JPH11279307A

JPH11279307A - 熱可塑性発泡体

Info

Publication number: JPH11279307A
Application number: JP8192898A
Authority: JP
Inventors: Kenji Miyazaki; 健次宮崎; Yasushi Kawabata; 康史川端; Koichi Karikaya; 孝一刈茅
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】強度及び熱寸法安定性に優れた熱可塑性発泡
体を得る。【解決手段】アスペクト比が３０〜５０００の範囲に
ある有機繊維状物がセル周囲のセル壁において三次元的
にランダムな方向に配置されており、該有機繊維状物に
よりセル壁が補強されている熱可塑性発泡体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用内
装材や建材などに用いられる熱可塑性発泡体に関し、よ
り詳細には、有機繊維状物で補強することにより強度及
び耐熱性が高められた熱可塑性発泡体に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性発泡体は、断熱性、軽量性及び
緩衝性に優れているため、住宅建材の内貼り材、給湯管
の保温材、バンパーや内装材などの自動車用部材などの
広範囲の用途で用いられている。例えば、特開平８−３
２５４０４号公報には、ポリオレフィンからなる発泡体
であって、耐熱性及び柔軟性に優れた熱可塑性発泡体が
開示されている。

【０００３】上記のように、熱可塑性発泡体は様々な用
途に用いられているが、ビルの屋上断熱材や自動車内装
材などでは、耐熱性、すなわち高温における寸法安定性
が強く求められる。

【０００４】従って、従来の熱可塑性発泡体では、架橋
構造の導入により耐熱性を高めたものが提案されてい
る。しかしながら、架橋により耐熱性の向上は認められ
るものの、基本的には、マトリクスの軟化点以上では大
きく変形するため、耐熱性がより強く求められる場合に
は、十分なものとは言えなかった。

【０００５】また、発泡体の基本物性である圧縮強度に
ついても、厚み方向に一次元的に発泡させ、発泡セルの
形状に異方性を持たせることにより、圧縮強度を高める
方法などが試みられているものの、圧縮強度があくまで
もマトリクス自体の強度に大きく支配される。従って、
より高い圧縮強度が求められる用途に応えることは困難
であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の問題点を解消し、強度及び耐熱性におい
てより一層優れた熱可塑性発泡体を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱可塑性発
泡体においては、マトリクス自体の強度を高めるため
に、特定のアスペクト比を有する有機繊維状物が発泡セ
ルの周囲に３次元的にランダムに配置されており、それ
によって上記課題が達成される。

【０００８】すなわち、請求項１に記載の発明は、熱可
塑性樹脂を用いた発泡体であって、アスペクト比が３０
〜５０００の範囲にある有機繊維状物が発泡セルの周囲
に３次元的にランダムな方向に配置されていることを特
徴とする熱可塑性発泡体である。

【０００９】請求項２に記載の発明では、上記有機繊維
状物が液晶ポリマーからなる。請求項３に記載の発明で
は、有機繊維状物の径のセル壁の厚みに対する比が０．
５以下とされている。

【００１０】請求項４に記載の発明では、有機繊維状物
の長さの発泡セルの平均周長に対する比が０．１〜５の
範囲内とされている。以下、本発明（請求項１〜４に記
載の発明）の詳細を説明する。

【００１１】（熱可塑性樹脂）本発明において用い得る
熱可塑性樹脂としては、発泡可能である熱可塑性樹脂で
あれば特に限定されるわけではなく、例えば、高密度ポ
リエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエ
チレンなどの各種ポリエチレン；ホモポリプロピレン、
ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレンなど
の各種ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ酢酸ビニル、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニル、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、ポリ四フッ化エチレンな
どを例示することができる。

【００１２】上記熱可塑性樹脂のメルトインデックス
（ＭＩ）が大きすぎても、小さすぎても、発泡性が低下
するおそれがあるため、熱可塑性樹脂のＭＩは、好まし
くは０．１〜２０ｇ／１０分の範囲にあることが望まし
く、０．２〜１５ｇ／１０分の範囲内がより好ましい。

