JP6845426B2 - Foam molding resin, foam molding and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、発泡成形用樹脂、発泡成形体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a foam molding resin, a foam molded product, and a method for producing the same.
発泡ブロー成形品として、例えば自動車のインストルメントパネル内に取り付けられる各種空調ダクトが知られている。これら空調ダクトには、発泡した樹脂材料を成形した発泡ダクトが広く用いられている。発泡ダクトは、軽量であり、例えばポリオレフィン系樹脂などの樹脂材料に発泡剤を加えて溶融混練し、押出機のダイから押出される発泡パリソンをブロー成形することにより容易に製造することが出来る。 As a foam blow molded product, for example, various air conditioning ducts installed in an instrument panel of an automobile are known. Foam ducts formed by molding a foamed resin material are widely used for these air conditioning ducts. The foam duct is lightweight and can be easily manufactured by adding a foaming agent to a resin material such as a polyolefin resin, melt-kneading the duct, and blow-molding the foamed parison extruded from the die of the extruder.
発泡ブロー成形品に用いられる樹脂材料としては、ポリオレフィン系樹脂が広く用いられており、中でもポリプロピレン系樹脂が一般的である（特許文献１）。 As a resin material used for foam blow molded products, polyolefin-based resins are widely used, and polypropylene-based resins are particularly common (Patent Document 1).
特許文献１には、プロピレン単独重合体からなる発泡主材と、ブロックポリプロピレンからなる希釈材と、ポリエチレン系エラストマーからなる改質材を混合した混合樹脂に発泡剤を添加し、ブロー成形した自動車用ダクトが開示されている。 In Patent Document 1, a foaming agent is added to a mixed resin obtained by mixing a foaming main material made of a propylene homopolymer, a diluent made of block polypropylene, and a modifier made of a polyethylene-based elastomer, and blow-molded for automobiles. The duct is disclosed.
ところで、本発明者が、特許文献１に開示されている混合樹脂の発泡成形性について詳細に検討したところ、混合樹脂中の発泡主材の含有量が８０質量部以上である場合には発泡成形性が良好であるが、発泡主材の含有量が８０質量部未満になると、発泡主材の含有量の低減に伴って発泡成形性が急激に損なわれることが分かった。 By the way, when the present inventor has examined in detail the foam moldability of the mixed resin disclosed in Patent Document 1, when the content of the foam main material in the mixed resin is 80 parts by mass or more, foam molding is performed. Although the properties are good, it has been found that when the content of the foamed main material is less than 80 parts by mass, the foam moldability is sharply impaired as the content of the foamed main material is reduced.
一方、混合樹脂中の発泡主材の含有量が多すぎる場合には、低温耐衝撃性が低下するために、輸送時などにダクトが破損する虞があることが分かった。 On the other hand, it has been found that when the content of the foamed main material in the mixed resin is too large, the low temperature impact resistance is lowered, so that the duct may be damaged during transportation or the like.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、発泡成形性及び低温耐衝撃性に優れた発泡成形用樹脂を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a resin for foam molding having excellent foam moldability and low temperature impact resistance.
本発明によれば、成分Ａと、成分Ｂと、成分Ｃを含有し、前記成分Ａは、長鎖分岐ホモポリプロピレンであり、前記成分Ｂは、長鎖分岐ブロックポリプロピレンであり、前記成分Ｃは、ポリエチレン系エラストマーであり、前記成分Ａ〜Ｃの合計を１００質量部としたとき、前記成分Ａの含有量が２０〜７０質量部であり、前記成分Ｂの含有量が２０〜７０質量部であり、前記成分Ｃの含有量が１〜２０質量部である、発泡成形用樹脂が提供される。 According to the present invention, the component A, the component B, and the component C are contained, the component A is a long-chain branched homopolypropylene, the component B is a long-chain branched block polypropylene, and the component C is a long-chain branched block polypropylene. , Polyethylene-based elastomer, when the total of the components A to C is 100 parts by mass, the content of the component A is 20 to 70 parts by mass, and the content of the component B is 20 to 70 parts by mass. Provided is a foam molding resin having a content of the component C of 1 to 20 parts by mass.
本発明者は鋭意検討を行ったところ、上記成分Ａ〜Ｃを特定の割合で配合することによって、発泡成形性及び低温耐衝撃性を向上させることができることを見出し、本発明の完成に到った。 As a result of diligent studies, the present inventor has found that foam moldability and low-temperature impact resistance can be improved by blending the above components A to C in a specific ratio, leading to the completion of the present invention. It was.
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記成分Ａ〜Ｃの合計を１００質量部としたとき、前記成分Ａの含有量が４０〜５０質量部であり、前記成分Ｂの含有量が４０〜６０質量部であり、前記成分Ｃの含有量が５〜１０質量部である。
好ましくは、前記長鎖分岐ホモポリプロピレンは、過酸化物変性長鎖分岐ホモポリプロピレンであり、前記長鎖分岐ブロックポリプロピレンは、重合型長鎖分岐ブロックポリプロピレンである。
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be illustrated. The embodiments shown below can be combined with each other.
Preferably, when the total of the components A to C is 100 parts by mass, the content of the component A is 40 to 50 parts by mass, the content of the component B is 40 to 60 parts by mass, and the component is The content of C is 5 to 10 parts by mass.
Preferably, the long-chain branched homopolypropylene is a peroxide-modified long-chain branched homopolypropylene, and the long-chain branched block polypropylene is a polymerized long-chain branched block polypropylene.
本発明の別の観点によれば、上記記載の発泡成形用樹脂と発泡剤を発泡押出機内で溶融混練してなる発泡樹脂を前記発泡押出機から押し出して発泡パリソンを形成し、前記発泡パリソンを成形して発泡成形体を得る工程を備える、発泡成形体の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the foamed resin obtained by melt-kneading the above-mentioned foam molding resin and foaming agent in a foam extruder is extruded from the foam extruder to form a foamed parison, and the foamed parison is formed. Provided is a method for producing a foamed molded product, which comprises a step of molding to obtain a foamed molded product.
