JP5299939B2 - 発泡樹脂製容器の製造方法 - Google Patents
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Description
流体発泡剤雰囲気中に樹脂シートが積層して置かれることで前記発泡剤が前記樹脂シート中に進入し前記発泡剤の発泡により発泡樹脂シートが構成されることになる発泡樹脂シート構成用の樹脂シートであって、
前記樹脂シートは、その表面に、前記積層樹脂シートにおける樹脂シートと樹脂シートとの間に隙間が形成されるよう凹及び/又は凸が構成されてなる
ことを特徴とする発泡樹脂シート構成用の樹脂シートによって解決される。
前記樹脂シートは、
その表面に、前記樹脂シートが積層された場合、この積層樹脂シートにおける樹脂シートと樹脂シートとの間に隙間が形成されるよう凹及び/又は凸が構成され、
かつ、ロール状に巻回されたものである
ことを特徴とする発泡樹脂シート構成用の樹脂シートによって解決される。
前記発泡剤含有工程の後、前記樹脂シートを発泡させる発泡工程
とを具備することを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法によって解決される。
前記積層工程の後、発泡剤の雰囲気下に保持し、該発泡剤を樹脂シート中に含有させる発泡剤含有工程と、
前記発泡剤含有工程の後、前記樹脂シートを発泡させる発泡工程
とを具備することを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法によって解決される。
これは、発泡を上記時点で停止させることによって、樹脂が結晶性樹脂の場合、一段の結晶化を防止する為である。なぜならば、結晶化が進み過ぎると、この発泡樹脂シートを二次成形し難くなるからである。例えば、発泡樹脂シートを成形して容器とする場合、所定形状の容器が得られ難い。発泡用流体(発泡剤)は、不活性ガスである。例えば、炭酸ガス、窒素ガスなどのガスが挙げられる。発泡用流体(発泡剤)としては、例えば超臨界状態の流体を用いることも出来る。ここで、発泡剤である超臨界状態の流体とは、物質に固有な気体−液体−固体の状態の中、気体−液体間には臨界点が存在し、臨界点以上の温度・圧力にすると凝縮が起きない高密度な流体相となり、このような状態で存するものを言う。例えば、二酸化炭素は31.1℃を越える温度及び7.43MPaを越える圧力で超臨界状態のものとなる。その他にも、窒素、酸素、水、エタン等にあっても、超臨界状態の流体と成り得る。そして、上記の発泡剤(発泡源)の含浸量(含有量)が多い程、発泡(気泡)の核数が多くなり、発泡特性が向上する。飽和含浸量(含有量)は、含浸時の圧力が高いほど多くなり、その速度も同圧力が高いほど速くなる。従って、発泡剤含有工程は加圧下で行われることが好ましい。そして、発泡剤をシート中に含浸(含有)させる為に印加していた圧力を開放する減圧時の温度は低い程、発泡(気泡)の核数が多くなる。但し、樹脂シートが軟化状態でなければ発泡が起き難い。従って、発泡工程は、発泡剤含有工程における圧力より低い圧力下において、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱されることが好ましい。
[実施例1]
ポリ乳酸(PLA2002D、ネーチャーワークス社製:結晶性ポリ乳酸)をTダイ式50mm単軸押出機に投入し、0.95mm厚×350mm幅×100m長さの外径370mmのエンボス柄ポリ乳酸シートロールを得た(シートの厚さは凸部も含めた最大厚さである)。その際、底辺1×1mm、高さ0.15mmの四角錘模様を敷詰めたデボス加工を施したキャストロールと、鏡面のタッチロールとで、リップから出た溶融樹脂を挟み、冷却してエンボス柄を形成し、それを内径4インチ、外径108mmのステンレス製管に巻き付けた。巻き取られたロールの側面を拡大観察すると、ロールのデボス加工は完全に転写されておらず、エンボスの山高さ(シート最大隙間)は0.13mmであった。そして、このシート長手方向の1m当たりのシート間の平均隙間を求めた(ロール体の幅方向の中央部の拡大写真を得、この拡大写真から空隙部の部分の面積を算出した)処、126mm2であった。そして、この隙間が幅方向に均一にあるので、1m2当たりの空間体積は126cm3であった。
ポリ乳酸(PLA4032D、ネーチャーワークス社製)に平均粒子径2.5μmのタルクを10重量%混練分散したコンパウンドをTダイ式50mm単軸押出機に投入し、0.95mm厚×350mm幅×100m長さの外径370mmのエンボス柄ポリ乳酸シートを得た。その際、底辺1×1mm、高さ0.15mmの四角錘模様を敷詰めたデボス加工を施したキャストロールと鏡面のタッチロールとで、リップから出た溶融樹脂を挟み、冷却してエンボス柄を形成し、それを内径4インチ、外径108mmのステンレス製管に巻き付けた。巻き取られたロールの側面を拡大観察すると、ロールのデボス加工は完全には転写されておらず、エンボスの山高さ(シート最大隙間)は0.12mmであった。そして、このシート長手方向の1m当たりのシート間の平均隙間を求めた処、116mm2であった。そして、この隙間が幅方向に均一にあるので、1m2当たりの空間体積は116cm3であった。
