(57)【要約】      （修正有）【課題】気泡径をコントロールすることができ、かつ、発泡体とすることで空隙により振動音の発生を抑制できる樹脂発泡体の製造方法を提供する。【解決手段】溶融温度＋１０℃の溶融粘度Ａに対する溶融温度＋６０℃の溶融粘度Ｂ（Ｂ／Ａ）が０．１以上１未満である熱可塑性樹脂の混練物を押出機１０に投入して押し出し、該押出工程の途中で６ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の炭酸ガスを注入して上記混練物を溶解し、上記押出機の炭酸ガス注入部位１０Ｃの温度を、上記熱可塑性樹脂の溶融温度の−５℃以上＋４０℃以下とし、上記混練物の滞留時間を３分以上６分以下とし、押出機先端２１に付設する口金１２は５°≦θ≦２０°の範囲のテーパ状出口とし、口金の温度を上記熱可塑性樹脂の溶融温度−２５℃以上溶融温度＋１５℃以下とし、口金の出口開口手前で樹脂圧を急激に上昇させ、上記混練物中に分散・溶解された上記ガスが上記出口より押し出される際に気泡を発生させている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融温度＋１０℃の溶融粘度Ａに対する溶融温度＋６０℃の溶融粘度Ｂ（Ｂ／Ａ）が０．１以上１未満である熱可塑性樹脂の混練物を押出機に投入して押し出し、該押出工程の途中で６ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の炭酸ガスを注入して上記混練物を溶解し、
上記押出機の炭酸ガス注入部位の温度を、上記熱可塑性樹脂の溶融温度の−５℃以上＋４０℃以下とし、
上記熱可塑性樹脂の混練物が上記押出機のシリンダに投入された時点から出口から押し出される時点までの押出機内での混練物の滞留時間を３分以上６分以下とし、
押出機先端にヘッドを介して付設する口金は出口開口に向かって縮径させたテーパ状出口とし、該テーパ状出口のテーパ角度θを出口部分の中心軸線に対して５°≦θ≦２０°の範囲とし、
上記ヘッドおよび口金の温度を、上記熱可塑性樹脂の溶融温度−２５℃以上溶融温度＋１５℃以下とし、
上記口金の出口開口手前で樹脂圧を急激に上昇させて、上記混練物中に分散・溶解された上記ガスが上記出口より押し出される際の急激な圧力低下で気泡を発生させていることを特徴とする樹脂発泡体の製造方法。
【請求項２】
上記シリンンダ内での混練物の可塑時における樹脂圧に対して口金の出口開口手前で樹脂圧を２４０％〜３３０％上昇させている請求項１に記載の樹脂発泡体の製造方法。
【請求項３】
上記熱可塑性樹脂としてエステル系熱可塑性エラストマーを用い、化学発泡剤を配合せずに押出ガス発泡だけで発泡体としている請求項１または請求項２に記載の樹脂発泡体の製造方法。
【請求項４】
上記押出ガス発泡で発生させる気泡は平均２００μｍ以下で、かつ、発泡倍率を２倍以上としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の樹脂発泡体の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法で製造された樹脂発泡体。
【請求項６】
請求項５に記載の樹脂発泡体により形成される紙葉類重送防止部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂発泡体の製造方法および該発泡体を用いた紙葉類重送防止部材に関し、詳しくは、押出ガス発泡で樹脂発泡体を製造方法を改良して気泡径を小さくでき、該樹脂発泡体の耐摩耗性を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等における紙送り機構では、トレイの上面に取り付けられ、給紙ローラとの間に紙を挟んで搬送する分離シート等の紙葉類重送防止部材が用いられている。
【０００３】
上記分離シート等の紙葉類重送防止部材は摩擦係数が高いことが要求されているが、従来は分離シートに加わる負荷が低いため、紙との接触で発生する摩耗量も比較的少ない。よって、耐摩耗性はさほど要求されていなかった。
近年、低コスト化に向けて部品点数を少なくする傾向にあり、紙送り機構もより簡単にするため、一枚紙送り毎に給紙ローラが空転する機構としたものもある。この場合、分離シートに加わる負荷は空転する給紙ローラとの接触で大きくなり、高強度で耐摩耗性を有することが要求されている。
