特許 6606306 発泡成形品、及び、発泡成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6606306

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】発泡成形品、及び、発泡成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 44/00 20060101AFI20191031BHJP

   B29C 44/02 20060101ALI20191031BHJP

   B29C 45/00 20060101ALI20191031BHJP

   B29C 45/56 20060101ALI20191031BHJP

   B29K 105/04 20060101ALN20191031BHJP

【ＦＩ】

   B29C44/00 D

   B29C44/02

   B29C45/00

   B29C45/56

   B29K105:04

【請求項の数】4

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2019-503375(P2019-503375)

(86)(22)【出願日】2019年1月11日

(86)【国際出願番号】JP2019000719

【審査請求日】2019年1月21日

(31)【優先権主張番号】特願2018-3440(P2018-3440)

(32)【優先日】2018年1月12日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005061

【氏名又は名称】バンドー化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000914

【氏名又は名称】特許業務法人 安富国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】市来 智仁

(72)【発明者】

【氏名】阿由葉 稔

(72)【発明者】

【氏名】奥野 泰正

(72)【発明者】

【氏名】松本 早紀

【審査官】 加賀 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３２８２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０７３１６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−０９４５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１０４２１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４４／００

Ｂ２９Ｃ ４４／０２

Ｂ２９Ｃ ４５／００

Ｂ２９Ｃ ４５／５６

Ｂ２９Ｋ １０５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部と、側面部とを備え、
前記底部は、第一のスキン層と、第一の発泡層と、帯状樹脂層と、第二の発泡層と、第二のスキン層とをこの順に有する断面を有し、
前記底部の径は、２０ｍｍ以上であり、
前記底部の厚さは、２．０ｍｍ以上であり、
前記底部と前記側面部との成す角は、４０°以上、８９°以下であり、
前記底部の前記側面部が配置された側と反対側の面から、前記側面部の上端までの長さをＡ、前記底部の径をＢとするとき、下記式（１）を満たすことを特徴とする発泡成形品。
Ｂ／３≦Ａ≦３Ｂ （１）

【請求項2】

更に、前記底部と前記側面部との間に、曲面部を備えることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形品。

【請求項3】

溶融樹脂を金型内のキャビティに充填する工程と、
前記キャビティに充填された前記溶融樹脂が固化し終わる前に、前記金型の一部を移動させて前記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、
前記キャビティは、発泡成形品の底部を成形する第一領域と、前記発泡成形品の側面部を成形する第二領域とを含み、
容積拡大後の前記キャビティにおいて、
前記第一領域の径は、２０ｍｍ以上であり、
前記第一領域の厚さは、２．０ｍｍ以上であり、
前記第一領域と前記第二領域との成す角は、４０°以上、８９°以下であり、
前記第一領域の前記第二領域が配置された側と反対側の面から、前記第二領域の端部までの長さをＣ、前記第一領域の径をＤとするとき、下記式（２）を満たすことを特徴とする発泡成形品の製造方法。
Ｄ／３≦Ｃ≦３Ｄ （２）

【請求項4】

更に、前記キャビティは、前記第一領域と前記第二領域との間に、前記発泡成形品の曲面部を形成する第三領域を含むことを特徴とする請求項３に記載の発泡成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発泡成形品、及び、発泡成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発泡成形品としては、樹脂組成物を溶融させ、金型に射出した後に発泡させたものが挙げられる。このような発泡成形品は、軽量化、コスト削減ができ、また、断熱性をもたせることができる。そのため、日用品、家庭用電化製品、食品用容器等の様々な用途に用いられている。

【0003】

例えば、特許文献１には、スキン層、低発泡層、高発泡層の少なくとも３種類の層をこの順に含有する発泡成形体であって、スキン層、低発泡層、高発泡層が実質的に同じ熱可塑性樹脂からなり、スキン層の空隙率が１％未満で、低発泡層の空隙率が１％以上４０％未満で、高発泡層の空隙率が４０％以上であり、低発泡層の近傍の高発泡層に存在する気泡の厚み方向の径（Ｄａ１）と該厚み方向と垂直な方向の径（Ｄａ２）との比（Ｄａ１／Ｄａ２）が１〜４であり、高発泡層の厚み方向中心近傍の気泡の厚み方向の径（Ｄｂ１）と該厚み方向と垂直な方向の径（Ｄｂ２）との比（Ｄｂ１／Ｄｂ２）が４を超え１０以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡成形体が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−５９２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、発泡成形品の性能として、軽量性に加えて、耐熱性、強度、断熱性等が求められている。本発明者は、軽量性、耐熱性、強度、断熱性を兼ね備えた発泡成形品として、発泡層と、上記発泡層の両面に形成されたスキン層とを有する発泡成形品に着目した。しかしながら、上記発泡層とスキン層とを有する発泡成形品は、耐衝撃性が不充分であり、更なる検討の余地があった。

【0006】

本発明者は、発泡成形品の耐衝撃性を向上させるために、種々の検討を行い、発泡成形品の断面構造を、第一のスキン層と、第一の発泡層と、帯状樹脂層と、第二の発泡層と、第二のスキン層とをこの順に有する５層構造とすることで、耐衝撃性が向上することを見出した。しかしながら、上記５層構造を有する発泡成形品は、耐衝撃性が向上する一方で、発泡成形品の中央が大きく膨れることがあった。図１２は、中央に膨れが発生した発泡成形品を模式的に示した断面図である。図１２に示したように、発泡成形品の外縁は、スキン層により構成されるが、発泡成形品の中央は発泡層と帯状樹脂層が形成されるため、大きく膨れ、所望の厚さに制御された発泡成形品を得ることは困難であった。

【0007】

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、優れた耐衝撃性を有し、かつ、膨れの発生が抑制された発泡成形品、及び、該発泡成形品の製造方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者は、上記膨れの発生を抑制するために検討を行い、発泡成形品を、底部と、側面部により構成することで、上記底部に発生する膨れを抑制できることを見出した。更に、上記底部の径、上記底部の厚さ、上記底部と上記側面部との成す角を特定範囲とし、上記底部の径と、上記底部の上記側面部が配置された側と反対側の面から、上記側面部の上端までの長さとの関係を特定の条件とすることで、効果的に上記底部の膨れを抑制できることを見出したことにより、上記課題をみごとに解決できることに想到し、本発明に到達した。

【0009】

すなわち、本発明の一態様は、底部と、側面部とを備え、上記底部は、第一のスキン層と、第一の発泡層と、帯状樹脂層と、第二の発泡層と、第二のスキン層とをこの順に有する断面を有し、上記底部の径は、２０ｍｍ以上であり、上記底部の厚さは、２．０ｍｍ以上であり、上記底部と上記側面部との成す角は、４０°以上、８９°以下であり、上記底部の上記側面部が配置された側と反対側の面から、上記側面部の上端までの長さをＡ、前記底部の径をＢとするとき、下記式（１）を満たす発泡成形品である。
Ｂ／３≦Ａ≦３Ｂ （１）

