DE10303713A1

DE10303713A1 - Geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial

Info

Publication number: DE10303713A1
Application number: DE2003103713
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hanada; Hiroaki Takahata; Ryuma Kuroda
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2003-10-16
Also published as: CN1435315A; KR20030066407A; US20030186039A1; JP2003225978A

Abstract

Offenbart wird ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial mit einer geschäumten Schicht, die ein ein Polypropylenharz enthaltendes Harzmaterial umfasst, wobei das geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial eine nicht geschäumte Schicht aufweist, die die folgenden Bedingungen (i) und (ii) erfüllt: DOLLAR A (i) sie umfasst eine Harzmasse, die ein Polypropylenharz und einen Füllstoff enthält und eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 aufweist, und DOLLAR A (ii) sie bildet eine Oberfläche des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials, wobei das Verhältnis der flächenbezogenen Masse der geschäumten Schicht zur flächenbezogenen Masse der nicht geschäumten Schicht im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100 liegt. Diese geschäumte Schicht besitzt ausgezeichnetes leichtes Gewicht und ausgezeichnete Steifigkeit und auch ausgezeichnete Thermoformbarkeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial mit ausgezeichnetem leichtem Gewicht und ausgezeichneter Steifigkeit und auch ausgezeichneter Thermoformbarkeit.
Geschäumte Polypropylenharzmaterialien besitzen ausgezeichnete Wärmeisolationseigenschaft und ausgezeichnetes leichtes Gewicht und werden daher zum Beispiel als Verpackungsbehälter, Materialien für Kraftfahrzeuge und Materialien für Gebäude oder Baumaterialien verwendet. Insbesondere werden geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterialien (nachfolgend als geschäumte Bahnenmaterialien bezeichnet), die durch Formen von geschäumten Polypropylenharzmaterialien zu Bahnenmaterialien erhalten werden, weitverbreitet verwendet.
In verschiedenen Anwendungen, wie den vorstehend erwähnten, wird, wenn ein geschäumtes Bahnenmaterial weiter Steifigkeit aufweisen soll, ein geschäumtes Bahnenmaterial verwendet, in dem ein Füllstoff, wie Talkum, in ein ein Polypropylenharz enthaltendes Harzmaterial eingemischt ist. Zusätzlich kann, wenn der Füllstoff nur in eine nicht geschäumte Schicht eingemischt wird, wobei ein geschäumtes Mehrschichtbahnenmaterial gebildet wird, in dem eine geschäumte Schicht und die nicht geschäumte Schicht zusammen laminiert werden, ein geschäumtes Bahnenmaterial erhalten werden, das hinsichtlich leichtem Gewicht, Wärmeisolationseigenschaft und Steifigkeit ausgezeichnet ist. Ein Beispiel von Anwendungen eines solchen geschäumten Bahnenmaterials ist in der japanischen Gebrauchsmusterschrift Nr. 2605351 offenbart. In dieser Schrift ist ein Büroordner offenbart, der aus einem Laminatbahnenmaterial gebildet wird, das eine geschäumte Schicht aus Polyolefinharz und eine nicht geschäumte Schicht aus einem Polyolefinharz umfasst, das einen Füllstoff in einer Menge von 10 bis 400 Gew.-Teilen bezogen auf 100 Gew.-Teile eines Harzes, enthält.
Außerdem wird, wenn das vorstehend erwähnte geschäumte Bahnenmaterial in der vorstehend erwähnten Anwendung verwendet wird, das geschäumte Bahnenmaterial häufig durch Thermoformen geformt. Wenn das vorstehend erwähnte geschäumte Bahnenmaterial zum Beispiel als Behälter für Nahrungsmittel verwendet wird, werden weitverbreitet Produkte verwendet, die durch Formen eines geschäumten Bahnenmaterials zu einer Tasse, einem Tablett, einem Glas, einem Behälter oder dergleichen durch Thermoformen erhalten werden.
Wenn jedoch geschäumtes Bahnenmaterial, das aus einer geschäumten Schicht und einer einen Füllstoff enthaltenden nicht geschäumten Schicht aufgebaut ist, zu Behältern mit verschiedenen Formen, wie einer Tasse und einem Tablett, durch Thermoformen (Vakuumformen, Druckformen, Vakuumdruckformen und dergleichen) geformt wird, können insofern Probleme entstehen, als das geschäumte Bahnenmaterial zum Zeitpunkt des Erwärmens des geschäumten Bahnenmaterials stark durchhängt (Auslängen).
Um das geschäumte Bahnenmaterial zu thermoformen, ist es im Allgemeinen erforderlich, die Kante des geschäumten Bahnenmaterials zu fixieren und das geschäumte Bahnenmaterial durch Erwärmen zu erweichen. Jedoch kann ein erwärmtes geschäumtes Bahnenmaterial in seinem mittleren Bereich durchhängen. Wenn der Grad des Auslängens zu groß ist, können starke Falten in einem aus dem geschäumten Bahnenmaterial gebildeten Gegenstand gebildet werden. Außerdem kann der durchhängende Teil mit einer Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen in Kontakt kommen, woraus sich Schmelzen oder Verbrennen ergibt.
Andererseits kann, wenn ein geschäumtes Bahnenmaterial nicht zu stark erwärmt wird, um ein Auslängen zu verhindern, das Formen des geschäumten Bahnenmaterials unvollständig erreicht und eine nicht erwünschte Form erhalten oder ein erhaltener Formgegenstand beschädigt werden.
Demgemäß ist geschäumtes Bahnenmaterial erwünscht, das kontrolliertes Auslängen aufweist und zum Thermoformen geeignet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass bei einem geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterial mit Mehrschichtstruktur, die eine geschäumte Schicht und eine einen Füllstoff enthaltende nicht geschäumte Schicht umfasst, wenn ein eine nicht geschäumte Oberflächenschicht bildendes Harzmaterial eine Schmelzspannung in einem bestimmten Bereich aufweist, ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial erhalten werden kann, das geringes Auslängen während seines Thermoformens zeigt und ausgezeichnete Formbarkeit aufweist.
Zum Lösen der vorstehend erwähnten Probleme ist das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial mit einer geschäumten Schicht, die ein ein Polypropylenharz enthaltendes Harzmaterial umfasst, wobei das geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial eine nicht geschäumte Schicht aufweist, die folgende Bedingungen (i) und (ii) erfüllt:

a) sie umfasst eine Harzmasse, die ein Polypropylenharz und einen Füllstoff enthält und eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweist, und
b) sie bildet eine Oberfläche des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials, wobei das Verhältnis der flächenbezogenen Masse der geschäumten Schicht zur flächenbezogenen Masse der nicht geschäumten Schicht im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100 liegt.

Gemäß dem vorstehend erwähnten Aufbau kann, da die die nicht geschäumte Schicht bildende Harzmasse eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweist, ein Auslängen des erhaltenen geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials verhindert werden. Daher ist es bei Herstellung eines geschäumten Gegenstands unter Verwendung eines geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials möglich, ein gutes Erscheinungsbild des geschäumten Gegenstands zu erhalten, da zum Beispiel keine Falten am Rand des geformten Gegenstands gebildet werden. Außerdem kann das Auslängen unterdrückt werden, indem man die Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g wählt, und dadurch wird verhindert, dass zum Zeitpunkt der Herstellung eines Formgegenstands durch Thermoformen (Vakuumformen) eines geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials, das geschäumte Bahnenmaterial durch das Auslängen mit einer Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen in Kontakt kommt. Dadurch wird verhindert, dass das geschäumte Polypropylenharz- Bahnenmaterial durch die Erwärmungsvorrichtung geschmolzen oder verbrannt wird, was die Herstellung eines geschäumten Gegenstands unter Verwendung des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials ermöglicht.
Das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial weist vorzugsweise einen Aufbau auf, in dem die nicht geschäumte Schicht einen Füllstoff in einer Menge im Bereich von 40 bis 100 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des in der Harzmasse enthaltenen Polypropylenharzes, enthält.
Das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial weist vorzugsweise einen Aufbau auf, in dem die die nicht geschäumte Schicht bildende Harzmasse einen Schmelzindex im Bereich von 0,5 bis 5 g/10 Minuten aufweist.
Außerdem weist das erflndungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial vorzugsweise einen Aufbau auf, in dem jede der beiden Oberflächen des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials eine nicht geschäumte Schicht ist, die die Bedingung (i) erfüllt.
Gemäß vorstehendem Aufbau kann ein Auslängen viel stärker verhindert werden, wenn beide Oberflächen die vorstehend erwähnten nicht geschäumten Schichten sind und die Bedingung (i) erfüllen.
In den Zeichnungen sind
Fig. 1(a) bis (d) schematische Ansichten, die Laminierungszustände von erfindungsgemäßen geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterialien zeigen; ist
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht, die das Auslängen eines geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials veranschaulicht; ist
Fig. 3 eine Vorderansicht, die die Umrisse einer Vorrichtung zum Messen der Schmelzspannung zeigt; und ist
Fig. 4 ein Diagramm, das die gemessene Schmelzspannung zeigt.
Das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial ist ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial mit einer geschäumten Schicht, die ein Harzmaterial umfasst, das ein Polypropylenharz enthält, wobei das geschäumte Polypropylenharz- Bahnenmaterial eine nicht geschäumte Schicht aufweist, die die folgenden Bedingungen (i) und (ii) erfüllt:

a) sie umfasst eine Harzmasse, die ein Polypropylenharz und einen Füllstoff enthält, und eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweist, und
b) sie bildet eine Oberfläche des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials, wobei das Verhältnis der flächenbezogenen Masse der geschäumten Schicht zur flächenbezogenen Masse der nicht geschäumten Schicht im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100 liegt.

