JPH1076560A

JPH1076560A - 熱可塑性樹脂発泡体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1076560A
Application number: JP9185268A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Yoda; 馨依田; Kozo Ichikawa; 功三市川; Shigeo Nishikawa; 茂雄西川; Haruo Inoue; 晴夫井上; Kimiyoshi Sueda; 公宜末田; Masao Eriguchi; 真男江里口; Hideo Amamiya; 英夫雨宮
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1998-03-24
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: JP3655436B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通常の押出発泡方法で製造される熱可塑性樹
脂発泡体よりも優れた機械的強度を有するため微細なセ
ル構造を有する発泡体を得ること。【解決手段】超臨界状態の二酸化炭素および／または
窒素を発泡剤として使用し、ダイスが、１０²〜１０⁴ｓ
ｅｃ^-1の範囲の溶融樹脂組成物の剪断速度を生じさせる
機能を有する剪断速度調整部（１２）のあと該剪断速度
を低下させる機能を有する流速分布調整部（１３）を有
し、かつこの剪断速度調整部が樹脂の流路の上流側で樹
脂の流れる方向に対して垂直な断面の断面積を狭めた部
分（平均の断面積Ａ）、流速分布調整部が該流路の下流
側で同断面を広げた部分（平均の断面積Ｂ）を含む構造
であり、且つ、Ｂ／Ａが１．３〜２０であることを特徴
とする押出成形による熱可塑性樹脂発泡体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は物性および表面外観
の優れた熱可塑性樹脂発泡体に関し、さらに詳細には、
発泡剤として二酸化炭素および／または窒素を用いた、
高強度で微細な平均セル径と均一な平均セル密度のセル
を有する熱可塑性樹脂発泡体の押出成形による製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂発泡体は、化学発泡剤や物
理的発泡剤を用いて製造する方法が知られている。

【０００３】化学発泡法は、一般に原料樹脂と、成形温
度で分解してガスを発生する低分子量の有機発泡剤を混
合し、該発泡剤の分解温度以上に加熱することにより発
泡成形する方法である。この方法は、ガスの発生が分解
温度に対してシャープであり、分解温度も発泡助剤等を
添加することによって容易に調製できる上に、独立気泡
を有する発泡体を得ることができる。

【０００４】しかし、これらの発泡体は、特殊な発泡剤
を用いるためコストが高くなることに加えて、発泡体中
に残存する発泡剤の分解残留物のために、発泡体の変
色、臭気の発生、食品衛生上の問題などを生じる。ま
た、化学発泡剤が原因である成形機の汚れおよびそれに
伴う成形不良についても問題となっている。

【０００５】これに対し、物理的発泡法であるガス発泡
法は、成形機で樹脂を溶融したところに、ブタン、ペン
タン、ジクロロジフロロメタンのような低沸点有機化合
物を供給し、混練した後、低圧域に放出することにより
発泡成形する方法である。この方法に用いられる低沸点
有機化合物は、樹脂に対して親和性があるため溶解性に
優れ、また、保持性にも優れていることから、高倍率発
泡体を得ることができるという特徴を持っている。

【０００６】しかしながら、これらの発泡剤は、コスト
が高いことに加え、可燃性や毒性等の危険性を有してお
り、大気汚染の問題を生じる可能性を持っている。ま
た、ジクロロジフロロメタンをはじめとするフロン系ガ
スはオゾン層破壊の環境問題から全廃の方向へ進んでい
る。

【０００７】このような従来法の問題点を解決する為
に、クリーンでコストがかからない炭酸ガス、窒素等の
不活性ガスを発泡剤とする方法が数多く提案されてい
る。しかしながら、該不活性ガスは樹脂との親和性が低
いことから、溶解性に乏しい。このため発泡体は、気泡
径が大きく、不均一で、セル密度が小さいため、外観
性、機械的強度、断熱性、発泡倍率の点に問題があっ
た。

【０００８】これらの問題を解決する技術として、米国
特許４４７３６６５号公報には、２〜２５μmの径を有
する微細なセルを均一に分散させた発泡成形体を得るた
めの製造方法が記載されている。この方法では、まず、
加圧下で、不活性ガスを熱可塑性樹脂製シート中に飽和
するまで含浸させる。その後、熱可塑性樹脂のガラス転
移温度まで熱してから、減圧して、樹脂に含浸している
ガスを過飽和状態にして、セル核を生成し、急冷するこ
とによって、セルの成長を制御する。または、予め、加
圧下で不活性ガスを飽和させた熱可塑性樹脂を加熱溶融
して加圧下で賦形したのち、冷却減圧しセル核を生成、
冷却してセル径を制御する方法を用いた押出成形および
射出成形による製造方法が例示されている。上記の方法
によって、微細で多数のセルを有する発泡体を得ること
ができるが、不活性ガスは、樹脂との親和性が低いこと
から、樹脂中にガスを完全に含浸させるのに十数時間を
要してしまい、工業的に実施するのは実質的に困難であ
る。

【０００９】米国特許５１５８９８６号公報には、発泡
剤として超臨界流体を用い、これを熱可塑性樹脂に含浸
させることにより、極めて微細なセル径と大きなセル密
度を有する発泡体を得る技術が記載されている。超臨界
液体は、液体に近い優れた溶解性と、気体に近い優れた
拡散性を有するため樹脂への溶解性が高く、また樹脂中
での拡散速度も大きいことから、短時間で発泡剤を樹脂
中に含浸させることが可能となる。この公報では、熱可
塑性樹脂を押出機によりシート化し、超臨界状態の二酸
化炭素で満たされた加圧室に導入し、該シート中に二酸
化炭素を含浸した後、大気圧下の発泡室においてヒータ
ーで加熱し発泡させ、発泡体を得る方法と、押出機で樹
脂を溶融したところへ超臨界状態の二酸化炭素を含浸さ
せ、シート状に押し出した成形体を加圧室に導入し、そ
の圧力変化によりセル核を生成し、加熱冷却により、セ
ル径、セル密度を制御し、発泡体を得る方法が提案され
ている。

【００１０】しかしながら、いずれの方法も大規模な高
圧設備が必要であり、莫大な設備コストを要し、作業効
率も悪く、工業化するのは困難である。また前者の方法
は、シート状の成形体に直接含浸させるため、二酸化炭
素を成形体に完全に浸透させるには長時間を要し、後者
の方法は、溶融樹脂中に含浸させるため、前者の方法よ
りは二酸化炭素の浸透速度は速いが、押出機一台の混練
だけで、二酸化炭素の相溶化と多数のセル核の生成を行
うことは難しく、微細で多数のセルを有する発泡体を得
ることは困難であった。

【００１１】本発明者らは、特開平８−１１１９０号公
報において、第１押出機とこれに繋がる混合部を有する
アダプターにより、溶融した熱可塑性樹脂に発泡剤であ
る不活性ガスを含浸させ、熱可塑性樹脂と不活性ガスの
相溶状態を形成するガス溶解工程と、第２押出機によ
り、加圧状態を維持したまま、溶融樹脂の温度を下げる
冷却工程と、急激な圧力低下により多数のセル核を発生
させる核発生工程と、セル径を制御する発泡制御工程か
らなることを特徴とする微細で多数のセルを均一に有す
る熱可塑性樹脂発泡体の発泡押出成形による製造方法を
提案した。

【００１２】この製造方法では、米国特許４４７３６６
５号公報や米国特許５１５８９８６号公報に記載の製造
方法では実質上極めて困難な発泡体の製造を、連続的に
行うことが可能である。しかしながら本発明者らのさら
なる研究において、当該製造方法では押出加工品の強度
付与効果に限界の有ることが確認されてきた。

【００１３】優れた強度を有する熱可塑性発泡体はセル
径分布及びセル密度等の点で最適なセル構造を有するこ
とが必要であり、優れた強度を有する熱可塑性発泡体は
最適なセル構造を有する熱可塑性樹脂発泡体を製造する
ことが必須条件となる。

【００１４】優れた強度を有する熱可塑性樹脂発泡体
は、微細なセル径で、かつ非常に多数のセル数非常に多
いセル構造であることが必要であるが、これを得るため
にはダイリップの開度を極めて狭くして、溶融樹脂に高
剪断をかける必要がある。しかしながらダイリップの開
度を極めて狭すると、厚さが薄くなりまた発泡倍率が低
くなり目的とする発泡体が得られない。

【００１５】反対に、厚さの厚い発泡体を製造するため
にダイリップの開度を広げると、溶融樹脂に高剪断をか
けることができないので、微細なセル構造の発泡体が得
られない。

【００１６】また化学発泡剤や低沸点有機化合物を発泡
剤として使用する通常の押出発泡法を用いた場合は、ダ
イリップの開度を調整するだけで発泡倍率や発泡シート
の厚みの制御が可能である。しかし該発泡方法では超臨
界流体を使用した発泡方法と異なり発泡剤の添加量に限
界があるため、多数のセルを発生させ難いことや、ダイ
リップの開度を大きくすることに伴うセル径の肥大化が
回避できず、高強度の発泡体を製造することができな
い。

【００１７】熱可塑性樹脂発泡体のセル径及びセル密度
を制御する因子として、セル核生成時及びセル核成長時
における温度、粘度、樹脂圧力、溶融樹脂組成物の剪断
速度（以下単に剪断速度と言う）、ガス濃度及び熱可塑
性樹脂の表面エネルギー等が挙げられる。粘度及び表面
エネルギーは、使用する材料に大きく依存し、製造する
発泡体の発泡倍率は加工温度及び使用する発泡剤の濃度
は大きく依存する。

【００１８】つまりこれまでは必要なセル構造を有する
熱可塑性樹脂発泡体を得るためには、製品に応じて最適
なダイス形状及び成形条件（温度、ガス濃度等）を見つ
けだし、製品の品質を変更の度にダイスを交換する必要
が有った。

