JPH08325401A - 発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細な径の気泡を有する発泡体を比較的簡単
な整備を用いて製造することができ、しかも連続生産に
適した発泡体の製造方法を得る。 【構成】 放射線が照射されて分解し、ガスを発生する
発泡剤を樹脂に混合し、次に、放射線を照射することに
より上記樹脂を発泡させる発泡体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種用途に用いられる
発泡体の製造方法に関し、特に、小さな径の気泡を有す
る発泡体を容易に製造することを可能にする発泡体の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発泡体の製造方法として、種々の
方法が提案されている。例えば、特開昭５７−１９７１
３２号公報や特公平３−１８８１７号公報には、一般的
な発泡体の製造方法が示されており、これらの先行技術
では、樹脂に対して熱分解型発泡剤を混合し、加熱によ
り熱分解型発泡剤を分解させてガスを発生し、それによ
って気泡が形成されている。

【０００３】しかしながら、上述した先行技術に記載の
方法で得られた発泡体では、気泡径は、約０．１〜１．
０ｍｍの範囲であり、より小さな気泡径、例えば、１〜
１０μｍ程度の気泡を形成することはできなかった。

【０００４】他方、近年、特開平４−３５６５４０号公
報または特表平６−５０６７２４号公報などにおいて、
より小さな径の気泡を有する発泡体の製造方法が提案さ
れている。

【０００５】すなわち、特開平４−３５６５４０号公報
には、熱可塑性樹脂中に加圧下において非反応性ガスを
含有させ、非加圧下において樹脂の結晶化温度と融点と
の間のごく狭い温度範囲で発泡させる方法が開示されて
いる。この方法によれば、８〜３０μｍ程度の気泡径の
気泡を有する発泡体が得られるとされている。また、特
表平６−５０６７２４号公報には、樹脂に超臨界液体を
圧入・溶解し、圧力を保持したままで降温し、樹脂を冷
却して圧力を開放し、さらに急激に温度を高め、注入液
体（発泡剤）を熱力学的に不安定化することにより発泡
させる方法が開示されており、ここでは、０．１〜１０
μｍ程度の径の気泡を有する発泡体が得られるとされて
いる。

【０００６】しかしながら、特開平４−３５６５４０号
公報に開示の方法では、非加圧下において、樹脂を結晶
化温度と融点との間のごく狭い温度範囲に確実に保持し
なければならなかった。従って、金型温度、樹脂の流動
性及び樹脂の圧力などを高精度に制御、最適化しなけれ
ばならないため、この方法は、連続生産には適さなかっ
た。

【０００７】また、特表平６−５０６７２４号公報に開
示の方法では、熱力学的な不安定化により発泡が生じる
が、樹脂の圧力及び温度をきめ細かく制御しなければな
らなかった。加えて、連続生産するには、圧力を保持す
るための設備など、多くの高価な設備を必要とするとい
う問題もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の欠点を解消し、微細な径の気泡を有する
発泡体を簡単な設備で製造することを可能とし、かつ連
続生産にも適している発泡体の製造方法を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、放射線が照射されることにより分解し、ガスを発生
する発泡剤を樹脂に混合し、得られた混合物に放射線を
照射し、該樹脂を発泡することを特徴とする発泡体の製
造方法であり、上記工程により前述した課題を達成する
ものである。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、樹脂に発
泡剤を分散させ、所定の条件で該樹脂を発泡させる発泡
体の製造方法であって、発泡剤が分散された樹脂に、放
射線が照射されることにより分解し、ガスを発生させる
起泡発生剤を予め混合しておき、前記樹脂を発泡させる
前に樹脂に放射線を照射することを特徴とする発泡剤の
製造方法であり、上記工程により前述した課題を達成す
るものである。

【００１１】請求項１，２に記載の発明は、上記課題を
達成することにおいて共通し、かつ放射線が照射される
ことにより分解し、ガスを発生させる成分を用いたこと
において共通する。

【００１２】以下、請求項１，２に記載の発明の詳細を
説明する。請求項１，２に記載の発明に用いる得る樹脂 本発明（請求項１，２に記載の発明）に用い得る上記樹
脂としては、一般的に発泡させ得る樹脂のうち、任意の
ものを用いることができる。このような樹脂としては、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリブ
テン、またはエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−プロピレン共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸
共重合体等の共重合体を含むオレフィン系樹脂；塩化ビ
ニル樹脂、塩素化ポリエチレン、塩化ビニル−（メタ）
アクリル酸樹脂等の塩化ビニル系樹脂；ポリスチレン、
ポリα−メチルスチレン、塩素化ポリスチレン、スチレ
ン−（メタ）アクリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン共重合体樹脂（以後、ＡＢＳ樹脂）等の
スチレン系樹脂；アクリル樹脂、メタクリル樹脂や各種
アクリル酸エステルとの共重合樹脂を含むアクリル系樹
脂；エーテル系やエステル系、カーボネート系等の熱可
塑性ウレタン樹脂；６−ナイロン、６，６−ナイロン等
のアミド系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等の飽和エステル系樹脂；ポリカ
ーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイ
ミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶樹脂、フッ素
系樹脂等の熱可塑性樹脂；ポリオールとポリイソシアネ
ートとの２液反応によるウレタン樹脂、イソシアヌレー
ト樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂、エポキシ樹脂、ユリ
ア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和エステ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、これらを単独で使
用してもよく、あるいは２種以上を混合して使用しても
よい。

【００１３】請求項１に記載の発明の詳細 請求項１の発明において用い得る上記発泡剤としては、
放射線で励起されて分解し、ガスを発生する任意の化合
物を用いることができる。例えば、窒素ガスを発生する
発泡剤としては、４−ブロモベンゼンジアゾニウム−テ
トラフルオロボレート、４−クロロベンゼンジアゾニウ
ム−ヘキサフルオロフォスフェート、４−ニトロベンゼ
ンジアゾニウム−ヘキサフルオロフォスフェート、４−
ニトロベンゼンジアゾニウム−テトラフルオロボレー
ト、Fast Yellow ＧＣ塩、DiazoRed ＲＣ等のジアゾ
ベンゼン系化合物が挙げられる。また、水素を発生する
ものとしては、マグネシウムハイドライド、カルシウム
ハイドライド、バリウムハイドライド等のアルカリ土類
金属水素化物を挙げることができ、一酸化炭素を発生す
るものとして、ジプロピルケトン、ジブチルケトン、プ
ロピルブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサ
ノン等のケトン化合物を挙げることができる。その他、
一酸化炭素及びメタンを発生するものとして、酢酸４−
メチルフェノールが、ブテン及び水素ガスを発生させる
ものとしてブタンが挙げられる等、放射線を照射するこ
とにより、窒素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、水
素、メタン、エタン等の常温で蒸気圧の高いガスを発生
するものなら何でも構わない。

【００１４】目的とする径の気泡を得るには、予め樹脂
と発泡剤との分散状況を確認してから発泡剤の種類及び
添加量を決定することが好ましい。発泡剤添加量の好ま
しい範囲としては、発泡倍率にもよるが、上記樹脂１０
０重量部に対して、０．１〜２０重量部、さらに好まし
くは、０．５〜１０重量部である。０．１重量部より少
ないと発泡倍率が低く、２０重量部を超えると、気泡径
が大きくなり過ぎる。具体的な例を挙げると、以下の通
りである。

【００１５】ポリエチレンに１μｍの径の気泡を導入
し、発泡倍率を５倍にする場合には、樹脂１００重量部
に対して、４−ブロモベンゼンジアゾニウム−テトラフ
ルオロボレート２．５重量部を添加し、樹脂に均一に分
散させればよい。

【００１６】ポリカーボネートに０．５μｍの径の気泡
を導入し、発泡倍率を１．５倍にする場合には、樹脂１
００重量部に対して、プロピルブチルケトン０．６重量
部を添加し、樹脂に均一に分散させればよい。

【００１７】発泡剤を分解させるタイミングは、樹脂が
軟化している時、すなわち、結晶性樹脂では融点以上の
温度になった時点以降、非晶性樹脂ではガラス転移温度
以上の温度になった時点以降、ウレタンのような反応性
樹脂の場合は、硬化の開始から硬化完了までである。さ
らに、発生したガスを樹脂に溶解させないために、高圧
状態で発泡剤を分解する場合は、発生したガスが樹脂に
溶解しないように直ちに圧力を開放し、発泡することが
必要である。常温状態で発泡剤を分解する場合は、上記
温度条件だけに注意すればよい。

