JPWO2018131601A1 - Polypropylene-based foam sheet and article - Google Patents
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Abstract
本発明のポリプロピレン系発泡シート(100)は、ポリプロピレン系樹脂および無機フィラーを含み、ポリプロピレン系発泡シート(100)の密度が0.5g/cm3以上1.0g/cm3以下である。そして、ポリプロピレン系発泡シート(100)の全体の厚みをT[mm]としたとき、ポリプロピレン系発泡シート(100)の厚み方向において、表面(101)から中心(102)に向かって0.1T[mm]までの表面領域(103)におけるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量に対する無機フィラーの含有量をW1とし、中心(102)から表面(101)に向かって±0.1T[mm]までの中心領域(104)におけるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量に対する無機フィラーの含有量をW2としたとき、W1>W2の関係を満たす。The polypropylene-based foam sheet (100) of the present invention contains a polypropylene-based resin and an inorganic filler, and the density of the polypropylene-based foam sheet (100) is 0.5 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less. Then, when the total thickness of the polypropylene-based foam sheet (100) is T [mm], 0.1 T [toward the center (102) from the surface (101) in the thickness direction of the polypropylene-based foam sheet (100). The content of the inorganic filler relative to the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler in the surface area (103) up to mm] is W1, and from the center (102) to the surface (101) ± 0.1 T [mm] When the content of the inorganic filler relative to the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler in the central region (104) is W2, the relationship of W1> W2 is satisfied.
Description
本発明は、ポリプロピレン系発泡シートおよび物品に関する。 The present invention relates to polypropylene-based foam sheets and articles.
ハードボード、中密度繊維板等の木質ボードは、軽量で、かつ、機械的特性に優れることから、例えば、建材、家具、仕切材、断熱材、梱包材等として用いられている。 Woodboards such as hardboards and medium density fiberboards are used as building materials, furniture, partitions, heat insulators, packaging materials, etc. because they are lightweight and have excellent mechanical properties.
このような木質ボードに関する技術としては、例えば、特許文献1(特開2014−151599号公報)および特許文献2(特開2010−64306号公報)に記載のものが挙げられる。 As a technique regarding such a wooden board, the thing as described in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-151599) and patent document 2 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-64306) is mentioned, for example.
特許文献1には、木質チップまたは木質繊維を接着剤により接着して成形してなる木質ボードであって、竹を破砕した竹繊維から柔細胞を除去した柔細胞除去竹繊維を含有することを特徴とする木質ボードが記載されている。 Patent Document 1 discloses a woody board formed by bonding wood chips or wood fibers with an adhesive and forming the wood fiber, and containing a soft cell-removed bamboo fiber obtained by removing a soft cell from a bamboo fiber obtained by crushing bamboo. A wood board to be characterized is described.
また、特許文献2には木質材料を接着剤とともに熱圧成形して得られる木質ボードであって、上記木質ボードは平均粒径が40μm以上180μm以下である亜硫酸ナトリウムの微粉末を木質材料の全乾重量に対し0.1重量%〜30重量%で含むことを特徴とする木質ボードが記載されている。 Further, Patent Document 2 is a wood board obtained by heat-pressing a wood material together with an adhesive, and the wood board is a fine powder of sodium sulfite having an average particle diameter of 40 μm or more and 180 μm or less. A wood board is described which is characterized in that it comprises from 0.1% by weight to 30% by weight with respect to the dry weight.
地球環境保護の観点から、森林伐採が抑制され木材資源の入手が困難になっていくことが予想されているため、木質ボードの代替品が求められている。 From the viewpoint of global environmental protection, it is expected that deforestation will be suppressed and it will be difficult to obtain timber resources, so alternatives to wood boards are required.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量性および機械的特性の性能バランスに優れ、木質ボードの代替品として好適なポリプロピレン系発泡シートを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a polypropylene-based foam sheet which is excellent in balance of lightness and mechanical properties and is suitable as a substitute for wood boards.
本発明者らは、軽量性および機械的特性の性能バランスに優れた、木質ボードの代替品を実現するために鋭意検討した。その結果、本発明者らは、シートの厚み方向において無機フィラーの含有量が特定の関係を満たすポリプロピレン系発泡シートが軽量性および機械的特性の性能バランスに優れることを見出した。 The present inventors diligently studied in order to realize a wood board substitute excellent in performance balance of lightness and mechanical properties. As a result, the present inventors have found that a polypropylene-based foam sheet satisfying the specific relationship with the content of the inorganic filler in the thickness direction of the sheet is excellent in the balance of lightness and mechanical properties.
すなわち、本発明によれば、以下に示すポリプロピレン系発泡シートが提供される。 That is, according to the present invention, a polypropylene-based foam sheet shown below is provided.
