JP2018020512A - Foam formation heat insulation sheet, molded article using the same, and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発泡断熱シートとそれを用いた成型品、およびその製法の改良に関する。 The present invention relates to a foam heat insulating sheet, a molded product using the same, and an improvement of the manufacturing method thereof.
従来、発泡断熱シートと発泡断熱容器、およびその製法として、本出願人は、特開2004−58534号および特開2004−58535号に係る先行発明を提案している。
上記先行発明では、原紙に合成樹脂フィルムを積層したシートを加熱し、主に原紙に含有する水分を用いて合成樹脂フィルムを発泡させて発泡セル群からなる発泡面を形成し、該発泡面の少なくとも一部を前記発泡面と金型に設けた吸引面との間に発泡セルを吸引するための隙間が生じるように大きさが設定された金型で真空吸引して発泡セルの発泡高さを高めた構成となっており、相応の成果を挙げている。
一方で、発泡セルの発泡高さが高くなると発泡内部の空洞が大きくなるので、発泡が潰れやすいという問題もあった。
Conventionally, the present applicant has proposed prior inventions according to Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-58534 and 2004-58535 as a foam heat insulating sheet, a foam heat insulating container, and a manufacturing method thereof.
In the above-mentioned prior invention, a sheet obtained by laminating a synthetic resin film on a base paper is heated, and the synthetic resin film is foamed mainly using moisture contained in the base paper to form a foamed surface composed of foamed cell groups. Foam height of the foam cell by vacuum suction with a mold that is sized to create a gap for sucking the foam cell between the foam surface and the suction surface provided on the mold. It has become a structure that has improved, and has given a corresponding result.
On the other hand, when the foaming height of the foam cell is increased, the cavity inside the foam is increased, and there is a problem that foaming is easily crushed.
この発明が解決しようとする課題は、真空吸引により発泡高さが高くなり発泡内部の空洞が大きくなっても発泡が潰れにくく、安定したバキューム発泡形状を得ることができる発泡断熱シートとそれを用いた成型品、およびその製法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a foam heat insulating sheet capable of obtaining a stable vacuum foam shape and a foam foam which is difficult to be crushed even when the foam height is increased by vacuum suction and a cavity inside the foam is enlarged. It is to provide a molded product and a manufacturing method thereof.
本発明は、上記課題を解決するために、請求項1の発泡断熱シートの発明では、
原紙に積層された低融点発泡樹脂に加熱と真空吸引により設けられた発泡セル群を有する発泡断熱シートにおいて、
原紙の非発泡側の面に積層された高融点合成樹脂フィルム層と、原紙の発泡側の面に積層されて発泡セル群を有する低融点合成樹脂フィルム層と、該低融点合成樹脂フィルム層の上に積層されて前記低融点合成樹脂フィルム層を覆うと共に発泡面を有しない高融点合成樹脂フィルム層からなることを特徴とする。
請求項3の発泡断熱シートの製法の発明では、
原紙に積層した合成樹脂フィルムを加熱により発泡させて加熱発泡セル群を形成し、該加熱発泡セル群を金型で真空吸引した状態で前記加熱発泡セル群より発泡高さが高いバキューム発泡セル群を形成する発泡断熱シートの製法において、
原紙に積層した合成樹脂フィルムが、原紙の非発泡側の面に積層された高融点合成樹脂フィルムと、原紙の発泡側の面に積層された低融点合成樹脂フィルムと、該低融点合成樹脂フィルムの上で発泡側の面の最も外側に積層された高融点合成樹脂フィルム層からなっており、
低融点合成樹脂フィルム層を低融点合成樹脂フィルムの融点温度以上で高融点合成樹脂フィルムの融点温度以下で加熱して、低融点合成樹脂フィルムに加熱発泡セル群を形成し、
金型で前記高融点合成樹脂フィルムを介して低融点合成樹脂フィルムに形成された加熱発泡セル群を真空吸引して高融点合成樹脂フィルムで覆われたバキューム発泡セル群を形成してなることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a foam heat insulating sheet according to
In the foam insulation sheet having the foam cell group provided by heating and vacuum suction to the low melting point foamed resin laminated on the base paper,
A high melting point synthetic resin film layer laminated on the non-foamed side surface of the base paper, a low melting point synthetic resin film layer laminated on the foam side surface of the base paper and having a foam cell group, and the low melting point synthetic resin film layer It is characterized by comprising a high melting point synthetic resin film layer which is laminated on the low melting point synthetic resin film layer and does not have a foamed surface.
