JP5713909B2 - 発泡成形体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
ところで、製品の場合、その製造場所と販売場所が離れていることがあり、部品の場合、部品の製造場所と、その部品を製品に組み込む場所が離れていることがある。近年、経済のグローバル化に伴って、それら場所が国境を越えることがある。そのため製品又は部品の輸送や保管が長期間に及ぶことがある。例えば、液晶表示パネル、太陽電池セル、半導体ウェハ及び半導体装置等の電気製品は、紫外線の照射により劣化することが知られている。輸送や保管が長期間に及ぶ場合、紫外線に電気機器が晒される機会が増えることになる。従って、容器には、優れた衝撃に対する緩衝性に加えて、輸送時や保管時に晒される紫外線に対する遮蔽性が求められている。
次いで前記発泡性樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡粒子を得、
更に、前記予備発泡粒子を、液晶表示パネル、太陽電池セル、半導体ウェハ及び半導体装置から選択される電気製品の輸送・保管容器に対応する形状に型内成形させることにより、紫外線遮蔽性を有する発泡成形体を得る工程からなり、
前記樹脂粒子がポリスチレン系樹脂を含み、
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系又はベンゾフェノン系の紫外線吸収剤であり、前記樹脂粒子100重量部に対して、0.01〜0.5重量部使用される発泡成形体の製造方法が提供される。
更に、本発明によれば、上記製造方法から得られ、かつ紫外線吸収剤を含む発泡性樹脂粒子から得られる発泡成形体であり、
前記発泡成形体は、その表皮から5mmの厚さにカットされた試料において、3%以下の365nmの波長の光の透過率を有し、
前記発泡性樹脂粒子がポリスチレン系樹脂を含み、
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系又はベンゾフェノン系の紫外線吸収剤であり、前記樹脂粒子100重量部に対して、0.01〜0.5重量部使用される液晶表示パネル、太陽電池セル、半導体ウェハ及び半導体装置から選択される電気製品の輸送・保管容器用の発泡成形体が提供される。
また、紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系又はベンゾフェノン系の紫外線吸収剤であり、樹脂粒子100重量部に対して、0.01〜0.5重量部使用された場合、より紫外線の遮蔽性を向上した発泡成形体を得ることができる。
更に、樹脂粒子が、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂を含む樹脂粒子である場合、ビーズライフを改善するためにポリスチレン系樹脂成分を増やしても、紫外線の遮蔽性を維持しつつ、耐衝撃性及び耐割れ性に優れた発泡成形体を得ることができる。
本発明の発泡成形体は、高い次元で紫外線の遮蔽性と耐衝撃性とを兼ね備えているため、液晶表示パネル、太陽電池セル、半導体ウェハ及び半導体装置から選択される電気製品の輸送・保管容器として有用である。
(発泡性樹脂粒子)
(1)樹脂粒子
樹脂粒子は、発泡性樹脂粒子となりうる粒子、言い換えると、発泡剤を含浸可能な粒子であれば特に限定されない。例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、これら樹脂の混合物等の樹脂成分からなる樹脂粒子が挙げられる。更に、樹脂成分には、本発明の効果を妨げない範囲で、ゴム成分(ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体等)が含まれていてもよい。
ポリスチレン系樹脂の含有量が560重量部より多いと、発泡成形体の耐割れ性が低下することがある。一方、120重量部より少ないと、耐割れ性は大幅に向上するが、発泡性樹脂粒子の表面からの発泡剤の逸散が速くなる傾向がある。そのため、発泡剤の保持性が低下することによって発泡性樹脂粒子のビーズライフが短くなることがある。より好ましいポリスチレン系樹脂の含有量は140〜450重量部、更に好ましい含有量は150〜400重量部である。
以下では、上記後者の方法を説明する。
ラジカル補足剤の使用量としては、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して0.005〜0.5重量部であることが好ましい。
次に、ポリオレフィン系樹脂粒子を重合容器内の水性媒体中に分散させ、スチレン系モノマーをポリオレフィン系樹脂粒子に含浸させながら重合させる。
水性媒体としては、水、水と水溶性溶媒(例えば、アルコール)との混合媒体が挙げられる。
なお、スチレン系モノマーには、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、酢酸エチル、アジピン酸ジオクチル、等の溶剤(可塑剤)を添加してもよい。
重合開始剤を重合容器内の水性媒体に添加する方法としては、種々の方法が挙げられる。例えば、
(1)重合容器とは別の容器内でスチレン系モノマーに重合開始剤を溶解して含有させ、このスチレン系モノマーを重合容器内に供給する方法、
