JP3347776B2 - 無架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架橋ポリエチレン系樹
脂発泡粒子の廃棄物問題に対応したもので、従来品質上
その実現が困難とされていた無架橋ポリエチレン系樹脂
予備発泡粒子及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、架橋されたポリエチレン系樹脂の
予備発泡粒子を型内で蒸気加熱し融着成形して得られる
成形発泡体は良く知られており、柔軟性、強靭性、繰り
返し圧縮歪耐久性、低温特性、耐薬品性等に優れ包装用
緩衝材、自動車等の工業用部品の通函等、種々な市場に
供されている。

【０００３】しかし、これら架橋ポリエチレン樹脂を基
材とする成形発泡品は、基材樹脂に架橋処理を行う余分
な工程を必要とするため設備費やエネルギー諸経費が比
較的大きく、しかも基材樹脂が架橋してあるため不要に
なっても元の樹脂に戻して回収利用することができない
など経済的に不利な問題がある。特に近年、地球環境問
題（廃棄物処理）が厳しく要求されている中、架橋工程
を省略した無架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子が注
目され、数多く開発されている（特公昭６０−１００４
７号公報、特開昭５９−１８７０３５号公報、特開昭６
４−２９４４４号公報、特開平２−４３２０６号公
報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、上記の型内成
形発泡体はほぼ独立気泡で構成されており、その気泡の
大きさ及びその均一性を安定して得ることは、予備発泡
粒子の製造およびその品質において極めて重要なことで
ある。気泡の大きさ及びその均一性は、発泡成形体の品
質である機械的強度、物性、外観と成形加工時の膨張能
力及び粒子同士の融着性を決める要因となっている。

【０００５】この気泡の大きさとその均一性は、発泡性
予備発泡粒子の組成と方法によって決定されるものであ
る。本発明者等は、前述の公報記載の、従来公知のポリ
マー組成物及び発泡方法によって無架橋のポリエチレン
系樹脂予備発泡粒子の作成を試みたところ、同一発泡
条件で発泡させても得られる予備発泡粒子の気泡が、超
微細となったり、ある時は粗大な気泡となったりして、
バッチ間での気泡径、発泡倍率が一定せず再現性に乏し
かったり、あるいは粒子中の気泡が、極大径の小数の
気泡と、小径の多数の気泡とが混在している不均一な気
泡のものであったりすることがあった。

【０００６】これら予備発泡粒子の気泡状態は予備発泡
初期に決まり、樹脂組成の適度な均一性、樹脂の結晶形
態の均一性、発泡剤の分散安定性、発泡核の存在等に起
因していると考えられる。かかる一つとして、樹脂の結
晶形態の変化という製造上の欠点を解決すべく、特開昭
６４−２９４４４号公報が提案されている。この発明技
術は、樹脂粒子と発泡剤を分散媒に分散させた後、樹脂
の融点−１０℃未満の温度に加熱して、樹脂の熱処理
（結晶形態の変化）と発泡剤の含浸を行い、容器内より
樹脂粒子と分散媒とを低圧の雰囲気に放出して樹脂粒子
を発泡させる方法（フラッシュ発泡法と呼ぶ）であり、
この技術のポイントは、熱処理及び発泡剤含浸前の樹脂
粒子として、融点以上に加熱したのち結晶化温度−３０
℃以下の雰囲気にて急冷して得た樹脂粒子を用いるもの
である。そして粒子間での結晶形態の差を無くすことに
よって、ひとつのバッチ内における多数の発泡粒子間で
の気泡構造および発泡倍率のバラツキのない安定した無
架橋のポリエチレン系樹脂予備発泡粒子を得ている。

【０００７】しかしながら、この方法でも依然として前
述の問題は残っており、成形品外観を向上させ、成形品
物性を良くする気泡径および均一な気泡構造をもつ予備
発泡粒子が常時、安定して得られ難い。また一方、無架
橋ポリエチレン系樹脂の予備発泡粒子として多くの特許
発明が提案されている。すなわち特公昭６０−１００４
７号公報に見られるポリマー密度０．９１５〜０．９５
０ｇ／ｃｍ³ の線状低密度ポリエチレンを基材樹脂とす
る予備発泡粒子、特開昭５９−１８７０３５号公報に見
られる分子量分布１５以上でポリマー密度０．９２０ｇ
／ｃｍ³ 以上の線状ポリエチレンを基材樹脂とする予備
発泡粒子、特開平２−４３２０６号公報に見られる示差
走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの吸熱
ピークを有する線状低密度ポリエチレンを基材樹脂とす
る予備発泡粒子が提案されている。

【０００８】しかし、これらの無架橋ポリエチレン系樹
脂の予備発泡粒子では、その無架橋樹脂予備発泡粒子を
型内融着成形して得られる成形発泡体の強靭性、繰り返
し圧縮歪耐久性という物性が、架橋ポリエチレン系樹脂
の予備発泡粒子から得られる成形発泡体並の特性値に、
まだ到達していないという問題を残していた。本発明
は、架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の欠点を解決
し、予備発泡粒子を型内融着成形して得られる成形発泡
体の有する柔軟性、強靭性、繰り返し圧縮歪耐久性が、
架橋ポリエチレン系樹脂成形発泡体と同等の物性を有す
る成形発泡体を提供し、かつ型内成形時の発泡粒子の膨
張能力および粒子同士の融着性に優れた無架橋ポリエチ
レン系樹脂の予備発泡粒子を提供することを目的として
いる。

【０００９】本発明のもう一つの目的は、前記の目的を
達成する無架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造
方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、発泡前の樹脂の含
水率が発泡に影響を与えること、また無架橋ポリエチレ
ン系樹脂の特定範囲の混合組成物を用いることがその目
的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。

【００１１】即ち本発明の一つは、ポリマー密度が０．
９２〜０．９４ｇ／ｃｍ³の範囲内にある無架橋ポリエ
チレン系樹脂からなる予備発泡粒子が、低密度ポリエチ
レン（Ａ）２０〜８５重量％、高密度ポリエチレン
（Ｂ）０〜４０重量％及び線状低密度ポリエチレン
（Ｃ）０〜４５重量％との混合物を基材樹脂として含
み、かつ上記予備発泡粒子の発泡倍率が３〜６０ｃｍ³
／ｇ、平均気泡径が０．０７〜１．０ｍｍ、粒子中の気
泡径がほぼ均一な気泡構造を有し、独立気泡率が９０％
以上であることを特徴とする無架橋ポリエチレン系樹脂
予備発泡粒子である。

【００１２】もう一つの発明は、低密度ポリエチレン
（Ａ）２０〜８５重量％、高密度ポリエチレン（Ｂ）０
〜４０重量％及び線状低密度ポリエチレン（Ｃ）０〜４
５重量％との混合物で、かつ上記混合物の密度が０．９
２〜０．９４ｇ／ｃｍ³の範囲内である無架橋ポリエチ
レン系の混合樹脂粒子を用い、該混合樹脂粒子の含水率
を１００〜１０００重量ｐｐｍの範囲に調湿させたの
ち、その調湿した混合樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸さ
せ、次いで該発泡剤を含浸させた混合樹脂粒子をその混
合樹脂の融解終了点−５℃以下の温度でスチーム加熱し
て発泡させることを特徴とする無架橋ポリエチレン系樹
脂予備発泡粒子の製造方法である。

【００１３】以下、本発明を図面を用いて説明する。図
１は、上記構成要件で規定する無架橋ポリエチレン系樹
脂の低密度ポリエチレン（Ａ）含量、高密度ポリエチレ
ン（Ｂ）含量及び線状低密度ポリエチレン（Ｃ）含量の
重要性を立証する図である。この図１は、３成分或いは
２成分樹脂組成（合計１００重量％）に占める各成分の
各々の割合を表す正三角図で、頂角は線状低密度ポリエ
チレン（Ｃ）１００重量％、左角は低密度ポリエチレン
（Ａ）１００重量％、右角は高密度ポリエチレン（Ｂ）
１００重量％を示している。図１の◎印、×印は、実施
例，比較例の結果をまとめた総合評価の記号をプロット
したもので、図１全体がひとつの解析図になっている。

