(57)【要約】 【課題】  本発明は、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０の値が２．０×１０−３Ｐａ−１以上の発泡性に優れるポリプロピレン系樹脂発泡層を有する中空発泡ブロー成形体であって、車両用空調ダクトなどに好適な、軽量、薄肉で且つ厚さの均一なポリプロピレン系樹脂中空発泡ブロー成形体を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の中空発泡ブロー成形体は、ポリプロピレン系樹脂発泡層を有する中空発泡ブロー成形体であり、該ポリプロピレン系樹脂発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上であると共にスウェルＳが２．５以下であり、該発泡層の見かけ密度ｄが０．２０〜０．６５ｇ／ｃｍ３であり、成形体長手方向の平均気泡径ｃに対する成形体厚さ方向の平均気泡径ａの比ａ／ｃが０．１〜０．５であり、該中空発泡ブロー成形体の平均成形体厚さＴが１〜５ｍｍであると共に成形体厚さの変動係数Ｃｖが５０％以下であることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン系樹脂発泡層を有する中空発泡ブロー成形体において、該ポリプロピレン系樹脂発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上であると共にスウェルＳが２．５以下であり、該発泡層の見かけ密度ｄが０．２０〜０．６５ｇ／ｃｍ３であり、成形体長手方向の平均気泡径ｃに対する成形体厚さ方向の平均気泡径ａの比ａ／ｃが０．１〜０．５であり、該中空発泡ブロー成形体の平均成形体厚さＴが１〜５ｍｍであると共に成形体厚さの変動係数Ｃｖが５０％以下であることを特徴とする中空発泡ブロー成形体。
【請求項２】
前記中空発泡ブロー成形体の平均成形体厚さＴが１ｍｍ以上２．３ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の中空発泡ブロー成形体。
【請求項３】
前記ポリプロピレン系樹脂発泡層の見かけ密度ｄが０．２５〜０．６５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１または２に記載の中空発泡ブロー成形体。
【請求項４】
前記ポリプロピレン樹脂発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が３．０×１０−３Ｐａ−１以上であると共にスウェルＳが１〜２．５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中空発泡ブロー成形体。
【請求項５】
前記中空発泡ブロー成形体が車両用空調ダクトであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中空発泡ブロー成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ブロー成形による中空発泡ブロー成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発泡ブロー成形により発泡層を有する中空成形体の製造が行われるようになった。発泡ブロー成形としては、従来種々の方法が提案されているが、押出機により発泡剤と基材樹脂とを溶融混練し、これをダイより押出して筒状の発泡パリソンを形成し、この発泡パリソンを金型で挟み込んでブロー成形する方法が一般的である。例えば特許文献１、特許文献２等に記載の技術が知られている。
【０００３】
このようにして得られた中空発泡成形体は軽量性、断熱性等に優れていることから、例えば、容器、ダクト、自動車部品や電化製品部品等に利用することが可能である。特に、ポリプロピレン系樹脂からなる中空発泡成形体は、耐熱性と剛性とのバランスに優れていることから自動車の空調ダクトに使用することが期待されている。
【０００４】
自動車の空調ダクトとしては、非発泡樹脂のブロー成形により製造されたものがあり、従来広く使用されてきた。この自動車用空調ダクトは、限られた空間に設置されるためその形状は複雑になりがちであり、さらに、自動車用空調ダクトには、一定の風量を確保するため通気抵抗を小さくすることが要求される。そのため、空調ダクトの中空部断面積を広くするために、非発泡樹脂のブロー成形により側壁の厚みの薄い空調ダクトが要求され製造されてきた。
【０００５】
しかしながら、上記の発泡ブロー成形技術では軽量で厚さの薄いポリプロピレン系樹脂からなる中空発泡成形体を得ることができなかった。例えば、化学発泡剤を使用してブロー成形してなるポリプロピレン系樹脂中空発泡成形体がある。しかし、化学発泡剤を用いると薄肉のものが得られるものの、得られる中空成形体の見かけ密度が０．７ｇ／ｃｍ３を超えるようなものであり、軽量性、外観において不十分なものであった。
また、溶融張力の高い特殊なポリプロピレン系樹脂を基材樹脂として使用し、発泡剤としてブタン等の物理発泡剤を使用して、発泡ブロー成形してなるポリプロピレン系樹脂中空発泡成形体がある。この中空発泡成形体は、ブタン等の物理発泡剤を用いるので、見かけ密度が低い軽量な成形体ではあるが、厚さの厚いものであった。
【０００６】
なお、従来の化学発泡剤を使用するブロー成形技術において、化学発泡剤の使用量を増やしても見かけ密度を０．７ｇ／ｃｍ３以下で成形体厚みの均一性に優れるポリプロピレン系樹脂中空発泡成形体を得ることは難しかった。また、従来の物理発泡剤を使用するブロー成形技術において、薄肉のポリプロピレン系樹脂中空発泡成形体を得るために、押出される発泡パリソンの厚さを薄くしようとして、ダイリップのクリアランスを絞ると大きなコルゲートが発生して、得られる中空発泡成形体の厚さの均一性が低下してしまい、厚みが薄くしかも均一なものを得ることはできなかった。また、発泡剤の量を少なくすると、得られる中空発泡成形体の厚みは多少薄くなるものの十分に薄くすることはできない上に、厚みの均一性が低下してしまい、やはり、厚みが薄くしかも均一なものを得ることはできなかった。
【０００７】
このような従来のポリプロピレン系樹脂中空発泡成形体は、厚さが薄く見かけ密度が大きいものか、厚さが厚く見かけ密度が小さいものかのどちらかであった。即ち、従来技術では、厚さが薄くかつ見かけ密度が小さく、しかも厚み精度の良いポリプロピレン系樹脂中空発泡成形体を得ることが難しかった。
【０００８】
なお、厚み精度が悪いと成形体に厚みが薄い部分ができてしまうので、相対的にその部分の強度は弱くなってしまう。要求される強度を満足させるためには、厚みの薄い部分の強度を考慮して中空発泡成形体の平均厚さの設計を行う必要があるので、成形体の厚み精度が悪いと、成形体全体の厚みが自ずと厚くなり、その結果、軽量化の達成が不十分になっていた。
【０００９】
上記課題を解決するための一つの方法として、本出願人は、平衡コンプライアンスＪｅ０が０．５×１０−３〜１．８×１０−３Ｐａ−１であり、かつスウェルＳが２．５以下のポリプロピレン系樹脂を用いて発泡パリソンを形成することにより、厚みが薄く均一な中空発泡ブロー成形体を得る方法を提案した（特許文献３）。ここで、平衡コンプライアンスＪｅ０は樹脂の発泡性を示す指標の一つであり、その値が特定の範囲であると発泡性に優れることは、特許文献３の出願前から公知の知見であり、特許文献３では、この好ましい発泡性を示す平衡コンプライアンスＪｅ０の範囲内でも低い値を選択すると共に、樹脂自体のスウェルＳも小さいポリプロピレン系樹脂を選択することによって、樹脂の発泡性を確保しつつ、発泡による膨張と樹脂自体の膨張による発泡パリソンのスウェルを抑えることで、中空発泡成形体の薄肉化を達成することができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開ＷＯ９９／２８１１１号公報
【特許文献２】特開２００４−１２２４８８号公報