(2)重合開始剤をスチレン系モノマーの一部、イソパラフィン等の溶剤又は可塑剤に溶解させて溶液を作製する。この溶液と、所定量のスチレン系モノマーとを重合容器内に同時に供給する方法、
(3)重合開始剤を水性媒体に分散させた分散液を作製する。この分散液とスチレン系モノマーとを重合容器内に供給する方法
等が挙げられる。
上記重合開始剤の使用量は、通常スチレン系モノマーの使用総量の0.02〜2.0重量%添加することが好ましい。
水溶性のラジカル重合禁止剤としては、水100gに対して1g以上溶解する重合禁止剤が使用できる。
上記水溶性のラジカル重合禁止剤の使用量としては、水性媒体の水100重量部に対して0.001〜0.04重量部が好ましい。
なお、上記水性媒体中に無機系分散剤等の分散剤と界面活性剤とを添加しておくことが好ましい。
また、攪拌翼の形状についても特に限定はなく、具体的には、V型パドル翼、ファードラー翼、傾斜パドル翼、平パドル翼、プルマージン翼等のパドル翼、タービン翼、ファンタービン翼等のタービン翼、マリンプロペラ翼のようなプロペラ翼等が挙げられる。これら攪拌翼の内では、パドル翼が好ましい。攪拌翼は、単段翼であっても多段翼であってもよい。重合容器に邪魔板(バッフル)を設けてもよい。
更に、架橋したポリオレフィン系樹脂からなる粒子を使用する場合、架橋は、スチレン系モノマーを含浸させる前に予め行なっておいてもよいし、マイクロペレット中にスチレン系モノマーを含浸、重合させている間に行なってもよいし、マイクロペレット中にスチレン系モノマーを含浸、重合させた後に行なってもよい。
架橋剤を添加する方法としては、例えば、架橋剤をポリオレフィン系樹脂に直接添加する方法、溶剤、可塑剤又はスチレン系モノマーに架橋剤を溶解させた上で添加する方法、架橋剤を水に分散させた上で添加する方法等が挙げられる。この内、スチレン系モノマーに架橋剤を溶解させた上で添加する方法が好ましい。
紫外線吸収剤としては、特に限定されず、公知の紫外線吸収剤をいずれも使用できる。具体的には、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−[5−クロロ−(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−(tert−ブチル)フェノール、2,4−ジ−tert−ブチル−6−(5−クロロベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール等のベンゾトリアゾール系、オクタベンゾンのようなベンゾフェノン系、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]フェノールのようなトリアジン系、マロン酸エステル系等の紫外線吸収剤が挙げられる。この中でもベンゾトリアゾール系及びベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましい。
発泡剤としては、公知の種々の揮発性発泡剤が使用できる。具体的には、ヘキサン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、工業用ペンタン、石油エーテル、ノルマルブタン、イソブタン、プロパン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の単独又は混合物が挙げられる。特に、ブタン、ペンタンを用いることが好ましい。
更に、発泡助剤を用いてもよい。発泡助剤としては、例えば、シクロヘキサン、d−リモネン等の溶剤、ジイソブチルアジペート、グリセリン、ジアセチル化モノラウレート、やし油等の可塑剤(高沸点溶剤)が挙げられる。なお、発泡助剤の添加量としては、樹脂粒子100重量部に対して0.5〜10重量部が好ましい。
発泡性樹脂粒子の平均粒子径は、800〜2400μmであることが好ましい。800μmを下回る平均粒子径の発泡性樹脂粒子は、その粒子を得る際に収率が悪く、その結果コストアップすることがある。また、発泡剤の保持性が低下してビーズライフが短くなる傾向がある。2400μmを越えると、複雑な形状をした発泡成形体を成形する際、金型への充填性が悪くなる傾向がある。好ましい平均粒子径は、1200〜2000μmである。
次に、発泡性樹脂粒子を例えば嵩倍数5〜60倍に予備発泡させることで予備発泡粒子を得ることができる。具体的には、発泡剤が含浸された発泡性樹脂粒子を、必要に応じて、水蒸気等の加熱媒体を用いて加熱して所定の嵩密度に予備発泡させることで、予備発泡粒子を得ることができる。
予備発泡粒子は、嵩倍数5〜60倍(嵩密度0.016〜0.2g/cm3)を有している。好ましい嵩倍数は10〜55倍である。嵩倍数が60倍より大きいと、予備発泡粒子の独立気泡率が低下して、予備発泡粒子を発泡させて得られる発泡成形体の強度が低下することがある。一方、5倍より小さいと、予備発泡粒子を発泡させて得られる発泡成形体の重量が増加することがある。
本発明の発泡成形体は、紫外線吸収剤を含む発泡性樹脂粒子から得られる。また、発泡成形体は、その表皮から5mmの厚さにカットされた試料において、3%以下の365nmの波長の光の透過率を有している。要するに、この発泡成形体は、表皮から5mmの厚さの領域において高い紫外線の遮蔽性を有している。透過率は2%以下であることが好ましい。
