JP6832081B2 - 多層発泡体、及び多層発泡体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、多層発泡体において、発泡層に形成される気泡の形状を所定のものに制御し、柔軟性等の各種物性を良好又は安定にしつつ、機械強度も優れたものとすることが可能な多層発泡体を提供することを課題とする。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[15]を提供するものである。
[1]複数の樹脂層を有する多層積層体を発泡してなる多層発泡体であって、
複数の気泡を有する2以上の発泡樹脂層と、3以上の制御樹脂層とを備え、
前記制御樹脂層の間に前記発泡樹脂層が配置されるように、前記発泡樹脂層と制御樹脂層が交互に積層されており、
前記発泡樹脂層が、ZD方向に延びるように発泡した気泡を有する多層発泡体。
[2]多層発泡体における複数の気泡は、MD方向の平均気泡径とTD方向の平均気泡径の平均値に対するZD方向の平均気泡径の比が1.1より大きい上記[1]に記載の多層発泡体。
[3]前記発泡樹脂層に設けられた気泡が、隣接する2つの制御樹脂層を接続するように、ZD方向に沿って1〜5個設けられる上記[1]又は[2]に記載の多層発泡体。
[4]前記発泡樹脂層が、第1の熱可塑性樹脂と、発泡剤とを含む第1の樹脂層を発泡させたものである上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の多層発泡体。
[5]前記発泡樹脂層及び制御樹脂層のいずれもが架橋された架橋体である上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の多層発泡体。
[6]前記発泡樹脂層における発泡倍率が1.05〜50倍である上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の多層発泡体。
[7]複数の気泡の平均気泡径が10〜500μmである上記[1]〜[6]のいずれか1項に記載の多層発泡体。
[8]前記ZD方向に延びるように発泡した気泡が、ZD方向に平行な断面において、上辺又は下辺が制御樹脂層に沿うように配置される、上記[1]〜[7]のいずれか1項に記載の多層発泡体。
[9]前記発泡樹脂層と制御樹脂層の間に接着材がない上記[1]〜[8]のいずれか1項に記載の多層発泡体。
[10]複数の樹脂層を有する多層積層体を発泡してなる多層発泡体であって、
複数の気泡を有する2以上の発泡樹脂層と、3以上の制御樹脂層とを備え、
前記制御樹脂層の間に前記発泡樹脂層が配置されるように、前記発泡樹脂層と制御樹脂層が積層されており、
前記発泡樹脂層には、隣接する2つの制御樹脂層を接続するようにZD方向に沿って1個設けられる気泡が、面方向に沿って連続するように複数設けられる、多層発泡体。
[11]上記[1]〜[10]のいずれか1項に記載の多層発泡体の製造方法であって、
2以上の第1の樹脂層と、3以上の第2の樹脂層とを、前記第2の樹脂層の間に第1の樹脂層が配置されるように交互に積層して多層積層体を得て、
前記多層積層体を架橋し、かつ
架橋した多層積層体において第1の樹脂層を発泡させることにより多層発泡体を得る多層発泡体の製造方法。
[12]前記第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が、0.02〜50である上記[11]に記載の多層発泡体の製造方法。
[13]前記第1及び第2の樹脂層の厚さがそれぞれ1〜1000μmである上記[11]又は[12]に記載の多層発泡体の製造方法。
[14]前記多層積層体を電離性放射線により架橋する上記[11]〜[13]のいずれか1項に記載の多層発泡体の製造方法。
[15]前記第1の樹脂層が第1の熱可塑性樹脂と発泡剤とを含み、前記多層積層体を加熱することで、前記発泡剤により第1の樹脂層を発泡させる上記[11]〜[14]のいずれか1項に記載の多層発泡体の製造方法。
<多層発泡体>
