JP2001353763A - ポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 柔軟性、可撓性、圧縮後の厚み回復、吸音
性、吸湿性、通気性に優れ、更に引張強さに優れるポリ
オレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シートの提供。 【解決手段】 孔径０．０２〜１．０ｍｍの貫通孔が５
〜１００個／ｃｍ²設けられており、連続気泡率が７０
％以上、見かけ密度が０．０１３〜０．１８ｇ／ｃ
ｍ³、気泡数が０．３〜５０個／ｍｍ³、平均気泡径が下
記条件式（１）〜（３）を満足する。 ０．５ ≦ Ｘ／Ｚ ≦ ３．５ ………（１） ０．５ ≦ Ｙ／Ｚ ≦ ３．０ ………（２） ０．１ ≦ Ｚ ≦ ２．０ ………（３） 但し、Ｘは押出方向の平均気泡径（ｍｍ）、Ｙは押出方
向と直交する幅方向の平均気泡径（ｍｍ）、Ｚは厚み方
向の平均気泡径（ｍｍ）である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クッション材、包
装材、吸音材、吸湿材、防振材、建材等に用いられるポ
リオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シートに関する、
更に詳しくは柔軟性に優れ、十分な引張強さを有するポ
リオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポリオレフィン系樹脂からな
る発泡体としてポリエチレン系樹脂押出発泡体やポリプ
ロピレン系樹脂押出発泡体等が知られている。かかる押
出発泡体は、原料のポリオレフィン系樹脂を押出機内で
加熱溶融、混練し、更に高温高圧下で発泡剤を注入、混
練して発泡性溶融樹脂組成物とした後、押出機先端に設
けられたダイを通して大気圧下に押出して発泡させるこ
とによって製造される。このようにして製造された押出
発泡体は、軽量で柔軟なことから、クッション材、包装
材、断熱材等として広く用いられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、押出発
泡によって得られるポリオレフィン系樹脂発泡体は、独
立気泡構造を有することから、柔軟性、可撓性、圧縮後
の厚み回復、吸音性、吸湿性、通気性が不充分で、厚み
回復性が要求されるイスやベッドの芯材、通気性が要求
されるコンクリートの養生材等として使用することがで
きなかった。また、ポリオレフィン系樹脂発泡シートに
針穴加工を行い柔軟性を向上させることも検討されてき
た。しかし、針穴を形成すると、ある程度の柔軟性は付
与できるものの引張強さ等の物性が低下してしまい良好
なものを得ることは出来なかった。

【０００４】一方、柔軟性、可撓性、圧縮後の厚み回
復、通気性が要求される分野において、従来はウレタン
フォームが使用されてきた。しかし、ウレタンフォーム
は原料へのリサイクルが困難な上に、耐酸、耐アルカリ
等の耐薬品性、耐熱性、耐候性などが劣っているので、
その代替品の開発が要求されている。

【０００５】本発明は、柔軟性、可撓性、圧縮後の厚み
回復、吸音性、吸湿性、通気性に優れ、更に引張強さに
優れるポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シートを
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のポリオレフィン
系樹脂連続気泡押出発泡シートは、孔径０．０２〜１．
０ｍｍの貫通孔が５〜１００個／ｃｍ²設けられてお
り、連続気泡率が７０％以上、見かけ密度が０．０１３
〜０．１８ｇ／ｃｍ³、気泡数が０．３〜５０個／ｍ
ｍ³、平均気泡径が下記条件式（１）〜（３）を満足す
ることを特徴とする。

【０００７】

【数５】 ０．５ ≦ Ｘ／Ｚ ≦ ５ ………（１）

【数６】 ０．５ ≦ Ｙ／Ｚ ≦ ５ ………（２）

【数７】 ０．１ ≦ Ｚ ≦ ２．０ ………（３） 但し、Ｘは押出方向の平均気泡径（ｍｍ）、Ｙは押出方
向と直交する幅方向の平均気泡径（ｍｍ）、Ｚは厚み方
向の平均気泡径（ｍｍ）である。

【０００８】本発明のポリオレフィン系樹脂連続気泡押
出発泡シートは、見かけ密度が０．０１３〜０．０３５
ｇ／ｃｍ³であり、下記式（４）により求められる気泡
貫通孔形成率（Ａ）が０．３〜３０であることが好まし
い。

【数８】Ａ＝（気泡数（個／ｍｍ³）^1/3×１０）²／貫通孔の数（個／ｃｍ²） ………（４）

【０００９】上記ポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発
泡シートは、基材樹脂がポリエチレン系樹脂であること
が好ましい。

【００１０】前記ポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発
泡シートの製造は、加温された貫通孔形成用針が設けら
れている針ロールと受ロールとを用い、該針ロールと受
ロールとを回転させながら、ポリオレフィン系樹脂押出
発泡シートを針ロールと受ロールとの間隙を通過させる
ことにより貫通孔を形成することが好ましい。

