JP2002275299A - 発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成物、その製造方法及び該組成物を用いた発泡構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 加熱を伴う各種加工に対し自由度の高い発泡
構造体及び加工方法を選択することのできる発泡能力を
有するポリオレフィン系樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 １００℃以下の結晶融解ピーク（融点Ｔ
ma）を有するポリオレフィン系樹脂（Ａ）と、融点Ｔma
よりも高温かつ１００℃以上の結晶融解ピーク（融点Ｔ
mb）を有するポリオレフィン系樹脂（Ｂ）と、熱分解型
化学発泡剤（Ｃ）とを、融点Ｔma以上かつ該化学発泡剤
（Ｃ）の分解開始温度未満の温度で溶融混練した後、板
状、チップ状、または粉状末の形状（Ｄ）に加工する。
また、本発明の発泡構造体は、上記形状ポリオレフィン
系樹脂組成物を、所定の空間に挿入するか、他の物品と
接合し、かかる状態下で加熱発泡せしめることで得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発泡能力を有するポ
リオレフィン系樹脂組成物、その製法及び該組成物を用
いた発泡構造体の製造方法に関する。さらに詳しくは建
材用断熱材、産業資材、家具、家庭用電気器具、保温・
保冷箱、自動車内装用材などの緩衝材、充填材、断熱材
などに適用する発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂
組成物であり、所定の空間に挿入するか、他の物品と接
合し、各種加工下で加熱発泡せしめ、発泡構造体とする
ものである。

【０００２】

【従来の技術】独立気泡を有する発泡体は、軽量かつ緩
衝性や断熱性などに優れ、幅広い分野に使用されてい
る。一方ポリウレタン注入発泡などは加工性に優れ、成
形と同時に発泡体の供給が可能であり、加工工程を簡素
化でき、様々な形状に密着した発泡構造体を造ることが
できる。しかし、廃棄処理やリサイクルの点では問題が
あった。

【０００３】廃棄処理やリサイクルの点で優位であるポ
リオレフィン系樹脂で、ポリウレタンの注入発泡に代替
可能な加工方法として、特開平８−１９２４３６号公報
には特定の組み合わせで配合したポリオレフィン系樹脂
をアゾジカルボンアミド系または重炭酸ソーダ系発泡剤
と有機過酸化物系架橋剤及び特定の難燃剤を混合し、パ
ウダースラシュ成形法に限定した成形工法により表皮と
一体的に発泡体を形成した成形工法が開示されている。
しかしながらこの成形工法では均一な気泡形状の独立気
泡発泡体を得ることは難しい。何故なら均一な気泡を形
成するには、加熱により、まず樹脂を軟化させ、次に有
機過酸化物の分解により樹脂を架橋して発泡ガスを保持
する適度な粘度を付与し、熱分解型発泡剤が分解して独
立気泡を形成するという順序が必要であるが、樹脂、発
泡剤、架橋剤などを溶融混練した樹脂組成物の粉末化原
料を用いるものではなく本例の如く単に混合しただけの
組成物では熱源近傍に存在する部分から軟化や分解が開
始するため上記の順序が満たされず、均一な気泡形成
や、高い発泡倍率の発泡体とすることは困難である。ま
た、特公平７−４５１９７号公報ではポリオレフィン樹
脂に熱分解によって気体を発生する化学発泡剤と有機過
酸化物などを混練し、シート化した後に合成樹脂シート
と張り合わせ、しかる後に加熱し発泡させ、直ちに真空
成形とプレス成形を同時に行い成形体とする方法が開示
されている。しかしながら加熱下で縦・横・厚み方向に
同時に膨らむ発泡体を保持することは困難であり、本例
は発泡時の発泡体体積変化が小さい低発泡倍率に適用が
限定される。このため断熱性、緩衝性、軽量性などに劣
るだけではなく、また成形時伸ばされた発泡体が部分的
に薄くなり、このため断熱性や緩衝性が不均一となる。
これを回避するには適用範囲が高低差の少ない形状に限
定されるなどの欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した欠点
を解消し、ポリウレタン樹脂を代替可能で種々の用途で
緩衝材、充填材、断熱材として機能する発泡能力を有す
るポリオレフィン系樹脂組成物とその製造方法、及び該
樹脂組成物を用いた発泡構造体の製造方法を提供するも
のである。該樹脂組成物は耐熱性、リサイクル性などの
特性を有し、種々の形状を有することで加熱を伴う加工
に対し、密着性を高め自由度の高い発泡構造体及び加工
方法を選択することのできる発泡能力を有するポリオレ
フィン系樹脂組成物である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため鋭意検討した結果、 ポリオレフィン
系樹脂を主体とする発泡能力を有する樹脂組成物であっ
て、１００℃以下の結晶融解ピーク（融点Ｔma）を有す
るポリオレフィン系樹脂（Ａ）と、融点Ｔmaよりも高温
かつ１００℃以上の結晶融解ピーク（融点Ｔmb）を有す
るポリオレフィン系樹脂（Ｂ）との少なくとも２種類の
樹脂から構成され、かつ熱分解型化学発泡剤（Ｃ）を含
有し、その形状（Ｄ）が板状、チップ状、粉状末、また
はこれらの混合体であることを特徴とする発泡能力を有
するポリオレフィン系樹脂組成物を要旨とする。

