JPH03274144A - 発泡プラスチックス成形品 - 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］ この発明は、プラスチックス高発泡体の二次成形加工品
に関するものであり１例えば、ネット状の無架橋ポリエ
チレン高発泡体をカップ状に加工した製品として果実包
装用緩衝材として利用することができる。

［従来の技術］ 発泡プラスチックスは、緩衝性、断熱性なとの特性を利
用した分野に広く用いられている１発泡プラスチックス
は、樹脂の種類１発泡度、架橋度などにより極めて多く
の種類のものが行左する本発明の対象とするものは、ポ
リエチレンで代表される軟質プラスチックス材料の高発
泡体である。

この材料は、ｖ！衝性に優れ９発泡押出成形法によりシ
ート状、管状、棒状等の押出高発泡体か大量に供給でき
る。また発泡剤を含んたンートを加熱炉で発泡させて高
発泡体を得ることもてきる１回転ノズル等を備えた特別
な押出機を用いることにより直接得られるネット状の高
発泡体は、普通の発泡シートに比べて一層の緩衝作用を
発揮し、低コストであることと相俟って果実包装等に多
用されている。このような用途において普通に用いられ
る製品は１発泡倍率が数十倍のものであり１代表的な形
状は、シート筒状ネット筒状ネットを切り開いて得られ
るネットシートであり、用途に応じ適当な寸法にカット
して用いられる。また。

筒状ネットの一端に熱シールや細かい網目に絞り込むな
どの加工を施し、果実を囲い込むようにした製品も知ら
れている。しかし、従来の製品は包装対象物の入れ易さ
、底部の緩衝力等の点て十分満足できるものではなかっ
た。

押出シート等の一次成形品を容器のごとき二次成形品へ
加工する手段１例えばプラスチックスシートの型絞りの
技術はよく知られている。しかし。

プラスチックス高発泡体は、熱伝導率が小さく全体が均
等に加熱されにくい一方１表面が薄い気泡膜て構成され
るので過熱に弱い、そのため、型を用いて二次成形品を
作ることのできる発泡プラスチックス材料の選択には制
約があった。

二次成形可能な発泡プラスチックス材料の代表例は発泡
ポリスチレンである。このような材料を用いる場合は７
発泡体シートであっても成形のための輻射加熱や熱風加
熱に耐えることができる。

しかし、ガラス転移温度の高い（Ｔ　ｇ−８０−１００
°Ｃ）硬質の材料であることは、おのずから、その用途
を制約する。

軟質プラスチックス材料について、加熱に耐え二次成形
可能な高発泡体材料に変性する技術は高度の架橋構造を
持ったポリエチレン発泡体により実現している１代表的
な架橋発泡体は、化学発泡剤（アゾ化合物など）と化学
架橋剤（過酸化物など）を用いて得られる。この分野の
研究結果によると、高温度の下で気泡構造の変形や破壊
を起こさずに膨脂ガスを保持するためには、沸騰キシレ
ンへの不溶解度が少くとも６５％でなければならないと
されている。但し極端に高度の架橋は膨脂を制限するこ
とになるので好ましくない、ポリエチレン高架橋発泡体
は、引張り強度、伸度に優れているが２表面が粘着気味
のネチャネチャした感じで感触が良くない場合がある。

また、比較的高価な副原料を必要とするほか、押出成形
後、更に架橋発泡工程を行うなど大規模な設備を必要と
するので、コストがかさみやすい 高度の架橋構造を持たない通常の軟質プラスチックス材
料の高発泡体は、連続押出製造に適し。

低コストで緩衝性に優れているか、その機械的強度は硬
質発泡体や軟質高架橋発泡体に比較して小さく、特に加
熱条件下では著しく弱い、加熱に弱いので、従来の熱成
形技術により型成形しようとすると、熱板伝導加熱はも
とより、輻射加熱や熱風加熱によっても加熱工程で表面
の気泡膜か溶融収縮してしまい、うまく成形できす　表
面には固い膜状の溶融固着層ができてしまう、これによ
り高発泡体の柔軟表面構造は失われ１表面に高発泡の構
造を保持している二次成形品を得ることはてきなかった
。

