JPWO2008136143A1 - ポリプロピレン系樹脂組成物、この樹脂組成物を用いた発泡成形品およびこの発泡成形品の製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂組成物、この樹脂組成物を用いた発泡成形品およびこの発泡成形品の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】発泡倍率を上げても低温衝撃性に優れた発泡成形品を得ることができるポリプロピレン系樹脂組成物、このポリプロピレン系樹脂組成物を用いた低温衝撃性に優れ、かつ、軽量で外観が良好な発泡成形品およびその製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】ポリプロピレン樹脂１００重量と、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックス１〜４重量部とを含むポリプロピレン系樹脂組成物を用いて、１．５〜３倍の発泡倍率で発泡させられた発泡成形品をガスカウンタープレッシャー法によって射出発泡成形するようにした。【選択図】 図１

Description

本発明は、ポリプロピレン系樹脂組成物、この樹脂組成物を用いた発泡成形品およびこの発泡成形品の製造方法に関する。
自動車のドアトリムなどの内装材としてポリプロピレン系樹脂組成物を用いた発泡成形品が使用されている（特許文献１参照）。
ところで、上記のような発泡成形品は、化学発泡剤を含むポリプロピレン系樹脂組成物を型閉め状態の金型内に充填したのち、肉厚方向の中央部に未冷却部（発泡可能部分）を残した状態まで冷却し、移動型をコアバックして未冷却部（発泡可能部分）を発泡させたのち、冷却固化することによって得られる。
しかし、従来のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた場合、発泡倍率が２倍を越えると、内部にある発泡層のセルが破壊して、セル壁の樹脂同士が合着して糸引き状となり、樹脂が糸を引き、洞窟様の空隙が発生（図１１、図１２参照）し、その結果、（１）低温衝撃強度の低下、（２）スキン層の表面平滑性の低下、（３）成形後の変形等が発生しがちであった。また、発泡倍率を高めるために、発泡剤の含有量をふやすと、成形品表面にスワールマークが発生し、外観不良となりがちであった。
それゆえ、外観品質に優れ、十分な低温衝撃強度を有する射出発泡成形品としては、１．６倍程度のものしか得られず、十分な軽量化を図れていないのが現状である。
特開平１１−１７９７５２号公報
本発明は、上記事情に鑑みて、発泡倍率を上げても低温衝撃性に優れた発泡成形品を得ることができるポリプロピレン系樹脂組成物、このポリプロピレン系樹脂組成物を用いた低温衝撃性に優れ、かつ、軽量で外観が良好な発泡成形品およびこの発泡成形品の製造方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明にかかるポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂と、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックスと、発泡剤とを含み、前記ポリエチレンワックスが、ポリプロピレン系樹脂１００重量に対し、１〜４重量部の割合で配合されていることを特徴としている。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に用いられるポリプロピレン系樹脂としては、特に限定されず、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等が挙げられるが、特にランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンが好適である。
また、ポリエチレンワックスは、粘度平均分子量が２４００〜３４００の範囲であることが必要で、特に、粘度平均分子量が２９００付近のものが好ましく、分子量分布が狭いほど効果が得られやすい。その理由は、粘度平均分子量が２４００未満では、発泡成形品の表面硬度が低下して耐擦傷性に劣るものになりやすく、全体に柔らかくなって剛性が低下し、３４００を越えると、成形品が硬くなり、耐衝撃性が低下するからである。
また、ポリエチレンワックスの配合量は、ポリプロピレン樹脂１００重量に対して１〜４重量部に限定されるが、その理由は、１重量部未満であれば、添加の効果が小さく、４重量部を越えると、大きな発泡セルや破泡によって連結された大きな空洞ができ、強度的に問題が生じるからである。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、たとえば、ポリプロピレン系樹脂のペレットと、ポリエチレンワックスのペレットとをペレット状態で混合したのち、溶融混練することによって得ることができる。
発泡剤としては、たとえば、炭酸水素ナトリウム、アゾジカルボンアミド等の化学発泡剤が挙げられる。
発泡剤の配合量としては、理論発泡倍率が成形品の目標発泡倍率の１．０５〜２倍となる量が好ましい。
たとえば、成形品の目標発泡倍率が２倍の場合、理論発泡倍率が２．１〜４倍となる量を配合するとよい。
さらに、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンワックスおよび発泡剤以外に、本発明の目的を阻害しない範囲で、公知の各種充填材、顔料、帯電防止剤等を添加してもよい。
一方、本発明にかかる発泡成形品は、上記本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を発泡成形してなることを特徴としている。
本発明の発泡成形品においては、成形品の発泡倍率を、１．５〜３倍（より好ましくは１．８〜３倍）とすることが好ましい。
すなわち、発泡倍率が１．５倍未満であると、軽量化の効果が少なく、３倍を越えると、低温衝撃強度の低下、スキン層の表面平滑性の低下、外観不具合等が発生する恐れがある。
なお、本発明において、発泡倍率は、キャビティ厚さに対するコアバック後の成形品の総厚さを意味する。
さらに、本発明の発泡成形品においては、成形品のスキン層以外の部分の、単位体積の中に含まれる最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部分の占める総容積が６０％以上、すなわち、単位体積が１ｍｍ3のとき、最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部分の占める総容積が、０．６ｍｍ3以上であることがより好ましい。
すなわち、1個あたりの容積の小さい発泡セルが多いほど、低温衝撃強度の向上、スキン層の表面平滑性の向上、外観向上の効果がより発揮でき、その数が少なくなると、これらの品質が低下する恐れがある。
なお、単位体積あたりの空洞部分の占める総容積は、たとえば、未発泡ポリプロピレン系樹脂組成物と発泡ポリプロピレン系樹脂組成物の比重あるいは密度を測定することにより測定できる。因みに、未発泡ポリプロピレン系樹脂組成物の密度が０．９、発泡ポリプロピレン系樹脂組成物の密度が０．３６とすれば、密度は未発泡ポリプロピレン系樹脂組成物の４０％であるので、発泡セルの総容積の割合は発泡ポリプロピレン系樹脂組成物全体の６０％である。
上記開口面積の算出方法は、たとえば、発泡部位を厚さ方向に切断し、切断面各部の寸法を市販のデジタルマイクロスコープあるいはレーザー顕微鏡により測定し、積分する方法が挙げられる。
最大断面の開口面積は、たとえば、成形品を細かく切断し、各切断面の開口の面積を上記のようにして測定することによって求めることできるが、本発明者らの知見によると、成形品の切断面の５０ｍｍ以上の幅の部分に存在する最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下であれば、測定した切断面に対して垂直方向前後２５ｍｍの間の部分においては、すべての発泡セルの最大開口の面積が０．１ｍｍ2以下と判断できる。
したがって、成形品を細かく切断せずに、５０ｍｍ間隔で切断し、各切断面の５０ｍｍ以上の幅の部分に存在する最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下であれば、成形品全体の発泡セルの最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下であると判断できると思われる。
また、本発明の発泡成形品においては、成形品のスキン層の厚さが0．２〜０．４ｍｍであることが好ましい。
すなわち、スキン層の厚さが０．２ｍｍ未満では、成形品に要求される衝撃強度並びに曲げ弾性率が不足となり本来の機能を達成しにくくなったり、冷却収縮応力がスキン層の表面平滑性を悪化させることもある。また、０．４ｍｍを越えると、発泡層の厚み比率が小さくなり、発泡が阻害されて目標の発泡倍率に達せず、発泡による高い軽量化を達成できないことがある。
本発明にかかる発泡成形品の用途としては、軽量かつ外観品質が厳しくさらに曲げ弾性率や衝撃強度が必要な成形品で、たとえば、自動車の内装材、建物の内装材（例えば壁材、天井材等）、食品保管・輸送用容器などが挙げられる。
本発明にかかる発泡成形品の製造方法は、キャビティ内を（大気圧+０．０５ＭＰａ）〜（大気圧＋１ＭＰａ）に加圧した状態、好ましくは（大気圧+０．０５ＭＰａ）〜（大気圧＋０．８ＭＰａ）に加圧した状態で、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を型内に射出充填するとともに、型内の加圧状態を開放したのち、移動型をコアバックさせる工程を含む構成とすることが好ましい。
すなわち、キャビティ内の圧力を（大気圧+０．０５ＭＰａ）未満にした状態でポリプロピレン系樹脂組成物をキャビティ内に射出充填すると、得られる発泡成形品の表面にスワールマークやシルバーと称される気泡が破裂した連続模様が発生し外観不良を招く恐れがある。
樹脂射出時のキャビティ内の圧力が（大気圧＋１ＭＰａ）を越えると、気密性を確保するために移動型に関して相当の精度で金型加工をしなくてはならず、精度が不足すると金属同士のカジリや焼き付きが発生する。ゆえに、金型の剛性アップや移動型の高強度化，高耐久化が必要になり、かつ、高精度のシール材やシール方法が必要となり、金型製作のコストアップにつながりやすい。
さらに、移動型のコアバック開始のタイミングは、型内へのポリプロピレン系樹脂組成物の射出充填完了から０．２〜２秒後とされることが好ましい。
すなわち、コアバック開始のタイミングが早すぎるとスキン層の形成が不十分で、必要なスキン層厚みが確保できなくなって、得られる成形品に強度的な問題が生じ、コアバック開始のタイミングが遅すぎるとスキン層の厚さが厚くなりすぎて、上記のような問題が発生して、軽量化の点で問題が生じる恐れがある。
また、キャビティ内の圧力を開放する位置としては、排気がスムーズに行え、成形品の外観不良を招かない位置であれば特に限定されないが、成形品の裏面側のウェルド近傍部分に面する金型部位、ポリプロピレン系樹脂組成物の流動末端、金型パーティング部およびパーティング近傍に設けた駄肉部に面する金型部位から選ばれた1以上の部位から選択されることが好ましい。
