JP2023054621A - 発泡成形用樹脂及びその製造方法、発泡成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂が利用可能であり、かつ優れた発泡成形性を有する発泡成形用樹脂の製造方法を提供する。【解決手段】押出機２を用いて、ポリプロピレン系樹脂と低密度ポリエチレンを含む原料樹脂４を溶融混練する工程を備える発泡成形用樹脂の製造方法であって、押出機は、原料樹脂が投入されるシリンダ２ａとシリンダ内に回転可能に配置されたスクリュー２ｂを備え、スクリューは中央部とフライト部を備え、中央部はスクリューの回転軸に沿って延び、フライト部は中央部から径方向外側に突出するように設けられ、フライト部はスクリューの回転に伴って原料樹脂をスクリューの先端に向けて搬送可能な形状であり、スクリューの、フライト部での直径をＤとし、フライト部の、シリンダの内面に対向するフライト表面の面積をＳとすると、Ｓ／Ｄは８００～１５００である、方法が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、発泡成形用樹脂及びその製造方法、発泡成形体の製造方法に関する。

発泡成形体として、例えば自動車のインストルメントパネル内に取り付けられる各種空調ダクトが知られている。これら空調ダクトには、発泡した樹脂材料を成形した発泡ダクトが広く用いられている。発泡ダクトは、軽量であり、例えばポリオレフィン系樹脂などの樹脂材料に発泡剤を加えて溶融混練し、押出機のダイから押出される発泡パリソンをブロー成形することにより容易に製造することが出来る。

発泡成形体に用いられる樹脂材料としては、ポリオレフィン系樹脂が広く用いられており、中でもポリプロピレン系樹脂が一般的である（特許文献１）。

特許文献１には、長鎖分岐ホモポリプロピレンと、長鎖分岐ブロックポリプロピレンと、ポリエチレン系エラストマーを混合したに発泡剤を添加し、ブロー成形した発泡成形体が開示されている。

特開２０１８－１４１０３１号公報

ところで、市販されているポリプロピレンやブロックポリプロピレンの大部分は、長鎖分岐構造を有しておらず、長鎖分岐ホモポリプロピレンや長鎖分岐ブロックポリプロピレンは、高価であったり、入手が容易でなかったりする場合があるので、長鎖分岐構造を有さないポリプロピレンを用いて発泡成形体を製造することが望まれている。

一方、長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂は、三次元網目構造を有していないので、このようなポリプロピレン系樹脂を用いて発泡成形体を製造すると表面での破泡や気泡同士の合一が生じやすいという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂が利用可能でありかつ優れた発泡成形性を有する発泡成形用樹脂の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、押出機を用いて、ポリプロピレン系樹脂と低密度ポリエチレンを含む原料樹脂を溶融混練する工程を備える発泡成形用樹脂の製造方法であって、前記ポリプロピレン系樹脂と前記低密度ポリエチレンの合計に対する前記低密度ポリエチレンの含有量が２０～５０質量％であり、前記押出機は、前記原料樹脂が投入されるシリンダと、前記シリンダ内に回転可能に配置されたスクリューを備え、前記スクリューは、中央部と、フライト部を備え、前記中央部は、前記スクリューの回転軸に沿って延び、前記フライト部は、前記中央部から径方向外側に突出するように設けられ、前記フライト部は、前記スクリューの回転に伴って前記原料樹脂を前記スクリューの先端に向けて搬送可能な形状であり、前記スクリューの、前記フライト部での直径をＤとし、前記フライト部の、前記シリンダの内面に対向するフライト表面の面積をＳとすると、Ｓ／Ｄは、８００～１５００である、方法が提供される。

本発明者は、まず、低密度ポリエチレン（以下、「ＬＤＰＥ」）が長鎖分岐構造を有することに着目して、ポリプロピレン（以下、「ＰＰ」）系樹脂とＬＤＰＥを混合することを考え、実際に、押出機を用いて、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥを含む原料樹脂を溶融混練して発泡成形用樹脂を製造し、得られた発泡成形用樹脂を用いて発泡成形体を製造した。しかし、得られた発泡成形体は、表面に破泡が多く、この方法で得られた発泡成形用樹脂の発泡成形性は、良好でなかった。

