(57)【要約】【課題】所望の三次元形状からなる架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を賦形金型に収容して加熱軟化させることにより前記賦形金型の型面に密着させて型面形状に賦形し、その後冷却して前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の形状を固定する賦形工程と、賦形後の前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を圧縮して前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の気泡壁を破壊し、架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体とする連通化工程とを行うことにより架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体を得る。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を賦形金型に収容して加熱軟化させることにより、前記賦形金型の型面に密着させて型面形状に賦形し、その後冷却して前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の形状を固定する賦形工程と、
賦形後の前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を圧縮して前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の気泡壁を破壊することにより架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体とする連通化工程と、
を行うことを特徴とする架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望製品形状に賦形された架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架橋ポリオレフィン発泡体は、その優れたクッション性、緩衝性及び圧縮変形回復性を生かして様々な用途に使用されている。架橋ポリオレフィン発泡体には、独立気泡タイプと連続気泡タイプがある。また、一部の用途では、単なる平板状やブロック状とは異なる三次元形状からなる架橋ポリオレフィン発泡体の要望がある。
【０００３】
架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体に対する三次元形状の要望については、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を賦形金型に収容し加熱軟化させることにより型面に密着させて型面形状に賦形し、その後冷却して架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の形状を固定することが行われている。
【０００４】
一方、架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体に対する三次元形状の要望については、前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を三次元形状に賦形するのと同様にして、すなわち、架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体を賦形金型に収容して加熱軟化させることにより型面に密着させて賦形しようとすると、加熱によって架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体が短時間で大きく収縮し、賦形型の型面に密着することができなくなって良好な賦形が不可能となる。この理由として、架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体は、気泡が連続気泡からなって外部と通じていることから、加熱された空気が架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体内に速やかに侵入して気泡骨格を溶かし、それまで気泡骨格で形成されていた空間が無くなることによると考えられる。
【０００５】
また、架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体の加熱時の収縮を防止するため、加熱温度を下げたり加熱時間を短くしたりして、発泡体に加わる熱量を低く抑えることが考えられるが、その場合には加熱不足により発泡体が充分に軟化しなくなって型面に沿って変形しなくなり、型面形状に良好に賦形することができなくなる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３６３３８号公報
【特許文献２】特開平７−１１９３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、所望の三次元形状からなる架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を賦形金型に収容して加熱軟化させることにより、前記賦形金型の型面に密着させて型面形状に賦形し、その後冷却して前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の形状を固定する賦形工程と、賦形後の前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を圧縮して前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の気泡壁を破壊することにより架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体とする連通化工程と、を行うことを特徴とする架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体の製造方法に係る。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、連通化工程以前に、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を賦形金型に収容して加熱軟化させることにより賦形金型の型面に密着させて賦形する賦形工程を行っている。そのため、賦形時の熱が架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体内へ侵入するのが、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の閉じた気泡によって防がれ、賦形時に気泡骨格が熱で溶解するのが防止されて発泡体の収縮が防止される。このことから、加熱軟化状態の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を型面に良好に密着させて効率よく賦形することができるようになる。さらに、連通化工程の圧縮により気泡壁が破壊された架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体は、良好な圧縮復元性を有するため、圧縮を解放すると良好に復元し、賦形工程で賦形された形状が損なわれるおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施形態について説明する。本発明における架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体の製造方法は、発泡させた架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体に対して賦形工程と連通化工程とを行う。
