JP2021004305A - 物流用緩衝材 - Google Patents
物流用緩衝材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021004305A JP2021004305A JP2019118575A JP2019118575A JP2021004305A JP 2021004305 A JP2021004305 A JP 2021004305A JP 2019118575 A JP2019118575 A JP 2019118575A JP 2019118575 A JP2019118575 A JP 2019118575A JP 2021004305 A JP2021004305 A JP 2021004305A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molded product
- foamed particle
- particle molded
- physical distribution
- thermoplastic elastomer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 127
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 61
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000001336 alkenes Chemical group 0.000 claims description 12
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005187 foaming Methods 0.000 abstract description 14
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 14
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 9
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 238000001864 heat-flux differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Buffer Packaging (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
【課題】 本発明は、柔軟な触感を有しつつも、被包装物を積載しても変形し難い物流用緩衝材を提供することを課題とする。【解決手段】 本発明の物流用緩衝材は、熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体からなり、該発泡粒子成形体のタイプＣデュロメータ硬さが３０未満であり、該発泡粒子成形体の平均表層膜厚（Ｓ）が２〜１５μｍであり、該発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）に対する該平均表層膜厚（Ｓ）の比（Ｓ／Ａ）が１〜５である。【選択図】 なし
Description
本発明は、物流用緩衝材に関し、詳しくは熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体からなる物流用緩衝材に関する。
熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体は、柔軟性に富み、軽量で、衝撃吸収性能に優れることから、緩衝材として使用されてきた。その一例として特許文献１に開示された緩衝材用発泡体がある。
しかし、この特許文献１に記載の緩衝材は、アスカーＣ硬度（タイプＣデュロメータ硬さ）が３０以上であることを必要とし、より柔軟な触感を有する緩衝材を得ようとして、アスカーＣ硬度を３０未満とした場合、被包装物を積載すると変形してしまうという欠点があった。
本発明は、前記問題を解決し、柔軟な触感を有しつつも、被包装物を積載しても変形し難い物流用緩衝材を提供することを課題とする。
本発明によれば、以下に示す物流用緩衝材が提供される。
［１］熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体からなる物流用緩衝材において、
該発泡粒子成形体のタイプＣデュロメータ硬さが３０未満であり、
該発泡粒子成形体を構成する発泡粒子の平均表層膜厚（Ｓ）が２〜１５μｍであり、
該発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）に対する該平均表層膜厚（Ｓ）の比（Ｓ／Ａ）が１〜５であることを特徴とする物流用緩衝材。
［２］前記発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）が１〜５μｍである、前記１に記載の物流用緩衝材。
［３］前記発泡粒子成形体の独立気泡率が６０〜９５％である、前記１又は２に記載の物流用緩衝材。
［４］前記発泡粒子成形体の２５％歪時における圧縮応力が２０〜１００ｋＰａである、前記１〜３のいずれかに記載の物流用緩衝材。