本発明の多層発泡体は、複数の樹脂層を有する多層積層体を発泡してなる多層発泡体であって、複数の気泡を有する2以上の発泡樹脂層と、3以上の制御樹脂層とを備え、制御樹脂層の間に発泡樹脂層が配置されるように、発泡樹脂層と制御樹脂層が交互に積層されたものである。本発明では、制御樹脂層により、発泡樹脂層による発泡が制御され、それにより、発泡樹脂層における気泡の形状が一定の形状となる。
具体的には、発泡樹脂層が有する気泡が、ZD方向に延びるように発泡したものとなる。気泡がこのような形状を有すると、多層発泡体は、ZD方向における柔軟性が高くなる。なお、本構成は、上記した[1]〜[9]、及び後述する第1及び第2の実施形態に対応する。
または、隣接する2つの制御樹脂層を接続するようにZD方向に沿って1個設けられる気泡が、面方向に沿って連続するように複数設けられる。このような形状を有すると、気泡が規則的に並べられることになり、多層発泡体は柔軟性等の各種物性が安定しやすくなる。なお、本構成は、上記した[10]及び後述する第2及び第3の実施形態に対応する。
さらに、本発明では、発泡樹脂層における発泡は、制御樹脂層まで広がらず制御樹脂層は層状の形状(すなわち、平面状)に維持され、機械強度は高くなりやすくなる。
多層積層体では、上記したように、発泡樹脂層が2以上、制御樹脂層が3以上設けられ、これら発泡樹脂層と制御樹脂層の合計層数は、5以上となるものである。なお、制御樹脂層と発泡樹脂層は、制御樹脂層の間に発泡樹脂層が配置されるように、交互に設けられるものであるため、制御樹脂層の数は、発泡樹脂層の数より1多くなり、両最外面は制御樹脂層からなることが好ましい。両最外面が制御樹脂層からなると、多層発泡体の表面の平面性が確保しやすくなる。ただし、最外層の発泡樹脂層の発泡を制御しなくてもよい場合等には、制御樹脂層と発泡樹脂層の層数を同数としてもよいし、発泡樹脂層の数を制御樹脂層の数よりも多くして、最外面を発泡樹脂層より構成してもよい。
これら観点から、発泡樹脂層が3〜80、制御樹脂層が4〜81設けられこれらの合計層数が7〜161となることが好ましく、発泡樹脂層が4〜50、制御樹脂層が5〜51設けられ、これらの合計層数が9〜101となることがより好ましく、発泡樹脂層が5〜20、制御樹脂層が6〜21設けられ、これらの合計層数が11〜41となることがさらに好ましい。
なお、多層発泡体は、特に限定されないが、通常シート状となり、その厚さが1〜25mmであることが好ましく、より好ましくは1.5〜10mmである。
制御樹脂層及び発泡樹脂層は、架橋度が高くなるほどゲル分率が高くなるものであるが、制御樹脂層は、ゲル分率が5〜70%となるように架橋されたものであることが好ましい。制御樹脂層のゲル分率が5%以上となると、制御樹脂層が適切に架橋されるため、発泡樹脂層における発泡を制御樹脂層により適切に制御できるようになる。したがって、発泡樹脂層の気泡が一定の形状となり、制御樹脂層も層状(すなわち、平面状)に形成しやすくなる。
なお、制御樹脂層のゲル分率は、実用的な観点から、より好ましくは10〜60%、また、発泡をより適切に制御する観点から、さらに好ましくは20〜50%である。
一方で、発泡樹脂層のゲル分率は、通常、制御樹脂層のゲル分率より低くなるものであり、好ましくは60%以下、より好ましくは2〜45%、さらに好ましくは2〜40%である。発泡樹脂層のゲル分率を制御樹脂層に比べて相対的に低くすることで、発泡しやすくなる。
また、制御樹脂層と発泡樹脂層のゲル分率の差(制御樹脂層−発泡樹脂層)は、5%以上であることが好ましく、10%以上がより好ましく、15〜35%がさらに好ましい。ゲル分率、及びゲル分率の差を上記各範囲内とすることで、後述する第1〜第3の実施形態の構成を得やすくなる。
発泡樹脂層の平均気泡径LAVは、(LMD+LTD+LZD)/3で計算されるものである。ここで、LMDはMD方向における気泡の平均気泡径、LTDはTD方向における気泡の平均気泡径、LZDはZD方向における気泡の平均気泡径を意味し、これら平均気泡径の測定方法は、後述する実施例に記載されるとおりである。
なお、MD方向は、Machine Directionを意味し、多層積層体の押出方向等と一致する方向を意味する。TD方向は、Transverse Directionを意味し、MD方向に直交しかつ各層の面方向に平行な方向を意味する。ZD方向は、各層の厚さ方向を意味し、MD方向及びTD方向のいずれにも垂直な方向である。
