JPH0423657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、改良された物性を有するポリオレフ
イン系樹脂発泡成形体およびその製造法に関する
ものである。 熱可塑性合成樹脂からなる高倍率発泡成形体
は、そのすぐれた軽量性、断熱性および緩衝性を
生かして、断熱材、緩衝材、浮揚材、寝具、建
材、放送材料などに広く利用されている。しかし
ながら、多量の気泡を含有することにより、発泡
倍率が高いものほど、必然的に曲げ強度や引裂強
度が低く、且つもろくなる傾向がある。このよう
な傾向は、原料樹脂の予備発泡粒子を型内成形す
ることにより製造した発泡成形体の場合、特に顕
著である。これは、樹脂を押出発泡成形したもの
と違つて予備発泡粒子を経由したものは、予備発
泡粒子間の融着強度が成形体の強度を支配し、し
たがつて発泡体そのものの物性から期待されるほ
どの強度を成形体が示さないことによる。発泡成
形体の中でもポリオレフイン系樹脂からなるもの
は最も普通に利用されているポリスチレン系のも
のよりも曲げに強いが、その反面、多くの用途に
おいて、剛性が不充分であるという欠点がある。
したがつて、従来の合成樹脂型内発泡成形体は大
きな曲げ応力が加えられるような場所には使用で
きないものであつた。 本発明の目的は、予備発泡粒子の型内成形によ
る発泡成形体の上述のような欠点を解消すること
にある。 上記目的を達成し、高物性の合成樹脂発泡成形
体とその製造法を提供することに成功した本発明
は、ポリオレフイン系樹脂発泡体がポリオレフイ
ン繊維を分散状態で含有し、ポリオレフイン系樹
脂発泡体がポリオレフイン繊維とは低融点ポリオ
レフインにより接着されていることを特徴とする
ポリオレフイン系樹脂発泡成形体の発明、およ
び、ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子を成形溶
金型に充填して加熱し上記予備発泡粒子の再発泡
と粒子間融着を起こさせることにより成形してポ
リオレフイン系樹脂発泡成形体を製造するに当
り、上記予備発泡粒子の成形温度において軟化し
ないポリオレフイン系樹脂からなる芯部と上記ポ
リオレフイン系樹脂の成形温取において溶融する
低融点ポリオレフイン系樹脂からなる鞘部とを有
する芯−鞘型複合繊維を混合した予備発泡粒子を
成形することを特徴とするポリオレフイン系樹脂
発泡成形体の製造法の発明の、２発明からなる。 第１図は本発明によるポリオレフイン系樹脂発
泡成形体の一部拡大断面図である。ポリオレフイ
ン系樹脂発泡体１ａ〜１ｆは、それぞれ別の予備
発泡粒子から形成されたものであるが互に融着し
て、巨視的には一様な発泡成形体を形成してい
る。またポリオレフイン繊維２は、薄膜状の低融
点ポリオレフイン３を接着剤層として、ポリオレ
フイン系樹脂発泡体１ａ〜１ｆに接着されてい
る。このような構造を有する本発明のポリオレフ
イン系樹脂発泡成形体は、予備発泡粒子間の接合
がポリオレフイン繊維により補強それており、し
かも単にポリオレフイン繊維とポリオレフイン系
樹脂予備発泡粒子とを混合して成形したものとは
異なり、ポリオレフイン繊維とポリオレフイン系
樹脂発泡体とが低融点ポリオレフインからなる接
着剤層により強固に接着されているから、従来の
ポリオレフイン系樹脂発泡成形体よりもはるかに
すぐれた物性を示すものである。本発明のポリオ
レフイン系樹脂発泡成形体は、特に曲げ強度、引
裂強度、局部的な圧縮に対する抵抗等にすぐれて
いる。 本発明によるポリオレフイン系樹脂発泡成形体
にはまた、その平滑表面を他の同種もしくは異種
の発泡成形体、金属製品または合成樹脂製品等の
平滑表面とこすり合わせても耳ざわりな高周波数
音を発生しないという特長がある。 上述のような効果が特に顕著なのは、延伸され
た、低伸度かつ高強度のポリオレフイン短繊維
（長さ２〜30mm程度）により補強された発泡成形
体である。ポリオレフイン繊維は短かすぎると添
加効果が少なく、反対に長すぎると製造工程でも