【００１４】つまりこの◎印、×印は、成形発泡体とし
て評価したときの、比圧縮強度、７５％圧縮回復性、引
張り強さ、引張り伸びの一般物性と、耐剪断衝撃性、耐
摩耗性との各々がすべて実用に耐える水準に達している
場合を◎印、不満足な項目のある場合を×印としてまと
めている。少なくとも◎印の分布する樹脂成分の範囲は
本発明の目的達成に必要な成分領域であることが分か
る。その領域を点〔低密度ポリエチレン（Ａ）成分、高
密度ポリエチレン（Ｂ）成分、線状低密度ポリエチレン
（Ｃ）成分（合計１００重量％）〕の座標で表すと、点
１６〔２０，３５，４５〕、点１７〔２０，４０，４
０〕、点１８〔６０，４０，０〕、点１９〔８５，１
５，０〕、点２０〔８５，０，１５〕、点２１〔５５，
０，４５〕の六点を直線で結んでなる六辺形の領域とし
て区分することができる。

【００１５】換言すれば、本発明の目的達成に必要な無
架橋ポリエチレン系樹脂の組成は、低密度ポリエチレン
（Ａ）２０〜８５重量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）
０〜４０重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）０〜
４５重量％との混合組成物であることの重要性が示され
ている。なお本発明の樹脂粒子の混合ポリマー密度は、
０．９２ｇ／ｃｍ³以上であることが充分な圧縮強度を
有する上で好ましく、０．９４ｇ／ｃｍ³以下であると
柔軟性があり好ましい。

【００１６】図２及び図３は、予備発泡粒子の断面を拡
大した局部の模式図である。図２は本発明の予備発泡粒
子の模式図、図３は比較品の予備発泡粒子の模式図であ
る。図２、図３はいずれも、無架橋ポリエチレン系樹脂
の同一ポリマー組成のものを基材樹脂とする、同一発泡
倍率（３ｃｍ³ ／ｇ）の予備発泡粒子である。

【００１７】これらの発泡粒子は、独立気泡に富む（９
０％以上）為に、一般の型内融着成形機に供し、成形発
泡体を得ることができる発泡粒子として知られている。
上記２種の各発泡粒子の発泡構造上の相違を対比する
と、図２の予備発泡粒子は、粒子中の内部（粒子の半径
をＲとした時、粒子中心から０．９Ｒ内の部分）の気泡
が、比較的径寸法が揃った状態でほぼ均等に配置されて
いる。図３の予備発泡粒子は、粒子中の内部の気泡が、
大きな径の小数の気泡と、小さな径の多数の気泡とが混
在して分布している。

【００１８】本発明の予備発泡粒子のもう一つの特徴
は、粒子中の気泡径がほぼ均一な気泡構造を有している
点である。粒子中の内部の気泡構造がほぼ均一である本
発明の予備発泡粒子は、比較品、従来品にはない、型内
成形時の発泡粒子の膨張能力および粒子同士の融着性に
優れ、そしてまた圧縮永久歪、繰返し圧縮永久歪の一般
物性や耐振動衝撃性、繰返し緩衝性能の実用特性に優れ
た成形発泡体を提供してくれる。これらの効果現象は、
本発明の発泡粒子を形成する気泡が欠陥の極めて少ない
構造状態にあることを意味している。

【００１９】また本発明の予備発泡粒子は、発泡倍率が
３〜６０ｃｍ³ ／ｇで、平均気泡径が０．０７〜１．０
ｍｍで、かつ独立気泡率が９０％以上である。発泡倍率
が３ｃｍ³ ／ｇ未満では型内成形時の粒子同士の融着性
に劣り、６０ｃｍ³ ／ｇを超える場合には型内成形性に
劣り、得られた成形発泡体の物性が低下する。発泡倍率
の特に好ましい範囲は５〜４０ｃｍ³ ／ｇである。平均
気泡径が０．０７ｍｍ未満では膨張能力の高い発泡粒子
とならず、型内成形に供した場合粒子同士の融着性に劣
り、また１．０ｍｍを超えると得られた成形発泡体は外
的視感において気泡の形状が判別され、そして凹凸化し
ており商品価値の劣るものとなる。平均気泡径の特に好
ましい範囲は０．０９〜０．８ｍｍである。独立気泡率
が９０％未満の場合には、型内成形性に劣り、得られた
成形発泡体の物性が低下する。

【００２０】このように本発明の無架橋ポリエチレン系
樹脂予備発泡粒子は、比圧縮強度、７５％圧縮回復性、
引張り強さ、引張り伸び、圧縮永久歪、繰返し圧縮永久
歪の諸物性に優れた型内成形発泡体を提供し、繰返し落
下衝撃に耐える割れ難さ（耐剪断衝撃性）、通函として
繰返し使用しても擦り等による粉塵発生しにくい（耐摩
耗性）、繰返しの振動衝撃を受けても寸法を維持するへ
たり難さ（耐振動衝撃性）、繰返し落下衝撃を受けても
衝撃吸収量の低下しにくい（繰返し緩衝性能特性）の実
用特性すべてを高水準の値で満たすものである。

【００２１】またこの要求特性の兼備度は、従来上市さ
れている無架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子のどの
成形発泡体に比べても大幅に優れており、架橋ポリエチ
レン系樹脂予備発泡粒子に匹敵するものである。次に本
発明の予備発泡粒子の製造方法について説明する。本発
明の製造方法としての主要点は、 （イ）低密度ポリエチレン（Ａ）２０〜８５重量％と、
高密度ポリエチレン（Ｂ）０〜４０重量％と、線状低密
度ポリエチレン（Ｃ）０〜４５重量％との混合物で、か
つ上記混合ポリマー密度が０．９２〜０．９４ｇ／ｃｍ
³の範囲内である無架橋ポリエチレン系の混合樹脂粒子
を用いること、 （ロ）混合樹脂粒子の含水率を１００〜１０００重量ｐ
ｐｍの範囲に調湿させたのち、その調湿した粒子に揮発
性発泡剤を含浸させること、 （ハ）発泡性混合樹脂粒子をその混合樹脂の融解終了点
−５℃以下の温度でスチーム加熱発泡させることを採用
することである。

【００２２】上記の主要点（イ）の低密度ポリエチレン
（Ａ）成分樹脂は、密度０．９１７〜０．９３０ｇ／ｃ
ｍ³ 、融点９８〜１１８℃，ＭＩ（メルトインデック
ス：１９０℃、２．１６ｋｇ）０．０５〜３０ｇ／１０
分のものである。高密度ポリエチレン（Ｂ）成分樹脂
は、密度０．９４０ｇ／ｃｍ³ 以上、融点１１８０〜１
３０℃、ＭＩが０．０５〜１０ｇ／１０分のものであ
る。線状低密度ポリエチレン（Ｃ）成分樹脂は、エチレ
ンと炭素数４〜１０のαーオレフィンとの共重合体であ
り、密度０．９１５〜０．９４０ｇ／ｃｍ³ 、融点１２
０〜１３０℃、ＭＩが０．１〜３０ｇ／１０分のもので
ある。これらの混合ポリマー密度が０．９２未満および
０．９４ｇ／ｃｍ³ を超える場合には、予備発泡が困難
となり好ましくない。

【００２３】本発明の混合樹脂粒子は、上記組成範囲の
混合樹脂を例えば二軸押出機等の高混練り押出機で、ミ
クロに分散し均一な相容状態となるように十分に溶融混
練りしたのち、ダイスからストランド状に押出し、そし
て冷却、切断して得られる。混合手順は、予め２成分樹
脂を混練りした後それに残りの成分樹脂を添加混合す
る、或いはすべての成分樹脂を同時に混合混練りする、
いずれの方法でもよい。

