JP2000313023A

JP2000313023A - 複合発泡体シートの製造方法

Info

Publication number: JP2000313023A
Application number: JP11122334A
Authority: JP
Inventors: Kiyomi Kaminomachi; 清巳上ノ町; Takamasa Fukuoka; 孝政福岡; Shigehiro Inui; 成裕乾
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】安価で、圧縮強度が高くかつ変形しにくい
（圧縮歪みが小さい）、複合建材の芯材等に適した複合
発泡体シートの製造方法を提供する。【解決手段】本発明による複合発泡体シートの製造方
法は、熱分解型化学発泡剤を含む熱可塑性樹脂組成物か
らなる発泡性シートを加熱発泡してなる発泡体シートの
製造方法である。発泡剤を含まないかまたは発泡剤濃度
の低い低発泡性シートと、低発泡性シートより発泡剤濃
度の高い高発泡性シートとを二層以上積層してなる積層
発泡性シートの少なくとも片面に、該積層発泡性シート
を加熱発泡させる際の発泡を抑制し得る強度を有するシ
ート状物を積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
樹脂を主体とする複合発泡体シートの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンやポリプロピレン等のポリ
オレフィン系樹脂発泡体は、軽量性、断熱性、柔軟性等
に優れるため、各種断熱材、緩衝材、浮揚材等に幅広く
用いられている。しかし、ポリオレフィン系樹脂発泡体
は、ポリスチレン系樹脂発泡体と比較すると、発泡体の
圧縮強度が小さいので、例えば、建物の屋上断熱材や床
用断熱材等の用途には使用することができなかった。

【０００３】この問題を解決するべく、特開平９−１５
０４３１号公報には、熱分解型化学発泡剤を含むポリオ
レフィン系樹脂シートの少なくとも片面に、同シートを
加熱発泡させる際に生じる面内方向（シート状発泡体の
長手方向および幅方向を含む２次元の方向）の発泡力を
抑制し得る強度を有するシート状物を積層しておき、こ
の積層シートを加熱発泡してなる複合熱可塑性樹脂発泡
体が提案されている。

【０００４】こうして得られた発泡性樹脂シートは、発
泡時に面内方向の発泡力を抑制しうる強度を有するシー
ト状物が少なくとも片面に積層されているため、発泡
時、面内の二次元方向には殆ど発泡せず、厚み方向にの
み発泡する。したがって、同発泡体の気泡は、厚み方向
にその長軸を配向した紡錘形、即ちシート厚み方向に直
立したラグビーボール状になって並ぶ。そのため、得ら
れた発泡体は、シート厚み方向に圧縮力を受けると、紡
錘形の長軸方向に力がかかることになるので、厚み方向
に高い強度を示す。

【０００５】さらにこの複合発泡体では、上記シート状
物として特に弾性率の高いものを用いた場合に、面内方
向の機械的物性が大幅に向上し、その結果、利用範囲は
一層広くなる。

【０００６】しかし、この紡錘気泡を持つ発泡体シート
では、特に局部的な圧縮歪みに対して塑性変形を起こし
易く、永久歪みが大きくなるという欠点がある。

【０００７】これは、樹脂本来の機械的物性でなく気泡
形状で剛性を確保するため、一旦気泡が変形すると、強
度が急激に低下するからである。

【０００８】この欠点を解決すべく、特願平１０−９９
４６５号明細書では、「少なくとも片面にシート状物が
積層された熱可塑性樹脂発泡体シートであって、中間層
の気泡の厚み方向の直径Ｄｚと面内方向の気泡の直径Ｄ
ｘｙの比Ｄｚ／Ｄｘｙが平均２．０以上であり、上記シ
ート状物が積層された表面層の気泡の上記比Ｄｚ／Ｄｘ
ｙが平均１．５未満であることを特徴とする傾斜構造発
泡体シート」、および「熱分解型化学発泡剤を含む熱可
塑性樹脂組成物からなる発泡性シートの少なくとも片面
に、面内方向の発泡力を抑制し得る強度を有するシート
状物を積層し、得られた積層原反シートをシート厚み方
向に加熱発泡させ、得られた溶融状態の発泡体シートの
厚みを２〜４０％減少させると同時にあるいはその後に
同発泡体シートを冷却固化させることを特徴とする傾斜
構造発泡体シートの製造方法」が開示されている。

【０００９】このように球形に近い気泡を含む層を表面
に配することにより、シートの局部的な変形歪みを吸収
し、中間層の紡錘形気泡の変形を抑制し、永久圧縮歪み
の増大を防止することができる。

【００１０】また、他の解決法として、剛性の高い樹脂
板等を発泡体表面に積層すると、局部的な圧縮歪みを分
散することができるので、永久圧縮歪みを小さく抑える
ことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特願平１０−
９９４６５号明細書記載のような傾斜構造発泡体シート
は、圧縮荷重に対して大きく歪むという欠点がある。こ
の傾斜構造発泡体シートを一定速度で圧縮し、圧縮強度
を測定すると、初期の応力が低い、すなわち低荷重での
歪みが大きい。これは、表層の気泡形状が球形に近いた
め、表層の圧縮強度が低いことに起因する。

