CN112789313A - 聚烯烃系树脂发泡颗粒、聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法、及聚烯烃系树脂模内发泡成型体 - Google Patents
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Abstract
课题是提供一种新的聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。聚烯烃系树脂发泡颗粒通过包含特定量的具有特定弯曲刚性的聚烯烃系树脂(a)、特定量的高级脂肪酰胺(b)、及特定量的乙烯系共聚物(c)来解决所述问题。
Description
技术领域
本发明涉及聚烯烃系树脂发泡颗粒、聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法、及聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
背景技术
聚烯烃系树脂模内发泡成型体(以下,也简称为“成型体”)广泛应用于物流材料(例如,缓冲包装材料、周转箱、卡车运输用缓冲材料等)、隔热材料、土木建筑部件、汽车部件(例如,工具箱、地板芯材等)等用途。
例如,作为制造成型体时所用的发泡颗粒,专利文献1揭载了一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其基材树脂以聚丙烯系树脂为主成分,基于JIS K7106测定的该基材树脂的弯曲刚性为4000~8000kg/cm2,并且该基材树脂颗粒含有脂肪酸的金属盐及脂肪酰胺。
在成型体的制造中,收取从模具脱模的成型体时,成型体落入被称为滑道(chute)的设备。滑道由发泡体形成,或具有吊床状结构等用来吸收冲击的结构。
传统上,作为滑剂,已知高级脂肪酰胺和乙烯系共聚物的混合物(例如,专利文献2),并且开发了使用该润滑剂的成型体(例如,专利文献3)。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本特开平8-59876号公报
专利文献2:WO2004/046242号公报
专利文献3:日本特开2008-138020号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
本发明人独立发现,上述传统技术中,从模具收取成型体时,所得到的成型体可能出现开裂及缺损。“从模具收取成型体时”例如可举出(a)成型体从模具脱模的瞬间、(b)脱模了的成型体向滑道落下的期间、及(c)成型体与滑道接触的瞬间等。例如,所述(b)中,若成型体与滑道之外的设备(例如,成型机架台等)接触,或者所述(c)中,若成型体的角部与该滑道接触,则得到的成型体可能发生开裂及缺损。
因此,从提供一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,从而可以提供从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减且强度优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的观点来看,还有进一步改善的余地。
本发明的一实施方式是鉴于上述问题而进行的,本发明的目的是提供一种新的聚烯烃系树脂发泡颗粒、及其制造方法,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减且强度优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
(用以解决问题的技术手段)
鉴于上述问题,本发明人锐意研究,结果新发现通过含有:弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下的聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)、以及乙烯系共聚物(c),能够得到可解决所述课题的聚烯烃系树脂发泡颗粒,从而完成了本发明的一实施方式。
也就是说,本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、以及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述聚烯烃系树脂(a)的基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
另外,本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法包括如下工序:将聚烯烃系树脂颗粒、水系分散介质及无机系发泡剂在耐压容器中混合,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒及所述无机系发泡剂分散在所述水系分散介质中而成的分散液;以及使所述耐压容器内的温度及压力上升后,将所述耐压容器内的所述分散液排放到压力低于该压力容器内压的区域,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒发泡而成的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述聚烯烃系树脂颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述聚烯烃系树脂(a)的基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
(发明效果)
根据本发明的一实施方式,能够提供一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减且强度优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
附图说明
图1的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是沿Z方向观察(a)的平面图。
图2的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是沿Z方向观察(a)的平面图。
图3的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是将(a)沿A-A线切开并沿箭头A方向看的截面图。
图4的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是将(a)沿B-B线切开并沿箭头B方向看的截面图。
图5的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是沿Z方向向(a)照射光而得到的投影图,(c)是沿X方向向(a)照射光而得到的投影图。
图6的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是沿Z方向向(a)照射光而得到的投影图,(c)是沿X方向向(a)照射光而得到的投影图。
图7的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是沿Z方向观察(a)的平面图,(c)是沿X方向向(a)照射光而得到的投影图。
图8的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的斜视图,(b)是沿Y方向观察(a)的平面图,(c)是沿X方向观察(a)的平面图。
具体实施方式
以下对本发明的一实施方式进行说明,但本发明不限定于此。本发明不限定为以下说明的各方案,可在说明书所示的范围内进行各种变更。另外,对不同实施方式或实施例中分别揭载的技术手段进行适当组合而得到的实施方式及实施例也包含在本发明的技术范围内。并且,对各实施方式中分别揭载的技术手段进行组合,能够形成新的技术特征。另外,本说明书中记载的学术文献及专利文献均作为参考文献引用在本说明书中。
另外,如无特别说明,本说明书中表示数值范围的“A~B”是指“A以上(含有A且大于A)B以下(含有B且小于B)”。
另外,如无特别说明,本说明书中,将含有源于X1单体的结构单元、源于X2单体的结构单元、……及Xn单体(n为2以上的整数)的共聚物称为X1·X2·……·Xn共聚物。作为X1·X2·……·-Xn共聚物,其聚合方式并无特别限定,可为无规共聚物、嵌段共聚物、枝接共聚物。
〔1.本发明的一实施方式的技术思想〕
本发明人锐意研究,结果发现上述专利文献1存在如下的改善余地或问题。
专利文献1所述的技术中,若弯曲刚性超过8000kg/cm2,则由所获得的发泡颗粒成型而得到的成型体的柔软性及拉伸的伸长率降低,切削加工时,存在入刃部周边的颗粒发生缺损及开裂并且入刃部塌陷而使外观变差的倾向。另一方面,若弯曲刚性为8000kg/cm2以下,则由所获得的发泡颗粒成型而得到的成型体的压缩强度低,不能实现成型体的轻量化。
此外,在汽车行业中,为降低耗油量,需要实现车辆部件的轻量化。因此,需要强度高且轻量的发泡体。
本发明的一实施方式是鉴于上述问题而进行的,其目的是得到一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减且强度优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
另外,本发明的其他一实施方式可包括以下内容。聚烯烃系树脂模内发泡成型体可能需要具有导电性及冲切加工性等。传统上,已知聚烯烃系树脂发泡颗粒以及由该聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其中,该聚烯烃系树脂发泡颗粒为了改善导电性及冲切加工性而含有脂肪酰胺作为添加剂。
例如,日本特开平7-300536号公报揭载的聚丙烯系树脂发泡颗粒含有高级脂肪酰胺及/或高级脂肪酸金属盐、以及导电性碳。另外,所述专利文献1揭载的聚丙烯系树脂发泡颗粒含有高级脂肪酰胺及高级脂肪酸金属盐。
但是,从提供聚烯烃系树脂发泡颗粒,从而能够提供无色度不匀且着色性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的观点来看,特开平7-300536号公报及专利文献1等传统技术并不充分,尚存在改善的余地。
对特开平7-300536号公报及专利文献1进行具体说明。与不含脂肪酰胺的聚烯烃系树脂发泡颗粒相比,特开平7-300536号公报及专利文献1的含脂肪酰胺的聚烯烃系树脂发泡颗粒的气泡径更微细。通过除压发泡法来制造聚烯烃系树脂发泡颗粒时,聚烯烃系树脂发泡颗粒气泡径因脂肪酰胺而发生的微细化尤其显著。
本发明人经过锐意研究,独自发现在除压发泡法之中,与使用丁烷等有机发泡剂的情况相比,使用二氧化碳等无机发泡剂作为发泡剂的情况下,气泡径的微细化更显著。之所以有机发泡剂会轻减气泡径的微细化,是由于有机发泡剂的塑化效应。
另外,作为用于汽车内装部件等的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,存在的倾向是经常使用由着色剂等着色了的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。本发明人经过锐意研究,独自发现(i)若添加了着色剂,则聚烯烃系树脂发泡颗粒的气泡径会出现微细化,并且(ii)气泡径的微细化会对含着色剂的聚烯烃系树脂发泡颗粒带来色度不匀及着色性较差等不良影响。聚烯烃系树脂发泡颗粒的色度不匀及着色性可能直接反映在由该聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的色度不匀及着色性上。
也就是说,本发明的其他一实施方式是鉴于与色度不匀及着色性相关的所述问题而进行的。本发明的其他一实施方式优选实现的目的是提供一种新的聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供无色度不匀且着色性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。具体而言,本发明的其他一实施方式优选实现的目的如下:通过轻减(也可说成抑制或防止)气泡径的微细化,得到聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供无色度不匀且着色性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
本发明人鉴于与色度不匀及着色性相关的上述问题而进行了锐意研究。结果,得到了以下的新发现:通过含有聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)、乙烯系共聚物(c)、及着色剂(g),能够得到可解决该问题的聚烯烃系树脂发泡颗粒。
也就是说,本发明的其他一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒含有:聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下、及着色剂(g)0.01重量份以上且10.00重量份以下,所述乙烯系共聚物(c)是由含有乙烯(c1)及至少2种乙烯基单体(c2)的组合物聚合而得到的共聚物,其中,乙烯基单体(c2)选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
此外,本发明的其他一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法包括如下工序:将聚烯烃系树脂颗粒、水系分散介质及无机系发泡剂在耐压容器中混合,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒及所述无机系发泡剂分散在所述水系分散介质中而成的分散液;以及使所述耐压容器内的温度及压力上升后,将所述耐压容器内的所述分散液排放到压力低于该压力容器内压的区域,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒发泡而成的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述聚烯烃系树脂颗粒含有:聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下、及着色剂(g)0.01重量份以上且10.00重量份以下,所述乙烯系共聚物(c)是由含有乙烯(c1)及至少2种乙烯基单体(c2)的组合物聚合而得到的共聚物,其中,乙烯基单体(c2)选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
本发明的其他一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒及聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法中,聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性并无特别限定。本发明的其他一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒及聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法中,可以使用基于JIS K7106测定的弯曲刚性为8000kg/cm2以下的聚烯烃系树脂(a)。
根据本发明的其他一实施方式,能够提供一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供无色度不匀且着色性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
另外,本发明的其他一实施方式可包括以下内容。可通过所谓模内发泡成型这一成型方法来制造成型体,该成型方法将聚烯烃系发泡颗粒填充到模具并发泡成型。该成型方法使用的模具包含能驱动的可动式上模和不能驱动的固定式下模。用于将得到的成型体从模具脱模的脱模装置通常设置在固定式下模。因此,为了运用脱模装置,在打开可动式上模并从模具将成型体脱模时,成型体需要从可动式上模脱模且保留在固定式下模中。但是,成型体脱模时,成型体可能与可动式上模贴附。这种情况下,运用不了设置在固定式下模的脱模装置,从而可能发生成型体的脱模缺陷。
对此,通常采用这样的方法:成型体脱模时,向可动式上模的腔室施加气压,即,通过从可动式上模排放空气来将成型体保留在固定式下模。但是,这种方法中,在反复进行成型体脱模的过程中,可动式上模可能龟裂。为了在成型体脱模时使成型体保留在固定式下模,已经进行了各种开发。
例如,日本特开平11-322995号公报所揭载的模具具备固定式下模和可动式上模,固定式下模和可动式上模的某一方具备板材,该板材上安装有头部设置在成型腔内的咬边销(undercut pin)。
日本实用新型登记第3181302号公报揭载的成型装置具备临时保持手段,该临时保持手段将由一对成型模闭合而成型了的发泡成型体保持在该一对成型模的一方中,并且,临时保持手段形成为倒陷形状。
但是,特开平11-322995号公报及实用新型登记第3181302号公报等传统技术会影响成型体的外观,就成型体的品质而言,尚具有改善的余地。
也就是说,特开平11-322995号公报可以通过咬边销来将成型体保持在模具中,而实用新型登记第3181302号公报可以通过形成为倒陷形状的临时保持手段来将成型体保持在模具中。因此,得到的成型体因咬边销或临时保持手段而产生了无用的凹部,从而外观较差。
如上所述,传统技术中,作为在成型体脱模时将成型体保留在一方模具(例如,固定式下模)中的方法,主要采用了对模具进行改良的方法。但本发明人注意到了一个问题,即通过设置咬边销等来改良模具,则所得到成型体外观较差。本发明的其他一实施方式的目的是在不损害成型体的外观的条件下,换言之,即在不损害成型体品质的条件下,得到脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。结果,本发明人基于不对模具进行改良而是对作为聚烯烃系树脂模内发泡成型体原料的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行改良的、这个无法从传统技术轻易想到的技术思想,进行锐意研究,从而得到了可以解决上述问题的新发现。
本发明的其他一实施方式是鉴于与成型体品质相关的所述问题而进行的。本发明的其他一实施方式优选达成的目的是提供一种新的聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供品质及脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
本发明人鉴于与成型体品质相关的所述问题而锐意研究。结果,得到了以下的新发现:通过含有聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)、乙烯系共聚物(c),能够得到可解决该问题的聚烯烃系树脂发泡颗粒。
也就是说,本发明的其他一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
本发明的其他一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒中的聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性并无特别限定。本发明的其他一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒及聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法中,可以使用基于JIS K7106测定的弯曲刚性为8000kg/cm2以下的聚烯烃系树脂(a)。
根据本发明的其他一实施方式,能够提供一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒可提供品质及脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述聚烯烃系树脂(a)的基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。本说明书中,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒具有所述方案,因此,即使含有基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下的聚烯烃系树脂(a),所得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒也能够提供从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。本说明书中,从模具收取成型体时开裂及缺损情况得到抑制也称为开裂性优越。也就是说,本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供开裂性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。另外,本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供强度及冲切加工性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒具有所述方案,因此,尽管含有高级脂肪酰胺,但也能轻减气泡径的微细化,从而具有预期的气泡径(例如,平均气泡径超过120μm且为350μm以下)。结果,所得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供在进一步含有着色剂的情况下也无色度不匀且着色性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒具有所述方案,因此,具有能够提供品质及脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的优点。另外,通过使用本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒,(a)即使采用比传统技术更低的脱模气压,或者(b)即使是具有可能较难从模具脱模的复杂形状的成型体,也能够提供品质优越且脱模性良好的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
