JPH01190735A - 放射線架橋厚物ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射線架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体の製
造方法に関する。特に、電離性放射線の滞積による放電
破壊（放電孔）及び表面荒れのない放射線架橋厚物ポリ
プロピレン系樹脂発泡体の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、ポリオレフィン系樹脂発泡体を放射線照射にて架
橋せしめ製造するに際して、通常、加速電圧が５００〜
１０００に■程度の電離性放射線照射装置を使用する。

しかし、この加速電圧が５００〜１０００ＫＶ程度の電
離性放射線照射装置を使用し、厚さが２ｍｍ以上の発泡
前のポリプロピレン系樹脂成形シートを照射する場合、
電離性放射線の電荷が該シートに滞積し、帯電破壊を、
起こし、発泡体表面層に放電孔が発生し、工業的に安定
した状態で表面の平滑な発泡体を得ることができなかっ
た。従って、ポリプロピレン系樹脂成形シートの厚さの
大きいシートを照射する場合、電離性放射線照射装置の
加速電圧を大きくすればよいが、加速電圧の増大は、装
置の大型化からくる設備コストの増加を招き、また得ら
れた発泡体の表面状態を荒らしてしまい、工業的に利用
てきる発泡体を得られない。

一方、成形シートの厚さの増大からくる電離性放射線透
過深さの問題を解決する手段として、該ポリプロピレン
系樹脂成形シートの１面から照射した後、反対面すなわ
ち裏面から再度照射する手段、つまり両面照射かあ・る
か、これを実施した場合は、裏面から照射した後に前記
帯電破壊が発生することが判明し、工業的には生産が不
可能であった。

また、厚さの薄い発泡体を多層に積層し、厚い発泡体を
生産することは可能であるが、接合面からの界面剥離、
接着剤からくる成形性の低下等の問題点がおる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、電離性放射線照射法による厚さの厚い
、帯電破壊による放電孔及び表面荒れのないポリプロピ
レン系樹脂発泡体の製造方法を提供するにおる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の放射線架橋厚物ポリプロピレン系樹脂発泡体の
製造方法は、発泡性ポリプロピレン系樹脂組成物からな
る成形シートに放射線を照射して架橋した後、発泡し、
発泡体を製造するに際して、該成形シートの厚さを少な
くとも２ｍｍとし、放射線照射前の成形シートの含水率
Ｗ（％）と放射線照射時の成形シートの温度下（℃）の
積を０゜２以上とし、加速電圧が１０００ＫＶ以下の放
射線照射時置を用いて、該成形シートの少なくとも一方
の面にフィルター板を介して該放射線を照射することを
特徴とする。

本発明において、ポリプロピレン系樹脂としては、ポリ
プロピレンのほかに、１〜１５重量％のα−オレフィン
をランダム、ブロックもしくはランダム−ブロック共重
合したプロピレン系共重合体、又はこれらの樹脂に対し
て良好な相溶性を有するポリエチレンもしくはエチレン
系共重合体樹脂をブレンドした樹脂組成物か使用できる
。

発泡性ポリプロピレン系樹脂組成物とは、前述したポリ
プロピレン系樹脂と発泡剤からなる組成物をいうが、必
要に応じて、架橋助剤、その他の各種添加剤を添加して
もよい。発泡剤としては、特に限定するものではないが
、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテ
トラミンなどの各種熱分解型発泡剤が使用できる。架橋
助剤としては、例えば、ジどニルベンゼンやジアリルフ
タレートなどの多官能性化合物の架橋助剤を挙げること
ができる。さらに、シート成形、該発泡体の気泡生成、
及び該発泡体の諸性質に悪影響を与えない範囲内で、伯
の高分子（例えばポリエステル短繊維）のブレンドや、
必要に応じて、公知の各種添加剤、例えば熱安定剤、紫
外線吸収剤、増量剤、造核剤、帯電防止剤、充填剤、顔
料などを適宜、配合してもよい。