キャビティ内へのポリプロピレン系樹脂組成物の射出充填速度は、１．５秒以内に射出充填を完了できる速度とすることが好ましい。
すなわち、射出充填に時間がかかりすぎると、金型と接触しているスキン層厚みの成長に場所的なバラツキが生じることになる。具体的には、ゲート近傍のスキン層は、金型との接触時間が長くなってスキン層が厚くなり、ゲート遠方のスキン層は、金型との接触時間が短くなってスキン層は薄くなる。その結果、発泡層の厚みも大きく変動することになって、発泡成形品の物性、外観に差異が発生する。
本発明に用いられる金型は、キャビティ内の気密性が高いことが好ましく、移動型と固定型との当たり面では、Ｏリングやパッキンによるシールまたは凸凹によるハメアイシールなどを施し、固定部には、Ｏリングやパッキンによるシール、スライドコアや突き出しピンなどの金属どうしの摺動面などは精密なハメアイ加工を施すことがこのましい。
射出機の射出ノズルに関しては、ノズルタッチ面にＯリングやパッキンによるシールまたは凸凹によるハメアイシールなどを施して気密性を高め、シャットオフバルブなどで射出スクリュ側への気密性を高めることが好ましい。
さらに、上記金型としては、型閉め状態のとき、型内でスライド可能で、型閉め完了までは、キャビティの型面から後退した状態に保持され、型閉め完了後から樹脂充填前の間に、その端面を前記キャビティの型面に一致させるようにスライドして、キャビティ内の圧力を（大気圧＋０．０５）MPa〜（大気圧＋１．０）MPaの所定圧に加圧可能なスライド型を移動型および固定型の少なくともいずれかに備えていることが好ましい。
すなわち、かかる構造にすることにより、ガスボンベ，圧縮空気源などのガス発生装置などが不要となりランニングコストも低減できるとともに、シール機構に関する金型構造が簡易化され、金型コストを低減できる。
また、キャビティ内の圧力の調整は、スライド型の移動ストロークや、移動型の型閉め時の移動距離を調整することによって行うことができる。すなわち、スライド型の移動距離や移動型の型閉め時の移動距離を大きくすれば、キャビティ内の圧力を大きくすることができる。
しかも、スライド型の移動だけであるので、キャビティ内の圧力の制御も容易にできる。
上記のように、本発明にかかるポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレン樹脂と、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックスと、発泡剤とを含み、ポリプロピレン樹脂１００重量に対し、前記ポリエチレンワックスが1〜４重量部の割合で配合されているので、ポリエチレンワックスが、溶融状態のポリプロピレン樹脂の空隙部分を埋め、物理的に繋がったような形態で、見かけ上ポリプロピレン樹脂がより高分子量化された状態となり、コアバック工程で金型を開いた時点におけるポリプロピレン系樹脂の「引きちぎれ」を防止でき、発泡セルの破泡の防止および内部に大きな空洞が発生することを防止できる。すなわち、得られる成形品の曲げ弾性率、低温衝撃強度を向上させることができる。
そして、これまで、発泡倍率が２倍程度になると内部のセルが破れ、連続した面で閉ざされたセルを得ることができず、物性が極端に低くなり、製品にできなかったが、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物によって、発泡倍率が２倍以上の製品を得ることができる。
すなわち、発泡倍率が２倍以上となることで、製品の重量を軽くできる。たとえば、自動車の内装材で実施した場合、これまで、１０ｋｇ程度であった内装材の重量が約５０％以下と半減でき、結果として自動車全体の軽量化がはかれ、燃費向上にもつながる。
一方、本発明にかかる発泡成形品は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を発泡成形してなり、発泡倍率が１．５〜３倍であるので、軽量で、曲げ強度や低温衝撃強度に優れたものとなる。
また、成形品のスキン層以外の部分の、単位体積の中に含まれる最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部分の占める総容積が、６０％以上であるようにすれば、車両内装部品に必要な曲げ強度や低温衝撃強度を有し、従来に比べて軽量化された成形品を得ることができる。
本発明にかかる発泡成形品の１つの実施の形態を表す断面図である。 図１の発泡成形品の製造方法を工程順に表す図である。 本発明で使用される金型の１例であって、その一部切欠断面斜視図である。 図３の射出成形用金型を用いた発泡成形体の製造方法を、金型の動作順に説明する断面図である。 図４の後工程の金型の動作を順に説明する断面図である。 比較例１で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例２で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例３で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例４で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例１１で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 従来のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた発泡成形品の断面形状の写真写しである。 従来のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた発泡成形品の断面形状の写真写しである。
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる発泡成形品の１つの実施の形態を断面図で表している。
図１に示すように、この発泡成形品１は、ポリプロピレン系樹脂１００重量と、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックス１〜４重量部とを含むポリプロピレン系樹脂組成物２によって形成されていて、発泡倍率が２〜３倍、かつ、スキン層１１の厚さが0．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下で、スキン層１１以外の部分１２の、単位体積の中に含まれる最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下である発泡セル１３の空洞部分の占める総容積が、６０％以上となっている。
そして、この発泡成形品１は、図２（ａ）に示すように、ポリプロピレン系樹脂組成物２を型閉め状態の金型Aのキャビティ内に充填したのち、図２（ｂ）に示すように、肉厚方向の中央部に未冷却部（発泡可能部分）２１を残した状態まで冷却し、図２（ｃ）に示すように、移動型Ａ２をコアバックして未冷却部（発泡可能部分）２１を発泡させたのち、冷却固化することによって得られる。
つぎに、図３〜図５に示す金型Ａを用いた上記発泡成形品１の製造方法の一例を詳しく説明する。
すなわち、この金型Ａは、図３〜図５に示すように、固定型Ａ１と移動型Ａ２とを備えている。
固定型Ａ１は、図４および図５に示すように、スプルー１０を備え、移動型Ａ２は、移動型本体３ａと、３つのスライド型４ａとを備えている。
移動型本体３ａは、固定型Ａ１と閉合することによって図４（ｂ）、(ｃ)および図５（ａ）に示すキャビティＫ１を形成する凹部３１を備えるとともに、図３に示すように、凹部３１の周囲のパーティング面３２にシリコーン樹脂製Oリング３３が装着されている。
また、移動型本体３ａには、後述するスライド型操作板４１が凹部３１方向にスライド自在に収容される操作板収容部３４が設けられているとともに、操作板収容部３４から凹部３１に向かって３本のスライド型挿通穴（以下、「挿通穴」とのみ記す）３５が平行に穿設されている。
スライド型操作板４１は、油圧シリンダー４２によって凹部３１方向に進退自在になっていて、３本のスライド型４ａの一端がそれぞれ固定されている。
各スライド型４ａは、一端にキャビティ形成面４０を備える円柱状をしていて、スライド型挿通穴３５に挿通されて、挿通穴３５の軸方向へスライド自在となっているとともに、その外周面にスライド型４ａとスライド型挿通穴３５との間で挟まれてキャビティＫ１内を気密に保つOリング４３が外嵌されている。
また、この金型Ａは、図示していないが、成形品裏面側のウェルド近傍部分に面する金型部位及び溶融樹脂流動末端部にそれぞれキャビティＫ１内の空気圧を減圧させるための排気管バルブが設けられている。
なお、図４，５中、Ｎは射出機のノズルである。
この金型Ａは、上記のようになっており、以下のようにして発泡成形体を成形することができる。
（１）図４（ａ）に示すように、油圧シリンダー４２を操作してスライド型４ａがそのキャビティ形成面４０をキャビティ壁面より後退した状態にして、移動型Ａ２を固定型Ａ１側に移動させて図４（ｂ）に示すように型閉めする。
（２）図４（ｃ）に示すように、油圧シリンダー４２を操作してスライド型４ａをキャビティ形成面４０がキャビティ壁面に一致する位置まで固定型Ａ１方向に移動させる。すなわち、このスライド型４ａの移動によって、キャビティＫ１内の空気圧が（大気圧+０．０５）MPa〜（大気圧+１）MPa（圧力計のゲージ圧で０．０５MPa〜１MPa、以下、ゲージ圧で記載する）の所定圧まで加圧された状態になる。
（３）このようにしてゲージ圧０．０５〜１MPの所定圧まで加圧された状態のキャビティＫ１内に図５（ａ）に示すようにポリプロピレン系樹脂組成物２を１．５秒以内に射出充填する。そして、充填完了直前に成形品裏面側のウェルド近傍部分に面する金型部位及び溶融樹脂流動末端部にそれぞれ設けてある排気管バルブを型閉め開始信号の制御でタイミングよく開閉作動させてキャビティ内の空気圧を大気圧近傍まで低減するようにキャビティＫ１内の空気を排気する。
（４）図５（ｂ）に示すように、射出充填完了から０．２〜２秒後に、移動型Ａ２を少し型開き方向に移動、すなわち、コアバックさせてキャビティ容量を拡大してポリプロピレン系樹脂組成物２を発泡させる。
（５）ポリプロピレン系樹脂組成物２を冷却硬化させたのち、図５（ｃ）に示すように、型を完全に開くとともに、油圧シリンダー４２を操作してスライド型４ａの先端を凹部３１内に突き出すことによって発泡成形品Ｗ１を突き出す。
以下に、本発明を、具体的な実施例と比較例とを参照しつつ詳しく説明する。
（実施例１）
ポリプロピレン（プライムポリマー社製商品名Ｊ８３０ＨＶ）１００重量部に対し、炭酸水素ナトリウムを含有する発泡剤（永和化成工業社製商品名ＥＥ２５Ｃ、）を５重量部（理論発泡倍率３．３倍となる量）、ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を１重量部添加した樹脂組成物を射出成形機（宇部興産機械社製商品名ＭＤ８５０Ｓ−III）を用いて以下の条件で発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
樹脂射出充填時のキャビティ厚さ：１．４５ｍｍ
コアバック時の型開き幅：１．５５ｍｍ
コアバック開始までの型開き待ち時間：０．５秒
成形品厚さ：３ｍｍ（発泡倍率２．０７倍）
金型温度：５０℃
射出樹脂温度：２００℃
