JP3645577B2 - 多層発泡シートの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、共押出により得られる多層発泡シートの製造方法に関し、特に、表面に発泡シートが位置してソフトな触感を呈する多層発泡シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂を原料とする発泡シートは、軽量で、かつ表面の感触がソフトであることから、種々の分野において多用されている。
この発泡シートを押出成形により製造しようとすると、押出ダイスから出た直後から波打ち現象が発生してしまい、平滑な状態で得ることは極めて困難である。
【０００３】
このような波打ち現象が生じない発泡シートの押出成形法として、共押出法（例えば、Ｔ型の押出ダイスを高さ方向に複数段重ね、各ダイスからそれぞれ異なるまたは同一の合成樹脂原料を同時に押出し、各層の合成樹脂原料が異なるまたは同一の多層シートを、一度に製造する押出技術を言う）を利用し、上下面を非発泡シートにより挟持した状態の言わば多層発泡シートを、製造する方法も行われている。
【０００４】
この共押出法による場合は、合成樹脂原料が押出された直後に、中間に位置する合成樹脂層が発泡して発泡シートとなるとともに、該シートは、上下面の非発泡シートにより挟持されて、その波打ちが防止される。
したがって、この方法では、平滑なシート状態で、長尺の発泡シートを連続して得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の共押出法を利用する場合は、上下面に非発泡のシートが存在するため、触感（肌触り）が、ソフトではなく、硬質で、しかも冷たい感触のものとなってしまい、ソフトで温かい感触と言う発泡シートの最大の利点が没却されている。
【０００６】
また、上下面に存在する非発泡シートにより、優れた機械的強度を得ることができる反面、相手材との接着性の問題や、成形加工性の問題が生じるなど、用途の制約を受けることも多い。
【０００７】
以上のようなことから、従来の共押出法による多層発泡シートの製造技術において、広範囲な用途を確保するには、未だ開発する必要がある部分の多い技術でもある。
【０００８】
本発明は、以上のような諸点を考慮し、共押出法による多層発泡シートであって、表面に発泡シートを位置させて、ソフトな感触を呈しさせるとともに、用途の拡大をも図る多層発泡シートを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために研究を重ねた結果、
（１）発泡倍率の小さい言わゆる微発泡シートであれば、上記した従来の共押出法による多層発泡シートにおける非発泡シートと同様の波打ち現象を抑制する作用を発現すること、
（２）しかも、この微発泡シートは、発泡倍率の高い言わゆる高発泡シートの片面のみに設けられていても、波打ち現象を効果的に抑制する作用を発現すること、
の知見を得た。
【００１０】
本発明は、これらの知見に基づいてなされたもので、共押出により一度に押出し、押出直後に発泡する多層発泡シートを製造する方法であって、高発泡シートの少なくとも一方の面に微発泡シートが位置するようにして共押出することを特徴とする多層発泡シートの製造方法を要旨とする。
このとき、高発泡シートの発泡倍率は１．２〜５倍、微発泡シートの発泡倍率は１．０１〜１．１倍であることが好ましい。
【００１１】
本発明における高発泡シート、微発泡シートの母体となる合成樹脂原料は、それぞれ異なるものであってもよいし、同一のものであってもよい。
なお、異なるものを使用する場合は、相溶性のあるもの同志を使用したり、接着剤を中間に介在させればよい。
【００１２】
上記の合成樹脂原料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンと他のモノマーとの共重合体、プロピレンと他のモノマーとの共重合体などのポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと他のモノマーとの共重合体などの塩化ビニル系樹脂；ポリスチレン、スチレンと他のモノマーとの共重合体などのスチレン系樹脂；などの通常の押出成形法に適用できる合成樹脂が挙げられる。
これらは、それぞれ単独で、あるいは相溶性のある樹脂同志を２種混合して使用することもできるし、また他のポリマーとのブレンド体としても使用することができる。
【００１３】