［５］前記熱可塑性エラストマーがオレフィン系熱可塑性エラストマーである、前記１〜４のいずれかに記載の物流用緩衝材。
［６］前記発泡粒子成形体の密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である前記１〜５のいずれかに記載の物流用緩衝材。
［１］熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体からなる物流用緩衝材において、
該発泡粒子成形体のタイプＣデュロメータ硬さが３０未満であり、
該発泡粒子成形体を構成する発泡粒子の平均表層膜厚（Ｓ）が２〜１５μｍであり、
該発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）に対する該平均表層膜厚（Ｓ）の比（Ｓ／Ａ）が１〜５であることを特徴とする物流用緩衝材。
［２］前記発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）が１〜５μｍである、前記１に記載の物流用緩衝材。
［３］前記発泡粒子成形体の独立気泡率が６０〜９５％である、前記１又は２に記載の物流用緩衝材。
［４］前記発泡粒子成形体の２５％歪時における圧縮応力が２０〜１００ｋＰａである、前記１〜３のいずれかに記載の物流用緩衝材。
［５］前記熱可塑性エラストマーがオレフィン系熱可塑性エラストマーである、前記１〜４のいずれかに記載の物流用緩衝材。
［６］前記発泡粒子成形体の密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である前記１〜５のいずれかに記載の物流用緩衝材。
本発明の物流用緩衝材は、タイプＣデュロメータ硬さ３０未満の熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体であるので、表面において柔軟な触感を有している物流用緩衝材である。さらに、該発泡粒子成形体が、特定範囲の気泡膜厚により定まる気泡構造を有していることにより、被包装物の積載に対して変形しにくいものとなる。
以下、本発明の物流用緩衝材について詳細に説明する。
本発明の物流用緩衝材は、熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体（以下、単に発泡粒子成形体または成形体ともいう。）からなり、該発泡粒子成形体の基材は熱可塑性エラストマーである。
本発明の物流用緩衝材は、熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体（以下、単に発泡粒子成形体または成形体ともいう。）からなり、該発泡粒子成形体の基材は熱可塑性エラストマーである。
該熱可塑性エラストマーは、特に限定されるものではなく、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、アミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）等を挙げることができる。これらの熱可塑性エラストマーは、単独又は２種以上混合して用いることができる。
該熱可塑性エラストマーのショアＡ硬度は、６５〜９０であり、好ましくは７５〜９０であり、より好ましくは７６〜８８である。なお、ショアＡ硬度は、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に基づいて測定された値である。
前記の熱可塑性エラストマーの中では、特に、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）が、弾性、機械的強度、柔軟性、加工性のバランスに優れることから好ましい。
オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）としては、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンをハードセグメントとし、エチレン−プロピレンゴム等のゴム成分をソフトセグメントとする熱可塑性エラストマーが挙げられる。
また、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）の具体例としては、ポリエチレンブロックとエチレン／α−オレフィン共重合体ブロックとのブロック共重合体等が例示される。
オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）としては、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンをハードセグメントとし、エチレン−プロピレンゴム等のゴム成分をソフトセグメントとする熱可塑性エラストマーが挙げられる。
また、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）の具体例としては、ポリエチレンブロックとエチレン／α−オレフィン共重合体ブロックとのブロック共重合体等が例示される。
前記熱可塑性エラストマーがオレフィン系熱可塑性エラストマーである場合には該オレフィン系熱可塑性エラストマーは架橋されていてもよい。
