(57)【要約】【課題】  耐薬品性及び低温衝撃性に優れた高密度ポリエチレンを主成分として含有し、発泡樹脂製品、とりわけ大型の発泡樹脂製品に好適した発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物を提供する。【解決手段】  樹脂組成物は、高密度ポリエチレンと、前記高密度ポリエチレンに対する相容性及び長鎖分岐構造を有する高分子材料とを含有する。前記高分子材料として、低密度ポリエチレン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリエチレンエチルアセテート、ポリエチレンメタクリレート、アイオノマー、及び、ポリプロピレンを使用することが可能である。【選択図】      図２ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高密度ポリエチレンと、
前記高密度ポリエチレンに対する相容性及び長鎖分岐構造を有する高分子材料と
を含有することを特徴とする発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物。
【請求項２】
前記高分子材料として、低密度ポリエチレン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリエチレンエチルアセテート、ポリエチレンメタクリレート、アイオノマー、及び、ポリプロピレンよりなる群から選択された少なくとも一種を５〜５０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物。
【請求項３】
前記高分子材料として、低密度ポリエチレンを単独で１０〜５０重量％含有することを特徴とする請求項２記載の発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物。
【請求項４】
前記高分子材料として、アイオノマーを単独で５〜２０重量％含有することを特徴とする請求項２記載の発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＰＳ（ポリスチレン）やＰＰ（ポリプロピレン）等の発泡体からなる樹脂製品が汎用的に使用されている。この種の樹脂製品は、軽量化や材料コストの低減に好適する一方、発泡射出圧縮成形法により低圧にて容易に製造可能なため、金型等の製造設備のコスト抑制や大型化にも好適する。なお、発泡射出圧縮成形法とは、開いた金型に材料を射出し、この材料を発泡させながら、圧縮手段を介して金型を押圧して閉じることにより、材料を成形する方法である。
【０００３】
しかし、ＰＳは耐薬品性、ＰＰは低温衝撃性の点で高密度ポリエチレン（ＰＥ−ＨＤ）に劣っており、ＰＥ−ＨＤからなる発泡樹脂製品の開発が行われている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３―２１１６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１が開示する発泡ボードは、押し出し成形により製造されるので、複雑な形状に成形するのが困難である。
また、ＰＥ−ＨＤ（高密度ポリエチレン）は、その発泡に適した温度範囲（発泡成形温度範囲）が約２℃であって、ＰＳ等の非結晶性の樹脂に比べて極めて狭いことから、その溶融温度を発泡成形温度範囲に維持して発泡させるのが困難である。すなわち、ＰＥ−ＨＤは、その分子が直線状の主鎖のみからなるので結晶化度が高く、発泡成形温度範囲の低温側ではこの結晶化に伴ないＰＥ−ＨＤの粘度が急激に上昇する。一方、発泡成形温度範囲の高温側では、ＰＥ−ＨＤの溶融張力が低いことから、泡が過度に膨張して破裂するため発泡し難い。
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、耐薬品性及び低温衝撃性に優れた高密度ポリエチレンを主成分として含有し、発泡樹脂製品、とりわけ大型の発泡樹脂製品に好適した発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明によれば、高密度ポリエチレンと、前記高密度ポリエチレンに対する相容性及び長鎖分岐構造を有する高分子材料とを含有することを特徴とする発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物が提供される（請求項１）。
上記した構成によれば、高分子材料がストレインハードニング効果と溶融張力の増大効果を発揮し、発泡射出圧縮成形時における泡の破裂を防止するので、樹脂組成物の発泡性が確保される。それ故、この樹脂組成物を用いれば、発泡樹脂製品、とりわけ大型の発泡樹脂製品を容易に製造することができる。
【０００７】
上記した構成の具体的態様として、樹脂組成物は、前記高分子材料として、低密度ポリエチレン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリエチレンエチルアセテート、ポリエチレンメタクリレート、アイオノマー、及び、ポリプロピレンよりなる群から選択された少なくとも一種を５〜５０重量％含有する（請求項２）。
