JPH10100181A - 発泡性熱可塑性樹脂シート及び発泡体の製造方法 - Google Patents

発泡性熱可塑性樹脂シート及び発泡体の製造方法

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JPH10100181A
JPH10100181A JP8258922A JP25892296A JPH10100181A JP H10100181 A JPH10100181 A JP H10100181A JP 8258922 A JP8258922 A JP 8258922A JP 25892296 A JP25892296 A JP 25892296A JP H10100181 A JPH10100181 A JP H10100181A
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thermoplastic resin
foam
foamable thermoplastic
foamable
sheet
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JP8258922A
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Hidefumi Nagara
英史 長良
Satoyuki Kobayashi
智行 小林
Michiaki Sasayama
道章 笹山
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡性熱可塑性樹脂シートを厚み方向に沿っ
て擬似的に1次元発泡させて厚み精度や重量精度のばら
つきが少なくかつ表面性に優れた良好な発泡体を得るこ
とを可能とする発泡性熱可塑性樹脂シート及び発泡体の
製造方法を提供する。 【解決手段】 発泡性熱可塑性樹脂粒状体2が平面的に
略均一に配置されており、該発泡性熱可塑性樹脂粒状体
2が発泡性熱可塑性樹脂薄膜3を介して一体的に連結さ
れており、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3に均一に貫通孔4
が形成されている発泡性熱可塑性樹脂シート1、並びに
該発泡性熱可塑性樹脂シート1を含有されている発泡剤
の分解温度以上に加熱して発泡させる発泡体の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発泡性熱可塑性樹
脂シート、及びこのシートを用いた発泡体の製造方法に
関し、より詳細には、厚み方向に沿って擬似的な一次元
発泡を可能とする発泡性熱可塑性樹脂シート及びこのシ
ートを用いた発泡体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂発泡体は軽量であり、断熱
性、柔軟性、浮揚性及び成形性などにおいて優れている
ため、屋上断熱材、車両用天井材もしくは床用断熱材な
どの各種断熱材、緩衝材、浮揚材または異形成形物等に
おいて幅広く用いられている。
【0003】上記のような熱可塑性樹脂発泡体の製造方
法として、従来、熱分解型発泡剤を含有している発泡性
熱可塑性樹脂シートを該発泡剤の分解温度以上に加熱
し、発泡させることにより発泡体を得る方法が広く用い
られている。この発泡性熱可塑性樹脂シートの発泡に際
しては、内部に含有されている発泡剤が分解することに
より発生するガスの圧力により発泡が行われる。
【0004】従って、発泡性熱可塑性樹脂シートは、通
常、ほぼ3次元的に均等に発泡・膨張するので、発泡体
の製造に際しては、特に連続的に長尺状の発泡体を製造
する場合は、幅方向及び長手方向の膨張によるしわの発
生等に対応する必要がある。
【0005】例えば、特公昭48−9955号公報に記
載の方法では、発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹
脂シートを繰り出し、加熱・発泡させて発泡シートを
得、該発泡シートを巻き取るに際し、発泡による長手方
向による膨張分に応じてシート繰り出し速度に比べて巻
取り速度を速め、かつ幅方向の膨張分に応じてシートを
幅方向に拡幅し、それによって最終的に得られる発泡シ
ートにおけるしわの低減が図られている。
【0006】しかしながら、この方法では、加熱・発泡
時に連続的に生産されている発泡シートを幅方向に拡張
するために複雑な治具及び工程を必要とする。加えて、
発泡後冷却する前に発泡シートを拡幅する必要があるた
め、得られた発泡シートの幅方向両端において品質が低
下せざるを得なかった。その結果、得られた発泡シート
において、幅方向両端近傍部分を除去したりする必要が
あるため、発泡体の生産性が低下するという問題があっ
た。
【0007】さらに、上記製造方法で得られた発泡シー
トでは、発泡によって生じるシート面内方向における熱
可塑性樹脂の膨張を延伸及び拡幅により相殺しているた
め、発泡体の内部に延伸や拡幅に伴う力が熱応力として
残存することになる。そのため、得られた発泡シートに
温度変化が与えられた場合に、シートの寸法が非常に大
きく変化するという問題もあった。
【0008】他方、特開平7−16856号公報には、
発泡剤を含有している発泡性熱可塑性樹脂よりなるペレ
ットもしくは環状物(以下、ペレット等と略す)を搬送
ベルト上に散布し、該発泡性熱可塑性樹脂ペレット等を
加熱により発泡・膨張させてシート状発泡体を得る方法
が開示されている。この方法では、搬送ベルト上に発泡
性熱可塑性樹脂ペレット等を散布し、予め搬送ベルトの
上方を熱可塑性樹脂シートや他の搬送ベルトで規制し、
下方の搬送ベルトと熱可塑性樹脂シートもしくは他方の
搬送ベルトとの間で熱可塑性樹脂ペレット等を加熱によ
り発泡させることにより、所望の厚みの発泡体を形成す
るとともに、該シートの面内方向においては、発泡性樹
脂ペレット等間の空間を上記発泡性熱可塑性樹脂ペレッ
ト等の膨張により満たすことにより、シート状発泡体を
得ている。この方法においても、発泡性熱可塑性樹脂は
発泡に際して3次元的に膨張する。しかしながら、発泡
性熱可塑性樹脂ペレット等は、搬送ベルト上において2
次元的には不連続に配置されており、発泡性熱可塑性樹
