JP6614706B2 - 発泡ブロー成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発泡パリソンをブロー成形することによる発泡ブロー成形体の製造方法に関する。

従来、ブロー成形を利用した発泡成形体（以下、発泡ブロー成形体と言う）の製造が行なわれてきた。発泡ブロー成形体を得る代表的な方法としては、押出機を用いて発泡剤と基材樹脂を溶融混練し、得られた発泡性樹脂溶融物をダイより筒状の発泡パリソンとして押出し、分割金型間に発泡パリソンを挟みこみ、密閉されたパリソンの内部に加圧気体を吹き込んで発泡パリソンを金型内面に押し付ける、ブロー成形法が挙げられる。

このようにして得られた発泡ブロー成形体は、軽量性、断熱性、衝撃特性に優れることから、各種容器や断熱ダクト、緩衝材、エネルギー吸収材や各種構造材として好適に用いられている。

発泡ブロー成形体を製造する場合、環状ダイより筒状に押出された発泡性樹脂溶融物は、押出された直後から発泡して膨張し、発泡パリソンを形成する。このとき発泡パリソン中の気泡は、筒状の発泡パリソンの押出し方向、周方向、厚さ方向にそれぞれ成長することから、発泡パリソンの周方向の長さも増加することになる。しかし、見かけ密度の低い（高発泡倍率の）発泡ブロー成形体を製造しようとすると、発泡パリソンの周方向の長さの増加割合が大きくなるので、発泡パリソンに波状のコルゲートが発生してしまう。

具体的には、図４（ａ）に示すように、押出直後は発泡パリソン５１の断面形状は樹脂排出口の形状に近似している（一般に円又は楕円形）。しかし、発泡が進むと図４（ｂ）に示すように、気泡の成長により発泡パリソンの周方向の長さが増加していくため、筒状の発泡パリソンに折れこみが発生し、凸部５１（ａ）と凹部５１（ｂ）が交互に現われる波状（カーテンのひだのような形状）のコルゲートが形成される。

発泡パリソンにコルゲートが発生し、発泡パリソンが金型間に挟み込まれるまで発泡パリソンにコルゲートが残っていると、発泡パリソンの折れこんだ凹部分５１（ｂ）が筒状の内側に飛び出して、成形用の金型を閉鎖して発泡パリソンを挟む際に、内部で融着しやすくなる。その結果、図５（ｂ）に示すように、得られる発泡ブロー成形体内面に凹凸や盛り上がり部が形成され、目的とする図５（ａ）に示すような滑らかな断面形状の中空の発泡ブロー成形体を得ることができなくなる可能性が高くなり、また、発泡パリソンの折れこみ部分が重なり合うことにより、得られる発泡ブロー成形体表面にスジが形成されたり、極端に肉厚の厚い部分が発生したりする可能性が高くなる。

前記発泡パリソンのコルゲートを解消するための方法として、ＪＰ−Ａ−２００２−１９２６０１には、ダイから押し出された筒状の発泡パリソンの下部を閉じた後、パリソンを分割金型間に挟む前及び／又は金型に挟みながら、パリソン内部に気体を押出方向に吹き込むことによりパリソンを拡張させる方法が開示されている。

また、ＪＰ−Ａ−２００６−３０５７９３には、発泡パリソンの拡幅比や発泡パリソンの内部圧力を調整することによって、コルゲートを解消する方法が開示されている。

しかしながら、更なる発泡ブロー成形体の軽量化を目的として、見かけ密度がさらに低い発泡ブロー成形体を製造しようとすると、前記の製造方法によっても、コルゲートを解消することが難しく、前記盛り上がり部やスジが成形体に形成される傾向があった。

本発明は、前記の問題を解決し、発泡パリソンに発生するコルゲートを解消して、外観が良好な発泡ブロー成形体を安定して得ることができる、発泡ブロー成形体、特に中空の発泡ブロー成形体の製造方法を提供することを課題とするものである。

本発明の一態様によれば、
［１］（ａ）物理発泡剤を含む発泡性樹脂溶融物を環状ダイから垂直下方向に押出して筒状の発泡パリソンを形成する工程、
（ｂ）該発泡パリソンの下部を閉じる工程、
（ｃ）該発泡パリソン内部の該環状ダイ直下の位置に設けられた気体吹出口から、下部が閉じられた該発泡パリソン上部の内周面全体に向けて気体を吹付けて、該発泡パリソンを拡幅する工程、
（ｄ）分割金型を閉じて該発泡パリソンを分割金型の間に挟み込む工程、及び
（ｅ）該発泡パリソンを分割金型の中でブロー成形する工程を備えた、発泡ブロー成形体の製造方法であって、
工程（ｃ）は遅くとも工程（ｄ）の完了前に行われる発泡ブロー成形体の製造方法が提供される。

本発明は、又、以下に示す発泡ブロー成形体の製造方法を提供する：
［２］前記環状ダイの樹脂排出口の周長（Ｄ１）に対する工程（ｃ）において拡幅された発泡パリソンの周長（Ｄ２）の比（Ｄ２／Ｄ１）が３．０以上である、上記［１］に記載の発泡ブロー成形体の製造方法。
［３］前記物理発泡剤が無機物理発泡剤である、上記［１］または［２］に記載の方法。
［４］工程（ｅ）で得られた発泡ブロー成形体の見かけ密度が０．１〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であり、平均厚みが１〜４ｍｍである、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］工程（ｃ）において、気体は垂直方向に対し７０〜１１０度の角度で気体吹出口から排出される、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の方法。
［６］前記気体吹出口が環状スリットであり、該環状スリットから気体を環状ダイの中心線の周りの３６０度全方向に吹出させる、上記［１］に記載の方法。
［７］前記気体吹出口は、環状ダイの直下から金型の成形キャビティよりも上側までの間に位置している、上記［１］に記載の方法。

