CN116917391A - 聚丙烯系树脂发泡颗粒和聚丙烯系树脂发泡成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于,提供一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体,(b)能够提供具有良好的压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体。提供一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其包含基材树脂,所述基材树脂分别含有规定量的各自具有特定熔点的聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯系树脂发泡颗粒和聚丙烯系树脂发泡成型体。
背景技术
聚丙烯系树脂发泡成型体被用于以汽车内饰构件、汽车保险杠用芯材为首的绝热材料、缓冲包装材料、装运箱等各种用途(例如专利文献1~3)。
尤其是近年来,为了汽车的轻量化,在一台中使用的聚丙烯系树脂发泡成型体正在增加。因此,能够在成型加工工序中以良好的生产效率提供聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒的需求正在提高。具体而言,寻求在成型工序中能够以比现有的聚丙烯系树脂发泡颗粒更少的水蒸气用量、即更低的成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
另外,寻求能够提供变形少的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。进而,在将聚丙烯系树脂发泡成型体用于汽车用途的情况下,将聚丙烯系树脂发泡成型体用作冲击吸收材料的情况较多。因此,也对聚丙烯系树脂发泡成型体要求压缩强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开公报WO2017/169260
专利文献2:国际公开公报WO2016/060162
专利文献3:日本国日本特开2018-162371
发明内容
发明要解决的问题
鉴于以上那样的状况,本发明的一个实施方式的目的在于,提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒、以及(b)能够提供具有良好压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述课题而进行了深入研究,结果完成了本发明。
即,本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B),前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),并且,包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B)。
发明的效果
根据本发明的一个实施方式,发挥出如下效果:可提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒、以及(b)能够提供具有良好压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
具体实施方式
以下,针对本发明的一个实施方式进行说明,但本发明不限定于此。本发明不限定于以下说明的各构成,可以在权利要求书所示的范围内进行各种变更。另外,将在不同实施方式或实施例中分别公开的技术手段组合而得到的实施方式或实施例也包括在本发明的技术范围内。进而,通过将在各实施方式中分别公开的技术手段加以组合,从而能够形成新技术特征。需要说明的是,将本说明书中记载的全部学术文献和专利文献作为参考文献而援引至本说明书中。另外,在本说明书中,只要没有特别记载,则表示数值范围的“A~B”是指“A以上(包含A和大于A)且B以下(包括B和小于B)”。
另外,在本说明书中,只要没有特别记载,则也将包含源自X1单体的结构单元、源自X2单体的结构单元…和Xn单体(n为2以上的整数)作为结构单元的共聚物称为“X1/X2/…/Xn共聚物”。作为X1/X2/…/Xn共聚物,除已有明示的情况之外,聚合方式没有特别限定,可以为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物,还可以为接枝共聚物。
本说明书中,有时将“聚丙烯系树脂发泡颗粒”称为“发泡颗粒”,有时将“聚丙烯系树脂发泡成型体”称为“发泡成型体”。另外,本说明书中,有时将“聚丙烯系树脂颗粒”称为“树脂颗粒”。
<第一实施方式>
〔1-1.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕
本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B)。前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),并且,包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B)。
本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒通过利用公知方法进行成型,从而能够提供聚丙烯系树脂发泡成型体。
本说明书中,有时将“本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒”称为“第一发泡颗粒”。另外,本说明书中,有时将“本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂颗粒”称为“第一树脂颗粒”。
第一发泡颗粒具有上述构成,因此具有如下有点:(a)能够以低成型压力(换言之,低的加热蒸气压)提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体,以及(b)能够提供具有良好压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体。第一发泡颗粒具有上述构成,因此,也具有能够提供具有良好表面美观性的聚丙烯系树脂发泡成型体的优点。
<成分>
(基材树脂)
基材树脂中,作为树脂成分,至少包含聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)。基材树脂除了包含树脂成分之外,可任选包含发泡成核剂等添加剂。也可以说基材树脂是构成发泡颗粒的成分。因此,也可以说基材树脂中包含的各成分的种类和量是第一发泡颗粒所包含的各成分的种类和量。也可以说基材树脂是构成聚丙烯系树脂颗粒的成分。
本说明书中,聚丙烯系树脂是指:在树脂所包含的全部结构单元100摩尔%中,包含50摩尔%以上的源自丙烯单体的结构单元的树脂。本说明书中,有时也将“源自丙烯单体的结构单元”称为“丙烯单元”。
(聚丙烯系树脂(A))
聚丙烯系树脂(A)可以为(a)丙烯的均聚物,也可以为(b)丙烯与除丙烯之外的单体的嵌段共聚物、无规共聚物或接枝共聚物,或者,还可以为(c)它们中的2种以上的混合物。
聚丙烯系树脂(A)可以在具有丙烯单元的基础上,还具有1单元以上的源自除丙烯单体之外的单体的结构单元,也可以具有1种以上的源自除丙烯单体之外的单体的结构单元。有时也将用于制造聚丙烯系树脂(A)的“除丙烯单体之外的单体”称为“共聚单体”。有时也将聚丙烯系树脂(A)中包含的“源自除丙烯单体之外的单体的结构单元”称为“共聚单体单元”。
作为共聚单体,可列举出乙烯、1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、3-甲基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等碳原子数2或4~12的α-烯烃。
作为聚丙烯系树脂(A)的具体例,可列举出聚丙烯均聚物、丙烯/乙烯无规共聚物、丙烯/1-丁烯无规共聚物、丙烯无规/乙烯/1-丁烯共聚物、丙烯/乙烯嵌段共聚物、丙烯/1-丁烯嵌段共聚物、丙烯/氯乙烯共聚物、丙烯/马来酸酐共聚物、苯乙烯改性聚丙烯系树脂等。作为聚丙烯系树脂(A),可以单独使用它们中的1种,也可以组合使用2种以上。这些之中,从所得发泡颗粒具有良好发泡性的观点和本成型体具有良好成型性的观点出发,适合为丙烯/乙烯无规共聚物、丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物。需要说明的是,前述1-丁烯与丁烯-1的含义相同。
作为聚丙烯系树脂(A),考虑使用作为聚丙烯系树脂的丙烯/乙烯无规共聚物或丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物的情况(记作情况A)。在情况A中,丙烯/乙烯无规共聚物或丙烯/乙烯/1-丁烯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%~10.0重量%。也可以说乙烯含有率是指源自乙烯的结构单元(乙烯单元)的含有率。在丙烯/乙烯无规共聚物或丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的乙烯单元的含有率为(i)0.2重量%以上的情况下,存在制造第一发泡颗粒时的发泡颗粒的发泡性和/或所得发泡颗粒的成型性良好的倾向,在(ii)10.0重量%以下的情况下,不用担心由第一发泡颗粒得到的发泡成型体的机械物性会降低。
另外,在情况A中,丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的1-丁烯含有率在共聚物100重量%中优选为0.2重量%~10.0重量%。也可以说1-丁烯含有率是指源自1-丁烯的结构单元(1-丁烯单元)的含有率。在丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的1-丁烯单元的含有率为(i)0.2重量%以上的情况下,存在制造第一发泡颗粒时的发泡颗粒的发泡性和/或所得发泡颗粒的成型性良好的倾向,在(ii)10.0重量%以下的情况下,不用担心由第一发泡颗粒得到的发泡成型体的机械物性降低。
另外,在情况A中,作为丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的乙烯单元与1-丁烯单元的总含有率,在丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物100重量%中,优选为0.5重量%~10.0重量%。在丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的乙烯单元与1-丁烯单元的总含有率为(i)0.5重量%以上的情况下,存在制造第一发泡颗粒时的发泡颗粒的发泡性和/或所得发泡颗粒的成型性良好的倾向,在(ii)10.0重量%以下的情况下,不用担心由第一发泡颗粒得到的发泡成型体的机械物性降低。
作为本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂(A)的熔点,优选为135℃~150℃,更优选为137℃~148℃,更优选为139℃~146℃,更优选为140℃~146℃,进一步优选为141℃~145℃,特别优选为142℃~144℃。在聚丙烯系树脂(A)的熔点为(i)135℃以上的情况下,由第一发泡颗粒得到的发泡成型体具有优异的耐热性,在(ii)150℃以下的情况下,在制造第一发泡颗粒时容易提高发泡颗粒的发泡倍率。
本说明书中,聚丙烯系树脂(A)的熔点是通过差示扫描量热计法(以下称为“DSC法”)进行测定而求出的值。具体操作步骤如下所示:(1)通过将5mg~6mg聚丙烯系树脂(A)的温度以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃,从而使该聚丙烯系树脂(A)发生熔解;(2)其后,通过将熔解的聚丙烯系树脂(A)的温度以10℃/分钟的降温速度从220℃降温至40℃,从而使该聚丙烯系树脂(A)发生结晶化;(3)其后,进一步将结晶化的聚丙烯系树脂(A)的温度以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃。可以将第二次升温时(即(3)时)得到的该聚丙烯系树脂(A)的DSC曲线的峰(熔解峰)的温度作为该聚丙烯系树脂(A)的熔点来求出。需要说明的是,在通过上述方法第二次升温时得到的聚丙烯系树脂(A)的DSC曲线中存在多个峰(熔解峰)时,将熔解热量最大的峰(熔解峰)的温度作为聚丙烯系树脂(A)的熔点。作为差示扫描量热计,可以使用例如Seiko Instruments公司制的DSC6200型。
本发明的第一实施方式中使用的聚丙烯系树脂(A)在230℃下的MFR没有特别限定,优选为3g/10分钟~30g/10分钟,更优选为4g/10分钟~20g/10分钟,进一步优选为5g/10分钟~18g/10分钟。
在聚丙烯系树脂(A)的MFR为3g/10分钟以上的情况下,存在在制造第一发泡颗粒时容易提高发泡颗粒的发泡倍率的倾向。在聚丙烯系树脂的MFR为30g/10分钟以下的情况下,不用担心所得发泡颗粒的气泡发生连通化,其结果,存在(i)由第一发泡颗粒得到的发泡成型体的压缩强度良好的倾向或(ii)该发泡成型体的表面性良好的倾向。
考虑聚丙烯系树脂(A)的MFR处于3g/10分钟~30g/10分钟这一范围的情况。在该情况下,容易获得具有较大发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡颗粒。进而,在该情况下,具有由第一发泡颗粒得到的发泡成型体的表面美观性优异、尺寸收缩率小的优点。
本说明书中,聚丙烯系树脂(A)的MFR值是使用JIS K7210:1999中记载的MFR测定器,在以下的条件下测定得到的值:测流孔的直径为2.0959±0.005mmφ、测流孔的长度为8.000±0.025mm、载荷为2.16kgf、且温度为230℃(230±0.2℃)。
聚丙烯系树脂(A)可利用公知的方法来获得。作为合成聚丙烯系树脂(A)时的聚合催化剂,没有特别限定,可以使用齐格勒系催化剂等。
基材树脂中,在树脂成分100重量份中,包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的聚丙烯系树脂(A),优选包含82.5重量份~98.0重量份,更优选包含85.0重量份~95.0重量份,进一步优选包含90.0重量份~95.0重量份。基材树脂在树脂成分100重量份中(a)包含多于80.0重量份的聚丙烯系树脂(A)时,可提供能够提供具有良好压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒,并且,在(b)包含98.0重量份以下时,可提供能够以低成型压力提供表面美观性优异且具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
(聚丙烯均聚物(B))
本发明的第一实施方式所述的聚丙烯均聚物(B)为具有85℃以下的熔点的聚丙烯均聚物。本发明人在本发明的第一实施方式的深入研究过程中惊讶地独自发现以下的见解:通过使用包含上述聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B)的发泡颗粒,从而(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体,并且,(b)能够提供具有良好压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体。
另外,本发明人在本发明的第一实施方式的深入研究过程中惊讶地独自发现以下的见解:通过使用包含上述聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B)的发泡颗粒,从而能够提供表面美观性优异的聚丙烯系树脂发泡成型体。
