発泡プラスチック
押出成形(XPS、PSP)では、均一で微細な気泡をつくるために、無機ではシリカやタルク粉末、有機ではクエン酸-重曹の併用や反応系化合物などが核剤として利用される。発泡剤は蒸発型(低沸点溶剤活用法)と分解型(化学反応ガス活用法)が使われるが、分解型は窒素や二酸化炭素など発生するガスがPSを透過しやすく発泡倍率を上げにくい。そのため蒸発型発泡剤が一般的に採用され、プロパンやブタンなど沸点が低い石油系炭化水素が主に使用されているが、燃えやすいため取扱いに注意が求められる。かつて使われていた塩化メチルやニ塩化メチレンなどの塩素化脂肪族炭化水素は難燃フォームを製造することが可能だが毒性が強く、フロン類は全廃された。この他にも、着色するための顔料類や、難燃化のための添加型難燃剤・助剤またはPSと反応させて改質する反応型難燃剤などが使われる。
E s {\displaystyle {E_{s}}} は、ポリマーの弾性率、
V s {\displaystyle {V_{s}}} は、ポリマーの体積、
α {\displaystyle {\alpha }} は、無次元パラメータ、 α = ( 1 − d r / d s ) − 1 / 3 {\displaystyle \alpha =(1-d_{r}/d_{s})^{-1/3}} 、
d f {\displaystyle {d_{f}}} は、フォームの密度、
d s {\displaystyle {d_{s}}} は、ポリマーの密度。
圧縮応力は発泡率にほぼ反比例する。その一方で弾力性に富むようになり、PSなど本来は硬い合成樹脂でも隔膜が薄くなるよう発泡させると弾力を持つ。ポリウレタンフォームでは荷重と変形のヒステリシス・ループ面積が大きく、衝撃緩衝材に適した性質を示す。
柔軟性と弾力に富むエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA、Ethylene vinyl acetate)は、その特性から完全な独立気泡の発泡体(EVAフォーム)を得られるほか、極性基を持つことからゴム類など多くの材料との混合が可能な特殊なものとなる。主な成形法はカレンダーロールを用いたプレス架橋発泡成形であり、射出成形法も確立されている。
PEフォームには、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、リニアポリエチレンのいずれもが原料として使用され、さらにエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)やエチレン-プロピレン共重合体も用いられる。発泡剤は、分解型有機系ではアゾジカルボンアミドやN,N-ジニトロソペンタメチレンテトラミンなど、揮発性ではブタンやペンタンなどの炭化水素類またはハロゲン化炭化水素類、不活性ガスでは二酸化炭素や窒素などが使われる。架橋発泡法における架橋剤には、ジクミルパーオキサイドなど有機過酸化物系が使用される。
型の中で発泡させるため形状が複雑な製品を高い寸法精度で大量に生産できるモールディング法は、キュア工程の温度によってホットキュアとコールドキュアに分けられる。ホットキュアは150 - 300°Cで5 - 15分ほどプレキュアを行い金型温度25 - 50°C程度のアルミキャストで成形する。金型に多数のベントホールを設ける必要があるが、型抜き後のクラッシング(冷却後の収縮を避けたり、独立気泡を連続気泡化するためにローラーなどで圧縮する工程)を必要としない。コールドキュアのプレキュアは80 - 110°Cと低く時間も5分以下に設定可能な上に、金型のベントホールも少なくできる。しかし金型のクランプは高くしなければならず、クラッシング工程も必要になる。モールディング法フォームは弾性に優れ、硬度/密度比が大きい特徴を持つ。製造時に複数の原料を注入できる設備では、フォームの特定部位の硬度を変えることも可能となる。またファブリックなど表皮カバーを一体成形をする製法もある。用途は乗り物のシートや自転車のサドルなど、また家具のクッション類、枕などに利用される。