JPH037318A - 熱可塑性樹脂発泡体及びその製造方法 - 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） 任意形状の被包装物を段ボール箱など定形梱包体に収納
する場合、被包装物と梱包体の間に隙間が生じて安定性
が悪く、輸送時には被包装物を損傷する。これらを防止
するため、熱可塑性樹脂発泡体等の小片からなるいわゆ
るバラ状Ｍ１体を隙間に詰める包装形態がひろく採用さ
れている。

本発明は熱可塑性樹脂発泡体よりなるバラ状緩衝体に関
Ｌ、特に従来品の形状と異なる三次元的に湾曲したバラ
状緩衝体及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 従来のバラ状緩衝体には、特公昭４２−４５１２号公報
に開示されている断面円形の短繊維構造の三次元的湾曲
をもつ紐状の形状、特開昭５９−１８７５６６号公報に
開示されている異形断面をもつ紐状の形状、あるいは特
公昭４７−３０１０２号公報、実公昭５７−５８１４１
号公報に開示されている比較的三次元的湾曲の少ない形
状などが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術の湾曲した紐状のバラ状緩衝体は、使用前に既
に緩衝体が個々に互いに絡み合っているので、次のよう
な不都合があった。つまり使用時、紙箱などの収納容器
の壁と被包装物品との間の空間間隙が狭い場合には、こ
の狭い間隙金詰めるために大きく絡み合った紐状［５１
体同志を小分けするのに手間がかかった。又、絡み合い
を解くために力をかけて引張ると紐は破断し短くなり、
その結果として紐の湾曲が小さくなり三次元的充填効果
が少なくなった。

特公昭４７−３０１０２号公報、実公昭５７−５８１４
１号公報に開示された別の従来技術のバラ状緩衝体は、
緩衝体個々の絡み合いは少なく、紐状緩衝体と比較する
と作業上の取り汲いは容易である。しかしながらその反
面、必然的に使用時紙箱など収納容器への充填量が多く
なるという不経済性がある。更に、包装箱の移動時、荷
動きにより緩衝体が動きやすく被包装物品に対する緩衝
効果が減少するという欠陥があった。

更に従来の熱可塑性樹脂発泡体のバラ状ｙ１衝体の製造
においては、通常特公昭４７−３０１０２号公報、特開
昭５９−１８７５６６号公報に開示されているように、
押出機の先端に付設した多数個の小径押出孔を有する口
金より、発泡剤を含有する溶融熱可塑性樹脂を大気中に
押出Ｌ、発泡を阻止するためにこの押出物を直ちに冷却
水中に導き急冷し４０℃以下に冷却したのち、所定長さ
に細断して、−旦発泡性ペレットとなＬ、しかるのちこ
の発泡性ベレットを高温スチームなどで再加熱して再発
泡させ製品を得るというように、水中などでの急冷工程
を必要とし製造上わづられしく、かつ不経済な工程を要
するという欠陥があった。

本発明は上記問題点を一挙に解決するためになされたも
ので、その目的は（イ）三次元的湾曲が大きく、かつバ
ラ状ＭＷｋ体相互の絡み合いが少なく、包装時の作業性
がよい、　（ロ）充填効率が大きい、すなわち包装時充
填使用量が少なく、かつ十分な緩衝機能を示し荷動きが
少ない、　（ハ）製造が容易で経済的に広い範囲で使用
し得る。

本発明はこれらの特性を満たすことができる改良された
熱可塑性樹脂発泡体とその製造方法を提供する。

（問題を解決するための手段） 発明の内容を図面を用いて詳述する。

本発明の熱可塑性樹脂発泡体は、密度＝領　００５〜０
．０５ｇ／ｍＬで、第１図、第２図、第３図に示すごと
く三次元的に湾曲した形状を持つもので、第１図ａ、第
２図５　第３図はバラ状緩衝体の横方向面を水平方向よ
りみたスケッチ図で、ＴＩは中央部肉厚、Ｔ２は湾曲し
た先端部肉厚、Ｙは湾曲度を示す全体幅、しはバラ状Ｍ
衝体の長さで、第１図すにおいてＷは上面よりみたバラ
状榎Ｗ体の成形幅を示す。