【００１３】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。上記熱可塑
性樹脂は、必要に応じて、架橋されたものであってもよ
く、架橋された熱可塑性樹脂を用いることにより、より
高い発泡倍率で発泡させることができ、得られる発泡成
形体の軽量化を図ることができ、かつ熱安定性も高め得
るため、好ましい。

【００１４】架橋方法については、特に限定されず、例
えば、電子線などの電離性放射線を照射する電子線架橋
法、有機過酸化物を用いた化学架橋法またはシラン変性
樹脂を用いたシラン架橋法などを用いることができる。

【００１５】上記熱可塑性樹脂の架橋度が高すぎると、
発泡倍率が低下すると共に、柔軟性が低下することがあ
り、逆に架橋度が低すぎると、熱安定性が低下し、かつ
発泡時に発泡セルが破泡し、均一なセルを得られ難いた
め、架橋度の指標となるゲル分率において１０〜３０重
量％とすることが好ましく、より好ましくは１０〜２０
重量％の範囲とされる。

【００１６】なお、本明細書における上記ゲル分率と
は、発泡性熱可塑性樹脂を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ものとする。

【００１７】発泡に際して要求される伸長粘度は、８０
００〜３００００ポイズ（１９０℃）の範囲であること
が望ましく、より好ましくは、１００００〜２７０００
ポイズの範囲であり、さらに好ましくは１２０００〜２
５０００ポイズの範囲である。伸長粘度が８０００ポイ
ズよりも低いと、発泡時に樹脂の破断が起こり、破泡す
ることがあり、３００００ポイズよりも高いと伸長応力
が高くなりすぎて樹脂の伸びが不足し、発泡性が低下し
かつ発泡倍率を高めることができないことがある。な
お、上記伸長粘度はＪＩＳＫ７１１７に従って測定
された値である。

【００１８】（有機繊維状物）本発明で用いられる有機
繊維状物とは、アスペクト比、すなわち繊維径に対する
繊維長の比が３０〜５０００の範囲である有機物であ
る。この有機繊維状物を構成する材料としては、特に限
定されるわけではないが、例えば、綿、麻、絹、ポリエ
ステル、ポリアミド、ケブラー（商品名）などを挙げる
ことができる。

【００１９】上記アスペクト比は、３０〜５０００の範
囲であることが必要であるが、好ましくは、５０〜５０
００の範囲とされ、より好ましくは１００〜３０００の
範囲内とされる。アスペクト比が３０より小さいと、発
泡体を補強する効果が小さくなり、十分な強度及び耐熱
性を得ることができず、アスペクト比が５０００を超え
ると、マトリクス樹脂の発泡性が低下し、発泡倍率を高
めることができなくなる。

【００２０】上記のような高アスペクト比の有機繊維状
物としては、市販の繊維状物を裁断したものを用いても
よく、このような裁断された繊維状物を上記熱可塑性樹
脂と複合化したものを用いてもよい。

【００２１】上記有機繊維状物としては、好ましくは、
液晶ポリマーが用いられる。液晶ポリマーは、その分子
構造の特徴により、液晶転移点以上の温度で伸長流動力
を与えると、容易に流動方向に配向する。すなわち、熱
可塑性樹脂と、液晶ポリマーとを、液晶ポリマーの液晶
転移点以上の温度で溶融混練した後、該混練物に伸長応
力を与えつつ押し出すと、マトリクスとなる熱可塑性樹
脂中で液晶ポリマーが繊維状に自ら変化し、本発明にお
ける有機繊維状物を構成することになる。

【００２２】液晶ポリマーをマトリクス中で繊維状に変
化させるのに必要な、上記混合物に作用させる見かけの
伸長速度は、１×１０^-1〜１×１０³秒^-1とすることが
好ましく、より好ましくは３×１０^-1〜１×１０²秒^-1
とすることが望ましい。上記見かけの伸長速度が、１×
１０^-1秒^-1より遅い場合、あるいは１×１０³秒^-1より
速い場合のいずれにおいても、混合樹脂組成物中におい
て液晶ポリマーは繊維状物に変化し難い。

