JP2005186615A - 発泡シートの製造装置、およびそれを用いたプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発泡シートをオンライン計測し、巣のサイズと発生頻度を定量化し、製造条件に迅速に反映、品質管理できる発泡シートの製造装置およびプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法を提供する。
【解決手段】 少なくとも押出機とＴダイ、冷却成形機、端部トリミング装置、引取機、切断機から構成される発泡シートの製造装置であって、端部がトリミングされた製品発泡シートの端面またはトリミングされて除かれたシート端部の端面をオンライン画像処理し、観察される連続気泡である巣のサイズと発生頻度を計測する巣計測装置を具備していることを特徴とする発泡シートの製造装置、およびこの製造装置を用いて、プロピレン系樹脂を発泡成形することを特徴とするプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は発泡シートの製造装置およびその装置を用いたプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法に関する。詳しくは、発泡シートをオンライン計測し、巣のサイズと発生頻度を定量化し、製造条件に迅速に反映、品質管理できる発泡シートの製造装置およびその装置を用いたプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法に関する。

発泡シートはその軽量性や断熱性等を活かして、包装、通函、仕切り板、食品容器、文具、建材、自動車内装材等幅広い分野で使用されており、高発泡倍率化が進んでいる（例えば、特許文献１参照。）。発泡倍率が高くなると気泡の壁が破れやすく、結果として目視で確認できるほどの大きさを有する連続気泡である巣が発生しやすい。
シートの巣の評価方法としては、端面を目視で評価する定性的な方法、製品端部の極めて一部であるサンプル小片の独立気泡率を評価するような方法（非特許文献１参照。）が知られている。
しかしながら、このような巣の評価方法では、製造条件に迅速に反映し、品質管理できる発泡シートの製造装置は構築できない。
特開平１１−２２８６２９号公報 ＡＳＴＭ Ｄ−２８５６

本発明の目的は、発泡シートをオンライン計測し、巣のサイズと発生頻度を定量化し、製造条件に迅速に反映、品質管理できる発泡シートの製造装置およびその装置を用いたプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法を提供することにある。

本発明者らは、かかる課題を解決するために、製造条件に迅速に反映、品質管理できる発泡シートの製造装置について鋭意検討した結果、特にＴダイを用いた発泡シートの製造においては、シート端部に巣が発生しやすく、端部がトリミングされた製品発泡シートの端面またはトリミングされて除かれたシート端部の端面をオンラインで画像処理し、観察される連続気泡である巣のサイズと発生頻度を計測する巣計測装置を設けることによって、製造条件に迅速に反映、品質管理できる発泡シートの製造装置を構築できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、少なくとも押出機とＴダイ、冷却成形機、端部トリミング装置、引取機、切断機から構成される発泡シートの製造装置であって、端部がトリミングされた製品発泡シートの端面またはトリミングされて除かれたシート端部の端面をオンライン画像処理し、観察される連続気泡である巣のサイズと発生頻度を計測する巣計測装置を具備している発泡シートの製造装置、該製造装置を用いたプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法を提供するものである。

本発明の製造装置および製造方法によって、発泡シート端面を製造中のシート全長にわたってオンライン計測し、巣のサイズと発生頻度を定量化し、製造条件を調整することによって、巣の少ない発泡シートを製造、品質管理することができる。

本発明の発泡シートの製造装置は、樹脂組成物を溶融混練する押出機を備えてなる。発泡シートは単層であってもよいし、機能性を付与する場合には多層が好ましい。多層の場合、多層発泡シートの各層が全て異なる樹脂組成物からなる場合には、層の数と同数の押出機を備えることが必要であるが、同一樹脂組成物からなる層を２層以上含む多層発泡シートを製造する場合には、多層発泡シートの層数と押出機の台数とは必ずしも一致している必要はない。

かかる押出機としては、単軸や多軸の通常の押出し成形に用いられる押出機を使用することができ、複数の押出機を組み合わせたタンデム押出機も使用可能である。特に、後述の物理発泡剤を使用する場合、発泡層を形成するための樹脂組成物を溶融混練するために用いる押出機は２軸押出機であることが好ましく、スクリュー１回転あたりの押出量が多くて所定の押出量を低回転で得ることができ、スクリュー回転によるせん断発熱の少ない構造の押出機であることがより好ましく、スクリュー本体に冷却媒体を循環させて温調可能な押出機であることがさらに好ましい。

本発明において、上述の押出機には通常の押出し成形に用いられるＴダイを接続して使用する。発泡シートが単層の場合、Ｔダイはシングルマニホールドダイを使用し、多層の場合はフィードブロック方式やマルチマニホールド方式、または両者を組み合わせた多層Ｔダイを使用する。