[1]
ポリプロピレン系樹脂および無機フィラーを含むポリプロピレン系発泡シートであって、
上記ポリプロピレン系発泡シートの密度が0.5g/cm3以上1.0g/cm3以下であり、
上記ポリプロピレン系発泡シートの全体の厚みをT[mm]としたとき、上記ポリプロピレン系発泡シートの厚み方向において、
表面から中心に向かって0.1T[mm]までの表面領域における上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーの合計量に対する上記無機フィラーの含有量をW1とし、
中心から表面に向かって±0.1T[mm]までの中心領域における上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーの合計量に対する上記無機フィラーの含有量をW2としたとき、
W1>W2の関係を満たすポリプロピレン系発泡シート。
[2]
上記[1]に記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記無機フィラーがタルク、マイカおよびシリカから選択される一種または二種以上を含むポリプロピレン系発泡シート。
[3]
上記[2]に記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記無機フィラーがタルクを含むポリプロピレン系発泡シート。
[4]
上記[1]乃至[3]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記表面領域における上記無機フィラーの含有量(W1)と上記中心領域における上記無機フィラーの含有量(W2)との差(W1−W2)が5質量部以上90質量部以下であるポリプロピレン系発泡シート。
[5]
上記[1]乃至[4]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記表面領域における上記無機フィラーの含有量(W1)が、上記表面領域に含まれる上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、5質量部以上90質量部以下であるポリプロピレン系発泡シート。
[6]
上記[1]乃至[5]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記中心領域における上記無機フィラーの含有量(W2)が、上記中心領域に含まれる上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、0質量部以上50質量部以下であるポリプロピレン系発泡シート。
[7]
上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
23℃、50%RHの環境下で測定される当該ポリプロピレン系発泡シートの曲げ弾性率が1GPa以上であるポリプロピレン系発泡シート。
[8]
上記[1]乃至[7]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
当該ポリプロピレン系発泡シート中の上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーの含有量の合計が、当該ポリプロピレン系発泡シートの全体を100質量%としたとき、50質量%以上100質量%以下であるポリプロピレン系発泡シート。
[9]
上記[1]乃至[8]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
当該ポリプロピレン系発泡シートの厚みが1mm以上30mm以下であるポリプロピレン系発泡シート。
[10]
上記[1]乃至[9]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーを含むポリプロピレン系発泡層と、
上記ポリプロピレン系発泡層の一方の面に設けられ、かつ、上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーを含む第1非発泡性樹脂層と、
上記ポリプロピレン系発泡層の他方の面に設けられ、かつ、上記ポリプロピレン系樹脂および上記無機フィラーを含む第2非発泡性樹脂層と、
を備えるポリプロピレン系発泡シート。
[11]
上記[10]に記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記第1非発泡性樹脂層および上記第2非発泡性樹脂層の厚みがそれぞれ0.1mm以上5mm以下であるポリプロピレン系発泡シート。
[12]
上記[10]または[11]に記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記ポリプロピレン系発泡シート全体の厚みに対する上記第1非発泡性樹脂層の厚みの比が0.1以上0.4以下であり、
上記ポリプロピレン系発泡シート全体の厚みに対する上記第2非発泡性樹脂層の厚みの比が0.1以上0.4以下であるポリプロピレン系発泡シート。
[13]
上記[10]乃至[12]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
上記第1非発泡性樹脂層および上記第2非発泡性樹脂層は同一の組成を有し、かつ、同じ厚みであるポリプロピレン系発泡シート。
[14]
上記[1]乃至[13]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートにおいて、
木質ボードの代替品として用いられるポリプロピレン系発泡シート。
[15]
構成部材として、少なくとも上記[1]乃至[14]のいずれか一つに記載のポリプロピレン系発泡シートを備える物品。[1]
A polypropylene foam sheet comprising a polypropylene resin and an inorganic filler, wherein
The density of the polypropylene-based foam sheet is 0.5 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less,
When the total thickness of the polypropylene-based foam sheet is T [mm], in the thickness direction of the polypropylene-based foam sheet,
The content of the inorganic filler relative to the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler in the surface region from the surface toward the center to 0.1 T [mm] is W 1 ,
When the content of the inorganic filler relative to the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler in the central region from the center to the surface to ± 0.1 T [mm] is W 2 ,
Polypropylene-based foam sheet satisfying the relationship of W 1 > W 2
[2]
In the polypropylene-based foam sheet described in the above [1],
The polypropylene-type foam sheet in which the said inorganic filler contains 1 type, or 2 or more types selected from a talc, mica, and a silica.
[3]
In the polypropylene-based foam sheet according to the above [2],
The polypropylene-type foam sheet in which the said inorganic filler contains a talc.
[4]
In the polypropylene foam sheet according to any one of the above [1] to [3],
The difference (W 1 -W 2 ) between the content (W 1 ) of the inorganic filler in the surface region and the content (W 2 ) of the inorganic filler in the central region is 5 parts by weight or more and 90 parts by weight or less Polypropylene-based foam sheet.
[5]
In the polypropylene-based foam sheet according to any one of the above [1] to [4],
The content (W 1 ) of the inorganic filler in the surface area is 5 parts by mass or more and 90 parts by mass or less when the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler contained in the surface area is 100 parts by mass. There is a polypropylene-based foam sheet.
[6]
In the polypropylene-based foam sheet according to any one of the above [1] to [5],
The content (W 2 ) of the inorganic filler in the central region is 0 parts by mass or more and 50 parts by mass or less when the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler contained in the central region is 100 parts by mass. There is a polypropylene-based foam sheet.
[7]
In the polypropylene-based foam sheet according to any one of the above [1] to [6],
The polypropylene-based foam sheet in which the flexural modulus of elasticity of the polypropylene-based foam sheet measured at 23 ° C. and 50% RH is 1 GPa or more.
[8]
In the polypropylene foam sheet according to any one of the above [1] to [7],
The total content of the polypropylene-based resin and the inorganic filler in the polypropylene-based foam sheet is 50% by mass or more and 100% by mass or less based on 100% by mass of the entire polypropylene-based foam sheet Sheet.
[9]
In the polypropylene foam sheet according to any one of the above [1] to [8],
The polypropylene-type foam sheet whose thickness of the said polypropylene-type foam sheet is 1 mm-30 mm.