In der folgenden Beschreibung wird eine nicht geschäumte Schicht, die die vorstehend aufgeführten Bedingungen (i) und (ii) erfüllt, als "wesentliche nicht geschäumte Schicht" bezeichnet. Zusätzlich wird das Polypropylenharz, das die geschäumte Schicht bildet, ein erstes Polypropylenharz genannt, während das Polypropylenharz, das die wesentliche nicht geschäumte Schicht bildet, zur Vereinfachung zweites Polypropylenharz genannt wird.
Zuerst wird die geschäumte Schicht erklärt. Die geschäumte Schicht ist eine Schicht, die ein Harzmaterial umfasst, das mindestens eine Art des ersten Polypropylenharzes enthält. Die geschäumte Schicht ist eine Schicht, deren Expansionsverhältnis das 1,5fache übersteigt. Das Expansionsverhältnis ist vorzugsweise nicht geringer als das Zweifache und nicht höher als das 40fache, stärker bevorzugt nicht geringer als das Dreifache und nicht höher als das Zehnfache. Durch Einstellen des Expansionsverhältnisses in den vorstehenden Bereichen ist es möglich, ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial (nachstehend als geschäumtes Bahnenmaterial bezeichnet) mit ausgezeichneter Wärmeisolationseigenschaft und Festigkeit zu erhalten. Das Expansionsverhältnis der geschäumten Schicht kann durch geeignetes Ändern der Menge des zugegebenen Schäumungsmittels und der physikalischen Bedingungen während der Herstellung des geschäumten Bahnenmaterials, wie Formen, eingestellt werden.
Als zum Bilden der geschäumten Schicht zu verwendendes Schäumungsmittel kann jedes sogenannte chemische Schäumungsmittel und physikalische Schäumungsmittel verwendet werden. Spezielle Beispiele der chemischen Schäumungsmittel schließen Schäumungsmittel des Wärmezersetzungstyps, die Stickstoffgas erzeugen, wie Azodicarbonamid, Azobisisobutyronitril, Dinitrosopentamethylentetramin, p-Toluolsulfonylhydrazid und p,p'-Oxybis(benzolsulfonylhydrazid); anorganische Schäumungsmittel des Wärmezersetzungstyps, die Kohlendioxidgas erzeugen, wie Natriumdicarbonat, Ammoniumcarbonat und Ammoniumdicarbonat, und dergleichen ein. Spezielle Beispiele der physikalischen Schäumungsmittel schließen Propan, Butan, Wasser und Kohlendioxidgas ein. Von den vorstehend aufgeführten Schäumungsmitteln werden Wasser und Kohlendioxidgas geeigneterweise verwendet, da diese Substanzen sind, die bei hohen Temperaturen inert sind oder inert gegenüber Feuer sind. In dieser Ausführungsform ist die verwendete Menge des Schäumungsmittels nicht entscheidend und kann geeigneterweise abhängig von der verwendeten Art des Schäumungsmittels und der verwendeten Art des Harzes eingestellt werden, so dass ein gewünschtes Expansionsverhältnis erreicht wird.
Spezielle Beispiele des ersten Polypropylenharzes schließen Propylenhomopolymere und Copolymere auf Propylenbasis, die nicht weniger als 50 mol-% Propyleneinheiten enthalten, ein.
Bei den Copolymeren auf Polypropylenbasis schließen Beispiele der mit Propylen copolymerisierbaren Monomere Ethylen und a-Olefine mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen ein. Spezielle Beispiele der α-Olefine mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen schließen 1-Buten, 4- Methylpenten-1, 1-Hexen und 1-Octen ein. Wenn von den vorstehend aufgeführten α- Olefinen Ethylen als mit Propylen copolymerisierbares Monomer verwendet wird, beträgt der Gehalt an Ethyleneinheiten im Copolymer vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger. Wenn ein α-Olefin mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen als mit Propylen copolymerisierbares Monomer verwendet wird, beträgt der Gehalt davon vorzugsweise 30 Gew.-% oder weniger.
Bei Verwendung (1) eines langkettigen verzweigten Polypropylenharzes und/oder (2) eines Polypropylenharzes mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1 × 10⁵ oder mehr als erstes Polypropylenharz ist es möglich, eine Schaumschicht mit einer Zellstruktur mit größerer Gleichförmigkeit zu bilden.
Von den vorstehend aufgeführten Polypropylenharzen (1) und (2) ist eines besonders bevorzugt, bei dem das Verhältnis von η₁ zu η₁₀₀ (η₁₀₀/η₁) 10 oder mehr beträgt ((η₁₀₀/η₁) ≥ 10), wobei η₁ bzw. η₁₀₀ monoaxiale Schmelzdehnungsviskositäten zum Zeitpunkt von 1 Sekunde und 100 Sekunden nach Beginn der Beanspruchung beim Durchführen eines Tests der monoaxialen Schmelzdehnungsviskosität unter den Messbedingungen: Messtemperatur = (Schmelzpunkt +30°C) und einer Zugbeanspruchungsgeschwindigkeit = 0,1 s^-1 unter Verwendung einer Vorrichtung, wie einem Dehnungsrheometer des Meissner-Typs (z. B. Melten Rheometer, hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) sind.
Das langkettige verzweigte Polypropylenharz (1) schließt Polypropylenharze mit einem Verzweigungsindex [A] im Bereich von 0,20 bis 0,98, genauer 0,20 ≤ [A] ≤ 0,98 ein. Beispiele der langkettigen verzweigten Polypropylenharze schließen jene mit einer Struktur eines Propylenhomopolymers oder eines Propylencopolymers, erhalten durch Polymerisation von Propylen mit mindestens einer Art von Monomer, ausgewählt aus Propylen, Ethylen und Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, ein. Das Propylencopolymer kann jedes Blockcopolymer, statistische Copolymer und Pfropfcopolymer sein.
Ein spezielles Beispiel der Polypropylenharze mit einem Verzweigungsindex [A] im Bereich von 0,20 bis 0,98 ist ein Polypropylen, erhältlich von Montell Technology Company, erhältlich als PF-814.
Der vorstehend erwähnte Verzweigungsindex [A] gibt den Grad der Verzweigung von langen Ketten an und ist durch die folgende Gleichung definiert:
Verzweigungsindex [A] = [η]_Br/[η]_Lin
wobei [η]_Br die Grenzviskosität des Harzes auf Olefinbasis mit einer langkettigen Verzweigung angibt und [η]_Lin die Grenzviskosität eines Harzes auf Basis eines linearen Olefins mit sich wiederholenden Einheiten und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts angibt, das das Gleiche ist, wie es das Harz auf Olefinbasis mit langkettiger Verzweigung aufweist. Wenn die Grenzviskosität des Polypropylenharzes als vorstehend aufgeführtes [η]_Br und [η]_Lin verwendet wird, kann der Verzweigungsindex des Polypropylenharzes dieser Ausführungsform bestimmt werden.
Die vorstehend erwähnte Grenzviskosität, die auch Grenzviskositätszahl genannt wird, ist ein Maßstab, der die Fähigkeit angibt, die Viskosität einer Lösung eines Polymermoleküls zu erhöhen. Die Grenzviskosität hängt insbesondere vom Gewichtsmittel des Molekulargewichts und dem Grad der Verzweigung des Harzes ab. Demgemäß dient, wenn ein Polymer mit einer langkettigen Verzweigung mit einem linearen Polymer mit dem gleichen Gewichtsmittel des Molekulargewichts wie das des Polymers mit einer langkettigen Verzweigung verglichen wird, die Grenzviskosität als Maßstab des Grads der Verzweigung des Polymers. Wenn zwei Polymere das gleiche Gewichtsmittel des Molekulargewichts aufweisen, kann das Verhältnis ihrer Grenzviskositäten als Index des Verzweigungsgrads verwendet werden. Die Grenzviskosität eines Polypropylenharzes gemäß dieser Ausführungsform kann unter Verwendung eines von Elliot et al. in J. Appl. Polym. Sci., 14, 2947-2963 (1970) offenbarten Messverfahrens gemessen werden. Bei Verwendung des vorstehend erwähnten Messverfahrens kann die Grenzviskosität eines Polypropylenharzes gemäß dieser Ausführungsform unter Verwendung einer Probe gemessen werden, die durch Lösen des Polypropylenharzes in Tetralin oder o-Dichlorbenzol zum Beispiel bei 135°C erhalten wird. Das vorstehend aufgeführte Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) kann mit verschiedenen Verfahren gemessen werden. Zum Beispiel wird insbesondere bevorzugt ein von M.L. McConnel in American Laboratory, Mai, 63-75 (1978) offenbartes Verfahren verwendet, genauer ein Verfahren zur Messung der Intensität von Laserlichtstreuung mit kleinem Winkel.
Zum Erhalt (2) des Polypropylenharzes mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1 × 10⁵ oder mehr kann zum Beispiel ein nachstehend beschriebenes Verfahren verwendet werden.
Zuerst wird als erster Schritt eine Polymerisation von Propylen durch kontinuierliches Einbringen von flüssigem Propylen mit 57 kg/Std., Triethylaluminium mit 1,3 mmol/Std., tert-Butyl-n-propyldimethoxysilan mit 0,13 mmol/Std. und eines vorhergehend aktivierten festen Katalysatorbestandteils mit 0,51 g/Std. unter den Bedingungen einer Polymerisationstemperatur von 60°C und eines Polymerisationsdrucks von 27 kg/cm² G (Überdruck) durchgeführt. Durch dieses Verfahren wird ein Polymer mit einer Grenzviskosität von 7,7 dl/g erhalten. Das erhaltene Polymer wird ohne Deaktivieren des Katalysators in einen zweiten Schritt übergeführt.
Als nächstes wird als zweiter Schritt eine Propylenpolymerisation durch Einbringen von Propylen und Wasserstoff derart, dass die Wasserstoffkonzentration in der Gasphase bei 8 Vol.-% gehalten wird, und gleichzeitiges Einbringen des katalysatorhaltigen Polymers, das aus dem vorstehend erwähnten ersten Schritt übergeführt wird, Triethylaluminium mit 60 mmol/Std. und tert-Butyl-n-propyldimethoxysilan mit 6 mmol/Std. unter Bedingungen einer Polymerisadonstemperatur von 80°C und eines Polymerisationsdrucks von 18 kg/cm² G fortgesetzt. Durch das Verfahren wird ein Polymer mit einer Grenzviskosität von 7,7 dl/g erhalten.
Das durch den ersten und zweiten Schritt erhaltene Polypropylenharz weist ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 3,4 × 10⁵ auf. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polypropylenharzes kann durch die Mengen der das Harz bildenden Monomere eingestellt werden.
Außerdem kann das die geschäumte Schicht bildende Harzmaterial andere Harze als das erste Polypropylenharz enthalten. Spezielle Beispiele der anderen Harze schließen Homopolymere von Olefinen mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen, wie Ethylen, Buten, Penten und Hexen, oder Olefincopolymere, erhalten durch Copolymerisation von zwei oder mehreren Arten von Monomeren, ausgewählt aus Olefinen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, ein. Die Olefincopolymere können jedes Blockcopolymer, statistische Copolymer und Pfropfcopolymer sein. Die Olefinhomopolymere und Olefincopolymere können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Von den vorstehend aufgeführten anderen Harzen sind insbesondere Polyethylen geringer Dichte (LDPE), Polyethylen ultrageringer Dichte (ULDPE), lineares Polyethylen geringer Dichte (LLDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE) bevorzugt. Vorzugsweise wird das die geschäumte Schicht bildende Harzmaterial mit einer kleinen Menge Polyethylen vermischt.
Das vorstehend erwähnte Harzmaterial kann Weichmacher, Füllstoffe oder dergleichen enthalten, sofern die gewünschten Aufgaben gelöst werden können. Es ist anzumerken, dass ein Füllstoff, der in ein zum Bilden einer geschäumten Schicht verwendetes Harzmaterial eingemischt wird, ein Brechen der Zellen während der Herstellung eines geschäumten Bahnenmaterials bewirken kann, und daher sollte in der vorliegenden Erfindung die Menge eines in ein zum Bilden einer geschäumten Schicht verwendetes Harzmaterial gemischten Füllstoffs vorsichtig z. B. unter Erwägen der Schmelzviskosität eines verwendeten Harzes, des gewünschten Expansionsverhältnisses und dergleichen festgelegt werden.
Das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial kann mehrere geschäumte Schichten aufweisen, die ein das erste Polypropylenharz enthaltendes Harzmaterial umfassen. Wenn mehrere geschäumte Schichten vorhanden sind, können die einzelnen geschäumten Schichten aus der gleichen Art (Zusammensetzung) des Polypropylenharzes aufgebaut sein oder können alternativ aus unterschiedlichen Arten (Zusammensetzungen) der Polypropylenharze aufgebaut sein.
Als nächstes wird die nicht geschäumte Schicht nachstehend beschrieben.
Das erflndungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial weist eine nicht geschäumte Schicht auf, die die folgenden Bedingungen (i) und (ii) erfüllt:

