(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック発泡体を含んでなる成形体構造であって、そのプラスチック発泡体が、
少なくとも１種のポリマーと、
初期には密閉されている２つの表面と、
前記成形構造体の内部で前記の初期には密閉されている２つの表面の間に配列され、前記発泡体の少なくとも１０容量％をしめる多面体様形状の気泡であって、前記気泡が複数の壁面を有し、少なくとも２つの壁面のそれぞれが開口を有していて開口気泡を形成している、多面体様形状の気泡と、
隣接して配置された前記気泡の壁面により形成されているウェブであって、前記気泡とウェブとが前記プラスチック発泡体内にスペースマトリックスを画成し、ここで、前記スペースマトリックスは機械的または熱的にも変形されておらず、その形状が維持されて形状が損なわれておらず、前記発泡体のひとつの表面の少なくとも一部が機械的に開口されているか、押出ダイから出た直後に冷却と伸長とを同時に行なうことにより開口されており、壁面に開口を有する表面に隣接する気泡および構造中のすべての気泡が液体を受け入れうるウェブと、
を含んでなる発泡構造体。
【請求項２】
（イ）ポリオレフィンから成る群、（ロ）スチレンポリマーから成る群、（ハ）ポリエステルから成る群、（ニ）エチレン／プロピレンターポリマーおよびポリビニルクロライドから成る群、および／または（ホ）ポリフエニレンオキシドから成る群、から選択された少なくとも一種のプラスチックから作られた熱可塑性プラスチック発泡体である、請求項１に記載の成形構造体。
【請求項３】
ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリプロピレンコポリマー（ＰＰＣ）、エチレン／ビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）およびハロゲン化ポリオレフィンから選択された少なくとも一種のプラスチックから作られた熱可塑性プラスチック発泡体である、請求項２に記載の成形構造体。
【請求項４】
ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスチレンコポリマー（ＰＳＣ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレンコポリマ−（ＡＢＳ）、スチレン／無水マレイン酸および耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）から選択された少なくとも一種のプラスチックから作られた熱可塑性プラスチック発泡体である、請求項２に記載の成形構造体。
【請求項５】
ポリアルキレンテレフタレートの熱可塑性プラスチック発泡体である、請求項２に記載の成形構造体。
【請求項６】
発泡プラスチックが熱可塑性ポリマー、または熱可塑性ポリマーのブレンド、または熱可塑性ポリマーと非熱可塑性ポリマーとのブレンドを含んでなる、請求項２に記載の成形構造体。
【請求項７】
発泡プラスチックの出発材料が、少なくとも一種のポリマーと一種の発泡剤ならびに／または一種の核剤である、請求項２に記載の成形構造体。
【請求項８】
ポリマーが９５重量％以下のポリスチレンを含んでなり、核剤が３重量％以下のタルク、チヨーク、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムおよび／またはクエン酸を含んでなり、発泡剤が６重量％以下のブタン、プロパンまたはこれらの混合物を含んでなる、請求項７に記載の成形構造部材。
【請求項９】
ある重量のポリマーを、同一オーダー重量の異種ポリマーで置換した、請求項７に記載の成形構造体。
【請求項１０】
異種ポリマーの重量がポリマーの重量よりも少ない、請求項９に記載の成形構造体。
【請求項１１】
異種ポリマーの重量が０．２乃至９重量％である、請求項１０に記載の成形構造体。
【請求項１２】
発泡プラスチックが、出発材料としてのポリスチレン９０重量％、タルク３重量％、ブタン４重量％以下およびポリプロピレンコポリマー３重量％以下を含有して成る、請求項８に記載の成形構造体。
【請求項１３】
ポリマーがポリスチレンであり、異種ポリマーがポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、エチレン／ビニルアセテートコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリウレタンから成る群から選択される、請求項９に記載の成形構造体。
【請求項１４】
発泡プラスチックの出発材料がポリマー、核剤、発泡剤、異種ポリマー、および添加剤としての湿潤剤である、請求項９に記載の成形構造体。
【請求項１５】
発泡プラスチックが、出発原料としてのポリスチレン粒体８７重量％、タルク３重量％、ブタン、プロパンおよび水素含有フルオロアルカンから成る群から選択された発泡剤４重量％、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、およびポリエチレンから成る群から選択された異種ポリマー３重量％、および極性湿潤剤としてアルカンスルホネート３重量％を含有して成る、請求項１４に記載の成形構造体。
【請求項１６】
密度が０．０２０乃至０．３５０ｇ／ｃｍ3 の範囲にある、請求項１４に記載の成形構造体。
【請求項１７】