【０００６】また、本発明のポリオレフィン系樹脂組成
物の製造方法は、１００℃以下の結晶融解ピーク（融点
Ｔma）を有するポリオレフィン系樹脂（Ａ）と、融点Ｔ
maより高温かつ１００℃以上の結晶融解ピーク（融点Ｔ
mb）を有するポリオレフィン系樹脂とを、Ｔma以上かつ
熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分解開始温度未満の温度で
溶融し、該化学発泡剤（Ｃ）を添加した樹脂組成物を、
後工程で板状、チップ状、または粉状末の形状（Ｄ）に
することを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の発泡構造体の製造方法は、
上記発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成物を所
定の空間に挿入するか、他の物品と接合し、かかる状態
下で加熱発泡せしめることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の発泡能力を有するポリオ
レフィン系樹脂組成物に用いるにポリオレフィン系樹脂
とは、オレフィン系炭化水素の重合体または共重合体で
あり、該オレフィン系樹脂は、後加工工程で加熱により
発泡体を形成させるため発泡能力を有している必要があ
る。かかる樹脂は調整的に熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の
分解を抑制し、かつ得られる発泡体の耐熱性を満足させ
るため融点が１００℃以下の結晶融解ピーク（融点Ｔm
a）を有するポリオレフィン系樹脂（Ａ）と、融点Ｔma
よりも高温かつ１００℃以上の結晶融解ピーク（融点Ｔ
mb）を有するポリオレフィン系樹脂（Ｂ）との少なくと
も２種類の樹脂から構成されている必要がある。ここで
示す融点とは示差走査熱量分析より得られるＤＳＣ曲線
の結晶融解ピーク温度であり、その測定条件は−１０℃
から２００℃の間で１０℃／分の速度で昇温し、５分間
保持した後２００℃から−１０℃の間で１０℃／分の速
度で降温し、更に５分間保持した後−１０℃から２００
℃の間で１０℃／分の速度で昇温したときに、２度目の
昇温で得られたＤＳＣ曲線の結晶融解ピーク温度を融点
とするものである。

【０００９】ポリオレフィン系樹脂（Ａ）の結晶融解ピ
ーク（融点Ｔma）が１００℃を越えると、発泡能力を有
するポリオレフィン系樹脂の調整時に加える熱が高温化
し、調整時に熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分解が避けら
れない。また、かかる低融点の樹脂のみで構成されると
耐熱性の不十分で使用に耐えない。

【００１０】融点Ｔmaが１００℃以下の結晶融解ピーク
（融点Ｔma）を有するポリオレフィン系樹脂（Ａ）とし
ては、特に限定されないが、例えばエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、
エチレン−ジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジ
エン３元共重合体、エチレン−オクテン共重合体などが
例示され、それぞれ単独あるいは２種類以上を組み合わ
せて使用することができる。

【００１１】融点Ｔmaが１００℃以下であるポリオレフ
ィン系樹脂（Ａ）は熱分解型化学発泡剤（Ｃ）を溶融混
練する際に、該化学発泡剤（Ｃ）が熱分解しないよう加
工温度を低くする目的であり、かかる観点から融点Ｔma
は５０〜９０℃の範囲であることが好ましく、さらに６
０〜８０℃の範囲であることがより好ましい。融点が５
０℃未満であれば該化学発泡剤（Ｃ）の分解なく溶融混
練することは可能であるが、加熱加工し発泡体としたと
きに著しく耐熱性が低下するため実用性に乏しい場合が
ある。

【００１２】融点Ｔmaよりも高温かつ１００℃以上の結
晶融解ピーク（融点Ｔmb）を有するポリオレフィン系樹
脂（Ｂ）としては、特に限定されないが、例えば低密度
ポリエチレン、エチレンと炭素数が４〜１２のα−オレ
フィンとを共重合した直鎖状のポリエチレン、高密度ポ
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、オレフィン系熱可塑性エラストマーなどが例示
され、それぞれ単独あるいは２種類以上を組み合わせて
使用することができる。

【００１３】ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）は発泡能力を
有するポリオレフィン系樹脂組成物を加熱加工し発泡体
としたときに耐熱性を向上させる目的であり、融点Ｔmb
は１００〜１７０℃の範囲であることが好ましく、さら
に１３０〜１５０℃の範囲であることがより好ましい。
融点が１００℃未満であれば熱分解型化学発泡剤（Ｃ）
の分解なく溶融混練することは可能であるが、加熱加工
し発泡体としたときに著しく耐熱性が低下するため実用
性に乏しい場合がある。また、融点が１７０℃を越える
場合、溶融混練の際、該化学発泡剤（Ｃ）の分解頻度が
著しく多くなるため良好な発泡能力を有する組成物が得
られない場合がある。

【００１４】また、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）の１９
０℃測定ＭＦＲは１〜３０ｇ／１０分が好ましく、さら
に、２〜１０ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲ
が１ｇ／１０分未満であると溶融混練の際、熱分解型化
学発泡剤（Ｃ）の分解頻度が著しく多くなるため良好な
発泡能力を有する組成物が得られない場合があり、一
方、３０ｇ／１０分を越えると該化学発泡剤（Ｃ）の分
解なく溶融混練することは可能であるが、樹脂の溶融粘
度が低いため発泡ガスが逃散し、良好な発泡体とならな
い場合がある。

