JPH10110058A - 形状回復発泡体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】取扱性に優れ、狭い空間でも簡単に充填するこ
とができ、断熱性、シール性は勿論のこと、簡単に形状
回復時間を制御できる形状回復発泡体およびその製造方
法を提供することを目的としている。 【解決手段】 独立気泡樹脂発泡体製造時に、樹脂１０
０重量部に対して、充填材を１０重量部〜５００重量部
の範囲で予め添加して原料となる独立気泡樹脂発泡体を
製造し、この独立気泡樹脂発泡体をプレスして収縮さ
せ、形状回復時間が調整された常温において形状回復性
を有する形状回復発泡体を得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形状回復発泡体お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、特開昭５０−３７８６３号公
報や６２−１８９２３６号公報に開示されている合成ゴ
ム発泡体のような連続気泡タイプの合成樹脂発泡体や、
特開平６−３３６２４５号公報に開示されているポリス
チレン発泡体、特公平６−４３５１２号公報に開示され
ているポリプロピレン系樹脂発泡体、特公平６−４３５
１３号公報に開示されているポリエチレン系樹脂発泡体
などのようないろいろな独立気泡タイプの合成樹脂発泡
体は、従来より断熱性や緩衝性等の機能に優れており、
住宅，建築，土木，車輛，家電，文具，雑貨，衣料など
いろいろな分野で断熱材，緩衝材，シール材等として使
用されている。

【０００３】しかし、従来の独立気泡タイプの合成樹脂
発泡体は、場合によっては、以下のような問題が発生す
る恐れがあった。 狭い空間に押し込むように充填しようとした場合、
無理に押し込むと発泡体が切れてばらばらになり充填材
としての役目を果たさなくなり、作業性が非常に悪い。

【０００４】 チップ状に成形して箱等の容器に充填
し、箱内の内容物を保護しようとした場合、初期に完全
に隙間なく充填させるのが難しいため、箱の輸送中に振
動によって発泡体の再充填化が起こり、隙間が生じて箱
内の内容物を充分に保護しきれず内容物に傷が付いたり
内容物が壊れたりする。 パネルの中空部に液体で注入し、その後発泡させる
注入発泡法（日刊工業新聞社 昭和４８年刊 プラスチ
ックフォームハンドブックＰ．２００参照）を用いれ
ば、狭い空間でも問題なく発泡体を充填できるのである
が、液体であるため取扱性に問題があるとともに、注入
口と連続する隙間以外に発泡体を形成させることが難し
いと言う問題もある。

【０００５】一方、特開昭５０−３７８６３号公報や６
２−１８９２３６号公報に開示されている連続気泡タイ
プの発泡体の場合、連続気泡内にアスファルトなどが充
填されているため、圧縮して隙間などに充填しようとす
ると、アスファルトなどが表面に滲みでてくるため、施
工性が悪い。そこで、本発明の発明者らは、当初樹脂の
弾性限界内で気泡が収縮状態に保持されていて、樹脂の
弾性回復力により気泡の内外圧力と釣り合いながら徐々
にもとの厚さに回復してゆく、独立気泡樹脂発泡体から
なり、形状回復性を有する形状回復発泡体をすでに提案
している（特願平７−２９９６５４号等参照）。

【０００６】この形状回復発泡体は、上述のように、当
初、すなわち、施工時に収縮していて、施工後空気を気
泡内に取り込み膨張し、隙間に密に充填されるようにな
るため、隙間にでも容易に施工でき取扱性に優れ、しか
も、膨張したのちは、内部の独立気泡によってシール
性、断熱性、緩衝性等の物性に優れたものとなる。した
がって、パイプ用断熱材、建材用断熱材、包装用緩衝
材、車輛等の内装用緩衝材、建物用シール材、目地材等
の多方面に有効に適用できると言うものであった。

【０００７】ところで、上記の形状回復発泡体は、徐々
に形状が回復するのであるが、使用する場所によっては
あまりゆっくりと形状回復したのではまずい場合もあ
る。そこで、従来、この形状回復発泡体の発泡倍率、気
泡を囲む壁の厚さ、独立気泡率を変える等して形状回復
時間を変えることによって上記問題に対処しているが、
上記のような方法では、樹脂の特性、発泡条件等をきっ
ちり管理する必要があり、作業性が悪い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて、取扱性に優れ、狭い空間でも簡単に充填
することができ、断熱性、シール性は勿論のこと、簡単
に形状回復時間を制御できる形状回復発泡体およびその
製造方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかる形状回復発泡体は、原料とな
る独立気泡樹脂発泡体が収縮した状態になっていて、常
温において形状回復性を有する形状回復発泡体であっ
て、樹脂１００重量部と充填材１０重量部〜５００重量
部とを含む樹脂組成物から形成されている構成とした。