押出機とＴダイの間はアダプタと呼ばれる接続管で接続されるが、押出機とＴダイの間には通常の押出し成形に用いられるギアポンプを設け、ギアポンプ上流の樹脂圧力が一定となるように制御することがより好ましい。これによって押出量も一定に制御することができる。
さらに、このアダプタの内部にはスタティックミキサーと呼ばれる、駆動の無い攪拌羽根を挿入し、樹脂温度の均一化をはかることがより好ましい。

Ｔダイより押し出された発泡シートは、Ｔダイの直後に配置された冷却成形機によって冷却、固化されるとともに、その表面が平滑に成形される。かかる冷却成形機としては通常の押出し成形に用いられるものを使用することができるが、ロールを用いる場合、その直径は小さく、多数配置するとともに、パスラインはなるべく滑らかな直線的とすることが好ましい。または、スチールベルトを使用してもよい。

冷却成形された発泡シートは、通常の押出し成形に用いられるゴムロールを用いた引取機で引き取られるとともに、引取機の下流側に配置された切断機によって所定長さに切断される。
冷却成形機と引取機の間には、カッター刃を用いた端部トリミング装置が設けられ、シートを所定幅に左右両側をトリミングする。トリミングされて除かれたシート端部は、通常、粉砕機にて小片に粉砕され、脱気可能な造粒押出機にてペレット化され、リサイクルされる。

端部トリミング装置の下流側には、端部がトリミングされた製品発泡シートの端面またはトリミングされて除かれたシート端部の端面をオンライン画像処理し、観察される連続気泡である巣のサイズと発生頻度を計測する巣計測装置が配置される。計測する端面は、発泡シートの左右の端部がトリミングされた製品発泡シートの端面でもよいし、トリミングされて除かれたシート端部の端面でもよいが、製品発泡シートを直接計測する観点から、好ましくは製品発泡シートの端面である。また、計測する製品発泡シートの端面は片側のみでもよいし、両側でもよい。トリミングされて除かれたシート端部の端面も同様であるが、両方から計測する観点から、好ましくは製品発泡シートの左右両側の端面を計測面とすることである。
該巣計測装置の構成の一例を図１に示す。端部がトリミングされた製品発泡シート（１）の端面を照明（２）で照らしてＣＣＤカメラ（３）で撮影し、画像処理装置（４）で画像処理して端面の巣を計測する。発泡シートの位置を特定するためにエンコーダ（７）で発泡シートの搬送速度を計測する。これらはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなる制御処理装置（５）で制御およびデータ処理され、モニター（６）に表示される。更には結果等の印刷装置、警報装置が設けられる（図示されていない。）。
なお、上記のとおり、端部がトリミングされた製品発泡シート（１）の代わりにトリミングされて除かれたシート端部としても良いし、照明およびＣＣＤカメラを増設し、製品発泡シートの左右両側の端面を計測するのが好ましい。
画像処理装置は、画像処理ウインドウをその厚み方向の二本の枠を撮影した画像の発泡シートの厚みの位置に設定する手段（画像処理ウインドウ設定手段）、設定した画像処理ウインドウの位置を補正する手段（位置補正処理手段）、処理ウインドウの画像を二値化する手段（二値化処理手段）、二値化した画像を収縮および膨張処理する手段（収縮膨張処理手段）並びに巣のサイズおよび個数を計測する手段（巣の計測手段）を有している。

巣計測装置による巣の計測方法について説明する。
先ず、巣を計測する領域である画像処理ウインドウが、その厚み方向の二本の枠を発泡シートの厚みの両端から０．３〜０．５ｍｍの位置に設定される。通常、発泡シートの端面を水平状態で検査するので、画像処理ウインドウの上下の枠は、発泡シートの厚みの上下からそれぞれ０．３〜０．５ｍｍの位置に設定される。これは、０．３ｍｍ未満の位置に設定すると、下記する画像処理ウインドウの位置補正処理を行っても、極僅かのずれによって画像処理ウインドウの上端部または下端部に、背景に由来する巣と区別し難い画像が現れるので、それを防止するためである。また、発泡シートの厚みの両端から０．５ｍｍ以内には巣の発生が見られないことからである。