本発明の製造方法においては、遅くとも発泡パリソンを成形型で挟み込み終える前に、該発泡パリソン内の環状ダイ直下の位置に設けられた気体吹出口から、下部が閉じられた発泡パリソン上部の内周面に向けて気体を吹付けることにより、発泡パリソンに発生したコルゲートが発泡パリソンに残らないように発泡パリソンを拡幅することができる。従って、成形体表面や成形体中空部の内表面に盛り上がりやスジの発生を低減することができ、外観に優れた発泡ブロー成形体を安定かつ容易に得ることが可能となる。

図１は、本発明の製造方法において、発泡パリソンを形成する工程の一例を示す説明図である。 図２は、本発明の製造方法において、発泡パリソンの下部を閉じた後に発泡パリソンを拡幅する工程の一例を示す説明図である。 図３は、本発明の製造方法において、金型を閉じて、拡幅した発泡パリソンをブロー成形する工程の一例を示す説明図である。 図４（ａ）〜図４（ｂ）は、発泡パリソンにコルゲートが発生した様子の説明図であり、ここで図４（ａ）はダイから押出された直後の発泡パリソンの断面図、図４（ｂ）は発泡が進んでコルゲートが発生した発泡パリソンの断面図である。 図５（ａ）〜図５（ｂ）は、得られる発泡ブロー成形体の説明図であり、ここで図５（ａ）はブロー成形体の内面が平滑である例を示す説明図であり、図５（ｂ）は発泡ブロー成形体の内面に、コルゲートに起因する盛り上がり部が形成された例を示す説明図である。 図６は、従来の製造方法において、発泡パリソンを形成する工程を示す説明図である。 図７は、従来の製造方法において、発泡パリソンの下部を閉じた後に発泡パリソンを拡幅する工程の一例を示す説明図である。

以下、本発明の発泡ブロー成形体の製造方法の好ましい態様について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。先ず、図１に示すように、物理発泡剤を含む発泡性樹脂溶融物を環状ダイ２の樹脂排出口から垂直方向下方に押出して筒状の発泡パリソン１を形成する（工程（ａ））。次に発泡パリソン１を分離金型３の間に配置し、図２に示すように、発泡パリソン１の下部をピンチ６により閉鎖する（工程（ｂ））。次いで、図３に示すように、分離金型３を閉じて発泡パリソン１を分離金型３により挟み込む（クランプする）（工程（ｄ））。その後発泡パリソン１はブロー成形される（工程（ｅ））。なお、図２において符号１０は、環状ダイ２の中心線を示し、パリソン１の長手方向軸はこの中心線と実質的に一致している。本明細書において、「垂直方向」もしく「垂直」とは環状ダイ２の中心線１０と平行な方向を意味する。また「水平方向」とはこの垂直方向と方向を意味する。

本発明方法は、遅くとも工程（ｄ）の完了前（即ち、遅くとも発泡パリソン１を分離成形型３で挟み込み終える前）に、発泡パリソン１内の該環状ダイ２の直下の位置に配置された気体吹出口７から、下部が閉じられた発泡パリソン１の上部の内周面に向けて気体を吹付けて発泡パリソンを拡幅することを特徴とする。これにより、コルゲートを解消するができる。

ここで、前記発泡パリソンにコルゲートが発生する原因について詳しく説明する。発泡ブロー成形においては、発泡性樹脂溶融物が環状ダイの樹脂排出口から下方に筒状に押出され、筒状の発泡パリソンを形成する。したがって、気泡の成長は発泡パリソンの押出方向、円筒の周方向、パリソンの厚さ方向ともに、ほぼ同じ速度で成長する。従って、上記各方向の寸法が非発泡の場合の寸法に対して発泡倍率の３乗根を掛けた寸法に近い寸法となるように膨張する。

具体的には、環状ダイの樹脂排出口の断面形状を円形とした場合、発泡が進んだ発泡パリソンの周囲の長さは、おおむね樹脂排出口の周囲長さに発泡倍率（即ち、発泡性樹脂溶融物の密度を発泡パリソンの見かけ密度で除した値）の三乗根を掛けた値に近い長さとなる。従って、発泡パリソンの見かけ密度が低くなるほど（発泡倍率が大きくなるほど）、円筒状の発泡パリソンの周方向の長さがより長くなる。その結果、発泡パリソンの周方向の長さにおいて長くなりすぎた部分は円周方向に伸びきれないで弛みとなって、図４（ｂ）に示すように、折れこみが生じる結果、凸部５１（ａ）と凹部５１（ｂ）が交互に現われて、コルゲートが形成される。 このコルゲートが発生すると、前記のとおり、最終的に得られる中空の発泡ブロー成形体においても、図５（ｂ）に示されるような発泡ブロー成形体に盛り上がりやスジが形成されてしまう。
なお、前記したように、発泡性樹脂溶融物は押し出された直後は、発泡が進んでいないので、コルゲートは発生しないが（図４（ａ））、発泡が進むとコルゲートが発生するようになる（図４（ｂ））。

