JP7132342B2 - 低融点樹脂を含む発泡体およびこれを含む成形体 - Google Patents
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Description
本発明は、低融点樹脂を含む発泡体およびこれを含む成形体に関する。
プラスチック発泡成形体は、軽量性、緩衝性、断熱性、成形性、エネルギー節減などの有利な特性によって産業全般にわたって多様に用いられている。ポリスチレン、ポリオレフィンまたはポリ塩化ビニルのような高分子は、非結晶性であり、溶融点度が高くて、同時に、温度変化による粘度変化が少ないため、発泡が容易な特性を有していて、断熱材、構造材、緩衝材および包装容器などに多様に使用されている。しかしながら、上述した高分子は、火災に脆弱であり、環境ホルモンが放出され、物理的特性が低いという短所がある。
最近、環境に優しい発泡成形体の開発が活発に行われており、代表的な素材としてポリエステル発泡体が挙げられる。ポリエステルは、機械的特性に優れ、耐熱性および耐化学性などに優れているという長所があるが、結晶性樹脂として溶融し押出発泡して成形するのに困難がある。これに対し、技術の発達に伴い、ポリエステルも溶融押出時に発泡工程を通じて発泡成形体の製造が可能になった。例えば、ポリエステルに架橋剤を添加して押出発泡することによって、発泡成形体を製造することができる。
しかしながら、ポリエステル発泡体は、発泡倍率を高めるのに限界があり、使用用途が制限的であるという短所がある。したがって、前記ポリエステルの物理的性能に優れた長所を維持しつつ、発泡倍率が向上した発泡体の開発が要求されている。
本発明の目的は、加工性に優れ、物理的に優れた発泡体およびこれを含む成形体を提供することにある。
本発明は、上述した目的を達成するために、ポリエステル樹脂発泡体を含むコア部と；前記コア部を取り囲む構造であり、融点が１５０～２５０℃であるか、または軟化点が１００～１５０℃であるポリエステル樹脂を含むシース部と；を含む発泡体を提供する。
また、本発明は、前記発泡体を含む成形体を提供する。
本発明による発泡体は、コア部および前記コア部を取り囲むシース部を含み、特に前記シース部は、低融点ポリエステル樹脂から形成されているので、強度および耐久性などの物性が低下することなく、優れた加工性を具現することができるという利点がある。
図１は、本発明による単位構造の断面を示す図である。
図２は、本発明による成形体の断面を示す図である。
図２は、本発明による成形体の断面を示す図である。
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、詳細な説明に詳細に説明しようとする。
しかしながら、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されなければならない。
本発明において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。
したがって、本明細書に記載された実施例に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎないものであり、本発明の技術的思想を全部代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例がありえる。
本発明において、「単位構造」は、ビーズ発泡用発泡体を意味するものであり、より詳細には、ポリエステル樹脂発泡体を含むコア部と、前記コア部を取り囲む構造のポリエステル樹脂を含むシース部とを含む単位構造である。
一方、「成形体」は、発泡体が反復される構造を有するものであって、前記単位構造が反復される断面構造を有しうる。ただし、前記シース部を形成するポリエステル樹脂が相互間に部分融着された形態でありうる。
また、「融点」とは、固状の樹脂が液状に溶け始める温度を意味する。特に、「低融点樹脂」という表現は、相対的な意味で解釈され得るものであって、本発明では、融点が１５０～２５０℃であるか、または軟化点が１００～１５０℃程度である、低い融点（または軟化点）を有する樹脂を意味する。
なお、本発明において「重合体」とは、単量体または重合可能な反応性基を含有する化合物の重合反応を通じて得られるオリゴマー（ｏｌｉｇｏｍｅｒ）および／または高分子（ｐｏｌｙｍｅｒ）を意味する。
ひいては、本発明において「セル」とは、高分子内発泡により膨張した微細構造を意味する。