【特許文献３】特開２００７−６２３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３の技術は、中空発泡成形体の平衡コンプライアンスＪｅ０を好ましい発泡性を示す範囲内において、低い値の樹脂を選択することにより中空発泡成形体の薄肉化を達成する技術である。しかしながら、発泡ブロー成形において、発泡性が高い樹脂、すなわち平衡コンプライアンスＪｅ０が高い樹脂を用いて発泡パリソンを形成する方が、その発泡状態を制御しやすく、さらにブロー成形性にも優れたものとなる。中空発泡ブロー成形体が、形状が限定される車両用エアコンダクトなどの用途に使用される場合には、成形体の形状を設計する上で、限られた狭い空間に収納できるように複雑な形状が要求される。したがって、中空発泡成形体の平衡コンプライアンスＪｅ０は、好ましい発泡性を示す範囲内において、低い値であるよりもむしろ高い値である方が、形状設計の自由度を高くしてより複雑な形状の成形体を得ることができるので望ましい。しかしながら、特許文献３の技術では、中空発泡成形体の平衡コンプライアンスＪｅ０を好ましい発泡性を示す範囲内において、低い値の樹脂を選択しなければならないという制約を受けることにより、形状設計の自由度が制限されやすく、その点では改善の余地を残すものであった。
即ち、従来においては、上記平衡コンプライアンスＪｅ０が高いポリプロピレン系樹脂からなる発泡層を有する中空発泡ブロー成形体であって、厚みが薄くかつ厚み精度が高いものは存在しなかった。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解決し、従来得られていなかった、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０の値が２．０×１０−３Ｐａ−１以上の発泡性に優れるポリプロピレン系樹脂発泡層を有する中空発泡ブロー成形体であって、軽量、薄肉で且つ厚さの均一なポリプロピレン系樹脂中空発泡ブロー成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、鋭意研究した結果、押出後のポリプロピレン系樹脂発泡パリソンの平衡コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上であることにより、発泡性に優れることから厚さがある程度厚くなったとしても、平衡コンプライアンスＪｅ０の値が高い樹脂は均一に引き伸ばすことができることを発見し、例えば、押出方向に均一に引き伸ばされた状態の薄肉の発泡パリソンをブロー成形することにより、軽量、薄肉で且つ厚さの均一な中空発泡ブロー成形体が得られることに到達し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明によれば、以下に示す中空発泡ブロー成形体が提供される。
〔１〕  ポリプロピレン系樹脂発泡層を有する中空発泡ブロー成形体において、該ポリプロピレン系樹脂発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上であると共にスウェルＳが２．５以下であり、該発泡層の見かけ密度ｄが０．２０〜０．６５ｇ／ｃｍ３であり、成形体長手方向の平均気泡径ｃに対する成形体厚さ方向の平均気泡径ａの比ａ／ｃが０．１〜０．５であり、該中空発泡ブロー成形体の平均成形体厚さＴが１〜５ｍｍであると共に成形体厚さの変動係数Ｃｖが５０％以下であることを特徴とする中空発泡ブロー成形体。
〔２〕  前記中空発泡ブロー成形体の平均成形体厚さＴが１ｍｍ以上２．３ｍｍ未満であることを特徴とする前記［１］に記載の中空発泡ブロー成形体。
［３］  前記ポリプロピレン系樹脂発泡層の見かけ密度ｄが０．２５〜０．６５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の中空発泡ブロー成形体。
〔４］  前記ポリプロピレン樹脂発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が３．０×１０−３Ｐａ−１以上であると共にスウェルＳが１〜２．５であることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の中空発泡ブロー成形体。
［５］  前記中空発泡ブロー成形体が車両用空調ダクトであることを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載の中空発泡ブロー成形体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の中空発泡ブロー成形体は、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０の値が高いにもかかわらず、軽量、薄肉で且つ厚さの均一な中空発泡成形体である。従って、従来のものよりもさらに軽量化が可能であることから、軽量性が求められており、さらに、形状が複雑でかつ限定される車両用空調ダクトなどの、自由度が高い形状設計が要求される用途に好適に使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の中空発泡ブロー成形体の製造方法の一例を示す説明図である。
【図２】（ａ）は自動車用の空調ダクトとして形成した中空発泡ブロー成形体の正面図である。（ｂ）はその側面図である。（ｃ）はその平面図である。
【図３】時間ｔに対するクリープコンプライアンスＪ（ｔ）の測定結果の一例を示す図面である。
【図４】発泡パリソンの最大幅を説明する図面である。
【図５】中空発泡ブロー成形体の最大幅を説明する図面である。
【図６】環状ダイのリップ径を説明する図面である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の中空発泡ブロー成形体は、特定の平衡コンプライアンスＪｅ０の値を示すポリプロピレン系樹脂の発泡ブロー成形体であり、厚みが薄く均一な中空発泡ブロー成形体（以下、単に「成形体」又は「中空発泡成形体」ともいう。）である。
尚、本発明における発泡ブロー成形とは、物理発泡剤を含有するポリプロピレン系発泡性溶融樹脂をダイから押し出してポリプロピレン系樹脂発泡層を有する軟化状態の発泡パリソンを形成し、該発泡パリソンを金型に挟み込んで内部に気体を吹き込んで所望形状に成形（ブロー成形）し、その後金型から取り出すことにより、中空発泡成形体を得る方法である。
【００１８】
発泡ブロー成形の一例を、図面を用いて説明する。図１に示すように、押出機（図示しない）内でポリプロピレン系樹脂と物理発泡剤とを混練して得られる発泡性溶融樹脂をダイ３から低圧域に押出してポリプロピレン系樹脂発泡層（以下単に「発泡層」ともいう。）２１を有する発泡パリソン２を形成し、軟化状態にある発泡パリソン２を所望形状の分割形式の金型４、４内に配置し、金型４、４を閉鎖することにより発泡パリソン２を金型に挟み込み、発泡パリソン２の内部に気体吹き込み口５から発泡層２１の気泡を破壊しない程度の加圧気体（通常は、空気）を吹き込んで、発泡パリソン２を中空状に成形し、冷却し、金型から取り出すことにより中空発泡成形体を得る。
尚、図１は本発明成形体の製造方法の一例を示す説明図であり、図１中、２は発泡パリソン、２１は発泡パリソンの発泡層、２２は必要に応じて設けられる非発泡熱可塑性樹脂層、３はダイ、４は金型、５は気体吹き込み口、６は発泡パリソン２の外側表面、７は金型４の内面をそれぞれ示す。但し、図１は本発明成形体の製造方法の一例を概念的に示す説明図であり、本発明成形体の製造方法の具体的な操作手順は図示するものには限られない。
【００１９】
本発明成形体の製造方法においては、より大きな発泡パリソンを形成できることから、ダイ３内にアキュムレーターを配置すること、更に押出機とダイ３との間にアキュムレーターを配置することが好ましい。
また、金型４に減圧用配管（図示しない）を設けた金型を使用すれば、減圧しながら成形して、発泡パリソン２の外側表面６と金型４の内面７とを充分に密着させることにより、金型形状を良好に反映した中空発泡成形体を得ることができ、成形体の表面平滑性も良好なものとなる。
【００２０】
本発明の中空発泡成形体の一例を図２に示す。図２の中空発泡成形体１１は自動車用の空調ダクトであり、成形体の筒部１２が空調ダクトの周壁を構成し、成形体の中空部１３が空調ダクトの通風路を構成している。但し、本発明の中空発泡成形体は自動車用の空調ダクトに限定されるものではない。
尚、図２（ａ）は自動車用の空調ダクトとして形成した中空発泡成形体の正面図であり、同（ｂ）はその側面図であり、同（ｃ）はその平面図である。図２中、１１は中空発泡成形体を、１２は成形体の筒部を、１３は中空部を、１４は金型によって切断されることにより形成された食い切り部（パーティングライン）をそれぞれ示す。