[10]
In the polypropylene-based foam sheet according to any one of the above [1] to [9],
A polypropylene-based foamed layer containing the above-mentioned polypropylene-based resin and the above-mentioned inorganic filler,
A first non-foamable resin layer provided on one surface of the polypropylene-based foam layer and containing the polypropylene-based resin and the inorganic filler;
A second non-foamable resin layer provided on the other surface of the polypropylene foam layer and containing the polypropylene resin and the inorganic filler;
A polypropylene based foam sheet comprising:
[11]
In the polypropylene-based foam sheet according to the above [10],
The polypropylene-based foam sheet in which the thickness of each of the first non-foamable resin layer and the second non-foamable resin layer is 0.1 mm or more and 5 mm or less.
[12]
In the polypropylene-based foam sheet according to the above [10] or [11],
The ratio of the thickness of the first non-foamable resin layer to the thickness of the entire polypropylene-based foam sheet is 0.1 or more and 0.4 or less,
The polypropylene-based foam sheet wherein the ratio of the thickness of the second non-foamable resin layer to the thickness of the entire polypropylene-based foam sheet is 0.1 or more and 0.4 or less.
[13]
In the polypropylene-based foam sheet according to any one of the above [10] to [12],
A polypropylene-based foam sheet having the same composition and the same thickness as the first non-foamable resin layer and the second non-foamable resin layer.
[14]
In the polypropylene foam sheet according to any one of the above [1] to [13],
Polypropylene-based foam sheet used as a substitute for wood board.
[15]
An article comprising the polypropylene foam sheet according to at least one of the above [1] to [14] as a component.
本発明によれば、軽量性および機械的特性の性能バランスに優れ、木質ボードの代替品として好適なポリプロピレン系発泡シートを実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is excellent in the performance balance of lightness and mechanical characteristics, and can implement | achieve the polypropylene-type foam sheet | seat suitable as a substitute of a wood board.
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。 The objects described above, and other objects, features and advantages will become more apparent from the preferred embodiments described below and the following drawings associated therewith.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、数値範囲の「A〜B」は特に断りがなければ、A以上B以下を表す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, "AB" of a numerical range represents A or more and B or less unless there is particular notice.
<ポリプロピレン系発泡シート>
図1および2は本発明に係る実施形態のポリプロピレン系発泡シート100の構造の一例を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100は、ポリプロピレン系樹脂および無機フィラーを含み、ポリプロピレン系発泡シート100の密度が0.5g/cm3以上1.0g/cm3以下である。また、ポリプロピレン系発泡シート100の全体の厚みをT[mm]としたとき、ポリプロピレン系発泡シート100の厚み方向において、表面101から中心102に向かって0.1T[mm]までの表面領域103におけるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量に対する無機フィラーの含有量をW1とし、中心102から表面101に向かって±0.1T[mm]までの中心領域104におけるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量に対する無機フィラーの含有量をW2としたとき、W1>W2の関係を満たす。<Polypropylene-based foam sheet>
1 and 2 are cross-sectional views schematically showing an example of the structure of a polypropylene-based
The polypropylene-based
前述したように、地球環境保護の観点から、森林伐採が抑制され木材資源の入手が困難になっていくことが予想されているため、木質ボードの代替品が求められている。
そこで、本発明者らは、軽量性および機械的特性の性能バランスに優れた、木質ボードの代替品を実現するために鋭意検討した。その結果、本発明者らは、シートの厚み方向において無機フィラーの含有量が特定の関係を満たすポリプロピレン系発泡シートが軽量性および機械的特性の性能バランスに優れることを見出した。
すなわち、本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100によれば、表面領域103における無機フィラーの含有量W1と中心領域104における無機フィラーの含有量W2がW1>W2の関係を満たすことにより、ポリプロピレン系発泡シート100の軽量性および機械的特性のバランスを良好にすることができる。すなわち、ポリプロピレン系発泡シート100の表面領域103における無機フィラーの含有量W1を相対的に高めることによりポリプロピレン系発泡シート100の機械的特性をより向上させることができ、ポリプロピレン系発泡シート100の中心領域104における無機フィラーの含有量W2を相対的に低くすることによりポリプロピレン系発泡シート100をより軽量にすることができる。
以上から、本実施形態によれば、軽量性および機械的特性の性能バランスに優れ、木質ボードの代替品として好適なポリプロピレン系発泡シートを実現することができる。As described above, since it is expected that deforestation will be suppressed and it will become difficult to obtain timber resources from the viewpoint of global environmental protection, alternatives to wooden boards are required.
Therefore, the present inventors diligently studied in order to realize a wood board substitute excellent in the lightness and the performance balance of mechanical characteristics. As a result, the present inventors have found that a polypropylene-based foam sheet satisfying the specific relationship with the content of the inorganic filler in the thickness direction of the sheet is excellent in the balance of lightness and mechanical properties.
That is, according to the polypropylene-based
As mentioned above, according to this embodiment, it is excellent in the performance balance of lightness and mechanical characteristics, and can realize the polypropylene system foaming sheet suitable as a substitute of a wood board.