【００１０】また、本発明にかかる形状回復発泡体の製
造方法は、原料となる独立気泡樹脂発泡体が収縮した状
態になっていて、常温において形状回復性を有する形状
回復発泡体の製造方法であって、独立気泡樹脂発泡体製
造時に、樹脂１００重量部に対して、充填材を１０重量
部〜５００重量部の範囲で予め添加して形状回復時間を
調整するようにした。

【００１１】上記本発明において、形状回復発泡体と
は、以下の〜のものを言う。

【００１２】 炭酸ガスや液化ガス等のガス透過係数
Ｐ_agent が空気のガス透過係数Ｐ_{ai r} より大きく、常温
でガスもしくは常温で液化するガスを発泡ガスとして用
いたものであって、気泡内のガス置換による体積収縮に
より自然収縮を起こし、収縮後樹脂の弾性回復力とガス
透過により気泡の内外圧力と釣り合いながら徐々にもと
の厚さに回復してゆくもの。すなわち、Ｐ_agent ＞Ｐ
_air となるガスを発泡剤として用いた場合、セル膜を通
して独立気泡（セル）内から外界（大気中）へ逃げる
（透過）ガス量の方が、外界から独立気泡内へ入るガス
量よりも多くなり、独立気泡内圧＜外界圧（大気圧）と
なる。この時、発泡体には外界圧で圧縮される力Ｆ₁ と
それに抵抗する樹脂の弾性力Ｆ₂ がかかり、Ｆ₁ とＦ₂
が釣り合う状態まで発泡体が収縮する。収縮が進行する
にしたがって独立気泡内から外界へ逃げるガス量が次第
に減少し、しばらくすると独立気泡内から外界へ逃げる
ガス量と外界から独立気泡内に入るガス量が平衡に達し
収縮は停止する。この後、形状回復発泡体は膨張を開始
する。

【００１３】 の発泡ガス以外のガスを発泡ガスと
して用いたものであって、原料となる独立気泡発泡体に
圧縮歪み（樹脂の弾性領域内の歪みが好ましい）を所定
時間以上与えて圧縮され、圧縮を解除すると樹脂の弾性
回復力により気泡の内外圧力と釣り合いながら徐々にも
との厚さに回復してゆく性質を持つもの。すなわち、原
料となる独立気泡発泡体に圧縮歪みを与えた場合、発泡
体を構成する独立気泡の内圧が上昇し、直後に外力を取
り除けば発泡体は瞬時に元の形状に回復するが、所定時
間以上その歪みを保持させれば、樹脂のガス透過性によ
り気泡内のガスが気泡膜から徐々にぬけてゆき内圧と外
圧とが釣り合い、外力を取り除いても瞬間的な形状回復
は起こらず、圧縮を解除すると樹脂の弾性回復力により
気泡の内外圧力と釣り合いながら徐々にもとの厚さに回
復してゆく。

【００１４】 の発泡ガス以外のガスを発泡ガスと
して用いたものであって、減圧下で発泡することにより
気泡中のガス圧力は大気圧以下となった状態で冷却固定
した後大気中に取り出した時、形成された発泡体が大気
圧により一旦圧縮され、樹脂の弾性回復力により気泡の
内外圧力と釣り合いながら徐々にもとの厚さに回復して
ゆくもの。

【００１５】 冷却すると液化し沸点が成形温度以下
の発泡剤を使用して発泡体を製造したもの。すなわち、
沸点が樹脂の成形温度以下である発泡剤を用いた場合、
発泡体を発泡剤の沸点まで冷却すると、独立気泡内の発
泡剤も冷却されて気体から液体になる。このとき発泡剤
の体積収縮によって独立気泡内圧＜外界圧（大気圧）と
なり発泡体が収縮する。その後樹脂の弾性回復力により
気泡の内外圧力と釣り合いながら徐々にもとの厚さに回
復してゆく。

【００１６】なお、上記の独立気泡樹脂発泡体を圧縮
する場合、圧縮時の温度は、独立気泡樹脂発泡体を構成
する樹脂の軟化点（非晶性樹脂についてはガラス転移
点、結晶性樹脂については融点を軟化点とする）以下で
ある。すなわち、軟化点以上の温度で圧縮を行った場
合、抜重後の形状回復発泡体の形状回復能がなくなる恐
れがある。

【００１７】また、圧縮方法は、特に限定されないが、
たとえば、独立気泡発泡体を所望の間隔で対面して配置
された２つの無端ベルト間に通して無端ベルト間で圧縮
する方法や、２枚のプレス板の間で圧縮して所定時間圧
縮状態を保持する方法等が挙げられる。

【００１８】形状回復発泡体の独立気泡率は、形状回復
発泡体自体の必要とする回復量により決まり、おおよそ
５％以上であれば使用することが可能であるが、特に好
ましい範囲は３０％〜１００％である。形状回復発泡体
を構成する樹脂としては、特に限定されないが、圧縮永
久歪み（ＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠）が２０％以下の
もの、特に１０％以下のものが形状回復性に優れ好まし
い。

