JPH0757498B2

JPH0757498B2 - オレフイン系樹脂発泡粒子の型内成形法

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Publication number: JPH0757498B2
Application number: JP61149968A
Authority: JP
Inventors: 満奥山
Original assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPS634940A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）発明の目的本発明は独立気泡構造の高いオレフイン系樹脂発泡粒子
の型内成形法に関する。

（産業上の利用分野）本発明の成形方法により得られた型物発泡体製品は、容
器、断熱材、緩衝材として有用である。

（従来の技術）従来、気泡構造を有する成形品を製造する方法として
は、発泡剤を含有するポリスチレン系樹脂をスチームで
予備発泡させ、得られた予備発泡体を空気中に暫く放置
し熟成させたのち、減圧下ないし常圧下でスチーム孔
（スリツトでも可）を有する型内に連続的に充填し、加
熱発泡させて融着する方法が工業的に広く実施されてい
る。

この方法は、魚箱、緩衝包装材、断熱材等として用いら
れる複雑な形状の成形品が容易に製造できる。

しかし、この方法はポリスチレン系樹脂の発泡成形に限
られ、ポリオレフイン系樹脂を用いて同様な方法で複雑
な形状の発泡成形品を得ようとしても不可能である。そ
の理由は、ポリオレフイン系樹脂がポリスチレン系樹脂
と較べて、樹脂内にガス体を発泡能力を有する状態で長
時間保持しておく能力に劣り、樹脂よりガス体が短時間
内に逃散してしまう、からである。

また、ポリオレフイン系樹脂発泡粒子の型内成形法とし
て、架橋ポリエチレンの発泡粒子を圧縮して発泡能力を
付与する方法が知られている。

たとえば、米国特許第3504068号明細書には、泡状オレ
フイン重合物からなる粒子を100℃以上の加熱状態で加
圧し、粒子を最初の見掛け容積の90〜40％に圧縮し、そ
の圧縮されたままの状態の粒子を加圧下の型内に充填
し、型の圧力を解放して大気圧に戻して粒子を膨脹させ
て融着する方法、或いは加熱した泡状オレフイン重合物
からなる粒子を型内に充填し、型内圧力を高めて粒子を
圧縮し、次いで型の体積を減じておいてから型内の圧力
を大気圧に開放して粒子を膨脹させて融着する方法が記
載されている。しかし、これらの方法は、発泡粒子を型
外で加熱するために多くの設備と運転経費を要し、工業
的実施をさまたげている。

更に、ポリエチレンやポリプロピレン発泡粒子の型内成
形法として、発泡粒子に無機ガス（空気や窒素ガス）お
よび／または膨脹剤を含浸させて膨脹能力を付与させ、
これを型内に充填し、ついでスチーム加熱して発泡粒子
を発泡させるとともに発泡粒子同志を融着させて型物発
泡体製品を製造する方法が提案され、実用化されている
（特公昭51−22951号、同59−23731号、同59−43490
号、同59−43491号、同59−43492号、同59−43493号、
同59−43494号、特開昭57−12035号、同58−65734号、
同58−76230号、同58−136632号、同58−136633号、同5
4−31475号）。

これら型物発泡体の製法においては、独立気泡率が約65
％以上の発泡粒子に二次発泡能力を付与する工程が必要
とされる。

特開昭53−33996号公報には、独立気泡率の高い多泡質
の架橋ポリエチレン系樹脂粒子を、耐圧円筒形シリンダ
ー中で加圧ガスを用いて元の見掛けのかさ容積の80％以
下に圧縮し、その圧縮された粒子を金型に吹込んで充填
し、加熱、成形する方法が記載されている。この方法は
10〜70％のゲル分率を有する架橋エチレン系樹脂の発泡
粒子に有効であるが、無架橋のエチレン系樹脂の発泡粒
子やスチレン系樹脂発泡粒子では型物成形品が萎縮し、
良好な形状の製品が得られない旨記載している。

（発明が解決しようとする問題点）ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンと揮発性
膨脹剤、必要により核剤を配合した樹脂組成物をダイよ
り押出発泡して発泡倍率が35倍以上の押出気泡製品を得
ることが提案され、ポリスチレン、ポリエチレンについ
てはブロツク、シート製品について実用化されている。
例えば特開昭50−1164号には、発泡倍率が約56倍のポリ
エチレンフオームシートと、発泡倍率が約66倍のポリス
チレンフオームシートが、特開昭60−255834号公報には
発泡倍率が約80倍のポリプロピレンフオームシートが例
示されている。