この場合には、該オレフィン系熱可塑性エラストマーの熱キシレン不溶分が３〜７０重量％であることが好ましい。熱キシレン不溶分が前記範囲内であれば、さらに、気泡膜が十分な強度を有し、発泡粒子が特定の独立気泡構造を形成でき、後述する気泡膜厚により定まる気泡構造を形成しやすくなり、被包装物を積載してもより変形しにくいものとなる。該熱キシレン不溶分は、発泡粒子を構成しているオレフィン系熱可塑性エラストマーの架橋状態を示す指標の一つである。
かかる観点から、該熱キシレン不溶分の下限は、５重量％であることがより好ましく、更に好ましくは１０重量％である。また、その上限は、６０重量％であることがより好ましく、更に好ましくは５５重量％である。
この場合には、該オレフィン系熱可塑性エラストマーの熱キシレン不溶分が３〜７０重量％であることが好ましい。熱キシレン不溶分が前記範囲内であれば、さらに、気泡膜が十分な強度を有し、発泡粒子が特定の独立気泡構造を形成でき、後述する気泡膜厚により定まる気泡構造を形成しやすくなり、被包装物を積載してもより変形しにくいものとなる。該熱キシレン不溶分は、発泡粒子を構成しているオレフィン系熱可塑性エラストマーの架橋状態を示す指標の一つである。
かかる観点から、該熱キシレン不溶分の下限は、５重量％であることがより好ましく、更に好ましくは１０重量％である。また、その上限は、６０重量％であることがより好ましく、更に好ましくは５５重量％である。
該オレフィン系熱可塑性エラストマーの熱キシレン不溶分の測定は、次のように行う。
発泡粒子成形体の一部を切断した試験片約１．０ｇを秤量し、試料重量Ｗ１とし、秤量した試験片を１５０ｍｌの丸底フラスコに入れ、１００ｍｌのキシレンを加え、マントルヒーターで加熱して６時間還流させた後、溶け残った残査を１００メッシュの金網でろ過して分離し、８０℃の減圧乾燥器で８時間以上乾燥し、この際に得られた乾燥物重量Ｗ２を測定し、この重量Ｗ２の試料重量Ｗ１に対する重量百分率［（Ｗ２／Ｗ１）×１００］（％）から求め、Ｎ＝５の平均値として求めることができる。
発泡粒子成形体の一部を切断した試験片約１．０ｇを秤量し、試料重量Ｗ１とし、秤量した試験片を１５０ｍｌの丸底フラスコに入れ、１００ｍｌのキシレンを加え、マントルヒーターで加熱して６時間還流させた後、溶け残った残査を１００メッシュの金網でろ過して分離し、８０℃の減圧乾燥器で８時間以上乾燥し、この際に得られた乾燥物重量Ｗ２を測定し、この重量Ｗ２の試料重量Ｗ１に対する重量百分率［（Ｗ２／Ｗ１）×１００］（％）から求め、Ｎ＝５の平均値として求めることができる。
本発明に用いられる発泡粒子成形体においては、発泡粒子成形体の表面におけるタイプＣデュロメータ硬さが３０未満であり、好ましくは２８以下である。従って、該発泡粒子成形体は、物流用緩衝材として柔軟な触感を有し、被包装物の保護性に優れるものである。なお、上記観点から、該硬さは１５〜２５であることが好ましい。
該成形体表面のタイプＣデュロメータ硬さは、ＪＩＳ Ｋ７３１２（１９９６年）に基づき、タイプＣデュロメータ（アスカーＣ型硬度計）を用いて測定される硬さを意味する。
該発泡粒子成形体の平均表層膜厚（Ｓ）は２〜１５μｍである。該平均表層膜厚（Ｓ）がこの範囲内であれば、熱可塑性エラストマーからなる発泡粒子成形体の表層部の気泡を形成する気泡膜が、衝撃に耐え得る十分な厚さを有しつつ、表面の柔軟性を発揮するものとなる。前記観点から、発泡粒子成形体の平均表層膜厚は、３〜１３μｍであることが好ましく、４〜１２μｍであることがより好ましい。
該発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）に対する該平均表層膜厚（Ｓ）の比（Ｓ／Ａ）は１〜５である。全体の平均の気泡膜厚（Ａ）に対する平均表層膜厚（Ｓ）の比がこの範囲内であることにより、表層の気泡膜厚（Ｓ）が平均気泡膜厚（Ａ）より大きく形成された気泡構造を有することとなり、物流用緩衝材としての、表面の柔軟性と被包装物に対する変形防止を両立可能な、バランスに優れる物流用緩衝材が形成される。前記観点から、該比（Ｓ／Ａ）は１．５〜４．５であることが好ましく、２〜４であることがより好ましい。
本発明に用いられる発泡粒子成形体は、熱可塑性エラストマーで形成された気泡膜を有し、平均表層膜厚（Ｓ）が前記範囲内であると共に、比（Ｓ／Ａ）が前記範囲内であることにより、発泡粒子成形体としては、圧縮永久歪を低く抑えることができ、特に、被包装物の積載の繰り返し使用による変形を防止することができる。
該発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）は１〜１０μｍであることが好ましい。平均気泡膜厚（Ａ）がこの範囲内であれば、熱可塑性エラストマーからなる気泡膜が、さらに外力からの繰り返しの荷重に耐え、被包装物による変形防止効果を発揮するものとなる。
該平均気泡膜厚（Ａ）は次のように測定される。平均気泡膜厚（Ａ）は、発泡粒子成形体を無作為に切断した該切断面を走査型電子顕微鏡にて３００倍に拡大して写真を撮影して得られた断面写真において、融着部を除く少なくとも２０箇所における気泡膜の厚みを計測し、それらの値の算術平均値を発泡粒子成形体の気泡膜厚みとする。
平均表層膜厚（Ｓ）は、次のように測定される。
