JP3814032B2

JP3814032B2 - 成形品

Info

Publication number: JP3814032B2
Application number: JP29209996A
Authority: JP
Inventors: 実基彦木村; 倫生吉崎; 孝一本田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Chisso Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; JNC Corp
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: EP1208954A3; EP1208954B1; US6299807B1; EP0839624A2; EP0839624B1; JPH10128795A; DE69719284D1; DE69719284T2; DE69734843D1; EP0839624A3; US5972491A; EP1208954A2; DE69734843T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂成形材料よりなる成形品に関する。詳しくは、本発明は断熱性、剛性及び軽量性に優れる車両用部品、電気機器部品、保温・保冷容器等に好適な成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、種々の用途に使用される熱可塑性樹脂成形品として、熱可塑性樹脂を発泡させた成形品や、熱可塑性樹脂及びフィラーよりなる組成物を発泡させたものを用いた成形品などが提案されていた。
【０００３】
特に、自動車、二輪車等の車両用部品や、複写機、プリンター、エアコン等の電気機器部品の中には、エンジンやモーターからの熱伝導を遮断するなどの理由から断熱性が要求されるものが多く、発泡性成形材料の使用がしばしば試みられている。また、日用品の中にも、クーラーボックスなどの保温・保冷容器など断熱性を必要とするものがあり、発泡性成形材料を用いた成形品も多い。
【０００４】
しかし、断熱性をもたせるために発泡性の材料を用いると、成形品全体の剛性が低下する傾向にある。剛性を高めるために成形材料にフィラーを加えることが考えられるが、フィラーを少量加えても発泡性材料の場合は十分な剛性を得るのが容易ではない。一方、フィラーを多く充填すると重量が増すが、上記のような部品は通常軽量性が要求されることが多いため、軽量性が損なわれるのは好ましくない。
【０００５】
これに対し、表面に非発泡層を有する低発泡合成樹脂の一体成形体を洗濯機用脱水槽に用いることにより軽量化及び剛性向上を可能にすることが報告されている（特開昭５７−６６７９８号公報）。しかしながら、このものは、側面部分も含めて成形品全体をかかる低発泡性合成樹脂で構成しているため、特に上方からの負荷に対する剛性が十分に高いとは言えないものであった。
【０００６】
従って、剛性と軽量性を兼ね備え、しかも断熱性にも優れた成形品の開発が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、優れた断熱性、剛性、及び軽量性を同時に具備する熱可塑性樹脂成形品及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、無発泡の表面層と発泡した内層とから構成される多層構造の部位と無発泡の部位とを備えた成形品が上記課題を解決しうることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂成形材料からなる成形品であって、無発泡の前記成形材料からなる表面層及び発泡した前記成形材料からなる内層から構成される多層構造の部位と、無発泡の前記成形材料のみからなる部位とを有する成形品を提供する。
【００１１】
本発明の成形品は、無発泡の成形材料からなる緻密な表面層（以下、「無発泡層」ともいう）と、発泡した成形材料からなる内層（以下、「発泡層」ともいう）とから構成される多層構造の部位と、無発泡の成形材料のみからなる緻密な部位とを有するため、軽量性及び断熱性を向上させ、しかも成形品全体の剛性を格段に高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
（１）熱可塑性樹脂成形材料