【0010】

上記発泡成形品は、更に、上記底部と上記側面部との間に、曲面部を備えてもよい。

【0011】

本発明の別の一態様は、溶融樹脂を金型内のキャビティに充填する工程と、上記キャビティに充填された上記溶融樹脂が固化し終わる前に、上記金型の一部を移動させて上記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、上記キャビティは、発泡成形品の底部を成形する第一領域と、上記発泡成形品の側面部を成形する第二領域とを含み、容積拡大後の上記キャビティにおいて、上記第一領域の径は、２０ｍｍ以上であり、上記第一領域の厚さは、２．０ｍｍ以上であり、上記第一領域と上記第二領域との成す角は、４０°以上、８９°以下であり、上記第一領域の上記第二領域が配置された側と反対側の面から、上記第二領域の端部までの長さをＣ、上記第一領域の径をＤとするとき、下記式（２）を満たす発泡成形品の製造方法である。
Ｄ／３≦Ｃ≦３Ｄ （２）

【0012】

更に、上記キャビティは、上記第一領域と上記第二領域との間に、上記発泡成形品の曲面部を形成する第三領域を含んでもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、優れた耐衝撃性を有し、かつ、膨れの発生が抑制された発泡成形品、及び、該発泡成形品の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態１の発泡成形品の第一例を模式的に示した斜視図である。

【図2】図１に示した発泡成形品のＸ−Ｘ´線を含む断面を模式的に示した図である。

【図3】実施形態１の発泡成形品の第二例を模式的に示した断面図である。

【図4】実施形態１の発泡成形品の第三例を模式的に示した斜視図である。

【図5】図４に示した発泡成形品のＺ−Ｚ´線を含む断面を模式的に示した図である。

【図6】実施形態１の発泡成形品の第四例を模式的に示した断面図である。

【図7】図２、３、５及び６に示した発泡成形品のＹ−Ｙ´線を含む断面を拡大して示した図である。

【図8】（ａ）は、実施形態２の発泡成形品の製造方法における、溶融樹脂を金型内のキャビティに充填する工程を説明する模式図であり、（ｂ）は、実施形態２の発泡成形品の製造方法における、コアバック工程を説明する模式図である。

【図9】金型内のキャビティ形状の一例を模式的に示した断面図である。

【図10】金型内のキャビティ形状の他の一例を模式的に示した断面図である。

【図11】超臨界射出成形装置を用いて発泡成形品を製造する方法の一例を説明する模式図である。

【図12】中央に膨れが発生した発泡成形品を模式的に示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜実施形態１＞
実施形態１では、本発明に係る発泡成形品について説明する。実施形態１に示す発泡成形品は、底部と、側面部とを備え、上記底部は、第一のスキン層と、第一の発泡層と、帯状樹脂層と、第二の発泡層と、第二のスキン層とをこの順に有する断面を有し、上記底部の径は、２０ｍｍ以上であり、上記底部の厚さは、２．０ｍｍ以上であり、上記底部と上記側面部との成す角は、４０°以上、８９°以下であり、上記底部の上記側面部が配置された側と反対側の面から、上記側面部の上端までの長さをＡ、上記底部の径をＢとするとき、下記式（１）を満たす。
Ｂ／３≦Ａ≦３Ｂ （１）

【0016】

以下に、図１及び図２を用いて、実施形態１の発泡成形品の全体形状を説明する。図１は、実施形態１の発泡成形品の第一例を模式的に示した斜視図である。図２は、図１に示した発泡成形品のＸ−Ｘ´線を含む断面を模式的に示した図である。

【0017】

図１及び図２に示したように、実施形態１の発泡成形品１０Ａは、底部１１と、側面部１２とを備える。側面部１２を有さない場合は、発泡成形品の外縁がスキン層のみにより構成されるため、発泡粒子の成長が阻害され、発泡成形品の厚み方向に対する発泡層及び帯状樹脂層の形成が抑制される。一方で、発泡成形品の中央部では、発泡粒子の成長が阻害されないため、厚み方向に発泡層及び帯状樹脂層が成長する。そのため、図１２に示したように、発泡成形品の中央が大きく膨らみ、所望の厚さに制御された発泡成形品が得られない。側面部１２を配置すると、側面部１２の上端はスキン層のみにより構成されるが、側面部１２の底部１１側では、発泡粒子の成長が可能であり、発泡層及び／又は帯状樹脂層の形成が阻害されない。そのため、側面部１２を配置することで、底部の外縁でも発泡層及び帯状樹脂層の形成が阻害されないため、底部の全体に渡って厚み方向に均一に発泡させることができる。

【0018】

底部１１と側面部１２との成す角θ１は、４０°以上、８９°以下である。上記角θ１が４０°未満であると、側面部１２が底部１１の外縁を抑える力が弱くなり、底部１１の膨らみを充分に抑制できない。一方、上記角θ１が８９°を超えると、側面部１２が底部１１の厚み方向に対して垂直に配置されるため、底部１１の外縁において発泡粒子の成長が阻害され、発泡層及び帯状樹脂層の形成が抑制される。また、金型から発泡成形品を取り出し難くなる。上記θ１のより好ましい下限は４５°であり、更に好ましい下限は７０°であり、より好ましい上限は８５°である。上記角θ１とは、底部１１と接する面と、側面部１２の外表面（底部から離れた側）を通る直線との成す角である。

【0019】

底部１１は、底部１１の側面部１２が配置された側と反対側の面（以下、底部の底面ともいう）が平面であってもよいし、側面部１２が配置された側に湾曲した曲面であってもよい。底部１１の底面が平面である場合、該底面とは、本発明の発泡成形品をある平面に静置した状態で、上記のある平面と接する部分をいう。底部１１の底面が曲面である場合、該底面とは、本発明の発泡成形品をある平面に静置した状態で、上記のある平面と接する環状部分、及び、該環状部分に囲まれた内側部分をいう。上記のある平面と接する面の範囲、又は、上記のある平面と接する線に囲まれた範囲を、「底部の平面形状」ともいう。図１及び図２に示した発泡成形品１０Ａは、底部１１の底面が平面である発泡成形品の例示である。図３は、実施形態１の発泡成形品の第二例を模式的に示した断面図である。図３に示した発泡成形品１０Ｂは、底部１１の底面が、側面部１２が配置された側に湾曲した曲面である発泡成形品の例示である。

【0020】

底部１１の平面形状としては、円、楕円、多角形、複数の円弧が結合した形状（瓢箪形、三つ葉形、四つ葉形等）、円弧と直線とが結合した形状（涙型、ハート型等）等が挙げられる。上記多角形の各角は、丸みを帯びてもよい。

【0021】

底部１１の径Ｂは、２０ｍｍ以上である。底部１１の径が２０ｍｍ未満であると、底部１１における発泡力が減少するため、帯状樹脂層３が形成されない。そのため、スキン層／発泡層／スキン層の３層構造となり、断熱性及び耐衝撃性が低下する。上記底部１１の径の上限は、例えば、４００ｍｍである。底部１１の径が４００ｍｍを超えると、射出成形する際に、樹脂注入口から底部１１の外縁までの距離が長くなり、溶融樹脂が固化するタイミングの差異が大きくなることから、例えば、発泡層及び帯状樹脂層の形成前に側面部１２が固化してしまい、底部１１との境界で厚み差によるシワが発生するおそれがある。上記底部１１の径のより好ましい下限は４０ｍｍであり、より好ましい上限は２００ｍｍである。