【０００４】
従来、上記紙葉類重送防止部材はウレタンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等のゴム材料より形成されている。これらのゴム材料からなる分離シートは摩擦係数が高く、耐摩耗性が優れているが、上記一枚紙送り毎に給紙ローラを空転させる場合に分離シートに加わる荷重に対しては耐摩耗性が十分ではない。かつ、これらのゴム部材からなる分離シートでは通紙時に紙と分離シートとの接触により、「鳴き」と呼ばれる不快な振動音を発生しやすい不都合がある。
【０００５】
上記「鳴き」の問題に対して、ゴム化学発泡剤を配合し、加硫させて発泡ゴム体を設け、発泡ゴム体内の空隙で「鳴き」を発生させる振動を吸収している紙葉類重送防止部材が提供されている。しかしながら、加硫工程が必要であるためコスト高になり、かつ、化学発泡剤を用いるために環境上の配慮が必要となる。
【０００６】
上記した問題に対して、ゴム材料に化学発泡剤を配合し、加硫して発泡体を製造する方法に代えて、熱可塑性樹脂に高圧ガスを注入してガス発泡させる物理的方法で発泡体を製造する方法が特開２００３−１２７２０１号（特許文献１）で提案されている。この特許文献１の熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法では、熱可塑性エラストマーに不活性ガス又は水又は化学発泡剤を混入させ、ダイス（口金）手前の圧力を１０ＭＰａ以上に保持して押出し気泡化させることによって、表面の凹凸を１０μｍ以下とした熱可塑性エラストマーの発泡体を製造している。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のダイス出口構造は、ダイス手前の圧力を１０ＭＰａに保持するために、ダイスの出口部の形状は図６（Ａ）（Ｂ）に示す形状とされている。そのため、図６（Ａ）に示すように、出口先端１に連続する部分が直線状部分１ａとなって、同一断面であるため、圧力が急激に落とされず圧力勾配が穏やかであるため、気泡が大きくなり、連続気泡が発生しやすく、気泡径を小さくすることが困難となる問題がある。よって、製造させる発泡体の強度が低下する問題がある。
また、図６（Ｂ）に示す構造では、側面が一部カットされた円柱２を設け、該円柱２を回転させて断面積を小さくしているが、この部分で詰まりが発生しやすい問題がある。
【特許文献１】特開２０００−１２７２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、前記特許文献１に開示した製造方法を改良して、発泡体の気泡径をコントロールし、該気泡により生じる空隙で振動音の発生を効果的に抑制できる樹脂発泡体の製造方法および該製造方法により製造される紙葉類重送防止部材を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するため、本発明は、溶融温度＋１０℃の溶融粘度Ａに対する溶融温度＋６０℃の溶融粘度Ｂ（Ｂ／Ａ）が０．１以上１未満である熱可塑性樹脂の混練物を押出機に投入して押し出し、該押出工程の途中で６ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の炭酸ガスを注入して上記混練物を溶解し、
上記押出機の炭酸ガス注入部位の温度を、上記熱可塑性樹脂の溶融温度の−５℃以上＋４０℃以下とし、
上記熱可塑性樹脂の混練物が上記押出機のシリンダに投入された時点から出口から押し出される時点までの押出機内での混練物の滞留時間を３分以上６分以下とし、
押出機先端にヘッドを介して付設する口金は出口開口に向かって縮径させたテーパ状出口とし、該テーパ状出口のテーパ角度θを出口部分の中心軸線に対して５°≦θ≦２０°の範囲とし、
上記ヘッドおよび口金の温度を、上記熱可塑性樹脂の溶融温度−２５℃以上溶融温度＋１５℃以下とし、
上記口金の出口開口手前で樹脂圧を急激に上昇させて、上記混練物中に分散・溶解された上記ガスが上記出口より押し出される際の急激な圧力低下で気泡を発生させていることを特徴とする樹脂発泡体の製造方法を提供している。
