JP3443125B2 - オレフィン系樹脂発泡板中の残留可燃性発泡剤ガスの無機ガス置換方法 - Google Patents

オレフィン系樹脂発泡板中の残留可燃性発泡剤ガスの無機ガス置換方法

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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
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    • B29C44/5627After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching
    • B29C44/5663After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching by perforating the foam, e.g. to open the cells

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オレフィン系樹脂発泡
板中の残留発泡剤ガスの無機ガス置換方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリエ
チレン発泡体やポリプロピレン発泡体等のオレフィン系
樹脂発泡体は緩衝性、断熱性等に優れ、各種緩衝材、包
装材、断熱材等として広く利用されている。オレフィン
系樹脂発泡体を製造する方法としては、長尺なシート状
のものや板状のものは、押出機内で原料樹脂と発泡剤と
を溶融混練した後、押出機の先端に設けたダイスより押
出機内より低圧下に押出して発泡する押出発泡法が用い
られている。
【0003】上記、押出発泡法により得られたシート状
或いは板状の発泡体中には発泡に用いた発泡剤ガスが、
製造後しばらくの間残留しているが、発泡剤としてプロ
パン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロペンタン、
シクロヘキサン等の可燃性発泡剤を用いた場合、発泡体
中の残留発泡剤ガスが空気等の不燃性のガスと置換する
までの間に、発泡板中に残留している発泡剤ガスに静電
気のスパーク等で着火する危険があり、製造業者は発泡
体中の残留発泡剤ガスが空気等と置換するまでの間、安
全確保のため製品を出荷できないのが現状である。
【0004】肉厚の薄いシート状発泡体の場合には、製
造後に発泡体を大気圧下に放置して置くだけで比較的短
時間で発泡体中に残留する発泡剤ガスを空気と置換する
ことが可能であるが、肉厚がある発泡板の場合、残留発
泡剤ガスは容易に空気と置換せず、大気圧下に放置して
略完全に空気と置換するまでには1ケ月から3ケ月或い
はそれ以上の期間を要するという問題があった。
【0005】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
オレフィン系樹脂発泡板中に残留する可燃性発泡剤ガス
を、非常に短時間で空気等の不燃性の無機ガスと置換す
ることのできるオレフィン系樹脂発泡板中の残留可燃性
発泡剤ガスの無機ガス置換方法を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち本発明のオレフィン
系樹脂発泡板中の残留発泡剤ガスの無機ガス置換方法
は、オレフィン系樹脂発泡板の少なくとも片面に小孔を
穿設した後、該発泡板を厚み方向に加圧し、圧縮率が3
0%以上となるように発泡板を圧縮して発泡板中に残留
する可燃性発泡剤ガスを無機ガスと置換することを特徴
とする。本発明においては発泡板の少なくとも片面に小
孔を穿設すると同時に、該発泡板を加圧して圧縮率30
%以上となるように圧縮する方法を採用することもでき
る。又、本発明においては、オレフィン系樹脂発泡板の
板厚が10mm〜100mmで、圧縮率が30%以上8
0%以下であることが好ましい。また小孔は、発泡板の
厚みの1/4以上の深さ、0.3〜5mmの径を有する
ものを、3〜50mm間隔で発泡板に穿設することが好
ましい。
【0007】本発明において発泡板の基材樹脂であるオ
レフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、中密度
ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエ
チレン、直鎖状超低密度ポリエチレン等のポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレ
ンブロック共重合体、エチレン−プロピレンランダム共
重合体、エチレン−ブテンランダム共重合体、エチレン
−ブテン−プロピレンランダム共重合体等が挙げられ
る。これらの樹脂は適宜混合して用いることができる。
また40重量%程度以下であれば、例えばポリスチレ
ン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−無水マレ
イン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、ス
チレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジ
エン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエ
ンゴム等のオレフィン系樹脂以外の樹脂を混合すること
もできる。
【0008】本発明方法は、可燃性揮発性発泡剤のガス
が残留する発泡体に適用されるまた板厚が10〜10
0mmの発泡板の処理に特に好適である。一般に用いら
れている可燃性発泡剤としては、例えばプロパン、n−
ブタン、i−ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
シクロヘキサン、シクロペンタン等である。
【0009】本発明方法において発泡板に小孔を形成す
るためには、図1に示すように周面に複数の針1を有す
る針ロール2等を用いることができる。針1によりオレ
フィン系樹脂発泡板3に穿設する小孔4の深さは発泡板
3の厚みの特に1/3以上が好ましく、小孔4は発泡板
3を貫通しても良い。また図1に示すように発泡板3を
貫通しない小孔4を発泡板3の表裏両面に設けることも
できる。この場合、小孔4は表裏両面の相対応する位置
に設けても、対応しない位置に設けても良い。小孔4の
径は発泡板3の断熱性を低下させることがないととも
に、小孔4の穿設操作を連続的に効率良く行う上で0.3
〜5mmが好ましいが、特に0.5〜2mmが好ましい。また
針1は3〜50mm間隔、特に10〜20mm間隔で針ロー
ル2の周面に設けることが好ましい。
【0010】小孔4を穿設した発泡板3は、ピンチロー
ル5、6によって厚み方向に加圧して圧縮率が30%以
上となるように圧縮するが、特に圧縮率50〜80%に
圧縮することが好ましい。発泡板3を圧縮した後、加圧
力を解除することが好ましい。オレフィン系樹脂発泡体
は弾性力・復元性に優れるため、圧縮された発泡板3の
厚みは加圧を解除すると元の厚みに復元する。発泡板3
を加圧して圧縮している時間の好ましい範囲は、発泡板
3の発泡倍率、基材樹脂の種類、発泡剤の種類、圧縮率
等によっても異なる。一般的にはピンチロール5、6に
よって圧縮する場合、発泡板3を5〜30mm/秒の速度
で移送して圧縮することが好ましい。またピンチロール
5、6のかわりにプレス装置によって加圧して圧縮する
こともでき、この場合には、0.5〜2分程度圧縮した後
に、加圧を解除することが好ましいが、ピンチロールで
加圧して圧縮した場合にはきわめて短期間で効率良く発
泡剤ガスの置換を行うことができるため好ましい。これ
ら一連の処理は通常大気圧下で行うため、発泡板内の発
泡剤ガスは空気と置換されるが、空気以外の無機ガス雰
囲気下で処理を行っても良い。空気以外の無機ガスとし
ては二酸化炭素、窒素、酸素、アルゴン、ネオン等が挙
げられるが、安価な二酸化炭素か窒素を用いることが好
ましい。
【0011】また本発明においては、図2に示すように
周面に複数の針1を有し、発泡板3表面へ小孔を穿設で
き、且つ発泡板3を圧縮できるように構成された有針ピ
ンチロール7、8を用い、発泡板3に小孔4を穿設する
と同時に発泡板3を圧縮する方法も採用することができ
る。
【0012】尚、本発明において圧縮率α(%)は、発
泡板3の圧縮前の厚みをD1 、圧縮時の厚みをD2 とし
た時、下記数式1で示される値である。
【0013】
【数1】α=(D1 −D2 )÷D1 ×100
【0014】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。
【0015】実施例1 低密度ポリエチレン20重量%、高密度ポリエチレン6
0重量%、ポリスチレン20重量%とからなるポリエチ
レン系混合樹脂100重量部当たり、イソブタン13重
量部を添加して押出機内で溶融混練した後、押出機から
押出して厚さ30mmの発泡板を得た。この発泡板の両面
に、孔径0.9mm、深さ10mmの小孔を針ロールを用いて
10mm間隔で穿設した。次にこの発泡板をプレス装置に
より圧縮率50%に圧縮し、60秒後に加圧を解除し
た。この発泡板を室温23℃、相対湿度50%の恒温恒
湿室内に置き、1日後、4日後、1週間後、1ケ月後の
発泡板内の残留イソブタンガスをガス検知機(理研計器
社製:GX−85型)により測定した。残留イソブタン
量は、発泡板の任意の箇所に貫通しない切込みを入れ、
切込み形成後直ちに、この切込みにガス検知機の測定管
をその先端が発泡板の略中央に位置するように差込み、
ピーク時の値を測定した ○・・・ガスを検出せず。 △・・・ガスが残留するが爆発限界以下である。 ×・・・爆発限界以内のガスが残留する。 として評価した。測定は5回行い、5回の内で最も悪い
評価を表1に示した。
【0016】実施例2 プレス装置のかわりにピンチロールを用い、小孔を穿設
した発泡板を10mm/秒の速度でピンチロール間を通過
させて圧縮した他は実施例1と同様の処理を行った。結
果を表1に示す。
【0017】実施例3 圧縮率を67%とした他は実施例2と同様の処理を行っ
た。結果を表1に示す。