発泡シートの搬送に伴い、シート端面の振れが発生する。画像処理ウインドウが発泡シートの端面から外れないように画像処理ウインドウには位置補正処理を施す。具体的には事前に基準画像を登録し、この画像を発泡シートの画像にパターンマッチングによって追従させる。基準画像の変位を画像処理ウインドウに反映させて画像処理ウインドウを発泡シートの画像に追従させる。上記の画像処理ウインドウの厚み方向の二本の枠を発泡シートの厚みの両端から０．３〜０．５ｍｍの位置に設定すること、設定した画像処理ウインドウの位置補正処理を行うことによって、若干発泡シートが振れても発泡シート端面の巣を確実に計測することが可能になる。

次に、この画像処理ウインドウの画像について巣を検出するために二値化処理を行う。端面と巣の輝度差から巣を検出するための輝度レベル（閾値）を設定して、それを境にして０または１とし、巣を明確化する。二値化処理をした画像に収縮膨張処理をし、巣の端部の孤立点等を除去し、巣のサイズと個数を実際と近似させ、巣のサイズおよび個数を容易に精度よく定量化できるようにする。収縮膨張処理は公知の画像処理手段であり、本発明ではそれぞれ１回行うだけで良い。

次に、上記のようにして画像処理した画像処理ウインドウ内の画像について、連続して繋がっている画素の部分を１個の巣としてその数を、各巣の画素数からその巣の大きさが求められる。
このようにして搬送する発泡シートの端面の巣が画像処理ウインドウ単位で連続して計測される。

巣計測装置には、巣のサイズと発生頻度が規定値を超えた不良品を良品と区別するための装置を併設することがより好ましい。例えば、不良品にラベルを自動貼付する装置やシート端面にインキでマーキングする装置などが挙げられる。さらには、不良品を製造ラインから排出し、良品と区別して在庫管理する装置を併設することも好ましい。

本発明の発泡シートを構成する樹脂は特に限定されるものではないが、リサイクル性、剛性や耐熱性の観点から、少なくとも発泡層がプロピレン系樹脂を５０重量％以上含む樹脂組成物から構成されることが好ましく、全層がプロピレン系樹脂を５０重量％以上含む樹脂組成物から構成されることがさらに好ましい。
プロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等、公知のプロピレン系樹脂を用いることができる。

発泡層を構成する樹脂としては、気泡が成長する際に破泡しにくい、溶融強度の高いプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。溶融強度の高いプロピレン系樹脂とは、１９０℃におけるメルトテンション（ＭＴ（１９０））と２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ（２３０））とが下式Ａを満足するプロピレン重合体である。
ＭＴ（１９０）≧７．５２×ＭＦＲ（２３０）^(-0.576) （１）

式（１）を満たすプロピレン重合体としては、高分子量成分を含有する直鎖状プロピレン系樹脂や分岐状プロピレン系樹脂が挙げられる。
直鎖状プロピレン系樹脂としては、例えば特開平１１−２２８６２９号公報に開示された、超高分子量成分を導入したプロピレン重合体（Ｔ）、すなわち、極限粘度が５ｄｌ／ｇ以上の結晶性プロピレン重合体部分（Ａ）を製造する工程および極限粘度が３ｄｌ／ｇ未満の結晶性プロピレン重合体部分（Ｂ）を製造する工程を含む重合方法により得られ、極限粘度が３ｄｌ／ｇ未満であり、結晶性プロピレン重合体部分（Ａ）の割合が０．０５重量％以上３５重量％未満であるプロピレン重合体（Ｔ）が挙げられる。
分岐状プロピレン系樹脂としては、特開昭６２−１２１７０４号公報に開示されたような直鎖状プロピレン系樹脂に放射線を照射して得られる樹脂を挙げることができる。このような分岐状プロピレン系樹脂は、株式会社サンアロマよりＰＦ８１４、ＳＤ６３２として上市されている。

発泡層を形成するために用いられる発泡剤としては、通常の発泡成形において使用される物理発泡剤や化学発泡剤を単独、もしくは数種類を併せて使用することができる。
使用される物理発泡剤としては、炭酸ガス、窒素ガス、空気、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロルエタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、トリクロロモノフルオロメタンなどを例示することができ、好ましくは窒素ガス、炭酸ガス、空気等の安全で環境にやさしい無機ガスを用いることである。とりわけプロピレン系樹脂への溶解性が高い炭酸ガスを発泡剤として用いることにより、発泡倍率の高い発泡シートを製造することができるため、炭酸ガスの利用が好ましい。炭酸ガスは７．４ＭＰａ以上、３１℃以上で超臨界状態となり、樹脂への拡散、溶解性に優れた状態になるため、このような条件下で使用することがより好ましい。