これと共に、本発明において「重量部」とは、各成分間の重量比を意味し、「モル部」とは、各成分間のモル（ｍｏｌ）分率を意味する。
図１は、本発明による単位構造の断面を示す図であり、図２は、本発明による発泡体の断面を示す図である。以下、図１および図２を参照して、本発明による発泡体を詳細に説明することとする。
本発明は、低融点樹脂を含む発泡体に関する。本発明による発泡体は、コア部１１０および前記コア部１１０を取り囲むシース部１２０からなる単位構造１００を含み、特に、前記シース部１２０は、低融点ポリエステル樹脂から形成されているので、強度および耐久性などの物性が低下することなく、優れた加工性を具現することができる利点がある。
一つの実施例において、本発明による発泡体は、コア部１１０およびシース部１２０を含む単位構造１００が反復される構造を含む。
具体的に、前記単位構造１００は、コア－シース構造であり、前記コア部１１０は、ポリエステル樹脂発泡体１００を含み、前記シース部１２０は、前記コア部１１０を取り囲む構造であって、融点が１５０～２５０℃であるか、または軟化点が１００～１５０℃であるポリエステル樹脂から形成された構造である。
特に、前記発泡体が高融点のコア部１１０と低融点のシース部１１０を含み、成形体の成形時に、強度および耐久性などの物性が低下することなく、優れた加工性を具現することができる利点がある。
本発明において、「低融点」乃至「高融点」という表現は、相対的な意味で解釈され得る。本発明において、前記コア部１１０は、高融点のポリエステル樹脂発泡体から形成され得、前記シース部１２０は、融点が１５０～２５０℃であるか、または軟化点が１００～１５０℃であるポリエステル樹脂から形成され得る。前記シース部１２０を成すポリエステル樹脂は、相対的な意味において低融点ポリエステル樹脂とも称することができる。
まず、単位構造１００のコア部１１０は、ポリエステル樹脂発泡体を含むことができ、ポリエステル樹脂発泡体は、生分解性を有し、ポリエステルの物性を維持することができ、軟質特性および発泡成形加工性に優れていたら、大きく限定されない。
今まで主に使用されたポリエステル樹脂は、テレフタル酸と１，４－ブタンジオールの縮合重合反応により生産される高分子量の芳香族ポリエステル樹脂である。ここで、高分子量ポリエステルは、極限粘度［η］が０．８（ｄＬ／ｇ）以上である高分子を意味する。しかしながら、前記芳香族ポリエステル樹脂は、高い分子量、熱的安定性、引張強度などの物性に優れているが、廃棄後に自然生態系内で分解されず、長期間残っていて、深刻な環境汚染問題を引き起こしている。
一方、脂肪族ポリエステルが生分解性を有しているという点は、すでに知られている。しかしながら、既存の脂肪族ポリエステルは、主鎖の柔軟な構造と低い結晶性に起因して溶融点が低く、溶融時に熱安定性が低いため、熱分解されやすく、溶融流れ指数が高くて、成形加工が容易でないと共に、引張強度や引裂強度などの物性が不良で、用途が制限される問題点があった。前記脂肪族ポリエステルは、例えば、ポリグリコライド、ポリカプロラクトン、ポリラクチドおよびポリブチレンスクシネートなどを含むことができる。
前記ポリエステルの種類を具体的に例示すると、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＢＴ）、ポリ乳酸（Ｐｏｌｙ Ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ、ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（Ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ、ＰＧＡ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＥ）、ポリエチレンアジペート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｄｉｐａｔｅ、ＰＥＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（Ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ、ＰＨＡ）、ポリトリメチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＴＴ）およびポリエチレンナフタレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）よりなる群から選ばれた一つ以上でありうる。具体的に、本発明では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が使用され得る。