【００１９】このような樹脂としては、以下のような熱
可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂が挙げられる。

【００２０】〔熱可塑性樹脂〕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−プ
ロピレン−ジエン共重合体，エチレン−酢酸ビニル共重
合体等のオレフィン系樹脂、ポリメチルアクリレート，
ポリメチルメタクレート，エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体等のアクリル系樹脂、ブタジエン−スチレ
ン，アクリロニトリル−スチレン，スチレン，スチレン
−ブタジエン−スチレン，スチレン−イソプレン−スチ
レン，スチレン−アクリル酸等のスチレン系樹脂、アク
リロニトリル−ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニル−エチ
レン等の塩化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニル，ポリフ
ッ化ビニリデン等のフッ化ビニル系樹脂、６−ナイロ
ン，６・６−ナイロン，１２−ナイロン等のアミド樹
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、
ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリフェ
ニレンスルフィド、シリコーン樹脂、熱可塑性ウレタン
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、各種エラストマーやこれらの架橋体。

【００２１】〔熱硬化性樹脂〕エポキシ系樹脂、フェノ
ール系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、イミド
系樹脂、ユリア系樹脂、シリコーン系樹脂、不飽和ポリ
エステル系樹脂の硬化物等。

【００２２】また、上記樹脂の中でも、特に形状回復性
に優れるものとして、オレフィン樹脂、スチレン系樹
脂、アミド系樹脂、アクリル共重合体、軟質ポリウレタ
ン、軟質塩化ビニル樹脂、ポリアセタール、シリコーン
樹脂、各種エラストマーが特に挙げられる。発泡方法
は、プラスチックフォームハンドブックに記載されてい
る方法を含め公知の方法が挙げられ、いずれの方法を用
いても構わない。

【００２３】本発明で発泡剤として使用される液化ガス
としては、特に限定されないが、たとえば、ブタン，ペ
ンタン，ヘキサン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン，トル
エン，キシレン等の芳香族炭化水素、アセトン，メチル
エチルケトン等のケトン系炭化水素、メタノール，エタ
ノール，プロパノール等のアルコール系炭化水素、１，
１−ジクロロ−１−フルオロエタン，２・２−ジクロロ
−１・１・１−トリフルオロエタン，１・１・１・２−
テトラフルオロエタン，モノクロロジフルオロメタン等
のハロゲン化炭化水素、水などが挙げられる。また、こ
れらの発泡剤の中でも、常温で液化する発泡剤が好まし
い。

【００２４】因に、形状回復発泡体を構成する樹脂がポ
リエチレン（発泡温度１００〜１１０℃）の場合、発泡
剤としてメタノール（沸点６４．５１℃）、エタノール
（沸点７８．３２℃）、アセトン（沸点５６．５℃）、
ペンタン（沸点３６．０７℃）、ヘキサン（沸点６８．
７４℃）、ベンゼン（沸点８０．１℃）、エチルエーテ
ル（沸点３４．４８℃）、水（沸点１００℃）を用いる
ことが好ましい。

【００２５】充填材としては、特に限定されないが、た
とえば、タルク、炭酸カルシウム、シリカ，アルミナ等
の金属酸化物、ゼオライト、鉄，銅，亜鉛，真鍮等の金
属、カーボン、グラファイトおよび弾性ビーズ等の架橋
した樹脂などからなる粒体等が挙げられる。充填材の粒
径としては、平均粒径で０．１〜３００μｍが好まし
く、１〜３０μｍがより好ましい。すなわち、平均粒径
０．１μｍを下回る充填材では、形状回復の時間への影
響力に乏しく、３００μｍを越すと、発泡体が作りにく
くなる恐れがある。

【００２６】充填材の添加量は、樹脂１００重量部に対
し、１０重量部〜５００重量部であるが、３０重量部〜
４００重量部がより好ましい。すなわち、添加量が１０
重量部を下回ると、形状回復の時間への影響力がなく、
５００重量部を越えると、形状回復速度が速くなりすぎ
て、たとえば、使用部位に貼り付けて施工している間に
形状回復を完了してしまう等、取扱性、施工性が劣る。

【００２７】また、上記形状回復発泡体には、補強繊
維、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤等が必
要に応じて混合されていても構わない。補強繊維として
は、たとえば、ガラス繊維、単層繊維等が挙げられる。
着色剤としては、たとえば、酸化チタン等の顔料が挙げ
られる。

【００２８】酸化防止剤としては、一般に用いれるもの
であれば、特に限定されず、たとえば、テトラキス〔メ
チレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシハイ
ドロシンナメート）〕メタン、チオジプロピオン酸ジラ
ウリル、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロ
キシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン等が挙げられ
る。

