JP2002322306A - 連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡体の内部ばかりでなく外部も十分に連泡
化された連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体及びその製
造方法を提供する 【解決手段】 非晶性ポリオレフィン（プロピレン単独
重合体等）、及び結晶性ポリオレフィン（エチレン酢酸
ビニル共重合体等）を主成分とする連続気泡発泡体であ
って、上記非晶性ポリオレフィン及び上記結晶性ポリオ
レフィンの合計量を１００質量部とした場合に、非晶性
ポリオレフィンは２．５〜３０質量部（好ましくは３〜
１５質量部、より好ましくは５〜１０質量部）である。
この非晶性ポリオレフィンの結晶化度が１％以下である
と、より好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続気泡架橋ポリ
オレフィン発泡体及びその製造方法に関し、更に詳しく
は、発泡体の内部ばかりでなく、外部も十分に連泡化さ
れた連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体の製
造方法としては、特開昭５６−１２１７３９号公報、特
開昭５７−１９１０２７号公報及び特公平５−１１１３
９号公報等が開示されている。これらは、先ず独立気泡
の架橋発泡体を製造し、その発泡体を２軸ロール等によ
り加圧、圧縮して破泡させ連泡化している。通常、加
圧、圧縮は１回だけでは独立気泡を十分に破泡し、連泡
化させることができず、この加圧、圧縮は５〜１０回程
度必要とされている。更に、この回数以上の加圧、圧縮
を行っても独立気泡を十分に破泡できない場合もある。

【０００３】この原因は、架橋発泡体を製造する際の、
有機過酸化物を分解し架橋させつつ、発泡する過程にお
いて、２０〜３０ｍｍの厚みが７０〜１２０ｍｍの厚み
になるため、熱が発泡体の外部から内部へと均一に伝わ
らないことにある。即ち、外部は熱の伝わりが早く架橋
が促進されるが、内部では熱の伝わりが遅く架橋される
のが外部よりも遅れることになる。そして、架橋が遅れ
た部分は分子間の結合が弱く発泡時の溶融粘度が低くな
っているため、樹脂が伸ばされやすく、発泡ガスにより
膨張しやすい。一方、架橋が促進された部分は分子間の
結合が強く発泡時の溶融粘度が高くなっているため樹脂
が伸ばされにくく、気泡が膨張しづらい。また、大きく
膨張した気泡では、樹脂はそれだけ延伸されているの
で、気泡膜は薄く弱くなる。逆に、それほど膨張してい
ない気泡では、気泡膜は厚くなる。この結果として、発
泡体の内部は気泡膜が薄く破泡されやすいが、外部は気
泡膜が厚く破泡されにくい。このように、内部及び外部
での架橋による溶融粘度の差は、熱伝達の差によるもの
であり、内部から外部にかけて、ほぼ同様に連泡化され
た発泡体を得ることが難しかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するものであり、発泡体の内部ばかりでなく外部も
十分に連泡化された連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、非晶性の
樹脂を加えることで架橋による外部及び内部の溶融粘度
の差を緩和することができ、結果として外部から内部に
かけての気泡の状態を均一化させ、発泡体の外部及び内
部を同様に破泡しやすい気泡とすることができることに
着目し、本発明を完成するに至った。

【０００６】請求項１記載の連続気泡架橋ポリオレフィ
ン発泡体は、非晶性ポリオレフィン、及び結晶性ポリオ
レフィンを主成分とする連続気泡発泡体であって、上記
非晶性ポリオレフィン及び上記結晶性ポリオレフィンの
合計量を１００質量部とした場合に、該非晶性ポリオレ
フィンは２．５〜３０質量部であることを特徴とする。