本発明で用いる熱可塑性樹脂成形材料は、加熱すると温度上昇とともに軟化、流動化し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になるサイクルを繰り返すことができる熱可塑性樹脂を主成分とする成形材料であれば特に限定されず、必要に応じて種々の充填材や添加剤を含有していてもよい。
【００１５】
熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、メタクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００１６】
これらのうち、比較的軽量な成形品が得られることからポリプロピレンが特に好ましい。ポリプロピレンとしては、プロピレン単独重合体又はプロピレン−α−オレフィン共重合体のいずれを用いることもできる。前記共重合体の共重合成分であるα−オレフィンとしては、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン等が挙げられる。プロピレン−α−オレフィン共重合体中のα−オレフィン単位の割合は、全構成単位の１０％以下が好ましい。
【００１７】
また、プロピレン単独重合体及びプロピレン−α−オレフィン共重合体の樹脂組成物を用いることもできる。前記樹脂組成物としては、プロピレン単独重合体とプロピレン−α−オレフィン共重合体とを溶融混練等で混合したものであってもよく、また、複数の重合器を使用する多段重合で製造して得られるものであってもよい。多段重合によるものとしては、例えば１段目でプロピレン単独重合体を製造し、２段目でプロピレン−α−オレフィン共重合体を製造することにより得られるプロピレン単独重合体とプロピレン−α−オレフィン共重合体との組成物（俗称ブロック共重合体）を挙げることができる。
【００１８】
さらに、本発明で用いる熱可塑性樹脂としては、不飽和モノマーによる変性ポリプロピレン等の変性重合体を例示することもできる。
用いるポリプロピレンのＪＩＳ−Ｋ−７２１０の試験条件１４（２３０℃；２１．１８Ｎ）に基づくメルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」と略す）は、厚みの薄い成形品が容易に成形できる理由により、好ましくは１〜２００ｇ／１０分、より好ましくは２〜１００ｇ／１０分、特に好ましくは４〜５０ｇ／１０分である。
【００１９】
本発明の熱可塑性樹脂成形材料は、必要に応じてフィラー（充填材）、添加剤等を含有していてもよい。フィラーとしては、有機フィラー、無機フィラーのいずれであってもよく、具体的にはガラス繊維、鉱物繊維、炭酸カルシウム、タルク、カオリンクレー、マイカ、石英粉、珪藻土、硫酸バリウム、軽石粉、パルプ粉、カーボン繊維、合成繊維、ガラス中空体等が挙げられる。これらのうち、ガラス繊維、タルク、又はマイカが特に好ましい。フィラーの含有量は、剛性、軽量性に優れる成形品が得られる理由により、成形材料全体に対し好ましくは５〜５０重量％である。
【００２０】
ポリプロピレンにフィラーとしてガラス繊維を配合して熱可塑性樹脂成形材料とする場合は、ガラスとポリプロピレンとの相溶性に優れ剛性の高い成形品が得られる理由により、前記ポリプロピレンとして変性ポリプロピレンを用いるのが好ましい。
【００２１】
添加剤としては、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、エラストマー等が挙げられる。また、後述する発泡剤又はその分解物が製造時に残存し前記成形材料、特に無発泡の前記成形材料に含まれていてもよい。
【００２２】
（２）成形品
本発明の熱可塑性樹脂成形品は、上記熱可塑性樹脂成形材料からなり、該成形品の一部に、無発泡の前記成形材料からなる表面層（無発泡層）と発泡した前記成形材料からなる内層（発泡層）とから構成される多層構造の部位を有する。
【００２３】
ここで無発泡とは、全く発泡していないか又は発泡倍率が１．１倍以下の極低発泡状態をいい、無発泡層はそのような状態の前記成形材料からなる緻密な構造を有する層である。また、発泡したとは、具体的には発泡倍率１．２倍以上、好ましくは１．５〜１０倍で発泡している状態をいい、発泡層はそのような状態の前記成形材料からなる高発泡の層である。
【００２４】
また、表面層とは本発明の成形品の表面を構成する層（外殻）であり、内層とは前記表面層に囲まれた内側を構成する層（内核）である。この表面層の厚み（内層の両側の表面層の厚みの合計）が多層構造の部位全体の厚みに占める割合は、５〜５０％であるのが好ましい。５％未満では剛性の低下が大きく、５０％を超えると軽量化及び断熱効果の低下が大きい。
