JPH07137068A - 連通した空隙を有する重合体発泡成型体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透水性と発泡体相互の融着強度の双方におい
て良好で且つ安定した物性を有しており、しかも経済的
に製造することができる重合体発泡成形体を提供する。 【構成】 空隙を有する重合体発泡成型体は、重合体発
泡体が相互に融着した成型体であって、発泡体間に連通
した空隙部を有している。重合体発泡成型体は、該成型
体より得られる縦×横×高さの長さがそれぞれ３ｃｍ×
３ｃｍ×３ｃｍ超の試験片を該試験片の長手方向に引張
速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引張り破断させた際の破断面
の材料破壊率が、上記成型体の縦、横、厚みの三方向の
それぞれにおいて２０％以上であり、且つ透水係数が
１．０×１０^-2〜９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連通した空隙を有する重
合体発泡成型体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】透水性
を有する発泡粒子成型体は、特開平４−１５３０２６号
公報及び特開平５−１７７７２３号公報において提案さ
れている。しかしながら前者の成型体はポリスチレン製
の発泡樹脂粒子同士がポリオレフィン系樹脂によって互
いに接着されて形成されたものであって、成型体製造工
程としては、まず発泡樹脂粒子とポリオレフィン系樹脂
水性分散液とを混合し、この混合物を成形型内に充填し
て加熱し、その後冷却固化させるというもので、発泡樹
脂粒子をそのまま成型型内に充填して成型できるもので
はなく製造工程が煩雑で、そのため成型時間が長くな
り、生産性が悪いものであった。また発泡粒子相互の接
着強度は弱く、発泡粒子成型体としては破壊し易く脆い
ものであった。

【０００３】また上記後者に記載されている成型体は、
最長部分の長さが２ｃｍ以上である非球形の多数の発泡
成形チップが相互に融着されてなるものであって、発泡
成形チップがその最長部分の長さが２ｃｍ以上と長いた
め、チップ相互の間にできる空間の大きさにバラツキが
生じ易く従って型内の位置によってチップの充填密度が
異なり易く、また充填する度に充填密度が異なり易いと
うようにチップの金型への充填が均一に行われ難いた
め、チップの充填率をコントロールするのが困難であ
り、そのため成型体の空隙率を特定の値にコントロール
することが困難であると共に成型体の空隙率をどの場所
においてもある程度一定の値にコントロールすることが
困難であり、そのため均一な透水性が得られなかった。
また、同様の理由から、チップ相互の間にできる空間の
大きさが比較的大きく、要するにチップ相互の接触面積
の割合が小さいために、発泡成型体全体としては破壊強
度が弱く脆いものであった。

【０００４】これらの各成型体に対して、本出願人の提
案に係る特開平３−２２４７２７号公報におけるポリオ
レフィン系樹脂発泡成型体は、Ｌ／Ｄ（Ｌ：最長部の長
さ、Ｄ：最大胴部の断面長さ）が２〜１０である柱状ポ
リオレフィン系樹脂発泡粒子が不規則な方向を向いて相
互に融着してなるものであり、相互に融着された発泡粒
子そのものがポリオレフィン系樹脂からなるので該発泡
粒子に別途接着剤としての樹脂皮膜を形成させる必要が
なくそのため特開平４−１５３０２６号公報に記載の成
型体に比して製造工程が単純で生産性に優れると共に、
発泡粒子本体同士の融着強度が高く発泡成型体としての
破壊強度が高い。また発泡粒子はＬ／Ｄ（Ｌ：最長部の
長さ、Ｄ：最大胴部の断面長さ）が２〜１０の柱状であ
って複雑な形状ではないため、特開平５−１７７７２３
号公報に記載の発泡粒子と比較して発泡粒子を金型内に
充填する際に比較的均一な密度に充填することができ、
そのため得られた成型体の空隙率は該成型体のどの場所
においても比較的一定であると共に成型体毎においても
比較的一定であるというものである。

【０００５】しかしながら上記特開平３−２２４７２７
号公報の成型体においては、充分な透水性を有する成型
体を得ようとした場合成型条件を緩めに設定する必要が
あるが、そうすると発泡粒子間の融着強度が弱くなる。
逆に発泡粒子間の融着強度を高くしようとした場合は成
型条件を酷しく設定する必要があるが、そうすると空隙
となる筈の部分も融着してしまって充分な透水性が得ら
れなくなるというように、透水性と発泡粒子間の融着強
度との双方において同時に満足できる成型品を得ること
が困難であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するためになされたもので、透水性と発泡粒子相互の
融着強度の双方において良好な物性を有し、且つ経済的
に製造できる重合体発泡成型体を提供することを目的と
する。即ち本発明は、複数の発泡体を結合してなる連通
した空隙を有する発泡成型体であって、該成型体より得
られる縦×横×高さの長さがそれぞれ３ｃｍ×３ｃｍ×
３ｃｍ超の試験片を該試験片の長手方向に引張速度５０
０ｍｍ／ｍｉｎで引張り破断させた際の破断面の材料破
壊率が、上記成型体の縦、横、厚みの三方向のそれぞれ
において２０％以上であり、且つ透水係数が１．０×１
０^-2〜９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）であることを特
徴とする連通した空隙を有する重合体発泡成型体を要旨
とするものである。