前記切断面において、成形体の表層部の拡大写真を撮影する。該断面写真において、無作為に選択した２０箇所以上において、発泡粒子成形体の最表面（成形スキン）から発泡粒子の最外に位置する気泡までの長さ（平均表層膜厚）を測定し、それらの測定値を算術平均することにより、平均表層膜厚（Ｓ）を求めることができる。
前記切断面において、成形体の表層部の拡大写真を撮影する。該断面写真において、無作為に選択した２０箇所以上において、発泡粒子成形体の最表面（成形スキン）から発泡粒子の最外に位置する気泡までの長さ（平均表層膜厚）を測定し、それらの測定値を算術平均することにより、平均表層膜厚（Ｓ）を求めることができる。
上記のような特定の気泡膜厚を有する気泡構造は、例えば、発泡粒子を製造する際の気泡調整剤、公知の分散媒放出発泡方法において、発泡温度、特定の原料硬度を有する熱可塑性エラストマーを特定の倍率に発泡させること、または熱可塑性エラストマーの架橋構造などを調整すること等によって形成させることができる。
本発明においては、前記発泡粒子成形体の独立気泡率は６０〜９５％であることが好ましい。
前記の平均表層膜厚（Ｓ）、比（Ｓ／Ａ）が特定範囲内であることに加え、該発泡粒子成形体を構成する発泡粒子が前記範囲の独立気泡率を有する気泡構造であることによって、圧縮時の気泡構造が適度に保持され、表面の柔軟性を有しつつ、被包装物の積載による変形に対して回復し得るものとなる。前記観点から、前記発泡粒子成形体の独立気泡率は６５〜９０％であることが好ましい。
前記の平均表層膜厚（Ｓ）、比（Ｓ／Ａ）が特定範囲内であることに加え、該発泡粒子成形体を構成する発泡粒子が前記範囲の独立気泡率を有する気泡構造であることによって、圧縮時の気泡構造が適度に保持され、表面の柔軟性を有しつつ、被包装物の積載による変形に対して回復し得るものとなる。前記観点から、前記発泡粒子成形体の独立気泡率は６５〜９０％であることが好ましい。
発泡粒子成形体の独立気泡率は、発泡粒子成形体の中心部から成形スキン層を除いて２５×２５×３０ｍｍの測定用サンプルを切り出し、該サンプルを大気圧下、相対湿度５０％、２３℃の条件の恒温室内にて１日間静置後、ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６−７０に記載されている手順Ｃに準じ、東芝・ベックマン株式会社製空気比較式比重計９３０により測定される。
本発明においては、前記発泡粒子成形体の２５％歪時の圧縮応力が２０〜１００ｋＰａであることが好ましい。
本発明の物流用緩衝材は、前記の平均表層膜厚（Ｓ）、比（Ｓ／Ａ）が特定範囲内であることにより、圧縮初期の圧縮応力が小さく、よりソフトな緩衝性を有し、被包装物の保護性に優れるものとなる。
本発明の物流用緩衝材は、前記の平均表層膜厚（Ｓ）、比（Ｓ／Ａ）が特定範囲内であることにより、圧縮初期の圧縮応力が小さく、よりソフトな緩衝性を有し、被包装物の保護性に優れるものとなる。
該発泡粒子成形体の２５％歪時における圧縮応力の測定は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に基づき、発泡粒子成形体から縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み２０ｍｍの直方体形状の試験片を切り出し、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で圧縮速度を１０ｍｍ／分とし、２５％歪み時の荷重を求め、これを試験片の受圧面積で除して算出することにより行う。
本発明においては、該発泡粒子成形体の２５％歪時の圧縮永久歪が２％未満であることが好ましい。前記範囲内であれば、物流用緩衝材として、被包装物を積載した際の変形が小さいものとなる。これらの効果は、該発泡粒子成形体が、熱可塑性エラストマーを基材とし、前記の気泡膜厚みにより規定される気泡膜構造を有すること、特定の独立気泡率を有する気泡構造を有することの相乗効果によるものであると考えられる。
発泡粒子成形体の圧縮永久歪は、ＪＩＳ Ｋ６７６７（１９９９年）に準拠して測定することができる。具体的には、発泡粒子成形体を２５％歪ませた状態で、２３℃で２２時間圧縮した後、大気圧で温度２３℃の温度下に開放してから２２時間経過後に測定される値である。
本発明の発泡粒子成形体の密度は３０〜１００ｋｇ／ｍ３である。この範囲の密度の発泡粒子成形体は緩衝材として好適なものである。かかる観点から、該密度は４０〜８０ｋｇ／ｍ３であることがより好ましい。
なお、基材として前記ショアＡ硬度を有する熱可塑性エラストマーを用い、該密度の発泡体を形成することにより、気泡膜が十分な強度を有し、発泡粒子が特定の独立気泡構造を維持でき、被包装物を積載してもより変形しにくいものとなる。
なお、基材として前記ショアＡ硬度を有する熱可塑性エラストマーを用い、該密度の発泡体を形成することにより、気泡膜が十分な強度を有し、発泡粒子が特定の独立気泡構造を維持でき、被包装物を積載してもより変形しにくいものとなる。