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．３ｍｍであった。
（実施例２）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を４重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２５ｍｍであった。
（比較例１）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を０重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図６に示すように、表層付近には、断面が直径０．３ｍｍ程度の大きなセルが多数見受けられるとともに、中央部分には断面が直径２ｍｍ以上のセルが形成され、空洞化していた。
（比較例２）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を０．８重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図７に示すように、表層付近には、断面が直径０．３ｍｍ程度の大きなセルが多数見受けられるとともに、中央部分は断面が直径２ｍｍ程度のセルが形成され、空洞化していた。
（比較例３）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を４．５重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図８に示すように、セル数が少ないとともに、断面が平均直径０．５ｍｍ以上の大きなもので、粗い発泡状態であった。
（比較例４）
ポリプロピレン（プライムポリマー社製商品名Ｊ８３０ＨＶ）１００重量部に対し、発泡剤（永和化成工業社製商品名ＥＥ２５Ｃ）を５重量部、ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス４８０７０Ｂ，粘度平均分子量４６００）を１重量部添加した樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図９に示すように、表層付近には、断面が直径０．３ｍｍ程度の大きなセルが多数見受けられるとともに、中央部分は断面が直径２ｍｍ程度のセルが形成され、空洞化していた。
（実施例３）
ポリプロピレン（日本ポリプロ社製商品名ＢＣ３ＬＳ）１００重量部に対し、炭酸水素ナトリウムを含有する発泡剤（三協化成工業社製ＭＢ３０６４）を４重量部（理論発泡倍率３．２倍となる量）、ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を１重量部添加した樹脂組成物を射出成形機（（宇部興産機械社製商品名ＭＤ８５０Ｓ−III）を用いて以下の条件で発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
樹脂射出充填時のキャビティ厚さ：１．７ｍｍ
コアバック時の型開き幅：１．８ｍｍ
コアバック開始までの型開き待ち時間：２秒
成形品厚さ：３．５ｍｍ（発泡倍率２．０６倍）
金型温度：６０℃
射出樹脂温度：２１０℃
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２３ｍｍであった。
（実施例４）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を４重量部とした以外は、実施例３と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２２ｍｍであった。
（実施例５）
コアバック時の型開き幅を３．３ｍｍ、成形品厚さを５．０ｍｍ（発泡倍率２．９４倍）、型開き待ち時間を１秒とした以外は、実施例４と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２９ｍｍであった。
（比較例５）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を０重量部、コアバック時の型開き幅を０．６ｍｍ、成形品厚さを２．３ｍｍ（発泡倍率１．３５倍）とした以外は、実施例３と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．４ｍｍであった。
（比較例６）
射出樹脂温度を１９０℃、コアバック時の型開き幅を０．８ｍｍ、成形品厚さを２．５ｍｍ（発泡倍率１．４７倍）とした以外は、比較例５と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例７）
金型温度を５０℃、コアバック時の型開き幅を０．７ｍｍ、成形品厚さを２．４ｍｍ（発泡倍率１．４１倍）とした以外は、比較例６と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例８）
発泡剤（三協化成工業社製ＭＢ３０６４）を６重量部（理論発泡倍率４．８倍となる量）、コアバック時の型開き幅を１．０ｍｍ、成形品厚さを２．７ｍｍ（発泡倍率１．５９倍）とした以外は、比較例６と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．３５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例９）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を０．８重量部、樹脂温度を１９０℃、コアバック時の型開き幅を１．３ｍｍ、成形品厚さを３．０ｍｍ（発泡倍率１．７６倍）とした以外は、実施例５と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．３５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例１０）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を４．３重量部、樹脂温度を１９０℃、コアバック時の型開き幅を１．４ｍｍ、成形品厚さを３．１ｍｍ（発泡倍率１．８２倍）とした以外は、実施例５と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．３５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例１１）
コアバック時の型開き幅を３．４ｍｍ、成形品厚さを5．３ｍｍ（発泡倍率３．１１倍）とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１０に示すように、断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２９ｍｍの小さなセルと、破泡して繋がったボイドと称される大きな空洞部分も見受けられた。
上記実施例１〜５および比較例１〜１１で得られた発泡成形品の外観品質、曲げ強度、低温衝撃強度、スキン層厚さ、スキン層を除く部分の任意の１ｍｍ3中の最大断面積が０．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部の総容積を調べ、その結果を表１に示した。
なお、発泡セルの空洞部の総容積は、得られた成形品の発泡部位から規定の体積を切り出し、その密度を測定した。（ｎ＝１０の平均値）。
曲げ強度は、発泡成形品から、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ（厚さは成形品の厚さ）を切り出し、ＪＩＳ Ｋ ７２０３の方法に準拠し測定した。
低温衝撃強度は、発泡成形品を受けジグに取り付け、−３０℃の恒温室にて測定した。まず、５００ｇの鉄球を高さ１０ｃｍから落下させ、割れが発生しなければ、高さを５ｃｍずつ上げて、割れが発生する高さを見つけ出した。落錘高さは、割れが発生する高さから５ｃｍ低い値として求めた。（割れが発生しない高さ）
Figure 2008136143
上記表１から、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた本発明の発泡成形品は、外観形状に優れ、かつ、軽量で、強度的にも優れていることがよく分かる。
（実施例６）
粘度平均分子量３４００のポリエチレンワックス（三井化学社製商品名ハイワックス３２０Ｐと三井化学社製商品名ハイワックス４２０Ｐとを重量比６０：４０で混合した）４重量部とした以外は、実施例１と同様とし、発泡成形品として自動車用リアドアトリムを射出成形した。得られた発泡成形品を切断し、その断面を観察したところを図１に示すように、各セル断面は、円形か楕円形をしているとともにセルの平均直径は０．２８ｍｍであった。また、スキン層の厚さは０．３ｍｍであった。
（実施例７）
粘度平均分子量２５００のポリエチレンワックス（三井化学社製商品名ハイワックス２１０Ｐと三井化学社製商品名ハイワックス４２０Ｐとを重量比５０：５０で混合した）４重量部とした以外は実施例１と同様とし、発泡成形品として自動車用リアドアトリムを射出成形した。得られた発泡成形品を切断し、その断面を観察したところを図１に示すように、各セル断面は、円形か楕円形をしているとともにセルの平均直径は０．３３ｍｍであった。また、スキン層の厚さは０．３ｍｍであった。
（実施例８）
コアバック時の型開き幅を１ｍｍ（発泡倍率１．６９倍）とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品として自動車リアドアトリム射出発泡成形した。得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すようにセル断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２ｍｍであった。また、スキン層の厚さは０．３ｍｍであった。
（比較例１２）
ポリエチレンワックスを配合しなかった以外は実施例８と同様にして発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図６に示すように全体にセルが少なく、表面付近には断面が直径０．３ｍｍ程度のセルが見受けられ、中央部分には断面が直径２ｍｍ程度のセルが形成され、空洞化していた。また、スキン層の厚さは０．３ｍｍであった。
上記実施例６〜８および比較例１２で得られた発泡成形品の外観品質、曲げ強度、低温衝撃強度、スキン層厚さ、スキン層を除く部分の任意の１ｍｍ3中の最大断面が０．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部の総容積を上記と同様にして調べ、その結果を表２に示した。
Figure 2008136143
（実施例９）
縦３００mm，横２００mm，高さ５mm，厚さ１．５mmの箱形状で９５．２cm3（発泡前の状態）のキャビティ容量を有する図３に示す金型Ａと同様のスライド型機構を備える金型を用いて、型閉め後キャビティ内を大気圧（ゲージ圧０ＭＰａ）に保ち、実施例１と同様のポリプロピレン系樹脂組成物を１．５秒で金型内に射出充填し、射出充填完了から０．５秒後に移動型を発泡倍率が２．０倍になるようにコアバックさせて、発泡処理し、冷却工程を経て発泡成形品を得た。
（実施例１０）
