(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリスチレン系樹脂を円筒状に押出発泡させ、押出直後の円筒の外表面を冷却したのち、冷却した円筒を押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させる融着法によって製造され、表皮層を備えた、全体の密度が０．０５〜０．１２ｇ／ｃｍ3の、板状またはシート状のポリスチレン系樹脂発泡体であって、表皮層の表面に、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である凹部を、単位面積あたり２０個／４ｍｍ2以上の割合で有することを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体。
【請求項２】
表皮層の表面の表面粗さが、中心線平均粗さＲａで表して２〜１０μｍである請求項１記載のポリスチレン系樹脂発泡体。
【請求項３】
発泡体内部の平均気泡径が０．４ｍｍ以下である請求項１記載のポリスチレン系樹脂発泡体。
【請求項４】
発泡体内部の連続気泡率が１５％以下である請求項１記載のポリスチレン系樹脂発泡体。
【請求項５】
請求項１記載のポリスチレン系樹脂発泡体を製造する方法であって、２００℃における溶融張力が３９．２〜１０７．８ｍＮであるポリスチレン系樹脂を円筒状に押出発泡させる工程と、押出直後の円筒の外表面に、当該外表面１ｍ2あたり０．００５〜０．０７ｍ3の割合で、３０〜４０℃のエアーを吹き付けて冷却する工程と、冷却した円筒を押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させる工程とを含むことを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、融着法によって製造される、板状またはシート状のポリスチレン系樹脂発泡体と、その製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所定の厚みを有する板状またはシート状のポリスチレン系樹脂発泡体を製造する方法の１つに、円筒状に押出発泡させたポリスチレン系樹脂の発泡体を、押出直後にピンチロールを通すなどして円筒を押しつぶして、２層に重ね合わせて融着させる融着法がある。
かかる融着法によれば、通常の押出法の２倍の厚みを有し、しかも大判の板状またはシート状のポリスチレン系樹脂発泡体を、安価かつ大量に製造することができる。したがって融着法で製造されたポリスチレン系樹脂発泡体は、例えば大型のパネル等の基材として、商業広告やグラフィックデザイン、グラフィックアートなどの分野で多用されている。
【０００３】
ポリスチレン系樹脂発泡体をパネルの基材として使用する場合、印刷などによって意匠を形成した紙を、発泡体の表面に糊付けするのが一般的である。糊付けには、例えば酢酸ビニルエマルションなどの水性タイプの糊を使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のポリスチレン系樹脂発泡体は、上記糊による紙の接着性（一般に「合紙性」という）が不十分で、とくにエッジ部で紙の浮きなどを発生しやすく、紙が剥がれやすいという問題がある。
そこで本発明は、従来一般に使用される水性の糊などによる紙の合紙性が良く、接着した紙が剥がれにくい新規なポリスチレン系樹脂発泡体と、その製造方法とを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ポリスチレン系樹脂と水性の糊との組み合わせなどの、異質の材料間での合紙性には、その表面、すなわちこの場合はポリスチレン系樹脂発泡体の表面を構成する表皮層表面の化学的な状態、とくに糊に対する化学的な親和性と、上記表皮層表面の物理的な状態とが大きく関わっている。このうち後者の物理的な状態としては、表皮層の表面形状、中でも凹部が重要であり、凹部は、いわゆるアンカー効果によって合紙性を向上するために寄与することが知られている。
【０００６】
しかし合紙性を向上すべく、ポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層表面の化学的な状態を変化させるためには、表皮層にプラズマ処理やフレーム処理等を行う必要があり、工程が増える分、製造に手間がかかる上、これらの処理によってポリスチレン系樹脂発泡体の密度や表皮層の表面形状などに影響が及ぶおそれもある。
そこで発明者は、凹部に着目して検討を行った。すなわちポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層の表面に、これまでよりも多くの凹部を形成して、前記アンカー効果によって、糊による紙の合紙性を向上することを検討した。
【０００７】