In invention of the manufacturing method of the foam heat insulation sheet of
Vacuum foamed cell group having a foaming height higher than that of the heated foamed cell group in a state in which the synthetic resin film laminated on the base paper is foamed by heating to form a heated foamed cell group and the heated foamed cell group is vacuum sucked by a mold In the manufacturing method of foam insulation sheet to form
A synthetic resin film laminated on a base paper is a high melting point synthetic resin film laminated on the non-foamed side surface of the base paper, a low melting point synthetic resin film laminated on the foam side of the base paper, and the low melting point synthetic resin film It consists of a high melting point synthetic resin film layer laminated on the outermost side of the foam side surface,
The low melting point synthetic resin film layer is heated above the melting point temperature of the low melting point synthetic resin film and below the melting point temperature of the high melting point synthetic resin film to form a foamed cell group on the low melting point synthetic resin film,
A vacuum foamed cell group covered with a high melting point synthetic resin film is formed by vacuum suction of a heated foam cell group formed on the low melting point synthetic resin film with the mold through the high melting point synthetic resin film. Features.
本発明の発泡断熱シートとそれを用いた成型品、およびその製法では、低融点合成樹脂フィルム層の溶融温度で加熱して、原紙中に含有する水分が気化して低融点合成樹脂フィルムを発泡して加熱発泡セル群とし、その後、真空状態で高融点合成樹脂フィルム層を介して前記加熱発泡セル群を金型内で真空状態で吸引して高融点合成樹脂フィルムで覆われたバキューム発泡セル群に成形するので、発泡が潰れにくく、安定したバキューム発泡形状を形成することができる。
即ち、従来構成に比してバキューム発泡に際してのバキューム圧を非発泡層である高融点合成樹脂フィルム層が受けるため、バキューム発泡セルの形状が潰れにくい。
そのため、触感は、従来に比して固く感じる。
また、外観は従来よりのマット調に対して光沢度が高くなりミラー調となり、さらに視認性もが高く、従来より優れた賦形効果が得られる。
In the foam heat insulating sheet of the present invention, a molded product using the same, and its production method, the low melting point synthetic resin film layer is heated at the melting temperature of the low melting point synthetic resin film layer to evaporate moisture contained in the base paper and foam the low melting point synthetic resin film. Vacuum foamed cell covered with a high melting point synthetic resin film by sucking the heated foamed cell group in a vacuum state through a high melting point synthetic resin film layer in a vacuum state Since it forms into a group, foaming is hard to be crushed and a stable vacuum foaming shape can be formed.
That is, since the high melting point synthetic resin film layer, which is a non-foamed layer, receives the vacuum pressure during vacuum foaming as compared with the conventional configuration, the shape of the vacuum foamed cell is not easily crushed.
Therefore, the tactile sensation feels firmer than before.
In addition, the appearance is higher than the conventional matte tone and becomes a mirror tone, and the visibility is also high, and a shaping effect superior to the conventional one can be obtained.
以下に、この発明の好適実施例について、従来構造(以下「単層構造」ともいう。)と対比しつつ説明する。
また、合成樹脂フィルムは、ポリエチレンフィルムを例として示す。
ここで、本明細書では、説明の便宜上、加熱により形成される発泡セルを加熱発泡セルとし、加熱発泡セルを真空吸引した発泡セルをバキューム発泡セルとして区別する。
A preferred embodiment of the present invention will be described below in comparison with a conventional structure (hereinafter also referred to as “single layer structure”).