【０００７】上記「連続気泡発泡体」とは、ＡＳＴＭ
Ｄ ２８５６に準拠した方法により測定した独立気泡率
が２０％以下（連続気泡率８０％以上）である発泡体を
いう。更に、この連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体を
１００質量％とした場合に、主成分である非晶性ポリオ
レフィン及び結晶性ポリオレフィンの合計量は９０質量
％以上、特に９５質量％以上である。この発泡体には、
これらの主成分以外に他の樹脂が含まれていてもよく、
酸化防止剤等の添加剤が含まれていてもよい。

【０００８】上記「非晶性ポリオレフィン」としては、
特に限定されないが、非晶性であり、且つ低分子量であ
るオレフィン類の重合体及びそれらの混合物等が用いら
れる。例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン／エ
チレン共重合体及びプロピレン／ブテン−１共重合体等
が挙げられる。更に、これらが不飽和カルボン酸或い
は、それらの誘導体などによって変性されたものであっ
てもよい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を
混合して用いてもよい。

【０００９】これらの含有量は、非晶性ポリオレフィン
及び結晶性ポリオレフィンの合計量を１００質量部とし
た場合に、２．５〜３０質量部（好ましくは３〜１５質
量部、更に好ましくは５〜１０質量部）である。この含
有量が２．５質量部未満の場合、発泡体の独立気泡を連
泡化する際に、発泡体の外部側を十分に破泡することが
できない。一方、３０質量部を超える場合は、粘性が強
くなり、機械に付着するなどして作業上の不具合が生じ
る

【００１０】また、請求項２に示すように上記非晶性ポ
リオレフィンは、結晶化度が１％以下（より好ましくは
０．５％以下）のものであることが好ましい。非晶性の
樹脂は高温下におかれても粘度に差が生じにくいため、
樹脂の架橋による外部と内部との溶融粘度の差を緩和す
ることができ、外部から内部にかけて気泡の状態を均一
化し、破泡しやすい気泡とすることができる。尚、この
結晶化度は、Ｘ線回折法により測定された場合の数値で
ある。

【００１１】上記「結晶性ポリオレフィン」としては、
高圧法、中圧法又は低圧法により製造されたポリエチレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン
−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ンとメチル、エチル、プロピル、若しくはブチルの各ア
クリル酸エステル（このエステルの含有量；４５モル％
以内）との共重合体、又はこれらのそれぞれ塩素含有率
６０質量％までの塩素化物等を挙げることができる。こ
れらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用い
てもよい。なかでも、請求項３記載のようにエチレン酢
酸ビニル共重合体であることが、破泡工程時における圧
縮変形が加えられた後、発泡体の形状が回復しやすいと
いう点において、好ましい。

【００１２】請求項４記載の連続気泡架橋ポリオレフィ
ン発泡体の製造方法は、前記連続気泡架橋ポリオレフィ
ン発泡体の製造方法であって、上記非晶性ポリオレフィ
ン、上記結晶性ポリオレフィン、発泡剤及び架橋剤を含
有する樹脂組成物を発泡硬化させ発泡体とし、その後、
該発泡体を圧縮して破泡することを特徴とする。

【００１３】本発明の製造方法における、独立気泡であ
る発泡体を連泡化するための破泡手段としては、通常、
等速２軸ロール等の機械的圧縮等が用いられ、１／５〜
１／２程度に圧縮される。圧縮時の温度、圧力等は樹
脂、発泡剤、有機過酸化物等の種類などにより適宜設定
することができる。

【００１４】上記「非晶性ポリオレフィン」及び上記
「結晶性ポリオレフィン」は、前記の説明をそのまま適
用することができる。また、上記「発泡剤」としては、
樹脂の流動開始温度以上の分解温度を有するものであれ
ばよく、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、４，４’−オキシビスベンゼンスルホ
ニルヒドラジド、ヒドラゾジカルボンアミド、バリウム
アゾジカルボキシレート、トリニトロトリメチルトリア
ミン、クエン酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等を挙
げることができる。これらは、単独で用いてもよいし、
２種以上を混合して用いてもよい。

