JPH0890626A - ポリエチレン系樹脂板状発泡体及びその製造方法 - Google Patents
ポリエチレン系樹脂板状発泡体及びその製造方法Info
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- JPH0890626A JPH0890626A JP6251289A JP25128994A JPH0890626A JP H0890626 A JPH0890626 A JP H0890626A JP 6251289 A JP6251289 A JP 6251289A JP 25128994 A JP25128994 A JP 25128994A JP H0890626 A JPH0890626 A JP H0890626A
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- Molding Of Porous Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 寸法安定性に優れていると共に圧縮強度等の
機械的強度が大きく、そのうえ繰り返し圧縮に対する耐
性の大きい厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡体を提供
すること。 【構成】 ポリエチレン系樹脂、発泡剤及び収縮防止剤
等を押し出し機内で加熱・混練し、該操作によって得ら
れる溶融ゲルを低圧域に押し出して形成される板状発泡
体において、厚み方向の平均気泡径が０．６５〜１．０
０ｍｍであると共に、該平均気泡径が幅方向の平均気泡
径の１．０〜１．２５倍で且つ押し出し方向の平均気泡
径の０．８５〜１．１倍であることを特徴とするポリエ
チレン系樹脂板状発泡体。
機械的強度が大きく、そのうえ繰り返し圧縮に対する耐
性の大きい厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡体を提供
すること。 【構成】 ポリエチレン系樹脂、発泡剤及び収縮防止剤
等を押し出し機内で加熱・混練し、該操作によって得ら
れる溶融ゲルを低圧域に押し出して形成される板状発泡
体において、厚み方向の平均気泡径が０．６５〜１．０
０ｍｍであると共に、該平均気泡径が幅方向の平均気泡
径の１．０〜１．２５倍で且つ押し出し方向の平均気泡
径の０．８５〜１．１倍であることを特徴とするポリエ
チレン系樹脂板状発泡体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリエチレン系樹脂板状
発泡体に関するものであり、より具体的には物品の緩衝
包装材や家屋建築材料等に使われるポリエチレン系樹脂
板状発泡体及びその製造方法に関するものである。
発泡体に関するものであり、より具体的には物品の緩衝
包装材や家屋建築材料等に使われるポリエチレン系樹脂
板状発泡体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリエチレン系樹脂発泡シートは大量に
製造されているが、緩衝包装材や家屋建築材料等に好適
な厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡体を押し出し成形
法で直接製造する場合には成形体の収縮や圧縮強度不足
等の問題がある。そこで、前記の用途に使われるポリエ
チレン系樹脂板状発泡体は、発泡粒子を型内で成形して
製造するのが一般的であるが、この方法では工程が二段
階になるため好ましい方法ではなく、やはり原料樹脂か
ら押し出し成形法で直接製造する方法の開発が望まれて
いる。そのため、収縮防止剤の改良等の種々の方法が提
案されているが、充分満足できる結果は得られていな
い。例えば、特開昭５４−８１３７０号公報には、炭素
数８〜２０の脂肪酸のポリオールエステルを収縮防止剤
として添加することが提案されているが、発泡剤として
ブタン等のガス透過係数の比較的高い発泡剤を使用して
発泡シートを得る場合、この方法は効果的であるが、厚
みのある板状発泡体を得る場合には発泡体内部に『す』
と呼ばれる空気溜りの空間ができてしまう現象や発泡体
の収縮が見られる。また、特開昭５４−１２７４７３号
公報には、炭素数１１−２３の脂肪酸と水酸基３〜８の
多価アルコールとの完全エステルを収縮防止剤として添
加することが提案されているが、収縮防止に必要な多価
アルコールの水酸基が全てエステル結合している為に収
縮防止効果がそれ程大きなものではなかった。また、特
開平３−２１５５３号公報には、炭素数２１以上の脂肪
酸と水酸基３〜７個を有する多価アルコールとの部分エ
ステルたとえばベヘン酸モノグリセライドを収縮防止剤
として添加することが提案されているが、収縮防止効果
がやや遅れて発現するため、ガス置換に時間を要する厚
物発泡体の場合は、特に得られる発泡体の圧縮強度が小
さくなり、このため長時間の養生や高温養生が必要とな
るものであった。
製造されているが、緩衝包装材や家屋建築材料等に好適
な厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡体を押し出し成形
法で直接製造する場合には成形体の収縮や圧縮強度不足
等の問題がある。そこで、前記の用途に使われるポリエ
チレン系樹脂板状発泡体は、発泡粒子を型内で成形して
製造するのが一般的であるが、この方法では工程が二段
階になるため好ましい方法ではなく、やはり原料樹脂か
ら押し出し成形法で直接製造する方法の開発が望まれて
いる。そのため、収縮防止剤の改良等の種々の方法が提
案されているが、充分満足できる結果は得られていな
い。例えば、特開昭５４−８１３７０号公報には、炭素
数８〜２０の脂肪酸のポリオールエステルを収縮防止剤
として添加することが提案されているが、発泡剤として
ブタン等のガス透過係数の比較的高い発泡剤を使用して
発泡シートを得る場合、この方法は効果的であるが、厚
みのある板状発泡体を得る場合には発泡体内部に『す』
と呼ばれる空気溜りの空間ができてしまう現象や発泡体
の収縮が見られる。また、特開昭５４−１２７４７３号
公報には、炭素数１１−２３の脂肪酸と水酸基３〜８の
多価アルコールとの完全エステルを収縮防止剤として添
加することが提案されているが、収縮防止に必要な多価
アルコールの水酸基が全てエステル結合している為に収
縮防止効果がそれ程大きなものではなかった。また、特
開平３−２１５５３号公報には、炭素数２１以上の脂肪
酸と水酸基３〜７個を有する多価アルコールとの部分エ
ステルたとえばベヘン酸モノグリセライドを収縮防止剤
として添加することが提案されているが、収縮防止効果
がやや遅れて発現するため、ガス置換に時間を要する厚
物発泡体の場合は、特に得られる発泡体の圧縮強度が小
さくなり、このため長時間の養生や高温養生が必要とな
るものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、収縮性が小
さいために寸法安定性に優れていると共に圧縮強度等の
機械的強度が大きく、そのうえ繰り返し圧縮に対する耐
性の大きい厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡体を提供
することをその課題とする。
さいために寸法安定性に優れていると共に圧縮強度等の
機械的強度が大きく、そのうえ繰り返し圧縮に対する耐
性の大きい厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡体を提供
することをその課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、板状発泡体の場
合、収縮防止剤に加えて発泡体の気泡構造と発泡剤に着
目することにより、両者のバランスが重要であることを
見い出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明によれば、ポリエチレン系樹脂、発泡剤及び収縮防止
剤等を押し出し機内で加熱・混練し、該操作によって得
られる溶融ゲルを低圧域に押し出して形成される板状発
泡体において、厚み方向の平均気泡径が０．６５〜１．
００ｍｍであると共に、該平均気泡径が幅方向の平均気
泡径の１．０〜１．２５倍で且つ押し出し方向の平均気
泡径の０．８５〜１．１倍であることを特徴とするポリ
エチレン系樹脂板状発泡体、特に２５％圧縮強度が０．
５５ｋｇ/ｃｍ2以上、厚みが１５ｍｍ以上の該板状発泡
体が提供される。尚、使用される発泡剤としては、１，
１−ジフルオロエタン５〜５０ｍｏｌ％とイソブタン９
５〜５０ｍｏｌ％との混合発泡剤が好ましい。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、板状発泡体の場
合、収縮防止剤に加えて発泡体の気泡構造と発泡剤に着
目することにより、両者のバランスが重要であることを
見い出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明によれば、ポリエチレン系樹脂、発泡剤及び収縮防止
剤等を押し出し機内で加熱・混練し、該操作によって得
られる溶融ゲルを低圧域に押し出して形成される板状発
泡体において、厚み方向の平均気泡径が０．６５〜１．
００ｍｍであると共に、該平均気泡径が幅方向の平均気
泡径の１．０〜１．２５倍で且つ押し出し方向の平均気
泡径の０．８５〜１．１倍であることを特徴とするポリ
エチレン系樹脂板状発泡体、特に２５％圧縮強度が０．
５５ｋｇ/ｃｍ2以上、厚みが１５ｍｍ以上の該板状発泡
体が提供される。尚、使用される発泡剤としては、１，
１−ジフルオロエタン５〜５０ｍｏｌ％とイソブタン９
５〜５０ｍｏｌ％との混合発泡剤が好ましい。
【０００５】本発明者らが試行錯誤的に詳細に研究を進
めた結果によると、厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡
体では、セル構造と発泡体の収縮や発泡体物性が密接に
関連していることが分かった。すなわち、厚み方向の平
均気泡径を０．６５〜１．００ｍｍにすると共に、該平
均気泡径が幅方向の平均気泡径の１．０〜１．２５倍、
好ましくは１．０〜１．１５倍で押し出し方向のそれの
０．８５〜１．１倍、好ましくは０．８５〜０．９５倍
であれば、圧縮強度を充分に大きくすることができる。
また、各方向の平均気泡径の比率が前記のように形成さ
れていれば、繰り返し圧縮に対する耐性が大きくなり、
緩衝包装材として多数回使用した場合の緩衝性低下が防
止される。そして、厚み方向の平均気泡径が０．６５ｍ
ｍ未満では膜厚不足等によって発泡体の寸法安定性が低
下し、そのために発泡体の寸法が安定するまでに長時間
の養生を必要としたり、養生後の発泡体表面が凹凸にな
る等の問題が起る。厚み方向の平均気泡径が１．００ｍ
ｍを超える場合は、圧縮時気泡が座屈し易いために圧縮
強度の低下や圧縮回収性の低下が起る。なお、以上に記
した平均気泡径は、図３のように発泡体を、シート幅方
向（Ｘ）及びシート押し出し方向（Ｙ）でスライスした
断面を各方向５箇所以上顕微鏡写真で撮影し、１００〜
１５０個の気泡についてシート幅方向（Ｘ）、シート押
し出し方向（Ｙ）及びシート厚み方面（Ｚ）の３方向の
各気泡径に相当する径（Ｘ1、Ｘ2…、Ｙ1、Ｙ2…、
Ｚ1、Ｚ2…）を測定した結果（３方向の各方向１００〜
１５０×５個以上の気泡について測定）から求めた平均
値である。
めた結果によると、厚手のポリエチレン系樹脂板状発泡
体では、セル構造と発泡体の収縮や発泡体物性が密接に
関連していることが分かった。すなわち、厚み方向の平
均気泡径を０．６５〜１．００ｍｍにすると共に、該平
均気泡径が幅方向の平均気泡径の１．０〜１．２５倍、
好ましくは１．０〜１．１５倍で押し出し方向のそれの
０．８５〜１．１倍、好ましくは０．８５〜０．９５倍
であれば、圧縮強度を充分に大きくすることができる。
また、各方向の平均気泡径の比率が前記のように形成さ
れていれば、繰り返し圧縮に対する耐性が大きくなり、
緩衝包装材として多数回使用した場合の緩衝性低下が防
止される。そして、厚み方向の平均気泡径が０．６５ｍ
ｍ未満では膜厚不足等によって発泡体の寸法安定性が低
下し、そのために発泡体の寸法が安定するまでに長時間
の養生を必要としたり、養生後の発泡体表面が凹凸にな
る等の問題が起る。厚み方向の平均気泡径が１．００ｍ
ｍを超える場合は、圧縮時気泡が座屈し易いために圧縮
強度の低下や圧縮回収性の低下が起る。なお、以上に記
した平均気泡径は、図３のように発泡体を、シート幅方
向（Ｘ）及びシート押し出し方向（Ｙ）でスライスした
断面を各方向５箇所以上顕微鏡写真で撮影し、１００〜
１５０個の気泡についてシート幅方向（Ｘ）、シート押
し出し方向（Ｙ）及びシート厚み方面（Ｚ）の３方向の
各気泡径に相当する径（Ｘ1、Ｘ2…、Ｙ1、Ｙ2…、
Ｚ1、Ｚ2…）を測定した結果（３方向の各方向１００〜
１５０×５個以上の気泡について測定）から求めた平均
値である。
【０００６】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体
は、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度
ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等の単一重合
体のほか、スチレン、プロピレン、１−ブテン等の共重
合用モノマーが２５重量％以下、好ましくは１０重量％
以下含まれている共重合体、又はその変性物であっても
良い。これら発泡体製造原料用樹脂のうち、特に好まし
い樹脂は融点１０７〜１１８℃でメルトインデックス
（以下、ＭＩと略記する）１．０〜３．０ｇ／１０分の
低密度ポリエチレンである。発泡体密度は、０．０９〜
０．０２５ｇ/ｃｍ3、好ましくは０．０６〜０．０３ｇ
/ｃｍ3であり、発泡体密度が０．０２５ｇ/ｃｍ3未満で
は気泡壁が薄くなる等の理由で機械的強度が低下し、発
泡体密度が０．０９ｇ/ｃｍ3超では断熱性や緩衝性が低
下する。又、板状発泡体厚みは、１０〜２００ｍｍ、好
ましくは１５〜１５０ｍｍであり、厚みがこの様な範囲
において本発明の目的とする機械的強度及び寸法安定性
の効果が際立って発揮される。
は、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度
ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等の単一重合
体のほか、スチレン、プロピレン、１−ブテン等の共重
合用モノマーが２５重量％以下、好ましくは１０重量％
以下含まれている共重合体、又はその変性物であっても
良い。これら発泡体製造原料用樹脂のうち、特に好まし
い樹脂は融点１０７〜１１８℃でメルトインデックス
（以下、ＭＩと略記する）１．０〜３．０ｇ／１０分の
低密度ポリエチレンである。発泡体密度は、０．０９〜
０．０２５ｇ/ｃｍ3、好ましくは０．０６〜０．０３ｇ
/ｃｍ3であり、発泡体密度が０．０２５ｇ/ｃｍ3未満で
は気泡壁が薄くなる等の理由で機械的強度が低下し、発
泡体密度が０．０９ｇ/ｃｍ3超では断熱性や緩衝性が低
下する。又、板状発泡体厚みは、１０〜２００ｍｍ、好
ましくは１５〜１５０ｍｍであり、厚みがこの様な範囲
において本発明の目的とする機械的強度及び寸法安定性
の効果が際立って発揮される。
【０００７】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体は
例えば以下の方法で製造可能であり、発泡剤と収縮防止
剤との組合せによる製造方法を挙げることができる。具
体的には、１，１−ジフロロエタンとイソブタンの特定
量の混合物を発泡剤とし、ステアリン酸モノグリセライ
ドとベヘン酸モノグリセライドの混合物、ステアリン酸
モノグリセライド、又はベヘン酸モノグリセライドを収
縮防止剤とする方法等が挙げられる。
例えば以下の方法で製造可能であり、発泡剤と収縮防止
剤との組合せによる製造方法を挙げることができる。具
体的には、１，１−ジフロロエタンとイソブタンの特定
量の混合物を発泡剤とし、ステアリン酸モノグリセライ
ドとベヘン酸モノグリセライドの混合物、ステアリン酸
モノグリセライド、又はベヘン酸モノグリセライドを収
縮防止剤とする方法等が挙げられる。
【０００８】前記のように、本発明のポリエチレン系樹
脂板状発泡体を製造する場合には、特定の気泡構造を採
るように発泡剤の種類を低沸点炭化水素、低沸点ハロゲ
ン化炭化水素、低沸点ハロゲン化炭素、或いはこれらの
混合物から選定し、更に収縮防止剤等との兼ね合いで決
定すればよいが、特にイソブタンと１，１−ジフルオロ
エタンとの混合物が好ましい。又、該混合物では混合比
によって気泡構造が変動する場合が多い。例えば、１，
１−ジフルオロエタンとイソブタンの混合物を発泡剤と
する場合は、前者を５〜５０モル％、後者を９５〜５０
モル％の割合で混合することが特に好ましい。前者の混
合比が５モル％未満では気泡径が大きくなって圧縮強度
不充分となる場合が多く、前者の混合比が５０モル％を
超える場合では気泡径が小さくなって寸法安定性が悪く
なる場合が多い。発泡剤添加量は所望する発泡倍率に応
じて適宜定めれば良い。例えば、１，１−ジフルオロエ
タンとイソブタンとのモル比５：９５〜５０：５０の混
合物を発泡剤とし、低密度ポリエチレンを発泡させる場
合に前記発泡体密度０．０９〜０．０２５ｇ/ｃｍ3倍率
の範囲とするためには、低密度ポリエチレン重量の５〜
２０重量％となるように発泡剤を添加すれば良い。
脂板状発泡体を製造する場合には、特定の気泡構造を採
るように発泡剤の種類を低沸点炭化水素、低沸点ハロゲ
ン化炭化水素、低沸点ハロゲン化炭素、或いはこれらの
混合物から選定し、更に収縮防止剤等との兼ね合いで決
定すればよいが、特にイソブタンと１，１−ジフルオロ
エタンとの混合物が好ましい。又、該混合物では混合比
によって気泡構造が変動する場合が多い。例えば、１，
１−ジフルオロエタンとイソブタンの混合物を発泡剤と
する場合は、前者を５〜５０モル％、後者を９５〜５０
モル％の割合で混合することが特に好ましい。前者の混
合比が５モル％未満では気泡径が大きくなって圧縮強度
不充分となる場合が多く、前者の混合比が５０モル％を
超える場合では気泡径が小さくなって寸法安定性が悪く
なる場合が多い。発泡剤添加量は所望する発泡倍率に応
じて適宜定めれば良い。例えば、１，１−ジフルオロエ
タンとイソブタンとのモル比５：９５〜５０：５０の混
合物を発泡剤とし、低密度ポリエチレンを発泡させる場
合に前記発泡体密度０．０９〜０．０２５ｇ/ｃｍ3倍率
の範囲とするためには、低密度ポリエチレン重量の５〜
２０重量％となるように発泡剤を添加すれば良い。
【０００９】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体を
製造する場合には、高級脂肪酸とポリオールとの部分エ
ステル、高級アルキルアミン、脂肪酸アミド、オレフィ
ン性不飽和カルボン酸共重合体、ポリスチレン等の収縮
防止剤を１種又は２種以上存在させる。そして、前記の
ように発泡剤との関係で添加される収縮防止剤の種類が
制約される場合もあるが、通常は炭素数８〜３０の高級
脂肪酸と水酸基を３〜７個有するポリオールとの部分エ
ステルと、炭素数８〜１８の脂肪酸と前記ポリオールと
の部分エステルとの混合物が収縮防止剤として特に好ま
しい。また、その添加量は原料樹脂の０．３〜２．５重
量％、好ましくは０．６〜１．５重量％であり、添加量
過少では収縮防止効果が不充分となり、添加量過多の場
合は発泡体表面への滲み出し量が増加して被包装物を汚
染する可能性がある。
製造する場合には、高級脂肪酸とポリオールとの部分エ
ステル、高級アルキルアミン、脂肪酸アミド、オレフィ
ン性不飽和カルボン酸共重合体、ポリスチレン等の収縮
防止剤を１種又は２種以上存在させる。そして、前記の
ように発泡剤との関係で添加される収縮防止剤の種類が
制約される場合もあるが、通常は炭素数８〜３０の高級
脂肪酸と水酸基を３〜７個有するポリオールとの部分エ
ステルと、炭素数８〜１８の脂肪酸と前記ポリオールと
の部分エステルとの混合物が収縮防止剤として特に好ま
しい。また、その添加量は原料樹脂の０．３〜２．５重
量％、好ましくは０．６〜１．５重量％であり、添加量
過少では収縮防止効果が不充分となり、添加量過多の場
合は発泡体表面への滲み出し量が増加して被包装物を汚
染する可能性がある。
【００１０】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体に
は、従来公知の気泡該調節剤が使用される。該気泡核調
節剤を具体的に例示すると、クレー、タルク、シリカ等
の無機微粉末；酒石酸水素ナトリウム、コハク酸水素カ
リウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、シュ
ウ酸ナトリウム等の多価カルボン酸のアルカリ金属塩；
重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、
炭酸カリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩又は重炭酸
塩；等である。以上のほか、本発明のポリエチレン系樹
脂板状発泡体には、必要に応じて着色剤、難燃剤、無機
充填剤、紫外線吸収剤や酸化防止剤等の劣化防止剤等を
添加することができる。
は、従来公知の気泡該調節剤が使用される。該気泡核調
節剤を具体的に例示すると、クレー、タルク、シリカ等
の無機微粉末；酒石酸水素ナトリウム、コハク酸水素カ
リウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、シュ
ウ酸ナトリウム等の多価カルボン酸のアルカリ金属塩；
重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、
炭酸カリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩又は重炭酸
塩；等である。以上のほか、本発明のポリエチレン系樹
脂板状発泡体には、必要に応じて着色剤、難燃剤、無機
充填剤、紫外線吸収剤や酸化防止剤等の劣化防止剤等を
添加することができる。
【００１１】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体
は、図１に示されるアキュムレーター付き押し出し機で
製造するのが高倍率の厚物を得る上で好ましいが、アキ
ュムレーターを備えていない図２に示される押し出し機
を使っても製造可能である。図１において、１は押し出
し機本体、２は原料供給口（ホッパー）、３はスクリュ
ー、４は発泡剤注入口、５はアキュムレーター、８は可
動ラム、９はダイス、１０は発泡体を示している。収縮
防止剤や気泡核調節剤等の添加剤を含むポリエチレン系
樹脂は、押し出し機の原料供給口から押し出し機内に供
給され、スクリュー３によって加熱・混練されて出口方
向に移動する。発泡剤は押し出し機に設けられた発泡剤
注入口４から圧入され、発泡剤を充分に混合した溶融ゲ
ルは一旦アキュムレーター内に押し出される。ここに大
量に蓄積された溶融ゲルは、大きな吐出速度でアキュム
レーターに設けたダイス９から大気圧下に押し出すこと
により、本発明の板状発泡体が得られる。そして、この
方法によれば、厚み３０ｍｍ以上の板状発泡体を容易に
製造することができる。又、図１に示されるアキュムレ
ーター付き押し出し機では、連続的に本発明の該発泡体
を得ることはできないが、図２に示されるベルトコンベ
アー付の押し出し機を使うことによって、それが達成さ
れる。図２において、６は上下可動押さえ板、７は上下
可動鉄棒、１１はベルト、その他の番号は図１と同様の
ものを示している。図２の板状発泡体を連続的に製造す
る装置の押し出し機本体１により図１の装置と同様に溶
融ゲルを得る。得られた溶融ゲルはアキュームレーター
内に押し出されるかわりにベルトコンベアー間の低圧域
へ押し出され、コンベアー間で冷却・賦形して引き取る
ことにより板状発泡体とする。その際、上下可動式押さ
え板６、上下可動式鉄棒７によりベルトコンベアーのダ
イス側先端部はクリアーを狭くしてその後、テーパー部
を設けてクリアーを除々に拡げ、平行部へと連結するこ
とによって連続した該板状発泡体が得られる。尚、該板
状発泡体の蛇行や発泡体幅方向断面の波打ちを防止する
為に、引き取りスピードやコンベアーのクリアーの調整
が必要である。
は、図１に示されるアキュムレーター付き押し出し機で
製造するのが高倍率の厚物を得る上で好ましいが、アキ
ュムレーターを備えていない図２に示される押し出し機
を使っても製造可能である。図１において、１は押し出
し機本体、２は原料供給口（ホッパー）、３はスクリュ
ー、４は発泡剤注入口、５はアキュムレーター、８は可
動ラム、９はダイス、１０は発泡体を示している。収縮
防止剤や気泡核調節剤等の添加剤を含むポリエチレン系
樹脂は、押し出し機の原料供給口から押し出し機内に供
給され、スクリュー３によって加熱・混練されて出口方
向に移動する。発泡剤は押し出し機に設けられた発泡剤
注入口４から圧入され、発泡剤を充分に混合した溶融ゲ
ルは一旦アキュムレーター内に押し出される。ここに大
量に蓄積された溶融ゲルは、大きな吐出速度でアキュム
レーターに設けたダイス９から大気圧下に押し出すこと
により、本発明の板状発泡体が得られる。そして、この
方法によれば、厚み３０ｍｍ以上の板状発泡体を容易に
製造することができる。又、図１に示されるアキュムレ
ーター付き押し出し機では、連続的に本発明の該発泡体
を得ることはできないが、図２に示されるベルトコンベ
アー付の押し出し機を使うことによって、それが達成さ
れる。図２において、６は上下可動押さえ板、７は上下
可動鉄棒、１１はベルト、その他の番号は図１と同様の
ものを示している。図２の板状発泡体を連続的に製造す
る装置の押し出し機本体１により図１の装置と同様に溶
融ゲルを得る。得られた溶融ゲルはアキュームレーター
内に押し出されるかわりにベルトコンベアー間の低圧域
へ押し出され、コンベアー間で冷却・賦形して引き取る
ことにより板状発泡体とする。その際、上下可動式押さ
え板６、上下可動式鉄棒７によりベルトコンベアーのダ
イス側先端部はクリアーを狭くしてその後、テーパー部
を設けてクリアーを除々に拡げ、平行部へと連結するこ
とによって連続した該板状発泡体が得られる。尚、該板
状発泡体の蛇行や発泡体幅方向断面の波打ちを防止する
為に、引き取りスピードやコンベアーのクリアーの調整
が必要である。
【００１２】
【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によって更
に詳細に説明するが、本発明はこの実施例によって限定
されない。なお、以下に示す部は重量部である。
に詳細に説明するが、本発明はこの実施例によって限定
されない。なお、以下に示す部は重量部である。
【００１３】実施例１〜３、比較例１〜４ 密度０．９２３ｇ／ｃｍ3でＭＩが２．４ｇ／１０分の
低密度ポリエチレン１００部に、タルク０．５部と表１
に示される収縮防止剤とをマスターバッチで添加し、ホ
ッパーから押し出し機に仕込んだ。これに、発泡剤注入
口から表１に示される発泡剤を圧入し、１８０〜２４０
℃で押し出し機内容物を１３０〜２００ｋｇ／ｃｍ2の
加圧下に混練した。このようにして形成された溶融混練
物をアキュムレータ内に押し出し、圧力が４０ｋｇ／ｃ
ｍ2Ｇに保たれているアキュムレーター内に約５０ｋｇ
の溶融混練物を蓄積した。該溶融混練物を、６２０ｋｇ
／ｈｒの吐出速度及び１０８〜１０９℃の吐出温度で、
アキュムレーターに設けられているダイスから大気圧下
に排出し、厚み５０ｍｍで幅６４０ｍｍ、長さ８００ｍ
ｍの形状で発泡倍率２４倍の板状発泡体を製造した。以
上の実験では、収縮防止剤にステアリン酸モノグリセラ
イド（ａ）又はａとベヘン酸モノグリセライド（ｂ）と
の混合物を使い、発泡剤にはイソブタン（ｉ−Ｂ）、
１，１−ジフルオロエタン（１５２ａ）及び１，１−ジ
フルオロ−１−クロロエタン（１４２ｂ）の中から選ば
れる１種又は２種以上混合物を使ったが、表１ではこれ
らの収縮防止剤及び発泡剤を記号で表示してある。
低密度ポリエチレン１００部に、タルク０．５部と表１
に示される収縮防止剤とをマスターバッチで添加し、ホ
ッパーから押し出し機に仕込んだ。これに、発泡剤注入
口から表１に示される発泡剤を圧入し、１８０〜２４０
℃で押し出し機内容物を１３０〜２００ｋｇ／ｃｍ2の
加圧下に混練した。このようにして形成された溶融混練
物をアキュムレータ内に押し出し、圧力が４０ｋｇ／ｃ
ｍ2Ｇに保たれているアキュムレーター内に約５０ｋｇ
の溶融混練物を蓄積した。該溶融混練物を、６２０ｋｇ
／ｈｒの吐出速度及び１０８〜１０９℃の吐出温度で、
アキュムレーターに設けられているダイスから大気圧下
に排出し、厚み５０ｍｍで幅６４０ｍｍ、長さ８００ｍ
ｍの形状で発泡倍率２４倍の板状発泡体を製造した。以
上の実験では、収縮防止剤にステアリン酸モノグリセラ
イド（ａ）又はａとベヘン酸モノグリセライド（ｂ）と
の混合物を使い、発泡剤にはイソブタン（ｉ−Ｂ）、
１，１−ジフルオロエタン（１５２ａ）及び１，１−ジ
フルオロ−１−クロロエタン（１４２ｂ）の中から選ば
れる１種又は２種以上混合物を使ったが、表１ではこれ
らの収縮防止剤及び発泡剤を記号で表示してある。
【００１４】以上のようにして得られた板状発泡体の物
性値を表２に示すが、物性値の測定方法及び評価方法は
下記の通りである。なお、２５％圧縮強度及び繰り返し
圧縮性測定用試料には、製造後５０℃で２週間養生して
から更に常温で６０日間養生した板状発泡体を使った。
そして、この試料を縦６０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさ
（厚み：５０ｍｍ）に切取って前記の物性を測定した。 ２５％圧縮強度：ＪＩＳ Ｋ６７６７に定められている
方法で測定した。 寸法安定性：発泡させてから２０日後の体積収縮率を以
下の方法で測定し、体積収縮率が６％未満の場合を○、
６％を超えた場合を×で表した。 体積収縮率：押し出し後６０分の板状発泡体を約縦１０
０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚みｍｍに切断し、常温におけ
る切断片の縦、横を鋼尺（ＪＩＳ−級）で、また厚みを
ダイヤル厚みゲージで測定し、押し出し後６０分の体積
を求める。 次に、該切断片を５０℃で２週間養生してから常温で６
日間養生した後、２０日後においても同様に縦、横、厚
みを測定し、２０日後の体積を求める。次に下式により
体積収縮率を算出した。 平均気泡径：厚み方向、幅方向及び押し出し方向の平均
気泡径は、養生後の板状発泡体を幅方向及び押し出し方
向にスライスした断面を各方向５箇所以上顕微鏡写真で
撮影し、各写真の１００〜１５０個の気泡について３方
向の各気泡径に相当する径を求めた平均値を平均気泡径
とした。尚、表２中Ｙは押し出し方向の平均気泡径、Ｘ
は幅方向の平均気泡径、Ｚは厚み方向の平均気泡径を表
わす。 繰り返し圧縮性：２５％圧縮強度測定時と同様にして２
５％圧縮強度を測定後に、該試料に荷重を０ｋｇ／ｃｍ
2として２４時間放置してから、再度２５％圧縮強度を
測定すれば下式から繰り返し圧縮性が求められる。 繰り返し圧縮性＝（２回目の圧縮強度／１回目の圧縮強
度）×１００（％） 上記によって得られた値が９０％以上の場合を○、８０
％以上で９０％未満の場合を△、８０％未満の場合を×
で表した。
性値を表２に示すが、物性値の測定方法及び評価方法は
下記の通りである。なお、２５％圧縮強度及び繰り返し
圧縮性測定用試料には、製造後５０℃で２週間養生して
から更に常温で６０日間養生した板状発泡体を使った。
そして、この試料を縦６０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさ
（厚み：５０ｍｍ）に切取って前記の物性を測定した。 ２５％圧縮強度：ＪＩＳ Ｋ６７６７に定められている
方法で測定した。 寸法安定性：発泡させてから２０日後の体積収縮率を以
下の方法で測定し、体積収縮率が６％未満の場合を○、
６％を超えた場合を×で表した。 体積収縮率：押し出し後６０分の板状発泡体を約縦１０
０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚みｍｍに切断し、常温におけ
る切断片の縦、横を鋼尺（ＪＩＳ−級）で、また厚みを
ダイヤル厚みゲージで測定し、押し出し後６０分の体積
を求める。 次に、該切断片を５０℃で２週間養生してから常温で６
日間養生した後、２０日後においても同様に縦、横、厚
みを測定し、２０日後の体積を求める。次に下式により
体積収縮率を算出した。 平均気泡径：厚み方向、幅方向及び押し出し方向の平均
気泡径は、養生後の板状発泡体を幅方向及び押し出し方
向にスライスした断面を各方向５箇所以上顕微鏡写真で
撮影し、各写真の１００〜１５０個の気泡について３方
向の各気泡径に相当する径を求めた平均値を平均気泡径
とした。尚、表２中Ｙは押し出し方向の平均気泡径、Ｘ
は幅方向の平均気泡径、Ｚは厚み方向の平均気泡径を表
わす。 繰り返し圧縮性：２５％圧縮強度測定時と同様にして２
５％圧縮強度を測定後に、該試料に荷重を０ｋｇ／ｃｍ
2として２４時間放置してから、再度２５％圧縮強度を
測定すれば下式から繰り返し圧縮性が求められる。 繰り返し圧縮性＝（２回目の圧縮強度／１回目の圧縮強
度）×１００（％） 上記によって得られた値が９０％以上の場合を○、８０
％以上で９０％未満の場合を△、８０％未満の場合を×
で表した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】表２から、実施例の板状発泡体は２５％圧
縮強度が０．５５ｋｇ／ｃｍ2以上で寸法安定性や繰り
返し圧縮性の良い発泡体と云える。一方、比較例１〜３
の板状発泡体は２５％圧縮強度が０．５５ｋｇ／ｃｍ2
未満の上に繰り返し圧縮性も十分でなく、２５％圧縮強
度が比較的高い比較例３の場合は寸法安定性も不十分な
ことが分る。また、比較例４の板状発泡体は寸法安定性
が悪い上に繰り返し圧縮性も十分でないことが分る。表
１及び表２から、原料樹脂及び収縮防止剤の種類並びに
収縮防止剤の添加量や発泡剤の添加量が同じであって
も、発泡剤組成によって得られる板状発泡体の気泡形状
が微妙に異なり、それによって２５％圧縮強度や寸法安
定性が微妙に変化していることが分る。
縮強度が０．５５ｋｇ／ｃｍ2以上で寸法安定性や繰り
返し圧縮性の良い発泡体と云える。一方、比較例１〜３
の板状発泡体は２５％圧縮強度が０．５５ｋｇ／ｃｍ2
未満の上に繰り返し圧縮性も十分でなく、２５％圧縮強
度が比較的高い比較例３の場合は寸法安定性も不十分な
ことが分る。また、比較例４の板状発泡体は寸法安定性
が悪い上に繰り返し圧縮性も十分でないことが分る。表
１及び表２から、原料樹脂及び収縮防止剤の種類並びに
収縮防止剤の添加量や発泡剤の添加量が同じであって
も、発泡剤組成によって得られる板状発泡体の気泡形状
が微妙に異なり、それによって２５％圧縮強度や寸法安
定性が微妙に変化していることが分る。
【００１８】
【発明の効果】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体
は、平均気泡径及び気泡形状を特定範囲としたために、
２５％圧縮強度、寸法安定性及び繰り返し圧縮性が向上
し、そのためにバンドソーやスライサーやナイフ等によ
る切断、スライス加工、抜き加工、熱や接着剤による接
着加工等の二次加工等により精密機器、光学機器、家電
製品、医療器具又はパッキング、防震材、自動車用部
材、タンクランナー用断熱保温材、結露防止剤、工業用
内貼り材、浮力体、玩具、救命胴衣、日用雑貨品等の緩
衝包装材用、家屋建築材料用や工業部材用等に好適であ
る。
は、平均気泡径及び気泡形状を特定範囲としたために、
２５％圧縮強度、寸法安定性及び繰り返し圧縮性が向上
し、そのためにバンドソーやスライサーやナイフ等によ
る切断、スライス加工、抜き加工、熱や接着剤による接
着加工等の二次加工等により精密機器、光学機器、家電
製品、医療器具又はパッキング、防震材、自動車用部
材、タンクランナー用断熱保温材、結露防止剤、工業用
内貼り材、浮力体、玩具、救命胴衣、日用雑貨品等の緩
衝包装材用、家屋建築材料用や工業部材用等に好適であ
る。
【図１】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体を製造
する装置の一例を示す説明図である。
する装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体を連続
的に製造する装置の一例を示す説明図である。
的に製造する装置の一例を示す説明図である。
【図３】本発明のポリエチレン系樹脂板状発泡体の厚み
方向、幅方向及び押し出し方向の気泡径についての説明
図である。
方向、幅方向及び押し出し方向の気泡径についての説明
図である。
１ 押し出し機本体 ２ 原料供給口 ３ スクリュー ４ 発泡剤注入口 ５ アキュムレーター ６ 上下可動式押さえ板 ７ 上下可動式鉄棒 ８ 可動ラム ９ ダイス １０ 発泡体 １１ ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 23:04 (72)発明者 渡辺 義則 栃木県宇都宮市鶴田町3657−６ サンテリ ア鶴田105号室 (72)発明者 橋爪 祐一郎 神奈川県小田原市西酒匂３−13−７ 第６ メゾン星崎201号室
Claims (5)
- 【請求項１】 ポリエチレン系樹脂、発泡剤及び収縮防
止剤等を押し出し機内で加熱・混練し、該操作によって
得られる溶融ゲルを低圧域に押し出して形成される板状
発泡体において、厚み方向の平均気泡径が０．６５〜
１．００ｍｍであると共に、該平均気泡径が幅方向の平
均気泡径の１．０〜１．２５倍で且つ押し出し方向の平
均気泡径の０．８５〜１．１倍であることを特徴とする
ポリエチレン系樹脂板状発泡体。 - 【請求項２】 ２５％圧縮強度が０．５５ｋｇ/ｃｍ2以
上、厚みが１５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項
１記載のポリエチレン系樹脂板状発泡体。 - 【請求項３】 発泡剤として１，１−ジフルオロエタン
５〜５０ｍｏｌ％とイソブタン９５〜５０ｍｏｌ％との
混合発泡剤を使用してなることを特徴とする請求項１又
は２いずれかに記載のポリエチレン系樹脂板状発泡体。 - 【請求項４】 ポリエチレン系樹脂、発泡剤及び収縮防
止剤等を押し出し機内で加熱、混練し、該操作によって
得られる溶融ゲルを低圧域に押し出して板状発泡体を製
造する方法において、発泡剤が１，１−ジフルオロエタ
ンとイソブタンとの混合発泡剤であることを特徴とする
ポリエチレン系樹脂板状発泡体の製造方法。 - 【請求項５】 発泡剤が１，１−ジフルオロエタン５〜
５０ｍｏｌ％とイソブタン９５〜５０ｍｏｌ％との混合
発泡剤であることを特徴とする請求項４記載のポリエチ
レン系樹脂板状発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251289A JPH0890626A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | ポリエチレン系樹脂板状発泡体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251289A JPH0890626A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | ポリエチレン系樹脂板状発泡体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0890626A true JPH0890626A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=17220597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6251289A Pending JPH0890626A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | ポリエチレン系樹脂板状発泡体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0890626A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005154729A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-16 | Jsp Corp | 成形用無架橋ポリエチレン系樹脂押出発泡体及びその成形体 |
| JP2012236372A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Jsp Corp | ポリオレフィン系樹脂積層発泡体の製造方法、及びポリオレフィン系樹脂発泡体 |
| JP2012250404A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Jsp Corp | ポリエチレン系樹脂積層発泡シートの製造方法 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6251289A patent/JPH0890626A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005154729A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-16 | Jsp Corp | 成形用無架橋ポリエチレン系樹脂押出発泡体及びその成形体 |
| JP4605697B2 (ja) * | 2003-11-04 | 2011-01-05 | 株式会社ジェイエスピー | 成形用無架橋ポリエチレン系樹脂押出発泡体及びその成形体 |
| JP2012236372A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Jsp Corp | ポリオレフィン系樹脂積層発泡体の製造方法、及びポリオレフィン系樹脂発泡体 |
| JP2012250404A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Jsp Corp | ポリエチレン系樹脂積層発泡シートの製造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040202 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050126 |