一方、前記コア部１１０のポリエステル樹脂発泡体は、高融点ポリエステル樹脂発泡体であり得、その融点が２４０℃以上でありうる。具体的に、融点は、２４０～３００℃、２４０～２８０℃、２４０～２６０℃、２４１～２５５℃または２４５～２５５℃でありうる。
すなわち、本発明の単位構造１００は、高融点ポリエステル樹脂発泡体のコア部１１０と、前記コア部１１０を取り囲む低融点ポリエステル樹脂のシース部１２０とからなり得る。特に、本発明による発泡体は、成形後にシース部１２０を成している低融点のポリエステル樹脂が溶融されて、相互間の樹脂が部分融着された形態を成すことができ、成形時に低融点樹脂による融着により形態を維持することができ、高融点樹脂により発泡セルの形態を維持することができる。
本発明によるコア部１１０は、発泡体であり、円形、楕円形または多角形の断面を有する球形（ビーズ）、円筒形、多面体などから構成され得る。
シース部１２０は、発泡体ではない。シース部１２０は、コア部１１０を完全に全体的にまたは部分的に取り囲むことができる。シース部１２０は、コア部１１０と対応する形状を有するか、異なる形状を有しうる。
単位構造１００内でコア部１１０およびシース部１２０の体積比率は、１０：９０～９０：１０、２０：８０～８０：２０、３０：７０～７０：３０、４０：６０～６０：４０、４５：５５～５５：４５または５０：５０でありうる。
以下では、本発明によるシース部１２０を形成するポリエステル樹脂についてより具体的に説明する。
前記シース部１２０は、下記化学式１および化学式２で示す反復単位を含むポリエステル樹脂である場合を含む。
前記化学式１および化学式２で、
ｍおよびｎは、ポリエステル樹脂に含有された反復単位のモル分率を示し、
ｍ＋ｎ＝１を基準としてｎは、０．０５～０．５、０．０５～０．４、０．１～０．４、０．１５～０．３５または０．２～０．３であり得、ｍは、０．５～０．９５、０．６～０．９５、０．６～０．９、０．６５～０．８５または０．７～０．８でありうる。
ｍおよびｎは、ポリエステル樹脂に含有された反復単位のモル分率を示し、
ｍ＋ｎ＝１を基準としてｎは、０．０５～０．５、０．０５～０．４、０．１～０．４、０．１５～０．３５または０．２～０．３であり得、ｍは、０．５～０．９５、０．６～０．９５、０．６～０．９、０．６５～０．８５または０．７～０．８でありうる。
前記シース部１２０のポリエステル樹脂は、低融点ポリエステル樹脂であることを特徴とする。前記低融点ポリエステル樹脂は、化学式１および２で示す反復単位を含む構造を有しうる。前記化学式１で示す反復単位は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の反復単位を示し、化学式２で示す反復単位は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）反復単位を含むポリエステル樹脂の引裂特性を改善する機能を行う。具体的に、前記化学式２で示す反復単位は、テレフタレートに結合されたプロピレン鎖にメチル基（－ＣＨ３）を側鎖として含み、重合された樹脂の主鎖が回転しうるように空間を確保することによって、主鎖の自由度の増加および樹脂の結晶性の低下を誘導して、融点（Ｔｍ）を低減することができる。これは、従来、結晶性ポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ）を低減するために、非対称芳香族環を含有するイソフタル酸（ｉｓｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｃｉｄ、ＩＰＡ）を使用する場合と同じ効果を示すことができる。
この際、前記低融点ポリエステル樹脂は、エステル反復単位を含む化学式１の反復単位と共に、樹脂の融点（Ｔｍ）を低下させる化学式２の反復単位を主な反復単位として含むことができる。具体的に、本発明の低融点ポリエステル樹脂は、全体樹脂のモル分率を１にした場合、化学式１および２で示す反復単位を０．５～１で含むことができ、具体的には、０．５５～１、０．６～１、０．７～１、０．８～１、０．５～０．９、０．５～０．８５、０．５～０．７、または０．６～０．９５で含むことができる。