a) sie umfasst eine Harzmasse, die ein Polypropylenharz und einen Füllstoff enthält und eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweist, und
b) sie bildet eine Oberfläche des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials.

Die nicht geschäumte Schicht, das heißt die wesentliche nicht geschäumte Schicht, ist eine Schicht, die eine Harzmasse umfasst, die mindestens eine Art eines zweiten Polypropylenharzes und einen Füllstoff enthält. Das Expansionsverhältnis der nicht geschäumten Schicht beträgt stärker bevorzugt das 1,0fache bis einschließlich 1,5fache, noch stärker bevorzugt das 1,0fache bis einschließlich 1,1fache.
Spezielle Beispiele des zweiten Polypropylenharzes schließen Homopolymere von Propylen und Copolymere auf Propylenbasis ein, die nicht weniger als 50 mol-% Propyleneinheiten enthalten. Das zweite Polypropylenharz kann ein Gemisch von zwei oder mehreren Arten von Harzen sein. Das gleiche Harz wie das erste Polypropylenharz kann als zweites Polypropylenharz verwendet werden. Mit anderen Worten können die vorstehend erwähnte geschäumte Schicht und die wesentliche nicht geschäumte Schicht aus der gleichen Art (Zusammensetzung) von Polypropylenharz aufgebaut sein oder alternativ aus unterschiedlichen Arten (Zusammensetzungen) von Polypropylenharzen aufgebaut sein.
Das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial kann mehrere wesentliche nicht geschäumte Schichten aufweisen, die die vorstehend aufgeführten Bedingungen (i) und (ii) erfüllen. Mit anderen Worten können beide Oberflächen des erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterials aus nicht geschäumten Schichten gebildet werden, die die Bedingung (i) erfüllen. Wenn mehrere wesentliche nicht geschäumte Schichten vorhanden sind, können die einzelnen wesentlichen nicht geschäumten Schichten aus der gleichen Art (Zusammensetzung) des Polypropylenharzes aufgebaut sein oder alternativ aus unterschiedlichen Arten (Zusammensetzungen) von Polypropylenharzen aufgebaut sein.
Unter den vorstehend aufgeführten zweiten Polypropylenharzen ist besonders bevorzugt, (3) ein Polypropylenharz mit einem Schmelzindex (nachstehend als MFR bezeichnet) im Bereich von 0,5 bis 5 g/10 min oder (4) ein langkettiges verzweigtes Polypropylenharz zu verwenden. Die speziellen Beispiele des (4) langkettigen verzweigten Polypropylenharzes sind die gleichen wie die des vorstehend aufgeführten langkettigen verzweigten Polypropylenharzes (1) und daher werden hier detaillierte Erklärungen weggelassen.
Das Polypropylenharz mit einem Schmelzindex (MFR) im Bereich von 0,5 bis 5 g/10 min (3) kann jedes Homopolymer, Blockcopolymer, statistische Copolymer und Pfropfcopolymer sein.
Die Messung des Schmelzindex (MFR) des Polypropylenharzes wird gemäß JIS K7210 durchgeführt. Der MFR des Polypropylenharzes liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 g/10 min. stärker bevorzugt im Bereich von 1 bis 3 g/10 Minuten. Demgemäß ist es, wenn der MFR in den vorstehend aufgeführten Bereichen eingestellt wird, möglich, das Auslängen während des Vakuumformens zu verringern, wodurch die Formbarkeit verbessert wird.
Demgemäß ist als zweites Polypropylenharz ein die Bedingungen erfüllendes Harz am stärksten bevorzugt (4) ein langkettiges verzweigtes Polypropylen und (3) ein Polypropylenharz mit einem MFR im Bereich von 0,5 bis 5 g/10 min.
Außerdem enthält die vorstehend erwähnte nicht geschäumte Schicht einen Füllstoff. Als Füllstoff sind anorganische Substanzen bevorzugt, von denen spezielle Beispiele anorganische Fasern, wie Glasfasern und Kohlenstofffasern, anorganische Teilchen, wie Talkum, Ton, Siliciumdioxid und Calciumcarbonat, einschließen. Wenn der Füllstoff Talkum ist, liegt der mittlere Teilchendurchmesser des Talkum vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 50 µm.
Der Anteil des in der wesentlichen nicht geschäumten Schicht enthaltenen Füllstoffs liegt vorzugsweise im Bereich von 40 bis 100 Gew.-Teilen, stärker bevorzugt 55 bis 85 Gew.- Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des zweiten Polypropylenharzes. Wenn die Menge des Füllstoffs in den vorstehend erwähnten Bereichen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des zweiten Polypropylenharzes, liegt, weist ein geschäumtes Bahnenmaterial ausreichend Steifigkeit auf, wenn es auf hohe Temperatur erwärmt wird, und das geschäumte Bahnenmaterial ist leicht formbar.
Die die wesentliche nicht geschäumte Schicht bildende Harzmasse kann zusätzlich zum zweiten Polypropylenharz und dem Füllstoff andere Harze enthalten. Die speziellen Beispiele der "anderen Harze" sind die gleichen wie die der "anderen Harze", die in der vorstehend erwähnten geschäumten Schicht enthalten sein können, und daher werden detaillierte Erklärungen weggelassen.
Das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial umfasst mindestens eine geschäumte Schicht und mindestens eine wesentliche nicht geschäumte Schicht, die zusammenlaminiert sind. Mindestens eine der Oberflächen des geschäumten Bahnenmaterials ist eine wesentliche nicht geschäumte Schicht. Vorzugsweise sind beide Oberflächen des geschäumten Bahnenmaterials aus wesentlichen nicht geschäumten Schichten gebildet. Wenn die geschäumte Schicht mehrere der vorstehend erwähnten geschäumten Schichten aufweist, kann sich eine nicht geschäumte Schicht, die die Bedingung (i) erfüllt oder nicht erfüllt, zwischen den vorstehend erwähnten geschäumten Schichten befinden. Die Art der Laminierung in dem geschäumten Bahnenmaterial schließt, wie in Fig. 1 gezeigt, (a) einen Modus, in dem eine geschäumte Schicht und eine wesentliche nicht geschäumte Schicht laminiert werden, (b) einen Modus, bei dem wesentliche nicht geschäumte Schichten beide Oberflächen eines geschäumten Bahnenmaterials bilden und eine geschäumte Schicht sich zwischen den wesentlichen nicht geschäumten Schichten befindet, (c) einen Modus, bei dem eine wesentliche nicht geschäumte Schicht/eine geschäumte Schicht/eine nicht geschäumte Schicht/eine geschäumte Schicht/eine wesentliche nicht geschäumte Schicht in dieser Reihenfolge von einer Seite eines geschäumten Bahnenmaterials laminiert werden, und (d) einen Modus, der Laminieren eines geschäumten Bahnenmaterials des vorstehend aufgeführten Modus (a) umfasst, in dem eine geschäumte Schicht und eine wesentliche nicht geschäumte Schicht laminiert werden, ein, ist aber nicht besonders darauf beschränkt.
Die wesentliche nicht geschäumte Schicht in dem erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterial enthält einen Füllstoff.
Außerdem wird, wenn ein Füllstoff in eine geschäumte Schicht zum Verbessern der Biegesteifigkeit eingemischt wird, das Gewicht pro Flächeneinheit des geschäumten Bahnenmaterials in hohem Maße erhöht. Andererseits ist es, wenn ein Füllstoff nicht in eine geschäumte Schicht, sondern in eine nicht geschäumte Schicht gemischt wird, möglich, die Biegesteifigkeit ohne Erhöhen des Gewichts pro Flächeneinheit des geschäumten Bahnenmaterials in hohem Maße zu verbessern. Jedoch sollte angemerkt werden, dass die geschäumte Schicht in dem erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterial wie vorstehend beschrieben einen Füllstoff enthalten kann, sofern die gewünschten Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden können.
In dem erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterial liegt der Teilchendurchmeser des Füllstoffs, der im zweiten Polypropylenharz der wesentlichen nicht geschäumten Schicht dispergiert ist, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 µm, stärker bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 µm. Wenn die Füllstoffe einen Teilchendurchmesser in den vorstehend erwähnten Bereichen aufweisen, ist es möglich, ein geschäumtes Bahnenmaterial mit ausgezeichneter Biegesteifigkeit zu erhalten.
Der Teilchendurchmesser der im zweiten Polypropylenharz dispergierten Füllstoffe kann mit einem nachstehend aufgeführten Verfahren bestimmt werden.
Ein Querschnitt eines geschäumten Bahnenmaterials entlang der Dicke der wesentlichen nicht geschäumten Schicht wird mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) bei einer solchen Vergrößerung untersucht, dass die Füllstoffe deutlich erkannt werden können, und für 20 oder mehr Füllstoffteilchen wird die größte Länge eines Teilchens gemessen. Der Mittelwert der Messungen wird als Teilchendurchmesser der Füllstoffe verwendet.
Die Dicke des erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterials liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 3 mm. Wenn das geschäumte Bahnenmaterial eine Dicke in dem Bereich aufweist, weist das geschäumte Bahnenmaterial in der Praxis ausreichende Biegesteifigkeit auf und das geschäumte Bahnenmaterial kann leicht hergestellt werden.
Die Dicke der geschäumten Schicht in dem geschäumten Bahnenmaterial ist vorzugsweise nicht geringer als 0,1 mm. Um ausreichende Wärmeisolationseigenschaften zu erreichen, ist die Dicke der geschäumten Schicht stärker bevorzugt nicht geringer als 0,3 mm. Außerdem ist es im Hinblick auf die Wärmeisolationseigenschaften umso besser, je dicker die geschäumte Schicht des geschäumten Bahnenmaterials ist.