【００１１】本発明のポリオレフィン系樹脂連続気泡押
出発泡シート（以下、「連続気泡発泡シート」とい
う。）は、無架橋又は実質的に無架橋のポリオレフィン
系樹脂からなる。尚、無架橋又は実質的に無架橋のポリ
オレフィン系樹脂とは沸騰キシレン不溶分（８時間煮
沸、１００メッシュの金網で濾過）が０〜３重量％のも
のである。本発明におけるポリオレフィン系樹脂には、
例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直
鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、
エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体等が含まれ、押出発泡が容易であるという点から低
密度ポリエチレンや長鎖分岐を有するポリプロピレンが
好ましい。また、柔軟性の点からポリエチレン系樹脂が
好ましく、特に、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポ
リエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレンが好ましい。

【００１２】本発明においては、ポリオレフィン系樹脂
を単独で用いるだけでなく、２種以上を混合して用いて
も良い。更に、ポリオレフィン系樹脂に、スチレン系樹
脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
等の塩化ビニル系樹脂等を混合して用いても良い。

【００１３】本発明の連続気泡発泡シートは、ポリオレ
フィン系樹脂押出発泡シート（以下、「押出発泡シー
ト」という。）に、後述する貫通孔を形成することによ
り得られる。該押出発泡シートは、ポリオレフィン系樹
脂を押出機内で加熱溶融、混練し、更に高温高圧下で発
泡剤を注入、混練して発泡性溶融樹脂組成物とした後、
押出機先端に設けられたダイを通して大気圧下にシート
状に押出して発泡させること等によって製造される。

【００１４】押出発泡シートの製造に使用される発泡剤
としては、物理発泡剤、化学発泡剤が用いられる。物理
発泡剤の中で、無機系のものとしては二酸化炭素、空
気、窒素等が挙げられる。物理発泡剤の中で有機系のも
のとしては、プロパン、ブタン、ペンタン等の炭化水
素、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジ
フロロエタン等のハロゲン化炭化水素等を用いることが
できる。また、化学発泡剤としては、アゾジカルボンア
ミド、重炭酸ナトリウム等を用いることができる。

【００１５】本発明の連続気泡発泡シートの製造におい
ては、ポリオレフィン系樹脂に必要に応じて気泡調整剤
が添加される。気泡調整剤としては、タルク、シリカ等
の無機粉末や多価カルボン酸の酸性塩、多価カルボン酸
と炭酸ナトリウム或いは重炭酸ナトリウムとの反応混合
物等が挙げられる。

【００１６】又、必要に応じてポリオレフィン系樹脂
に、帯電防止剤、流動性向上剤等や、所期の目的を妨げ
ない範囲の量の着色剤等の各種添加剤を配合することも
できる。更に、タルク、シリカ、炭酸カルシウム等を無
機充填剤として添加することもできる。

【００１７】本発明の連続気泡発泡シートは、連続気泡
率が７０％以上、好ましくは９０％以上である。連続気
泡率が７０％未満の場合は、繰り返し応力に対する復元
性、クッション性、柔軟性、吸音性、透湿性、通気性と
いった連続気泡発泡体特有の機能の発現効果が少なくな
り、連続気泡の発泡シートとは言い難くなる。

【００１８】本明細書における連続気泡率の測定は、Ａ
ＳＴＭ Ｄ−２８５６−７０(手順Ｃ)に準じて次の様に
行なう。エアピクノメーターを使用して測定試料の真の
体積Ｖｘ（ｃｍ³）を求め、測定試料の外寸から見掛け
の体積Ｖａ（ｃｍ³）を求め、式（５）により連続気泡
率（％）を計算する。尚、真の体積Ｖｘとは、測定試料
中の樹脂の体積と独立気泡部分の体積との和である。

【００１９】

【数９】 連続気泡率（％）＝｛（Ｖａ−Ｖｘ）／（Ｖａ−Ｗ／ρ）｝×１００（５） Ｗは測定試料の重量（ｇ）、ρは発泡体を構成する基材
の密度（ｇ／ｃｍ³）である。

【００２０】測定試料は、縦４０ｍｍ、横２５ｍｍのシ
ート状サンプルを複数枚切り出し、切り出したサンプル
を重ね合せて厚み約２５ｍｍとしたものを用いる。尚、
試験片は試験片相互の間にできるだけ隙間があかないよ
うに積み重ねて約２５ｍｍの厚さとする。

【００２１】本発明の連続気泡発泡シートは、見かけ密
度が０．０１３〜０．１８ｇ／ｃｍ ³、好ましくは０．
０１３〜０．０３５ｇ／ｃｍ³更に好ましくは０．０１
３〜０．０３０ｇ／ｃｍ³である。見かけ密度が０．０
１３ｇ／ｃｍ³未満の場合は、連続気泡発泡シートの強
度が弱くなる虞がある。一方、見かけ密度が大きくなる
と、連続気泡発泡シートの圧縮強さが大きくなって柔軟
性が不十分となり、軽量性も悪化する。