【００２３】なお、液晶転移点とは、液晶ポリマーが固
体状態から液晶状態に転移する温度のことをいうものと
する。上記液晶ポリマーの具体的な例としては、熱可塑
性樹脂の溶融温度よりも液晶転移点が高いものであれ
ば、特に限定されるわけではないが、例えば、全芳香族
ポリエステル、半芳香族ポリエステルなどの熱可塑性液
晶ポリエステルや熱可塑性ポリエステルアミドなどが挙
げられ、具体的には、商品名ベクトラ（ポリプラスチッ
ク社製）、住化スーパー（住友化学社製）、ザイダー
（日本石油化学社製）、ロッドラン（ユニチカ社製）な
どの商品名で市販されている全芳香族ポリエステル系液
晶ポリマーや半芳香族ポリエステル系液晶ポリマーを挙
げることができる。

【００２４】（発泡剤）本発明に係る熱可塑性発泡体を
得るに際しては、上記熱可塑性樹脂及び有機繊維状物に
発泡剤を混練することにより得られた発泡性熱可塑性樹
脂組成物を用いる。ここで、発泡剤としては、公知の熱
分解型発泡剤が用いられる。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も高い分解温度
を有するものである限り、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
ジロ、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
であり、ガス発生量が多く、衛生上に優れているため、
アゾジカルボンアミドを用いることが好ましい。

【００２５】上記発泡剤の添加量については、熱可塑性
樹脂及び有機繊維状物の合計１００重量部に対し、１〜
２０重量部の範囲とすることが好ましい。発泡剤の添加
割合が、１重量部よりも少ない場合には、発泡が不十分
となり、良好な発泡セル構造を形成することが困難とな
り、２０重量部を超えると、発泡時の発泡圧力が熱可塑
性樹脂の伸長応力を超え、セルが破泡し、高強度の発泡
体が得られ難くなる。

【００２６】（製造方法）上記特定のアスペクト比を有
する有機繊維状物で補強された熱可塑性発泡体を得るに
は、まず、熱可塑性樹脂と、有機繊維状物と、熱分解型
発泡剤とを一般的な方法に従ってブレンドし、溶融混練
し、発泡性樹脂組成物を得る。次に、この発泡性樹脂組
成物を熱分解型発泡剤の分解温度以上に加熱し、発泡さ
せることにより、熱可塑性発泡体を得る。

【００２７】上記工程において、熱可塑性樹脂と、有機
繊維状物と、熱分解型発泡剤とを溶融混練する方法につ
いては、特に限定されるわけではないが、混練度及び発
泡安定性を高め得るため、２軸混練押出機を用いること
が好ましい。

【００２８】２軸混練押出機を用いた場合、押出機から
押し出された発泡性樹脂組成物を、例えばＴダイを用い
て押し出すことにより、シート状とすることができる。
すなわち、押出機の先端にＴダイを取付け、該Ｔダイか
ら発泡性樹脂組成物を押し出し、所定のクリアランスを
有するように配置された一対の対向冷却ロール間を通過
させることにより、上記発泡性樹脂組成物よりなるシー
トを得ることができる。

【００２９】前述した電子線架橋やシラン架橋により架
橋を施す場合には、上記のようにして発泡性樹脂組成物
をシート状に成形する工程において、並びに該工程後
に、架橋方法に応じた処理を施せばよい、次に、得られ
た発泡性賦形体、例えば上記発泡性樹脂組成物からなる
シートを、熱分解型発泡剤の分解温度以上の温度まで加
熱し、発泡させる。しかる後、熱可塑性樹脂の軟化点以
下の温度まで冷却し固化させることにより、有機繊維状
物で補強された熱可塑性発泡体を得ることができる。

