JP2505664B2 - ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法 - Google Patents

ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
架橋発泡体の製造方法に関し、さらに詳しくは、熱成形
時のドローダウンが抑制され、成形加工性に優れたポリ
オレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ポリオレフィン系樹脂架橋発
泡体は、断熱材、クッション材、雑貨などの広範な用途
に使用されており、最近では、自動車などの車両用内装
材として、天井、ドア、インストルメントパネル等の断
熱材として汎用されている。これらの断熱材等は、一般
に、シート状のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体(発泡
シート)を真空成形や圧空成形などの熱成形法により所
定形状に加工して、製品化されている。
【0003】熱成形法は、一般に、発泡シートを加熱す
る工程、これを真空または圧縮空気の力ないしは金型に
挟んで成形する工程、これを冷却する工程、および成形
品から余分な箇所を切断する工程から成っている。発泡
シートを加熱する工程では、クランプ間で保持した発泡
シートを加熱して軟化させるが、この加熱時に発泡シー
トの自重による垂れ下がり現象(ドローダウン)が生じ
る。ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体によっては、この
ドローダウンが激しく、成形できないか、あるいは成形
品にしわが生じたり、肉厚が不均一となって商品価値が
損なわれる場合がある。
【0004】一方、最近、複雑で深い形状の発泡体成形
品が要求されるようになり、高度の深絞り成形が必要と
なっている。ところが、深絞り成形のためには、発泡シ
ートをかなりの高温にまで加熱しなければならないが、
その結果、ドローダウンがより激しくなり、熱成形が一
層困難となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、真空
成形などの熱成形における加熱工程での発泡シートのド
ローダウンを最小限に抑え、成形加工性の改善されたポ
リオレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法を提供するこ
とにある。
【0006】本発明者らは、従来技術の有する問題点を
克服するために鋭意研究した結果、ポリオレフィン系樹
脂架橋発泡体の製造工程において、発泡終点近傍で発泡
シートの拡幅を行ない際に、2段階で拡幅を行なうこと
により、ドローダウンが大幅に抑制された発泡シートの
得られることを見出し、その知見に基づいて本発明を完
成するに至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポリオ
レフィン系樹脂および熱分解型発泡剤を含有する樹脂組
成物を該発泡剤の分解温度未満の温度で発泡性樹脂組成
物シートに成形し、ついで架橋した後、加熱発泡させる
架橋発泡体の製造方法において、発泡シートを発泡終点
近傍で、(1)発泡シートの表面温度が120〜290
℃にある間に第1回目の拡幅を行ない、ついで(2)発
泡シートの表面温度が80〜120℃にある間に、第1
回目に拡幅した発泡シート幅より1〜50%広い幅に第
2回目の拡幅を行なうことを特徴とするポリオレフィン
系樹脂架橋発泡体の製造方法が提供される。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。ポ
リオレフィン系樹脂架橋発泡体の製造工程では、先ず、
ポリオレフィン系樹脂に熱分解型発泡剤、その他必要に
応じて抗酸化剤、架橋助剤、顔料などを配合し、発泡剤
の分解する温度未満の温度で溶融混練して、押出機等
(単軸押出機、2軸押出機、加圧ニーダー等)でシート
状に成形する。
【0009】得られた発泡性シートは、電離性放射線
(α線、β線、γ線、電子線等)を照射し架橋させる。
架橋は、有機過酸化物による化学架橋法、あるいはビニ
ルトリメトキシシラン等を樹脂にグラフトまたは共重合
させ、水架橋する方法などを採用してもよい。
【0010】架橋した発泡性シートは、発泡剤の分解温
度以上に加熱して発泡させる。発泡法には、熱風循環式
の竪型発泡炉や横型発泡炉を用いて、発泡炉中の予熱領
域および発泡領域を通過させる方法、あるいは塩浴法な
ど各種の方法がある。加熱発泡された発泡シートは、発
泡終点近傍で所定の幅になるようにシート幅を拡大する
(拡幅工程)。
【0011】発泡シートを拡幅するには、例えば、発泡
シートの両端部を吸引式ガイダーで吸引する方法、発泡
シートの両端部をテンターで引っ張る方法、円形ガイダ
ーやロール式ガイダーにより発泡シート幅方向外方へ接
触摩擦力を付与する方法などが挙げられる。
【0012】本発明の製造方法においては、この拡幅工
程を2段階で行なう点に特徴を有する。すなわち、発泡
終点近傍で、(1)発泡シートの表面温度が120〜2
90℃にある間に第1回目の拡幅を行ない、ついで
(2)発泡シートの表面温度が80〜120℃にある間
に、第1回目に拡幅した発泡シート幅より1〜50%広
い幅に第2回目の拡幅を行なう。
【0013】発泡終点近傍とは、発泡シートが発泡炉ま
たは塩浴を出た直後であって、発泡剤の分解が完了ない
しは完了直前にある状態のときを意味する。この状態で
は、発泡シートの表面温度は、通常120〜290℃程
度となっている。
【0014】そこで、第1回目の拡幅は、発泡シートの
表面温度が120〜290℃、好ましくは120〜20
0℃で行なう。従来、発泡シートを拡幅する場合には、
この第1回目の拡幅工程が実施されていただけである。
【0015】第1回目の拡幅工程が終了すると、発泡シ
ートはその表面温度が120℃以下になるように冷却さ
れ、その幅が一応固定される。冷却は、自然冷却、空
冷、水を入れたロール上を通過させる、熱媒中を通過さ
せる等各種の方法がある。
【0016】ついで、第2回目の拡幅では、発泡シート
の表面温度が80〜120℃、好ましくは105〜12
0℃にある間に、第1回目に拡幅した発泡シート幅より
