CN110139740B - 带表皮发泡颗粒成型体的制造方法 - Google Patents

带表皮发泡颗粒成型体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种即使在表皮材料的厚度薄的情况下，表面性也优异、同时表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合性也优异的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法。该方法将挤出聚丙烯类树脂而形成的软化状态的型坯吹塑成型而形成中空成型体，将聚丙烯类树脂发泡颗粒填充在该中空成型体的中空部，向所述中空成型体内供给加热介质，使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒彼此加热熔融，并同时使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒和所述中空成型体加热熔融，其中，形成所述中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融伸长率为100m/分以上，该聚丙烯类树脂的100℃下的半结晶时间为25秒以上80秒以下，热流差示扫描热量测定中的该聚丙烯类树脂的熔解峰温度为130℃以上155℃以下，该聚丙烯类树脂的140℃以上的部分熔解热为20J/g以上50J/g以下，该聚丙烯类树脂的部分熔解热相对于该聚丙烯类树脂的总熔解热之比(部分熔解热/总熔解热)为0.2以上0.8以下。

Description

带表皮发泡颗粒成型体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，该方法中，将挤出聚丙烯类树脂而形成的软化状态的型坯吹塑成型而形成中空成型体，将聚丙烯类树脂发泡颗粒填充在该中空成型体的中空部，从插入在所述中空成型体内的加热介质供给用的杆(pin)供给加热介质，使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒彼此加热熔融，并同时使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒和所述中空成型体加热熔融。
背景技术
已知一种具有下述结构的带表皮发泡颗粒成型体：将中空成型体作为表皮材料并同时在中空成型体的中空部配置了热塑性树脂发泡颗粒的成型体的结构。在这样的带表皮发泡颗粒成型体中，具有在由聚丙烯类树脂组合物形成的中空成型体的中空部配置了聚丙烯类树脂发泡颗粒的成型体的结构的带表皮发泡颗粒成型体为轻质且强度优异。因此，像这样使用了聚丙烯类树脂的带表皮发泡颗粒成型体被利用于以车的内装材料等为首的各种各样的产业领域。
作为制造使用了聚丙烯类树脂的带表皮发泡颗粒成型体的方法，专利文献1中提出了如下方法。首先，将由聚丙烯类树脂组合物组成的、在一组吹塑成型用分割模具之间垂下的型坯夹入该模具并进行吹塑成型，由此形成中空成型体。向该中空成型体的中空部填充聚丙烯类树脂发泡颗粒，然后向中空成型体内部吹入水蒸气等加热介质。由此，聚丙烯类树脂发泡颗粒被加热并彼此熔融从而形成发泡颗粒成型体，且发泡颗粒成型体的表面熔融于中空成型体的内表面。之后，冷却模具并从模具内部取出成型物，由此能够得到带表皮发泡颗粒成型体。
此外，对于带表皮发泡颗粒成型体而言，要求由聚丙烯类树脂组合物形成的中空成型体的内表面与发泡颗粒成型体的表面的粘合性优异。关于所要求的这一点，专利文献1中提出了将具有特定的热特性的茂金属类聚丙烯树脂用作用于形成中空成型体的树脂的方案。根据该专利文献1中公开的发明，得到了轻质、中空成型体的内表面与发泡颗粒成型体的表面的粘合性优异的带表皮发泡颗粒成型体。此处，茂金属类聚丙烯树脂表示利用茂金属类聚合催化剂聚合而成的聚丙烯类树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-273117号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
如专利文献1中公开的发明那样，将具有特定的热特性的茂金属类聚丙烯树脂用作用于形成中空成型体的树脂时，如上所述，能够得到中空成型体的内表面与发泡颗粒成型体的表面的粘合性优异的带表皮发泡颗粒成型体。但是，在专利文献1所公开的发明中，由于在利用加热介质加热时容易进行树脂从中空成型体内表面侧的熔解，因此在想要得到中空成型体的厚度较薄的带表皮发泡颗粒成型体时，在中空成型体的外侧表面容易出现由填充于中空部的发泡颗粒造成的凹凸形状。因此，专利文献1所公开的发明仍留有对将表皮薄壁化时的带表皮发泡颗粒成型体的表面性进行进一步研究的余地。
本发明的目的在于提供一种即使在表皮材料的厚度薄的情况下，表面性也优异、同时表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合性也优异的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法。
解决技术问题的技术手段
本发明的要旨为：
(1)一种带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其将挤出聚丙烯类树脂而形成的软化状态的型坯吹塑成型而形成中空成型体，将聚丙烯类树脂发泡颗粒填充在该中空成型体的中空部，向所述中空成型体内供给加热介质，使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒彼此加热熔融，并同时使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒和所述中空成型体加热熔融，其特征在于，
形成所述中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融伸长率为100m/分以上，该聚丙烯类树脂的100℃下的半结晶时间为25秒以上80秒以下，热流差示扫描热量测定中的该聚丙烯类树脂的熔解峰温度为130℃以上155℃以下，该聚丙烯类树脂的140℃以上的部分熔解热为20J/g以上50J/g以下，该聚丙烯类树脂的部分熔解热相对于该聚丙烯类树脂的总熔解热之比(部分熔解热/总熔解热)为0.2以上0.8以下；
(2)根据上述(1)所述的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其特征在于，形成所述中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融张力为3cN以上；
(3)根据上述(1)或(2)所述的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其特征在于，所述中空成型体的平均厚度为0.3mm以上1.5mm以下；