また、低融点ポリエステル樹脂に含まれた化学式２で示す反復単位の量（ｎ）は、化学式１で示す反復単位を含む総分率が１である場合（ｍ＋ｎ＝１）、０．０５～０．５であり得、具体的には、０．０５～０．４、０．１～０．４、０．１５～０．３５、または０．２～０．３でありうる。
なお、前記低融点ポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ）は、１５０℃～２５０℃であるか、融点が存在しなくてもよい。具体的に、前記融点（Ｔｍ）は、１５０℃～２５０℃、１６０℃～２４０℃、１７０℃～２３０℃、１８０℃～２２０℃、１９０℃～２１０℃、１９５℃～２００℃、１５０℃～１７０℃、１５５℃～１６５℃であるか、存在しなくてもよい。
これと共に、前記低融点ポリエステル樹脂の軟化点は、１００℃～１５０℃であり得、具体的には、１００℃～１３０℃、１１８℃～１２８℃、１２０℃～１２５℃、１２１℃～１２４℃、１２４℃～１２８℃、または１１９℃～１２６℃でありうる。
ひいては、前記低融点ポリエステル樹脂は、５０℃以上のガラス転移温度（Ｔｇ）を有しうる。具体的に、前記ガラス転移温度は、５０℃～８０℃であり得、より具体的に６１℃～６９℃、６０℃～６５℃、６３℃～６７℃、６１℃～６３℃、６３℃～６５℃、６５℃～６７℃、または６２℃～６７℃でありうる。
また、前記低融点ポリエステル樹脂は、０．５ｄｌ／ｇ～０．７５ｄｌ／ｇの固有粘度（Ｉ．Ｖ）を有しうる。具体的に、前記固有粘度（Ｉ．Ｖ）は、０．６ｄｌ／ｇ～０．６５ｄｌ／ｇ、０．６５ｄｌ／ｇ～０．７０ｄｌ／ｇ、０．６４ｄｌ／ｇ～０．６９ｄｌ／ｇ、０．６５ｄｌ／ｇ～０．６８ｄｌ／ｇ、０．６７ｄｌ／ｇ～０．７５ｄｌ／ｇ、０．６９ｄｌ／ｇ～０．７２ｄｌ／ｇ、０．７ｄｌ／ｇ～０．７５ｄｌ／ｇ、または０．６３ｄｌ／ｇ～０．６７ｄｌ／ｇでありうる。
本発明による低融点ポリエステル樹脂は、化学式２で示す反復単位を含み、融点（Ｔｍ）、軟化点およびガラス転移温度（Ｔｇ）を前記範囲に調節することができ、前記範囲に物性が調節された樹脂は、優れた接着性を示すことができる。
一方、前記シース部１２０を形成する低融点ポリエステル樹脂は、化学式１および２で示す反復単位と共に、下記化学式３で示す反復単位をさらに含むことができる。
前記化学式３で、
Ｘは、２－メチルプロピレン基、エチレン基またはオキシジエチレン基であり、
ｒは、低融点ポリエステル樹脂に含有された反復単位のモル分率であって、０．３以下である（ｍ＋ｎ＋ｒ＝１を基準とする）。
Ｘは、２－メチルプロピレン基、エチレン基またはオキシジエチレン基であり、
ｒは、低融点ポリエステル樹脂に含有された反復単位のモル分率であって、０．３以下である（ｍ＋ｎ＋ｒ＝１を基準とする）。
具体的に、前記化学式３でｒは、０～０．３、０．２５以下、０．２以下、０．１５以下または０．１以下でありうる。
前記化学式３で示す反復単位を共に使用することによって、低融点の具現と共に、重合時に発生する副産物、例えば重合度２～３の環状化合物の含量を顕著に減少させることができる。
一例として、本発明による低融点ポリエステル樹脂は、重合度２～３の環状化合物の含量が顕著に減少して、全体樹脂重量を基準として１重量％で含むことができ、具体的には、全体樹脂重量を基準として０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、または０．２重量％以下で含むか、前記環状化合物を含まなくてもよい。
なお、本発明による発泡体は、平均坪量が３００～３,０００ｇ／ｍ２の範囲でありうる。具体的に前記坪量は、３５０～２，５００ｇ／ｍ２、３８０～２,０００ｇ／ｍ２、４００～１，５００ｇ／ｍ２、４３０～１,０００ｇ／ｍ２、４５０～９５０ｇ／ｍ２、４８０～９００ｇ／ｍ２、５００～８５０ｇ／ｍ２、５３０～８００ｇ／ｍ２あるいは５５０～７５０ｇ／ｍ２の範囲でありうる。
本発明による発泡体の坪量が前記範囲を満たすことによって、軽量性を満たすと同時に、向上した屈曲強度および屈曲弾性率を具現することができ、これにより、建築用資材または自動車用資材で作業時に運搬および施工が容易であるという効果がある。
本発明による発泡体の密度（成形前の密度）は、２０～５００ｋｇ／ｍ３でありうる。具体的に、前記発泡体の密度は、２０～５００ｋｇ／ｍ３、５０～４５０ｋｇ／ｍ３、８０～４００ｋｇ／ｍ３、１１０～３５０ｋｇ／ｍ３、１３０～３００ｋｇ／ｍ３、１６０～２５０ｋｇ／ｍ３、１９０～２００ｋｇ／ｍ３、５０～１５０ｋｇ／ｍ３または８０～１２０ｋｇ／ｍ３でありうる。本発明による発泡体の密度は、前記範囲を有することによって、薄い厚さを満たすと共に、向上した圧縮強度を具現することができる。