本発明において、放射線とは、例えば、Ｘ線、α線、β
線、γ線等の電離性放射線をいう。

本発明においては、放射線照射前の成形シートの含水率
Ｗ（％）と放射線照射時の該成形シートの温度下（℃）
の積（以下「Ｄ値」という。即ち、Ｄ値−ＷＸＴ＞を０
．２以上とする必要がある。

Ｄ値を０．２以上とすることにより、放電孔の発生がよ
り抑制される。

ここで、放射線照射前とは、放射線照射の直前をいうが
、放射線照射の前、一定時間、成形シートの含水率にほ
とんど変化がない場合には、放射線照射の該一定時間前
をも含む。例えば、放射線照射の前３０分以上、成形シ
ートの含水率にほとんど変化がないことが確認されてい
れば、照射３０分前に測定した含水率をもって、放射線
照射前の成形シートの含水率Ｗとすることができる。

放射線は、成形シートの少なくとも一方の面に照射すれ
ばよいが、成形シートの両面に放射線を照射してもよく
、成形シートの両面に放射線を照射する場合は、より効
果が大きくでる。

本発明においては、放射線照射はフィルター板を介在さ
せて行う。フィルター板としては、チタン、アルミニウ
ム、鉄などの金属板があるが、チタン板が特に好ましい
。

本発明の製造方法は、前記ポリプロピレン系樹脂を含有
する発泡性樹脂組成物を成形して、厚さが少なくとも２
ｍｍのシートを作成し、この成形シートを前記のＤ値か
０．２以上になるように加湿及び／又は加温し、該成形
シートに加速電圧が１０００ＫＶ以下の放射線照射装置
を用いて、該成形シートの少なくとも一方の面にフィル
ター板を介して該放射線を照射し、架橋させ、しかる後
、発泡させるものである。

さらに、本発明の製造方法の一態様について、より具体
的に説明する。

まず、前述したポリプロピレン系樹脂にアゾジカルホン
アミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの各
種熱分解型発泡剤、ジビニルベンゼンやジアリルフタレ
ートなどの多官能性化合物の架橋助剤、さらに必要に応
じて、公知の各種添加剤、すなわち熱安定剤、紫外線吸
収剤、増量剤、造核剤、帯電防止剤、充填剤、顔料など
を適宜、配合して、発泡性の樹脂組成物を作成し、押出
成形その他、公知の成形手段を用いて、厚さが少なくと
も約２ｍｍ、好ましくは２．５〜４．０ｍｍのシートを
作成する。

そして、この発泡性ポリプロピレン系樹脂組成物からな
る成形シートを、必要に応じて、加湿、加温して、該成
形シートの前記り値が０．２以上、好ましくは０．３〜
１．０に保つ。加湿の方法としては、該成形シートの水
中でのエージング、もしくは一定に調湿された部屋での
エージングの手段を用い、加温については、赤外線ヒー
ター、セラミックヒータ−１熱風等、公知の加温手段を
用いる。加湿、加温をともに兼ねた温水槽でのエージン
グが最も好ましい。

そして、この厚物ポリプロピレン系樹脂シートに、公知
の方法によって、Ｘ線、α線、β線、γ線等の電離性放
射線を照射する。

しかしながら、本発明方法の特徴は、まず該厚物ポリプ
ロピレン系樹脂シートに照射される放射線の加速電圧か
１０００ＫＶ以下であり、該厚物ポリプロピレン系樹脂
シートの少なくとも一方の面にフィルター板を介在させ
て該放射線を照射するところにある。

すなわち、本発明において、該厚物ポリプロピレン系樹
脂シートに照射する放射線の加速電圧が１０００ＫＶを
越えると、照射架橋した後、発泡して得られる発泡体の
表面は荒れが著しく、工業的な商品価値のある発泡体を
得ることができない。

そして、該厚物ポリプロピレン系樹脂シートの一面に放
射線を照射しただけでは、架橋度が低くなり、特に反対
面の架橋度が低くなる場合、反対面（裏面）からも放射
線の照射をフィルター板を介在させて行なう。かかる手
段を用いることによって、本発明の約４ｍｍ以上、特に
１Ｑｍｍにも及ぶ厚物ポリプロピレン系樹脂発泡体を製
造することが可能になるのである。