聚丙烯均聚物(B)的熔点为85℃以下,优选为80℃以下,更优选低于78℃,进一步优选为75℃以下。在聚丙烯均聚物(B)的熔点为85℃以下的情况下,具有如下优点:所得发泡颗粒(a)能够以更低的成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体,并且,(b)能够提供具有更良好的压缩强度、仅略微变形且表面美观性优异的发泡成型体。可如下那样地推测其原因,但本发明不限定于该原因,其是因为:在聚丙烯均聚物(B)的熔点为85℃以下的情况下,聚丙烯均聚物(B)几乎不会结晶化,而是能够容易地进入至聚丙烯系树脂(A)的集合体中(非结晶部中)。聚丙烯均聚物(B)的熔点的下限值没有特别限定,优选为40℃以上。在聚丙烯均聚物(B)的熔点为40℃以上的情况下,该聚丙烯均聚物(B)在常温下不会发粘,因此,具有容易处理的优点。
本说明书中,聚丙烯均聚物(B)的熔点是通过DSC法进行测定而求出的值。具体而言,除了使用聚丙烯均聚物(B)来代替聚丙烯系树脂(A)之外,通过与聚丙烯系树脂(A)的熔点的测定方法相同的方法,能够获得聚丙烯均聚物(B)的DSC曲线。可以与聚丙烯系树脂(A)的熔点同样地根据聚丙烯均聚物(B)的DSC曲线来求出聚丙烯均聚物(B)的熔点。
聚丙烯均聚物(B)的重均分子量优选为40000~140000、更优选大于40000且为140000以下、特别优选为75000~140000。重均分子量为40000以上的聚丙烯均聚物(B)具有充分的粘度。因此,在聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为40000以上的情况下,在包含基材树脂的聚丙烯系树脂颗粒的制造中,能够容易地对包含聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的共混物进行熔融混炼。另外,在聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为140000以下的情况下,具有如下优点:所得发泡颗粒(a)能够以更低的成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体,并且,(b)能够提供具有更良好的压缩强度、仅略微变形且表面美观性更优异的发泡成型体。可如下那样地推测其原因,但本发明不限定于该原因,其是因为:在聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为140000以下的情况下,聚丙烯均聚物(B)的熔点适度变低,另外,不易发生结晶化。因此,聚丙烯均聚物(B)几乎不会结晶化,而是能够容易地进入至聚丙烯系树脂(A)的集合体中(非结晶部中)。
本说明书中,聚丙烯均聚物(B)的重均分子量是指将通过凝胶渗透色谱法(GPC)而得到的值用聚苯乙烯进行换算而得到的值。
聚丙烯均聚物(B)优选立构规整性低,即,优选为具有低立构规整性的聚丙烯均聚物。换言之,熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B)能够利用具有低立构规整性的聚丙烯均聚物来实现。
具有低立构规整性的聚丙烯均聚物可通过使用丙烯单体和茂金属催化剂的聚合反应来获得。换言之,聚丙烯均聚物(B)优选为利用茂金属催化剂进行聚合而成的物质。使用茂金属催化剂进行聚合而得到的聚丙烯均聚物存在聚合物中的聚丙烯单体的立构规整性变低的倾向。因此,与使用齐格勒催化剂等进行聚合的情况相比,存在聚丙烯均聚物的熔点变低的倾向。
需要说明的是,作为茂金属催化剂,可列举出:具有甲硅烷叉基二交联茚基络合物作为基本结构,且具有对丙烯单体的聚合反应加以催化的活性的催化剂。
包含聚丙烯均聚物的聚丙烯系树脂的“立构规整性”可以用全同立构五单元组分率(mmmm)来表示。在聚合物的全部结构单元100mol%中,聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率优选为25mol%~65mol%,更优选为30mol%~60mol%,进一步优选为35mol%~55mol%,特别优选为40mol%~50mol%。在聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率为25mol%~65mol%的情况下,具有如下优点:所得发泡颗粒(a)能够以更低的成型压力提供具有优异熔接性的发泡成型体,并且,(b)能够提供具有更良好的压缩强度、仅略微变形且表面美观性更优异的聚丙烯系树脂发泡成型体。可如下那样地推测其原因,但不限定于该原因,其是因为:在全同立构五单元组分率为25mol%~65mol%的情况下,聚丙烯均聚物(B)的熔点适度变低,另外,不易结晶化。因此,聚丙烯均聚物(B)几乎不会结晶化,而是能够容易地进入至聚丙烯系树脂(A)的集合体中(非结晶部中)。
本说明书中,聚丙烯系树脂(例如聚丙烯均聚物(B))的全同立构五单元组分率是指通过以下的(1)~(3)的方法进行测定而得到的值:(1)将作为试样的聚丙烯系树脂(例如聚丙烯均聚物(B))溶解于邻二氯苯。将所得溶液供于JEOL公司制的JNM-GX270装置,以67.93MHz的共振频率测定13C-NMR;(2)针对源自甲基的光谱,将mmmm峰设为21.855ppm来进行各峰的归属,求出峰面积;(3)用百分比来表示源自甲基的mmmm峰相对于总峰面积的比率,作为全同立构五单元组分率(mol%)。详细测定条件如下所示。
测定溶剂:邻二氯苯(90重量%)/苯-D6(10重量%)
试样浓度:15重量%~20重量%
测定温度:120℃~130℃
共振频率:67.93MHz
脉冲宽度:10μsec(45°脉冲)
脉冲反复时间:7.091sec
数据点:32K
累积次数:8168
测定模式:噪声去耦
需要说明的是,本说明书中,所得光谱的归属和五单元组分率的计算根据T.Hayashi等人进行的方法[Polymer,29,138~143(1988)]来进行。
基材树脂中,在树脂成分100重量份中,包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的聚丙烯均聚物(B),优选包含2.0重量份~17.5重量份,更优选包含5.0重量份~15.0重量份,进一步优选包含5.0重量份~10.0重量份。基材树脂中,在树脂成分100重量份中,(a)包含2.0重量份以上的聚丙烯均聚物(B)的情况下,可提供能够以低成型压力提供表面美观性优异且具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒,另外,在(b)包含小于20.0重量份的情况下,可提供能够提供具有良好压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。另外,通过使基材树脂在上述范围内包含聚丙烯均聚物(B),从而可提供能够提供表面美观性更优异的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
基材树脂中,将聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,(a)包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的聚丙烯系树脂(A),且包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的聚丙烯均聚物(B),优选为(b)包含82.5重量份~98.0重量份的聚丙烯系树脂(A),且包含2.0重量份~17.5重量份的聚丙烯均聚物(B),更优选为(c)包含85.5重量份~98.0重量份的聚丙烯系树脂(A),且包含2.0重量份~14.5重量份的聚丙烯均聚物(B),进一步优选为(d)包含87.5重量份~97.5重量份的聚丙烯系树脂(A),且包含2.5重量份~12.5重量份的聚丙烯均聚物(B)。基材树脂中,相对于聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的总量100重量份,包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的聚丙烯系树脂(A),且包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的聚丙烯均聚物(B)时,可提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒;以及(b)能够提供具有良好的压缩强度、几乎不会变形且表面美观性更优异的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
(其它树脂等)
基材树脂中,在不损害本发明的第一实施方式所述的效果的范围内,作为树脂成分,可以进一步包含除聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)之外的树脂(有时称为其它树脂等)。作为前述其它树脂等,可列举出:(a)除聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)之外的聚丙烯系树脂;(b)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、直链状超低密度聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物和乙烯/甲基丙烯酸共聚物等乙烯系树脂;(c)聚苯乙烯、苯乙烯/马来酸酐共聚物和苯乙烯/乙烯共聚物等苯乙烯系树脂;(d)丙烯-α-烯烃系蜡等聚烯烃系蜡;以及(e)乙烯/丙烯橡胶、乙烯/丁烯橡胶、乙烯/己烯橡胶、乙烯/辛烯橡胶等烯烃系橡胶等。
(添加剂)
基材树脂中,除了包含上述聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)之外,可以进一步任选包含添加剂。作为添加剂,可列举出着色剂、吸水性物质、发泡成核剂、抗静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、光稳定剂、结晶成核剂、导电剂、润滑剂等。这种添加剂可以在制造聚丙烯系树脂颗粒时直接添加至后述共混物或聚丙烯系树脂组合物中。
作为着色剂,可列举出例如炭黑、群青、花青系颜料、偶氮系颜料、喹吖啶酮系颜料、镉黄、氧化铬、氧化铁、苝系颜料、蒽醌系颜料等。这些之中,从能够获得颜色不均少且着色性优异的成型体的方面出发,作为着色剂,优选为炭黑。这些着色剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。另外,在混合使用2种以上着色剂的情况下,可根据目的来适当调整混合比率。
本发明的第一实施方式中,基材树脂可以包含炭黑,也可以不含炭黑。在基材树脂包含炭黑的情况下,在将聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,炭黑的含量优选小于10重量份。
吸水性物质是在制造第一发泡颗粒时出于增加树脂颗粒中的浸渗水分量的目的而使用的物质。通过在制造第一发泡颗粒时使用吸水性物质,从而能够对树脂颗粒赋予发泡性。在使用水作为发泡剂的情况下,利用吸水性物质对树脂颗粒赋予发泡性的效果变得特别显著。
作为在本发明的第一实施方式中可使用的吸水性物质,可列举出例如甘油、二甘油、聚乙二醇、C12~C18的脂肪族醇类(例如季戊四醇、鲸蜡醇、硬脂醇)、三聚氰胺、异氰尿酸、三聚氰胺-异氰尿酸缩合物、硼酸锌等。这些吸水性物质可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。另外,在混合使用2种以上的吸水性物质的情况下,可根据目的适当调整混合比率。
上述吸水性物质之中,从(a)不会促进发泡颗粒的平均气泡直径的微细化、(b)与聚丙烯系树脂(A)的亲和性也良好的观点出发,也优选为甘油和聚乙二醇。
针对制造第一发泡颗粒时的吸水性物质的用量、换言之基材树脂中的吸水性物质的含量进行说明。基材树脂中的吸水性物质的含量相对于聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的总量100重量份优选为0.01重量份~1.00重量份、更优选为0.05重量份~0.70重量份、进一步优选为0.10重量份~0.60重量份。在吸水性物质的前述含量为(i)0.01重量份以上的情况下,能够充分获得利用吸水性物质来赋予发泡性的效果,在(ii)1.00重量份以下的情况下,不用担心所得发泡颗粒会收缩。
发泡成核剂是可以在制造第一发泡颗粒时使用的、在树脂颗粒发泡时能够形成发泡核的物质。在第一发泡颗粒的制造中,优选使用发泡成核剂,换言之,第一发泡颗粒优选包含发泡成核剂。
作为在本发明的第一实施方式中可使用的发泡成核剂,可列举出例如二氧化硅(Silicon dioxide)、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,可列举出例如滑石、硅酸镁、高岭土、埃洛石、地开石、硅酸铝、沸石等。需要说明的是,这些发泡成核剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。另外,在混合使用2种以上的发泡成核剂的情况下,可根据目的适当调整混合比率。
针对制造第一发泡颗粒时的发泡成核剂的用量、换言之基材树脂中的发泡成核剂的含量进行说明。从平均气泡直径的均匀性的观点出发,基材树脂中的发泡成核剂的含量相对于聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的总量100重量份优选为0.005重量份~2.000重量份,更优选为0.010重量份~1.000重量份,进一步优选为0.030重量份~0.500重量份。
作为结晶成核剂,可列举出例如长石、沸石、滑石、高岭土、云母、硬脂酸钙、碳酸钙、二氧化硅、氧化钛、皂土、硫酸钡等无机系的结晶成核剂。这些结晶成核剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。这些结晶成核剂之中,优选为长石、沸石、滑石、高岭土、云母等硅酸盐化合物,更优选为滑石。在使用硅酸盐化合物作为结晶成核剂的情况下,发泡颗粒能够提供黑色度高、没有颗粒间隙或者即便有也非常少的发泡成型体。
针对制造第一发泡颗粒时的结晶成核剂的用量、换言之基材树脂中的结晶成核剂的含量进行说明。基材树脂中的结晶成核剂的含量相对于聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的总量100重量份优选为0.01重量份~0.25重量份,更优选为0.01重量份~0.20重量份。在基材树脂中的结晶成核剂的含量相对于聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的总量100重量份为(a)0.01重量份以上的情况下,存在如下倾向:发泡颗粒所提供的发泡成型体会形成颜色(黑色)均匀而不存在颜色不均或者颜色(黑色)大致均匀而颜色不均非常少的发泡成型体,在(b)0.25重量份以下的情况下,存在如下倾向:发泡颗粒所提供的发泡成型体的黑色度变高,形成没有颗粒间隙或者即使有也非常少的发泡成型体。
<物性>
以下,针对第一发泡颗粒的物性进行说明。
(发泡颗粒的DSC比)
第一发泡颗粒在通过后述差示扫描量热测定而得到的DSC曲线中优选具有至少两个熔解峰。在该熔解峰之中,将由高温侧的熔解峰求出的熔解热量记作“高温侧熔解热量”,将由低温侧的熔解峰求出的熔解热量记作“低温侧熔解热量”。另外,在熔解峰为3个以上的情况下,将由最高温的熔解峰求出的熔解热量记作“高温侧熔解热量”,将由除此之外的熔解峰求出的熔解热量记作“低温侧熔解热量”。