另外,“脱模气压”是指在使用模具进行模内发泡成型并将成型体从模具(例如,可动式上模)脱模时,向模具(可动式上模)的腔室(也称为蒸汽室)内供给的气体的腔室内压力。例如,模具具有框架、背板、中心板及能用于确定成型体形状的中模。成型体脱模时,向模具的腔室内供给的气体例如通过设置在中模的蒸汽孔(也称为型芯排气口)被提供给成型腔。所供给的气体将成型体从模具推出从而使其脱模。其中,中心板通常不具有所述蒸汽孔。因此,若所述脱模气压过高,则将成型体从模具脱模时,应力可能集中在模具的中心板,导致中心板可能破裂。将本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒用于模内发泡成型时,可以如上述那样采用较低的脱模气压,因此,具有能够抑制模具的中心板破裂的优点。
〔2-1.聚烯烃系树脂(a)〕
本发明的一实施方式所用的聚烯烃系树脂(a)(以下,也称为聚烯烃系树脂,或简称为成分(a))是以烯烃为单体来合成的高分子化合物即可,并无特别限定。作为聚烯烃系树脂(a),例如,可举出聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂等。这些可仅使用1种,或并用2种以上。
另外,本说明书中,如无特别说明,则(i)“本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒”也简称为“本发泡颗粒”,(ii)“本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体”也简称为“本成型体”。另外,聚烯烃系树脂发泡颗粒,或聚烯烃系树脂模内发泡成型体等中,术语“聚烯烃”取决于所使用的聚烯烃系树脂。例如,若使用聚乙烯作为聚烯烃系树脂,则得到的发泡颗粒可称为聚乙烯系树脂发泡颗粒,得到的成型体可称为聚乙烯系树脂模内发泡成型体。
关于本发明的一实施方式所用的聚烯烃系树脂(a),基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下。所述弯曲刚性的下限值优选为8500kg/cm2,更优选为9000kg/cm2,进而优选为9500kg/cm2。所述弯曲刚性的上限值优选为13000kg/cm2,更优选为12000kg/cm2,进而优选为11000kg/cm2,尤其优选为10000kg/cm2。不优选聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性为8000kg/cm2以下。这是因为,若聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性为8000kg/cm2以下,则使用所得到的发泡颗粒来成型的成型体的压缩强度降低,结果,成型体难以实现轻量化。另外,不优选聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性超过13500kg/cm2。这是因为,聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性若超过13500kg/cm2,则聚烯烃系树脂颗粒的发泡性降低,得到的发泡颗粒的发泡倍率降低,从而得到的成型体难以实现轻量化。根据本发明的一实施方式,聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性超过8000kg/cm2,因此得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供强度优越的成型体。另外,本发明的一实施方式中,若聚烯烃系树脂发泡颗粒具有较高的发泡倍率,则该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供具有较高强度且轻量的发泡体。
聚烯烃系树脂(a)优选含有聚乙烯系树脂及/或聚丙烯系树脂。
以下,以聚烯烃系树脂(a)含有聚乙烯系树脂的情况为例进行说明。
作为本发明的一实施方式所用的聚乙烯系树脂,例如,可举出高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、苯乙烯改性聚乙烯系树脂等。这些可仅使用1种,或并用2种以上。
本发明的一实施方式所用的聚乙烯系树脂可含有源于除乙烯之外可与的乙烯共聚的共聚单体的结构单元。作为可与乙烯共聚的共聚单体,可使用碳数4以上18以下的α-烯烃。作为可与乙烯共聚的共聚单体,例如,可举出1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3,3-二甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、1-辛烯等。另外,作为可与乙烯共聚的成分,可使用粘均分子量较小的低聚物(聚乙烯系树脂低聚物),例如,可举出乙烯·1-丁烯共聚物等。这些共聚单体及低聚物可仅使用1种,或并用2种以上。聚乙烯系树脂中,共聚单体及低聚物的共聚量优选约为1重量%以上12重量%以下。根据该方案,能够容易地得到高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、及低密度聚乙烯等各种密度的聚乙烯树脂。
也可以说,为了使共聚物的密度在所述范围,聚乙烯系树脂100重量%中的源于可与乙烯共聚的共聚单体及低聚物的结构单元的含量优选约为1重量%以上12重量%以下。
本发明的一实施方式所用的聚乙烯系树脂的熔点并无特别限定,例如,优选为110℃以上135℃以下,更优选为115℃以上130℃以下。聚乙烯系树脂的熔点(i)若为110℃以上,则本成型体具有优越的耐热性,(ii)若为135℃以下,则制造本发泡颗粒时,能够容易地提高发泡颗粒的发泡倍率。
这里,聚乙烯系树脂的熔点可通过差示扫描量热法(以下称为“DSC法”)而测定。具体的操作顺序如下:(1)以10℃/分钟的升温速度从40℃升温到220℃使聚乙烯系树脂5~6mg熔融;(2)然后,以10℃/分钟的降温速度从220℃降温到40℃使其结晶;(3)然后,进一步以10℃/分钟的升温速度从40℃升温到220℃。可以求出第2次升温时(即(3)时)得到的DSC曲线的峰(熔解峰)的温度作为熔点。
本发明的一实施方式中使用的聚乙烯系树脂的熔解指数(以下称为“MI”)没有特别限制,优选为0.1g/10分钟以上10g/10分钟以下,更优选为0.3g/10分钟以上8g/10分钟以下,进而优选为0.5g/10分钟以上5g/10分钟以下。
聚乙烯系树脂的MI若低于0.1g/10分钟,则制造本发泡颗粒时,难以提高发泡颗粒的发泡倍率,存在本成型体的表面性降低的趋势。聚乙烯系树脂的MI若超过10g/10分钟,则得到的发泡颗粒的气泡连通。结果,存在(i)本成型体的压缩强度降低的趋势,或(ii)本成型体的表面性降低的趋势。
这里,MI值是使用JIS K7210:1999中记载的MI测定器,在阻尼管的直径为2.0959±0.005mmφ、阻尼管的长度为8.000±0.025mm、载荷为2160g且温度为190±0.2℃的条件下测定而得的值。
以下,以聚烯烃系树脂(a)含有聚丙烯系树脂的情况为例进行说明。
本发明的一实施方式所用的聚丙烯系树脂并无特别限定。作为聚丙烯系树脂,可举出聚丙烯均聚物、乙烯·丙稀无规共聚物、1-丁烯·丙稀无规共聚物、乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物、乙烯·丙稀嵌段共聚物、1-丁烯·丙稀嵌段共聚物、丙稀·氯化乙烯共聚物、丙稀·马来酸酐共聚物、苯乙烯改性聚丙烯系树脂等。这些之中,从得到的发泡颗粒具有良好的发泡性,及本成型体具有良好的成型性的观点来看,乙烯·丙稀无规共聚物、乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物较佳。其中,所述1-丁烯与丁烯-1同义。
对乙烯·丙稀无规共聚物或乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物等共聚物含有源于乙烯单体的结构单元(也称为乙烯单元。)以及源于丙稀单体的结构单元(也称为丙稀单元。)的情况进行说明。这种情况下,本说明书中,将乙烯单元含量比丙稀单元含量多的共聚物称为聚乙烯系树脂,将丙稀单元含量比乙烯单元含量多的共聚物称为聚丙烯系树脂。
对本发明的一实施方式中使用聚丙烯系树脂即乙烯·丙稀无规共聚物或乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物来作为聚烯烃系树脂(a)的情况(称为情况A)进行说明。在情况A中,乙烯·丙稀无规共聚物或乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物中的乙烯含有率在各共聚物100重量%中优选为0.2重量%以上10.0重量%以下。乙烯含有率也称为源于乙烯的结构单元的含有率。
另外,在情况A中,乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物中的1-丁烯含有率在该共聚物100重量%中优选为0.2重量%以上10.0重量%以下。1-丁烯含有率也称为源于1-丁烯的结构单元的含有率。另外,在情况A中,乙烯·丙稀无规共聚物或乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物中的乙烯及1-丁烯的合计含有率在各共聚物100重量%中优选为0.5重量%以上10.0重量%以下。在情况A中,乙烯·丙稀无规共聚物或乙烯·1-丁烯·丙稀无规共聚物中的乙烯或1-丁烯的含有率(i)若低于0.2重量%,则存在本发泡颗粒的制造中发泡颗粒的发泡性降低,及/或得到的发泡颗粒的成型性降低的趋势,(ii)若超过10.0重量%,则存在本成型体的机械性物性降低的趋势。
作为将本发明的一实施方式中使用的聚丙烯系树脂进行合成时的聚合催化剂,没有特别限制,可使用齐格勒系催化剂和茂金属系催化剂等。
本发明的一实施方式所用的聚丙烯系树脂的熔点并无特别限定。例如,聚丙烯系树脂的熔点优选为125℃以上160℃以下,更优选为130℃以上160℃以下,进而优选为135℃以上160℃以下,进而优选为140℃以上160℃以下,更优选为144℃以上160℃以下,尤其优选为145℃以上160℃以下。聚丙烯系树脂的熔点可为130℃以上155℃以下、135℃以上155℃以下、140℃以上155℃以下、144℃以上155℃以下、145℃以上155℃以下。聚丙烯系树脂的熔点(i)若为125℃以上,则本成型体具有优越的耐热性,(ii)若为160℃以下,则制造本发泡颗粒时易于提高发泡颗粒的发泡倍率。
这里,聚丙烯系树脂的熔点可通过DSC法进行测定。具体的操作顺序如下:(1)以10℃/分钟的升温速度从40℃升温到220℃使聚丙烯系树脂5~6mg熔融;(2)然后,以10℃/分钟的降温速度从220℃降温到40℃使其结晶;(3)然后,进一步以10℃/分钟的升温速度从40℃升温到220℃。可以求出第2次升温时(即(3)时)得到的DSC曲线的峰(熔解峰)的温度作为熔点。
另外,本发明的一实施方式所用的聚丙烯系树脂的结晶熔解热并无特别限定,优选为50J/g以上110J/g以下,更优选为75J/g以上100J/g以下。聚丙烯系树脂的结晶熔解热(i)若低于50J/g,则使用所得到的发泡颗粒来进行模内发泡成型时,难以保持发泡颗粒的形状,(ii)若超过110J/g,则制造本发泡颗粒时,难以提高发泡颗粒的发泡倍率。
这里,聚丙烯系树脂的结晶熔解热可通过与熔点测定时相同的DSC法而测定。具体而言,可以进行上述的操作(1)~(3),通过使用第2次升温时(即(3)时)得到的DSC曲线的峰(熔解峰)并利用下述的方法而求得。即,在该DSC曲线上划一条从熔解起点到熔解终点的基线,将与由该基线和DSC曲线围成的部分对应的热量作为结晶熔解热。
本发明的一实施方式所用的聚丙烯系树脂的MI并无特别限定,优选3g/10分钟以上30g/10分钟以下,更优选4g/10分钟以上20g/10分钟以下,进而优选5g/10分钟以上18g/10分钟以下。
聚丙烯系树脂的MI若低于3g/10分钟,则制造本发泡颗粒时,存在难以提高发泡颗粒的发泡倍率的趋势。聚丙烯系树脂的MI若超过30g/10分钟,则得到的发泡颗粒的气泡连通。结果,(i)存在本成型体的压缩强度降低的趋势,或(ii)本成型体的表面性降低的趋势。
对聚丙烯系树脂的MI在3g/10分钟以上30g/10分钟以下的范围内的情况进行说明。这种情况下,能够较容易地得到发泡倍率较高的聚丙烯系树脂发泡颗粒。并且,这种情况下,具有本成型体的表面美观性优越,且尺寸收缩率较小的优点。
这里,MI值是使用JIS K7210:1999中记载的MI测定器,在阻尼管的直径为2.0959±0.005mmφ、阻尼管的长度为8.000±0.025mm、载荷为2160g、且温度为230±0.2℃的条件下测定的值。
如上所述,作为聚烯烃系树脂(a),可并用所述聚丙烯系树脂及所述聚乙烯系树脂。例如,在为了得到聚丙烯系树脂模内发泡成型体而进行模内发泡成型时,为了能采用低的水蒸汽压力(成型压力)等,可以并用所述聚丙烯系树脂及所述聚乙烯系树脂低聚物。
当将聚丙烯系树脂用作聚烯烃系树脂(a)时,容易发生平均气泡径的微细化。但是,根据本发明的一实施方式,令人惊讶地首次发现即使在使用聚丙烯系树脂的情况下,也能够抑制平均气泡径的微细化。根据这一观点,将聚丙烯系树脂在聚烯烃系树脂(a)中所占的比例设定得较大,则本发明的一实施方式的效果更显著。因此,优选将聚丙烯系树脂在聚烯烃系树脂(a)中所占的比例设定得较大(例如,50%以上)。
关于聚烯烃系树脂(a),聚烯烃系树脂(a)100重量%中,聚丙烯系树脂优选占50重量%以上,更优选占60重量%以上,更优选占70重量%以上,进而优选占80重量%以上,尤其优选占90重量%以上。关于聚烯烃系树脂(a),聚烯烃系树脂(a)所含的所有结构单元中,丙稀单元优选占50%以上,更优选占60%以上,进而优选占70%以上,进而优选占80%以上,尤其优选占90%以上。根据本发明的一实施方式,即使是所述方案,也能够提供平均气泡径的微细化得到了轻减的聚烯烃系树脂发泡颗粒。
聚烯烃系树脂(a)的熔点并无特别限定。聚烯烃系树脂(a)的熔点例如优选为125℃以上160℃以下,更优选为130℃以上160℃以下,进而优选为135℃以上160℃以下,进而优选为140℃以上160℃以下,更优选为144℃以上160℃以下,更优选为145℃以上160℃以下,尤其优选为145℃以上155℃以下。聚烯烃系树脂(a)的熔点(i)若为125℃以上,则本成型体具有优越的耐热性,(ii)若为160℃以下,则制造本发泡颗粒时易于提高发泡颗粒的发泡倍率。
关于使用聚烯烃系树脂(a)来制造的聚烯烃系树脂颗粒,该聚烯烃系树脂(a)的结构会发生改变,但聚烯烃系树脂(a)的组分不变。关于使用聚烯烃系树脂颗粒来制造的聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂颗粒的结构会发生改变,但聚烯烃系树脂颗粒的组分不变。关于使用聚烯烃系树脂发泡颗粒来制造的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,该聚烯烃系树脂发泡颗粒的结构会发生改变,但聚烯烃系树脂发泡颗粒的组分不变。因此,可将通过分析聚烯烃系树脂颗粒而得到的物性,视为是作为该聚烯烃系树脂颗粒原料的聚烯烃系树脂(a)的物性。另外,可将通过分析聚烯烃系树脂发泡颗粒或聚烯烃系树脂模内发泡成型体而得到的物性,视为是作为聚烯烃系树脂发泡颗粒原料或聚烯烃系树脂模内发泡成型体原料的聚烯烃系树脂颗粒的物性、或作为该聚烯烃系树脂颗粒原料的聚烯烃系树脂(a)的物性。上述物性,例如,包括(i)共聚单体及低聚物的共聚量、源于共聚单体及低聚物的结构单元的含量、(ii)乙烯含有率及1-丁烯含有率等共聚单体含有率、(iii)熔点、(iv)结晶熔解热、以及(v)MI等。
本说明书中,在对聚烯烃系树脂(a)、聚烯烃系树脂颗粒、聚烯烃系树脂发泡颗粒或聚烯烃系树脂模内发泡成型体进行的熔点和结晶熔解热的测定中,分别使用了聚烯烃系树脂(a)、聚烯烃系树脂颗粒、聚烯烃系树脂发泡颗粒或聚烯烃系树脂模内发泡成型体,以代替聚丙烯系树脂,除此之外,均采用与上述聚丙烯系树脂的熔点测定时相同的方法(DSC)来测定,并将测得的值作为相应的熔点和结晶熔解热。
聚烯烃系树脂发泡颗粒的MI可如下测定:(A1)以聚烯烃系树脂发泡颗粒彼此不接触的方式,将聚烯烃系树脂发泡颗粒静置在可减压的烘箱中;(A2)接着,在-0.05~-0.10MPa·G的压力下,并且在聚烯烃系树脂发泡颗粒的熔点+20~35℃的温度下,处理30分钟,从而一边除去聚烯烃系树脂发泡颗粒内部的空气,一边将聚烯烃系树脂发泡颗粒变回为聚烯烃系树脂(a);(A3)然后,从烘箱取出上述聚烯烃系树脂(a),将聚烯烃系树脂(a)充分冷却;(A4)然后,通过与聚乙烯系树脂或聚丙烯系树脂的MI测定相同的方法,测定了上述聚烯烃系树脂(a)的MI。可以根据聚烯烃系树脂(a)所含的树脂的种类,适当设计MI测定中的温度条件。
聚烯烃系树脂模内发泡成型体的MI可如下测定:(B1)使用混合机等将聚烯烃系树脂模内发泡成型体粉碎;(B2)接着,使用粉碎了的聚烯烃系树脂模内发泡成型体来代替聚烯烃系树脂发泡颗粒,除此之外,进行与上述聚烯烃系树脂发泡颗粒的处理相同的处理((A1)及(A2)),从而将聚烯烃系树脂模内发泡成型体变回为聚烯烃系树脂(a);(B3)然后,从烘箱取出上述聚烯烃系树脂(a),将聚烯烃系树脂(a)充分冷却;(B4)然后,通过与聚乙烯系树脂或聚丙烯系树脂的MI测定相同的方法,测定了上述聚烯烃系树脂(a)的MI。
与聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性相比,使用聚烯烃系树脂(a)来制造的聚烯烃系树脂颗粒的弯曲刚性没有显著变化。此外,可将通过分析聚烯烃系树脂发泡颗粒或聚烯烃系树脂模内发泡成型体而得到的弯曲刚性,视为是作为聚烯烃系树脂发泡颗粒原料或聚烯烃系树脂模内发泡成型体原料的聚烯烃系树脂颗粒的弯曲刚性。因此,聚烯烃系树脂颗粒、聚烯烃系树脂发泡颗粒或聚烯烃系树脂模内发泡成型体的弯曲刚性若超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,则可以说作为该聚烯烃系树脂颗粒原料的聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下的可能性较高。
聚烯烃系树脂颗粒的弯曲刚性是按如下方式测得的值:使用聚烯烃系树脂颗粒,以代替聚烯烃系树脂(a),除此之外,均通过与聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性测定相同的方法,也就是说,基于JIS K7106来测得该聚烯烃系树脂颗粒的弯曲刚性值。聚烯烃系树脂发泡颗粒的弯曲刚性是按如下方式测得的值:将聚烯烃系树脂发泡颗粒变回为聚烯烃系树脂(a),然后通过与聚烯烃系树脂颗粒的弯曲刚性测定相同的方法来测定该聚烯烃系树脂(a),并将测得的值作为聚烯烃系树脂发泡颗粒的弯曲刚性值。作为将聚烯烃系树脂发泡颗粒变回为聚烯烃系树脂(a)的方法,可举出就聚烯烃系树脂发泡颗粒MI的测定方法而说明了的上述(A1)~(A3)的操作。另外,聚烯烃系树脂模内发泡成型体的弯曲刚性是按如下方式测得的值:将聚烯烃系树脂模内发泡成型体变回为聚烯烃系树脂(a),然后,通过与聚烯烃系树脂颗粒的弯曲刚性测定相同的方法来测定该聚烯烃系树脂(a),并将测得的值作为聚烯烃系树脂模内发泡成型体的弯曲刚性值。作为将聚烯烃系树脂模内发泡成型体变回为聚烯烃系树脂(a)的方法,可举出就聚烯烃系树脂模内发泡成型体MI的测定方法而说明了的上述(B1)~(B3)的操作。
对聚烯烃系树脂(a)所含的聚烯烃系树脂的种类已知的情况进行说明。这种情况下,可通过分析聚烯烃系树脂颗粒,来求取作为该聚烯烃系树脂颗粒原料的聚烯烃系树脂(a)中的、多种聚烯烃系树脂的混合比。另外,这种情况下,可通过分析聚烯烃系树脂发泡颗粒或聚烯烃系树脂模内发泡成型体,来求取聚烯烃系树脂(a)中的、多种聚烯烃系树脂的混合比,其中聚烯烃系树脂(a)是聚烯烃系树脂颗粒的原料,聚烯烃系树脂颗粒是聚烯烃系树脂发泡颗粒或聚烯烃系树脂模内发泡成型体的原料。
作为所述“多种聚烯烃系树脂的混合比”,例如,可举出:聚丙烯系树脂与乙烯·1-丁烯共聚物等聚乙烯系树脂低聚物的混合比率等。
〔2-2.高级脂肪酰胺(b)〕
“高级脂肪酰胺(b)”也简称为“成分(b)”。本发泡颗粒含有成分(b),则具有能够提供开裂性及冲切加工性优越的成型体这一优点(以下,也称为“成分(b)的预期效果”。)。
另外,本发泡颗粒含有成分(b),则还具有能够提供冲切加工性优越的模内发泡成型体的优点。另外,本发泡颗粒若含有成分(b)及导电性炭黑,则还具有该发泡颗粒能够提供导电性优越的模内发泡成型体的优点。并且,本发泡颗粒含有成分(b),则还具有能够提供品质及脱模性优越的成型体的优点。
高级脂肪酰胺(b)优选以碳数10~25的高级脂肪酸为原料来形成。作为这种高级脂肪酰胺(b),例如,可使用饱和脂肪酰胺、不饱和脂肪酰胺或双脂肪酰胺。若成分(b)是以碳数10以上的高级脂肪酸为原料来形成,则本发泡颗粒含有成分(e)时,成分(b)与成分(e)之间的相溶性良好。结果,例如,具有能充分发挥成分(b)的预期效果的优点。碳数25以下的高级脂肪酸较易获得,因此,以碳数25以下的高级脂肪酸为原料来形成的成分(b)比较实用。
具体而言,作为可较好地用作高级脂肪酰胺(b)的饱和脂肪酰胺,可举出月桂酰胺、棕榈酰胺、硬脂酰胺、二十二酸酰胺等。作为可较好地用作高级脂肪酰胺(b)的不饱和脂肪酰胺,可举出芥酸酰胺、油酸酰胺、巴惟酸酰胺、反油酸酰胺等。作为可较好地用作高级脂肪酰胺(b)的双脂肪酰胺,可举出亚甲基双硬脂酰胺、亚甲基双月桂酰胺、乙撑双硬脂酰胺、乙撑双月桂酰胺、亚甲基双油酸酰胺、亚甲基双芥酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、乙撑双芥酸酰胺等。这些高级脂肪酰胺可使用1种或组合使用2种以上。
这些高级脂肪酰胺中,由于成分(b)的预期效果更佳,因此可优选使用硬脂酰胺、二十二酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、乙撑双芥酸酰胺、油酸酰胺及芥酸酰胺。
本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的成分(b)的含量为0.1重量份以上且低于2.5重量份。成分(b)的所述含量(i)若低于0.1重量份,则成分(b)的预期效果降低,(ii)若为2.5重量份以上,则成分(b)在本成型体中的渗出(泄漏)可能过多。因此,不优选成分(b)的所述含量在上述范围外。成分(b)的所述含量优选为0.2重量份以上且低于2.0重量份,更优选为0.5重量份以上且低于1.5重量份,进而优选为0.7重量份以上且低于1.3重量份,尤其优选为0.8重量份以上且低于1.2重量份。
〔2-3.乙烯系共聚物(c)〕
“乙烯系共聚物(c)”也简称为“成分(c)”。本发泡颗粒含有成分(c),则具有能够提供开裂性及冲切加工性优越的成型体这一优点(以下,也称为“成分(c)的预期效果”。)。但是,乙烯系共聚物(c)是除聚烯烃系树脂(a)之外的共聚物。