本発明による発泡体の成形後の密度は、１８０℃および３０秒の成形条件で１００ｋｇ／ｍ３以下、１０～１００ｋｇ／ｍ３、２０～９０ｋｇ／ｍ３または３０～８０ｋｇ／ｍ３でありうる。また、発泡体の成形後の密度は、１８０℃および２０秒の成形条件で８０ｋｇ／ｍ３以下、１０～８０ｋｇ／ｍ３、２０～７０ｋｇ／ｍ３または３０～６０ｋｇ／ｍ３でありうる。
一例として、本発明によるコア部１１０に含まれるポリエステル発泡体は、９０％以上のセルが閉鎖セル（ＤＩＮ ＩＳＯ４５９０）でありうる。上限は、１００％、９９％、９８％、９７％、９６％または９５％でありうる。
一方、発泡体の平均セルサイズは、１１０～４５０μｍ、１３０～４３０μｍ、１５０～４１０μｍ、１８０～４００μｍ、２００～３８０μｍ、２２０～３６０μｍ、あるいは２５０～３５０μｍを有しうる。発泡シートの平均セルサイズが前記範囲である場合、成形体の成形性が向上することができる。
一例として、本発明による発泡体は、ビーズ発泡成形体でありうる。具体的に、発泡方法の種類には、大きく、押出発泡とビーズ発泡がある。前記押出発泡は、樹脂を加熱して溶融させ、前記樹脂溶融物を連続的に押出および発泡させることによって、工程を単純化することができ、大量生産が可能な発泡方法である。
反面、ビーズ発泡は、ビーズを加熱して１次発泡させ、これを適当な時間熟成させた後、板状および筒状などの金型に満たし、再び加熱して、２次発泡により融着および成形して製品を作る方法である。より具体的に、本発明による発泡体は、ビーズ発泡成形することによって、複雑な３Ｄ構造の製品を成形することができ、成形時に温度と時間を低減することによって、工程費用の削減が可能であり、コア部とシース部の樹脂の相溶性に優れていて、形態維持力に優れているという利点がある。
具体的に、例えば、包装容器成形体を製造するために、まず、ビーズを製造する。ビーズは、コア部形成用高融点樹脂がシース部形成用低融点樹脂で取り囲まれるように、共押出発泡方式による発泡を通じて製造することができる。コア部形成用高融点樹脂は、発泡剤を含み、シース部形成用低融点樹脂は、発泡剤を含まない。次に、多数のビーズを包装容器形の金型に満たし、再び加熱して、発泡により融着および成形して、製品を作ることができる。２次発泡と成形は、同時に行われる。
発泡時の成形温度は、１５０℃～２５０℃、１５０℃～２３０℃、１５０℃～２１０℃、１５０℃～１９０℃、１５０℃～１８０℃、１７０℃～１９０℃または１７５℃～１８５℃でありうる。成形時間は、１～６０秒、３～５０秒、５～４０秒、１０～３５秒、１５～３０秒または２０～３０秒でありうる。
一例として、本発明による発泡体は、親水化機能、防水機能、難燃機能または紫外線遮断機能を有することができ、界面活性剤、紫外線遮断剤、親水化剤、難燃剤、熱安定剤、防水剤、セルサイズ拡大剤、赤外線減衰剤、可塑剤、防火化学薬品、顔料、弾性ポリマー、押出補助剤、酸化防止剤、充填剤、空転防止剤およびＵＶ吸収剤よりなる群から選ばれる一つ以上の機能性添加剤をさらに含むことができる。具体的に、本発明の発泡体は、鎖延長添加剤、充填剤、熱安定剤および発泡剤を含むことができる。
前記鎖延長添加剤は、特に限定しないが、本発明では、例えばピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）が使用され得る。
前記充填剤の例としては、タルク、マイカ、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、炭酸水素ナトリウム、ガラスビーズなどの無機化合物と；ポリテトラフルオロエチレン、アゾジカーボンアミドなどの有機化合物と；炭酸水素ナトリウムとクエン酸の混合物と；窒素などの不活性ガスなどが挙げられる。このような充填剤は、樹脂発泡体の機能性付与、価格節減などの役割をすることができる。具体的に、本発明では、タルク（Ｔａｌｃ）が使用され得る。
前記熱安定剤は、有機リンまたは無機リン化合物でありうる。前記有機リンまたは無機リン化合物は、例えばリン酸およびその有機エステル、亜リン酸およびその有機エステルでありうる。例えば、前記熱安定剤は、商業的に入手可能な物質であって、リン酸、アルキルホスフェートまたはアリールホスフェートでありうる。具体的に、本発明において熱安定剤は、トリフェニルホスフェートでありうるが、これに制限されるものではなく、前記樹脂発泡体の熱的安定性を向上させることができるものであれば、通常の範囲内で制限なしに使用可能である。