【００２９】難燃剤としては、ヘキサブロモフェニルエ
ーテル，デカブロモジフェニルエーテル等の臭素系難燃
剤、ポリリン酸アンモニウム，トリメチルホスフェー
ト，トリエチルホスフェート等の含リン酸系難燃剤、メ
ラミン誘導体、無機系難燃剤等の１種又は２種以上の混
合物が挙げられる。

【００３０】形状回復発泡体の形状は、特に限定されな
いが、シート状、ロッド状、チューブ状をしたものなど
が挙げられ、形状回復前の形状と形状回復後の形状とが
非相似となるものが好ましい。

【００３１】さらに、上記形状回復発泡体は、特に限定
されないが、必要に応じて、耐火層、防水層、軟質材
層、接着剤層などを積層した発泡積層体としても構わな
い。耐火層としては、特に限定されないが、たとえば、
熱可塑性樹脂または粘着性を有するゴム組成物と、リン
化合物、および、中和処理された熱膨張性黒鉛からなる
群より選ばれた少なくとも１種の耐火材とを含んでいる
耐火性樹脂組成物により形成される。さらに、これらの
耐火材に加えて無機充填材を添加してもよい。

【００３２】上記耐火性樹脂組成物を構成する熱可塑性
樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレン系樹
脂，ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、
ポリ（１−）ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレン
エーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、
ポリ塩化ビニル低樹脂等が挙げられ、中でも、ポリオレ
フィン系樹脂が好ましく、ポリエチレン系樹脂がより好
ましい。

【００３３】ポリエチレン系樹脂としては、たとえば、
エチレン単独重合体、エチレンを主成分とする共重合
体、これらの混合物、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチレン−アクリレート共重合体等が挙げられる。エチ
レンを主成分とする共重合体としては、たとえば、エチ
レン部を主成分とするエチレン−αオレフィン（１−ヘ
キセン、４−メチル−１ペンテン、１−オクテン、１−
ブテン、１−ペンテン等）共重合体が挙げられる。

【００３４】ゴム組成物としては、たとえば、天然ゴ
ム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブダジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、１・２−ポリブタジエンゴム（１・２−ＢＲ）、
スチレン−ブダジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（Ｉ
ＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤ
Ｍ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アク
リルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム
（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム
（Ｑ）、ふっ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＺ）、ウレタンゴム
（Ｕ）等が挙げられ、耐火材の添加後に加硫されても構
わないが、非加硫ゴムの方が、接着性を持たせることが
可能であるので、耐火層を接着層として使用することも
可能になり好ましい。

【００３５】リン化合物としては、特に限定されない
が、たとえば、赤リン、トリフェニルホスフェート，ト
リクレジルホスフェート，トリキシレニルホスフェー
ト，クレジルジフェニルホスフェート，キシレニルジフ
ェニルホスフェート等の各種リン酸エステル、リン酸ナ
トリウム，リン酸カリウム，リン酸マグネシウム等のリ
ン酸金属塩、ポリリン酸アンモニウム，メラミン変成ポ
リリン酸アンモニウム等のポリリン酸アンモニウム類、
メチルホスホン酸，メチルホスホン酸ジメチル，メチル
ホスホン酸ジエチル，エチルホスホン酸，プロピルホス
ホン酸，ブチルホスホン酸，２−メチルプロピルホスホ
ン酸，２・３−ジメチル−ブチルホスホン酸，オクチル
ホスホン酸，フェニルホスホン酸，ジオクチルフェニル
ホスホネート，ジメチルホスフィン酸，メチルエチルホ
スフィン酸，メチルプロピルホスフィン酸，ジエチルホ
スフィン酸，ジフェニルホスフィン酸，ビス（４−メト
キシフェニル）ホスフィン酸等の下記一般式（１）で表
される化合物などが挙げられる。

【００３６】

【化１】

【００３７】式中、Ｒ₁ 、Ｒ₃ は、水素、炭素数１〜１
６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又は炭素数６
〜１６のアリール基をあらわす。Ｒ₂ は、水酸基、炭素
数１〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素
数１〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、
炭素数６〜１６のアリール基、または炭素数６〜１６の
アリールオキシ基をあらわす。

【００３８】また、上記リン化合物は、単独で用いて
も、２種以上を併用しても構わない。中和処理した熱膨
張性黒鉛とは、たとえば、天然鱗状グラファイト，キッ
シュグラファイト等の粉末を濃硫酸，硝酸，セレン酸等
の無機酸と濃硝酸，過塩素酸，過塩素酸塩，過マンガン
酸塩，重クロム酸塩，過酸化水素等の強酸化剤とで処理
してグラファイト層間化合物を生計させたのもで、炭素
の層構造を維持したままの結晶化合物を、更に、アンモ
ニア，脂肪族低級アミン，アルカリ金属化合物，アルカ
リ土類金属化合物等で中和することによって得られる。