しかし検討の結果、ただ単に凹部の数を多くするだけでは効果的でなく、凹部の開口の大きさが、合紙性の向上に密接に関わっていることが明らかとなった。すなわち開口の大きさが小さすぎる凹部は、水性の糊が内部に入り込まないためアンカー効果を発揮することができない。逆に大きすぎる凹部は広くかつ浅いものとなるため、やはりアンカー効果を発揮することができない。また開口が大きいほど、単位面積あたりの凹部の個数が少なくなるため、アンカー効果の向上には寄与し得ない。
【０００８】
そこで発明者は、良好なアンカー効果を発揮しうる凹部の開口の大きさの範囲と、その単位面積あたりの個数の範囲とについてさらに検討した結果、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である凹部を、単位面積あたり２０個／４ｍｍ2以上の割合で有するポリスチレン系樹脂発泡体が、水性の糊などによる紙の合紙性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
したがって請求項１記載の発明は、ポリスチレン系樹脂を円筒状に押出発泡させ、押出直後の円筒の外表面を冷却したのち、冷却した円筒を押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させる融着法によって製造され、表皮層を備えた、全体の密度が０．０５〜０．１２ｇ／ｃｍ3の、板状またはシート状のポリスチレン系樹脂発泡体であって、表皮層の表面に、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である凹部を、単位面積あたり２０個／４ｍｍ2以上の割合で有することを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体である。
【０００９】
なお発明者が、糊による紙の合紙性が不十分である従来市販の、融着法による種々のポリスチレン系樹脂発泡体について、開口の長径が上記の範囲内にある凹部の数を計数した結果では、いずれのものも０〜７個／４ｍｍ2程度であった。また発明者は、上記本発明のポリスチレン系樹脂発泡体を製造する方法についても検討を行った。その結果、前述した融着法に使用するポリスチレン系樹脂の溶融張力をこれまでよりも小さくして、発泡適性温度での樹脂の伸び量を大きくすると、表皮層に、大きな伸びに伴って多数の凹部が形成されることがわかった。そこで発明者は、従来と押出発泡の条件等をあまり違えることなしに、開口の長径が前記の範囲内にある凹部の数を、単位面積あたり２０個／４ｍｍ2以上に増加させるべく、適正な溶融張力の範囲について検討した結果、本発明を完成するに至った。
【００１０】
したがって請求項５記載の発明は、請求項１記載のポリスチレン系樹脂発泡体を製造する方法であって、２００℃における溶融張力が３９．２〜１０７．８ｍＮであるポリスチレン系樹脂を円筒状に押出発泡させる工程と、押出直後の円筒の外表面に、当該外表面１ｍ2あたり０．００５〜０．０７ｍ3の割合で、３０〜４０℃のエアーを吹き付けて冷却する工程と、冷却した円筒を押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させる工程とを含むことを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を説明する。
〈ポリスチレン系樹脂発泡体〉
本発明のポリスチレン系樹脂発泡体は、ポリスチレン系樹脂を円筒状に押出発泡させ、押出直後の円筒の外表面を冷却したのち、冷却した円筒を押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させる融着法によって製造され、表皮層を備えた板状またはシート状のものであって、表皮層表面に多数の凹部を有している。そしてそのうち、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である凹部（以下「特定長径の凹部」とする）を、単位面積あたり２０個／４ｍｍ2以上の割合で有することを特徴とする。
【００１２】
本発明において数を規定する開口の長径を上記の範囲内に限定しているのは、開口の長径が２５μｍ未満である小さな凹部は、先に述べたように水性の糊が内部に入り込まず、また開口の長径が１００μｍ以上である大きな凹部は、やはり先に述べたように広くかつ浅いものとなり、このいずれの場合にもアンカー効果を発揮できないためである。よって本発明では、開口の長径が上記の範囲を外れる凹部の数は制限されず、いくつあっても構わないし、逆に全く無くても構わない。ただし、１００μｍ以上の大きな凹部は、表面粗さを悪化させる原因となり、合紙性を低下させる要因となるので、できるだけ少ないのが望ましい。
【００１３】
これに対し、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満の範囲内である特定長径の凹部の数が２０個／４ｍｍ2未満では、アンカー効果による、糊による紙の合紙性を高める効果が得られず、接着した紙が剥がれるのを防止することができない。よって特定長径の凹部の数は、２０個／４ｍｍ2以上に限定される。
