＬＬＤＰＥ
粒子と揮発性発泡剤を別々に或いは揮発性発泡剤をＬＬ
ＤＰＥ粒子に含有させた後分散媒に分散させるが、この
とき要すれば分散剤、例えば微粒状の酸化アルミニウム
および酸化チタン、塩基性炭酸マグネシウム、塩基性炭
酸亜鉛、炭酸カルシウム等を用いることができる。この
分散剤の添加量は通常ＬＬＤＰＥ粒子１００５ 重量部
に対し０．０１〜１増量量部である。また重合体粒子を
分散するに当って、融点２０００以上、ＨＬＢ値１〜１
０の有機化合物、例えばステアリン酸アミド等を５重量
部以下添加することもできる。また分散煤は重合体粒子
を溶解させない溶媒であれば０よく、例えば水、エチレ
ングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール等
のうちの１種又はそれらの２種以上の混合物が例示され
るが、通常は水が好ましい。本発明方法では、容器の一
端を開放して重合体タ粒子と分散煤とを同時に容器内よ
りも低圧の雰囲気下に放出するが、このときの温度は、
ＬＬＤＰＥ粒子の融点より１０℃低い温度から融点より
５℃高い温度の範囲である。

融点より１ｏｏ０低い温度未満では、ほとんど発泡せず
、融点より５℃高い温度を超える場合には独立気泡が著
しく減少し、蓮泡となり機械的強度が低下する。この発
泡温度の特に好ましい範囲は融点より８℃低い温度から
融点より３℃高い温度である。またこのときの圧力は揮
発性発泡剤の蒸気圧以上または以下のいずれでもよく、
放出する雰囲気は通常常圧の雰囲気が選ばれる。上記の
如き方法により得られる本発明の予備発泡粒子は、意解
度０．０１〜０．３夕／洲、独立気泡率６０％以上、平
均気泡数（以下、単に気泡数という。

）１００の固／磯以下である。嵩密度が０．０１夕／塊
未満では予備発泡粒子の形状が歪になり易く、また０．
３夕／塊を超える場合には粒子の形状が歪になり易いば
かりでなく、発泡状態が不均一になる。嵩密度の特に好
ましい範囲は０．０１５〜０．１５夕／地である。独立
気泡率が６０％未満の場合には、発泡粒子が歪になり易
く、また圧縮弾性が低下する。独立気泡率の特に好まし
い範囲は８０％以上である。気泡数が１００川固／柵を
超える場合には、発泡粒子の形状が歪になり、また機械
的強度が低下する。気泡数の特に好ましい範囲は８０の
固／ゆである。また予備発泡粒子の粒径は特に限定され
ないが流動性の点から０．５〜２仇岬が好ましい。上記
の如き本発明の予備発泡粒子は、通常、常温常圧下所定
時間熟成され、次いで必要に応じて無機ガスまたは無機
ガスと揮発性発泡剤との混合ガスにより所定圧力、所定
時間加圧熟成される。

上記の如く内圧を付与された予備発泡粒子は金型に充填
され、通常水蒸気圧１．２〜３．５ｋ９′地（Ｃ）で加
熱発泡され、発泡成型体が得られる。上記の如く得られ
る発泡成型体は例えば包装材、緩衝材、建築資材、断熱
材、食品容器、浮揚材等に用いることができる。

以上説明したように、本発明の予備発泡粒子は耐油性、
耐候性、耐熱性、柔軟性、引裂強度、耐屈曲性、耐圧縮
弾性等が優れており、この予備発泡粒子を用いて得られ
る発泡成型体は上記の如き優れた性質を有する良好なも
のである。

また本発明方法によれば、無架橋ＬＬＤＰＥ粒子から優
れた性質を有する予備発泡粒子を得ることができ、架橋
工程が不要となることにより工程の簡略化を図ることが
できると共にそれに伴なうエネルギー、薬品等を消費し
なくて済むためコストも安くできるものであり、さらに
は無架橋なため再利用も可能である等種々の利点を有す
るものである。以下、実施例および比較例を掲げて本発
明をさらに詳細に説明する。実施例１〜９および比較例
１〜７ 第１表に示されたメルトインデックス、密度および融点
を有する無架橋ＬＬＤＰＥ粒子１００重量部、ジクロロ
ジフロロメタン２５重量部、微粒状酸化アルミニウム０
．５重量部、水３０の重量部をオートクレープ内に入れ
、鷹投下９０〜１５０ｑｏに昇温し、オートクレープ内
の圧力を１０〜５０ｋ９／鮒に保持しながら容器の一端
を開放し、大気下に放出して発泡させて第１表に示す種
々の予備発泡粒子を得た。