本発明のさらに別の観点によれば、上記記載の発泡成形用樹脂を用いて形成される発泡成形体であって、環境温度−１０℃で５００ｇ球を落とした際の落球破損高さが４０ｃｍ以上である、発泡成形体が提供される。 According to still another aspect of the present invention, it is a foam molded product formed by using the above-mentioned foam molding resin, and the height of ball drop breakage when a 500 g ball is dropped at an ambient temperature of −10 ° C. is 40 cm. The foam molded product described above is provided.
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The various features shown in the embodiments shown below can be combined with each other. In addition, the invention is independently established for each feature.
１．発泡成形用樹脂
本発明の一実施形態の発泡成形用樹脂は、成分Ａと、成分Ｂと、成分Ｃを含有する。以下、各成分について詳細に説明する。以下の説明では、ポリプロピレンをＰＰ、ポリエチレンをＰＥ、エチレンプロピレンゴムをＥＰＲと表記する。
1. 1. Foam Molding Resin The foam molding resin of the embodiment of the present invention contains component A, component B, and component C. Hereinafter, each component will be described in detail. In the following description, polypropylene is referred to as PP, polyethylene is referred to as PE, and ethylene propylene rubber is referred to as EPR.
＜成分Ａ：長鎖分岐ホモＰＰ＞
成分Ａは、長鎖分岐ホモＰＰである。長鎖分岐ホモＰＰは、長鎖分岐構造を有するホモＰＰであり、発泡成形性に優れているが、低温耐衝撃性が低いという特徴を有している。長鎖分岐ホモＰＰは、重量平均分岐指数ｇが０．９以下であることが好ましい。
<Component A: Long-chain branched homo PP>
Component A is a long-chain branched homo-PP. The long-chain branched homo-PP is a homo-PP having a long-chain branched structure, and has excellent foam moldability but low low-temperature impact resistance. The long-chain branched homo-PP preferably has a weight average branching index g of 0.9 or less.
長鎖分岐ホモＰＰのＭＴ（メルトテンション）は、１００〜５００ｍＮが好ましく、具体的には例えば、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００ｍＮであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。 The MT (melt tension) of the long-chain branched homo-PP is preferably 100 to 500 mN, and specifically, for example, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 mN, and the numerical values exemplified here. It may be within the range between any two of.
長鎖分岐ホモＰＰのＭＦＲ（メルトフローレイト）は、０．５〜７（ｇ／１０分）が好ましく、具体的には例えば、０．５、１、２、３、４、５、６、７（ｇ／１０分）であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。 The MFR (melt flow rate) of the long-chain branched homo-PP is preferably 0.5 to 7 (g / 10 minutes), and specifically, for example, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, It is 7 (g / 10 minutes), and may be within the range between any two of the numerical values exemplified here.
長鎖分岐ホモＰＰは、過酸化物変性によって形成されたもの（つまり、過酸化物変性長鎖分岐ホモＰＰ）であるが好ましい。過酸化物変性とは、直鎖ホモＰＰと過酸化物の混合物を二軸混練機で溶融押出することによって長鎖分岐を形成することを意味する。 The long-chain branched homo-PP is preferably one formed by peroxide modification (that is, peroxide-modified long-chain branched homo PP). Peroxide modification means forming a long-chain branch by melt-extruding a mixture of linear homo-PP and peroxide with a twin-screw kneader.
成分Ａ〜Ｃの合計を１００質量部としたとき、成分Ａの含有量は、２０〜７０質量部であり、４０〜５０質量部が好ましく、具体的には例えば、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０質量部であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。成分Ａが少なすぎると発泡成形性が不十分になり、成分Ａが多すぎると低温耐衝撃性が不十分になる。 When the total of the components A to C is 100 parts by mass, the content of the component A is 20 to 70 parts by mass, preferably 40 to 50 parts by mass, and specifically, for example, 20, 25, 30, 35. , 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 parts by mass, and may be within the range between any two of the numerical values exemplified here. If the amount of component A is too small, the foam moldability becomes insufficient, and if the amount of component A is too large, the low temperature impact resistance becomes insufficient.
＜成分Ｂ：長鎖分岐ブロックＰＰ＞
成分Ｂは、長鎖分岐ブロックＰＰである。長鎖分岐ブロックＰＰは、長鎖分岐構造を有するブロックＰＰである。長鎖分岐ブロックＰＰは、通常、ゴム成分を含有しており、長鎖分岐ホモＰＰと比べて、発泡成形性が劣るが、低温耐衝撃性が高いという特徴を有する。ブロックＰＰは、ホモＰＰブロック中にＰＥブロック及びＥＰＲブロックが分散されたブロック共重合体である。
<Component B: Long chain branch block PP>
Component B is a long-chain branched block PP. The long-chain branched block PP is a block PP having a long-chain branched structure. The long-chain branched block PP usually contains a rubber component, and is inferior in foam moldability to the long-chain branched homo PP, but has a feature of high low-temperature impact resistance. Block PP is a block copolymer in which PE blocks and EPR blocks are dispersed in a homo PP block.
特許文献１では、長鎖分岐ホモＰＰと直鎖ブロックＰＰを含む発泡樹脂が用いられているが、このような配合では、直鎖ブロックＰＰの割合を増やすと低温耐衝撃性は向上するが発泡成形性が急激に低下するという問題があった。一方、本実施形態で用いる長鎖分岐ブロックＰＰは、直鎖ブロックＰＰに比べて、発泡成形性の低下の程度が小さいために、長鎖分岐ブロックＰＰを添加することによって発泡成形性の低下を抑制しつつ低温耐衝撃性を高めることが可能になっている。 In Patent Document 1, a foamed resin containing a long-chain branched homo-PP and a linear block PP is used. In such a formulation, increasing the proportion of the linear block PP improves low-temperature impact resistance but foams. There is a problem that the moldability drops sharply. On the other hand, since the long-chain branched block PP used in the present embodiment has a smaller degree of decrease in foam moldability than the linear block PP, the addition of the long-chain branched block PP reduces the foam moldability. It is possible to improve low temperature impact resistance while suppressing it.