これら発泡倍率が35倍以上と高い押出フオームは、連続
気泡率が70％以上と高いもので独立気泡率は５〜30％、
通常８〜15％と低いものである。

特公昭56−1344号、特開昭58−55231号、同58−76232
号、同58−125729号、同59−155443号公報等に記載され
るような水中にポリプロピレンや架橋ポリエチレンの粒
子を水中に分散させ、この分散系に揮発性膨脹剤を供給
し、ついで樹脂の軟化点以上に分散系を加熱した後、窒
素ガスで背圧をかけながら大気中に分散液を放出させて
独立気泡率が65％以上の発泡粒子を製造するバツチ式方
法に比較し、もし、連続押出方法で得た高発泡の樹脂粒
子が型内発泡成形できるものであればその原料の発泡粒
子が安価に供給できる故、製品のコストカツトができ
る。

特開昭58−76230号公報は、かかる押出発泡粒子を用い
て型内発泡成形する方法を提案する。この発泡粒子はポ
リプロピレン系樹脂を押出機等の高温高圧下、発泡剤と
混合して、多孔ダイから、発泡倍率1.1〜20倍、連続気
泡率30％以下、気泡径0.6mm以下である発泡ストランド
として低圧域に押出発泡し、次いで該発泡ストランドを
カツトして発泡粒子とした後、該発泡粒子に揮発性発泡
剤または無機ガスを含有させて発泡能を付与し加熱する
ことにより二段目以降の発泡を行ない、多段階で発泡さ
せ、発泡倍率10〜50倍の発泡粒子としたものである。

この方法においては、独立気泡率を約90％以上と高める
ために押出成形された発泡粒子の発泡倍率が20倍以下に
抑えられており、最終的な製品の発泡倍率が10〜50倍の
ものを得るために、この発泡倍率が20倍以下の発泡粒子
に無機ガス等で発泡能を付与する必要がある。

従つて、発泡倍率が35倍以上、好ましくは45倍以上の連
続押出発泡粒子をかかる発泡能を付与する工程を経ずし
て直接20〜60倍の発泡倍率の型物発泡成形品を得ること
ができれば生産上大幅なコストカツトにつながる。

本発明は、押出法で得た高発泡で、独立気泡率の高い発
泡粒子を用いて型物発泡成形体を製造する方法を提供す
ることを目的とする。

（発明の構成）本発明は、オレフイン系樹脂と膨脹剤を含有する樹脂組
成物を多孔ダイからストランド状に低圧域に押出発泡
し、該ストランド状発泡物が軟化乃至溶融状態を示す間
にカツテイングして発泡倍率が35倍以上、独立気泡率が
65％以上、発泡セル径が30〜200ミクロン、粒径が２〜1
0mmの発泡粒子とした後、予じめ加圧ガスにより0.2〜6.
0kg/cm²Ｇに昇圧した型のキヤビテイ内に、発泡粒子を
前記の型内圧力より0.5kg/cm²以上高い加圧ガスを用い
て圧縮しながら、かつ複数回に分割して逐次に充填し、
その充填中に型内圧力を前記の型内圧力に保持し続け、
次いで充填終了後に型内圧力を大気圧に戻してから型内
にスチームを導くことにより発泡粒子の加熱を行なつて
発泡粒子どうしを融着させ、その際の発泡粒子の式〔式中、W,V及びσはそれぞれ下記のものを表わす。

Ｗ…成形品の重量（ｇ）Ｖ…成形品の容量（ｌ） σ…発泡粒子の大気中でのかさ密度（g/l）〕で表わされる圧縮率を３〜65％に制御することを特徴と
するオレフイン系樹脂発泡粒子の型内成形法を提供する
ものである。

この成形法は、ポリプロピレンの発泡粒子は勿論のこ
と、ポリスチレン、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合体、α−メチルスチレン・スチレン・アクリロ
ニトリル共重合体、スチレングラフトポリエチレン共重
合体スチレングラフトポリプロピレン及びこれらの架橋
樹脂等の熱可塑樹脂の発泡粒子にも応用できる。また、
これら樹脂の混合物や、これら樹脂または混合物にエチ
レン・プロピレン共重合体ゴムやポリイソブチレンゴム
を配合した組成物より得た発泡粒子であつてもよい。発
泡粒子は、発泡倍率が35倍以上かさ密度が８〜30g/l、
粒子径が２〜10mmのものがあげられる。発泡粒子は架橋
されていても、架橋されていなくてもよい。