発泡成形性が良好にならない原因について調査をしたところ、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥは相溶性が低いために、一般に用いられている押出機では、両者が十分に混練されず、そのために、ＬＤＰＥを添加したことによる発泡成形性の向上効果が限定的であったことが分かった。

そして、この知見に基づき、Ｓ／Ｄが８００～１５００となるスクリューを有する押出機を用いて、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥを含む原料樹脂を溶融混練して発泡成形用樹脂を製造し、得られた発泡成形用樹脂を用いて発泡成形体を製造した。得られた発泡成形体は、表面の破泡が少なく、この方法で得られた発泡成形用樹脂の発泡成形性が優れていることが分かり、本発明の完成に到った。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、ポリプロピレン系樹脂と低密度ポリエチレンを含む原料樹脂が溶融混練されて構成される発泡成形用樹脂であって、前記ポリプロピレン系樹脂と前記低密度ポリエチレンの合計に対する前記低密度ポリエチレンの含有量が２０～５０質量％であり、前記発泡成形用樹脂は、メルトフローレイトが３．２０～３．８０ｇ／１０分であり、メルトテンションが３５～９０ｍＮである、発泡成形用樹脂である。
好ましくは、前記記載の方法で製造した発泡成形用樹脂又は前記記載の発泡成形用樹脂を用いて発泡パリソンを形成し、前記発泡パリソンを成形して発泡成形体を得る工程を備える、発泡成形体の製造方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記成形は、ブロー成形又は真空成形である、方法である。

本発明の一実施形態の発泡成形体の製造方法で利用可能な発泡成形機１の一例を示す。 図２Ａは、図１中の領域Ａの拡大図であり、図２Ｂは、図２Ａからシリンダ２ａを除いた図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

１．発泡成形用樹脂の製造方法
図１を用いて、本発明の一実施形態の発泡成形用樹脂の製造方法について説明する。この方法は、押出機を用いて、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥを含む原料樹脂４を溶融混練する工程を備える。以下、各構成について詳細に説明する。

＜原料樹脂４＞
原料樹脂４は、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥを含む。原料樹脂４は、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥのみを含んでもよく、その他の樹脂を含んでもよい。原料樹脂４中のＰＰ系樹脂とＬＤＰＥの割合は、例えば６０質量％以上である。この割合は、例えば６０～１００質量％であり、具体的には例えば、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００質量％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。原料樹脂４には、各種の添加剤（核剤、着色剤、酸化防止剤等）を添加してもよい。添加剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましい。

＜ＰＰ系樹脂＞
ＰＰ系樹脂は、ＰＰを主成分とする樹脂である。ＰＰ系樹脂を構成する単量体単位中のプロピレン単位の割合は、６０質量％であり、８０質量％以上が好ましい。この割合は、例えば６０～１００質量％であり、具体的には例えば、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００質量％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内又は何れか以上であってもよい。

ＰＰ系樹脂は、プロピレンの単独重合体（つまり、ホモポリプロピレン）であってもよく、プロピレンと他のオレフィン（エチレン等）の共重合体（ランダム共重合体又はブロック共重合体。以下、ランダム共重合体を「ランダムポリプロピレン」、ブロック共重合体を「ブロックポリプロピレン」と称する。）であってもよく、これらの混合物であってもよい。耐熱性の観点からＰＰ系樹脂は、ホモポリプロピレン又はブロックポリプロピレンであることが好ましい。

ＰＰ系樹脂は、長鎖分岐構造を有するものであってもよいが、本発明は、ＰＰ系樹脂が長鎖分岐構造を有しない場合であっても発泡成形性が良好になる点が特徴的であるので、ＰＰ系樹脂が長鎖分岐構造を有しない場合に、本発明を適用することの技術的意義が顕著である。また、ＰＰ系樹脂が長鎖分岐構造を有する場合、せん断や酸化劣化による主鎖分裂が起こりやすいので、ＰＰ系樹脂は分岐構造を有さないことが好ましい。