前記コルゲートを解消するために、前述の従来の方法においては、発泡パリソンを成形型で挟み込む前に発泡パリソンの下部を閉じて、発泡パリソン内に気体を吹き込んで内部圧力を高めることにより発泡パリソンを拡幅していた。この方法は、内部圧力を高めれば発泡パリソンのコルゲートを抑制することが可能であるとの考えに基づくものである。具体的には、従来においては、環状ダイの樹脂排出口を構成する内側の部品に外部と連通する貫通孔を設け、この貫通孔を通じて発泡パリソン内に気体を吹き込む方法を用いていた。即ち、図６に示すように、物理発泡剤を含む発泡性樹脂溶融物を環状ダイの樹脂排出口から下方に押出して筒状の発泡パリソンを形成し、次に図７のように、該発泡パリソンを成形型で挟み込む前に発泡パリソンの下部を閉じて、環状ダイから垂直方向下方向（図６、図７で矢印で示した方向）に向けて気体を発泡パリソン内に吹きこんで発泡パリソン内の圧力を高めて発泡パリソンを拡幅する。その後、成形型を閉じ、金型内に配置された発泡パリソンに、吹き込みノズル（図示せず）を打ち込み、この吹き込みノズルからブローエアを吹き込むことによってブロー成形を行う。しかし、見かけ密度の低い発泡ブロー成形体や厚みの薄い発泡ブロー成形体を得ようとする場合には、発泡パリソンに大きなコルゲートが発生する。コルゲートの解消のために発泡パリソンの内部圧力を高めても、発泡パリソンの上部ではコルゲートを解消できず、さらに内部圧力を高くしてしまうと、発泡パリソンの上部のコルゲートは解消できないだけではなく、気体の吹き込み方向が垂直方向であるため、発泡パリソンの下部のみが局所的に伸ばされて厚みが不均一となる問題が発生する。本発明者等は、発泡パリソンへの気体の吹付け方法と吹付け位置が発泡パリソンのコルゲートの解消に影響することを見出し、本発明に到達した。

本発明方法においては、遅くとも発泡パリソン１を分離金型３により挟み込み終える前に（遅くとも工程（ｄ）の完了前）、図２に示すように、発泡パリソン１内の環状ダイ２直下の位置に設けられた気体吹出口７を通して気体を、下部が閉じられた発泡パリソン上部の内周面に向けて吹付けることにより、発泡パリソン１の上部を含むパリソン１全体を拡幅する。
なお、本明細書における「発泡パリソン上部の内周面に向けて吹付け」るとは、環状ダイ中心線１０と直交する平面とパリソン１上部の内周面との交点により形成される内周線に向けて、気体を吹付けることを意味する。気体は内周線の全体に向けて、均一に吹付けることが好ましい。また、「気体の吹付けを、遅くとも発泡パリソン１を分離金型３により挟み込み終える前」とは、例えば、気体の吹付けを、発泡パリソン１の下部をピンチ６により閉鎖した後スタートし、分離金型３による挟み込み開始前又は完了前に終了する場合を含むべく意図されている。なお、ピンチ６により閉鎖した発泡パリソン１を分離金型３により挟み始めた後（分割金型３の型締めを開始した後）、気体の吹付けをスタートすることもできる。

発泡パリソンの内周面に向けて吹付ける気体としては、通常空気が用いられるが、これに限定するものではなく、窒素等の気体を用いることもできる。

発泡パリソン１の上部の内周面に向けて気体を吹付けると、吹出口から吹出された気体が気流となって発泡パリソンに当たり、気流の影響を受けて発泡パリソンの上部が水平方向に拡幅されて、図２に示されるような肩部１ａを形成する。さらに、肩部１ａの下方では気流が弱まるので、発泡パリソンの下部が過度に拡幅されるがなく、該肩部１ａから垂れ下がるようにして発泡パリソンが拡幅される。このような形状に発泡パリソンを拡幅することによって、発泡パリソンの全体にわたってコルゲートを解消することが可能となる。また、局所的に発泡パリソンが引き伸ばされることも防止されることから、発泡パリソンが成形される範囲の任意箇所における、発泡パリソンの周囲の長さをより均一にすることができるので、成形性が向上する。さらに、発泡パリソンに肩部１ａが形成されコルゲートが解消された後は、発泡パリソンの内表面と略並行して気体が流れることから、吹付けられた気体により発泡パリソンの内表面が冷却され、過発泡による内表面の荒れを抑制することができる。

なお、一般に、見掛け密度が低く、薄肉の発泡ブロー成形体を得ようとすると、発泡パリソンの強度は低下する傾向がある。その結果、筒型形状を保つことが難しくなるのでコルゲートが形成されやすくなる。このような場合であっても、発泡パリソン１の上部の内周面に向けて気体を吹付けることにより、吹付けられる気流により発泡パリソン上部が拡幅されて、軽量で厚みが薄い発泡パリソンであってもコルゲートが効果的に解消される。

発泡パリソンを拡幅するためには、気体吹出口７からのパリソン上部の内周面への気体の吹付けは、発泡パリソン１の下部をパリソンピンチ６で挟んで閉じた状態で行われる。但し、発泡パリソン１の下部を閉じる前から、例えば、発泡性樹脂溶融物が環状ダイから押出された直後から発泡パリソンの内周面に向けて気体を吹付け始め、パリソンピンチ後続けて気体を吹付けることも可能である。この場合、パリソン閉鎖前は発泡パリソンはほとんど拡幅されず、主としてパリソン内面の冷却が進行し、閉鎖後パリソンの拡幅とパリソンの内面の冷却が進行する。

筒状の発泡パリソン１の下部を閉じる方法としては、例えば図２に示すように、ダイ２の樹脂排出口下方に設置され、発泡パリソンが垂れ下がる垂直方向に対し直角方向、即ち水平方向に稼働可能な２枚の板で構成されるパリソンピンチ６を用いて、押出された発泡パリソンの下部を挟み込むことにより、該部分のパリソン内面同士を融着させることにより行なう方法が好ましい。但し、本発明はこの方法に限定されることはなく、発泡パリソン１の下部を閉じることさえできれば如何なる方法も採用することができる。なお、ブローエアの吹き込みに用いられる吹き込みノズル５は、発泡パリソンをピンチする際に予め差し込んでおくこともできる。また、分割金型３の型締め完了後に分割金型内にある発泡パリソンに吹き込みノズル５を突き刺すこともできる。

