JP6514748B2 - リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法 - Google Patents

リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6514748B2
JP6514748B2 JP2017189893A JP2017189893A JP6514748B2 JP 6514748 B2 JP6514748 B2 JP 6514748B2 JP 2017189893 A JP2017189893 A JP 2017189893A JP 2017189893 A JP2017189893 A JP 2017189893A JP 6514748 B2 JP6514748 B2 JP 6514748B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
linear polypropylene
nucleating agent
sample
foam
pif
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017189893A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018059088A (ja
Inventor
リン チアン−シャン
リン チアン−シャン
Original Assignee
エルシーワイ ケミカル コーポレーション
エルシーワイ ケミカル コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エルシーワイ ケミカル コーポレーション, エルシーワイ ケミカル コーポレーション filed Critical エルシーワイ ケミカル コーポレーション
Publication of JP2018059088A publication Critical patent/JP2018059088A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6514748B2 publication Critical patent/JP6514748B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3461Making or treating expandable particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228Forming foamed products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00Making preforms
    • B29B11/06Making preforms by moulding the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0023Use of organic additives containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0028Use of organic additives containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0038Use of organic additives containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0052Organo-metallic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066Use of inorganic compounding ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0083Nucleating agents promoting the crystallisation of the polymer matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/156Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having two oxygen atoms in the ring
    • C08K5/1575Six-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C08K5/523Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4 with hydroxyaryl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14Copolymers of propene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/44Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
    • B29C44/445Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form in the form of expandable granules, particles or beads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • B29K2023/12PP, i.e. polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0058Liquid or visquous
    • B29K2105/0067Melt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0085Copolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0094Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped having particular viscosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0089Impact strength or toughness
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/12Melt flow index or melt flow ratio
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00Foams characterised by the foaming process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06CO2, N2 or noble gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/08Supercritical fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/14Copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/14Applications used for foams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/24Crystallisation aids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Description

本開示は、リニアポリプロピレン試料(linear polypropylene specimen)及びフォーム(foam)およびその調製方法に関し、具体的には、圧力誘起流(pressure−induced flow、PIF)による処理を経たリニアポリプロピレン試料であり、低密度及び均一且つ制御されたセル(cells)構造を有するリニアポリプロピレンフォームとその調製方法である。
通常、ポリマーフォームには少なくとも、(1)構造及び維持を与えるポリマー基質(polymer matrix)、及び(2)気態空隙又は気泡(「セル(cells)」とも呼ばれる)が含まれる。ポリマーフォームはセル(cells)を含んでいるため、ポリマーフォームは低導電性及び優れた断熱特性を備えている。ポリマーフォームの典型的な応用には、飲料用発泡カップ(drink foam cups)、食品容器又はトレー(tray)、包装、断熱、自動車、スポーツ及び医療への応用が含まれる。
通常、ポリマーフォームは、気体又は発泡剤をポリマー類試料の中に導入する発泡方法で調製され、ポリマー類試料中で気泡を成長且つ安定させることによってポリマーフォームを取得する。最も早く、最も発展が成熟しているポリマーフォームの1つはポリスチレン(polystyrene、PS)フォームであり、その他のポリマーフォームも既に開発され、使用されている。しかし、従来のPSフォームは回収が難しく、環境及びコスト的な理由であまり人気がない。
PSとは異なり、ポリプロピレン(polypropylene、PP)は回収の潜在力を有するため、多くのメーカーはPPフォームを開発することでPSフォームの回収の難しさという問題を解決することを期待している。しかし、リニアPPの溶融強度(melt strength)は低く、得られるポリマーフォームはセルの完全性及び/又はオープンセル構造の点で劣る(特許文献1を参照)。それと比べ、高溶融強度のポリプロピレン(HMS−PP)は、長鎖分枝を有するポリプロピレン(即ち主鎖の外に長側鎖(long side arms)を含有する)を用いて低密度のポリマーフォームを生産することに成功している。具体的には、HMS−PPを添加することで結晶化速度(rate of crystallization)及び気泡成長速度(rate of bubble growth)をバランス良くすることができるので、リニアポリプロピレンと高溶融強度(melt strength)とを結合させたポリプロピレンによって、均一且つ制御されたセル構造を有する低密度ポリマーフォームが既に製造されている(特許文献1を参照)。しかし、HMS−PPに関係する製造コストは依然として高く、それがHMS−PPフォームの市場競争力をポリスチレンフォームよりも低くさせている。
よって、ポリオレフィンフォーム(polyolefin foam)の調製に用いられる新しい方法、特にリニアPPで調製するPPフォームの提供が期待されており、それはポリオレフィンフォームを見込みがあり且つ可能な方法で調製することができる。よって、得られるポリオレフィンフォームの工業への応用を成功裏に果たすことができる。
欧州特許第1479716号
驚くべきことに、本開示の発明者は、常識とは逆に、α及び/又はβ造核剤(nucleating agents)を配合し、且つ圧力誘起流(PIF)工程での処理を行った場合に、リニアポリプロピレンがHMS−PP及びEPPビーズ(bead)で製造されたポリマーフォームと同等又はより優れた特性を有するポリマーフォームを提供できることを発見した。
よって本開示は、引張強さ(tensile strength)、衝撃強度(impact strength)などを有するリニアポリプロピレンフォーム、及びそのリニアポリプロピレンフォームを調製するための方法を提供するものである。
本開示はリニアポリプロピレンフォームを調製するのに用いられる組成物を提供し、その組成物は少なくとも1種類のリニアポリプロピレン、及び少なくとも1種類の造核剤を含み、その少なくとも1種類の造核剤は、α造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択する。ここで、リニアポリプロピレンフォームを調製するのに用いられる組成物は、ペレット(pellet)として製造することができる。その後、そのペレットを成型(mold)して、後続のリニアポリプロピレンフォームを調製する製造工程で用いられる試料(specimen)とする。
本開示はさらにリニアポリプロピレンフォームの調製方法を提供し、それは次の工程を含む。(a)上記の試料を調製する工程、(b)試料を変形圧力(deforming pressure)及び変形温度(deforming temperature)の下で一定時間変形させて、変形試料を取得する工程、及び(c)工程(b)で得た変形試料に発泡処理を行い、リニアポリプロピレンフォームを取得する工程。
本開示はさらにリニアポリプロピレン試料を提供し、それは少なくとも1種類のリニアポリプロピレン、及び少なくとも1種類の造核剤を含み、その少なくとも1種類の造核剤は、α造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択し、そのうち、PIF(圧力誘起流)処理を経た後のリニアポリプロピレン試料は、40kg−cm/cmから100kg−cm/cmのアイゾット衝撃強度(Izod impact strength)を有する。
本開示はさらにリニアポリプロピレンフォームを提供し、それは少なくとも1種類のリニアポリプロピレン、及び少なくとも1種類の造核剤を含み、その少なくとも1種類の造核剤は、α造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択し、そのうち、リニアポリプロピレンフォームは20kg−cm/cmから60kg−cm/cmのアイゾット衝撃強度(Izod impact strength)を有する。
