JP2023503983A - 大きなコアセルを有する架橋ポリオレフィン発泡体 - Google Patents

Abstract

対向する第１の表面領域および第２の表面領域と、その間に配置された中間領域と、を備える、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートであって、中間領域が、第１の表面領域および第２の表面領域の平均ゲル含有量よりも低いゲル含有量を有するように構成されて、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートに分割力が加えられたときに中間領域内で制御された引裂伝播を可能にする、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。例えば、中間領域のゲル含有量と第１の表面領域および第２の表面領域の平均ゲル含有量との比率は、約７５％以下であり得、中間領域の平均セルサイズと第１の表面領域および第２の表面領域の平均セルサイズとの比率は、約１２５％以上であり得る。

Description

本開示は、一般に、ポリオレフィン発泡体に関し、より具体的には、高回収性および分割可能な大きなコアセルポリオレフィン発泡体およびその製造方法に関し、発泡体は、例えば、発泡体の単一シートとして（分割前）だけでなく、発泡体の２つのシートに分割されたあとにおいても、多数の改善した構造および機械特性を含む。

優先権主張
本出願は、２０１９年１１月２８日に出願された米国特許出願番号第１６／６９９，０６２号および第１６／６９９，０６３号の利益を主張し、これらの出願の全体は、参照により本出願に組み込まれる。

ポリオレフィン発泡体の製造する従来の方法は、熱可塑性樹脂、発泡剤、および添加剤を含む発泡性シートを押し出すことを含む。発泡性シートを発泡剤の活性化温度でオーブン内で発泡させる前に、発泡性シートは、例えば、電子線照射装置に通すことにより、照射を介して架橋され得る。当技術分野で実施されているように、電子ビーム照射装置は、発泡性シート全体に均一な架橋度を提供しながら、電子が発泡性シート材料中を通過して反対側から出るように、十分な線量の電子を発泡性シートの各側に送出するように構成されている。電子は、発泡性シートを通過する際に、そのエネルギーを、ポリマー鎖間の架橋を形成する材料に付与し、それによって発泡性シートの厚さ全体にわたって結合を強化する。

例えば、従来の方法では、発泡性シートを電子ビーム照射装置に通過させ得、これによって、まず第１の側を照射によって露光する。照射装置は、電子が第１の側から発泡性シートを通過して対向する第２の側から出るが、電子が通過してポリマー材料と相互作用して架橋する際にエネルギーを失うように、十分な線量の電子を送出するように構成されている。これは、架橋度、つまり、ゲル含有量は、第１の側の表面領域において高く、発泡性シートの厚さを通して第２の側の表面領域まで徐々に減少し、架橋の勾配を発生させることを意味する。発泡性シートの厚さ全体を均等な架橋度およびゲル量を補償かつ生成するため、その後、再度、シートを電子線照射装置を通過させるが、これによって、第２の側は、同じ照射度で露光され、それによって、発泡体の厚さ全体の線量を均衡させ、架橋度が重なる発泡性シートの中間領域を含めて全体的に均等な架橋度を達成する。

このような方法で照射された発泡性シートは、オーブン内で発泡させた後、両方の表面領域およびその間の中間領域を含む材料の厚さ全体にわたって均一な架橋度を有し、また、全体的に均一なセルサイズを有することになる。従来、発泡体全体に均一な架橋を有し、かつ均一セルサイズを有することが望ましいが、そうでないと、各種用途に使用できなくなる発泡体内に、弱点が形成され得、性能に影響を及ぼす可能性がある発泡体の他の特性における異常が形成され得る。

しかし、特許公開番号ＵＳ２００３／００８２３６４Ａ１号には、発泡体の片側が他側よりも意図的に高い照射量を与えられる、可変架橋を有する発泡体材料が開示されている。そのような発泡体は、より高い架橋量およびより小さいセルサイズを有する第１の側の領域と、より低い架橋量およびより大きいセルサイズを有する第２の側の領域と、を有することになる。同参考文献には、片側での架橋が大きいため、均一な架橋を有する発泡材料に比べて、より広い範囲の材料と組み合わせて使用できることが開示されている。同参考文献では、変動させた架橋量を有する発泡材料は、材料全体に２つの異なる架橋度を有するか、材料全体に架橋の勾配を有することができるため、成形時の耐熱性などの様々な特性の制御が可能となり、より高い溶融温度、最終製品における改善した圧縮ゆがみ特性、および最終製品の改善された高温性能を有するプラスチックを使用できることを開示している。追加として、同参考文献は、放射線照射などによる発泡後に２回目の架橋を行うことも可能であることを開示する。これにより、最終用途プロセス（低圧成形、インサート成形、圧縮成形など）の間に必要とされる耐熱性を損なうことなく、より低密度で発泡体シートを製造することができる。

いくつかの有用な可変架橋方法および利点が、参考文献ＵＳ２００３／００８２３６４Ａ１に開示されているが、これらは、異なる架橋度の２つの領域（例えば、高側および低側）および勾配（例えば、ある側から別の側へ徐々に高～低架橋度または低～高架橋度）を有する発泡体を製造することのみを含む。つまり、２つの異なるゲル含有量を有する２つの領域を有する発泡体、またはゲル含有量の勾配のみを有する発泡体のみが想定される。注目すべきことに、これらの例の各々が、発泡体の片側からもう片側まで、架橋、ゲル含有量、セルサイズの非対称水準を有する発泡体を発生する。

これらの可変架橋発泡体および従来の発泡体（均一架橋を有する）は先行技術として知られているが、それらの方法だけでは達成できない追加の特性を有する発泡体に対する強い必要性が依然として存在している。

例えば、いくつかの最終用途は、１枚の発泡体シートを制御された均一な方法で分割し、２枚の発泡体シートを製造することを必要とする。先行技術の方法のいずれかによって製造された発泡体シートを分割または引き裂こうとすると、引き裂きは、発泡体のコアまたは中間領域を一貫して伝播せず、むしろ片側または他側に表面化して、発泡体の一部または塊のみが引き裂かれることになる。両面発泡テープの場合、例えば、壁または他の基材表面から被着物体を取り外すと、発泡シート全体が壁表面から引き剥がれたり、被着物体から引き剥がれたり、または、より頻繁にランダムに引き裂かれ、これによって、その壁と物体の両方の上に発泡体の不均一部分が残る。最悪の場合、基材または対象物の一部はまた、破損し、引き剥がされ得る。

さらにまた、開放セル表面構造の恩恵を受ける音響発泡体などの発泡体の場合、１枚の発泡体のシートを２枚の発泡体のシートに変換する従来の方法は、特許公開番号第ＥＰ０２８６５７１Ｂ１号に記載されているように、物理的に引っ張るか引き裂くのではなく、刃でシートを切削することを伴う。発泡体の縦方向の切断は、例えば、厚さのばらつきがほとんどなく、均一な開放セル表面形状が得られるため、業界では一般的に好まれている。例えば、ＥＰ０２８６５７１Ｂ１号において、同参考文献は、高密度、小セル構造の１つの表面と、低密度、大セル構造の１つの表面とを各々が有する同一寸法の２つのパネルを形成するために、閉鎖セルポリウレタン発泡体パネルを切削し、大セル構造は大きな開放セルを作製するために切削されたことを教示している。しかし、そのような切削された発泡体でも、接着結合、保水、滑り止めなどを含むがそれらに限定されない、業界の要求を満たす十分な音響特性および他の特性を必ずしも呈するとはいえない。

発泡シート構造を分割する他の既知の方法は、例えば、特許公開第ＧＢ７３８４９４Ａ号に教示されているように、発泡体の各側を構造層に積層した後、それを引き離すことを含む。その参考文献では、スポンジゴムの層の両側に２枚の柔軟な非ゴム材料を接着し、スポンジゴムの厚さを縦方向に分割して、２枚の材料を作製し、各々がスポンジゴム層の一方の面に固定された柔軟な非ゴム裏シートを有し、その露出面は、スポンジゴム層の厚さ内の孔よりも大きな寸法の表層孔を有した。しかし、引き離された発泡体のシートの各々に積層されたバッキング層を組み込むことは、製品の特性全体に影響を与え、設計および使用の自由度を制限し、また追加の加工ステップおよび材料コストを必要とするため、必ずしも望ましくない。

したがって、先行技術の多くの問題に対処するために、改善された発泡体構造およびその製造方法に対する必要性が残っている。そのような発泡体は、発泡体が使用される用途の独特の仕様に合わせた、適切な特徴を有するべきである。

