JPS62189144A - 連続気泡を有する架橋ポリオレフイン系樹脂発泡体およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明は、連続気泡構造を有する圧縮特性、強靭性など
の機械的性質に優れた架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体
およびその製造法に関する。

（従来の技術） 従来、連続気泡構造を有するポリオレフィン系樹脂発泡
体の製造法は、特公昭４７−３１６９５号、持分ｎＨ４
９−１０３５０号、特開昭５４−６３１７２号および特
開昭５６＝１２１７３９号各公報により公知である。

しかしながら、これらの公知の方法によって得られた連
続気泡を有する発泡体は、単に気泡か連続化しているだ
けのもので、独立気泡を有する発泡体に比較して圧縮特
性や強靭性などに乏しく、実用性に欠ける問題かあった
。

（発明の解決しようと覆−る問題点） 本発明の目的（３Ｊ１、連続化した気泡（８造を右する
と共に、几縮特・ｔ’ｆ、　ａ３よび強靭’ｌ〕ｌ　’
、’にとにａ３いて、独立気泡を右するポリオレフィン
系（か１脂発泡体と同等以上の物性を右する連続気泡を
’４１７１るポリオレフィン系樹脂発泡体およびその製
造法を提供するものである。

（問題点を解決１−るための手段〉 」−配本発明の目的は、 発泡体の表層部のゲル分率（Ｇｓ）が中心部のゲル分率
（Ｇｍ）と同じかまたは人であり、かつ該表層部のゲル
分率（Ｇｓ）おＪ：び該中心部のゲル分率（ａ　ｍ　）
か１０％〜６０％の範囲内であり、連続気泡率（丁）が
３０％以上、圧縮指数（「））が０．１〜〜１０および
強靭指数（Ｎ）か１００〜２５００の範囲内である連続
気泡を右する架（ｎポリオレフィン系樹脂発泡体おＪ：
び ポリオレフィン系樹脂からｊｑられだ成形シートを架橋
、発泡上しめて、表層部のゲル分率（Ｇｓ）が中心部の
ゲル分率（Ｇ　ｍ　）と同じかまたは人であり、かつ表
層部のゲル分１′、（ＯＳ　）　ｉｔ−；　Ｊ、び中心
部のゲル分？’−（Ｇ　ｍ　）か１０％”−□６０％の
１１旧Ｉｌｌ内で、平均気泡径か（１，３〜１　、　（
’）　ｍｍの範囲内である架橋ポリオレノイン系（か１
脂発泡体に機械的☆形を施して該発泡体中の気泡を連続
気泡化りることを特徴とり−る連続気泡をイアする架橋
ポリオレフィン系樹脂発泡体の製）告法にＪ、って達成
Ｊることができる。

本発明の発泡体を構成覆るポリオレフィン系樹脂（また
は組成物、以下、Ｆ−）脂という場合ＣＬ　Ｉｌｌｌｌ
金物む）としては、特に限定されるしのでは／Ｔく、た
とえば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、高密反ポリＪブレン、ポリＶ［１ピレン、■ヂレン
ーα−Ａレフイン共小合体、−Ｉヂレン酢酸ビニル共重
合体、エヂレンーアクリル酸アルキルエステル共手合体
イγどがあり、これらの樹脂は、！１１独またＩＪ、２
種類以上の配合物であってもよいし、ざらにポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニルグラフ１へ共手合体などの他の樹
脂を配合した樹脂組成物であってもよい、。

本発明の特徴は、まず、架橋ポリオレフィン系樹脂発泡
体の気泡構造か独立気泡ではなくて、連続気泡であり、
かつ発泡体の表層部のゲル分率（Ｇｓ）が中心部のゲル
分率（Ｇｍ）と同じかまたは人で市り、かつ該表層部の
ゲル分率（Ｇｓ）および該中心部のゲル分率（Ｇｍ）が
１０％〜６０％の範囲内であることにある。