なお、糊による紙の合紙性をさらに向上することを考慮すると、特定長径の凹部の数は、上記の範囲内でもとくに４０個／４ｍｍ2以上であるのが好ましい。
【００１４】
ただし、あまりに凹部の数が多すぎると、凹部に吸収される糊の量が増えて、糊による紙の合紙性が低下するおそれがあり、それを防止するためには多量の糊を必要とするおそれがある。よって多量の糊を使用することなく、糊による紙の合紙性を向上することを考慮すると、特定長径の凹部の数は、前記の範囲内でもとくに１００個以下であるのが好ましい。
上記ポリスチレン系樹脂発泡体の、他の特性についてはとくに限定されないが、表皮層の表面に占める、全ての凹部の、開口の総面積の割合（開口比）は、１％以上でかつ１０％未満であるのが好ましい。開口比が１％未満では、アンカー効果が不十分となる。また開口比が１０％以上では、凹部に吸収される糊の量が増えるため、紙の合紙性が低下して紙が剥がれやすくなるおそれがある。なお開口比は、上記の範囲内でもとくに３〜６％であるのが好ましい。
【００１５】
また表皮層表面の表面粗さは、中心線平均粗さＲａで表して２〜１０μｍであるのが好ましい。中心線平均粗さＲａが２μｍ未満では、個々の凹部が浅すぎるためアンカー効果が十分に発揮されず、糊による紙の合紙性が低下するおそれがある。また中心線平均粗さＲａが１０μｍを超える場合には、個々の凹部が深すぎるため、凹部に吸収される糊の量が増えて、糊による紙の合紙性が低下するおそれがある。なお表皮層表面の中心線平均粗さＲａは、上記の範囲内でもとくに３〜８μｍであるのが好ましい。
【００１６】
発泡体内部の平均気泡径は、０．４ｍｍ以下であるのが好ましい。平均気泡径が０．４ｍｍを超える場合には、表皮層表面の表面粗さが前記の範囲を超えて、凹部に吸収される糊の量が増えるため、糊による紙の合紙性が低下するおそれがある。なお平均気泡径は、上記の範囲内でもとくに０．１〜０．３ｍｍであるのが好ましい。
発泡体内部の連続気泡率は、１５％以下であるのが好ましい。連続気泡率が１５％を超える場合には、圧縮強度が低下して、圧縮による厚みの回復性能が悪くなるおそれがある。なお連続気泡率は、上記の範囲内でもとくに１０％以下であるのが好ましい。
【００１７】
さらにポリスチレン系樹脂発泡体の全体の密度は、０．０５〜０．１２ｇ／ｃｍ3である必要がある。密度が０．０５ｇ／ｃｍ3未満ではポリスチレン系樹脂発泡体の強度が不足して、例えば大型のパネル等の基材として使用できない。また密度が０．１２ｇ／ｃｍ3を超える場合にはポリスチレン系樹脂発泡体が重くなりすぎて、軽量性の利点が生かせない。またコストアップにも繋がる。なお密度は、上記の範囲内でもとくに０．０５〜０．０７ｇ／ｃｍ3であるのが好ましい。
【００１８】
〈ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法〉
上記ポリスチレン系樹脂発泡体は、先に説明したように、融着法によって製造される。融着法では、ポリスチレン系樹脂を円筒状に押出発泡させ、押出直後の円筒の外表面を冷却したのち、冷却した円筒を押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させることでポリスチレン系樹脂発泡体が製造される。
【００１９】
この際、原料として、２００℃における溶融張力が３９．２〜１０７．８ｍＮであるポリスチレン系樹脂を用いると、前記本発明のポリスチレン系樹脂発泡体が得られる。
ポリスチレン系樹脂の、２００℃における溶融張力が３９．２ｍＮ未満である場合には、溶融張力が小さすぎるため、発泡適性温度での樹脂の伸び量が大きくなりすぎる。このため、表皮層に形成される凹部の数が多くなりすぎたり、多数の凹部の、開口の長径が１００μｍ以上となって、特定長径の凹部の数が却って減少したりする結果、本発明のポリスチレン系樹脂発泡体が得られない。
【００２０】
また、上記のように溶融張力が小さすぎると、融着法で製造する際に、金型から押出された発泡体が自重で垂れ下がって、融着する前の円筒状の形状が変形する結果、表裏差のない板状体が得られない。
またポリスチレン系樹脂の、２００℃における溶融張力が１０７．８ｍＮを超える場合には、溶融張力が大きすぎるため、発泡適性温度での樹脂の伸び量が不十分となって、表皮層に形成される特定長径の凹部の数が減少する結果、やはり本発明のポリスチレン系樹脂発泡体が得られない。また融着法では、押出発泡した円筒を、ピンチロールを通して押しつぶすまでの間で、空気を注入して風船のように膨らませることで、ポリスチレン系樹脂発泡体の幅を調整しているが、溶融張力が過剰に大きい場合は、この工程で十分な幅を出しにくいという問題もある。
【００２１】
なおポリスチレン系樹脂の、２００℃における溶融張力は、上記の範囲内でもとくに４９．０〜７８．４ｍＮであるのが好ましい。