前記「発泡パリソン上部」とは、環状ダイのパリソン排出口から、発泡パリソン上下方向の長さの１／３までの部分をいい、好ましくは１／４までの部分をいい、更に好ましくは１／５までの部分をいう。なお、ここで発泡パリソンの上下方向長さとは、環状ダイの排出口からパリソンピンチ箇所までの、上下方向長さをいう。

気体が吹付けられる発泡パリソンの位置が下方すぎると、発泡パリソンの上部のコルゲートを解消できないので、得られる発泡ブロー成形体に盛り上がり部やスジが形成されてしまうおそれや、発泡パリソンの成形可能な部分が狭くなるおそれがある。

前記気体吹出口７の構造は、気体を３６０度の方向に均一な流量で、発泡パリソンの内周面に向けて吹出すことができることから、図２に示す環状スリットであることが好ましい。但し、本発明方法における気体吹出口は環状スリットに限定されるものではなく、気体を発泡パリソンの内周面全体にあてることができさえすれば、例えば４〜１０本の吹出ノズルを円周方向に等間隔でならべて構成することもできる。

また、気体は、前記気体吹出口から略水平方向（図２において矢印で示した方向）に気体を吹出させて、発泡パリソンの内周面に吹付けることが特に好ましい。このように気体を吹付けることで、コルゲートの発生を防止することができる発泡パリソンの形状を形成することができる。好ましい気体の吹出方向は、垂直方向（パリソン押出方向）に対して、概ね７０〜１１０度の範囲である。ここで９０度の吹出方向は水平方向であり、９０度未満の吹出方向は水平方向より下向きであり、９０度を超える吹出方向は水平方向より上向である。

気体吹出口７は、環状ダイ２の直下、通常環状ダイの中心線１０上に設けられる。具体的には、気体吹出口７は、環状ダイの直下から金型により型締めされる部分（成形キャビティ部分）よりも上側までの間に設置され、好ましくは環状ダイの排出口から０．５〜１５ｃｍ程度下側に、更に好ましくは１〜５ｃｍ下側に離れた位置に配設される。このような位置に吹出口７を設けることで、発泡パリソンの上部に均一に気体を吹付けることが可能となる。

好ましい気体吹出口７の構造を図２を参照しつつ簡単に説明する。環状ダイ２内にマンドレル１１が中心線１０と同心して延び、その下端部は環状ダイ２の下面から突出している。マンドレル１１の内部には図示しない垂直通路が形成され、その上端部からガスが加圧下供給される。マンドレル１１は、下端部にディスク板１２とその上側に環状板１３を有する気体吹出ヘッドが設けられている。ディスク板１２と環状板１３はそれらの間に、マンドレル１１の垂直通路の下端と連通する環状スリット（ガス吹出口）７を形成するように構成されている。かくして、マンドレル１１の垂直通路に供給された空気は気体吹出ヘッドに導かれ、環状スリット７から中心線１０の周りの３６０度全方向に吹出される。環状スリットの配向方向を調整することにより空気の吹出方向を、例えば図２に矢印で示すように水平方向に設定できる。

気体吹出口７へ供給する気体の圧力は、発泡パリソンの基材樹脂の種類、見かけ密度、厚み等により異なるが、おおむね０．０５〜１ＭＰａ（Ｇ）であることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜０．６ＭＰａ（Ｇ）である。該範囲内であれば、発泡パリソンがドローダウンしてしまうことなく、発泡パリソンの上部が効果的に拡幅されて、コルゲートを解消することが可能である。また、早期に発泡パリソンを膨らませて成形時間を短縮する観点からは、該圧力の下限は０．２ＭＰａ（Ｇ）であることがさらに好ましい。
なお、該圧力は、圧力調整器にて調整することができる。

本発明方法においては、コルゲートの発生を防止するために、前記のように気体吹出口７から気体を吹付けることにより、発泡パリソン１の上部を含む全体が拡幅される。押出後早期に発泡パリソンの上部が拡幅されることにより、発泡パリソンの下部が過度に伸ばされて発泡ブロー成形体の厚さの偏肉が発生してしまうことを防ぐことができる。特に、厚みの偏肉が発生し易い、厚みの薄い成形体を得る場合であっても、得られる発泡ブロー成形体の厚みの均一性を更に優れたものとすることができる。

なお、拡幅の程度は、発泡パリソンの成形部分（分割金型３内に位置する部分）において、前記環状ダイ２の樹脂排出口の外側の周長（Ｄ１）に対する拡幅された発泡パリソンの周長（Ｄ２）の拡幅比（Ｄ２／Ｄ１）の最小値（最も拡幅されていない部分の拡幅比）を３．０以上とすることが好ましい。また、発泡パリソンの各部位における拡幅比（Ｄ２／Ｄ１）の上限は５程度であることが好ましく、より好ましくは４．５である。各部位における拡幅比（Ｄ２／Ｄ１）が該範囲内であれば、拡幅によりコルゲートを解消することが可能であると共に、発泡パリソンは賦形性に優れるものとなる。

図２のように発泡パリソンを形成した後に、該発泡パリソンを図３に示すように成形型により挟み込んで型締めし、ブロー成形を行う。型締めが終了したら、発泡パリソンに刺し込まれている吹き込みノズル５から気体を圧入しブロー成形が行われる。圧入される気体の圧力は、概ね０．０５〜０．６ＭＰａ（Ｇ）、好ましくは０．１〜０．４ＭＰａ（Ｇ）である。