另外,本发泡颗粒含有成分(c),则能够轻减由成分(b)引起的发泡颗粒气泡径的微细化。结果,本发泡颗粒还具有无色度不匀且着色性优越的优点。另外,结果,本发泡颗粒还具有能够提供无色度不匀且着色性优越的模内发泡成型体的优点。并且,本发泡颗粒含有成分(c),则还具有能够提供品质及脱模性优越的成型体的优点。
成分(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)、及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
成分(c)可如下解释:成分(c)是由含有乙烯(c1)及至少2种乙烯基单体(c2)的组合物聚合而得到的共聚物,其中所述乙烯基单体(c2)选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。这里,“由组合物聚合而得到的共聚物”这一记载并不限定聚合方法。也就是说,乙烯系共聚物(c)可以是由乙烯(c1)与上述选出的至少2种乙烯基单体(c2)形成的无规共聚物、嵌段共聚物或枝接共聚物。
作为成分(c)的具体例子,可举出除聚烯烃系树脂(a)之外的:乙烯·甲基丙烯酸甲酯·丙烯酸丁酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸甲酯·甲基丙烯酸硬脂酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯·苯乙烯共聚物、及乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物等。这些成分(c)可仅使用1种,或组合使用2种以上。
作为成分(c),上述之中,从(i)极性显著改变的观点、(ii)充分发挥预期效果的观点、及(iii)能够轻减由成分(b)引起的发泡颗粒气泡径的微细化的观点来看,可较好使用乙烯·丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯·苯乙烯共聚物、及乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物,可更好使用乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
乙烯系共聚物(c)优选是,由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物。具体而言,优选是,将用来构成侧链的共聚物枝接聚合至用来构成主链的共聚物所构成的枝接共聚物。所述方案的优点在于,具有易于抑制本成型体中的成分(b)的过度渗出的倾向。
“易于抑制成分(b)的过度渗出的倾向”也称为“易于轻减成分(b)的过度渗出的倾向”。
对乙烯系共聚物(c)是由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物的情况(称为情况B)进行说明。情况B中,用来构成主链的共聚物优选为选自乙烯·(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、及乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物中的1种以上,理由在于这些共聚物与聚烯烃系树脂(a)的亲和性优越。情况B中,用来构成侧链的共聚物优选为选自(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物、及(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯·苯乙烯共聚物中的1种以上,理由在于这些共聚物与成分(b)的亲和性优越。情况B中,将用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物的组合表记为“用来构成主链的共聚物/用来构成侧链的共聚物”。情况B中,作为用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物的组合,优选乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物/(甲基)丙烯酸甲酯·(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯·苯乙烯共聚物、及乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物/(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。根据该方案,得到的发泡颗粒具有成分(c)的预期效果更佳的优点。另外,通过所述方案,得到的发泡颗粒可能具有以下优点:能够更加轻减由成分(b)引起的气泡径的微细化,结果,能够得到无色度不匀且着色性优越的发泡颗粒及模内发泡成型体。
由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物可通过以下方法(i)或(ii)来制造:(i)将用来构成侧链的共聚物,相对于用来构成主链的共聚物进行枝接化反应;或(ii)使用来形成侧链共聚物(用来构成侧链的共聚物)的单体,相对于用来构成主链的共聚物进行枝接化反应。所述(ii)也可以说成:将用来形成侧链共聚物(用来构成侧链的共聚物)的组合物中所含的单体,相对于用来构成主链的共聚物进行枝接化反应。
由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物的制造方法不限定为上述方法,可使用公知的方法。作为该枝接共聚物的制造方法,例如,可采用日本特开2000-265046、日本特开2014-201601及日本特开2015-131949等所述的方法。另外,作为由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物,例如,可使用日油株式会社制造的Modiper(注册商标)A5300等。
乙烯系共聚物(c)可以是无规共聚物。无规共聚物的制造方法并无特别限定,可使用公知的方法。作为该无规共聚物的制造方法,例如,可采用国际公布WO2011/136092所述的方法。
本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的成分(c)的含量为0.01重量份以上且5.00重量份以下。成分(c)的所述含量(i)若低于0.01重量份,则成分(c)的预期效果降低,(ii)若高于5.00重量份,则存在本成型体的熔合性及机械性物性降低的趋势。
另外,成分(c)的所述含量若低于0.01重量份,则(i)由成分(c)所带来的轻减气泡径的微细化的效果可能变差,(ii)由成分(b)带来的提高冲切加工性等的效果可能变差,并且(iii)可能无法抑制发泡颗粒的色度不匀,从而使发泡颗粒的着色性变差。
因此,相对于成分(a)100重量份的成分(c)的所述含量不优选在0.01重量份以上且5.00重量份以下这一范围外。成分(c)的所述含量优选为0.05重量份以上且5.00重量份以下,更优选为0.07重量份以上、4.50重量份以下,进而优选为0.10重量份以上、4.00重量份以下,尤其优选为0.15重量份以上、4.00重量份以下。
〔2-4.共聚物(d)〕
本发泡颗粒优选还含有共聚物(d),该共聚物(d)含有源于乙烯的结构单元(d1)、及源于至少1种乙烯基单体的至少1种结构单元(d2)。但是,共聚物(d)是除聚烯烃系树脂(a)之外的共聚物,并且是除乙烯系共聚物(c)之外的共聚物。本说明书中,“共聚物(d)”也简称为“成分(d)”。若本发泡颗粒还含有成分(d),则具有易于抑制本成型体中的成分(b)的过度渗出的倾向(以下,也称为“成分(d)的预期效果”。)。
成分(d)可如下解释:本发泡颗粒优选还含有由包含乙烯(d1’)及至少1种乙烯基单体(d2’)的组合物聚合而得到的共聚物(d)。这里,“由组合物聚合而得到的共聚物”这一记载并不限定聚合方法。也就是说,共聚物(d)可以是乙烯(d1’)和至少1种乙烯基单体(d2’)的无规共聚物、嵌段共聚物、或枝接共聚物。另外,源于乙烯(d1’)的结构单元是结构单元(d1),源于乙烯基单体(d2’)的结构单元是结构单元(d2)。
作为成分(d)的具体例子,可举出除聚烯烃系树脂(a)及乙烯系共聚物(c)之外的:乙烯·丙烯酸共聚物、乙烯·丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·丙烯酸异丁酯共聚物、乙烯·丙烯酸正丁酯共聚物、乙烯·丙烯酸2-乙基己酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯·马来酸酐共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯·甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯·甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物或它们的皂化物等。这些成分(d)可仅使用1种,或组合使用2种以上。
能够用来构成结构单元(d2)的至少1种乙烯基单体优选为具有碳数1~4的低级烷基的(甲基)丙烯酸酯或乙酸乙烯酯。包含这种源于至少1种乙烯基单体的至少1种结构单元(d2)、及源于乙烯的结构单元(d1)的成分(d)能够使本发泡颗粒的极性显著改变。作为具有所述方案的成分(d),具体而言,可举出乙烯·丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·丙烯酸正丁酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物或它们的皂化物。
也可以说至少1种所述乙烯基单体(d2’)优选为具有碳数1~4的低级烷基的(甲基)丙烯酸酯或乙酸乙烯酯。由包含这样的至少1种所述乙烯基单体(d2’)和所述乙烯(d1’)的组合物聚合而得到的成分(d)能够使发泡颗粒的极性显著改变。
本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的成分(d)的含量优选为0.2重量份以上、5.0重量份以下,更优选为0.5重量份以上、4.5重量份以下,进而优选为1.00重量份以上、4.5重量份以下,尤其优选为1.00重量份以上、4.00重量份以下。成分(d)的所述含量(i)若为0.2重量份以上,则能够充分得到成分(d)的预期效果,(ii)若为5.0重量份以下,则具有本成型体的机械性强度不降低的优点。
〔2-5.烯烃系弹性体(e)〕
本发泡颗粒优选还含有烯烃系弹性体(e)。通过所述方案,具有如下优点(以下,也称为“成分(e)的预期效果”):(i)能够得到弹性恢复率高的发泡颗粒的,及/或(ii)能够得到更佳的成分(b)的预期效果。但是,烯烃系弹性体(e)是除聚烯烃系树脂(a)之外的弹性体。本说明书中,“烯烃系弹性体(e)”也简称为“成分(e)”。
另外,本发泡颗粒含有成分(e),则具有本发泡颗粒的弹性恢复率较高的优点,及/或能够提供冲切加工性更优越的模内发泡成型体的优点。
作为成分(e),可举出除所述聚烯烃系树脂(a)之外的、以下的(i)~(iii)等:(i)乙烯·α-烯烃共聚橡胶;(ii)乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶;以及(iii)由主链和侧链所构成的枝接共聚物。这里,所述(iii)枝接共聚物中,用来构成主链的主成分是乙烯·α-烯烃共聚橡胶、及/或乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶等,用来构成侧链的主成分是含有源于至少1种乙烯基系单体(也称为乙烯基单体。)的至少1种结构单元的乙烯基聚合物。另外,所述(iii)枝接共聚物可如下解释:(iii)枝接共聚物中,用来构成主链的主成分是乙烯·α-烯烃共聚橡胶、及/或乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶等,且用来构成侧链的主成分是由含有至少1种乙烯基系单体(也称为乙烯基单体)的组合物形成的乙烯基聚合物。另外,所述(iii)中的乙烯基聚合物可以是均聚物或共聚物。
作为所述α-烯烃,可举出丙稀、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、2-甲基-1-丙稀、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯等。这些α-烯烃可仅使用1种,或混合使用2种以上。另外,作为所述非共轭二烯(非共轭二烯化合物),可举出二环戊二烯、1,4-己二烯、环辛二烯、亚甲基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯等。这些非共轭二烯可仅使用1种,或混合使用2种以上。
作为乙烯·α-烯烃共聚橡胶的具体例子,可举出乙烯·丙稀共聚橡胶、乙烯·1-丁烯共聚橡胶、乙烯·1-己烯共聚橡胶、乙烯·1-辛烯共聚橡胶等。这些之中,乙烯·丙稀共聚橡胶及乙烯·1-辛烯共聚橡胶能够得到更佳的成分(e)的预期效果,因此尤其优选。这些乙烯-α-烯烃共聚橡胶可仅使用1种,或组合使用2种以上。
另外,所述乙烯·丙稀共聚橡胶及所述乙烯·1-辛烯共聚橡胶能够得到弹性恢复率高及/或冲切加工性更优越的模内发泡成型体,因此尤其优选。
另外,作为乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶的具体例子,优选乙烯·1-丁烯·非共轭二烯共聚橡胶及乙烯·丙稀·非共轭二烯共聚橡胶,尤其优选乙烯·丙稀·亚乙基降冰片烯共聚橡胶及乙烯·丙稀·二环戊二烯共聚橡胶。成分(e)若为这些共聚橡胶,则(i)能够得到更佳的成分(e)的预期效果。另外,这些乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶可仅使用1种,或组合使用2种以上。另外,可将1种以上这些乙烯·α-烯烃共聚橡胶、与1种以上这些乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶组合使用。
另外,由于能够得到弹性恢复率高、及/或冲切加工性更优越的模内发泡成型体,因此,作为乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶,优选乙烯·1-丁烯·非共轭二烯共聚橡胶及乙烯·丙稀·非共轭二烯共聚橡胶,尤其优选乙烯·丙稀·亚乙基降冰片烯共聚橡胶及乙烯·丙稀·二环戊二烯共聚橡胶。
作为成分(e),可使用由主链和侧链所构成的枝接共聚物,其中,该主链以上述乙烯·α-烯烃共聚橡胶、及上述乙烯·α-烯烃·非共轭二烯共聚橡胶等为主成分,该侧链以包含源于至少1种乙烯基系单体的至少1种结构单元的乙烯基聚合物为主成分。
成分(e)可如下解释:可将由主链和侧链所构成的枝接共聚物用作成分(e),该主链以上述乙烯·α-烯烃共聚橡胶、及上述乙烯·α-烯烃-非共轭二烯共聚橡胶等为主成分,该侧链以由含有至少1种乙烯基系单体的组合物形成的乙烯基聚合物为主成分。
作为所述乙烯基单体,优选为选自烷基链碳数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有酸基的乙烯基单体、具有羟基的乙烯基单体、具有环氧基的乙烯基单体、具有氰基的乙烯基单体、及苯乙烯的至少1种单体。
进而具体而言,作为所述乙烯基单体,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙稀腈、苯乙烯、丙稀、辛烯等。
这些乙烯基单体之中,从与成分(b)的相互作用大,且较易调整成分(b)的表面转移性的观点来看,尤其优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙稀腈、苯乙烯等。另外,成分(b)的表面转移性是指成分(b)转移到最终得到的本成型体的表面的程度。成分(b)的表面转移性能够影响成分(b)的预期效果。
也可以说成分(b)的表面转移性可能影响由成分(b)带来的提高冲切加工性等效果。
本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的成分(e)的含量优选为0.2重量份以上、5.0重量份以下,更优选为0.5重量份以上、4.5重量份以下,进而优选为1.00重量份以上、4.5重量份以下,尤其优选为1.00重量份以上、4.00重量份以下。成分(e)的所述含量(i)若为0.2重量份以上,则能充分得到成分(e)的预期效果,(ii)若为5.0重量份以下,则具有本成型体的机械性强度不降低的优点。
〔2-6.丙烯酸酯系共聚物(f)〕
本发泡颗粒优选还含有丙烯酸酯系共聚物(f)。所述方案的优点在于,具有易于抑制本成型体中的成分(b)的过度渗出的倾向(以下,也称为“成分(f)的预期效果”。)。但是,丙烯酸酯系共聚物(f)是除乙烯系共聚物(c)之外的共聚物。本说明书中,“丙烯酸酯系共聚物(f)”也简称为“成分(f)”。从与成分(c)的亲和性的观点来看,优选成分(f)为除乙烯系共聚物(c)之外的共聚物,并且,成分(f)是含有分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元的共聚物,该乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
成分(f)可如下解释:从与成分(c)的亲和性的观点来看,优选成分(f)是由含有至少2种乙烯基单体的组合物聚合而得到的共聚物,该乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的成分(f)的含量优选为0.01重量份以上、2.00重量份以下,更优选为0.10重量份以上、1.50重量份以下,进而优选为0.50重量份以上、1.50重量份以下,尤其优选为0.80重量份以上、1.20重量份以下。成分(f)的所述含量(i)若为0.01重量份以上,则能够充分得到成分(f)的预期效果,(ii)若为2.00重量份以下,则具有本成型体的机械性强度不降低的优点。
〔2-7.着色剂(g)〕
本发泡颗粒还可含有着色剂(g)。“着色剂(g)”也简称为“成分(g)”。发泡颗粒含有成分(g),则可着色为任意色度。
作为所述着色剂(g),并无特别限定。作为所述着色剂(g),例如,可举出炭黑、群青、花青系颜料、偶氮系颜料、喹吖啶酮系颜料镉黄、氧化铬、氧化钛、苝系颜料、蒽醌系颜料等。这些着色剂(g)可仅使用1种,或组合使用2种以上。作为着色剂(g),由于能够得到色度不匀较少且着色性优越的成型体,因此这些之中,优选炭黑。
可以说,作为成分(g),由于炭黑对模内发泡成型体中的色度不匀的改善效果及提高着色性的效果优越,因此优选炭黑。
炭黑的一次粒径并无限定。炭黑的一次粒径优选大于0nm且为50nm以下,更优选为10nm以上50nm以下。若使用所述方案的炭黑作为着色剂(g),则能够得到色度不匀更少且着色性优越的成型体。
可以说,若使用一次粒径大于0nm且为50nm以下的炭黑作为成分(g),则尤其能够发挥对模内发泡成型体的色度不匀的改善效果及对着色性(黑色度)的提高效果。
本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的着色剂(g)的含量优选为0.01重量份以上、10.00重量份以下,更优选为0.05重量份以上、9.00重量份以下,进而优选为0.10重量份以上、8.00重量份以下。着色剂(g)的所述含量(i)若为0.01重量份以上,则能够充分发挥由着色剂(g)带来的着色效果,(ii)若为10.00重量份以下,则具有本成型体的机械性强度不降低的优点。
这样的着色剂(g)可在制造聚烯烃系树脂颗粒时直接添加到后述的共混物或聚烯烃系树脂组合物,或者预先使另一种树脂以高浓度含有着色剂(g),从而形成母料,再将该母料树脂添加到共混物或聚烯烃系树脂组合物。制作母料树脂时所用的树脂优选聚烯烃系树脂。
若将本成型体用于汽车部件等,则在要求机械性强度的同时,还要求黑色度(高级感)。这种情况下,优选着色剂(g)为炭黑。另外,这种情况下,本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的着色剂(g)的含量优选为1重量份以上、7重量份以下,尤其优选为3重量份以上、5重量份以下。
如上所述,对用来制造需要黑色度(高级感)的模内发泡成型体的发泡颗粒进行说明。可以说,该发泡颗粒中,成分(g)是炭黑,并且,发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的成分(g)的含量优选为1.00重量份以上、7.00重量份以下,更优选为2.00重量份以上、7.00重量份以下,更优选为3.00重量份以上、7.00重量份以下,进而优选为3.00重量份以上、6.00重量份以下,尤其优选为3重量份以上、5重量份以下。还优选的方案是:该发泡颗粒中,成分(g)是炭黑,并且,发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的成分(g)的含量为3.00重量份以上、10.00重量份以下。
〔2-7.其他添加剂〕
本发泡颗粒在上述成分(a)~(g)的基础上,可进一步任意含有其他添加剂。作为其他添加剂,可举出吸水性物质、发泡核剂、抗静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、光稳定剂、结晶核剂、导电剂、滑剂等。这样的其他添加剂可在制造聚烯烃系树脂颗粒时直接添加到后述的共混物或聚烯烃系树脂组合物,或者预先使另一种树脂以高浓度含有该添加剂,从而形成母料,再将该母料树脂添加到共混物或聚烯烃系树脂组合物。制作母料树脂时所用的树脂优选聚烯烃系树脂。
在制造本发泡颗粒时,所述吸水性物质用于增加聚烯烃系树脂颗粒中的含浸水分量。制造聚烯烃系树脂发泡颗粒时使用吸水性物质,则可以赋予聚烯烃系树脂颗粒以发泡性,当使用水作为发泡剂时,这种赋予发泡性的效果尤其显著。
作为本发明的一实施方式可使用的吸水性物质,例如,可举出甘油、双甘油、聚乙二醇、C12~C18的脂肪醇类(例如,季戊四醇、鲸蜡醇、硬酯醇)、三聚氰胺、异氰尿酸、三聚氰胺与异氰尿酸的缩合物、硼酸锌等。这些吸水性物质可仅使用1种或并用2种以上。
这些之中,由于与成分(a)的亲和性良好,因此优选甘油、及聚乙二醇。
上述吸水性物质之中,从不会促使发泡颗粒的平均气泡径发生微细化且与成分(a)的亲和性良好的观点来看,优选甘油、及聚乙二醇。
