JPH037319A - 熱可塑性樹脂発泡体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 任意形状の被包装物を段ボール箱など定形梱包体に収納
する場合、被包装物と梱包体の間に隙間が生じて安定性
が悪く、輸送時には被包装物を損傷する。これらを防止
するため、熱可塑性樹脂発泡体等の小片からなるいわゆ
るバラ状ｌ＃衝体を隙問に詰める包装形態がひろく採用
されている。

本発明は熱可塑性樹脂発泡体よりなるバラ状緩衝体に関
し、特に従来品の形状と異なる三次元的に湾曲したバラ
状ｙｌ街体及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 従来のバラ状緩衝体には、特公昭４．２−４５１２号公
報に開示されている断面円形の三次元的湾曲をもつ紐状
の形状、特開昭５９−１８７５６６号公報に開示されて
いる異形断面をもつ紐状の形状、あるいは特公昭４７−
３０１０２号公報、実公昭５７−５８１４１号公報に開
示されている比較的三次元的湾曲の少ない形状などが知
られている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術の湾曲した紐状のバラ状Ｍ衝体は、使用前にす
でに緩衝体が個々に互いに絡み合っているので、次のよ
うな不都合があった。つまり、使用時紙箱などの収納容
器の壁と被包装物との閏の空間間隙が狭い場合には、こ
の狭い間隙と詰めるために大きく絡み合った紐状緩衝体
同志を小分けするのに手間がかかった。又、絡み合いを
解くために力とかけて引張ると紐は破断し短くなり、そ
の結果として紐の湾曲が小さくなり三次元的充填効果が
少なくなった。

特公昭４７−３０１０２号公報、実公昭５７−５８１４
１号公報に開示された別の従来技術のバラ状緩衝体は、
Ｍ％体個々の絡み合いは少なく、紐状緩衝体と比較する
と作業上の取り吸いは容易である。しかしながらその反
面、必然的に使用時の紙箱など収納容器への充填量が多
くなるという不経済性がある。更に、包装箱の移動時、
荷動きにより１４衝体が動きやすく被包装物に対する緩
衝効果が減少するという欠陥があった。

更に従来の熱可塑性樹脂発泡体のバラ状緩衝体の製造に
おいては、通常、特公昭４７−３０１０２号公報、特開
昭５９−１８７５６６号公報に開示されているように、
押出機の先端に付設した多数個の小径押出孔を有する口
金より、発泡剤を含有する溶融熱可塑性樹脂を大気中に
押出し、発泡を阻止するために、この押出物を直ちに冷
却水中に導き急冷し４０℃以下に冷却したのち、所定長
さに細断して、−旦発泡性ペレットとなし、しかるのち
この発泡性ベレットを高温スチームなどで再加熱して再
発泡させ製品を得るというように、水中などでの急冷工
程を必要とし、製造上わづられしくかっ不経済な工程を
要するという欠陥がある。

本発明は上記問題点を一挙に解決するためになされたも
ので、その目的は（イ）三次元的湾曲が大きくかつバラ
状Ｉ！衝体相互の絡み合いが少なく、包装時の作業性が
よい、　（ロ）充填効率が大きい。

すなわち包装時充填使用量が少なく、かつ十分な緩衝機
能を示し荷動きが少ない、　（ハ）製造が容易で、経済
的に広い範囲で使用し得る。

本発明はこれらの特性を溝たすことができる改良された
熱可塑性樹脂発泡体とその製造方法を提供する。

（問題点を解決するための手段） 発明の内容を図面を用いて詳述する。

本発明の熱可塑性樹脂発泡体は、厚さ＝ｔ＋ｍｍの第１
図ａ、第３図ａの平面図で示すごとき形状、すなわち１
個の熱可塑性樹脂押出発泡線′条を中心とし、その周辺
に複数個の押出発泡細条が中心細条に対して対称的ある
いはほぼ対称的に配列され各押出細条のそれぞれその接
触部が合体してなる構造の薄平板状発泡体を、再加熱し
てなる第１図ｂ、第３図ｂ、第５図で示すごとき形状を
持つもので、図においてその寸法は厚さｔ＋＝２〜１２
工、湾曲を示す高さＹ１＝５〜３５１１１１１、湾曲部
先端間の最大長さＹ２＝２０〜６０報を満たす形状を示
すことにより、上記の本発明を達成することを特徴とす
る。