前記発泡剤の例としては、Ｎ２、ＣＯ２、フレオンなどのガスと；ブタン、ペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、メチルクロリドなどの物理的発泡剤と；アゾジカーボンアミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ）系化合物、Ｐ，Ｐ’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）［Ｐ，Ｐ’－ｏｘｙ ｂｉｓ（ｂｅｎｚｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎｙｌ ｈｙｄｒａｚｉｄｅ）］系化合物、Ｎ、Ｎ’－ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（Ｎ，Ｎ’－ｄｉｎｉｔｒｏｓｏ ｐｅｎｔａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｍｉｎｅ）系化合物などの化学的発泡剤があり、具体的に、本発明では、ＣＯ２が使用され得る。
前記界面活性剤は、特に限定されず、アニオン系界面活性剤（例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩など）、非イオン系界面活性剤（例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミドなど）、陽イオン系および両性イオン系界面活性剤（例えば、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アミンオキシドなど）および水溶性高分子または保護コロイド（例えば、ゼラチン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール部分けん化物など）などを含むことができる。
また、防水剤は、特に限定されず、例えば、シリコン系、エポキシ系、シアノアクリル酸系、ポリビニルアクリレート系、エチレンビニルアセテート系、アクリレート系、ポリクロロプレン系、ポリウレタン樹脂とポリエステル樹脂の混合体系、ポリオールとポリウレタン樹脂の混合体系、アクリルポリマーとポリウレタン樹脂の混合体系、ポリイミド系およびシアノアクリレートとウレタンの混合体系などの混合物を含むことができる。
また、紫外線遮断剤は、特に限定されず、例えば、有機系または無機系紫外線遮断剤であり得、前記有機系紫外線遮断剤の例としては、ｐ－アミノ安息香酸誘導体、ベンジリデンカンファー誘導体、ケイ皮酸誘導体、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体およびこれらの混合物が挙げられ、前記無機系紫外線遮断剤の例としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マンガン、二酸化ジルコニウム、二酸化セリウムおよびこれらの混合物を含むことができる。
また、本発明は、上述した発泡体を含む成形体１０を提供する。
前記成形体１０は、発泡体のコア１１０およびシース部１２０を含む単位構造が反復される断面形状を有し、隣接するシース部１２０を形成するポリエステル樹脂は、相互間に部分融着された形態でありうる。
具体的に、成形体１０は、前記単位構造１００が反復される断面構造を有するものであって、配列構造は、特に制限されないが、例えば、単位構造１００のシース部１２０を形成するポリエステル樹脂は、前記ポリエステル樹脂相互間に部分融着された形態でありうる。樹脂相互間に部分融着された形態は、熱および／または圧力を加える熱成形および／またはビーズ発泡過程で形成され得る。本発明によるシース部１２０は、融点が低いポリエステル樹脂である低融点樹脂を含むことによって、低温成形を通じて前記ポリエステル樹脂相互間に部分融着された形態を形成することができる。
以下、本発明を実施例および実験例によりさらに詳細に説明する。
ただし、下記実施例および実験例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記実施例および実験例に限定されるものではない。
参考例１
