JPH06155492A

JPH06155492A - ポリオレフィン発泡体の製造方法

Info

Publication number: JPH06155492A
Application number: JP4335511A
Authority: JP
Inventors: Kenji Wakikawa; 賢二脇川
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1992-11-20
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 1994-06-03

Abstract

(57)【要約】【目的】２段発泡の各発泡工程における成型性を向
上させ、また最終発泡体の内外層の物性を均一にできる
ポリオレフィン発泡体の製造方法を提供する。【構成】ポリオレフィン、架橋剤及び発泡剤を含む混
和物を１次金型内に充填し、加圧下で加熱して中間発泡
体を製造し、その後、該中間発泡体を最終発泡体の形
状、寸法に対応した内部空間形状を有する２次型内に入
れて、常圧下で上記中間発泡体を加熱して、最終発泡体
であるポリオレフィン発泡体を製造する方法において、
上記混和物は、上記最終発泡体の基部に相当する部分を
構成する第１混和物と上記最終発泡体の表層部のうちの
少なくとも隅部に相当する部分を構成する第２混和物か
らなり、該第２混和物における架橋剤の重量組成は、上
記第１混和物における架橋剤の重量組成の４０〜９０％
であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン発泡体
の製造方法に関する。更に詳しくは、２段発泡の各発泡
工程における成型性を向上し、また最終発泡体の内外層
の物性を均一にできるポリオレフィン発泡体の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリオレフィンのブロック発
泡体の製造方法としては、ポリオレフィン樹脂、架橋剤
及び発泡剤の混和物を金型に充填し、加圧、加熱状態で
その架橋剤、発泡剤を完全に分解し、その後、除圧する
ことにより、この混和物を一度に所望の密度に膨張させ
る方法（以下、１段発泡と称す。）や、特公平２−４２
６４９号公報等に開示されている如く、混和物を１次金
型に充填し、加圧下で加熱して発泡剤の１５〜６０％を
分解することにより１次膨張させ、その後、その発泡体
を常圧で加熱し、残余の発泡剤を分解して２次膨張さ
せ、所望密度の発泡体を得る方法（以下、２段発泡と称
す。）が、知られている。

【０００３】しかし、上記１段発泡で高発泡体を得る場
合は、一度に所望密度の最終発泡体に膨張させるため、
得られる最終発泡体に変形が生じたり、また、金型から
取り出す際、その発泡体に割れが生じたりして、その製
品化率が極めて低くなるという問題があった。そのた
め、２段発泡が、上記１段発泡の製品化歩留りの低下を
改善すべく開発された。２段発泡では、所定の発泡倍率
の製品を一度に発泡膨張させずに、２段階に分けて発泡
膨張させることで、割れ等の製品化歩留りを低下させる
要因を除いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、斯る２段発泡
法においても、最終発泡体の表層部、特にその隅部（最
終発泡体のコーナー部分）における成形性は、十分とは
いえない。即ち、２段発泡法においては、１次発泡され
た段階でその中間発泡体の表層部の架橋がかなり進行し
ており、特に、その隅部においてはその傾向が著しい。
従って、中間発泡体を更に２次金型内で常圧加熱発泡さ
せても、この隅部等の表皮は自己伸長できないか、中間
発泡体の他の部分に比べ自己伸長の度合いが小くなる。
この為、これらの部分は、自己の膨張圧により２次金型
内の対応する部分に、十分に追随することが困難とな
り、その結果、最終発泡体において、所謂、耳だれ（例
えば、シャープに形成することを意図した隅部等が、丸
みを帯びてしまった状態をいう。）と呼ばれる状態とな
り易い。また、２次発泡工程において、中間発泡体を加
熱する場合には、内層部（最終発泡体の基部に相当する
部分）に熱が伝わり難くなり、この内層部を十分に加熱
するには１次発泡工程に比べより強力な加熱が必要とな
る。そして、この加熱が、上記表層部の架橋をより一層
促進する為、終発泡体の内外層の物性（硬度、弾性、密
度等）差が一層大きくなるという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、２段発泡の各発泡工程における成型性を向上させ、
また最終発泡体の内外層の物性を均一にできるポリオレ
フィン発泡体の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のポリオレフィン
発泡体の製造方法は、ポリオレフィン、架橋剤及び発泡
剤を含む混和物を１次金型内に充填し、加圧下で加熱し
て中間発泡体を製造し、その後、該中間発泡体を最終発
泡体の形状、寸法に対応した内部空間形状を有する２次
型内に入れて、常圧下で上記中間発泡体を加熱して、最
終発泡体であるポリオレフィン発泡体を製造する方法に
おいて、上記混和物は、上記最終発泡体の基部に相当す
る部分（以下、「基部相当部分」という。）を構成する
第１混和物と上記最終発泡体の表層部のうちの少なくと
隅部に相当する部分（以下、「隅部相当部分」とい
う。）を構成する第２混和物からなり、該第２混和物に
おける架橋剤の重量濃度は、上記第１混和物における架
橋剤の重量濃度の４０〜９０％であることを特徴とす
る。