ポリスチレン系樹脂のその他の特性はとくに限定されないが、メルトフローレートＭＦＲは４〜１０ｇ／１０ｍｉｎであるのが好ましい。ＭＦＲが４ｇ／１０ｍｉｎ未満では、発泡適性温度での樹脂の伸びが不足するおそれがある。またＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎを超える場合には、発泡体の溶融張力が低下するため、発泡適性温度での樹脂の伸び量が大きくなりすぎる。その結果、特定長径の凹部の数が減少するおそれがある。なおＭＦＲは、上記の範囲内でもとくに５〜８ｇ／１０ｍｉｎであるのが好ましい。
【００２２】
前記工程による融着法の条件は、従来同様でよい。
ただし融着法では通常、押出直後の円筒の外表面にエアーを吹き付けて冷却しているが、本発明では、３０〜４０℃のエアーを、外表面１ｍ2あたり０．００５〜０．０７ｍ3の割合で吹き付ける必要がある。エアーの吹き付け量が０．００５ｍ3／ｍ2未満では冷却が不十分で、冷却によって生成する表皮層の厚みが小さく、強度が低くなりすぎるため、ピンチロールを通して押しつぶす際などに傷がつきやすくなり、商品価値が低下する。
【００２３】
またエアーの吹き付け量が０．０７ｍ3／ｍ2を超える場合には冷却が過剰であり、冷却によって生成する表皮層の厚みが大きくなりすぎるため、所定の大きさと個数の凹部を表皮層の表面に形成されない。
なお３０〜４０℃のエアーの吹き付け量は、上記の範囲内でもとくに０．００７〜０．０６ｍ3／ｍ2であるのが好ましい。
エアーの温度と吹き付け量とを上記の範囲にすることによって、エアーを発泡体に均一に吹き付けることができる。
【００２４】
〈ポリスチレン系樹脂〉
ポリスチレン系樹脂としては、前述した特性を有する種々のスチレン系の樹脂が、いずれも使用可能である。
かかるポリスチレン系樹脂としては、例えばスチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、パラメチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレンの単独重合体または共重合体などが挙げられる。
【００２５】
また、これらスチレン系単量体と、他のビニルモノマーとの共重合体なども使用可能である。他のビニルモノマーとしては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、無水マレイン酸、アクリルアミドなどが挙げられる。
またポリスチレン系樹脂が主成分であれば、他の樹脂を添加、混合した混合樹脂も使用可能である。混合樹脂としては、例えば発泡体の耐衝撃性などを向上するために、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体などのジエン系のゴム状重合体を添加したゴム変性ポリスチレン系樹脂、いわゆるハイインパクトポリスチレンなどが挙げられる。
【００２６】
〈発泡剤〉
上記ポリスチレン系樹脂を押出発泡させるための発泡剤としては、種々の揮発性発泡剤や分解型発泡剤があげられる。
このうち揮発性発泡剤としては、例えばプロパン、ブタン、ペンタン等の炭化水素や、テトラフルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素などの１種または２種以上があげられ、とくにブタンが好適に使用される。ブタンとしてはノルマルブタン、もしくはイソブタンをそれぞれ単独で使用してもよいし、ノルマルブタンとイソブタンとを任意の割合で併用してもよい。
【００２７】
また分解型発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの有機系発泡剤、クエン酸等の有機酸もしくはその塩と、重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩との組み合わせなどの無機系発泡剤があげられる。
また場合によっては、二酸化炭素、窒素、水なども適宜用いることができる。これらの発泡剤は単独で使用できる他、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
〈発泡核剤〉
発泡核剤としては、例えばタルクやステアリン酸カルシウム等があげられる。発泡核剤は、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して０．５〜５．０重量部の割合で添加される。
〈その他の添加剤〉
ポリスチレン系樹脂には、発泡剤、発泡核剤以外の種々の添加剤を添加してもよい。ポリスチレン系樹脂に添加することのできるその他の添加剤としては、例えば紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤等があげられる。添加剤の配合割合は適宜、設定される。
【００２９】
【実施例】
以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて説明する。