極性および非極性液体に対する発泡プラスチックの吸収力が発泡体密度の１乃至３０倍である、請求項１５または１６に記載の成形構造体。
【請求項１８】
気泡の最高寸法が≦１．０ｍｍである、請求項１に記載の成形構造体。
【請求項１９】
少なくとも１０容量％の開口気泡を含有する、気泡が開口されたプラスチック発泡体の製造法であって、
少なくとも一種のポリマーおよび少なくとも一種の核剤を含有する混合物を温度３００℃以下で第１押出工程で溶融させてポリマー溶融物を形成させ、
第１押出工程末期に前記ポリマー溶融物中に３５０バール以下の高圧で発泡剤を注入し、
前記発泡剤を前記ポリマー溶融物と均一に混合し、
第２押出工程で、前記プラスチックの組成に基づいて予め決められた温度まで前記ポリマー溶融物を冷却し、気泡が開口された発泡体を押出しに付し、
前記ポリマー溶融物を押出して、開口気泡発泡フィルムを形成させる（ここで前記開口気泡は前記ポリマー溶融物を前記第２押出工程において、押出の直前に前記少なくとも一種のポリマーの疑塑性粘性温度の下限領域である溶融温度まで冷却されることにより形成され、前記第２押出工程における前記混合物の前記溶融温度が、同一の混合物からなる独立気泡発泡プラスチックの押出溶融温度よりも１０乃至２０％高く設定されている）
ことを含んでなる、気泡が開口されたプラスチック発泡体の製造法。
【請求項２０】
掻取り、引掻き、または孔開けによる機械的処理により、または押出ダイから出た際に冷却と同時に伸長させることにより、発泡成形構造体の表面の少なくとも一つを部分的に開口させる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ある程度の重量のポリマーを同一オーダ重量の異種ポリマーで置換し、かつポリマー溶融物中の異種ポリマーの湿潤性を事実上ゼロに設定する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
異種ポリマー添加の場合、独立気泡発泡プラスチックの押出時と同一温度で押出を実施する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
（イ）ポリオレフィンから成る群、（ロ）スチレンポリマーから成る群、（ハ）ポリエステルから成る群、（ニ）エチレン／プロピレンターポリマーおよびポリビニルクロライド（ＰＶＣ）から成る群、および／または（ホ）ポリフエニレンオキシドから成る群、から選択された少なくとも一種のプラスチックを溶融することによりポリマー溶融物を調製する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、エチレン／ビニルアセテートコポリマーおよびハロゲン化ポリオレフィンから選択された少なくとも一種のプラスチックを溶融することによりポリマー溶融物を調製する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスチレンコポリマー（ＰＳＣ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレンコポリマ−（ＡＢＳ）、スチレン／無水マレイン酸および耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）から選択された少なくとも一種のプラスチックを溶融することによりポリマー溶融物を調製する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
ポリアルキレンテレフタレートを溶融することによりポリマー溶融物を調製する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
発泡剤として、飽和、不飽和または環状炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、水、窒素、二酸化炭素、またはこれらの混合物を使用する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
発泡剤が、メタン、エタン、プロパン、プロペン、ｎ−ブタン、１−ブテン、２−ブテン、イソブタン、イソブテン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、２、２−ジメチルプロパンおよびシクロペンタンから成る群から選択される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
プロパン３０乃至８０重量％とｎ−ブタン２０乃至７０重量％の混合物を発泡剤として使用する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、エチレン／ビニルアセテートコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタンおよびポリテトラフルオロエチレンから成る群から選択した異種ポリマーを、ポリマー溶融物の基本原料としてのポリスチレン中に添加し、かつポリマー溶融物中の異種ポリマーにより気泡壁ウエブの機械的破壊なしに気泡壁を開口する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
異種ポリマーを粒体、マスターバッチまたは粉体として添加し、かつポリマー溶融物基準で０．２乃至９重量％の量の異種ポリマーを添加する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