この概要は、以下の詳細な説明でさらに説明される概念の選択を紹介するべく提供される。この概要は、特許請求された主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求された主題の範囲を制限する助けとして使用されることも意図していない。

本開示は、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート、独立セル架橋ポリオレフィンシートを分割するためのプロセス、および独立セルスキン側と開放セル分割側とを有する分割架橋ポリオレフィン発泡体に関する。

一態様では、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートは、対向する第１の表面領域および第２の表面領域と、その間に配置された中間領域と、を備える、中間領域のゲル含有量と第１の表面領域および第２の表面領域の平均ゲル含有量との比率は、約７５％以下であり、中間領域の平均セルサイズと第１の表面領域および第２の表面領域の平均セルサイズとの比率は、約１２５％以上である。

別の態様では、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートは、対向する第１の表面領域および第２の表面領域と、その間に配置された中間領域と、を備え、中間領域は、第１の表面領域および第２の表面領域の平均ゲル含有量よりも低いゲル含有量を有するように構成されて、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートに分割力が加えられたときに中間領域内で制御された引裂伝播を可能にする。

別の態様では、分割された架橋ポリオレフィン発泡体シートを製造するためのプロセスは、対向する第１の表面領域および第２の表面領域と、その間に配置された中間領域と、を有する架橋ポリオレフィン発泡体シートを製造すること（中間領域は、第１の表面領域および第２の表面領域の平均ゲル含有量、ならびに第１の表面領域および第２の表面領域の平均セルサイズよりも大きい平均セルサイズを有するように構成される）と、架橋ポリオレフィン発泡体シートの第１の側および架橋ポリオレフィン発泡体シートの第２の側が分離して２つの分割ポリオレフィン発泡体シートを生成するまで、制御された引裂伝播が中間領域を通って進むように、分割力を架橋発泡体シートに加えることと、を含む。

別の態様では、分割架橋ポリオレフィン発泡体シートは、独立セル表面を含む表皮側と、約１５０μｍ～約５５０μｍのピーク高さを有する開放セル表面を含む分割側と、を含む。

本開示による発泡性シートの概略斜視図である。 図１の発泡性シートを発泡させた後の発泡体シートの概略斜視図である。 図２の発泡体シートの概略側断面図である。 片側が基材に接着され、かつ分割されている、図２～図３の発泡体シートの概略側面図である。 それぞれ、分割中および分割後の図２～３の発泡体シートの概略側面図である。 本開示による図２～３の発泡体シートの例示の製造分割プロセスの概略図である。 本開示の発泡体シートのゲル比率と発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートのゲル比率と発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートのゲル比率と発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートのセルサイズ比率と発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートのセルサイズ比率と発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートのセルサイズ比率と発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートの５０％圧縮ひずみと発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートの５０％圧縮ひずみと発泡体密度のグラフである。 本開示の発泡体シートの５０％圧縮ひずみと発泡体密度のグラフである。 本開示に係る分割力強度試験装置の概略図である。 本開示による発泡体シートの分割力強度と発泡体密度のグラフである。 本開示による発泡体シートの分割力強度と発泡体密度のグラフである。 本開示による発泡体シートの分割力強度と発泡体密度のグラフである。 本開示による発泡体シートのＴ剥離強度と発泡体密度のグラフである。 本開示による発泡体シートのＴ剥離強度と発泡体密度のグラフである。 本開示による発泡体シートのＴ剥離強度と発泡体密度のグラフである。 本開示による発泡体シートの窪み深さの回復のグラフである。 本開示による分割発泡体シートのピーク高さと発泡体密度のグラフである。 本開示による分割発泡体シートの表面粗さと発泡体密度のグラフである。 本開示による分割発泡体シートの動摩擦係数と発泡体密度のグラフである。 本開示による分割発泡体シートの静摩擦係数と発泡体密度のグラフである。 本開示による分割発泡体シートの平均音低減（透過率音響）と発泡体坪量のグラフである。 本開示による分割発泡体シートの獲得した水質量（表面保水）と発泡体密度のグラフである。 本開示による分割発泡体シートの剥離強度と試験表面タイプのグラフである。

本明細書で開示されるのは、改善されたポリオレフィン発泡体組成物およびその製造方法であり、発泡体は、例えば、発泡体の単一シートとしてだけでなく、発泡体の２つのシートに分割されたあとにおいても、多数の改善した構造および機械特性を含む。非限定的な一例では、発泡体は、閾値分割力が加えられたときに、制御された分割引裂伝播を可能にするように構成されている中間領域を含み、これによって、発泡体の第１の側および第２の側が、中間領域のみを通じて一貫して均一な方法で互いに分離し、その領域外の発泡体において望ましくない裂け目がない。切削を必要とせずに、発泡体を分割する製造プロセスがさらに開示されている。

図１は、第１の側Ａ、第２の側Ｂ、Ａ側およびＢ側の間の中間領域１２、中間領域１２とＡ側との間の表面領域１４Ａ、ならびに中間領域１２とＢ側との間の表面領域１４Ｂを有する、発泡性シート１０の透視斜視図である。さらに、発泡性シート１０の機械方向ＭＤ（すなわち長さ寸法）、横方向ＴＤ（すなわち幅寸法）、ならびにＺ方向ＺＤ（すなわち厚さ寸法）を、シートの押出方向を基準として表している。発泡性シートは、押出成形を含む当該技術分野において一般的な様々なプロセスによって作製され得、１つ以上の樹脂、発泡剤、および適切な添加剤を含み得る。

発泡性シートでの使用に適したポリマーまたは樹脂として、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、およびゴムが挙げられるが、これらに限定されない。個々の樹脂は、発泡性シート、および２つ以上の樹脂のブレンド用に選択されてもよい。適切な発泡剤として、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が挙げられ得る。

発泡性シートを照射するための従来の方法とは対照的に、発泡性シート１０の各側ＡおよびＢが、発泡性シート１０の材料および有効厚さに基づいて構成されている低いエネルギーで照射されるように、本開示によって新規の制御された深さ架橋技術が利用される。そのような場合、各側に反対方向から進入した電子は、中間領域１２において重なる発泡性シートの厚さを貫通してから、エネルギーを失い、他方の側の表面から出ずに、発泡性シート内での移動を停止する。高エネルギー電子が物質中をある距離を進むと減速し、最終的に消滅することは、電子の実用範囲と称され得る。発泡性シート１０を各側から貫通する電子の実用範囲を、エネルギーを失う前に中間領域１２内の最小または制御された幅の重複領域を通過するように順に調整すると、表面領域１４Ａおよび１４Ｂなどの発泡性シート１０の別の領域に対してより低い架橋度を有するように構成された発泡性シート１０の規定中間領域１２がもたらされる。さらに、中間領域１２の位置および特性（ゲル含有量、位置、幅を含む）は、材料の種類、有効厚さ、電位、線量、線速度、ビーム幅などの変数を調整することで厳密に制御することができる。

例えば、最適な照射条件を決定するために、電子線照射装置は、発泡性シート１０の有効厚さ（ＥＴ）およびその材料の種類に基づいて、例えば、線量（Ｍｒａｄｓ）に影響を与えるようにその電位（ｋＶ）および電流（ｍＡ）を変化させるように調整することができる。ＥＴは、発泡性シートの実際の厚さ（ｍｉｌｓ）に材料の密度（ｇ／ｃｍ３）を乗じることで計算される。当業者の通常の技術によって調整され得る他の変数は、電子線照射装置を通って進む発泡性シート１０の線速度（ｍ／分）、および電子の走査ビーム幅（インチ）である。例えば、線速が増加した場合、線量（Ｍｒａｄ）は一定に保つことができるが、電流（ｍＡ）はそれに応じて調整する必要がある。

図２を参照すると、発泡性シート１０の中間領域１２が表面領域１４Ａおよび１４Ｂに対してより低い架橋度を有するように、上述の新規の制御された深さ架橋技術を使用して発泡性シート１０が照射された後、発泡性シート１０は、次いで、発泡剤の活性化温度以上で発泡させることができる。発泡プロセス中に、発泡性シート１０は、各方向ＴＤ、ＭＤ、およびＺに膨張して、発泡体１０Ａ（例えば、発泡シート）を発生することになる。発泡体１０Ａは、結果として、領域１４Ａおよび１４Ｂのゲル含有量よりも低い中間領域１２のゲル含有量を有し、さらにまた、以下でより詳細に説明するように、中間領域１２内により大きなセル、ならびに表面領域１４Ａおよび１４Ｂ内に比例的に小さなセルを有する、対称的なセルサイズ構造を有することになる。重要なことに、この構造は、発泡体１０Ａの単一シート内で達成され、他の発泡体の積層または同時押出、または他の後処理ステップを必要としない。