【０００７】また、上記重合体発泡成型体において、発
泡体が以下の（１）〜（３）式を満足する発泡体である
のが好ましい。 ａ≦ｂ≦ｃ・・・・・・・・・・（１） １≦ｂ／ａ＜２・・・・・・・・（２） １≦ｃ／ａ＜２・・・・・・・・（３） 但し、ａ、ｂ、ｃは、発泡体を、三次元座標上のｘｙ、
ｙｚ、ｚｘの各平面のそれぞれが上記発泡体に少なくと
も一点で接し、且つ上記各平面が発泡体を切断しないよ
うに三次元座標上に配置した時、上記発泡体表面におけ
るｘ、ｙ、ｚの各座標の絶対値の最大値のいずれかがと
り得る最小の座標値絶対値をａとし、座標値絶対値ａを
示した座標軸と直交する方向の２つの座標値絶対値の最
大値のいずれかとり得る最小値をｂとし、残りの座標値
絶対値をｃとする。

【０００８】本発明において、破断面における材料破壊
率とは、破断面に露出している発泡体において、材料破
壊している発泡体の個数を全発泡体の個数で除した値を
百分率で表した値である。ここで材料破壊とは、表皮層
のみの界面剥離は含めずに、表皮層に囲まれた内部気泡
が露出している状態をいう。材料破壊率を測定する方法
としては、目視により破断面の発泡体の個数をカウント
する方法が採用され、より正確にカウントするために破
断面を拡大鏡等で拡大して観察するのが好ましい。尚、
カウントの際、破断面の右辺及び下辺上の発泡体の個数
はカウントしないこととする。又、発泡成型体の縦、
横、厚みのいずれか一方向が３ｃｍ以下の場合はその方
向以外の二方向において材料破壊率を測定し、その二方
向において２０％以上であればよい。

【０００９】また本発明において、透水係数とは、ＪＩ
Ｓ Ａ１２１８に準拠し、試料として砂を重合体発泡成
型体に代え、試料を入れる円筒を角筒に代えて変水位法
による透水性測定試験を行って得られた値である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の空隙を有する重合体発泡成型体は、重合体発泡体
が相互に融着した成型体であって、重合体発泡体間に連
通した空隙部を有しており、上記重合体発泡成型体は、
該成型体より得られる縦×横×高さの長さがそれぞれ３
ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍ超の試験片を該試験片の長手方向
に引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引張り破断させた際の
破断面の材料破壊率が、上記成型体の縦、横、厚み方向
のそれぞれにおいて２０％以上である。

【００１１】上記材料破壊率が２０％未満の場合は、発
泡体相互の融着が充分に行われていないことを反映して
いる。発泡体相互の融着が不充分だと発泡体相互の融着
強度は弱いものとなるが、通常発泡体自体よりも融着部
界面の方が材料強度は弱いので、同じ材質の発泡体を用
いた場合には発泡体相互の融着が弱い方が発泡成型体全
体としての引張破壊強度は弱くて脆いものとなる。

【００１２】本発明においては、特に上記材料破壊率が
３０％以上であることが好ましい。

【００１３】また上記成型体は、透水係数が１．０×１
０^-2〜９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）の優れた透水性
を有する。透水係数が１．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）
未満の場合、植物と風化の結果できる不透水性の土と透
水性の砂や砂利との境となる値で優位性に乏しい。即
ち、本発明において成型体が呈する透水係数の数値はき
れいな砂と砂利との混合物と同等に水を成型体の表面に
滞留させずに成型体裏側に透過させる能力を有している
ことを意味するものである。

【００１４】また、透水係数が９．０×１０^-2（ｃｍ／
ｓｅｃ）を超える場合でも、ある程度の融着性は確保さ
れていると考えられるが、本発明の目的とする充分な融
着性は達成されず、馬道、歩道、車道等、透水性土壌形
成用途には強度が不足し、また透水係数も好ましくな
い。

【００１５】特に、本発明において、発泡成型体の透水
係数は１．５×１０^-2〜８．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅ
ｃ）であるのが好ましく、更に好ましくは２．５×１０
^-2〜８．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）である。透水係数
がこの範囲であると、上記きれいな砂と同様に水を充分
に透過させることができ、しかも破壊強度としても高い
発泡成型体が得られる。空隙率から透水係数を特定する
ことは、空隙の表面積の関係を無視することができない
等の理由から一概にはできないが、上記透水係数の範囲
においては、発泡成型体の空隙率は通常５〜２５％であ
る。尚、本発明の発泡形成体の透水係数と破壊強度と
は、成型体の嵩体積が０．２ｍ³ 未満のものにおいて好
ましく成型できる。

【００１６】本発明において、重合体発泡成型体が上記
のような透水係数を呈する理由としては、重合体発泡成
型体が、上記した空隙の表面積等の点においても水を透
過させ易いような、連通した空隙部を有するためである
と考えられる。