【0018】実施例4 小孔の深さを20mmとした他は実施例2と同様の処理を
行った。結果を表1に示す。
【0019】実施例5 小孔を発泡板を貫通して穿設した他は実施例2と同様の
処理を行った。結果を表1に示す。
【0020】実施例6 小孔を発泡板の片面のみに穿設した他は実施例2と同様
の処理を行った。結果を表1に示す。
【0021】実施例7 圧縮率を83%とした他は実施例2と同様の処理を行っ
た。結果を表1に示す。
【0022】実施例8 有針ピンチロールを用い、発泡板に小孔を穿設すると同
時に圧縮を行った他は実施例3と同様の処理を行った。
結果を表1に示す。
【0023】実施例9 一方のピンチロールのみ有針ピンチロールを用い、小孔
を発泡板の片面のみに穿設したことと、圧縮率を50%
とした他は実施例8と同様の処理を行った。結果を表1
に示す。
【0024】実施例10 圧縮率を37%とした他は実施例2と同様の処理を行っ
た。結果を表1に示す。
【0025】比較例1 実施例1で用いたと同様の発泡板を、小孔の穿設も圧縮
も行わずに実施例1と同様の恒温恒湿室内に置き、発泡
板内の残留イソブタン量の経時変化を実施例1と同様に
して測定した。結果を表1に示す。
【0026】比較例2 実施例1と同様の発泡板に同様の小孔を穿設した後、圧
縮することなく恒温恒湿室内に置き、発泡板内の残留イ
ソブタン量の経時変化を実施例1と同様にして測定し
た。結果を表1に示す。
【0027】比較例3 小孔を穿設しない発泡板を用いた他は実施例2と同様の
処理を行った。結果を表1に示す。
【0028】比較例4 圧縮率を20%とした他は実施例2と同様の処理を行っ
た。結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明方法によれば、オレフィン系樹脂
発泡板内に残留する可燃性発泡剤ガスを短期間で空気等
と置換することができ、特に発泡板の厚みの1/4以上
の深さ、0.3〜5mm径の小孔を3〜50mmの間隔
で穿設すると更に効果的に残留可燃性発泡剤ガスの置換
を行うことができる。本発明方法では、発泡板内の残留
可燃性発泡剤ガス量を爆発限界以下に低下させるまでに
要する期間は1週間かそれ以下の短期間で良く、大気圧
下に放置するのみによって可燃性残留ガスを空気等と置
換していた従来法に比べて処理時間を大幅に短縮でき
る。また発泡板の圧縮にピンチロールを用いた場合、特
に小孔を発泡板の両面に穿設しておくと、残留可燃性
泡剤ガス量が爆発限界以下に低下するまでに4日程度と
いうきわめて短い期間で済み、非常に効率の良い処理を
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の一例を示す略図である。
【図2】本発明の他の実施態様を示す略図である。
【符号の説明】
3 オレフィン系樹脂発泡板 4 小孔 5、6 ピンチロール 7、8 有針ピンチロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 極楽 広行 栃木県宇都宮市平松本町829−4 コー ポ路101号 (56)参考文献 特開 昭52−96675(JP,A) 特開 昭63−151435(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 67/20

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オレフィン系樹脂発泡板の少なくとも片
    面に小孔を穿設した後、該発泡板を厚み方向に加圧し、
    圧縮率が30%以上となるように発泡板を圧縮して発泡
    板中に残留する可燃性発泡剤ガスを無機ガスと置換する
    ことを特徴とするオレフィン系樹脂発泡板中の残留可燃
    発泡剤ガスの無機ガス置換方法。
  2. 【請求項2】 オレフィン系樹脂発泡板の少なくとも片
    面に小孔を穿設すると同時に、該発泡板を加圧して圧縮
    率が30%以上となるように圧縮して発泡板中に残留す
    る可燃性発泡剤ガスを無機ガスと置換することを特徴と
    するオレフィン系樹脂発泡板中の残留可燃性発泡剤ガス
    の無機ガス置換方法。
  3. 【請求項3】 オレフィン系樹脂発泡板の板厚が10m
    m〜100mmで、圧縮率が30%以上80%以下であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載のオレフィン系
    樹脂発泡板中の残留可燃性発泡剤ガスの無機ガス置換方
  4. 【請求項4】 深さが発泡板の厚みの1/4以上、径が
    0.3〜5mmである小孔を3〜50mm間隔で発泡板
    に穿設する請求項1〜3のいずれかに記載のオレフィン
    系樹脂発泡板中の残留可燃性発泡剤ガスの無機ガス置換
    方法。
  5. 【請求項5】 発泡板をピンチロールによって加圧して
    圧縮する請求項1〜のいずれかに記載のオレフィン系
    樹脂発泡板中の残留可燃性発泡剤ガスの無機ガス置換方
    法。
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