JP5016980B2

JP5016980B2 - ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法

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Publication number: JP5016980B2
Application number: JP2007147150A
Authority: JP
Inventors: 健一郎青木; 晃司植田; 明渡辺
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-06-01
Also published as: JP2008296514A

Description

本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法に関する。

従来から、ポリスチレン系樹脂発泡シートは大型パネルの基材として用いられ、印刷などによって意匠が施された紙をポリスチレン系樹脂発泡シートの表面に糊で貼り付け、或いは、ポリスチレン系樹脂発泡シートの表面にシルク印刷が施された上で、店頭や売り場に表示され或いは所定箇所に貼り付けられて商業広告に用いられている。

このようなポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法としては、特許文献１に、２００度における溶融張力が３９．２〜１０７．８ｍＮであるポリスチレン系樹脂を円筒状に押出発泡させる工程と、押出直後の円筒の外表面を冷却する工程と、冷却した円筒を押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させる工程とを含むポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法が開示されている。

しかしながら、上記製造方法で使用しているポリスチレン系樹脂は比較的低分子量であることから、密度の低いポリスチレン系樹脂発泡シートを製造するためには、発泡剤量を多くする必要があるが、発泡剤量を多くすると、発泡剤の可塑化効果によってポリスチレン系樹脂の溶融粘度が低下するために、良好な発泡を行うための圧力を金型内において保持することが困難となって破泡を生じ、或いは、円筒状発泡体に図１に示したような波状の縞模様が発生し易くなり、このような円筒状発泡体をその径方向に押し潰すと、図２に示したように、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートに熱融着ムラや凹凸の縞模様が生じてしまい、外観的にも物性的にも良好なものが得られないといった問題点を生じた。

そこで、ポリスチレン系樹脂を押出機から押出す際の樹脂温度を低くしているが、押出発泡温度を低くすると、円筒状発泡体をその径方向に押し潰して内面同士を熱融着させる際の熱融着性が低下し、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートが熱融着界面から二つに剥離し易いといった別の問題点を生じた。

又、発泡剤量が多いと、円筒状発泡体からの発泡剤の蒸発に伴う気化熱によって円筒状発泡体から熱が奪われて、円筒状発泡体が冷却され易くなり、その結果、上述のように押出発泡温度を低くしていることも相俟って、円筒状発泡体をその径方向に押し潰して内面同士を熱融着させる際に、円筒状発泡体の内面同士の熱融着性が低下するといった問題もあった。

特開２００３−２２０６３９号公報

本発明は、凹凸の縞模様が殆どなく熱融着性に優れた低密度なポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法を提供する。

本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法は、ポリスチレン系樹脂１００重量部及び発泡核剤０．５〜５．０重量部を押出機に供給して発泡剤の存在下にて溶融混練し、樹脂温度１４０〜１６０℃で押出発泡して円筒状発泡体を製造し、この円筒状発泡体の外表面を冷却した後に上記円筒状発泡体をその径方向に押し潰して、上記円筒状発泡体の内面同士を熱融着させて二枚合わせで且つ密度が０．０４５〜０．０６０ｇ／ｃｍ ³ であるポリスチレン系樹脂発泡シートを製造するポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法であって、上記ポリスチレン系樹脂は、そのメルトフローレイトが０．５〜３．０ｇ／１０分で且つＺ平均分子量（Ｍｚ）が６．０×１０⁵〜１０．０×１０⁵であると共に、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０〜４．０であることを特徴とする。

本発明で用いられるポリスチレン系樹脂としては、上述の所定の特性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレンなどのスチレン系単量体の単独重合体又はこれらの共重合体などが挙げられる。

又、上記ポリスチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体を５０重量％以上含有する、上記スチレン系単量体とこのスチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体との共重合体であってもよく、このようなビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレート、無水マレイン酸、（メタ）アクリルアミドなどが挙げられる。なお、（メタ）アクリは、メタクリ又はアクリを意味する。