【００２５】
表面層の厚みがこの範囲内であれば、剛性、軽量性及び断熱性のいずれにも優れた成形品が得られる。これに対し、厚みが薄すぎると剛性が低下し、一方厚すぎると軽量性が損なわれ、また断熱性にも劣る場合がある。
【００２６】
具体的には、表面層の厚み（片側の表面層のみの厚み）は、好ましくは０．２〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜１ｍｍ、特に好ましくは０．３〜０．８ｍｍである。
【００２７】
本発明の成形品は、前記多層構造の部位（以下、「多層構造部位」ともいう）と、無発泡の前記成形材料のみからなる緻密な構造の部位（以下、「無発泡部位」ともいう）とを同時に有する。成形品の形状は、多層構造部位と無発泡部位とをどのように組み合わせたものでもよいが、具体的には、底面と少なくとも一つの側面とを有し且つ前記底面と側面とがなす角度が７５〜１３５゜である成形品が例示される。この場合、前記底面と側面のうち一方を多層構造部位とし、他方を無発泡部位とするのが好ましく、さらには、底面を多層構造部位とし、側面を無発泡部位とするのが好ましい。側面を緻密な構造の無発泡部位とすることにより、成形品全体の剛性が向上し、特に成形品の上部からの負荷に対する剛性が向上する。
【００２８】
本発明の成形品としてさらに具体的には、底面と側面とからなる箱状の成形品であって、底面が前記多層構造部位であり、側面が緻密な構造の無発泡部位であるものが挙げられる。
【００２９】
また、成形品が、相互に異なる発泡倍率の発泡層を有する複数の多層構造部位をもつものであってもよい。例えば、底面の端部等に勾配を有する部分を備えた成形品であって、底面の平面部分と勾配部分とで発泡層の発泡倍率を異なるようにしたものを例示することができる。
【００３０】
成形品の大きさは特に限定されないが、容積が２０ｃｃ〜５０００ｃｃ程度のものが好ましい。
【００３１】
本発明の成形品の用途としては、好ましくは工業用部品、具体的には車両用部品、電気機器部品等が挙げられる。また、日用品であってもよく、例えば保温・保冷容器等に用いることもできる。車両用部品としては、自動車の外装部品（例えばバンパー、フェンダー）、内装部品（ダッシュボード、リット）、自動二輪車のカウル、フェンダー、乗員保護具又は小物収納箱体等が例示できる。電気機器部品としては、複写機、プリンター、エアコン等のシャーシ部分等が例示できる。保温・保冷容器としては、クーラーボックス、断熱パネルなどが挙げられる。
【００３２】
（３）製造方法
本発明の成形品の製造方法としては、以下の方法が例示できる。
すなわち、熱可塑性樹脂成形材料を金型及び加熱シリンダーを備えた射出成形機を用いて、ａ）射出工程、ｂ）一次冷却工程、ｃ）発泡工程、及びｄ）二次冷却工程を含む方法により射出成形することにより成形品を製造する。
【００３３】
ａ）射出工程
本工程では、前記加熱シリンダー内で溶融した発泡性熱可塑性樹脂成形材料を、前記金型のキャビティー内に射出充填する。
【００３４】
ここで、発泡性熱可塑性樹脂成形材料としては、上記熱可塑性樹脂成形材料に発泡剤を配合したものが用いられる。発泡剤としては、炭酸アンモニウム並びに重炭酸ソーダ等の無機化合物、及びアゾ化合物、スルホヒドラジド化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物等の有機化合物を例示することができる。アゾ化合物としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、２，２−アゾイソブチロニトリル、アゾヘキサヒドロベンゾニトリル、ジアゾアミノベンゼン等が例示できる。スルホヒドラジド化合物としては、ベンゼンスルホヒドラジド、ベンゼン−１，３−ジスルホヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３−ジスルホヒドラジド、ジフェニルオキシド−４，４−ジスルホヒドラジド等が例示できる。ニトロソ化合物としては、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＮＰＴ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルテレフタレート等が例示できる。アジド化合物としては、テレフタルアジド、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルベンズアジド等が例示できる。