この独立気泡率が65％以上、発泡倍率が35倍以上のオレ
フイン系樹脂発泡粒子は、例えばポリプロピレン、ポリ
エチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリスチレ
ン等のオレフイン系樹脂またはこれら混合物に、核剤を
0.1〜５重量％の割合で、必要により更に酸化防止剤、
顔料等を配合し、押出機でこれを溶融混練し、ついで押
出機の途中に設けたノズルより揮発性膨脹剤を樹脂の15
〜400重量％の割合で圧入し、膨脹剤と前記溶融樹脂を
均一に押出機で混練後、20〜200kg/cm²の背圧をかけ溶
融樹脂の押出線速度が0.2〜2m/secとなる様大気中にダ
イよりストランド状に押し出すことにより35倍以上に発
泡させ、ついでこのストランド状発泡体が軟化乃至溶融
状態を示すうちに２〜20mmの長さにホツトカツテイング
することにより得られる。

核剤としてはタルク、けいそう土等が、揮発性膨脹剤と
してはブタン、ペンタン、ヘプタン、塩化ジメチル、ト
リクロロモノフロロメタン、ジクロロモノフロロメタ
ン、トリクロロトリフロロエタン、ジクロロテトラフロ
ロエタン、ジクロロジクロロメタン等が使用できる。

発泡性樹脂のダイ出口での温度は、背圧を高めるため、
および得られるスキン層の肉厚を厚くするためできるだ
け低温の方が好ましく、示差走査熱量分析で求めたオレ
フイン系樹脂の融点（第４図のMP）より低く、該融点
（MP）より約25℃低い温度（SP）の間（SPとMPの間の温
度）であつて、揮発性膨脹剤を含有するオレフイン系樹
脂組成物が溶融状態を示す温度である。この組成物の押
出温度は、オレフイン系樹脂単独の融点より低く奇異に
感じるが、揮発性膨脹剤を含有しているのでオレフイン
系樹脂の融点降下が起り、組成物中のオレフイン系樹脂
はSP−MP間の温度でも溶融している。

ダイ23より溶融押出されたストランド状発泡体のホツト
カツトは第３図に示すように該発泡体が溶融状体を示す
間に第４図に示すプーリー24で回転されているナイフ25
でストランドをカツテイングすることにより行われる。
22は得られた発泡粒子である。

この発泡粒子22の気泡構造は、発泡粒子の中心部が気泡
径20〜300ミクロンの独立気泡を主体（65〜97％）とす
るもので、表面全体が50〜180ミクロンの肉厚のスキン
層で被われており、このスキン層が強靱であるので、こ
の発泡粒子を圧縮してもスキン層が破壊せず、気泡（セ
ル）内の空気は粒子中に保有され、発泡粒子は偏平化し
ない。

この発泡粒子は、特開昭58−76230号公報に示される方
法のように、無機ガス、揮発性膨脹剤を用いて発泡能を
付与してもよい。

これら発泡粒子を、予じめ加圧ガスで0.1〜6.0kg/cm²Ｇ
に昇圧した型のキヤビテイ内に、前記の発泡粒子を前記
の型内圧力より0.5kg/cm²以上高い加圧ガスを用いて圧
縮しながら、かつ複数回に分割して逐次に充填し、その
充填中に型内圧力を前記の型内圧力に保持し続け、次い
で充填終了後に型内圧力を大気圧に戻してから型内にス
チームを導いて発泡粒子の加熱を行なつて発泡粒子どう
しを融着させて型物発泡成形品を製造する。

型の昇圧、発泡粒子の圧縮及び充填に用いられる加圧ガ
スとしては、空気や窒素ガス等の無機ガスが好ましい
が、その他のガス、たとえばプロパン、ブタン、イソブ
タン、ペンタン等の脂肪族炭化水素ガス；ジシクロジフ
ロロメタン、ジクロロテトラフロロエタン、トリクロロ
モノフロロメタン、メチルクロライド等のハロゲン化炭
化水素ガス等も使用することができ、さらに前記の無機
ガスを主体とし、これに少量の前記の他のガスを混合し
たガスも使用することができる。しかし、一般には圧縮
空気が好適に使用される。

本発明における樹脂発泡粒子の加圧ガスによる圧縮の程
度、すなわち圧縮率は、型の内容積と型内に充填される
発泡粒子の大気中の容積との関係式で表わすことができ
る。そして、型の容積は、凸型と凹型とで形成される空
間の容積であり、直接に測定するのが困難であるが、実
質的にこの空間で成形される製品の容積と同一とみなし
うるから、発泡粒子の圧縮率（％）は下記式で求めるこ
とができる（式中のW,V及びσは前記したとおりのもの
である。）。

そして、本発明の方法においては、この圧縮率を３〜65
％、好ましくはポリプロピレン発泡粒子、発泡粒子のセ
ルの内圧が大気圧（0kg/cm²Ｇ）の架橋ポリエチレン発
泡粒子においては40〜65％、ポリスチレン、α−メチル
スチレン・スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチ
レン・メチルメタクリレート共重合体等のスチレン系樹
脂発泡粒子においては３〜25％、スチレングラフトポリ
エチレン共重合体の発泡粒子〔三菱油化バーデイツシエ
社のエレンポール（商品名）や積水化成品社のピオセラ
ン（商品名）等〕においては３〜40％である。