そして、ポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトは、低いと、ポリスチレン系樹脂の溶融粘度が高くなり過ぎて押出機にかかる負荷が大きくなり生産性が低下し、或いは、押出機から押出発泡させて得られる円筒状発泡体の伸びが不足して広い幅のポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することができない一方、高いと、押出発泡時の溶融張力が不足するために押出発泡温度を低くする必要があり、その結果、ポリスチレン系樹脂の発泡性が低下して円筒状発泡体の発泡倍率が低下し、或いは、円筒状発泡体をその径方向に押し潰した時の内面同士の熱融着性が低下するので、０．５〜３．０ｇ／１０分に限定され、１．０〜２．８ｇ／１０分が好ましく、２．０〜２．５ｇ／１０分がより好ましい。

なお、ポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトは、ＪＩＳＫ７２１０：１９９９「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の試験方法」Ｂ法記載の方法に準拠して測定したものをいう。

具体的には、例えば、東洋精機製作所社から商品名「セミオートメルトインデクサー」で市販されている測定装置を用い、この測定装置のシリンダー内に試料を３〜８ｇ充填して充填棒を用いて試料を圧縮し、試験温度２００℃、荷重４９．０３Ｎ、予熱時間４分の測定条件下にてポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトを測定する。そして、試験数を３個以上として、各測定にて得られたポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトの相加平均値をポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトとする。

そして、ポリスチレン系樹脂のＺ平均分子量（Ｍｚ）は６．０×１０⁵〜１０．０×１０⁵に限定される。本発明では、ポリスチレン系樹脂のＺ平均分子量を通常よりも高めにすることによって、押出発泡温度を高く設定しても、押出発泡時において、ポリスチレン系樹脂が発泡に適した溶融張力を維持し、押出発泡を良好に行うことができる。

即ち、ポリスチレン系樹脂のＺ平均分子量（Ｍｚ）が低いと、押出発泡温度を高くした場合、押出発泡時において、ポリスチレン系樹脂の溶融張力が低くなり、押出発泡時の発泡速度が速くなると共に、金型から押出された円筒状発泡体に波状の縞模様が発生して外観が低下するといった問題点を生じる。

一方、ポリスチレン系樹脂のＺ平均分子量（Ｍｚ）が高いと、ポリスチレン系樹脂の溶融粘度が高くなって発泡体が伸びにくくなり、円筒状発泡体が拡径されにくくなって広い幅のポリスチレン系樹脂発泡シートが得られないといった問題が生じる。

又、ポリスチレン系樹脂におけるＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｚ／Ｍｗ）は、２．０〜４．０に限定され、２．０〜３．０が好ましい。

これは、ポリスチレン系樹脂におけるＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が低いと、押出発泡温度を高くした場合、押出発泡時において、ポリスチレン系樹脂の溶融張力が低くなり、押出発泡時の発泡速度が速くなると共に、金型から押出された円筒状発泡体に波状の縞模様が発生して外観が低下するといった問題点を生じるからである。

一方、ポリスチレン系樹脂におけるＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が高いと、押出発泡時におけるポリスチレン系樹脂の溶融張力が大きくなり過ぎて、円筒状発泡体を充分に拡径することができず、幅の広いポリスチレン系樹脂発泡シートを得ることができないからである。

そして、上記発泡剤としては、押出発泡に用いられているものであれば、特に限定されず、例えば、プロパン、ブタン、ペンタンなどの炭化水素、テトラフルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水素などの揮発性発泡剤；アゾジカルボンアミド、ジニトロペンタメチレンテトラミンなどの有機系発泡剤や、クエン酸などの有機酸又はその塩と、重炭酸ナトリウムなどの重炭酸塩とからなる無機系発泡剤などの分解型発泡剤；二酸化炭素、窒素、水などが挙げられ、ブタンが好ましい。ブタンは、ノルマルブタン又はイソブタンの何れか一方を用いてもよいし、ノルマルブタンとイソブタンとを併用してもよい。なお、発泡剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