【００１２】この様な傾斜構造発泡体シートは、畳や床
等の複合建材の芯材のように、変形しにくい（圧縮歪み
が小さい）ことが求められる用途には使用できない。

【００１３】また、発泡体に剛性の高い樹脂板等を積層
する場合、未発泡シート成形時の積層工程以外に、新た
な積層工程が加えられるため、その分コストが高く付
く。また、熱によって樹脂板表面を溶融させ、これを発
泡体表面に熱融着すると、発泡体の紡錘形の気泡も熱変
形し、球形に近くなり、圧縮強度が低下する。樹脂板等
を接着剤で発泡体表面に接着すると、紡錘形の気泡形状
は維持できるが、接着剤がコスト高を招く。

【００１４】本発明の目的は、安価で、圧縮強度が高く
かつ変形しにくい（圧縮歪みが小さい）、複合建材の芯
材等に適した複合発泡体シートの製造方法を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による複合発泡体
シートの製造方法は、熱分解型化学発泡剤を含む熱可塑
性樹脂組成物からなる発泡性シートを加熱発泡してなる
発泡体シートの製造方法において、発泡剤を含まないか
または発泡剤濃度の低い低発泡性シートと、低発泡性シ
ートより発泡剤濃度の高い高発泡性シートとを二層以上
積層してなる積層発泡性シートの少なくとも片面に、該
積層発泡性シートを加熱発泡させる際の面内方向の発泡
を抑制し得る強度を有するシート状物を積層することを
特徴とする方法である。

【００１６】複合発泡体シートの主体をなす熱可塑性樹
脂は、軟化温度以上に加熱すると溶融する樹脂であって
加熱発泡が可能なものであれば特に限定されず、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹
脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹
脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リスルホン、ポリエーテルエーテルケトンが挙げられ
る。これらは単独で用いられても、併用されてもよい。
また上記ポリマーは、その原料モノマーを主成分とし、
原料モノマーにこれと重合可能な他のモノマーを共重合
してなるコポリマーも含む。

【００１７】本発明方法で用いる熱分解型化学発泡剤
は、加熱により分解ガスを発生するものであれば特に限
定されるものではない。熱分解型化学発泡剤の代表的な
例は、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒド
ラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエ
ンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼ
ンスルホニルヒドラジド）である。これらは単独で用い
てもまたは２種以上組み合せて用いてもよい。その中で
もアゾジカルボンアミドが特に好適に用いられる。

【００１８】熱分解型化学発泡剤は、熱可塑性樹脂１０
０重量部に対し、０〜５０重量部、好ましくは２〜３５
重量部の範囲で所望の発泡倍率に応じて適宜の量で使用
される。

【００１９】発泡剤濃度の異なる熱可塑性樹脂組成物を
二層以上積層する方法としては、各層を構成する樹脂組
成物を共押出により積層押出した後、シート形状に賦形
する方法（イ）、各層を構成する樹脂組成物の一部を単
独でシート形状に賦形した後、他の層を構成する樹脂組
成物層をＴダイからシート状に押出し、溶融状態で前記
シートと積層し、積層体を１対の対向した冷却ロール間
を通過させ、両者を一体化する方法（ロ）、各層を構成
する樹脂組成物を各々単独でシート状に賦形した後、各
層を構成するシート表面を加熱しながら両シートを積層
し、一体化する方法（ハ）、各層を構成するシートを接
着剤で貼り合わせる方法（ニ）などが挙げられる。

【００２０】上記積層発泡性シートの少なくとも片面
に、積層発泡性シートを加熱発泡させる際の面内方向の
発泡を抑制し得る強度を有するシート状物を積層する。

【００２１】シート状物を両面に積層する場合は、両面
とも同じシート状物を使用しても、別々のシート状物を
使用しても良い。

【００２２】シート状物としては、例えば、発泡倍率が
５倍以下の場合は、引っ張り強度が０．４〜０．８ｋｇ
ｆ／ｃｍ、発泡倍率が５〜１０倍の場合には、引っ張り
強度が０．８〜１０ｋｇｆ／ｃｍ、発泡倍率が１０倍以
上の場合には、引っ張り強度が１０〜１００ｋｇｆ／ｃ
ｍの範囲のものが好ましい。

【００２３】但し、このシート状物の強度が低すぎる
と、発泡に際してシート状物が裂けてしまい、積層発泡
性シートの面内方向の発泡を充分に抑制することができ
ないことがあり、逆に強度が高すぎると、得られる発泡
体の柔軟性が低下する嫌いがある。