縦３００mm，横２００mm，高さ５mm，厚さ１．５mmの箱形状で９５．２cm3（発泡前の状態）のキャビティ容量を有する図３に示す金型Ａと同様のスライド型機構を備える金型を用いて、型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．０３ＭＰａとしたのち、実施例１と同様のポリプロピレン系樹脂組成物を１．５秒で金型内に射出充填し、樹脂充填完了０．４秒後にパーティング面からキャビティ内の空気を排気した。
そして、樹脂充填完了から０．５秒後に移動型を発泡倍率が２．０倍になるようにコアバックさせて、発泡処理し、冷却工程を経て発泡成形品を得た。
（実施例１１）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．０３ＭＰａとした以外は、実施例１０と同様にして発泡成形品を得た。
（実施例１２）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．４ＭＰａとした以外は、実施例１０と同様にして発泡成形品を得た。
（実施例１３）
樹脂充填完了から１．０秒後に移動型をコアバックさせた以外は、実施例１２と同様にして発泡成形品を得た。
（実施例１４）
縦３００mm，横２００mm，高さ５mm，厚さ１．５mmの箱形状で９５．２cm3（発泡前の状態）のキャビティ容量を有する図３に示す金型Ａと同様のスライド型機構を備える金型を用いて、型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．４ＭＰａとしたのち、実施例１と同様のポリプロピレン系樹脂組成物を１．５秒で金型内に射出充填し、樹脂充填完了０．４秒後にパーティング面、ウェルド近傍部分及び流動末端からキャビティ内の空気を排気した。
そして、樹脂充填完了から１．５秒後に移動型を発泡倍率が２．０倍になるようにコアバックさせて、発泡処理し、冷却工程を経て発泡成形品を得た。
（実施例１５）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．０８ＭＰａとするとともに、樹脂充填完了から０．５秒後に移動型をコアバックさせた以外は、実施例１４と同様にして発泡成形品を得た。
（実施例１６）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．４ＭＰａとするとともに、樹脂充填完了から３．０秒後に移動型をコアバックさせた以外は、実施例１４と同様にして発泡成形品を得た。
（実施例１７）
樹脂充填完了と同時にキャビティ内の空気を排気するとともに、移動型をコアバックさせた以外は、実施例１６と同様にして発泡成形品を得た。
上記実施例９〜１７で得られた発泡成形品について、最大ヒケ量、表面破泡の有無、スキン層厚さ、光沢度を調べ、その結果を射出充填開始前のキャビティ内圧（ゲージ圧）と合わせて表３、表４に示した。
最大ヒケ量は、ディプスゲージにて、発泡成形品の表面の平坦部から凹みの最深部の深さを測定することにより求めた。
スキン層厚さは、デジタルマイクロスコープ（レーザー顕微鏡を用いてもよい）により、スキン層表皮側から発泡層側の気泡が確認出来る位置までの厚さを測定した。
光沢度は、JIS−Z−8741−1959 光沢度測定方法に従って、光沢度計を用い、発泡成形品の表面に入射角度６０°の光を当てた時の反射光の量を測定して求めた。
Figure 2008136143
Figure 2008136143
【０００２】
発泡成形品の製造方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
［０００７］
上記目的を達成するために、本発明にかかる射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物（以下、「本発明のポリプロピレン系樹脂組成物」とのみ記す）は、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンからなる群より選ばれたポリプロピレン系樹脂と、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックスと、化学発泡剤とを主要成分として含み、前記ポリエチレンワックスが、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、１〜４重量部の割合で配合されていることを特徴としている。
［０００８］
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に用いられるポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等が挙げられるが、特にランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンが好適である。
［０００９］
また、ポリエチレンワックスは、粘度平均分子量が２４００〜３４００の範囲であることが必要で、特に、粘度平均分子量が２９００付近のものが好ましく、分子量分布が狭いほど効果が得られやすい。その理由は、粘度平均分子量が２４００未満では、発泡成形品の表面硬度が低下して耐擦傷性に劣るものになりやすく、全体に柔らかくなって剛性が低下し、３４００を越えると、成形品が硬くなり、耐衝撃性が低下するからである。
［００１０］
また、ポリエチレンワックスの配合量は、ポリプロピレン樹脂１００重量に対して１〜４重量部に限定されるが、その理由は、１重量部未満であれば、添加の効果が小さく、４重量部を越えると、大きな発泡セルや破泡によって連結された大きな空洞ができ、強度的に問題が生じるからである。
［００１１］
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、たとえば、ポリプロピレン系樹脂のペレットと、ポリエチレンワックスのペレットとをペレット状態で混合したのち、溶融混練することによって得ることができる。
［００１２］
発泡剤としては、たとえば、炭酸水素ナトリウム、アゾジカルボンアミド等の化学発泡剤が挙げられる。
発泡剤の配合量としては、理論発泡倍率が成形品の目標発泡倍率の１．０５〜２倍となる量が好ましい。
たとえば、成形品の目標発泡倍率が２倍の場合、理論発泡倍率が２．１〜４倍となる
【０００４】
部の寸法を市販のデジタルマイクロスコープあるいはレーザー顕微鏡により測定し、積分する方法が挙げられる。
［００１９］
最大断面の開口面積は、たとえば、成形品を細かく切断し、各切断面の開口の面積を上記のようにして測定することによって求めることできるが、本発明者らの知見によると、成形品の切断面の５０ｍｍ以上の幅の部分に存在する最大断面の開口面積が０．１ｍｍ２以下であれば、測定した切断面に対して垂直方向前後２５ｍｍの間の部分においては、すべての発泡セルの最大開口の面積が０．１ｍｍ２以下と判断できる。
したがって、成形品を細かく切断せずに、５０ｍｍ間隔で切断し、各切断面の５０ｍｍ以上の幅の部分に存在する最大断面の開口面積が０．１ｍｍ２以下であれば、成形品全体の発泡セルの最大断面の開口面積が０．１ｍｍ２以下であると判断できると思われる。
［００２０］
また、本発明の発泡成形品においては、成形品のスキン層の厚さが０．２〜０．４ｍｍであることが好ましい。
すなわち、スキン層の厚さが０．２ｍｍ未満では、成形品に要求される衝撃強度並びに曲げ弾性率が不足となり本来の機能を達成しにくくなったり、冷却収縮応力がスキン層の表面平滑性を悪化させることもある。また、０．４ｍｍを越えると、発泡層の厚み比率が小さくなり、発泡が阻害されて目標の発泡倍率に達せず、発泡による高い軽量化を達成できないことがある。
［００２１］
本発明にかかる発泡成形品の用途としては、軽量かつ外観品質が厳しくさらに曲げ弾性率や衝撃強度が必要な成形品で、たとえば、自動車の内装材、建物の内装材（例えば壁材、天井材等）、食品保管・輸送用容器などが挙げられる。
［００２２］
本発明にかかる発泡成形品の製造方法は、キャビティ内を（大気圧＋０．０５ＭＰａ）〜（大気圧＋１ＭＰａ）に加圧した状態、好ましくは（大気圧＋０．０５ＭＰａ）〜（大気圧＋０．８ＭＰａ）に加圧した状態で、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を型内に射出充填するとともに、型内の加圧状態を開放したのち、移動型をコアバックさせる工程を含む構成とすることが好ましい。
すなわち、キャビティ内の圧力を（大気圧＋０．０５ＭＰａ）未満にした状態で本発明のポリプロピレン系樹脂組成物をキャビティ内に射出充填すると、得られる発泡成形品の表面に
【０００５】
スワールマークやシルバーと称される気泡が破裂した連続模様が発生し外観不良を招く恐れがある。
［００２３］
樹脂射出時のキャビティ内の圧力が（大気圧＋１ＭＰａ）を越えると、気密性を確保するために移動型に関して相当の精度で金型加工をしなくてはならず、精度が不足すると金属同士のカジリや焼き付きが発生する。ゆえに、金型の剛性アップや移動型の高強度化，高耐久化が必要になり、かつ、高精度のシール材やシール方法が必要となり、金型製作のコストアップにつながりやすい。
［００２４］
さらに、移動型のコアバック開始のタイミングは、型内への本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の射出充填完了から０．２〜２秒後とされることが好ましい。
すなわち、コアバック開始のタイミングが早すぎるとスキン層の形成が不十分で、必要なスキン層厚みが確保できなくなって、得られる成形品に強度的な問題が生じ、コアバック開始のタイミングが遅すぎるとスキン層の厚さが厚くなりすぎて、上記のような問題が発生して、軽量化の点で問題が生じる恐れがある。
［００２５］
また、キャビティ内の圧力を開放する位置としては、排気がスムーズに行え、成形品の外観不良を招かない位置であれば特に限定されないが、成形品の裏面側のウェルド近傍部分に面する金型部位、ポリプロピレン系樹脂組成物の流動末端、金型パーティング部およびパーティング近傍に設けた駄肉部に面する金型部位から選ばれた１以上の部位から選択されることが好ましい。
［００２６］
キャビティ内への本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の射出充填速度は、１．５秒以内に射出充填を完了できる速度とすることが好ましい。
すなわち、射出充填に時間がかかりすぎると、金型と接触しているスキン層厚みの成長に場所的なバラツキが生じることになる。具体的には、ゲート近傍のスキン層は、金型との接触時間が長くなってスキン層が厚くなり、ゲート遠方のスキン層は、金型との接触時間が短くなってスキン層は薄くなる。その結果、発泡層の厚みも大きく変動することになって、発泡成形品の物性、外観に差異が発生する。
［００２７］
本発明に用いられる金型は、キャビティ内の気密性が高いことが好ましく、移動型と固定型との当たり面では、Ｏリングやパッキンによるシールまたは凸凹によるハメアイシールなどを施し、固定部には、Ｏリングやパッキンによるシール、スライドコアや突き
【０００６】
出しピンなどの金属どうしの摺動面などは精密なハメアイ加工を施すことがこのましい。
射出機の射出ノズルに関しては、ノズルタッチ面にＯリングやパッキンによるシールまたは凸凹によるハメアイシールなどを施して気密性を高め、シャットオフバルブなどで射出スクリュ側への気密性を高めることが好ましい。
