JP2005088442A - 熱可塑性樹脂型内発泡成形体の製造方法および成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 過剰な成形条件で型内発泡成形することなく、ほぼ従来と同様の成形方法にて容易に、予備発泡粒子の融着痕に起因する亀甲模様を十分に目立たなくさせ、表面性良好な熱可塑性樹脂型内発泡成形体を得ること。
【解決手段】 成形金型の表面の少なくとも一部分に略規則的な凹凸模様を有する成形金型を用いた熱可塑性樹脂型内発泡成形方法において、金型表面凹凸模様の凹部幅ａおよび凹部深さｃと予備発泡粒子の粒子径Ｄが、０．１≦ａ／Ｄ≦１．０、かつ、０．１≦ｃ／Ｄ≦１．０を満たすことを特徴とする熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
【選択図】 図５

Description

熱可塑性樹脂予備発泡粒子の型内発泡成形体の製造方法および該方法により得られる成形体に関する。さらに詳しくは、表面に予備発泡粒子同士の融着痕に起因する亀甲模様が目立たない、或いは、表面平滑性が良好といった、外観良好な発泡成形体の製造方法および該方法により得られる成形体に関する。

従来、熱可塑性樹脂予備発泡粒子の型内発泡成形体は、原料となる予備発泡粒子を雄雌一対からなる金型内に充填し、水蒸気を吹き込み、予備発泡粒子の軟化と２次発泡により、予備発泡粒子同士を加熱融着することによって成形し、その後、冷却、離型して製造される。しかしながら、かかる方法によって成形された型内発泡成形体は、成形体の外観が良好でないという問題があった。その一因として、予備発泡粒子同士の融着痕に起因する亀甲模様の形成が挙げられる。

この問題を解決する方法として、金型表面に金網やパンチングメタル、多孔質シートを装着し、成形時にこれらの凹凸模様を成形体表面に転写することにより、亀甲模様を実質的に目立たなくする方法（特許文献１、特許文献２、特許文献３）が開示されている。

特許文献１では、平均粒子径が５．０ｍｍ程度の予備発泡粒子を５０〜１００メッシュ程度の金網を内壁に装着した金型で成形することにより表面に予備発泡粒子形状模様が形成されない成形体を得ることが出来るとの記載があるが、該条件だけでは表面外観は充分には良好とはならない為、前記金型を使用すると共に通常の成形方法に比べて必要以上に成形時の予備発泡粒子の膨張（２次発泡）を促進させ、予備発泡粒子同士の密着度を高め、予備発泡粒子間に生じる隙間を極力減らす、即ち成形品表面に亀甲模様を形成させない様にすることが必要とされる。このため成形加熱時の水蒸気圧力やその加熱時間に代表される成形条件因子を通常の成形に比べて過剰に設定したり、予備発泡粒子に通常より高い内圧を付与する若しくは予備発泡粒子を過剰に圧縮した状態で金型内に充填するなどして、予備発泡粒子に過剰な発泡力を与える成形条件とすることが必要であった。特に複雑形状の成形体では、十分な表面性を確保することは難しく、安定性に欠ける傾向がある。これを避けるためにさらに成形条件を過剰に設定することが必要となるが、そうなれば必然的に冷却時間が延びるという弊害が生じ、成形サイクルが長くなるということが避けられず、生産性を悪化させるという問題があった。

特許文献２には、単に１００〜３００メッシュの金網を用いることが記載されているが、使用する予備発泡粒子の粒子径の点から問題解決を図ったものではなく、また、上記同様、成形サイクルが長くなり生産性が悪くなるという問題がある。特許文献３も特に使用する予備発泡粒子の粒子径から問題解決へのアプローチはなされておらず、また特殊な成形条件にて成形するとの記載があることから、成形サイクルは長くなるという問題がある。