【００２４】またシート状物としては、積層発泡性シー
トと積層・一体化させる際に、積層発泡性シートとの間
にある程度の接着性を発現するものが望ましいが、接着
性が無いシート状物であっても粘着剤や接着剤を適宜用
いることで積層発泡性シートに接着可能なものであれば
よい。

【００２５】ここで、面内方向とは、シート面内のあら
ゆる方向をいい、シートの長手方向および幅方向を含む
２次元の全方向である。

【００２６】強度、耐久性等から好ましいシート状物と
しては、ガラスクロス、織布、不織布等が挙げられる。

【００２７】ガラスクロスとは、ガラス繊維を抄造して
得られるサーフェイスマット、ガラスロービングが織ら
れてなるものをいう。また織布、不織布とは、紙、有機
繊維・無機繊維等からなるものである。なお、サーフェ
イスマットについてはガラス短繊維同士を結着するため
のバインダーが含まれてもよい。織布、不織布を構成す
る有機繊維としてはポリエステル繊維、綿、アクリル繊
維、ナイロン繊維、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げら
れる。

【００２８】また、シート状物として、スチール製シー
ト、ステンレススチール製シートまたはアルミニウム製
シートからなるものも好ましい。このような金属製のシ
ート状物としては、厚み０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの圧延
されたスチール、ステンレススチール、アルミニウム製
の薄いシートが特に好適に使用される。この場合、これ
らの金属は任意に有機塗料あるいは無機塗料で塗装され
ていてもよく、あるいは粘接着剤が塗布されていてもよ
い。

【００２９】後にシート状物を発泡体シートより剥がす
場合は、シート状物は可撓性を有することが好ましい。
可撓性は９０度ピールが可能な程度を意味し、これを有
しない場合、シート状物を発泡体シートより取り除くこ
とが困難となることがある。また剥離性を確保するべ
く、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アルキッド樹脂のよう
な剥離処理剤がコーティングされたもの、即ち、シリコ
ン樹脂で離型処理されたＰＥＴフィルム、テフロン樹脂
がコーティングされた織布などが好適に使用される。

【００３０】上記熱可塑性樹脂と熱分解型化学発泡剤を
混練してなる発泡性樹脂組成物は、一旦シート形状に賦
形され、発泡性シートとなる。賦形の方法としては押出
成形の他、プレス成形、ブロー成形、カレンダリング成
形、射出成形など、プラスチックの成形加工で一般的に
行われる方法が適用可能であるが、スクリュー押出機よ
り吐出する発泡性樹脂組成物を、直接賦形する方法が、
生産性の観点から好ましい。

【００３１】上記積層発泡性シートの少なくとも片面に
シート状物を積５層する方法は特に限定されるものでは
ないが、例えば、（イ）積層発泡性シートを溶融状態に
なるまで加熱しておき、これをシート状物に熱融着する
方法、（ロ）一旦冷却固化した積層発泡性シートにシー
ト状物を加熱しながら貼付する方法、（ハ）積層発泡性
シートにシート状物を接着剤で貼り合わせる方法などが
挙げられる。

【００３２】方法（イ）の熱融着では、例えば、Ｔダイ
から押し出された直後の溶融状態の積層発泡性シートの
少なくとも片面に、シート状物を軽く積層した状態で、
これらを対向状の冷却ロール間を通過させ、ロールの押
圧力で両者を一体化する方法が好ましい。

【００３３】なお、上記のように積層発泡性シートとシ
ート状物を積層して一体化するとは、積層発泡性シート
とシート状物とを両者の界面において剥離しようとした
場合に、高い割合材料破壊が生じる程度に両者が固着さ
れている状態を意味するものとする。

【００３４】こうして得られた複合発泡性シートは、適
切な温度条件で加熱することにより、一定圧力下で所望
の発泡倍率に発泡させることができる。上記加熱は、通
常は熱分解型化学発泡剤の分解温度から、分解温度＋１
００℃までの温度範囲で行われる。特に連続式発泡装置
としては、加熱炉の出口側で発泡体を引き取りながら発
泡させる引き取り式発泡器の他、ベルト式発泡器、縦型
または横型発泡炉、熱風恒温槽や、あるいはオイルバ
ス、メタルバス、ソルトバスなどの熱浴が用いられる。

【００３５】本発明方法では、積層発泡性シートの少な
くとも片面に、発泡時に面内方向の発泡力を抑制しうる
強度を有するシート状物が積層されているので、積層発
泡性シートは発泡時に面内の２次元方向には全く発泡せ
ず、厚み方向にのみ発泡することになる。その結果、発
泡体の気泡は厚み方向にその長軸を配向した紡錘形とな
るのである。この気泡形状により、シートの厚み方向の
荷重に対する高い圧縮強度が得られる。