【００１８】また、樹脂と発泡剤との組み合わせについ
ては、溶解度パラメーターが近いもの同士が好ましい。
しかしながら、発泡剤の選定にあたっては、使用する成
形機を用いて樹脂に発泡剤を各種添加し、分解条件の検
討（温度、位置等）を予め行っておくことが好ましい。

【００１９】また、上記発泡剤は、放射線により直接分
解するものであってもよく、あるいは使用する光源によ
り直接発泡剤を励起することができないものでは、光増
感剤を添加してエネルギー移動を利用するものであって
もよい。

【００２０】請求項２に記載の発明の詳細 請求項２に記載の発明で用いられる起泡発生剤は、前述
したように、放射線が照射されることにより励起し、分
解し、ガスを発生するものである。このような起泡発生
剤としては、請求項１に記載の発明で用いられる上記発
泡剤と同様のものを用いることができる。

【００２１】目的とする径の起泡を得るには、予め樹脂
と起泡発生剤との分散状況を確認してから、上記起泡発
生剤の種類及び添加量を決定することが好ましい。起泡
発生剤添加量の好ましい範囲としては、上記樹脂１００
重量部に対し、０．０１〜１重量部とすることが好まし
く、より好ましくは０．０５〜０．５重量部である。
０．０１重量部未満では気泡の発生が起こり難く、１重
量部を超えると、気泡の発生以上に気泡の寸法が大きく
なり、気泡発生効率が低下する。具体的な例を挙げる
と、以下の通りである。

【００２２】ポリエチレンに１μｍの径の気泡を導入
し、発泡倍率を３０倍とする場合、樹脂１００重量部に
対し、４−ブロモベンゼンジアゾニウム−テトラフルオ
ロボレート０．１重量部を添加し、樹脂に均一に分散さ
せ、金型出口で放射線を照射し、その後、通常の発泡を
すればよい。

【００２３】また、ポリカーボネートに０．５μｍの径
の気泡を導入し、発泡倍率を５倍とする場合には、樹脂
１００重量部に対し、プロピルブチルケトン０．１５重
量部を添加し、樹脂に均一に分散させ、金型出口で放射
線を照射し、その後、通常の発泡をすればよい。

【００２４】起泡発生剤を分解させるタイミングは、樹
脂が軟化しているとき、すなわち結晶性樹脂では融点以
上の温度で、非晶性樹脂では、ガラス転移温度以上の温
度で、ウレタンのような反応性樹脂の場合には硬化の開
始した時点から硬化完了までの間に行えばよい。さら
に、発生したガスが樹脂に溶解することを防止するため
に、高圧状態で起泡発生剤を分解する場合には、気泡発
生後直ちに所定の発泡を完了するか、発生したガスの全
部が樹脂に溶解しない条件となるようにすることが必要
である。常圧状態で起泡発生剤を分解する場合には、上
記温度条件だけを注意すればよい。

【００２５】また、樹脂と上記起泡発生剤との組み合わ
せについては、溶解度パラメーターが近いもの同士が好
ましい。しかしながら、起泡発生剤の選択にあたって
は、使用する成形機を用いて樹脂に起泡発生剤を各種添
加し、分解条件（温度、位置など）を予め検討しておく
ことが好ましい。

【００２６】また、上記起泡発生剤は、放射線により直
接分解するものであってもよく、あるいは使用する光源
により直接起泡発生剤を励起することができないものの
場合には、光増感剤を添加してエネルギー移動を利用し
てもよい。

【００２７】請求項２に記載の発明で用いられる発泡剤
としては、樹脂を発泡させるために使用されているもの
であれば、任意のものを用いることができ、この発泡剤
は、発泡させる樹脂との組み合わせにより最適なものが
選ばれる。代表的な発泡剤としては、熱分解型発泡剤と
して、アゾ系のアゾジカルボンアミド（以下、ＡＤＣ
Ａ）、バリウムジカルボキシレート、ヒドラジド系のス
ルホォニルセミカルバジド系などや、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムなどの無
機系発泡剤が挙げられ、物理型発泡剤としては、ブタ
ン、ペンタン、シクロヘキサンなどの炭化水素系化合
物、ＨＣＦＣ１４１ｂ、ＨＣＦＣ１４２ｂ、ＨＦＣ１３
４ａなどのフッ素化炭化水素系化合物、窒素、二酸化炭
素、アルゴンもしくはネオンなどの不活性ガス、酸素も
しくは水素などの活性ガスやこれらの混合ガスが挙げら
れる。また、樹脂が熱硬化性のウレタン樹脂、イソシア
ヌレート樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂などからなる場
合には、化学反応型の発泡剤、例えば、イソシアネート
と水との反応から発生する二酸化炭素を発泡剤として用
いてもよい。上記発泡剤は、単独で用いてもよく、ある
いは複数種を併用してもよい。

【００２８】発泡剤の添加量は、発泡倍率との関係で決
定される。熱分解型発泡剤では、単純に樹脂に対する発
生ガス量で決定され、例えば、アゾジカルボンアミドを
用い、３０倍の発泡倍率とする場合、樹脂１００重量部
に対し、アゾジカルボンアミドを１５重量部添加すれば
よい。物理型発泡剤の場合には、発泡剤の樹脂への溶解
度が制約になることがあり、例えば、ポリエチレンを二
酸化炭素を発泡剤として発泡させて発泡倍率を３０倍と
する場合には、樹脂に対して８０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で
炭酸ガスを溶解させればよい。化学反応型の発泡剤を用
いる場合には、添加する水の量によりおおよその発泡倍
率が決定されるが、樹脂との反応や水あるいはその他と
の反応を伴う場合があるので、事前に検討することが必
要である。

【００２９】放射線 請求項１，２の発明における放射線とは、電子線、紫外
線、可視光線等を広く含むものとする。電子線は、各種
加速機を用いることにより、あるいは放射性元素の分解
により得られるものであり、紫外線は、高圧水銀灯やメ
タルハライドランプ等から発生するもので、可視光線
は、ヘリウム、アルゴン等のレーザーから発生するもの
である。これらの放射線の種類は、請求項１の発明では
発泡剤、請求項２の発明では起泡発生剤に応じて選ばれ
るが、発泡する樹脂によっても選択され、例えば、発泡
前に樹脂を溶融させておく場合は、樹脂の組成によって
は紫外線、可視光線を使用できない場合がある。

【００３０】他の添加し得る成分 請求項１，２の発明においては、発泡体には、上述した
材料の他に、ガラス繊維、酸化チタンもしくは酸化マグ
ネシウムなどの金属酸化物、炭酸マグネシウムもしくは
炭酸カルシウムなどの炭酸塩などの核剤、充填剤、酸化
防止剤、着色剤及び発泡助剤などを、本発明の目的を阻
害しない限り、任意に添加することができる。

【００３１】請求項１に記載の発明の製造方法の具体的
な工程 請求項１に記載の発明の製造方法の具体的な工程につい
ては、特に限定されるものではない。すなわち、通常の
発泡体や軽量化のために気泡を含んでいる樹脂成形品を
製造する一般的な方法を適宜利用することができる。代
表的な製造方法としては、以下の押出発泡法、ビー
ズ発泡法、化学反応発泡法、セルカ発泡法及び射
出発泡法などを挙げることができる。

【００３２】押出発泡法 図１に示した押出発泡装置を使用する。この押出発泡装
置は、二軸押出機１に、サファイアガラスからなる放射
線照射窓２ａを有する金型２を取り付けてなり、金型先
端から発泡体を押し出して直接成形するものである。

【００３３】具体的に説明すると、二軸押出機１のホッ
パー４に発泡させる樹脂と発泡剤、例えば、４−ブロモ
ベンゼンジアゾニウム−テトラフルオロボレートを投入
し、これらを溶融混練する。発泡に適する温度に調節さ
れた金型２の先端部において放射線照射窓２ａを通し
て、高圧水銀灯（８０Ｗ）の光を照射しつつ樹脂を金型
２の先端部から押出し、発泡させる。ここでは、放射線
の照射量を光源と樹脂の通過時間とで適正化するが、通
常、数秒程度の照射時間で済むよう光源を選定する。

【００３４】ビーズ発泡法 この方法は、ポリスチレンの発泡体を得るのに多用され
ている。図１に示したような二軸押出機１でポリスチレ
ンと発泡剤、例えば、ジブチルケトンを溶融混練し、ビ
ーズ形状に成形する。