【００３９】上記脂肪族低級アミンとしては、特に限定
されないが、たとえば、モノメチルアミン，ジメチルア
ミン，トリメチルアミン，エチルアミン，プロピルアミ
ン，ブチルアミン等が挙げられる。アルカリ金属化合物
およびアルカル土類金属化合物としては、たとえば、カ
リウム，ナトリウム，カルシウム，バリウム，マグネシ
ウム等の水酸化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩
等が挙げられる。

【００４０】中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度は、２
０〜２００メッシュのものが好ましい。すなわち、粒度
が２００メッシュより細かいと、黒鉛の膨張度が小さ
く、臨む耐火断熱効果が得られず、粒度が２０メッシュ
より大きいと、膨潤度が大きいという点では効果がある
が、樹脂と混練する際、分散性が悪く物性の低下を招く
恐れがある。

【００４１】無機充填材としては、特に限定されない
が、たとえば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、
酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化
鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カ
ルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、
塩基性酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイ
ドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏
繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、モ
ンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライ
ト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビ
ーズ、シリカ系バルーン、窒化アルミニウム、窒化ほう
素、窒化けい素、カーボンブラック、グラファイト、炭
素繊維、炭素バルーン、木炭粉末、各種金属粉、チタン
酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」、チタン酸ジ
ルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、
炭化けい素、ステンレス繊維、ほう酸亜鉛、各種磁性
粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げら
れ、なかでも、加熱時に脱水し、吸熱効果のある水酸化
カルシウム，水酸化マグネシウム，水酸化アルミニウム
等の含水無機物を用いることが好ましい。

【００４２】なお、熱可塑性樹脂または粘着性を有する
ゴム組成物と、耐火材との配合比は、特に限定されない
が、熱可塑性樹脂または粘着性を有するゴム組成物１０
０重量部に対して、リン化合物および中和処理された熱
膨張性黒鉛の合計量が２０〜２００重量部、無機充填剤
が５０〜５００重量部で、リン化合物および中和処理さ
れた熱膨張性黒鉛の比が９：１〜１：９とすることが好
ましい。

【００４３】また、耐火層を構成する熱可塑性樹脂組成
物中には、必要に応じて発泡剤を添加するようにしても
構わない。発泡剤としては、特に限定されないが、たと
えば、メラミン、尿素、ジシアンジアミド、リン酸アン
モニウム、ペンタエリスリトール等が挙げられる。

【００４４】耐火層の形状回復発泡体への積層方法は、
積層時に接着剤を介して接合したり、加熱し、形状回復
発泡体の樹脂と成形体の樹脂とをその界面で溶融させて
接合する方法が挙げられ、積層の時期は、耐火層となる
耐火性樹脂組成物によって成形された成形体を形状回復
発泡体を製造する前後または同時にのいずれでも構わな
い。

【００４５】なお、接着に使用する接着剤としては、形
状回復発泡体の樹脂と成形体の樹脂の両方の樹脂に適し
たものを適宜選択することができる。

【００４６】耐火層の成形方法は、特に限定されない
が、たとえば、シート状の場合、押出成形法、カレンダ
ー成形法やキャスティング成形法などが挙げられ、チュ
ーブ状の場合、押出成形法、シートを作ってからチュー
ビィングする方法などが挙げられ、型物の場合、射出成
形法、プレス成形法などが挙げられる。形状回復発泡体
に対する耐火層の積層部位は、形状回復発泡体の全面で
も構わないし、隙間などへの装着時、耐火性を最も発揮
できる部位のみでも構わない。

【００４７】たとえば、シート状の形状回復発泡体の場
合、形状回復に寄与する面でも寄与しない面でも構わな
い。なお、形状回復に寄与する面とは、厚み方向のみに
形状回復する形状回復発泡体の場合で言うと、形状回復
発泡体の側周面を言う。

【００４８】防湿層は、防湿性および耐水性をさらに強
化する必要がある場合に設けられ、透湿抵抗の大きい材
料で形成される。防湿層を形成する透湿抵抗の大きい材
料としては、特に限定されないが、たとえば、アルミニ
ウム、ステンレス鋼、鉛、鉄、銅、亜鉛、錫等の金属材
料、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂材料などが
挙げられ、これらのうち、経済性を考慮すると、請求項
２のようにアルミニウムが好ましい。

【００４９】防湿層の積層面は、特に限定されず、形状
回復発泡体の形状回復に寄与する面でも形状回復に寄与
しない面でも構わない。防湿層の形状回復発泡体への積
層方法は、特に限定されないが、接着剤を用いて接着す
る方法が一般的である。接着する時期は、独立気泡樹脂
発泡体から形状回復発泡体を製造する前でも製造した後
でも構わない。