また、ポリプロピレン発泡粒子、架橋ポリエチレン発泡
粒子を加圧ガス（空気，チツソガス等）で加圧熟成処理
して発泡粒子のセルの内圧を0.5kg/cm²Ｇ以上とした場
合においては、圧縮率を10〜20％とする。

一般に、圧縮率があまり小さすぎると発泡粒子の融着し
た界面に間隙が生じ、外観が悪くなる。また、圧縮率が
あまり高くなりすぎると、過剰圧縮になり、発泡粒子間
へのスチームの流れが悪くなり、発泡粒子の融着不良等
が発生する。

本発明の方法においては、発泡粒子の充填前及び充填中
の型内圧を、加圧ガスにより加圧して0.2〜6.0kg/cm²Ｇ
に保つようにするとよい。これは、樹脂発泡粒子のかさ
密度が４〜35g/lであり、かかる発泡粒子の圧縮率を３
〜70％にするには、この範囲内の加圧が最適であるから
である。すなわち、加圧ガス圧が0.2kg/cm²Ｇ未満にな
ると３％の圧縮率が得られにくくなるし、6kg/cm²Ｇを
越えると、圧縮率が70％を超えるおそれがあるからであ
る。

また、本発明の方法においては、発泡粒子を、前記の型
のキヤビテイ内圧力よりも0.5kg/cm²以上高い加圧ガス
を用いて圧縮しながら、同ガス圧により型内に、しかも
発泡粒子を複数回に分割して逐次に充填するようにす
る。型内圧力より0.5kg/cm²以上高い圧力のガスを用い
て圧縮しながら充填させるのは、発泡粒子の型のキヤビ
テイ内への圧入及びキヤビテイでの移動を容易ならしめ
るためである。型内圧力より0.5kg/cm²未満の高い圧力
を用いた場合には、発泡粒子の型のキヤビテイ内への圧
入が充分に行なわれなくなる。また、発泡粒子の充填を
複数回に分割して逐次に行なうのは、複雑な形状の型内
の隅々にまで発泡粒子を均一に充填させるためである。

発泡粒子を型内へ圧縮充填した後、この型のキヤビテイ
の内圧（0.2〜6kg/cm²Ｇ）を保持したままで、充填され
た発泡粒子どおしのすきまに存在する空気を型外へ抜気
する目的で、移動型か固定型のいずれかのチヤンバー内
にスチームを導き、スチーム孔（スリツトでも可）、キ
ヤビテイ、スチーム孔、他の型（固定型または移動型）
のチヤンバーを経てスチームは型外へ排出される。この
スチームを導く時間は、キヤビテイの容積、圧縮率によ
り変わるが５〜60秒が普通である。

上記抜気工程のみではスチームが導入されていない他の
固定型または移動型のチヤンバーは、キヤビーを通過し
たスチームで初めて加熱されるため温度が低いゆえスチ
ームが、このキヤビテイ内で凝結し、水滴となつて発泡
粒子やキヤビテイ内壁に付着してキヤビテイ内の空気の
追出しが困難となり、結果として発泡粒子同志の融着を
阻害することがあるので、上記抜気工程の途中で未だス
チームを導いていない固定型または移動型のチヤンバー
にもスチームを導き型を加熱し、抜気を十分に行なう。
このスチームの導入時期は、前記抜気用スチームの導入
に約２〜30秒遅れて行なう。この凝集水滴の除去のため
のスチームの導入時間は３〜30秒間で十分である。な
お、後の工程の抜気は最初の抜気の工程と同じ型より行
われる。

この後、キヤビテイ内の圧力を大気圧に戻し、圧縮され
た発泡粒子の形状を復元し、膨脹させる。この形状復元
には、圧縮時に発泡粒子に蓄積された抗圧力の他に、前
記抜気および凝集水滴除去時に用いたスチームの熱に発
泡粒子セル内の空気が膨脹して発泡粒子は膨脹しやすく
なつているので、このキヤビテイ内の圧力抜き時に発泡
粒子は強くキヤビテイ内壁におしつけられ、よつて表面
の間隙の少ない外観の良好な発泡体製品が得られる。

型のキヤビテイの圧力を大気圧に戻した後、固定型およ
び移動型の両チヤンバーに同時に0.5〜5kg/cm²Ｇのスチ
ームを導き、発泡粒子の加熱を行ない、発泡粒子を膨脹
させて発泡粒子間の空間部を埋めるとともに発泡粒子同
志を相互に融着させる。この加熱時間はスチームの圧
力、流量にもよるが２〜60秒で十分である。