該成形体密度は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で２４時間以上放置した発泡粒子成形体を適当な大きさの直方体状のサンプル（成形スキンは取り除く）に切り分ける。そして、各サンプルの外形寸法から各サンプルの見掛け体積を求め、これらの合計をサンプルの見掛け体積：Ｈとする。なお、各サンプルの合計重量Ｗを見掛け体積Ｈで割算することにより、発泡粒子成形体の密度［ｋｇ／ｍ３］が求められる。まず、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で２４時間以上放置した発泡粒子成形体を適当な大きさの直方体状のサンプル（成形スキンは取り除く）に切り分ける。そして、各サンプルの外形寸法から各サンプルの見掛け体積を求め、これらの合計をサンプルの見掛け体積：Ｈとする。なお、各サンプルの合計重量Ｗを見掛け体積Ｈで割算することにより、発泡粒子成形体の密度［ｋｇ／ｍ3］が求められる。まず、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で２４時間以上放置した発泡粒子成形体を適当な大きさの直方体状のサンプル（成形スキンは取り除く）に切り分ける。そして、各サンプルの外形寸法から各サンプルの見掛け体積を求め、これらの合計をサンプルの見掛け体積：Ｈとする。なお、各サンプルの合計重量Ｗを見掛け体積Ｈで割算することにより、発泡粒子成形体の密度［ｋｇ／ｍ3］が求められる。
次に、本発明の発泡粒子成形体の製造方法について説明する。
本発明に用いられる発泡粒子成形体は、原料として熱可塑性エラストマーを用いて熱可塑性エラストマー粒子（以下、単にエラストマー粒子ともいう。）を作製した後（エラストマー粒子製造工程）、得られたエラストマー粒子を用いて熱可塑性エラストマー発泡粒子（以下、単に発泡粒子ともいう。）を作製し（発泡粒子製造工程）、得られた発泡粒子を用いて型内成形を行うことにより作製される。
本発明に用いられる発泡粒子成形体は、原料として熱可塑性エラストマーを用いて熱可塑性エラストマー粒子（以下、単にエラストマー粒子ともいう。）を作製した後（エラストマー粒子製造工程）、得られたエラストマー粒子を用いて熱可塑性エラストマー発泡粒子（以下、単に発泡粒子ともいう。）を作製し（発泡粒子製造工程）、得られた発泡粒子を用いて型内成形を行うことにより作製される。
前記エラストマー粒子は、前記熱可塑性エラストマーや公知の気泡調整剤等の原料を押出機に供給し、混練して溶融混練物とし、該溶融混練物を押出機からストランド状に押出し、水冷した後、所定の長さに切断する方法等、公知の造粒方法より、製造される（エラストマー粒子製造工程）。
前記エラストマー粒子を用いて、公知の分散媒放出発泡方法、押出発泡方法により、発泡粒子が製造される（発泡粒子製造工程）。
例えば、発泡粒子製造工程としては、エラストマー粒子をカオリンやアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の分散剤等と共に、オートクレーブなどの密閉容器で、水などの分散媒体に分散させ、撹拌下で加熱して樹脂粒子を軟化、架橋させ、発泡剤を含浸させて発泡性樹脂粒子とし、その後、発泡適正温度で密閉容器内の圧力よりも低い圧力の雰囲気下に分散媒と共に放出されて発泡粒子とされる分散媒放出発泡方法が挙げられる。
例えば、発泡粒子製造工程としては、エラストマー粒子をカオリンやアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の分散剤等と共に、オートクレーブなどの密閉容器で、水などの分散媒体に分散させ、撹拌下で加熱して樹脂粒子を軟化、架橋させ、発泡剤を含浸させて発泡性樹脂粒子とし、その後、発泡適正温度で密閉容器内の圧力よりも低い圧力の雰囲気下に分散媒と共に放出されて発泡粒子とされる分散媒放出発泡方法が挙げられる。
本発明に用いられる発泡粒子成形体を構成する熱可塑性エラストマーはジクミルパーオキサイド等の架橋剤を用いて架橋されていることが好ましい。架橋剤の添加は、発泡粒子製造工程において行うことができる。架橋剤の配合量は、エラストマー粒子１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部以上８重量部以下であり、より好ましくは０．２重量部以上５重量部以下である。
前記発泡粒子には、高温ピークを形成させることができる。例えば、エラストマー粒子を密閉容器内で分散媒体に分散させて加熱する際に、熱可塑性エラストマーの融解終了温度（Ｔｅ）以上に昇温することなく、熱可塑性エラストマーの融点（Ｔｍ）よりも１５℃低い温度以上、融解終了温度（Ｔｅ）未満の範囲内の任意の温度（Ｔａ）で十分な時間、好ましくは１０〜６０分程度保持することによって、融解させた結晶の一部又は全部を再結晶化させることにより高温ピークが形成される。
該発泡粒子の粒子重量は、０．８ｍｇ以上１５ｍｇ以下であることが好ましく、１ｍｇ以上６ｍｇ以下であることがさらに好ましい。該粒子重量がこの記範囲内であれば、発泡粒子の製造が容易であるとともに、発泡粒子を型内成形する際に、発泡粒子を金型内に充填させることが容易であり、優れた発泡粒子成形体を得ることができる。
本発明に用いられる発泡粒子成形体は、前記発泡粒子を用いて型内成形を行うことにより得られる。
