作成： 1998/11/16 伊藤 貴和
データ番号 ：010117
架橋ポリエチレン発泡体の特徴と応用製品
目的 ：電子線架橋によるポリエチレン発泡体の製法とその用途
放射線の種別 ：電子
放射線源 ：電子加速器
照射条件 ：大気中
応用分野 ：架橋プラスチック、ゴムスポンジ代替、PVCフォーム代替、防振材
概要 ：
ポリエチレンを電子線架橋することにより、非架橋発泡では不可能であった高倍率の発泡体を長尺のシートとして製造することが可能である。この方法で製造した発泡シートは車輌用途、建材用途、家電用途、医療用途などに利用されている。
詳細説明 ：
ポリエチレンの発泡体の製造法にはいくつかの方法が知られている。材料であるポリエチレンを非架橋のまま発泡させる製造方法では発泡倍率が3〜4倍の発泡体を作成することができる（表１）。さらに高倍率な発泡体を作成するためには架橋したポリエチレンを用いる。ポリエチレンを架橋させる方法として過酸化物などの化学架橋剤を用いる方法と放射線による架橋方法があげられる。放射線架橋法を用いて作成した発泡体の特徴としては、
1)架橋方法が大気中で行える、また助材を用いる必要が無い。
2)架橋工程と発泡工程が別々であることから、表面がきれいになる。
3)架橋度が自由に調製できる。
4)表皮から中心まで架橋度が均一なものを製造することができる。
5)架橋剤の影響を受けないので色が鮮やかに出せる。
などがあげられる。
電子線照射機を製造ラインに組み込むことで長尺シートを連続して製造することができる。出来上がった発泡シートは、スライス、熱融着、ラミネート、プロファイル、打ち抜きなどさまざまな方法で成型加工することができる。また、シート表面への印刷や粘着剤、接着剤の塗布を行うためにはシート表面をコロナ処理しておくことが望ましい。発泡体の用途としては、
1)耐薬品性や耐候性が勝れていることからネオプレンゴムスポンジの代替用途としてガスケットや建材のパ
ッキン、テープ基材に用いられている。
2)衝撃吸収性を利用して防振材に用いられている。
3)架橋剤や助材などの添加材料を必要としないので衛生的であることから、医療用バッドやむちうち症プロ
テクターの緩衝材などに利用されている（表２）。
表1 高発泡ポリエチレンの物性(代表値)（原論文1より引用）
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分類 架 橋 無 架 橋
性 質 ---------------------------------------------
タイプ シート ブロック ビーズ シート ボード
単位 ブロック
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みかけ密度 g/cm3 0.03 0.03 0.03 0.04 0.038
(30倍) (30倍) (30倍) (25倍) (20倍)
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MD 3.2 10.0
引張強さ kg/cm2 4.5 3.0 2.6
TD 2.4 4.6
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10% 0.2 0.2 − − −
圧縮強さ kg/cm2
25% 0.4 0.4 0.7 0.7 0.7
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圧縮永久歪 % 6.0 2.6 1.8 6.0 6.0
(25%)
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使用温度範囲 ℃ -100 -100 -100 -100 -100
〜80 〜80 〜80 〜70 〜70
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熱伝導率 Kcal/mh℃ 0.032 0.032 0.036 0.032 0.043
(20℃)
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吸水率 Vol% 0.01 0.01 0.01 − 0.01
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透湿係数 g/m'hmmHg 0.002 0.002 0.02 − 0.0036
(10t) (10t) (10t) (10t)
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試験法はJIS 注：MDは押出し方向に対し長さ方向
によります。 TD 幅方向
表2 発泡ポリエチレンの分野と主な用途（原論文1より引用）
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分 野 主 な 用 途
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包装梱包 パッキン／合板テープ／カセット、ビデオ輸送用緩衝材／弱電製品の包装／緩衝材／
楽器包装緩衝材／ガラス輸送用緩衝材／家具、木材製品ケース類の包装／感圧紙緩衝材
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建築土木 金属折板屋根裏打断熱材／屋上断熱防水材／目地材（・板状目地・角目地・面戸・太
棒目地）／不陸調整材／トンネル養生緩衝材／カーペット下地材（ソフトレイ）／
クッションフロアー下地材／合板床材裏打クッション材／タタミ下地材／壁下地材（
壁紙下地材）／風呂天井断熱材／サイジング／タイル目地／吹付けタイル目地／コン
クリート養生シート
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車 輌 内装材
○成型天井 ○成型ドアー ○フロアーマット ○ホイルカバー ○トランクマット ○
トランクサイド ○シートバック ○カウルサイド ○サンバイザー
部品
○ガスマット類 ○プロテクター ○カバー
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断熱工業 エアコン断熱材、エアコン配管断熱材／カークーラーインシュレーター用断熱材／冷
蔵庫配管断熱材／冷凍ショーケース断熱材／フレキシブルパイプ断熱材／水道配管断
熱材／水道メーターボックス断熱材／給湯配管断熱材／床暖房断熱クッション材／バ
スタブ慮打断熱材／シンク裏打材／染色ガム、ゴム加硫ガマ断熱材／タンク断熱材（
ソーラー用タンク）／スピーカーエッジ／テープ紙管用／粘着テープベース（工業用
、雑貨用、医療用）／各種ガスケット
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雑 貨 バスマット／台所マット／保温バスマット／流しマット／ジョイントマット／こたつ敷
きマット／ランチョンマット／棚シート／押入シート／タンスシート／デスクマット／
シャンプーハット／オネショマット／打ヌキ帽子／成型テンガロンハット／カバン裏打
材／成型カバン裏打材／健康マット／体操マット／防寒衣料／花環芯材／カンバン切り
文字／クリスマス打ヌキ文字／ビート板／キャンピングマット／スキーリフトざぶとん
／各種おもちゃ
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コメント ：
環境ホルモンが問題視されておりポリスチレンやポリ塩化ビニルの代替用途としてポリオレフィン系の樹脂は前記樹脂の代替として有望であり、とくに電子線架橋を用いた製造方法は添加物が少ないことからこの観点では秀逸なプロセスであると言える。
原論文１ Data source 1：
発泡ポリエチレンとその用途、ならびに電子線架橋発泡ポリエチレンの特徴と加工法について
大崎 利政
積水化学工業(株)
コンバーテック, 14(2),pp.24-32,1986
原論文２ Data source 2：
発泡PE―Volara
大崎 利政
積水化学工業(株)
コンバーテック
キーワード：電子線, ポリエチレン, 橋かけ, 発泡体, 工業製品, 製品用途, 加工法, 製造方法, 押出し機, 混練機,
electron beam, polyethylene, crosslinking, foam, industry product, uUse for the product, processing, manufacturing, extruder, compounding machine
分類コード：010107