また、ポリプロピレン系発泡シート100はプラスチックであるポリプロピレン系樹脂を用いているため木質ボードに比べて耐水性に優れ、水にぬれたり、湿度が高い環境下に長時間置かれたりしても優れた機械的特性を維持することができる。また、ポリプロピレン系発泡シート100は木質ボードのように切りくずが生じ難く、取扱い性にも優れている。
Moreover, since the polypropylene-based
ポリプロピレン系発泡シート100において、表面領域103における無機フィラーの含有量(W1)と中心領域104における無機フィラーの含有量(W2)との差(W1−W2)は、軽量性および機械的特性の性能バランスをより向上させる観点から、5質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、15質量部以上であることがさらに好ましく、25質量部以上であることがさらにより好ましく、35質量部以上であることがさらにより好ましく、45質量部以上であることがさらにより好ましく、55質量部以上であることが特に好ましい。
また、ポリプロピレン系発泡シート100において、上記(W1−W2)は、90質量部以下であることが好ましく、85質量部以下であることがより好ましく、80質量部以下であることがさらに好ましく、75質量部以下であることが特に好ましい。
上記(W1−W2)を上記上限値以下とすることにより、外観により優れたポリプロピレン系発泡シート100を実現することができる。In the polypropylene-based
In the
By setting the above (W 1 -W 2 ) to the above-mentioned upper limit value or less, it is possible to realize the polypropylene-based
ポリプロピレン系発泡シート100において、表面領域103における無機フィラーの含有量(W1)が、表面領域103に含まれるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、軽量性および機械的特性の性能バランスをより向上させる観点から、5質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、15質量部以上であることがさらに好ましく、25質量部以上であることがさらにより好ましく、35質量部以上であることがさらにより好ましく、45質量部以上であることがさらにより好ましく、55質量部以上であることが特に好ましい。
また、無機フィラーの含有量(W1)を上記下限値以上とすることにより、ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ特性や引張特性等の機械的特性や耐熱性、耐湿性、寸法安定性等を向上させることができる。
また、ポリプロピレン系発泡シート100において、表面領域103における無機フィラーの含有量(W1)は、90質量部以下であることが好ましく、85質量部以下であることがより好ましく、80質量部以下であることがさらに好ましく、75質量部以下であることが特に好ましい。
無機フィラーの含有量(W1)を上記上限値以下とすることにより、外観により優れたポリプロピレン系発泡シート100を実現することができる。When the content (W 1 ) of the inorganic filler in the
In addition, by setting the content (W 1 ) of the inorganic filler to the above lower limit or more, mechanical properties such as bending properties and tensile properties of the polypropylene-based
In addition, in the polypropylene-based
By the content of the inorganic filler (W 1) and more than the above upper limit, it is possible to realize an excellent
ポリプロピレン系発泡シート100において、中心領域104における無機フィラーの含有量(W2)が、中心領域104に含まれるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、軽量性および機械的特性の性能バランスをより向上させる観点から、0質量部以上50質量部以下であることが好ましく、0質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、0質量部以上30質量部以下であることがさらに好ましく、0質量部以上20質量部以下であることがさらにより好ましく、0質量部以上10質量部以下であることがさらにより好ましく、0質量部以上5質量部以下であることが特に好ましい。When the content (W 2 ) of the inorganic filler in the
ポリプロピレン系発泡シート100の密度は1.0g/cm3以下であり、1.0g/cm3未満が好ましく、0.95g/cm3以下がより好ましく、0.90g/cm3以下が特に好ましい。密度が上記上限値以下または未満であると、より一層軽量なポリプロピレン系発泡シート100を得ることができる。また、密度が上記上限値以下または未満であると、ポリプロピレン系発泡シートは水に浮くことができるため、構成成分をより分別し易くなり、リサイクル性を向上させることができる。
また、ポリプロピレン系発泡シート100の密度は0.5g/cm3以上であり、0.6g/cm3以上が好ましく、0.65g/cm3以上がより好ましく、0.70g/cm3以上がさらに好ましい。密度が上記下限値以上であると、ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ特性や引張特性等の機械的特性をより向上させることができる。
ポリプロピレン系発泡シート100の密度は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、無機フィラー等の種類や配合量、ポリプロピレン系発泡シート100の発泡倍率等をそれぞれ適切に制御することにより、上記範囲内に制御することができる。The density of the polypropylene-based
Moreover, the density of the polypropylene-based
The density of the polypropylene-based
23℃、50%RHの環境下で測定されるポリプロピレン系発泡シート100の曲げ弾性率は1GPa以上が好ましく、2GPa以上がより好ましく、3GPa以上がさらに好ましく、4GPa以上がさらにより好ましく、4.5GPa以上がさらにより好ましく、5GPa以上が特に好ましい。
曲げ弾性率を上記下限値以上とすることにより、ポリプロピレン系発泡シート100の剛性をより向上させることができ、その結果、ポリプロピレン系発泡シート100の外部応力に対する変形を抑制したり、ポリプロピレン系発泡シート100の耐傷性や耐熱性、寸法安定性等を向上させたりすることができる。
また、ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ弾性率は10GPa以下が好ましく、9GPa以下がより好ましい。
曲げ弾性率を上記上限値以下とすることにより、ポリプロピレン系発泡シート100の外部応力に対する耐変形性と靱性とのバランスをより良好にすることができる。
ここで、ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ弾性率は、3点曲げ試験により測定することができる。例えば、JIS A5905に記載された曲げ強さ試験を参考にして、23℃、50%RHの環境下で、試験片厚みt:3mm、試験片幅b:50mm、試験片長さ:150mm、スパン間距離L:100mm、曲げ速度:50mm/分の条件で試験荷重F[N]に対するたわみ量Y[mm]を測定する。得られた荷重−たわみ線図での初期の直線部分の勾配ΔF/ΔYを求め、下記式(1)より曲げ弾性率:E[GPa]を求める。
E={L3/(4b・t3)}・(ΔF/ΔY) (1)
MD方向とTD方向に対しそれぞれ1点ずつ測定し、それらの平均値を曲げ弾性率として採用することができる。
ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ弾性率は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、無機フィラー等の種類や配合量、ポリプロピレン系発泡シート100の発泡倍率等をそれぞれ適切に制御することにより、上記範囲内に制御することができる。1 GPa or more is preferable, 2 GPa or more is more preferable, 3 GPa or more is more preferable, 4 GPa or more is still more preferable, and 4.5 GPa is the flexural modulus of the polypropylene-based
By setting the bending elastic modulus to the above lower limit or more, the rigidity of the
Moreover, 10 GPa or less is preferable and, as for the bending elastic modulus of the
By setting the bending elastic modulus to the above upper limit value or less, the balance between the deformation resistance to external stress of the
Here, the flexural modulus of the polypropylene-based
E = {L 3 / (4b · t 3 )} · (ΔF / ΔY) (1)
One point is measured in each of the MD direction and the TD direction, and the average value thereof can be adopted as a bending elastic modulus.