【００１０】
本発明は、本発明者が多種の熱可塑性樹脂について、炭酸ガスの圧力、押出機の温度、滞留時間を種々変更して実験を繰り返して知見したものであり、上記した範囲設定とすることにより、気泡径が小さく且つ気泡が均一に存在する樹脂発泡体を得ることができる。
即ち、溶融温度＋１０℃の溶融粘度Ａに対する溶融温度＋６０℃の溶融粘度Ｂ（Ｂ／Ａ）が０．１以上１未満である熱可塑性樹脂の混練物に対して、炭酸ガスを注入する箇所の押出機の温度を上記範囲とすることにより、樹脂を確実に可塑化させることができる。
また、押出機先端に付設するヘッドおよび口金の温度を上記範囲とすることにより、炭酸ガスが溶解した樹脂の圧力を高めることができる。
さらに、滞留時間および炭酸ガスの圧力を上記範囲とすることにより、炭酸ガスが樹脂の混練物に均一に溶解・分散される。このように、押出機の出口開口手前で樹脂圧を急激に上昇させた後に出口開口より押し出すと、押し出された瞬間に圧力が開放され、出口部分で急激な圧力低下が生じるため、混練物中に混入しているガスがセル径の小さい気泡を均一に発生させ、気泡径の小さい樹脂発泡体を得ることができる。
【００１１】
本発明で用いる熱可塑性樹脂は、溶融温度＋１０℃の溶融粘度Ａに対する溶融温度＋６０℃の溶融粘度Ｂ（Ｂ／Ａ）が０．１以上、好ましくは０．３以上で、限りなく１に近づくことが好ましい。なお、上限を１未満としているのは、１以上となる熱可塑性樹脂は存在しないことによる。
上記のようにＢ／Ａを０．１以上としているのは、溶融粘度の温度依存性が大きいと、溶融温度より高い温度に加熱されると溶融粘度が低下し、気泡が巨大化し破泡しやすくなる。一方、温度を低下させると急激な粘度変化が生じるため、口金出口部分の温度変化および押出直後の温度変化で粘度硬化が急速に進み、出口開口で詰まりが発生しやすいと共に均一な発泡を実現しにくい。しかしながら、温度依存性はＢ／Ａが０．１以上と低い場合には、口金出口部分および押出直後に温度低下があっても急速に硬化せず、ゆっくりと硬化が進むため、均一な気泡発生が促進される。上記した理由より、溶融粘度の温度依存性が小さいことが望ましく、Ｂ／Ａは１に限りなく小さいことが望ましい。
【００１２】
炭酸ガスの注入部位の押出機の温度を、上記熱可塑性樹脂の溶融温度−５℃以上溶融温度＋４０℃以下、好ましくは溶融温度＋１５℃以上溶融温度＋３５℃としている。
これは、溶融温度−５℃より低いと熱可塑性樹脂が溶融せず粘度が非常に高くなり、混練する際に押出機に大きな負荷がかかるため押出機が停止してしまうことによる。一方、溶融温度＋４０℃より高いと、樹脂の分解温度である溶融温度＋４５℃に近づくため、混練物の押出中に樹脂が分解してしまう恐れがあるからである。
【００１３】
また、押出機先端に付設するヘッドおよび口金の温度を、上記熱可塑性樹脂の溶融温度−２５℃以上溶融温度＋１５℃以下、好ましくは溶融温度−２５℃以上溶融温度−５℃以下としている。
これは、溶融温度−２５℃より低いと、上記樹脂の固化が始まり、押出機出口で樹脂が詰まってしまうからである。一方、溶融温度＋１５℃よりも高いと、上記樹脂の混練物の粘度が低くなり、押出機出口で溶解させたガスを発泡させるのに適した圧力とならないことによる。
【００１４】
上記シリンダへの樹脂の混練物の注入時点から、出口から押し出される時点までの押出機内での混練物の滞留時間を３分以上６分以下としている。
これは、滞留時間が３分より短いと、注入した炭酸ガスが混練物に完全に溶融する前に押し出されるため、未溶解ガスが大きな気泡を樹脂内に形成し、気泡の均一な発泡体を得ることができないことによる。一方、６分より長いと、押出機内で混練物の滞留時間が長いことによる熱劣化が進行するため、発泡状態が悪くなり、良好な発泡体を得ることができないためである。
【００１５】
上記押出機はシリンダ内にスクリューを内蔵したスクリュー式押出からなり、混練物の滞留時間を上記範囲内とするためには、押出機のスクリュー回転数は２０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍとすることが好ましい。
その理由は、シリンダ径がφ３０で、混練物のシリンダへの投入量が５０ｇ／ｍｉｎの場合において、スクリュー回転数が２０ｒｐｍのときは上記滞留時間が６分に、スクリュー回転数が４０ｒｐｍのときは滞留時間が３分となるためである。