【００１５】発泡剤の添加量は、樹脂１００質量部に対
して、好ましくは５〜３０質量部、より好ましくは１０
〜２０質量部である。これが５質量部未満の場合、発泡
が十分に進まず、目的の発泡体が得られないことがあ
る。一方、３０質量部を超える場合、発泡が進みすぎて
適度な発泡状態が得られにくく、目的の発泡体が得られ
ないことがある。

【００１６】上記「架橋剤」としては、ジクミルパーオ
キサイド（例えば、日本油脂株式会社製、商品名「パー
クミルＤ」）、２，５−ジメチル−２，５−ビス−ｔｅ
ｒｔ−ブチルパーオキシへキサン、１，３−ビス−ｔｅ
ｒｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピルベンゼン、２，
５−ジメチル−２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキ
シヘキサン（例えば、日本油脂株式会社製、商品名「パ
ーヘキサ２５Ｂ」）、ｎ−ブチル−４，４−ビス−ｔｅ
ｒｔ−ブチルパーオキシバレレート（例えば、日本油脂
株式会社製、商品名「パーヘキサＶ」）等が挙げられ
る。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を混合
して用いてもよい。

【００１７】架橋剤の添加量は、ポリオレフィンの合計
１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１．４質量
部、より好ましくは０．５〜１．０質量部である。架橋
剤の添加量が０．１質量部未満の場合、均一に分散させ
ることが困難であるとともに、計量誤差が生じ易く、配
合のばらつきが生じることがある。一方、１．４質量部
を超える場合、架橋が急速に進み、発泡体に亀裂等が生
じやすくなる。

【００１８】この発泡体は、非晶性ポリオレフィン、結
晶性ポリオレフィン、発泡剤、架橋剤及びその他の成分
を含有する樹脂組成物を金型に充填し、加圧、加熱状態
で、架橋剤、発泡剤を分解させ、その後、除圧すること
により樹脂組成物を一度に所望の密度に発泡させる方法
（一段発泡）、或いは、樹脂組成物を一次金型に充填
し、加圧下に加熱して一次膨張させ、その後、得られる
中間発泡体を常圧で加熱して２次膨張させて、所望の密
度の発泡体を得る方法（二段発泡）のいずれでもよい。
このうち、二段発泡を用いることが、架橋速度を調節し
やすくなるため好ましい。

【００１９】尚、金型、及びその他の製造装置は従来よ
り樹脂発泡体の製造において使用されているものを用い
ることができ、圧力、温度等は樹脂、発泡剤、有機過酸
化物等の種類などにより適宜設定することができる。ま
た、発泡体の発泡状態を制御するために、尿素を主成分
とする化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、ヘキ
サン酸、ステアリン酸等の低級若しくは高級脂肪酸又は
それらの金属塩等の発泡助剤を添加することができる。
更に、物性改善を目的として、カーボンブラック、亜鉛
華、酸化チタン、その他、通常この主発泡体の原料に配
合して使用される添加剤、例えば、着色剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、難燃剤、架橋助剤等を用いることも
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例によって
本発明を更に詳しく説明する。 （１）連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体の作製（実施
例１〜３及び比較例１、２） 下記に示す成分を表１に示す割合で配合した混合物を、
ニーダーにて１００℃の温度で２０分間、その後、二軸
ミキシングロールにて１００℃の温度で２０分間混練
し、樹脂組成物とした後、１３０℃に加熱された金型内
に充填し、１０ＭＰａの圧力下で４０分間加圧して発泡
させ、縦６５０ｍｍ×横３２０ｍｍ×厚み３０ｍｍの各
１次中間発泡体を得た。その後、各１次中間発泡体を１
６０℃に加熱された金型内に配置し、常圧下で１６０分
間加熱して更に発泡させ、縦２１００ｍｍ×横１１００
ｍｍ×厚み１２５ｍｍの各２次中間発泡体を得た。次い
で、各２次中間発泡体を各々の発泡状態から推測される
回数の破泡処理を、等速２軸ロールにより、元厚の１／
５に圧縮して行い、縦２０００ｍｍ×横１０００ｍｍ×
厚み１２０ｍｍの各連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体
を得た。尚、このときの２次中間体の体積比による発泡
倍率は、実施例１〜３及び比較例１〜２において全て３
０倍であった。