すなわち、架橋発泡体が連続気泡を右する場合には、そ
の表層部と中心部とのゲル分率（ＱｓおよびＧｍ）が上
記の数値範囲を満足することが必要であって、このＪ：
うな要件を満足することににってはじめて、本発明にな
る架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体の・１ノ１能的特徴
である圧縮指数（Ｐ）０．１〜〜１０および強靭指数（
Ｎ）が１００〜２５００の範囲内という物↑ノ１を満足
することが可能になるのである。

さらに具体的には、上記発泡体の表層部のゲル分率ＧＳ
が中心部のゲル分率Ｑｍよりも小さいと、気泡構造が連
続化されにくいため、発泡体の圧縮指数、強靭指数およ
び生産性が低下することになり好ましくない。

また、これらの表層部のゲル分率（Ｇｓ）おＪ、び中心
部のゲル分率（Ｇ　ｍ　）が１０％よりも小さいと、圧
縮特性に劣るものになるので好ましくイ＾いし、６０％
を越えると、強靭・目が低下するので、好ましくないの
である。

そして、本発明の架橋発泡体の連続気泡率（よ、３０％
以上であることが必要でり、この連続気泡率が３０％Ｊ
：りも小さくなると、発泡体としての断熱性（保温・１
４〉、弾力性、緩衝１（１などにおいて、実用性能上の
要求時↑］Ｆを満足しないことが多くなるために好まし
くない。

また、本発明に特定する圧縮指数（Ｐ）か０゜１未渦の
場合は発泡体が変形（二対して追従し易く、緩衝性の低
下が著しくなるので、好ましくなく、１０を越えると連
続気泡化してはいるが変形応力の高い発泡体になり、緩
衝性が低下するので好ましくない。また、強靭指数（Ｎ
）か１００未満のときは、発泡体としての物↑（１が低
く折り曲げる程度の変形によってクラックが入るなど実
用１４能−１−一　〇　− 好ましくないし、２５００を越えると成形加工などの後
加Ｔ１ｍ　゛ｌノｌが悪化するので好ましくイＴい。

このＪ：うな特徴を右覆る本発明の架（ｎ発ｉ（１体の
製造法として［Ｊｌ、 ます、ポリオレフィン系）か１脂をシー１゛・私に成形
した後、架橋、発泡せしめるのであるが、この架橋、発
泡後の発泡体の表層部のゲル分率（Ｇｓ）をぞの中心部
のゲル分率（ａ　ｍ　）と同じかまたは大きくし、そし
て該表層部のゲル分率（Ｇｓ）Ｊ−３Ｊ：び中心部のゲ
ル分率（Ｇｍ）を１０％〜６０％の範囲内とし、平均気
泡径を０．３〜１．Ｑｍｍの範囲内の架橋ポリオレフィ
ン発泡体とすることおよびこのＪ＝うなグル分率および
Ｈ（ｉ均気）（す径を有する架橋発泡体に機械的変形を
施して該発泡体中の気泡を連続気泡化することににって
イ］利に製）ｂすることができるのである。

づ−なわち、該ポリオレフィン系樹脂成形シートの中心
部のゲル分率（Ｇｍ）に比較して表層部のゲル分率（Ｇ
ｓ）か小さい場合Ｃａ、、該成形シ〜１・を発泡、架橋
させた後、機械的変形を施して、発泡体の気泡を連続気
泡化するとさに、機械的変形のｍ合を大きくしたり、変
形回数を多くしたりしないと、本発明の目的とする連続
気泡率ａ３Ｊ、び発泡体物性を右ηる連続気泡構胎をイ
ー１覆る発泡体か１胃られ覆゛、加えて生産′［）１の
低下が大きくなるので好ましくイ【いのである。

換古１れば、本発明の製造法上の４７ｒ　ｉ′／ｉＩＪ
、、前述した範囲内のゲル分率を有する独Ａ″／気泡椙
茄を右１−る架（ｎ発泡体に機械的変形操作を加えて、
同じ＜−に記範囲内のゲル分率を右する連続気泡化）告
を有する架橋発泡体に転換する点にある。