また比較例として低密度ポリエチレン（以下ＬＤＰＥと
云う）、高密度ポリエチレン（以下ＨＤＰＥと云う）、
ゲル分率４５％の架橋ＬＤＰＥ、本発明範囲外の無架橋
ＬＬＤＰＥを用いて実施例と同様に行なって第１表に併
せて示す予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子を
常温、常圧下４劉時間放置した後、密閉容器内に充填し
２．５ｋ９′地（Ｇ）の空気にて４斑時間加圧熟成した
。次いで予備発泡粒子を金型に充填し、各樹脂の融点−
５℃、１．２〜３．５ｋｇ′のに）の水蒸気で加熱成型
し、発泡成型体を得た。予備発泡粒子および得られた発
泡成型体について種々の物性試験を行なった。結果を第
２表に示す。尚、気泡数の測定は切断面を顕微鏡にて観
察することにより行なった。第１表※１・・・１０００
地のメスソリンダーＫ予備発泡粒子を充填し、その重量
を測定することＫより求めた。

※２・・・空気比較式比重計により求めた。

第２表※１・・・食用油に予備発泡粒子を投入し、３時
間後の変形状態で判定した。

◎…変化なし○・・・わずかに収縮 △“収縮 ×…著しく収縮 ※２・・ゥェザォメーターで２００時間処理し、粒子の
着色、変形、弾力性の変化で判定した。

◎…着色、変形殆んどなく弾力性あり ○−・着色、変形が認められるが弾力性あり△・・・着
色、変形が認められ、弾力性低下×…着色、変形が著し
く認められ「弾力性低下※３・・・ギャーォーブン中、
１００℃「１０００時間後の着色、変形、弾力性の変化
で判定した。

◎…着色、変花久 弾力性の変化殆んどをし○…着色、
変形が若干認められるが弾力性あり△・・・着色、変形
が認められ弾力性も低下×…着色、変形が著しく認めら
れ、弾力性低下大※４…型内成型した厚さ３０肌の成型
体を折曲げたとき破壊する角度で判定した。

◎”３６００ まで破壊しない○”１８００〜３ ６０
ｏ までで破壊する△…９００〜１ ８００までで破壊
するｘ“９００以下で破壊する ※５・・・ＪＩＳＫ６７６７Ｋ準じて測定した。

◎・・・７燐／１０肌幅を超える○・．・３２９／ｌｏ
肌幅を超える７２９／１０肌幅△…１２９／１０柳幅を
超える３２９／１０柳幅ｘ．・．１２９／１０物幅以下
※６・・・ＪＩＳ８１１５Ｋ準じて測定した。

◎…５００回以上彼断しない○・・・３００〜５００回
禾満で破断 △．・１１００〜３００回未満で破断 ×…１００回未満で破新 ※７・・・テンソロンを用いて１０柳／肌の速度で最大
応力４２９／地まで圧縮し応力除去後の歪からの弾性回
復率で測定した。

◎”９５孫以上回復 ○・・・９０〜９５紫未満回復 △…８５〜９０％未満回復 ×…８５※未満

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 融点１１５℃以上、密度０．９１５〜０．９５０ｇ
   ／ｃｍ＾３の無架橋直鎖低密度ポリエチレンよりなり、
   嵩密度０．０１〜０．３ｇ／ｃｍ＾３、独立気泡率６０
   ％以上および平均気泡数１０００個／ｍｍ＾２以下であ
   ることを特徴とする無架橋直鎖低密度ポリエチレン予備
   発泡粒子。 ２ 融点１１５℃以上、密度０．９１５〜０．９５０ｇ
   ／ｃｍ＾３の無架橋直鎖低密度ポリエチレン粒子に揮発
   性発泡剤を含有させる工程、密閉容器内で前記粒子を分
   散媒に分散させる工程、密閉容器内の温度を、粒子の融
   点より１０℃低い温度から融点より５℃高い温度の範囲
   内に保持しながら容器の一端を開放し、前記粒子と分散
   媒とを同時に容器内より低圧の雰囲気下に放出すること
   を特徴とする無架橋直鎖低密度ポリエチレン予備発泡粒
   子の製造方法。