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其特征在于，所述中空成型体与发泡颗粒成型体的剥离强度为0.4MPa以上；
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其特征在于，所述带表皮发泡颗粒成型体的挤出方向的长度为500mm以上。
发明效果
根据本发明，能够提供一种带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其通过使用具有特定的物性的聚丙烯类树脂形成表皮材料，由此即使在表皮材料的厚度薄的情况下，表面性也优异、同时表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合性也优异。
附图说明
图1表示利用热流差示扫描热量计(DSC)而得到的吸热曲线的图的一个例子，其用于说明本发明的制造方法中所利用的聚丙烯类树脂组合物的熔解热(ΔT)及总熔解热(ΔH)。
图2为用于说明吹塑成型工序中的中空成型体的形成工序的一个例子的概略剖面图。
图3为示意性地表示带表皮发泡成型体的制造装置的一个例子的概略剖面图。
图4为示意性地表示带表皮发泡成型体的一个例子的部分剖开透视图。
具体实施方式
本发明的制造方法为带表皮发泡颗粒成型体的制造方法。带表皮发泡颗粒成型体具有将中空成型体作为表皮材料、并在其中空部配置了聚丙烯类树脂发泡颗粒(以下，也简称为发泡颗粒)的成型体的结构。该带表皮发泡颗粒成型体的制造方法具有：通过吹塑成型法形成中空成型体的工序(吹塑成型工序)；在中空成型体的中空部填充发泡颗粒的工序(发泡颗粒填充工序)；使中空成型体内的发泡颗粒彼此熔融，并同时使发泡颗粒与中空成型体熔融的工序(熔融工序)。
[吹塑成型工序]
在吹塑成型工序中，通过将挤出聚丙烯类树脂而形成的软化状态的型坯吹塑成型，从而形成中空成型体。
对于吹塑成型，一边参照图2及图3，一边更加详细地进行说明。经由附设在示出型坯的制造例的图2所示的挤出机上的储料缸(accumulator)，由模头3挤出聚丙烯类树脂，使聚丙烯类树脂型坯1在模具可开闭的左右一对的吹塑成型用模具2、2之间垂下。之后，将模具沿图2中的朝向中央的箭头方向移动并进行合模，从导气管4(吹塑杆)向型坯内导入空气，同时根据需要沿图2中的朝向下方向的箭头方向，由吸引管5、5吸出空气，从而进行吹塑成型。由此，形成反映出模具形状的中空成型体。
(聚丙烯类树脂熔融混炼物)
聚丙烯类树脂熔融混炼物为将聚丙烯类树脂在挤出机内熔融混炼而成的物质。另外，聚丙烯类树脂或聚丙烯类树脂熔融混炼物中也可根据需要而添加各种添加剂。
(添加剂)
作为添加剂，例如可列举出导电性赋予剂、抗氧化剂、热稳定剂、耐候剂、防紫外线剂、阻燃剂、无机填充剂、抗菌剂、电磁波屏蔽剂、阻气剂、抗静电剂等。虽然这些添加剂能够在不阻碍本发明的所期望的目的的范围内进行使用，但相对于100重量份的聚丙烯类树脂，其添加量大约为10重量份以下，优选为5重量份以下，进一步优选为3重量份以下。另外，在本说明书中，K重量份对应于K质量份，K重量％对应于K质量％(K为实数)。
(中空成型体)
吹塑成型工序中所形成的中空成型体为将聚丙烯类树脂形成为规定形状而成的成型体，且为具有中空部的成型体。
(聚丙烯类树脂)
作为形成中空成型体的聚丙烯类树脂，可例示出丙烯均聚物、丙烯与选自由乙烯和/或碳原子数为4以上8以下的α-烯烃组成的共聚单体组中的至少一种共聚单体的共聚物、或这些聚合物的两种以上的混合物。作为丙烯与选自由乙烯和/或碳原子数为4以上8以下的α-烯烃组成的共聚单体组中的至少一种共聚单体的共聚物，可列举出丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-丁烯嵌段共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物等。其中，作为聚丙烯类树脂，优选使用丙烯-乙烯无规共聚物。
将丙烯与选自由乙烯和/或碳原子数为4以上8以下的α-烯烃组成的共聚单体组中的至少一种共聚单体的共聚物用作形成中空成型体的聚丙烯类树脂时，聚丙烯类树脂中的共聚单体的含量优选大约为0.5重量％以上5.0重量％以下，更优选为1.0重量％以上4.0重量％以下，进一步优选为2.0重量％以上3.5重量％以下。
另外，聚丙烯类树脂中的共聚单体的含量能够通过以下方法求出：通过红外吸收光谱测定、基于标准样品的校正曲线，根据源自共聚单体成分的吸收峰的吸光度比与共聚单体成分的重量比率的关系进行计算的方法；或NMR法等。
另外，形成中空成型体的聚丙烯类树脂优选含有50重量％以上的后述熔解峰温度为130℃以上155℃以下的聚丙烯类树脂，更优选含有超过70重量％，进一步优选含有超过80重量％，特别优选含有超过90重量％。
(熔解峰温度)
形成中空成型体的聚丙烯类树脂在热流差示扫描热量测定中的熔解峰温度为130℃以上155℃以下。当聚丙烯类树脂的熔解峰温度过低或过高时，存在无法将后述的聚丙烯类树脂的热流差示扫描热量测定中的140℃以上的部分熔解热、或部分熔解热相对于总熔解热之比设定为特定范围的可能。从上述角度出发,优选熔解峰温度为135℃以上155℃以下。
(熔解峰温度的确定)
熔解峰温度能够基于JIS K7121(1987)、使用热流差示扫描热量计来测定。作为热流差示扫描热量计，能够利用热流差示扫描热量计DSC(TA Instruments制造，Q1000)等。能够使用这样的机器并具体以如下方式确定熔解峰温度。
称量3mg以上5mg以下的欲确定熔解峰温度的试样树脂。以10℃/分将试样树脂从常温升温至200℃，之后立即以10℃/分的冷却速度冷却至30℃。然后以10℃/分的加热速度再次将试样树脂加热至200℃。此时得到吸热曲线。在所得到的吸热曲线峰中，将对应于峰部分的温度(顶点温度)确定为熔点温度。由于吸热曲线来源于树脂的熔解热，因此该为峰部分的温度的熔点温度对应于熔解峰温度。
(部分熔解热、部分熔解热相对于总熔解热之比)
聚丙烯类树脂在热流差示扫描热量测定中的140℃以上的部分熔解热(ΔT)为20J/g以上50J/g以下，且热流差示扫描热量测定中的、140℃以上的部分熔解热相对于总熔解热(ΔH)之比(部分熔解热/总熔解热(ΔT/ΔH))的值为0.2以上0.8以下。上述部分熔解热以及部分熔解热相对于总熔解热之比过小时，在熔融工序时容易进行中空成型体内表面的熔解，因此虽然发泡颗粒与中空成型体的粘合性良好，但存在容易在中空成型体的外侧表面出现由发泡颗粒造成的凹凸形状的可能(发生外观不良的可能)。另一方面，上述部分熔解热、或部分熔解热相对于总熔解热之比过大时，在熔融工序时不易进行中空成型体的熔解，因此存在发泡颗粒与中空成型体的粘合性降低的可能。从抑制这些外观不良和粘合性降低的角度出发，部分熔解热更优选为22J/g以上45J/g以下，进一步优选为25J/g以上40J/g以下。此外，从相同的角度出发，部分熔解热相对于总熔解热之比更优选为0.3以上0.7以下，进一步优选为0.3以上0.6以下。另外，有时将热流差示扫描热量测定中的、140℃以上的部分熔解热相对于总熔解热(ΔH)之比简称为熔解热比。