Andererseits ist die Dicke der wesentlichen nicht geschäumten Schicht nicht besonders beschränkt, sofern die Glätte der Oberfläche des geschäumten Bahnenmaterials, genauer das Aussehen des geschäumten Bahnenmaterials, gut ist, aber vorzugsweise ist sie nicht geringer als 1 µm, stärker bevorzugt nicht geringer als 10 µm und noch stärker bevorzugt nicht geringer als 50 µm. Wenn die wesentliche nicht geschäumte Schicht zu dick ist, wird die Eigenschaft des leichten Gewichts des geschäumten Bahnenmaterials beeinträchtigt und die Formbarkeit ebenfalls verschlechtert.
Das Verhältnis der Dicke der geschäumten Schicht zu der der wesentlichen nicht geschäumten Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 30, stärker bevorzugt im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 10, abhängig von den Expansionsverhältnissen der einzelnen Schichten. Wenn das Verhältnis der Dicke der geschäumten Schicht zu der der wesentlichen nicht geschäumten Schicht in den vorstehend aufgeführten Bereichen liegt, ist es möglich, die flächenbezogene Masse des geschäumten Bahnenmaterials zu verringern und ein geschäumtes Bahnenmaterial mit ausgezeichnetem leichten Gewicht bereitzustellen, was einer der Vorteile des erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterials ist.
In dem geschäumten Bahnenmaterial liegt das Verhältnis in Bezug auf das Gewicht pro Flächeneinheit, genauer in Bezug auf die flächenbezogene Masse, der geschäumten Schicht zu der wesentlichen nicht geschäumten Schicht vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100, stärker bevorzugt im Bereich von 100 : 10 bis 100 : 80. Wenn das Verhältnis in Bezug auf die flächenbezogene Masse außerhalb der Untergrenze liegt, genauer, wenn das Verhältnis der flächenbezogenen Masse der geschäumten Schicht zur flächenbezogenen Masse der wesentlichen nicht geschäumten Schicht größer als 100/l ist, ist die durch die nicht geschäumte Schicht gezeigte Wirkung nicht ausreichend, während, wenn das Verhältnis in Bezug auf die flächenbezogene Masse außerhalb der Obergrenze liegt, genauer, wenn das Verhältnis der flächenbezogenen Masse der geschäumten Schicht zur flächenbezogenen Masse der wesentlichen nicht geschäumten Schicht geringer als 100/100 ist, ist die flächenbezogene Masse des Bahnenmaterials zu groß und das leichte Gewicht wird nachteilig beeinträchtigt. Daher ist es durch Einstellen des Verhältnisses in Bezug auf die flächenbezogene Masse im vorstehend aufgeführten Bereich möglich, ein geschäumtes Bahnenmaterial mit guter Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und leichtem Gewicht zu erhalten.
In der vorliegenden Erfindung gibt, wenn mehrere geschäumte Schichten und/oder mehrere wesentliche nicht geschäumte Schichten vorhanden sind, das vorstehend erwähnte Verhältnis in Bezug auf die flächenbezogene Masse ein Verhältnis der gesamten flächenbezogenen Masse der geschäumten Schichten zur gesamten flächenbezogenen Masse der wesentlichen nicht geschäumten Schichten an. Mit anderen Worten ist, wenn mehrere geschäumte Schichten und mehrere wesentliche nicht geschäumte Oberflächenschichten vorhanden sind, bevorzugt, dass das Verhältnis der gesamten flächenbezogenen Masse der geschäumten Schichten zur gesamten flächenbezogenen Masse der wesentlichen nicht geschäumten Schichten im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100, stärker bevorzugt im Bereich von 100 : 10 bis 100 : 80, liegt. Wenn mehrere geschäumte Schichten vorhanden sind, aber nur eine einzelne wesentliche nicht geschäumte Schicht vorhanden ist, ist bevorzugt, dass das Verhältnis der gesamten flächenbezogenen Masse der geschäumten Schichten zur flächenbezogenen Masse der wesentlichen nicht geschäumten Schicht im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100, stärker bevorzugt im Bereich von 100 : 10 bis 100 : 80, liegt.
Wenn ein geschäumtes Bahnenmaterial eine nicht geschäumte Schicht enthält, die keine Oberfläche des geschäumten Bahnenmaterials bildet, ist bevorzugt, dass das Gewicht der wesentlichen nicht geschäumten Schicht(en) im Bereich von 10 bis 30 Gew.-% des Gesamtgewichts aller in dem geschäumten Bahnenmaterial enthaltenen nicht geschäumten Schichten liegt. Wenn das Gewicht der wesentlichen nicht geschäumten Schicht(en) im vorstehend erwähnten Bereich, bezogen auf das Gesamtgewicht aller nicht geschäumten Schichten, liegt, ist es möglich, ein geschäumtes Bahnenmaterial mit besser ausgewogener Steifigkeit und leichtem Gewicht zu erhalten. Sowohl das hier verwendete "Gewicht" als auch "Gesamtgewicht" bedeutet ein Gewicht pro Flächeneinheit.
Die geschäumte Schicht und die wesentliche nicht geschäumte Schicht und eine andere nicht geschäumte Schicht als die wesentliche nicht geschäumte Schicht können gegebenenfalls Weichmacher, Farbmittel und dergleichen enthalten.
In einem erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterial weist die Harzmasse, die das zweite Polypropylenharz enthält und eine wesentliche nicht geschäumte Schicht bildet, die die Oberfläche des geschäumten Bahnenmaterials bildet, eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g auf. Das Verfahren zum Messen der Schmelzspannung wird später beschrieben.
Die Schmelzspannung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 g, stärker bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 g. Eine Schmelzspannung von weniger als 1 g ist nicht erwünscht, da sie ein extrem starkes Auslängen während des Vakuumformens bewirkt; das ergibt die Erzeugung von Falten in einem Formkörper oder bewirkt solche Schwierigkeiten, dass ein Bahnenmaterial mit einer Erwärmungsvorrichtung in Kontakt kommt. Andererseits ist eine größere Schmelzspannung als 20 g ebenfalls nicht erwünscht, da das Bahnenmaterial zu große Festigkeit während seines Thermoformens aufweist und die Formbarkeit des Bahnenmaterials während seines Formens zu einer Form extrem beeinträchtigt wird. Demgemäß ist es, wenn die Schmelzspannung in den vorstehend aufgeführten Bereichen liegt, möglich, das Auslängen eines geschäumten Bahnenmaterials während seines Vakuumformens zu steuern, wobei die Formbarkeit des geschäumten Bahnenmaterials verbessert wird.
Bei einem geschäumten Bahnenmaterial, in dem eine nicht geschäumte Schicht ebenfalls in einem Bereich neben den Oberflächen des geschäumten Bahnenmaterials gebildet wird, zum Beispiel ein geschäumtes Bahnenmaterial mit mehreren geschäumten Schichten, wobei eine nicht geschäumte Schicht zwischen den geschäumten Schichten gebildet wird, und ein geschäumtes Bahnenmaterial, in dem eine nicht geschäumte Schicht, die nicht die Bedingung (i) erfüllt, zwischen einer nicht geschäumten Schicht und einer geschäumten Schicht gebildet wird, ist am stärksten bevorzugt, dass die die einzelnen nicht geschäumten Schichten bildenden Harzmassen eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweisen.
Das Auslängen wird in Bezug auf Fig. 2 veranschaulicht. Wenn ein geschäumtes Bahnenmaterial vakuumgeformt wird, ist es erforderlich, das Vakuumsaugen durchzuführen, um das geschäumte Bahnenmaterial zu einer Form zu formen. Um das Vakuumsaugen durchzuführen, muss das geschäumte Bahnenmaterial erwärmt werden, um es zu erweichen. Ein geschäumtes Bahnenmaterial, dessen Rand befestigt ist, wird erwärmt, wobei es in seinem mittleren Bereich unter seinem eigenen Gewicht durchhängt.
Wenn das Durchhängen (Auslängen) groß ist, hängt das geschäumte Bahnenmaterial in einem starken Ausmaß durch. Der durchhängende Bereich kann in Kontakt mit einer Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen des geschäumten Bahnenmaterials zum Schmelzen kommen oder das geschäumte Bahnenmaterial kant< brennen. Auch wenn der durchhängende Bereich nicht in Kontakt mit der Erwärmungsvorrichtung kommt, können Falten im Randbereich des geschäumten Bahnenmaterials auftreten; das kann ein schlechtes Aussehen eines Formkörpers bewirken.
Andererseits kann, wenn ein Erwärmen eines geschäumten Bahnenmaterials kaum durchgeführt wird, um das Auslängen zu verringern, die Formgebung mangelhaft sein oder ein Formkörper bricht durch nicht ausreichendes Erwärmen.
Demgemäß tritt, da das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial eine Oberfläche aufweist, die aus einer nicht geschäumten Schicht aufgebaut ist, die eine Harzmasse mit einer Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweist, kaum Auslängen auf, auch wenn das geschäumte Bahnenmaterial vollständig erwärmt wird. Daher ist das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial ausgezeichnet in der Thermoformbarkeit. Zusätzlich wird ein Schmelzen oder Verbrennen des erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterials durch Wirkung einer Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen verhindert. Daher kann das geschäumte Bahnenmaterial sicherer hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial kann gegebenenfalls eine zusätzliche geschäumte oder nicht geschäumte Schicht aufweisen, die ein thermoplastisches Harz zusätzlich zur vorstehend erwähnten geschäumten Schicht und der wesentlichen nicht geschäumten Schicht umfasst. Insbesondere werden zum Beispiel orientierte Polypropylenfolien (OPP), nicht orientierte Polypropylenfolien (CPP), Schichten, die ein verseiftes Ethylen-Vinylester-Copolymer umfassen, und dergleichen, besonders bevorzugt als Schicht verwendet, die ein thermoplastisches Harz umfasst.
Außerdem können sogenannte modifizierte Harze, die durch Pfropfmodifizieren, Vernetzen oder Modifizieren des Molekülkettenendes des vorstehend erwähnten thermoplastischen Harzes erhalten werden, ebenfalls verwendet werden.