なお本発明の実施例、比較例で使用したポリスチレン系樹脂、および製造したポリスチレン系樹脂発泡体の各特性は、それぞれ下記の方法によって測定した。
〈ポリスチレン系樹脂〉
（溶融張力測定）
ポリスチレン系樹脂の溶融張力は、（株）東洋精機製作所製の測定装置〔キャピログラフＰＭＤ−Ｃ〕を使用して、以下のようにして測定した。
【００３０】
まず試料としてのポリスチレン系樹脂を、２００℃に加熱して溶融させた状態で、上記装置のシリンダーに流入させたのち、このシリンダーに接続したキャピラリー（直径１ｍｍ、長さ１０ｍｍ、図５に示す、シリンダーからキャピラリーへの樹脂の流入角度θ＝９０°）から、押出速度を１００ｍｍ／ｍｉｎの一定速度に保ちつつ紐状に押出した。
次にこの紐状物を、上記ノズルの下方に配置した張力検出プーリーに通過させた後、巻き取りロールを用いて、その巻き取り速度を１２ｍ／ｍｉｎに設定して巻き取った。
【００３１】
そして紐状物が切れるまで巻き取りを行った際に、張力検出プーリーによって検出された最大の張力をもって、ポリスチレン系樹脂の溶融張力（ｍＮ）とした。
（ＭＦＲの測定）
ポリスチレン系樹脂のＭＦＲは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ７２１０-1999に所載の試験方法に則って、下記のようにして測定した。
【００３２】
測定装置として、同規格に準拠する押出形プラストメータ（キャピラリーレオメータ）を用いた。そして、試験温度θ＝２００℃、公称荷重（組合せ）Ｍnom＝５．００ｋｇの条件でポリスチレン系樹脂を押し出した際に、ピストンが移動した距離と時間とからＭＦＲ（ｇ／１０ｍｉｎ）を求めた。
〈ポリスチレン系樹脂発泡体〉
（表皮層表面の凹部の計数、ならびに開口比の算出）
ポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層表面の拡大写真（倍率４０倍）を、走査型電子顕微鏡〔(株)日立製作所製のＳ−３０００Ｎ〕を用いて撮影した。そして写真上の、実寸法が２ｍｍ角（＝４ｍｍ2）の領域にある全ての凹部の長径を測定して、そのうち長径が２５μｍ以上、１００μｍ未満である特定長径の凹部の数を求めた。
【００３３】
撮影は、ポリスチレン系樹脂発泡体上の任意の３個所で行い、それによって求めた各位置での特定長径の凹部の数を相加平均（小数点以下四捨五入）して、ポリスチレン系樹脂発泡体における特定長径の凹部の数（個／４ｍｍ2）とした。また上記写真を焼き付けた印画紙のうち、上述した実寸法が２ｍｍ角（＝４ｍｍ2）の領域を切り出してその重量Ａ（ｇ）を秤量したのち、その中に写った全ての凹部を切り出してその合計の重量Ｂ（ｇ）を秤量した。そして式：
開口比（％）＝Ｂ／Ａ×１００
により、表皮層の表面に占める全ての凹部の、開口の総面積の割合、すなわち開口比（％）を求めた。
【００３４】
（表面粗さ測定）
東京精密(株)製の表面粗さ測定機〔ハンディサーフＥ−３０Ａ〕を用いて、カットオフ値０．８ｍｍ、測定長さ４ｍｍの条件で、ポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層表面の表面粗さを測定し、測定値から中心線平均粗さＲａを求めた。
測定は、ポリスチレン系樹脂発泡体の押出方向（ＭＤ方向）と、それと直交する方向（ＴＤ方向）について、それぞれ任意の５個所で実施して求めた値を相加平均して、上記ＭＤ方向およびＴＤ方向の中心線平均粗さＲａ（μｍ）とした。
【００３５】
（平均気泡径の測定）
ポリスチレン系樹脂発泡体の、内部の平均気泡径を、ＡＳＴＭ  Ｄ２８４２−６９に所載の測定方法に則って、下記のようにして測定した。
まず発泡体をＭＤ方向、およびＴＤ方向に沿ってカットし、それぞれのカット面の拡大写真を、走査型電子顕微鏡〔(株)日立製作所製のＳ−３０００Ｎ〕を用いて撮影した。
【００３６】
次に、撮影した写真上の任意の位置に設けた、上記ＭＤ方向およびＴＤ方向と、さらには両方向と直交する発泡体の厚み方向（ＶＤ方向）の、各方向に沿う一直線（長さ６０ｍｍ）上の気泡の数を計数して、下記式により、上記３方向の気泡の平均弦長ｔを求めた。
平均弦長ｔ＝６０／（気泡数×写真の倍率）
そして次式により、各方向の平均気泡径ｄ（＝φＭＤ、φＴＤもしくはφＶＤ）を求めた。
【００３７】
平均気泡系ｄ（ｍｍ）＝ｔ／０．６１６
（連続気泡率の測定）
ポリスチレン系樹脂発泡体の、内部の連続気泡率（％）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−２８５６に規定されたエアーピクノメータ（空気比較式比重計）法（１−１／２−１気圧法）に則って測定した。空気比較式比重計としては東芝ベックマン(株)製のものを用いた。
【００３８】
（密度の測定）
ポリスチレン系樹脂発泡体の密度（ｇ／ｃｍ3）は、その重量と体積とを測定して、重量（ｇ）÷体積（ｃｍ3）により求めた。
実施例１