【００３５】
発泡性熱可塑性樹脂成形材料は、例えば、上記熱可塑性樹脂成形材料に対して発泡剤を０．５〜５重量％配合し、タンブラー等を用いてドライブレンドすることによって調製することができる。
【００３６】
このようにして得られる発泡性熱可塑性樹脂成形材料は、加熱シリンダー内で溶融し、キャビティー内に射出される。このとき、加熱シリンダー内の先端部の設定温度を後方部の設定温度より高くする。これにより、発泡性熱可塑性樹脂成形材料のシリンダー内での発泡を抑えることができ、したがって成形材料を無発泡状態でキャビティー内に導入することができ、また発泡剤の使用量も少なくすることができるため、経済性にも優れる。ここで、加熱シリンダーの先端部とは、シリンダー内の金型へ接続するノズル側に最も近い領域をいい、後方部とは成形材料を導入するホッパ部に最も近い領域をいう。先端部の設定温度と後方部の設定温度との温度差は、好ましくは２０〜１００℃、より好ましくは２０〜７０℃、特に好ましくは３０〜６０℃とする。加熱シリンダーは通常一定領域を覆う複数のバンドヒーター等により温度調整を行うことができるので、各バンドヒーターの設定温度を上述した範囲の温度差になるように調整することにより、先端部と後方部に所望の温度差を設けることができる。
【００３７】
また、射出充填時の背圧を５０ｋｇ／ｃｍ²以上に設定するのが好ましい。これにより、加熱シリンダー内での発泡をさらに抑えることができる。この背圧は、より好ましくは７０ｋｇ／ｃｍ²以上、特に好ましくは１００ｋｇ／ｃｍ²以上である。このようにして、前記発泡性熱可塑性樹脂成形材料は無発泡状態で射出成型用金型内に射出充填される。
【００３８】
射出充填時のキャビティー容積は、目的とする成形品の容積の１０〜９５％、好ましくは２０〜７０％の容積とし、この範囲内で目的とする成形品の容積と所望する発泡倍率とを考慮して決定することができる。具体的には、目的とする成形品の多層構造部位の容積を目的とする発泡層の発泡倍率で除した容積と無発泡部位の容積とを加えたものを射出成型時のキャビティー容積とすることができる。例えば、目的とする成形品の多層構造部位の寸法が２００ｍｍ×２００ｍｍ×４ｍｍであって発泡倍率が２倍の場合、目的とする成形品の多層構造部位の容積の５０％に無発泡部位の容積を加えたものを射出充填時のキャビティー容積として調整することにより、目的とする寸法の成形品を目的とする発泡倍率で得ることができる。
【００３９】
射出充填時のキャビティー容積が目的とする成形品の容積の１０％未満では、充填時に発泡性熱可塑性樹脂成形材料にかかる圧力の勾配が大きくなり、均一な充填ができない場合がある。一方、９５％を越えると、射出時に一時的に発泡性熱可塑性樹脂成形材料にかかる圧力が低下し、充填が完了する前に発泡が始まる場合がある。
【００４０】
キャビティー容積の拡大は、例えば射出成形機の型締め機構による金型の移動又は金型に設けられたスライドコアの移動によって行うことができる。本発明において使用する金型は、射出成型用として通常用いられるものであれば特に限定されないが、このようにキャビティー容積を任意に変化させることができるものが用いられる。キャビティー容積の変化を手動操作によって行う形のものであってもよいが、成形機又は金型の機構自体で制御できるのが望ましい。すなわち、前記金型またはスライドコアの移動及び停止を任意に制御できる機構を有するものが望ましい。
【００４１】
ｂ）一次冷却工程
前記射出工程で発泡性熱可塑性樹脂成形材料をキャビティー内に射出充填した後、金型面に接する表面層が固化し、内層が溶融している状態まで冷却する（一次冷却）。
【００４２】
好ましくは表面層の固化部分の厚みが０．２〜２ｍｍの範囲になるまで冷却する。具体的には、射出成型用金型の冷却機構を用い、射出充填が完了した後、目的とする成形品の容積の１０〜９５％の容積を有するキャビティーの状態を一定時間保持することによって行うことができる。保持する時間は、熱可塑性樹脂成形材料の種類、成形品の寸法、使用する金型等に応じて経験的に決定することができるが、通常、１〜２０秒間程度である。１秒以上の場合、表面層の厚みが増し、剛性に優れた成形品が得られ、２０秒以下の場合、発泡倍率の高い断熱性に優れた成形品が得られる。
【００４３】
ｃ）発泡工程
