JP2006043902A - 樹脂連泡発泡体の製造方法及び樹脂連泡発泡体 - Google Patents

Abstract

【課題】 一定以上の厚さを有する樹脂連泡発泡体を容易かつ連続的に製造することがで
きる樹脂連泡発泡体の製造方法及び樹脂連泡発泡体を提供する。
【解決手段】 樹脂連泡発泡体を構成する基材樹脂と、前記基材樹脂と非相溶である熱及
び／又は電磁波分解性樹脂とを含有する混合樹脂組成物からなる成形体を発泡させる発泡
工程と、発泡した成形体を加熱及び／又は電磁波を照射して発泡した成形体中の前記熱及
び／又は電磁波分解性樹脂を分解する分解工程とを有する樹脂連泡発泡体の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、一定以上の厚さを有する樹脂連泡発泡体を容易かつ連続的に製造することがで
きる樹脂連泡発泡体の製造方法及び樹脂連泡発泡体に関する。

発泡剤等を含有する樹脂組成物を発泡させてなる樹脂発泡体は、パッキン、ガスケット、
スポーツ用具等のパット、床材、壁材、目地材等のシール性、断熱性及び緩衝性等を必要
とする各種の用途に広く用いられている。なかでも、発泡セル同士がつながって断面に開
口している樹脂連泡発泡体は、極めて弾力性に優れ、また、ガスや液体の透過性にも優れ
ることから、その用途が拡大している。

従来、このような樹脂連泡発泡体を製造する方法としては、樹脂組成物に水溶性の塩を配
合したうえで発泡させ、樹脂を架橋した後、水洗して塩を溶解する脱塩法が行われていた
。しかし、脱塩法では水洗操作とその後の乾燥操作が極めて煩雑であり連続的な工程で生
産できないことに加え、ある程度以上の厚さになると水洗による塩の溶解が困難となると
いう問題があった。

これに対して、例えば特許文献１には、ポリスチレン系樹脂を溶融させ、その溶融樹脂中
に発泡剤を圧入し混練後これを低圧下に押出すことにより発泡させ、次いで、押出発泡直
後の発泡体を該ポリスチレン系樹脂の〔ビカット軟化温度−２０℃〕以上の温度で加熱又
は保温して樹脂連泡発泡体を製造する方法が開示されている。しかしながらこの方法では
、連泡率を制御することが難しく、また、高い連泡率を有する発泡体を得ることも難しい
という問題点があった。

また、特許文献２には、一定濃度の架橋剤及び発泡剤を含有する結晶性ポリオレフィン樹
脂組成物を、常圧下加熱し、架橋、発泡させた発泡体を圧縮することにより独立気泡を破
泡させて連続気泡とする連続気泡ポリオレフィン発泡体の製造方法が開示されている。し
かしながら、この方法では、破泡しない独立気泡が多く残存することがあり、また、一定
以上の厚さのものを製造することが困難であるという問題点があった。

特開２００２−２４１５３４号公報 特開２００３−０９６２２５号公報

本発明は、上記現状に鑑み、一定以上の厚さを有する樹脂連泡発泡体を容易かつ連続的に
製造することができる樹脂連泡発泡体の製造方法及び樹脂連泡発泡体を提供することを目
的とする。

本発明は、樹脂連泡発泡体を構成する基材樹脂と、前記基材樹脂と非相溶である熱及び／
又は電磁波分解性樹脂とを含有する混合樹脂組成物からなる成形体を発泡させる発泡工程
と、発泡した成形体を加熱及び／又は電磁波を照射して発泡した成形体中の前記熱及び／
又は電磁波分解性樹脂を分解する分解工程とを有する樹脂連泡発泡体の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。

本発明の樹脂連泡発泡体は、樹脂連泡発泡体を構成する基材樹脂と熱及び／又は電磁波分
解性樹脂とを含有する混合樹脂組成物からなる成形体を発泡する発泡工程を有する。
なお、本明細書において樹脂連泡発泡体とは、全体に多数の発泡セルを有するスポンジ状
の樹脂成形体であって、発泡セル同士がつながり合って断面に向かって開口しているもの
を意味する。

上記基材樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリブタジエン、ポリプロピレン、ポリ
エチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート等のポリエステル樹脂；アクリロニトリル−スチレン、アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体を含むポリスチレン樹脂；ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン
等のフッ素樹脂、メタクリル酸メチル等の（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂
、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリ乳酸、ポリアミドイミドを含むポ
リイミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー等
が挙げられる。なかでも、１００ｋＧｙでの耐放射線性、又は２００℃以上での耐熱性を
有するものが好適である。
なお、ここで耐性とは、放射線照射前後又は加熱前後で重量が１０％以上減少しないこと
を意味する。