具体的には、独で！気泡構造の該架橋発泡体中心部のゲ
ル分率（Ｇ　ｍ　）に比較して表層部のゲル分率（Ｇｓ
）が小さいと、機械的☆形操作をメツｆｂ　シて、発泡
体の気泡構造を連続気泡化覆るときの）幾械的変形磨合
を大きくしたり、変形の回数を多く　’：’ｊ　（Ｊれ
ば、本発明の［１的と１６連続気泡措）＾を右ηる発泡
体に転換することかできず、’Ｉ　？ｒ寸１し低下でる
ために好ましくイにいのである。

また、上記ゲル分率Ｃ３ｄ’５　ｃＪ、びＧ　ｒｌ’ｌ
　（１’：′）顧かそれぞれ１０よりも低いときは、ど
のように機械的変形を加えても、連続気泡することか内
勤になるし、また６０％を越えるときは連続気泡化した
としても強靭・１１が低く、本発明に特定づる物・１ノ
１をイｊ覆る連続気泡構造をイ１する架橋発泡体を右利
に得ることができないのである。

そして、上記独立気泡構造を右する架橋発泡体の平均気
泡径か０．３〜１．Ｑｍｍ、好ましくは０、ＩＩ　〜０
．８ｍｍの範囲外の場合１５１５、たとえば該平均気泡
径か０．１ｍｍよりも小さいと、独立気泡を連続気泡に
転換する機械的変形操作に関係なく、連続気泡率が３０
％を越える連続気泡化）古を有する架橋発泡体に転換す
ることが困難になり、圧縮時・＋４ｔの良好な発泡体が
得られず、他方、平均気泡率が１．Ｏｍｍよりも大ぎい
場合は、上記機械的変形操作による連続気泡化は容易で
はあるが、連続気泡化された発泡体の気泡膜の厚さが薄
くなり、発泡体としての強靭性の低下を招くために好ま
しくない。

本発明に特定する連続気泡率が３０％以上、斤縮指数が
（１つ）か０．１〜１０、強靭指数（Ｎ）が１００〜２
５００の範囲内の連続気泡（１♂１）１５をイｊηろ架
）６発泡体に転換でるための機械的変形１段および条イ
′１の例としては、中種駆動「１−ルを２本（ｉｎえた
圧縮［］−ル装間を使用し、該１．一’ｌ−ル間隔を発
泡体の厚さの０．５〜３０％の範囲内に調整し、］−］
１−ル周比を１：０．５〜１：２．０の範囲内、☆形速
度を０．３ｆｆｌ／分へ一１００ｍ／分の範囲内に］ン
トロール覆ることにより、上記物ｆノ＋をイｊ−覆る連
続気泡構造を右づる発泡体を製造覆ることかできる。

ｔ−ｚお、本発明の製造法にａ−３いて、発泡化前のポ
リオレフィン系樹脂シートとしては、前記のポリオレフ
ィン系樹脂に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などおＪ、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
および架橋剤か分解しない湿Ｍに保持して成形、たとえ
ばシー１〜状に成形することにより１７られる。そして
、この成形され１Ｊシー１へ状物を電離・ｌ’ｌ敢射線
架橋法または化学的架橋法などの方法を適用して、前述
した表胴部と中心部のゲル分率範囲を満足づるシートど
するが、電離性敢則線照則架橋の場合は、敢削線玉ネル
ギーの大きさまたは放射線の透過深さを制御することに
よって、また、化学架橋の場合は加熱による架橋速度ま
たは加熱発泡時の架橋と発泡とを同時または若干発泡を
優先させるなどの条１１を採用することによって本発明
に特定する前記ゲル分率範囲内の架橋発泡体とすること
ができる。