又、ポリスチレン系樹脂には、タルクやステアリン酸カルシウムなどの発泡核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤が添加されていてもよい。なお、発泡核剤は、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して０．５〜５．０重量部に限定される。

ここで、本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法で用いられる製造装置の一例を説明する。図３に示したように、押出機１の先端にサーキュラーダイ２が取り付けられており、このサーキュラーダイ２の前方にはエアーを吹き付けて円筒状発泡体の外表面をその全周に亘って冷却するエアーリング３が配設されている。

更に、エアーリング３の前方には、円筒状発泡体を上下方向から徐々に押圧して扁平状にするための一対のガイド板４、４が配設され、このガイド板４、４の前方には、扁平にされた発泡体を上下方向から押圧して内面同士を熱融着させるためのピンチロール５、５が配設されている。

又、ピンチロール５、５の手前には円筒状発泡体の両側面のそれぞれに内外周面間に亘って貫通する貫通孔を穿設するための針付きローラ（図示せず）が配設されている。特開２００５−２３８６８６号公報に記載のように、円筒状発泡体内のガスを貫通孔を通じて抜くことによって、円筒状発泡体内のガス圧を調整して円筒状発泡体の拡径度合いを調整し、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートの幅を調整することができる。

そして、ピンチロール５、５の前方には、製造されたポリスチレン系樹脂発泡シートを引き取るための引取機６、及び、ポリスチレン系樹脂発泡シートを所定長さ毎に切断する切断装置７が順次、配設されている。

上述のように構成された製造装置の押出機１に上記ポリスチレン系樹脂を供給して発泡剤の存在下にて溶融混練する。なお、発泡剤は、発泡剤の種類に応じて、押出機の途中から圧入するか、又は、ポリスチレン系樹脂と共に押出機に供給すればよい。

そして、ポリスチレン系樹脂を押出機１の先端に取り付けられたサーキュラーダイ２から押出発泡して円筒状発泡体Ａを製造する。この際、ポリスチレン系樹脂は、上述のように、メルトフローレイト、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）、及び、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比が所定範囲内のものであるので、押出発泡温度を高く設定しても、ポリスチレン系樹脂は発泡に適した溶融張力を有しており、円筒状発泡体Ａには波状の縞模様は殆ど発生せず、内外周面を円滑な円弧状面とすることができる。

ポリスチレン系樹脂を押出機から押出発泡させる際の樹脂温度は、低いと、円筒状発泡体を径方向に押し潰して内面同士を熱融着させる際の熱融着性が低下する一方、高いと、ポリスチレン系樹脂の溶融張力が低下して円筒状発泡体を拡径させる際に亀裂を生じる虞れがあるので、１４０〜１６０℃に限定される。

そして、サーキュラーダイ２からポリスチレン系樹脂を押出発泡させて得られた円筒状発泡体Ａは、その外周面が全周に亘ってエアーリング３から放出されるエアーによって冷却されて、円筒状発泡体Ａの外周面からの発泡剤や揮発成分の放散が抑制される。

一方、円筒状発泡体Ａは、その前方において径方向に押し潰されて二枚合わせにされるので、円筒状発泡体Ａの内周面で囲まれた空間部は閉塞された状態となり、この空間部内には円筒状発泡体Ａ内に含まれていた発泡剤や揮発成分が放散されて充満した状態となっており、この発泡剤や揮発成分の圧力によって円筒状発泡体Ａは拡径される。一方、円筒状発泡体Ａの溶融張力が高すぎると、発泡剤や揮発成分の圧力による円筒状発泡体Ａの拡径が不充分となって所望の幅のポリスチレン系樹脂発泡シートを得ることができない。