【００２４】上記主要点（ロ）の混合樹脂粒子の含水率
を１００〜１０００重量ｐｐｍの範囲に調湿させること
の意味は、成形品物性を良くする気泡径および均一な気
泡構造をもつ予備発泡粒子を常時安定して得る為であ
る。図４は、上記主要点（イ）の同一組成の混合樹脂粒
子を、同一の発泡剤およびその含有量を用いた場合の発
泡性混合樹脂粒子の含水率とそれを同一発泡法（昇温発
泡法）で発泡して得られた発泡粒子の平均気泡径との関
係を示すグラフである。この図から発泡性混合樹脂粒子
の含水率が多くなると得られる発泡粒子の平均気泡径は
小さくなる、つまり含水率が１０００重量ｐｐｍを超え
ると平均気泡径が超微細（０．０７ｍｍ未満）となり、
本発明の目的とする発泡粒子が得られないことが分か
る。また含水率が１００重量ｐｐｍ未満では、発泡粒子
の平均気泡径は大きくなりすぎ、かつ粒子中の気泡径が
図３に示すような、大きな径の小数の気泡と小さな径の
多数の気泡とが混在して分布した不均一気泡構造を有
し、本発明の発泡粒子には不向きな発泡粒子になってし
まう。この作用機構については明らかでないが、含水分
が発泡剤の溶解分散状態を高め、かつ一種の気泡核の役
割を演じているものと考えられる。そして発泡開始時の
結晶形態が粒子内で微妙に変化しやすい加熱昇温発泡法
での気泡径の不均一問題が、含水分制御によって緩和解
消されているものと推察する。

【００２５】この調湿操作は、例えば密封容器内に充填
した混合樹脂粒子に調湿，調温した期待を循環させた
り、また調湿状態に放置することによって行うことがで
きる。また、この調湿操作は発泡剤含浸後の発泡性樹脂
粒子の段階で行うと発泡剤飛散量が増すという問題があ
るため、発泡剤含浸前の樹脂粒子の段階で行うことが必
要である。また、上記の調湿した樹脂粒子への発泡剤含
浸は、その工程での含水量の変化および発泡性樹脂粒子
のバッチ間での含水率バラツキが生じないように、常に
同一の含浸条件（含浸槽内の水分圧、樹脂粒子および発
泡剤の仕込量等）で行うのが望ましい。

【００２６】上記、主要点（ロ）が充足されていても、
上記主要点（ハ）の発泡性混合樹脂粒子をその混合樹脂
の融解終了点−５℃以下の温度でスチーム加熱発泡させ
ないと、成形品物性を良くするところの、粒子中の気泡
径が均一な気泡構造をもつ予備発泡粒子を得ることはで
きない。すなわち、混合樹脂の融解終了点−５℃以上の
温度でスチーム加熱発泡させると、粒子中の気泡径が図
３に示すような、大きな径の小数の気泡と小さな径の多
数の気泡とが混在して分布した不均一気泡構造を有する
発泡粒子になってしまう。

【００２７】この現象は、発泡温度が融点を超え結晶融
解終了温度に近くなると、結晶形態の変化ゆらぎが大き
く、かつムラを生じ、その結果気泡核発生ムラ、気泡成
長速度ムラを引き起こしているものと推察する。図３
は、図２に示す予備発泡粒子を得た本発明の製造方法に
おける昇温発泡法を、フラッシュ発泡法に変更した他は
同一の組成混合樹脂粒子、発泡剤および発泡温度で、同
一発泡倍率の予備発泡粒子を得た時の粒子断面の模式図
である。

【００２８】フラッシュ発泡法を用いた場合、図３に示
した通りの、不均一な気泡構造の発泡粒子になってしま
う。その原因は、熱水懸濁系容器内での発泡剤含浸の際
に、高温の水分雰囲気状態に長時間曝されることによっ
て、樹脂粒子内に発生するミクロボイドに起因している
ものと推察する。上述のごとく、主要点（ロ）および
（ハ）の発泡条件を用いることによって、図２に示すよ
うな粒子中の内部（粒子の半径をＲとした時、粒子中心
から０．９Ｒ内の部分）の気泡が、比較的径寸法が揃っ
た状態でほぼ均等に配置された予備発泡粒子を得ること
ができる。さらに発泡性樹脂粒子の含水率をある一定の
値に調湿することにより、目標とする平均気泡径の予備
発泡粒子が再現性よく常時安定して得ることができる。

【００２９】高発泡倍率の予備発泡粒子を得ようとする
場合、発泡剤含浸量を多くして一段で加熱発泡してもよ
く、また多段階に発泡させてもよい。発泡段階を多くす
ることは、高発泡倍率の発泡粒子を得るのには有利であ
る。本発明に用いられる揮発性発泡剤としては、二酸化
炭素、プロパン、ブタン、ペンタン、１−１−１−２テ
トラフルオロエタン（Ｆ−１３４ａ）、１−１ジフルオ
ロエタン（Ｆ−１５２ａ）、塩化メチレン、塩化エチレ
ンなどが挙げられる。その中でも、フロン規制の問題が
無く不燃である二酸化炭素は望ましい発泡剤である。

【００３０】本発明の無架橋ポリエチレン系樹脂は、前
記特定範囲の樹脂組成を基材樹脂として、本発明の目的
を損わない範囲で２０重量％未満の他のポリオレフィ
ン、例えば、ポリプロピレン，エチレン−プロピレン共
重合体等を混合してもよい。また紫外線吸収剤，帯電防
止剤、熱安定剤、着色剤、難燃剤等の添加剤類を目的に
応じて適宜添加することもできる。

【００３１】上述した本発明の製造方法に基づけば、従
来の無架橋のポリエチレン系樹脂予備発泡粒子では持っ
ていなかった架橋ポリエチレン系樹脂成形発泡体と同等
の物性を有する成形発泡体を提供し、かつ型内成形時の
発泡粒子の膨張能力および粒子同士の融着性に優れた予
備発泡粒子を提供するところの本発明の無架橋ポリエチ
レン系樹脂予備発泡粒子はおのずと作成することが出来
る。

【００３２】本発明で使用した特性値の評価方法、評価
尺度を下記に示す。 〔ポリマー密度（ｇ／ｃｍ³ ）〕ＡＳＴＭＤ−１５０５
に準じて測定した。 〔調湿後の含水率（ｐｐｍ）〕カールフィッシャー法に
よって樹脂粒子中の水分率を測定した。

【００３３】〔発泡粒子の発泡倍率（ｃｍ³ ／ｇ）〕重
量（Ｗｇ）既知の発泡粒子の容積（Ｖｃｍ³ ）を水没法
で測定し、その容積を重量で除した値である。 〔平均気泡径（ｍｍ）〕発泡粒子を任意に直交する３つ
の面で切断して得られる三次元軸のそれぞれの軸上にお
いて、任意の長さＬ（１ｍｍ以上）あたりの気泡の数を
読み、次式により求めた値である。 平均気泡径
（ｍｍ）＝Ｌ（ｍｍ）／気泡の数 〔発泡粒子内気泡の均一性〕発泡粒子の略中央部を鋭利
な刃物で切断し、前処理を行った検鏡用資料の切断面全
体を走査型電子顕微鏡を用いて拡大し撮影する。この撮
影フィルムから拡大率１５０倍、寸法３４０×２４０ｍ
ｍの写真画像を作成した。この写真画像より、粒子中の
内部（粒子の半径をＲとした時、粒子中心から０．９Ｒ
内の部分）の気泡が、比較的径寸法が揃った状態でほぼ
均等に配置されているのを「均一」であるとし、小さな
径の多数の気泡と、この小径気泡より倍以上の大きさの
大きな径の小数の気泡とが混在して分布しているのを
「不均一」であると表現した。

【００３４】〔独立気泡率（％）〕ＡＳＴＭＤ−２８５
６に記載されているエアーピクノメーター法（ＢＥＣＭ
ＡＮ製，モデル９３０）により測定した。 ｎ＝１０の
平均。 〔予備発泡粒子の試作再現性〕発泡剤の含浸そして加熱
発泡試作を１０バッチ行い、各々バッチ毎に平均気泡径
（ｍｍ）を測定し、次式により算出評価した。