ここで、用語「リニアポリプロピレン」とは、(i)プロピレンのホモポリマー(homopolymers)(非限定的な例として、LCY Chemical Corp.が提供するGlobalene(登録商標)PC366−3)、(ii)少なくとも90wt%のプロピレン及びエチレンとブテンのモノマーから選択される1種類以上のランダムコポリマー(random copolymer)(非限定的な例として、LCY Chemical Corp.が提供するGlobalene(登録商標)8001、ST611又はST925)、(iii)ポリプロピレンホモポリマーの基質内に分散したエチレンプロピレンゴム(ethylene propylene rubber、EPR)が含まれた異相(インパクト)共重合体(heterophasic (impact)copolymer)(非限定的な例として、LCY Chemical Corp.が提供するGlobalene(登録商標)7633、7633U又は7011)、及び(iv)(i)〜(iii)の任意の組み合わせのことをいう。
用語「ポリマー組成物」とは、ポリプロピレン及び造核剤を含む混合物のことをいい、それは例えば押し出し法(extruding process)、成形法(molding process)、及び/又は切断法(cutting process)などで処理し、且つペレット(pellet)などの粒子(particle)に製造することができる。
用語「試料」とは、ポリマー組成物を特定の形状(シート、トレイ、又はブロック状)に成形して取得するサンプル又は製品のことをいう。
用語「リニアポリプロピレンフォーム」とは、リニアポリプロピレン又はポリマーの総重量の少なくとも95%(例えば少なくとも96%、97%、98%、99%、又は99.5%)のリニアポリプロピレンを含むポリマーで作られたポリマーフォームのことをいう。本開示の一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームは、ポリマーの総重量に対して5%より少ない(例えば4%、3%、2%、1%又は0.5%より少ない)高溶融強度(melt strength)のポリプロピレン(HMS−PP)が含まれたポリマーフォームである。一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームは如何なるHMS−PPも含まれない。
本開示の実施例で用いられるPIF装置の概略図である。 PP試料のPIF処理前及び処理後の概略図である。 リニアポリプロピレンフォームをバッチ工程によって調製するのに用いられる例示的系統の概略図である。 本開示の実施例2に基づく、PIF−処理のPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例2に基づく、WB140のPP発泡カップのSEM画像である。 本開示の実施例2に基づく、PIF−処理の0.2重量パーセントのβ造核剤を添加したPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例2に基づく、非PIF−処理の0.1重量パーセントのα造核剤を添加した8001で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例2に基づく、PIF−処理の0.1重量パーセントのα造核剤を添加した8001で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例2に基づく、非PIF−処理の0.1重量パーセントのβ造核剤を添加したPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例2に基づく、PIF−処理の0.1重量パーセントのβ造核剤を添加したPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例3に基づく、PIF−処理の0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を添加した90%のPC366−3及び10%のST611Kで製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例3に基づく、PIF−処理のPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例3に基づく、PIF−処理のST611(β)で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例3に基づく、PIF−処理のST611K−T1で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、非PIF−処理のPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、PIF−処理のPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を添加したPC366−3で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を添加した90%のPC366−3及び10%のST611Kで製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、PIF−処理のPPCFoam−T14で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、PIF−処理のST611(β)で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、PIF−処理のPT181PIF−T1で製造したPPフォームのSEM画像である。 本開示の実施例4に基づく、PIF−処理のST925で製造したPPフォームのSEM画像である。 PC366−3(β)で製造したPPフォームのDSC図である。 α造核剤をβ造核剤よりも多く含んだPP組成物で製造したPPフォームのDSC図である。 α造核剤をβ造核剤よりも少なく含んだPP組成物で製造したPPフォームのDSC図である。
リニアポリプロピレンが低溶融強度(melt strength)及び高い結晶化度(crystallinity)を有するため、発泡が非常に困難であることは周知されている。本開示で提供する新しい方法では、リニアポリプロピレンは圧力誘起流(PIF)によって変形し、且つ発泡処理によって発泡する。本開示の方法を用いることで、リニアポリプロピレンを易しい条件(低圧且つ高温)及び短い飽和時間の圧力下で発泡させて、高性能な低密度リニアポリプロピレンフォームを取得することができるが、これらに限らない。よって、PIF工程のないリニアポリプロピレンフォームの調製に用いられる従来の方法と比べて、本開示で取得するリニアポリプロピレンフォームは、低密度、均一且つ制御されたセル(cellular)構造を有している。
別の面では、室温下において、ポリプロピレンは非晶質(amorphous)及び規則的な結晶領域(crystalline region)が含まれた半結晶性材料である。結晶化条件に基づいて、ポリプロピレンは多様な結晶形状に結晶化することができる。最も熱力学的安定性を備える形状はα又は単斜晶型(monoclinic form)である。別のポリプロピレンの結晶形状はβ又は六方晶系型(hexagonal form)であり、剪断場(shear field)での結晶化、温度勾配結晶化、又はβ晶を優先させる造核剤を用いることによって取得することができる。
造核剤は有機物でも無機物でもよい。造核剤を使用する場合、例えば結晶化速度の増加、より高レベルの結晶化度(crystallinity)の提供、結晶構造をより均一にさせる、及び/又は機械的性質(mechanical properties)を改善するなど、1種類以上の機能を提供することができる。例えば本明細書で用いるα造核剤は有機物でも無機物でもよく、α造核剤を添加した場合は、α晶の結晶化速度を増加させ、及び/又はα晶の結晶化度をより高レベルにすることができる。また例えば本明細書で用いるβ造核剤は有機物でも無機物でもよく、β造核剤を添加した場合は、β晶の結晶化速度を増加させ、及び/又はβ晶の結晶化度をより高レベルにすることができる。
本開示において、リニアポリプロピレンフォームを調製するのに用いられる組成物がα又はβ造核剤のうち1種類又は2種類を含む場合、得たリニアポリプロピレンフォームのセルサイズをさらに制御することができ、リニアポリプロピレンフォーム中のセルを均一に分布させることができ、リニアポリプロピレンフォームの発泡倍率(expansion ratio)を高めることができ、及び/又はリニアポリプロピレンフォームの機械的性質をさらに改善することができる。
リニアポリプロピレンフォームを調製する組成物
本開示において、組成物には、少なくとも1種類のリニアポリプロピレン、及び少なくとも1種類の造核剤を含み、その少なくとも1種類の造核剤は、α造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択し、そのうち、組成物はリニアポリプロピレンフォームに使用する。
一部の実施例において、少なくとも1種類のリニアポリプロピレンの含有量はその組成物の少なくとも80重量パーセントを占める(例えば85%、90%、又は98%)。
一部の実施例において、少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは、0.1g/10minから20g/10minのMFR(メルトフローレート)を有する。非限定的な例として、少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは、1g/10minから15g/10minのMFR、例えば2g/10minから8g/10min、3g/10minから5g/10min、又は1.5g/10minから5g/10minを有する。リニアポリプロピレンフォームの調製方法にPIF工程が含まれているため、組成物中に含まれるリニアポリプロピレンフォームのMFRをさらに大きくすることができる。
MFRは分子量の間接的な測定である。高いMFRは低分子量に対応する。MFR測定のテスト条件に関するその他の情報は、国際標準化機構(ISO)1133又はASTM D792の中で見つけられる。ポリプロピレンのMFRは通常、2.16kgの荷重及び230℃下で測定する。
一部の実施例において、少なくとも1つのリニアポリプロピレンは、ポリプロピレン及びエチレン及び/又はブテンから選択される少なくとも1種類のコモノマーのランダムコポリマーである。一部の実施例において、その少なくとも1種類のコモノマーの含有量はコポリマーの1重量パーセントから6重量パーセントを占める。一部の実施例において、そのランダムコポリマーの重量平均分子量(weight average molecular weight)は300,000から420,000でよい。プロピレンのランダムコポリマーの非限定的な例としては、LCY Chemical Corp.が提供するGlobalene(登録商標)8001、8181、PT103、6181、ST611、ST611K、ST611M、ST866、ST866M、ST866K、ST868M、ST868K、8681、又はST925である。
一部の実施例において、少なくとも1つのリニアポリプロピレンはプロピレンのホモポリマーから選択される。非限定的な例として、そのプロピレンのホモポリマーの重量平均分子量は300,000から420,000でよい。さらにプロピレンのホモポリマーの非限定的な例としては、LCY Chemical Corp.が提供するGlobalene(登録商標)PT181、PT100、PC366−3、PT101N、PD402、6524、又はPC366−4、PC366−5、6331、6231−20である。
一部の実施例において、少なくとも1つのリニアポリプロピレンは、ポリプロピレンホモポリマー基質に分散しているエチレンプロピレンゴム(EPR)のプロピレンの異相(インパクト)コポリマーから選択することができる。一部の実施例において、コモノマー(エチレンなど)の含有量はインパクトコポリマーの重量の15%を超えない。一部の実施例において、そのインパクトコポリマーの重量平均分子量は300,000から420,000でよい。プロピレンのインパクトコポリマーの非限定的な例としては、LCY Chemical Corp.が提供するGlobalene(登録商標)7011、7633、7633−3、7633U、7533、7433、7433−9、749U又はST031である。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームの調製に用いられる組成物は少なくとも1種類のプロピレンのホモポリマー及び少なくとも1種類のプロピレンのランダムコポリマーを含む。1つの実施例において、少なくとも1種類のプロピレンのホモポリマーと少なくとも1種類のプロピレンのランダムコポリマーの重量比は1:9から9:1、例えば2:8から8:2、3:7から7:3、又は4:6から6:4である。もう1つの実施例において、少なくとも1種類のプロピレンのホモポリマーと少なくとも1種類のプロピレンのランダムコポリマーの重量比は1:1である。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームの調製に用いられる組成物は少なくとも1種類のプロピレンのランダムコポリマー及び少なくとも1種類のプロピレンのインパクトコポリマーを含む。1つの実施例において、少なくとも1種類のプロピレンのランダムコポリマーと少なくとも1種類のプロピレンのインパクトコポリマーの重量比は1:9から9:1、例えば2:8から8:2、3:7から7:3、又は4:6から6:4である。もう1つの実施例において、少なくとも1種類のプロピレンのランダムコポリマーと少なくとも1種類のプロピレンのインパクトコポリマーの重量比は1:1である。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームの調製に用いられる組成物は少なくとも1種類のプロピレンのホモポリマー及び少なくとも1種類のプロピレンのインパクトコポリマーを含む。1つの実施例において、少なくとも1種類のプロピレンのホモポリマーと少なくとも1種類のプロピレンのインパクトコポリマーの重量比は1:9から9:1、例えば2:8から8:2、3:7から7:3、又は4:6から6:4である。もう1つの実施例において、少なくとも1種類のプロピレンのホモポリマーと少なくとも1種類のプロピレンのインパクトコポリマーの重量比は1:1である。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームを調製するのに用いられる組成物は少なくとも1種類のプロピレンのホモポリマー、少なくとも1種類のプロピレンのランダムコポリマー、及び少なくとも1種類のプロピレンのインパクトコポリマーを含む。