これらの問題を解決する方法として、特許文献４には、成形体表面に素材の表面結晶状模様の単位径と同等またはそれよりも狭い（１／４以上）ピッチの凹凸条より構成された幾何学模様を施すことにより、亀甲模様を目立たなくさせる方法が記載されている。ところがここでは凹凸模様のピッチは限定されているものの、凹凸模様の深さについては言及されていない。そのため、十分な改善効果が得られるものではなかった。

また、表面平滑性を良好にする手法として、特許文献５にはある特定の表面粗さとなる様な凹凸模様を有する成形体が開示されており、凹凸模様の高低差を小さくする事により、肉眼では特異と知覚されない良好な表面形状となるとの記載がある。しかしながらこの方法では、確かに凹凸模様の高低差を小さくすることで、局部的なボイドや突起を目立たなくすることは可能であるが、これだけでは前記した亀甲模様が十分に解消しないという問題があった。
特開昭６０−８０４７号公報 実開昭５７−１４９２５８号公報 特開平６−１９８７５４号公報 実開昭６３−１０８７２８号公報 特開平４−２５４３９号公報

そこで本発明者らは、上記のような問題を鑑みて、予備発泡粒子の融着痕に起因する亀甲模様を十分に目立たなくさせ、表面平滑性の良好な熱可塑性樹脂型内発泡成形体の製造方法に関して鋭意検討した結果、使用する予備発泡粒子の粒子径と表面の凹凸模様の幅或いは深さといった寸法が特定の関係にあるとき、過剰な成形条件で亀甲模様を目立たなくすることなく、ほぼ従来と同様の成形条件で、所望の外観を有する型内発泡成形体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の第１は、成形金型の表面の少なくとも一部分に略規則的な凹凸模様を有する成形金型を用いた熱可塑性樹脂型内発泡成形方法において、金型表面凹凸模様の凹部幅ａおよび凹部深さｃと予備発泡粒子の粒子径Ｄが、０．１≦ａ／Ｄ≦１．０、かつ、０．１≦ｃ／Ｄ≦１．０を満たすことを特徴とする熱可塑性樹脂型内発泡成形方法に関する。

好ましい実施態様としては、
（１）金型表面の凹凸模様において、凹部幅ａ、凸部幅ｂ、凹部深さｃが、
（ｂ＋ｃ）／ａ≧０．５、かつ、ｃ≧ｂを満たす成形金型を用いることを特徴とする、
（２）粒子径Ｄが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の熱可塑性樹脂予備発泡粒子を表面凹凸模様の凹部深さｃが０．４ｍｍ以下である成形金型を用いることを特徴とする、
（３）熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂またはポリエチレン系樹脂である、
（４）前記凹凸模様が成形金型の表面に形成されてなる成形金型を用いた、
（５）成形金型表面に前記凹凸模様を有しかつ蒸気孔を有さない金型Ａと、成形金型表面に前記凹凸模様を有さずかつ蒸気孔を有する金型Ｂとからなる金型を用いた、
（６）成形金型表面に前記凹凸模様を有しかつ蒸気孔を有さない金型Ａと成形金型表面に前記凹凸模様を有さずかつ蒸気孔を有する金型Ｂとを型締めして成形型を構成した後、熱可塑性樹脂粒子を該成形型内に充填し、金型Ｂの蒸気孔から水蒸気を供給し、該発泡粒子が互いに融着する温度よりも低い温度で該予備発泡粒子を予備加熱し、該予備発泡粒子を水蒸気で蒸らし、ついでドレインを除去した後に該予備発泡粒子が互いに融着する温度以上の温度で該予備発泡粒子を本加熱することを特徴とする、
上記記載の熱可塑性樹脂型内発泡成形方法に関する。

本発明の第２は、上記記載の製造方法により製造される熱可塑性樹脂型内発泡成形体に関する。

本発明によれば、所定の予備発泡粒子の粒子径と金型表面の凹凸模様のサイズを採用することにより、従来の方法に比べて、予備発泡粒子の型内発泡成形における欠点であった亀甲模様を、いとも簡単に且つ安定的に解消することが出来、且つ、表面平滑性を良好に出来得るものである。また、この様にして得られた成形体は、優れた外観を有していることから、建材、包装材、自動車部材等における外観を重視する部分にも好適に用いることが可能である。