核剤としての炭酸、水、窒素、タルク、チョーク、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、および／またはクエン酸をポリマー溶融物基準で０．０５乃至５重量％の量で添加する、請求項２２に記載の方法。
【請求項３３】
カチオン性、アニオン性、両性またはノニオン性化合物から成る湿潤剤をポリマー溶融物中に添加して、成形構造体の気泡壁に対する極性液体の相境界角を減少させる、請求項２４に記載の方法。
【請求項３４】
アルカンスルホネートをマスターバッチの形態で湿潤剤中に計量し、かつポリマー溶融物基準で０．１乃至１０重量％のアルカンスルホネートを使用する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
成形構造体表面の一つをコロナ処理、コロナエアロゾル処理または分子コーティング処理（ＭＣＳ）して極性液体の吸収速度を増加させる、請求項２２に記載の方法。
【請求項３６】
湿気含有食品用の包装シェルの形態である材料を含んでなる、請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の成形構造体。
【請求項３７】
極性および／または非極性液体の吸引フィルターの形態である、請求項１乃至１８に記載の成形構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は少なくとも１０容量％の連続気泡を含む熱可塑性プラスチックから成る成形された構造体（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、成形構造体の製造法および成形構造体の用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この成形構造体は連続気泡発泡プラスチックフィルムであって、独立気泡を含む発泡プラスチックフィルムとは対照的に、液体類を吸収できるものである。
【０００３】
発泡プラスチックフィルムは公知であり、特に発泡ポリスチレンフィルムは広く使用に供され、例えば包装用シェルとして使用され、さらに建築分野で特に絶縁材料として、例えば壁紙用下敷きとして、使用される。
【０００４】
一般に発泡プラスチッククフィルムは熱可塑性プラスチックを発泡剤、特に気体発泡剤、と共に環状またはスロットダイまたは同時押出ダイから押出成形して製造する。プラスチック中に微細に分散していた発泡剤は押出ダイを出た直後に膨張して、極めて微細なバブルが発泡プラスチック成形品中に形成される。バブルの大きさは、温度および押出速度に関するプロセス条件によって変わる。したがって、得られる発泡プラスチックフィルム中には密にパックされた、気体充満独立気泡が含まれており、気泡中の気体は一般に空気および／または発泡剤残留物である。発泡プラスチックフィルムの優れた絶縁性は密にパックされた、気体充満独立気泡に本質的に依存し、このような独立気泡はある程度まで「静止」気体層、特に空気層を形成している。このような静止空気層の熱伝導性は小さい。
【０００５】
気泡が独立ではなく連続する、すなわち気泡が貫通通路を有する、場合の発泡プラスチックフィルムの挙動は完全に異なる。このような発泡プラスチックフィルムは、例えばスポンジのように液体類を貯蔵できる。このような連続気泡発泡体の場合、気泡は気体相を通じて互いに連結している。極端な場合、気泡はウエブだけから成る。
【０００６】
ＷＯ  ９０／１４１５９号明細書中には微粉砕ポリエチレン発泡体から成る油吸収材が記載されているが、原材料である吸収性発泡プラスチックフィルムがどのように得られるかについては言及されていない。この発泡プラスチックフィルム上に機械的圧力を加えると、これまで独立気泡であったポリエチレン発泡体の大半の気泡が開口する。しかし、一部の気泡壁が機械的圧力により変形するために、発泡プラスチックフィルムの機械的強度と安定性が相当低下する。このようなフィルムは５０％以上の連続気泡を含んでいよう。
【０００７】
ＥＰ−Ａ−０  ０９０  ５０７号明細書には、連続気泡発泡ポリマー層および液体バリヤー層としての独立気泡高分子量外層から成るファーストフード用シェル様包装材料が開示されている。例えば、両層に用いるポリマーとしてポリスチレンが使われる。この連続気泡発泡プラスチックフィルムは例えば重炭酸ナトリウムおよびクエン酸等の核剤を重量比で０．８乃至１．２および１．２乃至０．８の過剰量で添加すること以外は独立気泡外層の押出成形と同様に成形するが、発泡剤は使用しない。発泡剤を用いないので、単一混合室および単一押出スクリユーだけが用いられる。この公知方法では連続気泡平均含有量５０乃至９０容量％の発泡ポリスチレン層が得られる。しかし、この公知方法では個々の気泡が互いに連結した気泡構造は得られず、発泡プラスチックフィルムの表面気泡だけが下部隣接気泡に連結しているだけで、気泡が互いに直接隣接し合い、かつ気泡壁によってのみ互いに分離されているような気泡構造は得られない。
【０００８】
特公平第３−５７３４８号公報には、エチレンポリマー５０乃至８５重量％および水吸収時に膨潤しない吸収剤１５乃至５０重量％の均一混合物を含んでなる成形品から作られた湿気吸収性包装材料が開示されている。
【０００９】