【００１９】また特開平８−１１１９０号公報に開示の
方法では、ダイス部分で急激な圧力損失を生じさせて、
ダイス内部での剪断速度を大きくとることが必須条件で
あるため、剪断速度を大きくしすぎると、ダイス内部の
スリット部における流速分布が大きくなることで、吐出
速度が安定しなくなる傾向にある。このため微細で多数
のセルを均一に有する熱可塑性樹脂発泡体を量産する
際、樹脂の吐出速度が安定しないので、樹脂の吐出ムラ
を起こし易く、安定的に表面外観の良好な連続押出発泡
体を得ることが困難であった。

【００２０】

【発明の解決すべき課題】本発明は、通常の押出発泡方
法で製造される熱可塑性樹脂発泡体よりも優れた機械的
強度を有した押出発泡体を得ることを目的とする。また
本発明は、超臨界流体である超臨界状態の二酸化炭素お
よび／または窒素を発泡剤として使用する押出発泡方法
で、優れた強度を発現するために微細なセル構造を有す
る熱可塑性樹脂発泡体を得ることを目的としてなされた
ものである。

【００２１】さらに本発明は、強度を必要とする構造部
材等の用途にも使用可能な、高強度の熱可塑性樹脂発泡
体を製造ことを目的とするものである。

【００２２】

【課題を解決する手段】本発明はダイス（４）出口付近
で樹脂を発泡させる際に、ダイス（４）内部に備えた剪
断速度調整部（１２）により、樹脂圧力及び剪断速度を
調整することによって、優れた強度を発現するセル径及
びセル密度を自由に制御し得ることを特徴とする熱可塑
性樹脂発泡体の製造方法を提供するためになされたもの
である。

【００２３】また本発明は微細で多数のセルを均一に有
するセル構造を有し、表面外観の良好な熱可塑性樹脂発
泡体をムラ無く、安定的に押出成形することが可能であ
る熱可塑性樹脂発泡体の製造方法を提供するためになさ
れたものである。

【００２４】本発明者らは、熱可塑性樹脂発泡体の製造
方法について鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
た。即ち本発明は以下の発明及び実施態様を含む。

【００２５】（ａ） (I)発泡剤を供給するラインを有
する連続可塑化装置内で、１００〜４５０℃で熱可塑性
樹脂を溶融し、超臨界状態の二酸化炭素および／または
窒素を、熱可塑性樹脂１００重量部当たり０．１〜３０
重量部添加し、熱可塑性樹脂と超臨界状態の二酸化炭素
および／または窒素の相溶状態の溶融樹脂組成物を形成
するガス溶解工程、(II)前記二酸化炭素および／または
窒素の臨界圧力以上の圧力を維持したまま該溶融樹脂組
成物を、連続可塑化装置先端部５０〜３００℃の温度に
下げる冷却工程、(III)連続可塑化装置先端部に接続し
た該溶融樹脂組成物の最適発泡温度に設定したダイス
（４）から該溶融樹脂組成物を吐出することで、圧力を
二酸化炭素および／または窒素の前記臨界圧力以下の圧
力に低下することによりセル核を発生させる核生成工程
と、(IV)押出された熱可塑性樹脂発泡体を速やかに、樹
脂のガラス転移温度あるいは結晶化温度以下に冷却し発
泡体セル径を制御する発泡制御工程からなる熱可塑性樹
脂発泡体の製造方法において、工程(III)におけるダイ
スが、１０²〜１０⁴ｓｅｃ^-1の範囲の樹脂の剪断速度を
生じさせる機能を有する剪断速度調整部（１２）のあと
に該剪断速度を低下させる機能を有する流速分布調整部
（１３）を有し、かつこの剪断速度調整部が樹脂の流路
の上流側で樹脂の流れる方向に対して垂直な断面の断面
積を狭めた部分（平均の断面積Ａ）、流速分布調整部が
該流路の下流側で同断面を広げた部分（平均の断面積
Ｂ）を含む構造であり、且つ、Ｂ／Ａが１．３〜２０で
あることを特徴とする押出成形による熱可塑性樹脂発泡
体の製造方法。

【００２６】（ｂ）該剪断速度調整部の断面積を変化
させる機能を有するダイスであることを特徴とする
（ａ）記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００２７】（ｃ）剪断速度調整部（１２）入口の樹
脂圧力が５０〜４００kg/cm²であることを特徴とする
（ａ）記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００２８】（ｄ）剪断速度調整部（１２）の平均断
面積Ａと得られる熱可塑性樹脂発泡体の断面積Ｃの比、
Ｃ／Ａが２〜２００であることを特徴とする（ａ）記載
の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００２９】（ｅ）連続可塑化装置がタンデム型押出
機である（ａ）記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００３０】（ｆ）連続可塑化装置が１台の型押出機
である（ａ）記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００３１】（ｇ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し
て、二酸化炭素および／または窒素を２〜２０重量部の
割合で溶解させることを特徴とする（ａ）記載の熱可塑
性樹脂発泡体の製造方法。

【００３２】（ｈ）溶融樹脂組成物が、さらに無機微
粉末および／または脂肪族カルボン酸誘導体を含むこと
を特徴とする（ａ）記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方
法。（ｉ）無機微粉末がタルクであることを特徴とする
（ｈ）記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００３３】（ｋ）脂肪族カルボン酸誘導体がステア
リン酸の誘導体であることを特徴とする（ｈ）記載の熱
可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００３４】（ｌ）脂肪族カルボン酸誘導体がステア
リン酸亜鉛であることを特徴とする請求項（ｋ）記載の
熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。

【００３５】（ｍ）剪断速度調整部（１２）で、該溶
融樹脂組成物が発泡するように剪断をかけることで製造
される発泡体の衝撃強度が、剪断速度調整部（１２）の
無いダイスで製造した発泡体と比較して、アイゾット衝
撃強度が１．２〜３倍である熱可塑性樹脂押出発泡体。

【００３６】（ｎ）剪断速度調整部（１２）で、該溶
融樹脂組成物が発泡するように剪断をかけることで製造
される発泡体の衝撃強度が、不発泡の熱可塑性樹脂の試
験片と比較して、アイゾット衝撃強度が１．２〜３倍で
ある熱可塑性樹脂押出発泡体。

【００３７】（ｏ）平均セル径が０．０１〜５０μm
であり、平均セル密度が１０⁸〜１０ ¹⁶個／cm³である
（ｍ）または（ｎ）記載の熱可塑性樹脂押出発泡体。

【００３８】本発明のために設計された装置および方法
について図１を用いて説明する。

【００３９】連続可塑化装置の入り口側を構成する発泡
剤を供給するラインを有する第１押出機（１）に樹脂を
装入し、加熱溶融しながら超臨界状態の二酸化炭素およ
び／または窒素を導入し、樹脂と発泡剤の相溶状態の溶
融樹脂組成物を形成する。

【００４０】この後、該溶融樹脂組成物は、連続可塑化
装置の出口側を構成する第２押出機（３）へと移送され
発泡に最適な温度条件まで徐々に温度を下げていく。こ
のとき第２押出機（３）先端部までの圧力及び温度条件
が、二酸化炭素および／または窒素の臨界圧力以上およ
び臨界温度以上の超臨界状態である必要がある。

【００４１】好ましくは第１押出機（１）と第２押出機
（３）との連結部（２）に、混合部を有するアダプター
を設けられる。これによって溶融熱可塑性樹脂と二酸化
炭素および／または窒素の混合をさらに進行させ、熱可
塑性樹脂と二酸化炭素および／または窒素の相溶状態の
形成が容易になること、および該アダプターで温度制御
することにより溶融状態にある樹脂を、この後の発泡に
適した粘度になるよう冷却することが容易となる。

【００４２】この混合部を有するアダプターの種類は特
に制限は無いが、樹脂の混練および冷却を行うことがで
きるスタティックミキサーを内蔵するアダプターが好適
に用いられる。

【００４３】しかしながら第１押出機（１）中におい
て、充分に該溶融樹脂組成物の相溶状態が形成でき、最
適発泡温度まで冷却が可能であれば、連続可塑化装置を
第２押出機（３）を用いるタンデム型発泡押出成形機と
する必要はなく１台の押出機のみでも良い。

【００４４】次に該溶融樹脂組成物を最適発泡温度に設
定された連続可塑化装置先端部に接続したダイス（４）
へと移送し、１０²〜１０⁴ｓｅｃ^-1の範囲の剪断速度を
生じさせる剪断速度調整部（１２）にて圧力を低下させ
て発泡を開始させる。

【００４５】ここで一般的にダイス（４）内部における
溶融樹脂（ニュートン流体）の剪断速度は下記の式
（１）（数１）または式（２）（数２）等で表される。
ダイスが円孔状の場合

【００４６】

【数１】γ＝３２Ｑ／πＤ³ （１）ダイスが平行溝状の場合

【００４７】

【数２】γ＝６Ｑ／ＴＨ² （２）ここで、γ、Ｑ、Ｄ、Ｔ及びＨは、下記の通りである。 γは、剪断速度（ｓｅｃ^-1）Ｑは、体積押出量（ｃｍ³／ｓｅｃ）Ｄは、管直径（ｃｍ）Ｔは、幅（ｃｍ）Ｈは、厚み（ｃｍ）本発明の明細書における剪断速度とは、上記の剪断速度
式によって算出したものである。

【００４８】また剪断速度調整部（１２）とは、ダイス
（４）内部において溶融樹脂組成物に最適な剪断速度及
び圧力損失を生じさせる部位を意味する。該部位の樹脂
の流れ方向に対して垂直な面の断面積の寸法（幅Ｔ及び
厚みＨ）を小さくすることで、剪断速度を１０²〜１０⁴
ｓｅｃ^-1の範囲内になるように調整を行う。