発泡成形体は、上記予備発泡粒子を液晶表示パネル、太陽電池セル、半導体ウェハ及び半導体装置から選択される電気製品の輸送及び/又は保管容器の形状に型内成形させることで得られる。具体的には、予備発泡粒子を成形機の型内に充填し、加熱して二次発泡させ、予備発泡粒子同士を融着一体化させることによって所望形状を有する発泡成形体を得ることができる。上記成形機としては、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子から発泡成形体を製造する際に用いられるEPS成形機等を用いることができる。
上記電気製品は、紫外線の照射による劣化を防止することが強く求められている。本発明の発泡成形体は、紫外線吸収剤が表面だけでなく内部にも分散した発泡性樹脂粒子に由来する。そのため、透過光中の紫外線が、発泡成形体の表面で多く遮断されると共に、内部においても紫外線吸収剤を含んだセルを幾重にも散乱しながら通過することで、効率的に遮断できる。
なお、比率Aは0.4〜0の範囲であることが好ましく、比率Bは0.3〜0の範囲であることが好ましい。これら範囲内に透過率が存在することで、より紫外線を選択的に遮蔽する効果が高い発泡成形体を得ることができる。
発泡成形体の形状は、特に限定されず、輸送及び/又は保管する製品の形状に応じて適宜設定できる。本発明の発泡成形体は、紫外線を効率的に遮断できるだけでなく、耐衝撃性にも優れているため、長距離の輸送や長期間の保管にも耐えることが可能である。
<発泡性樹脂粒子の発泡剤含有量>
発泡性樹脂粒子を5〜20mg精秤し、測定試料とする。この測定試料を180〜200℃に保持された熱分解炉(島津製作所社製:PYR−1A)にセットし、測定試料を密閉後、120秒間に亘って加熱して発泡剤成分を放出させる。この放出された発泡剤成分をガスクロマトグラフ(島津製作所社製:GC−14B、検出器:FID)を用いて下記条件にて発泡剤成分のチャートを得る。予め測定しておいた発泡剤成分の検量線に基づいて、得られたチャートから発泡性樹脂粒子中の発泡剤含有量(重量%)を算出する。
ガスクロマトグラフの測定条件
カラム:信和化工社製「Shimalite 60/80 NAW」(φ3mm×3m)
カラム温度:70℃
検出器温度:110℃
注入口温度:110℃
キャリアーガス:窒素
キャリアーガス流量:60ml/min
スチームで予熱した常圧予備発泡機(機内容積50L)に発泡性樹脂粒子500〜2000g投入し、撹拌しながら約0.02MPaの設定でスチームを導入しつつ、空気も供給して、約2〜3分間で所定の嵩密度(嵩倍数)まで発泡させる。
約5gの予備発泡粒子の重量(a)を小数以下2位で秤量する。次に、最小メモリ単位が5cm3である500cm3メスシリンダーに秤量した予備発泡粒子を入れる。これにメスシリンダーの口径よりやや小さい円形の樹脂板であって、その中心に巾約1.5cm、長さ約30cmの棒状の樹脂板が直立して固定された押圧具をあてて、予備発泡粒子の体積(b)を読み取る。次いで、式(b)/(a)により予備発泡粒子の嵩倍数を求める。
発泡成形体(成形後、40℃で20時間以上乾燥させたもの)から切り出した試験片(例75×300×35mm)の重量(a)と体積(b)をそれぞれ有効数字3桁以上になるように測定する。次いで、式(b)/(a)により発泡成形体の倍数を求める。
(1)方法A
発泡成形体を表皮部分について50×50×5mm(±1mm以内)にカット(スライス)してサンプルを得る。図7に示すように、UVライト1(SEN LIGHTS CORP社製HLR100T−2、ランプ:HL100)が、分光放射計2(携帯型分光放射計(英弘精機社製MS−720))の受光部3の真上になるよう、かつ、UVライト1先端から受光部3までが、90±5mmになるようにUVライト1と分光放射計3を設置する。図中、4は光源、5はランプカバーを意味する。
まず、分光放射計1により、365nmの波長の光についての原光放射度を測定する。その後、サンプルを受光部3に載せ、365nmの波長の光についての透過放射度を測定する。得られた原光放射度とサンプルの透過放射度を以下式に代入することより、個々のサンプルの透過率を求める。本明細書での透過率は、1サンプルについて3回測定した値の平均値を意味する。
透過率(%)=サンプルの透過放射度(365nm)÷原光放射度(365nm)×100
上記算出式にて得られた、透過率の平均値が3.0%以下であれば良好な紫外線遮断性があると判断する。
発泡成形体を表皮部分について、40×40×約1mm(厚さ)にカットスライスする。スライスした試料を、紫外可視分光光度計(島津製作所社製UV−2450PC)を用いて透過率を測定する。1つの試料に付き測定箇所を変更しながら、3点以上測定する。測定条件は、測定波長範囲800〜200nm、スリット幅2.0nm、可視光紫外光源切換え波長360nmとし、光源としてハロゲンランプ及び重水素ランプを使用する。
得られた測定結果から、1測定点ごとに、以下の式1及び2で表されるように、500nmの透過率に対する350nmの透過率(比率A)及び800nmの透過率に対する350nmの透過率(比率B)をそれぞれ算出する。次いで、3つ以上の測定点の比率Aと比率Bの平均値を求める。
(式1)(350nmの透過率)%/(500nmの透過率)%=1/2以下