(部分熔解热以及部分熔解热相对于总熔解热之比的确定)
在本发明中，利用基于JIS K7122(1987)而得到的DSC曲线并以如下方式求出热流差示扫描热量测定中的、聚丙烯类树脂的140℃以上的部分熔解热(ΔT)及聚丙烯类树脂的总熔解热(ΔH)。
在热流差示扫描热量测定中，将3mg以上5mg以下的试样树脂从常温升温至200℃，之后立即以10℃/分的冷却速度冷却至30℃。然后以10℃/分的加热速度再次加热至200℃。此时，通过将纵轴设定为热量(热流)、将横轴设定为温度而得到DSC吸热曲线。得到DSC吸热曲线，例如得到如图1所例示的曲线。基于这样的DSC吸热曲线，通过依次实施以下的步骤1、2、3而求出140℃以上的部分熔解热(ΔT)及总熔解热(ΔH)。
步骤1中，画出连接DSC吸热曲线上的80℃的点α与相当于熔解结束温度(Te)的点β的直线(α-β)。
步骤2中，从DSC吸热曲线上的140℃的点σ画出与图的纵轴平行的直线，并将其与直线(α-β)相交的点作为γ。
步骤3中，确定相当于被DSC曲线、点σ到点γ的线段(σ-γ)及点β到点γ的线段(β-γ)包围的部分(图1的以符号Z表示的区域部分)的面积的热量(Q1)。此外，确定相当于被DSC曲线与线段(α-β)围成的部分的面积的热量(Q2)。此处，140℃以上的部分熔解热(ΔT)被定义为热量Q1。总熔解热(ΔH)被定义为热量Q2。由此，通过确定热量Q1、Q2，能够确定140℃以上的部分熔解热(ΔT)、总熔解热(ΔH)。
另外，在热流差示扫描热量测定中，由于在确定聚丙烯类树脂的熔解热的基础上还能够再现性良好地求出熔解热，因此本发明中将基线的起点(点α)设为80℃。确定部分熔解热(ΔT)时的140℃为考虑了进行熔融工序时的实际蒸汽温度的温度。此外，温度范围为140℃以上的部分的部分熔解热、以及该部分熔解热相对于总熔解热之比为以下述前提选定的指标：即，使它们显示特定值对达成本发明的所期望的目的而言带来有益结果。
(半结晶时间)
形成中空成型体的聚丙烯类树脂的100℃下的半结晶时间为25秒以上80秒以下。若上述半结晶时间过短，则即使在聚丙烯类树脂满足如上所述的部分熔解热以及部分熔解热相对于总熔解热之比的情况下，由于结晶化容易快速进行，因此存在不能充分地提高中空成型体与发泡颗粒的熔融性的可能。此外，在吹塑成型时，存在模具侧的中空成型体的结晶化容易快速进行、模具形状的转印性降低的可能。另一方面，若上述半结晶时间过长，则虽然发泡颗粒与中空成型体的粘合性良好，但存在容易在中空成型体的外侧表面出现由发泡颗粒造成的凹凸形状的可能。从上述角度出发，半结晶时间优选为25秒以上70秒以下，更优选为25秒以上60秒以下，进一步优选为25秒以上50秒以下。另外，半结晶时间的测定中的100℃是考虑了供给至中空成型体的中空部的蒸汽温度和冷却中空成型体的模具温度的温度。
(半结晶时间的确定)
在本发明中，可以以如下方式确定半结晶时间。将聚丙烯类树脂制成厚度为0.2mm(但是，容许该厚度的误差在相对于0.2mm上下0.02mm的范围(0.18mm以上0.22mm以下)内)的膜状，将其作为测定用的试样。将该膜状的试样保持在支撑体上，并将该支撑体配置于空气浴中，使试样熔融。接着，将试样保持熔融状态并连同支撑体浸渍在保持为100℃的油浴中。然后，测定油浴中随着试样的结晶化的进行而变化的试样的偏振特性。偏振特性变化的测定能够通过测定通过试样的透射光而测定。然后，由该测定的透射光的数据和阿夫拉米方程能够算出半结晶时间。另外，作为半结晶时间的测定装置，例如能够使用KotakiSeisakusho Co.,Ltd.制造的结晶化速度测定器(MK-801)。
在本发明中，作为即使在中空成型体的厚度薄的情况下，也能够兼顾带表皮发泡颗粒成型体的表面性和表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合性的理由，考虑如下。
在熔融工序中，供给至中空成型体的中空部的蒸汽的温度大约为125℃以上165℃以下。另一方面，位于中空成型体的外表面侧的模具的温度大约为40℃以上90℃以下。因此，填充在中空成型体的中空部的发泡颗粒不仅在供给蒸汽期间发生发泡，还在供给蒸汽后发生二次发泡，而中空成型体在结束蒸汽的供给后，因模具而快速冷却。此时，通过使形成中空成型体的聚丙烯类树脂的部分熔解热以及该聚丙烯类树脂的该部分熔解热相对于总熔解热之比为上述范围(0.2以上0.8以下)，并同时使半结晶时间为上述下限值(25秒)以上，从而在供给蒸汽时适度地进行聚丙烯类树脂的熔解，且即使在结束蒸汽的供给后，聚丙烯类树脂也不会快速地结晶化，能够以一定程度的时间维持该状态。因此，即使在结束蒸汽的供给后，中空成型体也以适度软化的状态发生发泡颗粒的二次发泡。并且，认为通过结束蒸汽的供给后的发泡颗粒的二次发泡，能够使发泡颗粒与中空成型体的粘合性更加强固。此外，此时，认为通过使半结晶时间为上述上限值(80秒)以下，能够适度地进行中空成型体的结晶化，因此能够抑制发泡颗粒的表面形状出现在中空成型体的外表面侧。
(熔融伸长率)
形成中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融伸长率为100m/分以上。若上述熔融伸长率过小，则存在中空成型体的厚度难以变薄的可能、或存在即使厚度薄也不能得到均匀壁厚的中空成型体的可能。从上述角度出发，聚丙烯类树脂的190℃下的熔融伸长率优选为110m/分以上，更优选为120m/分以上。
另外，熔融伸长率及后述的熔融张力的测定中的190℃是与形成型坯时的温度条件相近的温度，且为明显表现出聚丙烯类树脂的熔融物性的差的测定温度。
(熔融伸长率的确定)
熔融伸长率例如能够使用作为测定装置的TOYO SEIKI SEISAKU-SHO,LTD.制造的CAPILOGRAPH 1D等、以如下方式测定。首先，在缸体直径为9.55mm、长度为350mm的缸体中设置喷嘴直径为2.095mm、长度为8.0mm的孔口。将缸体的设定温度设为190℃，并将约15g的聚丙烯类树脂的测定试样加入该缸体内，放置4分钟后，将活塞下降速度设定为10mm/分并将聚丙烯类树脂的熔融物以绳状从孔口挤出，由此得到绳状物。此时，将该绳状物挂在直径为45mm的滑轮上，以用4分钟使拉取速度从0m/分达到200m/分的方式，一边以一定的增速率增加拉取速度一边利用拉取辊拉取绳状物。通过该操作使绳状物断裂，确定绳状物即将断裂之前的拉取速度。对无机采样的10个测定试样进行这样的拉取速度的测定，能够将这些拉取速度的算术平均值作为熔融伸长率。另外，在绳状物未断裂的情况下，采用拉取速度的最大值(200m/分)作为测定值。
(熔融张力)