【００１７】本発明の重合体発泡成型体を得る手段とし
ては、例えば発泡体として、嵩密度ρ₁ と真密度ρ₂ と
の関係が、０．３０ρ₂ ＜ρ₁ ＜０．５０ρ₂ である発
泡体を用いる等の方法が比較的容易な手段として挙げら
れる。尚、その際発泡体相互の接触面積をより大きくす
るため、発泡体の内圧を高め、二次発泡力を充分発揮さ
せて、比較的高い加熱温度で成型することが好ましい。
また、金型を用いて熱成型することが好ましいが、接着
剤を用いて発泡粒子相互を接着成型してもよい。

【００１８】上記ρ₁ は、所定重量Ｍの発泡体をその重
量Ｍにおける発泡体の嵩体積Ｖ₁ で除した値であり、ま
た上記ρ₂ は、所定重量Ｎの発泡体をその重量Ｎにおけ
る発泡体の嵩体積Ｖ₂ で除した値であり、通常Ｍ＝Ｎ＝
一定とする。上記嵩体積Ｖ₁とは、上記所定重量Ｍ（所
定個数）の発泡粒子をメスシリンダー内に充填してメス
シリンダーを振動させ、その体積が恒量に達した時の目
盛りを読んだ値である。また真体積Ｖ₂ とは、上記所定
重量Ｎの発泡粒子を液体（例えばアルコール）の入った
メスシリンダー中に沈めた時に上記液体の増量した分の
体積である。

【００１９】上記のような発泡体を用いれば、金型成型
によって発泡体成型体を成型する場合は、成型加熱条件
を比較的高い温度に設定することにより、成型体より得
られる縦×横×高さ三方向の長さがそれぞれ３ｃｍ×３
ｃｍ×３ｃｍ超の試験片を引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ
で上記試験片の長手方向に引張り破断させた際の破断面
の材料破壊率が、上記成型体の縦、横、厚みの三方向の
それぞれにおいて２０％以上であり、且つ透水係数が
１．０×１０^-2〜９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）の物
性を安定的に有する発泡成型体を容易に得ることができ
る。上記の成型条件とは、少なくとも全ての発泡体相互
が融着していて成型体の形をなしていると共に該成型体
は収縮を起こしていない成型体を得るのに必要な成型条
件である。例えば成型温度に関して高温の条件が好まし
く、逆に低温側の条件で成型を行うと成型体の破壊強度
が不充分であったり、またρ₁ ≧０．５０ρ₂ の場合、
高温側の条件で成型を行うと得られた成型体の透水係数
が１．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）未満になる虞がある
等の問題がある。

【００２０】発泡体としては、０．３０ρ₂ ≧ρ₁ を満
足する場合は発泡体の形状がかなり複雑で、発泡体相互
の有効な融着面を得ることが困難であり材料破壊率を小
さくしてしまう虞がある。また、ρ₁ ≧０．５０ρ₂ で
あると、たとえ通常の成型条件で成型できたとしても発
泡体相互の融着強度が弱いものであって、結果として破
断面の材料破壊率を小さくさせてしまう虞がある。また
前述のように、逆に破断面における材料破壊率を大きく
しようとして充分な融着強度を得ようとすると、空隙率
を小さくせざるを得なくなる。発泡体としては更に好ま
しくは０．３５ρ₂ ＜ρ₁ ＜０．５０ρ₂ である。この
範囲であれば材料破壊率を適当な値に保ったままで１．
０×１０^-2〜９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）の透水係
数の値を確実に実現することができる。

【００２１】図１は本発明において発泡体の好ましい例
を説明するための説明図であり、図中１は重合体発泡体
を表す。本発明において、重合体発泡体としては更に以
下の条件を満足する形状であるのが好ましい。即ち、図
１に示すように、重合体発泡体１を、三次元座標上のｘ
ｙ、ｙｚ、ｚｘの各平面のそれぞれが上記発泡体１に少
なくとも一点（それぞれ面ｐ、線ｑ、線ｒ、但し面や線
は点の集合と考える）で接し、且つ上記各平面が発泡体
１を切断しないように三次元座標上にあらゆる向きに配
置した時、上記発泡体１の表面におけるｘ、ｙ、ｚの各
座標の絶対値の最大値のいずれでもよいが、発泡体１の
配置方向を様々に変えた中で最も小さく且つ他の２方向
の座標値の絶対値が最大となる部分での値以下の座標値
絶対値をａと決め、該座標値絶対値ａを示した座標軸が
ｘ軸であったとすると、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれにおける
座標値絶対値の最大値のうちｙｚ平面で配置方向を様々
に変えた中で最も小さい値をｂとし、残りの座標値絶対
値をｃとし（ａ≦ｂ≦ｃ）、且つ１≦ｂ／ａ＜２、１≦
ｃ／ａ＜２なる関係を満足することである（尚、図１に
おいて、接面ｐは斜線で、接線ｑ、ｒは２点鎖線でそれ
ぞれ示した）。

【００２２】即ち、発泡体が胴部径より胴部長さの方が
長い真円筒形の場合は、図１に示すように、ａ、ｂは発
泡体１の胴部の径に相当し、ｃは発泡体１の胴部の長さ
に相当する。また発泡体が胴部長径より胴部長さの方が
長い楕円筒形の場合は、ａは発泡体の胴部の短径、ｂは
胴部の長径、ｃは胴部の長さにそれぞれ相当する。