ＰＰ系樹脂の長鎖分岐の程度は、分岐指数ｇ'を用いて評価することができる。ｇ'は、評価対象のポリマーの固有粘度［η］ｂｒと同じ分子量を有する線状ポリマーの固有粘度［η］ｌｉｎの比、すなわち、［η］ｂｒ／［η］ｌｉｎによって与えられる。定義は、例えば「ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ－４」（Ｊ．Ｖ．Ｄａｗｋｉｎｓｅｄ．ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９８３）に、記載されており、当業者にとって公知の指標である。ｇ'の値が小さいほど、長鎖分岐の程度が顕著である。

ＰＰ系樹脂のｇ'の値は、例えば０．９５以上であり、０．９５～１．００が好ましい。この値は、具体的には例えば、具体的には例えば、０．９５、０．９６、０．９７、０．９８、０．９９、１．００であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

ＰＰ系樹脂のメルトテンション（以下、「ＭＴ」）は、特に限定されないが、ＰＰ系樹脂が長鎖分岐構造を有さない場合にＭＴが低くなる傾向にあるので、ＭＴが低い場合に本発明を適用することの技術的意義が顕著である。この観点では、ＰＰ系樹脂のＭＴは、１００ｍＮ以下が好ましく、５０ｍＮ以下がさらに好ましい。このＭＴは、例えば１～１００ｍＮであり、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００ｍＮであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内又は何れか以下であってもよい。本明細書において、ＭＴは、メルトテンションテスター（株式会社東洋精機製作所製）を用い、試験温度２３０℃、押出速度１０ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径８０ｍｍのローラに巻き取り速度１６ｒｐｍで巻き取ったときの張力を意味する。

ＰＰ系樹脂のメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ」）は、特に限定されないが、例えば、０．５～１０（ｇ／１０分）であり、具体的には例えば、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０（ｇ／１０分）であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。本明細書において、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ－７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定を行って得られる値を意味する。

＜ＬＤＰＥ＞
ＬＤＰＥは、長鎖分岐構造を有するポリエチレンである。ＬＤＰＥの密度（ｇ／ｃｍ^３）は、０．９１０以上０．９３０未満であり、０．９１５以上０．９２５以下が好ましい。この密度は、具体的には例えば、０．９１０、０．９１５、０．９２０、０．９２５、０．９２９であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。ＬＤＰＥは、一例では、空気中の酸素または過酸化物などラジカル開始剤を触媒とし、エチレンを１，０００～４，０００気圧・１００～３５０℃の環境下で、多段ガス圧縮機を用いて重合することができる。

ＬＤＰＥが長鎖分岐構造を有しているために、ＬＤＰＥを配合することによって、発泡成形用樹脂の発泡成形性を向上させることができる。

ＬＤＰＥのＭＦＲは、特に限定されないが、例えば、０．５～１０（ｇ／１０分）であり、具体的には例えば、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０（ｇ／１０分）であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥの合計に対するＬＤＰＥの含有量は、２０～５０質量％である。ＬＤＰＥの含有量が少なすぎると、発泡成形性の向上効果が不十分になりやすく、ＬＤＰＥの含有量が多すぎると耐熱性やポリプロピレンとの溶着性が不十分になりやすい。この含有量は、具体的には例えば、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０質量％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

＜押出機２＞
図１に示すように、押出機２は、原料樹脂４が投入されるシリンダ２ａと、シリンダ２ａ内に回転可能に配置されたスクリュー２ｂを備える。

原料樹脂４は、ＰＰ系樹脂のペレット４ａと、ＬＤＰＥのペレット４ｂを含むことが好ましい。原料樹脂４は、シリンダ２ａに装着されたホッパー２ｃを介してシリンダ２ａ内に投入される。

スクリュー２ｂは、モーター２ｄによって回転駆動可能に構成されている。スクリュー２ｂを回転させることによって、原料樹脂４を溶融混練するとともに、原料樹脂４をシリンダ２ａの先端に向けて搬送し、シリンダ２ａの先端に設けられた吐出口２ｅを通じて押し出すことが可能になっている。