長さしの実寸法は３０〜１００關であり、ＴＩ／し＝０
．１〜０．６、Ｗ／Ｌ＝０．　２〜領　５、Ｙ／Ｌ＝０
．　４〜１．　５、　Ｙ／Ｗ＝１．　　２〜５゜０、Ｔ
　＋　／　Ｔ　２　＞　２を満たす寸法を有する形状を
示すことで、上記の本発明の目的を達成することを特徴
とする。

上記特性値において、発泡体の密度が０．０５ｇ　／　
ｍ　２以上では発泡体は硬すぎ、被包装物品にすり傷を
つける恐れがあるばかりでなく後述する充填効率が小さ
く使用量が多くなり不経済であり、ｉ度が０．００５ｇ
／ｍｕ以下ではバラ状緩衝体の強度、弾性などが低下Ｌ
、［衝性も低下する欠点が生じてくる。

Ｌが３’　Ｏ１ｍ以下では箱などの収納容器と被包装物
品との間の空間間隙にバラ状Ｍ衝体を詰める場合小さす
ぎて充填効率が悪く不経済であり、１００闘以上では包
装物品の移動時に荷動きが起こつやすく、又ｙＩ衝効果
が低下するという欠点が生じやすい。

ＴＩ／Ｌが０．　１以下ではバラ状Ｍ１体は折れ易くな
り、０゜６以上では湾曲が少なくなり充填効率が低下す
る。

ＴＩ／Ｔ２が２以下では湾曲の大きなバラ状緩衝体は得
にくく、したがって充填効率の大きな物は得られない欠
点が生じてくる。

Ｗ／Ｌが０．２以下ではバラ状＃１ｉＷｒ体は折れ易く
なり、０．５以上では荷動きが生じやすく、かつ充填効
率が低下するという欠点が生じてくる。

Ｙ　／　Ｌが０．　４以下でも、１．　５以上でも、充
填効率が極端に低下し使用上不経済であり、Ｙ／Ｗが１
．２以下では被包装物品の荷動きが生じやすく、５０以
上ではバラ状１１１体相互の絡み合いが起こりやすくな
る欠点が生じてくる。

本発明は以上の状況を詳細に試験した結果、上記特性値
の範囲に限定した形状にすることにより、発明の目的と
する改良されたバラ状緩衝体を提供するに至ったもので
ある。

上述の本発明のバラ状ｙ１衝体の製造方法は、押出機先
端に付設した第７図、第８図、第９図に示すごとき半円
形、円形、四角形又は楕円形、半楕円形その他の開口形
状の複数の細孔を有する口金より、発泡剤を含有する溶
融熱可塑性樹脂を大気中に押出し発泡成形体を得る熱可
塑性樹脂発泡体の製造方法において、これらの押出し細
孔より押出Ｌ、発泡せしめて得られた熱可塑・性樹脂発
泡体細条を、冷却後押出方向に対して第４〜６図ａに示
すごとく角度θ度をもつように斜めに切断Ｌ、ついで切
断した発泡体細条を加熱し再発泡せしめ上記のＴ７、Ｔ
２、Ｙ、Ｗ、Ｌが所定の寸法を満たすような三次元的に
湾曲した形状の本発明のバラ状緩衝体を得ることを特徴
とする。

本発明において、熱可塑性樹脂とは、ポリスチレン樹脂
、スチレン成分が主体で、他のスチレンと共重合し得る
不飽和有機化合物との共重合体であるポリスチレン系樹
脂、エチレン、プロピレン、ブテンなどのポリオレフィ
ン樹脂、エチレン、プロピレン、ブテンなどを主成分と
するポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタアクリレー
トなどのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニール系樹脂、ポ
リアミド系樹脂などである。