本発明のバラ状緩衝体の製造方法は、押出機先端に付設
した第２図ａ、第４図、第６図に示すごとき複数個の押
出孔を有する口金より発泡剤を含有する溶融熱可塑性樹
脂を大気中に押出し発泡成形体を得る熱可塑性樹脂発泡
体の製造方法において、該口金の押出孔は、１個の押出
孔を中心とし他の押出孔はこの中心押出孔に対して対称
的あるいはほぼ対称的に中心孔より所定半径の円周上に
配列され、これらの押出孔より押出された溶融樹脂を押
出発泡細条の太さと押出孔の最大径の比が３以上になる
ように自由発泡させ、これら複数個の押出発泡紐条と相
互に接触させ相互接触部を合体させたのち、大気中で冷
却し、ついでこの合体発泡体を押出方向に対して垂直に
１〜１０＋ａｍ厚に切断する。厚さｔが１闘以下では最
終的に得られたバラ状緩衝体の耐衝撃強度が弱く、また
１部市以上では次工程の再発抱時湾曲に要する時間が長
すぎるきらいがあり熱量の消費が多すぎ不経済である。

切断した薄平板状発泡体を発泡炉に導き高温スチームな
どで加熱時間を調整しつつ再加熱して再発泡し、発泡体
を上記のｔｌ、Ｙｌ、Ｙ２が所定の寸法を満たすような
湾曲した形状にすることを特徴とする。更に、第２図す
は、第２図ａに示す複数個の押出孔と同−構造の押出孔
を複数個有する口金で量産可能な口金を示す、該貴産口
令は、第４図および第６図に示す形状の押出孔にも適用
される。

本発明において熱可塑性樹脂とは、ポリスチレン樹脂、
スチレン成分が主体で他のスチレンと共重合し得る不飽
和有機化合物との共重合体であるポリスチレン系樹脂、
エチレン、プロピレン、ブテンなどのポリオレフィン樹
脂、エチレン、プロピレン、ブテンなどを主成分とする
ポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタアクリレートな
どのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニール系樹脂、ポリア
ミド系樹脂などである。

これらの樹脂に混合し、発泡体となすための発泡剤とし
ては、例えばプロパン、ブタン、ペンタンなどの低沸点
炭化水素、メチルクロライド、メチレンクロライド、モ
ノクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタ
ン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロモノフルオ
ロメタン、ジクロロテトラフルオロエタンなどのハロゲ
ン化炭化水素などの単品あるいはこれらの混合物、及び
これらと炭酸ガス、ｇｔ素などの無機系ガスとの混合物
が有効である。これらの低沸点発泡剤の添加量は所望す
る発泡体の密度によって異なるが、前述の熱可塑性樹脂
１００部に対して３〜３０部が好ましい。

また発泡体の気泡径を調整するための気泡調整剤として
は、タルク、炭酸カルシウム、アルミナなどの無機質の
微粉体、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛な
どの金属石鹸類、の微粉体、重曹とクエン酸などの混合
物が使用される。これらの気泡調整剤の添加量は前述の
熱可塑性樹脂１００部に対して０．　１〜３．０部が好
ましい。

更に必要に応じて着色剤、帯電防止剤、可塑剤なども熱
可塑性樹脂に添加し得る。

（作用） 本発明の熱可塑性樹脂発泡体及びその製造において、こ
れらの成分を混合し押出し発泡させるには通常スクリュ
ータイプの押出機が使用される。

即ち熱可塑性樹脂と気泡ｌｉｌ整剤などを押出機に供給
し、これを熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度に加熱し
、回転するスクリューにより混練し溶融可塑化したあと
、この溶融樹脂中に高圧ポンプにより押出機のベント孔
などより、低沸点発泡剤を圧入し、更に混練して発泡剤
を溶融熱可塑性樹脂中に均一に分散させ所定温度までこ
の溶融熱可塑性樹脂組成物を冷却し、しかるのち第２図
ａ、第４図、第６図に示すような複数個の押出孔を有す
る口金より大気中に押出して各押出細条を自由発泡させ
、各発泡細条を接触させ相互接触部を合体させたのち大
気中で冷却し、ついでこの合体発泡体を押出方向に対し
て垂直に所望厚さに切断する。