一部の実施例において、少なくとも1種類のα造核剤は、ソルビトル (sorbitol)の誘導体などの有機α造核剤から選択され、それには1,2,3,4−bis−ジベンジリデンソルビトル(1,2,3,4−bis−dibenzylidene sorbitol、DBS)、1,2,3,4−bis−(3,4−ジメチルベンジリデンソルビトル)(1,2,3,4−bis−(3,4−dimethylbenzylidene sorbitol)、MBDS)、1,2,3,4−bis−(p−メトキシベンジリデンソルビトル)(1,2,3,4−bis−(p−methoxybenzylidene sorbitol)、DOS)、1,3:2,4−ジ(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトル(1,3:2,4−di(3,4−dimethylbenzylidene)sorbitol、DMDBS)、及びbis(4−プロピルベンジリデン)プロピルソルビトル(bis(4−propylbenzylidene)propyl sorbitol)、一価、二価、及び三価の2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tertブチルフェニル)リン酸金属塩(2,2’−methylene−bis−(4,6−di−tertbutylphenyl)phosphate metal salts)(例えば2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−t−ブチルフェニレン)リン酸ナトリウム(sodium2,2’−methylene−bis−(4,6−di−t−butylphenylene)phosphate)、商業的に周知のNA−11、マグネシウム塩(NA−12)、亜鉛塩(NA−30)、二価カルシウム塩(NA−20)、及び三価アルミニウム塩(NA−13))、安息香酸ナトリウム、安息香酸リチウム、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸(1,2−cyclohexanedicarboxylic acid)(例えば1,2−シクロヘキサンジカルボン酸のカルシウム塩であるMilliken&CompanyのHyperform(登録商標)HPN−20E)を含むが、これらに限らない。
一部の実施例において、少なくとも1種類のα造核剤は、カルシウム塩、マイカ(mica)、二酸化ケイ素、高嶺土(kaolin)、珪藻土(diatomite)、タルカムパウダー(talc)、珪灰石(wollastonite)及びカーボンナノチューブなどの無機α造核剤から選択する。
一部の実施例において、組成物の総重量に対して、少なくとも1種類のα造核剤の含有量は0.01重量パーセントから5重量パーセントである。さらに非限定的な例として、組成物の総重量に対して、少なくとも1種類のα造核剤の含有量は0.01重量パーセントから5重量パーセント、例えば0.05重量パーセントから4重量パーセント、0.05重量パーセントから3重量パーセント、0.1重量パーセントから3重量パーセント、0.5重量パーセントから3重量パーセント、又は0.5重量パーセントから2重量パーセントでよい。
一部の実施例において、その少なくとも1種類のα造核剤の含有量は樹脂100重量部ごとに(per hundred resin、phr、そのうち樹脂100重量部は100重量部のポリマーを指す)0.01から5重量部を含む。さらに非限定的な例として、その少なくとも1種類のα造核剤の含有量は0.01から4phr、例えば0.05から4phr、0.05から3phr、0.1から3phr、0.5から3phr、又は0.5から2phrでよい。
一部の実施例において、少なくとも1種類のβ造核剤は、N−N’−ジシクロヘキセル−2−6−ナフタレンジカルボキシミド(N−N’−dicyclohexyl−2,6−naphthalene dicarboximide)(商品名NJStarNU−100)、6−キニザリンスルホン酸(6−quinazirin sulfonic acid)のアルミニウム塩、フタル酸(phthalic acid)、イソフタル酸(isophthalic acid)、テレフタル酸(terephthalic acid)のジナトリウム塩、有機二塩基酸と2族金属(例えばMg、Ca、St、及びBa)の酸化物、水酸化物又は酸との混合物から選択することができる。
一部の実施例において、少なくとも1種類のβ造核剤は、(i)キナクリドン(quinacridone)型化合物、例えばジメチルキナクリドン、キナクリドン(quinacridone)、及びジメキトシキナクリドン(dimethoxyquinacridone)、(ii)キナクリドンキノン(quinacridonequinone)型化合物,例えばキナクリドンキノン、EP0177961が開示している5,12−ジヒドロ(2,3b)アクリジン−7,14−ジケトン(5,12−dihydro(2,3b)acridine−7,14−dione)及びキノリン(2,3b)アクリジン−6,7,13,14−(5H,12H)−テトロン(quino(2,3b)acridine−6,7,13,14−(5H,12H)−tetrone)の混晶、及びジメトキシキナクリドンキノン、及び(iii)ジヒドロキナクリドン(dihydroquinacridone)型化合物、例えばジメトキシジヒドロキナクリドン(di−methoxydihydroquinacridone)、ジヒドロキナクリドン(dihydroquinacridone)、及びジベンゾジヒドロキナクリドン(dibenzodihydroquinacridone)から選択することができる。
一部の実施例において、少なくとも1種類のβ造核剤は、ピメリン酸カルシウム塩、及びオクタン二酸カルシウム塩などの、元素周期表2A族金属のジカルボン酸塩から選択することができる。
一部の実施例において、組成物の総重量に対して、少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は0.01重量パーセントから2重量パーセントである。さらに非限定的な例として、組成物の総重量に対して、少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は0.03重量パーセントから2重量パーセント、例えば0.03重量パーセントから1重量パーセント、0.03重量パーセントから0.5重量パーセント、又は0.05重量パーセントから0.5重量パーセントでよい。
一部の実施例において、少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は0.01から2phrである。さらに非限定的な例として、少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は0.03から2phr,例えば0.03から1phr、0.03から0.5phr、0.05から0.5phrでよい。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームの調製に用いられる組成物は、選択的にさらに1種類以上の添加剤を含んでよく、非限定的な例として、紫外線安定剤(UV−stabilizers)、発泡剤、充填剤(fillers)、アンチドリッピング剤(anti−dripping agent)、難燃剤(flame retardants)、帯電防止剤、気泡安定剤(cell stabilizers)、熱安定剤(thermostabilizers)、着色剤、染料、制酸剤(acid reducing agent)、耐衝撃性改良剤 (impact modifier)、ポリオレフィンエラストマー(polyolefins elastomer)、熱可塑性エラストマー(thermoplastic elastomer)、熱可塑性加硫物(thermoplastic vulcanizates)、潤滑剤、色素、酸化防止剤、抗菌剤、及び加工助剤(processing aids)から選択することができる。その他の添加剤として、例えばガラス繊維、炭酸カルシウム、及びカーボンブラック(carbon black)などの充填材量を含むことができる。1種類以上の任意に選択される添加剤は、リニアポリプロピレンフォームの特性又は形成に対して不利な影響を及ぼさない状態で存在することができる。非限定的な例として、組成物の総重量に対して、1種類以上の任意に選択される添加剤の含有量は0.0001重量パーセントから15重量パーセント、例えば0.01重量パーセントから10重量パーセント、又は0.1重量パーセントから5重量パーセントでよい。
一部の実施例において、適する発泡剤には有機発泡剤、非炭化水素(non−hydrocarbon)発泡剤、化学発泡剤、及びその組み合わせを含む。発泡剤の可能な組合せとしては、例えば非炭化水素発泡剤及び化学発泡剤、又は有機及び化学発泡剤、又は非炭化炭素、有機、及び化学発泡剤である。
有機発泡剤には、1〜9個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素(aliphatic hydrocarbon)、1〜3個の炭素原子を有する脂肪族アルコール(aliphatic alcohols)、1〜3個の炭素原子を有する脂肪族ケトン(aliphatic ketones)、1〜3個の炭素原子を有する脂肪族エステル(aliphatic esters)、1〜4個の炭素原子を有する脂肪族エーテル(aliphatic ether)、1〜4個の炭素原子の完全及び部分ハロゲン化の脂肪族炭化水素、及びその組み合わせを含むことができるが、それに限らない。非限定的な例として、脂肪族炭化水素には、メタン、エタン、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ネオペンタン、及び石油エーテル(petroleum ether)を含む。非限定的な例として、脂肪族アルコールには、メタノール、エタノール、プロピルアルコール及びイソプロピルアルコールを含む。また非限定的な例として、脂肪族ケトンはアセトンを含み、脂肪族エステルはメチルホルメートを含み、脂肪族エーテルはジエチルエーテル、及びジメチルエーテルを含み、完全及び部分ハロゲン化の脂肪族炭化水素は、フルオロカーボン、クロロカーボン、及びクロロフルオロカーボン(chlorofluorocarbon)を含み、クロロフルオロカーボン及びフルオロカーボンは1,1−ジクロロ−1−フルオロ−エタン、1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(HCFC−142b)、1−クロロ−1,2−ジフルオロ−エタン(HCFC−142a)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、2−クロロプロパン、1,2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1−クロロ−1,2−ジフルオロ−エタン、トリクロロトリフルオロエタン、及び/又はトリクロロモノフルオロエタン(trichloromono−fluoromethane)(CFC−11)、ジクロロジフルオロメタン(CFC−12)、及び1−クロロ−1,2−ジフルオロエタン(HCFC−142a)と1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(HCFC−142b)の混合物、1,3,3,3−テトラフルオロプロピレン(HFO−1234ze)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、及びクロロジフルオロメタン(R22)を含む。
一部の実施例において、有機発泡剤にはn−ブタン、イソブタン、エタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルエーテル、及びその混合物を含む。
非炭化水素(non−hydrocarbon)発泡剤には、二酸化炭素、窒素ガス、アルゴンガス、水、空気、亜酸化窒素 (nitrous oxide)、ヘリウムガス、及びその組み合わせを含むことができるが、それに限らない。一部の実施例において、非炭化水素発泡剤は二酸化炭素である。
化学発泡剤には、アゾカーボネートベース(azocarbonate−based)及びヒドラジド基化合物、例えばアゾジカルボアミド(azodicarbonamide)、ベンゼンスルホニルヒドラジド(benzenesulphonyl hydrazide)、4,4’−オキシ−bis−ベンゼンスルホニルセミカルバジド(4,4’−oxy−bis−(benzenesulfonyl semicarbazide))、アゾジイソブチロニトリル(azodiisobutyronitrile)、有機酸及びその誘導体、アルカリ金属カーボネート、アルカリ金属炭酸水素塩、及びその混合物を含むことができるが、それに限らない。
非限定的な例として、化学発泡剤は有機酸及び酸の誘導体から選択することができ、シュウ酸(oxalic acid)及びシュウ酸の誘導体、ヘキサン二酸(adipic acid)及びヘキサン二酸の誘導体、コハク酸(succinic acid)及びコハク酸の誘導体、フタル酸(phthalic acid)及びフタル酸の誘導体、及びクエン酸(citric acid)、クエン酸塩、クエン酸エステル、及びその混合物を含む。また非限定的な例として、クエン酸エステルは高級アルコールのクエン酸エステルを含み、例えばクエン酸ステリアル又はラウリル(stearyl or lauryl citrate)、及びクエン酸と1〜8個の炭素原子を有する低級アルコールのモノ−及びジエステルの両者であり、これらのクエン酸エステルの低級アルコールを形成できるのは、例えばメタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノール、二級ブタノール、tert−ブタノール、n−ペンチルアルコール、n−ペンチル−2−アルコール、n−ペンチル−3−アルコール、n−へキシル−3−アルコール及び異性体のへキシルアルコール、n−へプチル−1−アルコール、n−へプチル−2−アルコール、n−へプチル‐3−アルコール、n−へプチル−4−アルコール、及び異性体のへプチルアルコール、n−オクチル−1−アルコール、n−オクチル−2−アルコール、n−オクチル−3−アルコール、n−オクチル−4−アルコール、及び異性体のオクチルアルコール、シクロペンタノール、及びシクロヘキサノールであり、1〜8個の炭素原子を有する二価アルコール又は多価アルコールを使用でき、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリトリトール又は低級ポリエチレングリコロール、例えばジエチレングリコロール、トリエチレングリコロール又はテトラエチレングリコロール、1〜6個の炭素原子を有するモノヒドロキシアルコールのモノ−又はジエステル、例えばモノエステル、例えばクエン酸モノメチルエステル、クエン酸モノエチルエステル、クエン酸モノプロピルエチル、クエン酸モノイソプロピルエステル、クエン酸モノ−n−ブチルエステル、及びクエン酸−tert−ブチルエステルである。