発泡パリソン２を金型に挟み込んで、所望の形状にブロー成形してから、冷却し、金型から取り出して、成形バリを取り除くことにより発泡ブロー成形体を得る。

本発明方法においては、物理発泡剤を含む発泡性樹脂溶融物を環状ダイから下方に押出して筒状の発泡パリソンが形成される。発泡性樹脂溶融物を構成する熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エラストマー、これらのブレンドポリマー等が挙げられる。これらの中でも、ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。また、ポリオレフィン系樹脂と他樹脂の混合樹脂を用いる場合、混合樹脂はポリオレフィン系樹脂を５０％以上含有することが好ましく、７０重量％以上含有することがより好ましく、９０重量％以上含有することがさらに好ましい。なお、該熱可塑性樹脂として、リサイクルした再生樹脂を使用することもできる。具体的には、該熱可塑性樹脂を含有する発泡成形体や成形の際に生じた成形バリなどを粉砕、脱泡して再生樹脂としたものや、さらにこれらを溶融して再ペレット化して再生樹脂としたものを用いることができる。

前記ポリエチレン系樹脂としては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体やその分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂等が挙げられる。

また、前記ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンに由来する構造単位が５０重量％以上のプロピレン系共重合体が挙げられ、該共重合体としては、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体などのプロピレンと炭素数４以上のαオレフィンとの共重合体や、プロピレン−アクリル酸共重合体、プロピレン−無水マレイン酸共重合体等が例示できる。なお、これらの共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれでもよい。

前記ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂を用いる場合、溶融張力（ＭＴ）が１．０ｃＮ以上のものが好ましく、１．５ｃＮ以上、３．０ｃＮ以上、さらには４．０ｃＮ以上のものがより好ましい。尚、溶融張力の上限は概ね４５ｃＮである。

前記溶融張力（ＭＴ）は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて測定し、測定装置としては、例えば株式会社東洋精機製作所製のメルトテンションテスターＩＩ型を使用できる。すなわち、孔の直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍの円筒状オリフィスから、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合は樹脂温度２３０℃、ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂の場合は樹脂温度１９０℃、ピストン速度１０ｍｍ／分の押出し条件で樹脂を紐状に押出し、該紐状物を直径４５ｍｍの張力検出用プーリーにかけた後、５ｒｐｍ／ｓｅｃで巻取り速度を徐々に増しながら直径５０ｍｍの巻取りローラーに巻取ることによって測定される。

前記ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、０．１〜２０ｇ／１０分であることが望ましい。メルトフローレイトが該範囲であれば、成形金型の形状に即した成形品を得ることができ、発泡パリソンの自重によりドローダウン現象が起こり難く、より均一な厚みを有する発泡ブロー成形体が得られる。

ポリオレフィン系樹脂の中でもポリプロピレン系樹脂を用いる場合、メルトフローレイトは１〜２０ｇ／１０分、溶融張力が１．５ｃＮ以上であることが望ましい。またポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂の場合には、密度が０．９３〜０．９７ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレイトが０．１〜２０ｇ／１０分、溶融張力が１．０ｃＮ以上であることが望ましい。

前記メルトフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０（１９９９）の試験方法Ａ法により測定されるメルトマスフローレイトを意味し、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合は試験温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇ、ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂の場合は試験温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件を採用する。

前記発泡パリソンの形成に用いられる発泡性樹脂溶融物には、タルク等の気泡調整剤が配合されることが好ましい。気泡調整剤は通常、熱可塑性樹脂等を主成分とする基材樹脂と気泡調整剤とからなるマスターバッチの形態で使用されることが一般的である。気泡調整剤の使用量は、通常、熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０重量部である。

該気泡調整剤以外にも、難燃剤、流動性向上剤、耐候剤、着色剤、熱安定剤、充填剤、帯電防止剤、導電性付与剤等の各種添加剤を必要に応じて適宜配合することができる。

本発明方法において、前記の樹脂からなる発泡パリソンに非発泡樹脂層が積層された多層パリソンを用いることもできる。非発泡樹脂層は発泡パリソン（発泡層）のいずれの面に設けられてもよく、また発泡パリソンの両面に非発泡樹脂層が積層されたサンドイッチ構造とすることもできる。なお、多層構造の発泡パリソンは、ダイから共押出して形成することが好ましい。

該非発泡樹脂層を構成する樹脂としては、前記発泡層を構成する樹脂と同様の樹脂を使用することができる。
また、該非発泡樹脂層を構成する樹脂にも、必要に応じて、難燃剤、流動調整剤、紫外線吸収剤、導電性付与剤、着色剤、熱安定剤、酸化防止剤、無機充填剤等の添加剤を適宜配合することができる。

本発明方法において、発泡性樹脂溶融物を形成するために用いられる物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、塩化メチル、塩化エチル等の塩化炭化水素、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジフロロエタン等のフッ化炭化水素、沸点が押し出し温度以下の各種アルコールなどの有機物理発泡剤、又は二酸化炭素、窒素等の無機物理発泡剤が挙げられる。これらの物理発泡剤は混合して用いることもできる。また、炭酸水素ナトリウム、アゾジカルボンアミド等の分解型発泡剤を併用することもできる。

成形サイクルを短縮させることができ、さらに得られる発泡中空成形体の寸法安定性を向上させることができることから、前記の物理発泡剤の中では、二酸化炭素、窒素等の無機物理発泡剤を用いることが好ましい。
特に、無機物理発泡剤は、熱可塑性樹脂に対する溶解度が低く発泡速度が速いため、脂肪族炭化水素やフッ化炭化水素に比べて大きなコルゲートが発生する傾向がある。しかし、本発明方法によれば、無機物理発泡剤を使用し、さらに低見掛け密度の成形体を得るために発泡剤添加量を増加させた場合であっても、コルゲートを解消することができる。