図３は、図２の発泡体１０Ａの断面図であり、新規の制御された深さ架橋方法を利用した後、その領域におけるより低い架橋度（およびより低いゲル含有量）のため、発泡後に中間領域１２のより大きなセル構造が生じたことを示す。セル形成は、例えば、材料中の発泡剤の周りのポリマーにおける架橋度によって影響を受け、それによって、発泡プロセス中に発泡剤からのガスの膨張が制限され得る。発泡性シート全体の架橋度、ならびに発泡プロセスでの発泡剤の活性化が均一であれば、架橋度との関係で、通常、材料全体で同様の限定されたサイズになるように細胞が膨張することになる。しかし、本明細書に記載されるように制御された深さ架橋を使用する場合、発泡体１０Ａの中間領域１２のゲル含有量およびセルサイズは、所望の性能特性を含む表面領域１４Ａおよび１４Ｂに対する特定の仕様に対して厳密に制御かつ構成されることができる。これらの仕様および所望の特性は、発泡体１０Ａの単一シートについて制御することができるだけでなく、本発明の方法によっても可能になる制御された引裂伝播によって発泡体が分割された後に製造された発泡体の各シートに関しても制御することができる。

例えば、本明細書に記載の方法によって製造された単一シートの発泡体１０Ａに関して、発泡体は、約９０％以下、好ましくは約７５％以下、より好ましくは約５０％以下であるように構成されているゲル比率を有し得る。ゲル比率は、本開示の実施例１でさらに説明したように、中間領域１２のゲル含有量を表面領域１４Ａおよび１４Ｂの合計平均ゲル含有量と比較することによって計算される。代替的に、ゲル比率は、約１５％～約９０％、好ましくは約１５％～約７５％、より好ましくは約１５％～約５０％であり得る。約１５％より低くなると、細胞壁が破壊され、より大きなブリスターセルが形成されるため、発泡体がブリスターを呈し始める。

中間領域１２の厚さも、発泡体用途の必要性に応じて調整され得るが、一般に、発泡体全体の厚さの約１／３～約２／３である。

本明細書の方法によって製造された単一シートの発泡体１０Ａのセルサイズ比率は、本開示の実施例２にさらに説明されているように、中間領域１２の間のセルサイズの差を表面領域１４Ａおよび１４Ｂの合計平均で除したものとして計算され得る。セルサイズ比率は、約１２５％以上、好ましくは約２００％～約４００％、より好ましくは約２５０％～約４００％となるように構成され得る。

本開示の方法によって製造される発泡体の好適な密度は、約１．５ｐｃｆ～約２０ｐｃｆ、好ましくは約１．５ｐｃｆ～約１５ｐｃｆ、より好ましくは約２ｐｃｆ～約１０ｐｃｆであり得る。

さらに、ゲル比およびセルサイズ比率を記載のように構成することで、特に、発泡体１０Ａは、幅広い用途に好適な望ましい特性を有するように調整され得る。例えば、本開示の方法によって製造された発泡体は、約１０％未満、好ましくは約３％～約１０％、より好ましくは約４％～約９％の５０％圧縮ひずみを有し得、これは標準的な照射発泡体で達成することはできない。

本開示の方法によって製造された発泡体１０Ａはまた、本開示の実施例７を参照してより詳細に説明されるように、その耐熱性を改善するために発泡体を後架橋した後でも、標準発泡体に対して約５５％～約８０％の回復改善、ならびに標準発泡体に対して約３５％～約６５％の改善を含む、標準発泡体に対する改善した窪み深さの回復を有するように構成され得る。発泡体１０Ａは、例えば、試験規格ＶＤＡ２３７－１０１－２によれば、ゼロ時間で元の厚さの約３５％～約４５％、および１６８時間後での元の厚さの約４％～約６％の窪み深さを有し得る。さらに、発泡体１０Ａは、ポリオレフィン発泡体シートが後架橋されて、約５０％以上の中間領域内でのゲル含有量を有するようになったあと、試験規格ＶＤＡ２３７－１０１－２による、０時間での元の厚さの約５０％～約５５％、および１６８時間後の元の厚さの約５％～約１０％の窪み深さの回復を有し得る。

別の例では、中間領域１２におけるより低い架橋度またはゲル含有量は、照射および発泡性シート１０の条件に基づいて表面領域１４Ａおよび１４Ｂと相対的に構成されて、閾値分割力が発泡体シート１０Ａに加えられたときに、発泡体１０Ａの中間領域１２に沿った分割引裂伝播を制御し得る。閾値分割力は、例えば、発泡体テープ用途の保持強度を満たすのに十分高い一方で、中間領域１２に沿っておよびその境界内で、発泡体１０Ａに付着したいかなる基板または物体も損傷することなく、制御された均一の分割引裂伝播を可能にするのに十分低いように架橋度を調整する、最終用途の必要性に基づいて決定され得る。

図４は、基材ＳにＢ側で接着された発泡体シート１０Ａの例を示し、分割力ＳＦは、Ｚ方向またはそれに対して鋭角にＡ側で引っ張る数例のベクトルによって表現されている。中間領域１２が分割された後、新しい開放セル面２２Ａおよび２２Ｂが生じ、開放セル面２２Ａは、独立セル面Ａと対向し、開放セル面２２Ｂは、独立セル面Ｂと対向している。

さらに、発泡体１０Ａの分割中に制御された方法で中間領域１２内に留まり、それによって、使用者などによって閾値分割力ＳＦが加えられたときに発泡体１０ＡのＡ側がＢ側から均一に剥がされ、最終的に半分２０Ａおよび２０Ｂから２つの別々の発泡シートを生成することができる、分割引裂伝播線１６が示されている。上述したように、表面領域１４Ａおよび１４Ｂと中間領域１２との相対的な架橋度は、例えば、Ａ側に結合した物体が閾値分割力ＰＦで引き離されるときに基板Ｓを損傷することを避けるように、用途の特定の必要性に合わせて構成かつ調整され得る。これに対し、先行技術の方法によって発泡性シート１０から製造された発泡体は、例えば、Ｚ方向（ＺＤ）に分割力を加えて縦方向（ＭＤ）または横方向（ＴＤ）に分割した場合、材料を通して均等な分割引裂伝播を生成しないことになる。むしろ、引裂１６は、中間領域１２の外側で、材料中をランダムに伝播し、発泡体１０ＡのいずれかのＡ側またはＢ側で表面化し得、このとき、側面全体が剥離される前に発泡体の塊が引き裂かれ得る。これは、発泡体の片側を他の側から均等に分割することが望まれる場合の発泡体テープの用途によっては、またはＡ側をＢ側から連続して剥離し、１枚の発泡体シートから２枚の発泡体シートを製造する方法では、特に厄介な問題である。

図５Ａは、図４に示される分割発泡体１０Ａと同様の概念を示すが、ただし、発泡体１０Ａのどちらの側も基材に固定されていないため、発泡体１０Ａは、２つの別々の対向する分割力ＳＦによって引き離されて、２つの別々の発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’を生成し得る。中間領域１２が分割された後、新しい開放セル面２２Ａおよび２２Ｂが生じ、開放セル面２２Ａは、発泡体２０Ａ’における独立セル面Ａと対向し、開放セル面２２Ｂは、発泡体２０Ｂ’における独立セル面Ｂと対向している。

発泡体１０Ａの分割力強度は、分割力強度試験方法によって本開示の実施例４に記載のように測定され、約５ｌｂｆ～約３５ｌｂｆ、好ましくは約８ｌｂｆ～約３３ｌｂｆ、より好ましくは約９ｌｂｆ～約３０ｌｂｆであるように構成され得る。本開示の発泡体の分割強度は、同等の密度を有する標準的な発泡体と比較して著しく低減され得、その低減は、約２５％～約８０％、好ましくは約３０％～約７０％、より好ましくは約４０％～約６０％である。