加熱発泡後、両型のチヤンバーに冷却水を30〜90秒導
き、必要により空冷、放冷し、離型して型物発泡体製品
を得る。

次に、第１図にもとづき型物発泡成形を実施する態様例
を説明する。第１図は、本発明の実施に使用される装置
の一例を部分縦断正面図で示したものであり、Ａは発泡
粒子の圧縮及び充填用の回転供給装置であり、Ｂは金型
装置である。

まず、金型装置Ｂの固定型である凹型11若しくは移動型
である凸型12とフレーム13、13′と裏板14、14′とによ
つて形成される空間、すなわちスチームチヤンバー16及
び16′内に、圧力P₁すなわち圧力が0.2〜6.0kg/cm²Ｇの
加圧ガス、たとえば圧縮空気を圧入して型内を前記の範
囲内の所定の圧力に加圧しておく。

次に、回転供給装置Ａは、図示したようにケーシング２
とロータ３とから主として構成され、ロータ３には複数
個のチヤンバー４が設けられていて、チヤンバー４の一
端がケーシング２に設けられた発泡粒子の供給口５と一
致した回端位置において、チヤンバー４の他端が減圧ラ
イン８の吸引口７と一致するから、ホツパー１内の発泡
粒子がその減圧力によつてチヤンバー４内に移送され、
それを充満せしめる。発泡粒子で充満されたチヤンバー
４は、両端ともシールされた状態で回転をして、チヤン
バー４の一端が発泡粒子排出口６と一致するとともに、
同チヤンバー４の他端が前記の圧力P₁よりも0.5kg/cm²
以上高い圧力P₂に加圧された加圧ガスの吹出口９と一致
する回転位置に達すれば、チヤンバー４内の発泡粒子は
その加圧ガス圧P₂で圧縮されながら充填ガン15により前
記の圧力P₁に加圧された固定型11と移動型12とによつて
形成される金型のキヤビテイ21内に充填せしめられる。
そして、回転供給装置Ａのロータ３には、前記のような
チヤンバー４が複数個設けられているから、ホツパー１
内の発泡粒子は、前記の操作の繰返しによつて、複数回
に分割して逐次に金型のキヤビテイ21に充填されること
になる。

次いで、型内に所定量の発泡粒子が圧縮充填されたの
ち、移動型12のスチームチヤンバー16内に管17よりスチ
ームを導くとスチームは移動型12のスチーム孔20,20
…、チヤンバー21、固定型11のスチーム孔20′,20′
…、固定型のスチームチヤンバー16′を経て圧力コント
ロール装置を備えた抜気管18′より系外へ排出される。
この際、キヤビテイ21に充填されている発泡粒子の隙間
に存在する空気はスチームにより型外へ排出される。

この抜気の際、移動型12の抜気管18、排水管19、固定型
11のスチーム導入管17′、ドレーン排管19′の弁はバル
ブにより閉じられており、移動型のスチーム導入管17の
弁は開放されており固定型の抜気管18′の弁はON−OFF
により、チヤンバー16′の圧力を所定圧に保つ。

この抜気工程は、逆に固定型11側のチヤンバー16′から
移動型12のチヤンバー16側にスチームを導くように行つ
てもよい。

この抜気工程が開始され、10〜20秒経過後、未だスチー
ムが導入されていない他方の型〔ここでは固定型11〕の
スチーム導入管17′を開放し、スチームをチヤンバー1
6′側に導きチヤンバー16′を加熱する（このとき、移
動型12の抜気管18は閉じられており、移動型より導入さ
れ続けているスチームは相変らず固定型のチヤンバー1
6′内に供給されている。この後者の供給されたスチー
ムは抜気管18′より型外へ排出される）。この加熱によ
りキヤビテイ21内を通過するスチームが固定型11でひや
されて凝結することが防止され、キヤビテイ内の空気の
排出が良好に行われる。

これら抜気は、スチームチヤンバー16、16′の内圧P₁に
抗して、スチームをチヤンバー内に安定して供給する必
要性から型内の圧力P₁よりも0.2kg/cm²以上高い圧力を
有するスチームを用いる。

抜気の工程をスチーム導入管17及び17′を閉めることに
より終了した後、ドレーン排管19、19′を開放し、チヤ
ンバー16及び16′及びキヤビテイ21内の圧力を大気圧に
戻し、圧縮されていた発泡粒子を復元し、膨脹させる。

この型内圧力を一旦大気圧に戻す工程を行つてから、ス
チームチヤンバー16及び16′内に所定圧力のスチームを
供給して加熱すると、発泡粒子どうしが融着し、型物発
泡体製品となり、ついでチヤンバー16及び16′内に設け
た冷却水配管から凹型11及び凸型12に水をスプレーして
冷却し、空冷、放冷し、型を開き、製品を離型すること
により型物発泡体製品を製造することができる。