前記発泡剤の使用量は、所望する見かけ密度（発泡倍率）を考慮して適宜決められるが、概ね熱可塑性樹脂等の基材樹脂１ｋｇに対して、物理発泡剤は０．０１〜１．２モルの割合で使用される。

本発明方法により得られる発泡ブロー成形体の見かけ密度は、０．１〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましく、より好ましくは０．１２〜０．２２ｇ／ｃｍ^３、更に好ましくは０．１５〜０．２ｇ／ｃｍ^３である。本発明方法によれば、特に、発泡パリソンにコルゲートが発生しやすい、低見かけ密度の発泡ブロー成形体を得ようとした場合でも安定して成形体を得ることができる。

本発明において、該発泡ブロー成形体の見かけ密度とは次のようにして決定される。発泡ブロー成形体の重量（ｇ）を測定する。次いで、成形体を水没させて体積（ｃｍ^３）を測定する。測定した重量を体積にて除して、成形体の見かけ密度を計算する。得られた値が発泡ブロー成形体の見かけ密度である。

また、該発泡ブロー成形体の平均厚みは１〜４ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１．５〜３．５ｍｍ、さらに好ましくは１．６〜３．０ｍｍである。
なお、成形体の厚みをより薄くするために、環状ダイのクリアランスを狭くすると、発泡時の圧力差が大きくなるので、発泡速度が速くなる傾向にあり、従来よりも大きなコルゲートが発生しやすくなる。その場合であっても、本発明方法によれば、コルゲートを解消することにより、この範囲の平均厚みを有する発泡ブロー成形体を安定して得ることができる。

本発明において、平均厚みの測定は次のように行う。
発泡ブロー成形体の長手方向中央部および長手方向両端部付近、さらに中央部と両端部との中間部の計５箇所の長手方向に対する垂直断面に対して行い、各垂直断面の周方向において等間隔に６箇所の垂直断面の厚み方向の厚みの測定を行い、得られた３０箇所の厚みの最大値と最小値を除く２８箇所の厚みの算術平均値を発泡中空成形体の平均厚みとする。

また、前記発泡ブロー成形体の独立気泡率は、断熱性や機械的物性等の面から、６０％以上、好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上である。
なお、発泡ブロー成形体の独立気泡率は、ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６−７０の手順Ｃに従って、東芝ベックマン株式会社の空気比較式比重計９３０型を使用して測定することができる。

本発明方法において、発泡ブロー成形体の見かけ密度を前記した範囲内に調整するには、熱可塑性樹脂の種類、発泡剤の種類および使用量、発泡性樹脂溶融物をダイから押出す際の吐出速度、樹脂温度などを調整する方法が用いられる。具体的には、発泡性樹脂溶融物がポリオレフィン系樹脂からなる場合、ポリオレフィン系樹脂の溶融張力（ＭＴ）が前記の範囲内のものを用いることが好ましい。また発泡剤の添加量を増加すると得られる発泡ブロー成形体の見かけ密度は小さくなるが、添加量が多すぎると独立気泡率が低下し易くなるので発泡剤の添加量は見かけ密度と独立気泡率とのバランスを考慮して決められる。

また、発泡ブロー成形体の平均厚みを前記した範囲内に調整する方法としては、ブロー成形時の発泡パリソンへの気体の注入圧力を前記範囲内で調整する方法や、前記環状ダイリップの間隙（クリアランス）を変えて調整する方法、発泡パリソンの拡幅比を調整する方法などが挙げられる。該間隙（クリアランス）の調整幅は概ね０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で調整することが好ましい。

以下、本発明の発泡ブロー成形体の製造方法について、具体的な実施例により詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。

表１に、発泡パリソンの形成に用いた熱可塑性樹脂を示す。

表１の樹脂Ａ２は次のようにして製造した。ポリプロピレンＡ１を内径４７ｍｍの二軸押出機にて２３０℃で押出し、リペレタイズした。次に、このリペレタイズした樹脂を同条件で再度押出し、リペレタイズして、再生樹脂Ａ２を得た。また、表１の樹脂Ｃ１は次のようにして製造した。ポリプロピレンＡ１とオレフィン系エラストマーＢ１とを混合し（Ａ１／Ｂ１＝８５／１５（重量比））、この混合物を内径４７ｍｍの二軸押出機にて２３０℃で押出し、リペレタイズした。次に、このリペレタイズした樹脂を、同条件で再度押出し、リペレタイズする操作を５回繰り返し、再生樹脂Ｃ１を得た。