長鎖分岐ブロックＰＰは、重量平均分岐指数ｇが０．９以下であることが好ましい。 The long chain branch block PP preferably has a weight average branch index g of 0.9 or less.
長鎖分岐ブロックＰＰのＭＴ（メルトテンション）は、５０〜５００ｍＮが好ましく、具体的には例えば、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００ｍＮであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。 The MT (melt tension) of the long-chain branched block PP is preferably 50 to 500 mN, and specifically, for example, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 mN. It may be within the range between any two of the given numerical values.
長鎖分岐ブロックＰＰのＭＦＲ（メルトフローレイト）は、１〜７（ｇ／１０分）が好ましく、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７ｇ／１０分）であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。 The MFR (melt flow rate) of the long-chain branched block PP is preferably 1 to 7 (g / 10 minutes), specifically, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 g / 10 minutes). Yes, it may be within the range between any two of the numerical values exemplified here.
長鎖分岐ブロックＰＰは、マクロマー共重合によって生成されたホモＰＰとエチレンとを重合させることによって生成したもの（つまり、重合型長鎖分岐ブロックＰＰ）であることが好ましい。マクロマー共重合は第１反応（プロピレンモノマーの重合によるプロピレンマクロマーの生成（プロピレンが複数個反応した物質））と第２反応（プロピレンモノマーとプロピレンマクロマーの重合）で構成されている。第２反応ではプロピレンモノマー同士は直鎖状に反応しており、その直鎖の側面にプロピレンマクロマーが反応し長鎖分岐となっている。マクロマー共重合によって得られたホモＰＰとエチレンとを重合させることで、ＰＰの一部とエチレンが重合しＥＰＲが発生するため、過酸化物変性長鎖分岐ホモＰＰに比べ、低温耐衝撃性が高い。また、過酸化物を使用していないため、リサイクル時のＭＦＲ、ＭＴの変化が過酸化物変性長鎖分岐ホモＰＰに比べ小さい。 The long-chain branched block PP is preferably one produced by polymerizing homo-PP produced by macromer copolymerization with ethylene (that is, a polymerized long-chain branched block PP). The macromer copolymerization is composed of a first reaction (formation of propylene macromer by polymerization of propylene monomer (a substance in which a plurality of propylene reacts)) and a second reaction (polymerization of propylene monomer and propylene macromer). In the second reaction, the propylene monomers react linearly with each other, and propylene macromer reacts on the side surface of the linear chain to form a long-chain branch. By polymerizing homo-PP obtained by macromer copolymerization with ethylene, a part of PP and ethylene are polymerized to generate EPR, so that the low-temperature impact resistance is higher than that of peroxide-modified long-chain branched homo-PP. high. Moreover, since peroxide is not used, changes in MFR and MT during recycling are smaller than those of peroxide-modified long-chain branched homo-PP.
成分Ａ〜Ｃの合計を１００質量部としたとき、成分Ｂの含有量は、２０〜７０質量部であり、４０〜６０質量部が好ましく、具体的には例えば、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０質量部であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。成分Ｂが少なすぎると低温耐衝撃性が不十分になり、成分Ｂが多すぎると発泡成形性が不十分になる。 When the total of the components A to C is 100 parts by mass, the content of the component B is 20 to 70 parts by mass, preferably 40 to 60 parts by mass, and specifically, for example, 20, 25, 30, 35. , 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 parts by mass, and may be within the range between any two of the numerical values exemplified here. If the amount of component B is too small, the low temperature impact resistance becomes insufficient, and if the amount of component B is too large, the foam moldability becomes insufficient.
＜成分Ｃ：ＰＥ系エラストマー＞
成分Ｃは、ＰＥ系エラストマーである。ＰＥ系エラストマーは、ＰＥ系樹脂のマトリックス中にオレフィン系ゴムを微分散させたものであり、ＰＰ系樹脂との相溶性に優れ、樹脂材料にゴム弾性を付与して耐衝撃性を改善することができるという特徴を有する。ＰＰ系樹脂に加えて、ＰＥ系エラストマーを併用することで、耐衝撃性を改善し、発泡成形性と耐衝撃性を両立させるようにしている。
<Component C: PE-based elastomer>
Component C is a PE-based elastomer. The PE-based elastomer is a material in which olefin-based rubber is finely dispersed in a matrix of PE-based resin, has excellent compatibility with PP-based resin, and imparts rubber elasticity to the resin material to improve impact resistance. It has the feature of being able to. By using a PE-based elastomer in combination with the PP-based resin, the impact resistance is improved so that both foam moldability and impact resistance can be achieved at the same time.
ＰＥ系エラストマーのＭＴは、１０〜１００ｍＮが好ましく、具体的には例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００ｍＮであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。 The MT of the PE-based elastomer is preferably 10 to 100 mN, specifically, for example, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mN, and any two of the numerical values exemplified here. It may be within the range between the two.
ＰＥ系エラストマーのＭＦＲは、０．１〜５（ｇ／１０分）が好ましく、具体的には例えば、０．１、０．５、１、２、３、４、５（ｇ／１０分）であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。 The MFR of the PE-based elastomer is preferably 0.1 to 5 (g / 10 minutes), and specifically, for example, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5 (g / 10 minutes). It may be within the range between any two of the numerical values exemplified here.