即ち、該発泡粒子成形体は、発泡粒子を成形型内に充填し、スチーム等の加熱媒体を用いて加熱成形を行う型内成形法により得ることができる。必要に応じて発泡粒子に内圧を付与してから型内成形を行うことができる。また、成形方法としては、圧縮成形法、クラッキング成形法、加圧成形法、圧縮充填成形法、常圧充填成形法（例えば、特公昭４６−３８３５９号公報、特公昭５１−２２９５１号公報、特公平４−４６２１７号公報、特公平６−２２９１９号公報、特公平６−４９７９５号公報等参照）などが挙げられる。
即ち、該発泡粒子成形体は、発泡粒子を成形型内に充填し、スチーム等の加熱媒体を用いて加熱成形を行う型内成形法により得ることができる。必要に応じて発泡粒子に内圧を付与してから型内成形を行うことができる。また、成形方法としては、圧縮成形法、クラッキング成形法、加圧成形法、圧縮充填成形法、常圧充填成形法（例えば、特公昭４６−３８３５９号公報、特公昭５１−２２９５１号公報、特公平４−４６２１７号公報、特公平６−２２９１９号公報、特公平６−４９７９５号公報等参照）などが挙げられる。
本発明の物流用緩衝材は前記発泡粒子成形体からなるものであり、物流用緩衝材として、スペーサー、輸送用箱、輸送用トレイ等の用途に好適に用いられる。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。但し、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
次に、実施例、比較例において、次に示す基材樹脂、気泡調整剤を用いた。
［基材］
（１）熱可塑性エラストマー「ＴＰＯ」
ダウ・ケミカル社製「ＩＮＦＵＳＥ ９５３０」（ポリエチレンブロックとエチレン／α−オレフィン共重合体ブロックとを有するオレフィン系熱可塑性エラストマー、密度８８７ｋｇ／ｍ３、融点１２０℃、タイプＡデュロメータ硬さ８６、曲げ弾性率２８ＭＰａ、反発弾性率５５％）
［基材］
（１）熱可塑性エラストマー「ＴＰＯ」
ダウ・ケミカル社製「ＩＮＦＵＳＥ ９５３０」（ポリエチレンブロックとエチレン／α−オレフィン共重合体ブロックとを有するオレフィン系熱可塑性エラストマー、密度８８７ｋｇ／ｍ３、融点１２０℃、タイプＡデュロメータ硬さ８６、曲げ弾性率２８ＭＰａ、反発弾性率５５％）
前記熱可塑性エラストマーの物性は次のように測定した。
密度は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して測定した。
原料の熱可塑性エラストマーのタイプＡデュロメータ硬さ、成形体のタイプＣデュロメータ硬さは、ＪＩＳ Ｋ７３１２（１９９６）に基づきタイプＣデュロメータを用いて測定した。測定時間は３秒とした。
密度は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して測定した。
原料の熱可塑性エラストマーのタイプＡデュロメータ硬さ、成形体のタイプＣデュロメータ硬さは、ＪＩＳ Ｋ７３１２（１９９６）に基づきタイプＣデュロメータを用いて測定した。測定時間は３秒とした。
（融点及び融解終了温度）
熱可塑性エラストマーの融点及び融解終了温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に基づき、測定した。具体的には、ペレット状のＴＰＯ約５ｍｇを試験片として、熱流束示差走査熱量測定法に基づき、試験片の状態調節として「（２）一定の熱処理を行なった後、融解温度を測定する場合」を採用し、加熱速度１０℃／分及び冷却速度１０℃／分、窒素流入量１０ｍＬ／分の条件下で、ＴＰＯの融点及び融解終了温度を測定した。なお、測定装置として、熱流束示差走査熱量測定装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）社製、型番：ＤＳＣ７０２０）を用いた。
熱可塑性エラストマーの融点及び融解終了温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に基づき、測定した。具体的には、ペレット状のＴＰＯ約５ｍｇを試験片として、熱流束示差走査熱量測定法に基づき、試験片の状態調節として「（２）一定の熱処理を行なった後、融解温度を測定する場合」を採用し、加熱速度１０℃／分及び冷却速度１０℃／分、窒素流入量１０ｍＬ／分の条件下で、ＴＰＯの融点及び融解終了温度を測定した。なお、測定装置として、熱流束示差走査熱量測定装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）社製、型番：ＤＳＣ７０２０）を用いた。
実施例１〜４、比較例１
＜樹脂粒子の製造工程＞
表１に示すエラストマー１００重量部に、前記気泡調整剤を１０００ｐｐｍ添加して押出機に投入し、溶融混練してφ２ｍｍのダイからストランド状に押し出し、水中で冷却してからペレタイザーにて粒子重量約５ｍｇとなるようにカットして造粒し、エラストマー粒子を得た。
＜樹脂粒子の製造工程＞
表１に示すエラストマー１００重量部に、前記気泡調整剤を１０００ｐｐｍ添加して押出機に投入し、溶融混練してφ２ｍｍのダイからストランド状に押し出し、水中で冷却してからペレタイザーにて粒子重量約５ｍｇとなるようにカットして造粒し、エラストマー粒子を得た。
＜発泡粒子の製造工程＞