脂ペレット間の空間が発泡性熱可塑性樹脂ペレット等の
2次元的な膨張により充填される。すなわち、厚み方向
において疑似的な一次元発泡の形態で発泡性熱可塑性樹
脂が発泡することにより発泡体が得られるため、得られ
たシート状発泡体を幅方向や長手方向に拡幅もしくは延
伸する必要がない。
【0009】もっとも、上記発泡性熱可塑性樹脂ペレッ
ト等を用いた発泡体の製造方法では、発泡性熱可塑性樹
脂ペレット等の散布状況をコントロールして発泡により
生じる膨張分に対応する空間を予め設定している。従っ
て、発泡性熱可塑性樹脂ペレット等の散布状況により、
得られる発泡体の厚み精度、重量精度及び表面性等の品
質が左右され易い。また、目的とする発泡体の厚みを増
大させた場合には、用いる発泡性熱可塑性樹脂ペレット
等の寸法を大きくしなければならず、その場合には、ペ
レットの内部まで均一に加熱するのに時間を要するた
め、生産性が低下しがちであった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の諸欠点を解消し、厚み方向に擬似的な一
次元発泡を行うことができ、かつ品質に優れた発泡体を
高い生産性をもって製造することを可能とする発泡性熱
可塑性樹脂シート及び発泡体の製造方法を提供すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に略均一に配置
されており、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡
性熱可塑性樹脂薄膜を介して一体的に連結されており、
前記発泡性熱可塑性樹脂薄膜に、発泡後に略閉塞される
ように複数の貫通孔が略均一に形成されていることを特
徴とする発泡性熱可塑性樹脂シートであり、請求項2に
記載の発明は、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に略
均一に配置されており、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒
状体が発泡性熱可塑性樹脂薄膜を介して一体的に連結さ
れており、前記発泡性熱可塑性樹脂薄膜に、発泡後に略
閉塞されるように複数の貫通孔が略均一に形成されてい
る、発泡性熱可塑性樹脂シート状体を、前記発泡剤の分
解温度以上に加熱し、発泡させることを特徴とする、発
泡体の製造方法であり、上記請求項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する。
【0012】以下、本発明の詳細を説明する。熱可塑性樹脂 上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂
薄膜を構成するための熱可塑性樹脂としては、発泡可能
な熱可塑性樹脂であれば、特に限定されるものではな
い。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度
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(以下、「ポリエチレン」とは、低密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、またはこれらの混合物をいう。)、ランダムポリプ
ロピレン、ホモポリプロピレン、ブロック状ポリプロピ
レン(以下、「ポリプロピレン」とは、ランダムポリプ
ロピレン、ホモポリプロピレン、ブロック状ポリプロピ
レン、またはこれらの混合物をいう。)等のオレフィン
系樹脂;ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、AB
S樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミ
ド、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、及び
これらの共重合体等が挙げられ、これらは、単独で用い
られても、併用されてもよい。
【0013】上記熱可塑性樹脂の中でも、得られる発泡
体の表面性及び柔軟性を高め得るので、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂またはこれらの混
合物が好ましく、柔軟性を高めるためには、高密度ポリ
エチレン、ホモポリプロピレンまたはこれらの少なくと
も一方を含む混合物が特に好ましい。
【0014】上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体を構成する
熱可塑性樹脂と、発泡性熱可塑性樹脂薄膜を構成する熱
可塑性樹脂とは、同一の樹脂である必要性はないが、発
泡性及び接着性等の観点から、同種の樹脂を用いること
が好ましい。
【0015】上記熱可塑性樹脂は必要に応じて架橋され
ていてもよい。架橋された熱可塑性樹脂を用いることに
より、発泡倍率の向上及び得られる発泡体の軽量化を図
り得るため、架橋されたものを用いることが好ましい。
架橋方法としては、特に限定されず、例えば、シラン
グラフト重合体を熱可塑性樹脂に溶融混練後、水処理を
行い、架橋する方法、熱可塑性樹脂に過酸化物を該過
酸化物の分解温度より低い温度で溶融混練後、過酸化物
の分解温度以上に加熱して架橋する方法、放射線を照
射して架橋する方法等が挙げられる。
【0016】上記のシラングラフト重合体を用いた架
橋方法を説明する。上記シラングラフト重合体として
は、特に限定されず、例えば、シラングラフトポリエチ
レンやシラングラフトポリプロピレン等を例示すること
ができる。なお、上記シラングラフト重合体は、例え
ば、重合体を不飽和シラン化合物でグラフト変性するこ
とにより得ることができる。上記不飽和シラン化合物と
は、一般式R1SiR2 m 3-m で表される化合物をい
う。但し、mは0、1、または2である。
【0017】式中、上記R1 はビニル基、アリル基、プ
ロペニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基;グ
リシジル基;アミノ基;メタクリル基;γ−クロロエチ
ル基、γ−ブロモエチル基等のハロゲン化アルキル基等
の有機官能基である。
【0018】式中、R2 は脂肪族飽和炭化水素基または