第一发泡颗粒的DSC比没有特别限定,优选为10.0%~50.0%、更优选为20.0%~40.0%、进一步优选为22.0%~30.0%。在发泡颗粒的DSC比为10.0%以上的情况下,具有如下优点:发泡颗粒能够提供具有充分强度的发泡成型体。另一方面,在发泡颗粒的DSC比为50.0%以下的情况下,具有如下优点:能够在较低温度(成型温度)下对发泡颗粒进行成型而提供发泡成型体。
在本说明书中,DSC比是指由第一发泡颗粒的DSC曲线算出的高温侧熔解热量相对于总熔解热量的比例。在本说明书中,DSC曲线使用差示扫描量热计(例如,SeikoInstruments Inc.制、DSC6200型)来获得。更具体而言,在本说明书中,使用差示扫描量热计(例如,Seiko Instruments Inc.制、DSC6200型)进行的发泡颗粒的DSC比的测定(计算)方法如以下的(1)~(5)所示:(1)量取5mg~6mg发泡颗粒;(2)将发泡颗粒的温度以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃,将发泡颗粒熔解;(3)在前述(2)的过程中得到的发泡颗粒的DSC曲线中,用直线将表示熔解开始前的温度的点与表示熔解结束后的温度的点进行连接来制作基线;(4)沿着与X轴垂直的方向引出穿过高温侧的熔解峰或最高温的熔解峰与相邻熔解峰之间的极大点的直线;(5)将根据被基线、穿过极大点的直线和DSC曲线包围的高温侧区域而算出的热量设为高温侧熔解热量,将根据被基线、穿过极大点的直线和DSC曲线包围的低温侧区域而算出的热量设为低温侧熔解热量,将根据被基线和DSC曲线包围的区域而算出的热量设为总熔解热量(=高温侧熔解热量+低温侧熔解热量);(6)根据下式来计算DSC比:DSC比(%)=(高温侧熔解热量/总熔解热量)×100。
第一发泡颗粒的DSC比也是发泡颗粒中包含的熔点高的结晶量的基准值。即,DSC比为10.0%~50.0%表示发泡颗粒包含较多熔点高的结晶。另外,发泡颗粒的DSC比与使树脂颗粒发泡时和使发泡颗粒膨胀时的树脂颗粒和发泡颗粒的粘弹性明显相关。即,在发泡颗粒的DSC比为10.0%~50.0%的情况下,将树脂颗粒发泡时和将发泡颗粒成型时,树脂颗粒和发泡颗粒能够分别发挥出优异的发泡性和膨胀性。其结果,具有如下有点:发泡颗粒能够以低成型压力获得内部熔接性优异且压缩强度等机械强度优异的发泡成型体。
在第一发泡颗粒中,作为将DSC比控制至规定范围的方法,可列举出:调整制造第一发泡颗粒时的条件(尤其是发泡温度、发泡压力、保持时间和释放分散液的区域(空间)的温度等)的方法等。从容易调整的观点出发,作为将DSC比控制至规定范围的方法,优选为调整发泡温度、发泡压力和/或保持时间的方法。
例如,若提高发泡温度,则存在DSC比变小的倾向,反之,若降低发泡温度,则存在DSC比变大的倾向。这是因为:未熔解的结晶量因发泡温度而发生变化。另外,若提高发泡压力,则存在DSC比变小的倾向,反之,若降低发泡压力,则存在DSC比变大的倾向。这是因为:增塑程度因发泡压力而发生变化,由此导致未熔解的结晶量发生变化。另外,存在越是延长保持时间则DSC比变得越大的倾向。这是因为:未熔解的结晶的生长量因保持时间而发生变化。
(发泡颗粒的平均气泡直径)
第一发泡颗粒的平均气泡直径没有特别限定,优选为110μm~280μm,更优选为120μm~270μm,更优选为130μm~260μm,进一步优选为140μm~250μm,进一步优选为150μm~240μm,特别优选为160μm~230μm。在第一发泡颗粒的平均气泡直径为(i)110μm以上的情况下,具有如下优点:该发泡颗粒能够提供没有颜色不均、着色性优异且压缩强度优异的聚丙烯系树脂发泡成型体,在(ii)第一发泡颗粒的平均气泡直径为280μm以下的情况下,具有如下优点:不用担心模内发泡成型体的成型周期变长,生产率良好。此处,成型周期是指:通过使用发泡颗粒进行模内发泡成型而得到发泡成型体时的自模内发泡成型开始起至所得成型体从模具中脱模的成型结束为止的时间。
本说明书中,发泡颗粒的平均气泡直径的测定方法例如以下的(1)~(5)那样:(1)使用剃刀(FEATHER公司制的Hi-STAINLESS两面刃),以穿过发泡颗粒中心的方式切断该发泡颗粒;(2)针对所得发泡颗粒的切断面,使用光学显微镜(基恩士公司制的VHX-100),以50倍的倍率进行观察;(3)在通过观察而得到的图像中,引出从该发泡颗粒的切断面的中心或大致中心穿过的直线;(4)(4-1)测定存在至该直线上的气泡数n,(4-2)测定根据该直线与该发泡颗粒表面的交点而从该直线中切取的线段的长度,作为发泡粒径L;(5)利用下式来计算发泡颗粒的平均气泡直径:
平均气泡直径(μm)=L/n。
(发泡颗粒的发泡倍率)
第一发泡颗粒的发泡倍率优选为15倍~50倍、更优选为18倍~40倍、进一步优选为20倍~25倍。如果发泡颗粒的发泡倍率为(i)15倍以上,则能够以良好的生产效率获得轻量的发泡成型体;如果为(ii)50倍以下,则不用担心所得发泡成型体的强度不足。
本说明书中,发泡颗粒的发泡倍率利用以下的(1)~(4)的方法来计算:(1)测定发泡颗粒的重量w(g);(2)接着,将在重量测定中使用的发泡颗粒沉入量筒中承装的乙醇中,根据量筒的液面位置的上升量来测定该发泡颗粒的体积v(cm3);(3)通过重量w(g)除以体积v(cm3),从而算出发泡颗粒的密度ρ1;(4)通过用于制造发泡颗粒的聚丙烯系树脂颗粒的密度ρ2除以发泡颗粒的密度ρ1(ρ2/ρ1)而得到的值乘以100,将所得值设为发泡颗粒的发泡倍率。
第一发泡颗粒具有能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的优点。该优点可根据能够提供具有60%以上的内部熔接率的发泡成型体的模内发泡成型时的最低成型压力来评价。关于最低成型压力,在下述〔1-2.聚丙烯系树脂发泡成型体〕的(最低成型压力)一项中进行详述。
<聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法>
作为第一发泡颗粒的制造方法,没有特别限定,可以适当使用公知的制造方法。以下,针对第一发泡颗粒的制造方法的一个方式进行详述,但除了以下详述的事项之外,适当原因上述记载(例如<成分>一项的记载)。需要说明的是,第一发泡颗粒的制造方法不限定于以下的制造方法。
(造粒工序)
在制造第一发泡颗粒时,首先,可进行制造包含基材树脂的聚丙烯系树脂颗粒的工序(造粒工序)。
作为制造树脂颗粒的方法,可列举出使用挤出机的方法。具体而言,可通过例如以下的方法(1)~(5)来制作树脂颗粒:(1)将聚丙烯系树脂(A)、聚丙烯均聚物(B)、以及根据需要的选自由其它树脂和添加剂组成的组中的1种以上进行共混而制作共混物;(2)将该共混物投入至挤出机中,对该共混物进行熔融混炼,制备聚丙烯系树脂组合物;(3)将该聚丙烯系树脂组合物从挤出机所具备的模具中挤出;(4)通过将挤出的聚丙烯系树脂组合物通入至水中等而进行冷却,由此进行固化;(5)其后,利用切割机将固化的聚丙烯系树脂组合物细细切割成圆柱状、椭圆状、球状、立方体状、长方体状等那样的期望形状。或者,在(3)中,可以将熔融混炼的聚丙烯系树脂组合物从挤出机所具备的模具直接挤出至水中,在刚刚挤出后将聚丙烯系树脂组合物裁切成颗粒形状,进行冷却并固化。像这样,通过将共混物进行熔融混炼,从而能够得到更均匀的树脂颗粒。
作为如上那样操作而得到的树脂颗粒的每一粒的重量,优选为0.2mg/粒~10.0mg/粒,更优选为0.5mg/粒~6.0mg/粒。在树脂颗粒的每一粒的重量为(A)0.2mg/粒以上的情况下,存在树脂颗粒的操作性提高的倾向,另外,存在将所得发泡颗粒进行成型而成的发泡成型体的收缩率变小的倾向。在(B)10.0mg/粒以下的情况下,存在模内发泡成型工序中的模具填充性提高的倾向。
树脂颗粒的熔点优选为139℃~150℃,更优选为140℃~146℃。在树脂颗粒的熔点为(i)139℃以上的情况下,将所得发泡颗粒进行成型而成的发泡成型体具有优异的耐热性。在(ii)150℃以下的情况下,在第一发泡颗粒的制造中,容易提高所得发泡颗粒的发泡倍率。
本说明书中,树脂颗粒的熔点是通过DSC法进行测定而求出的值。具体而言,除了使用树脂颗粒来代替聚丙烯系树脂(A)之外,利用与聚丙烯系树脂(A)的熔点的测定方法相同的方法,能够得到树脂颗粒的DSC曲线。可以与聚丙烯系树脂(A)的熔点同样地,根据树脂颗粒的DSC曲线来求出树脂颗粒的熔点。
(发泡工序)
作为发泡颗粒的制造方法中的发泡工序的方式,只要能够使树脂颗粒发泡就没有特别限定。本发明的第一实施方式中,发泡工序优选包括:
(a)使树脂颗粒、水系分散介质、发泡剂、以及根据需要的分散剂和/或分散助剂在容器中分散的分散工序;
(b)将容器内温度升温至规定温度,且将容器内压力升压至规定压力的升温-升压工序;
(c)将容器内温度和压力在规定温度且规定压力下进行保持的保持工序;以及
(d)敞开容器的一端,将容器内的分散液释放至比发泡压力(即容器内压力)更低的压力的区域(空间)内的释放工序。
需要说明的是,像这样,将由树脂颗粒制造发泡颗粒的工序称为“一段发泡工序”,将所得发泡颗粒称为“一段发泡颗粒”。
(分散工序)
分散工序也可以说是制备例如在水系分散介质中分散有树脂颗粒、发泡剂、以及根据需要的分散剂和/或分散助剂的分散液的工序。
作为容器,没有特别限定,优选为可耐受后述发泡温度和发泡压力的容器。作为容器,例如优选为耐压容器,更优选为高压釜型的耐压容器。
作为水系分散介质,只要能够使树脂颗粒、发泡剂等均匀分散即可,没有特别限定。作为水系分散介质,可列举出例如(a)将甲醇、乙醇、乙二醇、甘油等添加至水而得到的分散介质;(b)自来水和工业用水等水等。从能够稳定生产发泡颗粒的观点出发,作为水系分散介质,优选使用RO水(利用反渗透膜法进行了精制的水)、蒸馏水、去离子水(利用离子交换树脂进行了精制的水)等纯水和超纯水等。
水系分散介质的用量没有特别限定,相对于树脂颗粒100重量份,优选为100重量份~400重量份。在水系分散介质的用量为(a)100重量份以上的情况下,不用担心分散液的稳定性降低(换言之,树脂颗粒的分散变得良好),在(b)400重量份以下的情况下,不用担心生产率会降低。
作为发泡剂,可列举出:(a)(a-1)氮气、二氧化碳、空气(氧气、氮气、二氧化碳的混合物)等无机气体和(a-2)水等无机系发泡剂;以及(b)(b-1)丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷等碳原子数3~5的饱和烃、(b-2)二甲醚、二乙醚和甲乙醚等醚、(b-3)单氯甲烷、二氯甲烷、二氯二氟乙烷等卤代烃等有机系发泡剂等。作为发泡剂,可以使用选自由上述无机系发泡剂和有机系发泡剂组成的组中的至少1种以上。在混合使用2种以上的发泡剂的情况下,根据目的可适当调整混合比率。从环境负担和发泡力的观点出发,作为发泡剂,在上述之中,优选为无机系发泡剂。另外,从适度提高增塑化效果、容易提高制造第一发泡颗粒时的发泡颗粒的发泡性的观点出发,在无机系发泡剂之中,优选为二氧化碳。需要说明的是,发泡剂(i)可以仅由二氧化碳组成,(ii)可以仅由水组成,或者,(iii)可以仅由二氧化碳和水组成。
发泡剂的用量没有特别限定,只要根据(a)发泡剂的种类和/或(b)发泡颗粒的期望发泡倍率来适当使用即可。发泡剂的用量例如相对于树脂颗粒100重量份优选为2.0重量份~60.0重量份,更优选为2.0重量份~50.0重量份,更优选为2.0重量份~40.0重量份,更优选为2.0重量份~30.0重量份,进一步优选为2.0重量份~20.0重量份,特别优选为2.0重量份~10.0重量份。在发泡剂的用量相对于树脂颗粒100重量份为2.0重量份以上的情况下,能够获得密度适宜的发泡颗粒。另一方面,在发泡剂的用量相对于树脂颗粒100重量份为60.0重量份以下的情况下,能够获得与发泡剂的用量相符的效果,因此,不会发生经济方面的浪费。
在使用水作为发泡剂的情况下,可以将容器中的分散液中的水用作发泡剂。具体而言,在使用分散液中的水作为发泡剂的情况下,优选预先使吸水性物质含有在树脂颗粒中。由此,树脂颗粒容易吸收容器中的分散液的水,其结果,容易将水用作发泡剂。
第一发泡颗粒的制造方法中,优选使用分散剂。通过使用分散剂,从而具有如下优点:能够抑制树脂颗粒彼此的熔接(有时称为粘连),能够稳定地制造发泡颗粒。作为分散剂,可列举出例如磷酸钙、磷酸镁、碱式碳酸镁、碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石、粘土、氧化铝、氧化钛、氢氧化铝等无机物。这些分散剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。另外,在混合使用2种以上的分散剂的情况下,根据目的可适当调整混合比率。
本发明的第一实施方式中使用的分散液中的分散剂的用量相对于树脂颗粒100重量份优选为0.01重量份~3.00重量份,更优选为0.10重量份~3.00重量份。在分散剂的用量为(a)0.01重量份以上的情况下,不用担心会引发分散剂用量增加这一程度的树脂颗粒分散不良,在(b)3.00重量份以下的情况下,不用担心在使用所得发泡颗粒进行模内发泡成型时会引发发泡颗粒彼此的熔接不良。
在第一发泡颗粒的制造方法中,(a)为了提高抑制树脂颗粒彼此熔接的效果和/或(b)为了提高容器内的分散液的稳定性,优选使用分散助剂。作为分散助剂,可列举出例如阴离子表面活性剂。作为阴离子表面活性剂,可列举出十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸钠;烷烃磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、α-烯烃磺酸钠等。这些分散助剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。另外,在混合使用2种以上的分散助剂的情况下,根据目的可适当调整混合比率。
本发明的第一实施方式中使用的分散液中的分散助剂的用量相对于树脂颗粒100重量份优选为0.001重量份~0.500重量份、更优选为0.001重量份~0.200重量份、进一步优选为0.010重量份~0.200重量份。在分散助剂的用量为前述范围内的情况下,不用担心引发树脂颗粒的分散不良。
若分散液的稳定性降低,则存在容器中的多个树脂颗粒彼此粘合的情况或结块的情况。其结果,有时(i)获得粘合的发泡颗粒;或者(ii)在容器中残留有树脂颗粒的块而无法制作发泡颗粒;或者(iii)发泡颗粒的生产率降低。
(升温-升压工序和保持工序)
升温-升压工序优选在分散工序后实施,保持工序优选在升温-升压工序后实施。在本说明书中,有时将升温-升压工序和保持工序中的(a)规定温度称为发泡温度,有时将(b)规定压力称为发泡压力。
发泡温度因聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯均聚物(B)的种类、发泡剂的种类、期望的发泡颗粒的表观密度等而异,因此,无法一概而论。发泡温度优选为(i)聚丙烯系树脂(A)与聚丙烯均聚物(B)的混合物的熔点-20℃~熔点+10℃、或者树脂颗粒的熔点-20℃~熔点+10℃,更优选为(ii)聚丙烯系树脂(A)与聚丙烯均聚物(B)的混合物的熔点-5℃~熔点+4℃、或者树脂颗粒的熔点-5℃~熔点+4℃,进一步优选为(iii)聚丙烯系树脂(A)与聚丙烯均聚物(B)的混合物的熔点-5℃~熔点+3℃、或者树脂颗粒的熔点-5℃~熔点+3℃。
发泡压力优选为1.0MPa(表压)~5.0MPa(表压),更优选为2.0MPa(表压)~5.0MPa(表压),更优选为2.5MPa(表压)~3.5MPa(表压)。如果发泡压力为1.0MPa(表压)以上,则能够得到密度适宜的发泡颗粒。