【００３６】発泡剤濃度の異なる発泡性シートを二層以
上積層してなる積層発泡性シートの例としては、発泡倍
率が１〜１０倍となるよう熱分解型化学発泡剤を含む低
発泡性シートと、低発泡性シートより発泡倍率が高く、
かつ、発泡倍率が５〜３０倍となるよう熱分解型化学発
泡剤を含む高発泡性シートからなる二層構造シート、お
よび、発泡倍率が１〜１０倍となるよう熱分解型化学発
泡剤を含む低発泡性シートＡと、低発泡性シートより発
泡倍率が高く、かつ、発泡倍率が５〜３０倍となるよう
熱分解型化学発泡剤を含む高発泡性シートＢを、Ａ／Ｂ
／Ａの構成に積層してなる三層構造シートが挙げられ
る。

【００３７】上記低発泡性シートは、紡錘形の気泡形状
に加えて、気泡径が小さく気泡壁が比較的厚いため、圧
縮強度が非常に高く、局部的な圧縮に対しても変形しに
くい気泡構造となるが、軽量性、断熱性がやや劣る。上
記高発泡性シートも紡錘形の気泡形状により高い圧縮強
度を示し、また、気泡径が大きく気泡壁が比較的薄いた
め、非常に軽量で断熱性にも優れているが、局部的な圧
縮には弱いという欠点を有している。しかし、低発泡性
シートと高発泡性シートからなる積層発泡性シートは、
低発泡性シートから受ける局部圧縮に対しては、表面が
変形せず圧縮荷重を面方向に分散するために、シート全
体としての変形が小さく、軽量性、断熱性にも優れた発
泡体シートが得られる。

【００３８】低発泡性シートＡには、発泡倍率が１〜１
０倍となるよう熱分解型化学発泡剤を配合する。発泡倍
率が１０倍を越えると局部的な圧縮に対して変形しやす
くなる。高発泡性シートＢには、低発泡性シートＡより
発泡倍率が高く、かつ、発泡倍率が５〜３０倍となるよ
う熱分解型化学発泡剤を配合する。発泡倍率が５倍より
低いと発泡体シート全体としての軽量性、断熱性が悪く
なり、複合建材の芯材には適さない場合がある。発泡倍
率が３０倍を越えると発泡体の気泡壁が薄くなりすぎ、
発泡体シート全体としての圧縮強度が低下し、やはり複
合建材の芯材には適さないことがある。

【００３９】本発明による複合発泡体シートの製造方法
において、熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂と、
ジオキシム化合物、ビスマレイミド、ジビニルベンゼ
ン、アリル系多官能モノマーよりなる群から選択される
少なくとも１種のモノマーとを溶融混和して得られる変
性ポリオレフィンであってもよい。

【００４０】上記ポリオレフィン系樹脂の主体をなすポ
リオレフィンは、オレフィン性モノマーの単独重合体、
または主成分オレフィン性モノマーと他のモノマーとの
共重合体であり、特に限定されるものではないが、例え
ば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状
低密度ポリエチレン等のポリエチレン、ホモタイプポリ
プロピレン、ランダムタイプポリプロピレン、ブロック
タイプポリプロピレン等のポリプロピレン、ポリブテ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピ
レン−ジエン三元共重合体、エチレン−ブテン共重合
体、エレチン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体等のエチレンを主成分とする共重
合体などが例示され、またこれらの２以上の組合わせで
あってもよい。

【００４１】上記ポリオレフィン系樹脂の主体をなすポ
リオレフィンとしては、上述したポリエチレンやポリプ
ロピレンの１種もしくは２種以上の組み合わせが好まし
い。

【００４２】ポリオレフィン系樹脂とは上記ポリオレフ
ィンの割合が７０〜１００重量％である樹脂組成物を指
す。ポリオレフィン系樹脂を構成するポリオレフィン以
外の樹脂は限定されないが、例えば、ポリスチレン、ス
チレン系エラストマーなどが挙げられる。ポリオレフィ
ン系樹脂中のポリオレフィンの割合が７０重量％未満で
あると、ポリオレフィンの特徴である軽量、耐薬品性、
柔軟性、弾性等が発揮できないばかりか、発泡に必要な
溶融粘度を確保することが困難となる場合があるので好
ましくない。

【００４３】本発明方法で用いる変性用モノマーのう
ち、まず、ジオキシム化合物とは、オキシム基またはそ
の水素原子が他の原子団（主に炭化水素基）で置換され
た構造を分子内に２個有する化合物であり、例えばｐ−
キノンジオキシム、ｐ，ｐ−ジベンゾイルキノンジオキ
シムが例示される。ジオキシム化合物は２種以上の組合
わせで使用することもできる。

【００４４】本発明方法で用いるビスマレイミド化合物
とは、マレイミド構造を分子内に２個有する化合物であ
り、例えばＮ，Ｎ’−ｐ−フェニレンビスマレイミド、
Ｎ，Ｎ’−ｍ−フィニレンビスマレイミド、ジフェニル
メタンビスマレイミドが例示される。ビスマレイミド化
合物は２個以上の組合わせで使用することもできる。