（実施例等）以下、実施例及び比較例をあげて本発明をさらに詳述す
る。

発泡粒子の製造例例１ペレツト状プロピレンホモ重合体“三菱ノーブレンFY−
4"〔三菱油化（株）製商品名、融点164℃〕100重量部、
タルク１重量部の混合物を、L/D33、スクリユー径30mm
の三段ダルメージ型押出機を用いスクリユー回転数41
rpmで溶融混練した。

一方、押出機バレル中央部（C₃）のベント孔よりブタン
をポリプロピレンの21.8重量％となるように圧入し、つ
いでダイランド長5mm、孔径1mmのオリフイスを有する
ダイよりストランド状に押し出した。

押出機バレルの温度はホツパー側よりダイ側に向つてC₁
230℃、C₂252℃、C₃165℃、C₄160℃、D158℃であり、ダ
イ出口の樹脂温度は153℃であり、溶融樹脂のオリフイ
ス先端での押出線速度は0.99m/secであり、ストランド
の引き取り速度は100m/分であつた。

ダイより押出発泡された断面の径が約6mmのストラン
ド状発泡体が溶融状態を示すうちにこれをナイフで約２
〜3cmの長さにカツテイングしてポリプロピレン発泡粒
子を得た。

このものは、発泡倍率が約62倍（嵩密度約11g/l）で、
全体が約130ミクロンの平滑なスキン層で被われてお
り、気泡径が80〜120ミクロン、独立気泡率が約92％で
ある発泡体粒子であり、これを指で圧縮してもすぐに元
の形状に回復した。

この発泡粒子は、２カ月経過しても何ら収縮が見受けら
れなかつた。

例２プロピレンホモ重合体の代りに、三菱油化（株）のプロ
ピレン・エチレンブロツク共重合体“三菱ノーブレンBC
4C（商品名）を用いる他は例１と同様にして独立気泡率
が90％、発泡倍率が約53倍（嵩密度約13g/l）の発泡粒
子を得た。

例３三菱油化（株）の高密度ポリエチレン“ユカロンハード
JX−20"（商品名、融点135℃）100部に、タルク１部及
びブタン23部よりなる溶融物を130℃でストランド状に
押し出し、ホツトカツトして独立気泡率が93％、発泡倍
率が63倍の発泡粒子を得た。

例４三菱油化（株）の低密度ポリエチレン“ユカロンNH20"
（商品名、融点115℃）100部に、タルク0.5部及びブタ
ン32部よりなる溶融物を100℃で、ストランド状に押し
出し、ホツトカツトして独立気泡率が82％、セルサイズ
が300〜500ミクロン、発泡倍率が36倍の発泡粒子を得
た。

例５ブタンのかわりに、トリクロロモノフロロメタン９に対
してジクロロテトラフロロエタン１よりなる混合発泡剤
をポリプロピレンの150重量％とし、かつダイ出口の樹
脂温を145℃とする他は実施例１と同様にして独立気泡
率が88％、発泡倍率が93倍のポリプロピレン発泡粒子を
得た。

実施例１上記例１で得た発泡粒子を用いて型内成形を行なつた。
成形機としてはDAIYA−600LF（ダイセン工業社商品名）
を、型としては巾300mm×長さ300mm×高さ50mmの成形品
が得られる内容積4.5lの型を、発泡粒子の圧縮充填用の
回転供給装置として、６ケのチヤンバー（各チヤンバー
は直径35mm×長さ52mm、容積50c.c.である）を有する添
付図面に図示したような装置を、そして充填ガンとして
口径30mmの充填ガンをそれぞれ使用した。

また、成形方法は、まず金型を閉じ、圧縮空気で型内圧
P₁を3.5kg/cm²Ｇに昇圧した。次いで、前記のようにし
て製造されたかさ密度11g/lの発泡粒子を圧縮充填用の
回転供給装置のチヤンバー４の供給数を200に設定し、
圧力P₂の加圧ガスとして5.5kg/cm²Ｇの圧力を有する圧
縮空気を用いて、0.1秒間隔で分割して逐次に充填し
た。充填中、型内圧P₁が3.5kg/cm²Ｇに保持されるよう
に、抜気管18及び18′に取り付けた圧力調整バルブを作
動させた。

充填終了後、充填ガンを閉じ、型内圧P₁を大気圧に瞬時
に戻して発泡粒子を原形に復元させてから、凸型12側、
すなわち移動型側のチヤンバー16内に3.7kg/cm²Ｇのス
チーム（温度約140℃）を10秒間導入し、凸型（移動
型）側、及び凹型11側、すなわち固定型側のスチームチ
ヤンバー16′にも同時に、3.7kg/cm²Ｇのスチームを15
秒導入後、5.0kg/cm²Ｇのスチームを15秒間導入して、
発泡粒子どうしを加熱融着させた。