Als vorstehend erwähnte zusätzliche Schicht wird jene mit einer Laminatstruktur, die zwei oder mehrere Schichten umfasst, besonders bevorzugt verwendet. Wenn die zusätzliche Schicht eine einzelne Schicht umfasst, weist sie vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 10 bis 100 µm auf. Wenn sie eine Schicht ist, die mehrere Schichten umfasst, liegt die gesamte Dicke der Schichten vorzugsweise im Bereich von 50 bis 200 µm.
Wenn die zusätzliche Schicht eine Laminatstruktur aufweist, die zwei oder mehrere Schichten umfasst, kann eine Haftharzschicht ebenfalls gebildet werden. Spezielle Beispiele des Harzes, das das Haftharz bildet, schließen Polypropylenharze, modifiziert mit ungesättigten Carbonsäuren, wie Maleinsäure, oder ihren Anhydriden, ein.
Beispiele des Schichtaufbaus eines geschäumten Verbund-Bahnenmaterials, erhalten durch Bilden von zwei oder mehreren zusätzlichen Schichten unter Laminieren in dem vorstehend erwähnten geschäumten Bahnenmaterial, schließen einen Schichtaufbau aus nicht orientierter Polypropylenschicht/Haftharzschicht/verseiftem Ethylen-Vinylester-Copolymer/Haftharzschicht/nicht geschäumter Schichtgeschäumter Schichtwesentlicher nicht geschäumter Schicht und einen Schichtaufbau aus nicht orientierter Polypropylenschicht/Haftharzschicht/verseifter Ethylen-Vinylester-Copolymer/Haftharzschicht/nicht geschäumter Schichtgeschäumter Schicht/nicht geschäumter Schicht/nicht geschäumter Schichtgeschäumter Schichtwesentlicher nicht geschäumter Schicht ein. Wenn die geschäumten Verbund-Bahnenmaterialien mit den vorstehend aufgeführten Schichtaufbauten zu Behältern zum Kochen in einem Mikrowellenherd geformt werden, wird empfohlen, die Bahnenmaterialien so zu formen, dass die Innenoberflächen der Behälter aus nicht orientierten Polypropylenschichten, wie den vorstehend aufgeführten, gebildet werden.
Beispiele des Verfahrens zur Herstellung der vorstehend aufgeführten geschäumten Verbund- Bahnenmaterialien schließen Extrusionslaminieren, Sandwichlaminieren, wobei ein thermoplastisches Harz zwischen einem Bahnenmaterial oder einer Folie eines anderen thermoplastischen Harzes und einem geschäumten Bahnenmaterial zum Laminieren schmelzextrudiert wird, und ein Verfahren, das Schmelzen einer Oberfläche mindestens eines Bahnenmaterials oder einer Folie eines thermoplastischen Harzes und eines geschäumten Bahnenmaterials unter Erwärmen mit einer Heißluft- oder Infraroterwärmungsvorrichtung und dann Laminieren umfasst, ein.
Als Verfahren zum Laminieren ist im Hinblick auf das leichte Gewicht und die Kosten der geschäumten Verbund-Bahnenmaterialien ein thermisches Laminierungsverfahren besonders bevorzugt, das Durchleiten eines geschäumten Bahnenmaterials und einer thermoplastischen Harzschicht durch einen Walzenspalt, der zwei oder mehrere Walzen umfasst, und Aufbringen von heißer Luft auf den Walzenspalt aus einem Luftrakel zum Schmelzen einer Oberfläche oder der Oberflächen mindestens eines der geschäumten Bahnenmaterialien und der thermoplastischen Harzschicht und Pressen des geschäumten Bahnenmaterials und der thermoplastischen Harzschicht, um sie zusammen zu laminieren, umfasst.
Das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial kann weiter Zusätze umfassen, von denen spezielle Beispiele Keimbildner, Antioxidationsmittel, Lichtstabilisatoren, UV- Absorptionsmittel, Antiwolkenbildner, Antischleierbildner, Weichmacher, Antistatikmittel, Gleitmittel, Farbmittel, Dioxininhibitoren, Absorptionsmittel von Ethylengas, Duftstoffe, Frischhaltemittel und antibakterielle Mittel einschließen. Solche aufgeführten Zusätze können in eine geschäumte Schicht oder nicht geschäumte Schicht eingemischt werden, sofern nicht die Wirkung der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt wird. Insbesondere kann das Einmischen eines Keimbildners, wie Organophosphaten, in eine wesentliche nicht geschäumte Schicht (Hautschicht) oder eine andere nicht geschäumte Schicht die Geschwindigkeit der Kristallbildung beschleunigen, wodurch das Auslängen verringert wird.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen geschäumten Bahnenmaterials ist nicht besonders beschränkt. Vorzugsweise wird ein Verfahren verwendet, das Extrudieren eines geschmolzenen Harzes durch eine Düse, wie eine flache Düse (z. B. eine T-Düse und eine Kleiderbügeldüse), gerade Düse, kreisförmige Düse (z. B. Kreuzkopfdüse) und Strecken unter Schäumen umfasst. Alternativ ist ein Verfahren, das Extrudieren eines geschmolzenen Harzes durch eine Düse zum Schäumen und dann Strecken umfasst, ebenfalls bevorzugt.
Wenn das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial geformt wird, kann ein geschäumter Polypropylenharzbehälter zum Kochen in einem Mikrowellenherd und dergleichen hergestellt werden. Ein Beispiel eines Formverfahrens, mit dem das vorstehend aufgeführte geschäumte Bahnenmaterial zum Beispiel zu einem geschäumten Polypropylenharzbehälter zum Kochen in einem Mikrowellenherd geformt wird, schließt ein Verfahren, umfassend Erweichen eines geschäumten Bahnenmaterials, aus dem der Behälter zu formen ist, durch Erwärmen mit einer Infraroterwärmungsvorrichtung oder dergleichen, anschließend Formen des geschäumten Bahnenmaterials durch Vakuumformen, Druckformen oder Vakuum-/Druckformen oder dergleichen unter Verwendung einer Form, wie einer positiven Form, einer negativen Form oder gepaarten positiven und negativen Formen, und dann Abkühlen des geformten Bahnenmaterials zum Härten ein. Mit diesem Formverfahren ist es auch möglich, ein vorhergehendes Formen zu einer Behälterform durch Inkontaktbringen eines Stempels mit ähnlicher Konfiguration zu der des Behälters mit dem geschäumten Bahnenmaterial vor oder nach Formen des geschäumten Bahnenmaterials durch Vakuumformen oder Druckformen unter Verwendung einer Form, ausgewählt aus einer positiven Form und einer negativen Form, durchzuführen.
Außerdem kann das erfindungsgemäße geschäumte Bahnenmaterial weiter eine Heißsiegelschicht aufweisen. Wenn ein geschäumtes Bahnenmaterial mit einer Heißsiegelschicht zu einem Behälter geformt wird, ist bevorzugt, die Heißsiegelschicht so anzubringen, dass sie die innerste Schicht des Behälters bildet. Vorzugsweise ist die Heißsiegelschicht eine Schicht, die an einen Deckel heißgesiegelt werden kann und mit dem Deckel mit geeigneter Haftfähigkeit (Ablösefestigkeit) gesiegelt werden kann, mit anderen Worten vom Deckel leicht von Hand getrennt werden kann, aber sich vom Deckel auch bei hohen Temperaturen von etwa 120 bis 140°C nicht abtrennt, sofern nicht künstliche Kraft angelegt wird. Ein Beispiel einer Heißsiegelschicht mit solchen Eigenschaften schließt eine Schicht ein, die eine Harzmasse umfasst, die I00 Gew.-Teile eines thermoplastischen Harzes und 0,5 bis 160 Gew.-Teile Feinteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,05 bis 20 µm, ausgewählt aus organischen Feinteilchen und anorganischen Feinteilchen, enthält. Das hier verwendete thermoplastische Harz ist vorzugsweise ein Harz, das 100 Gew.-Teile eines Polypropylenharzes und 10 bis 100 Gew.-Teile eines Polyethylenharzes umfasst.
Zusätzlich kann ein erfindungsgemäßes geschäumtes Polypropylen-Bahnenmaterial ein geschäumtes Polypropylen-Bahnenmaterial mit mindestens einer geschäumten Schicht sein, die ein Harzmaterial umfasst, das ein Polypropylenharz enthält, mit der Maßgabe, dass bei zwei oder mehreren geschäumten Schichten nicht erforderlich ist, dass alle geschäumten Schichten das gleiche Polypropylenharz enthalten, und einen solchen Aufbau haben, dass mindestens eine Oberfläche der geschäumten Polypropylenharzschicht darauf eine nicht geschäumte Schicht aufweist, die eine Harzmasse mit einer Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g umfasst, die ein Polypropylenharz und einen Füllstoff enthält, und das Verhältnis der gesamten flächenbezogenen Masse aller geschäumten Schichten oder in dem geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterial enthaltenen Schichten zur flächenbezogenen Masse der nicht geschäumten Schicht im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100 liegt.
Außerdem kann ein erfindungsgemäßes geschäumtes Polypropylen-Bahnenmaterial ein geschäumtes Polypropylen-Bahnenmaterial mit mindestens einer geschäumten Schicht sein, die ein ein Polypropylenharz enthaltendes Harzmaterial umfasst, mit der Maßgabe, dass bei zwei oder mehreren geschäumten Schichten nicht erforderlich ist, dass alle geschäumten Schichten das gleiche Polypropylenharz enthalten, und einen solchen Aufbau haben, dass beide Oberflächen der nicht geschäumten Schicht jeweils eine nicht geschäumte Schicht darauf aufweisen, die eine Harzmasse mit einer Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g umfasst, die ein Polypropylenharz und einen Füllstoff enthält, mit der Maßgabe, dass beide nicht geschäumten Schichten das gleiche Polypropylenharz oder unterschiedliche Polypropylenharze enthalten können und dass beide nicht geschäumten Schichten den gleichen Füllstoff oder unterschiedliche Füllstoffe enthalten können, und das Verhältnis der gesamten flächenbezogenen Masse aller geschäumten Schichten oder aller Schichten, die in dem geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterial enthalten sind, zur gesamten flächenbezogenen Menge der nicht geschäumten Schichten im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100 liegt.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im Einzelnen in Bezug auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, aber die Erfindung ist nicht auf sie beschränkt.