物理発泡剤を使用する場合には、押出機中で溶融混練している溶融樹脂組成物に物理発泡剤を圧入して溶融発泡性樹脂組成物とし、これをさらに溶融混練することが必要である。圧入する物理発泡剤の量は、通常発泡層を形成する樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部である。
発泡剤として物理発泡剤を使用する場合には、気泡核剤を添加することが好ましい。気泡核剤としては、タルク、シリカ、珪藻土、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、マイカ、クレー、ワラストナイト、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ＰＭＭＡ等のポリマービーズ、合成アルミノシリケートや下記の化学発泡剤等を使用することができ、その添加量は通常発泡層を形成する樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部である。

化学発泡剤としては、重曹、重曹とクエン酸、クエン酸ナトリウム、ステアリン酸などの有機酸との混合物、アゾジカルボンアミド、トリレンジイソシアネート、４，４’ジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物、アゾビスブチロニトリル、バリウム・アゾジカルボキシレート、ジアゾアミノベンゼン、トリヒドラジノトリアジンなどのアゾ、ジアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、トルエン・スルホニル・ヒドラジドなどのヒドラジン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソ・ペンタメチレン・テトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソ・テレフタルアミドなどのニトロソ化合物、Ｐ−トルエン・スルホニル・セミカルバジド、４，４’オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジドなどのセミカルバジド化合物の他アジ化合物やトリアゾール化合物など公知の化合物を使用することができ、特に、重曹、クエン酸、アゾジカルボンアミドが好ましく用いられる。

化学発泡剤を用いる場合、通常発泡層を形成する樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部添加する。
また発泡剤として化学発泡剤を使用する場合には、その分解温度・速度を調整するために酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、尿素などの発泡助剤を添加してもよい。

さらに、発泡シートの樹脂組成物には、酸化防止剤、安定剤、帯電防止剤、充填剤等の各種添加剤を適宜添加して成形したものであってもよい。

本発明において、端部がトリミングされた製品発泡シートの端面の少なくとも片側の端面またはトリミングされて除かれたシート端部の少なくとも一方の端面には直径１．３〜２．０ｍｍの巣が単位長さ１ｍ当たり３個以下であって、かつ、直径２．０ｍｍより大きい巣が単位長さ１ｍ当たり１個以下である。この規定値を満たさない場合、シート物性の低下や、巣の部分に異物が混入しやすくなり、発泡シートの用途が限定され、好ましくない。

製造条件については、該規定値以下となるように、樹脂温度、押出量、発泡倍率等を適宜調整する。特に樹脂温度は重要な因子であって、外観が損なわれない程度まで低温化することが好ましい。
例えば、発泡層の樹脂組成物がプロピレン系樹脂である場合、融点に近い１８０℃近辺が好ましい。樹脂温度を制御する方法としては、例えば、押出機やギアポンプ、Ｔダイなどの設定温度を変更する方法、スクリュー１回転当たりの押出量を増加させる方法、ギアポンプの上流側の樹脂圧力を低く設定し一定となるよう制御する方法などが挙げられる。スクリュー１回転当たりの押出量を増加させる方法は、具体的には２軸押出機の場合、押出機投入口に供給する原料重量は一定とし、投入口が原料で充満しないか、もしくは押出機のトルクが上限を超えない限りにおいて、スクリューの回転数を低くすることである。ギアポンプの上流側の樹脂圧力を低く設定し一定となるよう制御する方法としては、具体的には、ギアポンプの回転数にフィードバックし、上流側の樹脂圧力が高くなるとギアポンプの回転数を速くすることである。もしくは、ギアポンプの回転数は一定とし、スクリュー回転数にフィードバックし、ギアポンプ上流側の樹脂圧力が高くなるとスクリューの回転数を遅くすることも可能である。

押出量は多い方が生産性に直結して好ましいが、押出量を低くすることによって、押出機内のせん断発熱が抑えられ、より低温で押出成形できるとともに、樹脂温度の均一性も向上させることができる。例えば、Ｔダイの幅が１０００〜２０００ｍｍ程度の製造設備である場合、押出量は１００〜５００ｋｇ/ｈが一般的であるが、発泡倍率が高い製品を得ようとする場合、１００〜２００ｋｇ/ｈに低下させることが好ましい。

発泡倍率は小さくなるほど巣の発生が少なくなる。ただし、製品の目標仕様である場合、大きく変更することはできない。
発泡倍率は発泡剤の添加量で決まるが、発泡剤添加量を横軸にして発泡倍率を縦軸にすると添加量にしたがって発泡倍率が直線的に上昇したのち、あるところで発泡倍率が直線から外れて低下しやすい。したがって、同じ発泡倍率であっても発泡剤を多く入れすぎて直線関係から外れた状態の可能性もあるため、発泡剤の添加量を少しずつ減らして発泡倍率との関係を調べることが好ましい。