つれて均一混合が難しくなり、効率が悪い。 ポリオレフイン繊維の素材として適当なのは、
予備発泡粒子の成形温度において軟化しない、比
較的高い軟化点を有するポリオレフイン、たとえ
ばポリプロピレン、ポリブテン、高密度ポリエチ
レン、超高分子量ポリエチレン、ポリペンテン−
１などである。ポリオレフイン繊維以外の繊維
は、有機繊維も無機繊維も、ポリオレフイン系樹
脂発泡体との親和性が悪く、たとえ接着剤層を設
けたとしても、ポリオレフイン系樹脂発泡成形体
の性質に悪影響を及ぼすことなしに大きな補強効
果を示すことはない。補強用ポリオレフイン繊維
は、単糸を互に接着させたマルチフイラメント糸
を切断したものであつてもよい。 ポリオレフイン繊維は、発泡成形体全体に均一
に分散している必要はなく、たとえば成形体の芯
部よりも表面付近に高率で存在させてもよい。 接着剤層を構成する低融点ポリオレフインは、
少なくとも補強用ポリオレフイン繊維の素材樹脂
の融点よりも低い融点（望ましくは10℃以上低い
融点）を有するポリオレフインである。この要件
は、ポリオレフイン系樹脂発泡成形体の物性とは
特に関係がないが、融点が逆の関係にある組合せ
のものを製造することは事実上不可能である。補
強用のポリオレフイン繊維が融点165℃のポリプ
ロピレン繊維で、発包体を構成するポリオレフイ
ンが融点132℃の高密度ポリエチレンである場合
について、使用可能な低融点ポリオレフインの例
を示すと、エチレン−酢酸ビニル共重合体（融点
92℃）、低密度ポリエチレン（融点108℃）、中密
度ポリエチレン（融点122℃）、高密度ポリエチレ
ン（融点132℃）などがある。 本発明のポリオレフイン系樹脂発泡成形体を構
成するポリオレフイン系樹脂は特に限定されるわ
けではないが、本発明の目的との関係で特に好ま
しいのは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、１，２−ポリブタジエン、ポリオレ
フインとポリスチレンのグラフト共重合体、およ
び上記ポリオレフインとポリスチレンの混合物等
を架橋させて改質したものなどである。 次に本発明の製法により上記ポリオレフイン系
樹脂発泡成形体を製造する方法を説明する。 本発明の製法では、まず成形しようとする予備
発泡粒子の成形温度において軟化しないポリオレ
フイン系樹脂からなる芯部と上記ポリオレフイン
系樹脂の成形温度において溶融するポリオレフイ
ン系樹脂からなる鞘部とを有する芯−鞘型（シー
ス−コア型とも呼ばれる）複合繊維を用意する。
芯部は本発明のポリオレフイン系樹脂発泡成形体
における補強用ポリオレフイン繊維となるもので
あり、鞘部は同じ発泡成形体においてポリオレフ
イン繊維と発泡体との間の接着剤層となるもので
あるから、それらの素材は、ポリオレフイン繊維
および接着剤層についてすでに述べた素材の中か
ら選ばれる。選ばれた素材から芯−鞘型複合繊維
を製造する方法は任意であり、芯部の配置は偏心
していても差支えない。繊維の太さは、芯部２〜
50デニール程度、芯部と鞘部の重量比は、前者10
に対し後者５ないし20が適当である。複合繊維
は、紡糸後、望ましくは２〜10倍に延伸して伸度
を20〜150％に調整するとともに強度の大きいも
のとした後、長さ２〜30mmに切断する。 得られた芯−鞘型複合繊維は、常法により製造
した成形用ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子と
混合し（または混合しながら）、成形用金型に充
填する。以後、加熱して予備発泡粒子の再発泡と
粒子間融着を起こさせることにより成形する工程
は、従来のポリオレフイン系樹脂発泡成形体製造
の場合と全く同様にしてよい。予備発泡粒子が加
熱され再発泡する過程で、芯−鞘型複合繊維の鞘
部は溶融し、一方、芯部は溶融せず軟化もしない
から、予備発泡粒子の再発泡圧で粒子間に挟持さ
れた芯−鞘型複合繊維の鞘部は溶融すると同時に
芯部ポリオレフインと発泡体との接着剤として作