得られたエラストマー粒子１ｋｇを分散媒として水３リットル、分散剤としてカオリン３ｇ、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．４ｇ、樹脂粒子１００重量部に対して、架橋剤としてジクミルパーオキサイド０．８重量部、発泡剤として二酸化炭素（ドライアイス）７重量部を容積５Ｌの密閉容器内に仕込み、撹拌下１６０℃でエラストマーを架橋させた後、分散媒とともに大気圧下に放出して、架橋された発泡粒子を得た。
得られたエラストマー粒子１ｋｇを分散媒として水３リットル、分散剤としてカオリン３ｇ、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．４ｇ、樹脂粒子１００重量部に対して、架橋剤としてジクミルパーオキサイド０．８重量部、発泡剤として二酸化炭素（ドライアイス）７重量部を容積５Ｌの密閉容器内に仕込み、撹拌下１６０℃でエラストマーを架橋させた後、分散媒とともに大気圧下に放出して、架橋された発泡粒子を得た。
＜発泡粒子成形体の製造工程＞
表１に示した製造条件で得られた発泡粒子を密閉容器に投入し、０．２ＭＰａ（Ｇ）の圧縮空気で１２時間加圧して発泡粒子内に０．１０ＭＰａ（Ｇ）の内圧を付与し、取り出した後、縦２５０ｍｍ、横２００ｍｍ、厚み３３ｍｍの平板形状の金型を用いて、成形型を完全に閉鎖させないで前記金型の開き部分を６．６ｍｍ（金型開き部分の体積を３３０ｃｍ３）として前記発泡粒子を充填した後、水蒸気で加熱後、冷却して金型より成形体を取り出す型内成形を行って成形体を得た。次に、得られた成形体を６０℃に調整されたオーブン内で１２時間養生した後に取り出し、発泡粒子成形体を得た。
表１に示した製造条件で得られた発泡粒子を密閉容器に投入し、０．２ＭＰａ（Ｇ）の圧縮空気で１２時間加圧して発泡粒子内に０．１０ＭＰａ（Ｇ）の内圧を付与し、取り出した後、縦２５０ｍｍ、横２００ｍｍ、厚み３３ｍｍの平板形状の金型を用いて、成形型を完全に閉鎖させないで前記金型の開き部分を６．６ｍｍ（金型開き部分の体積を３３０ｃｍ３）として前記発泡粒子を充填した後、水蒸気で加熱後、冷却して金型より成形体を取り出す型内成形を行って成形体を得た。次に、得られた成形体を６０℃に調整されたオーブン内で１２時間養生した後に取り出し、発泡粒子成形体を得た。
得られた発泡粒子成形体について、前記に記載した方法により、発泡粒子成形体の成形体密度、タイプＣデュロメータ硬さ、独立気泡率、平均気泡膜厚（Ａ）、平均表層膜厚（Ｓ）、比（Ｓ／Ａ）、熱キシレン不溶分等の諸物性を測定した。測定結果を表１に示す。
発泡粒子の高温ピーク熱量は次のように測定した。
発泡粒子成形体から発泡粒子を採取し、該発泡粒子を略２等分に切断して試験片とし、試験片約２．５ｍｇを、熱流束示差走査熱量計によって２３℃から２００℃まで１０℃／分の加熱速度で加熱したときに得られるＤＳＣ曲線から高温ピーク熱量（Ｓ）を求めた。
発泡粒子成形体から発泡粒子を採取し、該発泡粒子を略２等分に切断して試験片とし、試験片約２．５ｍｇを、熱流束示差走査熱量計によって２３℃から２００℃まで１０℃／分の加熱速度で加熱したときに得られるＤＳＣ曲線から高温ピーク熱量（Ｓ）を求めた。
実施例で得られた発泡粒子成形体からなる物流用緩衝材は、熱可塑性エラストマーを基材とし、特定の気泡構造を有する発泡粒子成形体からなるので、柔軟な触感を有しているにも関わらず、２５％圧縮永久歪が低く、物流用緩衝材として用いた場合、被包装物の積載による変形に耐え得るものであった。
Claims (6)
- 熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体からなる物流用緩衝材において、
該発泡粒子成形体のタイプＣデュロメータ硬さが３０未満であり、
該発泡粒子成形体の平均表層膜厚（Ｓ）が２〜１５μｍであり、
該発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）に対する該平均表層膜厚（Ｓ）の比（Ｓ／Ａ）が１〜５であることを特徴とする物流用緩衝材。
- 前記発泡粒子成形体の平均気泡膜厚（Ａ）が１〜５μｍである、請求項１に記載の物流用緩衝材。
- 前記発泡粒子成形体の独立気泡率が６０〜９５％である、請求項１又は２に記載の物流用緩衝材。
- 前記発泡粒子成形体の２５％歪時における圧縮応力が２０〜１００ｋＰａである、請求項１〜３のいずれかに記載の物流用緩衝材。
- 前記熱可塑性エラストマーがオレフィン系熱可塑性エラストマーである、請求項１〜４のいずれかに記載の物流用緩衝材。
- 前記発泡粒子成形体の密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である請求項１〜５のいずれかに記載の物流用緩衝材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019118575A JP2021004305A (ja) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 物流用緩衝材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019118575A JP2021004305A (ja) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 物流用緩衝材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021004305A true JP2021004305A (ja) | 2021-01-14 |