本明細書において熱分解性樹脂とは、一定の温度（以下、熱分解温度ともいう）以上に加
熱することにより分子中の少なくとも一部の化学結合が切断され、かつ、該切断により樹
脂全体の見掛けの重量（固体重量）が減少するものを意味し、なかでも、熱分解温度を５
℃超える温度に加熱したときに、３分後の重量減少率が１０％以上であるものを意味する
。また、電磁波分解性樹脂とは、Ｘ線、γ線等の電磁波を照射することにより分子中の少
なくとも一部の化学結合が切断され、かつ、該切断により樹脂全体の見掛けの重量（固体
重量）が減少するものを意味する。更に、熱及び電磁波分解性樹脂とは、上述の熱分解性
と電磁波分解性とを併せ持つものを意味する。

上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂としては特に限定されず、例えば、αメチル基を有す
る樹脂、ベンジルラジカルに分解可能な樹脂等が挙げられる。
上記αメチル基を有する樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリアクリル樹脂、ポリ
メタクリル樹脂；ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール又はポリ
アルキレングリコールをセグメントとして含む共重合体等が挙げられる。
上記ベンジルラジカルに分解可能な樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリスチレン
等が挙げられる。
これらの熱及び／又は電磁波分解性樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用しても
よい。

このうち、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ブチルメタク
リレート、ラウリルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ヘキシルメタ
クリレート、メタクリル酸、シクロヘキシルアクリレート、アクリロニトリル、メタアク
リロニトリルからなる群から選択される少なくとも１種類のモノマーを含む樹脂は、熱分
解温度が２００℃〜２５０℃と、通常の熱架橋温度や発泡剤の発泡温度以上であり、かつ
、上記基材樹脂が変質しない温度で熱分解を行えることから、全体の工程を設計しやすく
好ましい。

上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂としては、上記基材樹脂とは非相溶であるものを用い
る。これにより、上記混合樹脂組成物からなる成形体を発泡させたときに、上記熱及び／
又は電磁波分解性樹脂は、発泡セルの内壁の少なくとも一部を構成することとなり、加熱
及び／又は電磁波を照射して分解させれば発泡セルの内壁の少なくとも一部が消失して発
泡セル同士がつながり連泡体が形成される。

上記混合樹脂組成物における上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂の配合量の好ましい下限
は上記基材樹脂１００重量部に対して１０重量部、好ましい上限は６０重量部である。１
０重量部未満であると、発泡セル同士が充分につながらず連泡体が形成されないことがあ
り、６０重量部を超えると、残存する基材樹脂だけでは発泡セルを維持できず全体がつぶ
れてしまったりすることがある。より好ましい下限は２０重量部、より好ましい上限は５
０重量部である。

上記混合樹脂組成物は、上記基材樹脂を架橋する架橋剤を含有することが好ましい。後述
するように、発泡工程後、分解工程以前に上記基材樹脂を架橋すれば、発泡セルの強度が
向上し、分解工程において上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂を分解させても発泡セルが
つぶれてしまうことがなく、また、得られる樹脂連泡発泡体の強度を向上させることがで
きる。
上記架橋剤としては特に限定されず、用いる基材樹脂の種類により適宜選択できるが、例
えば、１，４−ブタンジオール−ジアクリレート（ＢＤＤＡ）等の２官能のアクリレート
モノマー；トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭ）等の３官能のアク
リレートモノマー等の多官能アクリレートモノマーが挙げられる。

上記混合樹脂組成物は、成形体を発泡剤を用いて発泡させる場合には、発泡剤を含有する
ことが好ましい。
上記発泡剤としては特に限定されず、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等のア
ゾ化合物誘導体；ｐ、ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）に代
表されるヒドラジン誘導体；ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等のジニト
ロソ化合物誘導体；アジド化合物等の有機系発泡剤；炭酸塩等の無機系発泡剤が挙げられ
る。

上記混合樹脂組成物における上記発泡剤の配合量の好ましい下限は上記基材樹脂１００重
量部に対して５重量部、好ましい上限は４０重量部である。５重量部未満であると、得ら
れる樹脂連泡発泡体の空隙率が不充分となることがあり、４０重量部を超えると、発泡の
際に成形体の形状を保てないことがある。より好ましい下限は１０重量部、より好ましい
上限は３０重量部である。