【0022】

上記底部１１の径Ｂとは、平面視における底部１１の最大長である。例えば、底部１１の平面形状が円である場合には、上記底部１１の径Ｂは円の直径であり、底部１１の平面形状が楕円である場合には、上記底部１１の径Ｂは楕円の長径である。底部１１の平面形状が、正方形、長方形、ひし形等の多角形である場合には、上記底部１１の径Ｂは最長の対角線の長さである。

【0023】

底部１１の厚さＴ_１は、２．０ｍｍ以上である。底部１１の厚さＴ_１が２．０ｍｍ未満であると、充分な発泡が得られず、スキン層／発泡層／スキン層の３層構造となり、断熱性及び耐衝撃性が低下する。上記厚さＴ_１は、１５．０ｍｍ以下であることが好ましい。上記厚さＴ_１が厚すぎると、強度の低下による変形が大きくなることがある。上記厚さＴ_１の好ましい下限は３．０ｍｍであり、より好ましい下限は４．０ｍｍであり、より好ましい上限は１３．０ｍｍであり、更に好ましい上限は１０．０ｍｍである。上記底部１１の厚さＴ_１とは、第一のスキン層の外表面（第一のスキン層の第一の発泡層と反対側の面）から、第二のスキン層の外表面（第二のスキン層の第二の発泡層と反対側の面）までの厚さである。上記底部１１の厚さＴ_１は、底部１１の厚さの平均値を用いることができる。底部１１において、最も厚い部分と最も薄い部分の厚み差が、１．０ｍｍ未満であることが好ましく、０．６ｍｍ未満であることがより好ましい。

【0024】

実施形態１の発泡成形品は、底部１１の側面部１２が配置された側と反対側の面から、側面部１２の上端までの長さをＡ、底部１１の径をＢとするとき、下記式（１）を満たす。上記長さＡは、言い換えると、発泡成形品をある平面に静置した状態で、上記のある平面と接する部分から、側面部１２の上端までの高さをいう。
Ｂ／３≦Ａ≦３Ｂ （１）

【0025】

Ｂ／３＞Ａであると、側面部１２の高さが低すぎるため、底部１１の外縁での発泡層及び帯状樹脂層の形成が充分にできず、底部１１の全体に渡って厚み方向に均一に発泡させることができない。一方、Ａ＞３Ｂであると、側面部１２の高さが高すぎるため、側面部１２の底部１１側の部分と側面部１２の上端とで、溶融樹脂が固化するタイミングの差異が大きくなり、側面部１２の表面にシワ等が発生してしまうことがある。側面部１２の高さが一定ではない場合、側面部１２の全周において、上記Ａは上記式（１）の範囲内である。

【0026】

側面部１２は、底部１１の外縁の全周に配置されることが好ましい。側面部１２を底部１１の外縁の全周に配置することで、底部１１の中央に発生する膨れをより効果的に抑制することができる。図１では、底部の平面形状が円であり、側面部１２が底部１１の外縁の全周に配置される場合を例示した。上記底部１１の外縁とは、底部１１を平面視した場合の底部１１の外周である。例えば、底部１１の平面形状が円、楕円である場合には、上記底部１１の外縁は円周である。底部１１の平面形状が、正方形、長方形、ひし形である場合には、上記底部１１の外縁は四辺である。

【0027】

側面部１２は、底部１１の第一のスキン層側、及び、第二のスキン層側のいずれか一方に配置されることが好ましい。言い換えると、側面部１２が底部１１の一方の面側のみに配置されることが好ましい。図１〜３では、側面部１１が底部１１の第一のスキン層側のみに配置される場合を例示した。側面部１２の断面形状は、直線を含むことが好ましい。

【0028】

更に、底部１１と側面部１２との間に、曲面部１３が設けられてもよい。曲面部１３が設けられることで、底部１１の外縁でも発泡層及び帯状樹脂層が形成されやすくなるため、底部１１の全体に渡って厚み方向により均一に発泡させることができる。図４は、実施形態１の発泡成形品の第三例を模式的に示した斜視図である。図５は、図４に示した発泡成形品のＺ−Ｚ´線を含む断面を模式的に示した図である。図４及び図５に示した発泡成形品１０Ｃは、曲面部１３を備え、かつ、底部１１の底面が平面である発泡成形品の例示である。図６は、実施形態１の発泡成形品の第四例を模式的に示した断面図である。図６に示した発泡成形品１０Ｄは、曲面部１３を備え、かつ、底部１１の底面が、側面部１２が配置された側に湾曲した曲面である発泡成形品の例示である。

【0029】

曲面部１３の曲率半径Ｒ_１は、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下であることが好ましい。上記曲率半径Ｒ_１は、曲面部１３の外側の外表面の曲率半径をいい、図５及び図６では、第二のスキン層の外表面の曲率半径である。

【0030】

実施形態１に係る発泡成形品は、例えば、機器等の筐体（ハウジング）、保護カバー、皿状の容器、食品用容器、搬送用トレー等に用いることができる。

【0031】

以下に、図７を用いて、実施形態１に係る発泡成形品の断面構造を説明する。図７は、図２、３、５及び６に示した発泡成形品のＹ−Ｙ´線を含む断面を拡大して示した図である。図７に示したように、実施形態１に係る発泡成形品の底部１１は、第一のスキン層１と、第一の発泡層２と、帯状樹脂層３と、第二の発泡層４と、第二のスキン層５とをこの順に有する断面を有する。実施形態１に係る発泡成形品は、外表面が第一及び第二のスキン層１及び５で覆われているため、強度が高い。また、第一及び第二の発泡層２及び４、並びに、帯状樹脂層３を有するため、軽量であり、かつ、優れた断熱性を有する。更に、実施形態１に係る発泡成形品は、帯状樹脂層３を有するため、優れた耐衝撃性を有する。このような５層構造とすることで、実施形態１に係る発泡成形品は、軽量であり、優れた断熱性及び耐衝撃性を有する。本明細書中、発泡成形品の断面とは、発泡成形品の厚さ方向の断面をいう。

【0032】

第一及び第二のスキン層１及び５は、実施形態１に係る発泡成形品の外表面を形成する層である。以下、スキン層は、樹脂中に実質的に気泡（発泡粒子）を包含しない領域を指す。第一及び第二のスキン層１及び５の密度は、例えば、０．８５〜１．６ｇ／ｃｍ^３である。両面に第一のスキン層１と第二のスキン層５とを有することで、実施形態１に係る発泡成形品は高い強度と耐熱性を有する。

【0033】

第一及び第二のスキン層１及び５の厚さは、例えば、５０μｍ〜５５０μｍである。第一及び第二のスキン層１及び５の厚さが５０μｍ未満であると、発泡成形品の強度が不充分となるおそれがある。一方、第一及び第二のスキン層１及び５の厚さが５５０μｍを超えると、充分な耐衝撃性が得られないおそれがある。上記スキン層の厚さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定することができる。上記走査型電子顕微鏡としては、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製の「Ｓ−４８００」等が挙げられる。