(式2)(350nmの透過率)%/(800nmの透過率)%=1/3以下
高速溶媒抽出装置(Dionex製)を用いて試料より紫外線吸収剤をアセトニトリル液中に抽出する。得られた抽出液中の紫外線吸収剤の量を超高速液体クロマトグラフにて測定する。得られた値より、下式により発泡成形体中の紫外線吸収剤検出量を算出する。
発泡成形体の紫外線吸収剤検出量(重量%)
=抽出液中紫外線吸収剤濃度(μg/mL)×50(mL)/0.2(g)/10000
なお、抽出条件及び測定条件は次の通りである。
(i)抽出条件
測定装置:高速溶媒抽出装置 ASE−350(Dionex製)
抽出温度:100℃
抽出溶媒:アセトニトリル/抽出セル=10mL
抽出圧力:10.5MPa
昇温時間:5min/静置時間:15min
リンス量:25%
パージ時間:70sec/3回(サイクル数)
抽出用試料準備方法:精秤値が0.2gになるように、小カッターにて幅2mm(長さは約2.5cm、高さは約5〜15cm)の短冊状に裁断することで試料0.2gを得る。
測定装置:日立ハイテクノロジーズ社製超高速液体クロマトグラフLaChromUltra
カラム :LaChromUltra C18 2μm(2.0mmI.D.*50mmL)
測定条件:カラム温度(40℃)、移動相(A=0.05%TFA B=アセトニトリル)、移動相流量(0.6mL/min)、移動相条件(0→2min=Bconc.50%、2→4min Bconc.50%→100%、4→10min=Bconc.100%)、ポンプ温度(室温)、測定時間(10min)、検出(UV=225nm)、注入量(2μL)
測定用抽出液作製方法:アセトニトリルによる抽出液を50mLに定容する。定容された抽出液を、直径0.20μmの非水系クロマトディスクによりろ過することで、測定用抽出液とする。
JIS K 7211に準拠し、所定の倍数の発泡成形体から切り出した215mm(長さ)×40mm(幅)×20mm(厚さ)の試験片を支点間の間隔150mmの上に載置する。試験片に321gの剛球を落とすことにより、落球衝撃強度、すなわち50%破壊高さを次の計算式により算出する。なお、試験片は、6面とも表皮はないものとする。
H50:50%破壊高さ(cm)
Hi:高さ水準(i)が0のときの試験高さ(cm)であり、試験片が破壊することが予測される高さ
d:試験高さを上下させるときの高さ間隔(cm)
i:Hiのときを0とし、1つずつ増減する高さ水準
(i=…−3、−2、−1、0、1、2、3…)
ni:各水準において破壊した(又は破壊しなかった)試験片の数
N:破壊した(又は破壊しなかった)試験片の総数(N=Σni)(いずれか多いほうのデータを使用する。なお、同数の場合はどちらを使用してもよい)
±0.5:破壊したデータを使用するときは負を、破壊しなかったデータを使用するときは正をとる。
(樹脂粒子の製造)
エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂粒子(日本ポリエチレン社製LV−211、メルトフローレート0.3g/10分、酢酸ビニル含量6.2重量%)100重量部に、珪酸カルシウム0.3重量部とステアリン酸カルシウム0.1重量部とを加えて、押出機にて均一に混練した。混練物を水中カット方式により造粒ペレットとした(エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂粒子は100粒あたり80mgに調整した)。
内容積100リットルの攪拌機付き耐圧容器に、上記ペレット40重量部、純水120重量部、ピロリン酸マグネシウム0.45重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.02重量部を加えて混合物を得た。混合物を攪拌してペレットを純水中に懸濁させた。
次いで、この懸濁液に、ラジカル重合開始剤としてジクミルパーオキサイド0.03重量部を20重量部のスチレンモノマーに溶解させた混合液を30分かけて滴下した。滴下後30分間保持した後、反応系の温度を135℃まで上昇させ、2時間保持した後、常温まで冷却した。
内容積50リットルの耐圧で密閉可能なV型ブレンダーに、ポリエチレン改質ポリスチレン系樹脂粒子を100重量部、紫外線吸収剤として2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製TINUVIN P)0.10重量部、ジイソブチルアジペート0.5重量部、脂肪族第4級アンモニウム塩(第一工業製薬社製カチオーゲンES−OW)2.0重量部を加え、密閉し撹拌しながら、ブタン14重量部を圧入した。そして、器内を60℃で2時間保持した後、冷却して発泡性樹脂粒子を取り出した。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は9.0重量部であった。
取り出した発泡性樹脂粒子は直ちに、バッチ式予備発泡機で嵩倍数30倍に予備発泡して予備発泡粒子とし、その後温度23℃の恒温室にて保管した。
得られた予備発泡粒子の型内発泡成形を行った。300mm(幅)×400mm(長さ)×30mm(厚さ)の金型内に予備発泡粒子を導入し、0.7kgf/cm2の水蒸気を30秒導入して加熱した。加熱後、発泡成形体の発泡圧が0.05kgf/cm2以下に低下するまで冷却を行い、倍数30倍の発泡成形体を取り出した。