そして、上記した構成の好適な態様として、樹脂組成物は、前記高分子材料として、低密度ポリエチレンを単独で１０〜５０重量％含有し（請求項３）、或いは、アイオノマーを単独で５〜２０重量％含有する（請求項４）。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明の発泡射出圧縮成形用の樹脂組成物によれば、発泡樹脂製品、特に大型の発泡樹脂製品を、複雑な形状であっても容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施例の発泡樹脂製品を示している。
この樹脂製品は、半円筒状をなし、トラックのタイヤハウスカバーとして用いられる。なお、発泡樹脂製品の形状や大きさは、適用する製品（部品）の用途及び機能によって適宜変更可能であるけれども、この発泡樹脂製品は大型化に好適し、トラックやバス等のエンジンルーム内やフロアパネル下に用いられるカバー部材にも好適する。
【００１０】
樹脂製品は、樹脂組成物の発泡体からなり、この樹脂組成物は主成分としてのＰＥ−ＨＤ樹脂（高密度ポリエチレン）と、添加剤としての高分子材料とを含有している。そして、この樹脂組成物における高分子材料の濃度は、好適な態様として、５重量％以上５０重量％以下の範囲内に入っている。
ＰＥ−ＨＤ樹脂は、その密度が０．９３〜０．９６ｇ／ｃｍ3程度であり、直線状の鎖状分子（以下、直鎖状高分子という）からなる。
【００１１】
高分子材料は、ＰＥ−ＨＤ樹脂と同様に熱可塑性樹脂であって、ＰＥ−ＨＤ樹脂の直鎖状高分子に対する相容性及び長鎖分岐構造を有する高分子（以下、枝状高分子という）からなる。具体的には、各枝状高分子は、直線状の主鎖と、主鎖から枝分かれした側鎖とからなり、主鎖及び側鎖のいずれもが長い。このような高分子材料としては、ＰＥ−ＬＤ樹脂（低密度ポリエチレン）、ＥＶＡ樹脂（ポリエチレンビニルアセテート）、ＥＥＡ（ポリエチレンエチルアセテート）、ＥＭＡＡ樹脂（ポリエチレンメタクリレート）、ＩＯ樹脂（アイオノマー）、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン）、及び、これらの樹脂の混合物を使用可能である。なお、ＰＥ−ＬＤ樹脂はその密度が０．９１〜０．９３ｇ／ｃｍ3程度であり、ＩＯ樹脂は、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間をＮａやＺｎ等の金属イオンで架橋したポリエチレンメタクリレート金属架橋体であり、また、ＰＰ樹脂は、長鎖分岐構造を有するＨＭＳ−ＰＰ樹脂（ハイメルトレングス−ポリプロピレン）である。
【００１２】
上記した樹脂製品は、原料の発泡過程にて、原料を圧縮成形する発泡射出圧縮成形法により製造することができる。より詳しくは、まず原料として、ＰＥ−ＨＤ樹脂のペレット、高分子材料のペレット、及び、発泡剤を用意する。なお、発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、炭酸水素ナトリウム等を用いることが可能であり、発泡剤はＰＥ−ＨＤ樹脂及び高分子材料のうちいずれか一方又は両方のペレットに予め含ませておいてもよい。
【００１３】
次に、これらの原料を所定の濃度となるように混合し、この混合物を撹拌しながら加熱して均一な溶融状態とする。そして、この溶融状態の混合物２を、開いた状態にある雄雌一対の鉄製の金型４（図２参照）内に、金型４に設けられた射出経路６を通じて射出する。この後、混合物２の溶融粘度が発泡に適した温度範囲（発泡成形温度範囲）内にあり、且つ、混合物２中の発泡剤が発泡する温度よりも高温となる発泡成形温度に混合物２を維持する。そして、この状態にて、金型４の外側に設けられた押圧手段（図示せず）により金型４にプレス圧を付与して金型４を閉じることにより、金型４内で混合物２を発泡させながら圧縮成形することで、樹脂製品を製造することができる。なお、発泡成形温度は、約１５０〜１９０℃の範囲内に設定される。
【００１４】
上記した樹脂製品は、ＰＥ−ＨＤ樹脂を主成分として含有していることから、耐薬品性や低温衝撃性に優れている。
そして、樹脂製品を構成する樹脂組成物は、高分子材料を含有していることから、ＰＥ−ＨＤ樹脂単独の場合に比べて発泡性が改善され、発泡射出圧縮成形法を適用したときの発泡性が確保されている。より詳しくは、高分子材料の枝状高分子は、ＰＥ−ＨＤ樹脂の直鎖状高分子に対する相容性とその側鎖の存在により、この直鎖状高分子と緊密に絡み合う。この直鎖状高分子と枝状高分子との絡み合いは、歪みが増大したときに粘度が急激に増大するストレインハードニング効果、及び、溶融張力の増大（引張り強度の増大）効果をＰＥ−ＨＤ樹脂に付与する。従って、この樹脂組成物においては、発泡射出圧縮成形時にて発泡剤が発泡したとき、溶融張力の増大により発泡の大きさが抑制されるとともに、ストレインハードニング効果により泡の破裂が防止される。それ故、この樹脂組成物を発泡させた場合、最初に発泡した樹脂組成物の初期泡が一定の大きさまで成長した後、続いて発泡した後期泡が同程度の大きさとなるまで、初期泡は破裂することなく維持されるので、発生した泡の大きさが最終的に揃って均一な発泡体を形成することができる。
【００１５】
更に、樹脂製品は、上記したように発泡射出圧縮成形により容易に製造可能であることから、軽量化及び大型化が容易であるとともに、複雑な形状に成形することも容易である。