［発明の課題］ 本発明の課題は、第一に果実などの物品をソフトに収容
し、底部からも含めた衝撃から物品を守る新規な緩衝性
成形容器を低いコストで提供することである、更に一般
化した課題は、低コストで緩衝力に優れた材料を利用し
て、緩衝性能に優れ。

カップ状等種々の形状を持つ二次成形体を提供すること
である ［課題を解決するための手段］ このような課題は、低コストで緩衝力に優れた軟質プラ
スチックス材料の高発泡体について、柔軟表面構造を保
持する二次加工を実現したことにより解決した。即ち８
本発明は高度の架橋構造を持たない軟質プラスチックス
材料高発泡体の二次成形品である。この成形品は、高発
泡体の柔軟表面構造を保持した状態で変形している。こ
のような成形品の一例として発泡ネットをカップ状に二
次加工した果実用緩衝材を挙げることかできる。

本発明が、高発泡体の柔軟表面構造を保持する二次加工
法として開示するものは、軟質プラスチックス材料高発
泡体を高温度の液体との接触状態において加熱し、成形
する方性である。特に少なくとも片方の面か型と接触し
ていない状態で成形することにより、優れた品質の製品
を容易に得ることができる。

以下、これを詳細に説明する。

（軟質プラスチックス材料） 本発明の対象とする軟質プラスチックス材料の代表的な
ものは低密度ポリエチレン辛珈社斡φｅてあり、その他
次のような材料（括弧内の数値はＴｇ’Ｃ）か例示でき
る。中密度ポリエチレン（−１２０）　、高密度ポリエ
チレン（−１２０）　、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ
−ＬＤＰＥ）　、ポリブテン１（−２５）　、　ポリプ
ロピレン（−１０）　、　などのポリオレフィン系樹脂
（ＥＰＤＭ、エチレン−酢酸ビニルなどポリオレフィン
系共重合体を含む）、酢酸ビニル樹脂、塩素化ポリオレ
フィン樹脂、これら相互の混合物およびポリスチレンを
添加したポリエチレンなど他の樹脂との混合物。

低密度ポリエチレンと少量（例えば４分の１量）のポリ
スチレンの混合物のごときポリマーブレンドも、全体と
して軟質プラスチックスの性状を発揮する限り対象とな
る。

（高度の架橋構造を持たない高発泡体）高発泡体とは１
発泡倍率１０倍以上１代表的には２０〜７０倍程度の発
泡体を意味する１発泡倍率の上限はプラスチックスの種
類や目的物の所望強度により自ずから決まる。気泡は独
立気泡であっても、連続気泡であってもよい、高度の架
橋構造を持たない高発泡体とは９発泡に際し、化学架橋
や放射線架橋等による高度の架橋構造を伴なわないもの
である。ポリエチレンについていうと高度の架橋構造を
伴なわない高発泡体は、沸騰キシレンに大部分、少くと
も５０％以上１通常８０％〜１００％溶解する。一方、
従来技術で二次成形可能であったポリエチレン高度架橋
発泡体は。

沸騰キシレンに溶解しない部分か著量１例えば６５％以
上存在する。また、無架橋ポリエチレン高発泡体は、加
熱により融解して低粘度になるので。

火を付けると、融解した樹脂かボタボタ滴り落ちながら
燃焼しやすく、高度架橋発泡体の燃焼状態と異なる３本
発明でいう高度の架橋構造を持たない軟質プラスチック
ス材料の高発泡体とは、輻射または空気浴による加熱と
型を用いる従来の成形方法では二次成形することができ
ない程度に耐熱性の小さい軟質プラスチックス材料の高
発泡体である。