融着法によってポリスチレン系樹脂発泡体を製造するための装置として、吐出量２４０ｋｇ／ｈｒのタンデム型押出機と、この押出機の先端に取り付けた、直径１７０ｍｍ、幅１．０ｍｍの環状スリットを持つサーキュラーダイと、このサーキュラーダイの、樹脂の押出方向前方、１１５ｃｍの位置に配置したピンチロールと、サーキュラーダイとピンチロールとの間にこの順に配置したエアーリングおよびガイドロールと、ピンチロールの前方に配置した引取機と、引取機の前方に配置した裁断機とを用意した。ピンチロールのクリアランスは４ｍｍ、ガイドロールの、ピンチロール側からの拡開度は５５°、ピンチロールおよびガイドロールの周囲の外気温度は３３℃とした。
【００３９】
ポリスチレン系樹脂として、２００℃での溶融張力が５６．８ｍＮ、ＭＦＲが７．９ｇ／１０ｍｉｎ、重量平均分子量Ｍｗが１８７０００で、かつＭｗ／Ｍｎが２．５であるポリスチレン〔東洋スチレン(株)製のＨＲＭ−１０Ｎ〕を用い、このポリスチレン１００重量部に対して、発泡核剤としてのタルク１．０重量部およびステアリン酸カルシウム０．１重量部を加えてドライブレンドした。
次にこの混合物を、前記装置のうちタンデム型押出機に供給して溶融、混練したのち、発泡剤としてイソブタンとノルマルブタンの混合ブタン（重量比６７：３３）を、先の混合物９３．６重量部あたり６．４重量部の割合で加えてさらに混練した。
【００４０】
次に、押出機先端のシリンダー温度を８５℃に下げて溶融混合物の温度を１３３℃に調整しつつ、当該押出機の先端に取り付けたサーキュラーダイを通して円筒状に押出発泡させた。サーキュラーダイの先端温度は１１０℃とした。
次に、押出発泡直後の円筒を、その外側から、エアーリングを通して３５℃のエアーを吹き付けて冷却した。エアーの吹き付け量は、円筒の外表面１ｍ2あたり０．００８ｍ3とした。
【００４１】
次に、冷却後の円筒をガイドロールおよびピンチロールを通して押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させたのち引取機で引き取り、裁断機で裁断してポリスチレン系樹脂発泡体を製造した。
得られたポリスチレン系樹脂発泡体は、幅８００ｍｍ、平均厚み４．９ｍｍ（最小厚み４．８ｍｍ、最大厚み５．０ｍｍ）の板状で、かつ全体の密度が０．０５６ｇ／ｃｍ3、内部の平均気泡径がφＭＤ＝０．２９ｍｍ、φＴＤ＝０．２８ｍｍ、φＶＤ＝０．１５ｍｍ、連続気泡率が８．０％、表皮層表面の中心線平均粗さＲａがＭＤ方向で５．６μｍ、ＴＤ方向で７．１μｍであった。
【００４２】
そして表皮層表面の、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である特定長径の凹部の、単位面積あたりの個数が４６個／４ｍｍ2であった。上記表皮層表面の電子顕微鏡写真を図１に示す。また開口比は６.２％であった。
実施例２
融着法によってポリスチレン系樹脂発泡体を製造するための装置として、吐出量２４０ｋｇ／ｈｒのタンデム型押出機と、この押出機の先端に取り付けた、直径１７０ｍｍ、幅１．０ｍｍの環状スリットを持つサーキュラーダイと、このサーキュラーダイの、樹脂の押出方向前方、１１０ｃｍの位置に配置したピンチロールと、サーキュラーダイとピンチロールとの間にこの順に配置したエアーリングおよびガイドロールと、ピンチロールの前方に配置した引取機と、引取機の前方に配置した裁断機とを用意した。ピンチロールのクリアランスは４ｍｍ、ガイドロールの、ピンチロール側からの拡開度は５５°、ピンチロールおよびガイドロールの周囲の外気温度は３３℃とした。
【００４３】
ポリスチレン系樹脂として、２００℃での溶融張力が１０４．８６ｍＮ、ＭＦＲが６．０ｇ／１０ｍｉｎ、重量平均分子量Ｍｗが２１９０００で、かつＭｗ／Ｍｎが２．９５であるポリスチレン〔東洋スチレン(株)製のＨＲＭ−１２Ｎ〕を用い、このポリスチレン１００重量部に対して、発泡核剤としてのタルク１．０重量部およびステアリン酸カルシウム０．１重量部を加えてドライブレンドした。
【００４４】
次にこの混合物を、前記装置のうちタンデム型押出機に供給して溶融、混練したのち、発泡剤としてイソブタンとノルマルブタンの混合ブタン（重量比６７：３３）を、先の混合物９４．０重量部あたり６．０重量部の割合で加えてさらに混練した。
次に、押出機先端のシリンダー温度を８８℃に下げて溶融混合物の温度を１４０℃に調整しつつ、当該押出機の先端に取り付けたサーキュラーダイを通して円筒状に押出発泡させた。サーキュラーダイの先端温度は１１３℃とした。
【００４５】
次に、押出発泡直後の円筒を、その外側から、エアーリングを通して３５℃のエアーを吹き付けて冷却した。エアーの吹き付け量は、円筒の外表面１ｍ2あたり０．０５８ｍ3とした。
次に、冷却後の円筒をガイドロールおよびピンチロールを通して押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させたのち引取機で引き取り、裁断機で裁断してポリスチレン系樹脂発泡体を製造した。