【００５０】接着に用いる接着剤としては、特に限定さ
れないが、たとえば、クロロプレン系やアクリル系のも
の等が好適に用いられる。防湿層の厚さは、防湿層を構
成する材料の透湿抵抗、要求される気密性、断熱性等の
性能に応じて適宜決定されるが、防湿層を設ける面およ
び防湿層の材質によって以下のように厚さにすることが
好ましい。

【００５１】〔形状回復しない面に防湿層を設け、防湿
層を金属材料で形成した場合〕防湿層の厚さは、０．０
１〜３００μｍ程度が好ましく、１〜１００μｍ程度が
より好ましい。すなわち、あまり薄くし過ぎると防湿層
にピンホールが発生し、充分な防湿性能が得られなくな
る恐れがあり、あまり厚くしすぎると、重く、追従性が
悪く、コストが高くなる恐れがある。

【００５２】〔形状回復する面に防湿層を設け、防湿層
を金属材料で形成した場合〕防湿層の厚さは、０．０１
〜１００μｍ程度が好ましく、１〜５０μｍ程度がより
好ましい。すなわち、あまり薄くし過ぎると防湿層にピ
ンホールが発生し、充分な防湿性能が得られなくなる恐
れがあり、あまり厚くしすぎると、独立気泡樹脂発泡体
に防湿層を積層後、独立気泡樹脂発泡体を圧縮すること
で形状回復発泡体を製造しようとした時、厚さ方向の圧
縮時に防湿層が剥がれやすいとともに、たとえば、斜め
に変形するなど思う方向に圧縮できなくなる恐れがあ
る。

【００５３】〔形状回復しない面に防湿層を設け、防湿
層を樹脂材料で形成した場合〕防湿層の厚さは、１〜１
０００μｍ程度が好ましく、１０〜３００μｍ程度がよ
り好ましい。すなわち、あまり薄くし過ぎると防湿層に
ピンホールが発生し、充分な防湿性能が得られなくなる
恐れがあり、あまり厚くしすぎると、重いので、取扱い
性が悪い。また、コストが高くなる。

【００５４】〔形状回復する面に防湿層を設け、防湿層
を樹脂材料で形成した場合〕防湿層の厚さは、１〜５０
０μｍ程度が好ましく、１０〜１００μｍ程度がより好
ましい。すなわち、あまり薄くし過ぎると防湿層にピン
ホールが発生し、充分な防湿性能が得られなくなる恐れ
があり、あまり厚くしすぎると、独立気泡樹脂発泡体に
防湿層を積層後、独立気泡樹脂発泡体を圧縮することで
形状回復発泡体を製造しようとした時、厚さ方向の圧縮
時に防湿層が剥がれやすいとともに、たとえば、斜めに
変形するなど思う方向に圧縮できなくなる恐れがある。

【００５５】また、防湿層が耐腐食性に乏しい材料で形
成されている場合、防湿層の表面を耐腐食材によって被
覆しておくことが好ましい。耐腐食材としては、ポリエ
チレンやポリプロピレンなどの合成樹脂が挙げられる。
接着剤層は、発泡積層体を装着部に固定する場合に用い
られ、発泡積層体の用途に応じて適宜選択できるが、た
とえば、アクリル系、エチレン−酢酸ビニル系、ウレタ
ン系、ゴム系、スチレン−ブタジエン系、スチレン−イ
ソプレン系等の感圧タイプの接着剤、ホットメルト接着
剤が挙げられ、また、保管性がよければ、反応タイプの
接着剤を用いるようにしても構わない。

【００５６】軟質材層は、発泡積層体の装着面が凹凸面
である場合に設けることが好ましく、軟質材層を形成す
る材料としては、特に限定されないが、たとえば、塩化
ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポ
リエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマ
ー、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム等が挙げら
れる。

【００５７】軟質材層の厚さは、シール性およびガス透
過率によりその適性範囲が決められ、シールする部分の
表面凹凸に追従するよう、たとえば、表面凹凸の差の１
／２から５倍になるように厚さを設計することが好まし
く、ガス透過によって形状回復が図られるので、形状回
復に必要な時間によって最適な厚さに設定される。な
お、軟質材の種類によってもガス透過率が異なるため、
実際の最適な厚さについては発泡積層体を試験的に作製
し、検討するのが好ましいが、概ね３０μｍから３ｍｍ
の範囲が好ましい。すなわち、３０μｍを下回ると凹凸
表面への追従性が悪くシール性に劣り、３ｍｍを越える
と、ガス透過性が悪く回復までに相当の時間がかかる恐
れがある。

【００５８】軟質材層の積層方法は、特に限定されない
が、原料となる独立気泡樹脂発泡体を製造した直後に行
う方法と、独立気泡樹脂発泡体を収縮させて形状回復発
泡体を得た後に行う方法とが挙げられる。前者の方法
は、独立気泡樹脂発泡体と軟質材層となる高分子材料シ
ートとを熱融着により積層する場合に使用され、後者の
方法は接着剤を介して接着して積層する場合によく用い
られるが、熱融着により積層することが好ましい。