軟質プラスチックス材料の高発泡体（以下特記ない限り
高度の架橋構造を持たないものを意味する）は９例えば
ポリエチレンのごとき材料に発泡剤を加えて押出成形す
ることによりシート状、管状、棒状などの形で得られる
８発泡剤は、プロパン、ブタン、ペンタン、ハロゲン化
炭化水素などの揮発性発泡剤を押出機に直接仕込むのか
有利であるが、化学発泡剤その細別の手段を用いてもよ
い、無架橋高発泡体の好ましい形状として１回転ノズル
から発泡押出され、管状に一体成形された網状発泡体が
挙げられる。

（加熱） 上記のような軟質プラスチックス材料＊高発泡体を高温
度の液体との接触状態において加熱し成形する。高温度
の液体との接触状態における加熱とは、液体から直接伝
えられる熱の他に飽和蒸気の凝縮伝熱も含む、加熱温度
、加熱時間は材料に応じて選択するか１通常７０〜１５
０６Ｃ，３〜２０秒、特に８０〜１３０’　Ｃ，５〜１
０秒程度である。

加熱用の液体は所望の加熱温度に応して、水。

塩類水溶演、有機化合物その他の高沸点物質などから選
択する。グリセリン、ポリエチレングリコールなとの多
価アルコールは、水溶性の高沸点物質として例示される
１例えば粘度４００番のポリエチレングリコールを用い
て上記の程度の加熱温度か実現できる高沸点の水溶酸を
調製し、この中に枠にクランプ止めした無架橋高発泡ポ
リエチレンシートを浸漬して加熱する。加熱用肢体とし
ては、勿論プラスチックス材料を溶解しないことか必要
であり、また水洗等で除去容易なものか好ましい。

１００°Ｃ以下の温度で成形できるような軟質プラスチ
ックス材料を選定すれば、加部用７夜体として水が使え
るので好都合である。その−例は実施例に示されている
高圧性低密度ポリエチレンに低圧法低密度ポリエチレン
（リニアポリエチレン）を配合した材料であり、２０〜
３５倍の発泡倍率で得た連続気泡発泡体は、熱水による
加熱により変形することができる。

（変形） 高温度の液体との接触状態において加熱され熱可塑性を
発揮できる温度におかれた軟質プラスチックス材料の高
発泡体は、応力を加えて変形させることにより成形され
る１例えば、加熱前にあらかしめ材料の一部分を保持し
、加熱後、保持されていない部分に所望の変形状態が得
られるような応力を加えて変形させる。

応力を加える手段は任意であり１例えば雄型による圧力
、雌型と反対側にかけた空気圧にょる圧空成形、雌型と
吸引による真空成形等公知の手段か利用できる。また、
保持枠の部分のみの型を用いて、圧空または吸引により
、カップになる部分は型に接触させずにシートを変形さ
せることも可能である。最も一般的な雌型と雄型とを併
用する成形方性いてもよいが、この場合は、圧力をかけ
すぎると発泡セルがつぶれて、高発泡体の柔軟表面構造
を保持しなくなるおそれがある。従って。

変形部の少なくとも片方の面が金型のごとき堅い表面と
接触していない状態で応力を加えて変形させる方法が好
ましい、型は金型以外にも木型、プラスチックス型等公
知の材料による型が使える。

ゴムのような柔らかい材料に発泡シートを挾んで成形す
ることもてきる。

二次加工による変形の態様としては１発泡シート　発泡
ネットシートからのトレーやカップ等が代表的なもので
あるが、管状成形品の押し広げ。

棒状、管状、シート状成形品の折り曲げ等、目的に応し
て任意に選ぶことができる。

変形は、可塑性を保った温度で行なうので、高温度の液
体との接触状態による加熱をしながら成形するのが普通
であるが、必要な温度さえ保つことができればこれに限
定されない、変形を終えた加工品は加熱状態から取り出
し、冷却し、必要に応じ切断等の加工を施し製品とする
。

（効果） 本発明により、低コストで連続生産できる軟質プラスチ
ックス材料の高発泡体を利用し、緩衝性能に優れ、高発
泡体の柔軟表面構造を保持し１種々の形状を備えた二次
加工品が実現した。高度の架橋構造を持たない軟質プラ
スチックス材料の高発泡体を用いたものとしては、はじ
めてである。