実施例１
表２に示すように、樹脂Ａ１（Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製 ポリプロピレンＷＢ１４０）と樹脂Ａ２を重量比２０：８０の割合でドライブレンドし、気泡調整剤としてタルクを樹脂１００重量部に対して０．９重量部配合した原料を口径６５ｍｍの押出機に供給し、押出機内にて溶融混練した。
次いで押出機の途中から二酸化炭素（ＣＯ２）を樹脂１ｋｇ当たり０．２７ｍｏｌ／ｋｇとなるように圧入し混練して発泡性樹脂溶融物とした。次いで、発泡性樹脂溶融物を押出機に連結したアキュームレータに充填した。次いで、アキュームレータの先端に取付けた直径７５ｍｍの環状リップから、表２に示すクリアランス（ｍｍ）、吐出速度（ｋｇ／ｈｒ）で発泡性樹脂溶融物を大気圧下に筒状に押出しながら発泡させて、発泡パリソンを形成した。発泡パリソンの下部をピンチした後、発泡パリソン内の環状ダイ直下２ｃｍの位置に設けられた気体吹出口である環状スリットから、空気を表２に示す圧力で水平に全方向に吹出させ、発泡パリソン上部の内周面に空気を吹付けて、発泡パリソンを膨らませ、その後、発泡パリソンをダイ直下に設けられた２分割式の金型で挟みこんだ。吹付けは、挟みが終了するまで行った。
次に、発泡パリソンの内部に、発泡パリソン下部に刺し込まれたノズルから圧力０．１ＭＰａ（Ｇ）のブローエアを吹き込み、同時に金型に設けた孔よりエアを吸引することにより、発泡パリソンに金型形状を賦形し、冷却後に金型を開いて成形体を取出し、成形体から成形バリを取り除き、製品の最大周長さ３７０ｍｍ、最大幅１７０ｍｍ、上下方向長さ７４０ｍｍの発泡ブロー成形体を得た。

実施例２〜４
気体吹出口からの吹出圧力を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様に発泡ブロー成形体を得た。

実施例５〜８
環状スリットからの空気の吹付けを、発泡性樹脂溶融物を押出した後０．３秒（発泡パリソンの下部をピンチする前）から行い、表２に示す吹出圧力とした以外は、実施例１と同様に発泡ブロー成形体を得た。すなわち、発泡性樹脂溶融物を環状ダイから押出した直後に、環状スリットからの空気吹出しを開始し、発泡パリソンをピンチして発泡パリソンを膨らませ、金型間への挟み込みが終了するまで、気体吹出し口からの空気の吹付けを行った。

比較例１
発泡パリソンの下部を閉じた後に、図７に示すように、環状ダイの中心に設けた気体吹出口から発泡パリソン最下部に向けて（真下に向けて）空気を吹付けて、発泡パリソンを拡幅した以外、実施例１と同様に発泡ブロー成形体の製造を試みた。発泡パリソン上部のコルゲートを解消することができなかったため、成形体には盛り上がり部が形成されてしまい、良好な発泡ブロー成形体を得ることが困難であった。

比較例２
吹出圧力を表２に示すように変更した以外、比較例１と同様に発泡ブロー成形体の製造を試みた。
空気の吹出圧を上げることにより、パリソン上部の拡幅比を３以上としたが、空気の吹出方向が下方向であるため、発泡パリソン上部において均等に拡幅できず、コルゲートの隣り合う山部と山部との間（凹部分）の一部が融着してしまっており、発泡パリソン上部のコルゲートを解消することはできなかった。その結果、成形体には盛り上がり部が形成されてしまい、良好な発泡ブロー成形体を得ることが困難であった。
比較例３、４
さらに、空気の吹付けを強めると、発泡パリソン下部が過剰に拡幅され、発泡パリソン上部は拡幅不足になる傾向にあった。その結果、成形体には盛り上がり部が形成されてしまい、良好な発泡ブロー成形体を得ることが困難であった。

実施例９
原料樹脂を表３に示すように、樹脂Ａ１：樹脂Ｂ１（サンアロマー社製 オレフィン系エラストマー Ａｄｆｌｅｘ Ｑ１００Ｆ）：樹脂Ｃ１＝１７：３：８０のものに変更し、発泡剤量、空気吹出圧力を表３に示す条件とした以外は、実施例１と同様にして発泡ブロー成形体を得た。発泡剤量を増加して発泡パリソンの見かけ密度が低い発泡ブロー成形体を得ることが可能であった。

実施例１０
原料樹脂を表３に示すものに変更し、発泡剤量、吐出速度、ダイのクリアランス、気体吹出圧力を表３に示す条件とした以外は、実施例１と同様にして発泡ブロー成形体を得た。環状ダイのクリアランスを小さくしたこと、また吐出速度を下げたことにより、平均厚みの薄い発泡ブロー成形体を得ることはできた。

実施例１１
原料樹脂を表３に示すものに変更し、ダイのクリアランスを表３に示す条件とした以外、実施例１と同様の成形を行い、発泡ブロー成形体を得た。原料樹脂を変更したこと、また、環状ダイのクリアランスを大きくしたことにより、実施例１と比較すると発泡パリソンの見かけ密度が大きくなったので、コルゲートの発生率が低くなり、発泡ブロー成形体の盛り上がり部発生率が低くなった。

比較例５
図７に示すように、環状ダイの中心に設けた気体吹出口から空気をパリソン最下部に向けて吹付けた以外、実施例１１と同様に発泡ブロー成形体の製造を試みた。コルゲートを解消することができなかったため、成形体には盛り上がり部が形成されてしまい、良好な発泡ブロー成形体を得ることが困難であった。

実施例、比較例における発泡ブロー成形条件を表２、３に、得られた発泡ブロー成形体の物性を表４に、得られた発泡パリソンの周方向長さを表５に示す。表２、３中、１^＊は環状スリットからの気体の吹き出をパリソンをピンチした後に行ったことを示し、２^＊は気体の吹き出をパリソンをピンチした前（パリソン押出し直後）に行ったことを示す。

表４中、見かけ密度、平均厚み、独立気泡率は下記方法により測定した。

［発泡ブロー成形体の見かけ密度］
発泡ブロー成形体の見かけ密度は、発泡ブロー成形体の重量（ｇ）を、該発泡ブロー成形体を体積（ｃｍ^３）にて除することによって求めた（ｎ＝５；５０個の成形体から無作為に選択した５個の成形体の見掛け密度の算術平均値）。なお、発泡ブロー成形体の体積は、成形体を水没させて測定した。