【００２１】実施例及び比較例において、使用した成分
の詳細を下記に示す。 （ａ）樹脂 結晶性ポリオレフィン；エチレン酢酸ビニル共重合体、
住友化学社製、商品名「エバテート Ｈ２０２０」 非晶性ポリオレフィン；宇部興産社製、商品名「ＡＰＡ
Ｏ ＰＴ３３８５」 （ｂ）発泡剤；アゾジカルボンアミド、永和化成社製、
商品名「ＡＣ＃３」 （ｃ）充填剤；炭酸カルシウム （ｄ）発泡助剤；ステアリン酸亜鉛 （ｅ）尿素系発泡助剤；永和化成社製、商品名「セルペ
ースト１０１」 （ｆ）架橋剤；ジクミルパーオキサイド

【００２２】

【表１】

【００２３】（２）連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体
の評価 上記（１）で得られた各連続気泡架橋ポリオレフィン発
泡体の連続気泡状態を下記の方法により評価した。その
結果を表２に示す。 （評価方法）各発泡体をテーブルロール式水平裁断機に
より一方の表面から５ｍｍずつスライスし、スライスさ
れた各層が連泡化されているかを前記の評価方法により
評価し、破泡処理後の各発泡体に対する連泡化された有
効厚みを測定した。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２によれば、非晶性ポリオレフィンを含
有していない比較例１、及び非晶性ポリオレフィンの含
有量が２質量部と少ない比較例２では、８回の破泡処理
回数で、連泡化された割合が共に６３％でしかなかっ
た。尚、それぞれ破泡処理回数を９回としても連泡化さ
れる割合は、ほとんど変化しなかった。これに対して、
非晶性ポリオレフィンを配合した実施例１及び２では、
８回の破泡処理回数で、連泡化された割合が、それぞれ
７５％、７９％と比較例１及び２に対して優れていた。
更に、非晶性ポリオレフィンの配合量が多い実施例３に
おいては、２回という少ない破泡処理回数で、連泡化さ
れた割合が８３％とより優れていた。尚、実施例１及び
２は、破泡処理回数を９回としても連泡化される割合
は、ほとんど変化しなかった。また、実施例３において
も破泡処理回数を３回としても連泡化される割合は、ほ
とんど変化しなかった。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、特定の量比の非晶性ポ
リオレフィン、及び結晶性ポリオレフィンを配合させる
ことで、発泡体の内部から外部にかけて均一に連泡化さ
れた連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体及びその製造方
法を提供することができる。

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Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非晶性ポリオレフィン、及び結晶性ポリ
   オレフィンを主成分とする連続気泡発泡体であって、上
   記非晶性ポリオレフィン及び上記結晶性ポリオレフィン
   の合計量を１００質量部とした場合に、該非晶性ポリオ
   レフィンは２．５〜３０質量部であることを特徴とする
   連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体。
2. 【請求項２】 上記非晶性ポリオレフィンの結晶化度が
   １％以下である請求項１記載の連続気泡架橋ポリオレフ
   ィン発泡体。
3. 【請求項３】 上記結晶性ポリオレフィンがエチレン酢
   酸ビニル共重合体である請求項１又は２に記載の連続気
   泡架橋ポリオレフィン発泡体。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   連続気泡架橋ポリオレフィン発泡体の製造方法であっ
   て、上記非晶性ポリオレフィン、上記結晶性ポリオレフ
   ィン、発泡剤及び架橋剤を含有する樹脂組成物を発泡硬
   化させ発泡体をとし、その後、該発泡体を圧縮して破泡
   することを特徴とする連続気泡架橋ポリオレフィン発泡
   体の製造方法。