また非限定的な例として、化学発泡剤はアルカリ金属又はアルカリ土類金属カーボネート、アルカリ金属又はアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、例えば炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリウムである。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームの調製に用いられる組成物はさらに少なくとも1種類の発泡剤を含み、CO2、n−ブタン、イソブタン、エタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルエーテル、クエン酸、炭酸水素ナトリウム、及びその混合物から選択する。
一部の実施例において、組成物の総重量に対して、発泡剤の含有量は0重量パーセントから10重量パーセント、例えば0.1重量パーセントから5重量パーセント、又は0.5重量パーセントから4重量パーセントである。
リニアポリプロピレン試料及びフォーム
本開示においては、上記のリニアポリプロピレンフォームを調製するのに用いられる組成物を成形(molded)することで試料を取得し、その試料にPIF処理を行うことで変形試料を取得し、次にその変形試料に発泡処理を行うことでリニアポリプロピレンフォームを取得する。ここで、取得したリニアポリプロピレン試料又はフォームには、少なくとも1種類のリニアポリプロピレン、少なくとも1種類の造核剤を含むことができ、その少なくとも1種類の造核剤はα造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択する。
上記の少なくとも1種類のリニアポリプロピレン、少なくとも1種類のα造核剤、少なくとも1種類のβ造核剤、及び任意に選択される1種類以上の添加剤のタイプ及び用量に関するすべての実施例もリニアポリプロピレン試料又はフォームに適用される。
例えば一部の実施例において、リニアポリプロピレン試料又はフォームは、(i)少なくとも80重量パーセントの少なくとも1種類のリニアポリプロピレン、及び(ii)0.01重量パーセントから5重量パーセントの少なくとも1種類のα造核剤、及び/又は(iii)0.05重量パーセントから2重量パーセントの少なくとも1種類のβ造核剤を含むことができる。一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームはさらに(iv)0重量パーセントから15重量パーセントの1種類以上の上記のような添加剤を含むことができる。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームはASTM D792に基づいて測定した約0.1g/cm3を越えない密度を有する。例えば、一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームが有する密度範囲は0.01g/cm3から0.08g/cm3、例えば0.01g/cm3から0.06g/cm3、0.01g/cm3から0.05g/cm3、0.02g/cm3から0.06g/cm3、0.03g/cm3から0.06g/cm3、又は0.03g/cm3から0.05g/cm3である。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームは約10以上の発泡倍率(expansion ratio)(すなわち未発泡のポリマー組成物の密度と発泡試料の密度の比)を有する。例えば、一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームが有する発泡倍率の範囲は10から50、例えば10から40、10から30、10から20、又は10から15である。また1つの例として、一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームが有する発泡倍率の範囲は10から50、例えば10から40、10から30、10から20、20から50、20から40、20から30、又は30から50である。
一部の実施例において、ASTM D256(23℃、荷重2.16kg、切り欠き(notched))に基づいて測定すると、そのリニアポリプロピレン試料は8kg−cm/cm以上のアイゾット衝撃強度(Izod impact strength)を有する。例えば、一部の実施例において、そのリニアポリプロピレン試料が有するアイゾット衝撃強度の範囲は8から100kg−cm/cm、例えば20kg−cm/cmから100kg−cm/cm、40kg−cm/cmから100kg−cm/cm、60kg−cm/cmから100kg−cm/cm、又は80kg−cm/cmから100kg−cm/cmである。
一部の実施例において、ASTM D256(23℃、荷重2.16kg、切り欠き(notched))に基づいて測定すると、そのリニアポリプロピレンフォームは8kg−cm/cm以上のアイゾット衝撃強度(Izod impact strength)を有する。例えば、一部の実施例において、そのリニアポリプロピレンフォームが有するアイゾット衝撃強度の範囲は8から60kg−cm/cm、例えば20kg−cm/cmから60kg−cm/cm、又は40kg−cm/cmか60kg−cm/cmである。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームの有するセルサイズ(cell−size)(即ちセルの平均直径)の範囲は10μmから200μmである。例えば、一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームの有するセルサイズは40μmから100μm、例えば80μmから100μmである。さらに非限定的な例として、一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームは30μmから40μmのセルサイズを有する。一部の実施例において、その材料は20μmから80μm、20μmから70μm、20μmから60μm、又は20μmから50μmのセルサイズを有する。一部の実施例において、その材料が有するセルサイズは5μmから50μm、例えば5μmから40μm、又は10μmから30μmである。平均でのセルの直径は、フォームの横断面図を撮影することで測定でき、Image Proソフトウェアを用いて以下の方程式から平均でのセルの直径を計算できる。
そのうち、niはdi面積相当直径(area−equivalent diameter)を有する気泡の数量である。
圧力誘起流(Pressure−induced flow、PIF)工程
本開示においては、リニアポリプロピレンフォームを調製する工程中でPIF処理を行い、上記の試料を変形圧力及び変形温度の下で一定時間変形させることによって、リニアポリプロピレンフォームを調製する。リニアポリプロピレンフォームを調製する工程中でPIF処理を行う場合、低密度を有するリニアポリプロピレンフォームを取得することができ、また均一且つ制御されたセル構造を取得することができる。
一部の実施例において、PIFの工程(b)中、変形圧力は400psiより大きい。一部の実施例において、変形圧力の範囲は400psiから3000psi、例えば450psiから2000psi、470psiから1200psi、或470psiから800psiである。
一部の実施例において、PIFの工程(b)中、変形温度の範囲は120℃から170℃、例えば120℃から160℃、130℃から150℃、145℃から155℃、又は135℃から145℃である。リニアポリプロピレンフォームを調製するポリマー組成物中に含まれるリニアポリプロピレンのタイプによって、変形温度はおそらく異なる。例えば、ポリマー組成物中に含まれるリニアポリプロピレンが基本的にプロピレンのホモポリマー(homopolymers)及び/又は異相共重合体(heterophasic copolymer)で組成される場合、変形温度は145℃から155℃でよい。別の例では、ポリマー組成物中に含まれるリニアポリプロピレンが基本的にプロピレンのランダムコポリマー(random copolymer)で組成される場合、変形温度は135℃から145℃でよい。
一部の実施例において、PIFの工程(b)中、変形時間は15分未満、例えば10分未満、5分未満、1分未満、30秒未満、10秒又はそれ以下、又は5秒又はそれ以下である。
一部の実施例において、PIFの工程(b)中には、さらに試料に対して超音波処理(ultrasound treatment)(即ちPIF工程は超音波振動援用PIF(UAPIF)工程)を行うことを含む。一部の実施例において、超音波処理は少なくとも20kHzの振動数を有する。一部の実施例において、UAPIF処理はPIFより低い変形圧力の下で行うことができる。一部の実施例において、UAPIF処理は変形圧力の範囲が200psiから2000psi、例えば250psiから1550psi、300psiから1000psi、又は350psiから800psiの下で行う。一部の実施例において、超音波処理の時間は120秒未満、例えば60秒未満、又は10秒又はそれ以下である。
発泡工程
本開示においては、上記のPIF処理を経た後、変形した試料に発泡処理を行うことによってリニアポリプロピレンフォームを取得する。一部の実施例において、発泡処理はバッチ発泡工程(batch foaming process)である。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームは次の工程を含むことのできる方法によって調製することができる。(i)PIF−処理の又はUAPIF−処理の試料を成形する工程、(ii)成形した試料を与圧室(pressurized chamber)中に置く工程、(iii)少なくとも1種類の発泡剤(例えば非炭化水素発泡剤(例えばCO2))を用いて所定温度及び圧力下で成形試料を一定時間飽和させる工程、及び(iv)圧力を大気圧又は亜大気圧(sub−ambient)まで下げて、フォームを取得する工程。
一部の実施例において、工程(iii)から工程(iv)は、さらに発泡剤を用いて与圧室中の成形試料に対して与圧し、飽和時間においてポリマーを軟化させて、その後に圧力を解放することを含むことができる。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームを調製するのに用いられるバッチ工程には、図2の例示的な系統を用いることができる。本開示において用いることのできる系統には、少なくともCO2ボンベ1、背圧弁(back pressure valve)2、バッファタンク(buffer tank)31、圧力調節弁(pressure adjustable)4、圧縮空気弁(compressed air valve)5、安全弁(safety valve)6、圧力吹出し弁(pressure discharged valve)7、リアクター8、圧力検出器9、及び温度検出器10を含む。
一部の実施例において、リニアポリプロピレンフォームは次の工程を含むことのできる方法によって調製することができる。(i)PIF−処理の又はUAPIF−処理の試料を高圧オートクレーブリアクター(high pressure autoclave reactor)にセットする工程、(ii)高圧オートクレーブリアクターに高圧でCO2を注入する工程、(iii)CO2の超臨界流体(supercritical fluid、SCF)条件に達するまで温度及び圧力を高める工程、(iv)設定温度を安定させて一定時間(例えば20〜40分間)維持した後、圧力弁を閉めて、PIF−処理又はUAPIF−処理の試料をCO2で飽和させる。(v)圧力を解放する工程、及び(vi)リアクターを開けて発泡生成物を取り出す工程。
一部の実施例において、高圧オートクレーブリアクターは500psiから3000psiまで加圧するが、例えば1000psiから3000psi、1500psiから3000psi、2000psiから3000psi、500psiから2500psi、500psiから2000psi、500psiから1500psi、1000psiから2500psi、1000psiから2000psi、1500psiから3000psi、2000psiから2500psi、又は1750psiから2250psiとする。一部の実施例において、高圧オートクレーブリアクターの温度は120℃から170℃まで上げるが、例えば135℃から170℃、150℃から170℃、120℃から160℃、120℃から150℃、135℃から160℃、130℃から160℃、又は140℃から160℃とする。一部の実施例において、ポリマー組成物及びCO2を加熱加圧リアクターに置き、飽和のための時間範囲は2分から120分、例えば10分から120分、20分から120分、40分から120分、60分から120分、2分から60分、2分から40分、2分から20分、10分から60分、15分から45分、20分から90分、又は30分から75分とする。
応用
本開示に基づくポリマーフォームは高い引張強さ(tensile strength)を有しており、それは同じセル密度を有する一般的なフォームの2〜3倍である。よって、本開示のポリマーフォームは様々な分野で用いることができる。