Beispiel 1

Ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial, das eine Dreischichtstruktur aus 2 Arten, wesentliche nicht geschäumte Schicht/geschäumte Schicht/wesentliche nicht geschäumte Schicht, umfasst, wurde mit dem nachstehend gezeigten Verfahren hergestellt.

Substanz zum Bilden der geschäumten Schicht

Als Substanz zum Bilden der geschäumten Schicht wurde ein Gemisch verwendet, erhalten durch Granuliermischen eines Polypropylens, polymerisiert mit einer Zweistufenpolymerisation, und eines Polyethylens in einem Gewichtsverhältnis von 70/30. Die Verfahren zur Herstellung des Polypropylens und der Substanz zum Bilden der geschäumten Schicht sind nachstehend beschrieben.

(1) Synthese des festen Katalysators

Nachdem ein mit einem Rührer ausgestatteter 200 l-Edelstahlreaktor mit Stickstoff gespült worden war, wurden 80 l Hexan, 6,55 mol Tetrabutoxytitan, 2,8 mol Phthalsäurediisobutylester und 98,9 mol Tetraethoxysilan in den Reaktor eingebracht, wobei eine homogene Lösung erhalten wurde. Dann wurden 51 l einer 2,1 mol/l Lösung von Butylmagnesiumchlorid in Diisobutylether langsam innerhalb 5 Stunden zugetropft, während die Temperatur im Reaktor bei 5°C gehalten wurde. Nach vollständigem Zutropfen wurde das Gemisch weiter 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und einer Fest-Flüssig-Trennung bei Raumtemperatur unterzogen, gefolgt von dreimaligem wiederholtem Waschen mit 70 l Toluol: Als nächstes wurden nach einer solchen Zugabe von Toluol, dass die Aufschlämmungskonzentration 0,6 kg/l betrug, eine gemischte Lösung von 8,9 mol n- Butylether und 274 mol Titantetrachlorid zugegeben und dann 20,8 mol Phthaloylchlorid zugegeben, gefolgt von einer Umsetzung für 3 Stunden bei 110°C. Nach vollständiger Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch zweimal mit Toluol bei 95°C gewaschen. Anschließend wurden nach Einstellung der Aufschlämmungskonzentration auf 0,6 kg/l 3,13 mol Phthalsäurediisobutylester, 8,9 mol Di-n-butylether und 137 mol Titantetrachlorid zugegeben, gefolgt von 1-stündiger Umsetzung bei 105°C. Nach vollständiger Umsetzung wurde eine Fest-Flüssig-Trennung bei der gleichen Temperatur durchgeführt, gefolgt von zweimaligem Waschen mit 90 l Toluol bei 95°C. Nach Einstellung der Aufschlämmungskonzentration auf 0,6 kg/l wurden 8,9 mol Di-n-butylether und 137 mol Titantetrachlorid zugegeben, gefolgt von 1-stündiger Umsetzung bei 95°C. Nach vollständiger Umsetzung wurde eine Fest-Flüssig-Trennung bei der gleichen Temperatur durchgeführt, gefolgt von dreimaligem Waschen mit 90 l Toluol. Nach Einstellen der Aufschlämmungskonzentration auf 0,6 kg/l wurden anschließend 8,9 mol Di-n-butylether und 137 mol Titantetrachlorid zugegeben, gefolgt von 1-stündiger Umsetzung bei 95°C. Nach vollständiger Umsetzung wurde eine Fest-Flüssig-Trennung bei der gleichen Temperatur durchgeführt; gefolgt von dreimaligem Waschen mit 90 l Toluol und anschließendem dreimaligen Waschen mit 901 Hexan. Nach Trocknen unter vermindertem Druck wurden 11,0 kg eines festen Katalysatorbestandteils erhalten.
Der feste Katalysatorbestandteil enthielt 1,9 Gew.-% Titanatome, 20 Gew.-% Magnesiumatome, 8,6 Gew.-% Phthalat, 0,05 Gew.-% Ethoxygruppen und 0,21 Gew.-% Butoxygruppen. Weiter zeigte der feste Katalysatorbestandteil bevorzugte Teilcheneigenschaften ohne Feinpulver.

(2) Vorhergehende Aktivierung des festen Katalysatorbestandteils

In einen mit einem Rührer ausgestatteten 3 l-Edelstahlautoklaven wurden 1,5 l vollständig entwässertes und entgastes n-Hexan, 37,5 mmol Triethylaluminium, 3,75 mmol tert-Butyl-npropyldimethoxysilan und 15 g des vorstehend aufgeführten festen Katalysatorbestandteils gegeben. Eine vorhergehende Aktivierung wurde durch kontinuierliches Einbringen von 15 g Propylen innerhalb 30 Minuten unter Halten der Temperatur im Autoklaven im Bereich von 5 bis 15°C durchgeführt.

(3) Polymerisation des Polymers auf Propylenbasis

Erster Schritt

In einen 300 l-Edelstahlpolymerisationsbehälter (erster Polymerisationsbehälter) wurden unter Einbringen des flüssigen Propylens mit einer Geschwindigkeit von 57 kg/Std., um so die Polymerisationstemperatur bei 60°C und den Polymerisationsdruck bei 27 kg/cm² G (Überdruck) zu halten, 1,3 mmol/Std. Triethylaluminium, 0,13 mmol/Std. tert-Butyl-n- propyldimethoxysilan und 0,51 g/Std. des vorher aktivierten festen Katalysatorbestandteils kontinuierlich eingebracht, um die Propylenpolymerisation im Wesentlichen in Abwesenheit von Wasserstoff durchzuführen, wobei 2,0 kg/Std. Polymer erhalten wurden. Die Menge des pro Gramm des Katalysators gebildeten Polymers betrug 3920 g. Ein Teil des gebildeten Polymers wurde als Probe genommen und analysiert. Es wurde festgestellt, dass das Polymer eine Grenzviskosität von 7, 7 dlIg aufwies. Das erhaltene Polymer wurde kontinuierlich in einen zweiten Polymerisationsbehälter ohne Durchführen einer Deaktivierung übergeführt.