これらの樹脂に混合Ｌ、発泡体となすための発泡剤とし
ては、例えばプロパン、ブタン、ペンタンなどの低沸点
炭化水素、メチルクロライド、メチレンクロライド、モ
ノクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタ
ン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロモノフルオ
ロメタン、ジクロロテトラフルオロエタンなどのハロゲ
ン化炭化水素などの単品あるいはこれらの混合物、及び
これらと炭酸ガス、窒素などの無機系ガスとの混合物が
有効である。これら低沸点発泡剤の添加量は所望する発
泡体の密度によって異なるが、前述の熱可塑性樹脂１０
０部に対して３〜３０部が好ましい。

また発泡体の気泡径を調整するための気泡ｆｉｌｌ整剤
としてはタルク、炭酸カルシウム、アルミナなどの無機
質の微粉体、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛などの金属石鹸類の微粉体、重曹とクエン酸などの混
合物が使用される。これら気泡！ｌｌ整剤の添加量は前
述の熱可塑性樹脂１００部に対して０．　１〜３．０部
が好ましい。

更に必要に応じて着色剤、帯電防止剤、可塑削なとも熱
可塑性樹脂に添加し得る。

（作用） 本発明の熱可塑性樹脂発泡体のバラ状緩衝体及びその製
造において、これらの成分を混合し押出し発泡させるに
は、通常スクリュータイプの押出機が使用される。即ち
熱可塑性樹脂と気泡調整剤などを押出機に供給Ｌ、これ
を熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度に加熱し１回転す
るスクリューにより混練し溶融可塑化したあと、この溶
融樹脂中に、高圧ポンプにより押出機のベント孔などよ
り低沸点発泡剤を圧入Ｌ、更に混練して発泡剤を溶融熱
可塑性樹脂中に均一に分散させたのち、所定温度までこ
の溶融熱可塑性樹脂組成物を冷却Ｌ、しかるのちに押出
機先端に付設した多数の細孔を有する口金より大気中に
押出して自由発泡せしめ発泡体細条を得る。この発泡体
細条を大気中で冷却し引取ロールを通したあと所定角度
を持つように押出方向に対して斜めに切断Ｌ、切断した
発泡体細条を発泡炉に導き高温スチームなどで加熱し再
発泡することにより三次元的に湾曲した本発明の熱可塑
性樹脂発泡体のバラ状緩衝体を製造する。

（実施例） 以下本発明を実施例にもとづき図を参照しつつ詳細に説
明する。

ＭＦＲ＝５のポリスチレン１００重量部とタルク１．０
重量部を混合したのち、混合物を１０ｋｇ／時間の割合
で口径５０　ｍｍφ、バレル長さ２．　１００關の押出
機に供給Ｌ、２３０℃で混線溶融Ｌ、押出機のベント孔
よりフロン−１１／フロン−２２＝’５０１５０の組成
の発泡剤をポリスチレンに対して１５重量部の割合で高
圧ポンプにより溶融樹脂中に圧入Ｌ、更に溶融混合物を
混練し発泡剤を溶融樹脂中に均一に分散させたのち、溶
融組成物を外部より冷却し押出機の先端で１５０℃とな
Ｌ、第７図で示すｒ　＝　ｌ　ａｙｓの半円径の押出孔
を２２個配列した口金より大気中に押出し自由発泡せし
め、第４図すに示す厚さｔ　＝　８　＋ｕ、幅Ｗ＝１０
龍の縦断面を持つ連続半円柱状発泡体細条を得た。