本発明実施品の一例は、側面たけでなく、底部を十分な
緩衝力で保護するカップ状の果実用緩衝材である。特に
発泡ネットを二次加工して得られた果実用緩衝材は２通
気性、緩衝性、良好な手触り、低コストを兼ね備えた特
徴をもつ。

また１本発明の方法においては、加工される材料を高温
度の液体との接触状態において加熱することで１本来的
に熱伝導率の小さい高発泡体においても良好な伝熱状態
が実現し、適切な加熱温度を選ぶことができるので、高
すぎる温度の熱源により局所的に加熱されることのあっ
た従来技術のようにシュリンクを引き起こし、高発泡体
の柔軟表面構造が失われるおそれがない。

（実施例） 以下１図面を用いて本発明を説明する。第１図は１本発
明品を得る成形方法の一例についての側面断面説明図で
ある。ａは変形前加熱時、ｂは変形後を示す。

１は材料である軟質プラスチックス無架橋高発泡シート
（変形前）、２は複数個のカップ状膨らみ部を備えた雄
型、３は発泡シートを保持し、雄型のカップ状膨らみ部
に対応する孔を備えた保持用孔あき板、４は加熱用７夜
体の容器、５は加熱用肢体の液面、６は変形後のシート
を示す、その他に液の加熱手段、板やの保持手段、シー
トのクランプ手段等か必要であるが説明図には省略しで
ある。

材料二下記の軟質プラスチックス無架橋押出高発泡シー
トを使用した。

（１）高圧法低密度ポリエチレン、発泡倍率２５〜４５
倍 （２）高圧法低密度ポリエチレンにポリプロピレン（Ｒ
タイプ）を加えたもの５発泡倍率２５〜４５倍 （３）高圧法低密度ポリエチレンに低圧法低密度ポリエ
チレンを加えたもの１発泡倍率２０〜３５倍 （４）高圧法低密度ポリエチレンにポリスチレンを加え
たもの９発泡倍率２５〜７０倍 加熱用液体：ポリエチレングリコール水溶液型二カップ
状の雄型（第１図２）の斜視図を第２図に、　　　　　
　　　　　　、保持用孔あき板（第１図３）の斜視図を
第３図に示す 保持板の孔径は、雄型のカップ直径（８０ｍｍ）にシー
ト厚み（４ｍｍ）の２．６倍を加えた値とした。

成形方法： 第１図ａに示すように保持用孔あき板３に材料（発泡シ
ート状）１をクランプで固定し　加熱塔４に３〜７秒浸
漬加熱しく第１図ａ）、雄型２を当てて軽く押し、材料
を無理のない速度で伸長変形させる（第１図ｂ）、加熱
浴温度は材料に応じ次の値を選択した。　（１）及び（
２）：９０〜１２０’　Ｃ，（３）：８０〜１１０’　
Ｃ，（４）：１００〜１３０°Ｃ 浸漬加熱時間、更に加熱塔中で３〜１０秒かけて変形さ
せ、直ちに取り出し水冷する 製品： 第４図はこのようにして成形した複数のカップを備えた
緩衝材トレーの斜視図、第５図は同様の成形後、必要部
分を打ち抜いて得られる緩衝材キャップの斜視図である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明品を得る成形方法の一例についての側
面断面説明図（ａ、変形前加熱時、ｂ：変形後）、第２
図はその方性に用いる雄型の斜視図、第３図は保持用孔
あき板の斜視図、第４図は本発明品の一例であるトレー
の形状を示す斜視図第５図は本発明品の他の一例である
キャップの形状を示す斜視図である １・・・変形前のシート、２・・・雄型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　高度の架橋構造を持たない軟質プラスチックス材料
   高発泡体の二次成形品 ２　軟質プラスチックス材料高発泡体を高温度の液体と
   の接触状態において加熱し、成形することを特徴とする
   プラスチックス発泡体の成形方法 ３　少なくとも片方の面が型と接触していない状態で成
   形することを特徴とする請求項２記載の方法