【００２３】上記ａ、ｂ、ｃの各値は、コンピューター
・グラフィックス、三次元測定機等を利用して測定する
ことができる。またコンピューター・グラフィックス等
を用いて発泡体の各ａ、ｂ、ｃの値を決定して発泡体形
状を設計することができる。

【００２４】上記発泡体において、ｂ／ａ≧２であった
り、ｃ／ａ≧２であったりすると、発泡体を型内に充填
する際に充填フィーダー中に詰まり易くまた型内におい
て充填不良を生じ易い。１＞ｂ／ａ、１＞ｃ／ａとなる
場合は、ａ、ｂ、ｃの関係をａ≦ｂ≦ｃと定義したので
存在しない。

【００２５】本発明に適用できる発泡体としては、例え
ば所定方向断面において常に以下に示すような（略）一
定形状を有するものが挙げられる。即ち図２に示すよう
に断面形状が、（ア）中空円状（ドーナツ状）、（イ）
中空三角状、（ウ）中空六角状、（エ）中空円の中に仕
切りがある形状、（オ）２つの中空円が並列された形
状、（カ）３つの中空円がのそれぞれが接触して並列し
た形状、（キ）一部に断裂部ｄを有する中空円形状、
（ク）一部に断裂部ｄを有する中空四角形状等である。

【００２６】また、発泡体の形状としては上記した中空
構造、即ち筒状のものや柱状のもの以外に、発泡粒子が
３〜８個の肢状部を有する場合も好ましい態様の一つで
ある。このような形状としては例えば図３に示すよう
に、所定方向断面において常に（略）一定形状を有しそ
の所定断面が、（サ）３本の肢状部ｅからなるもの、
（シ）５本の肢状部ｅからなるもの、（ス）８本の肢状
部ｅからなるもの、（セ）中実円ｆの周囲の均等の位置
に４本の肢状部ｅを有するもの、（ソ）中実三角ｇの周
囲の均等の位置に６本の肢状部ｅを有するもの、（タ）
中実四角ｈの周囲の均等の位置に４本の肢状部ｅを有す
るもの、（チ）中空円ｉの周囲の均等の位置に３本の肢
状部ｅを有するもの、（ツ）中空三角形ｊの周囲に均等
の位置に３本の肢状部ｅを有するもの、（テ）中空四角
形ｋの周囲の均等の位置に４本の肢状部ｅを有するも
の、（ト）中空円形ｉの周囲の均等の位置に６本の肢状
部ｅを有するもの、（ナ）中空三角系ｊの周囲の均等の
位置に６本の肢状部ｅを有するもの、（ニ）４本の肢状
部ｅからなるもの、（ヌ）６本の肢状部ｅからなるもの
等が挙げられる。

【００２７】上記で例示したもののうち、発泡体が筒形
である場合はフィーダー詰まりがなくしかも型内に型内
のどの位置においても均一な密度で充填され、且つ如何
なる場合にも一定の密度に充填されるので充填率のコン
トロールがし易く好ましい。充填率（％）とは、発泡体
を金型内に充填した時の発泡体の占める真の体積（ｃｍ
³ ）を金型内（キャビティー）体積（ｃｍ³ ）で割って
百分率で示した値である。発泡体の充填割合の調整は、
発泡体の真密度や、また発泡粒子が上記で例示したよう
な所定方向断面において常に（略）一定形状を有する場
合はそのＬ／Ｄの値に応じて充填空気圧を適宜調節する
方法、発泡体を金型内に充填する際に金型の型開き（ク
ラッキング）を調節する方法等によって行うことができ
る。

【００２８】発泡体のＬ／Ｄの値とは、所定方向断面に
おいて常に（略）一定形状を有するある発泡体におい
て、その胴部断面の最大長さ（Ｄ）で、該（Ｄ）に対し
て垂直方向の最大長さ（Ｌ）を除した値である。例えば
発泡体が円筒形である場合は、Ｌは円筒の筒の高さ、Ｄ
は筒の外径に相当する。

【００２９】上記発泡体としては更に、発泡体のＬ／Ｄ
が０．５〜０．７又は１．３〜２．０であるのが好まし
く、発泡体のＬ／Ｄが０．５〜０．７又は１．３〜２．
０であれば、発泡体を金型内に充填する際の充填空気圧
の調整で筒形発泡体に方向性を与えることが可能となる
ので、空隙率、特に連通した空隙の方向性を制御するこ
とができる。

【００３０】また上記発泡体の大きさとしては、前記
ａ、ｂ、ｃのそれぞれが３〜１０ｍｍの範囲であるのが
好ましい。

【００３１】勿論、本発明においては、重合体発泡成型
体の三方向のそれぞれにおける材料破壊率が２０％以上
であって且つ透水係数が１×１０^-2〜９．０×１０
^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）であればよく、重合体発泡成型体を
構成する発泡体としては上記したものに限られるわけで
はない。

【００３２】本発明において、上記発泡体としては例え
ば重合体発泡粒子、重合体発泡体粉砕品、重合体発泡成
型チップ、重合体発泡紐状体等を用いることができ、こ
れらを単独種で用いてもまた或いは２種以上混合して用
いてもよい。尚、上記発泡体のうち、発泡体の生産性、
及び発泡体を成型する際の成型操作性等の面から重合体
発泡粒子を使用することが最も好ましい。