【００５９】なお、熱融着は、たとえば、発泡体および
高分子材料薄膜となる高分子材料シートとを重ね合わせ
高周波加熱等によって両者又は少なくとも一方の界面を
加熱した状態で圧力を加えることによって得ることがで
きる。また、熱融着温度としては、発泡体が収縮した状
態で融着させる場合、発泡体の表面だけが軟化点以上に
なるのが好ましく、製造直後の収縮していない状態にお
いては発泡体全体が融点以上でも構わない。

【００６０】但し、軟質材層は、形状回復発泡体の形状
回復しない面に沿って設けることが好ましい。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しつつ詳しく説明する。図１は、本発明にかか
る形状回復発泡体およびその製造方法の実施の形態をあ
らわしている。

【００６２】図１に示すように、この形状回復発泡体１
は、原料となる独立気泡樹脂発泡体２が２枚のプレス板
（図示せず）によって樹脂の弾性変形領域内で圧縮さ
れ、この圧縮状態に数日間保たれたのち、プレス板を取
り除くことによって形成されている。そして、原料とな
る独立気泡樹脂発泡体２は、樹脂１００重量部に対し、
必要とする形状回復時間に応じて１０重量部〜５００重
量部間で充填材が添加された樹脂組成物から形成されて
いる。

【００６３】この形状回復発泡体１は、上記のようにな
っており、従来の形状回復発泡体と同様に圧縮を解除さ
れると樹脂の弾性回復力により気泡の内外圧力と釣り合
いながら徐々にもとの厚さに回復してゆく。しかも、図
２に示すように、気泡壁１１を構成する樹脂中に充填材
１２が分散されているので、充填材１２が分散されてい
ない形状回復発泡体に比べ、回復時間が速くなる。

【００６４】すなわち、充填材１２と気泡壁１１を構成
する樹脂の界面に形成された隙間を通って独立気泡の一
部が隣接する独立気泡と連通した状態になっているた
め、各独立気泡へ外気が気泡壁１１を通して入り込みや
すくなり、充填材の添加量に応じて形状回復時間が速く
なると考えられる。

【００６５】以上のように、この形状回復発泡体１は、
独立気泡樹脂発泡体の製造時に樹脂に充填材を添加する
だけで、添加量に応じて回復時間をコントロールするこ
とができるため、独立気泡樹脂発泡体の発泡倍率、気泡
壁の厚み、独立気泡率を代えたりすることなく、簡単に
製造することができる。

【００６６】

【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。

【００６７】（実施例１）低密度ポリエチレン（三菱化
学社製、ＬＦ４４０ＨＢ、Ｔｍ＝１１２．５℃）１００
重量部、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド（大塚化
学社製 ＳＯ−Ｌ、以下、「ＡＤＣＡ」と記す））２３
重量部、充填材としてのタルク（日本タルク社製、平均
粒径９μｍ）１５０重量部、過酸化物としてのジクミル
パーオキサイド０．５重量部をロールで練り（１４０℃
×５分）、プレス（１４０℃×１００kg／cm² ×５分）
して５００×５００×３mmの原料シートを作成した。

【００６８】この原料シートを２３０℃のオーブン内に
５分間投入し、発泡させた。この発泡によって得られた
独立気泡樹脂発泡体は、発泡倍率が３１．２倍、厚さが
１０．１mm、独立気泡率が６５％であった。

【００６９】つぎに、この独立気泡樹脂発泡体をプレス
板に挟み、厚さが３．５mmになるまで圧縮し、この状態
で１日間保持したのち、プレス板を外したところ、３．
６mmの厚さの形状回復発泡体が得られた。得られた形状
回復発泡体を大気中に放置しておいたところ、２０日後
に９．８mmまで形状回復し、その状態で回復が飽和し
た。

【００７０】（実施例２）低密度ポリエチレン（三井石
油化学社製、ミラソン５０、Ｔｍ＝１０９℃）１００重
量部、ＡＤＣＡ２０重量部、充填材としてのアクリルウ
レタン弾性ビース（日本触媒社製、エボソフトシリーズ
３０μｍ（平均粒子径２５〜３５μｍ）８０重量部、発
泡助剤としてのステアリン酸亜鉛１重量部を、実施例１
と同様に練りプレスして原料シートを得たのち、この原
料シートの両面に５００kv×６Mradの電子線を照射し
た。

【００７１】そして、この原料シートを２３０℃のオー
ブン内に５分間投入し、発泡させて独立気泡樹脂発泡体
を得た。

【００７２】得られた独立気泡樹脂発泡体は、発泡倍率
が２２．８倍、厚みが７．２mm、独立気泡率が８６％で
あった。この独立気泡樹脂発泡体をプレス板に挟み、厚
さが３．０mmになるまで圧縮し、この状態で１日間保持
したのち、プレス板を外したところ、３．０mmの厚さの
形状回復発泡体が得られた。