本発明において発泡シートは、単層であっても多層であってもよい。多層の場合、少なくとも１層発泡層を含んでおればよく、例えば全てが異なる発泡層から構成されていてもよく、１層のみが発泡層であり、他の層が全て非発泡層であってもよい。また該発泡シートの厚みや発泡倍率は特に限定されるものではないが、通常発泡シート総厚みが３〜１０ｍｍであり、発泡層の発泡倍率は３〜７倍である。
本発明において多層の場合、層構成自体は特に限定されないが、芯層が発泡層であり、両外層に非発泡層を有しており、多層発泡シート総厚み中の発泡層厚みの割合が９０〜９９％であることが好ましい。

本発明における発泡シートは、単独でも包装、通函、仕切り板、食品容器、文具、建材、自動車内装材等に使用することができるものであるが、片面または両面にさらにシートやフィルム（薄板状物）を貼合したり、帯電防止剤溶液やガスバリア性樹脂組成物溶液等の溶液を塗布してコーティング層を設けたりしてもよい。発泡シートの表面にさらに層を設ける場合には、該発泡シートの表面にコロナ処理、オゾン処理等の表面処理を行うことが好ましい。
貼合する薄板状物としては用途に応じて公知のものを使用することができ、例えば、アルミニウムや鉄等の金属、熱可塑性樹脂、紙、合成紙、麻、ガラスウール等からなる薄板状物や、不織布、織布等を挙げることができる。

本発明の発泡シートを食品包装材として用いる場合、該シートの少なくとも片面が、１０〜１００μｍ厚みのプロピレン系樹脂層、またはガスバリア性樹脂層であることが好ましい。ガスバリア性樹脂としては、ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合体）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＡ（ポリアミド）など公知のガスバリア性樹脂が用いられる。

また、自動車内装材として用いる場合には、該シートの少なくとも片面に不織布、織布、麻、ガラスウール等を貼合して用いることが好ましい。
さらに、箱の仕切り板等として使用する場合には、内容物保護のため、発泡倍率の高い発泡シートを少なくとも片面に貼合することが好ましい。

発泡シートに薄板状物を貼合する方法は特に限定されるものではなく、例えば、（１）接着剤を発泡シート表面および／または薄板状物表面に塗布して貼合する方法、（２）接着性樹脂フィルムがラミネートされた薄板状物を用い、該接着性樹脂フィルム面を加熱溶融して発泡シートと貼合する方法、（３）ヒーターや熱風などによって発泡シート表面および／または薄板状物表面表面を溶融させて貼合する方法、（４）溶融樹脂を薄板状物と発泡シートとの間に押出しラミネートして貼合する方法等が挙げられる。

また、発泡シートに真空成形等の熱成形を行い所望の形状に成形した成形品として使用することもできる。
熱成形法としては、公知の方法を用いることができ、例えば真空成形や熱罫線加工が挙げられる。本発明の発泡シートは連続気泡である巣が少なく、均一であるため、熱成形性に優れている。また、巣を介して内部に異物が混入することも少ない。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその主旨を損なわない限り、これらの例に何ら限定されるものではない。
なお、樹脂物性の測定は次のとおり行った。

（１）重合体の極限粘度：
ウベローデ型粘度計を用いて１３５℃テトラリン中で測定を行った。なお、結晶性プロピレン重合体部分（Ｂ）の極限粘度は結晶性プロピレン重合体部分（Ａ）および全体のプロピレン重合体（Ｔ）の極限粘度より特開平１１−２２８６２９号公報に記載の計算式より求めた。

（２）ＭＦＲ：
ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆで測定した。単位はｇ／１０分。

（３）メルトテンション（ＭＴ）：
東洋精機社製メルトテンションテスターＭＴ−５０１Ｄ３型を用いて、サンプル量５ｇ、加熱温度１９０℃、加熱時間５分間、ピストン降下速度５．７ｍｍ／分で、長さ８ｍｍ、直径２ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、該ストランドを直径５０ｍｍのローラーを用いて巻取速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を、メルトテンション（ＭＴ）として測定した（単位＝ｇ）。