成分Ａ〜Ｃの合計を１００質量部としたとき、成分Ｃの含有量は、１〜２０質量部であり、５〜１０質量部が好ましく、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０質量部であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。成分Ｃの含有量が５質量部以上である場合には、耐衝撃性の改善効果が特に顕著である。ＰＥ系エラストマーの割合が多ければ多いほど耐衝撃性改善には有利であるが、ＰＥ系エラストマーの割合が多くなりすぎると、相対的にＰＰ系樹脂の割合が低下して、発泡成形性等、ＰＰ系樹脂が有する優れた物性を維持することが難しくなる。そのような観点から、ＰＥ系エラストマーの割合は、１０質量％以下とすることが好ましい。すなわち、ＰＥ系エラストマーの割合は、５〜１０質量％とすることが好ましい。 When the total of the components A to C is 100 parts by mass, the content of the component C is 1 to 20 parts by mass, preferably 5 to 10 parts by mass, and specifically, for example, 1, 2, 3, 4 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 parts by mass, and the range between any two of the numerical values exemplified here. It may be inside. When the content of the component C is 5 parts by mass or more, the effect of improving the impact resistance is particularly remarkable. The larger the proportion of PE-based elastomer, the more advantageous for improving impact resistance. However, if the proportion of PE-based elastomer is too large, the proportion of PP-based resin is relatively reduced, resulting in foam moldability and the like. It becomes difficult to maintain the excellent physical properties of the PP resin. From such a viewpoint, the ratio of the PE-based elastomer is preferably 10% by mass or less. That is, the proportion of the PE-based elastomer is preferably 5 to 10% by mass.
２．発泡成形体の製造方法
本発明の一実施形態の発泡成形体の製造方法は、上記記載の発泡成形用樹脂と発泡剤を発泡押出機内で溶融混練してなる発泡樹脂を前記発泡押出機から押し出して発泡パリソンを形成し、前記発泡パリソンを成形して発泡成形体を得る工程を備える。
2. Method for Producing Foam Mold In the method for producing a foam molded product according to an embodiment of the present invention, the foam resin obtained by melt-kneading the foam molding resin and the foaming agent described above in a foam extruder is extruded from the foam extruder. A step of forming a foamed parison and molding the foamed parison to obtain a foamed molded product is provided.
本実施形態の方法は、例えば、図１に例示される発泡成形機１を用いて実施可能である。発泡成形機１は、樹脂供給装置２と、ヘッド１８と、分割金型１９を備える。樹脂供給装置２は、ホッパー１２と、押出機１３と、インジェクタ１６と、アキュームレータ１７を備える。押出機１３とアキュームレータ１７は、連結管２５を介して連結される。アキュームレータ１７とヘッド１８は、連結管２７を介して連結される。
以下、各構成について詳細に説明する。
The method of this embodiment can be carried out using, for example, the foam molding machine 1 illustrated in FIG. The foam molding machine 1 includes a resin supply device 2, a head 18, and a split mold 19. The resin supply device 2 includes a hopper 12, an extruder 13, an injector 16, and an accumulator 17. The extruder 13 and the accumulator 17 are connected via a connecting pipe 25. The accumulator 17 and the head 18 are connected via a connecting pipe 27.
Hereinafter, each configuration will be described in detail.
＜ホッパー１２，押出機１３＞
ホッパー１２は、原料樹脂１１を押出機１３のシリンダ１３ａ内に投入するために用いられる。原料樹脂１１の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂は、上記の記載の発泡成形用樹脂である。バージン樹脂のみを用いて成形する場合であれば、上記の記載の発泡成形用樹脂に、必要に応じて改質材を加える。回収樹脂材料を用いる場合には、粉砕された回収樹脂材料にバージン樹脂を所定割合に加える。バージン樹脂は、原料樹脂１１中の質量割合が例えば１０〜３０％になるように添加することができる。
<Hopper 12, extruder 13>
The hopper 12 is used to put the raw material resin 11 into the cylinder 13a of the extruder 13. The form of the raw material resin 11 is not particularly limited, but is usually in the form of pellets. The raw material resin is the foam molding resin described above. In the case of molding using only the virgin resin, a modifier is added to the foam molding resin described above, if necessary. When the recovered resin material is used, virgin resin is added to the crushed recovered resin material in a predetermined ratio. The virgin resin can be added so that the mass ratio in the raw material resin 11 is, for example, 10 to 30%.
原料樹脂１１は、ホッパー１２からシリンダ１３ａ内に投入された後、シリンダ１３ａ内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ１３ａ内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ１３ａの先端に向けて搬送される。スクリューは、シリンダ１３ａ内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら搬送する。スクリューの基端にはギア装置が設けられており、ギア装置によってスクリューが回転駆動される。シリンダ１３ａ内に配置されるスクリューの数は、１本でもよく、２本以上であってもよい。 The raw material resin 11 is charged into the cylinder 13a from the hopper 12 and then heated in the cylinder 13a to be melted into a molten resin. Further, it is conveyed toward the tip of the cylinder 13a by the rotation of the screw arranged in the cylinder 13a. The screw is arranged in the cylinder 13a, and the molten resin is kneaded and conveyed by its rotation. A gear device is provided at the base end of the screw, and the screw is rotationally driven by the gear device. The number of screws arranged in the cylinder 13a may be one or two or more.