そして、円筒状発泡体Ａは、ガイド板４、４によって上下方向に押圧されて徐々に扁平な状態に変形されて二枚に重ね合わせられた状態となってピンチロール５、５間に供給される。そうすると、上述のように、上記発泡材や揮発成分による圧力によって円筒状発泡体Ａは拡径され、円筒状発泡体Ａは所望の発泡シート幅が得られる大きさとされた後、ピンチロール５、５の手前に配設された針付きロールに円筒状発泡体Ａを接触させて、円筒状発泡体Ａの両側面のそれぞれに内外面間に亘って貫通する貫通孔を穿設し、円筒状発泡体Ａ内の余分なガスを抜きながら、円筒状発泡体Ａの内周面同士、即ち、二枚に重ね合わせられた発泡体の対向面同士を圧着させて熱融着一体化させて二枚合わせのポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することができる。

この時、円筒状発泡体Ａの内周面は充分に拡径されて内周面が滑らかな周面とされた上で、円筒状発泡体Ａが偏平化されて二枚に重ね合わせられた状態となっているので、二枚に重ね合わせられた状態の発泡体の対向面は共に平滑面に形成されていると共に、特定のポリスチレン系樹脂を用いて押出発泡時の樹脂温度を高く設定しているのでピンチロール５、５間に供給された発泡体は高い温度に加熱された状態を維持しており、重ね合わせられた発泡体はピンチロール５、５によって幅方向に均一に押圧されて全面的に均一に且つ強固に熱融着されて二枚合わせのポリスチレン系樹脂発泡シートが製造される。そして、上記ポリスチレン系樹脂発泡シートは、前方に配設された切断装置７に供給されて所望の長さ毎に切断される。

そして、ポリスチレン系樹脂発泡シートの密度は、低いと、ポリスチレン系樹脂発泡シートの軽量性が低下する一方、高いと、ポリスチレン系樹脂発泡シートの機械的強度が低下することがあるので、０．０４５〜０．０６０ｇ／ｃｍ³ に限定される。

なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの密度は下記の要領で測定される。先ず、製造してから５日以上経過したポリスチレン系樹脂発泡シートを用意し、ポリスチレン系樹脂発泡シートから、幅及び厚みがポリスチレン系樹脂発泡シートの全幅及び厚みに合致し且つ長さ２００ｍｍの試験片を切り出す。

そして、試験片の重量Ｗ（ｇ）を測定すると共に、試験片における長さ方向の中央部の厚みをその幅方向に２５ｍｍ毎に測定し、その相加平均値を試験片の厚みとして、試験片の体積Ｖ（ｃｍ）を算出して下記式に基づいて試験片の密度を算出し、この密度をポリスチレン系樹脂発泡シートの密度とする。
ポリスチレン系樹脂発泡シートの密度（ｇ／ｃｍ³）
＝試験片の重量Ｗ／試験片の体積Ｖ

本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法は、メルトフローレイトが０．５〜３．０ｇ／１０分で且つＺ平均分子量（Ｍｚ）が６．０×１０⁵〜１０．０×１０⁵であると共に、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０〜４．０であるポリスチレン系樹脂を用いていることから、押出発泡時の樹脂温度を高くしてもポリスチレン系樹脂は発泡に適した溶融張力を有している。

従って、押出発泡させて得られる円筒状発泡体には波状の縞模様は殆ど発生せず、万一、発生したとしても軽微なものであって、その後の円筒状発泡体の拡径によって円滑に消失させることができる。

しかも、ポリスチレン系樹脂は適度な溶融張力を有していることから、円筒状発泡体の径を大きくすることができ、幅広いポリスチレン系樹脂発泡シートを得ることができる。

そして、円筒状発泡体は、上述のように、円滑に拡径させて周方向に伸長させることができるので、拡径させた状態の円筒状発泡体の内外周面、特に、内周面は滑らかな円弧状面となり、円筒状発泡体をその径方向に押し潰して二枚合わせに重ね合わせた発泡体の対向面は滑らかな平坦面であると共に、特定のポリスチレン系樹脂を用いることによって押出発泡時の樹脂温度を高くしているので、円筒状発泡体をその径方向に押し潰して内面同士を熱融着させる際に発泡体は充分な熱量を有し、二枚合わせに重ね合わせた発泡体をその厚み方向に挟圧することによって、発泡体の対向面同士を強固に熱融着一体化することができ、機械的強度及び外観に優れたポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することができる。