【００３０】上記加熱及び冷却の方法については、特に
限定されるものではない。例えば、加熱方法としては、
内部が一定温度に保持された加熱炉内に発泡性樹脂組成
物を入れたり、熱風を発泡性樹脂組成物に吹き付けた
り、熱分解型発泡剤の分解温度以上まで加熱可能なオイ
ルバス中に上記発泡性樹脂組成物を浸漬したりする方法
などを挙げることができる。

【００３１】冷却方法については、冷風を吹き付ける方
法、熱可塑性樹脂の溶融温度以下に温度調整された対向
ロール間に上記発泡性賦形体を通過させる方法、冷水の
中に発泡性賦形体を浸漬する方法などを挙げることがで
き、熱可塑性樹脂の溶融温度以下まで冷却すればよい。

【００３２】（熱可塑性発泡体）熱可塑性発泡体におけ
る有機繊維状物の分散形態については、走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）を用いて行うことができる。すなわち、得
られた熱可塑性発泡体の断面をＳＥＭにより観察するこ
とにより、有機繊維状物により発泡セルの補強形態を確
認することができる。

【００３３】上記ＳＥＭによる観察に際しては、例え
ば、熱可塑性発泡体を液体窒素などを用いて冷凍し、破
断し、破断面を金属蒸着し、観察する方法を例示するこ
とができる。この場合、金属蒸着に用いられる金属とし
ては、導電性に優れているため金を用いることが好まし
い。上記冷凍破断に際しては、得られた発泡体に対し三
次元的に様々な方向から破断することにより、三次元的
に、補強形態を確認することができる。三次元的にラン
ダムに熱可塑性発泡体が補強されている場合には、いず
れの方向から上記断面観察を行った場合であっても、有
機繊維状物が破断面に対して垂直に飛び出した状態で配
置されることになる。従って、このような形態で有機繊
維状物か配置されていることをＳＥＭ観察により確認
し、それによって有機繊維状物が発泡セルの周囲に三次
元的にランダムな方向に配置されていることを確認する
ことができる。

【００３４】本発明に係る熱可塑性発泡体では、上記有
機繊維状物の径のセル壁の厚みに対する比は、好ましく
は、０．５以下とされる。すなわち、熱可塑性発泡体
は、セルとセル壁（セル以外の部分であってセル間の部
分）とから構成されており、本発明においては、有機繊
維状物が発泡体におけるセル壁を補強している。この場
合、有機繊維状物の径とセル壁（隣接するセル間の部
分）の厚みとの関係が、有機繊維状物における補強効果
に関連するため重要である。上記有機繊維状物の径がセ
ル壁の厚みより大きいと、有機繊維状物がセル壁を突き
破り、連続気泡化することになるため、強度に優れた熱
可塑性発泡体を得ることが困難となる。すなわち、有機
繊維状物の径のセル壁の厚みに対する比が０．５を超え
ると有機繊維状物がセル壁を突き破る確率が高くなるた
め、好ましくない。従って、好ましくは、上記のよう
に、有機繊維状物の径のセル壁の厚みに対する比は０．
５以下、より好ましくは０．３５以下とされる。

【００３５】また、熱可塑性発泡体におけるセル壁の厚
みは使用する熱可塑性樹脂の種類によっても変化する
が、発泡体の発泡倍率によっても大きく変化する。すな
わち、強度に優れた熱可塑性発泡体を得るには、発泡倍
率に応じて有機繊維状物の径を変化させることが好まし
い。従って、使用する熱可塑性樹脂によっても異なる
が、理論的には、発泡倍率の上昇と共に、発泡倍率の３
乗に反比例してセル壁の厚みが薄くなるため、有機繊維
状物としては、細いものを用いることが好ましい。

【００３６】また、上記熱可塑性発泡体において、有機
繊維状物の長さの平均セル周長に対する比は、０．１〜
５．０の範囲とすることが好ましい。すなわち、有機繊
維状物によるセル壁の補強効果は、上記有機繊維状物の
長さと平均セル周長とに関係する。有機繊維状物がセル
壁の周囲を取り囲むように三次元的にランダムに配置さ
れて、補強効果が発現するが、有機繊維状物の長さの平
均セル周長に対する比が０．１未満の場合には、セルを
全体的に包囲する形で補強することができなくなるた
め、セル強度や耐熱性の向上を望めないことがあり、そ
の結果、得られる熱可塑性発泡体の強度や耐熱性を十分
に高め得ないことがある。逆に、５．０を超えると、発
泡性が低下し、熱可塑性発泡体を得られにくくなり、か
つ得られた発泡体の成形時の残留応力により発泡体が収
縮することがある。