非限定的な例として、本開示のポリマーフォームは断熱材として用いることができ、建築や構造などに用いられ、それは床断熱、周辺断熱(perimeter insulation)、天井版断熱(ceiling heat insulation)、フラットルーフ断熱、外壁断熱、勾配屋根断熱、サンドイッチ板、配管保温、建築物の霜よけ層、室内取り付け部品、及び交通路(例えば一般道、街路、橋、又は空港滑走路下の断熱フォームに応用できる)を含むが、これに限定されない。
非限定的な例として、本開示のポリマーフォームは、装飾品として用いることができ、それは、部品エッジ型、建築型枠、ウィンドサッシ、カバー、フォトフレーム、型、又はフォームドストック(foamed stock)を含むが、これに限定されない。
また非限定的な例として、本開示のポリマーフォームは、食品又は電子製品の包装材料として用いたり、消耗品や医療用品に用いたりすることができる。
また非限定的な例として、本開示のポリマーフォームは、自動車部品として用いることができ、それはドアの取手、車体ドア部品、計器版、内装品、電池ケース、空気フィルターケース、エンジンパッケージ、又はエアインテークマニホールド(air intake manifold)を含むが、これに限定されない。
非限定的な例として、本開示のポリマーフォームは防音に用いることもできる。
非限定的な例として、本開示のポリマーフォームはスポーツ用品に用いることもできる。
本開示のその他の目的及び利点は、下記において部分的に説明が行われ、且つ説明から部分的により明確となるか、或いは本開示の実施によって明確にすることができる。本開示の目的及び利点は、添付の請求項中で特に言及する元素及び組成物によって実現及び達成される。
上記の一般的な説明及び下記の詳細な説明は、あくまで例示的及び説明的なものであり、本開示の特許請求の範囲を限定するものではないと理解すべきである。
下記の添付図面と合わせた詳細な説明において、本開示のその他の目的、利点及び新規性はより明確となる。
添付図面と本明細書を構成する一部分とを合わせて、本開示の例示的な実施例を示すと共に、明細書と合わせて実施例の精神を説明する。
本開示の説明的な方法の説明を行ったが、使用した用語の意図は説明することにあり、限定する意図はないと理解すべきである。上記の開示に基づき、本開示の多くの修飾及び変更が可能となる。よって、添付の特許請求の範囲内において、本開示は具体的に説明した様々な方法によって実現することができる。
分析方法
フォームの密度
ASTM D792に基づいて発泡したポリプロピレン(PPフォーム)試料の質量密度ρfを測定するが、そのうち、水中で重り(sinker)を使用してポリマーフォームを秤量する。ρfの計算は下記の通りである。
そのうち、aは試料の空気中における見かけの質量(apparent mass)、bはサンプルの水中に完全に沈んだ見かけの質量、及びρwaterは水の密度である。
走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscopy、SEM)
SEM(JEOL JSM−5600)によって、獲得したPPフォームの形態を検査する。サンプルを液体窒素に30分浸した後に折り(fractured)、断面に金を吹き付けてSEMでさらに観察する。
示差走査熱量測定法(Differential Scanning Calorimetry、DSC)
TA Q100 DSCを使用して取得したPPフォームの溶融挙動(melting behavior)を検査する。約6〜10mgのサンプルを秤量してDSC検査に用い、10℃/minの速さで20℃から200℃の範囲を走査する。
以下は実施例中で使用した材料である。
WB140:BorealisのHMS−PP。
Globalene(登録商標)PC366−3(「PC366−3」、MFRは3g/10min):LCY Chemical Corp.のプロピレンのホモポリマー。
Globalene(登録商標)ST611(「ST611」、MFRは1.8g/10min):LCY Chemical Corp.のプロピレンのランダムコポリマー。
Globalene(登録商標)ST611K(「ST611K」):α造核剤NX8000Kを有するST611。
ST611K−T1:エラストマー(elastomer)POE(Dow Chemicalのポリオレフィンエラストマー(polyolefin elastomer))を有するST611K。
ST611K−T2:エラストマーPOE(ExxonMobileのポリオレフィンエラストマー)を有するST611K。
Globalene(登録商標)PT181(「PT181」、MFRは0.4g/10min):LCY Chemical Corp.のプロピレンのホモポリマー。
PT181PIF−T1:8001及び特定のα/β組成物で修飾されたPT181(MFR0.53)。
Globalene(登録商標)ST925(「ST925」、MFRは14g/10min):LCY Chemical Corp.のプロピレンのランダムコポリマー。
Globalene(登録商標)8001(「8001」、MFRは0.3g/10min):LCY Chemical Corp.のプロピレンのランダムコポリマー。
NX8000K:bis(4−プロピルベンジリデン)プロピルソルビトル(Bis(4−propylbenzylidene)propyl sorbitol)、Milliken&Companyのα造核剤。
NAB−82:テトラヒドロフタル酸カルシウム(calcium tetrahydrophthalate)、Gchchemのβ造核剤。
NA−11:2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)リン酸三ナトリウム(sodium2,2’−methylene−bis−(4,6−di−t−butylphenylene)phosphate)、α造核剤。
NB50−321:Dow Corningの潤滑剤(lubricating agent)。
NB50−001:Dow Corningの潤滑剤(lubricating agent)。
Irganox1010:BASFの抗酸化剤。
Irgafos168:BASFの抗酸化剤。
Hyperform(登録商標)HPN−20E:「HPN−20」、Milliken&Companyの1,2−シクロ−ヘキサンジカルボン酸(1,2−cyclo−hexanedicarboxylic acid)のカルシウム塩。
純度99.99%のCO2を用いて発泡剤とする。
実施例1−PIF工程中のパラメータ評価
発泡前に、まず造核剤を含むか又は含まないポリプロピレンを高速のHenschel混合器で30〜60秒混合し、次に混合物(10kgごと)を、160〜200℃に温度設定し、且つスクリュー回転速度(screw rotational speed)が260〜300rpmの共回転 (co−rotating)二軸スクリュー押し出し機(twin screw extruder)(L/D:37、KM Berstorff ZE40A)のホッパー中に投入し、その後押し出されたポリマー組成物はダイ(die)成形を経て、さらに循環冷却水槽で冷却されることによってポリマーストランド(strand)を得る。水を除いた後、ペレット製造機(pelletizer)でストランドを切断し、分類器(classifier)でペレットをさらに分類して、最終的なペレットを得る(即ち本開示のポリマー組成物)。
成形後のポリマー組成物をPIF工程で処理し、図1Aに示す装置のキャビティ(cavity)内に置く。
図1Aは、本開示で用いられるPIF装置の概略図である。本開示で用いられるPIF装置には主に、キャビティ(cavity)111を有する型11、及びキャビティ111のサイズとほぼ同じ大きさのプランジャー(plunger)を含む。PIF工程において、サンプル3をキャビティ111内に置き、次にプランジャー13によって加熱及び加圧成形する。その後、サンプル3が変形し、流れ方向(flow direction、FD)に沿って流れ、拘束方向(constraint direction、CD)に拘束され、且つ荷重方向(load direction、LD)に沿って圧縮される。図1Bは、サンプルのPIF処理前及び処理後の概略図である。PIF処理前は、サンプル3は立方体形状を有するが、本開示はこれに限定しない。PIF処理後は、サンプル3はシート状3’に加圧成形される。本実施例及び下記の実施例において、キャビティ111のサイズは13×5×3mm3又は165×13×3mm3であるが、本開示はこれに限定しない。
下記で本実施例及び下記の実施例で実施するPIF工程を簡潔に説明する。
まず、プラスチックペレット又は粉末を射出成型(injection molding)又は圧縮成形(compression molding)して基本試料(例えば図1Bに示すサンプル3)とし、次に試料を圧縮型(例えば図1Aに示すPIF装置)に入れ、所定時間の間適度な圧力及び温度を導入した後、試料が完全に圧縮及び引き伸ばされてキャビティを満たしてから、圧縮された試料(図1Bに示すシート状3’)を物性分析及び後続の発泡処理に用いた。
本実施例において、試料は130〜145℃のオーブン内で5〜15分間予熱し、130〜155℃及び470〜3000psiの下で10秒間圧縮且つ延伸して、次に冷却した。冷却条件は、最小圧縮成形圧力(以下「最小圧縮圧力(min.compression pressure)」と呼ぶ)を用いるか、又は自然冷却で室温にすることができる。
本実施例においては、0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を有するPC366−3をポリマー組成物として用いることで、PIF工程の工程ウィンドウ(processing window)を判断する。下記の表1に結果を示す。
項目1−4及び1−5が示すように、最小圧縮圧力又は自然冷却により室温まで冷却したサンプルの密度は似通っていたため、表1の結果に基づいて最適化のPIF工程ウィンドウは下記のように確定することができる。
温度:
ホモポリマー及び異相(インパクト)共重合体PP:145〜155℃
ランダムコポリマーPP:135〜145℃
圧縮ゲージ圧(gauge pressure):470〜800psi
圧縮時間:10〜30秒
冷却方法:自然冷却
実施例2−PIF処理を使用した試料と使用していない試料との比較
高圧式オートクレーブを用いてPIF−処理及び非PIF−処理の試料をバッチ発泡し、試料を高圧容器に入れた後、CO2を容器中に注入し、設定温度及び2050psiの下で、サンプルをCO2で30分間飽和させた後、瞬間減圧(<3秒)によりPP発泡させた。サンプルはすべて超臨界状態のCO2で発泡させた。ここで、8001の発泡で用いた温度は135〜145℃、及びPC366−3の発泡で用いた温度は145〜155℃である。
本明細書においては、WB140のPP発泡カップを比較例として用い、そのうちWB140はBorealis AGの商業化されたHMSPPである。WB140のPP発泡カップの密度は0.29g/cm3であり、且つそのフォームのセルサイズは不均一である。
本実施例において、図3A及び3Bに示すように、PIF−処理のPC366−3で製造したPPフォームの密度は0.062g/cm3であり、且つそのフォームのセルサイズはWB140のフォームのセルサイズよりも更に均一である。また、図3Cに示すように、PIF−処理の0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を有するPC366−3で製造したPPフォームの密度は0.077g/cm3であり、且つそのフォームのセルサイズはPIF−処理の造核剤を有さないPC366−3で製造したPPフォームのセルサイズよりも更に均一である。
さらに、PIF−処理及び非PIF−処理の0.1重量パーセントのα造核剤(NPN−20E)を有する8001で製造したPPフォームを比較する。SEM分析を経た後、非PIF−処理の0.1重量パーセントのα造核剤を有する8001で製造したPPフォームは脆い構造(図4Aに示すような)を有しており、且つサンプルに金めっきする間に真空引き(vacuum drawing)を行った後は、構造が歪んで(distort)いる。一方で、PIF−処理の0.1重量パーセントのα造核剤を有する8001で製造したPPフォームは固い構造を有しており、且つサンプルに金めっきする間に真空引き(vacuum drawing)を行った後は、均一なフォーム(図4Bに示すような)を有している。
また、PIF−処理及び非PIF−処理の0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を有するPC366−3で製造したPPフォームも比較する。SEM分析を経た後、図5A及び図5Bに示すように、PIF−処理の0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を有するPC366−3で製造したPPフォームは、非PIF−処理の0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を有するPC366−3で製造したPPフォームよりも更に均一でより硬いフォーム構造を有している。
実施例3−スモールスケール発泡
本実施例においては、試料を140℃で10分間予熱し、下記の表2に列挙した条件を用いてPIF工程で処理を行い、次に自然冷却によって温度を下げた。
下記の表2にポリマー組成物のタイプ、本実施例で用いたPIF条件、及びPIF−処理の試料の物性を列挙する。
3kg−cm/cmのアイゾット衝撃強度(Izod impact strength)を有する非PIF−処理のPC366−3と比べると、上記の表2で列挙したPIF−処理のポリマー組成物はすべてより良好なアイゾット衝撃強度を有している。この結果は、PIF工程がポリマー組成物のアイゾット衝撃強度を増強できることを示している。
次に上記の表2で列挙したPIF−処理のサンプルを様々な条件のバッチ発泡法で処理する。本実施例において用いたバッチ発泡の工程は、バッチ発泡工程の条件以外は実施例2に示したものと類似している。下記の表3に取得したPPフォームの発泡工程の条件及び密度を列挙するが、その中で、表2及び表3に列挙した同一のサンプル項目は同一のポリマー組成物を指す。
表3が示すように、PIF−処理の試料を発泡させた場合、低密度のPPフォームを取得することができる。発泡条件の温度を制御することによって試料の融解を防ぐことができる。