【００４５】本発明方法で用いるジビニルベンゼンは、
２つのビニル基がオルト、メタ、パラのいずれの位置関
係にあるものであってもよい。

【００４６】本発明方法で用いるアリル系多官能モノマ
ーとは、分子内にアリル基を少なくとも２個有する化合
物であり、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレー
ト、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルクロレンデ
ートが例示される。アリル系多官能モノマーは２種以上
の組合わせで使用することもできる。

【００４７】変性用モノマーの配合量は、同モノマーの
種類に応じて適宜選択すればよいが、概ねポリオレフィ
ン系樹脂１００重量部に対して０．０５〜５重量部であ
り、好ましくは０．２〜２重量部である。変性用モノマ
ーの配合量が０．０５重量部未満であると、発泡に必要
な溶融粘度を付与できず、５重量部を越えると、架橋度
が上がりすぎ、押出成形性が悪くなる（例えば、高負荷
がかかる、メルトフラクチャーが発生する）上に、後で
添加する発泡剤を樹脂組成物中に均一に混練できず、不
必要にゲル分率が上がりすぎ、リサイクル性を損なう。
加えて、同モノマーが製品中に未反応物として残留する
割合が多くなり、人体に刺激を及ぼすと共に、原料に対
する製品効率が低くなることがある。

【００４８】本発明方法において、変性用モノマーとし
てジビニルベンゼンまたはアリル系多官能モノマーを用
いる場合には、これに有機過酸化物を併用することが好
ましい。有機過酸化物はポリオレフィンのグラフト反応
に一般的に用いられる任意のものであれば良く、例え
ば、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベン
ゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテー
ト、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパー
オキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオ
キシ）ヘキシン−３等が挙げられ、これらが単独でまた
は２種以上の組合わせで好適に用いられる。

【００４９】有機過酸化物の使用量は、少なすぎるとグ
ラフト化反応の転化が不十分であり、多すぎるとポリプ
ロピレンのいわゆるβ解裂が顕著に起こり、変性物の分
子量が低すぎて物性の低下あるいは粘度低下による発泡
不良に至ることがある。これらの点を考慮すると、有機
過酸化物の使用量は、ポリオレフィン系樹脂１００重量
部に対し、０．００１〜０．５重量部であることが好ま
しく、０．００５〜０．１５重量部であることがより好
ましい。

【００５０】変性樹脂を得るには、ポリオレフィン系樹
脂と変性用モノマーを所定条件で溶融混和する。具体的
には、スクリュー押出機やニーダーなどの混練装置に上
記両物質を所要量ずつ投入し、溶融混和する。この溶融
混和温度は１７０℃以上かつポリオレフィン系樹脂の分
解温度以下、好ましくは２００〜２５０℃である。溶融
混和温度が１７０℃未満であると変性が不十分で、最終
的に得られる発泡体の発泡倍率が十分高くならないこと
があり、２５０℃を越えるとポリオレフィン系樹脂が分
解し易くなる。

【００５１】なお、変性ポリオレフィン系樹脂は、後に
その流動性を改良する目的で、さらに同種あるいは異種
のポリオレフィン系樹脂または他の熱可塑性樹脂と溶融
ブレンドされても良い。ブレンド用樹脂の種類および使
用量は、得られる複合発泡性シートの成形性、外観、シ
ート状物との接着性、およびこれらから得られる発泡体
シートの発泡倍率、機械的物性、熱的物性、セル形状等
によって適宜調整される。変性ポリオレフィン系樹脂１
００重量部に対して、同種または異種のポリオレフィン
系樹脂５０〜２００重量部を溶融ブレンドすることが好
ましい。

【００５２】本発明による複合発泡性シートを発泡させ
て得られた発泡体シートのシート厚み方向（ｚ方向と呼
ぶ）に平行な任意な断面の１５倍の拡大写真をとり、無
作為に選ばれる少なくとも１００個の気泡の径を下記の
２方向で測り、気泡毎にアスペクト比（Ｄｚ／Ｄｘｙ）
を算出する（図１参照）。図１中、（イ）は複合発泡体
シート、（ロ）はｚ方向に平行な面（または断面）を示
す。紡錘形の発泡気泡および定方向最大径Ｄｚ、Ｄｘｙ
の定義は下記の通りである。

【００５３】Ｄｚ：発泡体シート中の気泡のｚ方向の直
径Ｄｘｙ：発泡体シート中の気泡のシート幅または長さ方
向（ｘｙ方向と呼ぶ）の直径

【００５４】Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値が１より大きい場合
には、高い圧縮強度を有した発泡体となるが、これは紡
錘形の長軸方向（即ちｚ方向）に力を受けるからであ
る。

【００５５】Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値は１．２以上、好ま
しくは１．５以上である。１．２を下回ると、気泡がほ
ぼ球形となり、紡錘形状に起因する圧縮強度の向上が得
られないことがある。