（ポリスチレン系樹脂の分子量及び分子量分布）
ポリスチレン系樹脂約３０ｍｇをクロロホルム１０ミリリットルに溶解させ、非水系０．４５μｍクロマトディスクで濾過した後、高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ、Ｗａｔｅｒ社製商品名「Ｄｅｔｅｃｔｏｒ４８４、Ｐｕｍｐ５１０」）を用いてポリスチレン換算分子量を測定した。

測定条件は下記のように設定した。
カラム：昭和電工社製商品名「ＳｈｏｄｅｘＧＰＣＫ−８０６Ｌ（φ８．０×３００
ｍｍ）」二本
カラム温度：４０℃
移動相：クロロホルム
移動相流量：１．２ミリリットル／分
注入・ポンプ温度：室温
検出：２５４ｎｍの紫外線
注入量：５０マイクロリットル
検量線用標準ポリスチレン：昭和電工社製商品名「Shodex」、分子量：1030000
東ソー社製
分子量：5480000,3840000,355000,102000,37900,9100
2630,495

（ポリスチレン系樹脂発泡シートの平均気泡径）
ポリスチレン系樹脂発泡シートの気泡径をＡＳＴＭＤ２８４２−６９に記載の方法に基づいて測定した。具体的には、ポリスチレン系樹脂発泡シートを押出方向（ＭＤ）及び押出方向に直交する方向（ＴＤ方向）に全厚みに亘って切断し、それぞれの切断面の拡大写真を走査型電子顕微鏡（日立製作所商品名「Ｓ−３０００Ｎ」）を用いて撮影した。

押出方向に沿って切断した切断面の拡大写真において、押出方向に平行な長さ６０ｍｍの直線を一本、描き、この直線上に存在する気泡数を数え、下記式に基づいて押出方向の平均弦長（ｔ）を算出した。

同様に、押出方向に直交する方向に沿って切断した切断面の拡大写真において、押出方向に直交する方向に平行な長さ６０ｍｍの直線を一本、描き、この直線上に存在する気泡数を数え、下記式に基づいて押出方向に直交する方向の平均弦長（ｔ）を算出した。

更に、押出方向に沿って切断した切断面の拡大写真及び押出方向に直交する方向に沿って切断した切断面の拡大写真の双方において、厚み方向（ＶＤ）に平行な長さ６０ｍｍの直線をそれぞれ一本描き、これらの直線上に存在する気泡数を数え、各切断面毎に下記式に基づいて厚み方向の平均弦長（ｔ）を算出して、これらの平均弦長（ｔ）の相加平均値を算出し、この平均値を厚み方向の平均弦長（ｔ）とした。
平均弦長（ｔ）＝６０／（気泡数×写真の倍率）

なお、直線を描くにあたっては、できるだけ直線が気泡に点接触することなく貫通した状態となるようにした。又、一部の気泡が直線に点接触してしまう場合には、この気泡も気泡数に含め、更に、直線の両端部が気泡を貫通することなく、気泡内に位置した状態となる場合には、直線の両端部が位置している気泡も気泡数に含めた。

そして、算出された各方向における平均弦長（ｔ）に基づいて次式により各方向の平均気泡径を算出した。
平均気泡径（ｍｍ）Ｄ＝ｔ／０．６１６

（連続気泡率）
ポリスチレン系樹脂発泡シートの連続気泡率をＡＳＴＭＤ２８５６−８７に記載の測定方法に基づいて測定した。ポリスチレン系樹脂発泡シートから一辺が２５ｍｍの平面正方形状のシート片を複数枚、切り出し、この複数枚のシート片を厚みが２５ｍｍ程度となるように重ね合わせて試験片を作成した。