また、微発泡シートおよび高発泡シートに使用される発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスホルムアミド、ジニトロソペンタメチルテトラミン、パラトルエンスルホニルヒドラジド、重炭酸ナトリウム、ジアゾアミノベンゼン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドなどのような、上記した通常の合成樹脂を発泡させる際に使用される通常の発泡剤が挙げられる。
これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。
【００１４】
これらの発泡剤の合成樹脂原料に対する配合割合により、微発泡シートとなったり、高発泡シートとなる。
具体的には、高発泡シートとする場合、特に、発泡倍率を１．２〜５倍とする場合は、発泡剤の種類や母体となる合成樹脂の種類などによって多少異なるが、一般には、合成樹脂１００重量部に対して、発泡剤を０．５〜１５重量部程度配合する。
微発泡シートとする場合、特に、発泡倍率を１倍より大きく１．１倍以下とすする場合は、同様に、発泡剤の種類や合成樹脂の種類により多少異なるが、一般には、合成樹脂１００重量部に対して、発泡剤を０．０１〜２重量部程度配合する。
【００１５】
また、上記の合成樹脂原料には、上記のような発泡剤の他に、必要に応じて、可塑剤、着色剤、安定剤、充填剤、造核剤などの添加剤を、適宜の量で配合することができる。
【００１６】
以上のような合成樹脂、発泡剤、あるいは必要に応じての各種添加剤を配合した合成樹脂原料を、高発泡シートの少なくとも一方の面に微発泡シートが位置するようにして、共押出すれば、本発明の方法による多層発泡シートを得ることができる。
【００１７】
このとき、高発泡シートは、単層としてもよいし、複数層とすることもできる。複数層とする場合は、各層の発泡倍率、あるいは合成樹脂の種類を、同一のものとしてもよいし、異なるものとすることもできる。このとき、各層間に接着性がない場合は、接着剤を各層間に介在させることができる。
また、複数層とする場合は、最外層となる２枚の高発泡シートの少なくともいずれか一方のシートの表面に微発泡シートが位置するようにすればよい。
【００１８】
微発泡シートも、単層としてよいし、複数層とすることもできる。
微発泡シートを複数層とする場合は、各層の発泡倍率、あるいは合成樹脂の種類を同一としてもよいし、異なるものとすることもできる。
この場合において、各層間に接着性がない場合は、接着剤を各層間に介在させることができる。
【００１９】
微発泡シートは、高発泡シートのいずれか一方の面または双方の面に、それぞれ単層で、あるいはそれぞれ複数層で設ける。
なお、高発泡シートの一方の面のみに設ける場合は、高発泡シートが上記程度（すなわち、１．２〜５倍程度）の発泡倍率を有する場合に限られる。高発泡シートの発泡倍率がこれより高い場合は、微発泡シートを高発泡シートのいずれか一方の面に設けるのみでは、充分な波打ち抑制効果を得ることができないからである。
【００２０】
なお、本発明においては、高発泡シートの一方の面に微発泡シート、他方の面に非発泡シートを設けるような構成とすることもでき、このような構成のものも本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【００２１】
この非発泡シートの母体となる合成樹脂原料は、上記の高発泡シートや微発泡シートの母体となる合成樹脂原料と同様のものが使用でき、非発泡シートと、高発泡シートや微発泡シートとは、それぞれ異なるものであってもよいし、同一のものであってもよい。
異なるものを使用する場合は、相溶性のあるもの同志を使用したり、接着剤を中間に介在させればよい。
【００２２】
また、非発泡シートの場合には、合成樹脂原料に、上記の発泡剤は配合せず、上記の各種の添加剤を、必要に応じて、適宜の量で配合することができる。
【００２３】
さらに、非発泡シートにおいても、上記の高発泡シートや微発泡シートと同様に、単層としてもよいし、複数層とすることもできる。
複数層とする場合は、各層の合成樹脂の種類を同一としてもよいし、異なるものとすることもできる。
この場合において、各層間に接着性がない場合は、接着剤を各層間に介在させることができる。
【００２４】
以上のような構成において、高発泡シートの厚さは（複数層の場合は、各層の厚さも、合計の厚さも）、特に限定されず、用途に応じて適宜の厚さのものとすることができる。
【００２５】