【００５６】

【作用】本発明により、圧縮強度が高くかつ変形しにく
い（圧縮歪みが小さい）、畳や床等の複合建材の芯材に
適した発泡体シートを、簡潔なプロセスで安価に提供す
ることができる。

【００５７】

【発明の実施の形態】本発明を実施例によってより具体
的に説明する。

【００５８】ｉ）変性ポリオレフィン系樹脂の調製変性用スクリュー押出機として、ＢＴ４０（プラスチッ
ク工学研究所社製）同方向回転２軸スクリュー押出機を
用いた。これはセルフワイピング２条スクリューを備
え、そのＬ／Ｄは３５、Ｄは３９ｍｍである。シリンダ
ーバレルは押出機の上流から下流側へ第１〜４バレルか
らなり、ダイは３穴ストランドダイであり、揮発分を回
収するため第４バレルに真空ベントが設置されている。

【００５９】操作条件は下記の通りである。

【００６０】上記構成の変性用スクリュー押出機に、まず、ポリオレ
フィン系樹脂およびジオキシム化合物をその後端ホッパ
ーから別々に投入し両者を溶融混和し、変性樹脂を得
た。このとき、押出機内で発生した揮発分は真空ベント
により真空引きした。

【００６１】ポリオレフィン系樹脂はエチレン−プロピ
レンのランダム共重合体（三菱化学製「ＥＧ８」、Ｍ
Ｉ；０．８、密度；０．９ｇ／ｃｍ³）であり、その供
給量は１０ｋｇ／ｈとした。

【００６２】変性用モノマーはｐ−キノンジオキシム
（大内新興化学社製「バルノックＧＭ−Ｐ」）であり、
その供給量はポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し
て０．７５重量部とした。

【００６３】ポリオレフィン系樹脂とジオキシム化合物
の溶融混和によって得られた変性樹脂を、ストランドダ
イから吐出し、水令し、ペレタイザーで切断して、変性
樹脂のペレットを得た。

【００６４】ii）低発泡性シートＡおよび高発泡性シー
トの調製発泡剤混練用スクリュー押出機はＴＥＸ−４４型（日本
製鋼所社製）同方向回転２軸スクリュー押出機であり、
これはセルフワイピング２条スクリューを備え、そのＬ
／Ｄは４５．５、Ｄは４７ｍｍである。シリンダーバレ
ルは押出機の上流から下流側へ第１〜１２バレルからな
り、成形ダイはＴダイ（幅５００ｍｍ、厚み０．６ｍ
ｍ）である。

【００６５】発泡剤を供給するために第６バレルにサイ
ドフィーダーが設置され、揮発分を回収するため第１１
バレルに真空ベントが設置されている。

【００６６】操作条件は下記の通りである。

【００６７】上述のようにして得られた変性樹脂を変性用スクリュー
押出機から発泡剤混練用スクリュー押出機に供給した。
変性樹脂の供給量は２０ｋｇ／ｈとした。また、同押出
機にそのサイブフィーダーから発泡剤を供給し、分散さ
せた。発泡剤は、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）で
あり、その供給量は０ｋｇ／ｈ（低発泡性シートＡを成
形する場合）、１．５ｋｇ／ｈ（高発泡性シートＢを成
形する場合）とした。

【００６８】こうして変性樹脂と発泡剤の混練によって
得られた発泡性樹脂組成物を、Ｔダイから吐出し、得ら
れたシート状物を３本ロールで冷却し、厚み０．８ｍｍ
の低発泡性シートＡおよび高発泡性シートＢの２種類の
連続体を得た。これらシートの厚みが所定の厚みになる
ように冷却ロールの引き取り速度を調節した。

【００６９】iii）複合発泡性シートの調製上記低発泡性シートＡおよび高発泡性シートＢを積層
し、積層発泡性シートを得た。他方、ポリエチレンテレ
フタレート製の不織布（東洋紡績社製、「スパンボンド
エクーレ６３０１Ａ」、秤量３０ｇ／ｍ²、引張り
強度：縦１．６ｋｇ／ｃｍ、横１．２ｋｇ／ｃｍ）を用
意し、これを上記積層発泡性シートの両面に重ねて全体
を６インチ加熱ロール（ロール表面温度１９５℃）に通
し、連続融着積層した。得られた複合発泡性シートの端
部をカットし、幅を４００ｍｍとした。

【００７０】iv）複合発泡体シートの調製発泡機は、図２に示すように、予熱ゾーン(1) 、発泡ゾ
ーン(2) 、冷却ゾーン(3) の３ゾーンとベルト式引取り
機(6) から主として構成されている。予熱ゾーン(1) お
よび発泡ゾーン(2) はそれぞれ２インチの搬送ロール
(4) を備え、両ゾーンの全長は４ｍである。冷却ゾーン
(3) は４インチの上下一対の水循環式冷却ロール(5)
(5') を備え、その全長は２ｍである。上下冷却ロール
(5)(5') の間隙は自由に設定できる。発泡ゾーン(2) の
出口には光学式すなわち非接触式の厚み測定器(7) が備
えられている。