芳香族炭化水素基を示し、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、デシル基、フェニル基等が挙げられ
る。式中、Yは加水分解可能な有機官能基を示し、例え
ば、メトキシ基、エトキシ基、ホルミルオキシ基、アセ
トキシ基、プロピオノキシアリールアミノ基等が挙げら
れ、mが0または1のとき、Y同士は同一であっても、
異なっていてもよい。
【0019】架橋反応速度向上のためには、上記不飽和
シラン化合物としては、一般式CH 2 =CHSi(O
A)3 で表されるものが好ましい。式中、Aは好ましく
は、炭素数1〜8、さらに好ましくは炭素数1〜4の脂
肪族飽和炭化水素基である。CH2 =CHSi(OA)
3 で表される好ましい不飽和シラン化合物としては、例
えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリアセトキシシラン等が挙げられる。
【0020】上記シラングラフト重合体の製造方法とし
ては、一般的な製法が用いられ、特に限定されるもので
はない。例えば、ポリエチレン、R1 SiR2 2 (式
中、R1 は、オレフィン性の不飽和な1価の炭化水素基
またはハイドロカーボンオキシ基であり、各Yは、加水
分解し得る有機官能基であり、R2 は基R1 か基Yであ
る。)で表される不飽和シラン化合物及び有機過酸化物
を反応させ、シラン変性ポリエチレンを得る方法が挙げ
られる。
【0021】シリル基を有する上記シラングラフト重合
体は、例えば、Yがメトキシ基である場合には、これが
水と接触することにより、加水分解して水酸基となり、
異なる分子の水酸基同士が反応し、Si−O−Si結合
を形成して、シラングラフト重合体同士が架橋する。
【0022】シラングラフト重合体を混合する方法は、
均一に混合し得る方法であれば、特に限定されない。例
えば、熱可塑性樹脂及びシラングラフト重合体を1軸ま
たは2軸押出機に供給し、溶融混練する方法、ロールを
用いて溶融混練する方法、ニーダーを用いて溶融混練す
る方法等が挙げられる。
【0023】前述の水処理方法は、水中に浸漬する方法
のほか、水蒸気にさらす方法も含まれ、かかる場合、1
00℃より高い温度で処理する場合には、加圧下におい
て行えばよい。
【0024】上記水処理の際の水及び水蒸気の温度が低
いと、架橋反応速度が低下し、また、高すぎると低発泡
性組成物で被覆された高発泡性組成物柱状体同士が融着
するので、50〜130℃が好ましく、90〜120℃
が特に好ましい。また、水処理する際の時間が短いと、
架橋反応が完全に進行しない場合があるので、水処理時
間は5分〜12時間の範囲とすることが好ましい。
【0025】シラングラフト重合体の添加量が多すぎる
と、架橋がかかりすぎ、得られる発泡体の発泡倍率が低
下し、また、少なすぎると、セルが破泡し、均一な発泡
セルが得られなくなるので、シラングラフト重合体の添
加量は、熱可塑性樹脂100重量部に対して5〜50重
量部が好ましく、20〜35重量部が特に好ましい。
【0026】また、シラングラフト重合体を用いてシラ
ン架橋する場合には、必要に応じてシラン架橋触媒を用
いてもよい。シラン架橋触媒は、シラングラフト重合体
同士の架橋反応を促進するものであれば、特に限定され
ず、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラ
ウレート、ジオクチル錫ジラウレート、オクタン酸錫、
オレイン酸錫、オクタン錫鉛、2−エチルヘキサン酸亜
鉛、オクタン酸コバルト、ナフテン酸鉛、カブリル酸亜
鉛、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
【0027】上記シラン架橋触媒の添加量が多くなる
と、得られる発泡体の発泡倍率が低下し、また、少なく
なると、架橋反応速度が低下し、水処理に時間を要する
ので、上記熱可塑性樹脂100重量部に対して、シラン
架橋触媒の添加量は、0.001〜10重量部の範囲が
好ましく、0.01〜0.1重量部がより好ましい。
【0028】前述したの上記過酸化物により熱可塑性
樹脂を架橋する方法について述べる。本方法において用
いられる過酸化物は特に限定されず、例えば、ジブチル
パーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ターシャル
ブチルクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキ
サイド等が挙げられ、分解温度が適性温度範囲であるの
で、ジクミルパーオキサイド、ターシャルブチルクミル
パーオキサイドが好ましく、ジクミルパーオキサイドが
特に好ましい。
【0029】過酸化物の添加量が、多すぎると、樹脂分
解反応が進行しやすくなり、得られる発泡体が着色し、
また、少なすぎると、熱可塑性樹脂の架橋が不十分とな
ることがあるので、熱可塑性樹脂100重量部に対し
て、過酸化物の添加量は0.5〜5重量部が好ましく、
1〜3重量部が特に好ましい。
【0030】上記の放射線を照射し、熱可塑性樹脂を
架橋する方法について述べる。放射線の照射量が多すぎ
ると、架橋が掛かりすぎ、得られる発泡体の発泡倍率が
低下し、また、少なすぎると発泡セルが破泡し、均一な
発泡セルが得られないので、放射線照射量は、1〜20
Mradが好ましく、3〜10Mradが特に好まし
い。
【0031】放射線を照射する方法は、特に限定され
ず、例えば、2台の電子線発生装置を用い、その間を熱
可塑性樹脂を通過させ、熱可塑性樹脂に電子線を照射す
る方法等が挙げられる。
【0032】本発明では、好ましくは、上記発泡性熱可
塑性樹脂において用いられる熱可塑性樹脂が、ほとんど
相溶性を有しない高架橋熱可塑性樹脂組成と低架橋もし
くは無架橋熱可塑性樹脂組成との混合物よりなる。この
場合、発泡時には低架橋もしくは無架橋樹脂組成物が流
動し易いので、得られる発泡体の表面平滑性が高められ
る。
【0033】高架橋樹脂組成と低架橋または無架橋重量
樹脂組成における高架橋及び低架橋とは、双方の架橋度
の大小により決定される相対的な表現であり、2つの架
橋樹脂組成のうち、相対的に高架橋の樹脂組成を高架橋
樹脂組成(A)といい、他方を低架橋または無架橋樹脂