【００１５】ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）には例えばエ
チレンを主鎖とするポリエチレン系樹脂あるいはその共
重合体などとプロピレンを主鎖とするポリプロピレン系
樹脂あるいはその共重合体などがあり、ＭＦＲの測定温
度は主に主鎖を形成する成分や融点に関連している。ポ
リオレフィン系樹脂（Ｂ）に使用する融点が１００〜１
４０℃の範囲であるエチレンを主鎖とするポリエチレン
系樹脂あるいはその共重合体などは１９０℃で測定した
ＭＦＲにおいて１〜３０ｇ／１０分であることが好まし
く、さらに、２〜１０ｇ／１０分であることが好まし
い。ＭＦＲが１ｇ／１０分未満であると溶融混練の際、
熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分解頻度が著しく多くなる
ため良好な発泡能力を有する組成物が得られない場合が
あり、一方、３０ｇ／１０分を越えると該化学発泡剤
（Ｃ）の分解なく溶融混練することは可能であるが、樹
脂の溶融粘度が低いため発泡ガスが逃散し、良好な発泡
体とならない場合がある。また、ポリオレフィン系樹脂
（Ｂ）に使用する融点が１３０℃〜１６０℃の範囲であ
るプロピレンを主鎖とするポリプロピレン系樹脂あるい
はその共重合体などは２３０℃で測定したＭＦＲにおい
て１〜５０ｇ／１０分であることが好ましく、さらに、
２〜２０ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲが１
ｇ／１０分未満であると溶融混練の際、該化学発泡剤
（Ｃ）の分解頻度が著しく多くなるため良好な発泡能力
を有する組成物が得られない場合があり、一方、５０ｇ
／１０分を越えると該化学発泡剤（Ｃ）の分解なく溶融
混練することは可能であるが、樹脂の溶融粘度が低いた
め発泡ガスが逃散し、良好な発泡体とならない場合があ
る。ここで示すＭＦＲとはＪＩＳ Ｋ−６９２２−１及
びＪＩＳ Ｋ−６９２１−２に準じた測定方法で測定し
たものである。

【００１６】発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組
成物を構成するポリオレフィン系樹脂（Ａ）と（Ｂ）の
配合割合は、 （Ａ）：３０〜８０重量％ （Ｂ）：２０〜７０重量％ であることが好ましく、さらに、 （Ａ）：４０〜６０重量％ （Ｂ）：４０〜６０重量％ であることがより好ましい。

【００１７】ポリオレフィン系樹脂（Ａ）が３０重量％
未満でポリオレフィン系樹脂（Ｂ）が７０重量％を越え
る場合、溶融混練の際、熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分
解頻度が著しく多くなるため良好な発泡能力を有する組
成物が得られない場合があり、また、ポリオレフィン系
樹脂（Ａ）が８０重量％を越えポリオレフィン系樹脂
（Ｂ）が２０重量％未満である場合、該化学発泡剤
（Ｃ）の分解なく溶融混練することは可能であるが、加
熱加工し発泡体としたときに著しく耐熱性が低下するた
め実用性に乏しい場合がある。

【００１８】本発明の発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物に使用する熱分解型化学発泡剤（Ｃ）は、
該化学発泡剤（Ｃ）の分解開始温度が融点Ｔmaより高
く、かつ分解ピーク温度が融点の最も高い樹脂成分Ｔm
b’に対し（Ｔmb’−３０）〜（Ｔmb’＋５０）℃の範
囲のものである。

【００１９】熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分解開始温度
は溶融混練で該化学発泡剤（Ｃ）を分解させないために
融点Ｔmaより高くする必要があり、分解開始温度が融点
Ｔmaより低い温度であれば溶融混練で該化学発泡剤
（Ｃ）の分解頻度が著しく多くなるため良好な発泡能力
を有する組成物が得られない場合がある。

【００２０】また熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分解ピー
ク温度とポリオレフィン系樹脂（Ｂ）中の最も高い樹脂
成分の融点Ｔmb’は、ポリオレフィン系樹脂組成物を加
熱加工し発泡体とするときに、該化学発泡剤（Ｃ）の分
解で発生するガスを逃散させることなく有効に気泡内に
保持するため適度なポリオレフィン系樹脂の粘度が必要
であり、該化学発泡剤（Ｃ）のピーク温度は該融点Ｔm
b’に対し（Ｔmb’−３０）〜（Ｔmb’＋５０）℃の範
囲が好ましく、さらに（Ｔmb’−１０）〜（Ｔmb’＋３
０）℃の範囲であることがより好ましい。熱分解型化学
発泡剤（Ｃ）の分解ピーク温度が融点の最も高い樹脂成
分Ｔmb’に対し（Ｔmb’−３０）より低い温度の場合、
ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）が十分に軟化していない温
度であり、該化学発泡剤（Ｃ）の分解で発生するガスを
抑制し、気泡膜内の低強度部分が破壊され不均一な気泡
形状や独立気泡率の低下などにより良好な発泡体となら
ない場合がある。また、熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分
解ピーク温度が融点の最も高い樹脂成分Ｔmb’に対し
（Ｔmb’＋５０）より高い温度の場合、ポリオレフィン
系樹脂（Ｂ）の溶融粘度低下が著しく、発泡剤分解ガス
圧力より樹脂のガス保持力が弱くなることで発泡ガスが
逃散し、気泡膜が破壊され不均一な気泡形状や独立気泡
率の低下などにより良好な発泡体とならない場合があ
る。

【００２１】ここで示す熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分
解開始温度や分解ピーク温度といった分解挙動の測定
は、該化学発泡剤（Ｃ）の試料１ｇをポリエチレンフィ
ルムに採取し、これを試験管の中に入れて流動パラフィ
ン１０ｍｌを加え、この試験管を流動パラフィン浴中に
浸漬しガスビュレットに接続したガス誘導管に接続す
る。その後、流動パラフィン浴を２５から２５０℃の間
に２℃／分の速度で昇温し、１分ごとにビュレットに導
入されたガス量を測定する。予め測定した該試料を含ま
ない空気の膨張量を差し引いて求めた曲線を熱分解型化
学発泡剤（Ｃ）の分解曲線とする。