在保持工序中,将容器内的分散液在发泡温度和发泡压力附近加以保持的时间(保持时间)没有特别限定。保持时间优选为10分钟~60分钟,更优选为12分钟~55分钟,进一步优选为15分钟~50分钟。在保持时间为10分钟以上的情况下,在由树脂颗粒发泡成发泡颗粒的发泡过程中,能够将树脂颗粒中的未熔解结晶(聚丙烯系树脂的结晶)量设为充分量。其结果,能够获得连续气泡率低的发泡颗粒,且能够降低所得发泡颗粒的收缩。另一方面,在保持时间为60分钟以下的情况下,在从树脂颗粒发泡成发泡颗粒的发泡过程中,树脂颗粒中的未熔解结晶量不会过量。因此,所得发泡颗粒能够在较低温度(成型温度)下进行成型而提供发泡成型体。
(释放工序)
关于释放工序,优选的是:在不实施(a)保持工序时在升温-升压工序后实施,在实施(b)保持工序时在保持工序后实施。通过释放工序能够使树脂颗粒发泡,其结果,能够得到发泡颗粒。
在释放工序中,“比发泡压力更低的压力的区域”是指“比发泡压力更低的压力下的区域”或“比发泡压力更低的压力下的空间”,也可以说是“比发泡压力更低的压力的气氛下”。比发泡压力更低的压力的区域只要是比发泡压力更低的压力就没有特别限定,例如可以为大气压下的区域。
在释放工序中,向比发泡压力更低的压力的区域内释放分散液时,出于调整分散液的流量、降低所得发泡颗粒的发泡倍率的偏差等目的,也可以通过直径为1mm~5mm的开口孔口来释放分散液。另外,出于提高发泡性的目的,也可以用饱和水蒸气填满前述低压区域(空间)。
(二段发泡工序)
然而,为了获得发泡倍率高的发泡颗粒,有在一段发泡工序中增加无机系发泡剂的用量的方法(以下记作方法1)。进而,作为除方法1之外的方法,也可以采用下述方法:在一段发泡工序中获得倍率较低(发泡倍率为2倍~35倍左右)的发泡颗粒(一段发泡颗粒)后,使所得一段发泡颗粒再次发泡,由此提高发泡倍率的方法(以下记作方法2)。
作为前述方法2,可列举出例如依次包括下述(a1)~(a3)的方法:(a1)在一段发泡工序中制造发泡倍率为2倍~35倍的一段发泡颗粒;(a2)将该一段发泡颗粒投入至耐压容器内,利用氮气、空气、二氧化碳等在0.2MPa(表压)~0.6MPa(表压)下进行加压处理,由此使一段发泡颗粒内的压力(以下有时称为“内压”)高于常压;(a3)其后,利用水蒸气等将内压提高的一段发泡颗粒加热,进而使其发泡的方法。将像方法2那样地提高一段发泡颗粒的发泡倍率的工序称为“二段发泡工序”,将通过方法2的方法而得到的聚烯烃系树脂发泡颗粒称为“二段发泡颗粒”。
在二段发泡工序的前述(a3)中,用于将一段发泡颗粒加热的水蒸气的压力考虑到二段发泡颗粒的发泡倍率而优选调整至0.03MPa(表压)~0.20MPa(表压)。在二段发泡工序中的水蒸气的压力为0.03MPa(表压)以上的情况下,存在容易提高发泡倍率的倾向,在0.20MPa(表压)以下的情况下,所得二段发泡颗粒彼此粘合的可能性降低。需要说明的是,在二段发泡颗粒彼此粘合的情况下,有时无法将所得二段发泡颗粒供于其后的模内发泡成型。
使一段发泡颗粒含浸氮气、空气、二氧化碳等而得到的一段发泡颗粒的内压期望考虑二段发泡颗粒的发泡倍率和二段发泡工序的水蒸气压力而适当变化。一段发泡颗粒的内压优选为0.15MPa(绝对压力)~0.60MPa(绝对压力),更优选为0.20MPa(绝对压力)~0.60MPa(绝对压力),进一步优选为0.30MPa(绝对压力)~0.60MPa(绝对压力)。在一段发泡颗粒的内压为0.15MPa(绝对压力)以上的情况下,对于提高发泡倍率而言,不需要高压力的水蒸气,因此,二段发泡颗粒发生粘合的可能性降低。在一段发泡颗粒的内压为0.6MPa(绝对压力)以下的情况下,二段发泡颗粒发生泡连通化的可能性降低。其结果,最终得到的模内发泡成型体的压缩强度等刚性降低的可能性降低。需要说明的是,“泡连通化”也可以说是“气泡的连通化”。
〔1-2.聚丙烯系树脂发泡成型体〕
本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡成型体是将〔1-1.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕一项中记载的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行成型而成的发泡成型体。也可以说本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡成型体包含〔1-1.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕一项中记载的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
在本说明书中,有时将“本发明的第一实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡成型体”称为“第一发泡成型体”。
第一发泡成型体具有上述构成,因此,具有如下优点:具有良好的熔接性和良好的压缩强度,且几乎不会变形。
另外,第一发泡成型体具有上述构成,因此,也具有表面美观性优异的优点。
(内部熔接性)
第一发泡成型体还具有内部熔接性优异的优点。在本说明书中,第一发泡成型体的内部熔接性利用内部熔接率进行评价。第一发泡成型体的内部熔接率优选为60%以上、更优选为70%以上、更优选为80%以上、进一步优选为90%以上、更进一步优选为95%以上、最优选为100%。内部熔接率为60%以上的发泡成型体具有耐冲击性优异的优点。
在本说明书中,内部熔接率是指通过以下的(1)~(4)的方法而测得的值:(1)对于发泡成型体的任意一面,利用切割机沿着垂直方向、具有该面的部位的垂直方向划入5mm的切痕;(2)其后,用手将发泡成型体沿着切痕掰断;(3)通过目视来观察所得切断面之中除前述切痕部分之外的区域,计测该区域内存在的全部发泡颗粒和该区域内的除颗粒界面之外发生断裂的发泡颗粒(即,发泡颗粒自身发生断裂的发泡颗粒)的数量;(4)根据下式来计算内部熔接率;
内部熔接率(%)=(区域内的除颗粒界面之外发生断裂的发泡颗粒数/区域内存在的全部发泡颗粒数)×100。
(表面美观性)
在本说明书中,第一发泡成型体的表面美观性根据发泡成型体表面的发泡成型体表面处的发泡颗粒之间的间隙(以下有时称为“颗粒间隙”)的程度来进行评价。存在于发泡成型体表面的颗粒间隙越大,另外,其数量越少,则意味着发泡成型体的表面美观性越优异。
例如,本发明的一个实施方式所述的发泡成型体优选在该发泡成型体的表面不存在大小超过1.5mm2的颗粒间隙,特别优选不存在大小超过1.0mm2的颗粒间隙。
(变形)
在本说明书中,第一发泡成型体的变形根据发泡成型体表面的褶皱来进行评价。发泡成型体表面的褶皱越少,则意味着发泡成型体是变形越少的发泡成型体。
(压缩强度)
第一发泡成型体还具有压缩强度优异的优点。例如,第一发泡成型体优选满足以下的式(2),特别优选满足以下的式(1)。
(发泡成型体的50%形变时的压缩强度(MPa))≥0.0069×(发泡成型体的密度(g/L))+0.018…式(1)
(发泡成型体的50%形变时的压缩强度(MPa))≥0.0069×(发泡成型体的密度(g/L))…式(2)
需要说明的是,针对发泡成型体的50%形变时的压缩强度(MPa)和密度(g/L)的测定方法,在后述实施例中进行详述。
<发泡成型体的制造方法>
第一发泡成型体的制造方法没有特别限定,可以应用公知的方法。作为第一发泡成型体的制造方法,可列举出下述聚丙烯系树脂发泡成型体的制造方法,其具有对本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行成型的成型工序。作为第一发泡成型体的制造方法的具体方式,可列举出例如依次包括以下(b1)~(b6)的制造方法(模内发泡成型法),但不限定于该制造方法:
(b1)将由无法驱动的固定型和能够驱动的移动型构成的模具搭载于模内发泡成型机。此处,固定型和移动型通过使移动型朝着固定型进行驱动(有时将该操作称为“合模”)而能够形成固定型与移动型的内部;
(b2)以固定型与移动型未完全合模的方式,以形成略微间隙(也称为裂缝)的方式,使移动型朝着固定型进行驱动;
(b3)通过例如填充机,向形成在固定型与移动型的内部的成型空间内填充发泡颗粒;
(b4)以固定型与移动型完全合模的方式使移动型进行驱动(即完全合模);
(b5)利用水蒸气将模具预热而赶出模具内的空气后,利用水蒸气对模具进行一侧加热和反侧加热,进一步利用水蒸气对模具进行两面加热,由此进行模内发泡成型;
(b6)将模内发泡成型物从模具中取出,进行干燥(例如在75℃下干燥),由此得到发泡成型体。
在前述(b2)中形成的裂缝(mm)没有特别限定,例如,可以超过0.0mm且为20.0mm以下,也可以为1.0mm~10.0mm,还可以为1.0mm~5.0mm。
前述(b3)中,作为将发泡颗粒填充至成型空间内的方法,可列举出以下的方法(b3-1)~(b3-4):
(b3-1)将发泡颗粒(包括上述二段发泡颗粒、以下相同)在容器内利用无机气体进行加压处理,使无机气体浸渗至该发泡颗粒内,施加规定的发泡颗粒内压后,将该发泡颗粒填充至成型空间内的方法;
(b3-2)将发泡颗粒填充至成型空间后,以该模具内的体积减少10%~75%的方式进行压缩的方法;
(b3-3)利用气体压力对发泡颗粒进行压缩,并填充至成型空间内的方法;
(b3-4)不特别进行预处理,将发泡颗粒填充至成型空间内的方法。
在第一发泡成型体的制造方法之中,作为前述(b3-1)法中的无机气体,可以使用选自由空气、氮气、氧气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气等组成的组中的至少1种。这些无机气体之中,优选为空气和/或二氧化碳。
在第一发泡成型体的制造方法之中,前述(b3-1)法中的发泡颗粒内压优选为0.10MPa(绝对压力)~0.30MPa(绝对压力),优选为0.11MPa(绝对压力)~0.25MPa(绝对压力)。
在第一发泡成型体的制造方法之中,作为(b3-1)法中的使无机气体浸渗至发泡颗粒时的容器内的温度,优选为10℃~90℃,更优选为40℃~90℃。
在前述(b3-3)的方法中,为了接着在(b5)的工序中使发泡颗粒发生熔接,利用被气体压力压缩的发泡颗粒的恢复力。
此处,在前述(b5)中,将“一侧加热和反侧加热时的水蒸气压力”记作“水蒸气压力A”,将“两面加热时的水蒸气压力”记作“水蒸气压力B”。
作为前述水蒸气压A的压力,没有特别限定,优选为0.02MPa(表压)~0.22MPa(表压),更优选为0.04MPa(表压)~0.20MPa(表压),进一步优选为0.06MPa(表压)~0.19MPa(表压),特别优选为0.08MPa(表压)~0.18MPa(表压)。根据该构成,具有如下优点:存在能够获得内部熔接率高的发泡成型体的倾向。尤其是,通过将前述水蒸气压力A设为模内发泡成型时的水蒸气压力B的1/2左右的压力,从而不需要过度的加压,在经济方面有利,且能够提供内部熔接率高的发泡成型体,故而优选。
在本说明书中,将第一发泡成型体的制造方法中的水蒸气压力B记作“成型压力”。在第一发泡成型体的制造方法中,通过使用第一发泡颗粒,从而能够以比以往技术低的成型压力来提供内部熔接性优异的发泡成型体。换言之,在第一发泡成型体的制造方法中,能够以比以往低的最低成型压力来提供内部熔接性优异的发泡成型体。
(最低成型压力)
在本说明书中,“最低成型压力”是指利用以下的(1)~(3)的方法而测得的值:
(1)使水蒸气压力B在0.20MPa(表压)~0.30MPa(表压)之间每次变化0.01MPa,在各个水蒸气压力B下,对发泡颗粒进行模内发泡成型,得到发泡成型体;(2)针对各个发泡成型体,测定内部熔接率;(3)将能够获得内部熔接率为60%以上的发泡成型体时的水蒸气压力B之中的最低压力作为最低成型压力。内部熔接率的测定方法如上所述。
水蒸气压力B优选为0.16MPa(表压)~0.38MPa(表压),更优选为0.18MPa(表压)~0.34MPa(表压),进一步优选为0.19MPa(表压)~0.32MPa(表压),特别优选为0.20MPa(表压)~0.30MPa(表压),最优选为0.20MPa(表压)以上且小于0.26MPa(表压)。换言之,前述成型工序优选具有使用水蒸气在小于0.26MPa(表压)的压力下对前述聚丙烯系树脂发泡颗粒进行两面加热的工序。水蒸气压力B越低,则经济负担越小。在水蒸气压力B为0.16MPa(表压)以上的情况下,具有如下优点:存在能够获得内部熔接率高、压缩强度良好的发泡成型体的倾向。
在本发明的第一实施方式中,最低成型压力越小越优选,例如,优选小于0.26MPa,更优选为0.25MPa(表压)以下,更优选为0.24MPa(表压)以下,进一步优选为0.23MPa(表压)以下。在最低成型压力为上述范围内的情况下,可以说是经济负担小的发泡成型体。也可以说最低成型压力小的发泡成型体(例如最低成型压力小于0.26MPa的发泡成型体)是实现了低成型压力化的发泡成型体。
需要说明的是,一般来说,存在水蒸气压力A和/或水蒸气压力B越高则所得发泡成型体的内部熔接率越高的倾向,若该压力超过规定值,则内部熔接率不再变化。水蒸气压力A和/或水蒸气压力B越高,则越会产生用于将水蒸气加压的成本。换言之,水蒸气压力A和/或水蒸气压力B越低,则经济方面越有利。因此,制造发泡成型体时的水蒸气压力A和水蒸气压力B在能够获得最高内部熔接率的发泡成型体的范围内优选为最低压力,水蒸气压力B优选为最低成型压力。由此,能够兼顾所得发泡成型体的高内部熔接率和经济性。另外,在水蒸气压力A和/或水蒸气压力B过高(例如成型压力为0.26MPa以上)的情况下,仅发泡成型体的表面优先发生熔接,水蒸气不会到达发泡成型体内部。其结果,有时不仅内部熔接率反而降低,在成型后得到的发泡成型体的变形等也显著变大。
<第二实施方式>
第二实施方式涉及聚丙烯系树脂发泡颗粒和聚丙烯系树脂发泡成型体。
在汽车等的构件中使用发泡成型体的情况下,人眼观察到的部分优选为黑色发泡成型体,能够提供黑色发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒的需求正在提高。例如,专利文献3中公开了一种聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其配混规定量的一次粒径大于0nm且为50nm以下的炭黑。
另外,从成型成本的观点出发,能够以较少的水蒸气用量来提供发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒的需求正在提高。针对该需求,例如专利文献1中公开了一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其是由聚丙烯系树脂颗粒构成的,所述聚丙烯系树脂颗粒将包含聚丙烯系树脂和聚丙烯系蜡的聚丙烯系树脂混合物作为基材树脂。
然而,专利文献3和1所述的技术从兼顾表面美观性(例如黑色度、颜色不均、颗粒间隙和褶皱)、熔接性和成型成本的观点出发并不充分,尚有进一步改善的余地。
本发明的第二实施方式是鉴于前述问题点而进行的,其目的在于,提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒,并且,(b)能够提供表面美观性优异的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
本发明人等为了解决前述课题而进行了深入研究,结果完成了本发明的第二实施方式。
即,本发明的第二实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)、熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B)和炭黑,前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,(i)包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),(ii)包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B),并且,(iii)包含2重量份以上且小于10重量份的前述炭黑。