【００１６】
混練物に注入する炭酸ガス流量は５０ｇ／ｈ以上２００ｇ／ｈ以下が好ましい。
炭酸ガス流量が５０ｇ／ｈ未満となると、溶解する炭酸ガスが少ないため振動を十分に吸収できる発泡体を得ることができないためであり、２００ｇ／ｈより大きいと、未溶解ガスが発生して気泡の均一な発泡体を得ることができないためである。
【００１７】
上記混練物に注入する炭酸ガスの圧力は６ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下、好ましくは８ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下としている。
これは、６ＭＰａより小さいと、樹脂の混練物への炭酸ガスの溶解量が少なくなり高発泡倍率のものが得られないためである。一方、１０ＭＰａより大きいと、ガスの樹脂への飽和溶解量を超えてしまい、溶解されないガスが押出機出口で爆発するように放出されるためである。
【００１８】
上記押出機の口金の出口開口の出口圧は７〜１０ＭＰａとするのが好ましい。当該範囲とすることにより、押出機から樹脂混練物が押し出され瞬間の手前で急激に圧力が上昇し、押し出さる際に急激な圧力低下が生じるので、混練物に溶かし込んだ炭酸ガスが気泡化し、良好な発泡体が得られるためである。
即ち、上記シリンダ内の上記熱可塑性樹脂の可塑時における樹脂圧に対して口金ので出口開口手前の樹脂圧力を２４０％〜３３０％と急激に上昇させている。
【００１９】
また、押出機の先端側にヘッドを介して付設する口金は、前記したように、出口開口に向かって縮径させたテーパ状出口とし、該テーパ状出口のテーパ角度θを出口部分の中心軸線に対して５°≦θ≦２０°、好ましくは８°≦θ≦１５°とし、出口開口先端を最小面積としている。
上記のように、テーパ状出口のテーパ角度θを、５°≦θ≦２０°としているのは、５°より小さいと圧力勾配が緩やかとなり樹脂圧を急激に上昇させることができないため、混練物中の気泡が口金出口より押し出された時点で樹脂中に溶解したガスを均一に発生しにくいことによる。一方、２０°より大きいと、圧力の上昇が急激すぎて押出機に過負荷がかかるためである。
【００２０】
また、上記テーパ状出口の先端開口は、厚さ（縦寸法）Ｔに対する幅（横寸法）Ｗ（Ｗ／Ｔ）を３０以下、好ましくは７以下とするのが良い。これはＷ／Ｔが３０より大きいと、幅が小さく非常に細長い開口となるため、口金出口で樹脂が詰まり易くなるからである。
さらに、テーパ状出口の先端開口の断面積は１１ｍｍ2以下とするのが好ましく、１１ｍｍ2以下とするのがより好ましい。これは、１１ｍｍ2より大きいと、口金出口の断面積が大きくなるためヘッド圧が十分高くならず、出口からガス抜けが生じ、炭酸ガスによる発泡体の気泡が大きくなり連泡する場合もあるからである。
【００２１】
上記熱可塑性樹脂としてエステル系熱可塑性エラストマーを用い、化学発泡剤を配合せずに、押出ガス発泡だけで発泡体とするのが好ましい。
上記エステル系熱可塑性エラストマーは比較的溶融粘度の依存性が低く、かつ、安価に入手できると共に、押出ガス発泡した状態で弾性ゴムと同様な物性を付与することができる。特に耐熱性と物理的強度のバランスが良いものが好適に用いられる。エステル系熱可塑性エラストマーはハードセグメント成分（ポリエステル）とソフトセグメント成分（ポリエーテル）の比率やハードセグメント成分の種類、分子量の大きさ等によって種々のグレードがあるが、溶融温度があまり低くなく、低硬度のエステル系熱可塑性エラストマーが好適に用いられる。具体的には、硬度９０Ａ、比重１．１５、溶融温度２０３℃、溶融粘度２０５Ｐａ・ｓ（１０2ｓｅｃ-1（２４０℃））で、上記Ｂ／Ａが０．７のエステル系熱可塑性エラストマーが最も好適に用いられる。
【００２２】
また、高圧ガスとして炭酸ガスを用いることにより、低コスト化を図ることができると共に、環境にも配慮したものとなる。
【００２３】