【００３３】発泡体として、発泡体粉砕品や発泡成型チ
ップを用いる場合、該発泡体粉砕品等は形状が定まって
いなかったり大きさがまちまちだったりする場合が多
く、そのままでは本発明の発泡成型体を得ることが困難
である。そのため、上記のような発泡体を用いる場合
は、通常、成型に先立って予め発泡体を篩分け等によっ
て分級する。

【００３４】本発明において、好ましい発泡体形状の具
体的な例としては、図２中（ア）〜（ク）のような筒
状、楕円筒状、又は筒の結合体状のものについては、外
径（前記Ｄに相当する）３〜１２ｍｍ、内径１〜６ｍ
ｍ、長さ（前記Ｌに相当する）２〜２０ｍｍのものであ
る。また図２中（ケ）、（コ）のような柱状のものにつ
いては、これの周囲に１乃至複数個の肢状部が設けられ
た態様としたものが好ましく、その時の肢状部を除いた
胴部の径（上記Ｄに相当する）は２．５〜８ｍｍであ
る。また図３中（サ）〜（ヌ）の肢状部ｅからなるもの
又は肢状部ｅを有するものの該肢状部ｅは、厚み１〜
２．５ｍｍ、高さ１〜３ｍｍ、長さ（上記Ｌに相当す
る）２〜２０ｍｍである。上記（サ）〜（ヌ）のうち
（セ）〜（タ）においては、上記図２中の（ケ）、
（コ）について説明したのと同様の胴部を有するもので
ある。また（チ）〜（ナ）においては、上記図２中の
（ア）〜（ク）について説明したのと同様の胴部を有す
るものである。上記例示した中でも特に、（ア）円筒状
や（ニ）断面十字状のような単純形状のものが好まし
い。これら例示したものは全て所定方向断面において常
に（略）一定形状を有するものであるが、本発明に用い
られる発泡体はこれらに限られるものではなく、ある程
度は不定形のものでもよい。むしろ、本発明においては
発泡体の多くが不定形である場合を含むものである。

【００３５】発泡粒子が不定形である場合は、前記条件
中で定義されたａ、ｂ、ｃのそれぞれの値を以下のよう
に置き換えて上記発泡体に対して適用してもよい。即
ち、ある直方体の全ての内面に発泡体の表面の少なくと
も１点が接するように上記直方体の中に上記発泡体を配
置するとして、上記発泡体の配置方向を変えていった
時、上記直方体の最も短い辺の長さが最も短くなる時の
その辺の長さをａとし、ａ辺に直交する２辺のうち最も
短い方の辺の長さをｂ、残りの辺の長さをｃとした時、
１≦ｂ／ａ＜２、１≦ｃ／ａ＜２なる関係を満足するよ
うなａ、ｂ、ｃを有する形状であること。

【００３６】本発明において、上記したような発泡体を
得るには、大別して３つの方法がある。その１つは基材
樹脂を発泡させて所定形状の発泡粒子を得る方法であ
り、例えば、タルク、炭酸カルシウム、ホウ砂、水酸化
アルミニウム等の無機物を添加してなる基材樹脂粒子を
揮発性発泡剤、水と共に密閉容器内に入れ、該容器内で
樹脂粒子及び発泡剤を水に分散させ、樹脂粒子の軟化温
度以上の温度に加熱し、該粒子内に発泡剤を含浸させた
後、容器内の圧力を発泡剤の蒸気圧以上の圧力に保持
し、該容器内の水面下の一旦を開放し、樹脂粒子と水と
を同時に容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することに
より発泡粒子を得る等の方法である。

【００３７】上記発泡粒子としては、基材樹脂に例えば
透水性土壌形成用途には黒、灰色、茶色等の着色顔料又
は染料を添加して着色したものであってもよい。着色し
た基材樹脂より得られた着色発泡粒子を用いれば、着色
された重合体発泡粒子成型体を得ることができる。着色
顔料又は染料の色は、上記に例示したものの他に黄色、
赤色、桃色、緑色、青色等、成型体の用途に応じて選択
され得る。

【００３８】基材樹脂に着色顔料、染料又は無機物等の
添加剤を添加する場合は、添加剤をそのまま基材樹脂に
練り込むこともできるが、通常は分散性等を考慮して添
加剤のマスターバッチを作り、それと基材樹脂とを混練
することが好ましい。着色顔料、染料の添加量は着色の
色によっても異なるが、通常基材樹脂１００重量部に対
して０．０１〜１５重量部が好ましく、また無機物を添
加する場合はその添加量は基材樹脂１００重量部に対し
て０．００１〜５重量部とするのが好ましい。無機物を
基材樹脂に上記の量添加することにより、発泡倍率の向
上効果、気泡径を５０〜３５０μｍに調整できる効果が
期待できる。

【００３９】また２つ目としては、廃品の発泡体を粉砕
し、この粉砕品を所望の平均粒径が得られるようなメッ
シュの篩にかけて、好ましくは数段階に亘って分級して
粒子状発泡体を得る等の方法である。