Zweiter Schritt

In einem mit einem Rührer ausgestatteten 1 m³-Fließbettreaktor (zweiter Polymerisationsbehälter) wurden 18,2 kg/Std. Polymer durch kontinuierliche Propylenpolymerisation erhalten, die durch Einbringen des aus dem ersten Polymerisationsbehälter des ersten Schritts übergeführten katalysatorhaltigen Polymers, 60 mmol/Std. Triethylaluminlum und 6 mmol/Std. tert-Butyl-n-propyldimethoxysilan unter Einbringen von Propylen derart, dass die Polymerisationstemperatur bei 80°C, der Polymerisationsdruck bei 18 kg/cm² Überdruck und die Wasserstoffkonzentration in der Gasphase bei 8 Vol.-% gehalten wurde, durchgeführt wurde. Das Polymer wies eine Grenzviskosität von 1,9 dl/g auf.
Die Menge des im zweiten Schritt pro Gramm des Katalysators gebildeten Polymers betrug 31760 g. Das Polymerisationsgewichtsverhältnis des ersten Polymerisationsbehälters zum zweiten Polymerisationsbehälter betrug 11/89. Das in der Polymerisationsreaktion des zweiten Schritts gebildete Polymer wies eine Grenzviskosität von 1,9 dl/g auf.

(4) Granulieren des Polymers

Ein Polypropylen-Granulat mit einem Schmelzindex (MFR) von 12 g/10 Minuten (230°C, 21,168 N (2,16 kgf)) wurde durch Zugabe von 0,1 Gew.-Teil Calciumstearat, 0,05 Gew.- Teilen Antioxidationsmittel des Phenoltyps (erhältlich als Irganox 1010, erhältlich von Ciba Specialty Chemicals) und 0,2 Gew.-Teilen eines anderen Antioxidationsmittels des Phenoltyps (erhältlich als Sumilizer BHT, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) zu 100 Gew.-Teilen eines Pulvers des Polymers, erhalten durch die vorstehend aufgeführte Zweistufenreaktion, Mischen und Schmelzkneten bei 230°C erhalten.

(5) Mischen der die geschäumte Schicht bildenden Substanz

Ein Gemisch, erhalten durch Trockenmischen in einem Gewichtsverhältnis von 70/30 des mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltenen Polypropylens mit einem Granulat eines Polyethylens (erhältlich als Sumikathene G201, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd., MFR 2 g/10 Minuten (190°C, 21,168 N (2,16 kgf), Dichte 0,919 g/cm³)), wurde als eine eine geschäumte Schicht bildende Substanz verwendet.

Die nicht geschäumte Schicht bildende Substanz

Eine Harzmasse, erhalten durch Trockenmischen eines Polypropylens (Polypropylene AH161C, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd., MW 3 g/10 Minuten (230°C, 21,168 N (2,16 kgf)) und Talkum (erhältlich als MicronWhite #5000S, erhältlich von Hayashi Chemical Industry Co., Ltd., Hauptbestandteil: Magnesiumsilicat, mittlerer Teilchendurchmesser 2,8 µm) in einem Gewichtsverhältnis von 60/40, gefolgt von Granulieren mit einem corotierenden Doppelschneckenextruder (erhältlich als Ikegai PCM45, erhältlich von Ikegai Corp., 45 mm Durchmesser, L/D 30) bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 200 UpM und einer Düsentemperatur von 240°C und Trocknen.

Extrusionsschäumen

Eine Vorrichtung wurde verwendet, in der ein Doppelschneckenextruder mit 50 mm Durchmesser und ein Einschneckenextruder mit 32 mm Durchmesser, jeweils ausgestattet mit einer kreisförmigen Düse mit 90 mm Durchmesser, verwendet wurden. Die Ausgangssubstanz, erhalten durch Mischen von 1 Gew.-Teil eines Keimbildners (erhältlich als HYDROCEROL, erhältlich von Boehringer Ingelheim Chemicals) zu 100 Gew.-Teilen der vorstehend aufgeführten Substanz zum Aufbau einer geschäumten Schicht, wurde in einen Trichter des Doppelschneckenextruders mit 50 mm Durchmesser eingebracht und 1 Gew.-Teil Kohlendioxidgas an einer Stelle eingespritzt, an der die Substanz vollständig geschmolzen war. Die Ausgangssubstanz und das Kohlendioxidgas wurden vollständig schmelzgeknetet und in eine Düse überführt. Das geschmolzene Gemisch, das die geschäumte Schicht bilden soll, und eine Substanz zum Aufbau einer nicht geschäumten Schicht, die eine nicht geschäumte Schicht bilden soll, die in den Einschneckenextruder mit 32 mm Durchmesser übergeführt worden waren, wurden in der Düse laminiert und extrudiert. Das Extrudat wurde auf einem Dorn mit 210 mm Durchmesser, der sich kurz dahinter befand, abgekühlt und auf das 2,3fache gestreckt, wobei ein zylindrisches geschäumtes Bahnenmaterial erhalten wurde. Anschließend wurde das zylindrische geschäumte Bahnenmaterial mit einem Schneider aufgeschnitten und ausgebreitet, wobei es ein ebenes geschäumtes Bahnenmaterial bildete, das von einer Aufwickelvorrichtung aufgenommen wurde, wobei ein erfindungsgemäßes geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial erhalten wurde.

Beispiel 2

Ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial wurde wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass als Substanz zum Aufbau der nicht geschäumten Schicht eine Harzmasse verwendet wurde, die durch Trockenmischen eines Polypropylens (Polypropylen, erhältlich als PF814, erhältlich von Montell Technology Company, MFR 2 g/10 Minuten (230°C, 21,168 N (2,16 kgf)) und Talkum (erhältlich als MicronWhite #50005, erhältlich von Hayashi Chemical Industry Co., Ltd., Hauptbestandteil: Magnesiumsilicat, mittlerer Teilchendurchmesser 2,8 µm) in einem Gewichtsverhältnis von 60/40, gefolgt von Granulieren mit einem corotierenden Doppelschneckenextruder (erhältlich als Ikegai PCM45, erhältlich von Ikegai Corp., 45 mm Durchmesser, LID 30) bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 200 UpM und einer Düsentemperatur von 240°C und Trocknen erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial wurde wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass als Substanz zum Aufbau einer nicht geschäumten Schicht eine Harzmasse verwendet wurde, die durch Trockenmischen eines Polypropylens (Polypropylen, erhältlich als AW161C, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd., MFR 8 g/10 Minuten (230°C, 21,168 N (2,16 kgf)) und Talkum (erhältlich als MicronWhite #5000S, erhältlich von Hayashi Chemical Industry Co., Ltd., Hauptbestandteil: Magnesiumsilicat, mittlerer Teilchendurchmesser 2,8 µm) in einem Gewichtsverhältnis von 60/40, gefolgt von Granulieren mit einem corotierenden Doppelschneckenextruder (erhältlich als llcegai PCM45, erhältlich von Ikegai Corp., 45 mm Durchmesser, LID 30) mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 200 UpM und einer Düsentemperatur von 240°C und Trocknen erhalten wurde.

Beurteilung

Die geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterialien, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhalten wurden, wurden auf Schmelzspannung, MFR, Auslängeigenschaft und Aussehen der geschäumten Gegenstände beurteilt. Die Beurteilungsverfahren sind nachstehend genauer beschrieben.

Messung der Schmelzspannung

Die Messung der Schmelzspannung einer eine nicht geschäumte Schicht einer Oberfläche bildenden Harzmasse wurde, wie in Fig. 3 gezeigt, unter Verwendung eines Capirometers (Capirograph, erhältlich von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) mit einer Kammer (Zylinder) mit 350 mm Länge und 9,55 mm Durchmesser und einer Düse mit 20 mm Länge und 1 mm Innendurchmesser, die an der Frontkante der Kammer angebracht war, durchgeführt. Eine zu messende Harzmasse wurde in die Kammer gefüllt, in die dann ein Stempel eingeführt wurde und vorhergehend auf 230°C erwärmt. Acht Minuten nach Beginn des Erwärmens wurde, nachdem bestätigt wurde, dass das Harz vollständig geschmolzen war und extrudiert werden konnte, ohne dass es Blasen enthielt, das Harz mit einer Stempelgeschwindigkeit von 10 mm/min zu einem Strang durch ein kleines Bohrloch der an der Frontkante der Kammer befestigten Düse extrudiert. Das extrudierte strangförmige Harz wurde an einer Laufrolle abgehängt, um die Spannung zu bestimmen (Durchmesser 45 mm) und um eine Aufwickelrolle (Durchmesser 50 mm) mit 10 m/min aufgenommen. Die Schmelzspannung des strangförmigen Harzes, die mit dem an die Laufrolle zum Nachweis der Spannung angebrachten Detektor nachgewiesen wurde, wurde mit der Zeit gemessen. Wie in Fig. 4 veranschaulicht, wurde eine Grafik erhalten, in der die Ordinate die Schmelzspannung angibt und die Abszisse die Zeit angibt. Die vorstehend beschriebene Messung wurde dreimal oder mehr wiederholt. Das Mittel der Mittelwerte der Amplitude der Schmelzspannung in den einzelnen Grafiken im Bereich, in dem die Amplitude der Schmelzspannung stabilisiert ist, wurde als Schmelzspannung des Harzes verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Schmelzindex (MFR) des Harzes