【００３５】次に、得られたビーズを予備発泡工程とし
て、水蒸気で加熱発泡させ、電子線を照射し、発泡剤の
ガス化を起こし所定の発泡ビーズを製造する。さらに、
熟成工程で気泡内のガスを空気に置換した後に、ビーズ
を所定の金型に導入し、水蒸気で加熱発泡させ、成形品
を得る。

【００３６】化学反応発泡法 この方法は、熱硬化性ウレタン樹脂の発泡体の代表的な
製法として用いられている。ポリオールと、発泡剤、例
えば、マグネシウムハイドライドと、触媒とを予め混合
し、次に、ポリイソシアネートを混合し、所定の型また
はベルト上に導入し、硬化反応が起こると同時に、電子
線を照射し、発泡剤のガス化を引き起こし、発泡体を成
形する。

【００３７】セルカ発泡法 この方法は、硬質樹脂の軽量化法として用いられている
方法である。代表的には、ポリ塩化ビニル製品の軽量化
に用いられている。図２に、成形装置を示す。二軸押出
機２１に、放射線照射窓２２ａを有する金型２２が取り
付けられており、さらに、冷却金型２３、冷却水槽２４
及び引き取り機２５が備えられている。

【００３８】二軸押出機２１のホッパー２６に発泡させ
る樹脂コンパウンド（樹脂、充填剤等を予め混練したペ
レットまたは粉砕品）と、発泡剤、例えば、カルシウム
ハイドライドを投入し、二軸押出機２１の前半で樹脂と
発泡剤とを溶融混練する。次に、金型２２で所定の形状
とし、放射線照射窓２２ａから電子線を照射しつつ、樹
脂を金型２２から押出発泡し、直ちに冷却金型２３で冷
却し、表面にスキン層を作りながら内部を発泡してセル
カ発泡体を成形する。

【００３９】射出発泡法 代表的な方法に、ＩＣＩ法やＵＣＣ法等があるが、本発
明では、バレル先端の樹脂溜まりに照射窓を取り付けれ
ば何れの方法も適用可能である。図３を参照して概略を
説明する。機械式ゲート３４を具備し、スクリュー３２
がバックしたバレル３３の先端部に放射線照射窓３３ａ
を有する射出成形機３１を用いる。例えば、ポリプロピ
レンを発泡させる場合は、予めポリプロピレンと発泡
剤、例えば、４−ニトロベンゼンジアゾニウム−ヘキサ
フルオロホスフェートを溶融混練し、ペレット化する。
このペレットをホッパー３５から導入し、スクリュー３
２で溶融混練し、所定の量を計量（スクリューがバック
した状態）し、放射線照射窓３３ａから高圧水銀灯の光
をを照射しつつ、金型３６内に樹脂混練物を射出し、発
泡成形する。なお、上述〜の各種発泡方法は、あく
までも例示であり、請求項１の発明の製造方法では、上
記以外の発泡方法を用いてもよい。

【００４０】請求項２に記載の発明の製造方法の具体的
な工程 請求項２に記載の発明の製造方法の具体的な工程につい
ても、請求項１に記載の発明の場合と同様に、特に限定
されるものではない。すなわち、通常の発泡体や軽量化
のために気泡を含んでいる樹脂成形品を製造するための
一般的な方法を適宜利用することができる。代表的な製
造方法としては、以下の押出発泡法、常圧発泡法、
ビーズ発泡法、化学反応発泡法、セルカ発泡法、
プレス発泡法及び射出発泡法などを挙げることがで
きる。

【００４１】押出発泡法 図４に示した押出発泡装置を使用する。押出発泡装置
は、一軸押出機４１に、放射線照射窓４２ａを有する金
型４２を取り付けてなり、金型４２の先端から発泡剤を
押出して直接成形するものである。また、押出機４１で
は、バレルの途中に発泡剤を注入するための注入口４３
が形成されており、注入口４３に、発泡剤注入機４４が
取り付けられている。

【００４２】一軸押出機４１のホッパー４５に発泡させ
る樹脂と起泡発生剤、例えば４−ブロモベンゼンジアゾ
ニウムテトラフルオロボレートを投入し、一軸押出機４
１の前半で樹脂と起泡発生剤とを溶融混練し、途中から
発泡剤として、例えば物理型発泡剤である二酸化炭素を
圧入し、樹脂に溶解させ、金型４２で発泡するのに適し
た温度に調節する。しかる後、金型４２の先端部で放射
線照射窓４２ａを通して、高圧水銀灯（８０Ｗ）から光
を照射し、しかる後樹脂を金型４２から押出発泡させ
る。ここでは、放射線の照射量、光源の種類と樹脂の通
過時間とで調整することができるが、通常、数秒程度の
照射時間ですむように光源を選定する。

【００４３】常圧発泡法 熱分解型発泡剤を樹脂に混合し、所定の形状に成形した
後加熱し、熱分解型発泡剤を分解し発泡させる方法であ
る。図５に常圧発泡法に用いられる装置の概略を示す。
通常の二軸押出機５１に、放射線照射窓５２ａを有する
金型５２を取り付けてなる構造を有する。所定の形状、
例えばシートを成形し、しかる後、架橋工程、発泡工程
により発泡体を成形する。

【００４４】例えば、電子線架橋ポリエチレン発泡体を
成形する場合、ポリエチレンと起泡発生剤としての酢酸
４−メチルフェノールと、アゾジカルボンアミドとをホ
ッパー５３から投入し、二軸押出機５１で溶融混練し、
金型５２内で所定の形状（シート状）とする。次に、金
型５２を混練物が出る前に、放射線照射窓５２ａからメ
タルハライドランプ（１２０Ｗ）の光を照射し、押出成
形を完了する。しかる後、電子線加速機で電子線を照射
し、ポリエチレンを架橋し、さらに常圧発泡機で加熱発
泡させて発泡体を成形する。この場合、金型５２に放射
線照射窓５２ａが設けられていない場合には、電子線架
橋時において、起泡発生と架橋とを同時に行ってもよ
い。この場合、シートの樹脂温度をポリエチレンの融点
近傍（低密度ポリエチレンでは１００℃）とし、電子線
照射を行うことにより、起泡発生剤からのガスの発生と
樹脂の架橋とを同時に行うことができる。

【００４５】ビーズ発泡法 この方法は、ポリスチレンの発泡体を得るのに多用され
ている。図５に示したような二軸押出機５１において、
ポリスチレンと、起泡発生剤、例えばジブチルケトンを
溶融混練し、金型５２の先端部分において、放射線照射
窓５２ａを通して放射線を照射し、しかる後ビーズ形状
に成形する。得られたビーズと、発泡剤、懸濁分散剤と
を含浸槽で加熱し、含浸し、洗浄、脱水、乾燥し、ビー
ズを得る。この場合、ビーズにブロッキング防止を図る
ためにコーティングを施してもよい。

【００４６】次に、得られたビーズを予備発泡工程とし
て、水蒸気で加熱発泡させ、所定の発泡ビーズを製造す
る。さらに、熟成工程において、起泡内のガスを空気に
置換し、ビーズを所定の型内に導入し、さらに水蒸気で
加熱発泡させて成形品を製造する。

【００４７】化学反応発泡法 熱硬化性ウレタン樹脂の発泡体の代表的な製法として用
いられている方法である。ポリオールと、発泡剤、例え
ばペンタンと、起泡発生剤、例えばマグネシウムハイド
ライドと触媒とを予め混合し、次にポリイソシアネート
と混合し、所定の型及びベルト上に導入し、重合反応が
起こる前に電子線を照射し、しかる後、反応及び発泡剤
のガス化を起こし、発泡体を成形する。

【００４８】セルカ発泡法 この方法は、ポリ塩化ビニルに代表される硬質樹脂の軽
量化法として用いられている方法であり、前述した図２
の成形装置を用いて行われる。

【００４９】二軸押出機２１のホッパー２６に、樹脂コ
ンパウンド（樹脂、発泡剤及び充填剤等を予め混練した
ペレットまたは粉砕品）と、起泡発生剤、例えばカルシ
ウムハイドライドを投入し、押出機２１の前半で樹脂と
起泡発生剤とを溶融混練し、金型２２で所定の形状と
し、電子線を放射線照射窓２２ａから照射し、しかる
後、樹脂を金型２２から押出発泡し、冷却金型２３で急
冷し、表面にスキン層を形成しつつ内部を発泡してセル
カ発泡体を成形する。