前記工程で冷却後、前記キャビティーの容積を成形品の容積まで拡大し、溶融状態の内層の一部を発泡させる。すなわち、溶融状態の発泡性熱可塑性樹脂成形材料は、容積の拡大に伴う圧力の低下により発泡を開始するが、すでに固化した表面層は圧力の低下が生じても発泡せず、発泡剤が含まれていても緻密な無発泡の状態を保つ。このようにして、無発泡の表面層と発泡した内層とから構成される多層構造の部位が形成される。金型を移動させても容積が拡大しない部分は、緻密な無発泡部位となる。例えば、底面と該底面に対し９０゜の角度で取り付けられた側面とを有する成形品を、底面に対し垂直方向に移動する金型を用いて成形する場合、金型の移動に伴って底面の容積は拡大するが側面の容積は変化しないようにすることにより、底面を前記多層構造部位とし、側面を無発泡部位とすることができる。
【００４４】
また、底面と側面とからなり底面の端部等に勾配を有する部分を備えた成形品などの場合は、底面に対し垂直方向に移動する金型を用いると、金型の移動と共に拡大する容積の割合は、底面の金型の移動方向に垂直な平面部分と勾配部分とで異なり、したがって、発泡倍率も異なるものとなるため、相互に異なる発泡倍率の発泡層を有する多層構造部位をもつ成形品を得ることができる。
【００４５】
ｄ）二次冷却工程
本発明においては、発泡工程後、さらに冷却（二次冷却）した後に成形品を金型から取り出すことにより、本発明の成形品が得られる。冷却時間は、成形品を取り出せるようになるまでであればよく、特に限定されない。
【００４６】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例によって本発明をさらに具体的に説明する。尚、実施例等で用いた評価方法は次の通りである。
【００４７】
（１）断熱性：成形品の底面から５０ｍｍ×１００ｍｍの試験片を切り出し、ＡＳＴＥＭ−Ｄ−２３２０に準拠（プローブ法）して熱伝導率を測定し、成形品の断熱性の指標の１つとした（単位；ｋｃａｌ／ｍ・Ｈ・℃）。熱伝導率の値が小さいほど断熱性が優れることを示す。
（２）剛性：成形品から所定のサンプルを切り出し、ＪＩＳ−Ｋ−７２０３に準拠して曲げ試験を行い最大曲げ荷重を求め、成形品の剛性の指標の１つとした。最大曲げ荷重の値が大きいほど、剛性が優れる。
（３）軽量性：成形品の総重量を測定した。
（４）発泡倍率：成形品の発泡部分から５０ｍｍ×１００ｍｍの試験片を切り出し、比重を測定後、標準品の比重で除した値である。尚、標準品とは、後述する比較例２と同様に、実施例及び比較例で用いた成形材料であって発泡剤を含まないもの（プロピレン単独重合体）を用い、成形機、金型及び成形条件のうち、キャビティー拡大工程を除き同一条件で成形して得られたものである。
【００４８】
【実施例１】
ＭＦＲが４．５ｇ／１０分、融点が１６４℃のプロピレン単独重合体９８．５重量％とアゾジカルボンアミド１．５重量％とを配合してタンブラーミキサーにて混合撹拌し、発泡性熱可塑性樹脂成形材料を得た。スクリュー径が９０ｍｍの加熱シリンダー（バンドヒーター５個）及び型締め制御機構を有し最大型締め力が６５０Ｔである射出成形機を用い、前記加熱シリンダーの各バンドヒーターの設定温度を先端部より後方部へ順に２３０℃、２３０℃、２３０℃、２１０℃、及び１８０℃とし、背圧を１００ｋｇ／ｃｍ²とし、金型の冷却水温度４０℃として、成形品の底面に相当するキャビティー間（移動型と固定型の間）の厚みが２．５ｍｍ、容積が３９ｃｃとなるように設定したキャビティー内に３５ｇの溶融した前記成形材料を射出充填した。射出完了後１０秒後に移動側金型を２．５ｍｍ後退させて、全体の容積が６８ｃｃとなるようにした。その後６０秒間冷却させて成形品を得た。
【００４９】
得られた成形品の形状を図１に示す。図１中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図である。この断面図中、Ａは発泡部分（発泡倍率：２倍）であり、Ｂは無発泡部分である。
【００５０】
従って、この成形品は底面が無発泡部分からなる表面層と発泡部分からなる内層とから構成された多層構造部位であり、その上面に無発泡部分のみからなる側面（無発泡部位）が、底面と側面とのなす角度が９０゜となるように２面設けられたものである。表面層の厚みは０．５ｍｍである。尚、図中の数値は成形品の寸法（単位：ｍｍ）を表す（以下、同様）。
【００５１】
尚、この成形品の製造方法を図２に従って説明する。