型を50秒間水冷、ついで８秒間空冷、更に60秒間放冷す
る冷却を行つたのち、取出して乾燥させて得た発泡成形
品は、重さが110g（密度24g/l）であり、その成形時の
発泡粒子の圧縮率は55％であつた。そして、得られた発
泡成形品は、発泡粒子が隅々にまで充填されていた。融
着は80％であつた。

実施例２実施例１で用いた装置及び発泡粒子を使用した。成形方
法は、まず金型を閉じ、圧縮空気で型内圧P₁を3.5kg/cm
²Ｇに昇圧した。次いで、前記のようにして製造された
かさ密度11g/lの発泡粒子を、圧縮充填用の回転供給装
置のチヤンバー４の供給数を200に設定し圧力P₂の加圧
ガスとして5.5kg/cm²Ｇの圧力を有する圧縮空気を用い
て、0.1秒間隔で分割して逐次に充填した。充填中、型
内圧P₁が3.5kg/cm²Ｇに保持されるように、抜気管18及
び18′に取り付けた圧力調整バルブを作動させた。

充填終了後、充填ガンを閉じ、スチーム管17を開放し、
3.7kg/cm²Ｇのスチームを５秒間、移動型のチヤンバー1
6に導入し抜気管18′に取り付けた圧力コントロール装
置をON−OFFさせて、型内圧力P₁を3.5kg/cm²にコントロ
ールしながら抜気した後、固定型のチヤンバー16′内に
も3.7kg/cm²のスチームを10秒間導き、チヤンバー16′
の加熱を行いつつ、P₁を3.5kg/cm²Ｇの圧力に保つて抜
気管18′より抜気を続けた。

ついで、バルブ17、17′を閉じることによりスチームの
供給を止め、ドレン排管19、19′を開放し、チヤンバー
16、16′、キヤビテイ21内の圧力を瞬時的に大気圧に戻
した。

次いで凸型（移動型）側、及び凹型（11）側、すなわち
固定型側のスチームチヤンバー16及び16′に同時に、5.
0kg/cm²Ｇのスチームを10秒間導入して、発泡粒子どう
しを加熱融着させた。

型を50秒間水冷、ついで８秒間空冷、更に60秒間放冷す
る冷却を行つたのち、取出して乾燥させて得た発泡成形
品は、重さが110g（嵩密度24.4g/l）であり、その成形
時の発泡粒子の圧縮率は55％であつた。そして、得られ
た発泡成形品は、発泡粒子が隅々にまで充填されてい
て、粒子間に間隙が非常に少なく、融着も95％と優れて
いた。

なお、実施例１に比較して、抜気工程で15秒、発泡工程
で５秒短縮できた。

実施例３〜４発泡粒子として、前記例２または５で得たプロピレン系
樹脂発泡粒子を用いる他は実施例２と同様にして型物発
泡成形品を得た。

実施例５発泡粒子として前記例３の高密度ポリエチレン粒子を用
いた。

成形方法は、まず金型を閉じ、圧縮空気で型内圧P₁を1.
5kg/cm²Ｇに昇圧した。次いで、前記のようにして製造
されたかさ密度12g/lの発泡粒子を、圧縮充填用の回転
供給装置のチヤンバー４の供給数を210に設定し圧力P₂
の加圧ガスとして3.5kg/cm²Ｇの圧力を有する圧縮空気
を用いて、0.1秒間隔で分割して逐次に充填した。充填
中、型内圧P₁が1.5kg/cm²Ｇに保持されるように、抜気
管18及び18′に取り付けた圧力調整バルブを作動させ
た。

充填終了後、充填ガンを閉じ、スチーム管17を開放し、
1.7kg/cm²Ｇのスチームを５秒間、移動型のチヤンバー1
6に導入し抜気管18′に取り付けた圧力コントロール装
置をON−OFFさせて、型内圧力P₁を1.5kg/cm²にコントロ
ールしながら抜気した後、固定型のチヤンバー16′内に
も1.7kg/cm²のスチームを10秒間導き、チヤンバー16′
の加熱を行いつつ、P₁を1.5kg/cm²Ｇの圧力に保つて抜
気管18′より抜気を続けた。

ついで、バルブ17,17′を閉じることによりスチームの
供給を止め、ドレン排管19,19′を開放し、チヤンバー1
6,16′、キヤビテイ21内の圧力を瞬時的に大気圧に戻し
た。