また、ZD方向に沿って設けられた1〜5個の気泡は、後述する第1〜第3の実施形態で詳述するように、隣接する制御樹脂層を接続するように設けられることが好ましく、さらには、後述するように、面方向に沿って連続していることが好ましい。
次に、本発明の多層発泡体の構造について図面を参照にさらに詳細に説明する。なお、以下では、第1〜第3の実施形態を用いて説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る多層発泡体10を示す。多層発泡体10は、図1に示すように、複数の気泡12を有する2以上の発泡樹脂層11と、3以上の制御樹脂層21を備え、ZD方向において隣接する制御樹脂層21、21の間それぞれに発泡樹脂層11が配置されるように、発泡樹脂層11と制御樹脂層21が交互に積層されるものである。なお、例えば、図1では、発泡樹脂層11が5層、制御樹脂層21が6層である例が示されるが、層の数はこれらに限定されない。
そして、MD方向の平均気泡径LMDとTD方向の平均気泡径LTDの平均値に対するZD方向の平均気泡径LZDの比(すなわち、LZD/{(LMD+LTD)/2};“気泡径比”ともいう)が1.1より大きいことが好ましい。気泡径比が1.1より大きいとなると、多層発泡体10において多くの気泡12がZD方向に長く延びた形状となる。そのため、各発泡樹脂層12はZD方向に圧縮しやすくなり、多層発泡体10のZD方向における柔軟性を高めやすくなる。
柔軟性を高めつつ、多層発泡体10の機械強度を良好にするためには、上記気泡径比は、1.1より大きく2.0以下が好ましく、1.2〜1.9がより好ましく、1.3〜1.9が特に好ましい。
また、気泡12は、Z方向に平行な断面において、角部がある輪郭を有し、三角形、四角形、五角形などの各種多角形形状を呈することが好ましい。なお、多角形形状とは、気泡12の輪郭が複数の角部を有する形状となるものであり、角部と角部とを繋ぐ各辺は完全に直線である必要はなく、多少曲線的に曲がっている部分があってもよい。
図2は、第2の実施形態の多層発泡体20を示す。第2の実施形態における第1の実施形態との相違点は、各発泡樹脂層11においてZD方向に沿って設けられる気泡の数である。第1の実施形態では、各発泡樹脂層11においてZD方向に沿って設けられる気泡の平均個数が2〜5個であったが、本実施形態では1個である。以下、第1の実施形態との相違点のみを説明し、説明を省略する部分は、第1の実施形態と同様である。
また、本実施形態では、各気泡12の輪郭は、四角形となりやすく、例えば、全気泡のうち、50%以上は四角形となる。
また、第1及び第2の実施形態では、ZD方向に延びるように発泡させるために、制御樹脂層21による発泡抑制効果は比較的小さくなる。したがって、平均気泡径LAVは、比較的大きくなりやすく、好ましくは100〜500μm、より好ましくは200〜400μmである。
なお、発泡条件(発泡倍率)、架橋条件(ゲル分率)、及び制御樹脂層21による発泡制御の条件(例えば、第1及び第2の樹脂層の厚さ比)等を適宜変更することで、上記した第1及び第2の実施形態の構造を得ることが可能になる。
図3は、第3の実施形態の多層発泡体30を示す。第3の実施形態における第2の実施形態との相違点は、各発泡樹脂層11に設けられる気泡12の形状である。以下、第2の実施形態との相違点のみを説明する。
第2の実施形態では、気泡12はZD方向に延びるように発泡していたが、本実施形態では、ZD方向に延びるように発泡しない。すなわち、上記した気泡径比は、1.1以下となり、図3に示す断面形状でも、ZD方向の気泡の長さが、MD又はTD方向に沿う気泡の長さと略同じが又は横長となる。したがって、第3の実施形態では、気泡径比が1.0未満となるような形状であってもよい。
ただし、第3の実施形態でも、第2の実施形態と同様に、隣接する2つの制御樹脂層21、21を接続するようにZD方向に沿って1個設けられる気泡12は、面方向に沿って連続するように複数設けられることになる。
また、気泡12の形状は、四角形となりやすく、好ましくは気泡12の大部分(例えば、全気泡数の60%以上、より好ましくは80%以上)が四角形の形状を有する。