図２中（イ）は本実施例で用いた射出成型用金型の型締め前の状態を表し、１は可動側金型、２は固定側金型、３はゲート部、４はキャビティー部である。図中（ロ）は金型の型締め後の状態を表す。図２中（ハ）はゲート３より発泡性熱可塑性樹脂成形材料を射出充填した後の一次冷却中の状態を表す。図２中（ニ）は発泡工程後の成形品の二次冷却中の状態を表す。図２中（ホ）は二次冷却後型開きした状態を表す。
【００５２】
すなわち、図２（イ）に示すような形状の可動側金型１と固定側金型２とからなる射出成型用金型を用い、まずキャビティー間の厚みが２．５ｍｍとなるように設定して型締めを行った（図２（ロ）参照）。次いで、前記キャビティー内に溶融した前記成形材料を射出充填し、射出完了後１０秒間冷却した（一次冷却：図２（ハ）参照）。このとき、成形材料は加圧されているため無発泡状態である（図中Ｂ）。
【００５３】
一次冷却後、移動側金型を２．５ｍｍ後退させた。このとき、底面に相当する部分の表面層は固化しているのに対し、内層は溶融状態であったため発泡し、発泡層を形成した（図中Ａ）。また、側面に相当する部分は容積が実質上拡大せず、無発泡部分となった。発泡工程後、６０秒間冷却させた（二次冷却：図２（ニ）参照）。
【００５４】
二次冷却後、型開きを行って成形品を取り出した（図２中（ホ）参照）。このような金型を用いることにより、図１に示す成形品の底面を発泡層と無発泡層との多層構造とし、側面を無発泡とすることができる。
【００５５】
この成形品の評価結果を表１に示す。また、剛性試験に使用したサンプルの斜視図を図１の（ｆ）に示す。このサンプルは、図１（ａ）のＹ−Ｙ’及びＺ−Ｚ’で切断したものである。
【００５６】
【比較例１】
ＭＦＲ４．５ｇ／１０分、融点が１６４℃のプロピレン単独重合体９８．５重量％と、アゾジカルボンアミド１．５重量％とを実施例１と同様の方法で混合撹拌して得た発泡性熱可塑性樹脂成形材料を、射出成形機を用いて通常の射出成形法で成形し、発泡倍率２倍、寸法が２００ｍｍ×４０ｍｍ×１５０ｍｍの成形品を得た。この成形品を切削等により実施例１と同じ寸法の成形品とした。この成形品の実施例１の場合と同様の位置（図１（ｃ）のＸ−Ｘ’）での断面図を図３に示す。図３からわかるように、この成形品は全体が発泡部分のみからなる。
【００５７】
この成形品の評価結果を表１に示す。剛性試験に使用したサンプルは、実施例１と同様の位置（図１（ａ）のＹ−Ｙ’及びＺ−Ｚ’）で切断したものである。
【００５８】
【比較例２】
ＭＦＲ４．５ｇ／１０分、融点が１６４℃のプロピレン単独重合体を熱可塑性樹脂成形材料として用い、実施例１と同様の射出成形機を用いて実施例１と同じ寸法の成形品を得た。この成形品の実施例１の場合と同様の位置（図１（ｃ）のＸ−Ｘ’）での断面図を図４に示す。この成形品は、成形材料に発泡剤が含まれておらず、図４に示すように、表面層と内層がともに無発泡部分からなるものである。
【００５９】
この成形品の評価結果を表１に示す。剛性試験に使用したサンプルは、実施例１と同様の位置（図１（ａ）のＹ−Ｙ’及びＺ−Ｚ’）で切断したものである。
【００６０】
【実施例２】
ＭＦＲ４．５ｇ／１０分、融点が１６４℃のプロピレン単独重合体９８．５重量％と、アゾジカルボンアミド１．５重量％とを実施例１と同様の方法で混合撹拌し、発泡性熱可塑性樹脂成形材料を得た。実施例１と同様の射出成形機を用い、加熱シリンダーの各バンドヒーターの設定温度を先端部より２３０℃、２３０℃、２３０℃、２１０℃、及び後方部１８０℃とし、背圧を１００ｋｇ／ｃｍ²とし、金型の冷却水温度４０℃として、成形品の底面に相当するキャビティー間（移動側金型と固定側金型との間）の厚みが２．５ｍｍ、容積が３９ｃｃとなるように設定したキャビティー内に３５ｇの溶融した前記成形材料を射出充填した。射出完了後１０秒後に移動側金型を２．５ｍｍ後退させて、全体の容積が６８ｃｃとなるようにした。その後６０秒間冷却させて成形品を得た。
【００６１】
得られた成形品の形状を図５に示す。図５中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図である。この断面図中、Ａは発泡部分（発泡倍率：２倍）であり、Ｂは無発泡部分である。
【００６２】
従って、この成形品は、底面が無発泡部分からなる表面層と発泡部分からなる内層とから構成された多層構造の部位であり、その上面の両端に無発泡部分のみからなる側面が、底面と側面とのなす角度が９０゜となるように２面設けられたものである。表面層の厚みは０．５ｍｍである。
【００６３】