根据本发明的第二实施方式,发挥出如下效果:可提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒,并且,(b)能够提供表面美观性优异的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
〔2-1.本发明的第二实施方式所述的技术思想〕
如上所述那样,专利文献3和1所述的技术从兼顾表面美观性、熔接性和成型成本的观点出发并不充分,存在进一步改善的余地。
例如,在专利文献3的技术中,并未评价成型成本、例如是否能够以低成型压力来提供具有良好(期望)熔接性的发泡成型体。因而,本发明人在以比以往低的成型压力对通过专利文献3的技术而得到的发泡颗粒进行成型来获得发泡成型体时获知:所得发泡成型体的熔接性存在改善的余地。另外,本发明人针对通过专利文献3的技术而得到的发泡成型体,按照比专利文献3所述的评价基准更严苛的评价基准来评价颗粒间隙。其结果可知:通过专利文献3的技术而得到的发泡成型体的颗粒间隙存在改善的余地(参照比较例B1)。即可知:专利文献3的技术在表面美观性(例如黑色度、颜色不均、颗粒间隙和褶皱)、熔接性和成型成本中的全部方面存在进一步改善的余地。
另外,专利文献1的技术也未评价成型成本、例如是否能够以低成型压力来提供具有良好(期望)熔接性的发泡成型体。本发明人在利用比以往低的成型压力对通过专利文献1的技术而得到的发泡颗粒进行成型来获得发泡成型体时获知:所得发泡成型体的熔接性存在改善的余地。另外,本发明人向通过专利文献1的技术而得到的发泡颗粒中配混专利文献3所述那样的粒径小的炭黑来制造发泡成型体,并研究了所得发泡成型体的表面美观性。其结果可知:所得发泡成型体的颜色不均存在改善的余地(参照比较例B2)。即可知:专利文献1的技术在表面美观性、熔接性和成型成本中的全部方面存在进一步改善的余地。
鉴于前述课题,本发明人出于提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒、以及(b)能够提供表面美观性(例如黑色度、颜色不均、颗粒间隙和褶皱)优异的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒这一目的而进行了深入研究。其结果,本发明人独自获得以下的见解,并完成了本发明的第二实施方式:通过分别配混特定量的熔点相对较高的聚丙烯系树脂、熔点相对较低的聚丙烯均聚物和炭黑,从而可提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒,以及(b)能够提供表面美观性(例如黑色度、颜色不均、颗粒间隙和褶皱)优异的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
〔2-2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕
本发明的第二实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)、熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B)和炭黑。前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,(i)包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),(ii)包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B),并且,(iii)包含2重量份以上且小于10重量份的前述炭黑。即,本发明的第二实施方式在以包含炭黑作为必须构成这一点上与第一实施方式不同。
本发明的第二实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒通过利用公知的方法进行成型,从而能够提供聚丙烯系树脂发泡成型体。
在本说明书中,有时将“本发明的第二实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒”称为“第二发泡颗粒”。
第二发泡颗粒具有上述构成,因此,具有如下有点:(a)能够以低成型压力(换言之,以低加热蒸气压)提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体,并且,(b)能够提供表面美观性优异的聚丙烯系树脂发泡成型体。在本说明书的第二实施方式中,“表面美观性优异的聚丙烯系树脂发泡成型体”是指:至少(i)黑色度高、(ii)颜色(黑色)均匀且没有颜色不均、或者颜色(黑色)大致均匀且颜色不均非常少、(iii)没有颗粒间隙或者即使有也非常少、(iv)没有褶皱或者即使有也非常少的聚丙烯系树脂发泡成型体。
(炭黑)
在本发明的第二实施方式中,基材树脂包含炭黑。炭黑的构成没有特别限定,可以使用公知的炭黑。炭黑的一次粒径没有特别限定,优选大于0nm且为100nm以下,更优选为20nm~100nm。在炭黑的一次粒径为100nm以下的情况下,具有所得聚丙烯系树脂模内发泡成型体的黑色度优异的优点。作为这种炭黑的例子,可列举出槽法炭黑、辊筒炭黑、盘(disc)、气相炉黑、油相炉黑、热炭黑、乙炔黑等,可以使用它们中的一种或两种以上。
在本说明书中,“炭黑的一次粒径”设为通过以下的测定方法而得到的值:(1)使用切片机将聚丙烯系树脂发泡颗粒大致对半切断;(2)针对所得截面,利用透射型电子显微镜拍摄放大至4万倍的截面,得到截面照片;(3)在所得截面照片中,任意选择50个炭黑,针对各个炭黑的一次颗粒,分别测定X方向和Y方向的粒径(费雷直径);(4)针对各个炭黑的一次颗粒,计算X方向的粒径与Y方向的粒径的加权平均值,将所得值作为炭黑的一次粒径。
在本发明的第二实施方式中,基材树脂中,将聚丙烯系树脂(A)与聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含2重量份以上且小于10重量份的炭黑,优选包含2重量份~8重量份,更优选包含2重量份~6重量份。基材树脂中,在将聚丙烯系树脂(A)与聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,(a)包含2重量份以上的炭黑时,存在发泡颗粒所提供的发泡成型体的黑色度变高的倾向,在(b)小于10重量份的情况下,存在发泡颗粒所提供的发泡成型体的颗粒间隙变少或消失的倾向。
在本发明的第二实施方式中,基材树脂可以任选进一步包含除炭黑之外的着色剂。作为除炭黑之外的着色剂,可列举出例如群青、花青系颜料、偶氮系颜料、喹吖啶酮系颜料、镉黄、氧化铬、氧化铁、苝系颜料、蒽醌系颜料等。在本发明的第二实施方式中,可以单独使用这些除炭黑之外的着色剂中的1种,也可以混合使用2种以上。另外,在本发明的第二实施方式中,混合使用除炭黑之外的着色剂中的2种以上时,可以根据目的来适当调整混合比率。
关于第二实施方式的聚丙烯系树脂发泡颗粒,针对除上述事项之外的方式,适当援引第一实施方式的记载。
〔2-3.聚丙烯系树脂发泡成型体〕
本发明的第二实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡成型体是将〔2-2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕一项中记载的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行成型而成的发泡成型体。也可以说本发明的第二实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡成型体包含〔2-2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕一项中记载的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
在本说明书中,有时将“本发明的第二实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡成型体”称为“第二发泡成型体”。
第二发泡成型体具有上述构成,因此,具有如下优点:具有良好的熔接性且表面美观性优异,具体而言,(i)黑色度高;(ii)颜色(黑色)均匀而没有颜色不均,或者,颜色(黑色)大致均匀而颜色不均非常少;(iii)没有颗粒间隙,或者,即便有也非常少;(iv)没有褶皱,或者,即便有也非常少。
(内部熔接性)
关于第二实施方式中的内部熔接率,与第一实施方式中的(内部熔接性)一项中说明的内容相同,因此,援引该记载,在此处省略说明。
(表面美观性)
在本说明书中,第二发泡成型体的表面美观性根据发泡成型体的黑色度、颜色不均、颗粒间隙和褶皱的程度来进行评价。在本说明书中,“发泡成型体的颗粒间隙”是指发泡成型体表面处的发泡颗粒间的间隙。存在于发泡成型体表面的发泡颗粒间的颗粒间隙的尺寸越小,另外,发泡颗粒间的颗粒间隙数越少,则意味着发泡成型体的表面美观性越优异。针对发泡成型体的黑色度、颜色不均和褶皱的评价方法,在下述〔实施例B〕中进行详述。
<发泡成型体的制造方法>
针对本发明的第二实施方式中的发泡成型体的制造方法的各方式,与第一实施方式中的<发泡成型体的制造方法>一项中说明的内容相同,因此,援引该记载,在此处省略说明。
本发明的一个实施方式可以为以下那样的构成。
〔X1〕一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B),前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),并且,包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B)。
〔X2〕根据〔X1〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述基材树脂包含炭黑。
〔X3〕根据〔X2〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含2重量份以上且小于10重量份的前述炭黑。
〔X4〕根据〔X1〕~〔X3〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为40000~140000。
〔X5〕根据〔X1〕~〔X4〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率(mmmm)为25mol%~65mol%。
〔X6〕根据〔X2〕~〔X5〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述炭黑的一次粒径为100nm以下。
〔X7〕根据〔X1〕~〔X6〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯系树脂(A)为丙烯/乙烯无规共聚物和丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的至少一者,前述共聚物中的乙烯含有率在各共聚物100重量%中为0.2重量%~10.0重量%。
〔X8〕根据〔X1〕~〔X7〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯系树脂(A)在230℃下的MFR为3g/10分钟~30g/10分钟。
〔X9〕根据〔X1〕~〔X8〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的DSC比((高温侧熔解热量/总熔解热量)×100)为10.0%~50.0%。
〔X10〕根据〔X1〕~〔X9〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡直径为110μm~280μm。
〔X11〕根据〔X1〕~〔X10〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率为15倍~50倍。
〔X12〕根据〔X1〕~〔X11〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,聚丙烯均聚物(B)的熔点为40℃以上。
〔X13〕根据〔X1〕~〔X12〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,能够得到内部熔接率为60%以上的发泡成型体的最低水蒸气压力(最低成型压力)小于0.26MPa(表压)。
〔X14〕一种聚丙烯系树脂发泡成型体,其是将〔X1〕~〔X13〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行成型而得到的。
〔X15〕根据〔X14〕所述的聚丙烯系树脂发泡成型体,其中,在前述聚丙烯系树脂发泡成型体的表面不存在尺寸超过1.5mm2的颗粒间隙。
〔X16〕根据〔X14〕或〔X15〕所述的聚丙烯系树脂发泡成型体,其中,前述聚丙烯系树脂发泡成型体满足下述式(1)。
(前述聚丙烯系树脂发泡成型体的50%形变时的压缩强度(MPa))≥0.0069×(前述聚丙烯系树脂发泡成型体的密度(g/L))+0.018…式(1)。
〔X17〕一种聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其包括如下工序:分散工序,使聚丙烯系树脂颗粒、水系分散介质和发泡剂分散在容器中;以及释放工序,敞开前述容器的一端,将前述分散工序中得到的前述容器内的分散液释放至压力比该容器内的压力低的区域内,前述聚丙烯系树脂颗粒包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B),前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),并且,包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B)。
〔X18〕根据〔X17〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述发泡剂包含二氧化碳和水中的至少一者。
〔X19〕根据〔X17〕或〔X18〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述发泡剂的用量相对于树脂颗粒100重量份为2.0重量份~60.0重量份。
〔X20〕根据〔X17〕~〔X19〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其还包括如下工序:
升温-升压工序,将前述容器内的温度升温至发泡温度,并且,将前述容器内的压力升压至发泡压力,
前述发泡温度为聚丙烯系树脂(A)与聚丙烯均聚物(B)的混合物的熔点-20℃~熔点+10℃或者聚丙烯系树脂颗粒的熔点-20℃~熔点+10℃,
前述发泡压力为1.0MPa(表压)~5.0MPa(表压)。
〔X21〕根据〔X17〕~〔X20〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述基材树脂包含炭黑。
〔X22〕根据〔X21〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含2重量份以上且小于10重量份的前述炭黑。
〔X23〕根据〔X17〕~〔X22〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为40000~140000。