【０００７】本発明において、「ポリオレフィン」と
は、例えば、通常市販されている高圧法、中圧法又は低
圧法により製造されたポリエチレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、エチレンとメチル、エチル、プロ
ピル若しくはブチルの各アクリル酸エステル（このエス
テルの含有量；４５モル％以内）との共重合体、又はこ
れらのそれぞれ塩素含有率６０重量％まで塩素化したも
の、更に、これら二種以上の混合物、又はこれらとアイ
ソタクチックポリプロピレン若しくはアタクチックポリ
プロピレンとの混合物等である。

【０００８】本発明にいう「架橋剤」とは、上記ポリオ
レフィン中において少なくともポリオレフィンの流動開
始温度以上の分解温度を有するものであって、加熱によ
り分解され、遊離ラジカルを発生してその分子間に架橋
結合を生じせしめるラジカル発生剤である有機過酸化物
等である。例えばジクミルパーオキサイド、２，５−ジ
メチル−２，５−ビス−ターシャリーブチルパーオキシ
ヘキサン、１，３−ビス−ターシャリーパーオキシ−イ
ソプロピルベンゼン等である。本発明にいう「発泡剤」
とは、上記ポリオレフィンの流動開始温度以上の分解温
度を有するもので、例えば、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等である。

【０００９】本発明において、上記の様に２種類の混和
物を用いるのは、混和物中の架橋の進行の速い部分（隅
部相当部分等）に、他の部分（基部相当部分）を構成す
る第１混和物よりも架橋剤の重量割合の低い第２混和物
を配置することにより、上記両部分の架橋の進行度
（合）を近づけるためである。また、第２混和物中の架
橋剤の重量組成を「第１混和物中の架橋剤の重量組成の
４０〜９０％」に定めるのは、４０％未満の場合は第１
混和物の架橋の進行が必要以上に抑制され、この第１混
和物が一次金型の内壁に粘着する恐れがあり、９０％を
越える場合には架橋が進行し過ぎてしまい本発明の目的
が達成できないからである。尚、上記「４０〜９０％」
のうちで、特に好ましいのは５０〜７５％の範囲内にあ
る場合である。

【００１０】更に、上記第１及び第２混和物の配置は、
第２混和物を隅部相当部分のみに配置してもよいし、隅
部相当部分を含む最終発泡体の稜線部分に相当する部分
に配置してもよい。また、最終発泡体の表層部に相当す
る部分（以下、「表層部相当部分」）の全体若しくは上
記隅部相当部分を含む表層部相当部分の一部に、第２混
和物を配置してもよい。更に、この第１及び第２混和物
の具体的な配置方法としては、例えば、一次金型への充
填前の第１混和物の目的とする部分に第２混和物を貼付
したり、同第１混和物を第２混和物により包み込んで行
う方法の他、１次金型内の対応する部分（最終発泡体の
表層部の隅部を形成する部分等）に第２混和物を貼付等
した後、同金型内に第１混和物を充填して行う方法等も
挙げることができる。尚、第１及び第２混和物の形状
は、本発明の目的を達成できる限りにおいて、特に問わ
ず、例えば、第１混和物では直方体、板状体、円柱状、
塊状等、第２混和物ではシート状、塊状等とすることが
できる。また、上記第１混和物を用いて、予め予備成形
されたものを用いてもよい。