上記混合樹脂組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、架橋材、可塑剤、着色料、相
溶化剤、難燃剤、紫外線吸収剤、無機及び有機フィラー等の従来公知の添加剤を含有して
もよい。

上記混合樹脂組成物を調製する方法としては、上記基材樹脂、熱及び／又は電磁波分解性
樹脂と必要に応じて配合する添加剤とを三本ロール等の従来公知の混合手段を用いて混練
する方法等が挙げられる。ただし、このときの混練温度としては、基材樹脂の架橋温度、
発泡剤の発泡温度及び熱分解温度よりも低いものとしなければならない。
上記混合樹脂組成物からなる成形体は、上記混合樹脂組成物を押出等の従来公知の方法に
より成形することにより得ることができる。

このようにして得られた上記混合樹脂組成物からなる成形体を発泡させる方法としては特
に限定されず、例えば、上記混合樹脂組成物が発泡剤を含有する場合には、発泡温度にま
で加熱する方法；窒素、二酸化炭素、空気、メタン、エタン、プロパン、ブタン等を高圧
で浸透させた後、急激に解圧する方法等が挙げられる。

本発明の樹脂連泡発泡体の製造方法は、上記発泡工程後、分解工程以前に上記成形体中の
基材樹脂を架橋する架橋工程を有することが好ましい。上記基材樹脂を架橋することによ
り発泡セルの強度が向上し、分解工程において上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂を分解
させても発泡セルがつぶれてしまうことがなく、また、得られる樹脂連泡発泡体の強度を
向上させることができる。
上記架橋の方法としては特に限定されず、例えば、上記基材樹脂が熱架橋性を有する場合
には、熱架橋温度に加熱する方法；上記混合樹脂組成物が架橋剤を含有する場合には、該
架橋剤による方法等が挙げられる。

本発明の樹脂連泡発泡体の製造方法では、次いで、発泡した成形体を加熱及び／又は電磁
波を照射して上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂を分解する分解工程を行う。
上述のように、上記基材樹脂と上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂とは非相溶であること
から、上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂は発泡体中において、基材樹脂とは独立して発
泡セルの壁の少なくとも一部を形成している。従って、加熱及び／又は電磁波を照射して
上記熱及び／又は電磁波分解性樹脂を分解させれば、発泡セルの壁の少なくとも一部が除
かれて、発泡セル同士がつながった連泡体が形成される。
上記加熱による場合には、一定の温度で一定時間置くことにより全体を均一に加熱できる
。また、上記電磁波は透過能が極めて高い。従って、成形体の厚さが厚い場合であっても
確実に全体を連泡発泡体とすることができる。

本発明の樹脂連泡発泡体の製造方法によれば、一定以上の厚さを有する樹脂連泡発泡体を
容易に製造することができる。また、従来の脱塩法等のようにバッチ工程とする必要がな
く連続工程として製造することができることから大量生産も可能である。
本発明の樹脂連泡発泡体の製造方法により得られた樹脂連泡発泡体は、厚さが厚い場合で
あっても内部の発泡セルまで発泡セル同士がつながった連泡体構造を有する。従って、極
めて弾力性に優れ、また、ガスや液体の透過性にも優れる。
本発明の樹脂連泡発泡体の製造方法により製造された樹脂連泡発泡体もまた、本発明の１
つである。

本発明によれば、一定以上の厚さを有する樹脂連泡発泡体を容易かつ連続的に製造するこ
とができる樹脂連泡発泡体の製造方法及び樹脂連泡発泡体を提供できる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。

（実施例１）
エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して、ポリ（ｔｅｒｔ−ブチルメタクリ
レート−ｃｏ−メチルメタクリレート：５０／５０）５０重量部と、発泡剤としてアゾジ
カルボンアミド１５重量部とを加え、二本ロールを用いて１５０℃で混練して混合樹脂組
成物を調製し、これをプレス成型して大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍ、厚さ１ｍｍのシート状
成形体を得た。
得られたシート状成形体に１４ｋＧｙの電子線を照射し、架橋を施した後、２００℃、２
分間加熱して、発泡と分解とを同時に起こして樹脂連泡発泡体を得た。