図２に示すように、スクリュー２ｂは、中央部２ｂ１と、フライト部２ｂ２を備える。中央部２ｂ１は、スクリュー２ｂの回転軸に沿って延びる。フライト部２ｂ２は、中央部２ｂ１から径方向外側に突出するように設けられる。フライト部２ｂ２は、スクリュー２ｂの回転に伴って原料樹脂４をスクリュー２ｂの先端に向けて搬送可能な形状であればよく、一例では螺旋状であるが、別の形状であってもよい。

フライト部２ｂ２と、シリンダ２ａの内面の間には、クリアランスＣが設けられており、シリンダ２ａ内の原料樹脂４がクリアランスＣを通過する際に、原料樹脂４にせん断力が加わって原料樹脂４に含まれるＰＰ系樹脂とＬＤＰＥが混ぜ合わされる。クリアランスＣの大きさは、例えば０．１０～０．２０ｍｍの範囲内である。

スクリュー２ｂの、フライト部２ｂ２での直径（別の表現では、フライト部２ｂ２の、シリンダ２ａの内面に対向するフライト表面２ｂ３の回転軌跡の直径）をＤとすると、Ｄは、例えば、１０～３００ｍｍであり、具体的には例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２５０、３００ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

フライト表面２ｂ３の面積をＳとすると、Ｓ／Ｄは、８００～１５００であることが好ましい。面積Ｓは、例えば、（フライト表面２ｂ３の幅Ｗ）×（フライト部２ｂ２の長手方向の長さ）で算出することができる。Ｓ／Ｄが大きいほど、原料樹脂４に加わるせん断力が大きくなり、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥを溶融混練して得られる発泡成形用樹脂中でのＰＰ系樹脂とＬＤＰＥの分散性が向上する。一方、原料樹脂４に加わるせん断力が大きすぎると、原料樹脂４が過度に発熱して劣化してしまう場合がある。Ｓ／Ｄは、具体的には例えば、８００、８５０、９００、９５０、１０００、１０５０、１１００、１１５０、１２００、１２５０、１３００、１３５０、１４００、１４５０、１５００であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

フライト部２ｂ２が設けられている部位の、スクリュー２ｂの長さをＬとすると、Ｌ／Ｄは、例えば、２０～８０であり、具体的には例えば、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

フライト部２ｂ２が螺旋形状である場合、螺旋を構成する楕円の長手方向の長さをＬ１とすると、Ｌ１／Ｄは、例えば１．０５～２であり、具体的には例えば、１．０５、１．１、１．１５、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

フライト表面２ｂ３の幅（フライト部２ｂ２の長手方向に垂直な方向の長さ）をＷとすると、Ｗ／０．１Ｄは、例えば、０．５～２であり、具体的には例えば、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

スクリュー２ｂの回転速度は、特に限定されないが、例えば、１０～２００ｒｐｍであり、３０～１２０ｒｐｍが好ましい。この回転速度は、具体的には例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００ｒｐｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

押出機２からの発泡成形用樹脂の押出速度をＶとすると、Ｖ／Ｄ^２（ｇ／ｈｒ・ｍｍ^２）は、１～５０であり、具体的には例えば、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

原料樹脂４の加熱温度は、例えば、１５０～２５０℃であり、具体的には例えば、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０℃であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

＜インジェクタ３＞
押出機２のシリンダ２ａには、シリンダ２ａ内に発泡剤を注入するためのインジェクタ３が設けられる。インジェクタ３から注入される発泡剤は、物理発泡剤、化学発泡剤、及びその混合物が挙げられるが、物理発泡剤が好ましい。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、及びブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、さらにはそれらの超臨界流体を用いることができる。これらの中で、発泡剤としては、空気、炭酸ガス、または窒素ガスを用いることが好ましい。これらを用いることで有機物の混入を防ぐことができ、耐久性等の低下を抑制することが出来る。超臨界流体を用いることで、均一且つ確実に発泡することができる。超臨界流体としては、二酸化炭素、窒素などを用いて作ることが好ましく、窒素であれば臨界温度－１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上、二酸化炭素であれば臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすることにより得られる。化学発泡剤としては、酸（例：クエン酸又はその塩）と塩基（例：重曹）との化学反応により炭酸ガスを発生させるものが挙げられる。化学発泡剤は、インジェクタ３から注入する代わりに、ホッパー２ｃから投入してもよい。