切断した薄平板状発泡体を発泡炉に導き再加熱し、再発
泡することにより三次元的に湾曲した熱可塑性樹脂発泡
体のバラ状Ｍ街体を製造する。

（実施例） 以下本発明を実施例にもとづき、図を参照しつつ詳細に
説明する。

ＭＦＲ＝５のポリスチレン１００重量部とタルク１．　
０重量部を混合したのち、混合物を１０ｋｇ／時間の割
合で口径５０韻φ、バレル長さ２１００關の押出機に供
給し、２３０℃で混練熔融し、押出機のベント孔よりフ
ロン−１１／フロン−２２＝５０１５０の組成の発泡剤
をポリスチレンに対して１５重量部の割合で高圧ポンプ
により溶融樹脂中に圧入し、更に溶融混合物を混練し発
泡剤を溶融樹脂中に均一に分散する。ついで溶融混合物
は混練しつつ外部より冷却し押出機の先端で１４０℃と
なし、　ｒ＋＝２ｎｓ、　ｒ２＝３１１１１、角θ＝７
２度の口金孔を持つ第２図ａに示す本発明方法の口金及
び比較例として中心孔を持たない第８図に示す口金より
大気中に押出した０口金の各押出孔から押出された各発
泡細条は、その最大長さＲ２、Ｒ２と押出孔の径ｒ１の
比ＲＩ／ｒ＋、Ｒｔ／　ｒ　＋はそれぞれ約７まで発泡
しつつ各発泡細条は相互に接触し合体して、その縦断面
はＨｌ、Ｒ２が３２■１の第１図ａ、第７図ａの形状に
なった。この合体発泡体を大気中で自然冷却したのち、
連続的に押出方向に垂直に４１謹厚に切断し薄平板状の
第１図ａ、第７図ａに示す切断発泡体を得た。この発泡
体の発泡倍率はそれぞれ２２（ｍｌ／ｇｒ）であった。

ついでこの薄平板状切断発泡体を発泡炉に導き１００℃
のスチームで１５秒間加熱して第１図すに示す厚さｔ１
＝７龍、湾曲高さＹ＋＝２７ｍｍ、湾曲部先端間の長さ
Ｙ２＝４０ｕｎの形状を示す本発明の三次元的に湾曲し
たバラ状＆Ｗ衡体及び第７図すに示す厚さｔ２＝７ｍ＋
ａ、　ｔ＝５０關の殆ど湾曲のない比較例のバラ状＃ｌ
Ｉ衡体を得た。おのおのの発泡倍率は５０（ｍｌ／ｇｒ
）であった、又本発明及び比較例のバラ状緩衝体の充填
効率はそれぞれ１８０　ｍ　Ｑ　／　ｇ　ｒ、７０ｍＬ
／ｇｒであった。

充填効率・　幅−３０ｃ＋＋＋、長さ＝　５０　ｃｍ、
高さ＝５０　ｃｍの段ボール箱に溝杯になるようにバラ
状緩衝体を入れ、この満杯量の緩 衝体重量（ｇ）を測定し、段ボール箱 の内容積（Ｖｍ　Ｌ）と＜Ｒ３との比Ｖｍ　ｌ　／　ｇ
を充填効率とする。

、　　　　　　　　　　　　　− ｒ＋＝２．　５ｍｍ、　ｒ２＝３．　５ｍｍ、　　角θ
＝１２０度を持つ第４図に示す本発明方法の口金及び比
較例として中心孔を持たない第１０図に示す口金を使用
した他は、実施例、比較例−１と同様に操作して第３図
ａ、第９図ａに示すごとき縦断面の形状の薄平板状切断
発泡体を得た。この発泡体の発泡倍率は２４（ｍｌ／ｇ
ｒ＞で、Ｒ＋／ｒ＋、Ｒ２／ｒ、はそれぞれ９であり、
Ｈ＋＝３５ｍｍ、Ｈ２＝３７關であった。