しかる後、この試験片の寸法をノギスを用いて測定して各試験片の見掛け体積を算出する一方、空気比較式比重計（東京サイエンス社製商品名「１０００型」）を用いて１−１／２−１気圧法に基づいて試験片の体積を測定し、下記式に基づいてポリスチレン系樹脂発泡シートの連続気泡率を算出した。
連続気泡率（％）＝１００×（見掛け体積−空気比較式比重計による体積）／見掛け体積

（融着強度及び融着性）
ポリスチレン系樹脂発泡シートから幅３０ｍｍで且つ長さが３００ｍｍの平面長方形状の試験片を１０個、厚みの全長に亘って切り出した。そして、各試験片の長さ方向の端部における厚み方向の中央部の熱融着界面に全幅３０ｍｍに亘って端面から深さ１００ｍｍの切込みを入れた。各試験片における上下に重ね合わせられた発泡体の何れか一方の発泡体を治具に固定して試験速度３００ｍｍ／分にて剥離強度を測定し、各試験片の剥離強度の相加平均値を融着強度とした。なお、剥離強度は、上下に重ね合わせられた発泡体同士の熱融着界面において発泡体が破壊することなく発泡体同士を剥離させることができた場合にのみ測定した。

そして、ポリスチレン系樹脂発泡シートの融着性を下記基準に基づいて判断した。
○・・全ての試験片において、発泡体同士の熱融着界面において発泡体が破壊された。
×・・試験片のうちの少なくとも１個が、発泡体同士の熱融着界面において発泡体の破
壊なく発泡体同士を剥離することができた。

（実施例１）
製造装置としては図３に示した製造装置を用いた。具体的には、押出機１としてφ１１５ｍｍの第一単軸押出機の先端にφ１５０ｍｍの第二単軸押出機が接続されてなるタンデム型押出機を用い、このタンデム型押出機１の第二単軸押出機の先端に、直径が１６０ｍｍで幅が１．０ｍｍの環状スリットを有するサーキュラーダイ２を取り付け、このサーキュラーダイ２の前方にエアーリング３を配設し、このエアーリング３の前方で且つサーキュラーダイ２から９３ｃｍだけ前方に離間した位置に上下一対のピンチロール５、５を配設し、このピンチロール５、５とサーキュラーダイ２との間に上下一対のガイド板４、４を配設し、更に、ピンチロール５、５の前方に引取機６及び切断装置７を順次配設した。なお、ピンチロール５、５の手前には円筒状発泡体の両側面のそれぞれに内外周面間に亘って貫通する貫通孔を穿設するための針付きローラ（図示せず）を配設し、上下一対のピンチロール５、５の対向面間の距離を４ｍｍとした。

そして、ポリスチレン系樹脂（東洋スチレン社製商品名「ＨＲＭ−４８Ｎ」、メルトフローレイト：２．１ｇ／１０分、重量平均分子量（Ｍｗ）：３．３×１０⁵、Ｚ平均分子量平均分子量（Ｍｚ）：７．１×１０⁵、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．２）１００重量部、発泡核剤であるドライタルク２．４重量部をドライブレンドしてポリスチレン系樹脂組成物を作製した。

次に、上記ポリスチレン系樹脂組成物をタンデム押出機の第一単軸押出機に供給して溶融混練し、更に、第一単軸押出機の途中からポリスチレン系樹脂１００重量部に対してブタン（イソブタン：３５重量％、ノルマルブタン：６５重量％）を７重量部の割合で圧入して溶融混練し、ポリスチレン系樹脂組成物を連続的に第二単軸押出機に供給した。

次に、第二単軸押出機のシリンダー温度を徐々に下げて、第二単軸押出機の先端に配設したブレーカプレートにおいて測定したポリスチレン系樹脂の温度が１５０℃となるように第二単軸押出機のシリンダー温度を徐々に下げた。なお、第二単軸押出機のシリンダー先端部の温度を１０４℃とした。

そして、第二単軸押出機の先端部に取り付けたサーキュラーダイ２からポリスチレン系樹脂組成物を押出発泡させて円筒状発泡体Ａを得た。なお、サーキュラーダイの先端温度は１２２℃とした。