【００２１】
本発明の中空発泡成形体においては、成形体側壁の厚さの平均値である平均成形体厚さＴが１〜５ｍｍであると共に、その成形体厚さの変動係数Ｃｖが５０％以下である。
前記平均成形体厚さＴが１ｍｍ未満になると、厚みが薄すぎて曲げ強度などの機械的強度や、断熱性が低下しすぎる虞がある。一方、該厚さＴが５ｍｍ超になると、複雑な形状の中空発泡成形体において厚みの均一性が不十分となる虞があり、特に自動車用空調ダクトに用いる場合には上記不具合に加えて、相対的に中空部断面積が小さくなることから通気抵抗が大きくなりすぎる虞がある。かかる観点から、平均成形体厚さＴの上限は、３ｍｍが好ましく、より好ましくは２．３ｍｍ未満であり、さらに好ましくは２．０ｍｍである。一方その下限は１．５ｍｍが好ましい。
【００２２】
前記成形体厚さの変動係数Ｃｖが５０％超になると、圧縮強度や曲げ強度などの機械的強度や断熱性が部分ごとに不均一になる虞がある。前記のように、厚さが不均一な中空発泡成形体では、軽量化を達成することが難しくなる。かかる観点から、変動係数Ｃｖの値は小さければ小さいほどよく、その上限は３５％が好ましく、２５％がより好ましく、２０％が更に好ましく、１５％が特に好ましい。尚、変動係数Ｃｖの下限は０である。
【００２３】
本願明細書における中空発泡成形体の平均成形体厚さＴの測定は、中空発泡成形体の貫通方向（通常は長手方向）中央部および貫通方向両端部付近の計３箇所の長手方向に直交する垂直断面（但し、中空発泡成形体の特殊な形状部分は避けることとする。）に対して行い、各垂直断面の開口周縁（周方向）に沿って等間隔に６箇所の垂直断面の厚み方向の厚さの測定を行い、得られた１８箇所の厚さの算術平均値を平均成形体厚さＴとする。また、上記１８箇所の厚さ測定にて求められる成形体の厚さの最小値を中空発泡成形体の最小厚さＴｍｉｎとする。
【００２４】
本願明細書における成形体厚さの変動係数Ｃｖとは、成形体厚さの標準偏差（ｍｍ）を成形体厚さの平均値Ｔ（ｍｍ）で割った値の百分率をいい、平均値からのばらつき度合を表す指標である。なお、成形体厚さの標準偏差Ｖは次式（１）により求めるものとする。
Ｖ＝｛Σ（Ｔｉ−Ｔ）２／（ｎ−１）｝１／２    （１）
（１）式においてＴｉは前記１８箇所の個々の厚さの測定値を、Ｔは前記平均成形体厚さを、ｎは測定数（具体的には「１８」である）をそれぞれ表し、Σは個々の測定値について計算した（Ｔｉ−Ｔ）２を全て足し算することを示す。
変動係数Ｃｖは（１）式を用い、下記（２）式によって求められる。
Ｃｖ（％）＝（Ｖ／Ｔ）×１００            （２）
【００２５】
本発明の中空発泡成形体を構成するポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体等のポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。なお、本発明の目的、効果が達成される範囲において上記ポリプロピレン系樹脂としては、他の重合体を含むものであってもよい。
【００２６】
本発明の中空発泡成形体は、成形体の発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上の範囲において、軽量、薄肉で且つ厚さの均一な中空発泡成形体である。このような平衡コンプライアンスＪｅ０の中空発泡成形体であって、軽量、薄肉で且つ厚さの均一ものは、従来得ることができなかったものである。
なお、本発明において、原料の平衡コンプライアンスＪｅ０の範囲を特定しないで、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０の範囲を特定しているのは、次の理由によるものである。
ポリプロピレン系樹脂は、その種類によっては、押出時の剪断履歴等により分子量が低下しやすく、中空発泡成形体を構成するポリプロピレン系樹脂の平衡コンプライアンスＪｅ０は、原料ポリプロピレン系樹脂の平衡コンプライアンスＪｅ０よりも低下することがある。発泡ブロー成形においては、原料ポリプロピレン系樹脂の平衡コンプライアンスＪｅ０の値よりもむしろ発泡時およびブロー成形時のポリプロピレン系樹脂の平衡コンプライアンスＪｅ０の値が重要となる。押出後のポリプロピレン系樹脂の平衡コンプライアンスＪｅ０の値は、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０の値とほぼ等しいことから、本発明においては、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０を特定する。
【００２７】
発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が特定の範囲において高い値を示すと、すなわち発泡時およびブロー成形時にポリプロピレン系樹脂が特定の範囲において高い平衡コンプライアンスＪｅ０の値を示すと、発泡性が向上し、気泡の成長性やその気泡径の均一性が向上し、さらに伸びの均一性も向上するため、複雑な形状で均一厚みの中空発泡成形体が成形可能となるので、設計上の制約が少なくなる。更に、得られた中空発泡成形体は、機械的強度や断熱性等の物性が特に優れたものとなる。かかる観点から、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０は３．０×１０−３Ｐａ−１以上が好ましく、４．０×１０−３Ｐａ−１以上がより好ましく、５．０×１０−３Ｐａ−１が更に好ましい。なお、平衡コンプライアンスＪｅ０の値が高すぎると、薄肉の発泡ブロー成形体を製造すること自体が難しくなる虞がある。薄肉の中空発泡成形体を製造しやすいことから、平衡コンプライアンスＪｅ０の上限は、２５×１０−３Ｐａ−１であることが好ましく、より好ましくは１５×１０−３Ｐａ−１であり、さらに好ましくは１０×１０−３Ｐａ−１である。
【００２８】
平衡コンプライアンスＪｅ０は樹脂の粘弾性（特に、弾性）の尺度であり、溶融状態のポリプロピレン系樹脂を平板に挟んで一定応力σＤを加え続け、時間ｔに対する歪τ（ｔ）を測定することによって求めることができる。即ち、平板に挟んだポリプロピレン系樹脂に一定応力σＤを加えると歪τは急激に増大するが、時間ｔの経過につれて時間ｔとτ（ｔ）の関係が平衡状態に達する（直線関係が成立つようになる。）。ここで、時間ｔ（横軸）に対してクリープコンプライアンスＪ（ｔ）＝τ（ｔ）／σＤを縦軸にプロットし、平衡状態に達した直線関係を時間ｔ＝０に外挿して得られるＪ（ｔ）の切片が平衡コンプライアンスＪｅ０である。時間ｔとクリープコンプライアンスＪ（ｔ）の測定結果の一例を図３に示す。
【００２９】
尚、理論的には、時間ｔとＪ（ｔ）の間には下記（３）式の関係が成立つ。
Ｊ（ｔ）＝τ（ｔ）／σＤ＝Ｊｅ０＋ｔ／ηｏ        （３）
（３）式において、Ｊｅ０が平衡コンプライアンスであり、ηｏは無剪断粘度である。
【００３０】
このようにして求められる平衡コンプライアンスＪｅ０は、高分子の絡み合いの影響を受け、絡み合いの程度が大きいと、弾性が強くなり平衡コンプライアンスＪｅ０も大きくなると考えられる。このことから、平衡コンプライアンスＪｅ０は樹脂の発泡性の尺度であると考えることができる。即ち、適度な平衡コンプライアンスＪｅ０を有する樹脂は適度な弾性を有することから、溶融状態の樹脂を発泡させて得られる発泡体において、適度な弾性を有する気泡膜は変形に対する抵抗力が強く、好ましい気泡の状態が保持されると考えられる。また、平衡コンプライアンスＪｅ０が大きい樹脂は、高分子の絡み合いの程度が大きいことにより、平衡コンプライアンスＪｅ０が小さい樹脂に比べて、その溶融状態において引き伸ばした場合に、局所的に伸ばされにくく、全体的に均一に引き伸ばすことができる。
尚、高分子の絡み合いの態様としては、分子構造中に自由末端長鎖分岐を有することや超高分子量成分を含むことが挙げられる。
【００３１】
発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上の中空発泡成形体において、本発明で特定するような薄肉で且つ厚さの均一性を達成するためには、肉厚の薄い発泡パリソンを形成する必要がある。厚みがある程度薄く均一な発泡パリソン（発泡層）を形成するためには、スウェルＳの値が特定範囲内であることが求められる。スウェルＳは、押出時の樹脂自体の厚み方向の膨張性の尺度であり、スウェルＳが大きければ、厚み方向に膨張しすぎるので、薄い発泡層を形成することができない。尚、スウェルには樹脂自体の膨張によるスウェルと発泡による膨張のスウェルがあり、本明細書のスウェルＳは樹脂自体の膨張によるものである。