本発明の製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂
発泡体の特徴は、厚さが少なくとも４ｍｍの厚さの厚い
、すなわち厚物の放射線照射法による発泡体である点に
あり、そして、少なくとも４ｍｍという厚さを有するに
もかかわらず、該ポリプロピレン系樹脂発泡体は、表面
が平滑で、帯電破壊、すなわち放電孔か全く見られない
点である。

放電孔とは、成形シートを放射線照射した時の該成形シ
ート内部に滞積した電荷が放電し、それに起因して発生
する成形シート内部から表面に通ずる孔で、肉眼で観察
できる。また、ときには、放電孔の周辺に蜘蛛の巣状に
拡がった放電の痕跡か観察されるときもある。この成形
シートで発生した放電孔は発泡後も残存し、発泡体が本
来性する独立気泡とは区別される孔として確認される。

また、本発明の製造方法により得られるポリプロピレン
系樹脂発泡体は、その見掛密度が０．２〜０．０２００
／ｃｃ及び発泡体の表面層のゲル分率に対する発泡体中
心層のゲル分率の比が１゜５以下である。該発泡体の見
掛密度が０．２Ｃ１／ＣＣよりも大きくなると、ソフト
感がなくなり、発泡体としての特性（たとえばクツショ
ン性など）を損なうので好ましくない。また、０．０２
０Ｃ］／ＣＣより小さくなると、圧縮に対する回復性が
低下するので好ましくない。また、該発泡体の表面層に
対する発泡体中心層のゲル分率の比は、発泡体の表面荒
れと関連があり、核化が１．５よりも大きくなると、発
泡体の表面層のゲルが低下して発泡時に気泡膜が破壊し
、表面荒れを起こすために好ましくない。該発泡体の表
面層のゲル分率は１５〜６０％、好ましくは２５〜４０
％の範囲内であり、１５％未満の場合は、表面荒れが大
きくなり、一方、６０％を越えると、成形性が低下する
ため好ましくない。ここで、発泡体の表面層とは、発泡
体の表面から約１ｍｍまでの層をいい、発泡体の中心層
とは、発泡体の厚さ方向における中心部の約１ｍｍ厚さ
相当の層をいう。

本発明の製造方法により得られるような放電破壊及び表
面荒れのない厚物ポリプロピレン系樹脂発泡体は、前述
したように、単に装置の放射線の加速電圧を増大するだ
けでは、また該ポリプロピレン系樹脂成形シートの両面
から放射線照射するだけでは、得ることはできない。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の効果をさらに具体的に説明
する。

なあ、本発明において、ゲル分率、成形シートの含水率
、成形シートの温度、表面平滑性、放電＝　　１１　− 孔の有無は、次のごとくして測定した値である。

ゲル分率（％）： 発泡体を一辺約０．５ｍｍ立方に切断し、切断した発泡
体約０．１ｇを精秤する。精秤した発泡体を１３５℃に
加熱したテトラリンを用いて、ゾルを抽出し、ゾル抽出
前後の発泡体の重量を測定し、次式にしたがって、ゲル
分率（％）を求めた。

ゲル分率−抽出後の重量／抽出前の重量Ｘ１００なお、
ゲル分率測定のための発泡体の表面層及び中心層の試料
は、発泡体を面方向に約１ｍｍ厚さでスライスすること
により得られる。発泡体の表面から約１ｍｍにスライス
した部分を表面層の試料とし、厚さ方向中心部に該当す
るスライス片を中心層の試料とした。

成形シートの含水率（重量％）： シートを、クラッシャーにて粉粋し１００メツシュパス
品についてサンプルとして、カールフィッシャー法にて
測定した。

成形シー１〜の温度（℃）： 非接触型の赤外線温度計にて測定した。

表面平滑性： 赤インキで着色した水に界面活性剤を約１％添加した水
溶液に、縦５Ｑｍｍ、横５９ｍｍの発泡体を浸漬し、減
圧下で約５分放置した後、取り出し、発泡体表面の気泡
破壊部分に入った赤インキ点の数をもって判定した。こ
の数が多い程表面平滑性は悪い。