［００２８］
さらに、上記金型としては、型閉め状態のとき、型内でスライド可能で、型閉め完了までは、キャビティの型面から後退した状態に保持され、型閉め完了後から樹脂充填前の間に、その端面を前記キャビティの型面に一致させるようにスライドして、キャビティ内の圧力を（大気圧＋０．０５）ＭＰａ〜（大気圧＋１．０）ＭＰａの所定圧に加圧可能なスライド型を移動型および固定型の少なくともいずれかに備えていることが好ましい。
すなわち、かかる構造にすることにより、ガスボンベ，圧縮空気源などのガス発生装置などが不要となりランニングコストも低減できるとともに、シール機構に関する金型構造が簡易化され、金型コストを低減できる。
また、キャビティ内の圧力の調整は、スライド型の移動ストロークや、移動型の型閉め時の移動距離を調整することによって行うことができる。すなわち、スライド型の移動距離や移動型の型閉め時の移動距離を大きくすれば、キャビティ内の圧力を大きくすることができる。
しかも、スライド型の移動だけであるので、キャビティ内の圧力の制御も容易にできる。
［００２９］
上記のように、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンからなる群より選ばれたポリプロピレン樹脂と、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックスと、化学発泡剤とを主要成分として含み、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、前記ポリエチレンワックスが１〜４重量部の割合で配合されているので、ポリエチレンワックスが、溶融状態のポリプロピレン樹脂の空隙部分を埋め、物理的に繋がったような形態で、見かけ上ポリプロピレン樹脂がより高分子量化された状態となり、コアバック工程で金型を開いた時点におけるポリプロピレン系樹脂の「引きちぎれ」を防止でき、発泡セルの破泡の防止および内部に大きな空洞が発生することを防止できる。すなわち、得られる成形品の曲げ弾性率、低温衝撃
【０００７】
強度を向上させることができる。
［００３０］
そして、これまで、発泡倍率が２倍程度になると内部のセルが破れ、連続した面で閉ざされたセルを得ることができず、物性が極端に低くなり、製品にできなかったが、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物によって、発泡倍率が２倍以上の製品を得ることができる。
すなわち、発泡倍率が２倍以上となることで、製品の重量を軽くできる。たとえば、自動車の内装材で実施した場合、これまで、１０ｋｇ程度であった内装材の重量が約５０％以下と半減でき、結果として自動車全体の軽量化がはかれ、燃費向上にもつながる。
［００３１］
一方、本発明にかかる発泡成形品は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を発泡成形してなり、発泡倍率が１．５〜３倍であるので、軽量で、曲げ強度や低温衝撃強度に優れたものとなる。
また、成形品のスキン層以外の部分の、単位体積の中に含まれる最大断面の開口面積が０．１ｍｍ２以下である発泡セルの空洞部分の占める総容積が、６０％以上であるようにすれば、車両内装部品に必要な曲げ強度や低温衝撃強度を有し、従来に比べて軽量化された成形品を得ることができる。
図面の簡単な説明
［００３２］
［図１］本発明にかかる発泡成形品の１つの実施の形態を表す断面図である。
［図２］図１の発泡成形品の製造方法を工程順に表す図である。
［図３］本発明で使用される金型の１例であって、その一部切欠断面斜視図である。
［図４］図３の射出成形用金型を用いた発泡成形体の製造方法を、金型の動作順に説明する断面図である。
［図５］図４の後工程の金型の動作を順に説明する断面図である。
［図６］比較例１で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。
［図７］比較例２で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。
［図８］比較例３で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。
［図９］比較例４で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。
［図１０］比較例１１で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。
本発明は、ポリプロピレン系樹脂組成物、この樹脂組成物を用いた発泡成形品およびこ
の発泡成形品の製造方法に関する。
自動車のドアトリムなどの内装材としてポリプロピレン系樹脂組成物を用いた発泡成形
品が使用されている（特許文献１参照）。
ところで、上記のような発泡成形品は、化学発泡剤を含むポリプロピレン系樹脂組成物
を型閉め状態の金型内に充填したのち、肉厚方向の中央部に未冷却部（発泡可能部分）を
残した状態まで冷却し、移動型をコアバックして未冷却部（発泡可能部分）を発泡させた
のち、冷却固化することによって得られる。
しかし、従来のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた場合、発泡倍率が２倍を越えると
、内部にある発泡層のセルが破壊して、セル壁の樹脂同士が合着して糸引き状となり、樹
脂が糸を引き、洞窟様の空隙が発生（図１１、図１２参照）し、その結果、（１）低温衝
撃強度の低下、（２）スキン層の表面平滑性の低下、（３）成形後の変形等が発生しがち
であった。また、発泡倍率を高めるために、発泡剤の含有量をふやすと、成形品表面にス
ワールマークが発生し、外観不良となりがちであった。
それゆえ、外観品質に優れ、十分な低温衝撃強度を有する射出発泡成形品としては、１
．６倍程度のものしか得られず、十分な軽量化を図れていないのが現状である。
特開平１１−１７９７５２号公報
本発明は、上記事情に鑑みて、発泡倍率を上げても低温衝撃性に優れた発泡成形品を得
ることができるポリプロピレン系樹脂組成物、このポリプロピレン系樹脂組成物を用いた
低温衝撃性に優れ、かつ、軽量で外観が良好な発泡成形品およびこの発泡成形品の製造方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明にかかる射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成
物（以下、「本発明のポリプロピレン系樹脂組成物」とのみ記す）は、ホモポリプロピレ
ン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンからなる群より選ばれたポリプロ
ピレンと、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックスと、化学発泡剤とを主要成分として含み、前記ポリエチレンワックスが、前記ポリプロピレン１００重量部に対し、１〜４重量部の割合で配合されていることを特徴としている。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に用いられるポリプロピレンとしては、ホ
モポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等が挙げられるが
、特にランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンが好適である。
また、ポリエチレンワックスは、粘度平均分子量が２４００〜３４００の範囲であるこ
とが必要で、特に、粘度平均分子量が２９００付近のものが好ましく、分子量分布が狭い
ほど効果が得られやすい。その理由は、粘度平均分子量が２４００未満では、発泡成形品
の表面硬度が低下して耐擦傷性に劣るものになりやすく、全体に柔らかくなって剛性が低
下し、３４００を越えると、成形品が硬くなり、耐衝撃性が低下するからである。
また、ポリエチレンワックスの配合量は、ポリプロピレン１００重量に対して１〜
４重量部に限定されるが、その理由は、１重量部未満であれば、添加の効果が小さく、４
重量部を越えると、大きな発泡セルや破泡によって連結された大きな空洞ができ、強度的
に問題が生じるからである。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、たとえば、ポリプロピレンのペレットと、ポリエチレンワックスのペレットとをペレット状態で混合したのち、溶融混練することによって得ることができる。
発泡剤としては、たとえば、炭酸水素ナトリウム、アゾジカルボンアミド等の化学発泡
剤が挙げられる。
発泡剤の配合量としては、理論発泡倍率が成形品の目標発泡倍率の１．０５〜２倍とな
る量が好ましい。
たとえば、成形品の目標発泡倍率が２倍の場合、理論発泡倍率が２．１〜４倍となる量
を配合するとよい。
さらに、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記ポリプロピレン、ポリエチレンワックスおよび発泡剤以外に、本発明の目的を阻害しない範囲で、公知の各種充填材、顔料、帯電防止剤等を添加してもよい。
一方、本発明にかかる発泡成形品は、上記本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を発泡
成形してなることを特徴としている。
本発明の発泡成形品においては、成形品の発泡倍率を、１．５〜３倍（より好ましくは
１．８〜３倍）とすることが好ましい。
すなわち、発泡倍率が１．５倍未満であると、軽量化の効果が少なく、３倍を越えると
、低温衝撃強度の低下、スキン層の表面平滑性の低下、外観不具合等が発生する恐れがあ
る。
なお、本発明において、発泡倍率は、キャビティ厚さに対するコアバック後の成形品の
総厚さを意味する。
さらに、本発明の発泡成形品においては、成形品のスキン層以外の部分の、単位体積の
中に含まれる最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部分の占める
総容積が６０％以上、すなわち、単位体積が１ｍｍ3のとき、最大断面の開口面積が０．
１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部分の占める総容積が、０．６ｍｍ3以上であることが
より好ましい。
すなわち、1個あたりの容積の小さい発泡セルが多いほど、低温衝撃強度の向上、スキ
ン層の表面平滑性の向上、外観向上の効果がより発揮でき、その数が少なくなると、これ
らの品質が低下する恐れがある。
なお、単位体積あたりの空洞部分の占める総容積は、たとえば、未発泡ポリプロピレン
系樹脂組成物と発泡ポリプロピレン系樹脂組成物の比重あるいは密度を測定することによ
り測定できる。因みに、未発泡ポリプロピレン系樹脂組成物の密度が０．９、発泡ポリプ
ロピレン系樹脂組成物の密度が０．３６とすれば、密度は未発泡ポリプロピレン系樹脂組
成物の４０％であるので、発泡セルの総容積の割合は発泡ポリプロピレン系樹脂組成物全
体の６０％である。
上記開口面積の算出方法は、たとえば、発泡部位を厚さ方向に切断し、切断面各部の寸法を市販のデジタルマイクロスコープあるいはレーザー顕微鏡により測定し、積分する方法が挙げられる。