【００３２】
本発明においては、樹脂自体のスウェルによって発泡パリソンの厚みが厚くなりすぎることを防ぐために、スウェルＳが２．５以下でなければならない。スウェルＳは、平衡コンプライアンスＪｅ０とは異なり、樹脂の発泡性には大きくは影響しないため、肉厚の薄い発泡パリソンを形成するという観点からは、スウェルＳの値は小さければ小さいほどよく、スウェルＳは２．３以下が好ましい。尚、スウェルＳの下限は概ね１である。
なお、なお、本発明において、原料のスウェルＳの範囲を特定しないで、発泡層のスウェルＳの範囲を特定しているのは、前記の平衡コンプライアンスＪｅ０と同様に、ポリプロピレン系樹脂は、押出時の剪断履歴により分子量が低下しやすく、押出後のポリプロピレン系樹脂のスウェルＳは、原料ポリプロピレン系樹脂のスウェルＳよりも低下することがあるからである。
【００３３】
本明細書において、平衡コンプライアンスＪｅ０の測定、スウェルＳの測定は次のように行う。
平衡コンプライアンスＪｅ０は、動的粘弾性測定機（レオメトリックス・サイエンティフィック・エフ・イー社製のダイナミックアナライザーＳＲ２００型）により測定する。
まず、ヒートプレスにより温度２６０℃、圧力８０００ｋＰａの条件下で５分間プレス成形することにより得た、厚さ２ｍｍの測定用サンプル樹脂板から直径２５ｍｍの円盤サンプルを調製する。中空発泡成形体から測定試料を調整する場合、中空発泡成形体を真空オーブンなどを使用して加熱し脱泡したものを試料とし、その際の脱泡条件は、中空発泡成形体を構成しているポリプロピレン系樹脂の融点以上の温度、樹脂が過度に分解しない温度以下、かつ減圧下とする。次に、このサンプルを動的粘弾性測定機の直径２５ｍｍのパラレルプレート間に挟んで２１０℃に昇温し、窒素雰囲気下において約１０分間放置した後、パラレルプレートの間隔を１．４ｍｍに調整し、パラレルプレートからはみ出した、溶融樹脂を取除く。次いで、窒素雰囲気下において溶融したサンプルに１００Ｐａの一定応力σｃが加わるように上方のパラレルプレートを回転させて、一定応力σｃを加え始めた時間ｔ＝０を基準に歪量γ（ｔ）の経時変化を測定する。該歪量γ（ｔ）は最初は急激に増加するが経時と共になだらかに増加するようになり、充分な時間が経過すると時間に対して直線的に変化する。
尚、ダイナミックアナライザーＳＲ２００型の装置設定は表１に示す通りとし、平衡コンプライアンスは装置上のオート機能により算出する。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
スウェルＳの測定は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型を使用し行なう。すなわち、孔の直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍの円筒状オリフィスから、樹脂温度２１０℃、ピストン速度１０ｍｍ／分の押出し条件で樹脂を押出し、オリフィスの下面より１０ｍｍ下の位置における弾性回復膨張状態の紐状樹脂直径を測定し、前記オリフィス孔の直径との比を計算することで求める。
【００３６】
本発明の中空発泡成形体は、その発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上であると共に、スウェルＳが２．５以下である。前記したように、ポリプロピレン系樹脂は、押出時の剪断履歴等によりその平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳが低下する。発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳの値を前記特定範囲とするためには、目安として、平衡コンプライアンスＪｅ０が概ね３．０×１０−３Ｐａ−１以上かつスウェルＳが概ね２．７以下の原料ポリプロピレン系樹脂（２種以上のポリプロピレン系樹脂の混合物を含む。）を使用する。平衡コンプライアンスＪｅ０の値が高いポリプロピレン系樹脂としては、分子構造中に自由末端長鎖分岐を有するものや超高分子量成分を含むもの等の高溶融張力ポリプロピレンが挙げられる。発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０とスウェルＳの値を前記特定範囲とするためには、平衡コンプライアンスＪｅ０及びスウェルＳを前記特定範囲に調整するためには、市販の高溶融張力ポリプロピレン系樹脂の中から、単一のものを選択して使用することが好ましい。しかし、次の理由により、２種以上の高溶融張力ポリプロピレン系樹脂を混合して調整することが好ましい。
【００３７】
即ち、一般に発泡ブロー成形用の高溶融張力ポリプロピレン系樹脂として好ましく使用されているのは、分子構造中に長鎖分岐を有する分岐状高溶融張力ポリプロピレン系樹脂（ＢＨＭＳ−ＰＰ）であり、このものは押出前の平衡コンプライアンスＪｅ０が大きいものである。しかし、押出時に剪断を受けると平衡コンプライアンスＪｅ０が低下し、発泡時には前記特定範囲を下回ってしまう。この問題があるので、ＢＨＭＳ−ＰＰを単独で押出した場合には、平衡コンプライアンスＪｅ０とスウェルＳとを同時に満足させることは困難である。
これに対し、一度押出されたＢＨＭＳ−ＰＰの回収原料（ＢＨＭＳ−ＰＰ回収原料）を再度押出して発泡パリソンを形成し中空発泡成形体を製造しても、一度目の押出時のように、押出前後で平衡コンプライアンスＪｅ０とスウェルＳの値が大きく変化することはない。
【００３８】
従って、市販のポリプロピレン系樹脂を押出して発泡パリソンを形成し、成形体発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０及びスウェルＳを前記特定範囲に調整するためには、上記ＢＨＭＳ−ＰＰ及び／又はＢＨＭＳ−ＰＰ回収原料と、これら以外の平衡コンプライアンスＪｅ０の値が高いポリプロピレン系樹脂（高Ｊｅ０−ＰＰ）とを適宜混合して押出して発泡パリソンを形成することにより、前記特定範囲の平衡コンプライアンスＪｅ０及びスウェルＳを有する発泡層を安定して得ることができる。
【００３９】
上記ＢＨＭＳ−ＰＰの具体例としては、例えば、Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製の「ＷＢ１３０ＨＭＳ」などが挙げられる。一方、上記高Ｊｅ０−ＰＰの平衡コンプライアンスＪｅ０は、３．０×１０−３Ｐａ−１以上であることが好ましく、より好ましくは５．０×１０−３Ｐａ−１以上であり、さらに好ましくは７．０×１０−３Ｐａ−１以上である。高Ｊｅ０−ＰＰの平衡コンプライアンスＪｅ０が上記範囲内であると、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳの値を前記特定範囲に調整しやすくなる。高Ｊｅ０−ＰＰとしては、例えば、超高分子量成分を含む直鎖状の高溶融張力ポリプロピレン系樹脂などが例示でき、その具体例としては、日本ポリプロ社製の「ＦＢ３３１２」などが挙げられる。
【００４０】
上記ＢＨＭＳ−ＰＰと高Ｊｅ０−ＰＰとの混合物を押出してなる、平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳの値が前記特定範囲である発泡層を有する成形体の回収原料（高Ｊｅ０−ＰＰ回収原料）は、再度押出して発泡パリソンを形成しても押出前後で平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳの値は大きくは変化することがなく、押出後も前記特定範囲の平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳを示す傾向にある。従って、高Ｊｅ０−ＰＰ回収原料を単独で使用して、或いは高Ｊｅ０−ＰＰ回収原料にＢＨＭＳ−ＰＰや高Ｊｅ０−ＰＰなどを適宜混合して、成形体の発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳを前記特定範囲とすることもできる。