【００５０】プレス発泡法 本方法は、押出機で、予め、樹脂、熱分解型発泡剤、起
泡発生剤及び必要に応じて架橋剤を溶融混練し、金型内
で所定の形状に成形する。この場合、放射線を照射し、
起泡発生剤を分解、ガス化させる。しかる後、プレス型
内に得られた成形体を導入し、加圧加熱することによ
り、（架橋剤が存在する場合には、架橋剤を分解し、さ
らに）熱分解型発泡剤を分解し、ガス化させて発泡体を
成形する。

【００５１】射出発泡法 代表的な方法に、ＩＣＩ法やＵＣＣ法などがあるが、請
求項２に記載の発明では、バレル先端の樹脂溜まりに照
射線照射窓を取り付け得る限り、何れの方法も適用可能
である。図３に示した装置を用いて行い得る。

【００５２】例えば、ポリプロピレンを発泡させる場合
には、予め、ポリプロピレンと起泡発生剤、例えば、４
−ニトロベンゼンジアゾニウム−ヘキサフルオロフォス
フェートを溶融混練しペレット化させたものと、発泡剤
として、例えば、アゾジカルボンアミドをホッパー３５
より導入し、スクリュー３２で溶融混練し、所定の量を
計量（スクリューがバックした状態）、放射線照射窓３
３ａから高圧水銀灯の光を照射し、直後、金型３６内に
樹脂混練物を射出し、発泡成形する。

【００５３】なお、請求項１に記載の発明の場合と同様
に、請求項２に記載の発明の製造方法においても、上記
発泡方法以外の発泡方法を用いてもよい。

【００５４】

【作用】請求項１の発明の発泡体の製造方法では、発泡
剤として、上記のように放射線が照射されることにより
分解し、ガスを発生する発泡剤が用いられる。従って、
上記発泡剤を樹脂に混合し、得られた混合物に放射線を
照射するだけで、上記発泡剤が分解しガスを発生し、気
泡を形成することになる。

【００５５】よって、発泡体を簡単な設備で製造するこ
とができる。しかも、後述の実施例から明らかなよう
に、上記放射線を照射されて分解しガスを発生する発泡
剤を用いた場合、従来の熱分解型発泡剤を用いた場合に
比べて小さな径の気泡を確実に形成することができる。

【００５６】請求項２の発明の発泡体の製造方法では、
発泡剤が分散されている樹脂に、予め、放射線で分解
し、ガスを発生する上記起泡発生剤が混合されている。
従って、得られた樹脂混合物に放射線を照射するだけ
で、上記起泡発生剤が分解し、ガスを発生し、気泡を発
生する。よって、起泡発生剤に加えて混合されている発
泡剤を用いて発泡成形する場合に、起泡発生剤により形
成された気泡が速やかに成長し、所望の発泡倍率の発泡
体を容易に得ることができ、かつ上記起泡発生剤により
形成される最初の気泡の径を高精度にかつ容易に制御し
得るため、従来の熱分解型発泡剤のみを用いた場合に比
べて小さな径の気泡を確実に形成することができる。

【００５７】

【実施例】以下、非限定的な実施例を説明することによ
り、本発明を明らかにする。なお、以下の実施例１〜８
は、請求項１に記載の発明に係る実施例であり、実施例
９〜２２は請求項２に記載の発明に係る実施例である。

【００５８】実施例１ 図１に示した押出発泡設備を用いて実施した。ＡＢＳ樹
脂（東レ社製、商品名：トヨラック４００、曲げ弾性率
２６，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部及び４−ブロ
モベンゼンジアゾニウム−テトラフルオロボレート２．
０重量部を、二軸押出機（３０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）
１１を用いて、１６０℃で溶融混練し、金型１２の先端
部で、サファイアガラスからなる放射線照射窓１２ａを
通して高圧水銀灯（８０Ｗ）の光を照射し、発泡剤を分
解しガス化し、１秒後に金型（温度は１５５℃）１２か
らコの字状に押出し、発泡体を成形した。得られた発泡
体の発泡倍率は２．９倍で、平均気泡径は４．０μｍ、
曲げ弾性率は２０，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００５９】実施例２ 図１に示した押出発泡装置を用いて実施した。ポリスチ
レン（旭化成社製、商品名：スタイロン６６６Ｒ、曲げ
弾性率３６，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部及びマ
グネシウムハイドライド１．２重量部を二軸押出機（３
０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）１１を用い、１８０℃で溶融
混練し、金型１２の先端部で、サファイアガラスからな
る放射線照射窓１２ａを通して電子線照射機（３００Ｋ
Ｖ）で吸収線量が２ＭＲａｄになるように電子線を照射
し、発泡剤を分解しガス化し、０．５秒後に金型（温度
１６０℃）１２からシート状に押出し、発泡体を成形し
た。発泡体の発泡倍率は２．２倍、平均気泡径は３．９
μｍ、曲げ弾性率は３２，０００ｋｇ／ｃｍ² であっ
た。

【００６０】実施例３ 二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）を用い、ポリ
スチレン（旭化成社製、商品名：スタイロン４７５Ｓ）
とジブチルケトン７．５重量部とを１８０℃で溶融混練
し、ビーズ形状に成形した。

【００６１】得られたビーズを１６０℃の水蒸気で加熱
しながら電子線照射機（３００ＫＶ）で吸収線量が２Ｍ
Ｒａｄとなるように電子線を照射し、発泡剤を分解・ガ
ス化し、発泡させて発泡ビーズを製造した。次に、発泡
ビーズを乾燥し、２４時間の通風熟成を行った。この発
泡ビーズを金型内に導入し、１３０℃の水蒸気で加熱発
泡させて発泡体を成形した。得られた発泡体の発泡倍率
は１８倍、平均気泡径は３．３μｍ、独立気泡率は９３
％、熱伝導率は０．０２２Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であっ
た。

【００６２】実施例４ 二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）を用い、ポリ
プロピレン（ハイモント社製、商品名：ＨＭＳ ＰＦ８
１４）と、４−クロロベンゼンジアゾニウム−ヘキサフ
ルオロフォスフェート５．０重量部とを１９０℃で溶融
混練し、ビーズ形状に成形した。

【００６３】得られたビーズを１９０℃の水蒸気で加熱
し、高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を照射し、発泡剤を分
解・ガス化し、発泡ビーズを製造した。次に、発泡ビー
ズを乾燥し、４８時間の通風熟成を行った。この発泡ビ
ーズを金型内に導入し、１７０℃の水蒸気で加熱発泡さ
せて発泡体を製造した。発泡体の発泡倍率は１０倍、平
均気泡径は２．５μｍ、独立気泡率は９４％、熱伝導率
は０．０２５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００６４】実施例５ 芳香族アミン系ポリオール（住友バイエルウレタン社
製、商品名：Ｈ４２２、ＯＨ基価４１２）１００重量部
と、ジブチル錫ジラウレート０．５重量部と、ポリオー
ル変性シリコーン（東レダウコーニング社製、商品名：
ＳＨ１９３）２．５重量部と、４−ブロモベンゼンジア
ゾニウム−テトラフルオロボレート７．０重量部とを混
合し、脱水乾燥し、混合液を得た。次に、この混合液
に、脱水乾燥した変性ＭＤＩ（住友バイエルウレタン社
製、商品名：４４Ｖ２０、ＮＣＯ含量３１．５重量％）
５９重量部とを攪拌機で混合し（上記ＯＨ基価とＮＣＯ
含量とは等価とされている）、１００ｍｍ×１００ｍｍ
×２ｍｍの凹型に液を注ぎ、すぐに、高圧水銀灯（１２
０Ｗ）の光を照射し、発泡させた。発泡体の発泡倍率は
２１倍、平均気泡径は５．４μｍ、独立気泡率は８９
％、熱伝導率は０．０２２Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であっ
た。

【００６５】実施例６ 図２に示した押出発泡装置を用いて実施した。実施例１
で用いたＡＢＳ樹脂１００重量部と、マグネシウムハイ
ドライド２．０重量部とを、二軸押出機（５０ｍｍ径、
Ｌ／Ｄ＝３５）２１を用い、１８０℃で混練し、金型２
２の先端に幅全面にサファイアガラスからなる放射線照
射窓２２ａを持つ金型２２で該放射線照射窓２２ａよ
り、電子線照射機（１０００ＫＶ）で吸収線量が１２Ｍ
Ｒａｄになるように電子線を照射し、発泡剤を分解・ガ
ス化し、０．２秒後に金型（温度１７５℃）２２からコ
の字状に押出し、冷却金型２３に導入し、発泡体を成形
した。発泡体の発泡倍率は１．９倍、平均気泡径は０．
５μｍ、曲げ弾性率は３８，０００ｋｇ／ｃｍ² であっ
た。