発泡体１０ＡのＴ剥離強度は、Ｔ剥離強度試験方法によって本開示の実施例５に記載のように測定され、約１ｌｂｆ～約５ｌｂｆ、好ましくは約１．５ｌｂｆ～約４ｌｂｆ、より好ましくは約１．６ｌｂｆ～約３．１ｌｂｆであるように構成され得る。本開示の発泡体のＴ剥離強度は、同等の密度を有する標準的な発泡体と比較して著しく低減され得、その低減は、約２０％～約７０％、好ましくは約３０％～約６０％、より好ましくは約４０％～約５０％である。

図６は、本開示による発泡体１０Ａを連続的に分割し得る方法の一例を示す製造プロセス１００の模式図である。発泡体１０Ａを含む供給ロールＦは、図示のように、反時計回り方向にＮ１、時計回り方向にＮ２などの反対方向に回転する一対のニップローラＮ１、Ｎ２に供給され得る。対向する方向に回転することにより、図５Ａに示すような分割力ＳＦは、発泡体１０Ａの両側Ａ、Ｂから機械的に達成され得、それによって、必要に応じて案内ローラを用いて案内され、かつ最終的に巻取機Ｗ１、Ｗ２により巻き取られ得る２シートの発泡体２０Ａ’、２０Ｂ’を得ることができる。この方法によれば、ニップローラＮ１、Ｎ２のみを使用して発泡体１０Ａを半分に分割することができるため、切削機器を利用したり、維持したりする必要がない。さらに、発泡体１０Ａを分割する速度は十分に速く、発泡体の製造そのものとインライン製造プロセスの一部とすることが可能である。

本開示によって可能になる制御された分割引裂伝播は、非常に効果的であり、２つの分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’であって、その各々が、未分割発泡体１０Ａの元のフルゲージの約３０％～約７０％、好ましくは約４０％～約６０％、より好ましくは約４５％～約５５％の平均ゲージを有する分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’を発生するよう調整され得る。さらに、分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’は各々、非分割発泡体１０Ａの元の全質量の約３０％～約７０％、好ましくは約４０％～約６０％、より好ましくは約４５％～約５５％の質量も有し得る。分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’は各々、本開示の実施例８でさらに説明されるように、非分割発泡体１０Ａの元の全密度の約７５％～約１２５％、好ましくは約８５％～約１１５％、より好ましくは約９０％～約１１０％の密度も有し得る。

さらに、均等で対称的な半分が望まれる場合、本開示の方法は、本開示の実施例８でさらに説明されるように、ゲージについて約２０％（理想的には５０％から）、質量について約１０％（理想的には５０％から）、および密度について約１６％（理想的には１００％から）の最大のばらつきをもたらし得る。本開示の方法は、本開示の実施例８でさらに説明されるように、ゲージについて約５％（理想的には５０％から）、質量について約２％（理想的には５０％から）、および密度について約６％（理想的には１００％から）の最大のばらつきをもたらし得る。

分割後に、発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’はまた、多数の望ましい特性のために構成され得る。例えば、表面２２Ａおよび２２Ｂ上に作製され得るゲル含有量、セルサイズ、および開放セル構造に加えて、発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’はまた、本明細書に記載されるような追加の性能利点を提供する有利な物理特性を含み得る。例えば、表面２２Ａおよび２２Ｂのピーク高さは、約１５０μｍ～約５５０μｍ、好ましくは約２００μｍ～約５００μｍの範囲であり得、本開示の実施例９でさらに説明されるように、標準発泡体表皮（独立セル表面）と比較してピーク高さの約１２倍の増加、および標準発泡切削表面（開放セル表面）と比較して約４倍の増加を含み得る。表面２２Ａおよび２２Ｂの表面粗さ（Ｓａ）は、約７０μｍ～約１５０μｍ、好ましくは約７５μｍ～約１４０μｍ、より好ましくは約８０μｍ～約１３５μｍの範囲であり得、本開示の実施例１０でさらに説明されるように、標準発泡体表皮（独立セル表面）と比較して表面粗さの約６倍の増加、および標準発泡切削表面（開放セル表面）と比較して約１．８倍の増加を含み得る。

分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’はまた、表面２２Ａおよび２２Ｂ間の摩擦係数（ＣＯＦ）が、約１．０ｌｂｆ～約４．５ｌｂｆ、好ましくは約１．５ｌｂｆ～約４．０ｌｂｆ、より好ましくは約１．８ｌｂｆ～約３．５ｌｂｆ、静的ＣＯＦについては、および動的ＣＯＦについては、約１．０ｌｂｆ～約４．０ｌｂｆ、好ましくは約１．５ｌｂｆ～約３．５ｌｂｆ、より好ましくは約１．５ｌｂｆ～約３．０ｌｂｆの範囲となるように構成され得る。静的ＣＯＦについては、標準的な発泡体表皮（独立セル表面）と比較して約４．１倍の増加、および標準的な発泡体切削表面（開放セル表面）と比較して約３．３倍の増加を含み得、動的ＣＯＦについては、本開示の実施例１１でさらに説明するように、標準発泡体表皮（独立セル表面）と比較して約４．４倍の増加、および標準発泡体切削表面（開放セル表面）と比較して約３．７倍の増加を含み得る。

また、分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’は、本開示の実施例１２に記載の透過率音響試験方法によって、表面２２Ａおよび２２Ｂによって達成される平均音低減が、約５ｄＢ～約２５ｄＢ、好ましくは約５ｄＢ～約２０ｄＢ、より好ましくは約８ｄＢ～約１７ｄＢの範囲となるように構成され得る。本開示による分割発泡体表面２２Ａおよび２２Ｂは、同等の坪量の任意の標準発泡体表皮表面よりも良好に、かつ約７ｇ／平方フィート以上の坪量の任意の標準発泡体切削表面よりも良好に、機能することになる。

分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’はまた、本開示の実施例１３にさらに説明される表面保水試験方法によって、表面２２Ａおよび２２Ｂの表面保水が、約０．０１０グラム～約０．０５０グラム、好ましくは約０．０１５グラム～約０．０４５グラム、より好ましくは約０．０１７グラム～約０．０４３グラムに及ぶよう構成され得、標準発泡体切削表面と比べて約３．９倍改善、および標準発泡体切削表面と比べて約１．５倍改善を含み得る。

分割発泡体２０Ａ’および２０Ｂ’はまた、表面２２Ａおよび２２Ｂ上で優れた接着性を呈し、標準的な発泡切削表面よりも優れた接着固定を有し、標準的な発泡体表皮表面と同等の性能を有し得る。例えば、本開示の実施例１４でさらに説明する接着剤試験方法および結果によって、分割発泡体表面の表皮剥離強度は、約０．９５Ｎ／ｍｍ以上、好ましくは約１．００Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは約１．１０Ｎ／ｍｍ以上であり得る。

実験方法
表１の配合を使用して、以下に後述する実験および実施例のために、発泡性シートおよび発泡体を調製した。

ＥＶＡはエチレンビニルアセテートであり、ＰＥはポリエチレンであり、ＰＰはポリプロピレンであり、ＬＤＰＥは低密度ポリエチレンであり、ＬＬＤＰＥは線状低密度ポリエチレンであり、ＡＯは抗酸化剤であり、ｈ－ＰＰはＰＰのホモポリマーであり、ＴＰＥは熱可塑性エラストマーであり、ＡＲは「必要に応じて」を意味し、当業者に知られたように発泡体の目標密度を達成する。

発泡性シートサンプルを、表１の配合に基づいて製造し、標準的な方法に従って架橋して、全体に均一な架橋を有する対照例サンプルを製造し、同様に、本開示の新規の制御された深さ架橋方法によって、その中間領域（すなわち、その「コア」）対その表面領域内で、程度の差はあるがより少ない架橋を有するようにした。次いで、発泡性シートを発泡剤の活性化温度で発泡させて、以下の手順によって、試験用の様々な密度を有する発泡体サンプルを製造した。

実施例１－ゲル比率
中間領域１２または「コア」領域、表面Ａ（表面領域１４Ａ）および表面Ｂ（表面領域１４Ｂ）のゲル含有量は、上記の実験方法によって製造された発泡体の各照射サンプルについて測定された。鋭利なカミソリとシムを使用して、各発泡体サンプルおよび対照例サンプルを同じ厚さの３層に分割し、外側（Ａ側）試験片、中間領域／コア試験片、および外側（Ｂ側）試験片を分離した。切削発泡体サンプルおよび対照例の架橋度は、内部に３本の均等なスリットを入れた幅１２ｍｍのサンプルを調製し、幅３ｍｍの４本の細片を作製し、サンプルの重量が０．０４７ｇ～０．０５３ｇになるように適当な長さで切断することによって、測定した。秤量した架橋ポリオレフィン発泡体（グラム単位のＡ）を１２０℃の２５ｍＬキシレンに２４時間浸漬した。２４時間後、２００メッシュのワイヤメッシュでろ過し、１２時間以上ヒュームフード内に静置した。次いで、１５ｉｎＨＧに設定した１００℃の真空オーブンにワイヤメッシュとともに４時間入れ、ワイヤメッシュ上の不溶物を真空乾燥させた。不溶物の乾燥重量（Ｂ（グラム））を測定し、以下の式から架橋度を計算した。架橋度（重量％）＝１００ｘ（Ｂ／Ａ）