【００４１】
上記高Ｊｅ０−ＰＰ及び／又は高Ｊｅ０−ＰＰ回収原料の総配合比は、所望の発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳに応じて適宜調整すればよいが、より厚み精度の高い中空発泡成体を製造しやすいことから、ポリプロピレン系樹脂中に５〜９５重量％とすることが好ましく、より好ましくは１０〜８０重量％であり、さらに好ましくは１５〜７０重量％である。
【００４２】
なお、上記のように、押出時の剪断履歴等により、押出前と押出後で平衡コンプライアンスＪｅ０およびスウェルＳの値が変化するため、中空発泡成形体の製造に際しては、その製造前に製造時と同条件で予め原料樹脂を押出して、押出後の平衡コンプライアンスＪｅ０、スウェルＳのおおよその値を確認することを要する。
【００４３】
本発明においては、平衡コンプライアンスＪｅ０及びスウェルＳが前記特定範囲内でさえあれば、発泡パリソンの発泡層を構成するポリプロピレン系樹脂には、高密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等の熱可塑性エラストマー、エチレン−プロピレンゴム、ポリスチレン系樹脂等が副成分として添加されていても良い。
【００４４】
発泡パリソンの発泡層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレイトは、成形性と得られる中空発泡成形体の物性のバランスを考慮すると、３〜２０ｇ／１０分が好ましい。
【００４５】
上記の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、試験温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件を採用する。
【００４６】
本発明成形体の製造方法にて形成する発泡パリソンは、発泡層と樹脂層とから構成される多層構造とすることができる。この場合、樹脂層は発泡層のいずれの面に設けられてもよく、また発泡層を樹脂層の間に存在させた構成（サンドイッチ構造）とすることもできる。
樹脂層が設けられた中空発泡成形体は強度において優れたものとなり、少なくとも該発泡層の外側に樹脂層が設けられることにより外観においても優れたものとなる。更に、該樹脂層を機能性の樹脂で構成することにより抗菌性、消臭性等の付加的機能を中空発泡成形体に兼備させることが容易にできる点からも好ましい。
なお、多層の発泡パリソンを用いる場合、樹脂層の厚さは、得られる中空発泡成形体の樹脂層の厚さが、好ましくは０．１〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．０ｍｍとなるように発泡パリソンを形成することが望ましい。そのためには、多層の発泡パリソンにおける樹脂層の厚さを、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは１．０〜２．０ｍｍに形成すればよい。
【００４７】
前記の樹脂層を形成する樹脂としては、発泡層を形成する樹脂と同様の樹脂を使用することができる。それ以外にも、本発明の目的を阻害しない範囲内で、他の樹脂を使用することもできる。そのような樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が例示される。なお、樹脂層を構成する樹脂が、発泡層を構成するポリプロピレン系樹脂との接着性が低いものの場合には、当然のことながら両者の間に接着層を設ける方法等、従来公知の接着手段により両者を積層接着することができる。
【００４８】
本発明の中空発泡成形体を製造するためには、前記ポリプロピレン系樹脂を押出機に供給して、加熱、混練して溶融樹脂とし、これに物理発泡剤を圧入して発泡性溶融樹脂とし、該発泡性溶融樹脂をダイ３から押し出して、前記発泡層２１を有する軟化状態の発泡パリソン２を形成する。
【００４９】
中空発泡成形体の発泡層（以下、単に成形体発泡層ともいう。）の見かけ密度は０．２０〜０．６５ｇ／ｃｍ３である。成形体発泡層の見かけ密度が低すぎると、得られる中空発泡成形体の厚さが厚くなりすぎる傾向がある。また成形体厚さが前記範囲内であっても、発泡時のコルゲートが過大になったり、ブロー成形時の発泡パリソンの伸びが悪くなる傾向がある。その結果、成形体厚さの変動係数Ｃｖが５０％以下の中空発泡成形体自体が得られない虞があり、曲げ強度、圧縮強度などの機械的物性が不十分となる虞がある。一方、見かけ密度が高すぎる場合には、中空発泡成形体の軽量性、断熱性が低下する。
かかる観点から、成形体発泡層の見かけ密度の下限は、０．２５ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．３０ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．３５／ｃｍ３がさらに好ましく、一方、見掛け密度の上限は、０．５５ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．５０／ｃｍ３がより好ましく、０．４５ｇ／ｃｍ３が特に好ましい。
【００５０】
なお、中空発泡成形体の見かけ密度は、該中空発泡成形体を得る為の発泡パリソンの見かけ密度を調整することにより目的の値に調整される。そして、発泡パリソンの見かけ密度の調整は、後述する発泡剤の使用量にて調整することができる。但し、上記発泡パリソンは、軟化状態にあるため、見かけ密度を測定することができない。よって、中空発泡成形体の見かけ密度は、得られた中空発泡成形体の見かけ密度と目的とする中空発泡成形体の見かけ密度との相違に基づいて、発泡パリソンを得る為の発泡剤の使用量を調整する操作を行い、更にこの操作を繰り返すことにより行われる。
【００５１】
前記成形体発泡層の見かけ密度は、発泡樹脂中空成形体の貫通方向中央部分及び貫通方向両端付近（但し、中空発泡成形体の特殊な形状部分は避けることとする。）のそれぞれの部分について周方向に等間隔に３箇所から発泡層からなる試験片を切り取り、各々の試験片９個所の見かけ密度の算術平均値を見かけ密度とする。見かけ密度は試験片の重量（ｇ）を試験片の体積（ｃｍ３）で除した値である。尚、成形体が樹脂層を有する場合には、中空発泡成形体から樹脂層を除いて、発泡層のみについて見かけ密度を測定する。
【００５２】
発泡層を形成するために添加される発泡剤は、物理発泡剤が使用され、好ましくは、物理発泡剤のみが使用される。物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、シクロブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサン、ｉ−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、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノールなどのアルコール、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル、二酸化炭素，窒素、アルゴン、水等が挙げられる。これらの発泡剤は単独で、または他の発泡剤と混合して使用することが可能である。また、物理発泡剤と共に化学発泡剤も使用することができる。化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミド等が挙げられる。
【００５３】
これらの発泡剤のうち、物理発泡剤においては二酸化炭素を２０〜１００モル％含有するもの（二酸化炭素のみを含む）が、成形サイクルの短縮や得られる中空発泡成形体の寸法安定性を図ることができると共に、薄肉の中空発泡成形体を得る上で好適である。
【００５４】
前記の発泡剤の使用量は、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、概ねポリプロピレン系樹脂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。
【００５５】