Moreover, a synthetic resin film shows a polyethylene film as an example.
Here, in this specification, for convenience of explanation, a foam cell formed by heating is referred to as a heated foam cell, and a foam cell obtained by vacuum suction of the heated foam cell is distinguished as a vacuum foam cell.
本実施例では、図1(a)に示すように、原紙1の裏面(発泡させない面)に高融点ポリエチレンフィルム2を積層し、原紙1の表面(発泡させる面)には低融点ポリエチレンフィルム3を積層し、該低融点ポリエチレンフィルム3の上に高融点ポリエチレンフィルム4を積層したラミネート原紙10を用いる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1 (a), a high melting
本実施例では、一例として、裏面側の高融点ポリエチレンフィルム2は15μm、表面側の低融点ポリエチレンフィルム3は50μm、高融点ポリエチレンフィルム4は15μmとした。
この発明で上記フィルムの厚さは上記数値に限定されるものではなく、低融点ポリエチレンフィルム3の厚みは加熱による加熱発泡セルを成形しうる厚みであり、高融点ポリエチレンフィルム4の厚みは、低融点ポリエチレンフィルム3の加熱発泡セルの成形を大きく阻害しない厚みであればよい。
In this example, as an example, the high melting
In the present invention, the thickness of the film is not limited to the above numerical value, the thickness of the low melting
本実施例では、一例として、前記裏面側の高融点ポリエチレンフィルム4は融点131℃、MFR6.5g/10min、表面側の低融点ポリエチレンフィルム3は融点106℃、MFR14g/min、表面側の高融点ポリエチレンフィルム4は融点120℃、MFR6.15g/10minの物性のものを用いた。
原紙1の含水率は7%であった。
上記数値もこの発明で限定されるものではないこと勿論である。
In this example, as an example, the high melting
The moisture content of the
Of course, the above numerical values are not limited by the present invention.
なお、比較する単層構造のラミネート原紙10’は、図1(b)に示すように、原紙1’の裏面(発泡させない面)に高融点ポリエチレンフィルム2’を積層し、原紙1’の表面(発泡させる面)には低融点ポリエチレンフィルム3’を積層した構造からなっており、本実施例と同一の物性のポリエチレンフィルムを用いた。
In addition, as shown in FIG. 1B, a laminated
[事前発泡工程]
第1に、ラミネート原紙10、10’を低融点ポリエチレンフィルム3の溶融温度で加熱する。
ここでは、加熱条件として、120℃で90秒間の加熱としたが、この発明では合成樹脂フィルムの物性や厚みに対応した加熱条件を用いることができる。
[Pre-foaming process]
First, the laminated
Here, although heating was performed at 120 ° C. for 90 seconds as heating conditions, heating conditions corresponding to the physical properties and thickness of the synthetic resin film can be used in the present invention.