このように、四角形の1個の気泡が面方向に沿って連続するように設けられると、ZD方向に平行な断面では、図3に示すように、四角形の気泡12が横方向に沿って発泡樹脂層11に敷き詰められた形状となり、より規則的な気泡の形状とすることが可能である。
本実施形態では、このように多層発泡体30を超多層とすることにより、ZD方向における発泡が制御され、発泡がZD方向に延びずに、上記したように気泡径比が小さくなる。また、制御樹脂層21による押さえ込み効果により、平均気泡径LAVは、小さくしやすくなり、例えば、5〜100μmにすることも可能である。
なお、本発明では、発泡条件、架橋条件、及び制御樹脂層21による発泡制御の条件等を適宜変更することで、このような第3の実施形態の構造のものを得ることが可能になる。
(第1及び第2の熱可塑性樹脂)
例えば、発泡樹脂層、及び制御樹脂層は、それぞれ第1及び第2の熱可塑性樹脂をそれぞれ含み、制御樹脂層に含まれる第2の熱可塑性樹脂が、発泡樹脂層に含まれる第1の熱可塑性樹脂とは異なるものである。第2の熱可塑性樹脂が第1の熱可塑性油脂と異なることで、発泡樹脂層の発泡は、制御樹脂層に広がらずに、発泡樹脂層の発泡が制御されやすくなる。
ここで、第2の熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂と様々な性状が異なることで、発泡樹脂層の発泡が制御樹脂層まで広がらないように制御することが可能である。例えば、架橋後の制御樹脂層のゲル分率(架橋度)が発泡樹脂層よりも高くなるように材料選定することによって、上記の発泡制御をすることが可能である。また、第1熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂との加熱発泡時の溶融粘度等を異なるものとすることで、制御樹脂層により発泡樹脂層の発泡を制御しつつ、その発泡が制御樹脂層に広がらないようにもできると考えられる。ただし、第1及び第2の熱可塑性樹脂は、互いに密着性が良好である必要がある。
また、ポリエチレン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン系樹脂、中密度ポリエチレン系樹脂、高密度ポリエチレン系樹脂などが挙げられる。
また、ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂以外も使用可能であり、例えば、エチレン、プロピレン以外の上記α−オレフィンの単独重合体、共重合体などが挙げられる
ポリエチレン系樹脂のように、電離放射線の照射により架橋する性質を有する材料では、架橋程度により発泡時の破泡を抑えることができるので、照射線量により発泡を制御することが比較的容易である。
第2の熱可塑性樹脂として使用されるエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂は、各種のエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用でき、好ましくは酢酸ビニルの含有量が1〜25質量%、より好ましくは5〜20質量%のものが挙げられる。
なお、多層積層体において、第1樹脂層と第2の樹脂層の間には、他の層が設けられないことが好ましい。したがって、多層発泡体においても、発泡樹脂層と制御樹脂層の間には、これらを接着するための他の層(接着材)が設けられないことが好ましく、これにより、発泡樹脂層は制御樹脂層に直接積層される。
第1の樹脂層に含まれる発泡剤としては、熱分解型発泡剤が好ましい。熱分解型発泡剤としては、例えば、樹脂の溶融温度より高い分解温度を有するものを使用する。熱分解型発泡剤は、例えば、分解温度が160〜270℃の有機系又は無機系の化学発泡剤を用いる。
有機系発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸金属塩(アゾジカルボン酸バリウム等)、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、ヒドラゾジカルボンアミド、4,4'−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、トルエンスルホニルヒドラジド等のヒドラジン誘導体、トルエンスルホニルセミカルバジド等のセミカルバジド化合物等が挙げられる。