また、中空発泡成形体の気泡径を調整するために、原料ポリプロピレン系樹脂には、タルク等の気泡調整剤が添加される。気泡調整剤は通常、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂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、ポリプロピレン系樹脂またはポリエチレン系樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０重量部である。
【００５６】
また、前記中空発泡成形体の発泡層並びに必要に応じて該発泡層の外側及び／又は内側に設けられる樹脂層を形成するポリプロピレン系樹脂等には、所望に応じて、難燃剤、流動調整剤、紫外線吸収剤、導電性付与剤、帯電防止剤、着色剤、熱安定剤、酸化防止剤、無機充填材等の添加剤を適宜配合することができる。
【００５７】
本発明の中空発泡成形体は、以上説明したように特定のポリプロピレン系樹脂を用い、ダイリップのクリアランスを狭くする調整と発泡パリソンの発泡層の見かけ密度を軽量性が失われない程度に大きくする調整にて比較的薄肉の発泡パリソンを形成し、さらに発泡パリソンを押出方向に引き伸ばし、引き伸ばされた状態の発泡パリソンをブロー成形することによって製造することができる。
【００５８】
本発明の中空発泡成形体は、引き伸ばされた状態の発泡パリソンをブロー成形することにより得られるが、その方法は特に制限されるものではない。例えば、発泡パリソンが引き伸ばされた状態とする方法としては、パリソンを押出する際に発泡パリソンの押出速度よりも速い速度で押出直後から押出方向に引っ張ることにより引き伸ばす方法や、発泡パリソンの押出完了後型締めのタイミングを遅らせて発泡パリソンをその自重によって十分にドローダウンさせる方法、押出終了後、発泡パリソンのドローダウン速度よりも速い速度で発泡パリソンを押出方向に引っ張る方法などがある。
【００５９】
本発明の中空発泡成形体は、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０の値が高いため、上記引き伸ばし工程において、発泡パリソンが押出方向に均一に伸び、厚みが薄肉でかつ均一な発泡パリソンを形成できるため、得られた中空発泡成形体は厚みが薄肉でかつ均一となる。上記方法の中でも、得られる中空発泡成形体の厚みを制御しやすく、かつ均一なものとしやすいことから、押出直後から押出方向に引っ張ることにより発泡パリソンを引き伸ばす方法が好ましい。
【００６０】
本発明の中空発泡成形体の平均厚さＴは以下のようにして調整される。まず、発泡パリソンを形成し、そのままブロー成形して中空発泡成形体を得て、その平均厚さＴ０を計測する。この肉厚Ｔ０をもとに、所望の平均厚さＴとなるように、発泡パリソンを引き伸ばす割合（延伸比）を決める。次に、決定した延伸比に基づいて押出する樹脂量を少なく調整して発泡パリソンを押出し、その延伸比まで発泡パリソンを引き伸ばし、この引き伸ばされた状態の発泡パリソンをブロー成形して中空発泡成形体を得る。ここで、得られた中空発泡成形体の平均厚さＴ´と、所望の中空発泡成形体の平均厚さＴとの間に相違がある場合には、両者の相違に基づいて、上記延伸比を調整してから再度中空発泡成形体を得て、その平均厚さを測定する操作を行い、この操作を繰り返すことにより中空発泡成形体の平均厚さの調製を行えばよい。
【００６１】
上記延伸比の上限は２．５以下とすることが好ましく、より好ましくは２以下であり、さらに好ましくは１．８以下である。延伸比の値が大きすぎると、気泡の変形が大きくなりすぎるため、中空発泡成形体の機械的強度が低下する虞がある。一方、延伸比の下限は、上記中空成形体の平均厚さＴ０と平均厚さＴとの関係から適宜決定されるものであるが、本発明の中空発泡成形体を得るためには、その下限は概ね１．２程度である。
【００６２】
なお、上記延伸比とは以下のようにして求められる値である。まず、発泡パリソンを形成して押出完了直後に発泡パリソンの押出方向の長さ（ダイリップ出口から発泡パリソン下端までの長さ）Ｌ１を計測する。次に、発泡パリソンを押出方向に引き伸ばし、型締め直前の発泡パリソンの押出方向長さ（ダイリップ出口から引き伸ばされた状態の発泡パリソン下端までの長さ）Ｌ２を計測する。このＬ２を上記Ｌ１で除することによって延伸比を求める。なお、上記方法のうち、「発泡パリソンを押出する際に、発泡パリソンの押出速度よりも速い速度で押出直後から発泡パリソンを押出方向に引っ張ることにより引き伸ばす方法」を採用する場合には、予め発泡パリソンを形成して発泡パリソンの押出方向長さＬ１´を計測し、次に別工程で長さＬ１´の発泡パリソンと同条件、すなわち同樹脂量を同押出速度で発泡パリソンを押出しながら、発泡パリソンを押出方向に引っ張り、上記と同様にしてＬ２を計測し、このＬ２をＬ１´で除することによって延伸比を求めればよい。
【００６３】
上記引き伸ばし工程を行うことにより、得られる中空発泡成形体の気泡は、成形体の長手方向に気泡が伸ばされた状態となる。具体的には、成形体の長手方向（押出方向）の気泡径ｃに対する成形体の厚み方向の気泡径ａの比ａ／ｃの平均が、０．５以下となる。通常、平衡コンプライアンスＪｅ０が高い場合には、発泡パリソンのドローダウン量が小さいため、上記のように意図的に引き伸ばし工程を行わないで中空発泡成形体を成形すると、得られる成形体のａ／ｃの平均値は０．６以上となる。
一方、上記ａ／ｃの平均値が０．１未満であると、すなわち長手方向に大きく変形しすぎていると、中空発泡成形体の機械的強度が低下し、用途によっては要求される強度を満足できない虞があるばかりか、発泡パリソンが過度に引き伸ばされているので、良好な成形体自体を得られない虞がある。
【００６４】
本発明の中空発泡成形体の厚み方向気泡径ａの平均値は０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。気泡径ａの平均値が前記範囲内であると、中空発泡成形体は、断熱性、外観や機械的強度などに優れるものとなる。気泡径ａの平均値が小さすぎる場合には、得られる中空発泡成形体の寸法安定性や厚みの均一性が悪くなる虞れがある。かかる観点から、中空発泡成形体の厚み方向気泡径ａの平均値の下限は０．０７ｍｍ以上であることがより好ましく、０．１ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００６５】
また、上記引き伸ばし工程を行った場合には、その延伸比、発泡パリソンを成形する際の拡幅比にもよるが、成形体の長手方向の気泡径ｃは、成形体の周方向の気泡径ｂよりも大きくなる傾向にあり、気泡径ｂに対する気泡径ｃの比ｃ／ｂの平均値は１．５以上となる傾向にある。その上限は特に限定されるものではないが、概ね５である。
【００６６】
本発明において、前記成形体の厚み方向の気泡径ａの平均値、長手方向の気泡径ｃの平均値、気泡径比ａ／ｃの平均値とは、以下の測定により測定された値を意味する。
上記測定は、中空発泡成形体の長手方向の中央部及び両端部付近（ただし、嵌合部は除く。）の計３部位の垂直断面であって、更に、対になって存在する対向する中空発泡成形体の垂直断面２箇所（ただし、測定箇所としては、気泡が過度に変形している部分を除く。）の計６箇所について行う。
【００６７】
成形体の厚み方向の気泡径ａの平均値、長手方向の気泡径ｃの平均値、気泡径比ａ／ｃの平均値は、以下の方法により求められる。
まず、中空発泡成形体の周方向および厚み方向と直交する方向（長手方向）に該成形体の中空形成部を略二等分し、二つの垂直断面を得る。次に、対になって存在する対向する二つの垂直断面をそれぞれ顕微鏡などにより拡大投影し、該投影画像上の厚み方向と直交する幅方向の中心付近に、厚み方向に発泡ブロー成形体の全厚みに亘る線分（α）を引き、画像上の線分（α）の長さＬ３を測定する。なお、このとき投影画像における幅方向中心付近の厚みが投影画像上の他の部分に比べて著しく薄いときには、その画像は上記物性の測定には使用せず、他の部位を改めて投影して測定に用いるものとする。次に、成形体の全厚みに亘って、線分（α）を中心とし、線分（α）に平行でかつ長さＬ３の幅を有する二重線を引く。
この二重線の内側に存在する全気泡を測定対象として（ただし、気泡が二重線と交差するものは除く。）、各気泡における気泡の内径の厚み方向の最大長さ及び気泡の内径の長手方向の最大長さを測定し、それらの測定値を拡大写真撮影時の拡大倍率で除することによって各気泡の気泡径ａ及びｃをそれぞれ求める。さらに、各気泡に対して求めたａをｃで除することにより、各気泡における気泡径比ａ／ｃを求める。この操作を前述した計６箇所の測定箇所について行い、測定した全気泡におけるａの算術平均値、ｃの算術平均値、ａ／ｃの算術平均値を求め、それぞれを本発明における成形体厚み方向の気泡径ａの平均値、成形体長手方向の気泡径ｃの平均値、気泡径比ａ／ｃの平均値とする。