【００４９】該部位の形状は特に限定されず、平行溝、
円孔状などいかなる形状でも構わない。またオリフィス
の様に所定の形状を備えた冶具を差し替える形式でも構
わない。

【００５０】またチョークバーのように製造中でも剪断
速度調整部（１２）の寸法または形状を変更することの
できる、可変型形式であっても構わない。

【００５１】またダイス（４）内部の樹脂圧力、樹脂の
流速または発泡体の形状等を感知して、剪断速度調整部
（１２）の寸法または形状を自動的に変更することがで
きる自動可変型形式であっても構わない。

【００５２】また本明細書では溶融樹脂組成物とは、発
泡剤である二酸化炭素および／または窒素と溶融状態に
ある熱可塑性樹脂とが均一に混合した状態及び前記の均
一に混合した状態からセルが生成して樹脂が完全に固化
していない状態をも意味する。

【００５３】本発明に用いられる熱可塑性樹脂として
は、可塑化する温度が１００〜４５０℃の熱可塑性樹脂
であれば特に制限無く使用でき、例えばポリスチレン系
樹脂、（例えば、ポリスチレン、ブタジエン・スチレン
共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等）、Ａ
ＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、ポ
リカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキ
シド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレー
ト、飽和ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、生分解
性ポリエステル樹脂（例えば、ポリ乳酸のようなヒドロ
キシカルボン酸縮合物、ポリブチレンサクシネートのよ
うなジオールとジカルボン酸の縮合物等）ポリアミド樹
脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォン、ポ
リエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリエーテル
エーテルケトン、液晶ポリマー等の１種または２種以上
の混合物が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂中では、
ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が好まし
く、特にポリスチレン、ポリプロピレンが好ましい。

【００５４】それぞれの熱可塑性樹脂は、加工温度付近
で測定するメルトフローインデックスが０．０５〜６０
ｇ／１０分、好ましくは０．１〜４０ｇ／１０分、さら
に好ましくは０．２〜２０ｇ／１０分の程度の範囲にあ
ることが好ましい。

【００５５】この場合の測定条件、即ち、測定温度や荷
重は樹脂それぞれで規定されているＡＳＴＭの条件が目
安となり、例えばポリプロピレンの場合は、温度２３０
℃、荷重２．１６kgf/cm²、ポリスチレンの場合は、温
度２００℃、荷重５．０kgf/cm²で、その他ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８に定められた測定条件に従って測定する。

【００５６】メルトフローインデックスが上記下限範囲
付近以上では、溶融時の樹脂粘度が適当で、押出機の負
荷が過大にならず、加工が容易である。また上記上限範
囲付近以下であれば、樹脂が発泡時のガス圧に耐えて粘
度の保持ができ、破泡を生じないで微小なセルを生成す
ることができる。この目安によって使用する樹脂のメル
トインデックは適宜選択することができる。

【００５７】使用する熱可塑性樹脂のメルトフローイン
デックスの選択は目的によって当業者が適当に選択する
ことができる。例えばポリプロピレンやポリスチレン等
のメルトフローインデックスが１０〜６０g/10分のもの
を使用すれば、高倍率の製品を得易い。またメルトフロ
ーインデックスが０．０５〜１０g/10分のものを使用す
れば、冷却固化が速いため冷却時間の短縮が可能で、生
産性が向上できる。

【００５８】本発明に発泡剤として用いられる超臨界状
態の二酸化炭素および／または窒素は、熱可塑性樹脂組
成物１００重量部に対して、０．１〜３０重量部、好ま
しくはは０．２〜２０重量部、さらに好ましくは２〜２
０重量部が使用される。

【００５９】発泡剤が０．１重量部以下では微細な平均
セル径の発泡体が得られず、また３０重量部以上では発
泡体表面が水膨れ状になって外観不良になり易く、美麗
な表面外観は得難い。

【００６０】発泡剤として用いられる超臨界状態の二酸
化炭素または窒素は単独で使用できるが、二酸化炭素と
窒素を混合して使用しても良い。この場合、その混合比
率はモル比で１：９〜９：１の範囲であることが好まし
い。発泡体に使用する熱可塑性樹脂が、ＰＥＴ、ＰＢ
Ｔ、ポリ乳酸等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネー
ト、ポリアミド等の場合、発泡剤を二酸化炭素を単独で
使用するよりも、二酸化炭素と窒素を併用する方が、セ
ルの微細化、高セル密度化しやすく好ましい。

【００６１】連続可塑化装置内で樹脂組成物の溶融物中
に発泡剤を混合する方法は特に制限はないが、例えば気
体状態の二酸化炭素および／または窒素を気体で加圧状
態で注入する方法、液体状態の二酸化炭素および／また
は窒素をプランジャーポンプ等で注入する方法等があげ
られる。

【００６２】これら二酸化炭素および／または窒素は、
溶融樹脂組成物中への溶解性、浸透性、拡散性等の観点
から、連続可塑化装置内部で超臨界状態となっている必
要がある。

【００６３】また本発明では、熱分解により二酸化炭素
または窒素を発生する熱分解型発泡剤を発泡を均一にす
る発泡核剤として二酸化炭素および／または窒素と併用
することも可能であり、熱分解型発泡剤としてアゾジカ
ルボンアミド、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタテトラミン、
アゾビスイソブチロニトリル、クエン酸、重曹等が例示
される。熱分解型発泡剤を使用する場合、その使用量は
熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部
である。

【００６４】本発明に用いる熱可塑性樹脂に、セル径を
微細にするために、各種整泡剤の１種又はそれ以上を添
加することが可能である。該整泡剤は通常の発泡成形で
使用されている公知のものが使用できるが、例えばオル
ガノポリシロキサンまたは脂肪族カルボン酸およびその
誘導体が好適に用いられる。

【００６５】オルガノポリシロキサンとしては、ポリジ
メチルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリメ
チルフェニルシロキサン、ポリメチルハイドロジェンシ
ロキサン、これらオルガノポリシロキサンをエポキシ基
含有化合物、アミノ基含有化合物、エステル結合含有化
合物等によって変性した変性オルガノポリシロキサン等
が挙げられる。なかでも樹脂中への分散性、溶解性、表
面外観改良の効果等の観点から、ポリジメチルシロキサ
ンが好ましい。

【００６６】変性オルガノポリシロキサンを使用する場
合には、過酸化物等のラジカル発生剤を添加すること
で、樹脂との相溶性を向上することが可能である。

【００６７】また脂肪族カルボン酸およびその誘導体と
しては、脂肪族カルボン酸、酸無水物、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、フルオロアルカンエステルが
挙げられる。脂肪族カルボン酸としては、炭素数３〜３
０の脂肪族カルボン酸が好適であり、例えばラウリン
酸、ステアリン酸、クロトン酸、オレイン酸、マレイン
酸、グルタル酸、モンタン酸等が好適であり、フルオロ
アルカンエステル基としては、炭素数３〜３０のアルキ
ル基より誘導されたフルオロアルカン基を有するフルオ
ロアルカンエステル基が好適であり、樹脂中への分散
性、溶解性、表面外観改良の効果等の観点から、ステア
リン酸、ステアリン酸誘導体、モンタン酸およびモンタ
ン酸の誘導体が好ましく、さらにはステアリン酸のアル
カリ金属塩およびアルカリ土類金属塩、モンタン酸のフ
ルオロアルカンエステルが好ましく、なかでもステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムおよびモンタン酸の
パーフルオロアルカンエステルが特に好ましい。

【００６８】これら整泡剤の添加量は熱可塑性樹脂１０
０重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．
２〜８重量部さらに好ましくは０．３〜５重量部の範囲
にあることが好ましい。

【００６９】整泡剤の添加量が、０．１重量部以上では
発泡体のセル微細化が容易であり、また１０重量部以下
では、樹脂が発泡時のガス圧に耐えるだけの粘度を保持
でき、破泡を生じないで微小なセルを生成することがで
きる。

【００７０】また本発明には熱可塑性樹脂組成物の発泡
核剤として作用する無機微粉末を使用することが可能で
ある。この例としては、無機微粉末は、タルク、炭酸カ
ルシウム、クレー、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ガラ
スビーズ、ガラスパウダー、酸化チタン、カーボンブラ
ック、無水シリカ等があげられ、好ましくはタルク、炭
酸カルシウム、酸化チタン、無水シリカであり、特に好
ましくはタルクである。その粒径は５０μm以下が好ま
しく、さらに好ましくは１０μm以下、特に好ましくは
５μm以下である。

【００７１】無機微粉末の粒径が５０μｍ以下のものを
使用すれば、発泡体のセル径が小さくなり、発泡体のア
イゾット衝撃強度が向上できる。

【００７２】該無機微粉末を添加する場合の添加量は、
熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０１〜４０重量
部、好ましくは０．０５〜２０重量部、さらに好ましく
は０．０５〜１０重量部、最も好ましくは０．１〜５重
量部の範囲にあることが好ましい。

【００７３】無機微粉末の添加量が０．０１部以上で
は、強度付与効果が発現しやすく、また４０重量部以下
では、発泡体の表面外観が良好であるため好ましい。

【００７４】上記樹脂組成物には、本発明の特性を損な
わない範囲において、組成物中に例示した無機微粉末、
脂肪族カルボン酸およびその誘導体以外にエチレン−プ
ロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、プロピレン−ブ
テンゴム、スチレン−ブタジエンジブロック共重合体の
水素添加物、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロ
ック共重合体の水素添加物、スチレン−イソプレンジブ
ロック共重合体の水素添加物、スチレン−イソプレン−
スチレントリブロック共重合体の水素添加物、低密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエ
チレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−エチルアク
リレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リブテン等の各種エラストマー、可塑剤、顔料、安定
剤、充填剤、金属粉等を目的、用途に応じ適宜使用する
ことが可能である。