【００２２】これより得られた熱分解型化学発泡剤
（Ｃ）の分解曲線で、ガス発生が認められた点を分解開
始点とし、最終的に発生したガス全量の７０％以上のガ
ス発生量でガスの増加量が前測定増加量の１０％未満と
なった温度を分解ピーク温度とする。

【００２３】熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の種類は、熱を
加えることで分解しガスを放出する化学発泡剤であれば
特に限定するものではなく、例えば有機、無機系の各種
があり、有機系にはアゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ´−
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｐ．Ｐ´−オキ
シベンゼンスルフォニルヒドラジドなど、無機系には重
炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウ
ム、カルシウムアジドなどが例示され、それぞれ単独あ
るいは２種類以上を組み合わせて使用することができ
る。

【００２４】熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の添加量は加熱
加工し発泡体としたときの発泡倍率が２〜４０倍の範
囲、より好ましくは５〜２０倍の範囲となるように調整
をすると好ましい。発泡倍率が２倍未満であると緩衝
性、断熱性、軽量性などの発泡体の特徴が著しく損なわ
れる場合があり、発泡倍率が４０倍を越える場合であれ
ば該化学発泡剤（Ｃ）の分解により大量に発生したガス
の圧力が著しく大きくなり樹脂のガス保持力を上回るこ
とで発泡ガスが逃散し良好な発泡体とならない場合があ
る。ここで示す発泡倍率とは、発泡能力を有するポリオ
レフィン系樹脂組成物を加熱加工し発泡体とした上で、
ＪＩＳ Ｋ−６７６７に準じた測定方法で測定した見掛
け密度の逆数を示す。

【００２５】本発明の発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物に、発泡体となる気泡構造を形成させるた
め、樹脂の増粘度が必要であれば架橋を行うことができ
る。架橋方法は、特に限定されないが、電離性放射線を
照射し架橋させる電子線架橋法、有機過酸化物を混練し
発泡時に有機過酸化物を分解し架橋させる化学架橋法、
シラン基を持つポリオレフィン系樹脂を混合し水分と接
触することで架橋させるシラン架橋法が例示され、これ
らの架橋方法はそれぞれ単独あるいは２種類以上を組み
合わせて使用することができる。このときの架橋度は、
０〜２０％が好ましいく、さらに０〜１０％がより好ま
しく、特に架橋度０が最も好ましい。架橋度が２０％を
越えるとポリオレフィン系樹脂組成物を加熱加工した発
泡体や該発泡体と接合する他の物品を含む発泡構造体
を、リサイクルのため熱を加え各種加工を行うとき溶融
不良、未溶融物のための加工不良、外観不良などの問題
が発生する場合がある。電離性放射線を照射するエネル
ギー、有機過酸化物を添加する量、樹脂中に含まれるシ
ラン基の量や水分の接触条件などの諸条件は、架橋度が
０〜２０％の範囲であれば特に限定するものではない。
ここで示す架橋度とは細かく裁断した発泡体０．１ｇを
１３０℃のテトラリン中で抽出した残量を次式により求
めたものである。

【００２６】 架橋度＝〔（０．１−抽出残量）／０．１〕×１００ （％） 本発明の発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成物
の形態（Ｄ）は、後工程での使用のし易さから該組成物
を板状、チップ状、粉末状の裁断加工を施し、該形状
（Ｄ）またはこれらの混合体を加熱加工により発泡体と
するものである。

【００２７】本発明の発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物は、必要に応じて例えば熱安定剤、耐候
剤、難燃剤、難燃助剤、分散剤、顔料、流動性改良剤、
離型剤、充填剤、造核剤など公知の各種添加剤を添加し
ても良い。

【００２８】本発明の発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物の製造方法は、一旦ポリオレフィン系樹脂
（Ａ）と（Ｂ）をポリオレフィン系樹脂（Ｂ）の中の最
も高い樹脂成分の融点以上で押出機やミキシングロール
などの汎用の混練装置を用いて溶融状態で混練した原料
を準備し、これに熱分解型化学発泡剤（Ｃ）や必要に応
じた架橋助剤、添加剤などを混合し、ポリオレフィン系
樹脂（Ａ）の融点Ｔma以上かつ該化学発泡剤（Ｃ）の分
解開始温度以下の温度範囲で押出機やミキシングロール
などの汎用の混練装置を用いて溶融混練する方法、ある
いはポリオレフィン系樹脂（Ａ）と粉末状のポリオレフ
ィン系樹脂（Ｂ）に熱分解型化学発泡剤（Ｃ）や必要に
応じた架橋助剤、添加剤などを混合し、ポリオレフィン
系樹脂（Ａ）の融点Ｔma以上で該化学発泡剤（Ｃ）の分
解開始温度以下の温度範囲で押出機やミキシングロール
などの汎用の混練装置を用いて溶融混練する方法が例示
できる。かかる方法により本発明の発泡能力を有するポ
リオレフィン系樹脂組成物をシート状やストランド状な
どの形状の長尺物に成形する。架橋は架橋度が２０％以
下であれば必要に応じて行うことができ、例えば電子線
架橋法やシラン架橋法のように発泡前に架橋を行う必要
がある場合はシート状やストランド状などの長尺物で架
橋処理を行った後、単板カット機、ペレタイザー、粉砕
機、などの汎用の裁断機で板状、チップ状、粉末状の形
状（Ｄ）に裁断加工する。また、架橋処理を行わない場
合や化学架橋法のような発泡中に架橋を行う場合のよう
に、前工程である架橋処理を必要としない場合は、シー
ト状やストランド状などの長尺物に成形した後、単板カ
ット機、ペレタイザー、粉砕機などの汎用の裁断機で板
状状、チップ状、粉末状の形状（Ｄ）に裁断加工する。
かかる方法により形状（Ｄ）を板状、チップ状、粉末状
に加工した本発明の発泡能力を有するポリオレフィン系
樹脂組成物を製造する。