実施例2において、炭酸ガス含浸(含有)工程の条件を圧力が5MPaで温度が40℃で時間が24時間とした以外は同様に行い、発泡樹脂シートを得た。そして、この発泡樹脂シートを用いて実施例2と同様にして容器を二次成形しようとした。しかしながら、このものは、結晶化が進み過ぎていて、目的とした容器形状のものが出来なかった。すなわち、目的とする容器の形状に賦型しようとすると、気泡が壊れるまで加熱しなければならなかった。尚、二次成形前の発泡樹脂シートの結晶化指標を調べた処、18J/gであった。但し、この発泡樹脂シートであっても、例えば断熱材の如きの製品であれば、即ち、二次成形を要さないような目的のものには、結晶化が進んでいても差し支えないものである。
非晶性のポリスチレン(G9401 PSジャパン社製)を95重量%、スチレンブタジエンゴム(TR2003 JSR社製)を5重量%の割合でドライブレンドし、Tダイ式50mm単軸押出機に投入し、0.95mm厚×350mm幅×100m長さの外径360mmのエンボス柄ポリ乳酸シートロールを得た(シートの厚さは凸部も含めた最大厚さである)。その際、底辺1×1mm、高さ0.15mmの四角錘模様を敷詰めたデボス加工を施したキャストロールと、鏡面のタッチロールとでリップから出た溶融樹脂を挟み、冷却してエンボス柄を形成し、それを内径4インチ(外径108mm)のステンレス製管に巻きつけることにより製造した。巻き取られたロールの側面を拡大観察すると、ロールのデボス加工は完全に転写されておらず、エンボスの山高さ(シート最大隙間)は0.12mmであった。そこから、シート流れ方向の1m当たりのシート間の平均隙間を求めた処、116mm2であった。そして、この隙間が幅方向に均一にあるので、1m2当たりの空間体積は116cm3であった。
鏡面のキャストロールを用いた以外は実施例1と同様に行った。
代 理 人 宇 高 克 己
Claims (11)
- 発泡樹脂製容器の製造方法であって、
表面に凹凸が形成された樹脂シートの積層体を発泡剤の雰囲気下に保持し、前記発泡剤を前記樹脂シート中に含有させる発泡剤含有工程と、
前記発泡剤含有工程の後、前記樹脂シートを発泡させる発泡工程と、
樹脂シートの結晶化指標(20℃/分の昇温条件で示差走査型熱量計にて測定したときの結晶融解熱量ΔHmの絶対値と昇温中の結晶化により発生する昇温結晶化熱量ΔHcの絶対値との差)が7〜14J/gの時点で発泡を停止させる発泡停止工程と、
前記発泡停止工程の後の発泡樹脂シートを容器状に成形する成形工程
とを具備することを特徴とする発泡樹脂製容器の製造方法。 - 前記表面に凹凸が形成された樹脂シートの積層体を発泡剤の雰囲気下に保持し、前記発泡剤を前記樹脂シート中に含有させる発泡剤含有工程は、
シート中に発泡剤が万遍なく含有して行くように凹凸が表面に形成された樹脂シートをロール状に巻き取る積層工程と、
前記積層工程の後、発泡剤の雰囲気下に保持し、前記発泡剤を樹脂シート中に含有させる発泡剤含有工程
とを具備することを特徴とする請求項1の発泡樹脂製容器の製造方法。 - 発泡剤が不活性ガスである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2の発泡樹脂製容器の製造方法。 - 発泡剤含有工程は加圧雰囲気下で行われる
ことを特徴とする請求項1〜請求項3いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。 - 発泡工程は、発泡剤含有工程における圧力より低い圧力で、かつ、樹脂のガラス転移温度以上の温度で行なわれる
ことを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。 - 樹脂シートがポリ乳酸樹脂シートである
ことを特徴とする請求項1〜請求項5いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。 - 積層樹脂シート間に形成される隙間が30μm〜300μmである
ことを特徴とする請求項1〜請求項6いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。 - 積層樹脂シート間に形成される隙間は、該シートの長手方向に沿って該積層樹脂シートを切断した場合における該隙間の断面積が、長さ1m当たり、10mm 2 〜300mm 2 である
ことを特徴とする請求項1〜請求項7いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。 - 積層樹脂シート間に形成される隙間は、該隙間の体積が、1m 2 当たり、10cm 3 〜300cm 3 である
ことを特徴とする請求項1〜請求項8いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。 - 積層樹脂シート間に形成される隙間は、樹脂シートの短手方向における一端側から他端側に繋がっている
ことを特徴とする請求項1〜請求項9いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。 - 樹脂シート表面の凹及び/又は凸は、エンボス加工またはデボス加工により形成される
ことを特徴とする請求項1〜請求項10いずれかの発泡樹脂製容器の製造方法。
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