＜インジェクタ１６＞
シリンダ１３ａには、シリンダ１３ａ内に発泡剤を注入するためのインジェクタ１６が設けられる。インジェクタ１６から注入される発泡剤は、物理発泡剤、化学発泡剤、及びその混合物が挙げられるが、物理発泡剤が好ましい。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、及びブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、さらにはそれらの超臨界流体を用いることができる。これらの中で、発泡剤としては、空気、炭酸ガス、または窒素ガスを用いることが好ましい。これらを用いることで有機物の混入を防ぐことができ、耐久性等の低下を抑制することが出来る。超臨界流体を用いることで、均一且つ確実に発泡することができる。超臨界流体としては、二酸化炭素、窒素などを用いて作ることが好ましく、窒素であれば臨界温度−１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上、二酸化炭素であれば臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすることにより得られる。化学発泡剤としては、酸（例：クエン酸又はその塩）と塩基（例：重曹）との化学反応により炭酸ガスを発生させるものが挙げられる。化学発泡剤は、インジェクタ１６から注入する代わりに、ホッパー１２から投入してもよい。
<Injector 16>
The cylinder 13a is provided with an injector 16 for injecting a foaming agent into the cylinder 13a. Examples of the foaming agent injected from the injector 16 include a physical foaming agent, a chemical foaming agent, and a mixture thereof, and a physical foaming agent is preferable. As the physical foaming agent, inorganic physical foaming agents such as air, carbon dioxide, nitrogen gas, and water, organic physical foaming agents such as butane, pentane, hexane, dichloromethane, and dichloroethane, and their supercritical fluids are used. be able to. Among these, it is preferable to use air, carbon dioxide gas, or nitrogen gas as the foaming agent. By using these, it is possible to prevent the mixing of organic substances and suppress the deterioration of durability and the like. By using a supercritical fluid, foaming can be performed uniformly and reliably. As the supercritical fluid, it is preferable to use carbon dioxide, nitrogen, etc., for nitrogen, the critical temperature is -149.1 ° C, the critical pressure is 3.4 MPa or more, and for carbon dioxide, the critical temperature is 31 ° C, the critical pressure. It is obtained by setting the pressure to 7.4 MPa or more. Examples of the chemical foaming agent include those that generate carbon dioxide gas by a chemical reaction between an acid (eg, citric acid or a salt thereof) and a base (eg, baking soda). The chemical foaming agent may be injected from the hopper 12 instead of being injected from the injector 16.
＜アキュームレータ１７、ヘッド１８＞
原料樹脂と発泡剤が溶融混練されてなる発泡樹脂は、シリンダ１３ａの樹脂押出口から押し出され、連結管２５を通じてアキュームレータ１７内に注入される。アキュームレータ１７は、シリンダ１７ａとその内部で摺動可能なピストン１７ｂを備えており、シリンダ１７ａ内に発泡樹脂が貯留可能になっている。そして、シリンダ１７ａ内に発泡樹脂が所定量貯留された後にピストン１７ｂを移動させることによって、連結管２７を通じて発泡樹脂をヘッド１８内に設けられたスリットから押し出して垂下させて発泡パリソン２３を形成する。発泡パリソン２３の形状は、特に限定されず、円筒状であってもよく、シート状であってもよい。発泡パリソン２３の押出速度は、例えば７００ｋｇ／時以上とする。なお、アキュームレータ１７は、ヘッド１８に内蔵することもでき、ピストン１７ｂを鉛直方向に押し下げるものであってもよい。
<Accumulator 17, head 18>
The foamed resin obtained by melt-kneading the raw material resin and the foaming agent is extruded from the resin extrusion port of the cylinder 13a and injected into the accumulator 17 through the connecting pipe 25. The accumulator 17 includes a cylinder 17a and a piston 17b slidable inside the cylinder 17a, so that foamed resin can be stored in the cylinder 17a. Then, by moving the piston 17b after a predetermined amount of the foamed resin is stored in the cylinder 17a, the foamed resin is pushed out from the slit provided in the head 18 through the connecting pipe 27 and hung down to form the foamed parison 23. .. The shape of the foamed parison 23 is not particularly limited, and may be cylindrical or sheet-shaped. The extrusion speed of the foamed parison 23 is, for example, 700 kg / hour or more. The accumulator 17 may be built in the head 18 and may push down the piston 17b in the vertical direction.
＜分割金型１９＞
発泡パリソン２３は、一対の分割金型１９間に導かれる。分割金型１９を用いて発泡パリソン２３の成形を行うことによって発泡成形体が得られる。分割金型１９を用いた成形の方法は特に限定されず、分割金型１９のキャビティ内にエアを吹き込んで成形を行うブロー成形であってもよく、分割金型１９のキャビティの内面からキャビティ内を減圧して発泡パリソン２３の成形を行う真空成形であってもよく、その組み合わせであってもよい。ブロー成形の場合、エアは、例えば０．０５〜０．１５ＭＰａの圧力範囲で吹き込む。
<Split mold 19>
The foamed parison 23 is guided between a pair of split molds 19. A foamed molded product is obtained by molding the foamed parison 23 using the split mold 19. The molding method using the split mold 19 is not particularly limited, and may be blow molding in which air is blown into the cavity of the split mold 19 to perform molding, from the inner surface of the cavity of the split mold 19 to the inside of the cavity. May be vacuum forming, or a combination thereof may be used, in which the foamed parison 23 is formed by reducing the pressure. In the case of blow molding, air is blown in a pressure range of, for example, 0.05 to 0.15 MPa.
成形後に、冷えて固化した樹脂材料における完成品以外の部分を粉砕して回収樹脂材料とし、再度、発泡成形体の製造に用いることができる。 After molding, a portion of the resin material that has been cooled and solidified other than the finished product is crushed to obtain a recovered resin material, which can be used again for manufacturing a foam molded product.
３．発泡成形体
発泡成形体の一例は、図２に示すような発泡ダクト１０である。発泡ダクト１０は、エアコンユニット（図示省略）より供給される空調エアを内部の流路により流通させ、所望の部位に通風させるように構成される。なお、発泡ダクト１０の形状としては、図２に示すものに限定されず、用途や設置場所等に応じて任意の形状とすることが出来る。
3. 3. Foam Molded Product An example of a foamed molded product is a foam duct 10 as shown in FIG. The foam duct 10 is configured so that the conditioned air supplied from the air conditioner unit (not shown) is circulated through an internal flow path and ventilated to a desired portion. The shape of the foam duct 10 is not limited to that shown in FIG. 2, and can be any shape depending on the application, installation location, and the like.