用し、前述のような、発泡体とポリオレフイン繊
維との接着構造体が形成される。 本発明のポリオレフイン系樹脂発泡成形体は、
上記製法以外にも、上記製法における芯−鞘型複
合繊維にかえて、融点の異なるポリオレフインを
サイドバイサイド型に複合させた繊維を用いる方
法や、低融点ポリオレフインからなる接着剤をコ
ーテイングしたポリオレフイン繊維を用いる方法
によつても製造することができるが、上記本発明
の製法によれば、接着剤層となる低融点ポリオレ
フインがポリオレフイン繊維を完全に被覆してい
るから接着が確実に行われ、しかも鞘部を充分厚
くするときはこれが一種の断熱層になつて芯部ポ
リオレフイン繊維の分子配向が温度上昇により崩
れるのが防止または抑制されるから、ポリオレフ
イン繊維添加の効果が最も確実かつ顕著である。 本発明によるポリオレフイン系樹脂発泡成形体
は、前述のような特長を生かして、従来ポリオレ
フイン系樹脂発泡成形体やポリスチレン系樹脂発
泡成形体が使用されていた分野はもちろん、従来
は使用が困難であつた分野、たとえば寝具、クツ
シヨン、家具、その他各種の耐久消費材等に広く
利用することができる。これらの分野では従来主
としてポリウレタンフオームが使われていたが、
本発明は、これをより安価なポリオレフイン系樹
脂発泡成形体に置換えることを可能にしたもので
ある。 以下実施例を示して本発明を説明する。 実施例 １ 融点132℃、密度0.958ｇ／cm³の高密度ポリエチ
レンを常法により架橋処理してゲル分率18％の架
橋ポリエチレン粒子を得、これを常法により予備
発泡させて、発泡倍率が52倍の予備発泡粒子を製
造した。一方、融点165℃のポリプロピレンを芯
とし上記予備発泡粒子の製造に用いたのと同じポ
リエチレンを鞘とする下記の芯−鞘型複合繊維
（芯部４に対し鞘部６の重量比のもの）２種類を
製造した。 複合繊維Ａ：延伸倍率３倍、繊度6d、繊維長15
mm 複合繊維Ｂ：延伸倍率６倍、繊度3d、繊維長15
mm 上記予備発泡粒子を加圧空気中に置いて1.4
Kg／cm²（Ｇ）の内圧を与えたものと上記複合繊維
をよく解繊したものとを混合して300mm×300mm×
50mmの金型に充填し、135℃の水蒸気を吹込んで
成形した。また比較のため、複合繊維を混合しな
いほかは同様にした成形も行なつた。その結果を
表１に示す。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるポリオレフイン系樹脂発
泡成形体の一部拡大断面図である。 １：ポリオレフイン系樹脂発泡体、２：ポリオ
レフイン繊維、３：低融点ポリオレフイン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフイン系樹脂発泡体がポリオレフイ
   ン繊維を分散状態で含有し、ポリオレフイン系樹
   脂発泡体とポリオレフイン繊維とは低融点ポリオ
   レフインにより接着されていることを特徴とする
   予備発泡粒子の型内成形によるポリオレフイン系
   樹脂発泡成形体。 ２ ポリオレフイン繊維がポリプロピレン繊維で
   あり低融点ポリオレフインがポリエチレンである
   特許請求の範囲第１項記載のポリオレフイン系樹
   脂発泡成形体。 ３ ポリオレフイン系樹脂予備発泡粒子を成形用
   金型に充填して加熱し上記予備発泡粒子の再発泡
   と粒子間融着を起こさせることにより成形してポ
   リオレフイン系樹脂発泡成形体を製造するに当
   り、上記予備発泡粒子の成形温度において軟化し
   ないポリオレフイン系樹脂からなる芯部と上記ポ
   リオレフイン系樹脂の成形温度において溶融する
   低融点ポリオレフイン系樹脂からなる鞘部とを有
   する芯−鞘型複合繊維を混合した予備発泡粒子を
   成形することを特徴とするポリオレフイン系樹脂
   発泡成形体の製造法。 ４ ポリプロピレンからなる芯部とポリエチレン
   からなる鞘部とを有する芯−鞘型複合繊維を用い
   る特許請求の範囲第３項記載の製造法。