（４）発泡倍率：
ＪＩＳ Ｋ７１１２に準拠し、水中置換法による測定方法を使用し多層発泡シート全体の密度ρ（全）を求め、下式により多層発泡シート全体の発泡倍率を計算した。発泡層の密度ρ（発）は、多層発泡シート全体の密度ρ（全）と厚みｔ（全）、各非発泡層の厚み（ｔ（非））および密度（ρ（非））を用いて下式より計算し、発泡層のみの発泡倍率を求めた。
なお使用したプロピレン系樹脂及びエチレン系樹脂の密度ρ_０は０．９ｇ／ｃｍ^３とし、各層の厚みは通常の光学顕微鏡を用いて測定した。密度ρの単位はｇ／ｃｍ^３、厚みｔの単位はｃｍである。
・全体の発泡倍率＝ρ_０／ρ（全）
・発泡層の密度ρ（発）＝[ｔ(全)×ρ(全)−ｔ_１(非)×ρ_１(非)−ｔ_２(非)×ρ_２(非)]／｛ｔ(全)−[ｔ_１(非)＋ｔ_２(非)]｝
・発泡層の発泡倍率＝ρ_０／ρ（発）

参考例（プロピレン系樹脂ＰＰ１の製造）
特開平１１−２２８６２９号公報に開示された方法により、プロピレン重合体粉末を製造した。該プロピレン重合体粉末は、極限粘度７．７ｄｌ／ｇの結晶性プロピレン重合体部分Ａと、極限粘度１．２ｄｌ／ｇの結晶性プロピレン重合体部分Ｂを有するものであった。なお、ＡとＢの重量比は１１：８９であり、プロピレン重合体全体の極限粘度は１．９ｄｌ／ｇであった。
上記プロピレン重合体粉末１００重量部に対して、ステアリン酸カルシウム０．１重量部、商品名イルガノックス１０１０（チバガイギー社製）０．０５重量部、商品名スミライザーＢＨＴ（住友化学工業社製）０．２重量部を加えて混合し、２３０℃で溶融混練し、メルトフローレートＭＦＲが１２ｇ／１０分のペレット（プロピレン系樹脂ＰＰ１）を得た。このペレットのメルトテンションＭＴを測定したところ、４．７ｇであり、式（１）の右辺７．５２×ＭＦＲ（２３０）^(-0.576)は１．８０となり、式（１）を満足するものであった。

（発泡シートの製造）
実施例１
下記に示す方法にて単層の発泡シートを作成した。
押出機として先端にギアポンプを設けた１２０ｍｍΦ単軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３２、Ｌはスクリュー有効長さ、Ｄはスクリュー径）を使用し、出口流路幅が１５００ｍｍであるシングルマニホールドの単層Ｔダイを使用した。なお、押出機のシリンダーは６つのゾーンに区画されており、電気ヒーターと冷却水によって温度制御されている。設定温度を表１に示す。
参考例で得られた直鎖状プロピレン系樹脂ＰＰ１（ＭＦＲ＝１２ｇ／１０分）を７０重量部、直鎖状プロピレン系樹脂ＰＰ２（住友化学工業（株）製、ノーブレンＡＷ１９１（ＭＦＲ＝１１ｇ／１０分））を１５重量部、直鎖状低密度ポリエチレンＰＥ１（住友化学工業（株）製、エクセレンＦＸ、ＣＸ３５０２（ＭＦＲ＝４ｇ／１０分））を１５重量部の配合物を樹脂原料に用いた。化学発泡剤として、アゾジカルボンアミド５重量％、炭酸水素ナトリウム９５重量％からなる複合発泡剤を用い、発泡助剤としてアゾジカルボンアミドと同量の酸化亜鉛を用いた。複合発泡剤は上記樹脂原料に対して１．４ＰＨＲ配合した。樹脂原料と発泡剤、発泡助剤をブレンドしたものを押出機ホッパーに投入して溶融混錬を行い、１８０℃に冷却・調整し、押出量１６０Ｋｇ／ｈでギアポンプを用いて安定してＴダイ内に導入した。
Ｔダイより押し出された発泡シートは、直径が３００ｍｍであって、６０℃に温度制御されたロールを水平に多数配置した冷却成形機にて冷却、平滑に成形した。
冷却成形機の下流側に、カッター刃を用いた端部トリミング装置を設け、発泡シート全幅１５００ｍｍから１２５０ｍｍ幅にトリミングした。
１２５０ｍｍ幅の製品部分はニップされたゴムロールを用いた引取機によって引き取られ、２０００ｍｍ長さ毎に切断機にて切断し、製品をパレットに積載した。

上記で説明した図１で示す巣計測装置をトリミング装置と引取機の間に配置し、製品発泡シートの片側の端面の巣のサイズおよび個数を計測した。
ＣＣＤ白黒カメラＣＡ-ＣＭ２０（（株）キーエンス製）を発泡シートの端面から４００ｍｍの位置に配置し、１００Ｗの電球型蛍光ランプで端面を照射し、端面を撮影した。撮影して得られるデジタル信号は画像処理装置ＸＶ−１０００（（株）キーエンス製）にて画像処理を行った。エンコーダで発泡シートの搬送速度を計測し、発泡シートの位置を特定した。