【００６６】実施例７ 図３に示した装置で作製した。十分乾燥したポリアミド
（昭和電工社製、商品名：テクニールＡ２１６、曲げ弾
性率２９，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部と、４−
ニトロベンゼンジアゾニウム−ヘキサフルオロフォスフ
ェート１．２重量部とを、二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ
／Ｄ＝３０）を用い、２５０℃で溶融混練し、ペレット
化させた。次に、７５ｔの射出成形機３１のホッパー３
５に上記ペレットを投入し、２４０℃で溶融混練し、所
定の量を計量（スクリュー３２がバックした状態）し、
放射線照射窓３３ａから高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を
照射し、発泡剤を分解・ガス化し、０．５秒後に、金型
（１００ｍｍ×８０ｍｍ×５ｍのシート状）３６内に射
出して発泡体を成形した。得られた発泡体の発泡倍率は
１．６倍、平均気泡径は０．７μｍ、曲げ弾性率は２
８，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００６７】実施例８ 図３に示した装置で作製した。十分乾燥したポリアセタ
ール（デュポン社製、商品名：デルリン５００、曲げ弾
性率２９，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部と、Diaz
o RED ＲＣ０．２重量部とを二軸押出機（４５ｍｍ
径、Ｌ／Ｄ＝３０）を用い、２６０℃で溶融混練し、ペ
レット化させた。次に、７５ｔの射出成形機３１のホッ
パー３５にペレットを投入し、２４０℃で溶融混練し、
所定の量を計量（スクリュー３２がバックした状態）
し、放射線照射窓３３ａから高圧水銀灯（１２０Ｗ）の
光を照射し、発泡剤を分解・ガス化し、０．２秒後に、
金型（１００ｍｍ×８０ｍｍ×５ｍのシート状）内に射
出して発泡体を成形した。得られた発泡体の発泡倍率は
１．３倍、平均気泡径は０．４μｍ、曲げ弾性率は２
９，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００６８】比較例１ 図１に示した押出発泡装置を用いて実施した。実施例１
で用いたＡＢＳ樹脂１００重量部及びアゾジカルボンア
ミド（大塚化学社製、商品名：ユニフォームＡＺＨ）
１．８重量部を、二軸押出機（３０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３
０）１１を用い、１８０℃で溶融混練し、金型（温度１
５５℃）１２からコの字状に押出し、発泡体を成形し
た。発泡体の発泡倍率は２．６倍、平均気泡径は１５０
μｍ、曲げ弾性率は１０，０００ｋｇ／ｃｍ² であっ
た。

【００６９】比較例２ 二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）１１でポリス
チレン（旭化成社製、商品名：スタイロン４７５Ｓ）と
アゾジカルボンアミド（大塚化学社製、商品名：ユニフ
ォームＡＺＨＮＭ）１０重量部を１６０℃で溶融混練
し、ビーズ形状に成形した。

【００７０】次に、このビーズを１８０℃の水蒸気で加
熱し発泡ビーズを製造、その後、乾燥、２４時間の通風
熟成を行った。この発泡ビーズを金型内に導入し、１３
０℃の水蒸気で加熱発泡させ成形品を製造した。発泡体
の発泡倍率は１７倍、平均気泡径は１２０μｍ、独立気
泡率は９３％、熱伝導率は０．０３０Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
・℃であった。

【００７１】比較例３ 芳香族アミン系ポリオール（住友バイエルウレタン社
製、商品名：Ｈ４２２、ＯＨ基価４１２）１００重量部
と、ジブチル錫ジラウレート０．５重量部と、ポリオー
ル変性シリコーン（東レダウコーニング社製、商品名：
ＳＨ１９３）２．５重量部と、ＨＣＦＣ１４２ｂを１６
重量部とを混合し、脱水乾燥し、混合液を得た。次に、
この混合液に脱水乾燥した変性ＭＤＩ（住友バイエルウ
レタン社製、商品名：４４Ｖ２０、ＮＣＯ含量３１．５
重量％）５９重量部とを加え（その結果、ＯＨ基価とＮ
ＣＯ含量とが等量）、攪拌機で混合し１００ｍｍ×１０
０ｍｍ×２ｍｍの凹型に液を注ぎ、発泡させた。その
後、３週間、常温下で放置し、発泡体を得た。発泡体の
発泡倍率は２２倍、平均気泡径は１００μｍ、独立気泡
率は９２％、熱伝導率は０．０２９Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・
℃であった。

【００７２】比較例４ 図２に示した押出発泡装置を用いて実施した。実施例１
で用いたＡＢＳ樹脂１００重量部と炭酸水素ナトリウム
１．０重量部とを二軸押出機（５０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３
５）２１を用い、１８０℃で混練し、金型（温度１７５
℃）２２からコの字状に押出し、冷却金型２３に導入
し、発泡体を成形した。発泡体の発泡倍率は１．６倍、
平均気泡径は８０μｍ、曲げ弾性率は２８，０００ｋｇ
／ｃｍ² であった。

【００７３】比較例５ 図３に示した装置で作製した。十分乾燥したポリアミド
（昭和電工社製、商品名：テクニールＡ２１６、曲げ弾
性率２９，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部と、比較
例２で用いたアゾジカルボンアミド１．２重量部とを、
二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）を用い２５０
℃で溶融混練し、ペレット化させた。次に、７５ｔの射
出成形機３１のホッパー３５にペレットを投入し、２４
０℃で溶融混練し、所定の量を計量（スクリュー３２が
バックした状態）し、金型（１００ｍｍ×８０ｍｍ×５
ｍのシート状）３６内に射出して発泡体を成形した。得
られた発泡体の発泡倍率は１．５倍、平均気泡径は９０
μｍ、曲げ弾性率は２１，０００ｋｇ／ｃｍ² であっ
た。

【００７４】実施例９ 図４に示した押出発泡装置を用いた。低密度ポリエチレ
ン（東ソー社製、商品名：ペトロセン３４０）１００重
量部と、４−ブロモベンゼンジアゾニウム−テトラフル
オロボレート０．１重量部とを、予め、二軸押出機（３
０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）を用い、１４０℃で混練し、
ペレット化した。上記のようにして得たペレットを、図
４に示す一軸押出機（６５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３６）４１
のホッパー４５に導入し、途中から二酸化炭素を５０ｋ
ｇ／ｃｍ² の圧力で圧入し、樹脂に溶解させ、金型４２
の先端部においてサファイアガラスからなる放射線照射
窓４２ａを通して高圧水銀灯の光を照射し、起泡発生剤
を分解・ガス化し、２秒後に金型４２の温度を１１０℃
とし、金型４２からチューブ状に押出、発泡成形体を得
た。得られた発泡体の発泡倍率は１２倍であり、平均気
泡径は２．０μｍ、独立気泡率が９５％、熱伝導率が
０．０２４Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００７５】実施例１０ 図４に示した押出発泡装置を用いた。ポリスチレン（旭
化成社製、商品名：スタイロン６６６Ｒ）１００重量部
と、マグネシウムハイドライド０．５重量部とを、予
め、二軸押出機（３０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）を用い、
１８０℃の温度で混練し、ペレット化した。上記のよう
にして得たペレットを、図４に示す一軸押出機（６５ｍ
ｍ径、Ｌ／Ｄ＝３６）４１のホッパー４５に導入し、途
中からＨＣＦＣ１４１ｂをポリスチレン１００ｇに対し
て１０ｇとなるように圧入し、樹脂に溶解させ、金型４
２の先端部で、サファイアガラスからなる放射線照射窓
４２ａを通して電子線照射機（３００ＫＶ）で吸収線量
が２ＭＲａｄになるように照射し、起泡発生剤を分解・
ガス化し、０．５秒後に金型４２の温度を１６０℃とし
て金型４２からシート状に押出し、発泡成形体を成形し
た。得られた発泡体の発泡倍率は１８倍、平均気泡径は
１．２μｍ、独立気泡率は８８％、熱伝導率は０．０２
２Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００７６】実施例１１ 図５に示した汎用の押出装置を用いた。無機充填剤含有
塩化ビニル発泡用コンパウンド（セントラル化学社製、
商品名：ＳＥ５）１００重量部と、バリウムハイドライ
ド１．０重量部とを二軸押出機（６０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝
３５）５１で混練し、金型５２の先端部において放射線
照射窓５２ａを通して電子線照射機（１０００ＫＶ）か
ら吸収線量が１０ＭＲａｄになるように電子線を照射
し、起泡発生剤を分解・ガス化した。上記電子線の照射
から０．２秒後に金型５２の温度を１７５℃として、金
型５２からシート状に押出し、発泡成形体を得た。得ら
れた発泡体の発泡倍率は３．５倍、平均気泡径は８．５
μｍ、独立気泡率は１００％、曲げ弾性率は３５，００
０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００７７】実施例１２ 図５に示した装置を用いた。低密度ポリエチレン（住友
化学社製、商品名：スミカセンＧ４０１）１００重量部
と、アゾジカルボンアミド（以下、ＡＤＣＡ、大塚化学
社製、商品名：ユニフォームＡＺＨ）１５重量部と、４
−ニトロベンゼンジアゾニウム−ヘキサフルオロフォス
フェート０．２重量部とを二軸押出機（５０ｍｍ径、Ｌ
／Ｄ＝３５）５１を用い、１４０℃で混練し、金型５２
の先端部にシート幅全面に放射線照射窓５２ａをもつＴ
型シート金型の該放射線照射窓５２ａから、高圧水銀灯
（１２０Ｗ）を照射し、起泡発生剤を分解・ガス化し、
１．５秒後に金型温度を１３０℃とし、幅３００ｍｍ及
び厚み１ｍｍのシートを金型５２から押出し、成形し
た。次に、成形されたシートに照射線量が６ＭＲａｄと
なるように電子線を照射し、２００℃のオーブンで発泡
した。