〔X24〕根据〔X17〕~〔X23〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率(mmmm)为25mol%~65mol%。
〔X25〕根据〔X21〕~〔X24〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述炭黑的一次粒径为100nm以下。
〔X26〕根据〔X17〕~〔X25〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述聚丙烯系树脂(A)为丙烯/乙烯无规共聚物和丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的至少一者,前述共聚物中的乙烯含有率在各共聚物100重量%中为0.2重量%~10.0重量%。
〔X27〕根据〔X17〕~〔X26〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述聚丙烯系树脂(A)在230℃下的MFR为3g/10分钟~30g/10分钟。
〔X28〕根据〔X17〕~〔X27〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的DSC比((高温侧熔解热量/总熔解热量)×100)为10.0%~50.0%。
〔X29〕根据〔X17〕~〔X28〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡直径为110μm~280μm。
〔X30〕根据〔X17〕~〔X29〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率为15倍~50倍。
〔X31〕根据〔X17〕~〔X30〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,聚丙烯均聚物(B)的熔点为40℃以上。
〔X32〕根据〔X17〕~〔X31〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,能够得到内部熔接率为60%以上的发泡成型体的最低水蒸气压力(最低成型压力)小于0.26MPa(表压)。
〔X33〕一种聚丙烯系树脂发泡成型体的制造方法,其具有成型工序,将通过〔X17〕~〔X32〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法而得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行成型。
〔X34〕根据〔X33〕所述的聚丙烯系树脂发泡成型体的制造方法,其中,在前述聚丙烯系树脂发泡成型体的表面不存在尺寸超过1.5mm2的颗粒间隙。
〔X35〕根据〔X33〕或〔X34〕所述的聚丙烯系树脂发泡成型体的制造方法,其中,前述聚丙烯系树脂发泡成型体满足下述式(1)。
(前述聚丙烯系树脂发泡成型体的50%形变时的压缩强度(MPa))≥0.0069×(前述聚丙烯系树脂发泡成型体的密度(g/L))+0.018…式(1)。
〔X36〕根据〔X33〕~〔X35〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡成型体的制造方法,其中,前述成型工序具有使用水蒸气将前述聚丙烯系树脂发泡颗粒以小于0.26MPa(表压)的压力进行两面加热的工序。
本发明的一个实施方式可以为以下那样的构成。
〔Y1〕一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B),前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),并且,包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B)。
〔Y2〕根据〔Y1〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为40000~140000。
〔Y3〕根据〔Y1〕或〔Y2〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率(mmmm)为25mol%~65mol%。
〔Y4〕一种聚丙烯系树脂发泡成型体,其是将〔Y1〕~〔Y3〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行成型而得到的。
本发明的一个实施方式可以为以下那样的构成。
〔Z1〕一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)、熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B)和炭黑,前述基材树脂中,将前述聚丙烯系树脂(A)与前述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,(i)包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的前述聚丙烯系树脂(A),(ii)包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的前述聚丙烯均聚物(B),并且,(iii)包含2重量份以上且小于10重量份的前述炭黑。
〔Z2〕根据〔Z1〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为40000~140000。
〔Z3〕根据〔Z1〕或〔Z2〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率(mmmm)为25mol%~65mol%。
〔Z4〕根据〔Z1〕~〔Z3〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,前述炭黑的一次粒径为100nm以下。
〔Z5〕一种聚丙烯系树脂发泡成型体,其是将〔Z1〕~〔Z4〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行成型而成的。
实施例
〔实施例A〕
以下,通过实施例A来具体说明本发明的第一实施方式,但本发明的技术范围不限定于这些实施例A。
〔材料〕
以下示出实施例A和比较例A中使用的物质(材料)。
<聚丙烯系树脂>
(聚丙烯系树脂(A))
聚丙烯系树脂A-1:丙烯/乙烯无规共聚物(MFR为8g/10分钟、重均分子量为280000、熔点为143℃、乙烯含有率为2.7重量%)
(聚丙烯均聚物(B))
聚丙烯系树脂B-1:丙烯均聚物(重均分子量为130000、熔点为75℃、玻璃化转变温度为-11℃、全同立构五单元组分率为45mol%)[出光兴产公司制、L-MODU(L-MODU)S901]
聚丙烯系树脂B-2:丙烯均聚物(重均分子量为75000、熔点为75℃、玻璃化转变温度为-11℃、全同立构五单元组分率为45mol%)[出光兴产公司制、L-MODU(L-MODU)S600]
聚丙烯系树脂B-3:丙烯均聚物(重均分子量为45000、熔点为75℃、玻璃化转变温度为-11℃、全同立构五单元组分率为45mol%)[出光兴产公司制、L-MODU(L-MODU)S400]
<其它树脂>
聚丙烯系树脂(C):丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物(MFR为7g/10分钟、熔点为134℃)
蜡:丙烯/乙烯无规共聚物(重均分子量为6400、熔点为78℃、玻璃化转变温度为-27℃)
<添加剂>
吸水性物质:甘油[狮王公司制、精制甘油D]
发泡成核剂:滑石[林化成公司制、滑石粉末PK-S]。
〔测定方法〕
关于在实施例A和比较例A中实施的评价方法,以下进行说明。
(熔点)
聚丙烯系树脂(聚丙烯系树脂(A)、聚丙烯均聚物(B)、聚丙烯系树脂(C))、蜡和聚丙烯系树脂颗粒的熔点设为通过使用差示扫描量热计(Seiko Instruments公司制、DSC6200型)的DSC法进行测定而求出的值。具体操作步骤如以下的(1)~(3)那样:(1)通过将5mg~6mg试样(聚丙烯系树脂、蜡或聚丙烯系树脂颗粒)的温度以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃,从而使该试样发生熔解;(2)其后,通过将熔解的试样的温度以10℃/分钟的降温速度从220℃降温至40℃,从而使该试样发生结晶化;(3)其后,进一步将结晶化的试样的温度以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃。将第二次升温时(即(3)时)得到的该试样的DSC曲线的峰(熔解峰)的温度作为该试样的熔点。需要说明的是,在通过上述方法在第二次升温时得到的试样的DSC曲线中存在多个峰(熔解峰)的情况下,将熔解热量最大的峰(熔解峰)的温度作为该试样的熔点。
(MFR)
聚丙烯系树脂(聚丙烯系树脂(A)和聚丙烯系树脂(C))的MFR设为使用JIS K7210:1999中记载的MFR测定器,并在以下的条件下进行测定而得到的值:测流孔的直径为2.0959±0.005mmφ、测流孔的长度为8.000±0.025mm,载荷为2.16kgf,且温度为230℃(230±0.2℃)。
(聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率(mmmm))
聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率的测定方法如以下的(1)~(3)那样:(1)将作为试样的聚丙烯均聚物(B)溶解于邻二氯苯,使用JEOL公司制的JNM-GX270装置,以67.93MHz的共振频率测定13C-NMR;(2)针对源自甲基的光谱,将mmmm峰设为21.855ppm来进行各峰的归属,求出峰面积;(3)用百分比来表示源自甲基的mmmm峰相对于总峰面积的比率,作为全同立构五单元组分率(mol%)。详细测定条件如下所示。
测定溶剂:邻二氯苯(90重量%)/苯-D6(10重量%)
试样浓度:15重量%~20重量%
测定温度:120℃~130℃
共振频率:67.93MHz
脉冲宽度:10μsec(45°脉冲)
脉冲反复时间:7.091sec
数据点:32K
累积次数:8168
测定模式:噪声去耦
需要说明的是,所得光谱的归属和五单元组分率(mmmm)的计算根据T.Hayashi等人进行的方法[Polymer,29,138~143(1988)]来进行。
(发泡颗粒的DSC比)
在发泡颗粒的DSC比的测定(计算)中,使用差示扫描量热计(Seiko Instruments公司制的DSC6200型)。使用差示扫描量热计进行的发泡颗粒的DSC比的测定(计算)方法如以下的(1)~(6)那样:(1)量取5mg~6mg发泡颗粒;(2)将发泡颗粒的温度以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃,将发泡颗粒熔解;(3)在前述(2)的过程中得到的发泡颗粒的DSC曲线中,用直线将表示熔解开始前的温度的点与表示熔解结束后的温度的点进行连接来制作基线;(4)沿着与X轴垂直的方向引出穿过高温侧的熔解峰或最高温的熔解峰与相邻熔解峰之间的极大点的直线;(5)将根据被基线、穿过极大点的直线和DSC曲线包围的高温侧区域而算出的热量设为高温侧熔解热量,将根据被基线、穿过极大点的直线和DSC曲线包围的低温侧区域而算出的热量设为低温侧熔解热量,将根据被基线和DSC曲线包围的区域而算出的热量设为总熔解热量(=高温侧熔解热量+低温侧熔解热量);(6)根据下式来计算DSC比:
DSC比(%)=(高温侧熔解热量/总熔解热量)×100。
(发泡颗粒的平均气泡直径)
发泡颗粒的平均气泡直径的测定方法如以下的(1)~(5)那样:(1)使用剃刀(FEATHER公司制的Hi-STAINLESS两面刃),以穿过发泡颗粒中心的方式切断该发泡颗粒;(2)针对所得发泡颗粒的切断面,使用光学显微镜(基恩士公司制的VHX-100),以50倍的倍率进行观察;(3)在通过观察而得到的图像中,引出从该发泡颗粒的切断面的中心或大致中心穿过的直线;(4)(4-1)测定存在至该直线上的气泡数n,(4-2)测定根据该直线与该发泡颗粒表面的交点而从该直线中切取的线段的长度,作为发泡粒径L;(5)利用下式来计算发泡颗粒的平均气泡直径:
平均气泡直径(μm)=L/n。
(发泡颗粒的发泡倍率)
发泡颗粒的发泡倍率的测定方法如以下的(1)~(4)那样:(1)测定发泡颗粒的重量w(g);(2)接着,将在重量测定中使用的发泡颗粒沉入量筒中盛装的乙醇中,根据量筒的液面位置的上升量来测定该发泡颗粒的体积v(cm3);(3)通过重量w(g)除以体积v(cm3),从而算出发泡颗粒的密度ρ1;(4)通过用于制造发泡颗粒的聚丙烯系树脂颗粒的密度ρ2除以发泡颗粒的密度ρ1,将根据(ρ2/ρ1)而得到的值乘以100,将所得值设为发泡颗粒的发泡倍率。
(发泡成型体的内部熔接率和最低成型压力的测定)
内部熔接率的测定如以下的(1)~(4)那样:(1)对于发泡成型体的任意一面,利用切割机沿着垂直方向、具有该面的部位的垂直方向划入5mm的切痕;(2)其后,用手将发泡成型体沿着切痕掰断;(3)通过目视来观察所得切断面之中除前述切痕部分之外的区域,计测该区域内存在的全部发泡颗粒和该区域内的除颗粒界面之外发生断裂的发泡颗粒(即,发泡颗粒自身发生断裂的发泡颗粒)的数量;(4)根据下式来计算内部熔接率;
内部熔接率(%)=(区域内的除颗粒界面之外发生断裂的发泡颗粒数/区域内存在的全部发泡颗粒数)×100。
模内发泡成型时的最低成型压力的测定如以下的(1)~(3)那样:(1)使水蒸气压力在0.20MPa(表压)~0.30MPa(表压)之间每次变更0.01MPa,在各个水蒸气压力下,在模具内对发泡颗粒进行模内发泡成型,得到发泡成型体;(2)针对各个发泡成型体,测定内部熔接率;(3)将能够获得内部熔接率为60%以上的发泡成型体时的水蒸气压力之中的最低压力设为最低成型压力。
根据所得最低成型压力,判断是否能够以低成型压力提供内部熔接率为60%以上的发泡成型体、即是否实现了低成型压力化。
〇(充分实现低成型压力化):最低成型压力小于0.26MPa(表压)
×(低成型压力化不充分(未实现)):最低成型压力为0.26MPa(表压)以上。
(发泡成型体的密度)
发泡成型体的密度的测定方法和评价方法如以下的(1)~(3)那样:(1)利用游标卡尺测定后述[发泡成型体(A)的制作]工序中得到的发泡成型体(发泡成型体(A))的纵向的长度、横向的长度和厚度,计算发泡成型体的体积V(cm3);(2)其后,测定该发泡成型体的重量W(g);(3)根据下式来计算发泡成型体的密度:
发泡成型体的密度(g/cm3)=发泡成型体的重量W(g)/发泡成型体的体积V(cm3)。
(发泡成型体的压缩强度)
发泡成型体的压缩强度的测定方法和评价方法如以下的(1)~(3)那样:(1)从后述[发泡成型体(A)的制作]工序中得到的发泡成型体(发泡成型体(A))的大致中央切出长50mm×宽50mm×厚25mm的试验片;(2)针对前述试验片,按照NDZ-Z0504,使用拉伸压缩试验机[Minebea公司制、TG系列],测定以10mm/分钟的速度进行压缩时的50%压缩时的压缩应力(MPa);(3)根据50%形变时的压缩强度(MPa)的测定结果,按照以下的基准来评价发泡成型体的压缩强度:
◎(良好):满足下述式(1)。
〇(合格):不满足下述式(1),满足下述式(2)。
×(不良):不满足下述式(1)和下述式(2)。
(发泡成型体的50%形变时的压缩强度(MPa))≥0.0069×(发泡成型体的密度(g/L))+0.018…式(1)
(发泡成型体的50%形变时的压缩强度(MPa))≥0.0069×(发泡成型体的密度(g/L))…式(2)
此处,发泡成型体的密度的测定方法如上述(发泡成型体的密度)一项中记载的那样。