特公昭第５４−３１０２６号公報には、連続気泡構造のポリプロピレン発泡体の製法が開示され、ここでは発泡剤または膨張剤としてのクロロフルオロ炭素、ならびに公知核剤の添加の下で、プロピレンのホモポリマーまたはコポリマーを加圧下で加熱してゲル化させる。この押出ポリプロピレン発泡体は均一で微細な気泡構造を持ち、平均気泡直径０．５ｍｍ、密度は約０．０２８ｇ／
ｃｍ３  である。水に対するこのポリプロピレン発泡体の吸収力は発泡体密度の３乃至７．６倍である。
【００１０】
本発明の目的は、広範囲に改変可能な連続気泡構造を有し、気泡相互が互いに連結して成り、かつ成形構造体内部に存在する気泡が気泡壁の機械的破壊無しに媒体透過性であるような発泡プラスチックを含んでなる成形構造体を提供することにある。
【００１１】
本発明によれば、もし気泡が多面体様形状を有し、かつ互いに隣接して成り、スペースマトリックス中に配列した多面体様気泡のウェブの形状が完全に保たれ、個々の連続気泡の少なくとも二つの壁がオリフィスを有し、かつスペースマトリックスの機械的強度が維持されているならば、最初から述べたタイプの成形構造体により本発明の目的が達成される。
【００１２】
本発明の他の態様では、表面に隣接する気泡が液体を取り入れ易いように成形構造体の表面の一つの少なくとも一部が開口されている。
【００１３】
本発明の一態様における成形構造体は、（イ）ポリオレフィン、例えばポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）、塩素化ポリエチレン、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリプロピレンコポリマー（ＰＰＣ）、エチレン／ビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）およびハロゲン化ポリオレフィン、から成る群、（ロ）スチレンポリマー、例えばポリスチレン（ＰＳ）、ポリスチレンコポリマ−（ＰＳＣ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、スチレン／無水マレイン酸および耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、から成る群、（ハ）ポリエステル、例えばポリアルキレンテレフタレート、から成る群、（ニ）エチレン／プロピレンターポリマーおよびポリビニルクロライド（ＰＶＣ）から成る群、および／または（ホ）ポリフエニレンオキシド、から選択された少なくとも一種のプラスチックから作られた熱可塑性プラスチック発泡体である。
【００１４】
この発泡プラスチック中には便宜上熱可塑性ポリマー、または熱可塑性ポリマーのブレンド（ＣＯポリマーも包含）、または熱可塑性と非熱可塑性ポリマーとのブレンドを含んでなる。
【００１５】
他の態様では、この発泡プラスチックの出発材料は少なくとも一種のポリマーおよび少なくとも一種の気体発泡剤および／または一種の核剤である。またこの核剤は気体発泡剤としても機能し、逆にこの気体発泡剤は核剤として機能しうる。少なくとも一種のポリマーと気体発泡剤を必要とし、必要に応じて気泡構造調整剤も使用する。好ましいポリマーは９５重量％以下のポリスチレンであり、好ましい核剤は３重量％以下のタルク、チヨーク、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムおよび／またはクエン酸であり、好ましい発泡剤は６重量％以下のブタン、プロパン、炭酸ガスまたはこれらの混合物である。個々の成分の重量は、特に使用する押出機の種類に依存する。
【００１６】
さらに本発明の他の一態様では、ある程度の重さのポリマーを同一オーダー重量の他のポリマーで置き換える。
【００１７】
成形構造体のその他の態様は請求項７乃至１６中に記載した特徴から明瞭に理解されるはずである。
【００１８】
この発泡プラスチックフィルムの出発材料の使用量（重量基準）を変えることにより、連続気泡構造の割合を広範に変更できる。後処理の結果として、後処理された側の連続気泡の割合が未処理側より多いフィルムが得られる。この発明によれば、連続気泡構造の割合が少なくとも５０容量％の場合においてさえも、得られる硬質発泡プラスチックフィルムの引張り強さおよび弾性率等の機械的性質が、主として独立気泡構造の同一タイプの発泡プラスチックフィルムの性質に較べて事実上差異がないという利点がある。このことは、この発泡プラスチックフィルムの気泡は連続ではあるが、実際の気泡骨格は維持されたままであり、かつ機械的にも熱的にも変形または破壊されていないという事実に起因する。
【００１９】
「気泡」なる用語は発泡プラスチックフィルム中に含まれるキャビテイを意味するものと理解されるべきである。キャビテイを取り巻く気泡壁が他の種類の媒体に対して非孔あき性または不透過性である場合には、これらの気泡は独立気泡である。このキヤビテイを取り巻く気泡壁の少なくとも二つがオリフィスを有し、その結果、物質の交換、特に流体媒体の交換、が隣接気泡間で可能な場合、連続気泡なる用語が使われる。
【００２０】
独立または連続気泡の数は、硬質発泡体中の連続および独立気泡の容積画分を測定する標準法（例えばＤＩＮ４５９０）を用いて決定できる。連続気泡の容量％なる表示は、代表的容量単位による全容積を基準とした表示である。
【００２１】