【００３７】平均セル周長は、使用する熱可塑性樹脂の
種類によっても異なるが、発泡体の発泡倍率によっても
大きく変化する。従って、発泡倍率に応じて使用する有
機繊維状物の長さを調整することが望ましい。すなわ
ち、使用する熱可塑性樹脂と熱分解型発泡剤の種類、発
泡に際しての加熱温度を一定とした場合、発泡倍率を高
めると、平均セル周長が増大するため、平均セル周長の
増加に応じて、より長い有機繊維状物を用いることが望
ましい。

【００３８】（作用）請求項１に記載の発明に係る熱可
塑性発泡体では、熱可塑性樹脂からなるセル壁が、三次
元的にランダムに配置された上記特定のアスペクト比を
有する有機繊維状物により、三次元的に均一に補強され
ることになる。従って、熱可塑性発泡体の強度及び熱寸
法安定性高められる。

【００３９】請求項２に記載の発明では、有機繊維状物
が液晶ポリマーにより構成されており、この液晶ポリマ
ーは、熱可塑性樹脂と液晶ポリマーとを混練してなる混
練物を押し出す際の伸長応力によって上記特定のアスペ
クト比を有する繊維状物となる。従って、上記特定のア
スペクト比を有する繊維状の液晶ポリマーが、セル壁に
三次元的にランダムな方向に配置され、それによって得
られた熱可塑性発泡体の強度及び熱寸法安定性が高めら
れる。

【００４０】請求項３に記載の発明に係る熱可塑性発泡
体では、有機繊維状物の径の発泡体のセル壁の厚みに対
する比が０．５以下とされているので、有機繊維状物に
よりセル壁が突き破られ難く、従って、独立気泡率を高
めることができる。

【００４１】請求項４に記載の発明に係る熱可塑性発泡
体では、有機繊維状物の長さの平均セル周長に対する比
が０．１〜５．０の範囲とされているので、発泡性が損
なわれ難く、有機繊維状物がセル壁において三次元的に
ランダムに配置された形態を確実に構成することができ
る。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。

【００４３】（実施例１）ポリプロピレン（三菱化学社
製、商品名：ＭＡ４、ＭＩ＝５．０ｇ／１０分、密度
０．９ｇ／ｃｍ³、溶融温度１６５℃）と、シラン架橋
性ポリプロピレン（三菱化学社製、商品名：リンクロン
ＸＰＭ８００ＨＭ、ＭＩ＝１０．０ｇ／１０分、溶融温
度１６７℃）と、シラン架橋触媒マスターバッチ（三菱
化学社製、商品名：ＰＺ−１０Ｓ、ポリプロピレン１０
０重量部にジブチル錫ジラウレートが１重量部の割合で
添加されたもの）と、炭素繊維（呉羽化学工業社製、商
品名：クレハカーボンファイバーチョップＣ−１０６
Ｆ、平均繊維長＝６．０ｍｍ、平均繊維径＝１０．５μ
ｍ、密度＝１．６３ｇ／ｃｍ³）と、熱分解型発泡剤
（アゾジカルボンアミド、大塚化学社製、商品名：ユニ
ホームＡＺ，ＳＯ−２０、分解温度２０１℃）とを、下
記の表１に示す割合で混合し、２軸混練押出機（池貝機
工社製、商品名：ＰＣＭ−３０）で溶融混練し、幅３０
０ｍｍ、リップ間隔３ｍｍのＴダイから押し出した。な
お、表１の配合割合の単位は全て重量部である。