【００４０】更に、３つ目としては押出機を用いて押出
発泡する方法である。

【００４１】上記の、基材樹脂を発泡させて所定形状の
発泡粒子を得る場合、発泡体の基材樹脂粒子は、例えば
基材樹脂を添加する無機物等のマスターバッチと共に押
出機内で溶融混練し、所望の断面形状を有するダイスか
ら押し出し、冷却した後所定の長さに切断することによ
って得ることができる。この方法によって基材樹脂粒子
を得る場合、外樹脂粒子の長さは外樹脂粒子を所定の発
泡倍率で発泡させた時の形状が、前記した発泡粒子形状
における必要条件を満足できるような長さに切断する。
通常、基材樹脂粒子の段階においてａ、ｂ、ｃの値が前
記条件を満足していれば、発泡倍率の如何に関わらず該
基材樹脂粒子を発泡して得た発泡粒子も概ね前記条件を
満足している。これは発泡によって全体の寸法が大きく
なっても、発泡前と発泡後の寸法の比率には殆ど変化が
ないからである。

【００４２】本発明において、発泡体に用いられる基材
樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリα−メチルス
チレン、スチレン無水マレイン酸コポリマー、ポリフェ
ニレンオキサイドとポリスチレンとのブレンド又はグラ
フトポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマ
ー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンターポリ
マー、スチレン−ブタジエンコポリマー、ハイインパク
トスチレンなどのスチレン系重合体；ポリ塩化ビニル、
塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、後塩素化ポリ塩化
ビニル、エチレン又はプロピレンと塩化ビニルのコポリ
マーなどの塩化ビニル系重合体；ポリアミド系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リオレフィン系樹脂などが挙げられる。

【００４３】上記ポリオレフィン系樹脂としては、例え
ばエチレン−ブテンランダムコポリマー、エチレン−ブ
テンブロックコポリマー、エチレン−プロピレンブロッ
クコポリマー、エチレン−プロピレンランダムコポリマ
ー、エチレン−プロピレン−ブテンランダムターポリマ
ー、ホモポリプロホピレンなどのポリプロピレン系樹
脂、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度
ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低
密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、
エチレン−メチルメタクリレートコポリマー、エチレン
−メタクリル酸コポリマーの分子間を金属イオンで架橋
したアイオノマー系樹脂などのポリエチレン系樹脂やポ
リブテン−１、ポリペンテン、エチレン−アクリル酸−
無水マレイン酸ターポリマーなどが挙げられる。

【００４４】ポリオレフィン系樹脂は無架橋の状態で用
いてもよいが、パーオキサイドや放射線などにより架橋
させて用いてもよい。

【００４５】上記基材樹脂の中では、回復性が良好であ
る点で、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高
密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状
超低密度ポリエチレン等のポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン、エチレン−プロピレンコポリマー、プ
ロピレン−ブテンコポリマー、エチレン−ブテン−プロ
ピレンターポリマー等が好ましい。

【００４６】更に上記基材樹脂の中で特に好ましいの
は、エチレン−プロピレンランダムコポリマー、プロピ
レン−ブテンランダムコポリマー、エチレン−ブテン−
プロピレンランダムターポリマーである。

【００４７】本発明において、上記した種々のポリマー
は通常どおり単独で用いられてもよく、或いは２種以上
を混合する等併用して用いられていてもよい。又、上記
基材樹脂にポリカプロラクトン、β−ヒドロキシ酪酸及
びそのコポリマー、ポリビニルアルコール、変性デンプ
ン等の生分解性プラスチックを混合して用いることもで
きる。前述した基材樹脂に生分解性プラスチックを混合
して用いるような場合は、上記両者を発泡前に混合して
おいてもよく、また上記両者を発泡させた発泡粒子同士
を混合してもよく、また生分解性プラスチックの非発泡
樹脂粒子を、基材樹脂からなる発泡粒子と混合してもよ
い。また、柔軟性を付与するためにエチレン−プロピレ
ンラバー等の熱可塑性エラストマーを５〜４０ｗｔ％添
加することが好ましい。

【００４８】本発明においては、発泡体の発泡倍率とし
ては通常５〜８０倍のものを用いることができるが、発
泡成型体の圧縮強度を高くできること、重量を少なくで
きることおよび経済性の点から１０〜３０倍のものを用
いるのが好ましい。

【００４９】重合体発泡成型体は、また通気性、遮音性
においても優れた特性を呈する。

【００５０】本発明において、重合体発泡粒子成型体の
透水係数を、発泡成型体の引張破断試験における材料破
壊率を高い値に保って実現できるのは、発泡体の特定の
嵩密度と真密度との関係を有する発泡粒子の形状と上記
の如き発泡体の内圧を高めて二次発泡力を充分に発揮で
きる成型条件を採用できたことによる効果が大きい。

【００５１】本発明重合体発泡成型体を製造するにあた
っては、上記発泡体を、閉鎖し得るが密閉し得ない金型
内に充填して加熱し、重合体発泡粒子相互を融着せしめ
る方法を採用することが好ましい。

【００５２】本発明重合体発泡成型体は、その透水性を
活かした、乗馬クラブ等のトレーニング馬場や馬道、
屋上庭園の人工芝の下敷材、暗きょうの排水設備、
ゴルフ場の排水促進材、ＥＰＳ工法用ブロックに代
表される軽量盛土材等の用途に最適である。