また、微発泡シートの厚さも（複数層の場合は、各層の厚さも、合計の厚さも）、高発泡シートの波打ち現象を抑制することができれば、特に限定されず、どのような厚さであってもよく、一般には、０．０３〜１ｍｍ程度の厚さで使用される。
【００２６】
ただし、高発泡シートの発泡倍率が高かったり、該シートの厚さが大きい場合には、やや厚手のものでないと波打ち現象を効果的に抑制することができない場合がある。したがって、高発泡シートの発泡倍率に応じて、適宜の厚さのものが選定されることとなる。
具体的には、高発泡シートの発泡倍率が２〜５倍程度で、厚さが０．５〜５ｍｍ程度の場合、微発泡シートの厚さは０．０５〜１ｍｍ程度とする必要がある。
【００２７】
なお、非発泡シートを使用する場合にあっても、厚さは（複数層の場合は、各層の厚さも、合計の厚さも）特に制限されず、一般には、数μｍ程度〜１ｍｍ程度の厚さで使用されるが、上記のように、高発泡シートの発泡倍率が２〜５倍程度あるいはそれ以上、厚さが１〜５ｍｍ程度あるいはそれ以上の場合には、０．０５〜１ｍｍ程度とすることが、微発泡シートとの相乗作用で波打ち現象を抑制する上で好ましい。
【００２８】
【作用】
本発明においては、高発泡シートの少なくとも一方の面に接触して設けられている微発泡シートが、共押出直後に発泡する高発泡シートの波打ち現象を効果的に抑制する作用を発現する。
【００２９】
なお、上記の微発泡シートも、高発泡シートと同様に、共押出直後に発泡するが、微発泡シートの発泡倍率は、高発泡シートの発泡倍率に比して、極めて小さく、微発泡シートが波打ち現象を起こすことはない。
ただし、微発泡シートの共押出直後の波打ち現象を効果的に抑制するためには、該シートの発泡倍率の上限を１．１倍程度とすることが好ましい。
下限は、特に限定されず、微発泡シートの範疇に入る程度の発泡倍率、具体的には１倍程度より大きければよい。
【００３０】
このように本発明による多層発泡シートは、高発泡シートの少なくとも一方の面に接触されている微発泡シートにより、共押出法によっても、平滑なシート状態で製造することができるとともに、本発明による多層発泡シートの表面には、微発泡シートまたは高発泡シートが必ず存在することとなるため、これらの発泡シートによるソフトな感触を得ることができ、発泡シートの最大の利点であるソフト感が失われることはない。
【００３１】
【実施例】
先ず、表１に示す配合の合成樹脂原料を調製した。
【００３２】
【表１】

【００３３】
実施例１
２種３層押出機により、シリンダー温度を２１０℃、ダイス温度を２００℃とし、表層および裏層が表１の（１）の配合の合成樹脂原料で構成され、中間層が表１の（２）の配合の合成樹脂原料で構成されるように、これら各合成樹脂原料を押出して、図１（Ａ）に示す３層構造の本発明の発泡シート（シート全体の厚さ１．２ｍｍ）を得た。
【００３４】
図１（Ａ）中、中間層１は、発泡倍率が２．５０倍、厚さが０．８ｍｍの高発泡シートであり、表層および裏層２，２は、発泡倍率が１．０４倍、厚さが０．２ｍｍの微発泡シートである。
【００３５】
この製品発泡シートの外観を肉眼で観察したところ、波打ち現象は見られず、平滑な状態の多層発泡シートであった。また、表層および裏層（微発泡シート）２，２の肌触りも、充分なソフト感があり、良好な製品状態であった。
【００３６】
実施例２
２種２層押出機により、シリンダー温度を２１０℃、ダイス温度を２００℃とし、上層が表１の（１）の配合の合成樹脂原料で構成され、下層が表１の（２）の配合の合成樹脂原料で構成されるように、各合成樹脂原料を押出して、図１（Ｂ）に示す２層構造の本発明の発泡シート（シート全体の厚さ１．２ｍｍ）を得た。
【００３７】
図１（Ｂ）中、下層１は、発泡倍率が１．９５倍、厚さが１．０ｍｍの高発泡シートであり、上層２は、発泡倍率が１．０６倍、厚さが０．２ｍｍの微発泡シートである。
【００３８】
この製品発泡シートの外観を肉眼で観察したところ、実施例１で得られた３層構造の発泡シートと同様に、波打ち現象は少なく、平滑な状態の多層発泡シートであった。また、下層（高発泡シート）１はもとより、上層（微発泡シート）２の肌触りも、充分なソフト感があり、良好な製品状態であった。
【００３９】
実施例３
３種３層押出機により、シリンダー温度を２１０℃、ダイス温度を２００℃とし、表層は表１の（１）の配合の合成樹脂原料で構成され、中間層は表１の（２）の配合の合成樹脂原料で構成され、裏層は表１の（３）の配合の合成樹脂原料で構成されるように、各合成樹脂原料を押出して、図１（Ｃ）に示す３層構造の本発明の発泡シート（シート全体の厚さ１．２ｍｍ）を得た。