【００４４】押し出しに際し、押出機のバレル温度及び
金型温度は、いずれも、１８０℃に設定しておいた。押
し出された発泡性樹脂組成物を、金属よりなり、直径が
１００ｍｍである三連対向ロールを通過させ、該発泡性
樹脂組成物を６０℃まで冷却し、厚み２．６ｍｍ×幅２
５０ｍｍ×長さ３００ｍｍの発泡性シートを得た。

【００４５】なお、上記三連ロールについては、水冷に
より２０℃に温度調節を行い、対向ロール間のクリアラ
ンスは２．５ｍｍとした。続いて、上記のようにして得
た発泡性シートを、１００℃の熱水に２時間浸漬し、架
橋した。架橋された発泡性樹脂組成物シートをテトラフ
ルオロエチレン製のシートに載置し、２３０℃に温度調
節された加熱用オーブンに投入し、１０分間放置し、加
熱発泡させた。

【００４６】次に、加熱発泡後に加熱用オーブンから得
られた熱可塑性発泡体を取出し、自然放冷し、固化し、
長さ７５０ｍｍ×幅６００ｍｍ×厚み８．７ｍｍの熱可
塑性発泡体を得た。

【００４７】（実施例２）使用した有機繊維状物を、Ｐ
ＥＴ繊維（東洋紡績社製ポリエチレンテレフタレート繊
維、商品名：スパンボンド、溶融温度＝２３０℃、繊維
径９μｍ、繊維長１０ｍｍ）に変更したことを除いて
は、実施例１と同様にして熱可塑性発泡体を得た。

【００４８】（実施例３）ポリプロピレン（三菱化学社
製、商品名：ＥＡ９、ＭＩ＝０．５ｇ／１０分、密度＝
０．９ｇ／ｃｍ³）と、液晶ポリマー（ポリプラスチッ
ク社製、商品名：ベクトラＡ９５０、液晶転移温度２８
０℃）とを、下記の表３に示す割合で混合し、実施例１
で用いた２軸混練押出機を用い溶融混練し、直径３ｍｍ
のストランドダイから押し出し、水冷し、ペレタイザー
でペレット化することにより、液晶ポリマー／ポリプロ
ピレン複合ペレット６ｋｇを得た。なお、溶融混練に際
しては、バレルの温度及び金型の温度のいずれも２９０
℃とした。

【００４９】得られた複合ペレットを熱キシレン（１２
０℃）中に２４時間浸漬し、ポリプロピレンのみを溶出
し、液晶ポリマーからなる繊維状物を取り出した。取り
出した繊維状物をＳＥＭにより観察したところ、繊維径
は３μｍであり、長さは３ｍｍであった。

【００５０】次に、上記複合ペレット６ｇと、シラン架
橋性ポリプロピレン（三菱化学社製、商品名：リンクロ
ンＸＰＭ８００ＨＭ、ＭＩ＝１０ｇ／１０分、溶融温度
＝１６７℃）と、シラン架橋触媒マスターバッチ（三菱
化学社製、商品名：ＰＺ−１０Ｓ、ポリプロピレン１０
０重量部に対しジブチル錫ジラウレート１重量部添加し
たもの）と、熱分解型発泡剤（アゾジカルボンアミド、
大塚化学社製、商品名：ユニホームＡＺ，ＳＯ−２０、
分解温度２０１℃）とを、下記の表３に示す割合で混合
し、実施例１で用いた２軸混練押出機を用いて溶融混練
し、リップクリアランス３ｍｍ×幅３００ｍｍのシート
ダイから押し出し、上下一対の水冷式三連ロールでサイ
ジングすることにより、厚み２．６ｍｍ×幅２５０ｍｍ
×長さ３００ｍｍの発泡性シートを得た。このとき、溶
融混練に際してのバレル温度及び金型温度は、いずれも
１８０℃とした。上記発泡性シートを用い、以下、実施
例１と同様にして熱可塑性発泡体を得た。