さらに、化学発泡剤を配合せずに、炭酸ガスを注入して押出ガス発泡だけで発泡体とすると、環境に好ましくない化学発泡剤を用いないで、押出ガスだけで発泡体を得ることができると共に、リサイクルする際にも気泡として炭酸ガス以外のものが含まれていないため、環境に配慮したものとなる。さらには、化学発泡剤を使用しないことから製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
上記押出ガス発泡で発生させる気泡を平均２００μｍ以下で、かつ、発泡倍率を２倍以上とするのが好ましい。
上記発泡倍率が２倍よりも小さいと、気泡が少なく樹脂マトリックスが多いため、気泡密度が小さくなり発泡体として機能しなくなる。発泡倍率は好ましくは３倍以上である。
なお、発泡倍率は２０以下が好ましく、これは２０倍を越えると、セル径が大きくなり、強度が低下するためである。
また、樹脂発泡体の気泡のセル径は平均２００μｍ以下としているのは、２００μｍよりも大きいと、気泡同士の壁が成長段階で破壊して２以上の気泡が結合し、１つの大きな空隙となる連続気泡（連泡）となるからである。好ましくは１００μｍ以下である。
上記２００μｍ以下の小さいセル径とし、該気泡を均一に分散させると、強度および耐摩耗性を向上させることができる。
なお、気泡の平均セル径は５０μｍ以上であり、これは製造上で５０μｍ未満とすることは困難であることによる。
【００２５】
本発明は、第二に、上記方法により製造された樹脂発泡体を提供している。
さらに、本発明は第三に、上記樹脂発泡体により形成される紙葉類重送防止部材を提供している。該紙葉類重送防止部材では、強度および耐摩耗性が向上しているため、紙送りローラの空転時に発生する摩耗量が少なく耐久性を備えたものとなり、ガス発泡により生じる気泡の空隙で「鳴き」と呼ばれる振動音の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、溶融粘度の温度依存性が低い熱可塑性樹脂に炭酸ガスを注入し、炭酸ガスを注入する箇所の押出機の温度、押出機先端に付設するヘッドおよび口金の温度、炭酸ガスの圧力、混練物の滞留時間を制御して押し出すことにより、均一でセル径の小さい気泡を有する樹脂発泡体を製造することができる。
上記方法によれば、化学発泡剤を用いないため、環境にもやさしく、製造コストの低減も図ることができる。
【００２７】
さらに、樹脂発泡体であるため、ゴム発泡体と比較して強度および耐摩耗性に優れ、紙葉類の重送防止部材として成形した場合に耐久性に優れたものとなる。また、気泡の空隙部に振動音を吸収できるため、上記紙葉類重送防止部材で問題となっている「鳴き」を低減あるいは防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の樹脂発泡体の実施形態について説明する。
本発明の樹脂発泡体は、ポリエステルおよびポリエーテルからなるエステル系熱可塑性エラストマーに、圧力９．８ＭＰａの炭酸ガスを注入して押出ガス発泡させたものからなる。
【００２９】
本発明に用いるエステル系熱可塑性エラストマーは、図１に示すＴＰＥＥ−ａ、ＴＰＥＥ−ｂである。
ＴＰＥＥ−ａは溶融温度が２００℃、２１０℃（溶融温度＋１０℃）の溶融粘度Ａが２１００Ｐａ・ｓ、２６０℃（溶融温度＋６０℃）の溶融粘度Ｂが１４７０Ｐａ・ｓで、Ｂ／Ａが０．７である。
ＴＰＥＥ−ｂは、溶融温度が２００℃、２１０℃（溶融温度＋１０℃）の溶融粘度Ａが３０００Ｐａ・ｓ、２６０℃（溶融温度＋６０℃）の溶融粘度Ｂが９００Ｐａ・ｓで、Ｂ／Ａが０．３である。
【００３０】
図１中に示すＴＰＥＥ−ｃは、溶融温度が１６０℃であり、１７０℃（溶融温度＋１０℃）の溶融粘度Ａが３７００Ｐａ・ｓ、２２０℃（溶融温度＋６０℃）の溶融粘度Ｂが２６０Ｐａ・ｓで、Ｂ／Ａが０．０７の本発明の範囲外のものである。
【００３１】
上記エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ−ａ）を図２に示す押出装置で押出ガス発泡させている。
該押出装置として、水平方向に配置するシリンダ（本実施形態ではφ３０）内にスクリューを内蔵させたスクリュー式の単軸押出機１０を用い、シリンダの一端にホッパー１１を備え、他端にヘッド２１を介して口金１２を付設している。
【００３２】