画像処理ウインドウの大きさは３ｍｍ幅×５０ｍｍ長さとし、画像処理ウインドウの幅方向の二本の枠を発泡シートの厚みの両端から０．５ｍｍの位置に設定した。
画像処理ウインドウには位置補正処理を施し、全長２０ｍの発泡シート端面について画像処理ウインドウ単位毎に画像を取り込みつつ各画像（全画像：４００）について画像処理を行った。
画像の輝度に閾値１７５を設定し、それを境にして０（白色）または１（黒色）の二値化を行い、次に、二値化処理をした画像に８近傍収縮膨張処理を１回行った。
画像処理を行った画像について、連続して繋がっている画素の部分を１個の巣としてその数を、各巣の画素数からその巣の大きさを求めた。
シート全長２０ｍにわたって計測し、画像処理装置に接続する制御処理装置（パーソナルコンピュータ）で単位長さ１ｍ当たりの平均個数を算出した。押出機のシリンダーの設定温度および巣の発生状況を表１に示す。
得られた発泡シートは発泡倍率３．６倍、厚み４．０ｍｍであり、巣の発生は少なく良好であった。

比較例１、２
押出機の設定温度を表１に示すとおり変更した以外は実施例１と同様に実施し、巣の発生状況を表１にまとめた。なお、発泡倍率、厚みは実施例１と同じであった。

実施例２
下記に示す方法にて層構成が表層／発泡層／表層の２種３層のプロピレン系樹脂製多層発泡シートを作成した。
発泡層用押出機として先端にギアポンプを設けた１０４ｍｍΦ同方向回転２軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３２、Ｌはスクリュー有効長さ、Ｄはスクリュー径）を、表層用押出機として７５ｍｍφ単軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３２）を使用し、出口流路幅が１６００ｍｍであるマルチマニホールド方式の多層Ｔダイを使用した。
上記実施例１と同じ直鎖状プロピレン系樹脂ＰＰ１（ＭＦＲ＝１２ｇ／１０分）を７０重量部、直鎖状プロピレン系樹脂ＰＰ２（住友化学工業（株）製、ノーブレンＡＷ１９１（ＭＦＲ＝１１ｇ／１０分））を１５重量部、直鎖状低密度ポリエチレンＰＥ１（住友化学工業（株）製、エクセレンＦＸ、ＣＸ３５０２（ＭＦＲ＝４ｇ／１０分））を１５重量部の配合物に対して、気泡核剤（日本ベーリンガーインゲルハイム（株）製、ハイドロセロールＣＦ４０Ｅ）を０．５ＰＨＲブレンドした原料樹脂を定量フィーダーを経て発泡層用押出機ホッパーに投入して溶融混錬を行い、溶融が進んだ位置（Ｌ／Ｄ＝２０）で液化炭酸ガス０．５ＰＨＲをダイヤフラム式定量ポンプを用いて高圧で注入した。原料樹脂と炭酸ガスを十分溶融混練したのち、１８０℃に冷却・調整し、吐出量１６０Ｋｇ／ｈでギアポンプを用いて安定して多層Ｔダイ内に導入した。
次に、非発泡である表層用の樹脂として直鎖状プロピレン系樹脂ＰＰ３（住友化学工業（株）製、ノーブレンＡＳ１７１Ｇ（ＭＦＲ＝１ｇ／１０分））を６０重量部、直鎖状プロピレン系樹脂ＰＰ４（住友化学工業（株）製、ノーブレンＡＤ５７１（ＭＦＲ＝０．６ｇ／１０分））を２０重量部、帯電防止剤（三洋化成工業（株）製、ペレスタット３００）を２０重量部配合したものを用いた。これら配合物を定量フィーダーを経て表層用押出機ホッパーに投入して溶融混錬を行い、２００℃に冷却・調整し、吐出量２５Ｋｇ／ｈで多層Ｔダイ内に導入した。
多層Ｔダイより押し出された発泡シートは、直径が２１０ｍｍであって、６０℃に温度制御されたロールを水平に多数配置した冷却成形機にて冷却、平滑に成形した。
冷却成形機の下流側に、カッター刃を用いた端部トリミング装置を設け、発泡シート全幅１６００ｍｍから１２５０ｍｍ幅にトリミングした。
１２５０ｍｍ幅の製品部分はニップされたゴムロールを用いた引取機によって引き取られ、２０００ｍｍ長さ毎に切断機にて切断し、製品をパレットに積載した。
実施例１と同様に巣計測装置をトリミング装置と引取機の間に配置し、シート全長２０ｍにわたって計測し、単位長さ１ｍ当たりの発生個数を算出した。
得られた多層発泡シートは、発泡層の発泡倍率が４．０倍、全体の発泡倍率が３．５倍、表層の厚みが８５μｍ、全体の厚みが４．０ｍｍであり、多層発泡シート総厚み中の発泡層厚みの割合は９６％であった。
巣の発生状況は、直径１．３〜２．０ｍｍの巣が単位長さ１ｍ当たり３個、直径２．０ｍｍより大きい巣が単位長さ１ｍ当たり０．７個であり、その発生は少なく良好であった。