【0034】

第一のスキン層１と第二のスキン層５とは、密度及び厚さの各々について、同じであってもよいし、異なってもよい。

【0035】

第一及び第二の発泡層２及び４は、樹脂中に多数の気泡（発泡粒子）を包含する領域を指す。上記発泡層の密度は、例えば、０．６５ｇ／ｃｍ^３以下である。実施形態１に係る発泡成形品は、内部に第一及び第二の発泡層２及び４が存在することで、軽量化できるだけではなく、熱が伝わり難くなるため、断熱性に優れる。

【0036】

第一及び第二の発泡層２及び４は、平均粒子径が２０μｍ〜７００μｍの発泡粒子を含むことが好ましい。上記平均粒子径が２０μｍ未満であると、帯状樹脂層３が形成され難くなり、充分な耐衝撃性が得られないおそれがある。一方、上記平均粒子径が７００μｍを超えると、充分な強度が得られなくなるおそれがある。上記発泡粒子は、それぞれの発泡粒子が樹脂に囲まれた独立気泡であることが好ましい。上記発泡粒子の平均粒子径は、発泡成形品の第一及び第二の発泡層２及び４の断面を観察した場合に、任意に選択した１００個の発泡粒子の平均粒子径である。上記発泡粒子の粒子径は、走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。実施形態１に係る発泡成形品は、断面を観察した場合に、上記発泡層の１ｍｍ×１ｍｍの範囲に発泡粒子が１００個以上含まれることが好ましい。

【0037】

第一及び第二の発泡層２及び４の厚さは、例えば、１００μｍ〜１０ｍｍである。上記発泡層の厚さが１００μｍ未満であると、発泡成形品の断熱性が不充分となるおそれがある。一方、上記発泡層の厚さが１０ｍｍを超えると、発泡成形品の強度が不充分となるおそれがある。上記発泡層の厚さは、走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。

【0038】

第一の発泡層２と第二の発泡層４とは、密度、発泡粒子の平均粒子径及び厚さの各々について、同じであってもよいし、異なってもよい。

【0039】

帯状樹脂層３は、樹脂が帯状（繊維状）に形成された層である。帯状樹脂層３を構成する複数の帯状樹脂が、帯状樹脂層３を挟んで配置される第一の発泡層２と第二の発泡層４との間を架橋することで、実施形態１に係る発泡成形品の耐衝撃性を向上させることができる。また、帯状樹脂層３により、第一のスキン層１及び第一の発泡層２と、第二の発泡層４及び第二のスキン層５とが繋がっているため、第一のスキン層１の外表面及び第二のスキン層５の外表面のいずれか一方のみに除電処理をすることで、除電処理した外表面とその反対面を含めた発泡成形品の表面全体から静電気を除去できるため、生産性が向上する。上記除電処理としては、イオナイザーを用いる方法、金属製の除電ブラシを用いる方法、コロナ放電を行う方法等が挙げられる。

【0040】

帯状樹脂層３に含まれる複数の帯状樹脂は、略一定方向に延伸していることが好ましい。上記帯状樹脂は、発泡成形品の外表面に対して、９０°±４５°の角度を成すことが好ましい。上記外表面とは、第一のスキン層１の第一の発泡層２と反対側の面、又は、第二のスキン層５の第二の発泡層４と反対側の面をいう。例えば、発泡成形品の底部１１の底面が平面である場合には、上記帯状樹脂は、該底部において、発泡成形品の外表面に対して、略９０°の角度を成すことが好ましい。なお、上記発泡成形品の外表面に対する帯状樹脂の角度は、２００μｍ×２００μｍの範囲の帯状樹脂層３に含まれる帯状樹脂の平均角度である。

【0041】

実施形態１に係る発泡成形品の側面部１２の断面構造は、特に限定されないが、外表面がスキン層であることが好ましい。側面部１２は、第一のスキン層１と、第一の発泡層２と、帯状樹脂層３と、第二の発泡層４と、第二のスキン層５とをこの順に有する断面を有してもよい。

【0042】

発泡成形品が曲面部１３を有する場合、曲面部１３の断面構造は、特に限定されないが、外表面がスキン層であることが好ましい。曲面部１３は、第一のスキン層１と、第一の発泡層２と、帯状樹脂層３と、第二の発泡層４と、第二のスキン層５とをこの順に有する断面を有してもよい。

【0043】

実施形態１に係る発泡成形品は、樹脂組成物を射出成形した射出発泡成形品であることが好ましい。上記樹脂組成物は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂を主成分として含むものが好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジぺート（ＰＢＳＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、ポリプロピレン、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等が好ましい。上記樹脂組成物全体に対する上記熱可塑性樹脂の含有量は、例えば、５０重量％以上である。

【0044】

上記樹脂組成物は、二種以上の熱可塑性樹脂を含むことが好ましく、少なくとも一種が結晶性ポリマーであることがより好ましい。結晶性ポリマーを含むことで、樹脂組成物を溶融して得られる溶融樹脂を射出成形する際に、化学発泡剤由来のガス、又は、超臨界流体が溶融樹脂から放出され難くなるため、少ない発泡剤で高発泡の発泡成形品を得ることができる。上記結晶性ポリマーは、示差走査熱量測定において、明確な融解ピークを有するポリマーであればよい。上記結晶性ポリマーとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール等が挙げられる。

【0045】

上記熱可塑性樹脂は、更に、酸変性ポリオレフィン等を含有してもよい。上記酸変性ポリオレフィンとしては、例えば、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸のエステル、又は、不飽和カルボン酸の無水物を付加反応することによって得られるものが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、及び、イタコン酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸のエステルとしては、例えば、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、及び、フマル酸モノメチルエステル等が挙げられる。不飽和カルボン酸の無水物としては、例えば、無水イタコン酸、及び、無水マレイン酸等が挙げられる。上記酸変性ポリオレフィンとしては、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン等の無水マレイン酸変性ポリオレフィン、グリシジルメタクリレート変性ポリオレフィン等が好適に用いられる。上記酸変性ポリオレフィンは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0046】

上記樹脂組成物は、上記熱可塑性樹脂の他に、タルク、マイカ、モンモリロナイト等の層状ケイ酸塩；炭酸カルシウム、グラスファイバー、セルロース繊維等のフィラーを含有してもよい。

【0047】

上記樹脂組成物としては、ポリオレフィン、ポリ乳酸及び酸変性ポリオレフィンの混合物が好適に用いられる。ポリオレフィンとポリ乳酸とは互いに溶解しない非相溶系のポリマー同士であるため、混合しても互いに溶解せず、界面が形成される。したがって、超臨界流体を用いた発泡において、その界面を発泡起点（発泡核）として用いることができる。一方で、均一に発泡した発泡成形品を製造するためには、発泡させる前の樹脂組成物を均一に分散することが求められる。このため、酸変性ポリオレフィンを添加することで、ポリオレフィンとポリ乳酸を相溶化し、分散性を向上させる。これにより、発泡成形品の内部に、多数の微細な気泡（粒子径の小さい発泡粒子）を均一に存在させることができ、断熱性、強度及び軽量性等の特性に優れた発泡成形品を製造できる。