【００３５】再現性（％）＝１００（平均気泡径の最大
値−最小値）／１０個の平均気泡径値の平均値 評価尺度 区分 記号 備考 １０％以下の場合 ○ 優れる １０％を超え３０％以下の場合 △ 良好 ３０％を超える場合 × 不良 〔融着度〕約３００×３００×５０ｍｍの板状成形体品
を成形し、この成形品より１００×１００ｍｍ正方形状
の試験片を切り出し、その中央部に深さ２ｍｍの切れ目
を入れ、切れ目にそっておりまげて成形品を開裂させ、
切開断面に存在する全粒子数に対する気泡部で材料破断
して切裂している粒子数の百分率（打破率）を求めた。

【００３６】 評価尺度 区分 記号 備考 材破率９０％以上の場合 ○ 優れる 材破率９０％未満、８０％以上の場合 △ 良好 材破率８０％未満の場合 × 不良 〔対金型寸法収縮率〕成形発泡体の成形用金型に対する
収縮率により下記の如く評価した。

【００３７】 評価尺度 区分 記号 備考 ２．５％以下の場合 ○ 優れる ２．５％を超え３．５％以下の場合 △ 良好 ３．５％を超える場合 × 不良 〔成形可能温度幅〕成形発泡体の融着度，対金型寸法収
縮率がいずれも○以上を合格とし、合格品を得る為の成
形加熱水蒸気圧の上限と下限との差を成形可能温度幅と
し、下記の如く評価した。

【００３８】 評価尺度 区分 記号 備考 ０．１５Ｋｇ／ｃｍ² 以上の場合 ○ 優れる ０．１５Ｋｇ／ｃｍ² 未満０．０５Ｋｇ／ｃｍ² 以上の場合 △ 良好 ０．０５Ｋｇ／ｃｍ² 以上の場合 × 不良 〔成形発泡体の見かけの密度（ｇ／ｃｍ³ ）〕試験片か
ら１０×１０ｃｍ角のサイズに正確に切り出し、その重
量と厚みを計測して、重量を体積で除した単位体積あた
りの重さで表した値である。

【００３９】〔成形発泡体の表面外観〕下記の如く評価
した。 評価尺度 区分 記号 備考 表面凹凸、シワがなく平滑美麗な場合 ○ 優れる 表面凹凸、シワがやや目立つ場合 △ 良好 表面凹凸、シワが激しく平坦でない場合 × 不良 〔圧縮強度〕ＪＩＳＫ−６７６７に準じて測定した。２
５％歪を生じた時の圧縮応力値である。

【００４０】〔比圧縮強度〕圧縮強度の値を見かけの密
度の値で除したもので、下記の如く評価した。 評価尺度 区分 記号 備考 ２０以上の値の場合 ○ 優れる ２０未満１８以上の値の場合 △ 良好 １８未満の値の場合 × 不良 〔７５％圧縮歪回復率〕厚さが４０ｍｍで５０ｍｍ四方
の板状試験片を圧縮速度１０ｍｍ／分で厚さが１０ｍｍ
になるまで厚さ方向に全面圧縮したのち、同じ速度で除
圧し、圧縮応力がゼロになったときの厚さｔを測定し、
次式で求め評価した。

【００４１】 ７５％圧縮歪回復率（％）＝１００（４０−ｔ）／４０ 評価尺度 区分 記号 備考 １８％未満の値の場合 ○ 優れる ２１％未満１８％以上の値の場合 △ 良好 ２１％以上の値の場合 × 不良 〔引張り強さ〕ＪＩＳＫ−６７６７ Ａ法に準じて測定
し、下記の如く評価した。

【００４２】 評価尺度 区分 記号 備考 ４ｋｇ／ｃｍ² 以上の値の場合 ○ 優れる ４ｋｇ／ｃｍ² 未満３ｋｇ／ｃｍ² 以上の値の場合 △ 良好 ３ｋｇ／ｃｍ² 未満の値の場合 × 不良 〔引張り伸び〕ＪＩＳＫ−６７６７ Ａ法に準じて測定
し、下記の如く評価した。

【００４３】 評価尺度 区分 記号 備考 ２４％以上の値の場合 ○ 優れる ２４％未満２０％以上の値の場合 △ 良好 ２０％未満の値の場合 × 不良 〔圧縮永久歪〕ＪＩＳＫ−６７６７に準じて測定した。
実験条件は２５％一定圧縮とし、下記の如く評価した。

【００４４】 評価尺度 区分 記号 備考 ５％以下の場合 ○ 優れる ５％を超え７％以下の場合 △ 良好 ７％を超える場合 × 不良 〔繰返し圧縮永久歪〕ＪＩＳＫ−６７６７に準じて測定
した。実験条件は２５％圧縮、８万回繰返しとした。そ
して下記の如く評価した。

【００４５】 評価尺度 区分 記号 備考 ７％以下の場合 ○ 優れる ７％を超え１０％以下の場合 △ 良好 １０％を超える場合 × 不良 〔耐剪断衝撃性〕厚み３０ｍｍ、内寸法７０×７０×７
０ｍｍのコーナーパッドを成形加工し、三角錐型落下用
ダミーに取付、一平面（７０×７０ｍｍ）換算の静的応
力０. ０５ｋｇ／ｃｍ² の条件で、５ｃｍきざみで落下
高さを変え、角落下させ、コーナーパッド試験体にクラ
ック割れが発生しない限界落下高さを求め、下記の如く
評価をした。

【００４６】 評価尺度 区分 記号 備考 ５０ｃｍ以上の値の場合 ○ 優れる ５０ｃｍ未満４０ｃｍ以上の値の場合 △ 良好 ４０ｃｍ未満の値の場合 × 不良 〔耐摩耗性〕ＪＩＳＬ−１０４８に準じて、往復距離１
００ｍｍ、接触面積１０ｍｍ² の摩耗試験に、サンドペ
ーパー（ＡＡ−３２０）を取り付けた荷重３００ｇの摩
耗体を平滑な成形発泡品の表面に３０回／分で３００回
往復させた後の摩耗量を測定し、次の如く評価をした。

【００４７】 評価尺度 区分 記号 備考 ６ｍｇ／１０ｃｍ² 以下の場合 ○ 優れる ６ｍｇ／１０ｃｍ² を超え１０ｍｇ／１０ｃｍ² 以下の場合 △ 良好 １０ｍｇ／１０ｍ² を超える場合 × 不良 〔耐振動衝撃性〕荷重０．０８ｋｇ／ｃｍ² 、振動数１
０Ｈｚ、加振衝撃値２．５Ｇの条件で振動試験機（ＭＴ
Ｓ社製、８４０−０２Ａ）に６０分間かけ、試験片の厚
みを測定し、次の式で計算し評価した。（ｎ＝３の平
均） 厚み保持率（％）＝（振動試験後の厚さ／初めの厚さ）
×１００ 評価尺度 区分 記号 備考 ８０％以上の値の場合 ○ 優れる ８０％未満６０％以上の値の場合 △ 良好 ６０％未満の値の場合 × 不良 〔繰返し緩衝性能の低下率〕ＪＩＳＺ−１２３５に準
じ、試験片厚み４０ｍｍ，落下高さ６０ｍｍから５回連
続して落下し、１回目および２〜５回の平均の最大加速
度と静的応力との関係曲線を求め、最適応力下での最大
加速度の変化率を次の式で計算し、評価した。 （ｎ＝３の平均） 低下率（％） ＝１００（２〜５回落下の平均の最大加速度−１回目落
下の最大加速度）／１回目落下の最大加速度 評価尺度 区分 記号 備考 ２５％以下の場合 ○ 優れる ２５％を超え２８％以下の場合 △ 良好 ２８％を超える場合 × 不良 〔総合評価〕評価結果を総合するものとして、次の尺度
の評価をした。