The flexural modulus of the
ポリプロピレン系発泡シート100中のポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの含有量の合計は、ポリプロピレン系発泡シート100の全体を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上100質量%以下、より好ましくは70質量%以上100質量%以下、さらに好ましくは90質量%以上100質量%以下、特に好ましくは95質量%以上100質量%以下である。これにより、軽量性、機械的特性、リサイクル性、取扱い性、外観、成形性、耐湿性等のバランスにより優れたポリプロピレン系発泡シート100を得ることができる。
The total content of the polypropylene-based resin and the inorganic filler in the polypropylene-based
また、ポリプロピレン系発泡シート100は、図2に示すように、ポリプロピレン系樹脂および無機フィラーを含むポリプロピレン系発泡層105と、ポリプロピレン系発泡層105の一方の面に設けられ、かつ、ポリプロピレン系樹脂および無機フィラーを含む第1非発泡性樹脂層110と、ポリプロピレン系発泡層105の他方の面に設けられ、かつ、ポリプロピレン系樹脂および無機フィラーを含む第2非発泡性樹脂層120と、を備えることが好ましい。
こうした層構成とすることにより、ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ特性や引張特性等の機械的特性や耐熱性、耐湿性、寸法安定性等を向上させることができる。
さらに、ポリプロピレン系発泡シート100中の無機フィラーの含有量W1およびW2を調整することがより容易となり、W1>W2の関係を満たすポリプロピレン系発泡シート100をより容易に得ることができる。In addition, as shown in FIG. 2, the
With such a layer configuration, mechanical properties such as bending properties and tensile properties of the polypropylene-based
Furthermore, it becomes easier to adjust the content W 1 and W 2 of the inorganic filler in the
第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120中の無機フィラーの含有量は、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120に含まれるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、軽量性および機械的特性の性能バランスをより向上させる観点から、それぞれ5質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、15質量部以上であることがさらに好ましく、25質量部以上であることがさらにより好ましく、35質量部以上であることがさらにより好ましく、45質量部以上であることがさらにより好ましく、55質量部以上であることが特に好ましい。
また、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120中の無機フィラーの含有量を上記下限値以上とすることにより、ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ特性や引張特性等の機械的特性や、耐熱性、耐湿性、寸法安定性等を向上させることができる。
また、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120中の無機フィラーの含有量は、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120に含まれるポリプロピレン系樹脂および無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、それぞれ90質量部以下であることが好ましく、85質量部以下であることがより好ましく、80質量部以下であることがさらに好ましく、75質量部以下であることが特に好ましい。
第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120中の無機フィラーの含有量を上記上限値以下とすることにより、外観により優れたポリプロピレン系発泡シート100を実現することができる。The content of the inorganic filler in the first
In addition, by setting the content of the inorganic filler in the first
In addition, the content of the inorganic filler in the first
By setting the content of the inorganic filler in the first
ポリプロピレン系発泡シート100において、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120は同一の組成を有し、かつ、同じ厚みであることが好ましい。こうすることで、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120のヤング率および線膨張係数をそれぞれ同程度の値に揃えることができるため、熱応力や吸湿に伴う反り等の変形による寸法変化をより効果的に抑制でき、さらに曲げ特性や引張特性等の機械的特性および耐熱性により一層優れたポリプロピレン系発泡シート100を得ることができる。
In the polypropylene-based
ポリプロピレン系発泡シート100の厚みは特に限定されないが、例えば1mm以上30mm以下であり、好ましくは1mm以上20mm以下であり、より好ましくは1.5mm以上12mm以下である。ポリプロピレン系発泡シート100の厚みがこの範囲内であると、軽量性、機械的特性、リサイクル性、取扱い性、外観、成形性等のバランスがより優れている。
Although the thickness of the polypropylene-based
また、ポリプロピレン系発泡シート100において、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120を含む場合、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120の厚みは特に限定されないが、それぞれ0.1mm以上5mm以下であることが好ましく、0.1mm以上3mm以下であることがより好ましい。
Moreover, when the polypropylene-based
また、ポリプロピレン系発泡シート100において、第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120を含む場合、ポリプロピレン系発泡シート100全体の厚みに対する第1非発泡性樹脂層110の厚みの比が好ましくは0.1以上0.4以下であり、より好ましくは0.1以上0.3以下であり、さらに好ましくは0.1以上0.2以下である。
また、ポリプロピレン系発泡シート100全体の厚みに対する第2非発泡性樹脂層120の厚みの比が好ましくは0.1以上0.4以下であり、より好ましくは0.1以上0.3以下であり、さらに好ましくは0.1以上0.2以下である。In the case of including the first
In addition, the ratio of the thickness of the second
以下、ポリプロピレン系発泡シート100を構成する各成分について説明する。
Hereinafter, each component which comprises the
<ポリプロピレン系樹脂>
本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100は必須成分としてポリプロピレン系樹脂を含む。
本実施形態に係るポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレンとエチレンまたは炭素数が4〜20のα−オレフィンとの共重合体等が挙げられる。上記炭素数が4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等が挙げられる。これらの中ではエチレンまたは炭素数が4〜10のα−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。これらのα−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形成してもよく、またブロック共重合体を形成してもよい。これらのα−オレフィンから導かれる構成単位の含有量は、ポリプロピレン系樹脂中に5モル%以下であることが好ましく、2モル%以下であることがより好ましい。ポリプロピレン系発泡シート100中のポリプロピレン系樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、より高い剛性を有するポリプロピレン系発泡シート100が得られる観点から、ポリプロピレン系樹脂としてはプロピレン単独重合体が好ましい。<Polypropylene-based resin>
The polypropylene-based
As a polypropylene resin which concerns on this embodiment, a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and ethylene, or a C4-C20 alpha-olefin, etc. are mentioned, for example. Examples of the α-olefins having 4 to 20 carbon atoms include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene etc. are mentioned. Among these, ethylene or an α-olefin having 4 to 10 carbon atoms is preferable, and ethylene is more preferable. These α-olefins may form a random copolymer with propylene and may form a block copolymer. The content of the structural unit derived from these α-olefins is preferably 5 mol% or less, more preferably 2 mol% or less, in the polypropylene resin. The polypropylene resins in the
Among these, a propylene homopolymer is preferable as the polypropylene-based resin from the viewpoint of obtaining the polypropylene-based
本実施形態に係るポリプロピレン系樹脂は種々の方法により製造することができる。例えばチーグラー・ナッタ系触媒やメタロセン系触媒等の公知の触媒を用いて製造することができる。 The polypropylene resin according to the present embodiment can be manufactured by various methods. For example, it can manufacture using well-known catalysts, such as a Ziegler natta type | system | group catalyst and a metallocene type catalyst.