上記ホッパー１１より押出機１０の搬送空間１０ａ内に原料（上記熱可塑性エラストマー）が投入される。搬送空間１０ａ内にはスクリュー（図示せず）が装着され、該スクリューの回転で投入された原料は出口１０ｂ側へと混練しながら押し出される。上記搬送空間１０ａの搬送路の中間位置に炭酸ガス注入口１０ｃを設け、炭酸ガス安定供給装置２０より所要温度に加熱した炭酸ガスを混練中に注入している。
また、押出機１０のシリンダ、ヘッド２１、口金１２からなる搬送空間に沿って９個の温調ヒータ３０を取り付け、各部をそれぞれ所要温度に加熱している。
【００３３】
上記炭酸ガス注入口１０ｃの位置は、十分に混練された状態で炭酸ガスが混練物に供給され、かつ、注入後に混練物中でガスが分散すると共に口金１２の出口から押し出されるまでの間で混練物の全体に渡りガスを十分に溶解・分散させることができる中間位置としている。この位置は、炭酸ガスの溶融時間をできるだけ長くするために、可塑化が可能な最短の長さの位置（図２のＣ４）としている。
【００３４】
詳しくは、樹脂の押出ガス発泡では、ヘッド２１および口金１２の温度が低いほど気泡のセル径は小さく、発泡倍率も高くなることを、本発明者は実験の繰り返しで知見している。
また、一般に、樹脂温度が高ければ炭酸ガスの溶解度は低下する一方で、炭酸ガスの樹脂への拡散係数は温度上昇に応じて増加する。
これらの点から、上記９個のヒータ３０により各部をそれぞれ温度調節している。かつ、温度およびシリンダ投入時から口金出口で押し出されるまでの時間（押出搬送距離とスクリュー回転速度により規定される）を制御することで、押出機１０の搬送空間１０ａ内で樹脂に供給した炭酸ガスが十分に拡散され、樹脂混練物中に溶解されて口金出口より押し出す設定としている。
【００３５】
具体的には、図２におけるＣ４の温度を２４０℃（融解温度＋４０℃）、ヘッド２１・口金１２の温度を１８０℃（融解温度−２０℃）とし、シリンダ投入時から口金出口で押し出されるまでの混練物の滞留時間を６分としている。
【００３６】
また、口金１２の出口構造は、図３（Ａ）に示すように、出口部分のランド部１２ａから出口開口１２ｂに向けて先細りするテーパ状出口１２ｃを設け、出口開口１２ｂを最小面積としている。上記テーパ状出口１２ｃの内周面の角度θは出口の中心軸線に対して５°≦θ≦２０°の範囲とし、本実施形態では１０°としている。
【００３７】
また、最小面積となる出口開口１２ｂは、図３（Ｂ）に示すように、長方形状とし、該出口開口１２ｂの幅をＷ、厚さをＴとすると、Ｗ／Ｔを３０以下として細長い形状とはせずに、厚さを大きくして出口で詰まりを発生させないと共に、発泡が促進できる形状としている。本実施形態ではＷを７ｍｍ、Ｔを１ｍｍとし、Ｗ／Ｔ＝７としている。この出口開口１２ｂの断面積は製造量によっても相違するが、大きすぎるとヘッド圧力が低下する問題があるため、１１ｍｍ2以下、好ましくは７ｍｍ2以下としている。
【００３８】
次に、上記押出装置によりエステル系熱可塑性エラストマーを押出ガス発泡で発泡させて樹脂発泡体を製造する工程について説明する。
上記エステル系熱可塑性エラストマーのＴＰＥＥ−ａをスクリュー式単軸押出機１０のホッパー１１に投入し、該押出機１０を２０ｒｐｍで回転して混練しながら押し出す。該押出機の搬送途中で、高圧ガス安定供給装置２０より押出機１０の搬送空間１０ａに９．８ＭＰａの圧力で炭酸ガス混練物に注入する。注入した炭酸ガスは、高圧であるため混練物中に均一に分散すると共に溶解する。ガス注入後は短時間で出口側へと押し出し、出口部に付設した口金１２のテーパ状出口１２ｃの手前で圧力に急激に上昇させ、出口１２ｃより押し出す瞬間に圧力を急減させ、混練物に溶かし込んだ炭酸ガスを気泡化して発泡体を製造している。
なお、本実施形態では単軸押出機を用いているがこれに限定されず、２軸押出機を用いてもよい。
【００３９】
上記発泡体を製造すると、口金の出口開口の出口圧は８．８ＭＰａとなり、押出機１０から押し出された瞬間に急激に圧力が低下するので、混練物に溶かし込んだ炭酸ガスが気泡化し、発泡体を得ることができる。
なお、シリンダ内での押出圧力は３．０Ｍｐａであるのに対して、出口開口手間での押出圧力は８．８Ｍｐａとなり、２９０％急激に上昇させている。
【００４０】