本発明の他の目的は、発泡プラスチックフィルムの公知押出方法に較べて工程に僅かの修正を加えた程度の、発泡プラスチックを含んでなる成形構造体の製法を提供することにある。この目的は、少なくとの一種のポリマーと核剤とから成るポリマー溶融物を第１押出工程で３００℃以下で溶融させ、３５０バール以下の高圧下で発泡剤を第１工程末期にポリマー溶融物中に注入して均一に溶融物を混合し、次いで第２工程で押出に先立って１２０乃至２５０℃の溶融温度範囲に溶融物を冷却し、この際の溶融温度を独立気泡発泡プラスチックの押出時の溶融温度より１０乃至２０％高めに設定することにより達成される。
【００２２】
上記の発泡プラスチックは、広い温度範囲で発泡が可能で安定な発泡体を与えるようなポリマー、すなわちポリスチレン等のアモルファスポリマー、である。結晶性ポリマーの場合には、結晶化温度の±２℃以内に温度調節する。押出ダイのダイ圧、気体発泡剤の量および気泡サイズ等のプロセス変数を、温度に応じて調節して連続気泡特性を達成する。
【００２３】
この方法の他の一態様では、発泡成形構造体表面の少なくとも一つを掻取り、引っ掻き、または孔開け等の機械的処理により部分的に開口するか、または押出ダイから出た直後に冷却と伸長とを同時に行なうことにより開口させる。この方法の変形では、ある程度の重量のポリマーを、ポリマー溶融物中で事実上湿潤性を示さない同一オーダー重量の異種ポリマーで置換する。
【００２４】
製法に関する他の実施態様は、請求項２０乃至３０の記載から明らかである。
【００２５】
このようにして製造した成形構造体は湿気含有食品包装材料および吸引フィルターとして使用されるが、必ずしもこれらのみに限定されるものではない。
【００２６】
この発泡プラスチックフィルムの押出時の温度勾配に応じて、発泡フィルム内部に存在する連続気泡の程度が変わるが、表面は密閉されている。後処理すれば、連続気泡特性をこのフィルム表面の一方向に指向させることができる。以下、図面を参照しながら本発明をさらに詳しく述べる。
【００２７】
図１Ａは公知方法によるプラスチック溶融物の押出、続いて機械的圧力をこの押出発泡プラスチックフィルムに加えることにより得られた成形構造体１１の一断面を示す概要図である。公知方法では熱可塑性プラスチック、例えばポリスチレン、の発泡の際に、独立気泡構造のフィルムが形成される。ポリスチレンは押出成形により独立気泡構造の各種発泡製品を与える。所望物性を得るために異なった発泡剤や核剤が使用される。発泡プラスチックの気泡サイズ、密度および構造、ならびに連続気泡特性が得られるか否かは物理的変数および添加剤により要望通りの変更ができる。製造される、独立気泡構造を有する発泡プラスチックは各種の分野に使用でき、低密度、絶縁力および変形能等の特定の物性が利用される。成形構造体１１の表面２０に機械的圧力を加えると、表面２０に直接隣接している最初の独立気泡１２およびその下部気泡１４が機械的に破壊されて開口し、その結果オリフィス１７が気泡壁１５および１６中に形成される。この気泡壁の複数ウェブ１３が機械的変形を起こす結果、個々の気泡および成形構造部材のスペースマトリックス１８が機械的強度を失う。その結果、成形構造体１１の複数上層部が硬質発泡体から崩壊して発泡プラチックフィルムが柔軟になる。このようなことはポリエチレンから成るフレキシブル発泡体およびそれから誘導した発泡体に就いても同様に言える。
【００２８】
図１Ｂは熱可塑性プラスチックを含んでなる本発明の成形構造体１を示し、気泡２および４は最高サイズ≦１．０ｍｍ、特に≦０．４ｍｍ、の多面体様をなし、互いに隣接している。成形構造体１の表面１０は最初は独立気泡であるが、掻取り、引っ掻きまたは孔開け等の機械的処理、または押出時に冷却と伸長とを同時に行なうことにより開口する。孔開けは針状工具９による表面１０の所謂ニードリングである。気泡２および４はスペースマトリックス８または気泡骨格を形成し、形状は損われておらず、すなわちオリフィス７を有する気泡壁５および６は何等の機械的変形を受ていない。連続気泡４のそれぞれの二つの壁５、６はこのようなオリフィス７を有する。図１ａの成形構造体１１に較べて変形していないウエブ３は、各オリフィス７の両側に位置している。符号２は気泡１０に直接隣接している気泡を指し、その下部の気泡は符号４で示してある。
【００２９】
例えば、図２は本発明による成形構造体の製造用押出機の代表的説明図であるが、この押出機は独立気泡発泡プラスチックの製造に使用する公知装置と異なるところはない。原料ホッパー２２経由で、第１押出機２１を核剤含有プラスチック粒体で満たす。この押出機では、プラスチック粒体と核剤との混合物を均一に混合し、プラスチック粒体の種類に応じて混合物を３００℃以下に加熱する。第１押出機２１において、このプラスチック溶融物を発泡剤インジェクター２３により３５０バール以下の高圧で発泡剤で処理する。この発泡剤をプラスチック溶融物と均一に混合後、混合物を第２押出機に供給し、ここで押出に先立ってプラスチック溶融物を例えば１２０乃至２５０℃の、疑塑性粘性温度の下限領域の溶融温度まで冷却する。この溶融温度はプラスチック溶融物が独立気泡発泡プラスチックを与えるプラスチック溶融物の押出溶融温度よりも１０乃至２０％高めである。例えば基本材料がポリスチレンの場合、プラスチック溶融物の溶融温度は約１７０℃、一方押出ダイから出たポリスチレンの溶融温度は通常約１５０℃である。温度は制御因子の一つである。密度、気泡サイズおよびダイ圧等の変数もまた使用できる。
【００３０】