本发泡颗粒中的、相对于成分(a)100重量份的吸水性物质的含量优选为0.01重量份以上、1.00重量份以下,更优选为0.05重量份以上、0.70重量份以下,进而优选为0.10重量份以上、0.60重量份以下。吸水性物质的所述含量(i)若为0.01重量份以上,则能够充分得到由吸水性物质带来的赋予发泡性的效果,(ii)若添加量为1.00重量份以下,则得到的发泡颗粒不收缩。另外,本发泡颗粒中的吸水性物质的含量也称为本发泡颗粒的制造中的吸水性物质的使用量。
所述发泡核剂是制造本发泡颗粒时可使用的物质,并且是聚烯烃系树脂颗粒发泡时可成为发泡核的物质。制造聚烯烃系树脂发泡颗粒时,优选使用发泡核剂,换言之,本发泡颗粒优选含有发泡核剂。
作为本发明的一实施方式中可使用的发泡核剂,例如,可举出二氧化硅(silica)、硅酸盐、氧化铝、硅藻土、碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙、长石磷灰石、硫酸钡等。作为硅酸盐,例如,可举出滑石、硅酸镁、高岭土、埃洛石、地开石、硅酸铝、沸石等。另外,这些发泡核剂可仅使用1种或并用多种。
从平均气泡径的均匀性的观点来看,相对于聚烯烃系树脂(a)100重量份,本发泡颗粒中的发泡核剂的含量优选为0.005重量份以上2.000重量份以下,更优选为0.010重量份以上1.000重量份以下,最优选为0.030重量份以上0.500重量份以下。另外,本发泡颗粒中的发泡核剂的含量也称为本发泡颗粒的制造中的发泡核剂的使用量。
〔2-8.平均气泡径〕
本发泡颗粒的平均气泡径并无特别限定,优选超过120μm且为380μm以下,更优选超过120μm且为360μm以下,更优选超过125μm且为360μm以下,更优选超过125μm且为350μm以下,更优选超过125μm且为340μm以下,更优选超过130μm且为340μm以下,更优选超过130μm且为330μm以下,更优选超过140μm且为330μm以下,更优选超过140μm且为300μm以下,更优选超过140μm且为270μm以下,更优选超过140μm且为250μm以下,进而优选超过140μm且为230μm以下,尤其优选超过140μm且为200μm以下。本发泡颗粒的平均气泡径可超过120μm且为350μm以下,超过125μm且为300μm以下,超过130μm且为200μm以下。本发泡颗粒的平均气泡径若超过120μm,则该发泡颗粒能够提供无色度不匀、着色性优越且压缩强度优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。本发泡颗粒的平均气泡径若为380μm以下,则具有模内发泡成型体的成型周期不会变长且生产性良好的优点。这里,成型周期是指:使用聚烯烃系树脂发泡颗粒来进行模内发泡成型,从而得到聚烯烃系树脂模内成型体时,从模内发泡成型开始到将所得到的成型体从模具脱模从而结束成型的时间。
〔3.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕
本发泡颗粒的制造方法并无特别限定,例如,可举出以下制造方法。本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法包括如下工序:将聚烯烃系树脂颗粒、水系分散介质及无机系发泡剂在耐压容器中混合,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒及所述无机系发泡剂分散在所述水系分散介质中而成的分散液;以及使所述耐压容器内的温度及压力上升后,将所述耐压容器内的所述分散液排放到压力低于该压力容器内压的区域,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒发泡而成的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述聚烯烃系树脂颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述聚烯烃系树脂(a)的基于JISK7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)、及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,该乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
“本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法”也简称为“本发泡颗粒的制造方法”。本发泡颗粒的制造方法中,将聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)、及乙烯系共聚物(c)也分别称为成分(a)、成分(b)、及成分(c)。
本发泡颗粒的制造方法具有所述方案,因此,能够提供从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减且强度优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
本发泡颗粒的制造方法具有所述方案,因此,尽管含有高级脂肪酰胺,但也能轻减气泡径的微细化,从而能够提供具有预期的气泡径(例如,平均气泡径超过120μm且为350μm以下)的聚烯烃系树脂发泡颗粒。结果,所得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒能够在进一步含有着色剂的情况下也提供无色度不匀且着色性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
根据具有所述方案的聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法,还能够提供一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能够提供品质及脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
本发泡颗粒的制造方法可较好地用来制造〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的发泡颗粒。换言之,根据本发泡颗粒的制造方法,能够制造〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的发泡颗粒。
〔3-1.聚烯烃系树脂颗粒的制造方法〕
制造本发泡颗粒时,首先可进行制造聚烯烃系树脂颗粒的工序(造粒工序),该聚烯烃系树脂颗粒由作为基材树脂的聚烯烃系树脂形成。
本发泡颗粒的制造方法中,作为聚烯烃系树脂颗粒可含有的成分(a)、成分(b)及成分(c),可使用与〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的成分(a)、成分(b)及成分(c)分别相同的成分。作为本发泡颗粒的制造方法中的成分(a)、成分(b)及成分(c)的形态,可分别适当援用〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目中成分(a)、成分(b)及成分(c)项目所述的形态。本发泡颗粒的制造方法中,聚烯烃系树脂颗粒可任意分别含有〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的成分(d)、成分(e)、成分(f)、成分(g)及其他添加剂。
作为制造聚烯烃系树脂颗粒的方法,可举出使用挤出机的方法。具体而言,例如,可通过以下(1)~(5)的步骤来制备聚烯烃系树脂颗粒:(1)将成分(a)、成分(b)及成分(c)、以及根据需要从成分(d)、成分(e)、成分(f)、成分(g)及其他添加剂选出的1种以上共混而制成共混物,(2)将该共混物投入挤出机进行熔融混炼而制成聚烯烃系树脂组合物,(3)将聚烯烃系树脂组合物从挤出机所具备的模口挤出,(4)通过使挤出的聚烯烃系树脂组合物从水中通过等进行冷却而固化,然后,(5)用刀具将已固化的聚烯烃系树脂组合物切碎成圆柱形、椭圆形、球形、立方体形、长方体形等预期形状。或者也可以在步骤(3)中,将熔融混炼了的聚烯烃系树脂组合物从挤出机所具备的模口中直接挤出到水中,并紧接着裁断成颗粒形状,由此进行冷却、固化。这样,通过将共混物进行熔融混炼能够得到更均匀的聚烯烃系树脂颗粒。
另外,为了使成分(b)更均匀地分散在聚烯烃系树脂颗粒中,可将成分(b)与从成分(c)、成分(d)、成分(e)、成分(f)及成分(g)选出的至少1种成分预先用挤出机熔融混炼从而制备混合物。例如,可举出将成分(b)及成分(c)预先用挤出机熔融混炼从而制备混合物,或者将成分(b)、成分(c)、成分(d)、成分(e)、成分(f)及成分(g)预先用挤出机熔融混炼从而制备混合物等。可以将该混合物与成分(a)和根据需要而用的其他成分及/或其他添加剂熔融混炼从而制备聚烯烃系树脂组合物。
如上得到的聚烯烃系树脂颗粒的一粒的重量优选为0.2mg/粒以上10mg/粒以下,更优选为0.5mg/粒以上5mg/粒以下。聚烯烃系树脂颗粒的一粒的重量若低于0.2mg/粒,则存在聚烯烃系树脂颗粒的操作性降低的趋势,若超过10mg/粒,则存在模内发泡成型工序中的模具填充性降低的趋势。
〔3-2.聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法〕
可使用如上得到的聚烯烃系树脂颗粒来制造本发泡颗粒。本发泡颗粒的制造方法包括:得到含有聚烯烃系树脂颗粒的分散液的工序、以及得到聚烯烃系树脂发泡颗粒的工序。所述得到分散液的工序具体包括以下工序(i)及(ii):(i)将各预定量的所述聚烯烃系树脂颗粒、水系分散介质及无机系发泡剂、和任意采用的分散剂及分散助剂容纳在耐压容器中,(ii)搅拌这些原料,从而在耐压容器内得到由聚烯烃系树脂颗粒及无机系发泡剂分散在水系分散介质中而成的分散液。在得到分散液的工序之后的得到聚烯烃系树脂发泡颗粒的工序具体包括以下工序(iii)~(v):(iii)在装有分散液的耐压容器中,将耐压容器内的温度升温至预定的温度(至少为聚烯烃系树脂颗粒的软化点温度以上),并且,将耐压容器内的压力升压至预定压力,然后,(iv)根据需要,将耐压容器内升温后的温度保持超过0分钟且120分钟以下,(v)然后,将耐压容器内的分散液排出至压力低于耐压容器的内压的区域,由此使聚烯烃系树脂颗粒发泡,从而得到聚烯烃系树脂发泡颗粒。
将这样由聚烯烃系树脂颗粒制造聚烯烃系树脂发泡颗粒的工序称为“一次发泡工序”,将得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒称为“一次发泡颗粒”。
这里,将耐压容器内的温度升温至聚烯烃系树脂颗粒的软化点温度以上时,从制造本发泡颗粒时确保发泡颗粒的发泡性的观点来看,升温温度优选在聚烯烃系树脂(a)的熔点-20℃而得的温度值以上、且聚烯烃系树脂(a)的熔点+10℃而得的温度值以下,或者优选为聚烯烃系树脂颗粒的熔点-20℃而得的温度值~聚烯烃系树脂颗粒的熔点+10℃而得的温度值的这一范围内的某个温度。但可根据作为原料的聚烯烃系树脂(a)的种类、及/或、聚烯烃系树脂发泡颗粒的预期发泡倍率等来适当确定升温温度。
术语“升温温度”是指升温后的温度,并且是(v)将耐压容器内的分散液排放至压力低于耐压容器内压的区域时的、容器内的温度。“升温温度”也称为“发泡温度”。
另外,聚烯烃系树脂颗粒的熔点通过与聚烯烃系树脂相同的方法测得。
另外,作为比耐压容器的内压低的压力,优选为大气压。
将耐压容器内的分散液排放至压力低于耐压容器内压的区域时的、容器内的压力也称为发泡压力。
本发泡颗粒的制造方法还可包括将容器内的温度加热(升温)至发泡温度的工序、及/或、将容器内的压力升压至发泡压力的工序。
作为本发明的一实施方式所用的水系分散介质,优选仅使用水。作为水系分散介质,还可以使用通过向水中添加甲醇、乙醇、乙二醇、甘油等而得到的分散介质。
相对于聚烯烃系树脂(a)100重量份,本发明的一实施方式所用的分散液中的水系分散介质的使用量优选为100重量份以上400重量份以下。水系分散介质的使用量若为400重量份以下,则生产性不会降低,若为100重量份以上,则分散液的稳定性不会降低(换言之,聚烯烃系树脂颗粒的分散良好)。
作为本发明的一实施方式所用的分散剂,例如,可列举磷酸三钙、磷酸三镁、碱式碳酸镁、碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石、粘土等无机系分散剂。这些可仅使用1种或并用2种以上。
本发明的一实施方式中,为了提高耐压容器内的分散液的稳定性,优选进一步使用分散助剂。作为分散助剂,例如,可举出十二烷基苯磺酸钠、链烷磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、α-烯烃磺酸钠等。这些可仅使用1种或并用2种以上。
相对于聚烯烃系树脂(a)100重量份,本发明的一实施方式所用的分散液中的分散剂的使用量优选为0.01重量份以上3.00重量份以下。分散剂的使用量(i)若为0.01重量份以上,则不会引起聚烯烃系树脂颗粒分散差,(ii)若为3.00重量份以下,则使用得到的发泡颗粒进行模内发泡成型时,不会引起聚烯烃系树脂发泡颗粒之间的熔合较差。
相对于聚烯烃系树脂100重量份,本发明的一实施方式所用的分散液中的分散助剂的使用量优选为0.001重量份以上0.200重量份以下。分散助剂的使用量在所述范围内,则不会引起聚烯烃系树脂颗粒分散较差。
若分散液的稳定性较低,则耐压容器中,多个聚烯烃系树脂颗粒彼此之间可能粘合或成块。结果,可能(i)得到粘合了的聚烯烃系树脂发泡颗粒,(ii)耐压容器中残留有聚烯烃系树脂颗粒的块,因此不能生产聚烯烃系树脂发泡颗粒,或者(iii)聚烯烃系树脂发泡颗粒的生产性降低。
作为本发明的一实施方式所用的无机系发泡剂,例如,可举出水、二氧化碳、氮气、空气(氧气、氮气、二氧化碳的混合物)等。这些可仅使用1种或并用2种以上。从适当提高塑化效果并且在制造本发泡颗粒时易于提高发泡颗粒的发泡性的观点来看,这些发泡剂之中优选二氧化碳。
尤其是在传统技术中,当使用二氧化碳来作为发泡剂时,发泡颗粒的平均气泡径较易出现微细化,但是,根据本发明的一实施方式,即使使用二氧化碳,也能够抑制发泡颗粒的气泡径的微细化,有望改善色度不匀并提高着色性。
本发明的一实施方式中,无机系发泡剂的使用量并无限定,可以根据聚烯烃系树脂发泡颗粒的预期发泡倍率来适当使用,通常相对于聚烯烃系树脂(a)100重量份,无机系发泡剂的使用量优选为1重量份以上10重量份以下。
若使用水来作为无机系发泡剂,则可将耐压容器中的分散液中的水用作无机系发泡剂。具体而言,若将分散液中的水用作无机系发泡剂,则优选聚烯烃系树脂颗粒预先含有吸水性物质。由此,聚烯烃系树脂颗粒容易地吸收耐压容器中的分散液中的水,结果,水可以容易地用作发泡剂。
本发泡颗粒的制造方法所使用的耐压容器并无特别限定。耐压容器能够承受在制造聚烯烃系树脂发泡颗粒时设定的耐压容器内的压力(例如,发泡压力)、及耐压容器内的温度(例如,发泡温度)即可。作为耐压容器例如,可举出高压釜型耐压容器。
另外,存在一种为了得到发泡倍率较高的聚烯烃系树脂发泡颗粒,而增加在一次发泡工序中的无机系发泡剂的使用量的方法(以下,称为方法1)。另外,作为方法1之外的方法,可采用在一次发泡工序中得到倍率较低(发泡倍率2倍~35倍左右)的聚烯烃系树脂发泡颗粒(一次发泡颗粒),然后,通过将得到的一次发泡颗粒再次发泡来提高发泡倍率的方法(以下,称为方法2)。本说明书中,发泡倍率是真倍率,根据发泡前的聚烯烃系树脂(a)的密度、以及聚烯烃系树脂发泡颗粒的重量及将聚烯烃系树脂发泡颗粒浸入水中(或浸入乙醇中)而得到的发泡颗粒体积来计算。
作为所述方法2,例如,可举出依次包括以下(i)~(iii)的方法。(i)在一次发泡工序中制造发泡倍率2倍以上35倍以下的一次发泡颗粒,(ii)将该一次发泡颗粒放入耐压容器内,在氮气、空气、二氧化碳等为0.1MPa(仪表压)以上0.6MPa(仪表压)以下的情况下进行加压处理,由此将一次发泡颗粒内的压力(以下,也称为“内压”)提高到高于常压,然后,(iii)用水蒸汽等进一步加热一次发泡颗粒以使其发泡。将如方法2这样提高一次发泡颗粒的发泡倍率的工序称为“二次发泡工序”,将方法2得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒称为“二次发泡颗粒”。
本发明的一实施方式中,考虑到二次发泡颗粒的发泡倍率,二次发泡工序中的水蒸汽的压力优选调整为0.03MPa(仪表压)以上0.20MPa(仪表压)以下。
二次发泡工序中的水蒸汽的压力若为0.03MPa(仪表压)以上,则存在易于提高发泡倍率的趋势,若为0.20MPa(仪表压)以下,则得到的二次发泡颗粒彼此之间粘合的可能性降低。另外,若二次发泡颗粒彼此之间粘合,则得到的二次发泡颗粒可能不能用于随后的模内发泡成型。
浸渗于一次发泡颗粒的氮气、空气、二氧化碳等的内压优选考虑二次发泡颗粒的发泡倍率和二次发泡工序的水蒸气压力而适当地变化,优选为0.2MPa以上(绝对压)0.6MPa以下(绝对压)。
浸渗于一次发泡颗粒的氮气、空气、二氧化碳等的内压若为0.2MPa(绝对压)以上,则无需为了提高发泡倍率而使用高压力的水蒸气,其结果是二次发泡颗粒发生粘合的可能性降低。浸渗于一次发泡颗粒的氮气、空气、二氧化碳等的内压若为0.6MPa(绝对压)以下,则二次发泡颗粒发生连泡化的可能性降低。其结果是最终得到的模内发泡成型体的压缩强度等刚性发生降低的可能性较低。“连泡化”也称为“气泡的连通化”。
考虑到使用聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型时在模具中的填充性,本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的形状优选为球形或大致球形,但并不限于这些。例如,为了对聚烯烃系树脂模内发泡成型体赋予吸音性和/或透水性,有时要刻意制造具有空隙的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。这样的情况下可使用圆柱形、椭圆形、立方体形、筒形(管状)的聚烯烃系树脂发泡颗粒。
在本发明的一实施方式中,聚烯烃系树脂发泡颗粒为球形或大致球形的情况下的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均直径(也称为平均粒径)没有特别限制。本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均直径根据发泡前的聚烯烃系树脂颗粒的大小和发泡倍率等而变化,优选为0.5mm以上10mm以下,更优选为1mm以上7mm以下,进而优选为2mm以上5mm以下。这里,聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均直径是对任意20个聚烯烃系树脂发泡颗粒测定而得到的直径的算术平均值。
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均直径(i)若为0.5mm以上,则存在使用该聚烯烃系树脂发泡颗粒来进行模内发泡成型时的加工性良好的优点,(ii)若为10mm以下,则存在使用该聚烯烃系树脂发泡颗粒来进行模内发泡成型时的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的成型体形状不受限制的优点。成型体形状受限制例如是指无法制造具有薄壁部的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的情况等。
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的一粒的平均重量大体与制造该聚烯烃系树脂发泡颗粒时所用的聚烯烃系树脂颗粒的一粒的重量相同。聚烯烃系树脂发泡颗粒的一粒的平均重量优选为0.1mg/粒以上100mg/粒以下,更优选为0.3mg/粒以上10mg/粒以下。这里,聚烯烃系树脂发泡颗粒的一粒的平均重量是对任意10个(10粒)聚烯烃系树脂发泡颗粒进行测定而得到的重量的算术平均值。
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒的发泡倍率优选为2倍以上60倍以下,更优选为3倍以上40倍以下。另外,从实现成型体的轻量化的观点来看,本发泡颗粒的发泡倍率优选为3倍以上34倍以下,更优选为6倍以上32倍以下,进而优选为9倍以上31倍以下,尤其优选为12倍以上31倍以下。
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒优选是如下聚烯烃系树脂发泡颗粒:在利用DSC法对聚烯烃系树脂发泡颗粒进行热量测定而得到的DSC曲线中,具有2个以上的由聚烯烃系树脂带来的熔解峰。这样的具有2个以上的熔解峰的聚烯烃系树脂发泡颗粒可以通过公知的方法进行制造。
另外,聚烯烃系树脂发泡颗粒的DSC曲线是利用DSC法将5~6mg聚烯烃系树脂发泡颗粒以10℃/分钟的升温速度从40℃升温到220℃时得到的曲线。这样的DSC曲线中,根据聚烯烃系树脂颗粒有可能含有的成分(b)、成分(c)、成分(d)、成分(e)、成分(f)及成分(g)等的添加量,有时会出现由成分(b)、成分(c)、成分(d)、成分(e)、成分(f)及成分(g)各自带来的吸热峰。
〔4.聚烯烃系树脂模内发泡成型体〕
本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体(也称为本成型体)可通过常规方法,通过对聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到。本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体优选是对〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。本成型体具有所述方案,因此,从模具收取成型体时的开裂及缺损情况得到了轻减且强度优越。另外,通过所述方案,得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体具有无色度不匀且着色性优越的优点。另外,本成型体具有所述方案,因此,还具有品质及脱模性优越的优点。
对于本成型体的制造中的模内发泡成型,可以使用的模具包含能驱动的可动式上模及不能驱动的固定式下模。本成型体优选在聚烯烃系树脂模内发泡成型体的厚度方向上具有选自第一区域及第二区域的1个以上区域,该第一区域是聚烯烃系树脂模内发泡成型体中的、被模内发泡成型时所用的可动式上模占据的区域,该第二区域是可动式上模中的、被聚烯烃系树脂模内发泡成型体占据的区域。
对具有选自第一区域及第二区域的1个以上区域的成型体(以下,也称为成型体A。)进行说明。成型体A若使用常规的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则与不具有选自第一区域及第二区域的1个以上区域的成型体的制造相比,成型体A的制造过程中,通常很难从模具、尤其是可动模脱模。但成型体A若使用本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则即使成型体A具有上述形状,其脱模性也优越。