Family
ID=74097532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019118575A Pending JP2021004305A (ja) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 物流用緩衝材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021004305A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017186504A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-12 | 積水化成品工業株式会社 | 緩衝材用発泡体及び緩衝材 |
| JP2018076472A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 株式会社ジェイエスピー | 発泡粒子成形体及びソール部材 |
| WO2018225694A1 (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 日立化成株式会社 | 樹脂組成物及びそれを用いた衝撃緩衝部材 |
-
2019
- 2019-06-26 JP JP2019118575A patent/JP2021004305A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017186504A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-12 | 積水化成品工業株式会社 | 緩衝材用発泡体及び緩衝材 |
| JP2018076472A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 株式会社ジェイエスピー | 発泡粒子成形体及びソール部材 |
| WO2018225694A1 (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 日立化成株式会社 | 樹脂組成物及びそれを用いた衝撃緩衝部材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI709599B (zh) | 交聯發泡粒子及發泡粒子成形體 | |
| JP6441120B2 (ja) | 架橋ポリエチレン系樹脂発泡粒子、及び発泡粒子成形体 | |
| WO2018088551A1 (ja) | 発泡粒子成形体、靴底用クッション、及び発泡粒子の製造方法 | |
| JP6378730B2 (ja) | 発泡粒子成形体 | |
| US11643519B2 (en) | Foam particle moulded article and sole member | |
| WO2018212183A1 (ja) | オレフィン系熱可塑性エラストマー架橋発泡粒子 | |
| WO2018074286A1 (ja) | 熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体の製造方法 | |
| KR102562308B1 (ko) | 올레핀계 열가소성 엘라스토머 발포 입자 | |
| JP6628374B1 (ja) | 積層体 | |
| TWI733901B (zh) | 發泡粒子及其成形體 | |
| WO2018084245A1 (ja) | 発泡粒子及び発泡粒子成形体 | |
| JP2021004305A (ja) | 物流用緩衝材 | |
| JP2018075753A (ja) | 熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体の製造方法 | |
| JP7191117B2 (ja) | 発泡粒子 | |
| WO2018088428A1 (ja) | 発泡粒子成形体及びその製造方法 | |
| KR102516853B1 (ko) | 발포 입자 성형체 | |
| JP6898725B2 (ja) | 発泡粒子成形体及び靴底用クッション | |
| JP6311082B1 (ja) | 熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体の製造方法 | |
| WO2021181939A1 (ja) | オレフィン系熱可塑性エラストマー発泡粒子、及びオレフィン系熱可塑性エラストマー発泡粒子成形体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220203 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230126 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230720 |