この発泡体細条を大気中で冷却しつつ引取ロールを通し
たあと、第４図ａに示す！　＝　５０　ａｍ、　！＋＝
１／２Ｌ、θ１−θ２＝２０度の形状に斜めに切断Ｌ、
ついでこの切断発泡体細条を発泡炉に導き１１５℃のス
チームで２０秒間加熱して再発泡Ｌ、第１図ａ、ｂに示
すごとく両先端が三次元的に湾曲した形状の本発明のバ
ラ状緩衝体を得た。比較例として発泡体細条を、押出方
向に垂直に第１０図ｃ、ｄに示すごとく小半円柱状に切
断した切断発泡体細条を実施例と同様に操作して第１Ｏ
図ａ、ｂに示す湾曲のない形状の比較例のバラ状緩衝体
を得た。このようにして得た実施例、比較例のバラ状緩
衝体の特性値を第１表に示す。

第８図に示す２　ｒ　＝　１　ｍｍの円形の押出細孔を
１１個配列した口金を使用Ｌ、発泡剤としてブタンをポ
リスチレン１００重量部に対して８重量部使用した他は
、実施例、比較例−１と同様に操作して得たｔ２＝ｌＯ
ｍ諺の連続円柱状発泡体細条を、第５図ａに示すｔ＝１
０會ｍ、　Ｅ＝５０１ＩＩ１．　Ｌｌ−１５朋、θ＝３
０度に切断して得た実施例の切断発泡体細条、及び押出
発泡体細条を押出方向に垂直にｔ　＝　５０　ａｍの小
円柱状に切断して得た第１１図Ｃ１ｄに示す切断発泡体
細条を、実施例、比較例−１と同様に加熱操作すること
により、第２図に示すごとく両先端が三次元的に湾曲し
た形状の本発明のバラ状ｊ［体、及び第１１図Ｃ１ｄに
示すごとく湾曲のない形状の比較例のバラ状ｖ１衝体を
得た。

このようにして得たバラ状緩衝体の特性値を第１表に示
す。

第９図に示すｄ＝１關、四隅は曲率半径＝２關の円弧で
ある四角形様の押出細孔を１１個配列した口金を使用し
た池は、実施例、比較例−２と同様にして得た第６図に
示す厚さ、幅ともにｔ＝１０關の縦断面の連続発泡体細
条を第６図、第１２図す、　　ｃのごとく、　θ、＝θ
２＝２２度、　θ嘗＝θ２＝１１度、長さ！＝５０■ｌ
を持つように、それぞれ斜めに切断したのち実施例、比
較例−２と同様に加熱操作することにより、第３図に示
すごとく両先端が三次元的に湾曲した形状の本発明のバ
ラ状１１１体、及び第１２図ａ、ｂに示すごとく湾曲が
少なく本発明の特性値を満たし得ない形状の比較例のバ
ラ状緩衝体を得た。

このようにして得たバラ状Ｍｌ衝体の特性値を第１表に
示す。

第１表に示すように本発明の限定された範囲内の特性値
を示すバラ状緩衝体は、　１６０ｍＥ／ｇ以上の大きな
充填密度を持つものであるが、特性値の限定された範囲
内からはずれた比較例の発泡体の充填密度は９０　ｍ　
ｌ　／　ｇ以下と、実施例のバラ状１衝体の充填密度の
１／２以下の数値であることがわかる。

第　　１　　表 Ｏｃｍの段ボール箱に満杯になるようにバラ状緩衝体を
入れ、この満杯量の緩 衝体重量（ｇ＞を測定Ｌ、段ボール箱 の内容ｆｌＩ（Ｖｍりと（ｇ）との比■ｍ　Ｚ　／　ｇ
を一充填密度とする。

（効果） 本発明は上述のように、両先端が三次元的に湾曲した形
状のバラ状緩衝体であり、三次元的湾曲の少ない形状の
比較例に示した従来技術のバラ状Ｈ８体に較べて、収納
容器への充填量が１／２以下で同じ緩衝効果を有する。

