問2.57 現在では様々な発泡方法があります。歴史的には、ポリエチレン(PE)の高倍率発泡が、ポリプロピレン(PP)より一般的に行われていました。PPとPEとの違いについて説明してください。

解答2.57

牧廣, 小坂田篤, プラスチックフォームハンドブック, 日刊工業新聞社, p100 (1973)

先ず大前提として、高倍率発泡するためには、気泡を安定化するために高張力ポリマーが必要です。1960年代、重合により製造されるPEやPPの溶融張力は不十分でした。発泡工程の前に架橋工程が必要であり、PEの場合、大きな設備が無くとも化学反応による架橋が可能でした。PPの場合、電子線架橋する必要がありました。

具体的には、化学発泡剤が反応する温度より低く、架橋助剤と有機過酸化物と一緒に混練します。この段階ではPEの架橋反応が進んで溶融張力が高くなります。次の工程で温度を上げて化学発泡剤が反応することにより発泡します。

PPは、溶融すると架橋反応より分解反応が大きくなるために、大手加工メーカーのみが電子線架橋を使って発泡製品を作っていました。