【００７５】本発明の熱可塑性樹脂発泡体の原料となる
熱可塑性樹脂組成物の製造方法については特に制限はな
く、通常公知の方法を採用することができる。例えば、
熱可塑性樹脂と、必要によりオルガノポリシロキサンや
脂肪族カルボン酸のフルオロアルカンエステル等の添加
剤を高速撹拌機等で均一混合した後、十分な混練能力の
ある一軸あるいは多軸の押出機、混合ロール、ニーダ
ー、ブラベンダー等で溶融混練する方法等で製造でき
る。また熱可塑性樹脂とオルガノポリシロキサンや脂肪
族カルボン酸のフルオロアルカンエステル等の添加剤を
均一混合した状態で使用することも差し支えない。

【００７６】本発明における熱可塑性樹脂組成物および
二酸化炭素および／または窒素の相溶状態を形成するガ
ス溶解工程とは、連続可塑化装置の入り口側を構成する
第１押出機（１）内で樹脂組成物を加熱溶融したのち、
該溶融樹脂組成物中に超臨界状態の二酸化炭素および／
または窒素を添加し、均一に混合する工程であり、冷却
工程とは、連続可塑化装置の出口側にて溶融状態にある
樹脂組成物を冷却し、発泡に適した粘度になる様調整す
る工程である。

【００７７】核生成工程とは、該溶融樹脂組成物を樹脂
流路に剪断速度調整部（１２）を設けたダイス（４）に
おいて、圧力を二酸化炭素および／または窒素の臨界圧
力以下の圧力に圧力低下することで、二酸化炭素および
／または窒素を過飽和状態にし、過飽和状態になった該
溶融樹脂組成物に多数のセル核を発生させる工程であ
る。

【００７８】発泡制御工程とは発泡シート（１０）を速
やかに、樹脂のガラス転移温度あるいは結晶化温度以下
に冷却して、発生したセルの成長を制御し、微細で多数
のセルを均一にする工程である。

【００７９】これらのうち少なくともガス溶解工程及び
冷却工程は、特開平８−１１１９０号公報記載の特許請
求の範囲及び各実施例に記載の方法に準じ、以下の様に
行う。

【００８０】熱可塑性樹脂を、ホッパー（６）より連続
可塑化装置の入り口側を構成する第１押出機（１）中に
供給し、１００〜４５０℃に加熱溶融させる。また、二
酸化炭素および／または窒素は、ガスボンベ（７）より
プランジャーポンプ（８）に輸送され、そこで昇圧さ
れ、圧力制御された二酸化炭素および／または窒素を第
１押出機（１）内の溶融樹脂組成物中に供給する。

【００８１】このとき、第１押出機（１）内に存在する
二酸化炭素および／または窒素の樹脂組成物に対する溶
解拡散を大幅に高め、短時間で樹脂組成物中に浸透する
ことを可能とするため、系内を該二酸化炭素および／ま
たは窒素の臨界圧力以上および臨界温度以上に維持す
る。

【００８２】また、第１押出機（１）内に供給された二
酸化炭素および／または窒素は、該押出機中で昇温昇圧
され超臨界状態となるか、あるいは第１押出機（１）に
供給される以前に昇温昇圧され、超臨界状態となってか
ら供給される。

【００８３】第１押出機（１）内で溶融樹脂組成物と二
酸化炭素および／または窒素とがスクリュウ（９）によ
り混練され、熱可塑性樹脂組成物と二酸化炭素および／
または窒素の相溶状態を形成させる。

【００８４】相溶後、冷却工程において、連続可塑化装
置の出口側を構成する第２押出機（３）先端までの温度
制御で、溶融状態にある樹脂組成物を５０〜３００℃、
好ましくは８０〜２８０℃、さらに好ましくは８０〜１
８０℃で且つ溶融樹脂組成物の可塑化温度以上に冷却
し、この後の発泡に適した粘度になるよう調整する。

【００８５】本発明の実施態様を図を用いて以下に説明
する。図１〜５において、（１）は第１押出機、（２）
は連結部、（３）は第２押出機、（４）はダイス、
（５）は冷却装置、（６）はホッパー、（７）はガスボ
ンベ、（８）はプランジャーポンプ、（９）はスクリュ
ウ、（１０）は発泡シート、（１１）はダイス、（１
２）は剪断速度調整部、（１３）は流速分布調整部であ
る。

【００８６】図１において、ガス溶解工程において、熱
可塑性樹脂１００重量部を、ホッパー（６）より連続可
塑化装置の入り口側を構成する第１押出機（１）中に供
給し、加熱溶融させる。また、二酸化炭素および／また
は窒素は、ガスボンベ（７）よりプランジャーポンプ
（８）に輸送され、そこで昇圧され、圧力制御された二
酸化炭素および／または窒素０．１〜３０重量部が第１
押出機（１）内の溶融樹脂組成物中に供給され、ガス溶
解工程を行う。このとき、第１押出機（１）内に存在す
る二酸化炭素および／または窒素が、樹脂組成物に対す
る溶解拡散を大幅に高め、短時間で樹脂組成物中に浸透
することを可能とするため、系内は該二酸化炭素および
／または窒素の臨界圧力以上および臨界温度以上に維持
されている必要がある。例えば、二酸化炭素の場合、臨
界圧力は７５．３kg/cm²、臨界温度は３１．３５℃であ
り、また窒素の場合、臨界圧力は３３．５kg/cm²、臨界
温度は−１４７．０℃であり、第１押出機（１）内は、
圧力が７５〜４００kg/cm²、好ましくは１００〜３００
kg/cm²の範囲、温度は１００〜４５０℃、好ましくは１
１０〜２８０℃の範囲が好ましい。

【００８７】また、第１押出機（１）内に供給された二
酸化炭素および／または窒素は、昇温昇圧され超臨界状
態となるか、あるいは第１押出機（１）に供給される以
前に昇温昇圧され、超臨界状態となってから供給されて
も構わない。

【００８８】第１押出機（１）内で溶融樹脂組成物と二
酸化炭素および／または窒素とがスクリュウ（９）によ
り混練され、熱可塑性樹脂組成物と二酸化炭素および／
または窒素の相溶状態を形成させる。相溶後冷却工程に
おいて、熱可塑性樹脂に対する二酸化炭素および／また
は窒素の溶解性を高めるため、溶融樹脂組成物を連続可
塑化装置の出口側を構成する第２押出機（３）へと送入
し、臨界圧力以上を維持したまま発泡に適した温度まで
下げていく。

【００８９】このときの温度は、５０〜３００℃、好ま
しくは８０〜２８０℃、さらに好ましくは８０〜１８０
℃で且つ溶融樹脂組成物の可塑化温度以上の温度を保っ
て冷却し、この後の発泡に適した粘度になる様に温度を
調整する。

【００９０】この第２押出機（３）を用いた冷却工程
は、セルに適した温度条件に無理なく近づけるための工
程である。この工程で十分に冷却することにより、連続
的かつ安定的に、本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製造が
可能となる。ただし連続可塑化装置として第１押出機
（１）だけで該溶融樹脂組成物を発泡に適した温度まで
十分に冷却可能な装置を使用する場合は、連続可塑化装
置の出口側として第２押出機（３）を連結する必要はな
く単一の押出機で発泡体を製造することも可能である。

【００９１】また該溶融樹脂組成物の二酸化炭素および
／または窒素の溶解状態を向上させるために、第１押出
機（１）と第２押出機（３）の連結部（２）にスタティ
ックミキサー等の混練部を接続しておくとより好まし
い。

【００９２】次に溶融樹脂組成物を最適発泡温度に設定
した連続可塑化装置の出口側に接続したダイス（４）へ
と移送し、剪断速度調整部（１２）で１０²〜１０⁴ｓｅ
ｃ^-1の範囲の剪断速度を生じさせる最適な形状および寸
法の冶具を設置し、剪断をかけ発泡を開始させる。ダイ
ス出口での急激な圧力低下を生じさせることなく、剪断
速度調整部（１２）制御された条件で圧力低下させて二
酸化炭素および／または窒素を過飽和状態にする。

【００９３】過飽和状態になった溶融樹脂組成物は、熱
的不安定状態になり多数のセルを発生する。一般的にガ
スが含まれている樹脂のガラス転移温度は、ガスの含浸
量に比例して低下することが知られているが、ダイス
（４）内の温度は、ガスが含浸した樹脂のガラス転移温
度以上であることが好ましい。

【００９４】さらにこの時剪断速度調整部（１２）入り
口での樹脂組成物の圧力は、５０〜４００ｋｇ／ｃｍ²
とし、剪断速度調整部（１２）出口での該圧力は発泡剤
の臨界圧力以上で約３０〜１００ｋｇ／ｃｍ²内が好ま
しい。

【００９５】例えば熱可塑性樹脂がスチレン系樹脂で、
発泡剤として二酸化炭素が３〜１２重量部溶解している
場合は、剪断速度調整部（１２）入り口での樹脂組成物
の圧力が５０〜４００ｋｇ／ｃｍ²、剪断速度調整部
（１２）出口での該圧力が７５〜１００ｋｇ／ｃｍ²の
範囲が好ましい。

【００９６】剪断速度調整部（１２）の形状には特に制
限はないが、剪断速度調整部（１２）通過後に該溶融樹
脂組成物がダイス（４）内部で発泡をする形状である必
要があり、流路を狭めた平行溝、円孔等が適当であり、
これらの平行溝、円孔は１つでもまた２つ以上の複数で
あっても構わない。