最大断面の開口面積は、たとえば、成形品を細かく切断し、各切断面の開口の面積を上
記のようにして測定することによって求めることできるが、本発明者らの知見によると、
成形品の切断面の５０ｍｍ以上の幅の部分に存在する最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2
以下であれば、測定した切断面に対して垂直方向前後２５ｍｍの間の部分においては、す
べての発泡セルの最大開口の面積が０．１ｍｍ2以下と判断できる。
したがって、成形品を細かく切断せずに、５０ｍｍ間隔で切断し、各切断面の５０ｍｍ
以上の幅の部分に存在する最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下であれば、成形品全体
の発泡セルの最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下であると判断できると思われる。
また、本発明の発泡成形品においては、成形品のスキン層の厚さが０．２〜０．４ｍｍ
であることが好ましい。
すなわち、スキン層の厚さが０．２ｍｍ未満では、成形品に要求される衝撃強度並びに
曲げ弾性率が不足となり本来の機能を達成しにくくなったり、冷却収縮応力がスキン層の
表面平滑性を悪化させることもある。また、０．４ｍｍを越えると、発泡層の厚み比率が
小さくなり、発泡が阻害されて目標の発泡倍率に達せず、発泡による高い軽量化を達成で
きないことがある。
本発明にかかる発泡成形品の用途としては、軽量かつ外観品質が厳しくさらに曲げ弾性
率や衝撃強度が必要な成形品で、たとえば、自動車の内装材、建物の内装材（例えば壁材
、天井材等）、食品保管・輸送用容器などが挙げられる。
本発明にかかる発泡成形品の製造方法は、キャビティ内を（大気圧＋０．０５ＭＰａ）
〜（大気圧＋１ＭＰａ）に加圧した状態、好ましくは（大気圧＋０．０５ＭＰａ）〜（大
気圧＋０．８ＭＰａ）に加圧した状態で、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を型内に
射出充填するとともに、型内の加圧状態を開放したのち、移動型をコアバックさせる工程
を含む構成とすることが好ましい。
すなわち、キャビティ内の圧力を（大気圧＋０．０５ＭＰａ）未満にした状態で本発明
のポリプロピレン系樹脂組成物をキャビティ内に射出充填すると、得られる発泡成形品の
表面にスワールマークやシルバーと称される気泡が破裂した連続模様が発生し外観不良を招く恐れがある。
樹脂射出時のキャビティ内の圧力が（大気圧＋１ＭＰａ）を越えると、気密性を確保す
るために移動型に関して相当の精度で金型加工をしなくてはならず、精度が不足すると金
属同士のカジリや焼き付きが発生する。ゆえに、金型の剛性アップや移動型の高強度化，
高耐久化が必要になり、かつ、高精度のシール材やシール方法が必要となり、金型製作の
コストアップにつながりやすい。
さらに、移動型のコアバック開始のタイミングは、型内への本発明のポリプロピレン系
樹脂組成物の射出充填完了から０．２〜２秒後とされることが好ましい。
すなわち、コアバック開始のタイミングが早すぎるとスキン層の形成が不十分で、必要
なスキン層厚みが確保できなくなって、得られる成形品に強度的な問題が生じ、コアバッ
ク開始のタイミングが遅すぎるとスキン層の厚さが厚くなりすぎて、上記のような問題が
発生して、軽量化の点で問題が生じる恐れがある。
また、キャビティ内の圧力を開放する位置としては、排気がスムーズに行え、成形品の
外観不良を招かない位置であれば特に限定されないが、成形品の裏面側のウェルド近傍部
分に面する金型部位、ポリプロピレン系樹脂組成物の流動末端、金型パーティング部およ
びパーティング近傍に設けた駄肉部に面する金型部位から選ばれた１以上の部位から選択
されることが好ましい。
キャビティ内への本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の射出充填速度は、１．５秒以
内に射出充填を完了できる速度とすることが好ましい。
すなわち、射出充填に時間がかかりすぎると、金型と接触しているスキン層厚みの成長
に場所的なバラツキが生じることになる。具体的には、ゲート近傍のスキン層は、金型と
の接触時間が長くなってスキン層が厚くなり、ゲート遠方のスキン層は、金型との接触時
間が短くなってスキン層は薄くなる。その結果、発泡層の厚みも大きく変動することにな
って、発泡成形品の物性、外観に差異が発生する。
本発明に用いられる金型は、キャビティ内の気密性が高いことが好ましく、移動型と固
定型との当たり面では、Ｏリングやパッキンによるシールまたは凸凹によるハメアイシー
ルなどを施し、固定部には、Ｏリングやパッキンによるシール、スライドコアや突き出しピンなどの金属どうしの摺動面などは精密なハメアイ加工を施すことがこのましい。
射出機の射出ノズルに関しては、ノズルタッチ面にＯリングやパッキンによるシールま
たは凸凹によるハメアイシールなどを施して気密性を高め、シャットオフバルブなどで射
出スクリュ側への気密性を高めることが好ましい。
さらに、上記金型としては、型閉め状態のとき、型内でスライド可能で、型閉め完了ま
では、キャビティの型面から後退した状態に保持され、型閉め完了後から樹脂充填前の間
に、その端面を前記キャビティの型面に一致させるようにスライドして、キャビティ内の
圧力を（大気圧＋０．０５）ＭＰａ〜（大気圧＋１．０）ＭＰａの所定圧に加圧可能なス
ライド型を移動型および固定型の少なくともいずれかに備えていることが好ましい。
すなわち、かかる構造にすることにより、ガスボンベ，圧縮空気源などのガス発生装置
などが不要となりランニングコストも低減できるとともに、シール機構に関する金型構造
が簡易化され、金型コストを低減できる。
また、キャビティ内の圧力の調整は、スライド型の移動ストロークや、移動型の型閉め時
の移動距離を調整することによって行うことができる。すなわち、スライド型の移動距離
や移動型の型閉め時の移動距離を大きくすれば、キャビティ内の圧力を大きくすることが
できる。
しかも、スライド型の移動だけであるので、キャビティ内の圧力の制御も容易にできる
。
上記のように、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、ホモポリプロピレン、ランダ
ムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンからなる群より選ばれたポリプロピレンと、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックスと、化学発泡剤とを主要成分として含み、ポリプロピレン１００重量部に対し、前記ポリエチレンワックスが１〜４重量部の割合で配合されているので、ポリエチレンワックスが、溶融状態のポリプロピレンの空隙部分を埋め、物理的に繋がったような形態で、見かけ上ポリプロピレンがより高分子量化された状態となり、コアバック工程で金型を開いた時点におけるポリプロピレンの「引きちぎれ」を防止でき、発泡セルの破泡の防止および内部に大きな空洞が発生することを防止できる。すなわち、得られる成形品の曲げ弾性率、低温衝撃強度を向上させることができる。
そして、これまで、発泡倍率が２倍程度になると内部のセルが破れ、連続した面で閉ざ
されたセルを得ることができず、物性が極端に低くなり、製品にできなかったが、本発明
のポリプロピレン系樹脂組成物によって、発泡倍率が２倍以上の製品を得ることができる
。
すなわち、発泡倍率が２倍以上となることで、製品の重量を軽くできる。たとえば、自
動車の内装材で実施した場合、これまで、１０ｋｇ程度であった内装材の重量が約５０％
以下と半減でき、結果として自動車全体の軽量化がはかれ、燃費向上にもつながる。
一方、本発明にかかる発泡成形品は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を発泡成形
してなり、発泡倍率が１．５〜３倍であるので、軽量で、曲げ強度や低温衝撃強度に優れ
たものとなる。
また、成形品のスキン層以外の部分の、単位体積の中に含まれる最大断面の開口面積が
０．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部分の占める総容積が、６０％以上であるように
すれば、車両内装部品に必要な曲げ強度や低温衝撃強度を有し、従来に比べて軽量化され
た成形品を得ることができる。
本発明にかかる発泡成形品の１つの実施の形態を表す断面図である。 図１の発泡成形品の製造方法を工程順に表す図である。 本発明で使用される金型の１例であって、その一部切欠断面斜視図である。 図３の射出成形用金型を用いた発泡成形体の製造方法を、金型の動作順に説 明する断面図である。 図４の後工程の金型の動作を順に説明する断面図である。 比較例１で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例２で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例３で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例４で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 比較例１１で得られた発泡成形品の断面形状を模写した図である。 従来のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた発泡成形品の断面形状の写真 写しである。 従来のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた発泡成形品の断面形状の写真 写しである。
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる発泡成形品の１つの実施の形態を断面図で表している。
図１に示すように、この発泡成形品１は、ポリプロピレン１００重量と、粘度平
均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックス１〜４重量部とを含むポリプロピ
レン系樹脂組成物２によって形成されていて、発泡倍率が２〜３倍、かつ、スキン層１１
の厚さが0．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下で、スキン層１１以外の部分１２の、単位体積の
中に含まれる最大断面の開口面積が０．１ｍｍ2以下である発泡セル１３の空洞部分の占
める総容積が、６０％以上となっている。
そして、この発泡成形品１は、図２（ａ）に示すように、ポリプロピレン系樹脂組成物
２を型閉め状態の金型Aのキャビティ内に充填したのち、図２（ｂ）に示すように、肉厚
方向の中央部に未冷却部（発泡可能部分）２１を残した状態まで冷却し、図２（ｃ）に示
すように、移動型Ａ２をコアバックして未冷却部（発泡可能部分）２１を発泡させたのち
、冷却固化することによって得られる。
つぎに、図３〜図５に示す金型Ａを用いた上記発泡成形品１の製造方法の一例を詳しく
説明する。
すなわち、この金型Ａは、図３〜図５に示すように、固定型Ａ１と移動型Ａ２とを備え
ている。
固定型Ａ１は、図４および図５に示すように、スプルー１０を備え、移動型Ａ２は、移