【００７３】得られた形状回復発泡体を大気中に放置し
ておいたところ、３０日後に７．０mmまで形状回復し、
その状態で回復が飽和した。

【００７４】（実施例３）アクリルウレタン弾性ビーズ
８０重量部に代えてタルク１００重量部を用いた以外
は、実施例２と同様にして独立気泡樹脂発泡体を得た。
得られた独立気泡樹脂発泡体は、発泡倍率が３０．５
倍、厚みが９．８mm、独立気泡率が７０％であった。

【００７５】この独立気泡樹脂発泡体をプレス板に挟
み、厚さが１．０mmになるまで圧縮し、この状態で１日
間保持したのち、プレス板を外したところ、２．１mmの
厚さの形状回復発泡体が得られた。得られた形状回復発
泡体を大気中に放置しておいたところ、２５日後に４．
６mmまで形状回復し、その状態で回復が飽和した。

【００７６】（実施例４）ＡＤＣＡを２５重量部、タル
クを１８０重量部とした以外は、実施例１と同様にして
独立気泡樹脂発泡体を得た。得られた独立気泡樹脂発泡
体は、発泡倍率が３１．２倍、厚みが１０．１mm、独立
気泡率が６５％であった。

【００７７】この独立気泡樹脂発泡体をプレス板に挟
み、厚さが１．０mmになるまで圧縮し、この状態で１日
間保持したのち、プレス板を外したところ、１．２mmの
厚さの形状回復発泡体が得られた。得られた形状回復発
泡体を大気中に放置しておいたところ、２５日後に５．
２mmまで形状回復し、その状態で回復が飽和した。

【００７８】（比較例１）ＡＤＣＡを１５重量部にする
とともに、充填材を添加しなかった以外は、実施例１と
同様にして独立気泡樹脂発泡体を得た。得られた独立気
泡樹脂発泡体は、発泡倍率が３０．５倍、厚みが９．８
mm、独立気泡率が８５％であった。

【００７９】この独立気泡樹脂発泡体をプレス板に挟
み、厚さが３．０mmになるまで圧縮し、この状態で１日
間保持したのち、プレス板を外したところ、３．１mmの
厚さの形状回復発泡体が得られた。得られた形状回復発
泡体を大気中に放置しておいたところ、９０日後に９．
２mmまで形状回復し、その状態で回復が飽和した。

【００８０】（比較例２）ＡＤＣＡを１５重量部にする
とともに、充填材を添加しなかった以外は、実施例２と
同様にして独立気泡樹脂発泡体を得た。得られた独立気
泡樹脂発泡体は、発泡倍率が３２．１倍、厚みが１０．
３mm、独立気泡率が９５％であった。

【００８１】この独立気泡樹脂発泡体をプレス板に挟
み、厚さが４．０mmになるまで圧縮し、この状態で１日
間保持したのち、プレス板を外したところ、４．２mmの
厚さの形状回復発泡体が得られた。得られた形状回復発
泡体を大気中に放置しておいたところ、７０日後に９．
９mmまで形状回復し、その状態で回復が飽和した。

【００８２】なお、上記実施例１〜４、比較例１，２に
おいて、独立気泡率は、東京サイエンス社製，空気比較
式比重計１０００型を用い、１〜１／２〜１気圧法によ
って測定した。

【００８３】

【発明の効果】本発明にかかる形状回復発泡体およびそ
の製造方法は、以上のように構成されているので、取扱
性に優れ、狭い空間でも簡単に充填することができ、断
熱性、気密性は勿論のこと、用途に応じた形状回復時間
に簡単にコントロールすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる形状回復発泡体の実施の形態を
あらわす断面図である。

【図２】図１の形状回復発泡体の拡大断面を模式的にあ
らわす模式図である。

【符号の説明】

１ 形状回復発泡体 ２ 独立気泡樹脂発泡体 １１ 気泡壁 １２ 充填材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料となる独立気泡樹脂発泡体が収縮した
   状態になっていて、常温において形状回復性を有する形
   状回復発泡体であって、樹脂１００重量部と充填材１０
   重量部〜５００重量部とを含む樹脂組成物から形成され
   ていることを特徴とする形状回復発泡体。
2. 【請求項２】原料となる独立気泡樹脂発泡体が収縮した
   状態になっていて、常温において形状回復性を有する形
   状回復発泡体の製造方法であって、独立気泡樹脂発泡体
   製造時に、樹脂１００重量部に対して、充填材を１０重
   量部〜５００重量部の範囲で予め添加して形状回復時間
   を調整することを特徴とする形状回復発泡体の製造方
   法。