ASTM D1238に準拠し、230℃、2.16kg荷重の条件で測定される本実施形態に係るポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は、流動性および成形性の観点から、好ましくは0.5g/10分以上、より好ましくは1g/10分以上であり、成形性をより安定化させ、発泡セルの破泡をより抑制する観点から、好ましくは20g/10分以下、より好ましくは10g/10分以下、さらに好ましくは7g/10分以下である。 The melt flow rate (MFR) of the polypropylene-based resin according to the present embodiment measured according to ASTM D1238 under conditions of 230 ° C. and a 2.16 kg load is preferably 0.5 g from the viewpoint of flowability and moldability. It is preferably 10 g / 10 min or less, more preferably 10 g / 10 min or more, and more preferably 1 g / 10 min or more, in order to further stabilize moldability and to further suppress foam cell breakage. Or less, more preferably 7 g / 10 minutes or less.
本実施形態に係るポリプロピレン系樹脂は、溶融張力および溶融伸びが高く、成形性に優れる観点から、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定されるZ平均分子量(Mz)/重量平均分子量(Mw)が好ましくは7以上20以下であり、より好ましくは10以上20以下である。
Mz/Mw値が上記範囲内であるポリプロピレン系樹脂は広い分子量分布を示し、高分子量の成分を多く含んでいるため、溶融張力および溶融伸びが高く、発泡を含む成形性に優れている。そのため、Mz/Mw値が上記範囲内であるポリプロピレン系樹脂を用いることにより、ポリプロピレン系発泡シート100の発泡成形性を向上させることができ、無機フィラーを高充填させたとしても、発泡セルの均一性をより良好にしたり、ポリプロピレン系発泡シート100の穴あきやシート切れをより抑制したりすることができ、その結果、外観により優れたポリプロピレン系発泡シート100を実現することができる。
Mz/Mw値が上記範囲内であるポリプロピレン系樹脂の含有量は、ポリプロピレン系発泡シート100に含まれるポリプロピレン系樹脂の全体を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。The polypropylene resin according to the present embodiment has high melt tension and melt elongation, and from the viewpoint of excellent moldability, the Z average molecular weight (Mz) / weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) is Preferably it is 7 or more and 20 or less, more preferably 10 or more and 20 or less.
A polypropylene resin having an Mz / Mw value in the above range exhibits a wide molecular weight distribution and contains a large amount of high molecular weight components, so it has high melt tension and melt elongation, and is excellent in moldability including foaming. Therefore, by using a polypropylene-based resin having an Mz / Mw value in the above range, the foamability of the polypropylene-based
The content of the polypropylene resin having an Mz / Mw value in the above range is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% based on 100% by mass of the entire polypropylene resin contained in the
<無機フィラー>
本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100は必須成分として無機フィラーを含む。
無機フィラーとしては、例えばタルク、マイカ、クレー、ワラストナイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、カオリン、パーライト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、シリカ、ケイ藻土、アルミナ、酸化チタン、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ミルドファイバー、モンモリロナイト、ベントナイト、グフファイト、アルミニウム粉、ガラスフレーク、炭素繊維、炭素フレーク、炭素バルン、カーボンビーズ、カーボンミルドファイバー、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、セラミック繊維、硫化モリブデン、アラミド粒子、アラミド繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、各種ウィスカー、木粉、パルプ、セルロースナノファイバー、もみがら、ペーパースラッジ等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、無機フィラーとしては、軽量性、機械的特性、リサイクル性、取扱い性および外観に優れたポリプロピレン系発泡シート100を得る観点から、タルク、マイカおよびシリカから選択される一種または二種以上を含むことが好ましい。これらの中でも、低価格の点からタルクおよびマイカが好ましく、ポリプロピレン系樹脂との相性や発泡性、成形性、着色性、低価格、安全性等の観点から、タルクがより好ましい。<Inorganic filler>
The polypropylene-based
As the inorganic filler, for example, talc, mica, clay, wollastonite, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, kaolin, perlite, calcium sulfate, barium sulfate, potassium titanate, barium sulfate, calcium sulfite, Calcium silicate, silica, diatomaceous earth, alumina, titanium oxide, glass fiber, glass bead, glass balloon, milled fiber, montmorillonite, bentonite, guffite, aluminum powder, glass flake, carbon fiber, carbon flake, carbon balun, carbon Beads, carbon milled fibers, carbon black, graphite, carbon nanotubes, ceramic fibers, molybdenum sulfide, aramid particles, aramid fibers, boron fibers, silicon carbide fibers, polyethylene Ren fibers, polypropylene fibers, polyester fibers, polyamide fibers, polyarylate fibers, various whiskers, wood flour, pulp, cellulose nanofibers, chaff, paper sludge, and the like. These can be used singly or in combination of two or more.