放電孔の有無： 発泡体をそのまま面方向にスライスして、肉眼で観察し
た。

実施例１ エチレンを４重量％含有するポリプロピレン共重合体樹
脂Ａに、ヘキセンが共重合されたポリエチレン樹脂Ｂを
２０重量％混合した系に、アゾジカルボンアミド８％、
ジビニルベンゼンを３％それぞれ均一に混合し、押出機
で厚さが３．５ｍｍのシートを成形した。

このシートを温度３０’Ｃ１湿度７０％の部屋に４日間
エージングした。エージング終了後、赤外線ヒーターで
４０℃に加熱した。

このシー１〜の一方の面に加速電圧８００ＫＶの電子線
加速装置を用い、チタン製の厚み１００μｍのフィルタ
ーを介して９．６Ｍｒａｄの電離性放射線を照射した後
、該シートの反対面に同様に照射した。

該照射シートを２３０’Ｃの温度下で、発泡させ、発泡
倍率２０倍、厚さ約６ｍｍ、見掛密度が約０゜０５０／
ＣＧの均一な独立気泡構造を有する発泡体を得た。

得られた発泡体の表面平滑性、表面層に対する中心層の
ゲル分率の比、放電孔の有無などを調べた結果、第１表
に示す通りであった。

実施例２ 実施例１において、ポリエチレン樹脂Ｂを４０重量％混
合したこと以外は、実施例１と同様に実施した。得られ
た発泡体の評価結果を第１表に示した。

比較例１ 実施例１と同様の樹脂組成物を用いて、同様にシート成
形して、前記温湿度のエージングをすることなく、さら
に前記フィルター板を介さず、直接照射し、発泡は実施
例１と同様にして、発泡体を得た。得られた発泡体の評
価結果を第１表に示した。

比較例２ 実施例２と同様の樹脂組成物を用いて、同様にシー］・
成形して、前記温湿度のエージングをすることなく、さ
らに前記フィルター板を介さず、直接照射し、発泡は実
施例２と同様にして、発泡体を得た。得られた発泡体の
評価結果を第１表に示した。

比較例３ 実施例１と同様の樹脂組成物を用いて、同様にシート成
形して、前記温湿度のエージングをすることなく、前記
フィルター板を介して照射し、発泡は実施例１と同様に
して、発泡体を得た。得られた発泡体の評価結果を第１
表に示した。

比較例４ 実施例２と同様の樹脂組成物を用いて、同様にシー１〜
成形して、前記温湿度のエージングをすることなく、前
記フィルター板を介して照射し、発泡は実施例２と同様
にして、発泡体を得た。得られた発泡体の評価結果を第
１表に示した。

第１表 〔発明の効果〕 本発明によれば、従来の電離性放射線法によって、工業
的に製造できなかった厚さが４ｍｍ以上の所謂、厚物ポ
リプロピレン系樹脂発泡体を提供するもので、従来入手
できないために、たとえば１〜３ｍｍの厚さのポリプロ
ピレン系樹脂発泡体を２枚以上接合し、積層体として使
用されてきた用途、たとえば自動車サンバイザーパット
材、浴槽の断熱材などに使用でき、この複数枚の接合積
層体の欠点である積層の接着部分が原因となって、耐屈
曲性や柔軟性の低下のため使用できなかった用途の自動
車内装材（成形天井、インストルメントパネル、ドアト
リム、トランクマットなど）に使用することができ、該
発泡体の用途を著しく拡大する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発泡性ポリプロピレン系樹脂組成物からなる成形
   シートに放射線を照射して架橋した後、発泡し、発泡体
   を製造するに際して、該成形シートの厚さを少なくとも
   ２ｍｍとし、放射線照射前の成形シートの含水率Ｗ（％
   ）と放射線照射時の成形シートの温度Ｔ（℃）の積を０
   ．２以上とし、加速電圧が１０００ＫＶ以下の放射線照
   射装置を用いて、該成形シートの少なくとも一方の面に
   フィルター板を介して該放射線を照射することを特徴と
   する放射線架橋厚物ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造
   方法。