(B)とする。
【0034】高架橋樹脂組成(A)は、樹脂成分(A
´)を主成分とする樹脂組成であり、低架橋または無架
橋樹脂組成(B)は、樹脂成分(B´)を主成分とする
樹脂組成である。従って、ほとんど相溶性を有さない、
高架橋樹脂組成(A)と低架橋または無架橋樹脂組成
(B)の混合物を発泡性熱可塑性樹脂シートを構成する
熱可塑性樹脂として使用する際には、その主成分である
樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)がほとんど相溶性
を示さない。
【0035】ほとんど相溶性を有さない上記2種類の樹
脂成分(A´),(B´)に使用される熱可塑性樹脂と
しては、前述した熱可塑性樹脂を用いることができる
が、均一微細な樹脂成分(A´)及び樹脂成分(B´)
を形成するには、2種類の熱可塑性樹脂の溶解性パラメ
ーターの差が0.1〜2.0であることが好ましく、
0.2〜1.5であることがさらに好ましい。
【0036】溶解性パラメーターの差が2.0を超える
と、樹脂成分(A´)と樹脂成分(B´)が非常に粗く
分散するため、得られる発泡体の発泡倍率が低下する。
他方、溶解性パラメーターの差が0.1より小さいと、
2種類の熱可塑性樹脂の相溶性が高くなり、樹脂成分
(A´)と樹脂成分(B´)とを形成することができな
くなる。
【0037】上記溶解性パラメーターは、σ=ρΣFi
/Mにより求めた値をいう。なお、ρは樹脂成分の密
度、Mは樹脂成分を構成するモノマーの分子量、Fi
は、モノマーの構成グループのモル吸引数である。
【0038】上記、2種類の熱可塑性樹脂のメルトイン
デックス(MI)の差が、大きくなると、樹脂成分(A
´)と樹脂成分(B´)とが非常に粗く分散するため、
得られる発泡体の発泡倍率が低下し、小さくなると、2
種類の熱可塑性樹脂の相溶性が高くなり、樹脂成分(A
´)と樹脂成分(B´)とを形成することができないこ
とがあるため、MIの差は、3〜15g/10分の範囲
が好ましく、粒径が細かく均一な樹脂成分(A´)と樹
脂成分(B´)を実現でき、かつ高発泡倍率の発泡体を
得るには、MIの差は5〜13g/10分が好ましく、
7〜11g/10分がより好ましい。
【0039】なお、本明細書におけるMIは、JIS
K7210に従って、測定された値である。樹脂成分
(A´)と樹脂成分(B´)が均一に分散し、かつ表面
性に優れた高発泡倍率の発泡成形体を得るためには、高
架橋樹脂組成(A)と低架橋もしくは無架橋樹脂組成
(B)との混合比率は重量比で、2:8〜8:2である
ことが望ましく、4:6〜6:4が好ましく、5:5が
より好ましい。
【0040】高架橋樹脂組成(A)の架橋度が高すぎる
と、架橋がかかりすぎ、得られる発泡体の発泡倍率が低
下し、逆に、低すぎると発泡時にセルが破泡し、均一な
セルが得られないことがあるので、架橋度の指標となる
ゲル分率で5〜40重量%が好ましく、10〜30重量
%がより好ましい。
【0041】低架橋または無架橋樹脂組成(B)の架橋
度が高いと、架橋がかかりすぎ、得られる発泡体の流動
性が低下し表面性が低下し、かつ発泡体の表面滑性性が
低くなることがあるので、架橋度の指標となるゲル分率
で5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好まし
い。
【0042】なお、本明細書におけるゲル分率とは、架
橋樹脂成分を120℃のキシレン中に24時間浸漬した
後の残渣重量のキシレン浸漬前の架橋樹脂成分の重量に
対する重量百分率をいう。
【0043】ほとんど相溶性を有さない、高架橋樹脂組
成(A)と低架橋または無架橋樹脂組成(B)の混合物
を調製する方法としては、上記2種類の熱可塑性樹脂を
混合し、樹脂成分(A´)のみをまたは樹脂成分(B
´)より樹脂成分(A´)を優先的に架橋することによ
り達成される。
【0044】樹脂成分(A´)のみを、または樹脂成分
(B´)より樹脂成分(A´)を優先的に架橋する方法
としては、例えば、樹脂成分(A´)にのみまたは樹
脂成分(B´)より樹脂成分(A´)に優先的に架橋す
る架橋剤を用いて架橋する方法、第1段階で、架橋性
官能基を有する樹脂成分(A´)と同種の架橋性樹脂
(C)を樹脂成分(A´)と混合し架橋して、高架橋樹
脂組成(A)を形成させた後、第2段階で、これを樹脂
成分(B´)と混合する方法等が挙げられる。
【0045】もっとも、粒径が小さく、かつ均一な樹脂
成分(A´)、(B´)を形成することができること、
樹脂成分(A´)を優先的に架橋し易いこと、並びに熱
可塑性樹脂を容易に調製し得ることから、樹脂成分
(A´)とほとんど同じメルトインデックスを有し、か
つ架橋性官能基を有する、樹脂成分(A´)と同種の架
橋性樹脂(C)を、樹脂成分(A´)及び(B´)と共
に混合した後、架橋させる方法が最も好ましい。
【0046】樹脂成分(A´)とほとんど同じメルトイ
ンデックスを有した架橋性官能基を有する樹脂成分(A
´)と同種の架橋性樹脂(C)としては、反応性官能基
を有し、樹脂を架橋することができる熱可塑性樹脂であ
れば特に限定されない。このような架橋性樹脂(C)と
しては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基等
の不飽和基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、ア
ミノ基、シラノール基、シラネート基等を有する前述し
た熱可塑性樹脂が挙げられる。
【0047】架橋性樹脂(C)の具体的な例としては、
マレイン酸変性ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロ
ピレン、シラン変性ポリエチレン、シラン変性ポリプロ
ピレン等が挙げられる。樹脂成分(A´)のみに、また
は樹脂成分(B´)より樹脂成分(A´)に優先的に架
橋することが容易なこと、及び混合後の架橋が容易なこ
とから、シラン変性ポリエチレン、シラン変性ポリプロ
ピレンが最も好ましい。
【0048】樹脂成分(A´)と架橋性樹脂(C)のメ
ルトインデックスの差が大きいと、樹脂成分(A´)の
みに、または樹脂成分(B´)より樹脂成分(A´)に