Among these, as an inorganic filler, one or two or more selected from talc, mica and silica from the viewpoint of obtaining a polypropylene-based
また、無機フィラーは無処理のまま使用してもよく、ポリプロピレン系樹脂との界面接着性を向上させ、ポリプロピレン系樹脂に対する分散性を向上させるために、シランカップリング剤や、チタンカップリング剤、界面活性剤等で表面を処理して使用してもよい。 In addition, the inorganic filler may be used as it is without treatment, and in order to improve the interfacial adhesion to the polypropylene resin and improve the dispersibility to the polypropylene resin, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, The surface may be treated with a surfactant or the like for use.
<その他の成分>
本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100は、必要に応じて、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、造核剤、気泡防止剤、架橋剤、耐候安定剤、耐光安定剤、老化防止剤、脂肪酸金属塩、軟化剤、分散剤、着色剤、滑剤、天然油、合成油、ワックス等の添加剤を配合してもよい。<Other ingredients>
The polypropylene-based
<ポリプロピレン系発泡シートの製造方法>
ポリプロピレン系発泡シート100は、例えば、ポリプロピレン系樹脂を含むポリプロピレン系樹脂組成物をシート状に発泡成形することにより得られるポリプロピレン系発泡層の両面に、無機フィラーおよびポリプロピレン系樹脂を含むポリプロピレン系樹脂組成物により構成された樹脂層を形成することにより得ることができる。
成形装置および成形条件としては特に限定されず、従来公知の成形装置および成形条件を採用することができる。<Method for producing polypropylene-based foam sheet>
The polypropylene-based
The molding apparatus and the molding conditions are not particularly limited, and conventionally known molding apparatuses and molding conditions can be adopted.
(ポリプロピレン系樹脂組成物の調製方法)
本実施形態に係るポリプロピレン系樹脂組成物は、各成分をドライブレンド、タンブラーミキサー、バンバリーミキサー、単軸押出機、二軸押出機、高速二軸押出機、熱ロール等により混合または溶融・混練することにより調製することができる。(Method of preparing polypropylene-based resin composition)
The polypropylene resin composition according to the present embodiment mixes, melts and kneads the respective components with a dry blend, tumbler mixer, Banbury mixer, single screw extruder, twin screw extruder, high speed twin screw extruder, hot roll, etc. Can be prepared by
(ポリプロピレン系発泡シートの成形方法)
本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100の成形方法は、例えば、多層押出機あるいはラミネーション成形機等を用いる公知の方法によって行うことができる。ポリプロピレン系発泡シート100は、例えば、ポリプロピレン系発泡層105を形成するためのポリプロピレン系樹脂組成物と、無機フィラーおよびポリプロピレン系樹脂を含む樹脂層を形成するためのポリプロピレン系樹脂組成物と、を多層押出機の主押出機および従押出機のホッパーから供給してTダイ先端からシート状に多層押出成形することにより得ることができる。
また、ポリプロピレン系発泡シート100は、ポリプロピレン系発泡層105、無機フィラーおよびポリプロピレン系樹脂を含む樹脂層をそれぞれ別々に成形し、これらを積層して加熱成形することによっても得ることができる。この場合、ポリプロピレン系発泡層105と無機フィラーおよびポリプロピレン系樹脂を含む樹脂層との間に、例えば低融点のポリオレフィン樹脂等により構成された熱接着層を介在させてもよい。このような低融点のポリオレフィン樹脂としては特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン系樹脂を用いることができ、プロピレンとα−オレフィンとのランダム共重合体が好ましい。
ここで、無機フィラーおよびポリプロピレン系樹脂を含む樹脂層としては、前述した第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120等の非発泡性樹脂層でもよいし、発泡性樹脂層でもよい。ポリプロピレン系発泡シート100の曲げ特性や引張特性等の機械的特性や耐熱性、耐湿性、寸法安定性等をより向上させる観点から、無機フィラーおよびポリプロピレン系樹脂を含む樹脂層としては前述した第1非発泡性樹脂層110および第2非発泡性樹脂層120等の非発泡性樹脂層が好ましい。(Molding method of polypropylene based foam sheet)
The forming method of the polypropylene-based
Moreover, the polypropylene-based
Here, the resin layer containing the inorganic filler and the polypropylene resin may be a non-foamable resin layer such as the first
ポリプロピレン系発泡層105は、例えば、押出成形機を用いて、上述したポリプロピレン系樹脂組成物をシート状に発泡成形することにより得ることができる。
ポリプロピレン系発泡層105の成形の際に発泡剤としては、化学発泡剤、炭酸ガス等が挙げられる。
化学発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、各種カルボン酸塩、水素化ホウ素ナトリウム、アゾジカルボアミド、N,N−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P,P−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジッド)、アゾビスイソブチロニトリル、パラトルエンスルホニルヒドラジッド等が挙げられる。
炭酸ガスとしては、ガス状、液状または超臨界状態のいずれでも供給することが可能である。The polypropylene-based
As a foaming agent at the time of shaping | molding of the polypropylene-
As a chemical foaming agent, sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, various carboxylates, sodium borohydride, azodicarbamide, N, N-dinitrosopentamethylenetetramine, P, P-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) , Azobisisobutyronitrile, para-toluenesulfonyl hydrazide and the like.