無機系発泡剤としては、酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ等が挙げられる。
これらの中では、微細な気泡を得る観点、及び経済性、安全面の観点から、アゾ化合物、ニトロソ化合物が好ましく、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンがより好ましく、アゾジカルボンアミドが更に好ましい。
これらの熱分解型発泡剤は、単独で又は2以上を組み合わせて使用する。
熱分解型発泡剤の添加量は、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して1〜30質量部が好ましく、4〜20質量部がより好ましい。
また、第1及び第2の樹脂層は、それぞれ上記のように主成分としてポリオレフィン系樹脂及びエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂を含有する場合、これらの樹脂成分以外の樹脂やゴム成分を含有してもよい。
次に、本発明の多層発泡体の製造方法の一実施形態を説明する。
例えば、本発明の多層発泡体は、以下の工程(I)〜(III)を有する製造方法によって製造される。
(I)2以上の第1の樹脂層と、3以上の第2の樹脂層とを、前記第2の樹脂層の間に第1の樹脂層が配置されるように交互に積層して多層積層体を得る工程
(II)工程(I)で得た多層積層体を架橋する工程
(III)架橋した多層積層体において第1の樹脂層を発泡させることにより多層発泡体を得る工程
(工程(I))
工程(I)において使用される第1の樹脂層は、上記のように、例えば、第1の熱可塑性樹脂を含む樹脂層であり、好ましくは熱分解型発泡剤等の発泡剤をさらに含有する。第2の樹脂層は、上記のように、例えば、第1の熱可塑性樹脂とは異なる第2の熱可塑性樹脂を含む樹脂層である。これら第1及び第2の樹脂層を交互に積層する方法は、特に限定されないが、共押出成形により行うことが好ましい。
このような共押出成形においては、フィードブロック法、マルチマニホールド法のいずれでもよいが、フィードブロック法が好ましい。
また、例えば、10層以上の多層積層体を得るような場合には、従来公知の超多層化法により多層化してもよい。具体的には、第1及び第2の押出機から供給された各樹脂材料を合流させて得た積層体を、ZD方向に沿って切断するように分割し、その分割した積層体をさらに積層することで超多層化する方法が挙げられる。
なお、上記第1及び第2の実施形態のように、Z方向に延びるように発泡させるためには、多層積層体の層数を比較的少なくすることが好ましい。一方で、第3の実施形態のようにZD方向の気泡の長さが、MD又はTD方向に沿う気泡の長さと略同じが又は横長となるような場合には、超多層とすることが好ましい。
本製造方法では、上記範囲内で厚さ比を適宜調整することで、発泡樹脂層における発泡体の形状を適宜調整することが可能である。例えば、第1及び第2の実施形態の多層発泡体を得るために、樹脂層の数を少なくした態様では、厚さの比を上記範囲内とすることで、適度に発泡が制御され、ZD方向に気泡が延びるように発泡しやすくなる。なお、厚さ比の上記範囲内では、厚さ比を1に近い値にしたほうが、気泡はZD方向により延びやすくなる。
一方で、第3の実施形態の多層発泡体を得るために、多層積層体を超多層とした態様では、厚さの比を上記範囲内としても、気泡がZD方向に延びにくくなるが、各気泡の形状が一定のものとなり、気泡が面方向に沿って連続しやすくなる。
工程(II)では、工程(I)で得られた多層積層体を架橋する。架橋方法としては、第1及び第2の樹脂層に予め有機過酸化物を配合しておき、これら第1及び第2の樹脂層を加熱して架橋する方法もあるが、本発明では、多層積層体に電離性放射線を照射して架橋させることが好ましい。なお、電離性放射線としては、電子線、β線等が挙げられるが、電子線であることが好ましい。
電離性放射線は、ゲル分率が上記した所望の範囲となるように照射すればよいが、その照射量は、5〜100kGyが好ましく、15〜50kGyがより好ましい。