本実施形態の発泡ダクト１０は、押出機のダイから発泡樹脂を押出すことによって形成した発泡パリソンを金型で挟んでブロー成形することにより得られる。なお、ブロー成形直後のダクトは、両端が閉じた状態となっており、ブロー成形後のトリミングによって両端が切断されて開口形状にされる。 The foam duct 10 of the present embodiment is obtained by sandwiching a foam parison formed by extruding a foam resin from a die of an extruder with a mold and blow molding. The duct immediately after blow molding is in a state where both ends are closed, and both ends are cut by trimming after blow molding to form an opening shape.
本実施形態の発泡ダクト１０は、管壁が発泡層によって構成される中空の発泡樹脂成形品からなる。発泡層が独立気泡構造を有する構成とすることにより、軽量で断熱性に優れたダクトとすることが出来る。独立気泡構造とは、複数の独立した気泡セルを有する構造であり、少なくとも独立気泡率が７０％以上のものを意味する。こうした構成により、発泡ダクト１０内に冷房の空気を流通させた場合であっても、結露が発生する可能性をほとんどなくすことが出来る。 The foam duct 10 of the present embodiment is made of a hollow foam resin molded product whose pipe wall is composed of a foam layer. By adopting a structure in which the foam layer has a closed cell structure, a duct that is lightweight and has excellent heat insulating properties can be obtained. The closed cell structure is a structure having a plurality of independent cell cells, and means a structure having a closed cell ratio of at least 70% or more. With such a configuration, even when the cooling air is circulated in the foam duct 10, the possibility of dew condensation can be almost eliminated.
前述のように、本実施形態の発泡ダクト１０においては、成分Ａ〜Ｃを特定比率で含有する混合樹脂を用いて形成されているので、発泡成形性と耐衝撃性を両立することが可能であり、例えば発泡倍率２．５倍（２〜３倍）、平均肉厚２ｍｍ（１．５〜２．５ｍｍ）の発泡ダクトを成形することが可能である。 As described above, since the foam duct 10 of the present embodiment is formed by using a mixed resin containing components A to C in a specific ratio, it is possible to achieve both foam moldability and impact resistance. Yes, for example, it is possible to form a foam duct having a foaming magnification of 2.5 times (2 to 3 times) and an average wall thickness of 2 mm (1.5 to 2.5 mm).
１．発泡ダクトの製造
図１に示す発泡成形機１を用いて、発泡ダクト１０を作製した。押出機１３のシリンダ１３ａの内径は５０ｍｍであり、Ｌ／Ｄ＝３４であった。原料樹脂には、表１に示す成分Ａ〜Ｃ及び直鎖ブロックＰＰを表１に示す配合比率（質量部）で含有するものを用いた。また、樹脂１００質量部に対して、核剤として２０ｗｔ％の炭酸水素ナトリウム系発泡剤を含むＬＤＰＥベースマスターバッチ（大日精化工業株式会社製、商品名「ファインセルマスターＰ０２１７Ｋ」）を１．０重量部、及び着色剤として４０ｗｔ％のカーボンブラックを含むＬＬＤＰＥベースマスターバッチ１．０重量部を添加した。発泡パリソン２３の温度が１９０〜２００℃になるように各部位の温度制御を行った。スクリューの回転数は、６０ｒｍｍとし、押出量は、２０ｋｇ／ｈｒとした。発泡剤は、Ｎ２ガスを用い、インジェクタ１６を介して注入した。注入量は、０．４［ｗｔ．％］（Ｎ２注入量／樹脂押出量）とした。発泡パリソン２３は、厚さが２ｍｍになるようにヘッド１８の制御を行った。
1. 1. Production of Foam Duct A foam duct 10 was produced using the foam molding machine 1 shown in FIG. The inner diameter of the cylinder 13a of the extruder 13 was 50 mm, and L / D = 34. As the raw material resin, those containing the components A to C shown in Table 1 and the linear block PP in the blending ratio (parts by mass) shown in Table 1 were used. Further, 1.0 is an LDPE-based masterbatch (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., trade name "Finecell Master P0217K") containing 20 wt% sodium hydrogencarbonate foaming agent as a nucleating agent with respect to 100 parts by mass of resin. 1.0 parts by weight and 1.0 part by weight of the LLDPE base masterbatch containing 40 wt% carbon black as a colorant were added. The temperature of each part was controlled so that the temperature of the foamed parison 23 was 190 to 200 ° C. The rotation speed of the screw was 60 rmm, and the extrusion rate was 20 kg / hr. The foaming agent was injected through the injector 16 using N 2 gas. The injection volume is 0.4 [wt. %] (N 2 injection amount / resin extrusion amount). The foamed parison 23 controlled the head 18 so that the thickness was 2 mm.
以上の条件で形成された発泡パリソン２３を分割金型１９の間に配置した後に、分割金型１９の型締めを行って発泡ダクト１０を得た。 After arranging the foamed parison 23 formed under the above conditions between the split dies 19, the split dies 19 were molded to obtain a foam duct 10.
２．評価
作製した発泡ダクトについて、発泡倍率保持率及び低温耐衝撃性を以下の方法で評価した。
2. Evaluation The foaming duct that was produced was evaluated for its foaming ratio retention rate and low-temperature impact resistance by the following methods.
＜発泡倍率保持率＞
発泡倍率保持率は、以下の式に基づいて算出した。比較例１での発泡倍率を基準としたのは、比較例１では、発泡成形性が優れている樹脂であるＷＢ１４０の割合が１００％であるからである。発泡倍率保持率が９０％以上である場合を○、９０％未満である場合を×とした。
<Effervescence magnification retention rate>
The foaming ratio retention rate was calculated based on the following formula. The reason why the foaming ratio in Comparative Example 1 was used as a reference is that in Comparative Example 1, the ratio of WB140, which is a resin having excellent foamability, is 100%. The case where the foaming ratio retention rate was 90% or more was evaluated as ◯, and the case where the foaming ratio was less than 90% was evaluated as x.