次いで凸型（移動型）側、及び凹型（11）側、すなわち
固定型側のスチームチヤンバー16及び16′に同時に、2.
0kg/cm²Ｇのスチームを10秒間導入して、発泡粒子どう
しを加熱融着させた。

型を50秒間水冷、ついで８秒間空冷、更に60秒間放冷す
る冷却を行つたのち、取出して乾燥させて得た発泡成形
品は、重さが126g（嵩密度27.9g/l）であり、その成形
時の発泡粒子の圧縮率は57％であつた。そして、得られ
た発泡成形品は、発泡粒子が隅々にまで充填されてい
て、粒子間に間隙が非常に少なく、融着も95％と優れて
いた。

実施例６実施例１で用いた装置及び例４で得た低密度ポリエチレ
ン発泡粒子を使用した。成形方法は、まず金型を閉じ、
圧縮空気で型内圧P₁を0.5kg/cm²Ｇに昇圧した。次い
で、前記のようにして製造された発泡粒子を、圧縮充填
用の回転供給装置のチヤンバー４の供給数を190に設定
し圧力P₂の加圧ガスとして2.5kg/cm²Ｇの圧力を有する
圧縮空気を用いて、0.1秒間隔で分割して逐次に充填し
た。充填中、型内圧P₁が0.5kg/cm²Ｇに保持されるよう
に、抜気管18及び18′に取り付けた圧力調整バルブを作
動させた。

充填終了後、充填ガンを閉じ、スチーム管17を開放し、
0.7kg/cm²Ｇのスチームを５秒間、移動型のチヤンバー1
6に導入し抜気管18′に取り付けた圧力コントロール装
置をON−OFFさせて、型内圧力P₁を0.7kg/cm²にコントロ
ールしながら抜気した後、固定型のチヤンバー16′内に
も0.7kg/cm²のスチームを10秒間導き、チヤンバー16′
の加熱を行いつつ、P₁を0.5kg/cm²Ｇの圧力に保つて抜
気管18′より抜気を続けた。

次いで凸型（移動型）側、及び凹型（11）側、すなわち
固定型側のスチームチヤンバー16及び16′に同時に、0.
8kg/cm²Ｇのスチームを10秒間導入して、発泡粒子どう
しを加熱融着させた。

型を50秒間水冷、ついで８秒間空冷、更に60秒間放冷す
る冷却を行つたのち、取出して乾燥させて発泡成形品を
得た。

これら実施例で得た型物成形品の物性を表１に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用される装置の一例を部分縦
断面図で示したものであり、第２図は発泡粒子の製造装
置の正面図、第３図は切断装置の正面図、第４図はプロ
ピレンホモ重合体の示差走査熱容量分析図である。図中
の各符号はそれぞれ下記のものを示す。Ａ…発泡粒子の圧縮及び充填用の回転供給装置、Ｂ…金
型装置、１…発泡粒子用ホツパー、２…ケーシング、３
…ロータ、４…チヤンバー、５…発泡粒子供給口、６…
発泡粒子排出口、７…減圧ライン吸引口、８…減圧ライ
ン、９…加圧ガス吹出口、10…加圧ガスライン、11…固
定型、12…移動型、13…フレーム、14…裏金、15…充填
ガン、16,16′…スチームチヤンバー、17,17′…スチー
ム導入管、18,18′…抜気管、19,19′…ドレン排管、2
0,20′…スチーム孔、21…キヤビテイ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オレフイン系樹脂と膨脹剤を含有する樹脂
組成物を多孔ダイからストランド状に低圧域に押出発泡
し、該ストランド状発泡物が軟化乃至溶融状態を示す間
にカツテイングして発泡倍率が35倍以上、独立気泡率が
65％以上、発泡セル径が30〜200ミクロン、粒径が２〜1
0mmの発泡粒子とした後、予じめ加圧ガスにより0.2〜6.
0kg/cm²Ｇに昇圧した型のキヤビテイ内に、発泡粒子を
前記の型内圧力より0.5kg/cm²以上高い加圧ガスを用い
て圧縮しながら、かつ複数回に分割して逐次に充填し、
その充填中に型内圧力を前記の型内圧力に保持し続け、
次いで充填終了後に型内圧力を大気圧に戻してから型内
にスチームを導くことにより発泡粒子の加熱を行なつて
発泡粒子どうしを融着させ、その際の発泡粒子の式〔式中、W,V及びσはそれぞれ下記のものを表わす。Ｗ…成形品の重量（ｇ）Ｖ…成形品の容量（ｌ） σ…発泡粒子の大気中でのかさ密度（g/l）〕で表わされる圧縮率を３〜65％に制御することを特徴と
するオレフイン系樹脂発泡粒子の型内成形法。
【請求項２】発泡粒子がポリプロピレンの発泡粒子であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の型内成
形法。