＜発泡成形用樹脂＞
上記の方法で製造された発泡成形用樹脂（以下、「本実施形態の発泡成形用樹脂」）は、ＰＰ系樹脂とＬＤＰＥが高分散されており、ＰＰ系樹脂のマトリックス中にＬＤＰＥが微粒子状になって分散されていることが好ましい。この発泡成形用樹脂は、原料樹脂４と同様の組成を有するので、原料樹脂４についての上述の記載は、発泡成形用樹脂についても当てはまる。

本実施形態の発泡成形用樹脂は、ＰＰ系樹脂が有する特性をある程度維持しつつ、ＬＤＰＥが有する特性もある程度有する。ＬＤＰＥは、ＰＰ系樹脂に比べて発泡成形性が優れているので、本実施形態の発泡成形用樹脂もＰＰ系樹脂よりも優れた発泡成形性を有する。また、ＬＤＰＥは、ＰＰ系樹脂に比べて低温耐衝撃性が優れているので、本実施形態の発泡成形用樹脂もＰＰ系樹脂よりも優れた低温耐衝撃性を有する。

さらに、ＰＰ系樹脂は、ＬＤＰＥよりも耐熱性及びＰＰとの溶着性が優れているので、本実施形態の発泡成形用樹脂もＬＤＰＥよりも優れた耐熱性及びＰＰとの溶着性を有する。

また、本実施形態の発泡成形用樹脂は、好ましくは、ＭＦＲが３．２０～３．８０ｇ／１０分であり、ＭＴが３５～９０ｍＮである。このような新規な物性を有することによって上記の技術的効果が奏される。ＭＦＲは、具体的には例えば、３．２０、３．３０、３．４０、３．５０、３．６０、３．７０、３．８０ｇ／１０分であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。ＭＴは、具体的には例えば、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０ｍＮであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

２．発泡成形体の製造方法
本発明の一実施形態の発泡成形体の製造方法は、上記の方法で製造した発泡成形用樹脂又は上記の発泡成形用樹脂を用いて発泡パリソンを形成し、前記発泡パリソンを成形して発泡成形体を得る工程を備える。

本実施形態の方法は、例えば、図１に例示される発泡成形機１を用いて実施可能である。発泡成形機１は、押出機２と、インジェクタ３と、ヘッド１８と、分割金型１９を備える。押出機２とヘッド１８は、連結管２５で連結されている。

＜押出機２＞
押出機２では、原料樹脂と発泡剤と共に溶融混練されることによって発泡剤を含む発泡成形用樹脂が形成され、この発泡成形用樹脂が吐出口２ｅを通じて吐出されて、ヘッド１８に注入される。

＜ヘッド１８＞
ヘッド１８にはスリットが設けられており、このスリットを通じて、発泡剤を含む発泡成形用樹脂を押し出すことによって、発泡パリソン２３を形成することができる。発泡パリソン２３の形状は、特に限定されず、円筒状であってもよく、シート状であってもよい。なお、発泡剤を含む発泡成形用樹脂を所定量貯留した後に一度に押出可能に構成されたアキュームレータを備えてもよい。アキュームレータは、押出機２とヘッド１８の間に設けてもよく、ヘッド１８に内蔵してもよい。

＜分割金型１９＞
発泡パリソン２３は、一対の分割金型１９間に導かれる。分割金型１９を用いて発泡パリソン２３の成形を行うことによって発泡成形体が得られる。分割金型１９を用いた成形の方法は特に限定されず、分割金型１９のキャビティ内にエアを吹き込んで成形を行うブロー成形であってもよく、分割金型１９のキャビティの内面からキャビティ内を減圧して発泡パリソン２３の成形を行う真空成形であってもよく、その組み合わせであってもよい。ブロー成形の場合、エアは、例えば０．０５～０．１５ＭＰａの圧力範囲で吹き込む。ブロー成形や真空成形では、発泡パリソン２３が引き伸ばされるので、破泡が生じやすい。このため、ブロー成形又は真空成形の場合に、本発明を適用する技術的意義が顕著である。