Die Messung des Schmelzindex eines Harzes wurde gemäß JIS K7210 durchgeführt.
Die Messung wurde mit einem im Handel erhältlichen Schmelzindexmessgerät (Melt Indexer Modell L207, erhältlich von Takara Industries) unter Verwendung einer Kammer mit 160 mm Länge und 9,55 mm Durchmesser, einer Düse mit 8 mm Länge, 9,5 mm Außendurchmesser und 2,1 mm Innendurchmesser; und eines Stempels mit einem Kopf mit 6,35 mm Länge und 9,47 mm Durchmesser durchgeführt.
Zunächst wurde eine zu messende Harzmasse in die Kammer gefüllt und dann der Stempel in den Zylinder eingefügt. Ein Gewicht von 2,16 kg wurde auf den Stempel aufgebracht und vorhergehendes Erwärmen bei geeigneter Temperatur durchgeführt: 230°C für Polypropylen und 190°C für Polyethylen. Sechs Minuten nach Beginn des Erwärmens wurde, nachdem bestätigt wurde, dass das Harz vollständig geschmolzen war und extrudiert werden konnte, ohne dass es Blasen enthält, ein durch den Auslaß der Düse in einem frühen Stadium der Extrusion extrudiertes Extrudat entfernt und dann das Gewicht des extrudierten Harzes nach dem Entfernen und die verstrichene Zeit für die Extrusion gemessen. Die Menge eines extrudierten Harzes pro 10 Minuten wurde berechnet. Bei einem Harz mit einem Schmelzindex von etwa 3,5 bis 10 g/10 Minuten wird empfohlen, etwa 5 bis 8 g Harz in einen Zylinder zu füllen und die Extrusionsmenge etwa 30 Sekunden zu messen. Die Messung wurde dreimal oder mehr wiederholt und der Mittelwert der Messungen als Schmelzindex des Harzes verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Thermoformbarkeit (Auslängen)

Zur Messung des Auslängens wurden die in den Beispielen und im Vergleichsbeispiel erhaltenen geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterialien mit einer Größe von 1000 mm × 1000 mm verwendet. Ein geschäumtes Bahnenmaterial wurde unter Anbringen eines quadratischen Metallklemmteils daran mit einer Außenabmessung von 1050 mm × 1050 mm und einem Loch von 950 mm × 950 mm im Inneren an der Ober- und Unterseite des geschäumten Bahnenmaterials fixiert.
Als nächstes wurden zwei Infraroterwärmungsvorrichtungen mit einer Größe von 1100 mm × 1100 mm an Positionen 30 cm von den Oberflächen (der Ober- und Unterseite) der Platte entfernt angebracht. Das geschäumte Bahnenmaterial wurde so erwärmt, dass die Temperatur der oberen Oberfläche des Bahnenmaterials 150°C betrug, während die obere Infraroterwärmungsvorrichtung auf 400°C und die untere Infraroterwärmungsvorrichtung auf 350°C eingestellt wurde.
Wenn die Temperatur der oberen Oberfläche des Bahnenmaterials 150°C erreichte, wurden die Infraroterwärmungsvorrichtungen entfernt und die Stärke des Durchhängens im mittleren Bereich von der Position der Klemmvorrichtung mit einem Maßstab gemessen; die Stärke des Durchhängens wurde als Größenordnung des Auslängens verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Aussehen des Formkörpers

Zum Beurteilen des Aussehens eines Formkörpers wurde ein ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial umfassender Behälter durch Vakuumformen hergestellt. Das Formverfahren durch Vakuumformen ist nachstehend beschrieben.
Die in den Beispielen und im Vergleichsbeispiel erhaltenen geschäumten Polypropylenharz- Bahnenmaterialien wurden unter Verwendung einer Vakuumformvorrichtung vakuumgeformt. Zuerst wurde ein geschäumtes Bahnenmaterial mit einem Klemmteil festgeklemmt und beide (oberen und unteren) Oberflächen des geschäumten Bahnenmaterials mit Infraroterwärmungsvorrichtungen erwärmt, so dass die Temperaturen der Oberflächen des geschäumten Bahnenmaterials 150°C betrugen. Wenn die Temperaturen der Oberflächen des geschäumten Bahnenmaterials 150°C betrugen, wurden die Infraroterwärmungsvorrichtungen entfernt. Ein Stempel wurde dann in Richtung des Bahnenmaterials bewegt und mit dem geschäumten Bahnenmaterial in Kontakt gebracht. Anschließend wurde der Stempel vertikal zur Oberfläche des mit dem Klemmteil festgeklemmten geschäumten Bahnenmaterials bewegt, so dass das geschäumte Bahnenmaterial in Kontakt mit einer negativen Form gebracht wurde, um dabei vorher das geschäumte Bahnenmaterial zu einem Behälter zu formen. Als nächstes wurde das geschäumte Bahnenmaterial durch Vakuumsaugen von der negativen Form fest an die negative Form angebracht, wobei sie zur gleichen Form wie die negative Form geformt wurde.
Danach wurde der geformte Behälter unter Verwendung eines Ventilators zum Härten luftgekühlt. Das geschäumte Bahnenmaterial mit der Form eines Behälters wurde aus der Fixierung mit dem Klemmteil gelöst und aus der negativen Form entfernt. Wenn die Kante des geschäumten Bahnenmaterials abgetrennt wurde, wurde ein Behälter erhalten, der ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial umfasst (Durchmesser der Öffnung = 130 mm, Breite des Randes = 10 mm, Durchmesser des Bodens = 60 mm, Höhe = 50 mm).
Der Zustand von Falten in einem Randbereich eines erhaltenen tassenförmigen Behälters wurde optisch beurteilt. Die Ergebnisse der Beurteilung sind mit den Symbolen "o" für fast keine Falten an einem Rand eines Behälters und "x" für viele Falten an einem Rand eines Behälters angegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass, wenn die Schmelzspannung einer eine nicht geschäumte Schicht bildenden Harzmasse in den Bereich von 1 bis 20 g gebracht wird, das Auslängen eines zu erhaltenden geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials gesteuert werden kann. Daher werden, wenn ein Formkörper aus dem erfindungsgemäßen geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterial hergestellt wird, keine Falten an einem Rand des Formkörpers gebildet und der Formkörper weist gutes Aussehen auf. Zusätzlich besteht, da das Auslängen eingestellt werden kann, wenn die Schmelzspannung in den Bereich von 1 bis 20 g gebracht wird, dabei keine Möglichkeit, dass ein geschäumtes Polypropylenharz- Bahnenmaterial in Kontakt mit einer Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen des Bahnenmaterials während der Herstellung eines Formkörpers durch Vakuumformen kommt. Daher können die Formkörper sicherer hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial ist, wie vorstehend beschrieben, ein geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial mit einer geschäumten Schicht, die ein ein Polypropylenharz enthaltendes Harzmaterial umfasst, wobei das geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial eine nicht geschäumte Schicht (wesentliche nicht geschäumte Schicht) aufweist, die die folgenden Bedingungen (i) und (ii) erfüllt:

Da die die wesentliche nicht geschäumte Schicht bildende Harzmasse eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweist, ist es möglich, das Auftreten des Auslängens eines zu erhaltenden geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials zu verhindern. Das ergibt, wenn ein Formkörper unter Verwendung des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials hergestellt wird, schönes Aussehen des Formkörpers, da keine Falten in einem Randbereich des Formkörpers gebildet werden. Zusätzlich kommt, da das Auftreten von Auslängen durch Einstellen der Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g gesteuert werden kann, das geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial durch sein Auslängen nie in Kontakt mit einer Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmen. Daher wird ein Schmelzen oder Verbrennen des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials verhindert. Demgemäß kann auch ein Formkörper hergestellt werden, wobei der Formkörper ein geschäumtes Polypropylenharz- Bahnenmaterial verwendet.
Das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial weist stärker bevorzugt einen Aufbau auf, in dem die wesentliche nicht geschäumte Schicht einen Füllstoff in einer Menge im Bereich von 40 bis 100 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des zweiten Polypropylenharzes, enthält.
Das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial weist stärker bevorzugt einen Aufbau auf, in dem die die wesentliche nicht geschäumte Schicht bildende Harzmasse einen Schmelzindex von 0,5 bis 5 g/10 Minuten aufweist.
Das erfindungsgemäße geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial weist stärker bevorzugt einen Aufbau auf, in dem beide Oberflächen des geschäumten Polypropylenharz- Bahnenmaterials wesentliche nicht geschäumte Schichten sind, die die vorstehend erwähnte Bedingung (i) erfüllen.
Gemäß vorstehendem Aufbau wird, indem beide Oberflächen wesentliche nicht geschäumte Schichten sind, die die vorstehend erwähnte Bedingung (i) erfüllen, eine effektivere Einstellung des Auslängens erreicht.

Claims

1. Geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial mit einer geschäumten Schicht, umfassend ein Harzmaterial, das ein Polypropylenharz enthält, wobei das geschäumte Polypropylenharz-Bahnenmaterial eine nicht geschäumte Schicht aufweist, die die folgenden Bedingungen (i) und (ii) erfüllt:

a) sie umfasst eine Harzmasse, die ein Folypropylenharz und einen Füllstoff enthält und eine Schmelzspannung im Bereich von 1 bis 20 g aufweist, und

b) sie bildet eine Oberfläche des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials,

wobei das Verhältnis der flächenbezogenen Masse der in dem geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterial enthaltenen geschäumten Schicht zur flächenbezogenen Masse der mindestens eine Oberfläche des geschäumten Polypropylenharz- Bahnenmaterials bildenden nicht geschäumten Schicht im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 100 liegt.

2. Geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial nach Anspruch 1, wobei die nicht geschäumte Schicht einen Füllstoff in einer Menge im Bereich von 40 bis 100 Gew.- Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des in der Harzmasse enthaltenen Polypropylenharzes, enthält.

3. Geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei die die nicht geschäumte Schicht bildende Harzmasse einen Schmelzindex im Bereich von 0,5 bis 5 g/10 Minuten aufweist.

4. Geschäumtes Polypropylenharz-Bahnenmaterial nach Anspruch 1, wobei beide Oberflächen des geschäumten Polypropylenharz-Bahnenmaterials aus nicht geschäumten Schichten aufgebaut sind, die die Bedingung (i) erfüllen.