【００４８】 評価尺度 区分 記号 備考 総てが○印 ◎ 市場要求品質 ×印が１個以上 × 従来の品質

【００４９】

【実施例】以下本発明を実施例を用いて説明する。

【００５０】

【実施例１、比較例１】以下の実験は、本発明で言う粒
子中の気泡径がほぼ均一な気泡構造を有する予備発泡粒
子の意義を示すためのものである。換言すれば、本発明
で得た均一な気泡構造が満たされてなければ、優れた物
性をもつ成形発泡体は提供されるものでない事実の実証
である。

【００５１】（実験Ｎｏ．１） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする５０重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする２０重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を
表１のＩＶ樹脂とする３０重量％との混合物を９３ミリ
の二軸押出機を用いて溶融混練し、押出機の先端に取付
けたダイスよりストランド状に押出し、冷却切断して樹
脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー
密度０．９３３ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１３０℃
であった。この樹脂粒子を１０℃で９０％の湿度を有す
る密封容器内に充填し、２４時間調湿した。この調湿し
た樹脂粒子の含水率をカールフィッシャー法によって測
定したところ、 含水率は３５０重量ｐｐｍであった。
０．１５ｍ³の耐圧容器内にこの調湿した樹脂粒子８０
ｋｇを収容し、発泡剤として二酸化炭素（気体）注入し
圧力３０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ、温度８℃の条件下で４時間か
けて樹脂粒子中に二酸化炭素を含浸した。この発泡性樹
脂粒子の含水率をカールフィッシャー法によって測定し
たところ、含水率は含浸前と変化なく３５０重量ｐｐｍ
であった。次にこの発泡性樹脂粒子４ｋｇを０．１ｍ³
の発泡装置（脱気昇温方式）に収容して、槽内温度を８
０℃から１２０℃まで２０秒間かけて昇温し更にその温
度を保持しながら１０秒間水蒸気加熱発泡した。この発
泡操作を２０回／バッチ行った。そして上記の調湿操
作、発泡剤含浸操作及び発泡操作を１０バッチ行い予備
発泡粒子を得た。これを実験Ｎｏ．１とする。得られた
予備発泡粒子は、発泡倍率３．０ｃｍ³／ｇで、１０バ
ッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値が０．１３ｍ
ｍ、最小値が０．１２ｍｍで、再現性が良く、独立気泡
率１００％のものであった。また、この実験で得られた
予備発泡粒子の断面を 拡大した局部の模式図を図２に
示す。図２によると、本発明の予備発泡粒子は粒子中の
内部（粒子の半径をＲとした時、粒子中心から０．９Ｒ
内の部分）の気泡が、比較的径寸法が揃った状態でほぼ
均等に配置されていることが分かる。

【００５２】表２の実験Ｎｏ．２〜６（本発明の実施例
１）と実験Ｎｏ．７〜１５（比較例１）とは、本発明の
製造条件を採用することによって、本発明品が完成され
るものである事を実証しようとしたものであり、実験Ｎ
ｏ．１に対し樹脂粒子の調湿条件、発泡温度、発泡方法
を下記に変更して行った。 （実験Ｎｏ．２）実験Ｎｏ．１の調湿条件を１０℃で４
０％の湿度を有する密封容器内で調湿し、カールフィッ
シャー法によって測定したところの調湿した樹脂粒子の
含水率を１００重量ｐｐｍとした以外は、実験Ｎｏ．１
と同様にして、予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡
粒子は、発泡倍率３．０ｃｍ³ ／ｇで、１０バッチ間で
の平均気泡径（ｍｍ）の最大値が０．３２ｍｍ、最小値
が０．３０ｍｍで、再現性が良く、粒子中の内部の気泡
が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率１００
％のものであった。

【００５３】（実験Ｎｏ．３）実験Ｎｏ．１の調湿条件
を３０℃で９５％の湿度を有する密封容器内で調湿し、
カールフィッシャー法によって測定したところの調湿し
た樹脂粒子の含水率を１０００重量ｐｐｍとした以外
は、実験Ｎｏ．１と同様にして、予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子は、発泡倍率３．０ｃｍ³ ／ｇ
で、１０バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値が
０．０８０ｍｍ、最小値が０．０７５ｍｍで、再現性が
良く、粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造
を持つ、独立気泡率１００％のものであった。

【００５４】（実験Ｎｏ．４）実験Ｎｏ．１の発泡温度
を１２５℃に変更した以外は、実験Ｎｏ．１と同様にし
て予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、発泡
倍率４．５ｃｍ³ ／ｇで、１０バッチ間での平均気泡径
（ｍｍ）の最大値が０．１８ｍｍ、最小値が０．１７ｍ
ｍで、再現性が良く、粒子中の内部の気泡が図２と同様
な均一気泡構造を持つ、独立気泡率１００％のものであ
った。

【００５５】（実験Ｎｏ．５）実験Ｎｏ．１で得られた
予備発泡粒子を用い、この予備（一次）発泡粒子を実験
Ｎｏ．１のバッチ毎に加圧加温装置に収容し、８０℃の
温度下で高圧空気を用い９．５ｋｇ／ｃｍ² Ｇまで１時
間かけて昇圧し更に４時間その圧力を保持して、一次発
泡粒子の気泡内圧を高め膨張能を付与した。次にこの膨
張性一次発泡粒子を実験Ｎｏ．１と同じ条件で発泡し、
発泡倍率１０ｃｍ³ ／ｇの二次発泡粒子を得た。更に二
次発泡粒子に、上記二次発泡粒子を得た条件と同じ条件
で膨張能処理と加熱発泡処理を行い三次発泡粒子を得
た。得られた三次発泡粒子は、発泡倍率３０ｃｍ³ ／ｇ
で、１０バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値が
０．３０ｍｍ，最小値が０．２９ｍｍで、再現性が良
く、粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を
持つ、独立気泡率９８％のものであった。

【００５６】（実験Ｎｏ．６）実験Ｎｏ．５の発泡粒子
を用い、この三次発泡粒子をバッチ毎に加圧加温装置に
収容し、８０℃の温度下で高圧空気を用い９．５ｋｇ／
ｃｍ² Ｇまで４時間かけて昇圧し更に１時間その圧力を
保持して、三次発泡粒子の気泡内圧を高め膨張能を付与
した。次にこの膨張性三次発泡粒子を実験Ｎｏ．５と同
じ条件で加熱発泡処理を行い四次発泡粒子を得た。得ら
れた四次発泡粒子は、発泡倍率６０ｃｍ ³ ／ｇで、１０
バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値が１．００ｍ
ｍ、最小値が０．９３ｍｍで、再現性が良く、粒子中の
内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気
泡率９７％のものであった。

【００５７】（実験Ｎｏ．７）実験Ｎｏ．１での調湿条
件を行わずに、実験Ｎｏ．１と同様にして、予備発泡粒
子を得た。すなわち、１回目のバッチは、実験Ｎｏ．１
での製造直後の樹脂粒子を用いた（この樹脂粒子の含水
率をカールフィッシャー法によって測定したところ、含
水率は１３０重量ｐｐｍであった）。この製造直後の樹
脂粒子から得られた予備発泡粒子は、発泡倍率３．０ｃ
ｍ³ ／ｇで、平均気泡径０．３５ｍｍで、粒子中の内部
の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率
１００％のものであった。２〜５回目のバッチは上記の
製造直後の樹脂粒子を高温（２５〜４５℃）高湿（５０
〜９５％）の雰囲気に２日間曝しておいた樹脂粒子を用
いた（この樹脂粒子の含水率をカールフィッシャー法に
よって測定したところ、含水率は８３０重量ｐｐｍであ
った）。得られた予備発泡粒子は、発泡倍率３．０ｃｍ
³ ／ｇで、平均気泡径０．０８５ｍｍで、粒子中の内部
の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率
１００％のものであった。６〜８回目のバッチは上記の
製造直後の樹脂粒子を高温（２５〜４５℃）高湿（５０
〜９５％）の雰囲気に５日間曝しておいた樹脂粒子を用
いた（この樹脂粒子の含水率をカールフィッシャー法に
よって測定したところ、含水率は１２００重量ｐｐｍで
あった）。得られた予備発泡粒子は、発泡倍率２．７ｃ
ｍ³ ／ｇで、平均気泡径０．０６５ｍｍで、粒子中の内
部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡
率１００％のものであった。更に９〜１０回目のバッチ
は、製造直後の樹脂粒子がその表面が水で濡れた状態で
１０日間保管しておいた樹脂粒子を用いた（この樹脂粒
子の含水率は１５００重量ｐｐｍであった）。得られた
予備発泡粒子は、発泡倍率２．７ｃｍ³ ／ｇで、平均気
泡径０．０２０ｍｍで、粒子中の内部の気泡が図２と同
様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率１００％のもので
あった。これら１０バッチ分の予備発泡粒子は、発泡倍
率２．８ｃｍ³ ／ｇで、１０バッチ間での平均気泡径
（ｍｍ）の最大値が０．３５ｍｍ、最小値が０．０２ｍ
ｍで、発泡再現性のないものであった。