(发泡成型体的表面美观性)
在实施例A中,发泡成型体的表面美观性的评价方法如下所示:通过目视来观察后述[发泡成型体(B)的制作]工序中得到的发泡成型体(发泡成型体(B))的表面,按照下述基准,分1~5的5个阶段来进行评价。
5:在发泡成型体的表面不存在尺寸超过1.0mm2的颗粒间隙。
4:在发泡成型体的表面存在尺寸超过1.0mm2的颗粒间隙,不存在尺寸超过1.5mm2的颗粒间隙。
3:在发泡成型体的表面存在尺寸超过1.5mm2的颗粒间隙,不存在尺寸超过2.0mm2的颗粒间隙。
2:在发泡成型体的表面存在尺寸超过2.0mm2的颗粒间隙。
1:发泡颗粒几乎不膨胀,颗粒彼此的间隙几乎未被填埋。
需要说明的是,评价值越大,则表示表面美观性越优异。
(发泡成型体的变形)
发泡成型体有无变形的评价方法如下所示:通过目视来观察后述[发泡成型体(B)的制作]工序中得到的发泡成型体(发泡成型体(B)),按照下述基准来进行评价。
〇(良好):发泡成型体几乎没有变形,在发泡成型体的表面没有褶皱。
△(合格):发泡成型体略微变形,在发泡成型体的表面存在小褶皱。
×(不良):发泡成型体明显变形,在发泡成型体的表面存在多个褶皱。
(实施例A1)
[树脂颗粒的制作]
将作为聚丙烯系树脂(A)的聚丙烯系树脂A-1 97.5重量份、作为丙烯均聚物(B)的聚丙烯系树脂B-1 2.5重量份、以及作为添加剂的滑石0.1重量份和甘油0.2重量份进行共混。
接着,利用挤出机对共混物进行熔融混炼(树脂温度为225℃),得到树脂组合物。将树脂组合物从挤出机前端以股线状挤出后,进行切割,由此进行造粒,制造树脂颗粒(1.2mg/粒)。需要说明的是,作为挤出机,使用具备2根轴径(φ)为26mm的轴(螺杆)的双螺杆挤出机[东芝机械公司制、TEM26-SX]。
[发泡颗粒的制作]
向10L耐压容器中投入所得树脂颗粒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(DBS)0.06重量份、以及作为发泡剂的二氧化碳5.6重量份,制作包含发泡剂的分散液(分散工序)。边将该分散液搅拌,边将发泡温度(耐压容器内的温度)设为151℃且将发泡压力(容器内压)设为2.8MPa(升温-升压工序)。在耐压容器内的温度和压力达到规定的发泡温度和发泡压力后,进一步将耐压容器内的温度和压力以规定的发泡温度和发泡压力保持30分钟(保持工序)。其后,通过供给二氧化碳,从而边将耐压容器内的发泡压力保持至规定发泡压力,边通过在耐压容器的下部设置的直径为3.2mmφ的测流孔,将分散液在95℃的大气压下进行释放,得到聚丙烯系树脂的发泡颗粒(释放工序)。其后,将聚丙烯系树脂的发泡颗粒在75℃下干燥24小时。针对所得发泡颗粒,测定DSC比、平均气泡直径、发泡倍率。将结果示于表1。
所得发泡颗粒在通过基于DSC法的测定而得到的DSC曲线中显示出两个峰。
进而,使用在[发泡颗粒的制作]工序中得到的发泡颗粒,如(发泡成型体的内部熔接率和最低成型压力的测定)一项中记载的那样,测定内部熔接率和最低成型压力。将结果示于表1。
[发泡成型体(A)的制作]
以下依次通过(1)~(6)的方法来制作发泡成型体:(1)通过将前述[发泡颗粒的制作]工序中得到的发泡颗粒投入至耐压容器内,向耐压容器内压入空气而使耐压容器内升压,从而使发泡颗粒内含浸加压空气,将发泡颗粒的内压设为0.20MPa(绝对压力);(2)将施加有内压的发泡颗粒填充至设置于成型机的模具内。此处,作为成型机,使用聚烯烃发泡成型机[DAISEN公司制、EP-900],作为模具,使用能够形成长370mm×宽320mm×厚50mm的成型空间的模具,裂缝设为5mm;(3)在填充发泡颗粒后,在打开成型机的排水线路的排水阀的状态下,利用0.1MPa(表压)(水蒸气压力A)的水蒸气将发泡颗粒加热10秒钟(一侧加热和反侧加热),由此赶出模具内的空气;(4)其后,在关闭成型机的排水线路的排水阀门的状态下,进一步利用通过上述方法而得到的最低成型压力(水蒸气压力B)的水蒸气加热(两面加热)10秒钟;(5)通过该加热而使发泡颗粒彼此熔接,得到发泡成型体(A);(6)将所得发泡成型体(A)从模具中取出,在室温下放置2小时后,在75℃下养护干燥16小时。针对所得发泡成型体(A),测定发泡成型体的密度和压缩强度。将结果示于表1。
[发泡成型体(B)的制作]
以下依次通过(1)~(6)的方法来制作发泡成型体:(1)通过将前述[发泡颗粒的制作]工序中得到的发泡颗粒投入至耐压容器内,向耐压容器内压入空气而使耐压容器内升压,从而使发泡颗粒内含浸加压空气,将发泡颗粒的内压设为0.20MPa(绝对压力);(2)将施加有内压的发泡颗粒以厚度方向不被压缩的方式填充至设置于成型机的模具内。此处,作为成型机,使用聚烯烃发泡成型机[DAISEN公司制、EP-900],作为模具,使用能够形成长370mm×宽320mm×厚20mm的成型空间的模具,裂缝设为0mm;(3)在填充发泡颗粒后,在打开成型机的排水线路的排水阀的状态下,利用0.1MPa(表压)(水蒸气压力A)的水蒸气将发泡颗粒加热10秒钟(一侧加热和反侧加热),由此赶出模具内的空气;(4)其后,在关闭成型机的排水线路的排水阀门的状态下,进一步利用0.27MPa(表压)(水蒸气压力B)的水蒸气加热(两面加热)10秒钟;(5)通过该加热而使发泡颗粒彼此熔接,得到发泡成型体(B);(6)将所得发泡成型体(B)从模具中取出,在室温下放置2小时后,在75℃下养护干燥16小时。针对所得发泡成型体(B),评价表面美观性和变形。将结果示于表1。
(实施例A2)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 5.0重量,将发泡剂的用量设为5.4重量份,将发泡压力设为2.7MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表1。
(实施例A3)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 90.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 10.0重量,将发泡剂的用量设为5.4重量份,将发泡压力设为2.7MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表1。
(实施例A4)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 85.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 15.0重量,将发泡剂的用量设为5.4重量份,将发泡压力设为2.7MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表1。
(实施例A5)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-2 5.0重量,将发泡剂的用量设为5.4重量份,将发泡压力设为2.7MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表1。
(实施例A6)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-3 5.0重量,将发泡剂的用量设为5.4重量份,将发泡压力设为2.7MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表1。
[表1]
/>
(比较例A1)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 100.0重量份,不使用丙烯均聚物(B),除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A2)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 98.5重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 1.5重量,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A3)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 80.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 20.0重量,将发泡剂的用量设为5.4重量份,将发泡压力设为2.7MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A4)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 98.5重量份,使用蜡1.5重量份来代替丙烯均聚物(B),将发泡压力设为2.9MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A5)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,使用蜡5.0重量份来代替丙烯均聚物(B),将发泡压力设为2.8MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A6)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 92.0重量份,使用蜡8.0重量份来代替丙烯均聚物(B),将发泡剂的用量设为5.4重量份,将发泡温度设为150℃,将发泡压力设为2.7MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A7)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 50.0重量份,使用聚丙烯系树脂(C)50.0重量份来代替丙烯均聚物(B),将发泡温度设为150℃,将发泡压力设为2.9MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A8)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 40.0重量份,使用聚丙烯系树脂(C)60.0重量份来代替丙烯均聚物(B),将发泡温度设为150℃,将发泡压力设为2.9MPa,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
(比较例A9)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 30.0重量份,使用聚丙烯系树脂(C)70.0重量份来代替丙烯均聚物(B),将发泡温度设为150℃,除此之外,通过与实施例A1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表2。
[表2]
/>
(总结)
根据表1和表2,明确可知以下的结论是:
(1)实施例A1~6的发泡颗粒能够以低成型压力进行成型,将该发泡颗粒进行成型而成的发泡成型体具有一定水准以上的压缩强度,表面美观性优异,变形受到抑制。
(2)将实施例A1~A6与比较例A1加以对比。由此可知:在仅单独使用聚丙烯系树脂(A)的情况(比较例A1)下,发泡成型体的低成型压力化不充分,并且,产生尺寸为1.5mm2~2.0mm2左右的颗粒间隙,即,形成表面美观性差的发泡成型体。
(3)将实施例A1~A6与比较例A2加以对比。由此可知:在聚丙烯均聚物(B)的用量过少的情况(比较例A2)下,发泡成型体的低成型压力化不充分,并且,产生尺寸为1.5mm2~2.0mm2左右的颗粒间隙,即,形成表面美观性差的发泡成型体。
(4)将实施例A1~A6与比较例A3加以对比。由此可知:在聚丙烯均聚物(B)的用量过量的情况(比较例A3)下,发泡成型体明显变形,在发泡成型体的表面存在多个褶皱,并且,发泡成型体的压缩强度不良。
(5)将实施例A1~A6与比较例A4~A6加以对比。由此可知:在使用即便熔点为85℃以下但不属于聚丙烯均聚物(B)的蜡的情况(比较例A4~A6)下,发泡成型体的压缩强度不良。
(6)将实施例A1~A6与比较例A7~A9加以对比。由此可知:在使用熔点超过85℃且不属于聚丙烯均聚物的聚丙烯系树脂(C)的情况(比较例A7~A9)下,产生尺寸为1.5mm2~2.0mm2左右的颗粒间隙,即,形成表面美观性差且明显变形、在表面存在多个褶皱的发泡成型体。
〔实施例B〕
以下,通过实施例B来具体说明本发明的第二实施方式,但本发明的技术范围不限定于这些实施例B。
〔材料〕
以下示出实施例B和比较例B中使用的物质(材料)。
<聚丙烯系树脂>
关于实施例B中使用的聚丙烯系树脂,其与实施例A中的<聚丙烯系树脂>一项中说明的内容相同,因此,援引该记载,并在此处省略说明。
<炭黑>
将炭黑A或炭黑B 40重量份与聚丙烯系树脂(MFR=7.5g/10分钟)60重量份混合,制作炭黑A或炭黑B的母料。即,在任意母料中,母料100重量%中的炭黑浓度均为40重量%。以下的实施例B和比较例B中,使用这些炭黑母料。需要说明的是,表3和表4中,一并记载所得发泡颗粒中的炭黑的平均粒径。
<其它的树脂和添加剂>
关于实施例B中使用的其它的树脂和添加剂,分别与实施例A中的<其它树脂>和<添加剂>一项中说明的内容相同,因此,援引该记载,在此处省略说明。
〔测定方法〕
关于在实施例B和比较例B中实施的评价方法,以下进行说明。
(炭黑的一次粒径)
实施以下的(1)~(4),测定炭黑的一次粒径:(1)使用切片机将聚丙烯系树脂发泡颗粒大致对半切断;(2)针对所得截面,利用透射型电子显微镜拍摄放大至4万倍的截面,得到截面照片;(3)在所得截面照片中,任意选择50个炭黑,针对各个炭黑的一次颗粒,分别测定X方向和Y方向的粒径(费雷直径);(4)针对各个炭黑的一次颗粒,计算X方向的粒径与Y方向的粒径的加权平均值,将所得值作为炭黑的一次粒径。
(发泡成型体的熔接性)
发泡成型体的熔接性根据发泡成型体的内部熔接率来进行评价。关于内部熔接率的测定方法,与实施例A中的(发泡成型体的内部熔接率和最低成型压力的测定)一项中说明的内容相同,因此,援引该记载,在此处省略说明。
根据所得内部熔接率,按照以下的评价基准来评价发泡成型体的熔接性。
〇(良好):内部熔接率为60%以上。
×(不良):内部熔接率小于60%。
(发泡成型体的表面美观性)
在实施例B中,发泡成型体的表面美观性通过评价发泡成型体的黑色度、颜色不均、颗粒间隙和褶皱的程度来进行。各自的评价方法和评价基准如下所示。
(发泡成型体的黑色度)
发泡成型体的黑色度的评价方法如以下的(1)~(3)那样:(1)针对所得发泡成型体的表面(由后述水蒸气孔为钻孔的模具面形成的320mm×370mm的表面),利用打印一体机(iR-ADVC5035、佳能公司制)进行扫描,得到发泡成型体的表面图像;(2)针对所得图像中的发泡成型体的表面(320mm×370mm)的全部范围,使用图像处理软件(DIBAS32)来进行RGB分析,由此评价黑色度;(3)具体而言,针对发泡成型体的表面的全部范围的RGB合计的众数值(测定值),将黑色为0(100%)、白色为255(0%)作为基准,利用下式进行数值化,设为黑色度,并按照下述基准进行判断。需要说明的是,黑色度(%)的数值越大,则意味着黑色度越高。
发泡成型体的黑色度(%)=(255-测定值)/255×100
〇(良好):黑色度为88%以上。
×(不良):黑色度小于88%。
(发泡成型体的颜色不均)
发泡成型体的颜色不均的评价方法如下所示:针对前述(发泡成型体的黑色度)的评价为〇(良好)的发泡成型体,通过目视来观察该发泡成型体,并按照下述基准进行评价。
〇(良好):发泡成型体的黑色均匀或大致均匀,发泡颗粒内和发泡颗粒间的颜色没有不均,或者,即便有也非常少。