【００９７】ダイス内部で、樹脂の流路の上流側で樹脂
の流れる方向に対して垂直な断面の断面積を狭めた部分
（剪断速度調整部）のあと、下流側で同断面を広げた部
分（流速分布調整部）を含む構造になっている必要があ
る。

【００９８】剪断速度調整部（１２）または流速分布調
整部（１３）はそれぞれ一定の断面積で良いが、それぞ
れの流路の断面積が流路の途中で例えば傾斜があっても
良く、流速分布調整部（１３）の最小の部分の断面積が
剪断速度調整部（１２）の最大の断面積よりも大きいこ
とが必要である。

【００９９】剪断速度調整部（１２）の断面積Ａ及び流
速分布調整部（１３）の断面積Ｂは各部それぞれの平均
断面積を示す。

【０１００】次に剪断速度調整部（１２）の断面積Ａに
対する面積比Ｂ／Ａが、１．３〜２０の範囲、さらに好
ましくは１．５〜２０の範囲内にある断面積Ｂを有する
流速分布調整部（１３）を通過させることで剪断速度を
低下させ、幅方向の流速分布を小さくする。

【０１０１】流速分布調整部（１３）出口の温度は、５
０〜３００℃、好ましくは８０〜１８０℃で且つ溶融樹
脂組成物の可塑化温度以上の温度を保つ。

【０１０２】熱可塑性樹脂がスチレン系樹脂で、発泡剤
として二酸化炭素が３〜１２重量部溶解している場合
は、流速分布調整部（１３）内での樹脂圧力は１〜７５
ｋｇ／ｃｍ²の範囲が好ましい。また発泡時の樹脂温度
は、８０〜１５０℃であることが好ましく、更に好まし
くは、１００〜１３０℃が好ましい。

【０１０３】発泡を開始した該溶融樹脂組成物は、剪断
速度調整部（１２）を通過した後さらに流速分布調整部
（１３）を通過させる。ガスの気化に伴い温度が低下し
固化を開始した発泡体はダイス（４）出口より押し出さ
れる。

【０１０４】流速分布調整部（１３）の断面形状で得ら
れる発泡体の形状がきまるので、目的とする発泡体によ
って例えば平行溝、円孔状、四角形状、中空状など等が
選択される。これ等は所定の形状を備えた冶具を使用す
るのが一般的であるが、チョークバーのように製造中で
も流速分布調整部（１３）の寸法または形状を変更する
ことのできる、可変型形式であっても構わない。

【０１０５】得られる熱可塑性樹脂発泡体の寸法は、剪
断速度調整部（１２）断面積Ａと熱可塑性樹脂発泡体の
断面積Ｃの比Ｃ／Ａが２〜２００の範囲内に入るように
する。またＣ／Ａは、３〜１８０が好ましく、更に好ま
しくは５〜１５０が好ましい。

【０１０６】次に発泡制御工程として冷却装置（５）を
通して、この発泡シート（１０）を速やかに樹脂のガラ
ス転移温度あるいは結晶化温度以下に冷却して、発生し
たセルの成長を制御し、微細で多数のセルを均一に有す
る熱可塑性樹脂発泡体を吐出ムラ無く安定的に製造す
る。

【０１０７】また本発明においては、ガス溶解工程、冷
却工程が終了するまでは、常に発泡剤の臨界圧力以上の
圧力を維持し、溶融樹脂組成物が樹脂とガスに分離して
しまうことのないようにする必要がある。一旦樹脂とガ
スが分離した後には、再度系内圧力を上昇しても、樹脂
とガスの相溶状態にはならないため、セルの微細化が不
可能になる。

【０１０８】この方法で得られる熱可塑性樹脂発泡体の
製品形状は、シート状、丸棒状、板状、角材状、パイプ
状等、特に限定されない。

【０１０９】得られる熱可塑性樹脂発泡体のセルの平均
径は０．０１〜５０μm、好ましくは０．０１〜２０μ
m、より好ましくは０．１〜２０μm、さらに好ましくは
１〜２０μm、平均セル密度が１０⁸〜１０¹⁶個／cm³で
ある、好ましくは１０⁸〜１０¹⁴個／cm³、さらに好まし
くは１０⁸〜１０¹²個／cm³であることが好ましい。

【０１１０】本発明の方法では、発泡剤である二酸化炭
素および／または窒素を連続可塑化装置の入り口側を構
成する第１押出機（１）中の溶融樹脂に供給、十分に混
練したのち、熱可塑性樹脂と二酸化炭素および／または
窒素の相溶状態を形成するガス溶解工程と、連続可塑化
装置の出口側において超臨界状態を維持したまま、溶融
樹脂の温度を下げる冷却工程と、急激な圧力低下により
多数のセル核を発生させる核生成工程と、セル径を制御
する発泡制御工程からなる、熱可塑性樹脂発泡体の製造
方法において、ダイス（４）内部の樹脂流路に設けた剪
断速度調整部（１２）において、発泡させる際に、剪断
速度調整部（１２）により、制御された圧力低下に必要
な１０²〜１０⁴ｓｅｃ^-1の範囲の剪断速度及び樹脂圧力
を生じさせること、また該剪断速度調整部（１２）の後
に、剪断速度を低下させ発泡を開始した溶融体の流速分
布を低減するのに必要な流速分布調整部（１３）を備え
ることで、優れた強度を発現するセル径及びセル密度を
自由に制御することが可能となり、微細で多数のセルを
均一に有する表面外観良好な熱可塑性樹脂発泡体を吐出
ムラ無く、安定的に押出成形することが可能となる。

【０１１１】以下実施例にて本発明を説明するが、本発
明の内容はこれに限定されるものではない。

【０１１２】図１は、本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製
造方法の一例である。図２は、本発明の熱可塑性樹脂発
泡体の製造方法に使用される、樹脂流路に剪断速度調整
部（１２）および流速分布調整部（１３）を有するダイ
ス（４）の一例である。図３は、本発明の熱可塑性樹脂
発泡体の製造方法に使用される、樹脂流路に剪断速度調
整部（１２）および流速分布調整部（１３）を有するダ
イス（４）の一例である。図４は、比較例１および２で
使用される樹脂流路に流速分布調整部（１３）のないダ
イスの一例である。図５は、比較例５で使用される樹脂
流路に剪断速度調整部（１２）のないダイスの一例であ
る。

【０１１３】本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法に
より、ダイス（４）出口付近で発泡させる際に、剪断速
度調整部（１２）および流速分布調整部（１３）によ
り、樹脂圧力及び剪断速度を調整することによって、製
造する発泡体の原料樹脂の材料変更に応じてダイス
（４）交換をする必要がなく、さらに同一材料において
も発泡倍率を変えずにセル径およびセル密度を自由に制
御することが可能であり、また吐出ムラの無い安定的な
押出成形が可能になる。

【０１１４】

【実施例】なお、実施例および比較例に記した物性評価
は次の方法にしたがって実施した。

【０１１５】１）表面外観発泡体の表面を目視で観察し、表面が一様に均一な場合
を○、水膨れ状の膨れがある等○以外の場合を×とし
た。

【０１１６】２）平均セル径走査型電子顕微鏡により撮影した発泡体断面の写真を画
像処理し、求めたセルの円相当径をセルの平均径とし
た。

【０１１７】３）平均セル密度連続的に熱可塑性樹脂発泡体を製造し、３０分毎にサン
プルを３点取得した。３点のサンプルの断面の写真を、
走査型電子顕微鏡により撮影し、写真を画像処理して５
００μm四方の中にあるセル数から１cm²当たりのセル数
を算出し、それを２分の３乗した値をセル密度とし、３
点の平均を平均セル密度とした。

【０１１８】４）セルの均一性走査型電子顕微鏡により撮影した発泡体断面の写真（５
００μm四方）中の最大のセルの径が、平均セル径の
１．５倍以下の場合で、且つ測定した各３点のセル密度
が３点の平均セル密度の２／３〜１．５倍以内の場合を
◎、同様に最大のセルの径が、平均セル径の２倍以下の
場合で、且つ測定した各３点のセル密度が平均セル密度
の１／２〜２倍以内の場合を○、○の範囲を越えたもの
を×とした。

【０１１９】５）吐出安定性連続的に熱可塑性樹脂発泡体を製造し、３０分毎にサン
プルを３回発泡体の厚み及び幅を測定し、平均厚みと平
均幅を測定した。測定値全部が、平均値±２０％の範囲
内である場合を◎、範囲を超えるものがある場合を×と
した。

【０１２０】６）発泡倍率３０ｍｍ×３０ｍｍに切削した熱可塑性樹脂発泡体の密
度を電子密度計を用いて密度を測定し、原料樹脂の密度
に対する割合を算出し発泡倍率とした。

【０１２１】７）アイゾット衝撃強度実施例および比較例で成形した発泡体を切削加工し、Ｊ
ＩＳＫ７１１０に準拠し、幅２ｃｍの発泡シートそれ
ぞれの厚さに応じ２．５〜４ｍｍの２号Ａノッチ入りア
イゾット衝撃試験片を作製、アイゾット衝撃試験を行
い、同一形状の未発泡試験片に対する強度比を測定し
た。なお強度の対比となる厚さ４ｍｍのポリスチレン及
びＡＢＳの未発泡試験片のアイゾット衝撃強度は、トー
ポレックス５５５−５７（三井東圧化学（株）製）が
１．４０kg-cm/cm²、トーポレックス５２５−５１（三
井東圧化学（株）製）が１．２３kg-cm/cm²、トーポレ
ックス５７５−５７（三井東圧化学（株）製）１．４６
kg-cm/cm²、サンタックＥＴ−７０（三井東圧化学
（株）製）１０．２kg-cm/cm²であった。