照射量を15〜50kGyとすると、例えば、上記のように第1の樹脂層にポリオレフィン樹脂を使用するとともに、第2の樹脂層にエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂を使用すると、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂が比較的高い架橋度で架橋される。一方、ポリオレフィン樹脂は架橋度が相対的に低くなりやすいので、制御樹脂層と発泡樹脂層との架橋度差を大きくしやすくなる。
また、上記範囲内でも、照射量(すなわち、架橋度)を高くしすぎると、制御樹脂層による押さえ込み効果は高くなりすぎ、かつ発泡自体も起こりにくいため、ZD方向に延びるように発泡しにくくなる。そのため、第1及び第2の実施形態の構成を得るためには、上記した中では、15〜40kGyにすることがさらに好ましい。また、これらの中では、照射量を多くしたほうが、気泡が比較的小径化されやすく、第1の実施形態のようにZ方向に沿う気泡の数も大きくしやすくなる。
一方で、第3の実施形態では、制御樹脂層による押さえ込み効果を高くして形状を一定のものとするために、照射量は比較的高いほうがよく、上記した中でも20〜50kGyにすることがさらに好ましい。
工程(III)では、工程(II)で架橋した多層積層体を発泡処理して、第1の樹脂層を発泡させる。第1の樹脂層は、発泡剤が発泡するように処理すればよいが、発泡剤が熱分解型発泡剤である場合には、多層積層体を加熱することで発泡する。加熱温度は、熱分解型発泡剤が分解する温度以上であればよいが、分解開始温度より20〜190℃程度高い温度であることが好ましい。例えば、分解開始温度が130℃程度の発泡剤を用いる場合150〜320℃程度である。
多層積層体を加熱する方法は、特に制限はなく、例えば、多層積層体を熱風により加熱する方法、赤外線により加熱する方法、塩浴により加熱する方法、オイルバスにより加熱する方法等が挙げられ、これらは併用してもよい。
本明細書における各物性の測定方法、及び発泡積層体の評価方法は、次の通りである。
<発泡倍率>
見掛け密度をJIS K7222に準拠して測定して、その逆数を発泡倍率とした。
<架橋度(ゲル分率)>
約50mgの試験片を採取し、試験片の重量A(mg)を精秤する。次に、この試験片を105℃のキシレン30cm3中に浸漬して24時間放置した後、200メッシュの金網で濾過して金網上の不溶解分を採取、真空乾燥し、不溶解分の重量B(mg)を精秤する。得られた値から、下記式によりゲル分率(質量%)を算出する。
ゲル分率(質量%)=100×(B/A)
測定用の発泡積層体を50mm四方にカットして液体窒素に1分間浸した後、カミソリ刃でMD方向及びZD方向に平行な面に沿って切断した。その後、デジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス社製、製品名VHX−900)を用いて200倍の拡大写真を撮り、MD方向における長さ2mm分の切断面に存在する全ての気泡についてMD方向、ZD方向の気泡径を測定した。その操作を5回繰り返し、全てのMD方向の気泡径の平均値を平均気泡径LMDとした。
発泡積層体をTD方向及びZD方向に平行な面に沿って切断したこと以外は上記と同様にして、200倍の拡大写真を撮り、TD方向における長さ2mm分の切断面に存在する全ての気泡についてTD方向の気泡径を測定し、その操作を5回繰り返した。その後、全てのTD方向の気泡径の平均値を平均気泡径LTDとした。
ZD方向の平均気泡径は、計10断面分、全てのZD方向の気泡径の平均値をZD方向の平均気泡径LZDとした。
各実施例、比較例で得られた発泡積層体の発泡状態を以下の評価基準で評価した。
A:制御樹脂層がほぼ平面状となり、制御樹脂層と発泡樹脂層とが交互に層状に配置されていた。さらに、発泡樹脂層における気泡は隣接する2つの制御樹脂層を接続するようにZD方向に沿って設けられるとともに、面方向に沿っても連続して設けられていた。