上記サーキュラーダイ２から押出発泡された直後の円筒状発泡体Ａの外周面にその全周に亘ってエアーリング３から３６℃のエアーを吹き付けて冷却した後、円筒状発泡体Ａをその内周面で囲まれた空間部内に放散されたブタンや揮発性物質の圧力によって径方向に拡径させた。

しかる後、拡径された円筒状発泡体Ａを上下一対のガイド板４、４間に供給して円筒状発泡体Ａを上下方向から押圧して徐々に扁平な状態に変形させて二枚の発泡体が上下に重なり合った状態とすると共に円筒状発泡体Ａの両側面のそれぞれに針付きローラで内外周面間に貫通する貫通孔を穿設した上でピンチロール５、５間に供給して、円筒状発泡体の内面同士、即ち、上下に重ね合わせられた二枚の発泡体の対向面同士を熱融着一体化させてポリスチレン系樹脂発泡シートを製造し、このポリスチレン系樹脂発泡シートを前方に配設された切断装置７を用いて所定長さ毎に切断した。

得られたポリスチレン系樹脂発泡シートは、その幅が６３０ｍｍ、平均厚みが５．０ｍｍ、坪量が２６０ｇ／ｍ²、密度が０．０５２ｇ／ｃｍ³であり、凹凸の縞模様は生じておらず、優れた外観を有していた。なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの平均厚みは、ポリスチレン系樹脂発泡シートの厚みをその幅方向に２５ｍｍ毎に測定し、その相加平均値とした。

（実施例２）
ポリスチレン系樹脂として、メルトフローレイトが２．２ｇ／１０分、重量平均分子量（Ｍｗ）が３．２×１０⁵、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）が８．２×１０⁵、Ｚ平均分子量と重量平均分子量との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．６であるポリスチレン系樹脂（ＰＳジャパン社製商品名「Ｇ９４０１」）を用い、ブタン量をポリスチレン系樹脂１００重量部に対して６．６重量部としたこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。

得られたポリスチレン系樹脂発泡シートは、その幅が６３０ｍｍ、平均厚みが５．０ｍｍ、坪量が２９０ｇ／ｍ²、密度が０．０５８ｇ／ｃｍ³であり、凹凸の縞模様は生じておらず、優れた外観を有していた。

（比較例１）
ポリスチレン系樹脂として、メルトフローレイトが２．２ｇ／１０分、重量平均分子量（Ｍｗ）が２．５×１０⁵、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）が４．２×１０⁵、Ｚ平均分子量と重量平均分子量との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が１．７であるポリスチレン系樹脂（東洋スチレン社製商品名「ＨＲＭ−１３Ｎ」）を用いたこと、ブタン量をポリスチレン系樹脂１００重量部に対して６．６重量部としたこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを製造したところ、円筒状発泡体Ａに波状の縞模様が発生し、得られたポリスチレン系樹脂発泡シートには凹凸の縞模様が生じていた。

なお、得られたポリスチレン系樹脂発泡シートは、その幅が６３０ｍｍ、平均厚みが４．９ｍｍ、坪量が２７９ｇ／ｍ²、密度が０．０５７ｇ／ｃｍ³であった。

そこで、第二単軸押出機の先端に配設したブレーカプレートにおいて測定したポリスチレン系樹脂の温度が１４５℃となるように第二単軸押出機のシリンダー温度を徐々に下げたこと以外は上述と同様の要領でポリスチレン系樹脂発泡シートを製造した。

円筒状発泡体に波状の縞模様は発生せず、得られたポリスチレン系樹脂発泡シートにも凹凸の縞模様は生じていなかったが、密度が０．０６４ｇ／ｃｍ³と低密度化できなかった。