（実施例２）
直鎖低密度ポリエチレン１００重量部に対して、ポリ（ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート
−ｃｏ−メチルメタクリレート：５０／５０）５０重量部、発泡剤としてアゾジカルボン
アミド８重量部、及び、架橋剤としてトリメチロールプロパントリメタクリレート５重量
部を加え、二本ロールを用いて１５０℃で混練して混合樹脂組成物を調製し、これをプレ
ス成型して大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍ、厚さ１ｍｍのシート状成形体を得た。
得られたシート状成形体に２０ｋＧｙの電子線を照射し、架橋を施した後、２００℃、２
分間加熱して、発泡と分解とを同時に起こして樹脂連泡発泡体を得た。

（実施例３）
直鎖低密度ポリエチレン１００重量部に対して、ポリ（ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート
−ｃｏ−メチルメタクリレート：５０／５０）５０重量部を加え、二本ロールを用いて１
５０℃で混練して混合樹脂組成物を調製し、これをプレス成型して大きさ１５ｃｍ×１５
ｃｍ、厚さ１ｍｍのシート状成形体を得た。
得られたシート状成形体をオートクレーブに入れ、二酸化炭素を流入し、４０℃、２０Ｍ
Ｐａで１時間処理した後、急激に解圧して、発泡体を得た
得られた発泡体をオーブン中で２００℃、２分間処理し、樹脂連泡発泡体を得た。

（実施例４）
直鎖低密度ポリエチレン１００重量部に対して、ポリ（ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート
−ｃｏ−メチルメタクリレート：５０／５０）５０重量部、発泡剤としてアゾジカルボン
アミド８重量部、及び、架橋剤としてトリメチロールプロパントリメタクリレート５重量
部を加え、二本ロールを用いて１５０℃で混練して混合樹脂組成物を調製し、これをプレ
ス成型して大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍ、厚さ１ｍｍのシート状成形体を得た。
得られたシート状成形体に２０ｋＧｙの電子線を照射し、架橋を施した後、２００℃、１
分間加熱した後、更に１００ｋＧｙの電子線を照射して、樹脂連泡発泡体を得た。

（実施例５）
直鎖低密度ポリエチレン１００重量部に対して、ポリ（ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート
−ｃｏ−メチルメタクリレート：５０／５０）５０重量部を加え、二本ロールを用いて１
５０℃で混練して混合樹脂組成物を調製し、これをプレス成型して大きさ１５ｃｍ×１５
ｃｍ、厚さ１ｍｍのシート状成形体を得た。
得られたシート状成形体をオートクレーブに入れ、二酸化炭素を流入し、４０℃、２０Ｍ
Ｐａで１時間処理した後、急激に解圧し、発泡体を得た
得られた発泡体に２００ｋＧｙの電子線を照射して、樹脂連泡発泡体を得た。

（評価）
得られた樹脂連泡発泡体を１０ｃｍ角に切り出してサンプルを調製し、空気比較式比重計
（ベックマン社製「モデル９３０」）を用いてＡＳＴＭ Ｄ−２８５６に準拠した方法に
より連泡率を測定した。
結果を表１に示した。

本発明によれば、一定以上の厚さを有する樹脂連泡発泡体を容易かつ連続的に製造するこ
とができる樹脂連泡発泡体の製造方法及び樹脂連泡発泡体を提供できる。

Claims (6)

1. 樹脂連泡発泡体を構成する基材樹脂と、前記基材樹脂と非相溶である熱及び／又は電磁波
   分解性樹脂とを含有する混合樹脂組成物からなる成形体を発泡させる発泡工程と、発泡し
   た成形体を加熱及び／又は電磁波を照射して発泡した成形体中の前記熱及び／又は電磁波
   分解性樹脂を分解する分解工程とを有することを特徴とする樹脂連泡発泡体の製造方法。
2. 発泡工程後、分解工程以前に、成形体中の基材樹脂を架橋する架橋工程を有することを特
   徴とする請求項１記載の樹脂連泡発泡体の製造方法。
3. 熱及び／又は電磁波分解性樹脂は、αメチル基を有する樹脂及び／又はベンジルラジカル
   に分解可能な樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂連泡発泡体の製造方
   法。
4. αメチル基を有する樹脂は、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリアルキレング
   リコール、又は、ポリアルキレングリコールをセグメントとして含む共重合体であること
   を特徴とする請求項３記載の樹脂連泡発泡体の製造方法。
5. ベンジルラジカルに分解可能な樹脂は、ポリスチレンであることを特徴とする請求項３記
   載の樹脂連泡発泡体の製造方法。
6. 請求項１、２、３又は４記載の樹脂連泡発泡体の製造方法により製造されたことを特徴と
   する樹脂連泡発泡体。