【００７８】得られた発泡体では、幅が８７０ｍｍ、厚
みが２．８ｍｍ、発泡倍率が３０倍、平均気泡径が４．
９μｍ、独立気泡率が９７％、熱伝導率が０．０２３Ｋ
ｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００７９】実施例１３ 図５に示した装置を用いた。低密度ポリエチレン（三井
石油化学社製、商品名：ミラソンＢ３２４）８０重量部
と、超低密度ポリエチレン（住友化学社製、商品名：エ
クセレントＶＬ２００）２０重量部と、アゾジカルボン
アミド（以下、ＡＤＣＡ、大塚化学社製、商品名：ユニ
フォームＡＺＨ）１３重量部と、４−ニトロベンゼンジ
アゾニウム−ヘキサフルオロフォスフェート０．３重量
部とを二軸押出機（５０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３５）５１を
用い、１４０℃で混練し、金型５２先端部にシート幅全
面に放射線照射窓５２ａをもつＴ型シート金型の該放射
線照射窓５２ａから、高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を照
射し、起泡発生剤を分解・ガス化し、１．５秒後に金型
温度を１３０℃とし、幅３００ｍｍ及び厚み１ｍｍのシ
ートを金型５２から押出し、成形した。次に、成形され
たシートに照射線量が５ＭＲａｄとなるように電子線を
照射し、２００℃のオーブンで発泡した。

【００８０】得られた発泡体では、幅が８５０ｍｍ、厚
みが２．５ｍｍ、発泡倍率が２５倍、平均気泡径が２．
１μｍ、独立気泡率が９３％、熱伝導率が０．０２３Ｋ
ｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００８１】実施例１４ 図５に示した二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）
５１でポリスチレン（旭化成社製、商品名：スタイロン
４７５Ｓ）１００重量部とジブチルケトン０．２重量部
を１８０℃溶融混練し、金型先端で放射線照射窓５２ａ
を通して、高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を照射し、起泡
発生剤を分解・ガス化し、１．５秒後に金型温度を１７
０℃とし、ビーズ状に押し出した。得られたビーズ１０
０重量部と、ペンタン５重量部とを、ポリビニルアルコ
ール０．５重量部を分散した水２００重量部に分散さ
せ、温度を８０℃とし２時間放置した。次に、上記ビー
ズを１６０℃の水蒸気で加熱発泡させ、発泡ビーズを製
造し、しかる後乾燥し、２４時間の通風熟成を行った。
熟成された発泡ビーズを金型内に導入し、１３０℃の水
蒸気で加熱発泡させ、成形品を得た。

【００８２】得られた発泡体の発泡倍率は１５倍であ
り、平均気泡径は１．１μｍであり、独立気泡率は９６
％であり、熱伝導率は０．０２１Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃
であった。

【００８３】実施例１５ 図５に示した二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３０）
５１でポリプロピレン（ハイモント社製、商品名：ＨＭ
Ｓ ＰＦ８１４）１００重量部と４−クロロベンゼンジ
アゾニウム−ヘキサフルオロフォスフェート０．２重量
部を１９０℃で溶融混練し、金型５２の先端で放射線照
射窓５２ａを通して、高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を照
射し、起泡発生剤を分解・ガス化し、２．０秒後に金型
温度を１８０℃とし、ビーズ状に押し出した。得られた
ビーズ１００重量部と、ＨＣＦＣ１４２ｂを７重量部と
を、ポリビニルアルコール０．５重量部を分散した水２
００重量部に分散させ、温度を１３０℃とし２時間放置
した。次に、上記ビーズを１９０℃の水蒸気で加熱発泡
させ、発泡ビーズを製造し、しかる後乾燥し、４８時間
の通風熟成を行った。熟成された発泡ビーズを金型内に
導入し、１７０℃の水蒸気で加熱発泡させ、成形品を得
た。

【００８４】得られた発泡体の発泡倍率は１３倍であ
り、平均気泡径は０．８μｍであり、独立気泡率は９８
％であり、熱伝導率は０．０２４Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃
であった。

【００８５】実施例１６ 芳香族アミン系ポリオール（住友バイエルウレタン社
製、商品名：Ｈ４２２、ＯＨ基価４１２）１００重量部
と、ＨＣＦＣ１４２ｂを２２重量部と、ジブチル錫ジラ
ウレート０．５重量部と、ポリオール変性シリコーン
（東レダウコーニング社製、商品名：ＳＨ１９３）２．
５重量部と、４−ブロモベンゼンジアゾニウム−テトラ
フルオロボレート０．３重量部とを混合し、脱水乾燥
し、混合液を調製した。次に、この混合液に、脱水乾燥
した変性ＭＤＩ（住友バイエルウレタン社製、商品名：
４４Ｖ２０、ＮＣＯ含有率３１．５重量％）５９重量部
（ＯＨ基価とＮＣＯ含有率とは等量）を加え、攪拌機で
混合し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍの型に混合液
を注ぎ、直ちに高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を照射し、
発泡させて発泡体を得た。得られた発泡体の発泡倍率は
３０倍であり、平均気泡径は７．９μｍであり、独立気
泡率は８６％、熱伝導率は０．０１５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
・℃であった。

【００８６】実施例１７ 図２に示した成形装置を用いて作製した。塩化ビニルセ
ルカ発泡用コンパウンド（日本ゼオン社製、商品名：Ｃ
１）１００重量部と、マグネシウムハイドライド１．０
重量部を二軸押出機（５０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３５）２１
を用い、１８０℃で混練し、金型先端に幅全面にサファ
イアガラスからなる放射線照射窓２２ａを持つ金型２２
で該放射線照射窓２２ａより、電子線照射機（１０００
ＫＶ）で吸収線量が１２ＭＲａｄになるように照射し、
起泡発生剤を分解・ガス化し、０．２秒後に金型温度１
７５℃としてコの字状に押出発泡し、冷却金型２３に導
入し、発泡成形品を作製した。発泡体の発泡倍率は１．
６倍であり、平均気泡径は０．５μｍであり、曲げ弾性
率は３８，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００８７】実施例１８ 図５に示したような二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝
３０）５１で高密度ポリエチレン（東ソー社製、商品
名：ニポロンハード６０００）１００重量部とジブチル
パーオキサイド（日本油脂社製、商品名：パーブチル
Ｄ；１分間半減期温度１８５．９℃）１．０重量部、Ａ
ＤＣＡ（大塚化学社製、商品名：ユニフォームＡＺＨ
Ｍ）１５重量部、４−クロロベンゼンジアゾニウム−ヘ
キサフルオロフォスフェートジブチルケトン０．２重量
部を、１４５℃で溶融混練し、金型５２の先端部で放射
線照射窓５２ａを通して、高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光
を照射し、起泡発生剤を分解・ガス化し、０．２秒後に
金型温度１３５℃でシート状に押出した。次にこのシー
トを１８０℃のプレスに投入し、１段で発泡させた。得
られた発泡体の発泡倍率は３１倍であり、平均気泡径は
３．７μｍ、独立気泡率が９６％、熱伝導率が０．０２
４Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００８８】実施例１９ 図３に示した設備で作製した。十分乾燥したポリアミド
（昭和電工社製、商品名：テクニールＡ２１６、曲げ弾
性率２９，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部と、４−
ニトロベンゼンジアゾニウム−ヘキサフルオロフォスフ
ェート０．３重量部とを二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／
Ｄ＝３０）を用い、２５０℃で溶融混練し、ペレット化
させた。次に、７５ｔの射出成形機３１のホッパー３５
にドライブレンドしたペレットとＡＤＣＡ２．０重量部
を投入し、２４０℃で溶融混練し、所定の量を計量（ス
クリュー３２がバックした状態）し、放射線照射窓３３
ａから高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を照射し、起泡発生
剤を分解・ガス化し、０．５秒後に、金型（１００ｍｍ
×８０ｍｍ×５ｍのシート状）３６内に射出して発泡体
を成形した。得られた発泡体の発泡倍率は３．６倍、平
均気泡径は２．２μｍ、曲げ弾性率は２６，０００ｋｇ
／ｃｍ² であった。