1〜50%、好ましくは3〜15%広い幅に拡幅する。
【0017】発泡シートの表面温度は、ヒートラベルや
ヒートガン等により測定する。あらかじめ発泡シートの
表面温度と発泡炉内の温度条件との関係、あるいは第1
回目の拡幅処理と第2回目の拡幅処理との間の温度変化
の状況を調べておけば、逐一温度測定する手間が省け
る。
【0018】このようにして2段階で拡幅処理された発
泡シートは、ドローダウンが抑制され、成形性(真空成
形性、深絞り成形性など)が改善される。
【0019】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポ
リエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン(L
LDPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−酢酸
ビニル共重合体(EVA)等が上げられるが、特に限定
するものではない。
【0020】熱分解型発泡剤としては、アゾジカルボン
アミド、オキシベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン等が挙げられ、その添加
量は所望の発泡倍率によって適宜調整されるが、通常樹
脂100重量部に対して2〜25重量部程度である。
【0021】また、難燃剤、着色剤、抗酸化剤(フェノ
ール系酸化防止剤など)、充填剤、発泡助剤、滑剤等を
所望により添加してもよい。
【0022】
【実施例】以下、本発明について、実施例および比較例
を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施
例のみに限定されるものではない。
【0023】[実施例1]エチレンプロピレンランダム
共重合体(融点=148℃、MI=2.0)70重量
部、LLDPE(融点=122℃、MI=6.0)30
重量部にアゾジカルボンアミド10重量部を加え、2軸
押出機で幅400mm、厚み1.0mmのシートを得
た。
【0024】このシートに線量8.0Mradの電子線
を照射して架橋させた後、熱風循環式竪型発泡炉中に導
入し、側面・底面からの熱風により約155℃にまで予
熱し、そこから発泡領域に移行させ、230℃の熱風に
より加熱発泡させた。発泡シートは、発泡炉に隣接して
配置した吸引式ガイダーで発泡シートの両端部を吸引
し、幅800mmに拡幅した。この時の発泡シートの表
面温度は160℃であった。
【0025】ついで、冷却ロールを通過させて表面温度
を110℃に低下させた発泡シートをテンター装置によ
り第2回目の拡幅を行ない、幅880mm、厚み2.0
mm、密度0.04cc/gの発泡体を得た。
【0026】[実施例2]LDPE(融点=108℃、
MI=4.0)50重量部と、LLDPE(融点=12
2℃、MI=6.0)50重量部にアゾジカルボンアミ
ド13重量部を加え、単軸押出機で幅500mm、厚み
1.05mmのシートを得た。
【0027】このシートに線量4.0Mradの電子線
を照射した後、熱風循環式横型発泡炉に導入し、上下面
からの熱風により約155℃にまで予熱し、そこから発
泡領域に移行させ、250℃の熱風により加熱発泡させ
た。発泡シートの拡幅は、第1回目(発泡シートの表面
温度135℃)はエアガイダーで1000mm幅に、第
2回目(発泡シートの表面温度105℃)はテンター装
置で1050mm幅にして、幅1050mm、厚み2.
5mm、密度0.04cc/gの発泡体を得た。
【0028】[比較例1]発泡工程での拡幅を第1回目
しか行わなかった以外は実施例1と同様にして、幅80
0mm、厚み2.0mm、密度0.04cc/gの発泡
体を得た。
【0029】[比較例2]発泡工程での拡幅を第1回目
しか行わなかった以外は実施例2と同様にして、幅10
00mm、厚み2.5mm、密度0.04cc/gの発
泡体を得た。
【0030】上記実施例および比較例で得られた発泡体
の物性の測定結果を表1に示す。なお、物性の測定方法
は以下のとおりである。
【0031】〈真空成形性〉発泡体を遠赤外線ヒーター
にて発泡体の表面温度が150〜160℃になるように
加熱し、円柱状メス型金型を用いて真空成形を行ない、
その成形時の深さHと直径Dとの比(H/D)の値で表
示する。この値が大きいほど成形性に優れている。
【0032】〈加熱タレ性〉発泡体を70×70cmに
切断してクランプで保持し、上下面からヒーターにより
表面温度が160℃になるまで加熱した。その際、発泡
体が自重により垂れ下がるが、発泡シートの中央部の垂
れ下がりの一番大きな箇所の垂れ下がり長さ(mm)を
測定した。
【0033】
【表1】
【0034】表1から明らかなように、拡幅を1回しか
行なっていない発泡体よりも、本発明の方法に従って2
回行なった発泡体の方が、流れ方向(MD)と幅方向
(TD)とのバランスが良く、加熱寸法変化も小さい。
そして、本発明の製造方法による発泡体は、ドローダウ
ン(加熱タレ性)が小さく、成形性に優れている。
【0035】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、ドローダウ
ンが大幅に抑制され、成形加工性に優れたポリオレフィ
ン系樹脂架橋発泡体が提供される。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン系樹脂および熱分解型発
    泡剤を含有する樹脂組成物を該発泡剤の分解温度未満の
    温度で発泡性樹脂組成物シートに成形し、ついで架橋し
    た後、加熱発泡させる架橋発泡体の製造方法において、
    発泡シートを発泡終点近傍で、(1)発泡シートの表面
    温度が120〜290℃にある間に第1回目の拡幅を行
    ない、ついで(2)発泡シートの表面温度が80〜12
    0℃にある間に、第1回目に拡幅した発泡シート幅より
    1〜50%広い幅に第2回目の拡幅を行なうことを特徴
    とするポリオレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法。
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