ラミネート原紙10では、低融点ポリエチレンフィルム3の上に高融点ポリエチレンフィルム4を積層している影響で、従来のラミネート原紙10’のように原紙1’からの水分気化の向きが高さ方向のみに向かう(図2(b)参照)のに対して、原紙1からの水分気化の向きが高さ方向且つ横方向となり、図2(a)に示すように発泡が抑制される。
これによって、図5に示すように、加熱により成形された加熱発泡セル群5(図中、黒丸で示す)は、従来の単層構造の加熱発泡セル群5’(図中、黒三角形で示す)に比して、発泡セル数が少なく、発泡高さが低くなり、従来の細かい発泡形状に対してやや粗い発泡形状となる。
ここで、発泡セル数の数え方は、X線・CT装置の画面上で発泡セル群の断面を観察し、上記画面上で1mm2角内の発泡セルをカウントした。
In the laminated
Thus, as shown in FIG. 5, the heated foam cell group 5 (indicated by black circles) formed by heating is a conventional single-layered heated
Here, the number of foam cells was counted by observing the cross section of the foam cell group on the screen of the X-ray / CT apparatus, and counting the foam cells within 1
[バキューム発泡]
第2に、前記加熱発泡セル群5、5’が形成されたラミネート原紙10、10’をバキューム金型(図示省略)にセットする(図3参照)。
バキューム金型は、前記加熱発泡セル群5、5’の発泡面と金型に設けた吸引面との間に加熱発泡セルを吸引するための隙間が生じるように大きさが設定されている。この時、金型の吸引面以外の箇所で原紙の吸引しない面を押さえておくと、吸引時に原紙がずれることがなく、綺麗な吸引加工ができる。
[Vacuum foaming]
Secondly, the
The size of the vacuum mold is set so that a gap for sucking the heated foam cell is formed between the foam surface of the heated
ラミネート原紙10では、上記バキューム金型を用いた真空吸引により、前記加熱発泡セル群5は、高融点ポリエチレンフィルム4を介して吸引され、発泡高さの高いバキューム発泡セル6を形成する。
ここでバキューム条件は、吸引圧:−40kPa、吸引時間5秒としたが、この発明では合成樹脂フィルムの厚さや物性に応じて適宜変更することができる。
In the laminated
Here, the vacuum conditions are suction pressure: −40 kPa and
単層構造のラミネート原紙10’では、バキューム金型からのバキューム圧を加熱発泡セル群5’が直接に受けるため、吸引されたバキューム発泡セル6’の柱が切れやすかったりく、バキューム発泡セル6’がはじけてしまったりなど、再現性が低かった(図4(b)参照)。
これに対して、本実施例のラミネート原紙10では、バキューム圧を非発泡の層となっている高融点ポリエチレンフィルム層4が受けるため、吸引されたバキューム発泡セル6の柱が切れにくく、再現性が高まる(図4(a)参照)。
即ち、図6に示すように、本実施例の真空吸引により成形されたバキューム発泡セル6(図中、白丸で示す)は、従来の単層構造のバキューム発泡セル6’(図中、白三角形で示す)に比して、崩れていない発泡セル数が多くなる。発泡高さは単層構造より低いが、加熱発泡セル群における発泡高さの差よりもバキューム発泡セル群における発泡高さの差が小さくなる。
In the laminated
On the other hand, in the laminated
That is, as shown in FIG. 6, the vacuum foam cell 6 (indicated by a white circle in the figure) formed by vacuum suction of the present embodiment is a
[賦形効果]
従来の単層構造では、前述のように、図7(b)13で示すようにバキューム発泡セル6’の柱が切れたり潰れやすく、触感は軟らかくて、外観の光沢度が低かったはマット調となっていた。
これに対して、本実施例では、図7(a)3に示すように、バキューム発泡セル6の触感は潰れにくく固い触感で外観の光沢度も高くなっていたはミラー調となる(図7参照)。
[Shaping effect]
In the conventional single-layer structure, as described above, as shown in FIG. 7 (b) 13, the column of the
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7 (a) 3, the tactile sensation of the vacuum foamed
[圧縮試験]
バキューム発泡セル6について、ストログラフにて、荷重1400Nで20秒間静止しながら圧縮した際の発泡形状記憶率を算出し、従来の単層構造と本実施例とを比較し、触感の差を比較した。
ここで、発泡形状記憶率(%)=圧縮後の発泡高さ/圧縮前の発泡高さ×100とする。
単層構造では発泡形状記憶率63%、本発明では発泡形状記憶率99%であることが確認された。
[Compression test]
Calculate the foam shape memory ratio of the
Here, foam shape memory ratio (%) = foaming height after compression / foaming height before compression × 100.
It was confirmed that the foam shape memory ratio was 63% in the single layer structure, and the foam shape memory ratio was 99% in the present invention.