【００６８】
一方、成形体周方向の気泡径ｂの平均値は、以下の方法により求められる。
気泡径ｂの測定は、発泡ブロー成形体の長手方向の中央部及び両端部付近（ただし、嵌合部は除く。）の計３部位の垂直断面において、その各々の周方向における任意の２箇所（但し、測定箇所としては、気泡が過度に変形している部分を除く。）の計６箇所について行う。
まず、顕微鏡などにより中空発泡成形体の長手方向に直交する垂直断面の拡大画像を投影し、投影画像上の厚み方向と直交する幅方向の中心付近に、成形体の厚み方向に発泡ブロー成形体の全厚みに亘る線分（β）を引き、画像上の線分（β）の長さＬ４を測定する。なお、このとき投影画像における幅方向中心付近の厚みが投影画像上の他の部分に比べて著しく薄いときには、その画像は上記物性の測定には使用せず、他の部位を改めて投影して測定に用いるものとする。次に、成形体の全厚みに亘って、線分（β）を中心とし、かつ長さＬ４の幅を有する線分（β）に平行な二重線を引く。
この二重線の内側に存在する全気泡を測定対象として（ただし、気泡が二重線と交差するものも測定対象とする。）、各気泡における気泡の内径の幅方向の長さの最大値を測定し、それらの測定値を拡大写真撮影時の拡大倍率で除することによって各気泡の厚み方向の気泡径ｂをそれぞれ求める。この操作を前述した計６箇所の測定箇所について行い、測定した全気泡におけるｂの算術平均値を求め、本発明における成形体周方向の気泡径ｂの平均値とする。
【００６９】
気泡径ｂに対する気泡径ｃの比ｃ／ｂの平均値は、前記方法により求めた成形体長手方向の気泡径ｃの平均値を成形体周方向の気泡径ｂの平均値で除することによって求める。
【００７０】
前記のように、ポリプロピレン系樹脂発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が高い場合であっても、引き伸ばされた状態の発泡パリソンをブロー成形することにより、発泡層の見掛け密度ｄが０．２０〜０．６５ｇ／ｃｍ３の範囲において、その平均厚さＴが１〜５ｍｍの中空発泡成形体が達成される。
【００７１】
但し、発泡ブロー成形において、発泡層の見掛け密度ｄが小さいほど、平均厚さＴの薄い成形体を得ることが難しくなる傾向がある。特に、平均厚さＴと見掛け密度ｄとの間にＴ×ｄ≦１［ｍｍ・ｇ／ｃｍ３］の関係を有する薄肉の中空発泡成形体は得にくく、更にＴ×ｄ≦０．９［ｍｍ・ｇ／ｃｍ３］の関係を有する中空発泡成形体はより得にくいが、前記のように均一に引き伸ばされた発泡パリソンをブロー成形することにより達成可能となる。
【００７２】
発泡パリソン２を金型に挟み込む前に予め発泡パリソン２の内側に気体吹き込み口５から発泡層２１の気泡を破壊しない程度に空気等の気体を吹き込んで、発泡パリソンの最大幅が中空発泡成形体の最大幅の０．７〜１．５倍、更に０．８〜１．５倍、特に０．８５〜１．３倍（以下、発泡パリソンの最大幅／中空発泡成形体の最大幅の値を拡幅比ともいう。）となるように発泡パリソンを拡幅することが好ましい。
このことにより、発泡パリソンがブロー成形時に過度に伸ばされて中空発泡成形体の厚さの偏肉が発生してしまうこと、或いは金型凹部に対する発泡パリソンの曲率半径が大きくなりすぎて、型締め後のブロー成形時に発泡パリソンを引き込む度合いが大きくなって中空発泡成形体の厚さの偏肉が発生してしまうことを効果的に防ぐことができ、得られる中空発泡成形体は厚みの均一性が更に優れたものとなる。尚、発泡パリソンを拡幅するに際し、発泡パリソンの下部をピンチすることにより潰してもよい。このようにすると、発泡パリソンの拡幅が容易になる。
【００７３】
本明細書における発泡パリソンの最大幅とは、図４に示すように、発泡パリソンの押出方向に対して直交する方向の、発泡パリソン断面の外径の内の最大外径（Ｗ２）をいう。中空発泡成形体の最大幅とは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、矢印にて示す成形体押出方向に対して直交する方向の、成形体の左端と右端との幅の内の最大幅（Ｗ３）をいい、通常、中空発泡成形体を成形する金型が閉じられた状態の金型成形室における、発泡パリソン侵入方向に対して直交する方向の、該成形室の左端と右端との間隔の内の最大間隔に相当する。
尚、図４は発泡パリソンの最大幅を説明する図面であり、図５は中空発泡成形体の最大幅を説明する図面である。図中、３はダイ、２は発泡パリソン、１１は中空発泡成形体、１３は中空部をそれぞれ示す。
【００７４】
また、本発明においては、前記中空発泡成形体の最大幅に対して０．２〜０．５倍、更に０．３〜０．４５倍のリップ径を有する環状ダイを使用するが好ましい。このようにすると、得られる中空発泡成形体は厚みの均一性が更に優れたものとなる。
尚、図６は環状ダイのリップ径（Ｗ１）を説明する図面であり、図中、１５はダイコア、１６はダイリップをそれぞれ示す。
【００７５】
また、本発明の中空発泡成形体を製造する際には、発泡パリソンの内部最大圧力が０．０１〜０．４０ＭＰａ（Ｇ）の範囲内の状態にて、発泡パリソンを金型間に配置して型締めを行うことが好ましい。このことにより、得られる中空発泡成形体の偏肉性低減効果が更に高まる。この観点から、該内部最大圧力は、０．０３〜０．３０ＭＰａ（Ｇ）、更に０．１５〜０．３０ＭＰａ（Ｇ）の範囲内にて型締めを行うことが好ましい。
【００７６】
なお、発泡パリソンの最大幅および発泡パリソンの内部最大圧力の調整は、パリソン内側に吹き込む加圧気体の圧力により調整できる。また、内部最大圧力は、パリソン内部に加圧気体を吹き込むノズルに圧力計を付設する等の方法によりゲージ圧として測定される。
【００７７】
上記のように発泡パリソンを金型内に配置して発泡パリソンの内部最大圧力が０．０１〜０．４０ＭＰａ（Ｇ）の範囲内にて金型の閉鎖を完了し、さらに上記の発泡パリソンの内部最大圧力よりも高圧の空気などの気体を圧入する場合、圧入される気体の圧力は、概ね０．０５〜０．５０ＭＰａ（Ｇ）、好ましくは０．２０〜０．４０ＭＰａ（Ｇ）であり、非発泡樹脂のブロー成形に比べて遥かに低い値である。
【００７８】
前記発泡パリソン２を金型に挟み込んで、所望の形状に形成してから、冷却し、金型から取り出せば中空発泡成形体を得ることができる。
【００７９】
本発明の上記中空発泡成形体は、軽量性に優れ、厚さが薄く、且つ均一なので、容器、ダクト、自動車部品や電化製品部品等に広く利用され、特に、自動車の空調ダクトに好適に使用できる。
但し、金型から取り出された成形体は、通常、内部は中空状であるが、開口部は未だ形成されておらず、気体吹き込み口の跡以外は成形体の全ての面は塞がれた状態である。従って、図２に示す中空発泡成形体を得るには、得られた成形体の一部を切断して開口部が形成される。
【実施例】
【００８０】
以下に、本発明の中空発泡ブロー成形体及びそ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。
【００８１】
実施例、比較例に使用した原料ポリプロピレン系樹脂Ａは、Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製のプロピレン単独重合体『ＷＢ１３０ＨＭＳ』であり、密度：０．９００ｇ／ｃｍ３、平衡コンプライアンスＪｅ０：２．２×１０−３Ｐａ−１、スウェルＳ：２．７、ＭＦＲ：２ｇ／１０分の樹脂である。
また、原料ポリプロピレン系樹脂Ｂは、プロピレン単独重合体『ＷＢ１３０ＨＭＳ』の回収原料であり、密度：０．９００ｇ／ｃｍ３、平衡コンプライアンスＪｅ０：１．５×１０−３Ｐａ−１、スウェルＳ：１．１、ＭＦＲ：８ｇ／１０分の樹脂である。
また、原料ポリプロピレン系樹脂Ｃは、日本ポリプロ社製のエチレン−プロピレンブロック共重合体『ニューフォーマーＦＢ３３１２』であり、密度：０．９００ｇ／ｃｍ３、平衡コンプライアンスＪｅ０：９．５×１０−３Ｐａ−１、スウェルＳ：２．６、ＭＦＲ：４ｇ／１０分の樹脂である。
気泡調整剤として、低密度ポリエチレン８０重量％とタルク２０重量％とからなるマスターバッチを使用した。
【００８２】