取り出した発泡成形体を、35℃の雰囲気下で6時間以上放置した。得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定し、結果を図1に示す。また、方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量とを表1に示す。
紫外線吸収剤として、オクタベンゾン(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製CHIMASSORB 81)を使用したこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.9重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定し、結果を図2に示す。また、方法Aによる透過率と、測定結果算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量とを表1に示す。
紫外線吸収剤として、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製TINUVIN 328)を使用したこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.9重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定し、結果を図3に示す。また、方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量とを表1に示す。
紫外線吸収剤として、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製TINUVIN 571)を使用したこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は9.0重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定し、結果を図4に示す。また、方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量とを表1に示す。
発泡剤及び紫外線吸収剤の含浸を以下のように湿式で行うこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.5重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定した。方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量とを表1に示す。
(湿式含浸)
内容積5リットルの耐圧で密閉可能な撹拌機付き耐圧容器中の水100重量部に、複合樹脂粒子100重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.04重量部、アルキルモノエタノールアミン(日油社製ナイミーンL−201)0.3重量部、紫外線吸収剤として、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール(TINUVIN P)0.10重量部を加え、撹拌し懸濁させた。
その後、ブタン14重量部を容器内に圧入した。その後、懸濁液の温度を70℃まで昇温させ、3時間保持した。冷却後、得られた発泡性樹脂粒子を取出した。
紫外線吸収剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.9重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定し、結果を図5に示す。また、方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値とを表1に示す。
実施例5のように湿式で発泡剤の含浸を行うこと以外は比較例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.6重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定した。方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値とを表1に示す。
紫外線吸収剤の添加量を0.3重量部としたこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.8重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定した。方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量を表2に示す。
紫外線吸収剤の添加量を0.05重量部としたこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は9.2重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定し、結果を図6に示す。また、方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量を表2に示す。