参照图1及2,对成型体A的一例进行说明。图1的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体10的斜视图。图2的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体20的斜视图。图1的(b)及图2的(b)分别是沿Z方向观察图1的(a)及图2的(a)的平面图。
图1的(a)及图2的(a)中,细实线及细虚线(以下,总称为细线。)示出由固定式下模形成的部分。粗实线及粗虚线(以下,总称为粗线。)示出由可动式上模形成的部分。固定式下模有时也称为凹模,可动式上模有时也称为凸模。另外,由固定式下模形成的部分也称为与固定式下模接触的部分,由可动式上模形成的部分也称为与可动式上模接触的部分。图1及图2中,X方向分别是聚烯烃系树脂模内发泡成型体10及20的厚度方向。聚烯烃系树脂模内发泡成型体10及20中,X方向下部由固定式下模形成,X方向上部由可动式上模形成。也就是说,可动式上模能够沿X方向驱动来可打开/关闭模具。因此,X方向可以说是模具驱动方向(可动式上模的移动方向)。
聚烯烃系树脂模内发泡成型体10具有第一区域1。如图1所示,以固定式下模和可动式上模的边界面为准来看,聚烯烃系树脂模内发泡成型体10的第一区域1是可动式上模自该边界面起占入成型体而形成的区域。换言之,第一区域1可以说是由可动式上模形成的凹部、或粗线所界定的凹部。第一区域1的尺寸及形状并无特别限定。
聚烯烃系树脂模内发泡成型体20具有第二区域2。如图2所示,以固定式下模和可动式上模的边界面为准来看,聚烯烃系树脂模内发泡成型体20的第二区域2是成型体自该边界面起占入可动式上模而形成的区域。换言之,第二区域2可以说是由可动式上模形成的凸部、或粗线所界定的凸部。第二区域2的尺寸及形状并无特别限定。
本成型体优选在聚烯烃系树脂模内发泡成型体的厚度方向上具有:第一区域,其是聚烯烃系树脂模内发泡成型体中的、被模内发泡成型时所用的可动式上模占据的区域;以及第二区域,其是可动式上模中的、被聚烯烃系树脂模内发泡成型体占据的区域。成型体的形状越复杂,则制造该成型体时,越难从模具、尤其是从可动式上模脱模。本发明的一实施方式可较好地适用于这种形状复杂的成型体。
成型体A具有至少2种厚度。“成型体的厚度”也称为“X方向上的成型体尺寸”。例如,聚烯烃系树脂模内发泡成型体10及20各自具有3种不同的厚度。本成型体中,模驱动方向(可动式上模的移动方向)上的成型体尺寸优选具有至少2种厚度,更优选具有至少3种厚度。成型体所具有的厚度种类越多,则制造该成型体时,越难从模具、尤其是从可动式上模脱模。本发明的一实施方式可较好地适用于具有多种不同厚度的成型体。
另外,本成型体优选在聚烯烃系树脂模内发泡成型体的厚度方向上具有:第一区域,其是聚烯烃系树脂模内发泡成型体中的、被模内发泡成型时所用的可动式上模占据的区域,该第一区域中的、聚烯烃系树脂模内发泡成型体最薄厚度H1优选大于0mm且为10mm以下。
对具有第一区域且第一区域中的成型体最薄厚度H1大于0mm且为10mm以下的成型体(以下,也称为成型体B。)进行说明。若使用通常的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则与制造不具有第一区域的成型体、或者具有第一区域且第一区域中的成型体最薄厚度H1大于10mm的成型体相比,成型体B的制造过程中,通常难以从模具、尤其从可动式上模脱模。若使用本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则成型体B即使具有上述形状,脱模性也优越。
参照图3及4,对成型体B的一例进行说明。图3的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体30的斜视图。图3的(b)是将图3的(a)沿A-A线切开并沿箭头方向看的截面图。图4的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体40的斜视图。图4的(b)是将图4的(a)沿B-B线切开并沿箭头方向看的截面图。
聚烯烃系树脂模内发泡成型体30具有第一区域1’,该第一区域1’占聚烯烃系树脂模内发泡成型体30的一小部分。聚烯烃系树脂模内发泡成型体40具有第一区域1’,该第一区域1’占聚烯烃系树脂模内发泡成型体40的大部分。聚烯烃系树脂模内发泡成型体30及40中,第一区域1中的成型体最薄厚度H1为10mm以下。如图3及4所示,“第一区域中的成型体厚度”可以说是与第一区域的形成位置相对应的成型体厚度。
更优选地,例如,成型体B具有第一区域,该第一区域是聚烯烃系树脂模内发泡成型体中的、被模内发泡成型时所用的可动式上模占据的区域,该第一区域位于从与厚度方向相垂直的成型体面的外周算起向内侧隔开5mm以上的内侧部分(成型体内面侧),并且,该第一区域中的、聚烯烃系树脂模内发泡成型体最薄厚度H1大于0mm且为10mm以下。
关于本成型体,(a)在沿与聚烯烃系树脂模内发泡成型体的厚度方向相垂直的方向向聚烯烃系树脂模内发泡成型体照射光而得到的投影图中,将厚度方向上的最大距离设为H2,并且(b)在沿厚度方向向聚烯烃系树脂模内发泡成型体照射光而得到的投影图中,将投影图上的任意2点之间的最大距离设为L1,则H2和L1之间的比率即H2/L1比优选满足后述式(1)。
本成型体除了从可动式上模的脱模性良好,从固定式下模的脱模性也良好。对成型体中上述H2和L1之间的比率即H2/L1比满足后述式(1)的成型体(以下,也称为成型体C。)进行说明。若使用通常的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则与制造H2/L1比不满足后述式(1)的成型体相比较,在成型体C的制造过程中,通常难以从模具、尤其难以从固定式下模脱模。若使用本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则成型体C即使具有上述形状,脱模性也优越。
参照图5及6对所述H2及L1的一例进行说明。图5的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体50的斜视图。图6的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体60的斜视图。图5的(b)或图6的(b)分别是沿Z方向向图5的(a)或图6的(a)照射光而得到的投影图。图5的(c)或图6的(c)分别是沿X方向向图5的(a)或图6的(a)照射光而得到的投影图。图5及6中,对与图1中的构成要素具有同等功能的构成要素赋予相同的附图标记或进行相同表记,并省略其说明。
聚烯烃系树脂模内发泡成型体50具有第一区域1,该第一区域1形成在聚烯烃系树脂模内发泡成型体50的Y方向的一侧缘部。聚烯烃系树脂模内发泡成型体60具有第一区域1,该第一区域1形成在聚烯烃系树脂模内发泡成型体60的底面(底部)。
沿与聚烯烃系树脂模内发泡成型体50的厚度方向(X方向)相垂直的方向向聚烯烃系树脂模内发泡成型体50照射光而得到的投影图的一例示于图5的(b)。沿与聚烯烃系树脂模内发泡成型体60的厚度方向(X方向)相垂直的方向向聚烯烃系树脂模内发泡成型体60照射光而得到的投影图的一例示于图6的(b)。
如图5的(b)及图6的(b)所示,在沿与成型体的厚度方向相垂直的方向向成型体照射光而到的投影图中,H2是厚度方向上的最大距离。这里,“投影图中,厚度方向上的最大距离”可以解释为“针对与投影图的厚度方向上的最高点(也可以说是一侧的顶点)相接且与厚度方向相垂直的面、以及与投影图的厚度方向上的最低点(也可以说是另一侧的顶点)相接且与厚度方向相垂直的面来看时,这两个面之间的在厚度方向上的距离”。与最高点相接的面也可以说是包含最高点的面,与最低点相接的面也可以说是包含最低点的面。另外,L1是沿厚度方向(X方向)向成型体照射光而得到的投影图(图5的(c)或图6的(c))中,投影图上的任意2点之间的最大距离。
关于本成型体,(a)将厚度方向上彼此对置的1对面之间的、厚度方向上的最大距离设为H3,并且(b)将沿所述厚度方向向所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体照射光而得到的投影图中的区域R中的任意2点之间的最大距离设为L2,则H3与L2的比率即H3/L2比优选满足后述式(2)。这里,区域R是与所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体中的满足所述H3的区域相对应的。另外,成型体中若厚度方向上彼此对置的1对面存在多对,则“厚度方向上彼此对置的1对面之间的、厚度方向上的最大距离H3”是指“厚度方向上彼此对置的1对面之间各自的厚度方向上的最大距离的最大值。
对成型体中上述H3与L2的比率即H3/L2比满足后述式(2)的成型体(以下,也称为成型体D。)进行说明。若使用通常的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则与制造H3/L2比不满足后述式(2)的成型体时比较,成型体D的制造过程中,通常难以从模具、尤其难以从固定式下模脱模。若使用本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则成型体D即使具有上述形状,脱模性也优越。
参照图7,对所述H3及L2的一例进行说明。图7的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体70的斜视图。图7的(b)是沿Z方向观察图7的(a)的平面图。图7的(c)是沿X方向向图7的(a)照射光而得到的投影图。图7中,对与图1中的构成要素具有同等功能的构成要素赋予相同的附图标记或进行相同表记,并省略其说明。
聚烯烃系树脂模内发泡成型体70具有第一区域1,所形成的该第一区域1包含聚烯烃系树脂模内发泡成型体70的Y方向的一侧缘部。
如图7的(b)所示,H3是厚度方向上彼此对置的1对面之间的、厚度方向上的最大距离。这里,“厚度方向上彼此对置的1对面”可以解释为“这2个面具有存在于沿厚度方向的同一条直线上区域(也可为点)。聚烯烃系树脂模内发泡成型体70中,形成上述最大距离H3的彼此对置的1对面各自与厚度方向垂直相交。但形成最大距离H3的彼此对置的1对面也可不各自与厚度方向垂直相交。
图7的(c)所示的投影图中,区域R是用阴影线示出的区域。图7的(c)中,阴影线所示的区域(区域R)与聚烯烃系树脂模内发泡成型体70中满足H3的区域对应。如图7的(c)所示,L2是沿厚度方向向聚烯烃系树脂模内发泡成型体70照射光而得到的投影图中的区域R中的任意2点之间的最大距离。
本成型体优选还包含与聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件。
对还含有与聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件的成型体(以下,也称为成型体E。)进行说明。若使用通常的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则与制造不含有与聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件时相比,成型体E的制造过程中,从模具收取成型体时通常会发生开裂及缺损。这是由于,与不含有与聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件的成型体相比,进一步含有与聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件的成型体的重量更重。若使用本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则成型体E即使具有上述形状,从模具收取成型体时的开裂及缺损情况也减轻或较少。
另外,与制造不含有与聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件的成型体时相比,成型体E的制造过程中,通常难以从模具、尤其从可动式上模脱模。若使用本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒,则成型体E即使具有上述形状,脱模性也优越。
参照图8,对成型体E的一例进行说明。图8的(a)是从一个方向观察本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体80的斜视图。图8的(b)是沿Y方向观察图8的(a)的平面图。图8的(c)是沿X方向观察图8的(a)的平面图。图8中,对与图1中的构成要素具有同等功能的构成要素赋予相同的附图标记或进行相同表记,并省略其说明。
图8所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体80具有由聚烯烃系树脂模内发泡成型体构成的主体3及框架部件4,框架部件4与主体3一体成型。
作为所述框架部件4,并无特别限定,可使用各种材质。作为框架部件4,例如,可举出金属、工程塑料、无机纤维(碳纤维、玻璃纤维等)、纤维强化塑料(碳纤维强化塑料、玻璃纤维强化塑料等)、纤维强化金属。作为框架部件4的形状,可举出线状、棒状、或管状等,这些并无特别限定。
作为如图8记载的、含有由聚烯烃系树脂模内发泡成型体构成的主体3及与主体3一体成型了的框架部件4的聚烯烃系树脂模内发泡成型体80,例如,可举出车辆座椅芯材等。
〔5.聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制造方法〕
作为聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制造方法,并无特别限定。若使用所述聚烯烃系树脂发泡颗粒来进行模内发泡成型,则作为在模具等中填充聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法,例如,存在下列(A)~(C)等模内填充方法:
(A)将氮气、空气、二氧化碳等无机气体预先压入(赋予内压)聚烯烃系树脂发泡颗粒中,向模内填充赋予了发泡势能的聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法;
(B)在不赋予内压(也就是说,内压保持与大气压相同)的情况下,向模内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法;
(C)在向模内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒时,通过载流空气等(氮气、二氧化碳也可)来压缩该聚烯烃系树脂发泡颗粒,由此在提高聚烯烃系树脂发泡颗粒的内压的同时,向模内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法。这些方法可组合使用,也可使用除此之外的传统已知的模内填充方法。
本发明的一实施方式中,作为由聚烯烃系树脂发泡颗粒制造聚烯烃系树脂模内发泡成型体的方法,例如,可举出依次包括以下(i)~(iv)的方法:(i)向可以关闭但无法密封的成型模具内,在稍微打开该模具的状态下,填充所述聚烯烃系树脂发泡颗粒;(ii)用加热介质(例如,水蒸汽等),以0.05MPa(仪表压)以上、0.5MPa(仪表压)以下的加热水蒸汽压,将聚烯烃系树脂发泡颗粒加热3秒以上、30秒以下,由此使聚烯烃系树脂发泡颗粒彼此熔合;(iii)通过水冷将成型模具冷却至一定程度,以能够抑制从成型模具将聚烯烃系树脂模内发泡成型体取出后的成型体变形;(iv)打开模具,并从成型模具中取出所得到的成型体,并用作聚烯烃系树脂模内发泡成型体。另外,关于(i)的“在稍微打开模具的状态下”,将聚烯烃系树脂发泡颗粒填充前的模具开口幅度作为开启量。
本发明的一实施方式中,聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制造方法可为如下方式。也就是说,本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制造方法是使用模具来制造聚烯烃系树脂模内发泡成型体的方法,所述模具具备固定式下模及能驱动的可动式上模,所述方法包括:将由聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从所述可动式上模脱模时,从所述可动式上模,以0.11MPa(仪表压)以下的压力排放气体的工序。将这种“本发明的一实施方式的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制造方法”,也简称为“本制造方法”。本制造方法中,聚烯烃系树脂发泡颗粒优选为〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒。
本制造方法具有所述方案,因此,能够以优越的生产效率来提供品质及脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。具体而言,本制造方法中,将所得到的成型体从可动式上模脱模时,从可动式上模排放的气体的压力(以下,也称为气压)为较低的0.11MPa以下,因此,也可以说是生产效率优越的制造方法。本制造方法中,即使气压为较低的0.11MPa以下,所得到的成型体也能够从可动式上模脱模,并残留在固定式下模。结果,能够容易地将聚烯烃系树脂模内发泡成型体从固定式下模脱模。
本制造方法能够较好地用来制造〔4.聚烯烃系树脂模内发泡成型体〕的栏目所述的本成型体。换言之,通过本制造方法,能够制造〔4.聚烯烃系树脂模内发泡成型体〕的栏目所述的本成型体。
对本制造方法中的、聚烯烃系树脂发泡颗粒的模内发泡成型进行具体说明。例如,所述模内发泡成型包括:工序a,通过驱动可动式上模将模具关闭,将聚烯烃系树脂发泡颗粒填充在由可动式上模及固定形成的成型腔内;及工序b,在所述成型腔内,将填充了的所述聚烯烃系树脂发泡颗粒彼此熔合。工序a中,向由可动式上模及固定式下模形成的成型腔内,填充聚烯烃系树脂发泡颗粒。工序a中,以可动式上模不与固定式下模接触的方式来驱动可动式上模,从而以可动式上模与固定式下模不接触而稍微分离的状态来形成出成型腔。这里,“可动式上模与固定式下模不接触而稍微分离的状态”也称为“可以关闭但无法密封的状态”、或“稍微打开模具的状态”。将聚烯烃系树脂发泡颗粒填充前的成型腔所界定的、可动式上模与固定式下模之间的距离称为开启量,换言之,将此时的模具开口幅度称为开启量。
工序a中,作为向成型腔内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法,例如,存在下列(a1)~(a3)等填充方法:
(a1)将氮气、空气、二氧化碳等无机气体预先压入(赋予内压)聚烯烃系树脂发泡颗粒中,向成型腔内填充赋予了发泡势能的聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法;
(a2)在不赋予内压(也就是说,内压保持与大气压相同)的情况下,向成型腔内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法;及
(a3)在向成型腔内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒时,通过载流空气等(氮气、二氧化碳也可)来压缩聚烯烃系树脂发泡颗粒,由此在提高聚烯烃系树脂发泡颗粒的内压的同时,向成型腔内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法。
作为向成型腔内填充聚烯烃系树脂发泡颗粒的方法,这些方法可组合使用,也可使用除此之外的传统已知的填充方法。
例如,工序b中,将填充了作为加热介质的水蒸汽等的聚烯烃系树脂发泡颗粒加热,使填充了的聚烯烃系树脂发泡颗粒彼此熔合。由此,能够得到聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
工序b中的通过水蒸汽来进行的加热方法并无特别限定,例如,可举出以0.05MPa(仪表压)以上、0.5MPa(仪表压)以下的加热水蒸汽压加热3秒以上、30秒以下的方法。
本制造方法还可具有:在将通过模内发泡成型得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从可动式上模脱模前,对模具进行冷却的工序。具有对模具进行冷却的工序,则能够抑制从模具将所得到的成型体取出后的该成型体变形。作为模具的冷却方法,并无特别限定,例如,能够通过水来冷却(水冷)。
本制造方法具有:将所得到的成型体从可动式上模脱模时,从可动式上模以0.11MPa(仪表压)以下的压力排放气体的工序。该工序中,作为从可动式上模排放气体的方法,并无特别限定。例如,可动式上模可具备气体排放部(不图示),并从该气体排放部排放气体。通过该工序,能够将所得到的成型体从可动式上模脱模并残留在固定式下模。
残留在固定式下模的成型体,随后可从固定式下模脱模。从固定式下模将成型体脱模的方法并无特别限定。例如,固定式下模可具备脱模部件(不图示),通过该脱模部件将成型体推出,由此从固定式下模脱模。
作为使用〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的本发泡颗粒来得到聚烯烃系树脂模内发泡成型体的方法,不限定为上述本制造方法,例如,可举出通常的模内发泡成型方法。使用〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的本发泡颗粒,通过上述本制造方法之外的模内发泡成型方法来得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体也是本发明的一实施方式,可以说是本成型体。通过使用〔2.聚烯烃系树脂发泡颗粒〕的栏目所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,即使使用本制造方法以外的模内发泡成型方法,也能够得到品质及脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
如此得到的本成型体可较好地用于缓冲包装材料、物流材料、隔热材料、土木建筑部件、汽车部件等各种用途。
本发明的一实施方式可为如下方案。
〔X1〕一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,其含有:聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、以及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述聚烯烃系树脂(a)的基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