形成中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融张力(MT)优选为3cN以上。通过将聚丙烯类树脂的熔融张力(MT)设定为上述范围，能够抑制吹塑成型工序中的垂伸(drawdown)，即使是长条且容积大的带表皮发泡颗粒成型体，也能够稳定地使中空成型体的厚度薄，且同时也能够使该厚度均匀化。此外，即使成型模为复杂的形状，也能够容易地形成追随该复杂形状的中空成型体，模具形状再现性优异，且能够进一步扩大产品形状的设计自由度。此外，形成中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融张力的上限优选大约为30cN以下，更优选为20cN以下。由于通过将熔融张力的上限设定为上述范围，在吹塑成型工序中，丙烯类树脂能够适度地伸长，利用吹塑气体等来扩宽型坯时的控制变得容易，因此能够稳定地得到壁厚薄且壁厚均匀的中空成型品。
(熔融张力的确定)
熔融张力例如能够使用TOYO SEIKI SEISAKU-SHO,LTD.制造的CAPILOGRAPH 1D等测定装置来测定。首先，在缸体直径为9.55mm、长度为350mm的缸体中设置喷嘴直径为2.095mm、长度为8.0mm的孔口。将缸体以及孔口的设定温度设为190℃，并将所需量的聚丙烯类树脂试样放入该缸体内，放置4分钟从而形成树脂试样的熔融树脂。接着，将活塞速度设定为10mm/分，并将熔融树脂以绳状从孔口挤出，将该绳状物挂在直径为45mm的张力检测用滑轮上，以用4分钟使拉取速度从0m/分达到200m/分的方式，一边以一定的增速增加拉取速度一边利用拉取辊拉取绳状物。通过该操作使绳状物断裂，得到绳状物即将断裂之前的张力的极大值。此处，将拉取速度从0m/分达到200m/分的时间设定为4分钟的理由为：为了抑制树脂的热劣化且提高所得到的值的再现性。使用不同的试样进行上述操作，进行总计10次的测定，从通过10次测定而得到的值中去掉由极大值的最大值数起的3个值、以及由极大值的最小值数起的三个值，将剩下的中间的4个极大值相加并平均，将得到的值作为本发明方法中的熔融张力(cN)。
但是，在利用上述的方法进行熔融张力的测定、即使拉取速度达到200m/分绳状物也不断裂的情况下，采用将拉取速度设为200m/分的一定速度而得到的熔融张力(cN)的值。详细而言，与上述测定同样地，将熔融树脂以绳状从孔口挤出，并将该绳状物挂在张力检测用滑轮上，以用4分钟从0m/分达到200m/分的方式，以一定的增速增加拉取速度。当旋转速度达到200m/分后开始读取熔融张力的数据，并在30秒后结束数据的读取。将由在该30秒间得到的张力负荷曲线得到的张力最大值(Tmax)与张力最小值(Tmin)的平均值(Tave)作为本发明方法中的熔融张力。此处，上述Tmax是指在上述张力负荷曲线中，用所检测的峰(山)值的总值除以所检测的个数而得到的值，上述Tmin是指在上述张力负荷曲线中，用所检测的谷(波谷)值的总值除以所检测的个数而得到的值。另外，在上述测定中，将熔融树脂以绳状从孔口挤出时，以气泡尽量不进入绳状物的方式实施测定。
制造带表皮发泡颗粒成型体时，越是想要制造表皮材料的厚度薄的带表皮发泡颗粒成型体，越具有表皮材料的厚度的均匀性容易降低的倾向。若表皮材料的厚度的均匀性降低，则在发泡颗粒填充工序中，存在难以在中空成型体中形成适合填充发泡颗粒的孔，引起填充不良的可能。此外，将发泡颗粒填充在中空成型体内时，存在发生由中空成型体的厚度薄的部分的破裂等造成的压力损失，变得无法以设定的压缩填充压力填充发泡颗粒的可能。由此，存在不能得到良好的带表皮发泡颗粒成型体的可能。此外，中空成型体的厚度变得越薄，则变得越难以兼顾带表皮发泡颗粒成型体的表面性和表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合性。带表皮发泡颗粒成型体变得越长条且大型，则这些倾向变得越显著。另外，长条具体是指挤出方向的长度为500mm以上的带表皮发泡颗粒成型体。此外，带表皮发泡颗粒成型体的挤出方向的长度在带表皮发泡颗粒成型体中，为挤出方向最长部分的长度。
在本发明中，除了将形成中空成型体的聚丙烯类树脂的熔融伸长率、部分熔解热、部分熔解热相对于总熔解热之比以及半结晶时间设定为指定范围以外，还将熔融张力设定为指定范围，由此，即使在想要制造表皮材料的厚度薄且为长条的带表皮发泡颗粒成型体时，表皮材料的厚度也均匀，表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合性也优异，同时能够稳定地得到在表皮材料表面产生不期望的形状等情况得到了抑制的、表面性良好的带表皮发泡颗粒成型体。
(熔体流动速率)
聚丙烯类树脂的熔体流动速率优选为0.1g/10分以上5g/10分以下。熔体流动速率为依据JIS K7210(1999年)、在测定条件230℃、21.18N下测定得到的值。通过使熔体流动速率为0.1g/10分以上5g/10分以下，中空成型体的厚度变得容易控制等，能够使吹塑成型性提升。从上述角度出发，熔体流动速率优选为0.1g/10分以上3g/10分以下，更优选为0.5g/10分以上2g/10分以下，进一步优选为0.6g/10分以上1.5g/10分以下。
[发泡颗粒填充工序]
吹塑成型工序之后，进行发泡颗粒填充工序。在该工序中，发泡颗粒例如以图3所示的方式填充于中空成型体的中空部。在图3的例子中，在成为带表皮发泡成型体的表皮材料的中空成型体10内，插入调节中空成型体的中空部的压力的2根杆7、8(蒸汽杆)，一边调节中空成型体的中空部的压力，一边从用于填充发泡颗粒的送料器(发泡颗粒填充用送料器)9向中空成型体中空部压缩填充发泡颗粒。另外，所述杆7、8及发泡颗粒填充用送料器9为通过缸体6、6而进行运转的结构。
作为将发泡颗粒从填充用送料器填充至中空成型体内时的压缩填充压力，采用0.02MPa(G)以上0.4MPa(G)以下，更优选采用0.05MPa(G)以上0.25MPa(G)以下。另外，(G)表示表压(gauge pressure)。
(聚丙烯类树脂发泡颗粒)
作为本发明中所使用的发泡颗粒的基材树脂，可列举出以往常用的丙烯均聚物、丙烯与选自由乙烯和/或碳原子数为4以上8以下的α-烯烃组成的共聚单体组中的共聚单体的共聚物等聚丙烯类树脂等，其中，优选丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物。
从发泡颗粒的成型性和发泡颗粒与中空成型体的熔融性、所得到的带表皮发泡颗粒成型体的机械强度等角度出发，这些聚丙烯类树脂发泡颗粒的熔解峰温度优选为130℃以上155℃以下，更优选为135℃以上150℃以下。此外，从与用于规定熔解峰温度的优选范围的角度同样的角度出发，形成中空成型体的聚丙烯类树脂的熔解峰温度相对于聚丙烯类树脂发泡颗粒的熔解峰温度之比优选为0.85以上1.15以下，更优选为0.90以上1.10以下，进一步优选为1.00以上1.10以下。
另外，发泡颗粒的熔解峰温度能够基于JIS K7121(1987)，并通过使用热流差示扫描热量测定的方法来测定。具体而言，在将3mg以上5mg以下的发泡颗粒以10℃/分的加热速度从常温升温至200℃时所得到的第1个DSC曲线中，将对应于聚丙烯类树脂中固有的吸热曲线峰(固有峰)部分的温度(顶点温度)作为发泡颗粒的熔解峰温度。另外，吸热曲线峰为两个以上时，将峰强度最大的吸热曲线峰的顶点温度作为熔解峰温度。