Ａ側およびＢ側の結果を平均して、外側のゲル量値を生成し、コア領域のゲル量測定値を、平均した外側のゲル量値で割って、コアと外側との比率を求めた。結果は、以下の表２Ａ、２Ｂ、および２Ｃ、ならびにそれぞれ対応する図７Ａ、７Ｂ、および７Ｃに示される。

図７Ａ、７Ｂ、および７Ｃに示されるように、ゲル比率はすべて１００％あたりで推移し、サンプル全体の架橋およびゲル含有量が均一の水準を示す。しかし、制御された深さ架橋サンプルのゲル比率は、いずれも一貫して対照例よりもはるかに低い値であった。これらのゲル％比率は、本開示の方法によれば、約１５％～約６５％が達成された。

実施例２－セルサイズ比率
中間領域１２または「コア」領域と、表面Ａ（表面領域１４Ａ）および表面Ｂ（表面領域１４Ｂ）とのセルサイズは、上記の実験方法によって製造した発泡体の各照射サンプルについて測定された。鋭利なカミソリ刃を使用して発泡体に垂直に切り込みを入れ、スライス表面が無傷であることを確認にした。測定機能付き顕微鏡（Ｋｅｙａｎｃｅ ３Ｄ顕微鏡ＶＨＸ－６０００）を使用して、発泡体の各領域の断面図を観察した。具体的には、表面に近いＡ側から５個、Ｂ側から５個の細胞を選択し、Ｚ方向の細胞サイズを測定し、平均細胞サイズを求めた。さらに、コア領域から１０個の細胞を選択し、ｚ方向に測定し、その平均を求めた。最後に、コア領域と表面領域とのセルサイズの差異を比較し、比率（コア÷外側領域の全体平均）で表した。結果は、以下の表３Ａ、３Ｂ、および３Ｃ、ならびにそれぞれ対応する図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃに示される。

図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃに示されるように、セルサイズ比率はすべて１００％あたりで推移し、サンプル全体のセルサイズが均一の水準を示す。しかし、制御された深さ架橋サンプルのセルサイズ比率は、いずれも一貫して対照例よりもはるかに高い値であった。これは、コアにおけるセルサイズが表面領域におけるセルサイズよりはるかに大きかったことを意味する。これらの細胞サイズ比率は、本開示の方法によれば、約２２０％～約３６５％が達成された。

実施例３－５０％圧縮ひずみ
上記の実験方法によって製造した発泡体の各照射サンプルについて、ＡＳＴＭ Ｄ３５７５によって、５０％圧縮ひずみを測定した。結果は、以下の表４Ａ、４Ｂ、および４Ｃ、ならびにそれぞれ対応する図９Ａ、９Ｂ、および９Ｃに示される。

図９Ａ、９Ｂに示されるように、標準対照例発泡体に対して、全てのサンプルについて５０％圧縮ひずみが改善（低下）された。図９Ｃに示されるよういに、５０％圧縮ひずみは、性能を犠牲にしないように、少なくとも標準的なＰＰ発泡体と同等かそれ以上であった。

さらに、各ＰＥおよびＥＶＡサンプル（表４Ａおよび４Ｂに示される）について、それぞれ図９Ａおよび９Ｂの傾向データに基づいて、同じ密度の各対照例サンプルについて５０％圧縮ひずみを計算し、以下の表４Ｄにおいて比較した。示されるように、各ＰＥおよびＥＶＡサンプルでは、所与の密度の対象例と比較して５０％圧縮ひずみが減少（改善）し、その減少％は約４５％～約７５％に及んだ。

実施例４－分割力強度
上記の実験方法によって製造した発泡体の各照射サンプルについて、分割力強度を測定した。以下のような分割力強度試験方法を使用して、図１０に示す作製装置によって、分割力強度を測定した。各発泡体サンプルの両側にコロナ処理を施し、次いで、発泡体１０Ａの両側に強力な感圧接着剤を塗布して、両面発泡体テープに変換した。次いで、発泡体テープを２インチ×１インチの試験片に切断した。治具のステンレス鋼がきれいなことを確認し、スリットのない端部と凹みのない方の端部の、小さなステンレス鋼板（図１０の「Ｓ．Ｓ．小さな板」）に、両面発泡体テープ１０Ａを貼り付けた。次いで、小さなステンレス鋼および発泡体組立品を配置治具の２インチ幅の溝内に配置し、次いで、配置治具のフックを大きなステンレス鋼プレート（図１０の「Ｓ．Ｓ．大きな板」）の端部に配置した。小さなプレートを大きなプレートにしっかりと押し付け、配置治具を取り外した。小さなステンレス鋼および発泡体アセンブリは、大きなプレートの端部から１インチ離れたところに位置した。テープは２４時間硬化させた。その後、大きな板をテーブルに滑らせ、テーブル下の柱をインストロン機に挿入した。横棒を小さなプレートの下、凹部領域に滑り込ませ、縦棒をスリットの中に立ち上げさせた。インストロングリップで棒の端部のタブを挟み、４０インチ／分の延伸モードで起動し、発泡体シートサンプルの機械方向（ＭＤ）および機械交差方向（ＣＭ）の両方でポンド単位で分割力を測定した。

結果は、以下の表５Ａ、５Ｂ、および５Ｃ、ならびにそれぞれ対応する図１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｃに示される。

図１１Ａに示されるように、発泡体の密度に関わらず、ＥＶＡ発泡体サンプルを分割するのに必要とされる力は、対照例サンプルよりはるかに小さかった。図１１Ｂに、ＰＥ発泡体サンプルについて示されるように、最低密度の対照例サンプルは、はるかに高密度のサンプル発泡体よりも若干低い分割力強度を有するが、同様の現象が観察された。図１１Ｃに関して、ＰＰ発泡体サンプルは、若干低い密度を有する対照例を含む、対照例サンプルよりも低い分割力を有した。これらの結果は、発泡体の所与の密度について、本開示の制御された深さ架橋方法によって調製された発泡体サンプルは、対照例発泡体よりも一貫して少ない分割力強度を有することになることを示している。

さらに、各ＰＰ、ＰＥ、およびＥＶＡサンプル（表１１Ａ～１１Ｃに示される）について、それぞれ図９Ａおよび９Ｂの傾向データに基づいて、同じ密度の各対照例サンプルについて分割力強度を計算し、以下の表５Ｄにおいて比較した。示されるように、各ＰＰ、ＰＥ、およびＥＶＡサンプルでは、所与の密度の対象例と比較して分割力強度ひずみが減少（改善）し、その減少％は約２５％～約８０％に及んだ。

実施例５－Ｔ剥離強度
上記の実験方法によって製造した発泡体の各照射サンプルについて、Ｔ剥離強度を測定した。Ｔ剥離強度試験方法は、以下のように行った。各発泡体から１インチ×６インチの試験片を切り出した。制御された深さ架橋で製造した発泡体サンプル（コア部分内の大きなセルサイズを有する）の場合は、手で、対照例サンプルの場合は、カミソリを使用して、約１インチのサンプルを分割することによって、サンプルを部分的に分割した。部分的に分割された２つの端部をインストロングリップで挟み、インストロンを１０インチ／分で３インチ延伸モードで起動し、発泡体を半分に分割する最大力をポンド単位で測定した。制御された深さ架橋で製造した発泡体サンプルが、３インチ全体にわたって一貫して均一に分割し続けた一方で、対照例サンプルが、延伸を開始した直後に不均一に裂けたことが観察された。