B:制御樹脂層がほぼ平面状となり、制御樹脂層と発泡樹脂層とが交互に層状に配置されていた。発泡樹脂層において複数の気泡が見られるが、発泡樹脂層における気泡は隣接する2つの制御樹脂層を接続するようにZD方向に沿って設けられず、或いは、面方向に沿って連続して設けられていなかった。
C:樹脂制御層が平面状にならず、制御樹脂層と発泡樹脂層とが交互に層状に配置されていなかった。
第1の押出機に低密度ポリエチレン系樹脂(LDPE)(日本ポリエチレン株式会社、商品名:LE520H、MFR4.0g/10分、密度0.923g/cm3)100質量部、及び発泡剤であるアゾジカルボンアミド(ADCA)15.6質量部を投入して混錬するとともに、第2の押出機にエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)(三井デュポン社製、商品名:エバフレックスEV460、酢酸ビニル成分含有量19質量%、MFR2.5g/10分)を投入して、これらを共押出することで、低密度ポリエチレン系樹脂及び発泡剤からなる第1の樹脂層と、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂からなる第2の樹脂層とを交互に積層し、厚さ1mmの多層積層体シートを得た。多層積層体シートでは、第1の樹脂層が5層、第2の樹脂層が6層設けられており、両最外層がいずれも第2の樹脂層であった。また、第1及び第2の樹脂層の厚さがいずれも91μmであり、第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が1であった。
次に、上記多層積層体シートを、その両面に加速電圧750kVの電子線を20kGy照射して架橋した後、熱風及び赤外線ヒーターにより270℃に保持された発泡炉内に連続的に送り込んで90秒間加熱して、多層積層体シートを発泡させ、厚さ3.80mmのシート状の多層発泡体を得た。得られた多層発泡体の評価結果を表1に示す。また、実施例1で得られた多層発泡体のZD及びTD方向に沿う断面写真を図4に示す。
多層積層体シートにおける第1及び第2の樹脂層の厚さが表1となるように変更して、第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が2となるようにした以外は、実施例1と同様に実施した。
[実施例3]
表1に示すように、第1の樹脂層におけるアゾジカルボンアミド(ADCA)の配合量を、低密度ポリエチレン系樹脂(LPDE)100質量部に対して4.6質量部に変更した以外は実施例1と同様に実施した。
[実施例4]
多層積層体シートに照射する電子線の照射量を25kGyとした以外は、実施例2と同様に実施した。得られた多層発泡体のZD及びTD方向に沿う断面写真を図5に示す。
[実施例5]
多層積層体シートにおける第1及び第2の樹脂層の厚さが表1となるように変更して、第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が5となるようにし、かつ電子線の照射量を50kGyとした以外は、実施例1と同様に実施した。
[実施例6]
表1に示す厚さを有する第1の樹脂層20層と、第2の樹脂層20層とを交互に積層した40層からなる、厚さ1.2mmの多層積層体シートを使用するとともに、多層積層体シートに照射する電子線の照射量を50kGyとした以外は、実施例1と同様に実施した。得られた多層発泡体のZD及びTD方向に沿う断面写真を図6に示す。
[実施例7]
多層積層体シートにおける第1及び第2の樹脂層の厚さを表1となるように変更して、第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が2.6となるようにした以外は、実施例6と同様に実施した。
[実施例8]
表1に示すように、多層積層体シートに照射する電子線の照射量を30kGyとした以外は、実施例6と同様に実施した。
多層積層体シートにおける第1及び第2の樹脂層の厚さが表1となるように変更して、第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が5となるようにした以外は、実施例3と同様に実施した。得られた多層発泡体のZD及びTD方向に沿う断面写真を図7に示す。
[比較例2]