この成形品の評価結果を表１に示す。また、剛性評価時に使用したサンプルの斜視図を図５の（ｆ）に示す。このサンプルは、図５（ａ）のＹ−Ｙ’で切断したものである。
【００６４】
【比較例３】
ＭＦＲ４．５ｇ／１０分、融点が１６４℃のプロピレン単独重合体９８．５重量％と、アゾジカルボンアミド１．５重量％とを実施例２と同様の方法で混合撹拌して得た発泡性熱可塑性樹脂成形材料を、射出成形機を用いて通常の方法で射出成形し、発泡倍率２倍、寸法が２００ｍｍ×４０ｍｍ×１５０ｍｍの成形品を得た。この成形品を切削等により実施例２と同じ寸法の成形品とした。この成形品の実施例２の場合と同様の位置（図５（ｃ）のＸ−Ｘ’）での断面図を図６に示す。図６からわかるように、この成形品は全体が発泡部分のみからなる。この成形品の評価結果を表１に示した。剛性試験に使用したサンプルは、実施例２と同様の位置（図５（ａ）のＹ−Ｙ’）で切断したものである。
【００６５】
【比較例４】
ＭＦＲ４．５ｇ／１０分、融点が１６４℃のプロピレン単独重合体を熱可塑性樹脂成形材料として用い、実施例２と同様の射出成形機を用いて実施例２と同じ寸法の成形品を得た。この成形品の実施例２の場合と同様の位置（図５（ｃ）のＸ−Ｘ’）での断面図を図７に示す。この成形品は、成形材料に発泡剤が含まれておらず、図７に示すように、表面層と内層がともに無発泡部分からなるものである。この成形品の評価結果を表１に示した。剛性試験に使用したサンプルは、実施例２と同様の位置（図５（ａ）のＹ−Ｙ’）で切断したものである。
【００６６】
【実施例３】
ＭＦＲ４．５ｇ／１０分、融点１６４℃のプロピレン単独重合体９８．５重量％と、アゾジカルボンアミド１．５重量％とを実施例１と同様の方法で混合撹拌して発泡性熱可塑性樹脂成形材料を得た。実施例１と同様の射出成形機を用い、加熱シリンダーの各バンドヒーターの設定温度を先端部より２３０℃、２３０℃、２３０℃、２１０℃、及び後方部１８０℃とし、背圧を１００ｋｇ／ｃｍ²とし、金型の冷却水温度４０℃として、成形品の底面に相当するキャビティー間（移動側金型と固定側金型との間）の厚みが２．５ｍｍ、容積が３４ｃｃとなるように設定したキャビティー内に３１ｇの溶融した前記成形材料を射出充填した。射出完了後１０秒後に移動側金型を２．５ｍｍ後退させて、全体の容積が６４ｃｃとなるようにした。その後６０秒間冷却させて成形品を取り出した。
【００６７】
得られた成形品の形状を図８に示す。図８中（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図である。この断面図中、Ａは発泡倍率２倍の発泡部分であり、Ａ’は発泡倍率１．７倍の発泡部分であり、Ｂは無発泡部分である。
【００６８】
従って、この成形品は底面と、該底面に対し９０゜の角度をなす側面と、該底面と側面との境界部分における勾配部分とからなる断面がＵ字状の成形品である。そして、底面と勾配部分は、いずれも無発泡部分からなる表面層と発泡部分からなる内層とから構成され、底面の発泡部分の発泡倍率は勾配部分のそれより高くなっている。側面は無発泡部分のみからなる。表面層の厚みはいずれも０．５ｍｍである。
【００６９】
この成形品の評価結果を表１に示した。また、剛性評価時に使用したサンプルの斜視図を図８（ｆ）に示す。このサンプルは、図８（ａ）のＹ−Ｙ’で切断したものである。
【００７０】
【実施例４】
ＭＦＲ４．５ｇ／１０分、融点１６４℃のプロピレン単独重合体９８．５重量％と、アゾジカルボンアミド１．５重量％とを実施例１と同様の方法で混合撹拌して発泡性熱可塑性樹脂成形材料を得た。実施例１と同様の射出成形機を用い、加熱シリンダーの各バンドヒーターの設定温度を先端部より２３０℃、２３０℃、２３０℃、２１０℃、及び後方部１８０℃とし、背圧を１００ｋｇ／ｃｍ²とし、金型の冷却水温度４０℃として、成形品の底面に相当するキャビティー間（移動側金型と固定側金型との間）の厚みが２．５ｍｍ、容積が４８ｃｃとなるように設定したキャビティー内に４３ｇの溶融した前記成形材料を射出充填した。射出完了後１０秒後に移動側金型を２．５ｍｍ後退させて、全体の容積が７８ｃｃとなるようにした。その後６０秒間冷却させて成形品を得た。
【００７１】
得られた成形品の形状を図９に示す。図９中（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図である。この断面図中、Ａは発泡倍率２倍の発泡部分であり、Ａ’は発泡倍率１．７倍の発泡部分であり、Ｂは無発泡部分である。