上記方法で製造した樹脂発泡体は、Ｃ４の温度を２４０℃（融解温度＋４０℃）、ヘッド２１・口金１２の温度を１８０℃（融解温度−２０℃）、炭酸ガス投入時から口金出口で押し出されるまでの混練物滞留時間を６分、炭酸ガスの圧力を９．８ＭＰａとしているので、発泡倍率が２倍以上（本実施形態では７．１倍）、セル径が平均２００μｍ以下（本実施形態では９７μｍ）となり、小さな気泡が均一に分散された発泡状態の良いものとなる。
【００４１】
以下、本発明の樹脂発泡体の実施例１〜４および比較例１〜１６について詳述する。
実施例１〜４、比較例１〜１６は、溶融温度＋１０℃の溶融粘度Ａに対する溶融温度＋６０℃の溶融粘度Ｂ（Ｂ／Ａ）が０．７であるポリエステル系熱可塑性エラストマーであるペルプレンＰ４７Ｄ（東洋紡績（株）製）を樹脂混練物の材料として用いた。
【００４２】
押出機として、Φ３０単軸押出機（サン・エヌ・ティ（株）製）を用い、押出機のスクリューを各々変えて回転させて、ホッパーよりシリンダへ上記材料を投入し、加熱しながら混練して押し出した。該押出工程の中間位置Ｃ４で、炭酸ガス安定供給装置（昭和炭酸（株）製）で炭酸ガスを混練物中に注入した。
実施例１〜４、比較例１〜１６は、表１に記載のように、押出機におけるＣ４の温度を押出条件(1)−１、ヘッド・口金の温度を押出条件(1)−２、炭酸ガス注入時から口金出口で押し出されるまでの混練物の滞留時間を押出条件(2)、炭酸ガスの供給圧力を押出条件(3)として押し出した。
また、押出機出口にヘッドを介して付設した口金のテーパ状出口のテーパ角度θは実施例１〜４、比較例１〜１４は１０°と、比較例１５は２゜、比較例１６は３０゜とした。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
上記実施例１〜４、比較例１〜１６について、後述する方法により、口金のテーパ状出口の出口圧（ＭＰａ）およびシート状の発泡体の発泡倍率（倍）、セル径（μｍ）、発泡状態の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００４５】
（出口圧の測定）
口金のテーパ状出口圧は口金出口付近に設置した樹脂圧力計を用いて、樹脂圧力を測定した。樹脂圧力は６ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下が適正値である。
【００４６】
（発泡倍率の測定）
発泡後の比重と発泡前の比重を測定し、（発泡前の比重／発泡後の比重）より発泡倍率を求め、体積の増加率を測定した。体積増加率は２倍以上が適正値であり、３倍以上がさらに好ましい値である。
【００４７】
（セル径の測定）
得られた発泡体の断面を電子線走査顕微鏡にて観察し、断面の平均セル径を求めた。
２００μｍ以下が適正値であり、１００μｍ以下がさらに好ましい値である。
【００４８】
（発泡状態）
得られた発泡体の上記発泡倍率および上記セル径から、発泡状態を判断した。
上記発泡倍率および上記セル径の好ましい範囲のものを「良い」、適正範囲のものを「まあまあ良い」、適正範囲から少し外れるものを「やや悪い」、適正範囲から大きく外れるものを「悪い」とした。
【００４９】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜４はエステル系熱可塑性エラストマーを用いてＢ／Ａを０．１以上とし、炭酸ガスの圧力（押出条件(3)）を６ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下として混練物に注入して溶解し、押出機のＣ４の温度（押出条件(1)−１）をエラストマーの溶融温度−５℃以上溶融温度＋４０℃以下とし、混練物が供給されてから押し出されるまでの押出機内の滞留時間（押出条件(2)）を３分以上６分以下とし、押出機先端に付設するヘッド・口金の温度（押出条件(1)−２）をエラストマーの溶融温度−２５℃以上溶融温度＋１５℃以下として押出成形しているため、炭酸ガスが混練物中に十分に分散・融解されるため、セル径の小さい発泡体を得ることができた。また、口金の出口手前の圧力が所要の高圧となり、樹脂を押し出す際に樹脂圧を急激に低下させることができるので、適正な発泡状態となった。
【００５０】