結果は、以下の表６Ａ、６Ｂ、および６Ｃ、ならびにそれぞれ対応する図１２Ａ、１２Ｂ、および１２Ｃに示される。

図１２Ａに示されるように、ＥＶＡ発泡体サンプルのＴ剥離強度は、特に発泡体の密度が高くなるにつれて、対照例のサンプルよりもはるかに低くなった。図１２Ｂに、ＰＥ発泡体サンプルについて示されるように、最低密度の対照例サンプルは、はるかに高密度のサンプル発泡体よりも若干低いＴ剥離強度を有するが、同様の現象が観察された。図１２Ｃに関して、ＰＰ発泡体サンプルは、若干低い密度を有する対照例を含む、対照例サンプルよりも低いＴ剥離強度を有した。これらの結果は、発泡体の所与の密度について、本開示の制御された深さ架橋方法によって調製された発泡体サンプルは、対照例発泡体よりも一貫して少ないＴ剥離強度を有し、ならびに、対照例発泡体では実現できない、制御された引裂伝播を呈することになることを示している。

さらに、各ＰＰ、ＰＥ、およびＥＶＡサンプル（表１２Ａ～１２Ｃに示される）について、それぞれ図９Ａおよび９Ｂの傾向データに基づいて、同じ密度の各対照例サンプルについてＴ剥離強度を計算し、以下の表６Ｄにおいて比較した。示されるように、各ＰＰ、ＰＥ、およびＥＶＡサンプルでは、所与の密度の対象例と比較してＴ剥離強度が減少（改善）し、その減少％は約２５％～約７０％に及んだ。

実施例６－後架橋：耐熱性
上記の実験方法によって製造した発泡体の各照射サンプルについて、耐熱性を測定した。ＥＶＡ発泡体サンプルは、制御された深さ架橋方法で製造し、後架橋（後ＸＬ）サンプルは、そのコア領域が少なくとも５０％のゲル含有量になるまでＥＶＡ発泡体サンプルを後発泡照射に供することで製造した。これらのサンプルは、同程度の密度の標準的なＥＶＡ対照例発泡体と比較されて、発泡体の表面温度が約２２５℃に達するような熱形成器での２１秒間の極度の熱に耐える能力を測定した。結果は、以下の表７に示される。

ＥＶＡ対照例発泡体は、表面劣化の領域を示したが、これは、熱が発泡体の最高プロセス温度を超えたことを示した。ＥＶＡ発泡体のサンプル（より低いゲル含有量コアを有する）は、表面劣化だけでなく、表面全体にブリスターを発生させる酷い場合を有した。ブリスターは、大きなコア細胞が破裂することによって生じ、複数の細胞が結合させて、表面下にブリスターとして現れる大きな細胞にした。これは、ＥＶＡ発泡体のサンプルでは、コア領域におけるゲルが少なく、弱すぎて熱安定性ではないために起こった。しかし、架橋後（後ＸＬ）のＥＶＡ発泡体サンプルは、追加照射線量を受け、大きなセル構造を維持したまま、コア領域内の発泡体を強化し、そこでのゲル含有量を増加させた。その結果、驚くべきことに、ブリスターはもはや発生しなかったが、標準的なＥＶＡ対照例発泡体とほとんど同様に、過度の熱による表面劣化が呈しただけだった。したがって、発泡体サンプルの制御された引裂伝播および他の性能利点を保持しつつ、後架橋を通して発泡体に耐熱性特徴を付与し得る。

実施例７－後架橋：窪み深さの回復
上記の実験方法によって製造した発泡体の各照射サンプルについて、窪み深さの回復を測定した。ＥＶＡ発泡体サンプルは、制御された深さ架橋方法で製造し、後架橋（後ＸＬ）サンプルは、そのコア領域が少なくとも５０％のゲル含有量になるまでＥＶＡ発泡体サンプルを後発泡照射に供することで製造した。これらのサンプルは、同程度の密度の標準的なＥＶＡ対照例発泡体と比較されて、自動車試験規格ＶＤＡ２３７－１０１－２による２４時間後、４８時間後、１６８時間後の窪み深さの回復性能を測定した。結果は、以下の表８Ａに示される。

図１３は、表８に示した２ｋｇの窪み深さの回復のグラフである。分かるように、後架橋したＥＶＡも含め、両方のＥＶＡサンプルとも、標準的なＥＶＡ対照例発泡体よりも優れた窪み深さの回復を示す一方で、後架橋したサンプルは、後架橋していないＥＶＡサンプルと比較して、わずかな性能低減しか生じていない。したがって、本開示の方法によって製造された発泡体サンプルの機械的および性能的特徴は、後架橋の利点がそのようなサンプルに付与された後でも、ほぼ保持され得る。

さらに、下記表８Ｂに示されるように、ＥＶＡ対照例発泡体対ＥＶＡ発泡体サンプル、およびＥＶＡ対照例発泡体対ＥＶＡ発泡体サンプル（＋後ＸＬ）の間で、窪み深さの回復の％改善も個別に比較した。

表８Ｂにおいて分かるように、ＥＶＡサンプルの窪み深さの回復は、対照例に対して５５％～約８０％改善され、後架橋されたＥＶＡサンプルの窪み深さの回復は、約３５％～約６５％改善された。

実施例８－分割発泡体ゲージ、質量、および密度
制御された深さ架橋のための上記の実験方法によって製造された発泡体サンプルを、図４～６を参照して先に説明したような発泡体の中間／コア領域下への制御された引裂伝播を使用して分割する前後にゲージおよび質量について測定し、これによって、結果として得られた分割発泡体サンプルをゲージ、質量、および計算密度の一貫性について評価しうるようにした。質量は、較正された尺度を使用して測定され、ゲージは、較正されたマイクロメータを使用して測定された。

機械方向では、発泡シートサンプルの中央から１インチ間隔で４インチ×４インチの１０個の試験片を切り出した。ゲージおよび質量を測定かつ使用して、各試験片の密度を計算した。次いで、制御された引裂伝播を使用して、各試験片をＡ側とＢ側に分割した。次いで、Ａ側およびＢ側の各分割発泡体サンプルのゲージならびに質量を測定し、対応する密度を計算した。発泡体試験片のなんらかの変形は、それを分割する力によって生じるであろうため、分割発泡体の側面の非変形領域からゲージを測定した。

機械横断方向では、発泡体シートサンプルの幅方向に４インチ×４インチの１０個の試験片を等間隔で切り出し、幅が狭くて１０個の試験片が得られないシートについては、シートの寸法が許す範囲でできるだけ多くの試験片（８ｐｃｆ ＰＥ発泡体サンプルは７個の試験片、６．５ｐｃｆ ＥＶＡ発泡体サンプルは８個の試験片）を収集した。最初および最後の試験片は、発泡体シートの極縁部から収集した。その他、上記の機械方向を参照して説明したのと同じ方法によって、分割前後の発泡体について、ゲージおよび質量を収集し、密度を計算した。

次いで、各発泡体サンプルの全試験片にわたって、ゲージ、質量、および密度を平均し、各値を発泡体分割の前後で比較した。機械方向（ＭＤ）の比較が以下の表９Ａにおいて提供される一方で、機械横断（ＣＭ）の比較は、以下の表９Ｂにおいて示される。各数値は、元の未分割の発泡体サンプルに対する割合として表され、これによって、完全に均等に分割された発泡体は、各側において、理想的なＡ側平均およびＢ側平均ゲージならびに質量を、元の未分割サンプルの５０％に限りなく近く、密度が１００％に限りなく近くなるように、与えるだろう。また、理想値からのサンプルの最大分散量を求め、以下の表９Ａ、９Ｂに示されるとともに、理想値からのサンプルの平均分散も求めた。

いくつかの場合、発泡体サンプルの変形により、ゲージ測定においていつかの若干の誤差が生じ、１００％とならない場合があるＡ側とＢ側の合計をもたらした。密度は、ゲージおよび質量の関数であるため、密度計算は、このような場合も同様に影響された。しかし、調査したサンプル試験片の数に基づいて、それでもこのデータは高い信頼水準を有する。

表９Ａおよび９Ｂからわかるように、分割発泡体試験片のゲージ分散は、最大で１６％であったが、平均すると最大でも５％に過ぎない。質量について、分割発泡体試験片の分散は、最大で７％であったが、平均すると最大でも２％に過ぎない。密度について、分割発泡体試験片の分散は最大で１４％であったが、平均すると最大でも６％に過ぎない。したがって、実験方法によって製造された発泡体サンプルは、発泡体のコアを通して非常に一貫している引裂伝播を有し、Ａ側およびＢ側は、ゲージ、質量、および密度のほとんど平均分散を有しないことに繋がり、本開示のこの方法を、図６を参照して説明したような発泡体の大量生産に非常に好適なものにする。