電離性敢削線架橋法としては、高エネルギー線としてα
、β、γ、Ｘ線、電子線、中・１ノ１子線等、通常は、
高エネルキー電子線照射機を使用し、たとえば１〜５０
Ｍｒａｄの線量の電子線を該シー１〜状物に照躬するこ
とにより架橋される。この場合に、本発明のポリオレフ
ィン系樹脂に対し、０゜１〜１０重量部の公知の各種架
橋助剤、たとえばジビニルベンゼン、ジアリルフタレー
１〜．１〜リメヂ目−ルプロパンｌヘリアクリレートな
どを添加して電子線架橋してもよい。このｈ−タ射線照
削に代えて、ベンゾフェノンなど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。　また、
化学架橋法の場合は、ジクミルバーΔ４リイト、ジター
シャーリーブデルパーＡキリイド＜ｒどの右は過酸化物
をＯ１１〜５重吊部配合し、加熱退（度、温度を制御し
て反応させ、架橋させてもよい。さらにこれらの架橋剤
と其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１′！た俊、シロキリ−ン縮合反応
ににって架橋させるシラン架橋法等を適宜適用すること
かできる。

かくして得られたポリオレフィン系樹脂成形シートは、
連続成形シートとＬ）で熱風雰囲気中またはソルト浴」
−で加熱され、成形シート内部に含有される発泡剤を急
激に分解させることによって独立気泡構造を有する発泡
体に変換される。

また、本発明の目的を損わない範囲で、本発明の発泡体
の製造に使用する前記ポリオレフィン系樹脂には、前記
圧縮指数や強靭指数などに影響を及ぼさない範囲内で、
無機系充填材、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色
剤、帯電防止剤、難燃剤、その他の↑Ｉ［能を（＝Ｉ与
する各種無機物など、好ましくは粒子径が０．５〜６０
ミク［１ンの烈）幾系充頑祠を１〜２０重早％の範囲ｎ
）配合することができる。

次いで上記架橋、発泡せしめられた独立気泡椙）告を有
する発泡体は、前述した機械的変形操作、好ましくは機
械的変形装置を発泡体の製）＾ラインに相込むことによ
ってによって変形せしめられ、生産・１ノ１よく、発泡
体内部の独立気泡を連続気泡に転換し、本発明に４γる
連続気泡構造を有する架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体
にすることができる。

得られた本発明になる連続気泡構造をイ１する架橋ポリ
オレフィン系樹脂発泡体には、その少なくとも１面に］
ロナ敢電処理、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図ることがで
きるし１．プラスチックフィルムやシー１〜、他の発泡
体シートや金属箔を貼り合わせたり、押出ラミなどによ
り複合横）告を付与したりする、すなわち各種の７１０
１技術を適用することができる。

（発明の効果） かくして得られる本発明の連続気泡構造を右づる架橋ポ
リオレフィン系樹脂発泡体は、その連続気泡構造に起因
して申越した圧縮時ｔ／ｌおＪ、び強靭ＩＪ１を有して
おり、衣利用保温材刊、カーペラ１へアンダーレイ、自
動車内装材、スポーツ用マット、衣料用テープなど各種
の緩衝性基材および保温材料などの多くの用途に使用、
展開することかできる。

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、本発明において、ゲル分率ＧＳおよびＧｍ、連続
気泡率（Ｔ）、圧縮指数（Ｐ）おにび強靭指数（Ｎ＞は
、次の方法により測定した値である。

（１〉ゲル分率（ＧｓおよびＧｍ）： 発泡体より切り出したサンプルを裁断、微小片とし、こ
れを約０．２Ｃｌ精秤、採取する。精秤したサンプルを
１３５°Ｃのテトラリン中に３時間浸漬処理し、未架橋
部を溶出した接、不溶部を取出してエタノールで洗浄し
、風乾、真空乾燥して揮部分を除去した後、精秤しくＷ
と覆る）、次式にしたかって、ゲル分率を算出する。