（式１）発泡倍率保持率［％］＝｛（各実施例・比較例での発泡倍率）÷（比較例１での発泡倍率）｝×１００ (Equation 1) Foaming magnification retention rate [%] = {(foaming magnification in each Example / Comparative Example) ÷ (foaming magnification in Comparative Example 1)} × 100
＜低温耐衝撃性＞
低温耐衝撃性の試験は、発泡ダクト１０に対して、環境温度−１０℃にて５００ｇ球を落下させることによって行った。落球破損高さが４０ｃｍ未満である場合を×、４０ｃｍ以上である場合を○とした。
<Low temperature impact resistance>
The low temperature impact resistance test was carried out by dropping a 500 g ball onto the foam duct 10 at an environmental temperature of −10 ° C. When the height of the falling ball was less than 40 cm, it was evaluated as x, and when it was 40 cm or more, it was evaluated as ◯.
表１中の各成分の詳細は、以下の通りである。
・長鎖分岐ホモＰＰ ：ボレアリス社製、商品名ＷＢ１４０（過酸化物変性によって長鎖分岐構造を導入、ＭＴが２３９．４ｍＮ、ＭＦＲが１．６２ｇ／１０分）
・長鎖分岐ホモＰＰ ：カネカ製、商品名ＳＬＢ０４７Ｎ（過酸化物変性によって長鎖分岐構造を導入、ＭＴが２００ｍＮ、ＭＦＲが１．２ｇ／１０分）
・長鎖分岐ブロックＰＰ：日本ポリプロ製、商品名ＥＸ６０００（重合時に長鎖分岐構造を導入、ＭＴが１４４．４ｍＮ、ＭＦＲが２．１２ｇ／１０分）
・ＰＥ系エラストマー（ＴＰＥ）：三井化学製、商品名ＤＦ６０５（ＭＴが３１．６ｍＮ、ＭＦＲが０．４７ｇ／１０分）
・直鎖ブロックＰＰ：日本ポリプロ製、商品名ＢＣ４ＢＳＷ（ＭＴが５．４ｍＮ、ＭＦＲが４．７ｇ／１０分）
Details of each component in Table 1 are as follows.
-Long-chain branched homo PP: manufactured by Borealis, trade name WB140 (introduced long-chain branched structure by peroxide modification, MT is 239.4 mN, MFR is 1.62 g / 10 minutes)
-Long-chain branched homo PP: manufactured by Kaneka, trade name SLB047N (long-chain branched structure introduced by peroxide modification, MT is 200 mN, MFR is 1.2 g / 10 minutes)
-Long chain branch block PP: Made by Japan Polypropylene, trade name EX6000 (Introduced long chain branch structure at the time of polymerization, MT is 144.4 mN, MFR is 2.12 g / 10 minutes)
-PE-based elastomer (TPE): Mitsui Chemicals, trade name DF605 (MT is 31.6 mN, MFR is 0.47 g / 10 minutes)
-Linear block PP: Made by Japan Polypropylene, trade name BC4BSW (MT is 5.4 mN, MFR is 4.7 g / 10 minutes)
ＭＴは、長鎖分岐ホモＰＰ、長鎖分岐ブロックＰＰ及び直鎖ブロックＰＰについては、メルトテンションテスター（株式会社東洋精機製作所製）を用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示すものである。ＭＴは、ＰＥ系エラストマーについては、余熱温度２１０℃の場合の値である。 For MT, a melt tension tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) was used for long-chain branched homo PP, long-chain branched block PP, and linear block PP, with a residual heat temperature of 230 ° C. and an extrusion speed of 5.7 mm / min. It shows the tension when a strand is extruded from an orifice having a diameter of 2.095 mm and a length of 8 mm, and the strand is wound on a roller having a diameter of 50 mm at a winding speed of 100 rpm. MT is a value when the residual heat temperature is 210 ° C. for the PE-based elastomer.
ＭＦＲは、長鎖分岐ホモＰＰ、長鎖分岐ブロックＰＰ及び直鎖ブロックＰＰについては、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定を行った値である。ＭＦＲは、ＰＥ系エラストマーについては、ＪＩＳ Ｋ−６９２２−１に準じて試験温度１９０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定を行った値である。 The MFR is a value obtained by measuring the long-chain branched homo PP, the long-chain branched block PP, and the linear block PP at a test temperature of 230 ° C. and a test load of 2.16 kg according to JIS K-7210. The MFR is a value measured for the PE-based elastomer at a test temperature of 190 ° C. and a test load of 2.16 kg according to JIS K-6922-1.
３．考察
全ての実施例は、成分Ａ〜Ｃの合計を１００質量部としたとき、成分Ａの含有量が２０〜７０質量部であり、成分Ｂの含有量が２０〜７０質量部であり、成分Ｃの含有量が１〜２０質量部であるために、発泡倍率保持率及び低温耐衝撃性が良好であった。
比較例１、３、４、１１、１３、１４は、成分Ｃを含まないために低温耐衝撃性が低かった。
比較例２、１２は、成分Ｂが少なすぎるために、低温耐衝撃性が低かった。
比較例５〜７、１５は、成分Ａが少なすぎるために、発泡倍率保持率が低かった。
比較例８、１６は、成分Ｂの代わりに直鎖ブロックＰＰを含むが、その割合が小さすぎるために、低温耐衝撃性が低かった。
比較例９、１７は、成分Ｂの代わりに直鎖ブロックＰＰを含み、直鎖ブロックＰＰの含有量が２０〜３０質量部という比較的少量であるにも関わらず、発泡倍率保持率が大幅に低下した。
比較例１０は、直鎖ブロックＰＰのみを含み、発泡倍率が極めて小さかった。
3. 3. Discussion In all the examples, when the total of the components A to C is 100 parts by mass, the content of the component A is 20 to 70 parts by mass, the content of the component B is 20 to 70 parts by mass, and the components. Since the C content was 1 to 20 parts by mass, the foaming ratio retention rate and low temperature impact resistance were good.