〔X2〕根据〔X1〕所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述乙烯系共聚物(c)是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
〔X3〕根据〔X1〕或〔X2〕所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述乙烯系共聚物(c)是由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物,所述用来构成主链的共聚物是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物,所述用来构成侧链的共聚物是(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
〔X4〕根据〔X1〕~〔X3〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有共聚物(d)0.2重量份以上且5.0重量份以下,其中,所述共聚物(d)含有源于乙烯的结构单元(d1)、及源于至少1种乙烯基单体的至少1种结构单元(d2)。
〔X5〕根据〔X1〕~〔X4〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有烯烃系弹性体(e)0.2重量份以上且5.0重量份以下。
〔X6〕根据〔X1〕~〔X5〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有丙烯酸酯系共聚物(f)0.01重量份以上且2.00重量份以下,所述丙烯酸酯系共聚物(f)含有分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元,其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
〔X7〕一种聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其通过对〔X1〕~〔X6〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到。
〔X8〕根据〔X7〕所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其还含有与所述聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件。
〔X9〕一种聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法,包括如下工序:将聚烯烃系树脂颗粒、水系分散介质及无机系发泡剂在耐压容器中混合,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒及所述无机系发泡剂分散在所述水系分散介质中而成的分散液;以及使所述耐压容器内的温度及压力上升后,将所述耐压容器内的所述分散液排放到压力低于该压力容器内压的区域,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒发泡而成的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述聚烯烃系树脂颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述聚烯烃系树脂(a)的基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
本发明的一实施方式可为如下方案。
〔Y1〕一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,其含有:聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下、以及着色剂(g)0.01重量份以上且10.00重量份以下,所述乙烯系共聚物(c)是由含有乙烯(c1)及至少2种乙烯基单体(c2)的组合物聚合而得到共聚物,其中,乙烯基单体(c2)选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
〔Y2〕根据〔Y1〕所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述乙烯系共聚物(c)是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
〔Y3〕根据〔Y1〕或〔Y2〕所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述乙烯系共聚物(c)是由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物,所述用来构成主链的共聚物是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物,所述用来构成侧链的共聚物是(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
〔Y4〕根据〔Y1〕~〔Y3〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有除成分(c)之外的共聚物(d)0.2重量份以上、5.0重量份以下,该共聚物(d)是由含有乙烯(d1)及至少1种乙烯基单体(d2)的组合物聚合而得到的共聚物。
〔Y5〕根据〔Y1〕~〔Y4〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有烯烃系弹性体(e)0.2重量份以上、5.0重量份以下。
〔Y6〕根据〔Y1〕~〔Y5〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有丙烯酸酯系共聚物(f)0.01重量份以上、2.00重量份以下,所述丙烯酸酯系共聚物(f)是由含有至少2种乙烯基单体的组合物聚合而得到的共聚物,其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
〔Y7〕根据〔Y1〕~〔Y6〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述着色剂(g)为炭黑,相对于所述聚烯烃系树脂(a)100重量份,所述着色剂(g)的含量为1重量份以上、7重量份以下。
〔Y8〕根据〔Y1〕~〔Y7〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其平均气泡径超过120μm且为350μm以下。
〔Y9〕一种聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其通过对〔Y1〕~〔Y8〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到。
〔Y10〕一种聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法,包括如下工序:将聚烯烃系树脂颗粒、水系分散介质及无机系发泡剂在耐压容器中混合,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒及所述无机系发泡剂分散在所述水系分散介质中而成的分散液;以及使所述耐压容器内的温度及压力上升后,将所述耐压容器内的所述分散液排放到压力低于该压力容器内压的区域,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒发泡而成的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述聚烯烃系树脂颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下、及着色剂(g)0.01重量份以上且10.00重量份以下,所述乙烯系共聚物(c)是由含有乙烯(c1)及至少2种乙烯基单体(c2)的组合物聚合而得到的共聚物,其中,乙烯基单体(c2)选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
本发明的一实施方式可为如下方案。
〔Z1〕一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,其含有:聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
〔Z2〕根据〔Z1〕所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,所述乙烯系共聚物(c)是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
〔Z3〕根据〔Z1〕或〔Z2〕所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,所述乙烯系共聚物(c)是由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物,所述用来构成主链的共聚物是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物,所述用来构成侧链的共聚物是(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
〔Z4〕根据〔Z1〕~〔Z3〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有共聚物(d)0.2重量份以上且5.0重量份以下,所述共聚物(d)含有源于乙烯的结构单元(d1)、及源于至少1种乙烯基单体的至少1种结构单元(d2)。
〔Z5〕根据〔Z1〕~〔Z4〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有烯烃系弹性体(e)0.2重量份以上且5.0重量份以下。
〔Z6〕根据〔Z1〕~〔Z5〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其还含有丙烯酸酯系共聚物(f)0.01重量份以上且2.00重量份以下,所述丙烯酸酯系共聚物(f)含有分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元,其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
〔Z7〕一种聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其通过对〔Z1〕~〔Z6〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到。
〔Z8〕根据〔Z7〕所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其在所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体的厚度方向上具有选自第一区域及第二区域的1个以上区域,该第一区域是所述模内发泡成型所用的可动式上模进入所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体而形成的;该第二区域是所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体进入所述可动式上模而形成的。
〔Z9〕根据〔Z7〕或〔Z8〕所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其在所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体的厚度方向上具有第一区域,该第一区域是所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体中的、被所述模内发泡成型时所用的可动式上模占据的区域,该第一区域中的、聚烯烃系树脂模内发泡成型体最薄厚度H1大于0mm且为10mm以下。
〔Z10〕根据〔Z7〕~〔Z9〕中任1项所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,(a)在沿与所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体的厚度方向相垂直的方向向所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体照射光而得到的投影图中,将所述厚度方向上的最大距离设为H2,并且(b)在沿所述厚度方向向所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体照射光而得到的投影图中,将该投影图上的任意2点之间的最大距离设为L1,则H2和L1之间的比率即H2/L1比满足下列式(1):
H2/L1≥0.2···式(1)。
〔Z11〕根据〔Z7〕~〔Z10〕中任1项所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,(a)将厚度方向上彼此对置的1对面之间的、厚度方向上的最大距离设为H3,并且(b)将沿所述厚度方向向所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体照射光而得到的投影图中的区域R中的任意2点之间的最大距离设为L2,则H3与L2之间的比率即H3/L2比满足下列式(2):
H3/L2≥0.2···式(2);
这里,区域R是与所述聚烯烃系树脂模内发泡成型体中的满足所述H3的区域相对应的区域。
〔Z12〕根据〔Z7〕~〔Z11〕中任1项所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,其还含有与所述聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型而得到的框架部件。
〔Z13〕一种聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制造方法,是使用模具来制造聚烯烃系树脂模内发泡成型体的方法,所述模具具备固定式下模及能驱动的可动式上模,所述方法具有:将由〔Z1〕~〔Z6〕中任1项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从所述可动式上模脱模时,从所述可动式上模,以0.11MPa(仪表压)以下的压力排放气体的工序。
实施例
〔实施例A〕
以下基于实施例A1~A18及比较例A1~A12来说明本发明的一实施方式,但本发明并不限于这些实施例A。
实施例A1~A18及比较例A1~A12中使用的各成分及其他添加剂如下。
(1)聚烯烃系树脂(a)(成分(a))
聚丙烯系树脂A:熔点为149℃,密度为0.90g/cm3,1-丁烯含量为3.8重量%且乙烯含量为0.5重量%,MI为10.0g/10分钟,弯曲刚性为10000kg/cm2的乙烯·1-丁烯·丙烯系无规共聚物。
聚丙烯系树脂B:熔点为160℃,密度为0.90g/cm3,MI为7.0g/10分钟,弯曲刚性为13400kg/cm2的丙烯单聚物。
聚丙烯系树脂C:熔点为143.0℃,密度为0.90g/cm3,乙烯含量为2.1重量%,MI为7.1g/10分钟,弯曲刚性为7800kg/cm2的乙烯·丙烯系无规共聚物。
乙烯·1-丁烯共聚物[三井化学株式会社制]:1-丁烯含量为7.5重量%,粘均分子量为2900,熔点为102℃,弯曲刚性为4000kg/cm2的乙烯·1-丁烯共聚物。
这里,实施例A5、比较例A4及A5中使用的、由95重量份的聚丙烯系树脂A和5重量份的乙烯·1-丁烯共聚物组成的混合物即聚烯烃系树脂(a)的弯曲刚性超过了8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下。
(2)高级脂肪酰胺(b)(成分(b))
芥酸酰胺[日油株式会社制,ALFLOW P-10]
乙撑双硬脂酰胺[三菱化学株式会社制,产品名Slipax E(スリパックスE)]
油酸酰胺[三菱化学株式会社制,产品名Diamond O-200(ダイヤミッドO-200]
(3)乙烯系共聚物(c)(成分(c))
乙烯系共聚物A:乙烯·丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯共聚物。
乙烯系共聚物C:由用来构成主链的乙烯·丙烯酸乙酯共聚物和用来形成侧链的丙烯酸丁酯·甲基丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物所构成的枝接共聚物。
(4)共聚物(d)(成分(d))
共聚物A:乙烯·丙烯酸乙酯共聚物。
共聚物B:乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物。
(5)烯烃系弹性体(e)(成分(e))
橡胶A:乙烯·1-辛烯共聚橡胶。
(6)丙烯酸酯系共聚物(f)(成分(f))
丙烯酸酯系共聚物A:丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯共聚物
丙烯酸酯系共聚物B:丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯·苯乙烯共聚物
(7)着色剂(g)(成分(g))
炭黑A:平均粒径为35nm。
但将炭黑A以炭黑母料的方式使用,该母料中炭黑的含量浓度为40重量%。制成母料时,使用了与前述聚丙烯系树脂A相同的树脂。这里,表1~4中记载的并非母料用量,而是炭黑A本身的添加量。
(8)其他添加剂
发泡核剂:滑石[林化成株式会社制,Talcum Powder PK-S]。
吸水性物质:甘油[Lion株式会社制,精制甘油D]。
分散剂:高岭土[BASF公司制,ASP-170]。
分散助剂:十二烷基苯磺酸钠[花王株式会社制,NEOPELEX G-15]
(9)发泡剂
二氧化碳[AIR WATER株式会社制]。
按照下述方法,进行了实施例A1~A18及比较例A1~A12的评价。
(炭黑的平均粒径)
通过透射电镜,拍摄了所获得的聚烯烃系树脂发泡颗粒的泡室膜截面的4万倍放大照片。在得到的透射电镜照片中,针对任意50个一次炭黑颗粒,分别测定了其X方向及Y方向上的粒径(费雷特(Fered)径),并算出了测定值的平均值来作为炭黑的平均粒径。
(聚烯烃系树脂发泡颗粒(一次发泡颗粒、及二次发泡颗粒)的发泡倍率)
求取了堆积体积约为50cm3的聚烯烃系树脂发泡颗粒的重量w(g)。另外,通过将该聚烯烃系树脂发泡颗粒浸没于乙醇中,得出了聚烯烃系树脂发泡颗粒体积v(cm3)。根据所述重量w(g)和所述体积v(cm3)、以及聚烯烃系树脂(a)的密度d(g/cm3),按照下式求取了聚烯烃系树脂发泡颗粒的发泡倍率。
聚烯烃系树脂发泡颗粒的发泡倍率=d×v/w。
(聚烯烃系树脂发泡颗粒(一次发泡颗粒、及二次发泡颗粒)的表观密度)
将聚烯烃系树脂发泡颗粒装入10立升的广口容器直至满出,然后沿10L容器的开口将满出的聚烯烃系树脂发泡颗粒刮去。测定了10L容器内的聚烯烃系树脂发泡颗粒的重量后,用测得的重量除以容积10L,得出了堆密度。表观密度以单位“g/L”来表达。
(聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均气泡径)
在用显微镜观察聚烯烃系树脂发泡颗粒的切断面而得到的图像中,画了一条穿过聚烯烃系树脂发泡颗粒的大致中心的直线,然后读取了该直线所贯穿的气泡的个数n、以及由该直线与各聚烯烃系树脂发泡颗粒表面相交的交点所界定的发泡粒径L(μm),并按照式(1)求出了平均气泡径。
平均气泡径(μm)=L/n式(1)
(聚烯烃系树脂发泡颗粒的DSC测定(热量测定))
使用差示扫描量热仪(Seiko Instruments株式会社制,DSC6200型),以10℃/min的升温速度将聚烯烃系树脂发泡颗粒5~6mg从40℃升温至220℃来进行了DSC测定。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体的密度)
用游标卡尺测定了得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体(厚度50mm)的纵向长度、横向长度及厚度,并计算了聚烯烃系树脂模内发泡成型体的体积V(cm3)。之后,测定了得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体(厚度50mm)的重量W(g),并用该重量除以聚烯烃系树脂模内发泡成型体的体积V(cm3),得出了聚烯烃系树脂模内发泡成型体的密度。聚烯烃系树脂模内发泡成型体的密度以单位“g/L”来表达。
(聚烯烃系树脂(a)、及聚烯烃系树脂组合物的弯曲刚性)
依照日本工业标准JIS K7106,测定了所述聚烯烃系树脂(a)、及各实施例及比较例的中间产物即聚烯烃系树脂组合物的弯曲刚性。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体的内部熔合性)
用切刀,将得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体沿其厚度方向切入深5mm的切口,然后沿着切口将这部分用手撕开。目视观察了沿厚度方向看的、自模内发泡成型体两侧表面下10mm处起的内部区域的裂面,算出了并非颗粒界面分离而是颗粒本身开裂了的发泡颗粒(发泡颗粒内部开裂)的比例,并按照以下基准判定了内部熔合性。
◎(很好):发泡颗粒内部开裂的比例为80%以上。
○(良好):发泡颗粒内部开裂的比例为60%以上且低于80%。
×(不良):发泡颗粒内部开裂的比例低于60%。
这里,基准“×”指的是发泡颗粒内部开裂的比例低于60%的状态,其意味着熔合程度很低。换言之,基准“×”也可理解为,断裂面上呈现的发泡颗粒界面的存在比例为40%以上。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体的色度不匀)
目视观察了得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的表面,按照以下基准进行了评价。
○(良好):模内发泡成型体的黑色均匀,发泡颗粒内及发泡颗粒相互间几乎无色度不匀。