【００５１】（実施例４）炭素繊維を、東レ社製、商品
名：トレカチョップドファイバー、品番：タイプＴ０１
０（繊維径７μｍ、繊維長６ｍｍ、密度１．７６ｇ／ｃ
ｍ³）に変更したことを除いては、実施例１と同様にし
て熱可塑性発泡体を得た。

【００５２】（実施例５）熱分解型発泡剤の配合割合を
表１に示すように１０重量部に変更したことを除いて
は、実施例１と同様にして熱可塑性発泡体を得た。

【００５３】（実施例６）用いた炭素繊維を、東レ社
製、商品名：トレカチョップドファイバー、品番：タイ
プＴ０１０（繊維径７μｍ、繊維長２４ｍｍ、密度１．
７６ｇ／ｃｍ³）に変更したことを除いては、実施例１
と同様にして熱可塑性発泡体を得た。

【００５４】（実施例７）熱分解型発泡剤の配合割合
を、表１に示すように変更したことを除いては、実施例
６と同様にして熱可塑性発泡体を得た。

【００５５】（実施例８）炭素繊維の配合割合を表１に
示すように３２．５重量部に変更したことを除いては、
実施例１と同様にして熱可塑性発泡体を得た。

【００５６】（実施例９）熱可塑性樹脂及び液晶ポリマ
ーの配合割合を、下記の表３に示すように変更したこと
を除いては、実施例３と同様にして熱可塑性発泡体を得
た。

【００５７】（比較例１）炭素繊維を、ドナック社製、
商品名：ドナカーボ・Ｓチョップ、品番：Ｓ−３３２
（繊維径１８μｍ及び繊維長６ｍｍ）に変更したことを
除いては、実施例１と同様にして熱可塑性発泡体を得
た。

【００５８】（比較例２）炭素繊維を、ドナック社製、
商品名：ドナカーボ・Ｓミルド、品番：Ｓ−３４１（繊
維径１８μｍ、繊維長０．１８ｍｍ）変更したことを除
いては、実施例１と同様にして熱可塑性発泡体を得た。

【００５９】（比較例３）熱分解型の発泡剤の配合割合
を下記の表１に示すように、２重量部とし、用いる炭素
繊維を呉羽化学社製、商品名：クレカチョップ、品番：
Ｃ−１９９Ｔ（繊維径１４．５μｍ、繊維長１００ｍ
ｍ）に変更したことを除いては、実施例１と同様にし
て、熱可塑性発泡体を得た。

【００６０】（比較例４）炭素繊維を用いなかったこと
を除いては、実施例１と同様にして、熱可塑性発泡体を
得た。

【００６１】（実施例及び比較例の評価）得られた熱可
塑性発泡体について、繊維状物分散状態、平均セル
周長、圧縮強度、熱寸法変化率を以下の要領で評価
もしくは測定した。

【００６２】繊維状物分散状態及び平均セル周長得られた熱可塑性発泡体を、液体窒素で冷凍した後、破
断し、破断面を垂直方向からＳＥＭを用いて観察し、炭
素繊維の分散状態を確認した。また、断面観察映像か
ら、炭素繊維がセル壁断面に対して垂直方向からセル壁
の方向に傾斜している角度を測定した。すなわち、炭素
繊維がセル壁断面に対して垂直な場合には、上記傾斜角
度は０度となり、セル壁破断面に対して平行な場合には
９０度となる。１つの断面観察映像において、ランダム
に１００の地点において、上記傾斜角度の測定を行っ
た。傾斜角度前のヒストグラムを図１〜図１２にそれぞ
れ示す。

【００６３】また、このとき、発泡体のセル壁の厚み、
発泡体の平均セル径についても同時に測定した。さら
に、平均セル周長については、１０個のセルをランダム
に抽出し、その径を測定し、径の平均値を算出し、該径
の平均値に円周率を乗ずることにより、平均セル周長と
した。結果を下記の表２に示す。

【００６４】圧縮強度熱可塑性発泡体を厚み方向に切断し、縦５０ｍｍ×横５
０ｍｍの５枚のサンプルを得た。この５枚のサンプルに
つき、ＪＩＳＫ７２２０に準じ、圧縮強度を測定
し、５枚のサンプルにおける測定値を平均し、発泡体の
圧縮強度とした。結果を下記の表２に示す。