△(合格):发泡成型体的黑色存在不均,略微在各处观察到显灰色的部分。
×(不良):发泡成型体的黑色存在不均,存在多个显灰色的部分。
(发泡成型体的颗粒间隙)
发泡成型体的颗粒间隙的评价方法如下所示:通过目视来观察所得发泡成型体的表面,并按照下述基准进行评价。
〇(良好):在发泡成型体的表面没有颗粒间隙(发泡颗粒间的间隙),或者,即使有颗粒间隙,尺寸为1.0mm2以下的颗粒间隙也非常少,没有尺寸超过1.0mm2的颗粒间隙。
△(合格):在发泡成型体的表面存在的尺寸超过1.0mm2的颗粒间隙少(数量不多),没有尺寸超过1.5mm2的颗粒间隙。
×(不良):在发泡成型体的表面存在多个尺寸超过1.0mm2的颗粒间隙,和/或,存在尺寸超过1.5mm2的颗粒间隙。
(发泡成型体的褶皱)
发泡成型体的褶皱的评价方法如下所示:通过目视来观察所得发泡成型体的表面,并按照下述基准进行评价。
〇(良好):在发泡成型体的表面没有褶皱,或者,即使有也非常少
△(合格):存在某种程度(其数量不多)的小褶皱,没有大褶皱,或者,即使有也非常少
×(不良):存在多个小褶皱,也存在某种程度或多个大褶皱。
在实施例B的〔测定方法〕中,针对聚丙烯系树脂、蜡和聚丙烯系树脂颗粒的熔点,援引实施例A中的(熔点)的记载。另外,在实施例B的〔测定方法〕中,针对聚丙烯系树脂(A)的MFR和聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率,分别援引实施例A中的(MFR)、(聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率(mmmm))的记载。进而,针对发泡颗粒的DSC比、发泡颗粒的平均气泡直径和发泡颗粒的发泡倍率,分别援引实施例A中的(发泡颗粒的DSC比)、(发泡颗粒的平均气泡直径)和(发泡颗粒的发泡倍率)的记载。
(实施例B1)
[树脂颗粒的制作]
将作为聚丙烯系树脂(A)的聚丙烯系树脂A-1 97.5重量份、作为丙烯均聚物(B)的聚丙烯系树脂B-1 2.5重量份、炭黑4重量份、以及作为添加剂的滑石0.1重量份和甘油0.2重量份进行共混。
接着,利用挤出机对共混物进行熔融混炼(树脂温度为225℃),得到树脂组合物。将树脂组合物从挤出机前端以股线状挤出后,进行切割,由此进行造粒,制造树脂颗粒(1.2mg/粒)。需要说明的是,作为挤出机,使用具备2根轴径(φ)为26mm的轴(螺杆)的双螺杆挤出机[东芝机械公司制、TEM26-SX]。
[发泡颗粒的制作]
向10L耐压容器中投入所得树脂颗粒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(DBS)0.06重量份、以及作为发泡剂的二氧化碳5.6重量份,制作包含发泡剂的分散液(分散工序)。边将该分散液搅拌,边将发泡温度(耐压容器内的温度)设为151℃且将发泡压力(容器内压)设为2.9MPa(升温-升压工序)。在耐压容器内的温度和压力达到规定的发泡温度和发泡压力后,进一步将耐压容器内的温度和压力以规定的发泡温度和发泡压力保持30分钟(保持工序)。其后,通过供给二氧化碳,从而边将耐压容器内的发泡压力保持至规定发泡压力,边通过在耐压容器的下部设置的直径为3.2mmφ的测流孔,将分散液在95℃的大气压下进行释放,得到聚丙烯系树脂的发泡颗粒(释放工序)。其后,将聚丙烯系树脂的发泡颗粒在75℃下干燥24小时。针对所得发泡颗粒,测定DSC比、平均气泡直径、发泡倍率。将结果示于表3。
[发泡成型体的制作]
以下依次通过(1)~(6)的方法来制作发泡成型体:(1)通过将前述[发泡颗粒的制作]工序中得到的发泡颗粒投入至耐压容器内,向耐压容器内压入空气而使耐压容器内升压,从而使发泡颗粒内含浸加压空气,将发泡颗粒的内压设为0.20MPa(绝对压力);(2)将施加有内压的发泡颗粒填充至设置于成型机的模具内。此处,作为成型机,使用聚烯烃发泡成型机[DAISEN公司制、EP-900],作为模具,使用水蒸气孔为钻孔且能够形成长370mm×宽320mm×厚50mm的成型空间的模具,裂缝设为5mm;(3)在填充发泡颗粒后,在打开成型机的排水线路的排水阀的状态下,利用0.1MPa(表压)(水蒸气压力A)的水蒸气将发泡颗粒加热10秒钟(一侧加热和反侧加热),由此赶出模具内的空气;(4)其后,在关闭成型机的排水线路的排水阀门的状态下,进一步利用0.24MPa(表压)(水蒸气压力B)的水蒸气加热(两面加热)10秒钟;(5)通过该加热而使发泡颗粒彼此熔接,得到发泡成型体;(6)将所得发泡成型体从模具中取出,在室温下放置2小时后,在75℃下养护干燥16小时。针对所得发泡成型体,测定和评价发泡成型体的熔接性和表面美观性(黑色度、颜色不均、颗粒间隙和褶皱)。将结果示于表3。
(实施例B2)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 5.0重量,并且,将发泡压力(表压)变更为2.8MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表3。
(实施例B3)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 85.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 15.0重量,并且,将发泡压力(表压)变更为2.8MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表3。
(实施例B4)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 5.0重量,作为炭黑,使用炭黑B 6重量份,并且,将发泡压力(表压)变更为2.8MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表3。
(实施例B5)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-2 5.0重量份,并且,将发泡压力(表压)变更为2.8MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表3。
(实施例B6)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-3 5.0重量份,作为炭黑,使用炭黑A 4重量份,并且,将发泡压力(表压)变更为2.7MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表3。
[表3]
(比较例B1)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 100.0重量份,未使用丙烯均聚物(B),除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表4。
(比较例B2)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 100.0重量份,未使用丙烯均聚物(B),使用炭黑B 6重量份来代替炭黑A,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表4。
(比较例B3)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,使用丙烯-α烯烃系蜡5.0重量份来代替丙烯均聚物(B),并且,将发泡压力(表压)变更为2.8MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表4。
(比较例B4)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 98.5重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 1.5重量份,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表4。
(比较例B5)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 80.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 20.0重量份,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表4。
(比较例B6)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 5.0重量份,使用炭黑A 10重量份,并且,将发泡压力(表压)变更为3.0MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表4。
(比较例B7)
作为聚丙烯系树脂(A),使用聚丙烯系树脂A-1 95.0重量份,作为丙烯均聚物(B),使用聚丙烯系树脂B-1 5.0重量份,使用炭黑B10重量份,并且,将发泡压力(表压)变更为3.0MPa,除此之外,利用与实施例B1相同的方法,制作发泡颗粒和发泡成型体,对各物性进行测定和评价。将结果示于表4。
[表4]
(总结)
根据表3和表4明确可知以下的结论。
(1)实施例B1~B6的发泡颗粒即使在以低成型压力(0.24MPa(表压))进行成型的情况下也能够提供熔接性优异的发泡成型体。另外,将实施例B1~B6的发泡颗粒进行成型而成的发泡成型体的表面美观性优异,即意味着:其是(i)黑色度高、(ii)颜色(黑色)均匀而没有颜色不均或者颜色(黑色)大致均匀而颜色不均非常少、(iii)没有颗粒间隙或者即使有也非常少、(iv)没有褶皱或者即使有也非常少的聚丙烯系树脂发泡成型体。
(2)根据实施例B1~B6与比较例B1~B2的对比可知:在仅单独使用聚丙烯系树脂(A)的情况下,熔接性和颗粒间隙不良。
(3)根据实施例B1~B6与比较例B3的对比可知:在使用熔点为85℃以下但不属于聚丙烯均聚物的聚丙烯系树脂的情况下,熔接性和颜色不均不良。
(4)根据实施例B1~B6与比较例B4的对比可知:在使用小于2重量份的聚丙烯均聚物(B)的情况下,熔接性和颗粒间隙不良。
(5)根据实施例B1~B6与比较例B5的对比可知:在使用20重量份以上的聚丙烯均聚物(B)的情况下,形成褶皱多的发泡成型体。
产业上的可利用性
根据本发明的一个实施方式,可提供(a)能够以低成型压力提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体且(b-1)能够提供具有良好压缩强度且几乎不会变形的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。
根据本发明的另一实施方式,可提供(a)能够以低加热蒸气压提供具有良好熔接性的聚丙烯系树脂发泡成型体且(b)能够提供具有良好的黑色度、颜色均匀且没有颜色不均、并且几乎不变形的聚丙烯系树脂发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。因此,本发明的一个实施方式可利用于以汽车内饰构件、汽车保险杠用芯材为首的绝热材料、缓冲包装材料、装运箱等各种用途。
Claims (15)
1.一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B),
所述基材树脂中,将所述聚丙烯系树脂(A)与所述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,
包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的所述聚丙烯系树脂(A),并且
包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的所述聚丙烯均聚物(B)。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述基材树脂包含炭黑。
3.根据权利要求2所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,将所述聚丙烯系树脂(A)与所述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,包含2重量份以上且小于10重量份的所述炭黑。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述聚丙烯均聚物(B)的重均分子量为40000~140000。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述聚丙烯均聚物(B)的全同立构五单元组分率(mmmm)为25mol%~65mol%。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述炭黑的一次粒径为100nm以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述聚丙烯系树脂(A)为丙烯/乙烯无规共聚物和丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物中的至少一者,
所述共聚物中的乙烯含有率在各共聚物100重量%中为0.2重量%~10.0重量%。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述聚丙烯系树脂(A)在230℃下的MFR为3g/10分钟~30g/10分钟。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述聚丙烯系树脂发泡颗粒的DSC比((高温侧熔解热量/总熔解热量)×100)为10.0%~50.0%。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡直径为110μm~280μm。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其中,所述聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率为15倍~50倍。
12.一种聚丙烯系树脂发泡成型体,其是将权利要求1~11中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒成型而得到的。
13.一种聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其包括如下工序:
分散工序,使聚丙烯系树脂颗粒、水系分散介质和发泡剂分散在容器中;以及
释放工序,敞开所述容器的一端,将所述分散工序中得到的所述容器内的分散液释放至压力比该容器内的压力低的区域内,
所述聚丙烯系树脂颗粒包含基材树脂,所述基材树脂含有熔点为135℃~150℃的聚丙烯系树脂(A)和熔点为85℃以下的聚丙烯均聚物(B),所述基材树脂中,将所述聚丙烯系树脂(A)与所述聚丙烯均聚物(B)的总量设为100重量份时,
包含多于80.0重量份且为98.0重量份以下的所述聚丙烯系树脂(A),并且
包含2.0重量份以上且小于20.0重量份的所述聚丙烯均聚物(B)。
14.根据权利要求13所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,所述发泡剂包含二氧化碳和水中的至少一者。
15.根据权利要求13或14所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,所述发泡剂的用量相对于树脂颗粒100重量份为2.0重量份~60.0重量份。
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