【００５３】上記の場合は、例えば排水溝を形成した
コンクリート製基礎の表面に３０〜６０ｍｍの本発明成
型体を載置し、その上に３０〜１００ｍｍの厚さで砂又
はゴムチップを敷き詰めて用いることができる。成型体
は表面グレー（砂又はゴムチップと略同色）に着色して
あると表面の砂等がズレて成型体表面が現れた時でも馬
が驚かないので好ましい。着色は通常、発泡粒子樹脂粒
子の段階で例えばカーボンブラック等を練り込むことで
行われる。またの場合は、通常、必要に応じて排水溝
が設けられたコンクリート製基礎の上に１０〜３０ｍｍ
の成型体１が敷設され、その上に人工芝が敷かれて用い
られ、人工芝から成型体を通して水が容易に排出される
ので人工芝が速やかに乾燥する。またの場合は、孔を
有する排水管の周囲を成型体で覆ってその上に砂や砂
利、土等が盛られた状態で用いられる。またの場合
は、地盤の上に成型体が敷設され、その上に順に土や
砂、芝の順に設けられて使用される。またに関して
は、通常は盛土材として透水性のない発泡スチロールブ
ロックを用いているので排水性が悪く、大量の水に漬か
った場合はブロックの周囲に溜まった水の浮力によって
ブロックが押し上げられて動く虞があるため楔止めや金
網でカバーする必要があったが、本発明の成型体を用い
ることにより排水が促進されるため上記の危険が少なく
なる。

【００５４】次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。 実施例１〜５、比較例１〜４ 表１（実施例１〜５、比較例１〜４）にそれぞれ示す各
基材樹脂と水酸化アルミニウム、カーボンブラックを押
出機内で溶融混練し、その後表１に示すような断面形状
に対して略相似形のダイスからストランド状に押し出し
て水中で急冷した後、所定の長さにカットしてペレット
状に造粒した後、これらのペレット１００ｋｇを発泡剤
に炭酸ガスを使用し、分散剤としてカオリン４００ｇ、
乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム３
０ｇ、水２２０リットルとを配合して密閉容器（容積４
００リットル）内で攪拌しながら融解終了温度以上の温
度に昇温することなく、１４９〜１５４℃（但し実施例
５は１２３℃）の発泡温度に昇温、１０〜１５分間保持
した後に平衡蒸気圧に等しい背圧をかけ、その圧力を保
持したまま容器の一端を解放して樹脂粒子と水とを同時
に放出して樹脂粒子を所定の発泡倍率に発泡せしめ、表
１に示すような断面形状を有する発泡粒子を得た。尚、
水酸化アルミニウム、カーボンブラックは配合量が各々
０．２ｗｔ％、０．２６ｗｔ％となるようにマスターバ
ッチで添加した。表１中の断面形状を表す記号（ア）〜
（ヌ）は図２、３の記号（ア）〜（ヌ）に対応する。ま
た得られた発泡粒子のａ、ｂ、ｃを測定し、これよりｂ
／ａ、ｃ／ａを算出して表１に併せて記載した。

【００５５】また、得られた発泡粒子の嵩密度ρ₁ と真
密度ρ₂ とを測定して表１に併せて記載した。

【００５６】上記各発泡体を、表１に記載の各成型条件
で成型して縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚み６ｃｍの重合
体発泡成型体を得た。得られた成型体の空隙率、発泡倍
率、引張破断時の材料破壊率（ｘ、ｙ、ｚ方向）、透水
係数をそれぞれ測定して値を表１に示した。成型条件の
うち充填率と、上記諸物性の測定方法を以下に説明す
る。

【００５７】充填率（％）は、発泡体を金型内に充填し
た時の発泡体の占める真の体積（ｃｍ³ ）を金型内（キ
ャビティー）体積（ｃｍ³ ）で除して百分率で表示し
た。

【００５８】重合体発泡成型体の空隙率Ａ（％）は次式
によって算出した。 Ａ（％）＝〔（Ｂ−Ｃ）／Ｂ〕×１００ 但し、Ｂ：成型体の見かけ体積（ｃｍ³ ）、Ｃ：成型体
の真の体積（ｃｍ³ ）である。見かけ体積Ｂとしては、
成型体の外形寸法から算出した。真の体積Ｃは発泡成型
体をアルコール中に沈めた時の増量した体積を測定して
求めた。

【００５９】引張破断時の破断面の材料破壊率（％）
は、発泡成型体から、縦×横×高さの長さがそれぞれ３
ｃｍ×３ｃｍ×６ｃｍの試験片を、成型体の縦、横、厚
みの方向が上記試験片の長手方向となるようにそれぞれ
３個ずつ計９個採取し、上記試験片を該試験片の長手方
向（即ち上記成型体の縦、横、厚みのそれぞれの方向）
に引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引張り破断させた後、
該破断面の材料破壊率を計測した。各方向とも試験片３
個の平均値をもってその方向における材料破壊率とし
た。

【００６０】透水係数は、ＪＩＳ Ａ１２１８に準拠
し、試料として砂を重合体発泡成型体に代え、試料を入
れる円筒を角筒に代えて変水位式による透水性測定試験
を行って測定した。

【００６１】尚、参考例１として球状のポリスチレン発
泡粒子を接着剤を用いて結合させた従来の連通した空隙
を有する発泡成型体を成型して、実施例、比較例と同様
の評価を行った。結果を表１に併せて記載する。