動型本体３ａと、３つのスライド型４ａとを備えている。
移動型本体３ａは、固定型Ａ１と閉合することによって図４（ｂ）、(ｃ)および図５（
ａ）に示すキャビティＫ１を形成する凹部３１を備えるとともに、図３に示すように、凹
部３１の周囲のパーティング面３２にシリコーン樹脂製Oリング３３が装着されている。
また、移動型本体３ａには、後述するスライド型操作板４１が凹部３１方向にスライド
自在に収容される操作板収容部３４が設けられているとともに、操作板収容部３４から凹
部３１に向かって３本のスライド型挿通穴（以下、「挿通穴」とのみ記す）３５が平行に
穿設されている。
スライド型操作板４１は、油圧シリンダー４２によって凹部３１方向に進退自在になっ
ていて、３本のスライド型４ａの一端がそれぞれ固定されている。
各スライド型４ａは、一端にキャビティ形成面４０を備える円柱状をしていて、スライ
ド型挿通穴３５に挿通されて、挿通穴３５の軸方向へスライド自在となっているとともに
、その外周面にスライド型４ａとスライド型挿通穴３５との間で挟まれてキャビティＫ１
内を気密に保つOリング４３が外嵌されている。
また、この金型Ａは、図示していないが、成形品裏面側のウェルド近傍部分に面する金
型部位及び溶融樹脂流動末端部にそれぞれキャビティＫ１内の空気圧を減圧させるための
排気管バルブが設けられている。
なお、図４，５中、Ｎは射出機のノズルである。
この金型Ａは、上記のようになっており、以下のようにして発泡成形体を成形すること
ができる。
（１）図４（ａ）に示すように、油圧シリンダー４２を操作してスライド型４ａがそのキ
ャビティ形成面４０をキャビティ壁面より後退した状態にして、移動型Ａ２を固定型Ａ１
側に移動させて図４（ｂ）に示すように型閉めする。
（２）図４（ｃ）に示すように、油圧シリンダー４２を操作してスライド型４ａをキャビ
ティ形成面４０がキャビティ壁面に一致する位置まで固定型Ａ１方向に移動させる。すな
わち、このスライド型４ａの移動によって、キャビティＫ１内の空気圧が（大気圧+０．０５）MPa〜（大気圧+１）MPa（圧力計のゲージ圧で０．０５MPa〜１MPa、以下、ゲージ圧で記載する）の所定圧まで加圧された状態になる。
（３）このようにしてゲージ圧０．０５〜１MPの所定圧まで加圧された状態のキャビティＫ１内に図５（ａ）に示すようにポリプロピレン系樹脂組成物２を１．５秒以内に射出充填する。そして、充填完了直前に成形品裏面側のウェルド近傍部分に面する金型部位及び溶融樹脂流動末端部にそれぞれ設けてある排気管バルブを型閉め開始信号の制御でタイミングよく開閉作動させてキャビティ内の空気圧を大気圧近傍まで低減するようにキャビティＫ１内の空気を排気する。
（４）図５（ｂ）に示すように、射出充填完了から０．２〜２秒後に、移動型Ａ２を少し
型開き方向に移動、すなわち、コアバックさせてキャビティ容量を拡大してポリプロピレ
ン系樹脂組成物２を発泡させる。
（５）ポリプロピレン系樹脂組成物２を冷却硬化させたのち、図５（ｃ）に示すように、
型を完全に開くとともに、油圧シリンダー４２を操作してスライド型４ａの先端を凹部３
１内に突き出すことによって発泡成形品Ｗ１を突き出す。
以下に、本発明を、具体的な実施例と比較例とを参照しつつ詳しく説明する。
（実施例１）
ポリプロピレン（プライムポリマー社製商品名Ｊ８３０ＨＶ）１００重量部に対し、炭
酸水素ナトリウムを含有する発泡剤（永和化成工業社製商品名ＥＥ２５Ｃ、）を５重量部（理論発泡倍率３．３倍となる量）、ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を１重量部添加した樹脂組成物を射出成形機（宇部興産機械社製商品名ＭＤ８５０Ｓ−III）を用いて以下の条件で発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
樹脂射出充填時のキャビティ厚さ：１．４５ｍｍ
コアバック時の型開き幅：１．５５ｍｍ
コアバック開始までの型開き待ち時間：０．５秒
成形品厚さ：３ｍｍ（発泡倍率２．０７倍）
金型温度：５０℃
射出樹脂温度：２００℃
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．３ｍｍであった。
（実施例２）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を４重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２５ｍｍであった。
（比較例１）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分
子量２９００）を０重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動
車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図６に示すように、表層付近に
は、断面が直径０．３ｍｍ程度の大きなセルが多数見受けられるとともに、中央部分には
断面が直径２ｍｍ以上のセルが形成され、空洞化していた。
（比較例２）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分
子量２９００）を０．８重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての
自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図７に示すように、表層付近に
は、断面が直径０．３ｍｍ程度の大きなセルが多数見受けられるとともに、中央部分は断
面が直径２ｍｍ程度のセルが形成され、空洞化していた。
（比較例３）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分
子量２９００）を４．５重量部とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての
自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図８に示すように、セル数が少
ないとともに、断面が平均直径０．５ｍｍ以上の大きなもので、粗い発泡状態であった。
（比較例４）
ポリプロピレン（プライムポリマー社製商品名Ｊ８３０ＨＶ）１００重量部に対し、発
泡剤（永和化成工業社製商品名ＥＥ２５Ｃ）を５重量部、ポリエチレンワックス（三井化
学社製商品名エクセレックス４８０７０Ｂ，粘度平均分子量４６００）を１重量部添加し
た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用リアド
アトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図９に示すように、表層付近に
は、断面が直径０．３ｍｍ程度の大きなセルが多数見受けられるとともに、中央部分は断
面が直径２ｍｍ程度のセルが形成され、空洞化していた。
（実施例３）
ポリプロピレン（日本ポリプロ社製商品名ＢＣ３ＬＳ）１００重量部に対し、炭酸水素
ナトリウムを含有する発泡剤（三協化成工業社製ＭＢ３０６４）を４重量部（理論発泡倍
率３．２倍となる量）、ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０
２００Ｂ，粘度平均分子量２９００）を１重量部添加した樹脂組成物を射出成形機（（宇
部興産機械社製商品名ＭＤ８５０Ｓ−III）を用いて以下の条件で発泡成形品としての自
動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
樹脂射出充填時のキャビティ厚さ：１．７ｍｍ
コアバック時の型開き幅：１．８ｍｍ
コアバック開始までの型開き待ち時間：２秒
成形品厚さ：３．５ｍｍ（発泡倍率２．０６倍）
金型温度：６０℃
射出樹脂温度：２１０℃
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断
面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２３ｍｍであった。
（実施例４）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分
子量２９００）を４重量部とした以外は、実施例３と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断
面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２２ｍｍであった。
（実施例５）
コアバック時の型開き幅を３．３ｍｍ、成形品厚さを５．０ｍｍ（発泡倍率２．９４倍
）、型開き待ち時間を１秒とした以外は、実施例４と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断
面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２９ｍｍであった。
（比較例５）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分
子量２９００）を０重量部、コアバック時の型開き幅を０．６ｍｍ、成形品厚さを２．３
ｍｍ（発泡倍率１．３５倍）とした以外は、実施例３と同様にして発泡成形品としての自
動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１に示すように、各セルの断
面が円形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．４ｍｍであった。
（比較例６）
射出樹脂温度を１９０℃、コアバック時の型開き幅を０．８ｍｍ、成形品厚さを２．５
ｍｍ（発泡倍率１．４７倍）とした以外は、比較例５と同様にして発泡成形品としての自
動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕
円形をしているとともに、その直径が平均０．５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例７）
金型温度を５０℃、コアバック時の型開き幅を０．７ｍｍ、成形品厚さを２．４ｍｍ（
発泡倍率１．４１倍）とした以外は、比較例６と同様にして発泡成形品としての自動車用
バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕
円形をしているとともに、その直径が平均０．５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例８）
発泡剤（三協化成工業社製ＭＢ３０６４）を６重量部（理論発泡倍率４．８倍となる量
）、コアバック時の型開き幅を１．０ｍｍ、成形品厚さを２．７ｍｍ（発泡倍率１．５９倍）とした以外は、比較例６と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕
円形をしているとともに、その直径が平均０．３５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例９）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分