優先的に架橋することが困難になるため、上記メルトイ
ンデックスの差は2g/10分以下が好ましく、1g/
10分以下がさらに好ましい。
【0049】上記架橋性樹脂(C)を架橋する方法とし
ては、過酸化物を用いて架橋する方法、イソシアネート
を用いて架橋する方法、アミンを用いて架橋する方法、
反応性官能基を加水分解した後、水架橋する方法等が挙
げられる。混合後の架橋が容易なことから、反応性官能
基を加水分解した後水架橋する方法が最も好ましい。
【0050】発泡剤 本発明において、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び発
泡性熱可塑性樹脂薄膜に含有される発泡剤としては熱分
解型の発泡剤が用いられる。
【0051】上記熱分解型発泡剤としては、用いられる
熱可塑性樹脂の溶融温度より高い分解温度を有するもの
であれば、特に限定されず、例えば、重炭酸ナトリウ
ム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、アジド化
合物、ほう水素化ナトリウム等の無機系熱分解型発泡
剤;アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリ
ル、N,N´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
P,P´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P,
P´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾ
ジカルボン酸バリウム、トリヒドラジノトリアジン等が
挙げられ、分解温度や分解速度の調整が容易でガス発生
量が多く、衛生上優れているアゾジカルボンアミドが好
ましい。
【0052】上記熱分解型発泡剤の添加量が多すぎる
と、破泡し、均一なセルが形成されず、逆に少なすぎる
と十分に発泡しなくなることがあるため、熱分解型発泡
剤は、熱可塑性樹脂100重量部に対し、1〜25重量
部の割合で含有させることが好ましい。
【0053】他に添加し得る成分 発泡体の強度を高めるために、上記発泡性熱可塑性樹脂
粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂薄膜に用いられる上記熱
可塑性樹脂には、必要に応じて、ガラス短繊維、炭素短
繊維、ポリエステル短繊維等の補強材;炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、ガラスパウダー等の充填材等
を添加してもよい。
【0054】補強材として、上記短繊維を添加する場
合、補強材の添加割合が多すぎると、発泡時にセルが破
壊し、高発泡倍率の発泡体を得ることができず、逆に少
なすぎると、得られる発泡体を補強する効果が十分に得
られなくなる。従って、上記短繊維を添加する場合に
は、その配合割合は、熱可塑性樹脂100重量部に対し
1〜2重量部が好ましく、3〜10重量部が特に好まし
い。
【0055】短繊維の長さが長すぎると、得られる発泡
体の軽量化を図ることができず、短すぎると、得られる
発泡体を補強する効果が十分に得られなくなることがあ
るため、短繊維の長さは、1〜20mmが好ましく、3
〜5mmが特に好ましい。
【0056】また、上記充填剤を添加する場合、添加量
が多いと、得られる発泡体の軽量化が図れず、また、少
ないと、得られる発泡体を補強する効果が充分に得られ
ないことがある。従って、充填剤の添加量は、熱可塑性
樹脂100重量部に対して、10〜100重量部が好ま
しく、30〜50重量部が特に好ましい。
【0057】発泡性熱可塑性樹脂シートの製造方法 請求項2に記載の発明に係る発泡性熱可塑性樹脂シート
の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、
1)発泡性熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹
脂、熱分解型発泡剤などを押出機に供給し、熱分解型発
泡剤の分解温度よりも低い温度で溶融混練した後、シー
ト形態に押出し、発泡性熱可塑性樹脂粒状体に対応した
凹部及び上記貫通孔に対応した凸部を有するロールで賦
形しつつ冷却し、発泡性熱可塑性樹脂シートを得る方
法、2)発泡性熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性
樹脂や熱分解型発泡剤などを押出機に供給し、熱分解型
発泡剤の分解温度より低い温度で溶融混練し、発泡性熱
可塑性樹脂粒状体に対応した凹部及び上記貫通孔に対応
した凸部を有する金型に射出した後冷却し、発泡性熱可
塑性樹脂シートを得る方法などを挙げることができる。
【0058】上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状につ
いても特に限定されず、例えば六方体、円柱、球状体な
どを挙げることができるが、発泡性熱可塑性樹脂粒状体
の発泡に際し均一に発泡させ易いため、円柱状のものが
最も好ましい。
【0059】上記貫通孔の形状についても特に限定され
るものではなく、例えば、四角柱、六角柱または円柱等
の形状とすることができるが、発泡に際し、発泡性熱可
塑性樹脂が均一に発泡して貫通孔を充填し易いという観
点からは、円柱状の貫通孔が最も好ましい。
【0060】発泡性熱可塑性樹脂粒状体が不均一に配置
されると、得られる発泡体の発泡倍率が部分的に不均一
となるため、発泡性熱可塑性樹脂粒状体は、例えば千鳥
状のように略均一に設けられることが好ましい。
【0061】また、貫通孔が不均一に配置されると、発
泡後に、熱可塑性樹脂が貫通孔を充填することができな
い部分が発生するおそれがあるので、貫通孔についても
上記のように、例えば千鳥状に略均一に配置されること
が好ましい。
【0062】発泡性熱可塑性樹脂粒状体が千鳥状に配置
されている場合には、発泡性熱可塑性樹脂が長手方向及
び幅方向に均等に発泡して隙間を埋めることになるた
め、得られる発泡体の発泡倍率が全体にわたり均一とな
るため好ましい。同様に、貫通孔についても千鳥配置さ
れると、発泡性熱可塑性樹脂が貫通孔を確実に充填する