【００７１】上記構成の発泡機の予熱ゾーン(1) を１９
０℃、発泡ゾーン(2) を２２０℃、冷却ロール(5)(5')
の表面温度を２５℃にそれぞれ設定し、複合発泡性シー
ト(8) を上記発泡機の予熱ゾーン(1) に供給した。シー
ト供給の線速度は１ｍ／ｍｉｎ、よって予熱ゾーン(1)
、発泡ゾーン(2) での滞留時間は合計２分、冷却ゾー
ン(3) のそれは４分であった。

【００７２】発泡ゾーン(2) 出口付近にあるシート厚み
測定器(7) により、幅方向に３ケ所でシート厚みを測定
し、それらの平均値を求めたところ、１２．８ｍｍであ
った）。

【００７３】冷却ゾーン(3) の上下冷却ロール(5)(5')
の間隙は適宜変更できる。

【００７４】発泡機出口で引取り機(6) から、複合発泡
体シート(9) を回収した。この複合発泡体シートは、両
面にシート状物が積層された熱可塑性樹脂複合発泡体シ
ートである。

【００７５】得られた複合発泡体シートのＡ／Ｂの二層
構成を図３に示す。

【００７６】（実施例２）変性ポリオレフィン系樹脂の
調製ｉ）では、変性用モノマーとしてジビニルベンゼン
（表１中ＤＶＢ）をポリプロピレン１００重量部に対し
て０．１重量部、および有機過酸化物としてジ−ｔ−ブ
チルパーオキサイドをポリプロピレン１００重量部に対
して０．０３重量部使用した点以外は、実施例１と同様
の操作を行った。

【００７７】低発泡性シートＡおよび高発泡性シートの
調製ii）では、原反シートを得る装置（押出機２台とフ
ィードブロックによる共押出）は、３層用フィードブロ
ック（米国クローレン社製）を備えた点を除いて、実施
例１で用いたものと同じである。

【００７８】操作条件は、低発泡性シートＡを得るため
の押出機ａ、および、高発泡性シートＢを得るための押
出機ｂともに、変性樹脂の供給量を１０ｋｇ／ｈとし、
また発泡剤（ＡＤＣＡ）の供給量を押出機ａで０．５ｋ
ｇ／ｈ、押出機ｂで２ｋｇ／ｈとし、フィードブロック
の温度を１６０℃とした以外は両押出機とも同一条件で
あり、その他の条件は実施例１における条件と同じとし
た。

【００７９】低発泡性シートＡおよび高発泡性シートＢ
を共押出によりＡ／Ｂ／Ａの三層構成に積層した。ま
た、層厚比がＡ／Ｂ／Ａ＝１／２／１となるようにフィ
ードブロック（ベイン）を調整した。このシート厚みが
４．０ｍｍとなるように、冷却ロールの引き取り速度を
調節した。

【００８０】複合発泡性シートの調製iii）では、不織
布を上記Ａ／Ｂ／Ａの三層構成の積層発泡性シートの両
面に積層した点を除いて、実施例１と同じ操作を行っ
た。

【００８１】複合発泡体シートの調製iv）では、シート
供給の線速度を０．４ｍ／ｍｉｎ、よって予熱、発泡ゾ
ーンでの滞留時間は合計１０分、冷却ゾーンのそれは５
分に変え、冷却ゾーンの上下の冷却ロールの間隙を５０
ｍｍに設定した点を除いて、実施例１と同じ操作を行っ
た。

【００８２】得られた複合発泡体シートのＡ／Ｂ／Ａの
三層構成を図４に示す。

【００８３】（比較例１）発泡剤供給量１．５ｋｇ／ｈ
の樹脂組成物のみを厚み０．８ｍｍとなるように賦形
し、得られた発泡性シートの両面にポリエチレンテレフ
タレート製不織布を重ねて６インチ加熱ロールに通し、
連続融着積層した。

【００８４】これ以外は実施例１と同様にして複合発泡
体シートを得た。

【００８５】得られた複合発泡体シートの発泡層を図５
に示す。

【００８６】（比較例２）高発泡性シートＢを、押出機
ｂの変性ポリオレフィンの供給量を１０ｋｇ／ｈ、発泡
剤供給量を１．７５ｋｇ／ｈとし、Ａ／Ｂ／Ａの層比を
１／１／１、発泡性シート全厚みを３．０ｍｍとしたこ
と以外は実施例２と同様にして複合発泡体シートを得
た。

【００８７】得られた複合発泡体シートのＡ／Ｂ／Ａの
三層構成を図６に示す。

【００８８】性能評価実施例および比較例で得られた複合発泡体シートを下記
の項目について性能評価した。その結果を表１に示す。

【００８９】・発泡倍率：複合発泡体シートからシート
状物をカッターで削り取った後、ＪＩＳＫ６７６７に
従い複合発泡体の見掛け密度を測定した。発泡倍率は見
掛け密度の逆数として求めた。