実施例３
発泡層に用いる式（１）を満たすプロピレン重合体として、分岐状プロピレン系樹脂ＰＰ４（（株）サンアロマ製、ＰＦ８１４）を用いた。この樹脂のメルトフローレートＭＦＲは３ｇ／１０分、メルトテンションＭＴは４６ｇ、式（１）の右辺７．５２×ＭＦＲ（２３０）^(-0.576)は３．９９となるため、式（１）を満足するものであった。
発泡層用樹脂として、分岐状プロピレン系樹脂ＰＰ４を５０重量部、直鎖状プロピレン系樹脂ＰＰ２（住友化学工業（株）製、ノーブレンＡＷ１９１（ＭＦＲ＝１１ｇ／１０分））を４０重量部、直鎖状低密度ポリエチレンＰＥ１（住友化学工業（株）製、エクセレンＦＸ、ＣＸ３５０２（ＭＦＲ＝４ｇ／１０分））を１０重量部の配合物を用いた以外は実施例２と同様に実施した。
得られた多層発泡シートは、発泡層の発泡倍率が４．０倍、全体の発泡倍率が３．５倍、表層の厚みが８５μｍ、全体の厚みが４．０ｍｍであり、多層発泡シート総厚み中の発泡層厚みの割合は９６％であった。
巣の発生状況は、直径１．３〜２．０ｍｍの巣が単位長さ１ｍ当たり０個、直径２．０ｍｍより大きい巣が単位長さ１ｍ当たり０個であり、巣の発生はまったく見られず良好であった。

本発明の欠陥検査において用いられる装置の一例の概要図である。

符号の説明

１ 端部がトリミングされた製品発泡シート
２ 照明
３ ＣＣＤカメラ
４ 画像処理装置
５ 制御処理装置
６ モニター
７ エンコーダ

Claims (5)

1. 少なくとも押出機とＴダイ、冷却成形機、端部トリミング装置、引取機、切断機から構成される発泡シートの製造装置であって、端部がトリミングされた製品発泡シートの端面またはトリミングされて除かれたシート端部の端面をオンライン画像処理し、観察される連続気泡である巣のサイズと発生頻度を計測する巣計測装置を具備していることを特徴とする発泡シートの製造装置。
2. 巣計測装置が、発泡シート端面を照射する照明、発泡シート端面を撮影するＣＣＤカメラ、撮影した画像を処理する画像処理装置、発泡シートの位置を特定するためのエンコーダおよびこれらを制御し、データ処理する制御処理装置を具備している請求項１記載の発泡シートの製造装置。
3. 画像処理装置が、画像処理ウインドウを発泡シートの端面に設定する画像処理ウインドウ処理手段、設定した画像処理ウインドウの位置を補正する位置補正処理手段、処理ウインドウの画像を二値化する二値化処理手段、二値化した画像を収縮および膨張処理する収縮膨張処理手段並びに巣のサイズおよび個数を計測する巣の計測手段を具備している請求項２記載の発泡シートの製造装置。
4. １９０℃におけるメルトテンション（ＭＴ（１９０））および２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ（２３０））が下式（１）を満足するプロピレン系重合体を含むプロピレン系樹脂を、請求項１、２または３に記載の製造装置を用いて発泡成形することを特徴とするプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法。
   ＭＴ（１９０）≧７．５２×ＭＦＲ（２３０）^(-0.576) （１）
5. 端部がトリミングされた製品発泡シートの端面の少なくとも片側の端面またはトリミングされて除かれたシート端部の少なくとも一方の端面における直径１．３〜２．０ｍｍの巣が単位長さ１ｍ当たり３個以下、直径２．０ｍｍより大きい巣が単位長さ１ｍ当たり１個以下である請求項４記載のプロピレン系樹脂製発泡シートの製造方法。
   
   
   
   

Images