コア部形成用高融点ＰＥＴ樹脂（発泡剤を含む）とシース部形成用低融点ＰＥＴ樹脂（発泡剤を含まない）を共押出発泡して、発泡ビーズを製造した。製造された多数の発泡ビーズを包装容器形状の金型に充填して、発泡体を製造した。
コア部形成用高融点ＰＥＴ樹脂（発泡剤を含む）とシース部形成用低融点ＰＥＴ樹脂（発泡剤を含まない）を共押出発泡して、発泡ビーズを製造した。製造された多数の発泡ビーズを包装容器形状の金型に充填して、発泡体を製造した。
この際、高融点ＰＥＴ樹脂の融点は、２５０℃であり、低融点ＰＥＴ樹脂の融点は、１６０℃であり、２次発泡時の成形温度は、１８０℃であった。なお、コア部とシース部の体積比率は、５０：５０（％）であった（表１参照）。
実施例２
コア部とシース部の体積比率を８０：２０（％）に変更したことを除いて、実施例１と同じ方法で容器を製造した。
コア部とシース部の体積比率を８０：２０（％）に変更したことを除いて、実施例１と同じ方法で容器を製造した。
比較例１
低融点ＰＥＴ樹脂を使用することなく、融点が２５０℃である高融点ＰＥＴ樹脂のみを利用したことを除いて、実施例１と同じ方法で容器を成形した。
低融点ＰＥＴ樹脂を使用することなく、融点が２５０℃である高融点ＰＥＴ樹脂のみを利用したことを除いて、実施例１と同じ方法で容器を成形した。
比較例２
高融点ＰＥＴ樹脂を使用することなく、融点が１６０℃である低融点ＰＥＴ樹脂のみを利用したことを除いて、実施例１と同じ方法で容器を成形した。
高融点ＰＥＴ樹脂を使用することなく、融点が１６０℃である低融点ＰＥＴ樹脂のみを利用したことを除いて、実施例１と同じ方法で容器を成形した。
実験例
実施例と比較例の素材、成形条件および物性を下記表１に示した。
実施例と比較例の素材、成形条件および物性を下記表１に示した。
表１を参照すると、実施例１および２で製造した包装容器は、低い成形温度で成形することができ、成形時間も低減しつつ、成形性に優れた製品を生産することができた。なお、成形時に発生する製品密度の増加を防止することができた。
比較例１は、比較的高い温度（２４０℃）で成形することができ、成形時間も長く、成形後の製品密度が増加した。一方、比較例２は、低い温度で短時間に成形することができたが、密度が増加し、成形時に破断されて、成形性が良くなかった。
Claims (6)
- 融点２４０℃以上の高融点ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡体を含むコア部と；
コア部を全体的に取り囲み、融点が１５０℃以上２４０℃未満であるか、または軟化点が１００～１５０℃である低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂非発泡体を含むシース部と；を含み、
コア部およびシース部の合計体積１００％を基準として、コア部の体積は６０～９０％であり、シース部の体積は１０～４０％である、発泡ビーズ。 - シース部の低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂は、下記化学式１および化学式２で示す反復単位を含む、請求項１に記載の発泡ビーズ：
ｍおよびｎは、低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂に含有された反復単位のモル分率を示し、
ｍ＋ｎ＝１を基準として、ｎは、０．０５～０．５であり、ｍは、０．５～０．９５である。 - シース部の低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂は、下記化学式３で示す反復単位をさらに含む、請求項２に記載の発泡ビーズ：
Ｘは、２－メチルプロピレン基、エチレン基またはオキシジエチレン基であり、
ｒは、低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂に含有された反復単位モル分率であって、ｍ＋ｎ＋ｒ＝１を基準として、０．３以下である。 - 発泡ビーズの平均密度は、２０～５００ｋｇ／ｍ３である、請求項１に記載の発泡ビーズ。
- 請求項１に規定の発泡ビーズを含む成形体。
- 発泡ビーズのコア部およびシース部を含む単位構造が反復される断面形状を有し、
隣接したシース部は、低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂相互間に部分融着された形態を有する、請求項５に記載の成形体。
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