図6から図9は様々な配合の試料で製造した異なるPPフォームである。試料を先にPIF工程で処理した後は、ポリマー組成物中に低MFRを有するPP(例えば、0.3g/10minのMFRを有するPP8001(項目2−11))を含むとしても、依然として低密度を有するPPフォームを取得することができる。また、0.1重量パーセントのβ造核剤(NAB−82)を添加した90%のPC366−3及び10%のST611K(NX8000Kを含む)のポリマー組成物で製造したPPフォームは、最も均一なフォーム及び最も良好な衝撃強度を有する。
実施例4−ラージスケール発泡
本実施例において、PPポリマー組成物の小試料及び大試料をテストしたが、その中で、小試料のサイズは13mm×5mm×2mmであり、且つ大試料のサイズは引張強度の試料(165mm×13mm×2mm)である。下記の表4にポリマー組成物のタイプ、本実施例に用いたPIF及び発泡条件、並びに取得したフォームの密度を列挙する。
図10から図17は様々な配合の試料で製造した異なるPPフォームである。
表4が示すように、試料を先にPIF工程で処理した後は、低密度を有するPPフォームを取得することができる。例えば、PIF工程処理を使用した、又は未使用のPC366−3の大試料(図10及び11に示すような)を比較すると、PIF−処理のPPフォームの密度は非PIF−処理のフォームの密度を大きく下回っている。よって、PIF工程は均一なフォームを有し、且つ低密度なPPフォームの形成を確かに促進することができる。
また、図18から図20はβ又はα造核剤だけを含む3種類で組成した配合のDSC図である。配合中にβ造核剤だけを添加した場合、図18の図中に2つのメルティングピーク(melting peak)が示された。興味深い点として、図20に示すように、β造核剤の量がα造核剤以上である場合もやはりDSC図中に2つのメルティングピーク(α及びβ晶)がはっきりと示された。一方、図19に示すように、β造核剤の量がα造核剤より少ない場合、DSC図中に1つのメルティングピーク(α晶)だけが示された。しかし、3種類で組成した配合のフォーム密度及び発泡倍率はどれも非常に良好であった。発泡前後の物性においては異なりがある。
上記の実施例の結果では、90重量パーセントのPC366−3(1重量パーセントのβ造核剤を添加)及び10重量パーセントのST611K(NX8000Kを含む)を含むポリマー組成物で製造したPPフォームは、均一且つ小サイズのセル分布を有し、また低密度を有することが示された。PIF工程処理を用いた非発泡の試料は、PIF処理を用いない非発泡の試料よりも更に高い引張強度及び衝撃強度を有していた。
また、β造核剤を添加したST611(20〜30μm)及びST611K−T1(10〜20μm)のPIF−処理したポリマー組成物で製造したPPフォームのセルサイズは、その他の配合で製造したPPフォームのセルサイズよりも小さかった。よって、これらのPPフォームは高い吸収・緩衝性能を必要とするある種の応用において用いることができる。
さらに、PIF−処理したポリマー組成物で製造したPPフォームの剛性は、非PIF−処理のポリマー組成物で製造したPPフォームの剛性よりも更に良好である。
実施例5−バッチ発泡工程
本実施例において、PPポリマー組成物の試料をテストしたが、その中で小試料のサイズは60mm×60mm×2.3mmである。下記の表5にポリマー組成物の成分を列挙する。
下記の表6に本実施例で用いた発泡条件、及び取得したフォームの密度、引張強度、及び破断伸び率(elongation at break)を列挙する。ここで、発泡工程に用いた発泡剤は超臨界状態のCO2である。さらに、取得したフォームはASTM D1622で密度を測定し、IS0 1798:2008で引張強度を測定し、IS0 1798:2008で破断伸び率を測定した。また、全ての試料はテスト前に23℃且つ65%RHの下で少なくとも24時間放置した。
バッチ式物理発泡工程(即ち項目6−2から6−10)中、表5に列挙したポリマー組成物で製造したPPフォームの物性と、WB140(即ち項目6−1)及びEPPビーズフォーム(beads Foam)(BASF NEOPOLEN)(即ち項目6−11から6−15)で製造したものとを比べると、似通った密度範囲の下では基本的に、本開示のポリマー組成物で製造したすべてのPPフォーム(即ち項目6−2から6−10)の引張強度はどれも商業的なEPPビーズフォーム(即ち項目6−11から6−15)より大きかった。しかし、ある発泡温度下においては、本開示のポリマー組成物で製造した一部のPPフォームの破断伸び率は商業的なEPPビーズフォームより劣っていた。しかしながらこれは発泡温度及び滞留時間(residence time)を調整することで克服し、引張強度と破断伸び率との間で特性のバランスを取ることができる。
さらに、PPポリマー組成物の試料をPIF工程で処理し、次に発泡処理を行った。下記の表7に本実施例で用いた発泡条件、及び取得したフォームの密度、引張強度、及び破断伸び率(elongation at break)を列挙する。ここで、発泡工程に用いた発泡剤は超臨界状態のCO2である。さらに、取得したフォームはASTM D1622で密度を測定し、IS0 1798:2008で引張強度を測定し、IS0 1798:2008で破断伸び率を測定した。また、全ての試料はテスト前に23℃且つ65%RHの下で少なくとも24時間放置した。
表5(即ち項目7−2から7−5)のPIF−処理のポリマー組成物で製造したPPフォームの物性と、WB140(即ち項目7−1)及びEPPビーズフォーム(beads Foam)(BASF NEOPOLEN)(即ち項目7−6から7−8)で製造したものとを比べ、表7に比較結果を列挙した。表7の結果では、本開示のPIF−処理のポリマー組成物で製造したPPフォーム(即ち項目7−2から7−5)が、WB140(即ち項目7−1)及びEPPビーズフォーム(beads Foam)(BASF NEOPOLEN)(即ち項目7−6から7−8)で製造したものと比べ、改善された引張強度及び破断伸び率を有することを示している。また、表6と表7に示す結果を比較すると、本開示のポリマー組成物で製造したPPフォームを先にPIF工程で処理し、次にバッチ式物理発泡処理(即ち項目7−2から7−5)を行った後では、PIF−処理したポリマー組成物で製造したPPフォーム(即ち項目7−2から7−5)の引張強度及び破断伸び率において、非PIF−処理のポリマー組成物で製造したPPフォーム(即ち6−6から6−10)よりも優れていた。
本実施例で示された結果により、本開示のPPポリマー組成物を先にPIF工程で処理し、次に発泡処理を行った場合、取得するPPフォームは改善された引張強度及び破断伸び率を有するという結論を得ることができる。よって、さらに取得したPPフォームを引き伸ばすという応用が可能である。
本開示の好ましい実施例について説明したが、下記で保護を請求する本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、その他に可能な様々な修正及び変更がなされ得ることを理解すべきである。
本開示は下記の実施形態を含む。
[項1]
(a)少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、少なくとも1種類の造核剤とを含み、前記少なくとも1種類の造核剤はα造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択する、試料を調製する工程と、
(b)前記試料を変形圧力及び変形温度で一定時間に変形させて、変形試料を取得する工程と、
(c)工程(b)で取得した前記変形試料に発泡処理を行い、リニアポリプロピレンフォームを得る工程と、を含むことを特徴とする、リニアポリプロピレンフォームの調製方法。
[項2]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは0.1から20g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項3]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1から15g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項4]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1.5から5g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項5]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのホモポリマーから選択することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項6]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのランダムコポリマーから選択することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項7]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのインパクトコポリマーから選択することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項8]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンの含有量は前記試料の少なくとも80重量パーセントを占めることを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項9]
前記試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のα造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから5重量パーセントを占めることを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項10]
前記試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のβ造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項11]
前記試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、前記少なくとも1種類のα造核剤と、前記少なくとも1種類のβ造核剤とを含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから5重量パーセントを占め、前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項12]
前記少なくとも1種類のα造核剤は、1,3:2,4−ジ(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトル、bis(4−プロピルベンジリデン)プロピルソルビトル、一価、二価、及び三価の2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tertブチルフェニル)リン酸金属塩、安息香酸ナトリウム、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、カルシウム塩、タルカムパウダー及びカーボンナノチューブから選択することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項13]
前記少なくとも1種類のβ造核剤は、6−キニザリンスルホン酸のアルミニウム塩、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸のジナトリウム塩、N−N’−ジシクロヘキセル−2−6−ナフタレンジカルボキシミド、有機二塩基酸と2族金属の酸化物、水酸化物又は酸との混合物から選択することを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項14]
前記工程(b)中、さらに前記試料に対して超音波処理を施すことによって前記試料を変形させることを特徴とする、項1に記載の調製方法。
[項15]
少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、
α造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択する少なくとも1種類の造核剤とを含むリニアポリプロピレン試料であって、
PIF処理を経た後のリニアポリプロピレン試料は40kg−cm/cmから100kg−cm/cmのアイゾット衝撃強度を有することを特徴とする、リニアポリプロピレン試料。
[項16]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは0.1から20g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項17]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1から15g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項18]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1.5から5g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項19]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのホモポリマーから選択することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項20]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのランダムコポリマーから選択することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項21]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのインパクトコポリマーから選択することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項22]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンの含有量は前記リニアポリプロピレン試料の少なくとも80重量パーセントを占めることを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項23]