【００２２】本明細書における見かけ密度の測定は、Ｊ
ＩＳ Ｋ ６７６７に準拠して行なうものとする。

【００２３】本発明の連続気泡発泡シートは、気泡数が
０．３〜５０個／ｍｍ³である。気泡数が０．３個／ｍ
ｍ³未満の場合は、気泡径が大きすぎて外観が劣る押出
発泡シートとなる上に、圧縮硬さが大きくなって目的と
する柔軟性を得ることができなくなる。一方、気泡数が
５０個／ｍｍ³を超える場合は、気泡径が小さいことか
ら後述する貫通孔形成のための針による穴あけ加工では
貫通孔が形成されない気泡が多くなり、その結果圧縮硬
さが大きいものとなり目的とする柔軟性を得ることがで
きなくなる。

【００２４】前記連続気泡発泡シートを構成している気
泡の平均気泡径は、下記条件式（１）〜（３）を満足す
るものである。

【００２５】

【数１０】 ０．５ ≦ Ｘ／Ｚ ≦ ３．５ ………（１）

【数１１】 ０．５ ≦ Ｙ／Ｚ ≦ ３．０ ………（２）

【数１２】 ０．１ ≦ Ｚ ≦ ２．０ ………（３）

【００２６】但し、Ｘは押出方向の平均気泡径（ｍ
ｍ）、Ｙは押出方向と直交する幅方向の平均気泡径（ｍ
ｍ）、Ｚは厚み方向の平均気泡径（ｍｍ）である。

【００２７】本発明の他の押出発泡シートにおける、厚
み方向の平均気泡径Ｚ（ｍｍ）は、０．１≦Ｚ≦２．０
であり、０．４≦Ｚ≦１．３であることが好ましく、
０．６≦Ｚ≦１．１であることがより好ましい。厚み方
向の平均気泡径Ｚが０．１ｍｍ未満の場合は、気泡膜が
薄すぎてクッション材、包装材、建材等として使用可能
な強度を得ることができない虞がある。一方、２ｍｍを
超える場合は、気泡が大きすぎて外観が悪い上に、発泡
体特有の撓やかさがなくなる。

【００２８】押出方向の平均気泡径Ｘと厚み方向の平均
気泡径Ｚとの比Ｘ／Ｚは、０．５≦Ｘ／Ｚ≦３．５であ
り、０．７≦Ｘ／Ｚ≦１．４であることが好ましい。ま
た、押出方向と直交する幅方向の平均気泡径Ｙと厚み方
向の平均気泡径Ｚとの比Ｙ／Ｚも、０．５≦Ｙ／Ｚ≦
３．０であり、０．９≦Ｙ／Ｚ≦１．５であることが好
ましい。Ｘ／Ｚが０．５未満の場合及び／又はＹ／Ｚが
０．５未満の場合は、気泡の形状が縦長すぎて孔加工が
難しく連続気泡率を高くできない虞があり、柔軟性が不
充分となる可能性がある。Ｘ／Ｚが３．５を超える場合
及び／又はＹ／Ｚが３．０を超える場合は、本発明の連
続気泡発泡シートの引張強さが不十分なものとなる。

【００２９】本明細書における、押出方向の平均気泡径
Ｘ、押出方向と直交する幅方向の平均気泡径Ｙ、厚み方
向の平均気泡径Ｚの測定は、押出発泡シートの押出方向
（ＭＤ）断面及びＭＤと直交する幅方向（ＴＤ）断面に
基づき行なわれる。

【００３０】具体的には、次のように行う。Ｘについて
は、まず顕微鏡等で拡大撮影して得られたＭＤ断面拡大
図において、押出発泡シートの表面付近のＭＤ，厚み方
向中央部のＭＤ，裏面付近におけるＭＤの３個所に、拡
大前の長さが５ｍｍに相当する線分を引く。次に、引か
れた各々の線分と交差する気泡の数ｎ（ｎは、該線分に
気泡の一部が交差するものも含む。）を求め、計算式：
｛５／（ｎ−1）｝にて各線分上の気泡１個当たりの平
均気泡径を表面付近，厚み方向中央部，裏面付近に引い
た計３本の線分の各々から求められた気泡１個当たりの
平均気泡径の相加平均をもってＸ（ｍｍ）とする。

【００３１】Ｙについては、まず顕微鏡等で拡大撮影し
て得られたＴＤ断面拡大図において、押出発泡シートの
表面付近のＴＤ，厚み方向中央部のＴＤ，裏面付近にお
けるＴＤの３個所に、拡大前の長さが５ｍｍに相当する
線分を引き、Ｘを求める操作と同様の操作にて求められ
る値をＹ（ｍｍ）とする。

【００３２】Ｚについては、ＴＤ断面拡大図又はＭＤ断
面拡大図において、測定用試料の両端付近における厚み
方向及び測定用試料の幅中央部における厚み方向にシー
ト厚みに亘る直線を引き、該直線と交差する気泡の数ｎ
₂を求め、計算式：｛シート厚み（ｍｍ）／ｎ₂｝にて各
直線上の気泡１個当たりの平均気泡径を各々求め、試料
両端付近及び幅中央部に引いた計３本の直線から各々求
められた気泡１個当たりの平均気泡径の相加平均をもっ
てＺ（ｍｍ）とする。