（比較例２）
ポリスチレン系樹脂として、メルトフローレイトが５．０ｇ／１０分、重量平均分子量（Ｍｗ）が２．７×１０⁵、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）が６．４×１０⁵、Ｚ平均分子量と重量平均分子量との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．４であるポリスチレン系樹脂（東洋スチレン社製商品名「ＨＲＭ−１８」）を用い、第二単軸押出機の先端に配設したブレーカプレートにおいて測定したポリスチレン系樹脂の温度が１４５℃となるように第二単軸押出機のシリンダー温度を徐々に下げたこと、ブタン量をポリスチレン系樹脂１００重量部に対して７．３重量部としたこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。

得られたポリスチレン系樹脂発泡シートは、その幅が６３０ｍｍ、平均厚みが５．０ｍｍ、坪量が３２０ｇ／ｍ²、密度が０．０６４ｇ／ｃｍ³であった。ポリスチレン系樹脂組成物の溶融粘度が高いために溶融粘弾性が低く、ポリスチレン系樹脂発泡シートの低密度化を図ることができなかった。

そこで、ブタン量をポリスチレン系樹脂１００重量部に対して７．９重量部としたこと以外は上述と同様の要領でポリスチレン系樹脂発泡シートを製造したところ、密度が０．０６０ｇ／ｃｍ³のポリスチレン系樹脂発泡シートを得ることができたものの、円筒状発泡体に波状の縞模様が発生し、ポリスチレン系樹脂発泡シートにも凹凸の縞模様が生じていた。又、ポリスチレン系樹脂は、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）が高いものの、メルトフローレイトも高いために、押出発泡時のポリスチレン系樹脂組成物の溶融張力が低下して厚み方向の発泡力を維持することができず、ポリスチレン系樹脂発泡シートの厚みが薄かった。

更に、ポリスチレン系樹脂発泡シートの引取機６による引取速度を低下させて厚みを５．０ｍｍとしようとしたところ、ポリスチレン系樹脂発泡シートの密度が増加してしまい、低密度化を図ることができなかった。

（比較例３）
ポリスチレン系樹脂として、メルトフローレイトが７．９ｇ／１０分、重量平均分子量（Ｍｗ）が２．０×１０⁵、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）が３．５×１０⁵、Ｚ平均分子量と重量平均分子量との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が１．８であるポリスチレン系樹脂（東洋スチレン社製商品名「ＨＲＭ−１０Ｎ」）を用い、第二単軸押出機の先端に配設したブレーカプレートにおいて測定したポリスチレン系樹脂の温度が１３６℃となるように第二単軸押出機のシリンダー温度を徐々に下げたこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。

得られたポリスチレン系樹脂発泡シートは、その幅が６３０ｍｍ、平均厚みが５．０ｍｍ、坪量が２９０ｇ／ｍ²、密度が０．０５８ｇ／ｃｍ³であったが、重ね合わせた二枚の発泡体同士の熱融着が弱く、発泡体同士を手で容易に熱融着界面から剥離することができた。

円筒状発泡体に波状の縞模様が生じた状態を示した縦断面図である。ポリスチレン系樹脂発泡シートに融着ムラや凹凸の縞模様が生じた状態を示した縦断面図である。本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートの製造装置の一例を示した模式側面図である。

符号の説明

１押出機
２サーキュラーダイ
３エアーリング
３比較例
４ガイド板
５ピンチロール
６引取機
７切断装置
Ａ円筒状発泡体

Claims

ポリスチレン系樹脂１００重量部及び発泡核剤０．５〜５．０重量部を押出機に供給して発泡剤の存在下にて溶融混練し、樹脂温度１４０〜１６０℃で押出発泡して円筒状発泡体を製造し、この円筒状発泡体の外表面を冷却した後に上記円筒状発泡体をその径方向に押し潰して、上記円筒状発泡体の内面同士を熱融着させて二枚合わせで且つ密度が０．０４５〜０．０６０ｇ／ｃｍ ³ であるポリスチレン系樹脂発泡シートを製造するポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法であって、上記ポリスチレン系樹脂は、そのメルトフローレイトが０．５〜３．０ｇ／１０分で且つＺ平均分子量（Ｍｚ）が６．０×１０⁵〜１０．０×１０⁵であると共に、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０〜４．０であることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法。