△(合格):模内发泡成型体的黑色大致均匀,发泡颗粒内及发泡颗粒相互间略微有色度不匀。
×(不良):模内发泡成型体的黑色不匀,可观察到黑色部分和与黑色部分形成明显对比的淡黑色(灰色)部分的混在。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体全体的黑色度)
用综合复印机(iR-ADV C5035,佳能株式会社制),对得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体的纵300mm×横400mm面进行扫描而得到了扫描图像,针对该图像中成型体的300mm×400mm面全体,用图像处理软件(DIBAS32)实施了RGB分析。以黑度0(100%)、白度255(0%)为基准,按照下式,对从成型体表面得出的合算RGB的众数值(测定值)进行数值化,以此作为黑色度。
模内发泡成型体的黑色度(%)=(255-测定值)/255×100
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体的冲切加工性)
从得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体切下了约300×250×50mm的成型体来作为试验片。将该试验片置于刃高7mm、刃厚1.0mm的压刀上,其中将该试验片的300×250mm面与压刀抵接。用油压式加压机瞬间压缩地从该试验片上冲切出了切削块。观察了冲切得到的切削块的冲切轮廓部(以下也称入刃部)和其外观。按照以下基准,分别判定了切削块上的入刃部塌陷情况、入刃部周边的裂缝情况、及切断面的状态,由此评价了聚烯烃系树脂模内发泡成型体的冲切加工性。
入刃部的塌陷
◎(很好):成型体表面与切断面之间的塌陷落差为0~0.5mm。
○(良好):成型体表面与切断面之间的塌陷落差为0.5~低于1mm。
△(合格):成型体表面与切断面之间的塌陷落差为1~低于3mm。
×(不良):成型体表面与切断面之间的塌陷落差为3mm以上。
入刃部周边的裂缝
◎(很好):入刃部周边无缺损,且入刃部周边未发生裂缝。
○(良好):入刃部周边发生了1处缺损/一切削块,及/或,入刃部周边发生了0cm~低于1cm的裂缝。
△(合格):入刃部周边发生了2~3处缺损/一切削块,及/或,入刃部周边发生了1cm~低于3cm的裂缝。
×(不良):入刃部周边发生了4处以上缺损/一切削块,及/或,入刃部周边发生了3cm以上的裂缝。
切断面的状态
◎(很好):切断面平滑。
○(良好):有深度为0.1~低于1mm的皱纹。
△(合格):有深度为1~低于2mm的皱纹。
×(不良):有深度为2mm以上的皱纹。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体的开裂发生率)
按照后述“[聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制作]”栏目中记载的方法,就各实施例A1~A18及比较例A1~A12均制作了聚烯烃系树脂模内发泡成型体50次(n=50)。对制得的50个聚烯烃系树脂模内发泡成型体的每一个均检查了外观,并确认了损伤、缺损及/或裂缝的有无。
基于该50次制作的结果,得出了带有损伤、缺损及/或裂缝的成型体的获得次数A。按照下式,求取了聚烯烃系树脂模内发泡成型体的开裂发生率。
聚烯烃系树脂发泡成型体的开裂发生率(%)=A/50×100
<实施例A1~A18、比较例A1~A12>
[聚烯烃系树脂颗粒的制作]
按照表1~4所示的调配量(重量份),将成分(a)~(g)及/或其他添加剂混合,由此制作了混合物M。在此,如上所述,作为成分(g)的炭黑A是被制成母料后再使用的,表1~4所示的调配量并非母料调配量,而是炭黑A的调配量。另外,虽表1~4中未记载,但全部的实施例A1~A18和比较例A1~A12中,都配入了相对于成分(a)100重量份为0.05重量份的滑石来作为发泡核剂。这里,若需要将成分(b)、(c)、(d)、(e)及(f)中的至少2种成分并用,则预先以表1~4所示的比率使用该成分来混合,之后用45mmφ双轴挤出机[株式会社O N机械制,TEK45]对该混合物进行熔融混炼(树脂温度200℃),接着将混炼物从挤出机头端挤出成绳状,然后进行切割,由此作为造粒混合物来使用。
接着,用50mmφ的挤出机对混合物M进行熔融混炼(树脂温度210℃),得到了聚烯烃系树脂组合物。将聚烯烃系树脂组合物从挤出机头端挤出成绳状,然后进行切割来造粒,从而制得了聚烯烃系树脂颗粒(1.2mg/每粒)。此外,按照前述的方法,测定了在聚烯烃系树脂颗粒的制造途中得到的聚烯烃系树脂组合物的弯曲刚性,测定结果记载于表1~4中。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[聚烯烃系树脂发泡颗粒(一次发泡颗粒)的制作]
在10L的耐压容器中,配入得到的聚烯烃系树脂颗粒100重量份、作为水系分散介质的水200重量份、作为分散剂的高岭土0.3重量份、作为分散助剂的十二烷基苯磺酸钠0.004重量份、以及作为发泡剂的二氧化碳2.6重量份,从而制备了含发泡剂的分散液。接着,实施例A9及A10中的处理方式(a)是一边搅拌所述分散液,一边(a-1)将发泡温度(耐压容器内的温度)控制在165~167℃以及(a-2)将发泡压力(容器内压)控制在了2.6MPa,而除实施例A9及A10以外的实施例A1~A8、A11~A18及比较例A1~A12中的处理方式(b)是一边搅拌所述分散液,一边(b-1)将发泡温度(耐压容器内的温度)控制在150~152℃以及(b-2)将发泡压力(容器内压)控制在了2.4MPa。耐压容器内的温度及压力达到了规定的发泡温度及发泡压力后,继续将耐压容器内的温度及压力维持在规定的发泡温度及发泡压力30分钟。之后,一边供入二氧化碳来将耐压容器内的发泡压力维持在规定的发泡压力,一边经由设置在耐压容器下部的直径3mmφ节流口来将分散液释放到大气压环境中,由此得到了聚烯烃系树脂的一次发泡颗粒。之后,将聚烯烃系树脂的一次发泡颗粒在75℃下干燥了24小时。
在通过DSC法对得到的一次发泡颗粒所测得的DSC曲线上,表现出了由聚烯烃系树脂带来的2个峰。
[聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)的制作]
依次按照以下(1)~(4)的步骤,得到了聚烯烃系树脂的二次发泡颗粒。(1)将得到的一次发泡颗粒分别供入1m3的耐压容器中。(2)通过空气加压,对供入的一次发泡颗粒赋予了0.20~0.30MPa(绝对压)的内压。(3)接着,将一次发泡颗粒移送至二次发泡机。(4)之后,在二次发泡机中用0.035~0.060MPa(仪表压)的水蒸气加热一次发泡颗粒来使其进一步发泡,从而得到了大致球状的二次发泡颗粒。
在通过DSC法对得到的二次发泡颗粒所测得的DSC曲线上,表现出了由聚烯烃系树脂带来的2个峰。
[聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制作]
依次按照以下(1)~(6)的步骤,制作了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。(1)将得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)装入耐压容器,并向耐压容器内压入空气来将耐压容器内升压,由此使二次发泡颗粒内含入加压空气,从而使二次发泡颗粒的内压达到0.20MPa(绝对压)。(2)将具有了内压的二次发泡颗粒,填充到成型机上配备的模具的成型腔内。其中,所使用的模具具有能驱动的可动式上模、以及固定式下模,且该可动式上模与固定式下模可构成长400mm×宽300mm×厚50mm的平板状成型腔。另外,作为填充方法,采用了前述的模内填充方法(A),并将开缝量设定为5mm。(3)填充后,实施例A9、A10的处理方式是,在成型机排水路的排水阀开放的状态下用0.47MPa(仪表压)的水蒸气来加热二次发泡颗粒10秒,而除实施例A9、A10以外的实施例A1~A8、A11~A18及比较例A1~A12的处理方式是,在成型机排水路的排水阀开放的状态下用0.32MPa(仪表压)的水蒸气来加热二次发泡颗粒10秒。(4)之后,实施例A9、A10的处理方式是,在成型机排水路的排水阀关闭的状态下用同样仪表压的水蒸气进一步加热二次发泡颗粒18秒,而除实施例A9、A10以外的实施例A1~A8、A11~A18及比较例A1~A12的处理方式是,在成型机排水路的排水阀关闭的状态下用同样仪表压的水蒸气进一步加热二次发泡颗粒10秒。(5)通过如此加热,使聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)彼此熔合,从而得到了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。(6)在所述排水阀开放的状态下,利用冷却水,(a)对模具内及成型体表面进行水冷并且(b)使模具内的蒸气冷凝成冷凝水,然后将冷却水及冷凝水排出。(7)驱动可动式上模来打开模具。这里,在模具的打开过程中具体进行了如下操作:在可动式上模与固定式下模的间距从5mm开放至80mm的这段期间,从可动式上模具备的气体放出部,将压力0.10MPa(仪表压)的空气(air)放出到可动式上模的成型腔形成区域。之后,通过固定式下模具备的脱模部件,将经由空气的放出而留在固定式下模内的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从固定式下模中取出,并使之落入下方3m处的滑道中,由此得到了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
各评价结果示于表5~8中。
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
实施例A1~A18涉及的是本发明一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒及聚烯烃系树脂模内发泡成型体。具体涉及:(i)按照本发明一实施方式的含量(调配量)范围调配聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)、乙烯系共聚物(c)而制得的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,聚烯烃系树脂(a)的依照JIS K7106测得的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下;以及(ii)用该聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。可知,通过使用实施例A1~A18的聚烯烃系树脂发泡颗粒,能够得到:从模具中收取成型体时的开裂及缺损情况得到了抑制且具有优越的强度、成型体品质(尤其是内部熔合性)及冲切加工性的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例A1、A2、A4、A7~A9的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含高级脂肪酰胺(b)及乙烯系共聚物(c),比较例A6的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含高级脂肪酰胺(b),比较例A3、A5、A10的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含乙烯系共聚物(c)。根据其结果可知,使用比较例A1~A10的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是入刃部有塌陷,入刃部周边出现了裂缝且开裂发生率差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
尤其是比较例A10的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其含共聚物(d),但不含乙烯系共聚物(c)。换言之,比较例A10的聚烯烃系树脂发泡颗粒除了含有替代乙烯系共聚物(c)的共聚物(d)以外,其他组分与实施例A2的聚烯烃系树脂发泡颗粒相同。然而可知,即便使用比较例A10的聚烯烃系树脂发泡颗粒,得到的仍是入刃部有塌陷,入刃部周边出现了裂缝且开裂发生率差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
另外,比较例A5的聚烯烃系树脂发泡颗粒在含有聚丙烯系树脂的基础上还含有乙烯·1-丁烯共聚物,但不含乙烯系共聚物(c)。根据其结果可知,使用比较例A5的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是入刃部有塌陷,入刃部周边出现了裂缝且开裂发生率差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例A11及A12的聚烯烃系树脂发泡颗粒虽然含有聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)及乙烯系共聚物(c),但乙烯系共聚物(c)的含量(调配量)多得超出了本发明要求的范围。根据其结果可知,使用比较例A11或A12的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是内部熔合性差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。认为其原因在于,比较例A11及A12的聚烯烃系树脂发泡颗粒在模内发泡成型时的发泡性过强而使得发泡颗粒在加热过程中的膨胀时机过早,导致蒸气未能均匀遍及到所有发泡颗粒。“蒸气未能均匀遍及到所有发泡颗粒”也可理解成“蒸气未能充分遍及成型腔内部”。
〔实施例B〕
以下基于实施例B1~B18、比较例B1~B8及参考例B1来说明本发明的一实施方式,但本发明并不限于这些实施例B。
实施例B1~B18、比较例B1~B8及参考例B1中使用的各成分及添加剂如下。
(1)聚烯烃系树脂(a)(成分(a))、高级脂肪酰胺(b)(成分(b))、共聚物(d)(成分(d))、烯烃系弹性体(e)(成分(e))及丙烯酸酯系共聚物(f)(成分(f))各自与实施例A中使用的各相应成分相同。
(2)乙烯系共聚物(c)(成分(c))
乙烯系共聚物A:与实施例A中使用的乙烯系共聚物A相同。
乙烯系共聚物B:乙烯·丙烯酸乙酯·丙烯酸丁酯·苯乙烯共聚物。
乙烯系共聚物C:与实施例A中使用的乙烯系共聚物C相同。
(3)着色剂(g)(成分(g))
炭黑A:平均粒径为35nm(与实施例A中使用的炭黑A相同)。
炭黑B:平均粒径为90nm。
但将炭黑A或B以炭黑母料的方式使用,该母料中炭黑的含量浓度为40重量%。制成母料时,使用了与前述聚丙烯系树脂A相同的树脂。这里,表9~11中记载的并非母料用量,而是炭黑A或B本身的添加量。
(4)其他添加剂
发泡核剂、吸水性物质、分散剂及分散助剂与实施例A中使用的各相应成分相同。
(5)发泡剂
二氧化碳[AIR WATER株式会社制]。
按照前述“〔实施例A〕”栏目中记载的方法,分别进行了实施例B1~B18、比较例B1~B8及参考例B1的各评价。
<实施例B1~B18、比较例B1~B8、参考例B1>
[聚烯烃系树脂颗粒的制作]
运用与实施例A相同的方法,相应地制得了聚烯烃系树脂颗粒(1.2mg/每粒)。各成分的调配量(重量份)遵照了表9~11。另外,按照前述的方法,测定了在聚烯烃系树脂颗粒的制造途中得到的聚烯烃系树脂组合物的弯曲刚性,测定结果记载于表9~11中。
[表9]
[表10]
[表11]
[聚烯烃系树脂发泡颗粒(一次发泡颗粒)的制作]
在10L的耐压容器中,配入得到的聚烯烃系树脂颗粒100重量份、作为水系分散介质的水200重量份、作为分散剂的高岭土0.3重量份、作为分散助剂的十二烷基苯磺酸钠0.004重量份、以及作为发泡剂的二氧化碳2.6重量份,从而制备了含发泡剂的分散液。一边搅拌该分散液,一边(a)将发泡温度(耐压容器内的温度)控制在147~149℃以及(b)将发泡压力(容器内压)控制在了3.2MPa。耐压容器内的温度及压力达到了规定的发泡温度及发泡压力后,继续将耐压容器内的温度及压力维持在规定的发泡温度及发泡压力30分钟。之后,一边供入二氧化碳来将耐压容器内的发泡压力维持在规定的发泡压力,一边经由设置在耐压容器下部的直径3mmφ节流口来将分散液释放到大气压环境中,由此得到了聚烯烃系树脂的一次发泡颗粒。之后,将聚烯烃系树脂的一次发泡颗粒在75℃下干燥了24小时。
在通过DSC法对得到的一次发泡颗粒所测得的DSC曲线上,表现出了由聚烯烃系树脂带来的2个峰。
[聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)的制作]
除了实施例B10以外,依次按照以下(1)~(4)的步骤得到了聚烯烃系树脂的二次发泡颗粒。(1)将得到的一次发泡颗粒分别供入1m3的耐压容器中。(2)通过空气加压,对供入的一次发泡颗粒赋予了0.20~0.30MPa(绝对压)的内压。(3)接着,将一次发泡颗粒移送至二次发泡机。(4)之后,在二次发泡机中用0.035~0.060MPa(仪表压)的水蒸气加热一次发泡颗粒来使其进一步发泡,从而得到了大致球状的二次发泡颗粒。
在通过DSC法对得到的二次发泡颗粒所测得的DSC曲线上,表现出了由聚烯烃系树脂带来的2个峰。
[聚烯烃系树脂模内发泡成型体的制作]
依次按照以下(1)~(4)的步骤,制作了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。(1)对得到的二次发泡颗粒赋予了内压后,将其填充到长400mm×宽300mm×厚50mm的模具内。这里,作为填充方法,采用了前述的模内填充方法(A),并将开缝量设定为5mm。(2)填充后,用0.32MPa(仪表压)的水蒸气来加热一次发泡颗粒或二次发泡颗粒。(3)通过如此加热,使聚烯烃系树脂发泡颗粒(一次发泡颗粒或二次发泡颗粒)彼此熔合,从而得到了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。(4)将得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从模具中取出。
各评价结果示于表12~14中。
[表12]
[表13]
[表14]
实施例B1~B18涉及的是本发明一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒及聚烯烃系树脂模内发泡成型体。具体涉及:(i)按照本发明一实施方式的含量(调配量)范围调配聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)、乙烯系共聚物(c)并且进而配入着色剂(g)而制得的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,聚烯烃系树脂(a)的依照JIS K7106测得的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下;以及(ii)用该聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。与比较例B1~B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒相比可知,实施例B1~B18的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均气泡径较大。根据其结果可知,通过使用实施例B1~B18的聚烯烃系树脂发泡颗粒,可得到无色度不匀且着色性(黑色度)优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
另外可知,通过使用实施例B1~B18的聚烯烃系树脂发泡颗粒,能够得到:从模具中收取成型体时的开裂及缺损情况得到了抑制且具有优越的强度、成型体品质(尤其是内部熔合性)及冲切加工性的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例B1~B3的聚烯烃系树脂发泡颗粒含有着色剂(g),但不含乙烯系共聚物(c)。其结果是,与实施例B1~B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒相比可知,比较例B1~B3的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均气泡径较小。根据其结果可知,使用比较例B1~B3的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是发生了色度不匀且着色性(黑色度)差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例B4的聚烯烃系树脂发泡颗粒在含有聚丙烯系树脂的基础上还含有乙烯·1-丁烯共聚物,且进而含有着色剂(g),但不含乙烯系共聚物(c)。其结果是,与实施例B1~B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒相比可知,比较例B4的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均气泡径较小。根据其结果可知,使用比较例B4的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是发生了色度不匀且着色性(黑色度)差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