この発泡体を実施例６　比較例−１と同様に１００°Ｃ
のスチームで加熱し再発泡し、発泡倍率がそれぞれ６０
（ｍｌ／ｇｒ）の第３図ｂ、第９図すに示すような形状
のバラ状緩衝体を得た。第３図すに示すｔ　＋＝　８１
１＋３　　Ｙ＋＝　２２ｍｍ、Ｙ２＝５０１１−であり
三次元的に湾曲した本発明のバラ状緩衝体の形状を示し
、第９図すに示すｔ２＝８ｍ町　Ｌ＝５４龍で殆ど湾曲
のない比較例のバラ状緩衝体を示す。

本発明及び比較例のバラ状緩衝体の充填効率はそれぞれ
１６０　ｍ　ｌ　／　ｇ　ｒ、８０　ｍ　ｅ　／　ｇ　
ｒであった。

実」糺ｊ１ユ ｒ１＝２器、ｒ２＝３ｍｍ、ｒ、＝Ｑ、　　５ｍｍ、角
θ＝７２度と持つ本発明の請求項３記載にもとづく第９
図すに示す口金を使用した他は、実ｍ例１と同様に操作
して第１図ａに示したとほぼ同じ縦断面の形状の薄平板
状切断発泡体を得た。この発泡体の発泡倍率は２０（ｍ
Ｌ／ｇｒ）でＲ＋／ｒ＋＝６、Ｈ＋＝３０ｍｍであった
。この発泡体を実施例１と同様に１００℃のスチームで
加熱し、再発泡し発泡倍率が４５（ｍｌ／ｇｒ）の第５
図に示す本発明の三次元的に湾曲したバラ状＆！！衝体
を得た。第５図でｔ　＋　＝　７　ａｍ、　　Ｙ　＋　
＝　２４　ａｍ、Ｙ２＝４４１１であり充填効率は１７
０ｍ１／ｇｒであった８本実施例によって得られたバラ
状緩衝体は実施例１により得られたバラ状緩衝体と比較
して、再発泡時間−のスチーム加熱時間では発泡倍率、
湾曲高さ、充填効率が小さい欠点があるが、中心孔と周
辺孔とを細孔で連結することにより次ぎに示す試験方法
による圧壊強度が２倍以上大である特徴を持つ。

圧壊強度：　幅６０龍＊長さ８０報＊厚さ約３關の寸法
で重さ約１１０ｇｒの鋼板を一枚 づつ静かにバラ状Ｍｌ衡体の上に逐次のせてゆき、鋼板
の重量に耐えられず終 りにバラ状＃ＩＩ衝体が破壊した時のＷ４板の重量を測
定し、これを圧壊強度とす。

以下、第１表に実施例、比較例−１， ２、実 施例３の結果を比較して示す。

第　　１　　表 （発明の効果ン 本発明（熱可塑性樹脂発泡体）は上述のように、全体が
三次元的に大きく湾曲したバラ状［新体であり、三次元
的湾曲の少ない形状の比較例に示した従来技術のバラ状
緩衝体に較べて、収納容器への充填量が１／２以下で同
じ緩衝効果を有する。

湾曲した紐状の従来技術バラ状１１体は、大きく絡み合
った紐状４１１体同志を手間をかけて小分けしたり、小
分けするため引張って紐が破断し短くなり充填効果が低
下したのに対し、本発明バラ状緩衝体は相互の絡み合い
がないため、小分けする必要もなく充填効果が低下する
おそれもなく、取り扱いやすい。

本発明（熱可塑性樹脂発泡体の製造方法）は、特公昭４
７−３０１０２号公報、特開昭５９−１８７５６６号公
報に開示された従来技術バラ状緩衝体製造における急冷
工程が不要である。

本発明（熱可塑性樹脂発泡体の製造方法）は上述の新規
な熱可塑性樹脂発泡体を製造するための全く新規な方法
である。

【図面の簡単な説明】

第１．３．５図は本発明熱可塑性樹脂発泡体の形状を説
明する図で、第１図ａは合体発泡体を小片に切断した薄
平板状発泡体の断面図、第１図すは第１図ａの薄平板状
発泡体を加熱再発泡したバラ状［１１ｒ体を第１図ａの
ａ→位！より机上水平方向より見た形状の斜視図、第１
図Ｃは・第１図すのｂ→方向より見た形状の斜視図、第
２図ａは第１図に示す本発明バラ状緩衝−本製造用口金
の正面図、第２図すは第２図ａの口金が複数個配列され
た図、第３図ａは本発明の別の薄平板状発泡体の断面図
、第３図すは第３図ａの薄平板状発泡体を加熱再発泡し
たバラ状緩衝体を第３図ａのａ→位置より机上水平方向
より見た形状の斜視図、第４図は第３図に示す本発明バ
ラ状緩衝体製造用口金の正面図、第５図ａは本発明の別
のバラ状＆！街体の斜視図、第５図すは第５図ａのａ→
方向より見た形状の斜視図、第６図は第５図に示す本発
明バラ状Ｊ［＃製造用口金の正面図、第７図は比較例１
で例示した従来技術を説明する図で、第７図ａは薄平板
状発泡体の断面図、第７図すは第７図ａの薄平板状発泡
体を加熱再発泡したバラ状ＮＩ新体を第７図ａのｂ→位
置より机上水平方向より見た形状の斜視図、第８図は第
７図に示す従来技術バラ状緩衝体製造用口金の正面図、
第９図は比較例２で例示した従来技術を説明する図で、
第９図ａは薄平板状発泡体の断面図、第９図すは第９図
ａの薄平板状発泡体を加熱再発泡したバラ状ｙｌ新体を
第９図ａのｂ→位置より机上水平方向より見た形状の斜
視図、第１０図は第９図に示す従来技術のバラ状榎衡体
製造用口金の正面図を示す。 Ｒ１，Ｒ２は発泡細条の最大長さ、Ｒ５、Ｒ２は断面の
最大長さ、Ｇは発泡細条の接触合体境界線、Ｙｌは湾曲
高さ、Ｙ２は湾曲部先端間の長さ、　２はバラ状緩衝体
の最大長さ、ｔｌ、ｔ２はバラ状［新体の厚さ、ｒ＋は
押出孔の径、ｒ２は中心押出孔の中点０と周辺押出孔の
中点０１との距離、ｒ３は中心押出孔と各周辺押出孔と
の連絡孔の幅、θは相隣れる２個の押出孔の中点０＋、
　　Ｏｐと中心孔の中点Ｏとのなす角度を示す。 （ｂ） （ｂ） 第３図 第４図 ＩＣＩ） （ｂ） 第５図 第ｑ図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）１個の熱可塑性樹脂発泡体を中心とし、その周辺
   に２個以上の熱可塑性樹脂発泡体が対称的あるいはほぼ
   対称的に配列され中心発泡体と一体化し、全体が三次元
   的に湾曲した形状であり、発泡体の肉厚＝２〜１２ｍｍ
   、湾曲を示す高さ＝５〜３５ｍｍ、湾曲部先端間の最大
   長さ＝２０〜６０ｍｍの湾曲形状であることを特徴とす
   る熱可塑性樹脂発泡体。
2. （２）押出機先端に付設した複数個の押出孔を有する口
   金より、発泡剤を含有する溶融熱可塑性樹脂を大気中に
   押出して発泡成形体を得る熱可塑性樹脂発泡体の製造方
   法において、該口金の押出孔は１個の押出孔を中心とし
   、他の押出孔は中心押出孔に対して対称的あるいはほぼ
   対称的に中心押出孔より所定半径を持つ円周上に配列さ
   れ、これら複数押出孔を出た溶融熱可塑性樹脂を押出発
   泡細条の縦断面の最大長さと押出孔の最大長さとの比が
   ３以上になるように自由発泡させ、これら複数個の押出
   発泡細条を相互に接触させ、相互接触部を合体させたの
   ち冷却し、その後合体発泡体を押出し方向に対して垂直
   に１〜１０ｍｍの厚さに切断する。切断した薄平板状発
   泡体を発泡炉に導き再加熱し再発泡することを特徴とす
   る請求項１記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。
3. （３）上記第２項において、口金の中心押出孔と、その
   周辺に配列された複数個の押出孔の一部あるいは全部と
   が細孔によって連結された口金を用いたことを特徴とす
   る請求項２記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。