【０１２２】実施例１平行溝型の形状を備えた交換可能なスリットである、厚
み０．２ｍｍ、幅６００ｍｍの剪断速度調整部（１２）
（断面積：１２０ｍｍ²）の後に、厚み２．０ｍｍ、幅
７２０ｍｍの流速分布調整部（１３）（断面積：１４４
０ｍｍ²）（剪断速度調整部、流速分布調整部ともそれ
ぞれの部位内で断面積の変化がないので平均の断面積と
断面積が等しい。以下平均の断面積と断面積は等しい場
合は単に断面積と記載する）を備えた発泡押出ダイス
（４）を用いた発泡押出成形の実施例について、以下に
説明する。この時の断面積比（Ｂ／Ａ）は１２である。

【０１２３】メルトフローインデックス（温度２００
℃、荷重５ｋｇで測定、以下同様）が２．６ｇ／１０分
であるポリスチレン樹脂（三井東圧化学（株）製トー
ポレックス５５５−５７）のペレットをホッパー（６）
より第１押出機（１）（口径５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）
に供給し、シリンダー設定温度２２０℃で加熱溶融させ
た。また、発泡剤である二酸化炭素をプランジャーポン
プ（８）にて１８０ｋｇ／ｃｍ²に昇圧し、完全に溶融
した該樹脂１００重量部に対して、二酸化炭素を１０重
量部の割合で装入し溶融樹脂に溶解させた。十分に溶融
樹脂と二酸化炭素を混練溶解させ、続いて第２押出機
（３）（口径６５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）へと送入し、徐
々に温度を下げていった。このとき、第２押出機（３）
先端の設定温度を１１５℃とした。続いて該溶融樹脂組
成物を１１０℃に設定したダイス（４）へと送入し、剪
断速度調整部（１２）にて、高剪断をかけた。剪断速度
調整部出口での剪断速度は１．４×１０³ｓｅｃ^-1であ
り、剪断速度調整部（１２）入口での溶融樹脂組成物の
圧力は２６０ｋｇ／ｃｍ²、断速度調整部（１２）出口
での圧力は１００ｋｇ／ｃｍ²であり、その後溶融樹脂
組成物の圧力が７５ｋｇ／ｃｍ²以下となった時点で発
泡を開始した。次に流速分布調整部（１３）を通過する
ことにより、剪断速度を低下させた後、冷却装置（５）
を通してシート状に押しだした。この時、吐出速度は約
１．０ｃｍ／ｓｅｃ、吐出量は２０ｋｇ／ｈで、吐出ム
ラが無く、安定していた。

【０１２４】得られたポリスチレン樹脂発泡シート（１
０）は、厚みが４ｍｍ、幅が８００ｍｍであり、発泡倍
率は約６倍（密度が０．１７ｇ／ｃｍ³）であり、剪断
速度調整部の断面積Ａと発泡シートの断面積Ｃの比（Ｃ
／Ａ）は２６．７であった。

【０１２５】発泡体の評価の結果を表１に示す。アイゾ
ット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル
径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的
に製造できた。

【０１２６】実施例２平行溝型の形状を備えた交換可能なスリットである、厚
み０．４ｍｍ、幅６００ｍｍの剪断速度調整部（１２）
（断面積：２４０ｍｍ²）の後に、厚み１．８ｍｍ、幅
７００ｍｍの流速分布調整部（１３）（断面積：１２６
０ｍｍ²）を備えた発泡押出ダイス（４）を用いた発泡
押出成形の実施例について、以下に説明する。この時の
断面積比（Ｂ／Ａ）は、５．２５である。

【０１２７】メルトフローインデックスが２．６ｇ／１
０分であるポリスチレン樹脂（三井東圧化学（株）製
トーポレックス５５５−５７）のペレットをホッパー
（６）より第１押出機（１）（口径５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝
３０）に供給し、シリンダー設定温度２２０℃で加熱溶
融させた。また、発泡剤である二酸化炭素をプランジャ
ーポンプ（８）にて１８０ｋｇ／ｃｍ²に昇圧し、完全
に溶融した該樹脂１００重量部に対して、二酸化炭素を
１０重量部の割合で装入した。溶融樹脂と二酸化炭素を
十分に混練溶解させ、続いて第２押出機（３）（口径６
５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）へと送入し、徐々に温度を下げ
ていった。このとき、第２押出機（３）先端の設定温度
を１１０℃とした。続いて該溶融樹脂組成物を１０５℃
に設定したダイス（４）へと送入し、剪断速度調整部
（１２）にて、高剪断をかけた。剪断速度調整部出口で
の剪断速度は３．５×１０²ｓｅｃ^-1であり、剪断速度
調整部（１２）入口での溶融樹脂組成物の圧力は２６０
ｋｇ／ｃｍ²、断速度調整部（１２）出口での圧力は１
００ｋｇ／ｃｍ²であり、その後樹脂組成物の圧力が７
５ｋｇ／ｃｍ²以下となった時点で発泡を開始した。次
に流速分布調整部（１３）を通過することにより、剪断
速度を低下させた後、冷却装置（５）を通してシート状
に押しだした。この時、吐出速度は約１．０ｃｍ／ｓｅ
ｃ、吐出量は２０ｋｇ／ｈで、吐出ムラが無く、安定し
ていた。

【０１２８】得られたポリスチレン樹脂発泡シート（１
０）は、厚みが３．５ｍｍ、幅が７５０ｍｍであり、発
泡倍率は約５倍（密度が０．２０ｇ／ｃｍ³）であり、
剪断速度調整部の断面積Ａと発泡シートの断面積Ｃの比
（Ｃ／Ａ）は１０．９であった。

【０１２９】発泡体の評価の結果を表１に示す。アイゾ
ット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル
径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的
に製造できた。

【０１３０】実施例３平行溝型の形状を備えた交換可能なスリットである、厚
み０．７ｍｍ、幅６００ｍｍの剪断速度調整部（１２）
（断面積：４２０ｍｍ²）の後に、厚み１．８ｍｍ、幅
６５０ｍｍの流速分布調整部（１３）（断面積：１１７
０ｍｍ²）を備えた発泡押出ダイス（４）を用いた発泡
押出成形の実施例について、以下に説明する。この時の
開口断面積比（Ｂ／Ａ）は、２．８である。

【０１３１】メルトフローインデックスが２．６ｇ／１
０分であるポリスチレン樹脂（三井東圧化学（株）製
トーポレックス５５５−５７）のペレットをホッパー
（６）より第１押出機（１）（口径５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝
３０）に供給し、シリンダー設定温度２２０℃で加熱溶
融させた。また、発泡剤である二酸化炭素をプランジャ
ーポンプ（８）にて１８０ｋｇ／ｃｍ²に昇圧し、完全
に溶融した該樹脂１００重量部に対して、二酸化炭素を
１０重量部の割合で装入した。溶融樹脂と二酸化炭素を
十分に混練溶解させ、続いて第２押出機（３）（口径６
５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）へと送入し、徐々に温度を下げ
ていった。このとき、第２押出機（３）先端の設定温度
を１０５℃とした。続いて溶融樹脂組成物を１００℃に
設定したダイス（４）へと送入し、剪断速度調整部（１
２）にて、高剪断をかけた。剪断速度調整部出口での剪
断速度は１．１×１０²ｓｅｃ^-1であり、剪断速度調整
部（１２）入口での溶融樹脂組成物の圧力は２６０ｋｇ
／ｃｍ²、断速度調整部（１２）出口での圧力は１００
ｋｇ／ｃｍ²であり、その後樹脂圧力が７５ｋｇ／ｃｍ²
以下となった時点で発泡を開始した。次に流速分布調整
部（１３）を通過することにより、剪断速度を低下させ
た後、冷却装置（５）を通してシート状に押しだした。
この時、吐出速度は約１．０ｃｍ／ｓｅｃ、吐出量は２
０ｋｇ／ｈで、吐出ムラも無く、安定していた。

【０１３２】得られたポリスチレン樹脂発泡シート（１
０）は、厚みが２．５ｍｍ、幅が７００ｍｍであり、発
泡倍率は約３倍（密度が０．３３ｇ／ｃｍ³）であり、
剪断速度調整部の断面積Ａと発泡シートの断面積Ｃの比
（Ｃ／Ａ）は４．２であった。

【０１３３】発泡体の評価の結果を表１に示す。アイゾ
ット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル
径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的
に製造できた。

【０１３４】実施例４平行溝型の形状を備えた交換可能なスリットである、厚
み０．２ｍｍ、幅６００ｍｍの剪断速度調整部（１２）
（断面積：１２０ｍｍ²）の後に、厚み２．０ｍｍ、幅
７２０ｍｍの流速分布調整部（１３）（断面積：１４４
０ｍｍ²）を備えた発泡押出ダイス（４）を用いた発泡
押出成形の実施例について、以下に説明する。この時の
断面積比（Ｂ／Ａ）は、１２である。

【０１３５】メルトフローインデックスが０．８ｇ／１
０分であるＡＢＳ樹脂（三井東圧化学（株）製サンタ
ックＥＴ−７０）のペレットをホッパー（６）より第１
押出機（１）（口径５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）に供給
し、シリンダー設定温度２２０℃で加熱溶融させた。ま
た、発泡剤である二酸化炭素をプランジャーポンプ
（８）にて１８０ｋｇ／ｃｍ²に昇圧し、完全に溶融し
た該樹脂組成物１００重量部に対して、二酸化炭素を１
０重量部の割合で溶解させた。十分に溶融樹脂と二酸化
炭素を混練溶解させ、続いて第２押出機（３）（口径６
５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）へと送入し、徐々に温度を下げ
ていった。このとき、第２押出機（３）先端の設定温度
を１１５℃とした。続いて溶融樹脂組成物を１１０℃に
設定したダイス（４）へと送入し、剪断速度調整部（１
２）にて、高剪断をかけた。剪断速度調整部出口での剪
断速度は１．４×１０³ｓｅｃ^-1であり、剪断速度調整
部（１２）入口での溶融樹脂組成物の圧力は２８０ｋｇ
／ｃｍ²、断速度調整部（１２）出口での圧力は１００
ｋｇ／ｃｍ²であり、その後樹脂圧力が７５ｋｇ／ｃｍ²
以下となった時点で発泡を開始した。次に流速分布調整
部（１３）を通過することにより、剪断速度を低下させ
た後、冷却装置（５）を通してシート状に押しだした。
この時、吐出速度は約１．０ｃｍ／ｓｅｃ、吐出量は２
０ｋｇ／ｈで、吐出ムラも無く、安定していた。