【００４０】
図１（Ｃ）中、中間層１は、発泡倍率が１．９５倍、厚さが１．０ｍｍの高発泡シートであり、表層２は、発泡倍率が１．０４倍、厚さが０．２ｍｍの微発泡シートであり、裏層３は、厚さが０．２ｍｍの非発泡シートである。
【００４１】
この製品発泡シートの外観を肉眼で観察したところ、実施例１で得られた３層構造の発泡シートと同様に、波打ち現象は見られず、平滑な状態の多層発泡シートであった。また、微発泡シートからなる表層２の表面の肌触りは、良好であった。
【００４２】
比較例１
２種３層押出機により、シリンダー温度を２１０℃、ダイス温度を２００℃とし、表層および裏層は表１の（４）の配合の合成樹脂原料で構成され、中間層は表１の（２）の配合の合成樹脂原料で構成されるように、各合成樹脂原料を押出して、図示省略の３層構造の比較の発泡シート（シート全体の厚さ１．２ｍｍ）を得た。
【００４３】
この３層構造の発泡シートの中間層は、発泡倍率が２．４５倍、厚さが１．０ｍｍの高発泡シートであり、表層および裏層は、発泡倍率が１．２１倍、厚さが０．２ｍｍの中発泡シートである。
【００４４】
この製品発泡シートの表層（微発泡シート）の肌触りは、充分なソフト感があったが、外観を肉眼で観察したところ、波打ち現象が生じており、平滑な状態の多層発泡シートとは言えず、良好な製品状態とはなっていなかった。
【００４５】
比較例２
単層押出機により、シリンダー温度２１０℃、ダイス温度２００℃として、表１の（２）の配合の合成樹脂原料を押出して、単層構造の高発泡シートを得た。
この高発泡シートの発泡倍率は１．９０倍で、厚さは１．２ｍｍであった。
この高発泡シートの外観は、大きな波打ち現象が見られ、表面の肌触りは、この大きな波打ち現象によるものと推測される理由により、ソフト感がやや劣っており、良好な製品状態とは言えなかった。
【００４６】
なお、以上の実施例１〜３および比較例１〜２で得られた多層ないしは単層の発泡シートについての上記した考察結果（波打ち現象の有無、および表面の肌触り感）をまとめて表２に示す。
【００４７】
【表２】

【００４８】
表２において、波打ち現象についての「◎」は波打ち現象が全くない状態のもの、「○」は◎程ではないが、波打ち現象がないと言ってよい状態のもの、「△」は波打ち現象が見られる状態のもの、「×」は大きな波打ち現象が見られ状態のものを指し、表面肌触りについての「◎」は充分なソフト感を有するもの、「○」は◎程ではないが、充分ソフト感を有すると言ってよいもの、「△」はソフト感に劣るもの、「×」はソフト感は全くないものを指している。
【００４９】
表２から、実施例１〜３では、波打ち現象がなく、肌触りも良好な多層発泡シートが得られる（ただし、実施例３のものは、一方の面の肌触りが良好とは言えない）のに対し、比較例１〜２では肌触りは一応良好であるが、波打ち現象があり、製品とはなり得ない多層または単層発泡シートが得られることが明らかである。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）押出成形法により発泡シートを製造する場合に一般的に生じる波打ち現象を、効果的に抑制することができ、良好な平滑性を有する発泡シートを得ることができる。
（２）煩雑な製造工程を要せず、しかも特殊な機器類などをも必要とせず、一度の押出操作により、良好な製品状態の発泡シートを得ることができるため、該シートを低コストで提供することができる。
（３）表面の肌触りが充分なソフト感を有する多層発泡シートを提供することができ、発泡シートの最大の利点である優れたソフト感が消失することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造方法による多層発泡シートの一例の構造を示すための説明図で、（Ａ）は本発明の実施例１で得られるシートの構造を示し、（Ｂ）は本発明の実施例２で得られるシートの構造を示し、（Ｃ）は本発明の実施例３で得られるシートの構造を示している。

Claims (2)

1. 共押出により一度に押出し、押出直後に発泡する多層発泡シートを製造する方法であって、高発泡シートの少なくとも一方の面に微発泡シートが位置するようにして共押出することを特徴とする多層発泡シートの製造方法。
2. 高発泡シートの発泡倍率が１．２〜５倍、微発泡シートの発泡倍率が１．０１〜１．１倍であることを特徴とする請求項１記載の多層発泡シートの製造方法。

Images