【００２９】本発明の発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物を発泡させる加熱加工方法は特に限定され
ないが、例えば形状（Ｄ）が板状、チップ状、粉末状、
またはこれらの混合体である発泡能力を有するポリオレ
フィン系樹脂組成物を加熱加工する所定の空間や、他の
物品と接合させた状態に設置し、この状態で加熱発泡す
るものである。発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂
組成物の形状（Ｄ）を板状、チップ状、粉末状、または
これらの混合体とすることで、所定の空間に挿入した
り、他の物品と接合した場合、該樹脂組成物の充填や該
組成物を加熱加工し発泡体としたときに所定の空間や他
の物品との接合を隙間なく埋めることが可能であり、緩
衝性、断熱性などの性能が飛躍的に向上できる。

【００３０】発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組
成物を所定の空間に挿入し固定したり他の物品と接合固
定する方法は特に限定されないが、例えば発泡能力を有
するポリオレフィン系樹脂組成物をポリオレフィン系樹
脂（Ａ）の融点Ｔma以上で熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の
分解開始温度以下の温度範囲で加熱溶融し融着する方
法、所定の空間や他の物品もしくは発泡能力を有するポ
リオレフィン系樹脂組成物のいずれかまたは複数に粘着
剤を塗布し接着する方法などが例示される。

【００３１】所定の空間が成形「金型」であり成形時に
加熱発泡する加工方法としては特に限定されないが、雄
雌の両型を有し、冷却または加熱した金型内に形状
（Ｄ）が板状、チップ状、粉末状またはこれらの混合体
である発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成物を
融着や接着などの方法で分散充填させ、密閉状態で金型
を加熱し発泡充満させた後金型を冷却する成形方法、別
に設けた熱源で発泡させた後、冷却した金型でプレス成
形する成形方法などが例示される。

【００３２】加熱する加熱源については特に限定されな
いが、熱風、赤外やセラミックなどのラジエーションヒ
ータ、加圧蒸気、電熱ヒーターなどが例示される。

【００３３】本発明の発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物の加熱発泡させる加工温度は、均一な気泡
形状で独立気泡率が高く目的の発泡倍率を得るために必
要であり、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）の中で融点が最
も高い樹脂成分Ｔmb’に対し（Ｔmb’−１０）〜（Ｔm
b’＋７０）℃の温度範囲が好ましく、さらに（Ｔmb’
＋１０）〜（Ｔmb’＋５０）℃の温度範囲がより好まし
い。加熱発泡させる加工温度が（Ｔmb’−１０）より低
い温度の場合、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）が十分に軟
化していない温度であり、熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の
分解で発生するガスを抑制し、低強度部分の気泡膜が破
壊され不均一な気泡形状や独立気泡率の低下などにより
良好な発泡体とならない場合がある。また、分解ピーク
温度が融点の最も高いＴmb’に対し（Ｔmb’＋７０）℃
より高い温度の場合、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）の粘
度低下が著しく、また急激に該化学発泡剤（Ｃ）が分解
するため、ガス圧力より樹脂のガス保持力が弱くり発泡
ガスが逃散し、気泡膜が破壊され不均一な気泡形状や独
立気泡率の低下などにより良好な発泡体とならない場合
がある。

【００３４】

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例により具体
的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限りこれ
らによって制限されるものではない。

【００３５】本発明における測定法、評価基準は次の通
りである。 １．組成物混練可否 熱分解型化学発泡剤（Ｃ）が分解しない温度で溶融混練
が可能であるか判定する。樹脂が軟化し、必要量の該化
学発泡剤（Ｃ）が分解なく溶融混練できるものを合格、
顕著な該化学発泡剤（Ｃ）の分解や必要量の該化学発泡
剤（Ｃ）が溶融混練できない場合不合格と判定する。 ２．組成物外観 溶融混練した発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組
成物をプレス機で板状に加圧成形加工したシートの歪
み、表面の平面性、発泡分解ガスの有無を目視判定す
る。シートに歪みがなく、表面が平滑で、熱分解型化学
発泡剤（Ｃ）の分解ガスによる気泡混入のないものを合
格（◎）、多少の不備が見られるが発泡体に加工可能で
あるものを合格（○）、顕著な不備が見られ発泡体に加
工不可能であるものを不合格（×）と判定する。 ３．発泡体外観 板状、チップ状、粉末状の発泡能力を有するポリオレフ
ィン系樹脂組成物を加熱発泡加工した発泡体の歪み、表
面の平面性、気泡の均一性を目視判定する。発泡体の歪
み、表面の化学発泡剤分解ガス逃散孔、発泡ムラによる
凹凸がなく、均一な気泡形状を保ち、化学発泡剤未分解
物の影響による黄色着色の少ないものを合格（◎）、多
少の不備が見られるが緩衝性、断熱性、軽量性などの発
泡体基本性能を損なわないものを合格（○）、前記発泡
体の基本特性を損なうような不備があるものを不合格
（×）と判定する。 ４．耐熱温度 板状、チップ状、粉末状の発泡能力を有するポリオレフ
ィン系樹脂組成物を加熱発泡加工した発泡体から１５×
１５ｃｍの正方形サンプルを切り出し、その中心の厚み
Ｚ０ｃｍの測定及び各辺に平行となる各々長さ１０ｃｍ
の直交した標線を書き、このサンプルを熱風循環オ−ブ
ンに入れ２２時間加熱後、取出し、室温になるまで自然
冷却する。この加熱処理サンプルの厚みＺ１ｃｍ及び各
縦横の標線長さＬ１、Ｌ２ｃｍを測定し、下記の式に従
って加熱体積変化率を算出する。