[外観の評価(光沢度測定)]
鏡面光沢度は、光源からの光の反射率で示す。
測定方法は、JIS Z 8741−1997に準拠して測定した。
光沢度測定結果は、同じ金型を使用してバキューム発泡した結果、
(1)バキューム金型1(菱形の凹凸パターン)
単層構造 9.1%、 本実施例 15.0%
(2)バキューム金型2(格子の凹凸パターン)
単層構造 5.2%、 本実施例 9.2%
(3)バキューム金型32(三角の凹凸パターン)
単層構造 4.6%、 本実施例 4.8%
上記により、いずれの場合も、単層構造よりも多層構造である本実施例の方が光沢度が高いことが確認された。
[Appearance Evaluation (Glossiness Measurement)]
The specular gloss is indicated by the reflectance of light from the light source.
The measuring method was measured according to JIS Z 8741-1997.
Glossiness measurement results are the result of vacuum foaming using the same mold,
(1) Vacuum mold 1 (rhombus uneven pattern)
Single layer structure 9.1%, Example 15.0%
(2) Vacuum mold 2 (grating pattern)
Single layer structure 5.2%, Example 9.2%
(3) Vacuum mold 32 (triangular uneven pattern)
Single layer structure 4.6%, Example 4.8%
From the above, it was confirmed that the glossiness of the present example having a multilayer structure was higher than that of the single layer structure in any case.
[外観の評価(輝度測定)]
輝度差を、バキューム発泡部分(凸部)の輝度−非発泡部分(凹部)で測定した。輝度の測定方法は、まず内部を一定照度に保つことが可能で、頂部にカメラによる撮影用の孔が設けられたドーム照明の中に、測定対象のサンプルを設置した。次に、ドーム照明内の照度を1100ルクスに設定し、撮影用の孔からサンプルをカメラで撮影し、解析ソフトを用いて、バキューム発泡部分(凸部)と非発泡部分(凹部)の輝度をそれぞれ測定した。
(1)バキューム金型1(菱形の凹凸パターン)
単層構造 89.0cd/m2 本実施例 96.9cd/m2
(2)バキューム金型2(格子の凹凸パターン)
単層構造 65.2cd/m2 本実施例 96.9cd/m2
上記により、いずれの場合も、単層構造よりも多層構造である本実施例の方が輝度差が大きく視認性が高いことが確認された。
[Evaluation of appearance (luminance measurement)]
The luminance difference was measured by the luminance of the vacuum foamed portion (convex portion) −the non-foamed portion (concave portion). The method of measuring the luminance was to first maintain the interior at a constant illuminance, and the sample to be measured was placed in a dome illumination provided with a hole for photographing with a camera at the top. Next, the illuminance in the dome illumination is set to 1100 lux, a sample is photographed with a camera from the photographing hole, and the brightness of the vacuum foaming part (convex part) and the non-foaming part (concave part) is analyzed using analysis software. Each was measured.
(1) Vacuum mold 1 (rhombus uneven pattern)
Single layer structure 89.0 cd /
(2) Vacuum mold 2 (grating pattern)
Single-layer structure 65.2 cd /
From the above, it was confirmed that, in any case, the present example having a multilayer structure had a larger luminance difference and higher visibility than the single layer structure.
このように、本実施例では、従来構成に比してバキューム発泡に際しての吸引圧を高融点合成樹脂フィルム層が受けるため、低融点ポリエチレンフィルムに形成されたバキューム発泡セル6には強度があり形状が潰れにくく、触覚も固いので、断熱性能に優れる。
また、外観は光沢度が高くいミラー調となり、視認性も高く、従来より優れた賦形効果や意匠効果が得られる。
As described above, in this embodiment, since the high melting point synthetic resin film layer receives the suction pressure during vacuum foaming as compared with the conventional configuration, the
In addition, the appearance is a mirror-like with high glossiness, high visibility, and a shaping effect and design effect superior to those of the prior art can be obtained.
この発明では、ラミネート原紙をブランクとして事前発泡およびバキューム発泡処理してもよい。
この場合は、発泡処理されたブランクを用いて、コップ、容器、その他の成型品を成形加工してもよい。
In the present invention, the laminated base paper may be pre-foamed and vacuum foamed as a blank.
In this case, cups, containers, and other molded products may be molded using a foamed blank.