【００４６】
得られたポリスチレン系樹脂発泡体は、幅６４０ｍｍ、平均厚み５．０ｍｍ（最小厚み４．９ｍｍ、最大厚み５．１ｍｍ）の板状で、かつ全体の密度が０．０６７ｇ／ｃｍ3、内部の平均気泡径がφＭＤ＝０．３４ｍｍ、φＴＤ＝０．３８ｍｍ、φＶＤ＝０．２０ｍｍ、連続気泡率が１０．３％、表皮層表面の中心線平均粗さＲａがＭＤ方向で３．５μｍ、ＴＤ方向で５．０μｍであった。
そして表皮層表面の、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である特定長径の凹部の、単位面積あたりの個数が２５個／４ｍｍ2であった。上記表皮層表面の電子顕微鏡写真を図２に示す。また開口比は１.６％であった。
【００４７】
比較例１
融着法によってポリスチレン系樹脂発泡体を製造するための装置として、吐出量２４０ｋｇ／ｈｒのタンデム型押出機と、この押出機の先端に取り付けた、直径１５３ｍｍ、幅１．３ｍｍの環状スリットを持つサーキュラーダイと、このサーキュラーダイの、樹脂の押出方向前方、１０５ｃｍの位置に配置したピンチロールと、サーキュラーダイとピンチロールとの間にこの順に配置したエアーリングおよびガイドロールと、ピンチロールの前方に配置した引取機と、引取機の前方に配置した裁断機とを用意した。ピンチロールのクリアランスは４ｍｍ、ガイドロールの、ピンチロール側からの拡開度は５５°、ピンチロールおよびガイドロールの周囲の外気温度は３３℃とした。
【００４８】
ポリスチレン系樹脂として、２００℃での溶融張力が１２７．４ｍＮ、ＭＦＲが１．８ｇ／１０ｍｉｎ、重量平均分子量Ｍｗが３４１０００で、かつＭｗ／Ｍｎが３．５であるポリスチレン〔Ａ＆Ｍ社製のＧ−９３０５〕を用い、このポリスチレン１００重量部に対して、発泡核剤としてのタルク０．５重量部およびステアリン酸マグネシウム０．０４重量部を加えてドライブレンドした。
次にこの混合物を、前記装置のうちタンデム型押出機に供給して溶融、混練したのち、発泡剤としてイソブタンとノルマルブタンの混合ブタン（重量比３５：６５）を、先の混合物９４．０重量部あたり６．０重量部の割合で加えてさらに混練した。
【００４９】
次に、押出機先端のシリンダー温度を９０℃に下げて溶融混合物の温度を１４６℃に調整しつつ、当該押出機の先端に取り付けたサーキュラーダイを通して円筒状に押出発泡させた。サーキュラーダイの先端温度は１１５℃とした。
次に、押出発泡直後の円筒を、その外側から、エアーリングを通して３５℃のエアーを吹き付けて冷却した。エアーの吹き付け量は、円筒の外表面１ｍ2あたり０．０７２ｍ3とした。
【００５０】
次に、冷却後の円筒をガイドロールおよびピンチロールを通して押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させたのち引取機で引き取り、裁断機で裁断してポリスチレン系樹脂発泡体を製造した。
得られたポリスチレン系樹脂発泡体は、幅６４０ｍｍ、平均厚み４．９ｍｍ（最小厚み４．８ｍｍ、最大厚み５．０ｍｍ）の板状で、かつ全体の密度が０．０６７ｇ／ｃｍ3、内部の平均気泡径がφＭＤ＝０．４１ｍｍ、φＴＤ＝０．３５ｍｍ、φＶＤ＝０．１８ｍｍ、連続気泡率が１４．７％、表皮層表面の中心線平均粗さＲａがＭＤ方向で３．４μｍ、ＴＤ方向で５．５μｍであった。
【００５１】
そして表皮層表面の、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である特定長径の凹部の、単位面積あたりの個数が０個／４ｍｍ2であった。上記表皮層表面の電子顕微鏡写真を図３に示す。また開口比は０％であった。
比較例２
融着法によってポリスチレン系樹脂発泡体を製造するための装置として、吐出量２４０ｋｇ／ｈｒのタンデム型押出機と、この押出機の先端に取り付けた、直径１７０ｍｍ、幅１．０ｍｍの環状スリットを持つサーキュラーダイと、このサーキュラーダイの、樹脂の押出方向前方、１１０ｃｍの位置に配置したピンチロールと、サーキュラーダイとピンチロールとの間にこの順に配置したエアーリングおよびガイドロールと、ピンチロールの前方に配置した引取機と、引取機の前方に配置した裁断機とを用意した。ピンチロールのクリアランスは４ｍｍ、ガイドロールの、ピンチロール側からの拡開度は５５°、ピンチロールおよびガイドロールの周囲の外気温度は３３℃とした。
【００５２】
ポリスチレン系樹脂として、２００℃での溶融張力が１０４．８６ｍＮ、ＭＦＲが６．０ｇ／１０ｍｉｎ、重量平均分子量Ｍｗが２１９０００で、かつＭｗ／Ｍｎが２．９５であるポリスチレン〔東洋スチレン(株)製のＨＲＭ−１２Ｎ〕を用い、このポリスチレン１００重量部に対して、発泡核剤としてのタルク１．１重量部およびステアリン酸カルシウム０．０６重量部を加えてドライブレンドした。
【００５３】
次にこの混合物を、前記装置のうちタンデム型押出機に供給して溶融、混練したのち、発泡剤としてイソブタンとノルマルブタンの混合ブタン（重量比６７：３３）を、先の混合物９４．８重量部あたり５．２重量部の割合で加えてさらに混練した。