【００６５】加熱寸法変化率熱可塑性発泡体を厚み方向に切断し、長さ３００ｍｍ×
幅３００ｍｍの平面形状を有するサンプルを得、このサ
ンプルの表面に長さ方向及び幅方向に正確に２００ｍｍ
の標線を描いた。

【００６６】しかる後、８０℃に温度調節された加熱用
オーブンにサンプルを２４時間放置し、次に加熱オーブ
ンから取出し室温で２４時間放置した。しかる後、下記
に描かれていた標線の長さを測定し、加熱寸法変化率を
求めた。

【００６７】上記加熱寸法変化率は、次の式により求め
られる。

【００６８】

【数１】

【００６９】求められた加熱寸法変化率を下記の表２に
示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【表２】

【００７２】

【表３】

【００７３】比較例１では、得られた熱可塑性発泡体に
おいて、圧縮強度が０．３１ＭＰａと小さく、かつ加熱
寸法変化率も−０．６２％と大きかった。比較例２で
は、炭素繊維のアスペクト比が１０であったためか、圧
縮強度が０．３６ＭＰａと低く、加熱寸法変化率も−
０．３１％と大きかった。

【００７４】比較例３では、熱分解型発泡剤の配合割合
が少なかったため、圧縮強度は高められたものの、加熱
寸法変化率が−０．５８％と大きかった。比較例４で
は、炭素繊維が入っていないため、圧縮強度が０．４２
ＭＰａと低く、かつ加熱寸法変化率も−０．２２％と大
きかった。これに対し、実施例１〜９では、本発明に従
って、アスペクト比が３０〜５０００の範囲にある炭素
繊維を有機繊維状物として用いており、該有機繊維状物
がセルの周囲において三次元的にランダムな方向に配置
されているため、発泡倍率が同程度の場合には、圧縮強
度が高く、加熱寸法変化率の絶対値も−０．１５％以下
と小さかった。

【００７５】

【発明の効果】本発明に係る熱可塑性発泡体では、セル
の周囲のセル壁において、アスペクト比が３０〜５００
０である有機繊維状物が三次元的にランダムな方向に配
置されているので、該有機繊維状物によりセル壁が効果
的に補強されている。従って、圧縮強度及び熱寸法安定
性に優れた熱可塑性発泡体を提供することができる。

【００７６】よって、本発明に係る熱可塑性発泡体は、
強度及び熱寸法安定性が強く求められる用途に好適に用
いることができ、例えば、ビルの屋上断熱材や自動車用
内装材などに好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図２】実施例２において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図３】実施例３において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図４】実施例４において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図５】実施例５において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図６】実施例６において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図７】実施例７において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図８】実施例８において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図９】実施例９において得られた熱可塑性発泡体のセ
ル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する傾
斜角度の分散度合いを示す図。

【図１０】比較例２において得られた熱可塑性発泡体の
セル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する
傾斜角度の分散度合いを示す図。

【図１１】比較例３において得られた熱可塑性発泡体の
セル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する
傾斜角度の分散度合いを示す図。

【図１２】比較例４において得られた熱可塑性発泡体の
セル壁に配置された有機繊維状物のセル壁断面に対する
傾斜角度の分散度合いを示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂を用いた発泡体であって、
アスペクト比が３０〜５０００の範囲にある有機繊維状
物が発泡セルの周囲に３次元的にランダムな方向に配置
されていることを特徴とする熱可塑性発泡体。
【請求項２】有機繊維状物が液晶ポリマーからなる請
求項１に記載の熱可塑性発泡体。
【請求項３】有機繊維状物の径のセル壁の厚みに対す
る比が０．５以下であることを特徴とする請求項１また
は２に記載の熱可塑性発泡体。
【請求項４】有機繊維状物の長さの発泡セルの平均周
長に対する比が０．１〜５の範囲にあることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性発泡体。