【００３３】また、前述の気泡数の算出方法は、平均気
泡径Ｘ，Ｙ及びＺから次式（５）により算出される。

【００３４】

【数１３】 気泡数（個／ｍｍ³）＝（１／Ｘ）×（１／Ｙ）×（１／Ｚ） ………… （５）

【００３５】本発明の連続気泡発泡シートは、孔径０．
０２〜１．０ｍｍの貫通孔が５〜１００個／ｃｍ²設け
られている。本発明の連続気泡発泡シートは、このよう
に貫通孔が設けられているので、ポリオレフィン系樹脂
からなる発泡シートであっても、連続気泡率が高く、優
れた柔軟性、可撓性、圧縮後の厚み回復、吸湿性、通気
性を有する。

【００３６】上記貫通孔の孔径が０．０２ｍｍ未満の場
合は、連続気泡発泡シートを圧縮変形させてから圧縮力
を解除した後の回復が遅くなるので、本発明発泡シート
の特徴である早い変形回復が不充分なものとなる。貫通
孔の孔径が１．０ｍｍを超える場合は、気泡を構成して
いる気泡膜を大きく破壊することに繋がるため、連続気
泡発泡シートの機械的強度が低下し、圧縮永久歪も大き
くなる。

【００３７】貫通孔の孔径の測定は、次のように行う。
まず連続気泡発泡シートの表面を電子顕微鏡等で拡大撮
影し、該シートの貫通孔の平面拡大図を得る。得られた
拡大図において，図３(ａ)（ｂ）に示すように、貫通孔
の形状が不定形で測定する方向に対して孔径が変化する
場合や、各貫通孔の形状、大きさが相違する場合もある
ため、最大長さを示す方向の孔径を各孔の貫通孔の孔径
Ｌ（Ｌは拡大図における長さではなく、拡大率を考慮し
た実際の貫通孔の孔径をいう。）とする。更に、このよ
うに測定した３０個の孔径の平均値を、連続気泡発泡シ
ートの貫通孔の孔径とする。

【００３８】また、貫通孔の数が５個／ｃｍ²未満の場
合は、圧縮硬さが高すぎて目的とする柔軟性や、圧縮後
の厚み回復性が悪くなる虞がある。又、吸音性、透湿
性、通気性といった機能の発現効果が少なくなり、連続
気泡の発泡シートとは言い難くなる。貫通孔の数が１０
０個／ｃｍ²を超える場合は圧縮硬さが低くなりすぎる
ので、クッション材等として使用する場合の実用的な強
度が不十分になる虞がある。

【００３９】貫通孔の数は次のように求める。まず連続
気泡発泡シートの表面を顕微鏡等で拡大撮影し、該シー
トの貫通孔の平面拡大図を得る。得られた拡大図におい
て拡大前の面積が１ｃｍ²（１ｃｍ×１ｃｍの正方形）
に相当するエリア内に存在する貫通孔の数をカウントし
て、貫通孔の数とする。ただし、該エリアの囲み位置に
よって貫通孔の数が違う場合には、貫通孔の数が最大と
なるエリアにおける貫通孔の数を採用する。

【００４０】また、本発明の押出発泡シートにおいて
は、（４）式によって求められる気泡貫通孔形成率
（Ａ）が０．３〜３０であることが好ましく、更に０．
３〜１０であることが好ましく、特に０．３〜２．５で
あることが好ましい。該気泡貫通孔形成率を０．３〜３
０とすることにより押出発泡シートの圧縮強さを特に好
ましい柔軟性が得られる程度にすることが出来、且つ、
発泡シートの引張強さも十分なものとなる。

【００４１】

【数１４】 Ａ＝（気泡数（個／ｍｍ³）^1/3×１０）²／貫通孔の数（個／ｃｍ²） ………（４） 気泡数は前述したように（５）式によって求められ、貫
通孔の数は前述したように、連続気泡発泡シートの表面
を顕微鏡等で拡大撮影して得られた拡大図に基づいて求
められる。

【００４２】また、本発明の押出発泡シートの厚みは、
０．５〜１５ｍｍであることが好ましい。厚みが０．５
ｍｍ未満の場合は、連続気泡発泡シートの強度が弱くな
る虞がある。厚みが１５ｍｍを超える場合は、貫通孔を
形成する為の針孔加工性が、ライン速度、貫通孔形成率
の点で低下する。

【００４３】本発明の連続気泡発泡シートは、５０％圧
縮硬さが５〜４０ｋＰａであると共に、５０％圧縮後に
開放した場合における開放後３０秒経過後の残留歪が５
０％以下、開放後２４時間経過後の残留歪が１０％以下
であることが好ましい。このような連続気泡発泡シート
は、厚み回復性が要求されるイスやベッドの芯材として
好適である。

【００４４】連続気泡発泡シートの５０％圧縮硬さは、
軟らかさがより優れたシートであるという点からは５〜
３５ｋＰａであることがより好ましい。５０％圧縮硬さ
が５ｋＰａ未満の連続気泡発泡シートは、軟らかすぎて
クッション材として使用できない虞があり、４０ｋＰａ
を超える場合は、用途によっては硬すぎてクッション材
として使用できない虞がある。