［発泡ブロー成形体の平均厚み］
発泡ブロー成形体の平均厚みは次のようにして測定した。厚みの測定部位は、発泡ブロー成形体の長手方向（通常は発泡パリソンの押出方向）の中央部付近及び両端部付近、更に中央部と両端部との中間地点付近の計５部位とし（但し、嵌合部などの発泡ブロー成形体の特殊な形状部分は避けることとする。）、更にそれらの部位において成形体周方向に等間隔に６箇所の計３０箇所とした。各測定箇所において厚みを計測し、得られた３０箇所の厚みの内、最大値と最小値とを除いた計２８箇所の厚みの算術平均値を成形体厚みとした（ｎ＝５）。なお、測定部位にダクトの吹出口などの厚みを測定することができない箇所がある場合には、吹出口などを除く部分を周方向に等間隔に６等分して、それらの中心付近の６箇所の厚みを測定した。

［独立気泡率］
発泡ブロー成形体の独立気泡率は、発泡ブロー成形体から試験片を切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６−７０（１９７６再認定）の「手順Ｃ」によりＶｘを求め、下記式（１）により算出した。
独立気泡率（％）＝（Ｖｘ−Ｗ／ρｓ）×１００／（Ｖａ−Ｗ／ρｓ）（１）
Ｖｘ：試験片の実容積（独立気泡部分の容積と樹脂部分の容積の和）（ｃｍ^３）
Ｖａ：試験片の外形寸法から求められる見かけの容積（ｃｍ^３）
Ｗ：試験片の重量（ｇ）
ρｓ：試験片の基材樹脂の密度（ｇ／ｃｍ^３）
発泡ブロー成形体の厚み測定を行った５部位付近において、上記の測定方法に従って独立気泡率を測定し、それらの算術平均値を発泡ブロー成形体の独立気泡率とした（ｎ＝５）。測定装置として東芝ベックマン（株）製、空気比較式比重計（型式：９３０型）を用いた。

［盛り上がり部発生率］
表４中、成形体５０個当たりの、盛り上がり部が発生する発生率を次の基準により評価した。
Ａ：１０％未満
Ｂ：１０％以上２０％未満
Ｃ：２０％以上７０％未満
Ｄ：７０％以上

［発泡パリソンの周方向長さＤ２］
表５中、発泡パリソンの周方向長さ（Ｄ２）は、次のようにして測定した。まず、実施例に示すように発泡ブロー成形を行い、金型成形後、固化した成形バリのついた発泡ブロー成形体（ａ）を採取した。ダイから下方向に３００ｍｍの箇所を起点（０ｍｍ）とし、該起点から下方向に１００ｍｍ間隔で合計７カ所で、成形バリのついた成形体（ａ）の幅を測定した。この幅を２倍した値（ｎ＝５）を発泡パリソンの周長（Ｄ２）として表５に示す。なお、成形バリのついた成形体（ａ）は、発泡パリソンが固化したものなので、成形バリの長さを含む成形体（ａ）の幅を２倍した値は発泡パリソンの周長（Ｄ２）とほぼ対応したものとなる。また、表５の拡幅比は、周長（Ｄ２）を環状ダイの周長で除して算出した。

表５から判るように、本発明方法により得られる発泡パリソンは、発泡パリソンの周方向長さの均一性に優れ、ブロー成形性にも優れるものである。なお、比較例２に示されるように、発泡パリソ周方向長さが均一であっても、気体の吹付け方向が環状ダイから真下に向かう方向である場合には、発泡パリソンのコルゲートを解消することは困難であった。また、比較例３、４に示されるように、気体の吹付け方向が環状ダイから真下に向かう方向である場合には、さらに気体吹出圧力を高めると、気流の流量が増加して発泡パリソンの下部が過度に拡幅されてしまい、コルゲートを解消することはできなかった。

Claims (7)

1. （ａ）物理発泡剤を含む発泡性樹脂溶融物を環状ダイから垂直下方向に押出して筒状の発泡パリソンを形成する工程、
   （ｂ）該発泡パリソンの下部を閉じる工程、
   （ｃ）該発泡パリソン内部の該環状ダイ直下の位置に設けられた気体吹出口から、下部が閉じられた該発泡パリソン上部の内周面全体に向けて気体を吹付けて、該発泡パリソンを拡幅する工程、
   （ｄ）分割金型を閉じて該発泡パリソンを分割金型の間に挟み込む工程、及び
   （ｅ）該発泡パリソンを分割金型の中でブロー成形する工程を備えた、発泡ブロー成形体の製造方法であって、
   工程（ｃ）は遅くとも工程（ｄ）の完了前に行われる発泡ブロー成形体の製造方法。
   
2. 前記環状ダイの樹脂排出口の周長（Ｄ１）に対する工程（ｃ）において拡幅された発泡パリソンの周長（Ｄ２）の比（Ｄ２／Ｄ１）が３．０以上である、請求項１に記載の方法。
   
3. 前記物理発泡剤が無機物理発泡剤である、請求項１または２に記載の方法。
   
4. 工程（ｅ）で得られた前記発泡ブロー成形体の見かけ密度が０．１〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であり、平均厚みが１〜４ｍｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
   
5. 工程（ｃ）において、気体は垂直方向に対し７０〜１１０度の角度で気体吹出口から排出される、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
   
6. 前記気体吹出口が環状スリットであり、該環状スリットから気体を環状ダイの中心線の周りの３６０度全方向に吹出させる、請求項１に記載の方法。
   
7. 前記気体吹出口は、環状ダイの直下から金型の成形キャビティよりも上側までの間に位置している、請求項１に記載の方法。
   

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