此外，与上述同样地，从发泡颗粒的成型性、发泡颗粒与中空成型体的熔融性及所得到的带表皮发泡颗粒成型体的机械强度等角度出发，作为本发明中的发泡颗粒，优选使用如下的发泡颗粒：在通过发泡颗粒的热流差示扫描热量测定、将3mg以上5mg以下的发泡颗粒以10℃/分的加热速度从常温升温至200℃时所得到的第1个DSC曲线中，出现聚丙烯类树脂中固有的吸热曲线峰(固有峰)，且同时出现比固有峰更靠近高温侧的吸热曲线峰(以下，也称为“高温峰”)，且该高温峰的热量为10J/g以上25J/g以下的发泡颗粒。
进一步，在本发明中，能够使用下述发泡颗粒：具有由聚丙烯类树脂构成的发泡芯层、且该发泡芯层的表面被显示出比形成该芯层的树脂的熔点更低熔点或软化点的树脂覆盖的多层结构、即所谓的皮芯结构的发泡颗粒；或由利用茂金属类聚合催化剂聚合而成的聚丙烯类树脂构成的发泡颗粒。通过使用这些发泡颗粒，能够利用以较低的蒸汽加热压力供给的蒸汽来使发泡颗粒彼此熔融。
在本发明中，从容易控制由蒸汽等加热介质造成的发泡颗粒的2次发泡性的角度出发，填充在中空成型体中的发泡颗粒的表观密度优选大约为0.018g/cm3以上0.3g/cm3以下，更优选为0.022g/cm3以上0.15g/cm3以下。
另外，填充在中空成型体中的发泡颗粒的制造方法能够适当采用作为发泡颗粒的制造方法而公知的方法等。例如，使树脂颗粒分散在如装有水等分散介质及根据需要而添加的表面活性剂等的压热器那样的可加压容器内，在规定的加压及加温下注入发泡剂，使发泡剂含浸于树脂颗粒，经过规定时间后，通过将分散介质与树脂颗粒一同从高温高压条件下的容器内放出至低压区而使树脂颗粒发泡，由此能够得到发泡颗粒。
[熔融工序]
发泡颗粒填充工序之后，实施熔融工序，使发泡颗粒彼此熔融，并使发泡颗粒与中空成型体熔融一体化。在熔融工序中，用于供给加热介质的杆(有时称为蒸汽杆)被插入中空成型体内，由该插入的蒸汽杆将蒸汽等加热介质供给至中空成型体的中空部。由此，通过加热中空成型体的中空部，并加热发泡颗粒与中空成型体，发泡颗粒彼此熔融，与此同时发泡颗粒与中空成型体熔融。由此，形成带表皮发泡颗粒成型体。
为了使发泡颗粒加热熔融而形成发泡颗粒成型体、并同时使中空成型体与发泡颗粒熔融而供给的蒸汽的加热压力根据发泡颗粒的种类等而不同，但通常优选将其设定为0.15MPa(G)以上0.60MPa(G)以下，更优选为0.18MPa(G)以上0.50MPa(G)以下。供给至中空成型体的中空部的蒸汽的加热压力过低时，发泡颗粒彼此的熔融性及中空成型体与发泡颗粒的熔融性变低，由于为了提高这些熔融性需要长时间的加热，因此存在成型周期变长的可能。另一方面，蒸汽的加热压力高时，在经济方面不利，此外，蒸汽的加热压力过高时，在成型后发生发泡颗粒成型体收缩等现象，因此存在不能得到尺寸精度良好的带表皮发泡成型体的可能。
此外，优选将熔融工序中的模具温度设定为大约为40℃以上90℃以下，更优选设定为50℃以上80℃以下。模具温度过低时，存在中空成型体与发泡颗粒的粘合性降低的可能。此外，模具温度过高时，存在带表皮发泡颗粒成型体的表面性降低的可能，且同时存在带表皮发泡颗粒成型体的冷却时间变长，生产率降低的可能。
使用图3的例子对熔融工序进行进一步说明。从所述杆7、8中的一方排气并同时从另一方的杆供给加压蒸汽作为加热介质，通过实施该操作，加热中空成型体的中空部。通过以所需时间交替进行该操作，使发泡颗粒与中空成型体熔融，并同时使发泡颗粒彼此熔融，从而制成发泡颗粒成型体20。之后，冷却模具，使所述缸体6、6运转并将所述杆及送料器9从成型体中拔出，打开模具，取出带表皮发泡成型体22。图4示出带表皮发泡成型体22的部分剖开透视图。
另外，通过实施本发明的制造方法，发泡颗粒成为一体的成型体，形成带表皮发泡颗粒成型体中的发泡成型体。此外，成为中空成型体覆盖发泡成型体的表面且中空成型体的内表面熔融于发泡成型体的外表面的状态，中空成型体形成带表皮发泡颗粒成型体的表皮材料的部分。
(带表皮发泡颗粒成型体)
根据本发明的制造方法，得到了如图4所示的、在由中空成型体10形成的表皮材料的中空部配置了发泡颗粒成型体20的带表皮发泡颗粒成型体22。
通过本发明的制造方法而得到的带表皮发泡颗粒成型体的厚度(平行于模具的移动方向的方向上的带表皮发泡颗粒成型体的长度)优选为10mm以上35mm以下。若通过本发明的制造方法而制造的带表皮发泡颗粒成型体的厚度为10mm以上35mm以下，则在熔融工序中，经由蒸汽杆向中空成型体的中空部吹入蒸汽时，容易使蒸汽遍及形成中空部的空间内，容易使带表皮发泡颗粒成型体的任意位置的表皮材料与其内部的发泡体的粘合性(中空成型体与发泡颗粒的粘合性)均优异。
(中空成型体的平均厚度)
形成表皮材料的中空成型体的平均厚度优选为0.3mm以上1.5mm以下。若表皮材料的平均厚度为0.3mm以上1.5mm以下，则能够得到轻质性与机械强度的平衡优异的带表皮发泡颗粒成型体。从轻质性的角度出发，中空成型体的平均厚度优选为1.2mm以下，更优选为1.0mm以下。
(平均厚度的确定)
形成带表皮发泡颗粒成型体的表皮材料的中空成型体的平均厚度通过测定表皮材料的平均厚度来确定。对如下的剖面进行表皮材料的平均厚度的测定：即，垂直于带表皮发泡颗粒成型体的长边方向中央部及长边方向两端部附近的总计3个位置的长边方向的剖面(但是，避开带表皮发泡成型体的特殊形状部分)。能够沿各个垂直剖面的表皮周向，以等间隔测定6个位置的垂直剖面的、表皮材料的厚度方向(垂直于发泡颗粒成型体与表皮材料的粘合面的方向)上的表皮材料的长度，并将所得到的18个位置的长度的算术平均值作为表皮材料的平均厚度。
(剥离强度)
对于通过本发明的制造方法而得到的带表皮发泡颗粒成型体而言，形成表皮材料的中空成型体与由发泡颗粒形成的发泡颗粒成型体的剥离强度优选为0.4MPa以上。若剥离强度为上述范围，则成为表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合性更加优异的带表皮发泡颗粒成型体。
(剥离强度的确定)
剥离强度例如能够以如下方式确定。首先，从带表皮发泡颗粒成型体的中心部以及四角部(除了R部)的总计5个位置，切出为规定尺寸且两面包含表皮材料的试验片。接着，利用粘合剂将试验片的上下面(表皮面)固定在剥离强度测定用夹具上。然后，能够通过利用拉伸试验机、以2mm/分的拉伸速度对剥离强度测定用夹具施加拉伸载荷，从而进行拉伸试验，并将该拉伸试验中所确定的各个试验片的最大应力的算术平均值作为剥离强度(MPa)。作为拉伸试验机，能够采用TENSILON万能试验机(Orientec Co.,Ltd.制造)等。
(带表皮发泡颗粒成型体中的发泡颗粒成型体的表观密度)
对于通过本发明的制造方法而得到的带表皮发泡颗粒成型体而言，发泡颗粒成型体的表观密度优选为0.015g/cm3以上0.15g/cm3以下。发泡颗粒成型体的表观密度为0.015g/cm3以上0.15g/cm3以下的带表皮发泡颗粒成型体的轻质性优异。
以下，使用实施例对本发明进行进一步详细的说明。
实施例
实施例1.