【００４５】連続気泡発泡シートの５０％圧縮後に開放
した場合における開放後３０秒経過後の残留歪は５０％
以下が好ましく、生産性及び柔軟性の点からは、５〜３
０％がより好ましい。３０秒経過後の残留歪が５０％を
超える場合は、厚みの回復が遅すぎたり、回復が悪すぎ
ることから、幅広い分野においてクッション材として使
用できない虞がある。尚、５０％圧縮硬さが５〜３５ｋ
Ｐａ、５０％圧縮開放後３０秒経過後の残留歪が５〜３
０％の特に良好な連続気泡発泡シートは、例えば見かけ
密度を０．０１３〜０．０３５ｇ／ｃｍ³、気泡貫通孔
形成率を０．３〜２．５に調節することにより得ること
が出来る。

【００４６】連続気泡発泡シートの５０％圧縮後に開放
した場合における開放後２４時間経過後の残留歪は、１
０％以下であることが好ましく、５％以下がより好まし
い。２４時間経過後の残留歪が１０％を超える場合は、
圧縮後の回復性が悪く元の状態に戻りにくいので、イス
やベッドの芯材として使用できない。

【００４７】５０％圧縮硬さの測定は、圧縮量を５０％
としたこと以外はＪＩＳ Ｋ ６７６７の圧縮硬さの測
定法に基づいて行う。具体的には、試験片を始めの厚さ
の５０％だけ圧縮して停止し、２０秒後の荷重を測定す
る。尚、試験片は試験片相互の間にできるだけ隙間があ
かないように積み重ねて約２５ｍｍの厚さとする。

【００４８】５０％圧縮後の残留歪（％）の測定は、圧
縮量を５０％としたこと、放置時間を以下のようにした
こと以外はＪＩＳ Ｋ ６７６７の圧縮永久歪の測定法
に基づき行う。具体的には、試験片を初めの厚さの５０
％圧縮できる構造の圧縮装置を使用し、試験片を５０％
まで圧縮し、５０％圧縮した状態で２０秒保持した後、
試験片を圧縮装置から取出す。該装置から取出された試
験片について、取出された時点から所定時間経過後の厚
さ（ｍｍ）を測定する。尚、試験片は圧縮硬さの測定と
同様に、試験片相互の間にできるだけ隙間があかないよ
うに積み重ねて約２５ｍｍの厚さとする。

【００４９】本発明の連続気泡発泡シートは、押出方向
及び幅方向の引張強さが共に１５０ｋＰａ以上であるこ
とが好ましく、１８０ｋＰａ以上であることがより好ま
しい。押出方向若しくは幅方向のいずれかの引張強さが
１５０ｋＰａ未満の場合は、イスやベッドの芯材とし使
用するには強度が不充分である。尚、引張強さの上限は
特に限定されないがおおむね２０００ｋＰａである。本
発明の連続気泡発泡シートは、上述の構成を有する、特
定の押出発泡シートに特定の貫通孔を形成することによ
り十分な引張強さを有するものとなっている。

【００５０】引張強さの測定は、引張速度を１０ｍｍ／
ｍｉｎとすること以外はＪＩＳ Ｋ６７６７のＡ法に基
づき行う。

【００５１】本発明の連続気泡発泡シートは、押出発泡
法により押出発泡シートを製造し、次に、押出発泡シー
トに特定の貫通孔を形成することによって得ることがで
きる。特定の貫通孔は、例えば、加温された貫通孔形成
用針が設けられている針ロールと受ロールとを用い、該
針ロールと受ロールとを回転させながら、針ロールと受
ロールとの間隙をポリオレフィン系樹脂押出発泡シート
を通過させることにより形成される。

【００５２】具体的には、例えば図１に示すような貫通
孔形成装置１を用いて貫通孔が形成される。図１におけ
る針ロール２の周面には略全面にわたって貫通孔形成用
の針４が設けられている。又、受ロール３の周面は、ラ
バー、ブラシ等を用いて針４を傷つけないように構成さ
れている。

【００５３】針ロール２と受ロール３との間隙は、針４
が押出発泡シート５を貫通するように針４と同じ長さか
若干短く設定することが好ましい。

【００５４】針ロール２の周面の針４は、押出発泡シー
トの基材樹脂の融点（ｍｐ）（℃）を基準に、（ｍｐ−
４０）℃〜（ｍｐ＋１０）℃に加温されていることが好
ましく、（ｍｐ−３０）℃〜（ｍｐ＋５）℃に加温され
ていることがより好ましい。針４が（ｍｐ−４０）℃以
上に加温されていると、針４が押出発泡シート５に刺し
込まれて貫通孔が形成された後、周貫通孔周辺の押出発
泡シート５が軟化されているので、押出発泡シート５か
ら容易に引き抜くことができる。しかし、針４の温度が
（ｍｐ−４０）℃未満の場合は、貫通孔周辺部の押出発
泡シート５が硬すぎることから針４が締め付けられるの
で、針４を押出発泡シート５から引き抜くことが困難に
なる虞がある。一方、針４が（ｍｐ＋１０）℃を超えて
加温されていると、貫通孔周辺部の押出発泡シートが溶
融し、必要以上に気泡膜が破壊されてしまうため、充分
な柔軟性と機械的強度が得られなくなる虞がある。尚、
融点はＪＩＳ Ｋ７１２１に基づき熱流束ＤＳＣにより
加熱速度１０℃／分にて得られる融解ピーク（二つ以上
の融解ピークが現れる場合は、より広い面積を有する融
解ピーク）の頂点温度とする。