ことになるため、千鳥配置することが好ましい。
【0063】発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び貫通孔の寸
法と、発泡性熱可塑性樹脂粒状体間並びに貫通孔間の距
離は、狙いとする発泡体の発泡倍率及び厚みにより変化
するため、特に限定されるものではないが、発泡性熱可
塑性樹脂粒状体及び貫通孔の形状が円柱であり、それぞ
れ千鳥配置されている場合には、次の式(1)〜(5)
で表されるように選定することが好ましい。
【0064】
【数1】
【0065】
【数2】
【0066】
【数3】
【0067】
【数4】
【0068】
【数5】
【0069】但し、上述した式(1)〜(5)におい
て、記号の意味は以下の通りである。 R:発泡性熱可塑性樹脂粒状体の直径 r:貫通孔の直径 P:発泡性熱可塑性樹脂粒状体間の距離 p:貫通孔間の距離 h:発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さ t:発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚み ρ:発泡性熱可塑性樹脂の密度 W:発泡性熱可塑性樹脂シートの目付 F:目的とする発泡倍率 T:目的とする発泡体の厚み
【0070】発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚みは、特に限
定されるものではないが、厚すぎると加熱時に発泡性熱
可塑性樹脂シートの波打ちが生じ易くなり、薄すぎると
発泡熱可塑性樹脂シートを製造するに際し発泡性熱可塑
性樹脂薄膜が破れ易くなる。従って、発泡性熱可塑性樹
脂薄膜の厚みは、0.15〜0.6mmが好ましく、
0.2〜0.4mmが特に好ましい。
【0071】上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体の貫通孔と
の位置関係については、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の設
けられている位置に貫通孔が形成されていると上述した
式(1)〜(5)より、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚み
が厚くなったり、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の高さが高
くなりすぎ、目的とする発泡体を得ることができなくな
る。従って、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の中心間を結ん
で構成される最小の正三角形の中心に貫通孔が形成され
ていること、あるいは発泡性熱可塑性樹脂粒状体間の中
心に貫通孔が形成されていることが望ましい。
【0072】発泡性熱可塑性樹脂シートを発泡させるた
めの加熱方法については、熱分解型発泡剤の分解温度以
上に加熱し得る限り、特に限定されるものではなく、例
えば、電気ヒーター、遠赤外線ヒーター、加熱された油
や空気等の加熱媒体を循環させてなる加熱装置などを用
いて加熱する方法を挙げることができる。
【0073】本発明に係る発泡性熱可塑性樹脂シートで
は、略均一に配置された発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発
泡性熱可塑性樹脂薄膜を介して一体化されているので、
発泡剤の分解温度以上に加熱すると、発泡性熱可塑性樹
脂粒状体が粒状体間の隙間を埋めるように発泡する。ま
た、発泡性熱可塑性樹脂薄膜も発泡するが、略均一に設
けられた貫通孔を充填するように発泡する。従って、発
泡性熱可塑性樹脂シートが、面内方向の膨張を生じるこ
となく、疑似1次元的に、すなわち厚み方向にのみ発泡
したシート状発泡体を確実に得ることができる。
【0074】
【発明の実施の形態】図面を参照しつつ、請求項1に記
載の発泡性熱可塑性樹脂シートの構造の一例を説明す
る。
【0075】図1は、本発明に係る発泡性熱可塑性樹脂
シートの一例を説明するための断面図であり、図2は平
面図である。発泡性熱可塑性樹脂シート1では、多数の
発泡性熱可塑性樹脂粒状体2が平面的に略均一に配置さ
れている。また、この発泡性熱可塑性樹脂粒状体2は、
下端側において、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3に連結され
ており、それによって発泡性熱可塑性樹脂薄膜3と一体
化されている。
【0076】また、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3には、多
数の貫通孔4が平面的に略均一に形成されている。図1
及び図2に示した例では、発泡性熱可塑性樹脂粒状体2
は千鳥状に配置されており、貫通孔4についても千鳥状
に配置されている。もっとも、前述したように、発泡性
熱可塑性樹脂粒状体2及び貫通孔4の配置は千鳥状に限
られず、平面的に略均一に分散配置される限り、適宜の
形態で配置することができる。
【0077】この発泡性熱可塑性樹脂シート1を用いて
発泡体を製造する場合、含有されている発泡剤の分解温
度以上に加熱すればよい。加熱により、発泡性熱可塑性
樹脂粒状体2,2が、それらの間の間隙を埋めるように
発泡する。また、貫通孔4が形成されているため、発泡
性熱可塑性樹脂薄膜3についても発泡に際し貫通孔4を
閉塞するように発泡するため、皺が生じ難い。よって、
厚み方向にのみ発泡したようなシート状発泡体を確実に
得ることができる。
【0078】
【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を説明す
る。 (発泡性熱可塑性樹脂シートの製造)実施例1〜4 下記の表1に示す割合で、高密度ポリエチレンA(三菱
化学社製、商品名:EY340、MI=1.5)、高密
度ポリエチレンB(三菱化学社製、商品名:HJ381
P、MI=9)、ポリプロピレン(三菱化学社製、商品
名:MA3、MI=11)、シラングラフトポリプロピ
レン(三菱化学社製、商品名:XPM800HM、MI
=11)及び架橋触媒としてのジブチル錫ジラウレート
(三菱化学社製、商品名:PZ10S)、発泡剤として