【００８９】実施例２０ 図３に概略的に示した設備（バレル途中にガス注入孔を
持つもの）で作製した。十分乾燥したポリアセタール
（デュポン社製、商品名：デルリン５００、曲げ弾性率
２９，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部と、Diazo R
ED ＲＣ０．２重量部とを二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ
／Ｄ＝３０）を用い、２６０℃で溶融混練し、ペレット
化させた。次に、バレル途中にガス注入設備を持つ２０
０ｔの射出成形機のホッパー３５にドライブレンドした
ペレットを投入し、２４０℃で溶融混練し、バレル途中
より二酸化炭素を２０ｋｇ／ｃｍ² で連続に圧入し、所
定の量を計量（スクリュー３２がバックした状態）し、
放射線照射窓３３ａから高圧水銀灯（１２０Ｗ）の光を
照射し、起泡発生剤を分解・ガス化し、０．２秒後に、
金型（１００ｍｍ×８０ｍｍ×５ｍのシート状）３６内
に射出して発泡体を成形した。得られた発泡体の発泡倍
率は６．４倍、平均気泡径は０．７μｍ、曲げ弾性率は
１７，０００ｋｇ／ｃｍ² 、熱伝導率は０．０３２Ｋｃ
ａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００９０】実施例２１ 図５に示したような二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝
３０）５１でＡＢＳ（東レ社製、商品名：トヨラック４
００、曲げ弾性率２６，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重
量部とジブチルケトン１．０重量部、炭化水素ナトリウ
ム１重量部を１８０℃で溶融混練し、金型５２の先端で
射出窓５２ａを通して、４方向から高圧水銀灯（１２０
Ｗ）を照射し、起泡発生剤を分解・ガス化し、０．１秒
後に中空デッキ形状に押出発泡した。得られた発泡体の
発泡倍率は１．７倍、平均気泡径は１．４μｍ、曲げ弾
性率は２６，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００９１】実施例２２ 図４に示すように、バレルの途中に注入孔４３を有する
一軸押出機（３０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３７）４１でＡＢＳ
（東レ社製、商品名：トヨラック４００、曲げ弾性率２
６，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量部と４−ブロモベ
ンゼンジアゾニウム−テトラフルオロボレート０．３重
量部を１８０℃で溶融混練し、バレル途中から二酸化炭
素２０ｋｇ／ｃｍ² を圧入し金型４２の先端で放射線照
射窓４２ａを通して、４方向から高圧水銀灯（１２０
Ｗ）の光を照射し、起泡発生剤を分解・ガス化し、０．
１秒後に中空デッキ形状に押出発泡した。得られた発泡
体の発泡倍率は２．８倍、平均気泡径は０．８μｍ、曲
げ弾性率は２２，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００９２】比較例６ 図４に示した押出発泡設備を使用する。低密度ポリエチ
レン（東ソー社製、商品名：ペトロセン３４０）を一軸
押出機（６５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３６）４１のホッパー４
５に導入し、途中から二酸化炭素を５０ｋｇ／ｃｍ² の
圧力で圧入し、樹脂に溶解させ、金型温度１１０℃でチ
ューブ状に押出し、発泡成形品を作製した。得られた発
泡体の発泡倍率は１２倍、平均気泡径は３５０μｍ、独
立気泡率は９５％、熱伝導率は０．０３８Ｋｃａｌ／ｍ
・ｈ・℃であった。

【００９３】比較例７ 図４に示した押出発泡設備を使用する。ポリスチレン
（旭化成社製、商品名：スタイロン６６６Ｒ）を一軸押
出機（６５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３６）４１のホッパー４５
に導入し、途中からＨＣＦＣ１４１ｂをポリスチレン１
００ｇに対して１０ｇになるように圧入し、樹脂に溶解
させ、金型温度１６０℃でシート状に押出し、発泡成形
品を作製した。得られた発泡体の発泡倍率は１８倍、平
均気泡径は２５０μｍ、独立気泡率は８８％、熱伝導率
は０．０３３Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００９４】比較例８ 図５に示した押出設備を使用する。無機充填剤含有塩化
ビニル発泡用コンパウンド（セントラル化学社製、商品
名：ＳＥ５）を二軸押出機（６０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３
５）５１で混練し、金型温度１７５℃でシート状に押出
し、発泡成形品を得た。得られた発泡体の発泡倍率は
３．３倍、平均気泡径は１５０μｍ、独立起泡率は１０
０％、曲げ弾性率は２６，０００ｋｇ／ｃｍ² であっ
た。

【００９５】比較例９ 図５に示した設備、プロセスを使用する。低密度ポリエ
チレン（住友化学社製、商品名：スミカセンＧ４０１）
１００重量部と、アゾジカルボンアミド（以下、ＡＤＣ
Ａ、大塚化学社製、商品名：ユニフォームＡＺＨ）１５
重量部とを、二軸押出機（５０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３５）
５１で混練し、Ｔ型シート金型５２でシート成形した。
次に、このシートに照射線量が６ＭＲａｄとなるように
電子線を照射し、２００℃の発泡オーブンで発泡した。

【００９６】得られた発泡体では、幅が８８０ｍｍ、厚
みが２．８ｍｍ、発泡倍率が３０倍、平均気泡径が２３
０μｍ、独立気泡率が９８％、熱伝導率が０．０２８Ｋ
ｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００９７】比較例１０ 図５に示したような二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝
３０）５１でポリスチレン（旭化成社製、商品名：スタ
イロン４７５Ｓ）を溶融混練し、ビーズ状に押し出し
た。このビーズ１００重量部と、ペンタン５重量部と
を、ポリビニルアルコール０．５重量部を分散した水２
００重量部に分散させ、温度を８０℃で２時間調製し
た。