准备丙烯-乙烯无规共聚物(r-PP)(Japan Polypropylene Corporation制造，产品名称：NOVATEC(商标)，等级名称：EG8B)作为用于形成中空成型体的丙烯类树脂。该丙烯-乙烯无规共聚物的熔体流动速率为0.8g/10分[230℃、21.18N]，熔融张力为4.8cN，熔解峰温度为145℃，乙烯成分的含量为3.0重量％。
[吹塑成型工序]
将所准备的丙烯-乙烯无规共聚物供给至内径为65mm的挤出机。将丙烯-乙烯无规共聚物在挤出机内以210℃加热熔融，制成树脂熔融混炼物。
将树脂熔融混炼物填充至调节为210℃的储料缸。然后将树脂熔融混炼物从连接在储料缸的下游侧的模头挤出，形成筒状的型坯。模头的唇部的间隙(模唇间隙)以及模头温度的条件如表2所示。
所挤出的软化状态的型坯配置于位于模头正下方的开模状态的平板状模具(模具内部的成型体形成用的空间部(成型空间部)的尺寸：长730mm×宽300mm×厚度25mm)之间。如表2所示对该平板状模具进行温度调节，并进行合模从而利用模具夹住型坯后，将吹塑成型用的杆(吹塑杆)插入型坯中，由吹塑杆将加压至0.50MPa(G)((G)表示表压)的空气吹入型坯内，同时对型坯外表面与模具内表面之间进行减压，由此形成中空成型体。
[发泡颗粒填充工序]
合模后，从所述模具中的一方的模具向带表皮发泡颗粒成型体的厚度方向，将侧面具有狭缝状的蒸汽供给口的蒸汽杆(口径为
Figure GDA0002108387710000181
)插入中空成型体(从模具面突出的长度为20mm)，并同时将发泡颗粒填充用送料器(口径为
Figure GDA0002108387710000182
)插入中空成型体。插入完成后，一边由蒸汽杆进行排气，一边将中空成型体的内压调节为表2所示的压缩填充压力，将发泡颗粒从发泡颗粒填充用送料器填充至中空成型体的中空部。所填充的发泡颗粒具有如表2的发泡颗粒栏中所示的表观密度、发泡倍率、熔点，为由丙烯-乙烯无规共聚物(乙烯含量为2.5重量％)形成的高温峰热量为14J/g的发泡颗粒。另外，模具中，蒸汽杆配置于总计11个位置。11个位置的配置位置以如下方式进行选择。通过在模具的周面的规定位置，以沿模具长边方向、以200mm的间距排成一列的方式选择4个位置，并使该列相互在沿模具短边方向的方向分离，同时形成在模具的两端部附近从而形成两列，以此方式选择8个位置(2列×4个位置)。进一步，在上述2列之间且在模具中央部附近，以沿模具长边方向、以200mm的间距排成一列的方式选择3个位置。
[熔融工序]
发泡颗粒填充工序之后，一边从插入在所填充的发泡颗粒之间的一方的蒸汽杆进行排气，一边从另一个蒸汽杆供给6秒0.32MPa(G)的蒸汽。然后从供给了所述蒸汽的蒸汽杆进行排气，从所述进行排气的另一个蒸汽杆供给6秒0.32MPa(G)的蒸汽，进行交替加热。之后，进一步从全部的蒸汽杆供给4秒0.32MPa(G)的蒸汽，从而加热发泡颗粒。由此，在中空成型体内，发泡颗粒彼此相互熔融。由此，在中空成型体内形成发泡颗粒成型体，并同时发泡颗粒成型体与中空成型体在发泡颗粒成型体的外表面与中空成型体的内表面相互熔融。
通过插入在发泡颗粒成型体内的蒸汽杆来进行排气，冷却发泡颗粒成型体。之后，打开模具，得到带表皮发泡颗粒成型体。另外，适当地去除带表皮发泡颗粒成型体的毛边(burr)。形成表皮材料的中空成型体的物性如表1所示。所得到的带表皮发泡颗粒成型体的各个物性如表4所示。
此外，制造带表皮发泡颗粒成型体时，实施关于吹塑成型工序中的耐垂伸性、型坯扩宽性的评价。这些评价的结果如表3所示。
实施例2.
除了将表皮材料的平均厚度设定为如表4所示的平均厚度以外，以与实施例1相同的方式得到带表皮发泡颗粒成型体。以与实施例1相同的方式确定所得到的带表皮发泡颗粒成型体的各个物性。其结果如表4所示。此外，以与实施例1相同的方式进行关于耐垂伸性、型坯扩宽性的评价。其结果如表3所示。
实施例3.
使用丙烯-乙烯无规共聚物(r-PP)(Prime Polymer Co.,Ltd.制造，等级名称：E222，熔体流动速率为1.4g/10分[230℃、21.18N]，熔融张力为6.0cN，熔点为142℃，乙烯含量为2.7重量％)作为用于形成中空成型体的丙烯类树脂，并通过将其供给至内径为65mm的挤出机、以200℃进行加热熔融来制成树脂熔融混炼物，除此以外，以与实施例1相同的方式得到带表皮发泡颗粒成型体。形成表皮材料的中空成型体的物性如表1所示。此外，以与实施例1相同的方式确定所得到的带表皮发泡颗粒成型体的各个物性。其结果如表4所示。此外，以与实施例1相同的方式进行关于耐垂伸性、型坯扩宽性的评价。其结果如表3所示。
比较例1.
使用丙烯-乙烯无规共聚物(r-PP)(SunAllomer Ltd.制造，等级名称：PB222A，熔体流动速率为0.75g/10分[230℃、21.18N]，熔融张力为3.9cN，熔点为146℃，乙烯含量为1.5重量％)作为用于形成中空成型体的丙烯类树脂，并将其供给至内径为65mm的挤出机、以210℃进行加热熔融来制成树脂熔融混炼物，除此以外，以与实施例1相同的方式得到带表皮发泡颗粒成型体。形成表皮材料的中空成型体的物性如表1所示。此外，以与实施例1相同的方式确定所得到的带表皮发泡颗粒成体的各个物性。其结果如表4所示。此外，以与实施例1相同的方式进行关于耐垂伸性、型坯扩宽性的评价。其结果如表3所示。
比较例2.
使用丙烯-乙烯无规共聚物(r-PP)(Japan Polypropylene Corporation制造，商品名称：NOVATEC，等级名称：EG7F，熔体流动速率为1.3g/10分[230℃、21.18N]，熔融张力为2.9cN，熔点为142℃，乙烯含量为3.9重量％)作为用于形成中空成型体的丙烯类树脂，并将其供给至内径为65mm的挤出机，如表2所示将模唇间隙设为1.9mm，以210℃进行加热熔融，制成树脂熔融混炼物，除此以外，以与实施例1相同的方式得到带表皮发泡颗粒成型体。形成表皮材料的中空成型体的物性如表1所示。此外，以与实施例1相同的方式确定所得到的带表皮发泡颗粒成型体的各个物性。其结果如表4所示。此外，以与实施例1相同的方式进行关于耐垂伸性、型坯扩宽性的评价。其结果如表3所示。
比较例3.
使用丙烯-乙烯嵌段共聚物(b-PP)(Japan Polypropylene Corporation制造，商品名称：NOVATEC，等级名称：EC9，熔体流动速率为0.5g/10分[230℃、21.18N]，熔融张力为7.0cN，熔点为160℃，乙烯含量为3.9重量％)作为用于形成中空成型体的丙烯类树脂，并将其供给至内径为65mm的挤出机，如表2所示将模唇间隙设为1.4mm，以210℃(模头温度为215℃)进行加热熔融，制成树脂熔融混炼物，除此以外，以与实施例1相同的方式得到带表皮发泡颗粒成型体。另外，在比较例3中，由于想要形成厚度薄的中空成型体时，合模模具时型坯发生了破裂，因此未能得到表皮材料的厚度比1.5mm更薄的带表皮发泡颗粒成型体。以与实施例1相同的方式确定所能得到的带表皮发泡颗粒成型体的各个物性。其结果如表4所示。此外，以与实施例1相同的方式进行关于耐垂伸性、型坯扩宽性的评价。其结果如表3所示。另外，形成表皮材料的中空成型体的物性如表1所示。
比较例4.