一方、比較例１〜６、９は、炭酸ガスの圧力を６ＭＰａ（押出条件(3)）より小さくしたため、ガスの混練物への溶解量が少なくなり、押し出せない、または押し出せても低発泡倍率の発泡体となった。比較例７は炭酸ガスの圧力（押出条件(3)）を１０ＭＰａよりも大きくしたため、ガスの混練物への飽和溶解量を超えてしまい、破泡した。比較例８は、樹脂滞留時間（押出条件(2)）が６分より長く、かつ炭酸ガスの圧力（押出条件(3)）が６ＭＰａより大きくしたため、比較例７と同様に破泡した。比較例１０、１１は樹脂滞留時間（押出条件(2)）が３分より短く、かつ炭酸ガスの圧力（押出条件(3)）が１０ＭＰａよりも大きいため、炭酸ガスが十分に溶解しなかった比較例１０は発泡倍率が低く、混練物への飽和溶解量を超えた比較例１１は破泡した。
比較例１２は、押出機のＣ４の温度（押出条件(1)−１）をエラストマーの溶融温度−５℃以上溶融温度＋４０℃以下の範囲外の２５０℃としたため、分解による粘度低下から発泡状態は悪くなった。
比較例１３は、押出機先端に付設するヘッド・口金の温度（押出条件(1)−２）をエラストマーの溶融温度−２５℃以上溶融温度＋１５℃以下の範囲外の２３０℃としたため、樹脂出口圧が低く、発泡状態は悪くなった。
比較例１４は、混練物が供給されてから押し出されるまでの押出機内の滞留時間（押出条件(2)）を３分以上６分以下の範囲外の１２分としたため、樹脂が劣化し溶け込まない炭酸ガスが巨大なセル径の気泡が発生した。
比較例１５は口金のテーパ角度θを５゜以下の２゜、比較例１６は口金のテーパ角度θを２０゜を越える３０゜としたため、出口樹脂圧の上昇が得られず、良好な発泡体が得られなかった。
【００５１】
さらに、溶融温度が２００℃で、２１０℃（溶融温度＋１０℃）の溶融粘度Ａが２１００Ｐａ・ｓ、２６０℃（溶融温度＋６０℃）の溶融粘度Ｂが１４７０Ｐａ・ｓのＢ／Ａが０．７であるＴＰＥＥ−ａを用い、炭酸ガスを注入する箇所の押出機の温度と押出機先端に付設するヘッド・口金の温度を変化させて、押し出した。
上記押出成形した樹脂発泡体のＳＥＭ写真を図４に示す。
図４に示されているように、炭酸ガス注入部位の押出機の温度と押出機先端に付設するヘッド・口金の温度が上記範囲であるとセル径が小さく発泡倍率も高いことが確認できた。
【００５２】
さらに、熱可塑性樹脂としてＢ／Ａが０．７であるＴＰＥＥ−ａを用いて、炭酸ガスを注入する箇所の押出機の温度を２４０℃、押出機先端に付設するヘッド・口金の温度を１８０℃に固定して、スクリュー回転数と炭酸ガス流量を変化させて押し出した。
上記押出成形された樹脂発泡体のＳＥＭ写真を図５に示す。
図５が示されているように、スクリュー回転数および炭酸ガス流量が上記範囲であるとセル径が小さく発泡倍率も高いことが確認できた。
【００５３】
上記した結果より、溶融粘度の温度依存性が低い熱可塑性樹脂に一定の圧力の炭酸ガスを注入し、押出機およびヘッド・口金を一定の温度に保ち、一定の混練物滞留時間とすることにより、気泡径が小さく、発泡倍率の高い樹脂発泡体を製造できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明で用いる熱可塑性エラストマーの温度と溶解粘度との相関性を示す線図である。
【図２】本発明の製造方法に用いる押出機の概略図である。
【図３】本発明の製造方法に用いる口金を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図である。
【図４】押出機の温度変化による発泡体の発泡状態を示す図である。
【図５】スクリュー回転数と炭酸ガス流量変化による発泡体の発泡状態を示す図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）は従来例の口金の出口形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０    押出機
１０ａ  搬送空間
１０ｂ  出口
１０ｃ  炭酸ガス注入口
１１    ホッパー
１２    口金
１２ａ  ランド部
１２ｂ  出口開口
１２ｃ  テーパ状出口
２０    高圧ガス供給装置
２１    ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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