【００３６】加熱体積変化率（％）＝［｛（１０×１０
×Ｚ０）−（Ｌ１×Ｌ２×Ｚ１）｝／（１０×１０×Ｚ
０）］×１００ （％） １０℃間隔に設定した各熱風温度の加熱体積変化を測定
し、±１０％以下となる最高温度を耐熱温度とし、実用
上の耐熱温度として８０℃以下を不合格（×）、８０℃
以上を合格（○）、特に耐熱性に優れる１００℃以上を
合格（◎）と判定する。 ５．総合評価 組成物混練加工が可能であり、組成物や発泡体の外観に
優れ、耐熱温度が１００℃以上あるものを総合評価で合
格（◎）、組成物混練加工が可能であるが、組成物や発
泡体の外観に使用上問題とならない多少の不備点がみら
れる、または耐熱温度が８０℃以上１００℃未満である
判定のいずれか１つでも該当する項目のあるものを合格
（○）、組成物混練加工ができないものや、組成物や発
泡体の外観に顕著な不備が見られる、または耐熱温度が
８０℃未満未満である判定のいずれか１つでも該当する
項目のあるものを不合格（×）と判定する。 ［実施例１］ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としてエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（融点７６℃、ＭＦＲ４．０ｇ
／１０分）６０重量部、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）と
してエチレン−プロピレンランダム共重合体（融点１４
３℃、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）４０重量部、熱安定剤
として“Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０”を０．３重量部を２
１０℃に設定した４０ｍｍφ単軸押出機で溶融混練した
後、押出溶融混練した樹脂に熱分解型化学発泡剤（Ｃ）
としてアゾジカルボンアミド（分解開始温度１２６℃、
分解ピーク温度１４３℃）を加え、１１０℃に設定した
ミキシングロールで溶融混練した。この溶融混練した組
成物を１１０℃に設定したプレス加工機で厚さ２ｍｍの
シートに作成した。このシートに加速電圧８００ｋＶの
電子線を２Ｍｒａｄ照射し架橋させた。このシートは該
化学発泡剤（Ｃ）の分解による気泡混入は認められず形
状（Ｄ）が板状である良好な発泡能力を有するポリオレ
フィン系樹脂組成物を得た。形状（Ｄ）が板状である該
組成物を１６０℃の熱風オーブン中で発泡した加工発泡
体と、このシートを約２ｍｍ角に裁断加工し、形状
（Ｄ）をチップ状とした該組成物及び粉砕機で直径２ｍ
ｍ以下に粉砕加工し、形状（Ｄ）を粉末状とした該組成
物のそれぞれを型枠内に入れ１６０℃に設定したプレス
加工機で加熱発泡成形した加工発泡体の３種類を得た。
該組成物の溶融混練状態、シート状態、及び加熱加工発
泡体の発泡倍率、気泡状態、耐熱温度などを評価した結
果を表１に示す。いずれの評価項目においても合格であ
った。 ［実施例２］ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としてエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（融点７６℃、ＭＦＲ４．０ｇ
／１０分）５０重量部、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）と
して低密度ポリエチレン（融点１１３℃、ＭＦＲ３．０
ｇ／１０分）３０重量部とエチレン−プロピレンランダ
ム共重合体（融点１４３℃、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）
２０重量部としたほかは実施例１と同様に発泡能力を有
するポリオレフィン系樹脂組成物及びその加工発泡体を
得た。該組成物及び発泡体の評価結果を表１に示す。い
ずれの評価項目においても合格であった。 ［実施例３］ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としてエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（融点７６℃、ＭＦＲ４．０ｇ
／１０分）５０重量部、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）と
して低密度ポリエチレン（融点１１３℃、ＭＦＲ３．０
ｇ／１０分）５０重量部としたほかは実施例１と同様に
発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成物及びその
加工発泡体を得た。該組成物及び発泡体の評価結果を表
１に示す。耐熱性は実用温度レベルであるがいずれの評
価項目においても合格であった。 ［実施例４］電子線照射を行わないで無架橋としたほか
は実施例１と同様に発泡能力を有するポリオレフィン系
樹脂組成物及びその加工発泡体を得た。該組成物及び発
泡体の評価結果を表１に示す。いずれの評価項目におい
ても合格であった。 ［実施例５］ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としてエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（融点７６℃、ＭＦＲ４．０ｇ
／１０分）９０重量部、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）と
してエチレン−プロピレンランダム共重合体（融点１４
３℃、ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）１０重量部としたほか
は実施例１と同様に発泡能力を有するポリオレフィン系
樹脂組成物及びその加工発泡体を得た。該組成物及び発
泡体の評価結果を表２に示す。耐熱性は実用温度レベル