多層積層体シートにおける第1及び第2の樹脂層の厚さが表1となるように変更して、第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が5となるようにした以外は、実施例3と同様に実施した。
また、実施例1〜2、6〜8では、各発泡樹脂層においてZD方向に沿って設けられた1個の気泡が、面方向に沿って連続していたため、柔軟性等の各種の物性を安定的に向上させることが可能になる。
それに対して、比較例1、2では、気泡がZD方向に伸びるように発泡せず、さらに、各発泡樹脂層においてZD方向に沿って設けられた1個の気泡が、面方向に沿って連続していないため、柔軟性等の各種物性を安定して向上させにくい。
11 発泡樹脂層
12 気泡
21 制御樹脂層
Claims (14)
- 複数の樹脂層を有する多層積層体を発泡してなる多層発泡体であって、
複数の気泡を有する2以上の発泡樹脂層と、3以上の制御樹脂層とを備え、
前記制御樹脂層の間に前記発泡樹脂層が配置されるように、前記発泡樹脂層と制御樹脂層が交互に積層されており、
前記発泡樹脂層が、ZD方向に延びるように発泡した気泡を有しており、
前記多層発泡体における複数の気泡は、MD方向の平均気泡径とTD方向の平均気泡径の平均値に対するZD方向の平均気泡径の比が、1.1より大きく、かつ2.0以下である多層発泡体。 - 前記発泡樹脂層に設けられた気泡が、隣接する2つの制御樹脂層を接続するように、ZD方向に沿って平均個数で1〜5個設けられる請求項1に記載の多層発泡体。
- 前記発泡樹脂層が、第1の熱可塑性樹脂と、発泡剤とを含む第1の樹脂層を発泡させたものである請求項1又は2に記載の多層発泡体。
- 前記発泡樹脂層及び制御樹脂層のいずれもが架橋された架橋体である請求項1〜3のいずれか1項に記載の多層発泡体。
- 前記発泡樹脂層における発泡倍率が1.05〜50倍である請求項1〜4のいずれか1項に記載の多層発泡体。
- 複数の気泡の平均気泡径が10〜500μmである請求項1〜5のいずれか1項に記載の多層発泡体。
- 前記ZD方向に延びるように発泡した気泡が、ZD方向に平行な断面において、上辺又は下辺が制御樹脂層に沿うように配置される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の多層発泡体。
- 前記発泡樹脂層と制御樹脂層の間に接着材がない請求項1〜7のいずれか1項に記載の多層発泡体。
- 複数の樹脂層を有する多層積層体を発泡してなる多層発泡体であって、
複数の気泡を有する2以上の発泡樹脂層と、3以上の制御樹脂層とを備え、
前記制御樹脂層の間に前記発泡樹脂層が配置されるように、前記発泡樹脂層と制御樹脂層が積層されており、
前記発泡樹脂層には、隣接する2つの制御樹脂層を接続するようにZD方向に沿って1個設けられる気泡が、面方向に沿って連続するように複数設けられ、
前記多層発泡体における複数の気泡は、MD方向の平均気泡径とTD方向の平均気泡径の平均値に対するZD方向の平均気泡径の比が2.0以下である、多層発泡体。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の多層発泡体の製造方法であって、
2以上の第1の樹脂層と、3以上の第2の樹脂層とを、前記第2の樹脂層の間に第1の樹脂層が配置されるように交互に積層して多層積層体を得て、
前記多層積層体を架橋し、かつ
架橋した多層積層体において第1の樹脂層を発泡させることにより多層発泡体を得る多層発泡体の製造方法。 - 前記第2の樹脂層の厚さに対する第1の樹脂層の厚さの比が、0.02〜50である請求項10に記載の多層発泡体の製造方法。
- 前記第1及び第2の樹脂層の厚さがそれぞれ1〜1000μmである請求項10又は11に記載の多層発泡体の製造方法。
- 前記多層積層体を電離性放射線により架橋する請求項10〜12のいずれか1項に記載の多層発泡体の製造方法。
- 前記第1の樹脂層が第1の熱可塑性樹脂と発泡剤とを含み、前記多層積層体を加熱することで、前記発泡剤により第1の樹脂層を発泡させる請求項10〜13のいずれか1項に記載の多層発泡体の製造方法。
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