成形後に、冷えて固化した樹脂材料における完成品以外の部分を粉砕して回収樹脂材料とし、再度、発泡成形体の製造に用いることができる。

＜発泡成形体＞
上述した通り、本実施形態の発泡成形用樹脂は、発泡成形性が優れているので、この発泡成形用樹脂を用いることによって、表面での破泡や気泡同士の合一が生じにくい発泡成形体が得られる。

また、本実施形態の発泡成形用樹脂は、低温耐衝撃性、耐熱性、及びＰＰとの溶着性も優れているので、この発泡成形用樹脂を用いることによって、低温耐衝撃性、耐熱性、及びＰＰとの溶着性が優れた発泡成形体が得られる。

発泡成形体の発泡倍率は、特に限定されないが、例えば、１．１～８倍であり、１．５～６倍が好ましい。この発泡倍率は、具体的には例えば、１．１、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０倍であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

発泡成形体は、中空体であることが好ましく、平均肉厚は、例えば１．５～５ｍｍであり、具体的には例えば、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

１．スクリュー２ｂの準備
スクリュー２ｂとして、表１に示すスクリューＳ１～Ｓ４及びＣＳ１～ＣＳ４を準備した。これらのスクリューは、何れも、フライト部２ｂ２が螺旋形状を有し、Ｌ１（フライト部２ｂ２を構成する楕円の長手方向の長さ）／Ｄが１．１２、Ｗ（フライト表面の２ｂ３の幅）／０．１Ｄが１である。これらのスクリューのフライト部での直径Ｄ及びフライト表面の面積Ｓは、表１に示す通りである。フライト表面の面積Ｓは、スクリュー２ｂの長さＬを変更することによって変更した。

２．発泡成形体の製造
＜実施例１＞
実施例１では、図１に示す発泡成形機１を用いて、発泡成形体を作製した。押出機２のスクリュー２ｂとしては、スクリューＳ１を用いた。クリアランスＣの大きさは、０．１５±０．０５ｍｍとした。原料樹脂としては、ＰＰ系樹脂（日本ポリプロ株式会社製、ノバテックＰＰ・ＢＣ４ＢＳＷ）とＬＤＰＥ（旭化成株式会社製、サンテック－ＬＤ・Ｍ１８２０）のそれぞれのペレットを表２に示す割合で配合したものを用いた。また、樹脂１００質量部に対して、核剤として２０ｗｔ％の炭酸水素ナトリウム系発泡剤を含むＬＤＰＥベースマスターバッチ（大日精化工業株式会社製、商品名「ファインセルマスターＰ０２１７Ｋ」）を１．０重量部、及び着色剤として４０ｗｔ％のカーボンブラックを含むＬＬＤＰＥベースマスターバッチ１．０重量部を添加した。押出機２内の樹脂の温度が１９０～２００℃になるように各部位の温度制御を行った。スクリューの回転速度は、６０ｒｐｍとした。発泡剤は、Ｎ_２ガスを用い、インジェクタ３を介して注入した。注入量は、０．４［ｗｔ．％］（Ｎ_２注入量／樹脂押出量）とした。発泡パリソン２３の厚さは、発泡成形体の厚さが２ｍｍになるように調節した。

以上の条件で形成された発泡パリソン２３を分割金型１９の間に配置した後に、分割金型１９の型締めを行って、中空の発泡成形体を得た。

＜実施例２～８及び比較例１～１３＞
スクリューの種類と原料樹脂の組成を表２～表４に示すように変更した以外は、実施例１と同様に発泡成形体を製造した。

２．物性測定
各実施例・比較例の発泡成形体からサンプル片を切り出し、ＭＦＲ及びＭＴの測定を行った。その結果を表２～表４に示す。

３．評価
作製した発泡成形体について、発泡成形性、耐熱性、ＰＰとの溶着性及び低温耐衝撃性を以下の方法で評価した。その結果を表２～表４に示す。表２～表４に示すように、全ての実施例では、全ての評価結果が◎又は○であった。一方、全ての比較例では、少なくとも１つの評価結果が△又は×であった。