次に、押出機先端のシリンダー温度を８８℃に下げて溶融混合物の温度を１４５℃に調整しつつ、当該押出機の先端に取り付けたサーキュラーダイを通して円筒状に押出発泡させた。サーキュラーダイの先端温度は１１０℃とした。
【００５４】
次に、押出発泡直後の円筒を、その外側から、エアーリングを通して３５℃のエアーを吹き付けて冷却した。エアーの吹き付け量は、円筒の外表面１ｍ2あたり０．０８２ｍ3とした。
次に、冷却後の円筒をガイドロールおよびピンチロールを通して押しつぶし、２層に重ね合わせて融着させたのち引取機で引き取り、裁断機で裁断してポリスチレン系樹脂発泡体を製造した。
【００５５】
得られたポリスチレン系樹脂発泡体は、幅８００ｍｍ、平均厚み５．０ｍｍ（最小厚み４．９ｍｍ、最大厚み５．１ｍｍ）の板状で、かつ全体の密度が０．０７４ｇ／ｃｍ3、内部の平均気泡径がφＭＤ＝０．３０ｍｍ、φＴＤ＝０．３５ｍｍ、φＶＤ＝０．１４ｍｍ、連続気泡率が１１．４％、表皮層表面の中心線平均粗さＲａがＭＤ方向で３．５μｍ、ＴＤ方向で５．２μｍであった。
そして表皮層表面の、開口の長径が２５μｍ以上でかつ１００μｍ未満である特定長径の凹部の、単位面積あたりの個数が１０個／４ｍｍ2であった。上記表皮層表面の電子顕微鏡写真を図４に示す。また開口比は０.７％であった。
【００５６】
〈合紙性テスト〉
上記実施例、比較例で製造したポリスチレン系樹脂発泡体の片面に、糊ローラによって糊を塗布後、坪量１３５ｇ／ｍ2のコート紙を載せ、圧着ローラを通して貼り合わせた。
糊の塗布量は１５ｇ／ｍ2と、１０ｇ／ｍ2の２種とした。塗布量は、あらかじめ測定しておいた紙および発泡体の重量の合計と、両者を貼り合わせ直後の積層体の重量とから糊の重量を求め、それを貼り合わせ面積で割って求めた。
【００５７】
糊としては、酢酸ビニルエマルション系であるライフボンドＡＶ−７４０ＬＨ〔日栄化工(株)製〕に、５％の水を加えて希釈したものを使用した。
サンプル数は、各実施例、比較例について、それぞれ２種の塗布量ごとに１０個ずつとした。
合紙性は、まず貼り合わせた直後のサンプルを目視にて観察して、下記の基準で評価した。
【００５８】
○：全サンプルで問題なく貼れている。合紙性良好。
△：ほとんど貼れているが、一部のサンプルで紙の浮きが見られた。合紙性やや不良。
×：ほとんどのサンプルで、エッジ部での紙の浮きが見られた。合紙性不良。
次に、各サンプルを１日放置後に手で紙を剥がすことを試みたのち、下記の基準で評価した。
【００５９】
○：全てのサンプルでよく接着しており、剥がしにくく、無理に剥がすと紙が破れたり、発泡体の表面が材料破壊したりした。合紙性良好。
△：接着はしているが、手で剥がすと、紙と発泡体とがきれいに、しかも簡単に剥がれた。合紙性やや不良。
×：全く接着していない部分が見られた。合紙性不良。
以上の結果を表１にまとめた。
【００６０】
【表１】
0003764869.tif 000002
【００６１】
表より、特定長径の凹部の個数が２０個／４ｍｍ2未満である比較例１、２はともに、合紙性が不十分で、接着した紙が剥がれやすいことがわかった。
これに対し実施例１、２はいずれも、比較例１、２に比べて合紙性が良く、接着した紙が剥がれにくいことが確認された。
また両実施例を比較すると、特定長径の凹部の個数が多い実施例１の方が、実施例２よりも合紙性を向上できることがわかった。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、従来一般に使用される水性の糊などによる紙の合紙性が良く、接着した紙が剥がれにくい新規なポリスチレン系樹脂発泡体と、その製造方法とを提供できるという優れた作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１で製造したポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明の実施例２で製造したポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】比較例１で製造したポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。
【図４】比較例２で製造したポリスチレン系樹脂発泡体の、表皮層表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】ポリスチレン系樹脂の溶融張力測定に使用するキャピラリーの、樹脂の流入角度θを説明する図である。
【図１】
0003764869.tif 000003
【図２】
0003764869.tif 000004
【図３】
0003764869.tif 000005
【図４】
0003764869.tif 000006
【図５】
0003764869.tif 000007