【0048】

上記発泡成形品は、その表面等に、模様、色彩又は文字等の装飾を施してもよい。このような装飾を施す場合、上記樹脂組成物に顔料フィラー、カラーマスターバッチ等を添加してもよい。

【0049】

＜実施形態２＞
実施形態２では、本発明に係る発泡成形品の製造方法について説明する。実施形態２に示す発泡成形品の製造方法は、溶融樹脂を金型内のキャビティに充填する工程と、上記キャビティに充填された上記溶融樹脂が固化し終わる前に、上記金型の一部を移動させて上記キャビティの容積を拡大させる工程（以下、「コアバック工程」ともいう）とを有し、上記キャビティは、発泡成形品の底部を成形する第一領域と、上記発泡成形品の側面部を成形する第二領域とを含み、容積拡大後の上記キャビティにおいて、上記第一領域の径は、２０ｍｍ以上であり、上記第一領域の厚さは、２．０ｍｍ以上であり、上記第一領域と上記第二領域との成す角は、４０°以上、８９°以下であり、上記第一領域の上記第二領域が配置された側と反対側の面から、上記第二領域の端部までの長さをＣ、上記第一領域の径をＤとするとき、下記式（２）を満たす。
Ｄ／３≦Ｃ≦３Ｄ （２）

【0050】

以下に、図８を用いて、実施形態２の発泡成形品の製造方法について説明する。図８（ａ）は、実施形態２の発泡成形品の製造方法における、溶融樹脂を金型内のキャビティに充填する工程を説明する模式図であり、コアバック前の状態を示す。図８（ｂ）は、実施形態２の発泡成形品の製造方法における、コアバック工程を説明する模式図であり、コアバック後の状態を示す。

【0051】

上記溶融樹脂を金型内のキャビティに充填する工程は、上記溶融樹脂を金型に設けられた樹脂注入口から上記キャビティに充填する。図８（ａ）に示したように、射出成形装置のノズル２４から注入された溶融樹脂４０は、ランナ１０３を通って、金型の樹脂注入口１０４からキャビティ１１０に充填される。

【0052】

金型としては、通常、凸形状を有する雄型１０１と凹形状を有する雌型１０２を有し、雄型１０１と雌型１０２を嵌合させた状態で形成される空隙が、溶融樹脂４０が充填されるキャビティ１１０となる。雄型１０１及び／又は雌型１０２の少なくとも一部分は、上記キャビティの容積を増大させる方向に可動することが好ましい。樹脂注入口１０４は、雄型１０１と雌型１０２のいずれに設けられてもよい。

【0053】

上記溶融樹脂４０としては、例えば、発泡剤と樹脂組成物とを含むものが挙げられる。上記樹脂組成物としては、発泡成形品の組成として例示した樹脂組成物を用いることができる。

【0054】

上記発泡剤としては、化学発泡剤を用いてもよいし、物理発泡剤を用いてもよいし、上記化学発泡剤と上記物理発泡剤とを併用してもよい。上記化学発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等が挙げられる。上記物理発泡剤としては、例えば、超臨界流体が挙げられる。上記超臨界流体としては、例えば、二酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスの超臨界流体が用いられる。なかでも、二酸化炭素又は窒素の超臨界流体が好ましい。発泡性に優れることから、窒素の超臨界流体がより好ましい。

【0055】

上記射出成形は、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂４０を射出成形する超臨界射出成形であることがより好ましい。上記溶融樹脂４０としては、例えば、溶融した樹脂組成物に超臨界流体を含浸させたものが挙げられ、樹脂組成物と超臨界流体との単一相溶解物であることが好ましい。このような溶融樹脂４０は、従来公知の超臨界流体発生機により生成した超臨界流体を、溶融した樹脂組成物に高圧力下で注入し、更に攪拌することで作製できる。

【0056】

図９は、金型内のキャビティ形状の一例を模式的に示した断面図である。金型１００Ａは、図１及び図２に示した上記発泡成形品１０Ａを製造するための金型の一例である。キャビティ１１０は、発泡成形品１０Ａの底部１１を成形する第一領域１１１と、発泡成形品１０Ａの側面部１２を成形する第二領域１１２とを含む。上記発泡成形品１０Ａの形状は、コアバック後（容積拡大後）の金型１００Ａのキャビティ１１０の形状によって規定される。

【0057】

容積拡大前のキャビティ１１０において、上記第一領域１１１の径Ｄは、２０ｍｍ以上であることが好ましい。

【0058】

容積拡大前のキャビティ１１０において、上記第一領域１１１の厚さＴ_２は、０．４ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがより好ましい。得られる発泡成形品１０Ａの外観を向上させる観点からは、上記厚さＴ_２は、４．０ｍｍ以下であることが好ましく、３．５ｍｍ以下であることがより好ましく、３．０ｍｍ以下であることが更に好ましく、２．５ｍｍ以下であることが特に好ましい。容積拡大前の上記第一領域１１１の厚さＴ_２が厚いと、キャビティ１１０内部で溶融樹脂４０の固化速度が低下することに加えて、発泡ガス量及び発泡圧力の増大により、発泡成形品１０Ａの表面に微細な膨れやシワが発生することがある。上記微細な膨れやシワは、スキン層に発生する表面部分の外観不良であり、底部１１の端部と中央部とで発泡粒子の成長量が異なることにより発生する「膨れ」とは異なるものである。

【0059】

容積拡大前のキャビティ１１０において、上記第一領域１１１と上記第二領域１１２との成す角θ２は、４０°以上、８９°以下であることが好ましい。

【0060】

容積拡大前のキャビティ１１０において、上記第一領域１１１の上記第二領域１１２が配置された側と反対側の面から、上記第二領域１１２の端部までの長さをＣ、上記第一領域の径をＤとするとき、下記式（３）を満たすことが好ましい。
Ｄ／３≦Ｃ≦３Ｄ （３）

【0061】

上記キャビティ１１０に充填された上記溶融樹脂４０が固化し終わる前に、上記金型の一部を移動させて上記キャビティの容積を拡大させる工程（コアバック工程）では、例えば、図８（ｂ）に示したように、溶融樹脂４０の冷却固化が進行する前に雄型１０１を後退させ、キャビティ１１０を拡張することで圧力低下を加速させ、キャビティ１１０内での溶融樹脂４０の発泡を促進する。金型内での圧力損失により、超臨界流体は臨界圧力に達した時点で気体へ相転移し、溶融樹脂４０内で気泡が発生することになる。上記コアバック工程では、溶融樹脂４０の一部又は全部が溶融している状態でキャビティ１１０を強制的に広げることにより、急激な圧力減少を引き起こし、発泡量を大幅に増大させることができる。これにより、キャビティ１１０に充填された溶融樹脂４０の内部全体にわたって気泡を形成することができる。

【0062】

キャビティ１１０の容積を拡大する際には、雄型１０１及び／又は雌型１０２の少なくとも一部分を移動させるが、雄型１０１が可動側であり、かつ雌型１０２が固定側である場合等には、雄型１０１全体を移動させてキャビティ１１０の容積を拡大することが好ましい。雄型１０１及び／又は雌型１０２の移動方向は、上記帯状樹脂層３に含まれる複数の帯状樹脂の延伸方向とほぼ同方向となる。

【0063】

コアバック後（容積拡大後）のキャビティ１１０の形状は、発泡成形品１０Ａの形状を規定する。したがって、図９における第一領域１１１の径Ｄは、図２に示した径Ｂと同一であり、第一領域１１１の厚さＴ_２は、図２に示した厚さＴ_１と同一であり、第一領域１１１の第二領域１１２が配置された側と反対側の面から、第二領域１１２の端部までの長さＣは、図２に示した高さＡと同一であり、第一領域１１１と第二領域１１２との成す角θ２は、図２に示した角θ１と同一である。

【0064】

容積拡大後のキャビティ１１０において、第一領域１１１の径Ｄは、２０ｍｍ以上である。第一領域１１１の径Ｄが２０ｍｍ未満であると、底部１１における発泡力が減少するため、帯状樹脂層３が形成されない。そのため、スキン層／発泡層／スキン層の３層構造となり、断熱性及び耐衝撃性が低下する。上記第一領域１１１の径Ｄの上限は、例えば、４００ｍｍである。第一領域１１１の径Ｄが４００ｍｍを超えると、射出成形する際に、樹脂注入口１０４から第二領域１１２の端部までの距離が長くなり、溶融樹脂４０が固化するタイミングの差異が大きくなることから、例えば、側面部１２の第一及び第二の発泡層２及び４と帯状樹脂層３が形成される前に、側面部１２の第一及び第二のスキン層１及び５が固化してしまい、底部１１と側面部１２との境界で厚み差によるシワが発生するおそれがある。上記第一領域１１１の径Ｄのより好ましい下限は４０ｍｍであり、より好ましい上限は２００ｍｍである。容積拡大後の第一領域１１１の径Ｄは、容積拡大後の第一領域１１１の平面視における最大長であり、第二領域１１２が配置された面と反対側の面の最大長をいい、上記発泡成形品の底部１１の径Ｂに対応する。

【0065】

容積拡大後のキャビティ１１０において、第一領域１１１の厚さＴ_２は、２．０ｍｍ以上である。上記厚さＴ_２が２．０ｍｍ未満であると、発泡成形品は充分な発泡が得られず、スキン層／発泡層／スキン層の３層構造となり、断熱性及び耐衝撃性が低下する。上記厚さＴ_２は、１５．０ｍｍ以下であることが好ましい。上記厚さＴ_２が１５．０ｍｍを超えると、得られる発泡成形品の底部１１の表面が波打ち、美観が低下することがある。また、上記厚さＴ_２が厚すぎると、キャビティ１１０内部で溶融樹脂４０の固化速度が低下することに加えて、発泡ガス量及び発泡圧力の増大により、発泡成形品の表面に微細な膨れやシワが発生することがある。上記厚さＴ_２の好ましい下限は３．０ｍｍであり、より好ましい下限は４．０ｍｍであり、より好ましい上限は１３．０ｍｍであり、更に好ましい上限は１０．０ｍｍである。容積拡大後の第一領域１１１の厚さＴ_２は、容積拡大後の第一領域１１１の厚さＴ_２をいい、上記発泡成形品の底部１１の厚さＴ_１に対応する。

【0066】

樹脂注入口１０４は、第一領域１１１に配置されることが好ましく、平面視において、第一領域１１１の中心に配置されることがより好ましい。樹脂注入口１０４を第一領域１１１に配置した場合、得られた発泡成形品は、底部１１に樹脂注入口１０４の痕を有する。

【0067】

容積拡大後のキャビティ１１０において、第一領域１１１と第二領域１１２との成す角θ２は、４０°以上、８９°以下である。上記角θ２が４０°未満であると、得られる発泡成形品の側面部１２が底部１１の外縁を抑える力が弱くなり、底部１１の膨らみを充分に抑制できない。一方、上記角θ２が８９°を超えると、側面部１２が第一領域１１１の厚み方向に対して垂直に配置されるため、第一領域１１１の外縁において、得られる発泡成形品の発泡粒子の成長が阻害され、第一及び第二の発泡層２及び４と帯状樹脂層３の形成が抑制される。また、金型から発泡成形品を取り出し難くなる。上記角θ２のより好ましい下限は４５°であり、更に好ましい下限は７０°であり、より好ましい上限は８５°である。第一領域１１１と第二領域１１２との成す角θ２は、上記発泡成形品の底部１１と側面部１２との成す角θ１に対応する。

【0068】

実施形態２の発泡成形品の製造方法は、容積拡大後のキャビティ１１０において、第一領域１１１の第二領域１１２が配置された側と反対側の面から、第二領域１１２の端部までの長さをＣ、第一領域１１１の径をＤとするとき、下記式（２）を満たす。上記第二領域１１２の端部とは、発泡成形品の側面部１２の上端に対応し、上記第一領域１１１が配置された側と反対側の端部をいう。
Ｄ／３≦Ｃ≦３Ｄ （２）

【0069】

Ｄ／３＞Ｃであると、第二領域１１２の高さが低すぎるため、第一領域１１１の外縁において、第一及び第二の発泡層２及び４と帯状樹脂層３の形成が充分にできず、得られる発泡成形品の底部１１の全体に渡って厚み方向に均一に発泡させることができない。一方、Ｃ＞３Ｄであると、第二領域１１２の高さが高すぎるため、第二領域１１２の第一領域１１１側の部分と第一領域１１１とは反対側の端部とで、溶融樹脂４０が固化するタイミングの差異が大きくなり、側面部１２の表面にシワ等が発生してしまうことがある。

【0070】

第二領域１１２は、第一領域１１１の外縁の全周に配置されることが好ましい。第二領域１１２を第一領域１１１の外縁の全周に配置することで、得られる発泡成形品の底部１１の中央に発生する膨れをより効果的に抑制することができる。

【0071】

更に、キャビティ１１０は、第一領域１１１と第二領域１１２との間に、発泡成形品の曲面部１３を形成する第三領域１１３を含んでもよい。図１０は、金型内のキャビティ形状の他の一例を模式的に示した断面図である。金型１００Ｂは、図４及び図５に示した上記発泡成形品１０Ｃを製造するための金型の一例である。

【0072】

第三領域１１３の曲率半径Ｒ_２は、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下であることが好ましい。上記曲率半径Ｒ_２は、第三領域１１３における雌型１０２の曲率半径をいう。

【0073】

上記コアバックは、キャビティ１１０への溶融樹脂４０の充填が完了した直後（充填完了後０秒）〜充填完了後５秒以内に開始されることが好ましい。金型の移動速度（コアバック速度）は、０．５ｍｍ／秒以下であることが好ましい。上記コアバック速度の下限は、溶融樹脂４０が固化するまでに第一領域１１１の厚さＴ_２を所望の厚さにできれば、特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍである。コアバックによる金型の隙間距離の拡大量（コアバック量）は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。なお、発泡成形では、スキン層が完全に固化する前の柔らかい状態で、内部からの発泡圧により過度に押されている場合には、コアバック後でも発泡成形品が収縮することがある。また、溶融樹脂４０に含まれる超臨界流体が相転移したガスが金型と溶融樹脂４０との間に滞留し、第一及び第二の発泡層２及び４と帯状樹脂層３の成長を妨げることがある。そのため、コアバック前のキャビティ１１０の厚さとコアバック量との合計と、コアバック後のキャビティ１１０の厚さ及び発泡成形品のサイズとは一致しないこともある。

【0074】

得られる発泡成形品の断熱性には、底部１１、側面部１２及び曲面部１３の厚みと、各部の発泡倍率が影響し、発泡成形品の厚みが厚く、かつ、発泡倍率が高いほど、発泡成形品の断熱性が向上する。発泡倍率（％）は、例えば、（コアバック後の第一領域１１１の厚さＴ_２）÷（コアバック前の第一領域１１１の厚さＴ_２）×１００で表される。発泡成形品の厚みとしては、例えば、底部１１の厚さが５ｍｍ以上であることが好ましい。発泡倍率は４００％以上であることが好ましい。底部１１の厚さが５ｍｍ以上であり、かつ、発泡倍率が４００％以上であることがより好ましい。

【0075】

実施形態２の発泡成形品の製造方法は、樹脂組成物を溶融し、上記樹脂組成物に超臨界状態の流体を含浸させて溶融樹脂を調製する工程を有してもよい。超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を作製すること、及び、溶融樹脂を発泡させつつ成形することは、例えば、射出成形機と超臨界流体発生機とが連結された超臨界射出成形装置を用いて行うことができる。超臨界射出成形装置としては、例えば、ＭｕＣｅｌｌ射出成形機（「ＭｕＣｅｌｌ」はＴｒｅｘｅｌ．Ｉｎｃ．の登録商標）等が挙げられる。

【0076】

図１１は、超臨界射出成形装置を用いて発泡成形品を製造する方法の一例を説明する模式図である。図１１に示した超臨界射出成形装置２００では、ホッパ２１、加熱シリンダ２２、スクリュ２３及びノズル２４を備える射出成形機に、ボンベ２５、超臨界流体発生部２６及び注入制御部２７を備える超臨界流体発生機が連結されている。

【0077】

ホッパ２１は、投入された樹脂材料を貯蔵する容器を備えており、容器底部の開閉式の開口部から適量の樹脂材料を加熱シリンダ２２内に落下させる。ホッパ２１に投入される樹脂材料としては、例えば、押出機を用いて、複数種の原料の混合物を溶融混練して作製した樹脂組成物のペレットが挙げられる。押出機としては特に限定されず、単軸又は多軸の各種押出機を用いることができるが、例えば、２００℃以上の設定温度とした二軸押出機が好ましい。混練方法としては、すべての原料を一括して混練してもよく、任意の原料を混練した後、残りの原料を添加して混練してもよい。加熱シリンダ２２は、円筒状の空間内部を加熱できるものであり、樹脂材料を溶融させることができる。

【0078】

ボンベ２５には、超臨界流体の原料となる不活性ガスが封入されている。不活性ガスは、ボンベ２５から超臨界流体発生部２６に送られ、超臨界流体となる。超臨界流体は、超臨界流体発生部２６から注入制御部２７を介して加熱シリンダ２２内に投入される。注入制御部２７において、加熱シリンダ２２内で溶融した樹脂材料に対する超臨界流体の充填量を制御する。

【0079】

スクリュ２３は、加熱シリンダ２２内を回転しながら移動可能に構成されており、溶融した樹脂材料及び超臨界流体を混合しながら加熱シリンダ２２の先端に向けて押し出す。この混合により、溶融した樹脂材料と超臨界流体との単一相溶解物（超臨界流体を含む溶融樹脂）が形成される。超臨界流体を含む溶融樹脂は、スクリュ２３によって押し出されてノズル２４側に搬送され、ノズル２４から適量ずつ、金型１００に射出される。

【0080】

実施形態２の発泡成形品の製造方法は、更に、上記コアバック工程後に金型１００から取り出した発泡成形品に加工を施してもよい。上記加工としては、例えば、発泡成形品の側面部１２を切除してもよい。これにより、底部１１のみからなる平板状の発泡成形品や、実施形態１に係る発泡成形品とは側面部１２の高さが異なる発泡成形品に加工することができる。

【実施例】

【0081】

以下、本発明について実施例を掲げてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

【0082】

（実施例１）
下記表１に示した材料を、下記表１に示した配合比でドライブレンドし、二軸押出機（株式会社日本製鋼所製、「ＴＥＸ３０」）を使って温度設定２２０℃で混練し、ペレット状の発泡用樹脂組成物を得た。

【0083】

【表1】

【0084】

得られたペレット状の発泡用樹脂組成物を、超臨界発生装置を搭載した射出成形機（東芝機械株式会社製）に投入し、温度２４０℃に設定したシリンダ内で溶融させつつ、得られた溶融樹脂に窒素（Ｎ_２）の超臨界流体を、充填量０．３重量％、充填圧力１６ＭＰａの条件で混入させた。なお、超臨界流体の充填量（単位：重量％）は、下記式（４）で計算することができる。
超臨界流体の充填量（単位：重量％）＝［（超臨界流体の流量×超臨界流体の流入時間×換算係数２７．８）÷発泡用樹脂組成物の重量］×１００ （４）

【0085】

上記溶融樹脂を注入する金型としては、図９に示したような、曲面部を形成する第三領域を含まず、発泡成形品の底部を成形する第一領域１１１と、発泡成形品の側面部を成形する第二領域１１２とを含むキャビティ１１０を形成する金型を用いた。上記金型は、凹型が固定側、凸型が移動側であり、コアバック前のキャビティの形状は下記表２に示した通りであった。

【0086】

超臨界流体を混入した溶融樹脂は、射出速度１００ｍｍ／秒、スクリュ背圧１５ＭＰａの条件で、金型内のキャビティに注入された。金型温度は４５℃とした。溶融樹脂のキャビティへの充填が完了した直後のタイミングで、コアバックを実施した。具体的には、コアバック速度を０．３ｍｍ／秒とし、金型の雄型を８ｍｍ後退させ、キャビティの容積を拡大させることにより、溶融樹脂の発泡を促進した。コアバック後のキャビティの形状は下記表３に示した通りであった。溶融樹脂の固化が完了した後、発泡成形品を取り出した。得られた発泡成形品は、図１及び図２に示したような、曲面部を有さず、底部１１と側面部１２とを有し、かつ、上記底部１１の底面が平面である発泡成形品であった。また、上記底部１１の平面形状は円であった。得られた発泡成形品の形状は、下記表４に示した通りであった。底部１１の厚みは、任意に選んだ１０か所の厚みの平均値とした。

【0087】

（実施例２〜９及び比較例１〜８）
実施例１と同様の溶融樹脂を用い、以下の実施例及び比較例に係る発泡成形品を作製した。それぞれ、コアバック前のキャビティの形状は下記表２に示した通りであり、コアバック後のキャビティの形状は下記表３に示した通りであり、得られた発泡成形品の形状は、下記表４に示した通りであった。なお、表２と表３におけるコアバック前後の寸法を区別しやすいように、コアバック前の寸法は記号のダッシュを付して表示した。また、コアバック量を表３のようにし、コアバック速度を０．５ｍｍ／秒以下の範囲で調整したこと以外は、実施例１と同様にして、超臨界射出成形を行った。

【0088】

実施例２〜６及び比較例１〜３、５〜８は、実施例１と同様に、図９に示したような金型を用いて、図１及び図２に示したような、曲面部を有さず、底部１１と側面部１２とを有し、かつ、上記底部１１の底面が平面である発泡成形品を作製した。上記底部１１の平面形状は円であった。

【0089】

実施例７は、図６に示したような、底部１１と側面部１２と曲面部１３とを有し、かつ、上記底部１１の底面は、上記側面部１２が配置された側に湾曲した曲面である発泡成形品であった。上記底部１１の平面形状は円であった。

【0090】

実施例８は、図１０に示したような金型を用い、図４及び図５に示したような、底部１１と側面部１２と曲面部１３とを有し、かつ、上記底部１１の底面が平面である発泡成形品であった。上記底部１１の平面形状は円であった。

【0091】

実施例９は、図３に示したような、曲面部を有さず、底部１１と側面部１２とを有し、かつ、上記底部１１の底面は、上記側面部１２が配置された側に湾曲した曲面である発泡成形品であった。上記底部１１の平面形状は円であった。

【0092】

比較例４では、側面部及び曲面部を有さない平板状の金型を用い、平板状の発泡成形品を作製した。

【0093】

【表2】

【0094】

【表3】

【0095】

実施例及び比較例の発泡成形品について、底部の層構造及び底部の膨れの有無を確認した。また、以下の方法で、断熱性及び耐衝撃性を評価した。評価結果を下記表４に示した。

【0096】

＜底部の層構造＞
実施例及び比較例の発泡成形品を、それぞれ、底部に対して垂直な面で切断し、底部の断面を観察した。上記断面の観察は、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製の「Ｓ−４８００」）を用いた。表４中、「５層」とは、底部の断面がスキン層／発泡層／帯状樹脂層／発泡層／スキン層の５層構造を有する場合であり、「３層」とは、底部の断面がスキン層／発泡層／スキン層の３層構造を有する場合である。底部の断面が５層である場合に、本発明の発泡成形品として適合とした。

【0097】

＜底部の膨れの有無＞
実施例及び比較例の発泡成形品を目視にて観察し、底部の中央に膨れが発生していないかを確認した。底部において最も厚い部分と最も薄い部分の厚み差が、０．６ｍｍ未満であった場合を○、０．６ｍｍ以上、１．０ｍｍ未満であった場合を△、１．０ｍｍ以上であった場合を×とした。

【0098】

＜断熱性＞
実施例及び比較例の発泡成形品の片面に、それぞれ、黒体スプレー（タスコジャパン株式会社製、「ＴＨＩ−１Ｂ」）を吹き付けた後、黒体スプレーに含まれる溶剤を室内で１２時間以上、２４時間以下放置することで乾燥させ、黒く着色された測定用試料を作製した。黒く着色した面が上向きとなるように、各測定用試料を１００ｍｌの沸騰した熱水中に浮かべ、３分後に各測定用試料の上記黒く着色した面の表面温度を測定した。上記表面温度は、赤外放射温度計（日本アビオニクス株式会社製の「ＴＶＳ−２００」）を用い、放射率を０．９４に調整して測定した。表面温度が６０℃以下であった場合を◎とし、６０℃より高く６５℃以下であった場合を○とし、６５℃より高かった場合を×とした。

【0099】

＜耐衝撃性＞
実施例及び比較例の発泡成形品を、それぞれ平面に静置し、１ｍの高さから、直径１５ｍｍ、重さ４．５ｇのガラス玉を落下させた。一個の発泡成形品に対して、ガラス玉を３回落下させ、３回落下させた後の発泡成形品の状態を目視にて観察した。発泡成形品が破損しなかった場合を○とし、発泡成形品が破損した場合を×とした。

【0100】

【表4】

【0101】

実施例１〜９では、いずれも、５層構造を有し、軽量であり、優れた断熱性及び耐衝撃性を有する発泡成形品が得られた。また、実施例１〜９に係る発泡成形品は、いずれも膨れの発生が抑制されたものであった。実施例６では、発泡成形品の底部の表面に僅かな膨れが観察されたが、発泡成形品の断熱性及び耐衝撃性に影響を与えるものではなかった。膨れの発生が抑制されていることに加え、実施例１、２及び５では、発泡成形品の厚みが厚く、かつ、発泡倍率が高いことから、断熱性がより向上したと考えられる。

【0102】

Ｂ／３＞Ａである比較例１、側面部を有さない比較例４、及び、底部と側面部との成す角が４０°未満である比較例５は、底部の端部における発泡層及び／又は帯状樹脂層の形成が不充分であるため、底部の中央部に膨れが発生したと考えられる。底部の厚さが２．０ｍｍ未満である比較例２、３及び７は、底部の厚さが薄いために、帯状樹脂層が形成されず、３層構造になったと考えられる。比較例３及び６は、Ａ＞３Ｂであり、側面部の高さが高すぎるため、側面部の底部側と端部とで溶融樹脂が固化するタイミングの差異が大きくなり、側面部の表面にシワが発生した。比較例８は、底部の径が２０ｍｍ未満であり、底部における発泡力が小さかったため、帯状樹脂層が形成されず、３層構造になったと考えられる。

【符号の説明】

【0103】

１：第一のスキン層
２：第一の発泡層
３：帯状樹脂層
４：第二の発泡層
５：第二のスキン層
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ：発泡成形品
１１：底部
１２：側面部
１３：曲面部
２１：ホッパ
２２：加熱シリンダ
２３：スクリュ
２４：ノズル
２５：ボンベ
２６：超臨界流体発生部
２７：注入制御部
４０：溶融樹脂
１００、１００Ａ、１００Ｂ：金型
１０１：雄型
１０２：雌型
１０３：ランナ
１０４：樹脂注入口
１１０：キャビティ
１１１：キャビティの第一領域
１１２：キャビティの第二領域
１１３：キャビティの第三領域
２００：超臨界射出成形装置

【要約】

本発明は、優れた耐衝撃性を有し、かつ、膨れの発生が抑制された発泡成形品、及び、該発泡成形品の製造方法を提供する。本発明の発泡成形品は、底部と、側面部とを備え、上記底部は、第一のスキン層と、第一の発泡層と、帯状樹脂層と、第二の発泡層と、第二のスキン層とをこの順に有する断面を有し、上記底部の径は、２０ｍｍ以上であり、上記底部の厚さは、２．０ｍｍ以上であり、上記底部と上記側面部との成す角は、４０°以上、８９°以下であり、上記底部の上記側面部が配置された側と反対側の面から、上記側面部の上端までの長さをＡ、上記底部の径をＢとするとき、Ｂ／３≦Ａ≦３Ｂを満たす。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】