であるがいずれの評価項目においても合格であった。 ［実施例６］ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としてエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（融点７６℃、ＭＦＲ４．０ｇ
／１０分）６０重量部、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）と
してポリプロピレン樹脂（融点１６６℃、ＭＦＲ３．１
ｇ／１０分）４０重量部、熱分解型化学発泡剤（Ｃ）と
してアゾジカルボンアミドとＮ，Ｎ´−ジニトロソペン
タメチレンテトラミンの混合物（分解開始温度１１３
℃、分解ピーク温度１２２℃）１２重量部としたほかは
実施例１と同様に発泡能力を有するポリオレフィン系樹
脂組成物及びその加工発泡体を得た。該組成物及び発泡
体の評価結果を表２に示す。組成物に一部気泡の混入
が、加工発泡体に一部粗大気泡が認められたが発泡体基
本性能を害するものではなく、いずれの評価項目におい
ても合格であった。 ［実施例７］熱分解型化学発泡剤（Ｃ）としてアゾジカ
ルボンアミド（分解開始温度１８３℃、分解ピーク温度
２０５℃）７重量部、発泡体に加工した温度を２１０℃
としたほかは実施例１と同様に発泡能力を有するポリオ
レフィン系樹脂組成物及びその加工発泡体を得た。該組
成物及び発泡体の評価結果を表２に示す。加工発泡体表
面に黄色の着色が認められたが発泡体基本性能を害する
ものではなく、いずれの評価項目においても合格であっ
た。 ［実施例８］発泡体に加工した温度を１４５℃としたほ
かは実施例１と同様に発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物及びその加工発泡体を得た。該組成物及び
発泡体の評価結果を表２に示す。加工発泡体表面に黄色
の着色が認められたが発泡体基本性能を害するものでは
なく、いずれの評価項目においても合格であった。 ［実施例９］発泡体に加工した温度を２４０℃としたほ
かは実施例１と同様に発泡能力を有するポリオレフィン
系樹脂組成物及びその加工発泡体を得た。該組成物及び
発泡体の評価結果を表２に示す。板状の組成物を加工し
た発泡体において表面にガス逃散孔が認められたが発泡
体基本性能を害するものではなく、いずれの評価項目に
おいても合格であった。 ［実施例１０］長さ５０ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ５ｍｍ
の板状に加工した形状（Ｄ）の実施例１に示した発泡能
力を有するポリオレフィン系樹脂組成物を、片面に粘着
加工し、図１示す長さ７５ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚さ７ｍ
ｍの角筒状金属製枠の内側中央部に接着した。この複合
物を１６０℃に設定した熱風オーブンで加熱発泡成形
し、図２に示す発泡構造体とした。この発泡構造体は、
金属製枠内部が隙間なく発泡体で満たされ、良好なもの
であった。 ［実施例１１］実施例１に示した発泡能力を有するポリ
オレフィン系樹脂組成物の形状（Ｄ）を粒径１ｍｍの粉
末状に粉砕加工し、図３に示す構成で厚さ６ｍｍの金枠
内に表面をプライマー加工した厚さ０．５ｍｍのオレフ
ィン系熱可塑性樹脂製表皮材と、表面をプライマー加工
した厚さ２ｍｍのポリプロピレン樹脂製基材の中間に２
ｍｍ厚さに該組成物粉末を敷いた。この複合物を１６０
℃に設定したプレス機で加熱発泡成形し、図４に示す発
泡構造体とした。この発泡構造体は、表皮、発泡体、基
材が一体構造となり、外観の優れた良好なものであっ
た。 ［比較例１］ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）を加えず、ポ
リオレフィン系樹脂（Ａ）としてエチレン−酢酸ビニル
共重合体（融点７６℃、ＭＦＲ４．０ｇ／１０分）１０
０重量部としたほかは実施例１と同様に発泡能力を有す
るポリオレフィン系樹脂組成物及びその加工発泡体を得
た。該組成物及び発泡体の評価結果を表３に示す。耐熱
温度が８０℃未満であり不合格であった。 ［比較例２］ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としてエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（融点７６℃、ＭＦＲ４．０ｇ
／１０分）６０重量部、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）と
してエチレン−酢酸ビニル共重合体（融点９０℃、ＭＦ
Ｒ３．０ｇ／１０分）４０重量部としたほかは実施例１
と同様に発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成物
及びその加工発泡体を得た。該組成物及び発泡体の評価
結果を表３に示す。耐熱温度が８０℃未満であり不合格
であった。 ［比較例３］ポリオレフィン系樹脂（Ａ）として低密度
ポリエチレン（融点１１３℃、ＭＦＲ３．０ｇ／１０
分）６０重量部、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）としてエ
チレン−プロピレンランダム共重合体（融点１４３℃、
ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）４０重量部としたほかは実施
例１と同様に発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組
成物及びその加工発泡体を得た。該組成物及び発泡体の
評価結果を表３に示す。樹脂溶融不足により熱分解型化
学発泡剤（Ｃ）が混練できなかった。混練温度を樹脂が
混練可能な溶融状態となる１３０℃に上昇したところ、
顕著な該発泡剤（Ｃ）の分解が認められた。この結果該
組成物は得られなかった。