【００５８】（実験Ｎｏ．８）実験Ｎｏ．１の調湿条件
を９０℃で約０％の湿度を有する密封容器内で調湿し、
カールフィッシャー法によって測定したところの調湿し
た樹脂粒子の含水率を５０重量ｐｐｍとした以外は、実
験Ｎｏ．１と同様にして、予備発泡粒子を得た。得られ
た予備発泡粒子は、発泡倍率３．１ｃｍ³ ／ｇで、１０
バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値が０．４３ｍ
ｍ，最小値が０．４０ｍｍで、発泡再現性は良いが、粒
子中の内部の気泡は図３の如く、大きな径の小数の気泡
と、小さな径の多数の気泡とが混在して分布した不均一
な気泡構造であり、独立気泡率９８％のものであった。

【００５９】（実験Ｎｏ．９）実験Ｎｏ．１の調湿条件
を５０℃で９５％の湿度を有する密封容器内で調湿し、
カールフィッシャー法によって測定したところの調湿し
た樹脂粒子の含水率を１５００重量ｐｐｍとした以外
は、実験Ｎｏ．１と同様にして、予備発泡粒子を得た。
得られた予備発泡粒子は、発泡倍率２．７ｃｍ³ ／ｇ
で、１０バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値が
０．０２０ｍｍ、最小値が０．０１６ｍｍで、発泡再現
性がやや悪く、粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一
気泡構造を持つ、独立気泡率９５％のものであった。

【００６０】（実験Ｎｏ．１０）実験Ｎｏ．１の発泡温
度を１２７℃に変更した以外は、実験Ｎｏ．１と同様に
して予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、発
泡倍率５．０ｃｍ³ ／ｇで、１０バッチ間での平均気泡
径（ｍｍ）の最大値が０．２０ｍｍ、最小値が０．１５
ｍｍで、発泡再現性がやや悪く、粒子中の内部の気泡が
図３の如く、大きな径の小数の気泡と、小さな径の多数
の気泡とが混在して分布した不均一な気泡構造であり、
独立気泡率９６％のものであった。

【００６１】（実験Ｎｏ．１１）実験Ｎｏ．８の発泡粒
子を用い、実験Ｎｏ．５の二次、三次発泡条件で三次発
泡粒子を得た。得られた三次発泡粒子は、発泡倍率３０
ｃｍ³ ／ｇで、１０バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の
最大値が１．０３ｍｍ、最小値が０．９６ｍｍで、発泡
再現性は良いが、粒子中の内部の気泡は図３の如く、大
きな径の小数の気泡と、小さな径の多数の気泡とが混在
して分布した不均一な気泡構造であり、独立気泡率９３
％のものであった。

【００６２】（実験Ｎｏ．１２）実験Ｎｏ．１１の三次
発泡粒子を用い、この三次発泡粒子をバッチ毎に加圧加
温装置に収容し、８０℃の温度下で高圧空気を用い９．
５ｋｇ／ｃｍ² Ｇまで４時間かけて昇圧し更に１時間そ
の圧力を保持して、三次発泡粒子の気泡内圧を高め膨張
能を付与した。次にこの膨張性三次発泡粒子を実験Ｎ
ｏ．１１と同じ条件で加熱発泡処理を行い四次発泡粒子
を得た。得られた四次発泡粒子は、発泡倍率６０ｃｍ³
／ｇで、１０バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値
が１．３０ｍｍ，最小値が１．２１ｍｍで、発泡再現性
は良いが、粒子中の内部の気泡は図３の如く、大きな径
の小数の気泡と、小さな径の多数の気泡とが混在して分
布した不均一な気泡構造であり、独立気泡率８０％のも
のであった。

【００６３】（実験Ｎｏ．１３）実験Ｎｏ．９の発泡粒
子を用い、実験Ｎｏ．５の二次、三次発泡条件で三次発
泡粒子を得た。得られた三次発泡粒子は、発泡倍率１５
ｃｍ³ ／ｇで目標倍率３０ｃｍ³ ／ｇに到達せず、１０
バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）の最大値が０．０４０
ｍｍ、最小値が０．０３２ｍｍで、発泡再現性がやや悪
く、粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を
持つ、独立気泡率６０％のものであった。

【００６４】（実験Ｎｏ．１４）耐圧容器内に実験Ｎ
ｏ．１の調湿した樹脂粒子１００重量部、発泡剤として
二酸化炭素１６重量部、水４５０重量部、分散剤として
塩基性炭酸マグネシウム３重量部を収容し、攪拌下で１
２０℃に昇温し、４５分間保持して樹脂中に発泡剤を含
浸したのち、容器内圧を３０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの窒素ガス
で加圧しつつ容器の一端を開放し大気中に放出発泡し
て、予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子は、発
泡倍率３．０ｃｍ³ ／ｇで、１０バッチ間での平均気泡
径（ｍｍ）の最大値が０．５０ｍｍ，最小値が０．４０
ｍｍで、発泡再現性がやや悪く、独立気泡率９９％のも
のであった。また、この実験で得られた予備発泡粒子の
断面を拡大した局部の模式図を図３に示す。図３による
と、粒子中の内部（粒子の半径をＲとした時、粒子中心
から０．９Ｒ内の部分）の気泡は、大きな径の小数の気
泡と、小さな径の多数の気泡とが混在して分布した不均
一な気泡構造であることが分かる。

【００６５】（実験Ｎｏ．１５）実験Ｎｏ．１４の発泡
粒子を用い、実験Ｎｏ．５の二次、三次発泡条件で三次
発泡粒子を、そして実験Ｎｏ．６の四次発泡条件で四次
発泡粒子を得た。得られた四次発泡粒子は、発泡倍率６
０ｃｍ³ ／ｇで、１０バッチ間での平均気泡径（ｍｍ）
の最大値が０．９５ｍｍ、最小値が０．８０ｍｍで、発
泡再現性がやや悪く、粒子中の内部の気泡が図３の如
く、大きな径の小数の気泡と、小さな径の多数の気泡と
が混在して分布した不均一な気泡構造であり、独立気泡
率９６％のものであった。

【００６６】上記実験Ｎｏ．１〜３，実験Ｎｏ．７〜９
の、同一組成の混合樹脂粒子を、同一の発泡剤およびそ
の含有量を用いた場合の発泡性混合樹脂粒子の含水率と
それを同一発泡法（昇温発泡法）で発泡して得た発泡粒
子の平均気泡径との関係を図４にまとめて示す。この図
から発泡性混合樹脂粒子の含水率が多くなると得られる
発泡粒子の平均気泡径は小さくなる。つまり含水率が１
０００重量ｐｐｍを超えると平均気泡径が超微細（０．
０７ｍｍ未満）となり、本発明の目的とする発泡粒子が
得られないことが分かる（実験Ｎｏ．１３にて立証）。
また含水率が１００重量ｐｐｍ未満では、発泡粒子の平
均気泡径は大きくなりすぎ、かつ粒子中の気泡径が図３
に示されるように、大きな径の小数の気泡と小さな径の
多数の気泡とが混在して分布した不均一気泡構造を有
し、本発明の発泡粒子には不向きな発泡粒子になってし
まうことが分かる。