【０１３６】得られたＡＢＳ樹脂発泡シート（１０）
は、厚みが４ｍｍ、幅が８００ｍｍであり、発泡倍率は
約６倍（密度が０．１７ｇ／ｃｍ³）であり、剪断速度
調整部の断面積Ａと発泡シートの断面積Ｃの比（Ｃ／
Ａ）は２６．７であった。

【０１３７】発泡体の評価の結果を表１に示す。アイゾ
ット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル
径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的
に製造できた。

【０１３８】比較例１流速分布調整部（１３）を除いた以外は実施例１に従
い、発泡押出成形を行った。１１０℃に設定したダイス
（４）内の剪断速度調整部（１２）にて高剪断をかけ、
発泡させた。この時の剪断速度は、１．４×１０³ｓｅ
ｃ^-1で、剪断速度調整部（１２）入口での溶融樹脂組成
物の圧力は１６０ｋｇ／ｃｍ²であった。続いて冷却装
置（５）を通してシート状に押しだした。この時吐出速
度は０．７〜３．５ｃｍ／ｓｅｃで、短期的に吐出ムラ
が生じた。吐出量は２０ｋｇ／ｈであった。得られたポ
リスチレン樹脂発泡シート（１０）の発泡倍率は約６倍
（密度が０．１７ｇ／ｃｍ³）であった。

【０１３９】発泡体の評価の結果を表１に示す。吐出ム
ラにより、発泡シート（１０）の厚みは２〜５ｍｍ、幅
は７７０〜８２０ｍｍで不均一であった。外観について
も白色で光沢はあるが、吐出ムラに起因する皺が発生
し、表面状態の悪い発泡シート（１０）であった。得ら
れたシートの厚みが不均一のため、アイゾット衝撃強度
の評価はしていない。

【０１４０】比較例２流速分布調整部（１３）を除いた以外は実施例３に従
い、発泡押出成形を行った。１００℃に設定したダイス
（４）内の剪断速度調整部（１２）にて高剪断をかけ、
発泡させた。剪断速度調整部出口での剪断速度は、１．
１×１０²ｓｅｃ^- ¹で、剪断速度調整部（１２）入口で
の溶融樹脂組成物の圧力は１６０ｋｇ／ｃｍ²であっ
た。続いて冷却装置（５）を通してシート状に押しだし
た。この時吐出速度は０．８〜２．４ｃｍ／ｓｅｃで、
短期的に吐出ムラが生じた。吐出量は２０ｋｇ／ｈであ
った。得られたポリスチレン樹脂発泡シート（１０）の
発泡倍率は約３倍（密度が０．３３ｇ／ｃｍ³）であっ
た。

【０１４１】発泡体の評価の結果を表１に示す。吐出ム
ラにより、発泡シート（１０）の厚みは２〜５ｍｍ、幅
は６８０〜７１０ｍｍで不均一であった。外観について
も白色で光沢はあるが、吐出ムラに起因する皺が発生
し、表面状態の悪い発泡シート（１０）であった。得ら
れたシートの厚みが不均一のため、アイゾット衝撃強度
の評価はしていない。

【０１４２】比較例３流速分布調整部（１３）のサイズが厚み３．５ｍｍ、幅
７５０ｍｍで、断面積Ｂが２６２５ｍｍ²である以外
は、実施例１に従い発泡押出成形を行った。この時の断
面積比（Ｂ／Ａ）は、２２であった。１１０℃に設定し
たダイス（４）内の剪断速度調整部（１２）にて高剪断
をかけ、発泡させた。剪断速度調整部出口での剪断速度
は、１．４×１０³ｓｅｃ^-1で、剪断速度調整部（１
２）入口での溶融樹脂組成物の圧力は２００ｋｇ／ｃｍ
²、剪断速度調整部（１２）出口での溶融樹脂組成物の
圧力は４０ｋｇ／ｃｍ²であった。次に流速分布調整部
（１３）を通過することにより、剪断速度を低下させた
後、冷却装置（５）を通してシート状に押しだした。こ
の時吐出速度は０．８〜２．５ｃｍ／ｓｅｃで、短期的
に吐出ムラが生じた。吐出量は２０ｋｇ／ｈであった。
得られたポリスチレン樹脂発泡シート（１０）の発泡倍
率は約６倍（密度が０．１７ｇ／ｃｍ³）であった。

【０１４３】発泡体の評価の結果を表１に示す。吐出ム
ラにより、発泡シート（１０）の厚みは２〜４ｍｍ、幅
は７９０〜８１０ｍｍで不均一であった。外観について
も白色で光沢はあるが、吐出ムラに起因する皺が発生
し、表面状態の悪い発泡シート（１０）であった。得ら
れたシートの厚みが不均一のため、アイゾット衝撃強度
の評価はしていない。

【０１４４】比較例４流速分布調整部（１３）のサイズが厚み０．８ｍｍ、幅
６２０ｍｍで、断面積Ｂが５００ｍｍ²である以外は、
実施例３に従い発泡押出成形を行った。この時の断面積
比（Ｂ／Ａ）は、１．８であった。１００℃に設定した
ダイス（４）内の剪断速度調整部（１２）にて高剪断を
かけ、発泡させた。剪断速度調整部出口での剪断速度
は、１．４×１０³ｓｅｃ^-1で、剪断速度調整部（１
２）入口での溶融樹脂組成物の圧力は３００ｋｇ／ｃｍ
²、剪断速度調整部（１２）出口での溶融樹脂組成物の
圧力は１４０ｋｇ／ｃｍ²であった。次に流速分布調整
部（１３）を通過することにより、剪断速度を低下させ
た後、冷却装置（５）を通してシート状に押しだした。
この時吐出速度は０．８〜４．０ｃｍ／ｓｅｃで、短期
的に吐出ムラが生じた。吐出量は２０ｋｇ／ｈであっ
た。得られたポリスチレン樹脂発泡シート（１０）の発
泡倍率は約３倍（密度が０．３３ｇ／ｃｍ³）であっ
た。

【０１４５】発泡体の評価の結果を表１に示す。吐出ム
ラにより、発泡シート（１０）の厚みは１〜３ｍｍ、幅
は６９０〜７００ｍｍで不均一であった。外観について
も白色で光沢はあるが、吐出ムラに起因する皺が発生
し、さらにメルトフラクチャーに起因するシャークスキ
ンが生じて表面状態の悪い発泡シート（１０）であっ
た。得られたシートの厚みが不均一のため、アイゾット
衝撃強度の評価はしていない。

【０１４６】比較例５剪断速度調整部（１２）部のないダイスを使用した以外
は、実施例１に従い発泡体を得た。発泡体の評価の結果
を表１に示す。吐出は安定し表面外観も良好であった
が、セルは不均一で大きく、また強度も低下していた。

【０１４７】実施例５〜９ポリスチレン樹脂にタルクおよび／またはステアリン酸
亜鉛を添加し、または同時に二酸化炭素の割合を変更し
た以外は実施例１に従い、厚さ４ｍｍのポリスチレン樹
脂発泡シート（１０）を得た。発泡体の評価の結果を表
２に示す。アイゾット衝撃強度が向上し、表面外観良
好、微細な平均セル径で均一な平均セル密度のセルを有
する発泡体を安定的に製造できた。

【０１４８】実施例１０実施例１において、剪断速度調整部（１２）を一層がそ
れぞれ厚み０．２ｍｍ、幅６００ｍｍ、長さ３ｍｍの５
層の平行溝としたこと以外は実施例１に従い、厚さ４ｍ
ｍのポリスチレン樹脂発泡シート（１０）を得た。発泡
体の評価の結果を表２に示す。アイゾット衝撃強度が向
上し、表面外観良好、微細な平均セル径で均一な平均セ
ル密度のセルを有する発泡体を安定的に製造できた。

【０１４９】実施例１１タルク、ステアリン酸亜鉛を添加した以外は実施例１０
に従い発泡体を得た。発泡体の評価の結果を表２に示
す。アイゾット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細
な平均セル径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡
体を安定的に製造できた。

【０１５０】比較例６〜７実施例１において、ポリスチレン樹脂、ステアリン酸亜
鉛および二酸化炭素の割合を表２に示した割合とした以
外は、実施例１に従い発泡体を得た。

【０１５１】発泡体の評価の結果を表２に示す。微細な
平均セル径なセルではなく、セル数が少ない等の点で好
ましくなく、本発明で意図する発泡体は製造不可能であ
った。

【０１５２】実施例１２実施例１において、２００℃、５kgにおけるメルトフロ
ーインデックスが2.6g／10分であるポリスチレン樹脂
（三井東圧化学（株）製、トーポレックス５５５−５
７）のペレット１００重量部にモンタン酸パーフルオロ
プロピルエステル１重量部をドライブレンドした以外は
実施例１に従い発泡体を得た。