【００９８】次に、このビーズを１６０℃の水蒸気で加
熱発泡させ、発泡ビーズを製造し、しかる後乾燥し、２
４時間の通風熟成を行った。この発泡ビーズを金型内に
導入し、１３０℃の水蒸気で加熱発泡させ、成形品を得
た。得られた発泡体の発泡倍率は１５倍であり、平均気
泡径は１２０μｍであり、独立気泡率は９６％であり、
熱伝導率は０．０２６Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【００９９】比較例１１ 芳香族アミン系ポリオール（住友バイエルウレタン社
製、商品名：Ｈ４２２、ＯＨ基価４１２）１００重量部
とＨＣＦＣ１４２ｂ２２重量部と、ジブチル錫ラウレー
ト０．５重量部と、ポリオール変性シリコーン（東レダ
ウコーニング社製、商品名：ＳＨ１９３）２．５重量部
とを混合し、脱水乾燥し調製した。次に、この混合液に
脱水乾燥した変性ＭＤＩ（住友バイエルウレタン社製、
商品名：４４Ｖ２０、ＮＣＯ含量３１．５重量％）５９
重量部とを加え（その結果、ＯＨ基価とＮＣＯ含量とが
等量）、攪拌機で混合し１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍ
ｍの型に液を注ぎ、発泡させた。発泡体の発泡倍率は３
０倍、平均気泡径は１６０μｍ、独立気泡率は８６％、
熱伝導率は０．０２２Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【０１００】比較例１２ 図２に示した成形装置を用いて作製した。塩化ビニルセ
ルカ発泡用コンパウンド（日本ゼオン社製、商品名：Ｃ
１）を二軸押出機（５０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝３５）２１で
混練し、金型温度１７５℃でコの字状に押出発泡し、冷
却金型２３に導入し、発泡成形品を作製した。発泡体の
発泡倍率は１．６倍であり、平均気泡径は８０μｍであ
り、曲げ弾性率は２５，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【０１０１】比較例１３ 図５に示したような二軸押出機（４５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝
３０）５１で高密度ポリエチレン（東ソー社製、商品
名：ニポロンハード６０００）１００重量部と、実施例
１０で用いたパーブチルＤ１．０重量部と、ＡＤＣＡ
（大塚化学社製、商品名：ユニフォームＡＺＨＭ）１５
重量部とを溶融混練し、シート状に押出した。次にこの
シートを１８０℃のプレスに投入し、１段で発泡させ
た。得られた発泡体の発泡倍率は３０倍であり、平均気
泡径は１００μｍ、独立気泡率が９８％、熱伝導率が
０．０２８Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【０１０２】比較例１４ 図３に概略的に示した設備で作製した。十分乾燥したポ
リアミド（昭和電工社製、商品名：テクニールＡ２１
６、曲げ弾性率２９，０００ｋｇ／ｃｍ² ）１００重量
部と、実施例１８で用いたＡＤＣＡ２．０重量部とを７
５ｔの射出成形機のホッパー３５に投入し、スクリュー
３２で溶融混練し金型（１００ｍｍ×８０ｍｍ×５ｍの
シート状）３６内に射出して発泡体を成形した。得られ
た発泡体の発泡倍率は３．８倍、平均気泡径は１１０μ
ｍ、曲げ弾性率は２２，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【０１０３】比較例１５ 図３に概略的に示した設備（バレル途中にガス注入孔を
持つもの）で作製した。十分乾燥したポリアセタール
（デュポン社製、商品名：デルリン５００、曲げ弾性率
２９，０００ｋｇ／ｃｍ² ）をバレル途中にガス注入設
備を持つ２００ｔの射出成形機のホッパー３５に投入
し、スクリュー３２で溶融混練し、バレル途中より二酸
化炭素を２０ｋｇ／ｃｍ² で連続に圧入し、所定の量を
計量し、金型（１００ｍｍ×８０ｍｍ×５ｍのシート
状）内に射出して発泡体を成形した。得られた発泡体の
発泡倍率は６．９倍、平均気泡径は９０μｍ、曲げ弾性
率は１１，０００ｋｇ／ｃｍ² 、熱伝導率は０．０３５
Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であった。

【０１０４】比較例１６ バレルの途中に注入孔を有する二軸押出機（３０ｍｍ
径、Ｌ／Ｄ＝３７）でＡＢＳ（東レ社製、商品名：トヨ
ラック４００、曲げ弾性率２６，０００ｋｇ／ｃｍ² ）
を溶融混練し、バレル途中から二酸化炭素２０ｋｇ／ｃ
ｍ² を圧入し、中空デッキ形状に押出発泡した。得られ
た発泡体の発泡倍率は２．８倍、平均気泡径は１５０μ
ｍ、曲げ弾性率は１２，０００ｋｇ／ｃｍ² であった。

【０１０５】なお、各種測定方法は、以下の通りであ
る。 〔発泡倍率〕ＪＩＳ Ｋ−６７６７に準拠して見かけ密
度を測定し、その逆数を発泡倍率とした。

【０１０６】〔平均気泡径〕得られた発泡体を凍結破断
し、その断面を電子顕微鏡で撮影し、画像処理（円形処
理）後、気泡の平均径を算出した。

【０１０７】〔独立気泡率〕空気比較式比重計１０００
型（東京サイエンス社製）を用い、１〜１／２〜１気圧
法で独立気泡率（％）を測定した。

【０１０８】〔熱伝導率〕ＪＩＳ Ａ−１４１２に準拠
して熱伝導率（Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）を測定した。

【０１０９】〔緩衝係数Ｃ値ＭＩＮ〕１０ｍｍ／分での
圧縮測定で圧縮応力（σ）−ひずみ（ε）曲線を求め、
さらに、圧縮応力σの各値に対する吸収エネルギーｅを
求め、Ｃ＝σ／ｅで算出し、その最小値の静的応力とし
た。

【０１１０】〔曲げ弾性率〕ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠
して曲げ弾性率（ｋｇ／ｃｍ² ）を測定した。また、実
施例及び比較例の結果をまとめて表１〜表９に示す。

【０１１１】

【表１】

【０１１２】

【表２】

【０１１３】

【表３】

【０１１４】

【表４】

【０１１５】

【表５】

【０１１６】

【表６】

【０１１７】

【表７】

【０１１８】

【表８】

【０１１９】

【表９】

【０１２０】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の製造方
法によれば、発泡体中に形成される気泡が、発泡剤に放
射線を照射することにより分解し、ガスを発生させるこ
とにより形成され、しかも、従来の熱分解型発泡剤を用
いた場合に比べて小さな径の気泡を確実に形成すること
ができる。しかも、放射線の照射により発泡剤を分解さ
せるものであるため、上記のような小さな径の気泡を、
精密な温度制御等を必要とすることなく形成することが
できるので、連続生産に好適に用いることができる。

【０１２１】同様に、請求項２に記載の発明によれば、
上記放射線が照射されることにより分解し、ガスを発生
させる起泡発生剤を予め発泡剤とともに樹脂に混合し、
放射線を放射することにより小さな径の気泡をまず発生
させ、さらに発泡剤を分解させて所望の径の気泡を形成
するため、所望の発泡倍率及び径の気泡を有する発泡体
を容易に得ることができる。しかも、放射線の照射によ
り起泡発生剤を分解させるものであるため、最初に発生
される気泡の径を、精密な温度制御等を必要とすること
なくコントロールすることができるため、発泡剤の作用
により最終的に形成される気泡の径についても精密な温
度制御等を必要とすることなくコントロールでき、従来
よりも小さい径の気泡を確実に形成し得る。よって、発
泡体の連続生産に好適に用い得る。

【０１２２】本発明により得られる発泡体は、自動車分
野では、クッション、ドアパッド、インスツルメントパ
ネルパッド、天井パッド、コンソールボックスパッド、
バンパーや軽量化した各種芯材等に、建材分野では、壁
天井及び床等の断熱材、屋上断熱材、配管用断熱材、床
材、幅木、廻りブチ、コンクリート目地材等に、家具分
野では、椅子のクッションや芯材、肘掛けのクッション
や芯材、ベッド、布団のマットレス等の緩衝材やクロー
ク板、押入等の断熱材に、包装梱包分野では、保冷ボッ
クスの断熱材、梱包用の緩衝材等に、食品分野では、ト
レー、保温容器等に、インテリア分野では、木や人形等
のイミテーション材等に、断熱分野では、上記保温関連
製品、エアコン室外機保温チューブ等に、雑貨分野で
は、文具のスペーサー、風呂マット等に利用できる。ま
た、ソリッド品の軽量化を目的として、パイプ、デッキ
材、プレート、雨樋等の押出成形品全般、家電製品、Ｏ
Ａ機器またはカメラ等のハウジング、家具や日用品等の
射出成形品全般に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で用いた押出発泡装置を説明するため
の概略構成図。

【図２】実施例６で用いたセルカ発泡用成形装置を説明
するための概略構成図。

【図３】実施例７で用いられた射出成形装置を示す概略
構成図。

【図４】実施例９で用いられた押出発泡装置を示す概略
構成図。

【図５】実施例１１で用いた発泡装置を説明するための
概略構成図。

【符号の説明】

１…二軸押出機 ２…金型 ２ａ…放射線照射窓 １１…二軸押出機 １２…金型 １２ａ…放射線照射窓 ２１…二軸押出機 ２２…金型 ２２ａ…放射線放射窓 ２３…冷却金型 ２４…冷却水槽 ２５…引き取り機 ３１…射出成形機 ３２…スクリュー ３３…バレル ３３ａ…放射線照射窓 ３４…機械式ゲート ３６…金型 ４１…一軸押出機 ４２…金型 ４２ａ…放射線照射窓 ５１…二軸押出機 ５２…金型 ５２ａ…放射線照射窓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線が照射されることにより分解し、
   ガスを発生させる発泡剤を樹脂に混合し、得られた混合
   物に放射線を照射することにより樹脂を発泡させること
   を特徴とする発泡体の製造方法。
2. 【請求項２】 樹脂に発泡剤を分散させ、所定の条件で
   該樹脂を発泡させる発泡体の製造方法であって、 発泡剤が分散された樹脂に、放射線が照射されることに
   より分解し、ガスを発生させる起泡発生剤を予め混合し
   ておき、前記樹脂を発泡させる前に樹脂に放射線を照射
   することを特徴とする発泡体の製造方法。