【００９０】圧縮強度：複合発泡体シートを５ｃｍ角に
カットし、温度２０℃、相対湿度６５％の条件で、カッ
ト片を圧縮速度１０ｍｍ／ｍｉｎで圧縮し、初期厚みの
２％および５％を圧縮した時の圧縮応力を測定した。

【００９１】・気泡形状（Ｄｚ／Ｄｘｙ）：複合発泡体
シートを厚み方向（ｚ方向）にカットし、断面の中央部
を光学顕微鏡で観察しつつ１５倍の拡大写真を撮った。
写真に写った全ての気泡のＤｚとＤｘｙをノギスで測
り、気泡毎にアスペクト比（Ｄｚ／Ｄｘｙ）を算出し、
気泡１００個数平均を算出した。ただし測定中、Ｄｚ
（実際の径）が０．０５ｍｍ以下の気泡、および１０ｍ
ｍ以上の気泡は除外した。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【発明の効果】以上のように、本発明により、圧縮強度
が高くかつ変形しにくい（圧縮歪みが小さい）複合発泡
体シートを、簡潔なプロセスで安価に提供することがで
きる。

【００９４】この複合発泡体シートは、例えば建物用の
屋外断熱材、床や壁用の複合建材の芯材等に最適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は複合発泡体シートの斜視図、図１
（ｂ）は紡錘形気泡を示す概略図である。

【図２】連続発泡機の概略図である。

【図３】図３（ａ）は実施例１の複合発泡体シートの斜
視図、図３（ｂ）は図３（ａ）中のｂ−ｂ線に沿う拡大
断面図である。

【図４】実施例２の複合発泡体シートの断面図である。

【図５】比較例１の複合発泡体シートの断面図（単層）
である。

【図６】比較例２の複合発泡体シートの断面図である。

【符号の説明】

１：予熱ゾーン２：発泡ゾーン３：冷却ゾーン４：搬送ロール５，５´：冷却ロール６：引取り機７：厚み測定器８：複合発泡性シート９：複合発泡体シート

フロントページの続きＦターム(参考） 4F074 AA28 BA13 CA22 CE02 DA02 DA32 DA33 4F100 AH02H AH03H AK01A AK01B AK01E AK03A AK03B AK03E AK11A AK11B AK11E AK25A AK25B AK25E AK41 AK46A AK49B AK49E AK64 AK80A AK80E AL05A AL05B AL05E AL06A AL06B AL06E AT00C AT00D BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 BA10A BA10C BA10D BA10E BA13 BA27 CA01 CA30 DG15 DJ04A DJ04B DJ04E EC03 EC032 EH17 EH172 EH20 EH202 EJ05 EJ052 GB08 JB16A JB16B JB16E JK05 YY00A YY00B YY00E 4F212 AA03 AB02 AB19 AD05 AD08 AD16 AG01 AG03 AG20 AH47 AH48 UA09 UB02 UB22 UC01 UC06 UF01 UF05 UG02 UG05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱分解型化学発泡剤を含む熱可塑性樹脂
組成物からなる発泡性シートを加熱発泡してなる発泡体
シートの製造方法において、発泡剤を含まないかまたは
発泡剤濃度の低い低発泡性シートと、低発泡性シートよ
り発泡剤濃度の高い高発泡性シートとを二層以上積層し
てなる積層発泡性シートの少なくとも片面に、該積層発
泡性シートを加熱発泡させる際の面内方向の発泡を抑制
し得る強度を有するシート状物を積層することを特徴と
する、複合発泡体シートの製造方法。
【請求項２】該積層発泡性シートが、発泡倍率が１〜
１０倍となるよう熱分解型化学発泡剤を含む低発泡性シ
ートと、低発泡性シートより発泡倍率が高く、かつ、発
泡倍率が５〜３０倍となるよう熱分解型化学発泡剤を含
む高発泡性シートからなる二層構造シートであることを
特徴とする、請求項１に記載の複合発泡体シートの製造
方法。
【請求項３】該積層発泡性シートが、発泡倍率が１〜
１０倍となるよう熱分解型化学発泡剤を含む低発泡性シ
ートＡと、低発泡性シートより発泡倍率が高く、かつ、
発泡倍率が５〜３０倍となるよう熱分解型化学発泡剤を
含む高発泡性シートＢを、Ａ／Ｂ／Ａの構成に積層して
なる三層構造シートであることを特徴とする、請求項１
に記載の複合発泡体シートの製造方法。
【請求項４】熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂
と、ジオキシム化合物、ビスマレイミド、ジビニルベン
ゼン、アリル系多官能モノマーよりなる群から選択され
る少なくとも１種のモノマーとを溶融混和して得られる
変性ポリオレフィンであることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の複合発泡体シートの製造方法。