湾曲した紐状の従来技術バラ状緩衝体は、大きく絡み合
った紐状緩衝体同志を手間をかけて小分けしたり、小分
けするため引張って紐が破断し短くなり充填効果が低下
したのに対Ｌ、本発明バラ状緩衝体は相互の絡み合いが
ないため、小分けする必要もなく充填効果が低下するお
それもなく、取り扱いやすい。

本発明バラ状緩衝体の製造方法は、押出機から押出して
発泡せしめて得られた発泡体を、所定範囲の寸法割合及
び所定範囲の角度で斜めに切断Ｌ、加熱して再発泡する
。湾曲した紐状の従来技術バラ状［ｒ体製造における急
冷工程を設けるわずられしさもなく、三次元的湾曲の少
ない従来技術バラ状Ｍ衝木製造方法と２　はぼ同じ工程
で容易に製造する製造方法であり、産業界に果たす役割
の大きいすぐれた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図は本発明の詳細な説明する図で、第１〜３図
は実施例１〜３に対応する本発明バラ状緩衝体の斜視図
、第１図すは第１図ａを背面よりみた図、第４〜６図ａ
は再発泡して第１〜３図に示すバラ状緩衝体を形成する
ための、押出発泡体細条を斜めに切断した正面図、第４
〜６図すは第４〜６図ａのＡ−Ａ矢視断面図、第７〜９
図は第４〜６図に示す押出発泡体細条を得るために用い
た口金の押出孔の正面図、第１０〜１２図は第７〜９図
の口金孔を用いた比較例で、第１０図Ｃ１第１１図Ｃ１
第１２図すは第７〜９図の口金孔より押出された発泡体
細条を垂直に切断した小片の正面図、第１０図ｄ、第１
１図ｄ、第１２図Ｃは第１０［Ｎｃ、第１１図Ｃ１第１
２図すのＡ−Ａ矢視断面図、第１０図ａ、第１１図ａ、
第１２図ａは第１０図Ｃ５第１１図Ｃ１第１２図すに示
す小片に切断した発泡体細条を加熱再発泡した発泡体の
斜視図、第１０図ｂ、第１１図すは第１０図ａ、第１１
図ａのＡ−Ａ矢視断面図を示す。 Ｙは全体幅、しはバラ状緩衝体の長さ、Ｔ＋は中央部の
肉厚、Ｔ２は湾曲した両先端部の肉厚、Ｗは成形体の幅
、θ５、θ２は切断角、　ｔは切断体の長さ、１．１は
斜め切断部の水平方向長さ、ｔは最大厚さ、Ｗは最大厚
さ部分の幅、ｒは半円の径、ｄは四角様の形状の幅、ｒ
Ｉは四角様の円弧の曲率半径を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓ字様をなす熱可塑性樹脂発泡体であって、Ｓ字
   様の曲部の肉厚が両先端から逐次厚くなり中央部で最大
   の厚さを示す湾曲した形状で、Ｓ字様の長さＬ、中央部
   の肉厚Ｔ＿１、先端部の肉厚Ｔ＿２、成形体幅Ｗ、全体
   幅Ｙの寸法の割合がＴ＿１／Ｌ＝０．１〜０．６、Ｔ＿
   １／Ｔ＿２＞２、Ｗ／Ｌ＝０．２〜０．５、Ｙ／Ｌ＝０
   ．４〜１．５、Ｙ／Ｗ＝１．２〜５．０であり、かつ密
   度が０．００５〜０．０５ｇ／ｍｌであることを特徴と
   する熱可塑性樹脂発泡体。
2. （２）Ｌの実寸法が３０〜１００ｍｍであることを特徴
   とする請求項１記載の熱可塑性樹脂発泡体。
3. （３）押出機の先端に付設した複数の細孔を有する口金
   より発泡剤を含有する溶融熱可塑性樹脂を大気中に押出
   し発泡せしめて得られた発泡体細条を、冷却後押出方向
   に斜めに切断し、ついで切断した発泡体細条を加熱し再
   発泡することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂
   発泡体の製造方法。