【００５５】針４の温度の測定は、熱電対等の接触式表
面温度計を使用し、針ロールの幅方向に略等間隔に１０
点の温度測定点を定め、該測定点に位置する針の先端部
と根元部の温度を測定する。得られた２０点の温度デー
タの相加平均値を針の温度とする。

【００５６】針ロール、受ロールの回転の周速度、即ち
連続気泡発泡シートの製造速度は、連続気泡発泡シート
の材質、見かけ密度、厚みに対応して適宜変更される
が、通常は５〜１００ｍ／ｍｉｎである。針により形成
される貫通孔の加工精度を向上させるためには、５〜４
５／ｍｉｎが好ましい。

【００５７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。実施例１〜１４，比較例１〜５においては、基
材樹脂として低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製
「ＤＦＤＪ−６７７５」：ｍｐ１１１℃）を用い、発泡
剤としてノルマルブタン７０重量％とイソブタン３０重
量％との混合物を用いて押出発泡シートを製造した。
又、実施例１５，比較例６においては、基材樹脂として
ポリプロピレン（モンテル社製「ＰＦ８１４」：ｍｐ１
６０℃）を用い、発泡剤としてノルマルブタン７０重量
％とイソブタン３０重量％との混合物を用いて押出発泡
シートを製造した。

【００５８】実施例１〜１５及び比較例２、４、５にお
いては、図１に示す貫通孔形成装置を使用して、押出発
泡シートに貫通孔を形成した。尚、実施例６の連続気泡
発泡シートは比較例３の押出発泡シート相当品に貫通孔
を形成したものである。又、実施例１５の連続気泡発泡
シートは比較例６の押出発泡シート相当品に貫通孔を形
成したものである。又、比較例２の連続気泡発泡シート
は比較例１の相当品に押出発泡シートに貫通孔を形成し
たものである。

【００５９】実施例１〜１５及び比較例２、４、５にお
いて使用した貫通孔形成装置における針ロールの径は１
５０ｍｍ、幅は１４００ｍｍ、受ロールの径は１３０ｍ
ｍ、幅は１４００ｍｍである。更に受ロールの周面はラ
バーで覆われている。貫通孔形成用針は、実施例１〜１
５及び比較例２、５においては、長さ６ｍｍ、太さ０．
６２ｍｍのものを用い、比較例４においては長さ６ｍ
ｍ、太さ２．２ｍｍのものを用いた。

【００６０】貫通孔形成用針の針ロールの周面における
配置を図２に示す。図２において、ａは針と針の針ロー
ル幅方向の間隔を、ｂは針と針の針ロール円周方向の間
隔をそれぞれ示す。実施例１〜１５、比較例２、４にお
いては、ａ＝２ｍｍ、ｂ＝２．６ｍｍとした。又、比較
例５においては、ａ＝８ｍｍ、ｂ＝１２ｍｍとした。ま
た、実施例１〜１４、比較例２、４、５においては針の
温度を９０℃に調整し、実施例１５、比較例６において
は針の温度を１５０℃に調整した。

【００６１】実施例１〜１５、比較例２、４、５におい
て得られた連続気泡発泡シートの厚み、密度、気泡数、
気泡数、気泡径の比Ｘ／Ｚ，Ｙ／Ｚ、気泡径Ｚ、連続気
泡率、貫通孔の径、孔数を表１に示す。また、比較例
１、３、６として、貫通孔の形成されていない押出発泡
シートの諸物性も表１に併せて示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】実施例、比較例における連続気泡発泡シー
ト及び押出発泡シートの厚み、密度の測定は次のように
行った。

【００６４】連続気泡発泡シート及び押出発泡シートの
厚みは、該発泡シートの幅方向の厚みを端部から他方の
端部まで等間隔に１０点測定し、それら１０点の相加平
均を採用した。

【００６５】連続気泡発泡シート及び押出発泡シートの
見かけ密度は、縦５ｃｍ×横５ｃｍ×シート厚みの試験
片の重量（ｇ）を測定し、次に該試験片を水が入ったメ
スシリンダーに沈め、２〜３回揺らして発泡シートの表
面の気泡を除き、メスシリンダーの水位上昇分より試験
片の体積（ｃｍ³）を求め、試験片の重量（ｇ）をその
体積（ｃｍ³）で除することにより求めた。