【００１１】
架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体は、ポリオレフィン系樹脂、架橋剤、発泡剤を少なくとも含み、さらに適宜の助剤を含む配合を混練工程で混練して得た混練物を、発泡工程で発泡させて得られたものからなる。
【００１２】
この発明において使用されるポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレンとメチル、エチル、プロピル若しくはブチルの各アクリル酸エステルとの共重合体、又はこれらの塩素化物、あるいはそれらの混合物、さらにはそれらとアイソタクチックポリプロピレン若しくはアタクチックポリプロピレンの混合物等を挙げることができる。
【００１３】
架橋剤としては、従来、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の発泡に使用されている公知のものが用いられる。例えば、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス−ターシャリーブチルパーオキシヘキサン、１，３−ビス−ターシャリーパーオキシ−イソプロピルベンゼンなどの有機過酸化物等を挙げることができる。前記架橋剤の配合量は、通常、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し０．５０〜１．３重量部である。
【００１４】
発泡剤としては、加熱により分解してガスを発生するものが用いられ、特に制限されるものではない。例えばアゾジカルボンアミド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゼン−１，３−スルホニルヒドラジド、ジフェニルオキシド−４，４’−ジスルフォニルヒドラジド、４，４’−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド、パラトルエンスルフォニルヒドラジド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソ−Ｎ，Ｎ’−ジメチルフタルアミド、テレフタルアジド、ｐ−ｔ−ブチルベンズアジド、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の一種又は二種以上が用いられる。特にアゾジカルボンアミド、４，４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドが好適である。添加量としては、通常、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、２〜３０重量部とされる。
【００１５】
適宜添加される配合剤としては、発泡助剤、添加剤等がある。発泡助剤としては、尿素を主成分とする化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、低級若しくは高級脂肪酸、低級若しくは高級脂肪酸の金属塩等を挙げることができる。また添加剤としては、滑剤や顔料等が挙げられる。
【００１６】
混練工程では、前記ポリオレフィン系樹脂、架橋剤、発泡剤等の配合物をニーダーやロールで混練して混練物とする。
【００１７】
発泡工程では、前記混練物を、公知の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の製造に用いられる二段発泡方法にしたがい発泡させる。二段発泡方法では、まず、前記混練物を密閉式の一次発泡金型に充填し、加圧下加熱した後に除圧することにより一次発泡させて一次発泡体を形成する。次に前記一次発泡体を二次発泡金型に収容し、常圧で加熱して二次発泡させ、その後冷却することにより架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を得る。発泡倍率は、目的とする用途に応じて適宜とされるが、一般的には１０〜６０倍が好ましい。
【００１８】
賦形工程では、前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を、賦形金型に収容して加熱軟化させることにより賦形金型の型面に密着させて型面形状に賦形し、その後冷却して前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の形状を固定する。賦形金型は、目的とする製品の外形形状に対応した形状の型面を有し、また加熱可能とされている。さらに、前記賦形金型を下型と上型等の分割型で構成して下型と上型等の間隔を狭くすることにより賦形金型内の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体をプレス（圧縮）し、これによって架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を賦形金型の型面に確実に密着させ、より正確に賦形してもよい。前記賦形金型の加熱及びプレス方法は、特に限定されない。例えば加熱プレス装置の熱盤間に賦形金型を配置して加熱とプレスの両方を効率よく行えるようにしたものでもよい。一般的には架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体が圧縮前の厚みに対して５０〜９０％となるようにプレスされる。
【００１９】
前記賦形金型に収容される前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体は、予め打ち抜きや裁断等によって賦形金型の型面に対応させた寸法及び形状、すなわち目的とする賦形形状に対応させた寸法及び形状にされる。さらに、前記賦形金型に収容される架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体は、目的とする賦形形状よりも所要量大きい形状にされて架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の弾性変形を利用して賦形金型に収容され、その状態で加熱のみまたは加熱とプレスが行われるのが好ましい。このようにすれば、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を賦形金型の型面に一層確実に密着させて正確に賦形することができる。
【００２０】