前記リニアポリプロピレン試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のα造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレン試料の0.01重量パーセントから5重量パーセントを占めることを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項24]
前記リニアポリプロピレン試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のβ造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレン試料の0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項25]
前記リニアポリプロピレン試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、前記少なくとも1種類のα造核剤と、前記少なくとも1種類のβ造核剤とを含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレン試料の0.01重量パーセントから5重量パーセントを占め、前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレン試料の0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項26]
前記少なくとも1種類のα造核剤は、1,3:2,4−ジ(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトル、bis(4−プロピルベンジリデン)プロピルソルビトル、一価、二価、及び三価の2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tertブチルフェニル)リン酸金属塩、安息香酸ナトリウム、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、カルシウム塩、タルカムパウダー及びカーボンナノチューブから選択することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項27]
前記少なくとも1種類のβ造核剤は、6−キニザリンスルホン酸のアルミニウム塩、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸のジナトリウム塩、N−N’−ジシクロヘキセル−2−6−ナフタレンジカルボキシミド、有機二塩基酸と2族金属の酸化物、水酸化物又は酸との混合物から選択することを特徴とする、項15に記載のリニアポリプロピレン試料。
[項28]
少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、
α造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択する少なくとも1種類の造核剤とを含むリニアポリプロピレンフォームであって、
リニアポリプロピレンフォームは20kg−cm/cmから60kg−cm/cmのアイゾット衝撃強度を有することを特徴とする、リニアポリプロピレンフォーム。
[項29]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは0.1から20g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項30]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1から15g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項31]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1.5から5g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項32]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのホモポリマーから選択することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項33]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのランダムコポリマーから選択することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項34]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのインパクトコポリマーから選択することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項35]
前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンの含有量は前記リニアポリプロピレンフォームの少なくとも80重量パーセントを占めることを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項36]
前記リニアポリプロピレンフォームは、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のα造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレンフォームの0.01重量パーセントから5重量パーセントを占めることを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項37]
前記リニアポリプロピレンフォームは、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のβ造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレンフォームの0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項38]
前記リニアポリプロピレンフォームは、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、前記少なくとも1種類のα造核剤と、前記少なくとも1種類のβ造核剤とを含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレンフォームの0.01重量パーセントから5重量パーセントを占め、前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記リニアポリプロピレンフォームの0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項39]
前記少なくとも1種類のα造核剤は、1,3:2,4−ジ(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトル、bis(4−プロピルベンジリデン)プロピルソルビトル、一価、二価、及び三価の2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tertブチルフェニル)リン酸金属塩、安息香酸ナトリウム、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、カルシウム塩、タルカムパウダー及びカーボンナノチューブから選択することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
[項40]
前記少なくとも1種類のβ造核剤は、6−キニザリンスルホン酸のアルミニウム塩、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸のジナトリウム塩、N−N’−ジシクロヘキセル−2−6−ナフタレンジカルボキシミド、有機二塩基酸と2族金属の酸化物、水酸化物又は酸との混合物から選択することを特徴とする、項28に記載のリニアポリプロピレンフォーム。
1 CO2ボンベ
2 背圧弁
31 バッファタンク
4 圧力調節弁
5 圧縮空気弁
6 安全弁
7 圧力吹出し弁
8 リアクター
9 圧力検出器
10 温度検出器
11 型
111 キャビティ
13 プランジャー
3 サンプル
3’ シート状
FD 流れ方向
CD 拘束方向
LD 荷重方向

Claims (16)

  1. (a)少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、少なくとも1種類の造核剤とを含み、前記少なくとも1種類の造核剤はα造核剤とβ造核剤とで組成されたグループから選択する、試料を調製する工程と、
    (b)前記試料を圧力誘起流(PIF)処理によって変形圧力及び変形温度で一定時間に変形させて、変形試料を取得する工程と、
    (c)工程(b)で取得した前記変形試料に発泡処理を行い、リニアポリプロピレンフォームを得る工程と、を含むことを特徴とする、リニアポリプロピレンフォームの調製方法。
  2. 前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは0.1から20g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  3. 前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1から15g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  4. 前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンは1.5から5g/10minのメルトフローレートを有することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  5. 前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのホモポリマーから選択することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  6. 前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのランダムコポリマーから選択することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  7. 前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンはプロピレンのインパクトコポリマーから選択することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  8. 前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンの含有量は前記試料の少なくとも80重量パーセントを占めることを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  9. 前記試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のα造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから5重量パーセントを占めることを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  10. 前記試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレン及び少なくとも1種類のβ造核剤を含み、且つ前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  11. 前記試料は、前記少なくとも1種類のリニアポリプロピレンと、前記少なくとも1種類のα造核剤と、前記少なくとも1種類のβ造核剤とを含み、且つ前記少なくとも1種類のα造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから5重量パーセントを占め、前記少なくとも1種類のβ造核剤の含有量は前記試料の0.01重量パーセントから2重量パーセントを占めることを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  12. 前記少なくとも1種類のα造核剤は、1,3:2,4−ジ(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトル、bis(4−プロピルベンジリデン)プロピルソルビトル、一価、二価、及び三価の2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tertブチルフェニル)リン酸金属塩、安息香酸ナトリウム、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、カルシウム塩、タルカムパウダー及びカーボンナノチューブから選択することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  13. 前記少なくとも1種類のβ造核剤は、6−キニザリンスルホン酸のアルミニウム塩、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸のジナトリウム塩、N−N’−ジシクロヘキシル−2−6−ナフタレンジカルボキシミド、有機二塩基酸と2族金属の酸化物、水酸化物又は酸との混合物から選択することを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  14. 前記工程(b)中、さらに前記試料に対して超音波処理を施すことによって前記試料を変形させることを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  15. 前記変形圧力は、400psiより大きいことを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