【００６６】参考のため、図４、図５に実施例６におい
て得られた発泡シートの表面を撮影した顕微鏡写真を示
した。図４は複数の貫通孔を１５倍に拡大して撮影した
顕微鏡写真で、図５は一の貫通孔を１５０倍に拡大して
撮影した顕微鏡写真である。

【００６７】実施例１〜１５、比較例１〜６において得
られた発泡シートの２５％、５０％圧縮硬さ、５０％圧
縮してから開放した場合の経過時間ごとの残留歪、引張
強さ・伸び等を表２に示す。尚、２５％又は５０％圧縮
硬さの測定は、圧縮量を各々２５％、５０％としたこと
以外はＪＩＳ Ｋ６７６７の圧縮硬さの測定法に基づい
て行った。具体的には、試験片を始めの厚さの２５％又
は５０％だけ圧縮して停止し、２０秒後の荷重を測定し
た。試験片は試験片相互の間にできるだけ隙間があかな
いように積み重ねて約２５ｍｍの厚さとした。

【００６８】

【表２】

【００６９】実施例６、比較例３において製造した連続
気泡発泡シート又は押出発泡シートについて、吸音性能
を測定した結果を表３に、透湿度、透気度を測定した結
果を表４に示す。

【００７０】尚、吸音性能の測定は連続気泡発泡シート
又は押出発泡シートを９枚重ねて５０ｍｍの厚さの測定
試料とし、該試料についてＪＩＳ Ａ１４０５にてＡ管
を使用して行った。また、透湿度は、３０℃、相対湿度
９０％の条件下においてＪＩＳ Ｚ０２０８にて測定し
た値であり、透気度はＪＩＳ Ｐ８１１７にて測定した
値である。

【００７１】

【表３】

【００７２】

【表４】

【００７３】表２において、連続気泡発泡シートは５０
％圧縮後の回復特性が優れ、圧縮開放後直ちに厚みが回
復し始め、２４時間経過後は殆ど元の状態に戻っている
ことが示されている。又、比較例２により、平均気泡径
のＸ／Ｚ，Ｙ／Ｚが本発明の範囲を超える押出発泡シー
トに貫通孔を形成すると、引張強さの低下が激しいこと
が示され、比較例４により貫通孔の径が本発明の範囲を
超えると圧縮永久歪が大きくなることが示され、比較例
５により貫通孔の数が本発明の範囲を下回ると圧縮永久
歪が大きくなることが示される。

【００７４】図６は、実施例６において得られた連続気
泡発泡シートと、比較例３において使用した押出発泡シ
ートについて測定した０〜８０％の歪範囲における歪−
応力曲線である。図６において、実施例６のものが比較
例３のものに比べて、柔軟性に優れると共に、優れた厚
み回復性を有することが示されている。尚、図６の歪−
応力曲線は、圧縮速度１０ｍｍ／ｍｉｎで歪０％から８
０％まで圧縮し、更に同速度で歪８０％から０％まで開
放することによって測定したものである。

【００７５】表３により、本発明の連続気泡発泡シート
は、５００〜１６００Ｈｚの幅広い周波数にわたって４
０％以上の吸音率を有することが示されている。表４に
より、本発明の連続気泡発泡シートは、２００ｇ／ｍ２
・２４ｈｒ以上の優れた透湿度や４ｓｅｃ／１００ｍｌ
程度の透気度を有することが示さていれる。

【００７６】

【発明の効果】本発明のポリオレフィン系樹脂連続気泡
押出発泡シートは、孔径０．０２〜１．０ｍｍの貫通孔
が５〜１００個／ｃｍ²設けられており、連続気泡率が
７０％以上、見かけ密度が０．０１３〜０．１８ｇ／ｃ
ｍ³、気泡数が０．３〜５０個／ｍｍ³、厚み方向の平均
気泡径Ｚが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であって、押
出方向の平均気泡径Ｘと厚み方向の平均気泡径Ｚとの比
Ｘ／Ｚが０．５以上３．５以下、押出方向と直交する幅
方向の平均気泡径Ｙと厚み方向の平均気泡径Ｚとの比Ｙ
／Ｚが０．５以上３．０以下であるという構成を採用す
る。即ち、特定の気泡形状、気泡径、気泡数及び見かけ
密度のポリオレフィン系樹脂押出発泡シートに特定の貫
通孔を設けて、連続気泡発泡シートを構成している。従
って、本発明の発泡シートは、繰り返し応力に対する復
元性、クッション性、柔軟性、吸音性、透湿性、通気性
が優れており、更に特定の発泡シートと特定の貫通孔と
の特有の組合せにより従来針穴加工による連続気泡化で
は実現することが難しかった優れた柔軟性と引張強さと
を共に有している。また、無架橋又は実質的に無架橋の
ポリオレフィン系樹脂からなる押出発泡シートであるこ
とからリサイクル性にも優れている。

【００７７】更に、見かけ密度が０．０１３〜０．０３
５ｇ／ｃｍ³であり、特定の気泡貫通孔形成率（Ａ）が
０．３〜３０である構成により、特に優れた柔軟性、回
復性を有する。