【００７２】
従って、この成形品は底面と、該底面に対し９０゜の角度をなす４面（二対）の側面と、該底面と側面との境界部分における勾配部分とからなる箱状の成形品である。そして、底面と勾配部分とは、が無発泡部分からなる表面層と発泡部分からなる内層とから構成され、底面の発泡部分の発泡倍率は勾配部分のそれより高くなっている。側面は無発泡部分のみからなる。表面層の厚みはいずれも０．５ｍｍである。
【００７３】
この成形品の評価結果を表１に示した。また、剛性評価時に使用したサンプルの斜視図を図９（ｆ）に示す。このサンプルは、図９（ａ）のＹ−Ｙ’で切断したものである。
【００７４】
【表１】

【００７５】
上記実施例の結果からわかるように、発泡部分のみから形成される比較例１及び比較例３の成形品は、断熱性と軽量性には優れているが、剛性に劣るものである。一方、無発泡部分のみから形成される比較例２及び比較例４の成形品は、剛性には優れるが、断熱性が低く、また重量が高くなり軽量性にも劣る。これに対し、実施例１〜４の成形品は、断熱性が高く、剛性にも優れ、且つ軽量性も保つことができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の成形品は、優れた断熱性、剛性、及び軽量性を同時に具備するものであり、車両用部品、電気機器部品、保温・保冷容器等に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の成形品を表す図である。図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図であり、（ｆ）は正面図（ａ）のＹ−Ｙ’及びＺ−Ｚ’で切断した剛性試験用サンプルの斜視図である。
【図２】実施例１の成形品の製造工程を表す図である。図中（イ）は射出成型用金型の型締め前の状態を表し、（ロ）は金型の型締め後の状態を表し、（ハ）は発泡性熱可塑性樹脂成形材料を射出充填した後の一次冷却中の状態を表し、（ニ）は発泡工程後の成形品の二次冷却中の状態を表し、（ホ）は二次冷却後型開きした状態を表す。
【図３】比較例１の成形品の断面図である。
【図４】比較例２の成形品の断面図である。
【図５】実施例２の成形品を表す図である。図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図であり、（ｆ）は正面図（ａ）のＹ−Ｙ’で切断した剛性試験用サンプルの斜視図である。
【図６】比較例３の成形品の断面図である。
【図７】比較例４の成形品の断面図である。
【図８】実施例３の成形品を表す図である。図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図であり、（ｆ）は（ａ）のＹ−Ｙ’で切断した剛性試験用サンプルの斜視図である。
【図９】実施例４の成形品を表す図である。図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は斜視図であり、（ｅ）は上面図（ｃ）のＸ−Ｘ’での断面図であり、（ｆ）は正面図（ａ）のＹ−Ｙ’で切断した剛性試験用サンプルの斜視図である。
【符号の説明】
Ａ・・・発泡倍率２倍の発泡部分
Ａ’・・・発泡倍率１．７倍の発泡部分
Ｂ・・・無発泡部分
１・・・可動側金型
２・・・固定側金型
３・・・ゲート部
４・・・キャビティー部

Claims

熱可塑性樹脂成形材料からなる成形品であって、
無発泡の前記成形材料からなる表面層及び発泡した前記成形材料からなる内層から構成される多層構造の部位と、
無発泡の前記成形材料のみからなる部位とを有し、
多層構造の部位が、該多層構造の部位の端部付近に多層構造の部位の端部付近以外の部分に対する勾配を有する部分を備え、内層が該多層構造の部位の平面部分と勾配部分とで異なる発泡倍率を有する、成形品。
前記表面層の厚みが０．２〜２ｍｍである、請求項１記載の成形品。
前記成形品が、底面と少なくとも一つの側面とを有し、前記底面と側面とがなす角度が７５〜１３５゜である成形品であって、
前記底面と側面のうち一方が前記多層構造の部位であり、他方が無発泡の前記成形材料のみからなる部位である、請求項１記載の成形品。
前記成形品が、底面と側面とを有する箱状の成形品であって、
前記底面が多層構造の部位であり、側面が無発泡の前記成形材料のみからなる部位である、請求項１記載の成形品。
熱可塑性樹脂成形材料がポリプロピレンを主成分とする、請求項１〜４のいずれかに記載の成形品。