前記賦形工程における加熱条件は、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体が軟化あるいは表面が一部溶融する程度の温度とされ、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の種類によって異なるが、一般的には、８０〜２５０℃、好ましくは１００〜１５０℃の範囲とされる。また、加熱時間は、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の種類、加熱温度、目的とする賦形形状等によって異なるが、通常３０秒〜２０分、好ましくは２分〜１０分程度である。なお、前記賦形工程の冷却は、賦形金型に架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を収容した状態で賦形金型の温度を下げることにより行う。
【００２１】
連通化工程では、賦形後の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を圧縮して架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の気泡壁を破壊し、架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体を形成する。前記賦形後の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の圧縮程度は、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の気泡壁を破壊できればよく、特に限定されない。一般的には、圧縮前の元厚に対して１／２〜１／２０となるようにプレスされる。また、圧縮方法は、特に限定されず、例えば賦形後の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を平板で挟んで圧縮する方法でもよく、あるいは２軸ロールに通して圧縮する方法でもよい。
【実施例】
【００２２】
ポリオレフィン系樹脂としてエチレン酢酸ビニル共重合体（品番：ＥＶＡＦＬＥＸ  Ｐ−１４０３、三井・デュポンポリケミカル株式会社製）１００重量部に、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（品番：ビニホールＡＣ＃３、永和化成工業株式会社製）を１９重量部、架橋剤としてジクミルパーオキサイドを０．８重量部、発泡助剤としてステアリン酸亜鉛０．３重量部、添加剤として重炭酸カルシウム２０重量部を配合して、１Ｌニーダー・８ｉｎｃｈロールの順で混練りして混練物とし、この混練物を、深さ３０ｍｍ、幅１７０ｍｍ、長さ１７０ｍｍの収容空間を有する一次発泡金型に密閉し、加圧下４０分加熱し、その後除圧することにより一次発泡させて一次発泡体を得た。次に、前記一次発泡体を深さ１００ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍの収容空間を有する二次発泡金型に収容し、常圧下１６０℃で１００分加熱することにより二次発泡させ、その後冷却してブロック状の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を得た。
【００２３】
前記架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体を、２５ｍｍの厚みに裁断し、内径１３０ｍｍ、外径１８０ｍｍの抜き型で、図１に示すような環状の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体１１に打ち抜いた。その後、深さｄ１が２０ｍｍ、中心径ｄ２が１２５ｍｍ、内周径ｄ３が１７５ｍｍからなる型面２２を有する賦形金型２０の下型２１内に、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体１１を収容して充満させ、図２に示すように賦形金型２０の下型２１と上型２３を加熱プレス装置３０で閉じた。この時、賦形金型２０の下型２１と上型２３の間隔は、賦形金型２０内の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体１１が、厚み２０ｍｍになるようにした。その状態で加熱プレス装置３０の熱盤３１に０．５ＭＰａの蒸気を導入して賦形金型２０及び架橋ポリオレフィン独立発泡体１１を２分間加熱した。これにより、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体１１を加熱軟化させて賦形金型２０の型面に密着させ、型面形状に賦形した。その後熱盤３１への蒸気の導入を停止し、冷却水を導入して賦形後の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体１２を冷却し、賦形金型２０から取り出した。次いで、図３に示すように、賦形後の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体１２を、ロール間隔が４ｍｍに調整された等速２軸ロール４１，４１に通して１／５の厚みに圧縮し、この圧縮を２回行うことによって架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体１２の気泡壁を破壊して連通化させ、架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体を得た。得られた架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体は、賦形金型の型面通りに仕上がっていた。本実施例では、成形品の片側に丸みをつけるために賦形しており、得られた成形品は、シール材、パット材等の緩衝部材に好適である。
【００２４】
比較のため、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体に代えて架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体を用い、架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体の場合と同様にして賦形金型による賦形工程まで行ったところ、賦形金型から取り出した架橋ポリオレフィン連続気泡発泡体は、大きく収縮していて製品にならなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態において賦形前の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体と賦形金型等を示す概略断面図である。
【図２】同実施形態において賦形工程時を示す概略断面図である。
【図３】同実施形態において連通化工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１  賦形前の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体
１２  賦形後の架橋ポリオレフィン独立気泡発泡体
２０  賦形金型
３０  熱プレス装置
４１  等速２軸ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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