独立気泡発泡プラスチックの製造では、押出ダイから出る約１５０℃の発泡剤または気体発泡剤の圧力は、冷却の結果としてプラスチック溶融物を可塑状態からおおよそその弾性状態に転換させる効果がある。発泡剤の急速な蒸発および膨張ならびに約２０℃の温度損失が押出ダイで生起する。次いで押出発泡プラスチックをさらに徐冷する。
【００３１】
図３は環状押出ダイにおけるプラスチック溶融物の温度の関数としての、ポリスチレン発泡体の独立および連続気泡構造形成を示すグラフである。下側の曲線から判るように、このポリスチレン発泡体の気泡は約１５５℃以下では実質的に独立気泡である。このポリスチレン溶融物の温度が環状押出ダイ出口においてさらに上昇するにつれて、ポリスチレン発泡体の気泡が開口をはじめ、約１７０℃のポリスチレン溶融物出口温度では気泡の殆どが開口している。独立気泡ポリスチレン発泡体の通常の製造温度範囲は１４０乃至１５０℃である。ここでは核剤としてタルクを基本的原材料のポリスチレン中に添加する。グラフ３の上側の曲線は環状ダイのポリスチレン溶融物の出口温度１３５乃至１７０℃の範囲に亙って実質的に連続気泡構造を有するポリスチレン発泡体を示す。このポリスチレン発泡体の出発原料はポリスチレン粒体と、核剤としてのタルクおよび異種ポリマーである。このグラフは、環状押出ダイのポリスチレン溶融物出口温度を適切に上昇させるか、または通常の温度範囲１４０乃至１５０℃、特に１５０℃、におけるポリスチレン発泡体の公知標準処方に異種ポリマーを添加するかの何れかによりポリスチレン発泡体の連続気泡構造が達成できることを示している。
【００３２】
連続気泡ポリマー発泡体を達成するための一層の高温については、独立気泡ポリマー発泡体の押出温度よりも１０乃至２０高いことが必要であることは一般的事実である。押出ダイ温度が一層高いので、他の点では独立気泡発泡プラスチックの製造条件と同じ条件と処方の下では気泡中に閉じ込められた発泡剤が柔軟な気泡壁を均一に開口させ、次いで押出ダイの外側の冷却相においてスキン層が発泡プラスチックフィルムを被覆する。この発泡プラスチックフィルム表面を掻取り、引っ掻きまたは突き刺す、すなわち機械的に孔開けすると、連続気泡構造となり、このものは非極性液体、すなわち油状液体の吸収に適する。表面の開口は押出発泡プラスチックの冷却と延伸とを同時に行うことによっても達成できる。
【００３３】
温度を一層高温に設定する結果、粘度が減少し、かつガス圧の上昇により気泡壁が破裂や変形なしに開口する結果、連続気泡構造の効果が得られる。さらに冷却した結果として気泡が表面で塞がって機械的処理により開口しなければならない場合でさえも、発泡プラスチックフィルム内部の気泡は閉じず、すなわち依然として連続気泡として残る。
【００３４】
図４のグラフでは、押出ダイ中の、または押出ダイ出口のポリマー溶融物の温度範囲（℃）を種々のアモルファスポリマーに就いて記載したものである。この場合のポリマーの陰影をつけた温度範囲は独立気泡構造に適し、一方関連ポリマーの陰影をつけなかった一層の高温領域は連続気泡構造の製造領域である。結晶性ポリマーの場合、この溶融温度は発泡体を押出しうるためには結晶化温度に近接（±２℃）している必要がある。アモルファスポリマーの場合の陰影をつけた、および陰影をつけてなかった両温度領域では、ポリマー溶融物中に注入すべき発泡剤の量は各温度範囲の最低温度では少なく、かつ微細気孔の気泡構造が得られることは事実である。各温度範囲の最高温度では比較的大量の発泡剤が注入され、粗大気孔の気泡構造が得られる。当然乍ら気泡サイズも発泡剤以外の変更により制御可能である。
【００３５】
発泡プラスチックを与える熱可塑性ポリマーは、（イ）ポリオレフィン、例えばポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリプロピレンコポリマー（ＰＰＣ）、エチレン／ビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）およびハロゲン化ポリオレフィン、から成る群、（ロ）スチレンポリマー、例えばポリスチレン（ＰＳ）、ポリスチレンコポリマー（ＰＳＣ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、スチレン／無水マレイン酸および耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、から成る群、（ハ）ポリエステル  、例えばポリアルキレンテレフタレート、から成る群、（ニ）エチレン／プロピレンターポリマーおよびポリビニルクロライド（ＰＶＣ）から成る群、および／または（ホ）ポリフエニレンオキシドから成る群、から選択されたポリマーである。これらのリストは単なる例示であり、これらのみにに限定されることを意味するものではない。
【００３６】
また発泡プラスチックは熱可塑性（コ）ポリマー、または熱可塑性（コ）ポリマーと非熱可塑性（コ）ポリマーとのブレンドからも製造でき、これらブレンドの例中にはポリプロピレン／ポリエチレン、ポリプロピレン／ポリブチレンまたはポリプロピレン／ポリエチレン／ポリブチレンターポリマーが包含される。
【００３７】
発泡プラスチック出発材料は上記ポリマー、コポリマーまたはブレンド、核剤および発泡剤から成る粒体、粉体またはマスターバッチである。
【００３８】