  16. 前記変形温度の範囲は、120℃から170℃であることを特徴とする、請求項1に記載の調製方法。
JP2017189893A 2016-09-30 2017-09-29 リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法 Expired - Fee Related JP6514748B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662401936P 2016-09-30 2016-09-30
US62/401,936 2016-09-30
US15/581,207 2017-04-28
US15/581,207 US20180094111A1 (en) 2016-09-30 2017-04-28 Linear polypropylene specimen and foam and process of preparing the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019076572A Division JP2019147959A (ja) 2016-09-30 2019-04-12 リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018059088A JP2018059088A (ja) 2018-04-12
JP6514748B2 true JP6514748B2 (ja) 2019-05-15

Family

ID=58800638

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017189893A Expired - Fee Related JP6514748B2 (ja) 2016-09-30 2017-09-29 リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法
JP2019076572A Pending JP2019147959A (ja) 2016-09-30 2019-04-12 リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019076572A Pending JP2019147959A (ja) 2016-09-30 2019-04-12 リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180094111A1 (ja)
EP (1) EP3300871A1 (ja)
JP (2) JP6514748B2 (ja)
KR (2) KR102054046B1 (ja)
CN (1) CN107880401A (ja)
TW (1) TWI634142B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10882968B2 (en) * 2016-08-30 2021-01-05 Lcy Chemical Corporation Polypropylene foams and processes of making
CN108943556A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 明门(中国)幼童用品有限公司 汽车安全座椅的制造方法
CN109836702B (zh) * 2019-03-05 2021-11-12 贵州省材料产业技术研究院 一种β成核剂选择性分布的聚丙烯基原位微纤发泡材料及其制备方法
CN110655730A (zh) * 2019-09-27 2020-01-07 南京瑞兴科技有限公司 一种挤塑板及挤塑板制造方法
CN110577702A (zh) * 2019-09-30 2019-12-17 东华能源(宁波)新材料有限公司 一种透明刚韧平衡的热成型均聚聚丙烯树脂及其制备方法和应用
CN110978366B (zh) * 2019-11-14 2021-10-01 航天特种材料及工艺技术研究所 一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法
CN111825877B (zh) * 2020-07-22 2023-03-14 华东理工大学 聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN114031805A (zh) * 2021-08-26 2022-02-11 浙江工业大学 一种pif发泡聚合物隔声材料的制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3430108C2 (de) * 1984-08-16 1987-03-12 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zum Herstellen von geschlossenzellig verschäumten Formkörpern aus vernetzten Polyolefinen
AT381110B (de) 1984-10-11 1986-08-25 Danubia Petrochemie Polypropylen, kristalline copolymere desselben oder mischungen mit anderen polyolefinen mit ueberwiegendem polypropylenanteil mit hoher schlagzaehigkeit und spannungsrissbestaendigkeit und dessen verwendung
JP3362791B2 (ja) * 1992-04-01 2003-01-07 出光石油化学株式会社 ポリオレフィン樹脂組成物
US5414027A (en) * 1993-07-15 1995-05-09 Himont Incorporated High melt strength, propylene polymer, process for making it, and use thereof
JPH0853582A (ja) * 1994-08-12 1996-02-27 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリオレフィン系樹脂組成物
JPH08183873A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリプロピレン系樹脂の予備発泡粒子およびその製法
WO1999007752A1 (fr) * 1997-08-05 1999-02-18 Grand Polymer Co., Ltd. Composition de resine de polypropylene et utilisation de celle-ci
EP1479716A1 (en) 2003-05-22 2004-11-24 Nmc S.A. High temperature resistant, flexible, low density polypropylene foams
DK1816158T3 (en) * 2006-02-06 2016-04-25 Borealis Tech Oy Extruded linear polypropylene for the production of cellular material
JP5087906B2 (ja) * 2006-11-14 2012-12-05 東レ株式会社 微多孔ポリプロピレンフィルムおよびその製造方法
CN101275002B (zh) * 2008-05-16 2011-09-28 北京化工大学 聚丙烯发泡开孔材料及其制备工艺
WO2013137301A1 (ja) * 2012-03-13 2013-09-19 三菱レイヨン株式会社 樹脂組成物発泡体およびその製造方法
JP6286363B2 (ja) * 2012-11-27 2018-02-28 株式会社カネカ ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体ならびにそれらの製造方法
CN103509203B (zh) * 2013-09-24 2015-11-18 无锡会通新材料有限公司 一种增强的聚丙烯发泡珠粒的制备方法
CN104558821B (zh) * 2013-10-25 2017-08-11 中国石油化工股份有限公司 一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其应用
CN105566751B (zh) * 2014-11-10 2018-01-09 青岛海信模具有限公司 一种高结晶性聚丙烯发泡母粒及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI634142B (zh) 2018-09-01
JP2019147959A (ja) 2019-09-05
TW201813998A (zh) 2018-04-16
JP2018059088A (ja) 2018-04-12
CN107880401A (zh) 2018-04-06
US20180094111A1 (en) 2018-04-05
KR20190135959A (ko) 2019-12-09
EP3300871A1 (en) 2018-04-04
KR102054046B1 (ko) 2019-12-09
KR20180036513A (ko) 2018-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6514748B2 (ja) リニアポリプロピレン試料及びフォームおよびその調製方法
EP3290467B1 (en) Polypropylene foams and processes of making
EP1676874B1 (en) Foamed polypropylene with improved cell structure.
US20050165165A1 (en) Foamable composition using recycled or offgrade polypropylene
KR20160101057A (ko) 중합체 포움
EP3562873B1 (en) Low emission polypropylene foam sheets
US20200079944A1 (en) Composition, pellet, and processes of making polypropylene foams
EP3650492A1 (en) Olefinic thermoplastic elastomer foamed particles
US8410187B2 (en) Polyvinylidene fluoride resin expanded beads, and molded articles of polyvinylidene fluoride resin expanded beads
TWI801616B (zh) 製備聚丙烯發泡體之組成物、微粒及製程
JP2010180295A (ja) 摩擦音の発生が抑制されたポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子
JP4940688B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法
JP4329986B2 (ja) 衝撃吸収材
EP4417643A1 (en) Polypropylene resin foam particles
JP5248939B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡粒子
JP7219001B2 (ja) 緩衝材
JP2000319439A (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体及び建築用断熱材
CN118027557A (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
Sipaut et al. Swell ratio parameter for prediction of chemically crosslinked low density polyethylene foam expansion characteristics
JPH0739499B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子
JP2015168780A (ja) ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子、及び型内発泡成形体

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180717

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181016

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190412

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6514748

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees