JPS601338B2 - ポリスチレン系・ポリエチレン系混合樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリスチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂と
の混合樹脂で成る発泡体の製造方法の改良に関する。

従来、ポリスチレン系樹脂、及びポリエチレン系樹脂は
、共にこれを発泡体にして、断熱材、緩衝材、浮材等に
汎用されている。

しかしこれらの使用は、各々の特性に合致した特定の条
件の用途にかぎられている。

その理由は、ポリスチレン系樹脂発泡体は例えば耐溶剤
性、柔軟性、弾性回復性、くり返しの緩衝性能等に劣る
し、一方、ポリエチレン系樹脂発泡体は、例えば剛性、
耐熱性、耐クリープ性等に乏しいからである。

又従来、この両者を合体させ、両者の持つ望ましい特性
を兼備した異質の発泡体を求めるこ‐ころみもある。

例えば、最も進歩的な特公昭５２−３４６６２号公報で
は、特定の混合媒体の存在下で、両者を混合すること、
特関昭４９−３５４７１号公報では、ポリエチレン樹脂
に含有させたスチレンを重合させることをこころみ、共
に各々の合体樹脂を発泡体化することを開示している。
しかしながら、これ等従来の技術は未だ完成の領域に到
達しているとは考えられない。

何故ならば、これ等従来の方法で得た混合（又は含浸重
合）発泡体は、ポリスチレン発泡体に比べて柔軟化は進
行したもののくり返しの弾性回復性、くり返し緩衝係数
（Ｇ値）等は全く改善されないし、逆のポリエチレン発
泡体に比べては、硬くなってしまい、耐溶剤性やくり返
しの緩衝係数（Ｇ値）等が悪化するといった、望ましく
ない特性の方が備わってしまうからである。

又、これ等の発泡体は、独立気泡に富ませることが困難
であることから断熱性能の持続性が低下したり、更には
発泡体を切断、切断加工する際、切削、切断面にささく
れが多発する等の所謂、両樹脂の均質合体化の困難さを
象徴するが如き現象も認められ、この現象は高発泡体の
ものほど著るしい傾向にある。一方、近年、例えばオー
デオ、小型コンピューター、高級カメラ一等といった、
輸送時のくり返しの衝撃・振動を箸るしくきらう軽量物
用の緩衝材が、他方では、遮音性と断熱性とを兼備した
、柔軟な断熱材が、各々新しし、市場要求として生じて
いる。

この要求品質を緩衝材の具備すべき特性として表わすと
、例えば、小さな振動を吸収する柔軟性があって、比較
的大きな衝撃や荷重がかかることがあっても、挫屈した
りクリープしたりしない剛性とを、経済的な肉厚みの状
態で兼備し、しかも船庫等で生じる「 約７０００にも
及ぶ、温度雰囲気下に置かれてもこの特性を維持すると
いった実用特性に相当し、又断熱材の具備すべき特性と
して表現すると、折曲げたり、圧縮したりして壁空間等
にはめ込める柔軟性と経済的な肉厚みで居住性を高め得
る断熱性及びその持続性とを兼備した新熱材、或は屋上
等の浮床として用いたとき、床上で発生する振動音を吸
収する柔軟性と荷重に耐える剛性とを備え、更にその表
面が約７０ｏｏを越える温度に至ることがあっても寸法
変化を起さず、且つ低い透湿性をもって優れた断熱性能
を維持する実用特性を持つ断熱材というものに当る。

このような、上記要求品質は、少なくとも、従来のポリ
エチレン、ポリスチレンの単体樹脂、合体樹脂等の合成
樹脂発泡体の単品では、満たすことのできない実用特性
であることから、現状は経済性にしわ寄せせざるを得な
い状況にある。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、そ
の第一の目的は、柔軟性と圧縮強さとのバランスに富み
、圧縮回復性、くり返し圧縮時の耐歪性、耐クリープ性
、断熱性能並びにその持続性、切削切断加工適性に優れ
耐熱・耐溶剤に対する寸法変化率が小さいという多くの
特性を兼備した新規な発泡体を得る製造方法を提供する
ことであり第二の目的は産業界の省力・省資源化に貢献
することにある。本発明の上記目的は、本発明の発泡体
、即ち独立気泡率に富んだ密度Ｄが１０〜４０ｋ９′あ
のポリスチレン系・ポリエチレン系混合樹脂発泡体の製
造方法に於て、ＭＩが０．２〜２．６夕／１０分のポリ
エチレン樹脂と、ＭＦＩが１．４〜１８タノ１０分のポ
リスチレン樹脂とを、上記ポリエチレン樹脂１０の重量
部に対する上記ポリスチレン系樹脂の含有重量部Ｙが、
目標とする発泡体密度Ｄとの間で、１０ミＹミ３９４．
７十１．１９Ｒ−２９４．１・ｌｏｇＤ但し Ｒ（流動
特性比）＝７〜９０の範囲の関係を満す範囲に選んで用
い、これを実質的に均質分散状態になるように混合して
発泡させ、２５％圧縮強度Ｆ（ｋ９′の）と得られた発
泡体密度Ｄの１０〜４０ｋ９／あとの間でｏ．ｏ２４Ｄ
１・１５２ＦＺｏ．ｏ１３Ｄ１・１５の関係式を満し、
且つ９０％以上の圧縮回復性と１０％以下の耐溶剤性（
体積変化率）とを兼備した発泡体を得ることを特徴とす
る、ポリスチレン系・ポリエチレン系混合樹脂発泡体の
製造方法但し、 Ｒ（流動特性比）＝ポリスチレン系樹脂のＭＦＩポリエ
チレン系樹脂のＭＩによって容易に達成させることがで
きる。

以下、本発明の内容を詳述するに当り便宜上、本発明の
方法の構成要件の意義を本発明の方法で得られる発泡体
の特質的な観点から図面等を用いて詳述する。

先ず本発明の方法で得られた発泡体、即ち発泡体を構成
している多数の気泡の気泡膜は、ＭＩが０．２〜２．Ｍ
／１粉ごのポリェチレン系樹脂とＭＦＩが１．４〜１８
夕／１び分のポリスチレン系樹脂との混合樹脂で形成さ
れている。

ここでいうポリエチレン系樹脂には、ＡＳＴＭ Ｄ １
５０５一６３ｒ（密度勾配管法）で測定した樹脂密度が
０．９１５〜０．９３０夕／洲の値を示す低密度品で、
エチレンのホモポリマ−を選ぶことが望ましいが、樹脂
の特性を損ねない２の重量％以下の範囲で、アクリレー
ト、メタアクリレート、プロピレン、ブチレン、ブテン
等のエチレンと共重合できる単量体とのコポリマーを用
いることもできる。又、ポリスチレソ系樹脂には、スチ
レンのホモポリマーを選ぶことが望ましいが、同様に３
０重量％以下のアクリロニトリル、ブタジェンなどのス
チレンと共重合できる単量体とのコポリマーを用いるこ
とができる。ここでいうＭＩ及びＭＦＩはＡＳＴＭ Ｄ
１２３８−６５Ｔに規定される各樹脂の流動特性であ
る。

本発明で、これ等の流動特性値が厳選される理由は、こ
れ等の流動特性値未満及び特性値を超える値の樹脂では
、共にこれを均質に混合した状態の発泡体となすこと、
即ち、発泡体に本発明でいう独立気泡率、表面均一性及
び外観とを満足できる水準で兼備させることができない
からである。更に本発明では、上記流動特性内の樹脂を
用いる場合であっても、組合せる両樹脂の流動特性を次
に示す流動特性比（Ｒ）の範囲内になるように厳選する
必要がある。

７ＳＲＳ９０但し、 Ｒ；流動特性比＝等；」，三ヱ字ら宅系素霊霧講ののＭ
綿羊この理由は、流動特性比（Ｒ）が上記範囲外になる
組合せ樹脂の発泡体は、上記と同様に独立気泡率と表面
均‐一性及び外観とを、満足できる水準に兼備させるこ
とができなくなるからである。

そして本発明では、発泡体を構成する混合樹脂が上記の
流動特性値を各々に満たし、更に流動特性比（Ｒ）をも
満たす範囲で組合される場合であっても、更に、両樹脂
の成分割合（Ｙ）を一定範囲の割合に保つことが必要で
ある。尚ここでいう成分割合（Ｙ）とは、ポリエチレン
系樹脂１００重量部に対するポリスチレン系樹脂の含有
重量成分（部）で示したものである。

第１〜３図は、発泡体を構成するポリエチレン系・ポリ
スチレン系両樹脂の成分割合（Ｙ）と発泡体密度（Ｄ）
との関係を示す解析図で、第１図は流動特性比（Ｒ）が
９０の場合、第２図は同（Ｒ）が２８．８の場合、第３
図は同（Ｒ）が７の場合を各々に示す。又、この第１〜
３図の各々は発泡体を構成するポリエチレン系・ポリス
チレン系の両樹脂が、各々本発明でいう流動特性値及び
流動特性比（Ｒ）の双方を満たす種々の発泡体について
、本発明でいう独立気泡率、表面均一性及び外観の各々
が、満足できる水準に兼備されているもの（０印）、満
足できる水準に兼備されていないもの（ｘ印）で区分し
、これを流動特性比（Ｒ）で層別して成分割合（Ｙ）と
発泡体密度（Ｄ）との関係図上にプロット分析した解析
図でもある。

第１〜３図の結果によると、０印のもの即ち均質に混合
された状態にあると評価できる発泡体を構成する両樹脂
の成分割合（Ｙ）は、両樹脂の流動特性比（Ｒ）の水準
で大中に変化するが、その（Ｙ）の上下限値には一定の
法預りが存在していることが分る。即ちその（Ｙ）の上
下限は、少なくとも １０ミＹＳ３９４．７十１．１服‐２９４．１・ｌｏｇ
（Ｄ）但し （Ｄ）は発泡体の密度の関係を満たすもの
である必要性が示されている。

しかも、本発明の発泡体は、前記、流動特性、流動特性
比（Ｒ）、その成分割合（Ｙ）をすべて満たす混合樹脂
で構成されたものであっても、発泡体の密度（Ｄ）と、
その発泡体を２５％圧縮するに要する応力（Ｆ）との関
係が、ある一定の範囲のものでなくてはならない。

第４図は、第１〜３図で○印、即ち均質に混合された状
態にあると評価された発泡体について、更に耐クリープ
性、緩衝性といった実用特性が兼備されているかどうか
の別の観点からこれを評価し、兼備されているものを◎
印、兼備されているが特性水準が低いもの○印、兼備さ
れていないものを×印として層則し、この結果を発泡体
の密度（Ｄ）その発泡体を２５％圧縮強度（Ｆ）との関
係図上にプロツトした解析図である。

第４図の結果によると、本発明の目的を達成する発泡体
は少なくとも０．０２４Ｄ１・１５２ＦＺＯ．０１３０
１・１５但し Ｄ＝１０〜４０の関係を満たすものであ
り、更に望ましくは、○‐０２』Ｄ１・１５２Ｆ２０‐
０１９Ｄ１‐１５但し Ｄ＝１５〜３０の範囲のもので
あることが分る。

第５，７図及び第６，８図は、各々第４図の評価で◎印
にランクされた発泡体（実験Ｎｏ．６１）及び×印にラ
ンクされた発泡体（実験ＮＯ．１３）の各気泡膜を構成
する混合樹脂の粒子構造を示す拡大写真（×３０００）
で、第５、第６図は表面的に見た図、第７，８図はポリ
スチレン樹脂分を溶解してその存在の状態を示す図であ
る。

第５〜８図で分ることは、本発明の発泡体（第５，７図
）の気泡膜は、ポリエチレン系樹脂相の中に比較的単純
な線条形に分散したポリスチレン系樹脂が、ポリエチレ
ン樹脂相に比較的並列に配置された組織構造を示して構
成しているのに対し、比較の発泡体（第６，８図）の気
泡膜では、ポリエチレン系樹脂相の表面に、線条形に分
散したポリスチレン系樹脂がジグザグ状に継込む様に配
置された組織構造を示して構成していることが分る。

第９図は、上記５，７図（実験ＮＯ．６１）の発泡体の
圧縮応力とその圧縮応力に対する歪量の関係を示す図（
実線）で、参考のためにほぼ同じ水準に発泡させたポリ
スチレン（一点鎖線）、ポリエチレン（点線）の各々単
体の発泡体のそれとが併記された図である。

第９図から明らかなように、上述した分散組織構造を示
す本発明の発泡体は、ポリスチレン発泡体よりも大中に
柔か〈回復性に優れ、又、小さな圧縮応力の範囲ではポ
リエチレン発泡体よりも柔軟であるが、圧縮応力が大き
くなるに従ってポリエチレン発泡体に近似した圧縮変形
を維持していることが分る。

第１０図及び第１１図は、本発明で対象としている混合
樹脂発泡体についての、各々独立気泡率と透湿率及び表
面の均一性〔ハクリ率（面積％）〕と切削、切断加工性
との関係を示す図である。

第１０、或は第１１図の結果からは、独立気泡率が９０
％禾満のものにしかならない、或はハクリ率が５％を越
える（表面の均一性評価で△印以下）評価にしかならな
い分散状態の発泡体は、透湿性が大きい（断熱性能の持
続性が保てない）発泡体であったり、切削切断加工時に
加工面にささくれが多発して商品価値を減じてしまう発
泡体になってしまうことが分る。

第１２及び１３図は本発明で対象としている混合樹脂発
泡体について各々クリープと実包装体の段債特性、くり
返し緩衝性能の劣化率と実包装体の破損率との関係を示
す図である。

第１２及び１３図より、クリープが６％を越え、くり返
し緩衝性能の劣化率が４０％を越える発泡体は緩衝材と
して商品価値を減じてしまう発泡体になってしまうこと
が分る。又、これ等の結果は、本発明で用いている評価
尺度の実用的根拠を示すものでもある。

以上、詳述したように本発明の発泡体を横成する樹脂の
成分組成則ち本発明に用いられる両樹脂の流動特性、及
び流動特性比（Ｒ）並びに成分割合（Ｙ）は、均質な分
散状態の発泡体を構成する上での素材の特質を規定する
ものであり、密度（Ｄ）と圧縮応力（Ｆ）との関係は、
樹脂の分散組織構造を含めた微細気泡の形状、寸法、気
泡膜厚及びその分布等の気泡構造を示し、これが総合し
て発泡体の緩衝性能や機械的特性を司どろものであるこ
とを考慮すると、素材特性と密度（Ｄ）・圧縮応力（Ｆ
）との組合せは、発泡体の内部構造を示す１つの指標で
あると云うことができる。

本発明者等の知見によると、発泡体を構成する混合樹脂
の流動特性比（Ｒ）が小さい側に向うときは、小さい側
に向うほどその成分割合（Ｙ）を小さくし、目標とする
発泡体密度（Ｄ）をより低密度側に選ぶようにした方が
良質の発泡体となり易い観点から望ましい。

第７表は、本発明の発泡体と、比較の発泡体及び市販の
ポリスチレン系・ポリエチレン系混合樹脂発泡体との各
実用特性の対比表である。

参考例としてポリスチレン樹脂単体、ポリエチレン樹脂
単体の発泡体をも併記した。第７表の結果によると、本
発明の発泡体は、耐クリープ、くり返し緩衝性能、圧縮
回復性、耐溶剤性、加熱時の耐寸法変化のすべてを実用
の水準に兼備している点で、現行市販のどの混合樹脂発
泡体に比べて優れており、特に９０％以上の圧縮回復性
、１０％以下の耐溶剤性を兼備していることは、従来の
発泡体では到達することのできなかった新規な発泡体で
あると云える。以上詳述した特徴のある発泡体が得られ
る本発明の発泡体の製造方法の要点をまとめると、次の
通りとなる。

先ず、本発明の発泡体の製造方法の内、最も大切な要件
は、対象とするポリスチレン、ポリエチレン混合樹脂の
選択にある。

即ち先ず■ ＭＩＯ．２〜２．６夕／１０分のポリエチ
レン樹脂とＭＦＩＩ．４〜１８夕／１０分のポリスチレ
ン樹脂とを、■ その流動特性比（Ｒ）が７ＳＲＳ９０
■ 且つその成分割合（Ｙ）が１０以上であってＹ＝３
９４．７十１．１郷−２９４．１・ｌｏｇＤを上限とす
る発泡体の目標密度との関連範囲により組合せ選択され
、■ 実質的に均質分散させた上で少なくとも、２５％
圧縮強度Ｆと得られた発泡体密度Ｄ（１０〜４０ｋｇ／
ｃ虎の範囲）との間で０．０２４Ｄ１・１５２Ｆ２０‐
０１３Ｄ１‐１５の関係を満す状態に発泡させるのであ
る。

この理由は、両樹脂の混合分散を均質なものにし、独立
気泡率、表面均一性、外観を本発明の目的の水準に揃え
る上で、必要となるからである。

次に上記樹脂を混合し発泡させる方法としては例えば上
記した混合させる対象樹脂に、揮発性有機発泡剤を高圧
、高温下に混合し、適性発泡温度まで冷却し、大気圧下
に押出発泡させる方法によって製造される。使用する対
象樹脂は、それぞれの成分樹脂の粒状又は粉末をブレン
ダーで均一にドライブレンドしたもの、これを一度混線
押出機に通し溶融ブレンドしたものいずれでも良い。使
用する揮発性有機発泡剤の選択は、本発明の発泡体を製
造する上では通常ＡＳＴＭ Ｉ１３３一６１頚山定法に
よるカゥリブタノール値（発泡剤の溶解性を現わす指標
で値が大きいほどポリマーへの溶解性が大きい）が１５
〜２２の発泡剤が有用である。本発明の発泡体を得るの
に好ましい発泡剤の具体例としてはジクロロジフルオロ
メタン（ＫＢ値１８）がある。ＫＢ値がこれよりも４・
さし、かあるいは大きな発泡剤、例えばジクロロテトラ
フレオロヱタン（ＫＢ値１２）、モノクロロジフルオロ
メタン（ＫＢ値２５）、トリクロロモノフルオロメタン
（ＫＢ値６０）は、混合樹脂の分散性、あるいは得られ
る発泡体の物性を著しく悪化し本発明の目的を達成出来
に〈し、のでさげた方が良い。本発明の発泡体を得るの
に使用される発泡剤量は、混合樹脂１０の重量部に対し
通常１５〜３５重量部の範囲で、目標とする密度に合わ
せ自由に選択することができる。

本発明の混合樹脂には必要に応じ、それぞれの成分樹脂
に有効な熱、光劣化防止剤、溶剤、着色剤等を混合する
ことができる。

又、気泡径やその分布を調整するために、例えば無機炭
酸塩、桂酸塩、燐酸塩、高級脂肪酸の金属塩、化学発泡
剤等の一般に核剤として用いられている物質の適量を使
用することができる。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。

◎ポリエチレン系樹脂のＭＩ ＡＳＴＭＤ−１２３８一６５Ｔの方法で測定した。

〔条件：荷重２１６０夕、温度１９０００〕◎ポリスチ
レン系樹脂のＭＦＩＡＳＴＭＤ−１２３８一６５Ｔの方
法で測定した。

〔条件：荷重５０００夕、温度２００マ０〕◎フオーム
密度；ＪＩＳＫ６７６７に準ず◎圧縮強度；ＪＩＳＫ６
７６７ ◎クリーブ；ＪＩＳＫ６７６７に準じ、荷重０．１ｋ９
′の、２独特間後の値◎くり返し緩衝性能； ＪＩＳＺ１２３５に準じサンプル厚み５０側、落下高さ
６０伽から５回連続して落下し、１回目及び２〜５回平
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計算した。

低下率＝２〜５回落下の最大加速度‐１回落下の最大加
速度ｘｌｏｏｌ回落下の最大加速度◎圧縮回復率； ＪＩＳＫ６７６７に準じ、１仇吻／ｍｉｎで８０％圧縮
したのち、室温で開放し、３０分後の厚さ変化を測定。

◎耐溶剤性；ＡＳＴＭ Ｄ ５４３に準じた。

２３℃で７日間、トルェン中に浸潰し、その体積変化を
測定した。

◎独立気泡率；ＡＳＴＭ Ｄ−２８５６に記載されてい
るエアーピクノメーター法により測定した。

◎表面均一性； 発泡体のスキン面にセロハンテープ（中２仇助長さ１２
仇肋）を荷重０．５ｋ９／めで１００側の長さに貼り、
３０分後にテープの一端を１０仇肋′ｍｍの速度で１８
０ｏの方向に引きはがし、テープに同伴して剥離した発
泡体素材の量をテープの貼り合わせ面積に対する面積比
率で評価した。

◎外観； 発泡体の外観を観察し、平滑性、スキン面の状態を評価
して判定した。

実用上、緩衝材としては◎は評価、断熱 材としては○以上の評価が要求される。

◎透湿率； ＡＳＴＭＣ−３５５の方法で測定した。

〔条件：サンプルの厚み２５肋、温度３０００、湿度５
０％ＲＨ〕◎切削・切断加工性； ｛ィ｝ 切削； 木工用ルーターを使用して、４００仇ｐｍで厚み、５仇
吻の発泡体サンプルにくり抜き加工して切削部の外観（
ササクレ、メクレ欠け）を観察して評価した。

（口｝ 切断； スカラツブ刃のバンドソウを使用し、１０００柳／ｍｊ
ｎの刃速度で５０肌厚みのフオ−ムを切断し、切断部の
外観（ササクレ、メクレ、切断面の平滑性）を観察して
評価した。

実用上、緩衝材としては評価４以上、断 熱材としては評価３以上のものが要求さ れる。

◎実包装体の段債性能； 実包装体の貯蔵、輸送で重要な、包装体を段積した時の
最下段の緩衝材のクリープ変形、荷姿の変形（外観の劣
化及び変形による被包装体の破損）、及び街くずれによ
る破損等を評価した。

方法は、実包装体（最適緩衝条件のもとに包装設計した
オーディオアンプ）１０段積を６ケ月保管したときの最
下段の緩衝材のクリープ値、及び荷くずれ、荷姿の変形
による破損の有無で評価し０た。◎実包装体での輸送時
の破損率；くり返し緩衝性能と実用性との関係を明らか
とする為、カクテルグラス１０ケづつを実包装したダン
ボール箱５段積みしたものをトラッ外こ積載した１００
物輸送し積みおろし、これを３回くり返した後、被包装
体の破損の数を調べた。

◎加熱寸法変化； 発泡体サンプル（厚み１０肌×中５仇吻×厚さ２００側
）の寸法を測定して、８０００の空気循環式恒温槽内に
２４時間放置し、取出し後３０分たってサンプルの寸法
を測定して初めの各長さからの変化率の平均値で評価し
た。

実施例・比較例で使用する樹脂を下記に示す。

ポリエチレンポリエチレン 実施例１、比較例１ 口径６５帆の押出機に低密度ポリエチレンＡＩＯＯ重量
部と、ポリスチレンＥ２の重量部とを供給し、熔融混練
し、押出機の先端に取付けた発泡注入□よりジクロロジ
フルオロメタン（以下Ｆ−１２と略す）を混合樹脂１０
の重量部当り３の重量部圧入し、溶融泥練した後、冷却
装置で１１５００まで冷却して、口径８肌の円孔オリフ
ィスを付したダイスより大気圧中に押出発泡させた。

得られた発泡体は径が約６０柳の円柱状で、密度２０ｋ
９′の、平均気泡径１．５肋の均質な発泡体であった。
これを実験Ｎｏ．１とする。使用樹脂をポリスチレン樹
脂Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、日、ポリエチレン樹脂Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、日、１、Ｊ‘こ変更し、その流動特性
比（Ｒ）を第１表に示す通りもこ選び、これを混合して
上記と同機な方法で密度約２０ｋｇ／の、平均気泡蚤約
１．５側の発泡体を得た。

これにＮｏ．２〜１３の一連番号を付し、Ｎｏ．１の発
泡体とともに、本文記載の方法で各々独立気泡率、表面
均一性、外観を評価してその結果を第１表に示した。第
１表によると、独立気泡率、表面均一性、外観のすべて
を満足すること、即ち、均質な混合状態の発泡体である
ためには、それを構成する混合樹脂の成分が、ＭＩＯ．
２〜２．６９／１筋ごのポリエチレンと、Ｍ『１１．４
〜１８夕／１０分のポリスチレンとが流動特性比（Ｒ）
で７〜９０の範囲になるように組合された場合のみであ
ることが分る。

又、Ｎｏ．１、２、５、７、１１、１２、の発泡体につ
いて本文記載の方法で透湿率を測定し、独立気泡率との
関係をプロットして第１０図を得た。

第１０図によると、透湿度を低水準にし、断熱性能及び
その持続性を高めるためには、独立気泡率が９０％以上
のものである必要性が分る。

更に実験Ｎｏ．１、５、６、７、８、９、１２の発泡体
について本文記載の方法で、切削切断加工性と、ハクリ
率について評価し、その結果を、ハクリ率と、表面均一
性と同じ機軸に対応させ、これと切削切断加工性との関
係を示す第１１図にブロツトした。第１１図によると、
切削、切断加工性の良好な発泡体であるためには、ハク
リ率が少なくとも５（面積）％以下のもの（表面均一性
評価で、０又は◎印のものと対応）でなければならない
ことが分る。

第１表 実施例２、比較例２ 使用するポリスチレンをＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、日に、ポリエ
チレンをＡ、Ｂ、Ｄに変更し、その成分割合（Ｙ）を２
０、５０、４０、１００になるように組合せ、更に目標
とする発泡体密度（Ｄ）を、１０、２０、４０ｋｇ／従
になるように変更すること以外は実施例１と同様の方法
で発泡体を作成し、それにＮｏ．１４〜２９の一連番号
を付した。

得られた発泡体について、本文記載の方法で、独立気泡
率、表面均一性、外観を評価し、その成分と共に第２表
に示した。

第 ２ 表 第２表によると、混合樹脂の成分割合（Ｙ）及び発泡体
密度（Ｄ）が変わった場合においても、流動特性比（Ｒ
）が７ＳＲミ９０の関係を満さないと良質な発泡体とな
らない事が分る。

実施例３、比較例３ 口径６５側の押出機に低密度ポリエチレンＡｌｏＯ重量
部、ポリスチレンＥ Ｉ■重量部、タルク０．０５重量
部をタンブラで均一に混合した混合樹脂を供給し、溶融
混糠し、押出機の先端に取付けた密度８、１０、１５、
２０、３０、４０、５０ｋ９／あとなる様に押出発泡し
た（実験Ｎｏ．３５〜５６）。

上記で得られた発泡体の独立気泡率「表面均一性、外観
、２５％圧縮強度及びクリープを評価した結果を第３表
に示した。なお、第３表において発泡体の外観、表面均
一性、独立気泡率性の評価は、実施例１での評価と発泡
剤注入口よりＦ−１２を圧入し、冷却装置を通して１１
５Ｃ０に冷却し、口径８柳の円孔状オリフィスを付した
ダイスから大気圧中に押出発泡し、密度１０ｋ９／で、
平均気泡蓬約１．３肌の発泡体を得た（実験Ｎｏ．３０
）。

次に、発泡剤量のみを変えて、密度が１５、２０、３０
、４０ｋｇ／あの発泡体を得た（実験Ｎｏ．３１〜３４
）。

又、ポリスチレンの成分割合を５、２０、３０、５０、
６５、１００、１１０、１１５、１５０、１６０に変更
し、発泡体同様に行ない、その総合評価で示した。聡船 実施例４、比較例４ 実施例３（比較例３）において、使用樹脂をポリエチレ
ンＢ、ポリスチレンＤに変更した以外は同様の方法で発
泡体を得てその物性を評価し、結果を第４表に示した。

実施例５、比較例５実施例３（比較例３）において使用
樹脂をポリエチレンＡ、ポリスチレンＡに変更した以外
は同様の方法で発泡体を得てその物性を評価し結果を第
５表に示した。

聡 船 船 船 上言己、第３表、第４表、第５表の結果の各々を流動特
性比別に、各表の総合評価記号（０△×）を、成分割合
（Ｙ）と発泡体密度（Ｄ）との関係にプロットして各々
第１図、第２図、第３図として示した。

第１〜３図によると、本発明でいう均質な混合状態の発
泡体になる成分割合（Ｙ）の範囲は、流動特性比（Ｒ）
の水準、即ち、９０（第１図）、２８．８（第２図）、
７（第３図）によって各々に異なるが、良く観察すると
その傾向は共通する１つの法則に支配されていることが
分る。

即ち、均質な混合状態の発泡体となる共通の範囲は、発
泡体密度（Ｄ）との関係において１０ＳＹミ３９４．７
十１．１８Ｒ−２９４．１・ｌｏｇＤを満たす場合であ
ることが分る。

実施例６、比較例６ 実施例、比較例３〜５に示す。

本発明の発泡体の代表（実験Ｎｏ．３０、３１、３２、
３入 ３４、３７、３９４０、４１、４２、４０ ４７
、５９ ６０、６１、６２及び８０）計１７種を、比較
の発泡体（実験Ｎｏ．５１、５３、の２種）及びこれに
新たに下記条件で新たに作成した３種の発泡体（実験Ｎ
ｏ．９０、９１、９２）を加えて本文記載の方法でクリ
ープ、くり返しの緩衝性能の低下率について評価し、そ
の結果を第６表に示した。尚、新たに作成した３種の発
泡体の製造条件を次に示す。

（Ｎｏ．９０） ポリエチレンＡ、ポリスチレンＢを成分割合（Ｙ）２０
で使用し、発泡剤にはトリクロロモノフ３ルオロメタン
（Ｆ−１１）を使用し、実施例３と同様の方法で密度２
０ｋｇ′で、平均気泡蓬約１．２の／仇の発泡体にした
もの。

（Ｎｏ．９１、９２） 使用樹脂をポリエチレンＥ、ポリスチレンＥを成分割合
（Ｙ）５３．８として用い、Ｆ−１１の発泡剤を使用し
て、実施例３と同様の方法で平均気泡律約１．２ｍ′ｍ
で、密度２０ｋ９／で（Ｎｏ．９１）密度３４ｋ９／で
（Ｎｏ．９２）の発泡体にしたもの。

尚これ等３種の発泡体はいずれも発泡成形後、４０ｑｏ
の雰囲気中に１日間放置して収縮の回復を図った発泡体
を評価に供した。

なお、第６表の実用性能の総合評価は、下記の基準に基
づいた。

上記第６表の総合評価の結果を、発泡体の密度（Ｄ）と
２５％圧縮強度（Ｆ）との関係図にプロットし解析した
図が第４図である。

第４図によると、本発明の目的を満たす発泡体は、それ
を構成する樹脂成分が本発明でいう範囲のものであって
も、発泡体のＤとＦとの関係、即ち発泡体の構造指標が
０．０２４０１・１５２‘Ｆ｝Ｚｏ．ｏｌａＤ１・１５
（但し Ｄは１０〜４０）の範囲を満たすものでなけれ
ばならないことが分る。

第６表 比較例 ７ 低密度ポリエチレン（ＭＩＯ．２６、密度０．９２１５
）１０の重量部とスチレンモノマ−１０の重量部、ピロ
リン酸マグネシウム０．９部、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ソーダ０．０４部、ベンゾイルパーオキサィド１部
を水２０碇部を入れた重合用容器内に仕込み、容器内の
空気を窒素ガスで置換したのち、８０ｑｏで１時間蝿拝
した後９０００に昇温して２時間、更に１１０℃に昇塩
して４時間重合を行ない、ポリエチレンに含浸したスチ
レンを重合させた。

冷却後、脱水、水洗乾燥してポリエチレン樹脂中にスチ
レン樹脂が混合された樹脂粒子（蓬約２柳のほぼ球状）
を得た。この混合樹脂粒子はポリエチレン樹脂１０の重
量部、ポリスチレン樹脂１０の重量部よりなるものであ
った。上記で得られた樹脂１０の重量部と、低密度ポリ
エチレン（ＭＩＯ．２６、密度０．１２１５）１００重
量部、ポクブテン０．１重量部、タルク０．５重量部を
加えタンブラーでよく混合しこの混合物を６５側の押出
機に供給し、押出機先端部よりＦ−１２３の重量部（対
樹脂１０の重量部）を注入し混綾し、冷却装置を通して
１１５ｏｏに冷却したものを径８柳の円孔状ダイスより
大気圧中に押出して発泡ごせ円柱状の発泡体を得た。

得られた発泡体の密度は２０ｋ９／めであった。この発
泡体の特性を本文に記載の方法で評価して第７表（Ｎｏ
．９３）に示した。比較例 ８ 下記の市販の発泡成形体の特性を評価して第７表に併記
した。

比較例 ９ 低密度ポリエチレン（ＭＩＯ．２０密度０．９２１５）
だけを使用して、径６５肋押出機で押出発泡した。

発泡後の収縮を防止する為に、収縮防止剤としてステア
リルアミドをポリエチレン１００重量部に対して２重量
部、発泡剤としてＦ−１２３の重量部を便用して密度２
５ｋ９′が、平均気泡径１．５側の発泡体を得た。なお
、ポリエチレン樹脂単独では、密度を２５ｋ９／めより
小さくすると発泡体が均一に成形出来なかつた。

上記の発泡体の特性を本文に記載の方法で評価した結果
を第７表に示した。

本発明、実施例３（実験Ｎｏ．４２）、実施例４（実験
ＮＯ．６１及び６２）の発泡体と、比較例６（Ｎｏ．９
０）、比較例７（Ｎｏ．９３）のクリープ、くり返し緩
衝性能の低下率、圧縮回復率、耐溶剤性、加熱寸法変化
等について評価した結果を第７表に示した。

第７表より、本発明の発泡体は、クＩＪープ、くり返し
緩衝性能に優れているばかりか、圧縮回復率が９０％以
上であり、耐溶剤性も１０％以下と、ポリエチレン樹脂
単独の発泡体と同等の性能を示し、加熱寸法変化も５％
以下であり、ポリエチレン樹脂単独の発泡体より優れて
いる。

又、従来知られているポリエチレン・ポリスチレン混合
樹脂を使用した発泡体に比べて、圧縮回復性、耐溶剤性
において優れている。

これらの優れた特性を備えた発泡体は、従来、まったく
知られておらず、この原因は明らかでないが、本発明の
発泡体の気泡膜を構成する樹脂の分散構造が従来知られ
ているものと違って、特有の分散形態、構造をとってい
る為と考えられる。

第７表次に、上記実験Ｎｏ．６１の発泡体と、これとは
）、同じ水準に発泡させた市販のポリスチレン、ポリエ
チレンの各々単体の発泡体の圧縮応力とその圧縮応力に
対する歪量の関係を第９図に示した。

第９図において実線が本発明（実験Ｎｏ．６１）の発泡
体で、点線がポリエチレン発泡体、一点鎖線がポリスチ
レン発泡体である。第９図から、明らかなように、上述
した分散組織構造を示す本発明の発泡体は、ポリスチレ
ン発泡体よりも大中に柔か〈、回復性に優れ、又、小さ
な圧縮応力の範囲ではポリエチレン発泡体よりも柔軟で
あるが、圧縮応力が大きくなるに従ってポリエチレン発
泡体に近似した、圧縮変形を維持して、その回復性はポ
リエチレン発泡体よりも優れている事が分る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は成分樹脂の流動特性比（Ｒ）３水準に
おけるポリスチレン成分割合（Ｙ）と発泡体密度（Ｄ）
をパラメーターとした発泡体の性状の示す図である。 第４図は、発泡体の２５％圧縮強度（Ｆ）と発泡体密度
（Ｄ）との関係を示す図である。第５〜８図は、発泡体
の気泡膜を構成する混合樹脂の粒子構造を示す電子顕微
鏡拡大写真（×３０００）である。第９図は発泡体の圧
縮応力と圧縮歪との関係を示す図である。第１０図は、
発泡体の透湿率と独立気泡率との関係を示す図である。
第１１図は、発泡体の切削、切断加工性とハクリ率（即
ち、表面均一性）との関係を示す図である。第１２図は
発泡体を緩衝材として使用した実包装体の段慣性能と発
泡体のクリープ値との関係を示す図である。第１３図は
、実包装体における輸送後の被包装物の破損率とくり返
し緩衝性能の低下率との関係を示す図である。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 独立気泡率に富んだ密度Ｄが１０〜４０ｋｇ／ｍ＾
   ３のポリスチレン系・ポリエチレン系混合樹脂発泡体の
   製造方法に於て、 ＭＩが０．２〜２．６ｇ／１０分の
   ポリエチレン樹脂と、ＭＦＩが１．４〜１８ｇ／１０分
   のポリスチレン樹脂とを、上記ポリエチレン樹脂１００
   重量部に対する上記ポリスチレン系樹脂の含有重量部Ｙ
   が、目標とする発泡体密度Ｄとの間で、１０≦Ｙ≦３９
   ４．７＋１．１８Ｒ−２９４．１・ｌｏｇＤ 但し Ｒ
   （流動特性比）＝７〜９０の範囲の関係を満す範囲に選
   んで用い、これを実質的に均質分散状態になるように混
   合して発泡させ、２５％圧縮強度Ｆ（ｋｇ／ｃｍ＾２）
   と得られた発泡体密度Ｄの１０〜４０ｋｇ／ｍ＾３との
   間で ０．０２４Ｄ＾１＾．＾１＾５≧Ｆ≧０．０１３
   Ｄ＾１＾．＾１＾５の関係式を満し、且つ９０％以上の
   圧縮回復性と１０％以下の耐溶剤性（体積変化率）とを
   兼備した発泡体を得ることを特徴とする、ポリスチレン
   系・ポリエチレン系混合樹脂発泡体の製造方法。 但しＲ（流動特性比）＝（ポリスチレン系樹脂のＭＦ
   Ｉ）／（ポリエチレン系樹脂のＭＩ）