ゲル分率（％）　−（Ｗｌｏ、２）Ｘ１００ここで、表
層部のゲル分率（Ｇ　Ｓ　）は、前記発泡体の表層部０
．３ｍｍの深さ部分をスライスして採取したリーンプル
の値であり、中心部のゲル分率（Ｇｍ）は該発泡体の中
心溜部Ｑ、３ｍｍの部分をスライスして採取したサンプ
ルの値である。

（２）連続気泡率（丁） ＡＳＴＭ−Ｄ−２８５６に規定されている測定法に準じ
て測定した値である。

（３〉圧縮指数（Ｐ） 次式で表される値である。

Ｐ−（２５％圧縮硬さ）Ｘ（反ｌ猶弾・１）１）ここで
２５％圧縮硬さはＪＩＳ−に−６７６７に規定されてい
る測定法に準じて測定した値、反ｌｑ弾性はＪ　Ｉｓ−
に−６４０１に規定されている測定法に準じて測定した
値である。

（４）強靭指数（Ｎ） 次式で規定される値である。

Ｎ−（破断強度〉×（破断伸び〉 ここで破断強度および破断伸びはＪＩＳ−に−６７６７
Ａに規定されている測定法に７１」じて測定した値であ
る。

て示した。

実施例１〜５、比較例１〜４ 第１表に示したポリオレフィン系樹脂組成物を押出機に
導入し、シートに成形した。

これらの成形シー１〜を電子線照射装置（Ｆｌ新ハイボ
ルテージ（株）製■Ｒ−２〉を用いて１〜５ＱＭｒａｄ
の線量を照射した。ｌＦｆられた架橋シー１〜をツル［
へ浴上２２０〜２４０　’ＣＬニア１１熱することによ
って発泡させた。

得られた独立気泡を有する発泡体シー］へをロール間隔
、周速比および速度を変更できる径５インチのロールＢ
Ｙを装備した装置を用いて、圧縮加工し該発泡体シー１
〜の気泡を連続気泡化させた。

得られた連続気泡発泡体シー１〜の・［（Ｉ能を第１表
に示した。

表から、実施例１〜５の　発泡体シー１へはＧＳおＪ：
びＧｍ、圧縮間隔、周速比が適正な範囲にあるため、広
い組成範囲に頁って良好な連続気泡率、圧縮指数、強靭
指数を有しているのに対して、比較例１〜４０発泡体シ
ー１−　ＩＪｌ、組成（、ｌｉ、実施例１〜５と同様で
あるに・しかかわらザ、ＧＳおよびＧｍ、圧縮間隔、周
速比か適正ではないため、連続気泡率、圧縮指数、強靭
指数において不十分な発泡体シー］・であることか判る
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発泡体の表層部のゲル分率（Ｇｓ）が中心部のゲ
   ル分率（Ｇｍ）と同じかまたは大であり、かつ該表層部
   のゲル分率（Ｇｓ）および該中心部のゲル分率（Ｇｍ）
   が１０％〜６０％の範囲内であり、連続気泡率（Ｔ）が
   ３０％以上、圧縮指数（Ｐ）が０．１〜〜１０および強
   靭指数（Ｎ）が１００〜２５００の範囲内である連続気
   泡を有する架橋ポリオレフイン系樹脂発泡体。
2. （２）ポリオレフイン系樹脂から得られた成形シートを
   架橋、発泡せしめて、表層部のゲル分率（Ｇｓ）が中心
   部のゲル分率（Ｇｍ）と同じかまたは大であり、かつ表
   層部のゲル分率（Ｇｓ）および中心部のゲル分率（Ｇｍ
   ）が１０％〜６０％の範囲内で、平均気泡径が０．３〜
   １．０ｍｍの範囲内である架橋ポリオレフイン発泡体と
   し、しかる後機械的変形を施して該発泡体中の独立気泡
   を連続気泡化することを特徴とする連続気泡を有する架
   橋ポリオレフイン系樹脂発泡体の製造法。