子量２９００）を０．８重量部、樹脂温度を１９０℃、コアバック時の型開き幅を１．３
ｍｍ、成形品厚さを３．０ｍｍ（発泡倍率１．７６倍）とした以外は、実施例５と同様に
して発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕
円形をしているとともに、その直径が平均０．３５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例１０）
ポリエチレンワックス（三井化学社製商品名エクセレックス３０２００Ｂ，粘度平均分
子量２９００）を４．３重量部、樹脂温度を１９０℃、コアバック時の型開き幅を１．４ｍｍ、成形品厚さを３．１ｍｍ（発泡倍率１．８２倍）とした以外は、実施例５と同様に
して発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、各セルの断面が円形あるいは楕
円形をしているとともに、その直径が平均０．３５ｍｍで、セル数が少なかった。
（比較例１１）
コアバック時の型開き幅を３．４ｍｍ、成形品厚さを5．３ｍｍ（発泡倍率３．１１倍
）とした以外は、実施例１と同様にして発泡成形品としての自動車用バックドアトリムを
射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図１０に示すように、断面が円
形あるいは楕円形をしているとともに、その直径が平均０．２９ｍｍの小さなセルと、破
泡して繋がったボイドと称される大きな空洞部分も見受けられた。
上記実施例１〜５および比較例１〜１１で得られた発泡成形品の外観品質、曲げ強度、低温衝撃強度、スキン層厚さ、スキン層を除く部分の任意の１ｍｍ3中の最大断面積が０
．１ｍｍ2以下である発泡セルの空洞部の総容積を調べ、その結果を表１に示した。
なお、発泡セルの空洞部の総容積は、得られた成形品の発泡部位から規定の体積を切り
出し、その密度を測定した。（ｎ＝１０の平均値）。
曲げ強度は、発泡成形品から、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ（厚さは成形品の厚さ）を切
り出し、ＪＩＳ Ｋ ７２０３の方法に準拠し測定した。
低温衝撃強度は、発泡成形品を受けジグに取り付け、−３０℃の恒温室にて測定した。
まず、５００ｇの鉄球を高さ１０ｃｍから落下させ、割れが発生しなければ、高さを５ｃ
ｍずつ上げて、割れが発生する高さを見つけ出した。落錘高さは、割れが発生する高さか
ら５ｃｍ低い値として求めた。（割れが発生しない高さ）
Figure 2008136143
上記表１から、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を用いた本発明の発泡成形品は、外観形状に優れ、かつ、軽量で、強度的にも優れていることがよく分かる。
（実施例６）
粘度平均分子量３４００のポリエチレンワックス（三井化学社製商品名ハイワックス３
２０Ｐと三井化学社製商品名ハイワックス４２０Ｐとを重量比６０：４０で混合した）４
重量部とした以外は、実施例１と同様とし、発泡成形品として自動車用リアドアトリムを
射出成形した。得られた発泡成形品を切断し、その断面を観察したところを図１に示すよ
うに、各セル断面は、円形か楕円形をしているとともにセルの平均直径は０．２８ｍｍで
あった。また、スキン層の厚さは０．３ｍｍであった。
（実施例７）
粘度平均分子量２５００のポリエチレンワックス（三井化学社製商品名ハイワックス２
１０Ｐと三井化学社製商品名ハイワックス４２０Ｐとを重量比５０：５０で混合した）４
重量部とした以外は実施例１と同様とし、発泡成形品として自動車用リアドアトリムを射
出成形した。得られた発泡成形品を切断し、その断面を観察したところを図１に示すよう
に、各セル断面は、円形か楕円形をしているとともにセルの平均直径は０．３３ｍｍであ
った。また、スキン層の厚さは０．３ｍｍであった。
（実施例８）
コアバック時の型開き幅を１ｍｍ（発泡倍率１．６９倍）とした以外は、実施例１と同
様にして発泡成形品として自動車リアドアトリム射出発泡成形した。得られた成形品を切
断し、その断面を観察したところ、図１に示すようにセル断面が円形あるいは楕円形をし
ているとともに、その直径が平均０．２ｍｍであった。また、スキン層の厚さは０．３ｍ
ｍであった。
（比較例１２）
ポリエチレンワックスを配合しなかった以外は実施例８と同様にして発泡成形品として
の自動車用リアドアトリムを射出発泡成形した。
得られた成形品を切断し、その断面を観察したところ、図６に示すように全体にセルが
少なく、表面付近には断面が直径０．３ｍｍ程度のセルが見受けられ、中央部分には断面
が直径２ｍｍ程度のセルが形成され、空洞化していた。また、スキン層の厚さは０．３ｍ
ｍであった。
上記実施例６〜８および比較例１２で得られた発泡成形品の外観品質、曲げ強度、低温
衝撃強度、スキン層厚さ、スキン層を除く部分の任意の１ｍｍ3中の最大断面が０．１ｍ
ｍ2以下である発泡セルの空洞部の総容積を上記と同様にして調べ、その結果を表２に示
した。
Figure 2008136143
（実施例９）
縦３００mm，横２００mm，高さ５mm，厚さ１．５mmの箱形状で９５．２cm3（発泡前の状態）のキャビティ容量を有する図３に示す金型Ａと同様のスライド型機構を備える金型を用いて、型閉め後キャビティ内を大気圧（ゲージ圧０ＭＰａ）に保ち、実施例１と同様のポリプロピレン系樹脂組成物を１．５秒で金型内に射出充填し、射出充填完了から０．５秒後に移動型を発泡倍率が２．０倍になるようにコアバックさせて、発泡処理し、冷却工程を経て発泡成形品を得た。
（実施例１０）
縦３００mm，横２００mm，高さ５mm，厚さ１．５mmの箱形状で９５．２cm3（発泡前の状態）のキャビティ容量を有する図３に示す金型Ａと同様のスライド型機構を備える金型を用いて、型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．０３ＭＰａとしたのち、実施例１と同様のポリプロピレン系樹脂組成物を１．５秒で金型内に射出充填し、樹脂充填完了０．４秒後にパーティング面からキャビティ内の空気を排気した。
そして、樹脂充填完了から０．５秒後に移動型を発泡倍率が２．０倍になるようにコア
バックさせて、発泡処理し、冷却工程を経て発泡成形品を得た。
（実施例１１）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．０３ＭＰａとした以外は、実施例１０
と同様にして発泡成形品を得た。
（実施例１２）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．４ＭＰａとした以外は、実施例１０と
同様にして発泡成形品を得た。
（実施例１３）
樹脂充填完了から１．０秒後に移動型をコアバックさせた以外は、実施例１２と同様に
して発泡成形品を得た。
（実施例１４）
縦３００mm，横２００mm，高さ５mm，厚さ１．５mmの箱形状で９５．２cm3（発泡前の状態）のキャビティ容量を有する図３に示す金型Ａと同様のスライド型機構を備える金型を用いて、型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．４ＭＰａとしたのち、実施例１と同様のポリプロピレン系樹脂組成物を１．５秒で金型内に射出充填し、樹脂充填完了０．４秒後にパーティング面、ウェルド近傍部分及び流動末端からキャビティ内の空気を排気した。
そして、樹脂充填完了から１．５秒後に移動型を発泡倍率が２．０倍になるようにコア
バックさせて、発泡処理し、冷却工程を経て発泡成形品を得た。
（実施例１５）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．０８ＭＰａとするとともに、樹脂充填
完了から０．５秒後に移動型をコアバックさせた以外は、実施例１４と同様にして発泡成
形品を得た。
（実施例１６）
型閉め後キャビティ内の空気圧をゲージ圧で０．４ＭＰａとするとともに、樹脂充填完
了から３．０秒後に移動型をコアバックさせた以外は、実施例１４と同様にして発泡成形
品を得た。
（実施例１７）
樹脂充填完了と同時にキャビティ内の空気を排気するとともに、移動型をコアバックさ
せた以外は、実施例１６と同様にして発泡成形品を得た。
上記実施例９〜１７で得られた発泡成形品について、最大ヒケ量、表面破泡の有無、ス
キン層厚さ、光沢度を調べ、その結果を射出充填開始前のキャビティ内圧（ゲージ圧）と
合わせて表３、表４に示した。
最大ヒケ量は、ディプスゲージにて、発泡成形品の表面の平坦部から凹みの最深部の深
さを測定することにより求めた。
スキン層厚さは、デジタルマイクロスコープ（レーザー顕微鏡を用いてもよい）により
、スキン層表皮側から発泡層側の気泡が確認出来る位置までの厚さを測定した。
光沢度は、JIS−Z−8741−1959 光沢度測定方法に従って、光沢度計を用い、発泡成形
品の表面に入射角度６０°の光を当てた時の反射光の量を測定して求めた。
Figure 2008136143
Figure 2008136143

Claims (8)

  1. ポリプロピレン系樹脂と、粘度平均分子量が２４００〜３４００のポリエチレンワックスと、発泡剤とを含み、前記ポリエチレンワックスが、ポリプロピレン系樹脂１００重量に対し、１〜４重量部の割合で配合されていることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。
  2. 請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂組成物を発泡成形してなることを特徴とする発泡成形品。
  3. 発泡倍率が、１．５〜３倍であることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形品。
  4. 成形品のスキン層の厚さが0．２〜０．４ｍｍである請求項２または請求項３ の発泡成形品。
  5. 固定型と移動型から形成されるキャビティ内を（大気圧+０．０５ＭＰａ）〜（大気圧＋１ＭＰａ）に加圧した状態で、請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂組成物をキャビティ内に射出充填するとともに、キャビティ内の加圧状態を開放したのち、移動型をコアバックさせる工程を含む請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の発泡成形品の製造方法。
  6. キャビティ内へのポリプロピレン系樹脂組成物の射出充填完了から０．２〜２秒後に移動型をコアバックさせる請求項５に記載の発泡成形品の製造方法。
  7. 成形品の裏面側のウェルド近傍部分に面する金型部位、ポリプロピレン系樹脂組成物の流動末端、金型パーティング部およびパーティング近傍に設けた駄肉部に面する金型部位から選ばれた1以上の部位から型内の圧力を開放する請求項５または請求項６に記載の発泡成形品の製造方法。
  8. ポリプロピレン系樹脂組成物をキャビティ内への射出充填を１．５秒以内に完了する請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の発泡成形品の製造方法。
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