【００３７】以上述べたように、実施例に示した本発明
による組成物とその加熱加工発泡体は、２つ以上の特定
範囲の融点を有するポリオレフィン系樹脂を、限られた
混合比率で配合し、特定範囲の分解挙動を示す熱分解型
化学発泡剤を溶融混練し、無架橋または特定範囲で架橋
させることで発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組
成物を得ることができた。特定形状に加工した該組成物
を特定範囲温度で加熱発泡加工した発泡体は、形状の整
った高い耐熱性を有し、再溶融加工によるリサイクル性
を有するものである。

【００３８】以上の実施例および比較例をまとめたのが
次の表１〜３である。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物によると、耐熱性、
リサイクル性などの特性を有した発泡能力を有するポリ
オレフィン系樹脂組成物が得られる。また、本発明の製
造方法によると、上記樹脂組成物を所定の空間に挿入す
るか、他の物品と接合し、各種加工下で加熱発泡せし
め、発泡構造体とするとき、加熱を伴う各種加工に対し
自由度の高い発泡構造体及び加工方法を選択することの
できる発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成物を
容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属製の金枠に、本発明のシート形状の発泡能
力を有するポリオレフィン系樹脂組成物を接着した斜視
図である。

【図２】図１に示した構成物を熱風オーブン中で加熱発
泡成形した発泡構造体の斜視図である。

【図３】金枠内に表面をプライマー加工したオレフィン
系熱可塑性樹脂製表皮材と、表面をプライマー加工した
ポリプロピレン樹脂製基材の中間に粉末状に粉砕加工し
た本発明のシート形状の発泡能力を有するポリオレフィ
ン系樹脂組成物を敷いた構成の断面図である。

【図４】図３に示した構成物をプレス機で加熱発泡成形
した発泡構造体の断面図である。

【符号の説明】

１ 角筒状金属製枠 ２ 板状の発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組成
物 ３ 加熱発泡成形した発泡体 ４ 金枠 ５ 表皮材 ６ 粉末の状発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組
成物 ７ 基材 ８ プライマー加工 ９ 加熱発泡成形した発泡体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹本 太 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内 (72)発明者 大倉 正寿 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内 Ｆターム(参考） 4F074 AA20 AA22 AA24 AA25 AA98 BA04 BA06 BA08 BA13 BA16 BA18 BB02 BB25 CA23 CC04X CC04Y DA02 DA04 4J002 BB02W BB03X BB05W BB05X BB06W BB07W BB12X BB15W BB15X BL02W DE216 DE226 DF006 EQ016 ES006 EV216 FD326 GC00 GL00 GN00 GQ00

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂を主体とする発泡
   能力を有する樹脂組成物であって、１００℃以下の結晶
   融解ピーク（融点Ｔma）を有するポリオレフィン系樹脂
   （Ａ）と、融点Ｔmaよりも高温かつ１００℃以上の結晶
   融解ピーク（融点Ｔmb）を有するポリオレフィン系樹脂
   （Ｂ）との少なくとも２種類の樹脂から構成され、か
   つ、熱分解型化学発泡剤（Ｃ）を含有し、その形状
   （Ｄ）が板状、チップ状、粉状末、またはこれらの混合
   体であることを特徴とする発泡能力を有するポリオレフ
   ィン系樹脂組成物。
2. 【請求項２】 融点Ｔmaが５０〜９０℃、融点Ｔmbが１
   ００〜１７０℃である請求項１記載の発泡能力を有する
   ポリオレフィン系樹脂組成物。
3. 【請求項３】 ポリオレフィン系樹脂組成物に含有する
   熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分解開始温度が、融点Ｔma
   より高く、かつ、該化学発泡剤（Ｃ）の分解ピーク温度
   が融点の最も高い樹脂成分（Ｔmb’）に対し、（Ｔmb’
   −３０）〜（Ｔmb’＋５０）℃の範囲内である請求項１
   または２に記載の発泡能力を有するポリオレフィン系樹
   脂組成物。
4. 【請求項４】 架橋度が０〜２０％である請求項１〜３
   のいずれかに記載の発泡能力を有するポリオレフィン系
   樹脂組成物。
5. 【請求項５】 １００℃以下の結晶融解ピーク（融点Ｔ
   ma）を有するポリオレフィン系樹脂（Ａ）と、融点Ｔma
   より高温かつ１００℃以上の結晶融解ピーク（融点Ｔm
   b）を有するポリオレフィン系樹脂とを、Ｔma以上かつ
   熱分解型化学発泡剤（Ｃ）の分解開始温度未満の温度で
   溶融し、該化学発泡剤（Ｃ）を添加した樹脂組成物を、
   後工程で板状、チップ状、または粉状末の形状（Ｄ）に
   することを特徴とする発泡能力を有するポリオレフィン
   系樹脂組成物の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の発泡能
   力を有するポリオレフィン系樹脂組成物を所定の空間に
   挿入するか、他の物品と接合し、かかる状態下で加熱発
   泡せしめることを特徴とする発泡構造体の製造方法。
7. 【請求項７】 所定の空間が成形金型であり、成形時に
   加熱発泡せしめることを特徴とする請求項６記載の発泡
   構造体の製造方法。
8. 【請求項８】 発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂
   組成物が請求項１〜４のいずれかに記載のポリオレフィ
   ン系樹脂組成物である請求項６または７記載の発泡構造
   体の製造方法。
9. 【請求項９】発泡能力を有するポリオレフィン系樹脂組
   成物を加熱発泡させる加工温度が、熱分解型化学発泡剤
   （Ｃ）の分解ピーク温度以上で、かつ、融点の最も高い
   樹脂成分（Ｔmb’）に対し（Ｔmb’−１０）〜（Ｔmb’
   ＋７０）℃の範囲である請求項６〜８のいずれかに記載
   の発泡構造体の製造方法。