実施例９－ピーク高さ
制御された深さ架橋についての上記の実験方法によって製造された発泡体サンプルを三次元顕微鏡で測定し、表面ピーク高さを評価した。特に、図４～６を参照して先に説明したような発泡体の中間／コア領域の下に制御された引裂伝播を使用して引き裂いた分割発泡体サンプルは、刃を使用して切削された標準発泡体サンプルの同じ表面の測定と同様に、新しい開放セル表面（図５Ａおよび５Ｂに示すように２２Ａおよび２２Ｂなど）上のピーク高さについて測定した。さらに、ピーク高さは、対照例として表皮側表面（図５Ａおよび５Ｂ中のＡ側およびＢ側などの独立セル表面）上でも測定された。Ｋｅｙｅｎｃｅの三次元顕微鏡ＶＨＸ－６０００を使用して、各試験片を顕微鏡下に置き、内蔵の機能を使って、５ｍｍ×５ｍｍの領域を走査することによって、ピーク高さを測定した。ベース高さは、走査した領域内の全体の高さの平均を取ることによって設定した。局所的に高いピークを選択し、顕微鏡の機能を使用して設定したベース高さに対するピーク高さを測定した。結果は、測定した発泡体サンプルの密度ごとに以下の表１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃに示され、さらに図１４に示されるようにグラフ化された。

測定結果および図１４からわかるように、各サンプルの分割発泡開放セル表面は、同等の発泡体の切削表面または表皮表面のいずれよりもはるかに高い平均ピーク高さを有した。平均ピーク高さを比較すると、分割発泡体表面は表皮よりも約１１．８倍高く、切削発泡体表面よりも約４．１倍高い

実施例１０－表面粗さ
制御された深さ架橋についての上記の実験方法によって製造された発泡体サンプルを三次元顕微鏡で測定し、表面粗さを評価した。特に、図４～６を参照して先に説明したような発泡体の中間／コア領域の下に制御された引裂伝播を使用して引き裂いた分割発泡体サンプルは、刃を使用して切削された標準発泡体サンプルの同じ表面の測定と同様に、新しい開放セル表面（図５Ａおよび５Ｂに示すように２２Ａおよび２２Ｂなど）上の表面粗さについて測定した。さらに、表面粗さは、対照例として表皮側表面（図５Ａおよび５Ｂ中のＡ側およびＢ側などの独立セル表面）上でも測定された。Ｋｅｙｅｎｃｅの三次元顕微鏡ＶＨＸ－６０００を使用して、各試験片を顕微鏡下に置き、内蔵の機能を使って、５ｍｍ×５ｍｍの領域を走査することによって、表面粗さを測定した。表面積を顕微鏡で測定して、粗さ値Ｓａを計算した。Ｓａは、表面粗さの算術平均であり、Ｒａ算術平均高さの延伸線である。それは、表面の算術平均に対する各点の高さの差を絶対値として表す。結果は、測定した発泡体サンプルの密度ごとに以下の表１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｃに示され、さらに図１５に示されるようにグラフ化された。

測定結果および図１５からわかるように、各サンプルの分割発泡開放セル表面は、同等の発泡体の切削表面または表皮表面のいずれよりもはるかに高い表面粗さを有した。表面粗さを比較すると、分割発泡体表面は表皮よりも約６倍高く、切削発泡体表面よりも約１．８倍高い

実施例１１－摩擦係数（ＣＯＦ）
制御された深さ架橋についての上記の実験方法によって製造された発泡体サンプルをＡＳＴＭ Ｄ１８９４によって評価して、動摩擦係数および静摩擦係数の両方のそれらの摩擦係数を測定した。特に、図４～６を参照して先に説明したような発泡体の中間／コア領域の下に制御された引裂伝播を使用して引き裂いた分割発泡体サンプルは、刃を使用して切削された標準発泡体サンプルの同じ表面の測定と同様に、対向する開放セル表面に対する新しい開放セル表面（図５Ａおよび５Ｂに示すように２２Ｂに対する２２Ａなど）上のＣＯＦについて測定した。さらに、ＣＯＦは、対照例として反対側表皮側表面（図５Ａおよび５Ｂ中のＡ側およびＢ側などの独立セル表面）上でも測定された。結果は、測定した発泡体サンプルの密度ごとに以下の表１２Ａ、１２Ｂ、および１２Ｃに示され、さらに図１６Ａおよび１６Ｂに示されるようにグラフ化された。

測定結果および図１６Ａおよび１６Ｂからわかるように、各サンプルの分割発泡開放セル表面は、同等の発泡体の切削表面または表皮表面のいずれよりもはるかに高い静的および動的の両方のＣＯＦを有した。静的ＣＯＦを比較すると、分割発泡体表面は表皮よりも約４．１倍高く、切削発泡体表面よりも約３．３倍高い動的ＣＯＦを比較すると、分割発泡体表面は表皮よりも約４．４倍高く、切削発泡体表面よりも約３．７倍高い

実施例１２－透過率音響
制御された深さ架橋についての上記の実験方法によって製造された発泡体サンプルを、透過性音響特性について評価して、発泡体によって達成された平均音低減を測定した。特に、図４～６を参照して先に説明したような発泡体の中間／コア領域の下に制御された引裂伝播を使用して引き裂いた分割発泡体サンプルは、刃を使用して切削された標準発泡体サンプルの同じものの測定と同様に、新しい開放セル表面（図５Ａおよび５Ｂに示すように２２Ａまたは２２Ｂなど）にわたる平均音低減について測定した。さらに、表皮側表面の平均音低減は、対照例として表皮側表面（図５Ａおよび５Ｂ中のＡ側またはＢ側などの独立セル表面）上でも測定された。

透過率音響試験方法は、以下のように実施した。長さ４インチ×直径１２インチの２つのＰＶＣパイプを調製した。両パイプの一端を１インチ厚の木片で閉鎖した。木片のうちの１つの中央に、直径３／４インチの穴をドリルで開けた。ドリルで開けた穴を有しないパイプは、木材端部を下にしてテーブル上に置いた。１つ目のパイプの中央には、ブルートゥーススピーカーを上に向けて置いた。１２インチｘ１２インチ発泡体試験片を、試験表面をスピーカに向けて、最初のＰＶＣパイプ開口部上に置いた。ドリルで開けた穴を有する２つ目のＰＶＣパイプを使用して、木材を上に向けて試験片を挟んだ。デシベルメーターは、上部の穴を通して、発泡体試験片の上約３インチのところに挿入された。トーン発生装置ソフトウェアを使用して、１０００Ｈｚ～２００００Ｈｚの範囲のトーンを１０００Ｈｚ間隔で鳴らし、発泡体試験片を通過した結果として生じるデシベルを記録した。デシベルメーターの機能範囲が最大となることを避けるために、音量が大きすぎないことを確認した。次いで、そのプロセスを発泡体試験片なしで繰り返し、ベースライン対照例測定を生成した。一旦データが収集されると、データを通して最適な直線を生成し、方程式を求めた。この方程式を使用して、１０００Ｈｚと２００００ＨｚにおけるｄＢを計算し、ベースライン値から試験片値を引いて音低減値を生成した。次いで、平均音低減値を計算し、試験した試験片の音低減の水準を表す１つの値を生成した。次いで、計算された各発泡体試験片の坪量に対して平均音低減値をグラフ化した。

平均音低減結果は、測定した発泡体サンプルの各坪量について以下の表１３Ａ、１３Ｂ、および１３Ｃに示し、さらに図１７に示されるようにグラフ化された。

測定結果および図１７からわかるように、分割発泡体開放セル表面サンプルは、すべての発泡体坪量について発泡体の標準的な表皮表面と比較して、優れた平均音低減性能を有した。切削された標準的な発泡体と比較して、分割発泡体表面は、約７ｇ／平方フィート以上において発泡体の坪量について、優れた平均音低減性能を有した。

実施例１３－表面保水
制御された深さ架橋についての上記の実験方法によって製造された発泡体サンプルを、表面保水特性について評価した。特に、図４～６を参照して先に説明したような発泡体の中間／コア領域の下に制御された引裂伝播を使用して引き裂いた分割発泡体サンプルは、刃を使用して切削された標準発泡体サンプルの同じものの測定と同様に、新しい開放セル表面（図５Ａおよび５Ｂに示すように２２Ａまたは２２Ｂなど）上の表面保水について測定した。さらに、表面保水は、対照例として表皮側表面（図５Ａおよび５Ｂ中のＡ側またはＢ側などの独立セル表面）上でも測定された。