【００６２】また、参考例２として長さが２ｃｍ以上の
チップ状のポリスチレン発泡体を融着せしめた従来の連
通した空隙を有する発泡成型体を成型して、上記と同様
の評価をおこなった。結果を表１に併せて記載する。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の重合体発
泡成型体は、複数の発泡体を結合してなる連通した空隙
を有する発泡成型体であって、該成型体より得られる縦
×横×高さの長さがそれぞれ３ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍ超
の試験片を該試験片の長手方向に引張速度５００ｍｍ／
ｍｉｎで引張り破断させた際の破断面の材料破壊率が、
上記成型体の縦、横、厚みの三方向のそれぞれにおいて
２０％以上であり、且つ透水係数が１．０×１０^-2〜
９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）であるため、透水性に
優れると共に引張強度に優れ、強固な融着体が得られ、
排水機能を持たせるトレーニング馬場、道路、軟弱地
盤、屋上庭園、ゴルフ場等の排水用下地材及び盛土材等
の透水性土壌形成材として最適である。また断熱性を有
し、かつ通気性に優れることから建築用資材等の用途と
しても利用できるという利点がある。

【００６５】また、上記重合体発泡成型体において、重
合体発泡体が下記条件式（１）〜（３）、 ａ≦ｂ≦ｃ・・・・・・・・・・（１） １≦ｂ／ａ＜２・・・・・・・・（２） １≦ｃ／ａ＜２・・・・・・・・（３） （但し、ａ、ｂ、ｃは、発泡体を、三次元座標上のｘ
ｙ、ｙｚ、ｚｘの各平面のそれぞれが上記発泡体に少な
くとも一点で接し、且つ上記各平面が発泡体を切断しな
いように三次元座標上に配置した時、上記発泡体表面に
おけるｘ、ｙ、ｚの各座標の絶対値の最大値のいずれか
がとり得る最小の座標値絶対値をａとし、座標値絶対値
ａを示した座標軸と直交する方向の２つの座標値絶対値
の最大値のいずれかとり得る最小値をｂとし、残りの座
標値最大値をｃとする）を満足する場合は、重合体発泡
成型体の引張強度を高い値に保ちながら透水係数におい
て１．０×１０^-2〜９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）の
優れた透水性が安定的に得られるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明重合体発泡成型体に用いられる好ましい
発泡体の形状を特定するために用いるａ、ｂ、ｃの各値
について説明するための説明図である。

【図２】発泡体の形状の態様を示す図である。

【図３】発泡体の形状の態様を示す図である。

【符号の説明】

１ 重合体発泡体 ａ 重合体発泡体１を、三次元座標上に、ｘｙ、ｙｚ、
ｚｘの各平面のそれぞれが上記発泡体１にそれぞれ面
ｐ、線ｑ、線ｒで接するようなあらゆる向きに配置した
中で、上記発泡体１の表面におけるｚ、ｙ、ｚの各座標
の絶対値の最大値のうちいずれか最も小さい値 ｂ 重合体発泡体のａが決まった時の該ａを示した座標
軸と直交する２方向の座標値絶対値のうちいずれかとり
得る最も小さい方の値 ｃ 重合体発泡体のａが決まった時の該ａを示した座標
軸と直交する２方向の座標値絶対値のうちｂが定まった
時の残りの値 ｘ ｘ軸 ｙ ｙ軸 ｚ ｚ軸 ｐ 重合体発泡体とｘｙ平面との接面 ｑ 重合体発泡体とｙｚ平面との接線 ｒ 重合体発泡体とｚｘ平面との接線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発泡体を結合してなる連通した空
   隙を有する発泡成型体であって、該成型体より得られる
   縦×横×高さの長さがそれぞれ３ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍ
   超の試験片を該試験片の長手方向に引張速度５００ｍｍ
   ／ｍｉｎで引張り破断させた際の破断面の材料破壊率
   が、上記成型体の縦、横、厚みの三方向のそれぞれにお
   いて２０％以上であり、且つ透水係数が１．０×１０^-2
   〜９．０×１０^-2（ｃｍ／ｓｅｃ）であることを特徴と
   する連通した空隙を有する重合体発泡成型体。
2. 【請求項２】 発泡体が下記条件式（１）〜（３）を満
   足する発泡体である請求項１に記載の重合体発泡成型
   体。 ａ≦ｂ≦ｃ・・・・・・・・・・（１） １≦ｂ／ａ＜２・・・・・・・・（２） １≦ｃ／ａ＜２・・・・・・・・（３） 但し、ａ、ｂ、ｃは、発泡体を、三次元座標上のｘｙ、
   ｙｚ、ｚｘの各平面のそれぞれが上記発泡体に少なくと
   も一点で接し、且つ上記各平面が発泡体を切断しないよ
   うに三次元座標上に配置した時、上記発泡体表面におけ
   るｘ、ｙ、ｚの各座標の絶対値の最大値のいずれかがと
   り得る最小の座標値絶対値をａとし、座標値絶対値ａを
   示した座標軸と直交する方向の２つの座標値絶対値の最
   大値のいずれかとり得る最小値をｂとし、残りの座標値
   絶対値をｃとする。