連続気泡押出ポリマー発泡体の製造に際して、ある程度の重量のポリマーを同一オーダ−重量の異種ポリマーで置換することもできる。一般に異種ポリマーの重量は置換されるポリマーの重量よりも少なく、０．２乃至９重量％、特に２乃至５重量％、である。押出機の種類により、異種ポリマーの量を約６重量％から９重量％までの範囲で増加させる必要があるかもしれない。湿潤剤等の添加剤もこれらの出発原料中に添加でき、これにより特に極性液体に対する吸着力が向上する。発泡プラスチックの密度は０．０２乃至０．３５０ｇ／ｃｍ３  であり、極性液体に対する吸着力はこのフオーム密度の１乃至３０倍、特に８乃至１０倍、である。
【００３９】
異種ポリマーの選択は、ポリマーマトリックス中での異種ポリマーの湿潤性が事実上ゼロ、すなわちポリマーマトリックスと異種ポリマーとの親和性が極く僅かであるような異種ポリマーを選択する。可能性がある異種ポリマーの作用機構を次に述べるが、他の説を必ずしも排除するものではない。
【００４０】
「異種ポリマー」なる用語は、ポリマー発泡体マトリックス中に相溶しないために分散相を形成するようなアモルファス、結晶性または半結晶性熱可塑性プラスチックを指す。その形態学的形状は図５Ａにみられるような液滴状である。この場合、ポリプロピレン粒子から成る異種ポリマーがポリスチレン発泡体マトリックス中に封入されたポリスチレンマトリックスを示している。ポリスチレン発泡体マトリックス中のポリプロピン粒子の拡大図（図５Ａ）に見られるように、ポリスチレン発泡体マトリックスとポリプロピレン粒子との間の相界面における接着力は極めて小さい。発泡体の製造方法において気泡壁の伸びが著しいと、界面でのクラッキングが起こり、特に気泡壁が極端に薄い場合にはポリスチレン発泡体が連続気泡構造になる。
【００４１】
気泡壁のクラッキングを図５Ｂに示す。この気泡壁の厚さは約３μｍであり、異なった２種のポリマーの相界面間に生起したクラッキングであるために、この気泡壁は実質的にその形状を維持したままで変形していないのが観察できる。相界面の冷却期間中の体積収縮はポリスチレンに較べて半結晶性ポリマー、すなわち当該ポリプロピレン、の方が一層大きいので、このクラッキングはさらに増加する。１５０乃至１００℃の同一温度における比容積変化はポリプロピンの方が遥かに大きいことが知られているからである。
【００４２】
発泡剤としては飽和、不飽和または環状の炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、水、窒素、二酸化炭素またはこれらの混合物が挙げられる。好ましくはメタン、エタン、エテン、プロパン、プロペン、ｎ−ブタン、１−ブテン、２−ブテン、イソブタン、イソブテン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、２、２−ジメチルペンタンおよびシクロペンタンから選択する。具体的にはプロパン３０乃至８０％重量とｎ−ブタン２０乃至８０重量％比の混合物が挙げられ、また特にポリスチレン発泡体の場合、ｎ−ブタンの単独使用もできる。一般に、炭酸、水、窒素、タルク、チヨーク、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムおよび／またはクエン酸を０．１乃至５重量％（ポリマー溶融物基準）の量で核剤として添加する。異種ポリマーは一般にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、ポリスチレン、エチレン／ビニルアセテートコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタンおよびポリテトラフルオロエチレンから成る群から選択される。この異種ポリマーは粒体、粉体またはマスターバッチとして使用し、添加量はポリマー溶融物基準で０．２乃至９重量％である。
【００４３】
調製すべきポリマー溶融物の出発材料中に異種ポリマーを添加する際には、押出ダイの出口最適温度として約１５０℃が維持される。湿潤剤を添加しなくても、得られる発泡プラスチックフィルムはすでに非極性液体、すなわち油に類似した液体、の吸収には適する。例えば水のような極性液体の吸収の場合は状況が異なり、水滴の場合には表面張力の関係で一般に球形をなす結果、発泡プラスチックフィルムと極性液体の液滴の表面間の相境界角が一般に著しく大きく、その結果極性液体が吸収されない。気泡壁に対する、または発泡プラスチックフィルム表面に対する極性液体の相境界角を小さくするために、カチオン性、アニオン性またはノニオン性湿潤剤をポリマー溶融物中に添加する。特にアルキルスルホネートの一種をマスターバッチの形態でポリスチレン溶融物中に添加する。アルキルスルホネートまたはその混合物の添加量は一般に０．１乃至１０重量％、好ましくは０．５乃至５重量％、（溶融物基準）である。
【００４４】
極性液体の吸収速度を向上させるために、プラスチックフィルムの表面の一つを例えばコロナまたはコロナエアロゾル処理する。この発泡プラスチックフィルム表面の一つを所謂ミスト法により分子被覆して極性液体の吸収速度を向上させたり、水性液体、エマルジョン等から極性または非極性成分のいずれかを選択的に吸収させることも可能である。
【００４５】
得られた連続気泡発泡プラスチックフィルムの厚さは限定されず、シート、異形材および塊状等に成形できる。特に吸引フィルターおよび食品もしくは他の湿気含有食品包装用の包装用シェルとして利用される。
【００４６】