【００１１】尚、本発明においては、発泡状態をコント
ロールする為に、尿素を主成分とする化合物、酸化亜
鉛、酸化鉛等の金属酸化物、低級若しくは高級脂肪酸又
は低級若しくは高級脂肪酸の金属塩等の発泡助剤等を添
加することができる。更に、物性改善の為にカーボンブ
ラック、亜鉛華、酸化チタン、その他常用の配合剤を添
加することもできる。

【００１２】

【作用】本発明のポリオレフィン発泡体の製造方法にお
いては、ポリオレフィン、架橋剤及び発泡剤を含む混和
物を、基部相当部分を構成する第１混和物と隅部相当部
分（若しくは、隅部相当部分及びその他の表層部相当部
分）を構成する第２混和物よりなるものとし、且つ、こ
の第２混和物における架橋剤の重量組成を、上記第１混
和物における架橋剤の重量組成より所定割合だけ低くす
る。この結果、上記混和物を１次発泡して得られる中間
発泡体においては、従来の方法では、進行し過ぎていた
隅部（若しくは、隅部及びその他の表層部）の架橋が適
度に抑制される。従って、この中間発泡体を２次金型内
で常圧加熱発泡させても、隅部分等の表皮は、基部と同
様に自己伸長し、２次金型内の対応する部分に十分に追
随するため、最終発泡体に、所謂、耳だれを生じさせる
ことはない。また、中間発泡体の隅部を含む表層部の架
橋の進行が抑制されているため、内外層を通じて均一な
加熱ができ、最終発泡体における硬度等の物性のバラツ
キが小さくなる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。先ず、メルトインデックス１．０のポリエチレン１
００重量部（以下、「部」という。）に、アゾジカルボ
ンアミド５．０部、ジクミルパーオキサイド２部及び酸
化亜鉛０．５部を添加した組成物を、表面温度１００℃
のロール上で混練して第１混和物を得た。次いで、ポリ
エチレン１００部に対する上記ジクミルパーオキサイド
の添加量を、表１に示す量に変更したこと以外は同様の
方法により試験品Ｎｏ．１〜５の第２混和物を得た。

【００１４】

【表１】

【００１５】尚、同表に於ける「架橋剤量」とは、第
１混和物中のポリエチレン１００部に対するジクミルパ
ーオキサイドの添加量（部）を、「架橋剤量」とは、
第２混和物中のポリエチレン１００部に対するジクミル
パーオキサイドの添加量（部）をそれぞれ示す。また、
／は、「架橋剤量」に対する「架橋剤量」の割
合（百分率）を示したものである。そして、上記第２混
和物のそれぞれを厚さ１．０〜５．０ｍｍ程度のシート
状物にした。

【００１６】一方、上記第１混和物５ｋｇずつに、それ
ぞれ予備成形を施し、５つの基予備成形体（３５０ｍｍ
×３５０ｍｍ×３６ｍｍ）を作成した。そして、各基予
備成形体を、上記各第２混和物で作成したシート状物各
々１ｋｇで包み込んだ後、それぞれを１次金型（４１０
ｍｍ×４１０ｍｍ×４０ｍｍ）内に充填し、７０ｋｇｆ
／ｃｍ²の加圧下で、且つ１６０℃で３０分間加熱した
後、高温時に除圧して１０倍に発泡膨張した試験品Ｎ
ｏ．１〜５の中間発泡体（８８０ｍｍ×８８０ｍｍ×８
６ｍｍ）を得た。これらの中間発泡体の「成形性」につ
いても表１に併記する。尚、同表の表示は、「○」は割
れが発生したことを、「×」は割れが発生しなかったこ
とをそれぞれ示す。