使用利用茂金属类催化剂聚合而成的丙烯-乙烯无规共聚物(m-PP)(JapanPolypropylene Corporation制造，商品名称：WINTEC，等级名称：WFX6，熔体流动速率为2g/10分[230℃、21.18N]，熔融张力为1.2cN，熔点为124℃，乙烯含量为2.7重量％)作为用于形成中空成型体的丙烯类树脂，并将其供给至内径为65mm的挤出机，如表2所示将模唇间隙设为1.1mm，以180℃进行加热熔融，制成树脂熔融混炼物，除此以外，以与实施例1相同的方式得到带表皮发泡颗粒成型体。形成表皮材料的中空成型体的物性如表1所示。此外，以与实施例1相同的方式确定所得到的带表皮发泡颗粒成型体的各个物性。其结果如表4所示。此外，以与实施例1相同的方式进行关于耐垂伸性、型坯扩宽性的评价。其结果如表3所示。
以如下方式确定表1所示的形成成为表皮材料的中空成型体的聚丙烯类树脂的物性、以及、表4所示的带表皮发泡颗粒成型体的各个物性。
(聚丙烯类树脂的熔点)
聚丙烯类树脂的熔点相当于熔解峰温度，基于如上所述的使用热流差示扫描热量计而得到的DSC曲线来进行确定。作为热流差示扫描热量计，使用热流差示扫描热量计DSC(TA Instruments制造，Q1000)来进行测定。
(聚丙烯类树脂的总熔解热、部分熔解热及熔解热比)
聚丙烯类树脂的总熔解热、部分熔解热及熔解热比如上所述，通过使用热流差示扫描热量计的方法来测定。另外，熔解热比表示部分熔解热相对于总熔解热之比。
(聚丙烯类树脂的半结晶时间)
半结晶时间通过如上所述的方法进行测定。具体而言，首先，对形成中空成型体的聚丙烯类树脂进行热压(热压温度220℃)从而制作成膜状的试样。将试样的厚度调节为0.2mm(但是容许上下0.02mm的范围的厚度误差)，将试样的尺寸以及形状设为长15mm×宽15mm的四角形状。然后，用盖玻片(cover glass)夹持试样，将夹持有试样的盖玻片保持在支撑体上。将支撑体收纳在结晶化速度测定器(Kotaki Seisakusho Co.,Ltd.制造，MK-801)的空气浴内，使试样完全熔融。接着，以使试样在熔融的状态下位于偏振片之间的方式，将夹持有试样的盖玻片设置在保持为100℃的油浴中。在油浴中随着试样的温度逐渐降低，进行试样的结晶化。随着该试样的结晶化，光学各向异性结晶成分增加，透射偏振片的光发生变化。测定此时透射偏振片的光(解偏振光强度(Depolarization)法)。然后，使用下述公式1所示的阿夫拉米方程、根据结晶度变成1/2的时间算出聚丙烯类树脂的半结晶时间。
[公式1]
1-Xc＝Exp(-ktn)＝(It-Ig)/(IO-Ig)…公式1
其中，在上述公式1中，Xc表示结晶度，k表示结晶化速度常数，n表示阿夫拉米常数，t表示时间(秒)、IO表示解偏振光透射强度[在试样熔融的状态下开始进行测定的时间点的透射光的值(起始点)]，It表示解偏振光透射强度[从测定开始t秒后的透射光的值]，Ig表示解偏振光透射强度[试样为固化的状态时的透射光的值(终点)]。
(熔融张力(MT)、熔融伸长率)
熔融张力、熔融伸长率分别通过如上所述的使用TOYO SEIKI SEISAKU-SHO,LTD.制造的CAPILOGRAPH 1D的方法来测定。
(表皮材料的平均厚度)
对如下剖面进行带表皮发泡颗粒成型体中的表皮材料的平均厚度的测定，即垂直于带表皮发泡颗粒成型体的长边方向中央部以及长边方向两端部附近的总计3个位置的长边方向的剖面。沿各个垂直剖面的表皮周向，以等间隔测定6个位置的垂直剖面的厚度方向的表皮材料的厚度，将所得到的18个位置的厚度的算术平均值(表皮材料的平均厚度)作为表皮材料的平均厚度。
(表皮材料的厚度的均匀性)
对于表皮材料的厚度的均匀性，基于通过实施上述所示的表皮材料的厚度的测定方法而得到的表皮材料的厚度的值，以如下方式进行评价。以下示出评价基准。
○(良好)：表皮材料的厚度的变动系数小于15％。
×(不良)：表皮材料的厚度的变动系数为15％以上。
另外，变动系数基于下述公式2而算出。
[公式2]
变动系数(％)＝(表皮材料的厚度的标准偏差/表皮材料的厚度)×100…公式2
此外，表皮材料的厚度的标准偏差基于下述公式3而算出。
[公式3]
V＝{∑(Ti-Tav)2/(n-1)}1/2···公式3
另外，在上述公式3中，V表示表皮材料的厚度的标准偏差，Ti表示各个测定位置的各个表皮材料的厚度的测定值。如上所述，对带表皮发泡颗粒成型体实施表皮材料的厚度测定的位置为18个位置时，确定T1、T2、T3……T18这18种测定值。此外，Tav表示表皮材料的厚度的算术平均值，n表示测定数。进一步，Σ为表示将对各个测定值计算的(Ti-Tav)2全部相加的数学符号。
(发泡颗粒的表观密度)
在发泡颗粒填充工序中，填充至中空成型体的中空部的发泡颗粒的表观密度(g/L)通过如下方式求出，即，使用金属网等将重量为W1(g)的发泡颗粒群沉浸在装有水的量筒内，由此测定根据水位上升量而读取的该发泡颗粒群的体积V1(L)，并用该发泡颗粒群的重量除以该发泡颗粒群的体积(W1/V1)。
(发泡颗粒成型体的表观密度(发泡体密度))
从带表皮发泡颗粒成型体的板状面的中心部及四角部(除了R部分)的总计5个位置，去除该带表皮发泡颗粒成型体的表皮材料并切出作为测定用试验片的发泡颗粒成型体，发泡颗粒成型体的密度(g/L)由用该发泡颗粒成型体的重量(W2(g))除以利用水淹没法而求出的该发泡颗粒成型体的体积(V2(L))而得到的值(W2/V2)求出。
(带表皮发泡颗粒成型体的表观密度(整体密度))
带表皮发泡颗粒成型体的表观密度(g/L)由用表皮材料覆盖发泡体的重量(W3(g))除以利用水淹没法而求出的带表皮发泡颗粒成型体的体积(V3(L))而得到的(W3/V3)值求出。另外，利用水淹没法求出带表皮发泡颗粒成型体的体积时，以用粘着胶带覆盖蒸汽杆的痕迹(孔)的方式贴附粘着胶带，由此进行密封。
(表皮材料的表面性)
表皮材料的表面性根据对带表皮发泡颗粒成型体的表皮材料的表面平滑性的评价来实施，表面平滑性的评价基于表面粗糙度测定的结果来实施。关于表面粗糙度测定，首先，从带表皮发泡颗粒成型体的板状面的中心部及四角部(除了R部分)的总计5个位置，切出表皮材料并将其作为试验片，对这些试验片测定表面粗糙度。作为用于测定表皮材料的表面粗糙度的测定装置，使用Kosaka Laboratory Ltd.制造的Surfcorde的SE1700α。将试验片静置在测定装置的水平台上，使尖端曲率半径为2μm的触针的尖端抵接在试验片的表面，使试验片以0.5mm/s沿挤出方向移动，按顺序测定触针的上下位移，由此测定粗糙度曲线要素的最大高度粗糙度Rz(μm)，将其作为表面粗糙度的值。作为被定义为使试验片移动的距离的测定长度，选择为截断值(cutoff value)的3倍以上的规定长度。另外，将截断值设定为8mm，其他的参数依据JIS B0601(2001)的定义，得到粗糙度曲线要素的最大高度粗糙度Rz(μm)。基于各个试验片的最大高度粗糙度Rz的算术平均值的结果，以如下方式评价表面平滑性。