紫外線吸収剤の添加量を0.02重量部としたこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は9.0重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定した。方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量を表2に示す。
紫外線吸収剤の添加量を0.005重量部としたこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.9重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定した。方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量を表2に示す。
紫外線吸収剤の添加量を0.02重量部としたこと以外は実施例5と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.9重量部であった。また、得られた発泡成形体の表皮部分の透過率を測定した。方法Aによる透過率と、測定結果から算出した350nm、500nm及び800nmでの透過率(方法B)と、比率A及びBと、落球衝撃値と、紫外線吸収剤検出量を表2に示す。
予備発泡粒子の嵩倍数及び発泡成形体の倍数を15倍としたこと以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.8重量部であった。方法Aによる透過率と、落球衝撃値とを表3に示す。
(樹脂粒子の製造)
無架橋の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂として、メタロセン触媒を使用して合成したLLDPE(日本ポリエチレン社製の商品名「NF−444A」、メルトフローレート(MI)=2.0g/10分、密度:0.912g/cm3)を用いた。この樹脂を押出機に投入して溶融混練した。混練物を水中カット方式により造粒ペレットとした(略球状、ポリエチレン系樹脂粒子は100粒あたり約60mgに調整した)。
内容積100リットルの撹拌機付き耐圧容器に、ピロリン酸マグネシウム0.8重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.02重量部を水100重量部に分散させて分散用媒体を得た。分散用媒体に上記ポリエチレン系樹脂粒子100重量部を分散させて懸濁液を得た。
引き続いて、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド0.35重量部をスチレンモノマー300重量部に溶解させて第2のスチレンモノマー溶液を得た。第2のスチレンモノマー溶液を、先の重合系に1時間あたり60重量部の割合で5時間かけて連続的に滴下した。第2のスチレンモノマー溶液中のスチレンモノマーを、ポリエチレン系樹脂粒子中に含浸させながら重合させた。上記重合後、常温まで冷却し、複合樹脂粒子を得た。
ジイソブチルアジペートの量を0.9重量部とし、ブタンの量を18重量部とし、脂肪族第4級アンモニウム塩を使用しないこと以外は実施例1と同様にして発泡性樹脂粒子を得た。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は9.1重量部であった。発泡性樹脂粒子を実施例1と同様にして予備発泡させることで嵩倍数50倍の予備発泡粒子を得、その後温度23℃の恒温室にて保管した。
(発泡成形)
実施例1と同様にして型内発泡成形を行い、倍数50倍の発泡成形体を得た。方法Aによる透過率と、落球衝撃値とを表3に示す。
紫外線吸収剤の添加量を0.02重量部としたこと以外は実施例12と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は9.1重量部であった。方法Aによる透過率と、落球衝撃値とを表3に示す。
(樹脂粒子の製造)
内容量100リットルの攪拌機付き重合容器に、水40000重量部、第三リン酸カルシウム100重量部及びドデシルベンゼンスルフォン酸カルシウム2.0重量部を供給して分散液を得た。次いで、分散液に、攪拌下で、スチレンモノマー40000重量部、ベンゾイルパーオキサイド96.0重量部及びt−ブチルパーオキシベンゾエート28.0重量部を添加した。添加後で90℃に昇温してスチレン系モノマーを重合させた。そして、この温度で6時間保持し、更に、125℃に昇温した。昇温してから2時間後に室温まで冷却することで、ポリスチレン系樹脂粒子(A)を得た。
ポリスチレン系樹脂粒子(A)を篩分けすることで、種粒子として粒子径0.5〜0.71mmのポリスチレン系樹脂粒子(B)を得た。
次に、ベンゾイルパーオキサイド4.5重量部及びt−ブチルパーオキシベンゾエート1.1重量部をスチレンモノマー200重量部に溶解させて溶液を得た。この溶液を上記5リットルの重合容器に供給した。供給してから30分経過後に100℃に昇温し、スチレンモノマー1300重量部を2時間かけてポンプで一定量づつ上記5リットルの重合容器内に供給した。供給後、120℃に昇温し、昇温してから2時間経過後に室温まで冷却することでポリスチレン系樹脂粒子(C)を得た。