【００１７】次いで、試験品Ｎｏ．２〜５の中間発泡体
をそれぞれ２次型（内部空間；１０００ｍｍ×１０００
ｍｍ×１００ｍｍ）に入れ、常圧下１且つ、１６５℃で
３０分間加熱し、２次発泡させた後、３０分間冷却し、
試験品Ｎｏ．２〜５の最終発泡体を得た。尚、上記試験
品Ｎｏ．２〜５の最終発泡体は、いずれも直方体形状
（１０００ｍｍ×１０００ｍｍ×１００ｍｍ）の発泡体
を意図して作成したものである。その後、上記各最終発
泡体の「耳だれの有無」の調査と「内外層の密度差」
（ｇ／ｃｍ³）の測定を行った。これらの結果も表１に
併記する。尚、この「耳だれの有無」は、上記最終発泡
体の頂点（隅部）の状態を観察することにより行ったも
のであり、同表中の「○」は「隅部がシャープであ
る。」、「△」は「隅部が若干丸みを帯びているが十分
に使用に耐え得る。」、「×」は「隅部が丸みを帯びて
おり使用に耐えられない。」をそれぞれ示す。また、内
外層の密度差は、各最終発泡体の表層部及び中心部の密
度を測定し、算出したものである。表層部密度は、表皮
より５〜１５ｍｍの部分のサンプルを５点取って測定し
た結果であり、中心部密度は、表皮より４５〜５５ｍｍ
のサンプルを５点取って測定した結果であり、いずれも
ＪＩＳＫ６７６７に基づき測定した。

【００１８】表１によれば、架橋剤の添加量の少ない試
験品Ｎｏ．１の第２混和物を用いた場合には、１次発泡
の段階で、表層部相当部分の架橋が抑制され過ぎたた
め、同混和物が１次金型内壁に粘着し、中間発泡体の段
階で割れを生じた。一方、過度の架橋剤が添加された試
験品Ｎｏ．５の第２混和物を用いた場合には、１次発泡
の段階で、表層部相当部分の架橋が進行し過ぎ、その結
果、最終発泡体の隅部が使用に耐えられない程の丸みを
帯びると共に、内外層の密度差も著しかった。これらに
対して、本実施例に係わる試験品Ｎｏ．２〜４の第２混
和物を用いた場合には、中間発泡体及び最終発泡体の成
形性が良く、また最終発泡体の内外層の密度差を小さく
抑えることができた。また、第１混和物からなる基予備
成形体は、第１金型の内部空間（及び最終発泡体形状）
に対応（略相似形状）させたので、高品質な発泡体を得
ることができた。尚、本発明においては、前記具体的実
施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明
の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の様に、本発明のポリオレフィン発
泡体の製造方法によれば、２段発泡工程における中間発
泡体及び最終発泡体の成型性を向上させ、また、最終発
泡体の内外層の物性をより均一にすることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン、架橋剤及び発泡剤を含
む混和物を１次金型内に充填し、加圧下で加熱して中間
発泡体を製造し、その後、該中間発泡体を最終発泡体の
形状、寸法に対応した内部空間形状を有する２次型内に
入れて、常圧下で上記中間発泡体を加熱して、最終発泡
体であるポリオレフィン発泡体を製造する方法におい
て、上記混和物は、上記最終発泡体の基部に相当する部分を
構成する第１混和物と上記最終発泡体の表層部のうちの
少なくとも隅部に相当する部分を構成する第２混和物か
らなり、該第２混和物における架橋剤の重量濃度は、上
記第１混和物における架橋剤の重量濃度の４０〜９０％
であることを特徴とするポリオレフィン発泡体の製造方
法。