○(良好)：Rz为20μm以下。
×(不良)：Rz比20μm还大。
(外观)
通过目视确认所得到的带表皮发泡颗粒成型体的表面状态，并以如下方式评价外观。
○(良好)：表面上转印了和模具相同的形状。
△(稍稍良好)：在带表皮发泡颗粒成型体的侧面等一部分观察到了分模线(dieline)等图样。
×(不良)：模具形状的转印不充分，在带表皮发泡颗粒成型体的表面观察到了分模线等图样。
(剥离强度)
从所得到的带表皮发泡颗粒成型体的中心部及四角部(除了R部)的总计5个位置切出长为50mm、宽为50mm的、在两面包含表皮材料的长方体形状的发泡颗粒成型体试验片(长50mm、宽50mm、厚度25mm)，利用粘合剂将其上下面(表皮面)固定在剥离强度测定用夹具上，利用TENSILON万能试验机以2mm/分的拉伸速度向发泡颗粒成型体试验片施加拉伸载荷，进行拉伸试验。将通过拉伸试验而得到的最大应力作为剥离强度(MPa)。将在拉伸试验中得到的各个试验片的剥离强度的算术平均值分别示于表4。表皮材料与发泡颗粒成型体的粘合非常好，在发泡颗粒间材料发生破坏。
(弯曲弹性模量)
带表皮发泡颗粒成型体的弯曲弹性模量以如下方式测定。即，依据JIS K7171-1994，将所得到的带表皮发泡颗粒成型体直接用作试验样品，在压头的半径R1＝25mm、支撑台的半径R2＝3mm、试验速度为20mm/分、跨度为300mm的条件下进行3点弯曲试验，测定弯曲弹性模量(MPa)。
(比弹性模量)
比弹性模量(MPa/g)通过用弯曲弹性模量除以带表皮发泡颗粒成型体的重量，从而作为(弯曲弹性模量)/(带表皮发泡颗粒成型体的重量)的值而算出。
(发泡颗粒成型体熔融率)
发泡颗粒成型体熔融率(％)为显示带表皮发泡颗粒成型体中的发泡颗粒彼此的熔融性的值，以如下方式确定。
分别对带表皮发泡颗粒成型体的板状面的中心部及四角部(除了R部分)的总计5个位置，以不含表皮材料部分的方式、以长100mm×宽100mm×厚度15mm的尺寸切出长方体形状，将其作为熔融率测定用的试验片。分别对所得到的5个试验片，利用粘合剂将试验片的上下面固定在剥离强度测定用夹具上，通过利用TENSILON万能试验机以2mm/分的拉伸速度进行拉伸试验，由此试验片发生断裂。目视观察因试验片的断裂而形成的断裂面，测量断裂面中所观察到的发泡颗粒中的、被破坏的发泡颗粒的数量和在界面发生了剥离的发泡颗粒的数量。由于熔融率(％)为由((被破坏的发泡颗粒的数量)/(被破坏的发泡颗粒的数量+在界面发生了剥离的发泡颗粒的数量))×100这一公式得到的值，因此基于该公式，算出各个试验片的熔融率(％)。将各个试验片的熔融率的算术平均值作为发泡颗粒成型体熔融率(％)。
此外，关于表3所示的耐垂伸性、型坯扩宽性的评价，以如下方式实施。
(型坯扩宽性)
通过目视确认：通过向从挤出机挤出聚丙烯类树脂而形成的型坯内吹入加压空气，相对于模头环直径，型坯能够以何种程度不破裂而扩宽。具体而言，除了将模头的唇部的间隙设定为2mm以外，以与各个实施例以及比较例相同的条件挤出型坯，完成挤出后，捏缩型坯下部，向型坯内吹入0.2MPa(G)的加热空气从而使型坯扩宽，用录像机拍摄其样态。基于录像机的影像，测量型坯的扩宽直径为最大时的直径(最大扩宽直径)，用该值除以模唇的直径(模唇间隙)，由此求出作为(型坯的最大扩宽直径)/(模唇的直径)的扩宽比。基于扩宽比，具体进行如下的评价。
○(良好)：扩宽比为1.3以上。
△(稍稍良好)：扩宽比为1.2以上且小于1.3。
×(不良)：扩宽比小于1.2。
(耐垂伸性)
关于各个实施例以及各个比较例的耐垂伸性，以如下方式实施。除了将模头的唇部的间隙设定为1mm以外，使用与各个实施例以及比较例制造带表皮发泡颗粒成型体时相同的条件以及方法，将聚丙烯类树脂从模头挤出从而分别形成型坯。分别测定基于各个实施例以及比较例的条件以及方法而形成的型坯的长度从达到90cm时至达到150cm时的时间(型坯伸长时间)。然后，基于该型坯伸长时间并基于如下的基准，对各个实施例以及各个比较例的耐垂伸性进行评价。另外，该时间越长，型坯的壁厚控制越容易。
◎(极好)：型坯伸长时间为8秒以上。
○(良好)：型坯伸长时间为6秒以上且小于8秒。
△(稍稍良好)：型坯伸长时间为3秒以上且小于6秒。
×(不良)：型坯伸长时间小于3秒。
Figure GDA0002108387710000281
[表2]
Figure GDA0002108387710000291
[表3]
序号 耐垂伸性 型坯扩宽性
实施例1 ◎ ○
实施例2 ◎ ○
实施例3 ○ ○
比较例1 ◎ ○
比较例2 ○ △
比较例3 ◎ ×
比较例4 △ △
Figure GDA0002108387710000301
附图标记说明
1：型坯；2：模具；3：模头；4：导气管；5：吸引管；10：中空成型体(表皮)；20：发泡颗粒成型体；22：带表皮发泡颗粒成型体；6：缸体；7、8：杆；9：填充用送料器。

Claims (4)

1.一种带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其将挤出聚丙烯类树脂而形成的软化状态的型坯吹塑成型而形成作为所述带表皮发泡颗粒成型体的表皮材料的中空成型体，将聚丙烯类树脂发泡颗粒填充在该中空成型体的中空部，向所述中空成型体内供给加热介质，使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒彼此加热熔融，并同时使所述聚丙烯类树脂发泡颗粒和所述中空成型体加热熔融，其特征在于，
所述带表皮发泡颗粒成型体的表皮材料的平均厚度为0.3mm以上1.5mm以下，
形成所述中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融伸长率为100m/分以上，该聚丙烯类树脂的100℃下的半结晶时间为25秒以上80秒以下，热流差示扫描热量测定中的该聚丙烯类树脂的熔解峰温度为130℃以上155℃以下，该聚丙烯类树脂的140℃以上的部分熔解热为20J/g以上50J/g以下，该聚丙烯类树脂的部分熔解热相对于该聚丙烯类树脂的总熔解热之比(部分熔解热/总熔解热)为0.2以上0.8以下。
2.根据权利要求1所述的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其特征在于，形成所述中空成型体的聚丙烯类树脂的190℃下的熔融张力为3cN以上。
3.根据权利要求1或2所述的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其特征在于，所述中空成型体与发泡颗粒成型体的剥离强度为0.4MPa以上。
4.根据权利要求1或2所述的带表皮发泡颗粒成型体的制造方法，其特征在于，所述带表皮发泡颗粒成型体的挤出方向的长度为500mm以上。
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