【００６７】上記実験Ｎｏ．１、４と実験Ｎｏ．１０の
対比にて、発泡性混合樹脂粒子をその混合樹脂の融解終
了点−５℃以下の温度でスチーム加熱発泡させないと、
成形品物性を良くするところの、粒子中の気泡径が均一
な気泡構造をもつ予備発泡粒子を得ることはできない。
すなわち混合樹脂の融解終了点−５℃以上の温度でスチ
ーム加熱発泡させると、粒子中の気泡径が図３に示され
るように、大きな径の小数の気泡と小さな径の多数の気
泡とが混在して分布した不均一気泡構造を有する発泡粒
子になってしまうことが分かる。

【００６８】また実験Ｎｏ．１と実験Ｎｏ．１４、実験
Ｎｏ．６と実験Ｎｏ．１５の対比にて、図２に示すよう
な粒子中の内部（粒子の半径をＲとした時、粒子中心か
ら０．９Ｒ内の部分）の気泡が、比較的径寸法が揃った
状態でほぼ均等に配置された予備発泡粒子が得られる本
発明の昇温発泡法を、フラッシュ発泡法に変更した場合
は図３に示した通りの、不均一な気泡構造の発泡粒子に
なってしまうことが分かる。

【００６９】次いで、上記実験Ｎｏ．１〜１５の各々の
予備発泡粒子について、これを小孔を有する閉鎖金型
（内寸法３００×３００×７５ｍｍ）に充填したのち、
金型開度を５０ｍｍに圧縮（圧縮率３３％）して型内で
加熱発泡融着させ、成形発泡体を得た。この場合の加熱
には水蒸気を用い、１．２〜１．４ｋｇ／ｃｍ² Ｇの成
形加熱を行い、後冷却して型から取りだした。取りだし
た成形体は６０℃の室内で８時間熟成させた。この成形
性能と得られた成形発泡体の物性を前記記載の方法で評
価し、その結果を表２にまとめた。

【００７０】表２によると、本発明の実施例１による予
備発泡粒子（実験Ｎｏ．１〜６のもの）は、比較例１に
よるもの（実験Ｎｏ．７〜１５のもの）よりも、型内融
着成形性（融着度、対金型寸法収縮率）に優れており、
型内成形して得た成形発泡体の表面外観、圧縮永久歪の
物性が品位のある高度な値を示すことが分かる。この結
果は、本発明の予備発泡粒子の特徴であるところの、発
泡倍率が３〜６０ｃｍ ³ ／ｇで、平均気泡径が０．０７
〜１．０ｍｍで粒子中の気泡径がほぼ均一な気泡構造を
有し、かつ独立気泡率が９０％以上であることを意味
し、特に粒子中の気泡径がほぼ均一であるため、欠陥の
極めて少ない気泡構造状態にあることを示唆しているも
のである。

【００７１】

【実施例２、比較例２】ここでの実験は、本発明で言う
樹脂成分領域からなる予備発泡粒子の重要性を示すため
のものである。換言すれば、本発明の基材樹脂で得た予
備発泡粒子でなければ、優れた物性をもつ成形発泡体は
提供されるものでない事実の実証である。

【００７２】以下の実験は、実験Ｎｏ．１の樹脂成分組
成、発泡温度を下記のように変更して一次発泡粒子を
得、次いで実験Ｎｏ．５の二次、三次発泡条件で発泡倍
率３０ｃｍ³／ｇの三次発泡粒子となるように行ったも
のである。 （実験Ｎｏ．１６） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする２０重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする３５重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を
表１のＩＶ樹脂とする４５重量％との混合樹脂組成を用
い、混合樹脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混
合ポリマー密度０．９３６ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温
度１３０℃であった。発泡温度１２０℃で発泡した。得
られた三次発泡粒子は、平均気泡径が０．２５ｍｍで、
粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持
つ、独立気泡率１００％のものであった。

【００７３】（実験Ｎｏ．１７） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする２０重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする４０重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を
表１のＩＶ樹脂とする４０重量％との混合樹脂組成を用
い、混合樹脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混
合ポリマー密度０．９３８ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温
度１３０℃であった。発泡温度１２０℃で発泡した。得
られた三次発泡粒子は、平均気泡径が０．２２ｍｍで、
粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持
つ、独立気泡率９８％のものであった。

【００７４】（実験Ｎｏ．１８） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする６０重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする４０重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹脂粒
子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー密度
０．９３９ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２９℃であ
った。発泡温度１２０℃で発泡した。得られた三次発泡
粒子は、平均気泡径が０．２２ｍｍで、粒子中の内部の
気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率９
８％のものであった。

【００７５】（実験Ｎｏ．１９） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする８５重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする１５重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹脂粒
子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー密度
０．９３３ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２９℃であ
った。発泡温度１２０℃で発泡した。得られた三次発泡
粒子は、平均気泡径が０．２９ｍｍで、粒子中の内部の
気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率９
６％のものであった。

【００７６】（実験Ｎｏ．２０） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする８５重
量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を表１のＩＶ樹
脂とする１５重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹脂
粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー密
度０．９２８ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２２℃で
あった。発泡温度１１６℃で発泡した。得られた三次発
泡粒子は、平均気泡径が０．３２ｍｍで、粒子中の内部
の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率
９７％のものであった。

【００７７】（実験Ｎｏ．２１） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩＩ樹脂とする５５
重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を表１のＩＶ
樹脂とする４５重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹
脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー
密度０．９２３ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２２℃
であった。発泡温度１１５℃で発泡した。得られた三次
発泡粒子は、平均気泡径が０．３５ｍｍで、粒子中の内
部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡
率１００％のものであった。

【００７８】（実験Ｎｏ．２２） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする３０重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする２０重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を
表１のＩＶ樹脂とする５０重量％との混合樹脂組成を用
い、混合樹脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混
合ポリマー密度０．９３３ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温
度１２８℃であった。発泡温度１２０℃で発泡した。得
られた三次発泡粒子は、平均気泡径が０．２８ｍｍで、
粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持
つ、独立気泡率９８％のものであった。

【００７９】（実験Ｎｏ．２３） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする１５重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする４０重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を
表１のＩＶ樹脂とする４５重量％との混合樹脂組成を用
い、混合樹脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混
合ポリマー密度０．９３８ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温
度１２９℃であった。発泡温度１２０℃で発泡した。得
られた三次発泡粒子は、平均気泡径が０．２２ｍｍで、
粒子中の内部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持
つ、独立気泡率９８％のものであった。

【００８０】（実験Ｎｏ．２４） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩＩ樹脂とする５０
重量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹
脂とする５０重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹脂
粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー密
度０．９３８ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２９℃で
あった。発泡温度１２０℃で発泡した。得られた三次発
泡粒子は、平均気泡径が０．２２ｍｍで、粒子中の内部
の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率
９５％のものであった。

【００８１】（実験Ｎｏ．２５） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩ樹脂とする９０重
量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）を表１のＩＩＩ樹脂
とする１０重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹脂粒
子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー密度
０．９３２ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２８℃であ
った。発泡温度１２０℃で発泡した。得られた三次発泡
粒子は、平均気泡径が０．３０ｍｍで、粒子中の内部の
気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡率９
０％のものであった。

【００８２】（実験Ｎｏ．２６） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩＩ樹脂とする９０
重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を表１のＩＶ
樹脂とする１０重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹
脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー
密度０．９２２ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２１℃
であった。発泡温度１１５℃で発泡した。得られた三次
発泡粒子は、平均気泡径が０．３５ｍｍで、粒子中の内
部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡
率９０％のものであった。

【００８３】（実験Ｎｏ．２７） 低密度ポリエチレン（Ａ）を表１のＩＩ樹脂とする５０
重量％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）を表１のＩＶ
樹脂とする５０重量％との混合樹脂組成を用い、混合樹
脂粒子を製造した。この混合樹脂粒子は、混合ポリマー
密度０．９２３ｇ／ｃｍ³、結晶融解終了温度１２２℃
であった。発泡温度１１５℃で発泡した。得られた三次
発泡粒子は、平均気泡径が０．３５ｍｍで、粒子中の内
部の気泡が図２と同様な均一気泡構造を持つ、独立気泡
率９６％のものであった。