与比较例B4相比,实施例B5或B6的聚烯烃系树脂发泡颗粒在含有聚丙烯系树脂的基础上还含有乙烯·1-丁烯共聚物,并且进而含有高级脂肪酰胺(b)及着色剂(g)。与比较例B4的聚烯烃系树脂发泡颗粒相比可知,实施例B5或B6的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均气泡径较大。根据其结果可知,通过使用实施例B5或B6的聚烯烃系树脂发泡颗粒,可得到无色度不匀且着色性(黑色度)优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例B5或B6的聚烯烃系树脂发泡颗粒含有着色剂(g)及共聚物(d),但不含乙烯系共聚物(c)。其结果是,与实施例B1~B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒相比可知,比较例B5或B6的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均气泡径较小。根据其结果可知,使用比较例B5或B6的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是发生了色度不匀且着色性(黑色度)差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例B7或B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒含有着色剂(g)及烯烃系弹性体(e)或着含有着色剂(g)及丙烯酸酯系共聚物(f),但不含乙烯系共聚物(c)。其结果是,与实施例B1~B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒相比可知,比较例B7或B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒的平均气泡径较小。根据其结果可知,使用比较例B7或B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是发生了色度不匀且着色性(黑色度)差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
参考例B1中虽然含有着色剂(g),但未添加高级脂肪酰胺(b)。根据其结果可知,参考例B1并不会发生因着色剂(g)引起的平均气泡径减小现象。
另外,比较例B1~B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含乙烯系共聚物(c),参考例B1的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含高级脂肪酰胺(b)及乙烯系共聚物(c)。根据其结果可知,使用比较例B1~B8、参考例B1的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是入刃部有塌陷,入刃部周边出现了裂缝,切断面状态欠佳且开裂发生率差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
〔实施例C〕
以下基于实施例C1~C14及比较例C1~C12来说明本发明的一实施方式,但本发明并不限于这些实施例C。
实施例C1~C14及比较例C1~C12中使用的各成分及其他添加剂如下。
(1)聚烯烃系树脂(a)(成分(a))、高级脂肪酰胺(b)(成分(b))、乙烯系共聚物(c)(成分(c))、共聚物(d)(成分(d))、烯烃系弹性体(e)(成分(e))及丙烯酸酯系共聚物(f)(成分(f))各自与实施例A及B中使用的各相应成分相同。
(2)其他添加剂
发泡核剂、吸水性物质、分散剂及分散助剂与实施例A中使用的各相应成分相同。
(3)发泡剂
二氧化碳[AIR WATER株式会社制]。
实施例C1~C14及比较例C1~C12的各评价当中,除以下记载的评价以外,其他评价均按照前述“〔实施例A〕”栏目中记载的方法来进行。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)的密度)
用游标卡尺测定了得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)的纵向长度、横向长度及厚度,并计算了聚烯烃系树脂模内发泡成型体的体积V(cm3)。之后,测定了得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)的重量W(g),并将该重量除以聚烯烃系树脂模内发泡成型体的体积V(cm3)来得出了聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)的密度。聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)的密度以单位“g/L”来表达。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)的内部熔合性)
用切刀,将得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)沿其厚度方向切入深5mm的切口,然后沿着切口将这部分用手撕开。目视观察了沿厚度方向看的、自模内发泡成型体两侧表面下10mm处起的内部区域的裂面,算出了并非颗粒界面分离而是颗粒本身开裂了的发泡颗粒(发泡颗粒内部开裂)的比例,并按照以下基准判定了内部熔合性。
◎:发泡颗粒内部开裂的比例为80%以上。
○:发泡颗粒内部开裂的比例为60%以上且低于80%。
×:发泡颗粒内部开裂的比例低于60%。
这里,基准“×”指的是发泡颗粒内部开裂的比例低于60%的状态,其意味着熔合程度很低。换言之,基准“×”也可理解为,断裂面上呈现的发泡颗粒界面的存在比例为40%以上。
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)的脱模成功率)
除采用了0.10MPa(仪表压)的空气压力以外,均按照与后述“[聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)的制作]”栏目中记载的方法同样的方法,就各实施例C1~C14及比较例C1~C12均制作了聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)20次(n=20)。基于该20次制作的结果,得出了能成功地通过脱模部件来将经由空气的放出而留在固定式下模内的模内发泡成型体从固定式下模中取出的成功次数A。按照下式,求取了聚烯烃系树脂模内发泡成型体的脱模成功率。
聚烯烃系树脂发泡成型体的脱模成功率(%)=A/20×100
(聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)的最低脱模空气压)
除了在0.02MPa至0.16MPa(仪表压)的范围内以0.02MPa的间隔来改变空气压力以外,均按照与后述“[聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)的制作]”栏目中记载的方法同样的方法,就各实施例C1~C14及比较例C1~C12均以相应的各仪表压来制作了聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)10次(n=10)。若10次制作的10次结果均为能成功地通过脱模部件来将经由空气的放出而留在固定式下模内的模内发泡成型体从固定式下模中取出,则将这10次中的最低空气压力定为聚烯烃系树脂模内发泡成型体的最低脱模空气压。
<实施例C1~C14、比较例C1~C12>
[聚烯烃系树脂颗粒的制作]
运用与实施例A相同的方法,相应地制得了聚烯烃系树脂颗粒(1.2mg/每粒)。各成分的调配量(重量份)遵照了表15~18。另外,按照前述的方法,测定了在聚烯烃系树脂颗粒的制造途中得到的聚烯烃系树脂组合物的弯曲刚性,测定结果记载于表15~18中。
[表15]
[表16]
[表17]
[表18]
[聚烯烃系树脂发泡颗粒(一次发泡颗粒)的制作]
在10L的耐压容器中,配入得到的聚烯烃系树脂颗粒100重量份、作为水系分散介质的水200重量份、作为分散剂的高岭土0.3重量份、作为分散助剂的十二烷基苯磺酸钠0.004重量份、以及作为发泡剂的二氧化碳2.6重量份,从而制备了含发泡剂的分散液。一边搅拌该分散液,一边(a)将发泡温度(耐压容器内的温度)控制在147~149℃以及(b)将发泡压力(容器内压)控制在了3.2MPa。耐压容器内的温度及压力达到了规定的发泡温度及发泡压力后,继续将耐压容器内的温度及压力维持在规定的发泡温度及发泡压力30分钟。之后,一边供入二氧化碳来将耐压容器内的发泡压力维持在规定的发泡压力,一边经由设置在耐压容器下部的直径3mmφ节流口来将分散液释放到大气压环境中,由此得到了聚烯烃系树脂的一次发泡颗粒。之后,将聚烯烃系树脂的一次发泡颗粒在75℃下干燥了24小时。
在通过DSC法对得到的一次发泡颗粒所测得的DSC曲线上,表现出了由聚烯烃系树脂带来的2个峰。
[聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)的制作]
依次按照以下(1)~(4)的步骤,得到了聚烯烃系树脂的二次发泡颗粒。(1)将得到的一次发泡颗粒分别供入1m3的耐压容器中。(2)通过空气加压,对供入的一次发泡颗粒赋予了0.20~0.30MPa(绝对压)的内压。(3)接着,将一次发泡颗粒移送至二次发泡机。(4)之后,在二次发泡机中用0.035~0.060MPa(仪表压)的水蒸气加热一次发泡颗粒来使其进一步发泡,从而得到了大致球状的二次发泡颗粒。
在通过DSC法对得到的二次发泡颗粒所测得的DSC曲线上,表现出了由聚烯烃系树脂带来的2个峰。
[聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)的制作]
依次按照以下(1)~(6)的步骤,制作了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。(1)将得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)装入耐压容器,并向耐压容器内压入空气来将耐压容器内升压,由此使二次发泡颗粒内含入加压空气,从而使二次发泡颗粒的内压达到0.20MPa(绝对压)。(2)将具有了内压的二次发泡颗粒,填充到成型机上配备的模具的成型腔内。其中,所使用的模具具有长400mm×宽300mm×厚50mm的平板状成型腔。另外,作为填充方法,采用了前述的填充方法(a1),并将开缝量设定为5mm。(3)填充后,在成型机排水路的排水阀开放的状态下,用0.32MPa(仪表压)的水蒸气来加热二次发泡颗粒10秒。(4)之后,在成型机排水路的排水阀关闭的状态下,用同样仪表压的水蒸气进一步加热10秒来使聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)彼此熔合,从而得到了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。(5)在所述排水阀开放的状态下,利用冷却水,(a)对模具内及成型体表面进行水冷并且(b)使模具内的蒸气冷凝成冷凝水,然后将冷却水及冷凝水排出。(6)打开模具,将得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从模具中取出。
对得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体(平板)测定了其成型体密度,并评价了其内部熔合性。
[聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)的制作]
依次按照以下(1)~(6)的步骤,制作了聚烯烃系树脂模内发泡成型体(盒体)。(1)将得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)装入耐压容器,并向耐压容器内压入空气来将耐压容器内升压,由此使二次发泡颗粒内含入加压空气,从而使二次发泡颗粒的内压达到0.20MPa(绝对压)。(2)将具有了内压的二次发泡颗粒,填充到成型机上配备的模具的成型腔内。其中,所使用的模具具有能驱动的可动式上模、以及固定式下模,且该可动式上模与固定式下模可构成长350mm×宽200mm×厚150mm的盒状成型腔。另外,作为填充方法,采用了前述的填充方法(a1),并将开缝量设定为5mm。(3)填充后,在成型机排水路的排水阀开放的状态下,用0.32MPa(仪表压)的水蒸气来加热二次发泡颗粒12秒。(4)之后,在成型机排水路的排水阀关闭的状态下,用同样仪表压的水蒸气进一步加热12秒来使聚烯烃系树脂发泡颗粒(二次发泡颗粒)彼此熔合,从而得到了聚烯烃系树脂模内发泡成型体。(5)在所述排水阀开放的状态下,利用冷却水,(a)对模具内及成型体表面进行水冷并且(b)使模具内的蒸气冷凝成冷凝水,然后将冷却水及冷凝水排出。(6)打开模具,通过脱模部件将得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从模具中取出。
更具体地说明上述(6)的步骤。即,通过驱动可动式上模来打开了模具。这里,在模具的打开过程中具体进行了如下操作:在可动式上模与固定式下模的间距从5mm开放至80mm的这段期间,从可动式上模具备的气体放出部,将空气(air)放出到可动式上模的成型腔形成区域;之后,通过固定式下模具备的脱模部件,将经由空气的放出而留在固定式下模内的聚烯烃系树脂模内发泡成型体从固定式下模中取出。其中,放出的空气的压力为0.02至0.16MPa(仪表压)范围中的任选压力。
通过改变上述制造方法中放出的空气的压力,评价了脱模成功率及最低脱模空气压。
各评价结果示于表19~22中。
[表19]
[表20]
[表21]
[表22]
实施例C1~C14涉及的是本发明一实施方式的聚烯烃系树脂发泡颗粒及聚烯烃系树脂模内发泡成型体。具体涉及:(i)按照本发明一实施方式的含量(调配量)范围调配聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)、乙烯系共聚物(c)而制得的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,聚烯烃系树脂(a)的依照JIS K7106测得的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下;以及(ii)使用该聚烯烃系树脂发泡颗粒并通过本发明一实施方式的制造方法而制得的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。可知,通过使用实施例C1~C14的聚烯烃系树脂发泡颗粒,能够得到具有优越的成型体品质(尤其是内部熔合性)及脱模性的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
另外可知,通过使用实施例C1~C14的聚烯烃系树脂发泡颗粒,能够得到:从模具中收取成型体时的开裂及缺损情况得到了抑制且具有优越的强度、成型体品质(尤其是内部熔合性)及冲切加工性的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例C1~C10的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含高级脂肪酰胺(b)及/或乙烯系共聚物(c)。根据其结果可知,使用比较例C1~C10的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是脱模性差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
尤其是比较例C10的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其含有共聚物(d),但不含乙烯系共聚物(c)。换言之,比较例C10的聚烯烃系树脂发泡颗粒除了含有替代乙烯系共聚物(c)的共聚物(d)以外,其他组分与实施例C2的聚烯烃系树脂发泡颗粒相同。然而可知,即便使用比较例C10的聚烯烃系树脂发泡颗粒,得到的仍是脱模性差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
另外,比较例C4的聚烯烃系树脂发泡颗粒在含有聚丙烯系树脂的基础上还含有乙烯·1-丁烯共聚物,但不含乙烯系共聚物(c)。根据其结果可知,使用比较例C4的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是脱模性差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
比较例C11及C12的聚烯烃系树脂发泡颗粒虽然含有聚烯烃系树脂(a)、高级脂肪酰胺(b)及乙烯系共聚物(c),但乙烯系共聚物(c)的含量(调配量)多得超出了本发明要求的范围。根据其结果可知,使用比较例C11或C12的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是脱模性虽良好但内部熔合性差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。认为其原因在于,比较例C11及C12的聚烯烃系树脂发泡颗粒在模内发泡成型时的发泡性过强而使得发泡颗粒在加热过程中的膨胀时机过早,导致蒸气未能均匀遍及到所有发泡颗粒。“蒸气未能均匀遍及到所有发泡颗粒”也可理解成“蒸气未能充分遍及成型腔内部”。
另外,比较例B1~B8的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含乙烯系共聚物(c),参考例B1的聚烯烃系树脂发泡颗粒不含高级脂肪酰胺(b)及乙烯系共聚物(c)。根据其结果可知,使用比较例B1~B8、参考例B1的聚烯烃系树脂发泡颗粒时,得到的是入刃部有塌陷,入刃部周边出现了裂缝,切断面状态欠佳且开裂发生率差的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
〔产业上的可利用性〕
根据本发明的一实施方式,能获得一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能用来提供一种从模具中收取成型体时的开裂及缺损情况得到了抑制且强度优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。另外,根据本发明的另一实施方式,能获得一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能用来提供一种无色度不匀且着色性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。另外,根据本发明的又一实施方式,能获得一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,该聚烯烃系树脂发泡颗粒能用来提供一种品质及脱模性优越的聚烯烃系树脂模内发泡成型体。用本发明一实施方式的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到的聚烯烃系树脂模内发泡成型体能较好地用于缓冲包装材、物流资材、隔热材、土木建筑构件、汽车部件等各种用途。
<附图标记说明>
1、1’ 第一区域
2 第二区域
3 主体
4 框架部件
10、20、30、40、50、60 聚烯烃系树脂模内发泡成型体。
Claims (9)
1.一种聚烯烃系树脂发泡颗粒,
其含有:
聚烯烃系树脂(a)100重量份、
高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、以及
乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,
所述聚烯烃系树脂(a)的基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,
所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)、及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,
所述乙烯系共聚物(c)是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯·(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,其中,
所述乙烯系共聚物(c)是由用来构成主链的共聚物和用来构成侧链的共聚物所构成的枝接共聚物,
所述用来构成主链的共聚物是乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物,
所述用来构成侧链的共聚物是(甲基)丙烯酸丁酯·(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯·苯乙烯共聚物。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,
其还含有共聚物(d)0.2重量份以上且5.0重量份以下,其中,
所述共聚物(d)含有源于乙烯的结构单元(d1)、及源于至少1种乙烯基单体的至少1种结构单元(d2)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,
其还含有烯烃系弹性体(e)0.2重量份以上且5.0重量份以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒,
其还含有丙烯酸酯系共聚物(f)0.01重量份以上且2.00重量份以下,
所述丙烯酸酯系共聚物(f)含有分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元,其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
7.一种聚烯烃系树脂模内发泡成型体,
其通过对权利要求1~6中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型而得到。
8.根据权利要求7所述的聚烯烃系树脂模内发泡成型体,
其还含有与所述聚烯烃系树脂发泡颗粒一体成型了的框架部件。
9.一种聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法,
包括如下工序:将聚烯烃系树脂颗粒、水系分散介质及无机系发泡剂在耐压容器中混合,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒及所述无机系发泡剂分散在所述水系分散介质中而成的分散液;以及
使所述耐压容器内的温度及压力上升后,将所述耐压容器内的所述分散液排放到压力低于该压力容器内压的区域,从而得到由所述聚烯烃系树脂颗粒发泡而成的聚烯烃系树脂发泡颗粒,
其中,
所述聚烯烃系树脂颗粒含有聚烯烃系树脂(a)100重量份、高级脂肪酰胺(b)0.1重量份以上且低于2.5重量份、以及乙烯系共聚物(c)0.01重量份以上且5.00重量份以下,
所述聚烯烃系树脂(a)的基于JIS K7106测定的弯曲刚性超过8000kg/cm2且为13500kg/cm2以下,
所述乙烯系共聚物(c)含有源于乙烯的结构单元(c1)、及分别源于至少2种乙烯基单体的至少2种结构单元(c2),其中,所述乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯及苯乙烯。
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