【００７８】又、特にポリエチレン系樹脂連続気泡押出
発泡シートはポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シ
ートの中でも特に柔軟性に優れたものとなる。

【００７９】本発明のポリエチレン系樹脂連続気泡押出
発泡シートは、前記の連続気泡押出発泡シートとしての
構成に加え、更に、５０％圧縮硬さが５〜４０ｋＰａで
あると共に、５０％圧縮後に開放した場合における開放
後３０秒経過後の残留歪が５０％以下、開放後２４時間
経過後の残留歪が１０％以下であるという構成を採用す
ると、厚み回復性が要求されるイスやベッドの芯材とし
て好適なものとなり、更に、押出方向及び幅方向の引張
強さが共に１５０ｋＰａ以上であるという構成を採用す
ると、イスやベッドの芯材として極めて優れたものとな
る。

【００８０】本発明のポリオレフィン系樹脂連続気泡押
出発泡シートの製造方法は、加温された貫通孔形成用針
が設けられている針ロールと受ロールとを用い、該針ロ
ールと受ロールとを回転させながら、ポリオレフィン系
樹脂押出発泡シートを針ロールと受ロールとの間隙を通
過させることにより貫通孔を形成するという構成を採用
する。従って、針ロールと受ロールとの間隙をポリオレ
フィン系樹脂押出発泡シートを通過させるだけで、貫通
孔を容易に形成することができる。

【００８１】又、本発明のポリオレフィン系樹脂連続気
泡押出発泡シートの製造方法においては、貫通孔形成用
針が加温されているので貫通孔形成の生産性が優れてい
る。即ち、加温された貫通孔形成用針がその周辺部の発
泡シートを軟化するので、貫通孔形成後に針を発泡シー
トから容易に引き抜くことができる。

【００８２】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は，貫通孔形成装置の一例を示す図面であ
る。

【図２】図２は、貫通孔形成用針の針ロールの周面にお
ける配置の一例を示す図面である。

【図３】図３(ａ)（ｂ）は、それぞれが貫通孔の孔径Ｌ
の一例を示す図面である。

【図４】図４は、ポリエチレン系樹脂連続気泡押出発泡
シート表面を１５倍に拡大して撮影した顕微鏡写真であ
る。

【図５】図５は、ポリエチレン系樹脂連続気泡押出発泡
シート表面を１５０倍に拡大して撮影した顕微鏡写真で
ある。

【図６】図６は、ポリエチレン系樹脂連続気泡押出発泡
シートの０〜８０％圧縮硬さの測定における強度−歪曲
線の一例を示す図面である。

【符号の説明】

１ 貫通孔形成装置 ２ 針ロール ３ 受ロール ４ 貫通孔形成用針 ５ ポリオレフィン系樹脂押出発泡シート ６ ポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 秀樹 栃木県宇都宮市鶴田町3228−３ コーポ小 川201号 Ｆターム(参考） 4F207 AA03 AA04 AB02 AG01 AG20 AG27 AH48 AR12 AR15 KA01 KA11 KF04 KL84 KW26 4F212 AA03 AA04 AB02 AG01 AG20 AG27 AH48 AR12 AR15 UA09 UA11 UA13 UA15 UB02 UC01 UC05 UC07 UC10 UG02 UW25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 孔径０．０２〜１．０ｍｍの貫通孔が５
   〜１００個／ｃｍ²設けられており、連続気泡率が７０
   ％以上、見かけ密度が０．０１３〜０．１８ｇ／ｃ
   ｍ³、気泡数が０．３〜５０個／ｍｍ³、平均気泡径が下
   記条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするポ
   リオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シート。 【数１】 ０．５ ≦ Ｘ／Ｚ ≦ ３．５ ………（１） 【数２】 ０．５ ≦ Ｙ／Ｚ ≦ ３．０ ………（２） 【数３】 ０．１ ≦ Ｚ ≦ ２．０ ………（３） 但し、Ｘは押出方向の平均気泡径（ｍｍ）、Ｙは押出方
   向と直交する幅方向の平均気泡径（ｍｍ）、Ｚは厚み方
   向の平均気泡径（ｍｍ）である。
2. 【請求項２】見かけ密度が０．０１３〜０．０３５ｇ／
   ｃｍ³であり、下記式（４）により求められる気泡貫通
   孔形成率（Ａ）が０．３〜３０であることを特徴とする
   請求項１記載のポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡
   シート。 【数４】Ａ＝（気泡数（個／ｍｍ³）^1/3×１０）²／貫通孔の数（個／ｃｍ²） ………（４）
3. 【請求項３】 ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系
   樹脂である請求項１又は２記載のポリオレフィン系樹脂
   連続気泡押出発泡シート。
4. 【請求項４】 加温された貫通孔形成用針が設けられて
   いる針ロールと受ロールとを用い、該針ロールと受ロー
   ルとを回転させながら、ポリオレフィン系樹脂押出発泡
   シートを針ロールと受ロールとの間隙を通過させること
   により貫通孔を形成することを特徴とする請求項１、２
   又は３に記載のポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡
   シートの製造方法。