また、ラミネート原紙をコップ、カップなどの紙製容器、その他の成型品に成形加工した後に、事前発泡およびバキューム発泡処理してもよい。
また、上記実施例では合成樹脂フィルムの一例としてポリエチレンフィルムを挙げたが、その他の発泡可能な合成樹脂フィルムを用いてもよい。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
Alternatively, the laminated base paper may be pre-foamed and vacuum foamed after being molded into a paper container such as a cup or cup, or other molded product.
Moreover, although the polyethylene film was mentioned as an example of the synthetic resin film in the said Example, you may use the other synthetic resin film which can be foamed.
In addition, it goes without saying that various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1 原紙
1’ 従来構造の原紙
2 裏面側の高融点ポリエチレンフィルム
2’ 従来構造の裏面側の高融点ポリエチレンフィルム
3 表面側の低融点ポリエチレンフィルム
3’ 表面側の低融点ポリエチレンフィルム
4 表面側の高融点ポリエチレンフィルム
5 加熱発泡セル群
5’ 従来構造の加熱発泡セル群
6 バキューム発泡セル
6’ 従来構造のバキューム発泡セル
10、10’ ラミネート原紙
DESCRIPTION OF
Claims (5)
原紙の非発泡側の面に積層された高融点合成樹脂フィルム層と、原紙の発泡側の面に積層されて発泡セル群を有する低融点合成樹脂フィルム層と、該低融点合成樹脂フィルム層の上に積層されて前記低融点合成樹脂フィルム層を覆うと共に発泡面を有しない高融点合成樹脂フィルム層からなることを特徴とする発泡断熱シート。 In the foam insulation sheet having the foam cell group provided by heating and vacuum suction to the low melting point foamed resin laminated on the base paper,
A high melting point synthetic resin film layer laminated on the non-foamed side surface of the base paper, a low melting point synthetic resin film layer laminated on the foam side surface of the base paper and having a foam cell group, and the low melting point synthetic resin film layer A foam insulation sheet characterized by comprising a high melting point synthetic resin film layer laminated on top and covering the low melting point synthetic resin film layer and having no foamed surface.
原紙に積層した合成樹脂フィルムが、原紙の非発泡側の面に積層された高融点合成樹脂フィルムと、原紙の発泡側の面に積層された低融点合成樹脂フィルムと、該低融点合成樹脂フィルムの上で発泡側の面の最も外側に積層された高融点合成樹脂フィルム層からなっており、
低融点合成樹脂フィルム層を低融点合成樹脂フィルムの融点温度以上で高融点合成樹脂フィルムの融点温度以下で加熱して、低融点合成樹脂フィルムに加熱発泡セル群を形成し、
金型で前記高融点合成樹脂フィルムを介して低融点合成樹脂フィルムに形成された加熱発泡セル群を真空吸引して高融点合成樹脂フィルムで覆われたバキューム発泡セル群を形成してなることを特徴とする発泡断熱シートの製法。 Vacuum foamed cell group having a foaming height higher than that of the heated foamed cell group in a state in which the synthetic resin film laminated on the base paper is foamed by heating to form a heated foamed cell group and the heated foamed cell group is vacuum sucked by a mold In the manufacturing method of foam insulation sheet to form
A synthetic resin film laminated on a base paper is a high melting point synthetic resin film laminated on the non-foamed side surface of the base paper, a low melting point synthetic resin film laminated on the foam side of the base paper, and the low melting point synthetic resin film It consists of a high melting point synthetic resin film layer laminated on the outermost side of the foam side surface,
The low melting point synthetic resin film layer is heated above the melting point temperature of the low melting point synthetic resin film and below the melting point temperature of the high melting point synthetic resin film to form a foamed cell group on the low melting point synthetic resin film,
A vacuum foamed cell group covered with a high melting point synthetic resin film is formed by vacuum suction of a heated foam cell group formed on the low melting point synthetic resin film with the mold through the high melting point synthetic resin film. The manufacturing method of the characteristic foam insulation sheet.
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