のアゾジカルボンアミド(大塚化学社製、商品名、SO
−20、分解温度=210℃)を、図3に示す2軸押出
機11に供給し、180℃で溶融混練し、面長300m
m、リップ1.5mmのTダイ12でシート形態に押し
出した。なお、高密度ポリエチレンはA及びBを同量用
いた。
【0079】さらに、図4に拡大して示す一対のロール
13,14間を通過させて賦形しつつ冷却し、98℃の
水中に2時間浸漬した後乾燥し、表1に示す形態の発泡
性熱可塑性樹脂シート15を得た(図5参照)。
【0080】なお、上記ロール13,14としては、直
径250mm、面長300mmのものを用い、ロール1
3には、発泡性熱可塑性樹脂粒状体を構成するための複
数の凹部13aが周方向に均一に形成されており、かつ
凹部13a間には、貫通孔を形成するための凸部13b
が形成されている。同様に、ロール14についても、直
径250mm、面長300mmであり、外周面には、貫
通孔を形成するための凸部14aが均一に分散形成され
ている。
【0081】なお、実施例1〜4で得た発泡性熱可塑性
樹脂シートにおける発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状、
配置及び貫通孔の形状、配置等については、上記ロール
13,14に設けられている凹部13a、凸部13b、
14aを調整することにより調節した。
【0082】比較例1 上記凹部や凸部を有しない直径250mm及び面長30
0mmの一対のロール間で賦形しながら冷却し、厚さ
1.0mmの平坦な発泡性熱可塑性樹脂シートを得たこ
と以外は、実施例1と同様にして発泡性熱可塑性樹脂シ
ートを得た。
【0083】比較例2 上記凹部や凸部を有しない直径250mm、面長300
mmの一対のロール間で冷却した後、冷却されたシート
をペレット化し、5mm×5mm×厚さ2mmの発泡性
熱可塑性樹脂ペレットを得たこと以外は、実施例1と同
様とした。
【0084】比較例3 ロール13,14に代えて、凸部13bが設けられてい
ないロール13、すなわち凹部13aのみが設けられて
いる直径250mm、面長300mmの一対のロールで
賦形しつつ冷却し、表1に示した形態の発泡性熱可塑性
樹脂シートを得たこと以外は、実施例1と同様にした。
【0085】実施例1〜4及び比較例3の発泡性熱可塑
性樹脂シートの形態 上記のようにして得た実施例1〜4及び比較例3の発泡
性熱可塑性樹脂シートでは、一対のロール間を通過する
ことにより賦形されており、複数の発泡性熱可塑性樹脂
粒状体が凹部13aにより構成され、該発泡性熱可塑性
樹脂粒状体が発泡性熱可塑性樹脂薄膜により連結されて
いる発泡性熱可塑性樹脂シートが構成されていた。
【0086】また、実施例1〜4では、さらに、ロール
13の凸部13bとロール14の凸部14aとが設けら
れている部分に応じて、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3に貫
通孔4が形成されていた(図4参照)。
【0087】上記のようにして得た発泡熱可塑性樹脂シ
ートにおける発泡性熱可塑性樹脂粒状体2の形状、高
さ、径及び粒状体間の中心間間隔、貫通孔4の径、貫通
孔間の中心間距離、貫通孔の形状、位置及び発泡性熱可
塑性樹脂薄膜3の厚みを下記の表1に示す。
【0088】なお、発泡性熱可塑性樹脂粒状体2の高さ
とは、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3の厚みを除いた発泡性
熱可塑性樹脂粒状体部分の高さ方向寸法をいうものとす
る。また、貫通孔の位置として、三角形中心とあるの
は、熱可塑性樹脂粒状体の中心間を結んで構成される最
小の三角形の中心を意味する。
【0089】(発泡体の製造)上記のようにして得た各
発泡性熱可塑性樹脂シート1または発泡性熱可塑性樹脂
ペレットを、図5に示すように、フッ素樹脂シート16
上に配置し、発泡性熱可塑性樹脂上にさらにフッ素樹脂
シート17を重ね、210℃のハンドプレス18を用い
10分間加熱し、発泡させた。しかる後、30℃の冷却
プレス(図示せず)に移し、10分間冷却し、発泡体を
得た。
【0090】上記発泡過程を、図6(a),(b)〜図
8を参照して説明する。すなわち、実施例1〜4では、
図6(a),(b)〜図7(a),(b)に示すよう
に、発泡性熱可塑性樹脂粒状体2が加熱により発泡し、
発泡性熱可塑性樹脂粒状体2間の隙間を埋めるように発
泡していき、他方、発泡性熱可塑性樹脂薄膜3について
も発泡するが、貫通孔4を閉塞するように発泡してい
く。そして、最終的には、図8(a),(b)に示す発
泡体19が得られる。
【0091】上記のようにして得られた発泡体の発泡倍
率、厚み、疑似1次元発泡性及び表面平滑性を以下の要
領で測定した。結果を下記の表1に示す。 (発泡倍率)JIS K6767に従って発泡倍率を測
定した。 (発泡体の厚み)ノギスを用い、得られた発泡体の厚み
を測定した。 (疑似1次元発泡性)発泡前に配置した発泡性熱可塑性
樹脂シートの面積と、得られた発泡体の面積とを測定
し、前者の後者に対する比を求め、疑似1次元発泡性と
した。この値が1に近いほど疑似1次元発泡性が高いこ
とになる。
【0092】(表面平滑性)得られた発泡体の表面性
を、官能評価により4段階に評価した。表1における評
価記号の意味は以下の通りである。 ◎…表裏面とも極めて平滑である。 ○…表裏面とも平滑である。 △…片面に小さな凹凸が存在するが、概ね平滑である。 ×…表面に大きな凹凸が見られた。
【0093】
【表1】
【0094】なお、表1中、HDPEは高密度ポリエチ
レン(2種類の合計)、PPはポリプロピレン、シラン
グラフトPPは前述したシラングラフトポリプロピレン
を示す。
【0095】表1から明らかなように、比較例1では、
発泡倍率10倍の発泡体を得ることができたが、疑似1
次元発泡性が4と非常に高く、発泡体の厚みが6mmと
目的とする厚みよりもかなり小さく、従って、長さ方向
や幅方向においても発泡に際してかなり膨張しているこ
とがわかる。さらに、表面平滑性も十分でなかった。
【0096】比較例2では、発泡倍率10倍の発泡体を
得ることができたが、やはり、発泡体の厚みが8mmと
目的とする厚みよりも小さく、疑似1次元発泡性が1.