続いて、別の内容量5リットルの攪拌機付き重合容器に、水2200重量部、ポリスチレン系樹脂粒子(C)1800重量部、ピロリン酸マグネシウム6.0重量部及びドデシルベンゼンスルフォン酸カルシウム0.4重量部、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール(TINUVIN P)1.8重量部(ポリスチレン系樹脂に対して0.1重量部)を供給して攪拌しながら70℃に昇温した。次に、発泡助剤としてシクロヘキサン18.0重量部及び可塑剤としてジイソブチルアジペート12.6重量部を重合容器内に入れて密閉し100℃に昇温した。
次に、発泡剤としてn−ブタン100重量部をポリスチレン系樹脂粒子(C)が入った重合容器内に圧入して3時間保持した。この後、30℃以下まで冷却した上で重合容器内から発泡性樹脂粒子を取り出した。取り出した発泡性樹脂粒子は、乾燥させた上で13℃の恒温室内に5日間放置した。
上記発泡性樹脂粒子を使用すること以外は実施例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の発泡剤の含有量は8.5重量部であった。方法Aによる透過率と、落球衝撃値とを表3に示す。
条件(I):方法Aによる透過率が3.0%以下であること
条件(II):落球衝撃値が35cm以上であること
○、△及び×は条件(I)と(II)の観点で実施例及び比較例を以下のように評価している。
○:条件(I)と(II)の両方を満たす
△:条件(I)と(II)のどちらか一方のみを満たす
×:条件(I)を満たさない
表3中、EVAはエチレン−酢酸ビニル共重合体、PSはポリスチレン、mLLDPEはメタロセン触媒による無架橋の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂、をそれぞれ意味する。
更に、実施例1〜14により得られた発泡成形体は、電気製品の輸送・保管容器に十分適用可能な落球衝撃強度を有していることが分かる。
更に、実施例1と6〜9から、紫外線吸収剤の量を多くすることで、紫外線の遮蔽性が向上することが分かる。
また、実施例1、12及び14から、樹脂種を変更しても、良好な紫外線の遮蔽性が得られることが分かる。なお、落球衝撃値はポリオレフィン成分が含まれているほうが良好であることが分かる。
更に、実施例1と11とから、発泡倍率を変化させても、良好な紫外線の遮蔽性が得られることが分かる。
次に、方法Aに使用したUVライトの波長毎の放射度を示すグラフを図8(a)に、実施例1と比較例1の発泡成形体の波長毎の放射度を示すグラフを図8(b)に示す。図8(b)中、点線は実施例1を、実線は比較例1を示す。図8(b)から、実施例1の発泡成形体は、365nm付近の波長の光を有意に遮蔽できていることが分かる。
Claims (5)
- 発泡性樹脂粒子となりうる樹脂粒子と紫外線吸収剤を、発泡剤の含浸時に接触させることにより発泡性樹脂粒子を得、
次いで前記発泡性樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡粒子を得、
更に、前記予備発泡粒子を、液晶表示パネル、太陽電池セル、半導体ウェハ及び半導体装置から選択される電気製品の輸送・保管容器に対応する形状に型内成形させることにより、紫外線遮蔽性を有する発泡成形体を得る工程からなり、
前記樹脂粒子がポリスチレン系樹脂を含み、
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系又はベンゾフェノン系の紫外線吸収剤であり、前記樹脂粒子100重量部に対して、0.01〜0.5重量部使用される発泡成形体の製造方法。 - 前記樹脂粒子が、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂を含む樹脂粒子である請求項1に記載の発泡成形体の製造方法。
- 前記樹脂粒子が、ポリオレフィン系樹脂100重量部とポリスチレン系樹脂120〜560重量部とを含む樹脂粒子である請求項1又は2に記載の発泡成形体の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1つに記載の製造方法から得られ、かつ紫外線吸収剤を含む発泡性樹脂粒子から得られる発泡成形体であり、
前記発泡成形体は、その表皮から5mmの厚さにカットされた試料において、3%以下の365nmの波長の光の透過率を有し、
前記発泡性樹脂粒子がポリスチレン系樹脂を含み、
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系又はベンゾフェノン系の紫外線吸収剤であり、前記樹脂粒子100重量部に対して、0.01〜0.5重量部使用される液晶表示パネル、太陽電池セル、半導体ウェハ及び半導体装置から選択される電気製品の輸送・保管容器用の発泡成形体。 - 前記樹脂が、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂を含む請求項4に記載の発泡成形体。
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