表面保水試験方法は、以下のように行った。４インチ×４インチの発泡体試験片および浅い水槽を調製した。各試験片を乾燥して計量し、次いで、試験片の対象側を水につけて浮遊させた。試験片を４５秒間浮遊させた。その間、鉗子を使用して、水の表面を滑らせ、試験片の下に任意の溜まった空気を逃がすようにした一方で、乾燥側に水が付かないようにした。４５秒後、試験片を水から引き上げ、乾燥側を下にして秤の上に置き、試験片が保持していた任意の水分を含む新しい質量を測定した。その前後の質量を比較して、各試験片の表面上に保持されている水の量を計算した。

平均表面保水量の結果は、測定した発泡体サンプルの密度ごとに以下の表１４Ａ、１４Ｂ、および１４Ｃに示され、さらに図１８に示されるようにグラフ化された。

測定結果および図１８の結果から分かるように、分割発泡体は、標準的な表皮または切削された発泡体表面のどちらかよりも多くの水をその表面上に保持した。この結果は、分割された発泡体でも開放セル表面を呈することもあって、興味深い。しかし、分割された発泡体の開放セル表面の特定の表面特性は、これまでの実施例に関して説明したように、ピーク高さおよび表面粗さの増加による可能性があり、それを保水に優れたものにした。合計平均保水を比較すると、分割発泡体表面は、表皮表面よりも約３．９倍多く、切削発泡体表面よりも約１．５倍多い水を保った。

実施例１４－接着性試験
制御された深さ架橋についての上記の実験方法によって製造された発泡体サンプルを、接着特性について評価した。特に、図４～６を参照して先に説明したような発泡体の中間／コア領域の下に制御された引裂伝播を使用して引き裂いた分割発泡体サンプルは、刃を使用して切削された標準発泡体サンプルの同じものの測定と同様に、新しい開放セル表面（図５Ａおよび５Ｂに示すように２２Ａまたは２２Ｂなど）上の接着特性について測定した。さらに、接着特性は、対照例として表皮側表面（図５Ａおよび５Ｂ中のＡ側またはＢ側などの独立セル表面）上でも測定された。

接着性試験方法は、以下のように実施した。発泡体サンプルの幅にわたって、３５０ｍｍ×５０ｍｍの３つの試験片をＭＤ方向に切り出した。次いで、両側をコロナ処理した。３．２ｐｃｆよりも低い密度を有するサンプルは処理する必要がなかった。１２．５ｐｃｆを超える密度を有するサンプルは試験されなかった。ＫＳ９００を剥離ライナーとしてＣｏａｔｅｍａコーティング機を使用して、感圧両面テープを調製した。６５ｇ／ｍ２のＣｏｌｌａｎｏ Ｔ２ １４３４を１６０℃で塗布した。発泡体試験片は、任意の空気を巻き込まむことを避けながら、調製した両面テープを用いて両側にコーティングした。この接着剤は、５ｋｇのローラで２回、６００ｍｍ／分の均一速度で転圧した。試験片は３００ｍｍ×２５ｍｍに型抜きした。片側の剥離ライナーを取り除き、厚さ０．０１９ｍｍのＭＹＬＡＲ ＰＥＴフィルムを置き、次いで、上記と同様にローラで２回圧延した。平面状のクロムニッケル板（５０ｍｍ×２１０ｍｍ）を６００グリット紙で洗浄（長さ方向のみ）し、ベンゼンに浸したリントフリー紙で任意の削りくずや油脂などを除去した。もう一方の剥離ライナーを試験片から約１１ｃｍ除去し、開放した接着側を洗浄した金属板上にあるように置いた。試験片の縁部が金属板の洗浄された縁部にある状態から始めて、ローラを使用して、それを上記と同様に４回転圧した。次いで、試験片設置を２４時間静置した。その後、引張試験機にロードセルを設置し、グリップの距離を１７０ｍｍにした。高密度の試験片を用いて、手で痙攣性の動きで剥離を開始した。金属板の自由端部は、ロードセルを有しないグリップ内に設置し、試験片の遊離部は、ロードセルを有したグリップ内に設置した。サンプル試験片内の剥離位置を観察しながら、３００ｍｍ／分の速度で剥離強度を試験し、Ｎ／ｍｍ単位で記録した。

接着性試験結果は、測定した各発泡体サンプルについて、以下の表１５に示され、さらに図１９に示されるようにグラフ化された。

不良モードについては、発泡体の引き裂きは、発泡体自体が引き裂かれる状況を指し、発泡体接着剤の引き裂きは、発泡体と接着テープの界面が破壊されることを指し、接着剤が発泡体にうまく固定されていないことを意味する。これらの試験結果は、接着剤が切削表面にあまりよく固定されていないことを示す一方で、分割発泡体分割側は、発泡体の引き裂きを生じ、接着剤の強い固定を示唆した。さらに、分割開放表面は、表皮側表面と同程度の性能を示したが、切削表面よりは優れていた。したがって、本開示の方法による分割発泡体表面は、接着テープ用途に良好に機能する。

本発明は、例示的な実施形態を参照して説明されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変形が可能であり、その要素を均等物で置き換えることができることは、当業者にとって理解されよう。さらに、その本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施形態を含むことが意図されている。

Claims (20)

1. 対向する第１の表面領域および第２の表面領域と、その間に配置された中間領域と、を備える、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートであって、前記中間領域のゲル含有量と前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の平均ゲル含有量との比率が、約７５％以下であり、前記中間領域の平均セルサイズと前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の平均セルサイズとの比率が、約１２５％以上である、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
2. 前記中間領域の前記ゲル含有量と前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の前記平均ゲル含有量との前記比率が、約５０％以下である、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
3. 前記中間領域の平均セルサイズと前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の前記平均セルサイズとの前記比率が約２００％～約４００％であることをさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
4. 前記中間領域の前記平均セルサイズと前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の前記平均セルサイズとの前記比率が約２５０％～約４００％であることをさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
5. 約１０％以下の５０％圧縮ひずみをさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
6. 試験規格ＶＤＡ２３７－１０１－２による、０時間での前記独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートの元の厚さの約３５％～約４５％、および１６８時間後での前記元の厚さの約４％～約６％の窪み深さをさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
7. 前記独立セルポリオレフィン発泡体シートが後架橋されて、約５０％以上の前記中間領域内でのゲル含有量を有するようになった後、試験規格ＶＤＡ２３７－１０１－２による、０時間での前記独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートの元の厚さの約５０％～約５５％、および１６８時間後の前記元の厚さの約５％～約１０％の窪み深さをさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
8. 約１．５ｐｃｆ～約１５ｐｃｆの密度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
9. 約２ｐｃｆ～約１０ｐｃｆの密度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
10. 前記分割力強度試験法による約５ｌｂｆ～約３５ｌｂｆの分割力強度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
11. 前記分割力強度試験法による約８ｌｂｆ～約３３ｌｂｆの分割力強度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
12. 前記分割力強度試験法による約９ｌｂｆ～約３０ｌｂｆの分割力強度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
13. Ｔ剥離強度試験法による約１ｌｂｆ～約５ｌｂｆのＴ剥離強度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
14. 前記Ｔ剥離強度試験法による約１．５ｌｂｆ～約４ｌｂｆのＴ剥離強度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
15. 前記Ｔ剥離強度試験法による約１．６ｌｂｆ～約３．１ｌｂｆのＴ剥離強度をさらに含む、請求項１に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
16. 対向する第１の表面領域および第２の表面領域と、その間に配置された中間領域と、を備える、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シートであって、前記中間領域が、前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の平均ゲル含有量よりも低いゲル含有量を有するように構成されて、前記独立セル架橋発泡体シートに分割力が加えられたときに前記中間領域内で制御された引裂伝播を可能にする、独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
17. 前記中間領域の前記ゲル含有量と前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の前記平均ゲル含有量との比率が、約１５％～約７５％である、請求項１６に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
18. 前記中間領域の前記ゲル含有量と前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の前記平均ゲル含有量との比率が、約１５％～約５０％である、請求項１６に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
19. 前記中間領域の平均セルサイズと前記第１の表面領域および前記第２の表面領域の平均セルサイズとの比率が、約１２５％以上であることをさらに含む、請求項１６に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。
20. 約３％～約１０％の５０％圧縮ひずみをさらに含む、請求項１６に記載の独立セル架橋ポリオレフィン発泡体シート。

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