3と大きく、幅方向や長さ方向においても膨張している
ことがわかる。加えて、表面平滑性も損なわれていた。
【0097】比較例3では、発泡性熱可塑性樹脂粒状体
を平面的に略均一に配置し、かつ発泡性熱可塑性樹脂薄
膜で連結してなる発泡性熱可塑性樹脂シートを用いたた
め、得られた発泡体では、厚みが9mm、疑似1次元発
泡性が1.2であり、従って比較例1及び2に比べれ
ば、厚み方向に1次元的に発泡した形に近い発泡体を得
ることができた。
【0098】しかしながら、厚みは9mm、疑似1次元
発泡性が1.2と、なお疑似1次元発泡性が低く、長さ
方向や幅方向における膨張が若干生じていることがわか
る。また、表面平滑性評価において、片面に小さな凹凸
は存在するものの、概ね平滑であった。
【0099】これに対して、実施例1〜4では、何れの
場合においても、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が略均一に
配置されており、かつ発泡性熱可塑性樹脂薄膜に貫通孔
が略均一に配置されていたためか、目的とする厚みの発
泡体を得ることができ、疑似1次元発泡性は1.05以
下と1に極めて近く、従って、発泡に際しての幅方向や
長さ方向の膨張がほとんど生じていないことがわかる。
従って、幅方向及び長さ方向の膨張を効果的に抑制しつ
つ目的とする厚みの発泡体を製造し得ることがわかる。
加えて、表面平滑性についても、実施例1,3では、概
ね平滑であり、実施例2,4では片面に若干の凹凸は存
在したものの概ね平滑であった。
【0100】また、実施例1と実施例3との比較から明
らかなように、発泡性熱可塑性樹脂薄膜の厚みを相対的
に薄くした実施例1では、実施例3に比べて、より一層
疑似1次元発泡性の高められることがわかる。
【0101】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
係る発泡性熱可塑性樹脂シートでは、発泡性熱可塑性樹
脂粒状体が平面的に略均一に配置されているため、発泡
に際し発泡性熱可塑性樹脂粒状体がそれらの間の間隙を
埋めるように発泡し、すなわち発泡性熱可塑性樹脂シー
トの面内方向における膨張をあまり引き起こすことなく
疑似1次元的に発泡する。加えて、発泡性熱可塑性樹脂
薄膜は、上記貫通孔が略均一に形成された構造を有する
ため、発泡性熱可塑性樹脂薄膜についても上記貫通孔を
閉塞するように発泡するため、面内方向における膨張を
あまり引き起こすことなく疑似1次元的に発泡する。
【0102】従って、請求項1に記載の発明に係る発泡
性熱可塑性樹脂シートを用いた場合、請求項2に記載の
ように、発泡剤の分解温度以上に加熱し発泡させるだけ
で、疑似1次元的に発泡された発泡体を確実にかつ安定
に得ることが可能となる。よって、得られた発泡体を幅
方向や長手方向に拡幅もしくは延伸する必要がないた
め、それによっても、発泡体の生産性を大幅に高めるこ
とが可能となる。
【0103】しかも、従来の発泡性熱可塑性樹脂ペレッ
トを用いた方法では、ペレット散布状況により発泡体の
厚み精度、重量精度及び表面性などのばらつきが生じ易
かったのに対し、本発明の製造方法では、発泡性熱可塑
性樹脂粒状体が予め略均一に配置された状態で発泡性熱
可塑性樹脂薄膜に連結されているため、厚み精度、重量
精度及び表面性のばらつきの少ない安定な品質の発泡体
を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る発泡性熱可塑性樹脂シートの一例
を説明するための部分切欠断面図。
【図2】本発明に係る発泡性熱可塑性樹脂シートの一例
を示す平面図。
【図3】実施例1〜4で発泡性熱可塑性樹脂シートを製
造する工程を説明するための略図的側面図。
【図4】図3に示した一対のロールに設けられている凹
部及び凸部を説明するための部分切欠拡大側面図。
【図5】実施例において発泡性熱可塑性樹脂シートを発
泡する工程を説明するための断面図。
【図6】(a)及び(b)は、実施例において発泡性熱
可塑性樹脂シートが発泡する工程を説明するための部分
切欠断面図及び部分切欠平面図。
【図7】(a)及び(b)は、実施例において発泡性熱
可塑性樹脂シートが発泡体に変化する途中の段階を説明
するための部分切欠断面図及び部分切欠平面図。
【図8】(a)及び(b)は、実施例で得られる発泡体
を説明するための部分切欠断面図及び部分切欠平面図。
【符号の説明】
1…発泡性熱可塑性樹脂シート 2…発泡性熱可塑性樹脂粒状体 3…発泡性熱可塑性樹脂薄膜 4…貫通孔 19…発泡体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発泡性熱可塑性樹脂粒状体が略均一に配
    置されており、前記発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡性
    熱可塑性樹脂薄膜を介して一体的に連結されており、前
    記発泡性熱可塑性樹脂薄膜に発泡後に略閉塞されるよう
    に複数の貫通孔が略均一に形成されていることを特徴と
    する発泡性熱可塑性樹脂シート。
  2. 【請求項2】 発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に略
    均一に配置されており、かつ前記発泡性熱可塑性樹脂粒
    状体が発泡性熱可塑性樹脂薄膜を介して一体的に連結さ
    れており、前記発泡性熱可塑性樹脂薄膜に、発泡後に略
    閉塞されるように複数の貫通孔が略均一に形成されてい
    る、発泡性熱可塑性樹脂シート状体を、前記発泡剤の分
    解温度以上に加熱し、発泡させることを特徴とする、発
    泡体の製造方法。
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