Comparative Examples 1, 3, 4, 11, 13, and 14 had low low-temperature impact resistance because they did not contain component C.
In Comparative Examples 2 and 12, the low temperature impact resistance was low because the component B was too small.
In Comparative Examples 5 to 7 and 15, the foaming ratio retention rate was low because the amount of component A was too small.
Comparative Examples 8 and 16 contained the linear block PP instead of the component B, but the ratio was too small, so that the low temperature impact resistance was low.
Comparative Examples 9 and 17 contained the linear block PP instead of the component B, and although the content of the linear block PP was a relatively small amount of 20 to 30 parts by mass, the foaming ratio retention rate was significantly large. It has decreased.
Comparative Example 10 contained only the linear block PP, and the foaming ratio was extremely small.
４．長鎖分岐ブロックＰＰを用いることの効果を示す予備実験
ここで、直鎖ブロックＰＰの代わりに長鎖分岐ブロックＰＰを用いることによって、発泡成形性の低下が抑制されることを示す予備実験を示す。
4. Preliminary experiment showing the effect of using the long-chain branched block PP Here, a preliminary experiment showing that the decrease in foamability is suppressed by using the long-chain branched block PP instead of the linear block PP is shown. ..
原料樹脂の組成を表２に示すものに変更した以外は、「１．発泡ダクトの製造」と同様の条件で発泡ダクトを製造し、発泡倍率保持率を算出した。 A foam duct was manufactured under the same conditions as in "1. Manufacture of a foam duct" except that the composition of the raw material resin was changed to that shown in Table 2, and the foaming ratio retention rate was calculated.
表２中の系列Ａ及びＣでは、成分Ａと成分Ｂを併用しており、系列Ｂ及びＤでは、成分Ａと直鎖ブロックＰＰを併用した。系列Ａ及びＢでは、成分ＡとしてＷＢ１４０を用い、系列Ｃ及びＤでは、成分ＡとしてＳＬＢ０４７Ｎを用いた。表２をプロットしたグラフを図３に示す。 In the series A and C in Table 2, the component A and the component B were used in combination, and in the series B and D, the component A and the linear block PP were used in combination. In the series A and B, WB140 was used as the component A, and in the series C and D, SLB047N was used as the component A. A graph plotting Table 2 is shown in FIG.
表２及び図３に示すように、系列Ｂ及びＤでは、成分Ａの割合が７０％にまで減少すると発泡倍率保持率が９０％以下になった。一方、系列Ａ及びＣでは、成分Ａの割合が４０％にまで減少しても発泡倍率保持率は９０％よりも高かった。この結果は、成分Ｂである長鎖分岐ブロックＰＰが、直鎖ブロックＰＰよりも発泡成形性を悪化させる程度が小さいことを示している。 As shown in Table 2 and FIG. 3, in the series B and D, when the ratio of the component A was reduced to 70%, the foaming ratio retention rate became 90% or less. On the other hand, in the series A and C, the foaming ratio retention rate was higher than 90% even when the ratio of the component A was reduced to 40%. This result indicates that the long-chain branched block PP, which is the component B, deteriorates the foam moldability less than the linear block PP.
１ ：発泡成形機
２ ：樹脂供給装置
１０ ：発泡ダクト
１１ ：原料樹脂
１２ ：ホッパー
１３ ：押出機
１３ａ：シリンダ
１６ ：インジェクタ
１７ ：アキュームレータ
１７ａ：シリンダ
１７ｂ：ピストン
１８ ：ヘッド
１９ ：分割金型
２３ ：発泡パリソン
２５ ：連結管
２７ ：連結管
1: Foam molding machine 2: Resin supply device 10: Foam duct 11: Raw material resin 12: Hopper 13: Extruder 13a: Cylinder 16: Injector 17: Accumulator 17a: Cylinder 17b: Piston 18: Head 19: Split mold 23: Foamed parison 25: Connecting pipe 27: Connecting pipe
Claims (5)
前記成分Ａは、長鎖分岐ホモポリプロピレンであり、
前記成分Ｂは、長鎖分岐ブロックポリプロピレンであり、
前記成分Ｃは、ポリエチレン系エラストマーであり、
前記成分Ａ〜Ｃの合計を１００質量部としたとき、前記成分Ａの含有量が２０〜７０質量部であり、前記成分Ｂの含有量が２０〜７０質量部であり、前記成分Ｃの含有量が１〜２０質量部である、発泡成形用樹脂。 Containing component A, component B, and component C,
The component A is a long-chain branched homopolypropylene and is
The component B is a long-chain branched block polypropylene.
The component C is a polyethylene-based elastomer and is
When the total of the components A to C is 100 parts by mass, the content of the component A is 20 to 70 parts by mass, the content of the component B is 20 to 70 parts by mass, and the content of the component C is 20 to 70 parts by mass. A resin for foam molding having an amount of 1 to 20 parts by mass.
前記長鎖分岐ブロックポリプロピレンは、重合型長鎖分岐ブロックポリプロピレンである、請求項１又は請求項２に記載の樹脂。 The long-chain branched homopolypropylene is a peroxide-modified long-chain branched homopolypropylene.
The resin according to claim 1 or 2, wherein the long-chain branched block polypropylene is a polymerized long-chain branched block polypropylene.
環境温度−１０℃で５００ｇ球を落とした際の落球破損高さが４０ｃｍ以上である、発泡成形体。 A foam molded product formed by using the foam molding resin according to any one of claims 1 to 3.
An effervescent molded product having a ball drop height of 40 cm or more when a 500 g ball is dropped at an environmental temperature of −10 ° C.
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