本発明の熱可塑性樹脂型内発泡成形体の製造方法の一実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の製造法に用いられる成形型の一実施態様を示す概略説明図である。図１において、金型Ａ１が固定されている金型Ａ側フレーム５はたとえば成形機のシリンダー（図示無し）などと連結され、金型Ａ側フレーム５とともに金型Ａ１を移動させることによって、型締めおよび型開きを行うことができ、型締め状態で金型Ａ１と金型Ｂ２の間で成形空間７が形成される。金型Ａ１および金型Ｂ２にはそれぞれ複数の蒸気孔８が設けられている。

得られる成形体の優れた表面性が要求される面に対応する金型表面に凹凸模様が設けられる。本発明においては、表面の少なくとも一部に略規則的な凹凸模様を有するので、所望とする型内発泡成形体の外観に応じて、金型表面全体に凹凸模様を施しても良いし、一部に施してもよい。また異なるパターンの凹凸模様を複数使用してもよい。たとえば、板状成形体で一方の表面に表面性が要求される場合には、図１の様に金型Ａ１表面に凹凸模様を形成すれば良い。

凹凸模様の凹部、凸部の形状に特に限定はなく、凹部または凸部の少なくとも一方が、三角形、四角形、六角形等の多角形、円、楕円等の円形、等の独立した形状を有するものが例示できる。本発明に言う金型表面模様凹部幅ａ、金型表面模様凸部幅ｂ、金型表面模様凹部深さｃは、凹部と凹部若しくは凸部と凸部の互いに最も近接する独立した形状の中心同士を通る線上の断面における、凹部幅ａ、凸部幅ｂ、凹部深さｃを言う。前記最も近接する独立した形状の中心同士を通る線上とは、例えば図９、１０中Ａ−Ａ線の様に例示できる。前記断面形状としては図５、図６、図７、図８のように例示できる。図５は単純な凹凸模様であり、図６は角に丸みを帯びた凹凸模様である。図７はＶ字の凹部形状を有す凹凸模様であり、図８は金網を金型表面に設置する場合の断面凹凸模様である。金型表面凹部幅ａ、金型表面凸部幅ｂ、金型表面模様凹部深さｃはそれぞれ、図に示すように定義される。図６のような曲線で凹凸模様が構成されている場合、変曲点を基準に凹部幅ａと凸部幅ｂを規定する。図７の様な場合は、凹凸模様を構成する一辺の中点を基準に凹部幅ａと凸部幅ｂを規定する。図８の様に金網等を使用して凹凸模様を付与する場合には、金網を構成する針金の太さが凸部幅ｂ、針金と針金の間の寸法（目開き寸法）が凹部幅ａ、金網の厚みが凹部深さｃに相当する。

本発明の略規則的な凹凸模様とは、凹部が前記独立した形状を有する場合は凹部と凹部の距離（金型表面模様凸部幅ｂ）が略一定であることを言い、凸部が前記独立した形状を有する場合は凸部と凸部の距離（金型表面模様凹部幅ａ）が略一定であることを言う。

金型の表面に凹凸模様を形成する方法としては、得られる成形体表面に所望の凹凸模様を転写できる方法であればよく、大別して、金型表面に他の材質を付けた金型を使用する方法と金型自身を掘削する等の加工を施した金型を使用する方法が挙げられる。前者の方法に使用する金型としては、図２のように金属メッシュやパンチングメタルなどの多孔質材を金型表面に貼り付けたものであっても良いし、後者の方法に使用する金型としては、図３のように凹凸模様を金型自身の表面に付与しても良い。なお後者の場合は、蒸気孔は図３のように金型で凸の部分（成形体においては凹の部分）に設けることで、成形品表面で蒸気孔痕が認識され難くなる効果が得られる。

本発明においては、前記金型表面の凹凸模様は、金型表面模様凹部幅ａ、金型表面模様凹部深さｃが使用する予備発泡粒子径Ｄとの間に、０．１≦ａ／Ｄ≦１．０、０．１≦ｃ／Ｄ≦１．０の関係を満たすことが必要である。このような模様を設けることにより、成形体表面の亀甲模様が観察され難くなる理由は定かではないが、凹凸模様により成形体表面が乱反射し、亀甲模様を目立たなくする効果がある、もしくは、粒子の結合部分が金型の凸部に押し込まれ、粒子模様や粒子間の僅かな隙間が成形品で凹部に隠され、目立たなくなる効果があるのではないかと考えられる。本発明の表面に凹凸模様を有する金型を使用することで、成形時に過剰な成形条件にて成形を行わなくとも良好な表面性を有する型内発泡成形体が得られるものと考えられる。

ｃ／Ｄが０．１未満の場合には、成形体表面に亀甲模様が観察され易くなる。また、ｃ／Ｄは大きいほど亀甲模様は観察され難くなる傾向にあるが、ある程度の値を越えると実質的に大きな効果は期待できず、逆に予備発泡粒子が型内発泡成形時の膨張により金型凹部底面に到達することが困難となり金型転写性が悪くなり、表面を悪化させる傾向にあることから、上限を１．０とすることが適当であり、好ましくは、０．２≦ｃ／Ｄ≦１．０とすることにより、より容易に本発明の効果を発揮し得るものである。

ａ／Ｄが１．０を超える場合は、成形品の最外表面に粒間が配置され易く、亀甲模様が確認され易い。０．１未満の場合は、加熱時に金型凹部に予備発泡粒子が入り込むことが困難となり、金型の凹凸模様を正確に転写することが困難となる。好ましくは、０．２≦ａ／Ｄ≦０．８とすることで、本発明の効果をより発揮することが出来る。

また本発明では、金型表面模様凹部幅ａ、金型表面模様凸部幅ｂ、金型表面模様凹部深さｃが
（ｂ＋ｃ）／ａ≧０．５、ｃ≧ｂ
を満たす金型を使用することにより、より容易に成形体表面の亀甲模様を目立たなくすることが出来る。この様な効果が得られる詳細な理由は定かではないが、（ｂ＋ｃ）／ａが大きいと成形体で窪み（陰）になる部分の割合が大きくなり、亀甲模様をより成形品凹部に隠す効果が発揮されると考えられ、その値は０．５以上であることが好ましく、更には０．７以上であることが好ましい。

加えてｃがｂより小さいと、成形品で凹部底面を影にする効果が薄れ、亀甲模様が観察され易くなるということから、ｃ≧ｂであることが好ましい。その他のｃとｂの関係は特に限定するものではないが、金型の該部強度が不足するということから、上限はｃはｂの１０倍以下に設定することが更に好ましい。

前記金型Ａ１と金型Ｂ２とを型締めし、フィーダー９を介して前記熱可塑性予備発泡粒子を成形型の成形室７内に充填する。

前記熱可塑性樹脂予備発泡粒子に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレンコポリマー、プロピレン−塩化ビニルコポリマー、プロピレン−ブテンコポリマー、プロピレン−無水マレイン酸コポリマー、エチレン−プロピレン−ブテンターポリマーなどがあげられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して、用いることができる。これらの熱可塑性樹脂の中では、通常、成形体表面に粒子間の隙間が生じ易く、本発明の効果が発揮され易いことから、ポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂であることが好ましく、更にはポリプロピレン系樹脂に好適である。

前記熱可塑性樹脂予備発泡粒子を製造する方法としては、公知の方法でよく、たとえば耐圧容器中で、熱可塑性樹脂粒子に揮発性発泡剤を含有させ、攪拌しながら水中に分散させ、加圧下で所定の発泡温度まで加熱した後、該水分散物を低圧域に放出する方法などが挙げられるが、本発明はかかる方法によって限定されるものではない。

本発明に用いられる予備発泡粒子の粒子径Ｄは、特に限定されず、通常使用される０．５〜４．０ｍｍ程度のものであってもよく、さらに小さい粒子径であっても良い。ただし、あまりに小さい粒子径では、蒸気による加熱を行う際に、蒸気の通路となる粒子間が小さくなり効率よく予備発泡粒子を加熱することが困難となるため、下限は０．１ｍｍとすることが好ましい。

さらに本発明における好ましい態様としては、粒子径Ｄが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の熱可塑性樹脂予備発泡粒子を表面凹凸模様凹部深さｃが０．４ｍｍ以下である金型を用いることである。このような条件にすることで亀甲模様を有さずかつ、微細な凹凸模様からなるゴツゴツ感の少ない滑らかな表面を有する、即ち表面平滑性の良好な成形体が比較的容易に得られるものである。ここで粒子径Ｄとして２．０ｍｍ以下が好ましい理由は、以下の通りである。

成形体表面がゴツゴツ感の少ない滑らかな印象を与えるためには、前記ｃを０．４ｍｍ以下とすることが好ましい。これに対して、ｃ／Ｄは大きい程表面の亀甲模様が観察され難くなる効果が大きいため、粒子径Ｄは小さい方が好ましく、その値は２．０ｍｍ以下とすることが好ましい。

なお本発明における予備発泡粒子の粒子径Ｄは以下の方法により定義されるものとする。

たとえば５００ｍｌカップ一杯程度の予備発泡粒子（粒子の総重量Ｗ）を準備し、ＪＩＳ Ｚ ８８０１によって規定された目開きをもつ標準ふるいを使用してふるい分け試験を実施する。

その結果、各ふるいの目開き寸法Ｍ_iと各ふるい上に残った予備発泡粒子の重量Ｗ_iとから下記式により算出する。

Ｄ＝（Ｗ₁×Ｍ₁＋Ｗ₂×Ｍ₂＋・・・・・Ｗ_i×Ｍ_i）／Ｗ
前記熱可塑性樹脂予備発泡粒子をフィーダー９を通じて成形室７内に充填するに際しては、あらかじめ予備発泡粒子を加圧ガスを用いて加圧し、該加圧ガスが該予備発泡粒子中に十分に浸透され、内圧が付与された状態で成形室７内に充填してもよく、該予備発泡粒子を加圧ガスを用いて圧縮した状態で成形室７内に充填してもよく、また該予備発泡粒子に内圧を付与したり、圧縮することなく、そのままの状態で成形室７内に充填してもよい。本発明はかかる充填方法によって限定されるものではないが、より予備発泡粒子に膨張力を与え、より粒子間の隙間を埋める効果が期待できるという観点から、予備発泡粒子にあらかじめ内圧を付与するもしくは予備発泡粒子を圧縮した状態で充填することが好ましい。

前記熱可塑性樹脂予備発泡粒子を成形室７内に充填した後、成形室７内に水蒸気を導入する。水蒸気は、金型Ａ側蒸気ライン１１および金型Ｂ側蒸気ライン１０からそれぞれ金型Ａ１およびＢ２背面の蒸気室３および４に導入される。蒸気室３および４に導入された蒸気は、さらに金型Ａ１およびＢ２の蒸気孔８を通って、成形室７内に導入される。

まず水蒸気は予備発泡粒子が融着する温度よりも低い温度となるように金型Ａ１およびＢ２のそれぞれの蒸気孔８から成形室７内へ供給され、予備発泡粒子を予備的に加熱しておく（一方加熱、逆一方加熱）。

次いで、予備発泡粒子が互いに融着する温度以上、好ましくは融着温度よりも５℃高い温度以上の温度で該予備発泡粒子を本加熱する。この際の水蒸気の圧力は、従来の型内発泡成形と何ら変わりなく、例えば、予備発泡粒子が互いに融着する温度以上でかつ予備発泡粒子が融着する温度よりも３０℃高い温度以下とする事が好ましい。

なお前記融着する温度とは、奥行きが５０ｍｍ程度の金型内に予備発泡粒子を充填し、所定温度（所定圧力）の水蒸気を１０〜２０秒間該金型内に導入した時に、予備発泡粒子同士が融着し、発泡成型体の形状を保持することが出来る状態となるときの最低温度をいう。

前記予備発泡粒子を本加熱後、成形体は冷却され、金型Ａ１および金型Ｂ２を型開きすることにより、型内発泡成形体が得られる。なおかかる冷却の際の温度は、予備発泡粒子の種類、発泡成形体の発泡倍率によって異なるので一概には決定することが出来ないが、通常成形型から取り出した発泡成形体に後ぶくれが生じない温度が選ばれる。

前記発泡体の発泡倍率は、通常利用される範囲で適用可能であるが、あまりにも大きい場合には、得られる成形体の収縮が大きくなる傾向にあるため、３倍以上６０倍以下、特には３倍以上５０倍以下程度であることが好ましい。

更に本発明における凹凸模様を表面に有する金型において、図４のように凹凸模様を有する部位に蒸気孔を付与しないことにより、蒸気孔痕の無い表面性の良好な成形体を得ることが可能である。

この場合、凹凸模様を有する部位に蒸気孔を有さないため、該凹凸模様を有する部位の加熱が不十分となり易く成形体表面に亀甲模様が観察され易くなる傾向にあるが、次のような方法で成形することにより、より容易に表面性向上効果が期待できる。

具体的には前記凹凸模様を有しかつ蒸気孔を有さない金型Ａ１と前記凹凸模様を有さずかつ蒸気孔を有する金型Ｂ２とを型締めして成形型を構成した後、熱可塑性樹脂粒子を該成形型内に充填し、金型Ｂ２の蒸気孔から水蒸気を供給し、該発泡粒子が互いに融着する温度よりも低い温度で該予備発泡粒子を予備加熱し、該予備発泡粒子を水蒸気で蒸らし、ついでドレインを除去した後に該予備発泡粒子が互いに融着する温度以上の温度で該予備発泡粒子を本加熱することにより得られる。

前記の如く水蒸気で蒸らすとは、前記予備加熱を実施した後に、予備加熱の状態を保持する、もしくは水蒸気の供給を停止した状態を保持するなどして、水蒸気の潜熱を有効に利用して予備発泡粒子を均一に加熱し得る状態をつくることをいう。なお、予備発泡粒子をこの様に蒸らす場合には、かかる蒸らしに要する時間は、成形型内における予備発泡粒子層の厚さ、予備発泡粒子の大きさ、形状や発泡倍率などによって異なるため一概には決定することは出来ないが、通常予備発泡粒子層の厚さが例えば５０ｍｍ程度のもので約３秒以上、好ましくは５秒以上、よりこのましくは１０秒以上とすることが望ましい。

前記蒸らしを行った後には、予備発泡粒子間にドレイン（水分）が存在し、その状態で本加熱を行えば、予備発泡粒子同士の融着不良が生じるため、蒸らしで生じたドレインを除去することが好ましい。かかるドレインを除去する方法としては、特に限定される物ではないが、たとえば金型Ｂ２に設けられた蒸気孔８を利用して成形室７内を真空吸引する等の方法により実施される。

また前記本加熱時の水蒸気は、蒸気ライン１０から蒸気室４を介して金型Ｂ２の蒸気孔８から成形室７へ供給されるだけでも良いし、それと同時に蒸気ライン１１からも蒸気室３へ導入されても良いが、金型Ａ１が加熱されることでより効率的に加熱が行える点から後者の方が好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、これらは本発明をなんら限定するものではない。
（実施例１）
多孔質材として表１に示す凹凸模様を有するステンレス製平織金網（４０メッシュ）を使用した金型（成形室の寸法：縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、奥行き２０ｍｍ）を用意した。

熱可塑性樹脂予備発泡粒子として、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量：２．８モル％、メルトフローレート：７ｇ／１０分、融点：１４５℃）を基材樹脂とするポリプロピレン系予備発泡粒子（発泡倍率３．４倍、粒子径１．７６ｍｍ）を予め耐圧容器に入れて空気圧で内圧０．０５ＭＰａが付与されたものを用い、これをフィーダー９を介して、前記金型内に充填した。

次に金型Ａ１および金型Ｂ２の蒸気孔からそれぞれ順次水蒸気を成形室７に導入し、一方加熱、逆一方加熱を実施した後、本加熱として水蒸気（蒸気圧０．３５ＭＰａ、温度１４６〜１５０℃）を成形室７に1０秒間導入し、予備発泡粒子同士を膨張・融着させた後、３０℃の水を用いて１２０秒間冷却し、ついで金型Ａ１、金型Ｂ２とを型開きして、多孔質材に接した面に、多孔質材面に基づく模様が転写された成形体を得た。

得られた成形体外観を以下の評価基準により評価した。その結果を表１に示す。
−成形品外観評価基準−
（１）亀甲模様：
○・・・亀甲模様が目立たない
△・・・よく見ると僅かに亀甲模様が観察されるが、ほとんど問題とならないレベル
×・・・亀甲模様が容易に判別でき、ボイドも観察される
（２）表面平滑性：
○・・・きめ細かく滑らかな表面
△・・・目が粗く、ゴツゴツ感を有する表面
（実施例２）
表１に示す凹凸模様を有するステンレス金網（２０メッシュ）を使用し、発泡倍率３．６倍、粒子径２．４３ｍｍのポリプロピレン予備発泡粒子を用いること以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
（実施例３）
発泡倍率１５．６倍、粒子径３．２５ｍｍで内圧０．１０ＭＰａが付与されたポリプロピレン予備発泡粒子を表１に示す凹凸模様を有するステンレス金網（１８メッシュ）を使用した金型内に充填し、本加熱として水蒸気（蒸気圧０．３０ＭＰａ、温度１４２〜１４６℃）を成形室７に８秒間導入した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
（実施例４）
金型自身の表面に、表１に示す凹凸模様を有する金型（成形室の寸法：縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、奥行き２０ｍｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
（実施例５）
表１に示す凹凸模様を有する金型を使用した以外は、実施例４と同様にして成形体を得た。
（実施例６）
表１に示す凹凸模様をそれ自体の表面に有しかつ蒸気孔を有さない金型Ａと、凹凸模様を有さずかつ蒸気孔を有する金型Ｂとを型締めして構成された成形型（成形室の寸法：縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、奥行き２０ｍｍ）を用意した。

熱可塑性樹脂予備発泡粒子として、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量：２．８モル％、メルトフローレート：７ｇ／１０分、融点：１４５℃）を基材樹脂とするポリプロピレン系予備発泡粒子（発泡倍率３．４倍、粒子径１．７６ｍｍ）を予め耐圧容器に入れて空気圧で内圧０．０５ＭＰａが付与されたものを用い、これをフィーダー９を介して、前記金型内に充填した。

次に金型Ｂの蒸気孔から水蒸気（蒸気圧０．１２ＭＰａ、温度１２０〜１２４℃）を成形室に導入して予備加熱をし、１０秒間予備発泡粒子の蒸らしを行った後、成形室内の圧力がゲージ圧で、−０．０３ＭＰａ以下となるように真空ポンプを用いてドレインおよび水蒸気を吸引し、除去した。

その後、金型Ｂの蒸気孔から水蒸気（蒸気圧０．３５ＭＰａ、温度１４６〜１５０℃）１５秒間導入し、予備発泡粒子同士を膨張・融着させた後、３０℃の水を用いて１２０秒間冷却し、ついで金型Ａ，Ｂとを型開きして、金型Ａに接した面に、金型表面の凹凸模様に基づく模様が転写された成形体を得た。
（比較例１）
表１に示す凹凸模様を有するステンレス金網（１５０メッシュ）を使用した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
（比較例２）
発泡倍率２１．１倍、粒子径３．４１ｍｍで内圧０．１２ＭＰａを付与されたポリプロピレン予備発泡粒子を表１に示す凹凸模様を有するステンレス金網（５０メッシュ）を使用した金型内に充填し、本加熱として水蒸気（蒸気圧０．２８ＭＰａ、温度１４０〜１４４℃）を成形室７に８秒間導入した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
（比較例３）
表１に示す凹凸模様を金型自身の表面に有する金型を使用した以外は、実施例４と同様にして成形体を得た。

本発明の製造法に用いられる成形型の一実施態様を示す概略説明図である。 本発明に係る金型の一実施例を示す模式的断面図である。 本発明に係る金型の一実施例を示す模式的断面図である。 本発明に係る金型の一実施例を示す模式的断面図である。 本発明に係る金型の凹凸模様形成部断面の一実施例を示す詳細拡大図ある。 本発明に係る金型の凹凸模様形成部断面の一実施例を示す詳細拡大図ある。 本発明に係る金型の凹凸模様形成部断面の一実施例を示す詳細拡大図ある。 本発明に係る金型の凹凸模様形成部断面の一実施例を示す詳細拡大図ある。 本発明に係る金型の凹凸模様形成部の一実施例を示す詳細拡大図である。 本発明に係る金型の凹凸模様形成部の一実施例を示す詳細拡大図である。

符号の説明

１ 金型Ａ
２ 金型Ｂ
３，４ 蒸気室
５，６ フレーム
７ 成形室
８ 蒸気孔
９ フィーダー
１０，１１ 蒸気ライン
１２，１３ ドレンライン
１４ 多孔質材

Claims (8)

1. 成形金型の表面の少なくとも一部分に略規則的な凹凸模様を有する成形金型を用いた熱可塑性樹脂型内発泡成形方法において、金型表面凹凸模様の凹部幅ａおよび凹部深さｃと予備発泡粒子の粒子径Ｄが、
   ０．１≦ａ／Ｄ≦１．０、
   かつ、
   ０．１≦ｃ／Ｄ≦１．０を満たすことを特徴とする熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
2. 金型表面の凹凸模様において、凹部幅ａ、凸部幅ｂ、凹部深さｃが
   （ｂ＋ｃ）／ａ≧０．５、
   かつ、
   ｃ≧ｂ
   を満たす成形金型を用いることを特徴とする、請求項１記載の熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
3. 粒子径Ｄが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の熱可塑性樹脂予備発泡粒子を表面凹凸模様の凹部深さｃが０．４ｍｍ以下である成形金型を用いることを特徴とする、請求項１または２記載の熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
4. 熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂またはポリエチレン系樹脂である請求項１〜３何れか一項に記載の熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
5. 前記凹凸模様が成形金型の表面に形成されてなる成形金型を用いた請求項１〜４何れか一項に記載の熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
6. 成形金型表面に前記凹凸模様を有しかつ蒸気孔を有さない金型Ａと、成形金型表面に前記凹凸模様を有さずかつ蒸気孔を有する金型Ｂとからなる金型を用いた請求項１〜５何れか一項に記載の熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
7. 成形金型表面に前記凹凸模様を有しかつ蒸気孔を有さない金型Ａと成形金型表面に前記凹凸模様を有さずかつ蒸気孔を有する金型Ｂとを型締めして成形型を構成した後、熱可塑性樹脂粒子を該成形型内に充填し、金型Ｂの蒸気孔から水蒸気を供給し、該発泡粒子が互いに融着する温度よりも低い温度で該予備発泡粒子を予備加熱し、該予備発泡粒子を水蒸気で蒸らし、ついでドレインを除去した後に該予備発泡粒子が互いに融着する温度以上の温度で該予備発泡粒子を本加熱することを特徴とする請求項１〜６何れか一項に記載の熱可塑性樹脂型内発泡成形方法。
8. 請求項１〜７何れか一項に記載の製造方法により製造される熱可塑性樹脂型内発泡成形体。

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