＜発泡成形性＞
発泡成形性は、発泡成形体の発泡倍率の測定を行い、以下の基準で評価した。
◎：２．８倍以上
○：１．８倍以上、２．８倍未満
△：１．４倍以上、１．８倍未満
×：１．４倍未満

＜耐熱性＞
耐熱性は、ＪＩＳ７１６１－２に準拠して、発泡成形体から試験片を切り取り、この試験片について、８０℃での引張弾性率を測定し、以下の基準で評価した。
◎：７５ＭＰａ以上
○：５５ＭＰａ以上、７５ＭＰａ未満
△：３５ＭＰａ以上、５５ＭＰａ未満
×：３５ＭＰａ未満

＜ＰＰとの溶着性＞
ＰＰとの溶着性は、発泡成形体をポリプロピレンの板に超音波溶着した部材について、室温で引張破壊試験を行い、引張破壊に必要な引張荷重の大きさに基づいて、以下の基準で評価した。
◎：２０Ｎ／ｃｍ^２以上
○：１５Ｎ／ｃｍ^２以上、２０Ｎ／ｃｍ^２未満
△：１０Ｎ／ｃｍ^２以上、１５Ｎ／ｃｍ^２未満
×：１０Ｎ／ｃｍ^２未満

＜低温耐衝撃性＞
低温耐衝撃性は、ＪＩＳ Ｋ ７１１０に準拠して、発泡成形体について－１０℃のＩＺＯＤ強度を測定し、以下の基準で評価した。
◎：１０ｋＪ／ｍ^３以上
○：８ｋＪ／ｍ^２以上、１０ｋＪ／ｍ^２未満
△：５ｋＪ／ｍ^２以上、８ｋＪ／ｍ^２未満
×：５ｋＪ／ｍ^２未満

１ ：発泡成形機
２ ：押出機
２ａ ：シリンダ
２ｂ ：スクリュー
２ｂ１ ：中央部
２ｂ２ ：フライト部
２ｂ３ ：フライト表面
２ｃ ：ホッパー
２ｄ ：モーター
２ｅ ：吐出口
３ ：インジェクタ
４ ：原料樹脂
４ａ ：ペレット
４ｂ ：ペレット
１８ ：ヘッド
１９ ：分割金型
２３ ：発泡パリソン
２５ ：連結管

Claims (4)

1. 押出機を用いて、ポリプロピレン系樹脂と低密度ポリエチレンを含む原料樹脂を溶融混練する工程を備える発泡成形用樹脂の製造方法であって、
   前記ポリプロピレン系樹脂と前記低密度ポリエチレンの合計に対する前記低密度ポリエチレンの含有量が２０～５０質量％であり、
   前記押出機は、前記原料樹脂が投入されるシリンダと、前記シリンダ内に回転可能に配置されたスクリューを備え、
   前記スクリューは、中央部と、フライト部を備え、前記中央部は、前記スクリューの回転軸に沿って延び、前記フライト部は、前記中央部から径方向外側に突出するように設けられ、前記フライト部は、前記スクリューの回転に伴って前記原料樹脂を前記スクリューの先端に向けて搬送可能な形状であり、
   前記スクリューの、前記フライト部での直径をＤとし、
   前記フライト部の、前記シリンダの内面に対向するフライト表面の面積をＳとすると、
   Ｓ／Ｄは、８００～１５００である、方法。
2. ポリプロピレン系樹脂と低密度ポリエチレンを含む原料樹脂が溶融混練されて構成される発泡成形用樹脂であって、
   前記ポリプロピレン系樹脂と前記低密度ポリエチレンの合計に対する前記低密度ポリエチレンの含有量が２０～５０質量％であり、
   前記発泡成形用樹脂は、メルトフローレイトが３．２０～３．８０ｇ／１０分であり、メルトテンションが３５～９０ｍＮである、発泡成形用樹脂。
3. 請求項１に記載の方法で製造した発泡成形用樹脂又は請求項２に記載の発泡成形用樹脂を用いて発泡パリソンを形成し、前記発泡パリソンを成形して発泡成形体を得る工程を備える、発泡成形体の製造方法。
4. 請求項３に記載の方法であって、
   前記成形は、ブロー成形又は真空成形である、方法。

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