下記実施例１〜１０、参考例１及び比較例１〜４にて、図２に示す、最大幅１８０ｍｍの自動車用空調ダクトとして用いられる中空発泡ブロー成形体を製造した。
【００８３】
実施例１〜９
表２に示す配合の原料ポリプロピレン系樹脂を使用し、発泡剤として表２に示す量（モル数／ポリプロピレン系樹脂１ｋｇ）の二酸化炭素（ＣＯ２）、上記気泡調整剤マスターバッチをポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して表２に示す量（重量部）添加し、ダイリップ径７０ｍｍの環状ダイを用いて、表２に示すダイリップクリアランスで発泡パリソンを押出した。なお、ダイリップクリアランスは、発泡パリソンの押出中においてダイの樹脂流路の幅が最大になったときの値である。
【００８４】
発泡パリソンの押出開始直後に、発泡パリソンの下端部付近をピンチし、発泡パリソンの押出速度よりも速い速度にて表２に示す延伸比となるまで押出方向に発泡パリソンを引き伸ばしながら発泡パリソンを形成し、次いでこの引き伸ばされた状態の発泡パリソン内側に空気を吹き込んで発泡パリソンを拡幅して金型内に配置し、金型を閉じた。その際の発泡パリソンの内部最大圧力を表２に「パリソン内圧力」として示す。次いで金型内の発泡パリソン内に表２に示す高圧空気を圧入して発泡パリソンをブロー成形して目的の形状に賦形し、冷却してから金型を開いて中空発泡成形体を得た。
【００８５】
実施例１０
実施例１と同条件にて発泡パリソンを形成した。発泡パリソンの押出完了後、直ちに発泡パリソンの下端部付近をピンチし、発泡パリソンを押出方向に延伸比１．４に引き伸ばし、実施例１と同条件にてブロー成形して中空発泡成形体を得た。
【００８６】
上記実施例にて得られた中空発泡成形体の発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０、スウェルＳ、見掛け密度ｄ、平均成形体厚さＴ、最小厚さＴｍｉｎ、厚さの変動係数Ｃｖ、重量Ｗ、各方向の気泡径の平均値（ａ、ｂ、ｃ）および気泡径比の平均値（ａ／ｃ、ｃ／ｂ）を表３に示す。なお、平衡コンプライアンスＪｅ０、スウェルＳの測定には、炉内温度２３０℃の真空オーブン中で、中空発泡成形体の発泡層を脱泡し、脱泡したものを測定用サンプルとして用いた。
上記実施例で得られた中空発泡成形体は、その発泡層の平均コンプライアンスＪｅ０が２．０×１０−３Ｐａ−１以上の範囲においても、厚みが薄くかつ均一である成形体であった。
【００８７】
参考例１
表２に示す配合の原料ポリプロピレン系樹脂を使用し、発泡剤として表２に示す量の二酸化炭素（ＣＯ２）を添加し、上記気泡調整剤マスターバッチをポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して表２に示す量（重量部）添加し、ダイリップ径７０ｍｍの環状ダイを用いて、表２に示すダイリップクリアランスで発泡パリソンを押出した。
発泡パリソンの押出完了後、引き伸ばし工程を行わずに、直ちに発泡パリソン内側に空気を吹き込み発泡パリソンを拡幅して金型内に配置し、金型を閉じた。次いで金型内の発泡パリソン内に表２に示す高圧空気を圧入して発泡パリソンをブロー成形して目的の形状に賦形し、冷却してから金型を開いて中空発泡成形体を得た。
得られた中空発泡成形体は、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が１．５×１０−３Ｐａ−１であるため、発泡層の見掛け密度ｄが０．３５ｇ／ｃｍ３、平均成形体厚さＴが３．２ｍｍであり、変動係数Ｃｖが１８％であった。
【００８８】
比較例１
参考例１と同条件にて発泡パリソンを押出した。発泡パリソンの押出開始直後に、発泡パリソンの下端部付近をピンチし、発泡パリソンの押出速度よりも速い速度にて表２に示す延伸比となるまで押出方向に発泡パリソンを引き伸ばしながら発泡パリソンを形成し、次いでこの引き伸ばされた状態の発泡パリソン内側に空気を吹き込み発泡パリソンを拡幅して金型内に配置し、金型を閉じた。次いで金型内の発泡パリソン内に表２に示す高圧空気を圧入して発泡パリソンをブロー成形して目的の形状に賦形し、冷却してから金型を開いて中空発泡成形体を得た。
得られた中空発泡成形体は、発泡層の平衡コンプライアンスＪｅ０が１．５×１０−３Ｐａ−１であるため、上記のような引き伸ばし工程を行うと、発泡パリソンが均一に伸ばされた状態とならないため、平均成形体厚さＴが２．１ｍｍ、変動係数Ｃｖが５８％と厚さの均一性が不十分なものであった。
【００８９】
比較例２
実施例１と同様にして発泡パリソンを押出した。押出完了後、引き伸ばし工程を行わずに、直ちに発泡パリソン内側に空気を吹き込み発泡パリソンを拡幅して金型内に配置し、金型を閉じた。次いで金型内の発泡パリソン内に表２に示す高圧空気を圧入して発泡パリソンをブロー成形して目的の形状に賦形し、冷却してから金型を開いて中空発泡成形体を得た。
得られた中空発泡成形体は、その平均成形体厚さＴが５．４ｍｍであった。
【００９０】
比較例３
ダイのリップクリアランスを２．０ｍｍから１．０ｍｍに変更した以外は、比較例２と同様にして発泡パリソンを押出した。押出完了後、引き伸ばし工程を行わずに、比較例２と同条件にて発泡パリソンをブロー成形し、中空発泡成形体を得た。
押出時のリップクリアランスが狭いため、発泡パリソンに激しいコルゲートが発生した。その結果、得られた中空発泡成形体は、その平均成形体厚さＴは２．８ｍｍであったが、変動係数Ｃｖが６２％と厚さの均一性が不十分なものであった。
【００９１】
比較例４
発泡剤の添加量を０．３６ｍｏｌ／ｋｇから０．４５ｍｏｌ／ｋｇに変更し、気泡調整剤の添加量を３重量部から０．５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして発泡パリソンを押出した。発泡パリソンの押出開始直後に、発泡パリソンの下端部付近をピンチし、発泡パリソンの押出速度よりも速い速度にて延伸比１．４まで押出方向に発泡パリソンを引き伸ばしながら発泡パリソンを形成し、次いでこの引き伸ばされた状態の発泡パリソン内側に空気を吹き込み（プリブロー）発泡パリソンを拡幅して、金型内に配置し、金型を閉じた。次いで金型内の発泡パリソン内に表２に示す高圧空気を圧入して発泡パリソンをブロー成形して目的の形状に賦形し、冷却してから金型を開いて中空発泡成形体を得た。
得られた成形体は、その平均成形体厚さＴが４．８ｍｍであったが、見掛け密度が低すぎる（発泡倍率が高すぎる）ため、発泡パリソンが均一に引き伸ばされず、変動係数Ｃｖが５８％と厚さの均一性が不十分なものであった。
【００９２】
【表２】
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なお、表２中の原料樹脂の「Ａ／Ｃ＝５０／５０」は、樹脂Ａと樹脂Ｃとを重量比５０：５０でドライブレンドしたものを原料樹脂として使用したことを意味し、以下同様である。また、表２中の圧力の単位「ＭＰａ（Ｇ）」はゲージ圧を意味する。
【００９３】
【表３】
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【００９４】
前記のように、厚み精度が悪く成形体に厚みが薄い部分があると、厚みの薄い部分を考慮して成形体全体の平均厚さの設計を行わなければならないので、成形体全体の平均厚さが自ずと厚くなり、軽量化が不十分となっていた。これに対し、本発明の中空発泡成形体は、複雑な形状であっても厚みが薄くかつ均一である成形体であることから、より薄い平均厚さで要求される強度を達成でき、さらに軽量化が可能となる。従って、本発明の中空発泡成形体は、軽量性が求められ、かつ三次元的に屈曲するなど複雑な形状であることが求められる車両用空調ダクトに好適に使用できる。
【符号の説明】
【００９５】
２    発泡パリソン
２１  発泡パリソンの発泡層
２２  非発泡熱可塑性樹脂層
３    ダイ
４    金型
５    気体吹き込み口
６    発泡パリソンの外側表面
７    金型の内面
１１    中空発泡成形体
１２    成形体の筒部
１３    中空部
１４    食い切り部
１５    ダイコア
１６    ダイリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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