図６は発泡プラスチックフィルムの気泡構造を示す拡大した概要断面図であり、それらの液体吸収挙動を示している。
【００４７】
図６Ａは基本的処方を用いて製造した連続気泡ポリスチレン発泡体を示し、これについては次の例において述べる。このポリスチレン発泡体の出発材料はポリスチレン粒体および核剤としてのタルクである。この連続気泡構造は押出ダイ出口での高温により達成される。図６Ａから判るように、このようなポリスチン発泡体は例えば油等の非極性液体に対して優れた吸収性を示し、この液体が発泡体表面から容易に連続気泡の内部に流れうることを意味している。図６Ｂから明らかなように、例えば水のような極性液体に対する吸収性に関しては状況が異なる。水滴が有する大きな表面張力に起因して、ポリスチレン発泡体と水滴表面間に比較的大きな相境界角が形成される結果、水滴の連続気泡中への浸透が阻害される。非極性および極性液体に対する同様な挙動が、発泡体製造時に異種ポリマーの一種を基本処方中に添加し、かつ押出ダイ温度が約１５０℃である場合の連続気泡ポリスチレン発泡体の場合にも観察される。
【００４８】
図６Ｃおよび６Ｄは極性および非極性液体に対する吸収挙動を示すもので、ポリスチレン発泡体製造時に湿潤剤の一種を基本処方中に添加してあり、該湿潤剤は図６Ｃおよび図６Ｄの断面のポリスチレンマトリックス中およびポリスチレン気泡壁中に黒点でそれぞれ示してある。湿潤剤が原因で、極性液体、特に水、の相境界角が小さくなる結果、極性液体が連続気泡中に容易に流入する。
【００４９】
図６Ｅは湿潤剤の添加なし、および予備処理なしの場合の連続気泡ポリスチレン発泡体の吸収性が、コロナ放電またはコロナエアロゾル放電を用いて活性化、すなわち促進、できることを示したものである。このポリスチレン発泡体は１７０℃の高温押出ダイまたは公知押出温度１５０℃のいずれかで製造できるが、この場合には異種ポリマーの一種が添加されている。
【００５０】
図６Ｆは湿潤剤を含有するポリスチレン発泡体中への極性液体の吸収性がコロナ処理により活性化、すなわち促進できることを示す。図６Ｅおよび６Ｆのポリスチレン発泡体の実施態様の場合、非極性（油）または極性（水）液体が両成分含有液体から選択的に吸収される。
【００５１】
【実施例】
発泡体密度７０乃至７５ｇ／Ｌの連続気泡ポリスチレン発泡体の例を表１に示す。例Ａでは、ポリスチレン溶融物の出発材料の標準処方、すなわち９５重量％ポリスチレン粒体、核剤としての１重量％タルクおよび発泡剤としての４重量％ブタンまたはハロゲン化炭化水素を用いる。押出ダイ出口温度は約１７０℃である。例ＢおよびＣそれぞれの場合、約３重量％の異種ポリマーが添加され、一方発泡剤の量は変わらず、核剤の量は３重量％に増加させる。押出工程中のダイ温度は１５０℃である。したがってポリスチレン粒体の量はそれぞれ９０および８７重量％である。さらに、例Ｃでは３重量％のアルキルスルホネートである湿潤剤も添加される結果、得られるポリスチレン発泡体は極性または非極性液体に対する優れた選択性を有する。例Ｄによるポリスチレン発泡体は９２重量％ポリスチレン、１重量％核剤、３重量％湿潤剤、および４重量％発泡剤を含み、異種ポリマーは含有しない。押出工程中のダイ温度は１７０℃である。フオーム密度、水に対する最高吸収量およびポリスチレン発泡体の吸収力は表２に示す通りである。液体吸収量は次式：
0003597221.tif 000002
式中、液密度ρＬ  、発泡体密度ρＦ  、およびポリスチレン密度ρＰＳはそれぞれｇ／Ｌ単位である。
【００５２】
【表１】
0003597221.tif 000003
【００５３】
【表２】
0003597221.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは連続気泡構造を有する発泡プラスチックフィルムの一断面図（気泡が機械的圧力により開口している）。Ｂは本発明による連続気泡構造を有する発泡プラスチックフィルムの一断面図。
【図２】本発明による連続気泡発泡プラスチックフィルムの縦列押出装置の透視図。
【図３】押出ダイから出たポリスチレン溶融物の温度と、押出プラスチックフィルムの連続および独立気泡構造形成との関係を示すグラフ。１４０〜１５０℃の温度域はポリスチレン発泡体製造時の慣用温度域である。
【図４】図４は押出ダイから出た各種プラスチック溶融物の温度と、発泡プラスチックフィルムの連続気泡および独立気泡構造形成との関係を示すグラフ。
【図５】発泡プラチックフィルムの気泡構造中または気泡壁中の異種ポリマー粒子の配列を示す概要図。
【図６】発泡プラスチックフィルムの気泡構造およびその液体吸収挙動を示す拡大概要断面線図。
【符号の説明】
１、１１構造部材
２、１２  気泡
３、１３  ウェブ
４、１４  気泡
５、６、１５、１６  気泡壁
７、１７  オリフィス
８、１８  スペースマトリックス
９  針状工具
１０、２０  表面
２１  第１押出機
２２  原料ホッパー
２３  発泡剤インジェクター
３１  ポリスチレンマトリックス
３２  ポリプロピレン粒子
３３  ポリプロピレン
４１  油性物質
４２  発泡体表面
４３  ポリスチレン気泡壁
４４  水
４５  湿潤剤
【図１】
0003597221.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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