なお、ここにおいて、樹脂組成物における高分子材料の含有濃度の下限値を５重量％としたのは、５重量％未満の場合、高分子材料によるストレインハードニング効果及び溶融張力増大効果が十分に発揮されず、樹脂組成物の発泡性を確保することができないためである。また、樹脂組成物における高分子材料の含有濃度の上限値を５０重量％としたのは、５０重量％超の場合、高分子材料の含有量が多くなりすぎてＰＥ−ＨＤ樹脂の含有量が相対的に低下し、樹脂製品における低温衝撃性又は製品としての剛性が低下してしまうからである。
【００１６】
本発明は上記した一実施例に限定されることはなく種々変形が可能であり、例えば、樹脂製品を遮音材のカバーとして用いる場合には、内面に遮音材を一体的に形成してもよい。
また、上記した一実施例においては、樹脂製品の樹脂組成物は、その発泡性が低下しない範囲で高分子材料以外の添加剤を含んでいてもよい。
【実施例】
【００１７】
実施例１〜３，比較例１
ＰＥ−ＨＤ樹脂（東ソー社製ニポロンハード４０００）とＰＥ−ＬＤ樹脂（三井・デュポンポリケミカル社製ミラソン１４Ｐ）とを、表１に示した割合となるよう配合し、温度１９０℃にて撹拌混合して均一な溶融状態とした。そして、各溶融状態の混合物について所定形状の試料を作成し、各試料の伸張粘度を測定した。測定は、伸張粘度計（Ｍｅｉｓｓｎｅｒ型一軸伸張粘度計）を用いて試料温度１４０℃にて行われ、試料を一定速度にて引張ったときの伸張粘度の時間変化まで測定した。この結果を図１に示し、その横軸は試料を引張った時間を示している。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
図１から明らかなように、実施例１〜３及び比較例１のいずれの試料も、測定開始から徐々に伸張粘度が増大し、１０秒以上経過後に破断している。
しかし、比較例１の試料に比べ、実施例１〜３の試料は、破断するまでの時間が長く、破断時の伸びが大きいことがわかる。また、比較例１の試料に比べ、実施例１〜３の試料は、破断直前に伸張粘度が増大する傾向を示しており、ＰＥ−ＬＤ樹脂を混合したことによるストレインハードニング効果を確認することができる。そして、このストレインハードニング効果は、ＰＥ−ＬＤ樹脂の含有量が多いほど、増大することがわかる。
【００２０】
実施例４〜７
ＰＥ−ＨＤ樹脂（東ソー社製のニポロンハード４０００）と、ＩＯ樹脂Ａ（三井・デュポンポリケミカル社製ハイミラン１７６０）又はＩＯ樹脂Ｂ（三井・デュポンポリケミカル社製ハイミラン１８５５）とを、表１に示した割合となるよう配合し、温度１９０℃にて撹拌混合して均一な溶融状態とした。そして、各溶融状態の混合物について所定形状の試料を作成し、各試料の伸張粘度を上記した実施例１〜３の場合と同様にして測定した。すなわち、測定は、伸張粘度計（Ｍｅｉｓｓｎｅｒ型一軸伸張粘度計）を用いて試料温度１４０℃にて行われ、試料を一定速度にて引張ったときの伸張粘度の時間変化まで測定した。この結果を図２に示し、その横軸は試料を引張った時間を示している。なお、図２中、比較のため実施例２の結果も併せて示した。
【００２１】
図２から明らかなように、実施例４〜７のいずれの試料も、測定開始から徐々に伸張粘度が増大し、実施例７を除き１０秒以上経過後に破断している。
また、実施例４〜７の試料についても、比較例１に比べ破断するまでの時間が長く、また、破断直前に伸張粘度が増大する傾向を示しており、ＩＯ樹脂を混合したことによるストレインハードニング効果を確認することができる。そして、このストレインハードニング効果は、ＩＯ樹脂の含有量が多いほど、増大することがわかる。
【００２２】
そして、実施例１〜３と実施例４〜７とを比較した場合、高分子樹脂としてＩＯ樹脂を選択したときの方が、ＰＥ−ＬＤ樹脂を選択したときに比べてストレインハードニング効果が大きいことがわかる。換言すれば、ＩＯ樹脂はＰＥ−ＬＤ樹脂に比べて少量であってもストレインハードニング効果を発揮する。一方、ＰＥ−ＨＤ樹脂の耐薬品性及び低温衝撃性を最大化するためには、樹脂組成物における高分子材料の含有量は少ない方が好ましい。このような理由から、樹脂組成物における高分子材料としてＩＯ樹脂を単独で選択した場合、ＩＯ樹脂の含有量は５〜２０重量％とすることが好ましい。そして、樹脂組成物における高分子材料としてＰＥ−ＬＤ樹脂を単独で選択した場合、ストレインハードニング効果を十分に発揮させるために、ＰＥ−ＬＤ樹脂の含有量を１０重量％以上５０重量％以下とすることが好ましく、１５重量％以上５０重量％以下とすることがより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例の樹脂製品の断面図である。
【図２】図１の樹脂製品の製造方法を説明するための図である。
【図３】実施例及び比較例の樹脂組成物の伸張粘度測定結果を示したグラフである。
【図４】他の実施例の樹脂組成物の伸張粘度測定結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
２    樹脂製品の原料の混合物
４    金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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