【０１５３】このとき吐出量は、３０kg/hに設定してい
たが、コルゲーションあるいはメルトフラクチャー等に
よる表面外観の不良が生じることはなく、連続的に良外
観製品を製造することが可能であった。発泡体の評価の
結果を表３に示す。アイゾット衝撃強度が向上し、表面
外観良好、微細な平均セル径で均一な平均セル密度のセ
ルを有する発泡体を安定的に製造できた。

【０１５４】実施例１３〜１７実施例１２において、ポリスチレン樹脂、モンタン酸パ
ーフルオロプロピルエステルおよび二酸化炭素の割合を
表３に示した割合とした以外は、実施例１２に従い発泡
体を得た。発泡体の評価の結果を表３に示す。アイゾッ
ト衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル径
で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的に
製造できた。

【０１５５】実施例１８実施例１２において、ポリスチレン樹脂をメルトフロー
インデックスが10g／10分であるポリスチレン樹脂（三
井東圧化学（株）製、トーポレックス５２５−５１）と
した以外は、実施例１２に従い発泡体を得た。発泡体の
評価の結果を表３に示す。アイゾット衝撃強度が向上
し、表面外観良好、微細な平均セル径で均一な平均セル
密度のセルを有する発泡体を安定的に製造できた。

【０１５６】実施例１９実施例１２において、ポリスチレン樹脂をメルトフロー
インデックスが1.8g／10分であるポリスチレン樹脂（三
井東圧化学（株）製、トーポレックス５７５−５７）と
した以外は、実施例１２に従い発泡体を得た。

【０１５７】発泡体の評価の結果を表３に示す。アイゾ
ット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル
径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的
に製造できた。

【０１５８】比較例８〜９実施例１２において、二酸化炭素の割合を表３に示した
割合とした以外は、実施例１２に従い発泡体を得た。発
泡体の評価の結果を表３に示す。表面外観不良、微細な
平均セル径ではなく、セル数が少ない等の点で好ましく
なく、本発明で意図する発泡体は製造できなかった。

【０１５９】実施例２０実施例１において、メルトフローインデックスが2.6g／
10分であるポリスチレン樹脂（三井東圧化学（株）製、
トーポレックス５５５−５７）のペレット１００重量部
にポリジメチルシロキサン１重量部をドライブレンドし
た以外は実施例１に従い発泡体を得た。

【０１６０】このとき吐出量は、３０kg/hに設定してい
たが、コルゲーションあるいはメルトフラクチャー等に
よる表面外観の不良が生じることはなく、連続的に良外
観製品を製造できた。

【０１６１】発泡体の評価の結果を表４に示す。アイゾ
ット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル
径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的
に製造できた。

【０１６２】実施例２１〜２５実施例２０において、ポリスチレン樹脂、ポリジメチル
シロキサン、タルクおよび二酸化炭素等の原料の割合を
表４に示した割合とした以外は、実施例２０に従い発泡
体を得た。発泡体の評価の結果を表４に示す。アイゾッ
ト衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル径
で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的に
製造できた。

【０１６３】実施例２６実施例２０において、ポリスチレン樹脂をメルトフロー
インデックスが10g／10分であるポリスチレン樹脂（三
井東圧化学（株）製、トーポレックス５２５−５１）と
した以外は、実施例２０に従い発泡体を得た。

【０１６４】発泡体の評価の結果を表４に示す。アイゾ
ット衝撃強度が向上し、表面外観良好、微細な平均セル
径で均一な平均セル密度のセルを有する発泡体を安定的
に製造できた。

【０１６５】実施例２７実施例２０において、ポリスチレン樹脂をメルトフロー
インデックスが1.8g／10分であるポリスチレン樹脂（三
井東圧化学（株）製、トーポレックス５７５−５７）と
した以外は、実施例２０に従い発泡体を得た。発泡体の
評価の結果を表４に示す。アイゾット衝撃強度が向上
し、表面外観良好、微細な平均セル径で均一な平均セル
密度のセルを有する発泡体を安定的に製造可能であっ
た。

【０１６６】比較例９〜１０実施例２０において、二酸化炭素の割合を表４に示した
割合とした以外は、実施例２０に従い発泡体を得た。発
泡体の評価の結果を表４に示す。表面外観不良、微細な
セルではない、セル数が少ない等の点で好ましくなく、
本発明で意図する発泡体は製造不可能であった。

【０１６７】

【発明の効果】表面外観の優れた、発泡剤として二酸
化炭素および／または窒素を用いた、高強度で微細な平
均セル径と均一な平均セル密度のセルを有する熱可塑性
樹脂発泡体の製造方法を提供することができる。

【０１６８】

【表１】

【０１６９】

【表２】

【０１７０】

【表３】

【０１７１】

【表４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法の一例
を示す概略構成図である。

【図２】本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法に使用
される、樹脂流路に剪断速度調整部（１２）および流速
分布調整部（１３）を有するダイス（４）の一例を示す
概略構成図である。

【図３】本発明の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法に使用
される、樹脂流路に剪断速度調整部（１２）および流速
分布調整部（１３）を有するダイス（４）の一例を示す
概略構成図である。

【図４】比較例１および２で使用される樹脂流路に流速
分布調整部（１３）のないダイスの一例を示す概略構成
図である。

【図５】比較例５で使用される樹脂流路に剪断速度調整
部（１２）のないダイスの一例でを示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

（１）第１押出機（２）連結部（３）第２押出機（４）ダイス（５）冷却装置（６）ホッパー（７）ガスボンベ（８）プランジャーポンプ（９）スクリュウ（１０）発泡シート（１１）ダイス（１２）剪断速度調整部（１３）流速分布調整部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｋ 5:09 Ｃ０８Ｌ 101:00 (72)発明者井上晴夫神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者末田公宜神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者江里口真男神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者雨宮英夫神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (I)発泡剤を供給するラインを有する連
続可塑化装置内で、１００〜４５０℃で熱可塑性樹脂を
溶融し、超臨界状態の二酸化炭素および／または窒素
を、熱可塑性樹脂１００重量部当たり０．１〜３０重量
部添加し、熱可塑性樹脂と超臨界状態の二酸化炭素およ
び／または窒素の相溶状態の溶融樹脂組成物を形成する
ガス溶解工程、(II)前記二酸化炭素および／または窒素
の臨界圧力以上の圧力を維持したまま該溶融樹脂組成物
を、連続可塑化装置先端部で５０〜３００℃の温度に下
げる冷却工程、(III)連続可塑化装置先端部に接続した
該溶融樹脂組成物の最適発泡温度に設定したダイス
（４）から該溶融樹脂組成物を吐出することで、圧力を
二酸化炭素および／または窒素の前記臨界圧力以下の圧
力に低下することによりセル核を発生させる核生成工程
と、(IV)押出された熱可塑性樹脂発泡体を速やかに、樹
脂のガラス転移温度あるいは結晶化温度以下に冷却し発
泡体セル径を制御する発泡制御工程からなる熱可塑性樹
脂発泡体の製造方法において、工程(III)におけるダイスが、１０²〜１０⁴ｓｅｃ^-1の
範囲の溶融樹脂組成物に剪断速度（以下単に剪断速度と
言う）を生じさせる機能を有する剪断速度調整部（１
２）のあとに該剪断速度を低下させる機能を有する流速
分布調整部（１３）を有し、かつこの剪断速度調整部が
樹脂の流路の上流側で樹脂の流れる方向に対して垂直な
断面の断面積を狭めた部分（平均の断面積Ａ）、流速分
布調整部が該流路の下流側で同断面を広げた部分（平均
の断面積Ｂ）を含む構造であり、且つ、Ｂ／Ａが１．３
〜２０であることを特徴とする押出成形による熱可塑性
樹脂発泡体の製造方法。
【請求項２】該剪断速度調整部の断面積を変化させる
機能を有するダイス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の製造方法。
【請求項３】剪断速度調整部（１２）入口の樹脂圧力
が５０〜４００kg/cm²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の製造方法。
【請求項４】剪断速度調整部（１２）の平均断面積Ａ
と得られる熱可塑性樹脂発泡体の断面積Ｃの比、Ｃ／Ａ
が２〜２００であることを特徴とする請求項１記載の熱
可塑性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項５】連続可塑化装置がタンデム型押出機であ
る請求項１記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項６】連続可塑化装置が１台の押出機である請
求項１記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項７】熱可塑性樹脂１００重量部に対して、二
酸化炭素および／または窒素を２〜２０重量部の割合で
溶解させ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。
【請求項８】溶融樹脂組成物が、さらに無機微粉末お
よび／または脂肪族カルボン酸誘導体を含むことを特徴
とする請求項１記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項９】無機微粉末がタルクであることを特徴と
する請求項８記載の熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項１０】脂肪族カルボン酸誘導体がステアリン
酸の誘導体であることを特徴とする請求項８記載の熱可
塑性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項１１】脂肪族カルボン酸誘導体がステアリン
酸亜鉛であることを特徴とする請求項１０記載の熱可塑
性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項１２】剪断速度調整部（１２）で、該溶融樹
脂組成物が発泡するように剪断をかけることで製造され
る発泡体の衝撃強度が、剪断速度調整部（１２）の無い
ダイスで製造した発泡体と比較して、アイゾット衝撃強
度が１．２〜３倍である熱可塑性樹脂押出発泡体。
【請求項１３】剪断速度調整部（１２）で、該溶融樹
脂組成物が発泡するように剪断をかけることで製造され
る発泡体の衝撃強度が、不発泡の熱可塑性樹脂の試験片
と比較して、アイゾット衝撃強度が１．２〜３倍である
熱可塑性樹脂押出発泡体。
【請求項１４】平均セル径が０．０１〜５０μmであ
り、平均セル密度が１０⁸〜１０¹⁶個／cm³である請求項
１２または１３記載の熱可塑性樹脂押出発泡体。