【００８４】上記実験Ｎｏ．１６〜２７および実施例
１、比較例１の実験Ｎｏ．５、６、１１、１２の各々の
予備発泡粒子を耐圧容器に入れ、常温のまま空気圧をか
けることにより元のかさ容積の６５％（圧縮率３５％）
に圧縮し、これを空胴部が３０５×３０５×１０３ｍ
ｍ、厚み２１ｍｍの箱型を形成する型および３０５×３
０５×５２ｍｍの内寸法を有する閉鎖金型そのままに充
填し、０．７〜１．６ｋｇ／ｃｍ² Ｇの水蒸気で加熱発
泡融着したのち、冷却して型より取りだした。取りだし
た成形体は６０℃の室内で８時間熟成させて、成形発泡
体を得た。この成形性能と得られた成形発泡体の物性を
前記記載の方法で評価し、その結果を表３、表４にまと
めた。

【００８５】表３及び表４によると、本発明の予備発泡
粒子（実験Ｎｏ．５、６、１６〜２１のもの）は比較品
（実験Ｎｏ．１１、１２、２２〜２７のもの）より
も、型内融着成形可能温度幅が広く、型内成形性に優れ
ており、型内成形して得た成形発泡体の比圧縮強度、７
５％圧縮回復性、引張り強さ、引張り伸びの一般物性
と、耐剪断衝撃性、耐摩耗性との各々がすべて実用に耐
える高度な値を示すことが分かる。この結果は、本発明
の予備発泡粒子の特徴であるところの無架橋ポリエチレ
ン系基材樹脂組成が、低密度ポリエチレン（Ａ）２０〜
８５重量％と、高密度ポリエチレン（Ｂ）０〜４０重量
％と、線状低密度ポリエチレン（Ｃ）０〜４５重量％と
の混合組成物であることの重要性を示唆しているもので
ある。

【００８６】図１は、上記実施例で規定する無架橋ポリ
エチレン系樹脂の低密度ポリエチレン（Ａ）含量、高密
度ポリエチレン（Ｂ）含量及び線状低密度ポリエチレン
（Ｃ）含量の重要性を立証する図である。実施例の結果
をまとめた総合評価の記号をプロットしたもので、少な
くとも◎印の分布する樹脂成分の範囲は本発明の目的達
成に必要な成分領域であることが分かる。

【００８７】

【比較例３】この実験は、本発明の予備発泡粒子で得た
成形発泡体が市販の無架橋ポリエチレン系予備発泡粒子
からなる成形発泡体よりも優れた特性を持つことを示す
ためのものである。下記の市販の成形発泡体の特性を評
価して表４に併記した。

【００８８】 メーカー 名称 素材 主用途 Ａ 社製 架橋ＰＥビーズ成形発泡体 架橋低密度ＰＥ 緩衝包装体 Ａ 社製 無架橋ＰＥビーズ成形発泡体 高密度ＰＥ 緩衝包装体 Ｋ 社製 無架橋ＰＥビーズ成形発泡体 線状低密度ＰＥ 緩衝包装体 表４によると、本発明の無架橋ポリエチレン系樹脂予備
発泡粒子は、表面外観、比圧縮強度、７５％圧縮回復
性、引張り強さ、引張り伸び、圧縮永久歪、繰返し圧縮
永久歪の諸物性に優れた型内成形発泡体を提供し、繰返
し落下衝撃に耐える割れ難さ（耐剪断衝撃性）、通函と
して繰返し使用しても擦り等による粉塵発生しにくい
（耐摩耗性）、繰返しの振動衝撃を受けても寸法を維持
するへたり難さ（耐振動衝撃性）、繰返し落下衝撃を受
けても衝撃吸収量の低下しにくい（繰返し緩衝性能特
性）の実用特性すべてを高水準の値で満たすものであ
り、この要求特性の兼備度は、従来上市されている無架
橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子のどの成形発泡体に
比べても大幅に優れており、架橋ポリエチレン系樹脂予
備発泡粒子に匹敵するものである。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【表２】

【００９１】

【表３】

【００９２】

【表４】

【００９３】

【表５】

【００９４】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明の予備発泡
粒子は上述の構成を持つことにより、型内融着成形性能
に富み、そして従来の無架橋ポリエチレン系樹脂型内成
形発泡体に比べて、表面外観、比圧縮強度、７５％圧縮
回復性、引張り強さ、引張り伸び、圧縮永久歪、繰返し
圧縮永久歪の諸物性に優れ、繰返し落下衝撃に耐える割
れ難さ（耐剪断衝撃性）、通函として繰返し使用しても
擦り等による粉塵発生しにくい（耐摩耗性）、繰返しの
振動衝撃を受けても寸法を維持するへたり難さ（耐振動
衝撃性）、繰返し落下衝撃を受けても衝撃吸収量の低下
しにくい（繰返し緩衝性能特性）の実用特性すべてを高
水準の値で満たす型内成形発泡体を容易に提供すること
ができる。

【００９５】そしてこれらの特性が廃棄物問題をもつ架
橋ポリエチレン系樹脂型内成形発泡体に匹敵し、業界の
願望を満たすものであり、例えば包装材、緩衝材、通
函、建築資材等に広く活用でき有用であることにより、
その商品価値は極めて高いものである。また製造方法
は、従来その実現が難しかった粒子中の気泡径がほぼ均
一な気泡構造を有する予備発泡粒子を再現性よく得るこ
とに成功しており、しかも架橋工程を省略し省資源省エ
ネルギーに貢献しており、その技術的意義は極めて高い
ものである。

【００９６】以上、本発明は産業界に果たす役割の大き
い、極めて高い優れた発明であるといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂成分〔低密度ポリエチレ（Ａ）成分，高密
度ポリエチレン（Ｂ）成分，線状低密度ポリエチレン
（Ｃ）成分（合計１００重量％）〕組成と、成形発泡体
の性能を表す三角図である。

【図２】本発明の予備発泡粒子の断面を拡大した局部の
模式図である。

【図３】比較品の予備発泡粒子の断面を拡大した局部の
模式図である。

【図４】発泡性樹脂の含水率と得られた発泡粒子の平均
気泡径との関係を示すグラフである。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリマー密度が０．９２〜０．９４ｇ／
   ｃｍ³の範囲内にある無架橋ポリエチレン系樹脂からな
   る予備発泡粒子が、低密度ポリエチレン（Ａ）２０〜８
   ５重量％、高密度ポリエチレン（Ｂ）０〜４０重量％及
   び線状低密度ポリエチレン（Ｃ）０〜４５重量％との混
   合物を基材樹脂として含み、かつ上記予備発泡粒子の発
   泡倍率が３〜６０ｃｍ³／ｇ、平均気泡径が０．０７〜
   １．０ｍｍ、粒子中の気泡径が均一な気泡構造を有し、
   独立気泡率が９０％以上であることを特徴とする無架橋
   ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子。
2. 【請求項２】 低密度ポリエチレン（Ａ）２０〜８５重
   量％、高密度ポリエチレン（Ｂ）０〜４０重量％及び線
   状低密度ポリエチレン（Ｃ）０〜４５重量％との混合物
   で、かつ上記混合物の密度が０．９２〜０．９４ｇ／ｃ
   ｍ³の範囲内である無架橋ポリエチレン系の混合樹脂粒
   子を用い、該混合樹脂粒子の含水率を１００〜１０００
   重量ｐｐｍの範囲に調湿させたのち、その調湿した混合
   樹脂粒子に揮発性発泡剤を含浸させ、次いで該発泡剤を
   含浸させた混合樹脂粒子をその混合樹脂の融解終了点−
   ５℃以下の温度でスチーム加熱して発泡させることを特
   徴とする無架橋ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子の製造
   方法。