As carbon dioxide gas, any of gaseous state, liquid state or supercritical state can be supplied.
化学発泡剤は押出成形機に投入する前にポリプロピレン系樹脂組成物と配合して均一に混合することが好ましい。
また、発泡剤として炭酸ガスを使用する場合は、ポリプロピレン系樹脂組成物が押出成形機内で混練、可塑化された状態になった後、直接押出成形機内へ圧入することが好ましい。The chemical blowing agent is preferably blended with the polypropylene resin composition and uniformly mixed before being introduced into the extruder.
Moreover, when using a carbon dioxide gas as a foaming agent, after a polypropylene resin composition will be in the state knead | mixed and plasticized in the extruder, it is preferable to press-in directly in an extruder.
ポリプロピレン系樹脂組成物の発泡倍率は特に限定されず、得られるポリプロピレン系発泡シート100の諸物性を考慮して適宜決定することができる。
The expansion ratio of the polypropylene resin composition is not particularly limited, and can be appropriately determined in consideration of various physical properties of the obtained
<ポリプロピレン系発泡シートの用途>
本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100は、軽量性および機械的特性の性能バランスに優れるため、木質ボードの代替品、特にハードボード、中密度繊維板等の高剛性の木質ボードの代替品として用いることができる。
より具体的には、床材や壁材、扉材、内装材、外装材、窓枠等の建材;家具;電気・電子部品;仕切材;断熱材;梱包材;自動車の内外装用部品;化粧シート;玩具;養生板;雑貨;スポーツ用品等として用いることができる。さらに具体的には、通函、物流容器、枕木、当て板、敷板、養生板、スペーサー、看板板、棚板、背板、底板、中敷、天井材、芯材、緩衝材、吸音材、補強板、下地板、畳床、コンテナ、部品治具、運搬用資材、デッキボード、イベント・災害向け部材、コンクリート型枠、ベッド、楽器等として用いることができる。<Applications of polypropylene-based foam sheet>
The polypropylene-based
More specifically, building materials such as floor materials, wall materials, door materials, interior materials, exterior materials, window frames, etc .; furniture; electric and electronic parts; partition materials; heat insulating materials; packaging materials; Seat; toy; curing board; miscellaneous goods; can be used as sports goods etc. More specifically, packing, distribution containers, sleepers, backing plates, floor plates, curing plates, spacers, signboards, shelves, back plates, bottom plates, insoles, ceiling materials, core materials, shock absorbing materials, sound absorbing materials, It can be used as a reinforcing plate, base plate, tatami floor, container, component jig, material for transportation, deck board, member for events and disasters, concrete form, bed, musical instrument and the like.
<物品>
本実施形態に係る物品は、構成部材として、少なくとも本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100を備える。
本実施形態に係る物品としては、例えば、床材や壁材、扉材、内装材、外装材、窓枠等の建材;家具;電気・電子部品;仕切材;断熱材;梱包材;自動車の内外装用部品;化粧シート;玩具;養生板;雑貨;スポーツ用品等が挙げられる。さらに具体的には、通函、物流容器、枕木、当て板、敷板、養生板、スペーサー、看板板、棚板、背板、底板、中敷、天井材、芯材、緩衝材、吸音材、補強板、下地板、畳床、コンテナ、部品治具、運搬用資材、デッキボード、イベント・災害向け部材、コンクリート型枠、ベッド、楽器等が挙げられる。これらの物品は、本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100を構成部材として用いて、公知の情報に基づき製造することができる。<Articles>
The article according to the present embodiment includes at least the
As articles according to the present embodiment, for example, building materials such as floor materials, wall materials, door materials, interior materials, exterior materials, window frames, etc .; furniture; electric and electronic parts; partition materials; heat insulating materials; packaging materials; Parts for interior and exterior; cosmetic sheet; toy; curing plate; sundries; More specifically, packing, distribution containers, sleepers, backing plates, floor plates, curing plates, spacers, signboards, shelves, back plates, bottom plates, insoles, ceiling materials, core materials, shock absorbing materials, sound absorbing materials, Reinforcing boards, baseboards, tatami floors, containers, component jigs, materials for transportation, deck boards, members for events and disasters, concrete forms, beds, musical instruments, etc. may be mentioned. These articles | goods can be manufactured based on well-known information, using the polypropylene-
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than the above can also be adopted.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
1.測定方法
(1)ポリプロピレン系発泡シートの密度
ポリプロピレン系発泡シートから試験片を切り出し、試験片質量(g)を、試験片の外形寸法から求められる体積(cm3)で割って求めた。1. Measurement Method (1) Density of Polypropylene-Based Foam Sheet A test piece was cut out of a polypropylene-based foam sheet, and the mass (g) of the test piece was divided by the volume (cm 3 ) obtained from the outer dimensions of the test piece.
(2)ポリプロピレン系樹脂のMFR
ASTM D1238に準拠し、230℃、2.16kg荷重の条件で測定した。(2) MFR of polypropylene resin
It was measured at 230 ° C. under a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D1238.
(3)ポリプロピレン系樹脂のMz/Mw
GPC測定用移動相20mlに試料20mgを145℃で溶解させ、得られた溶液を孔径が1.0μmの焼結フィルターでろ過し、測定サンプルを得た。
次いで、東ソー社製のゲル浸透クロマトグラフ(商品名「HLC−8321 GPC/HT型」)を使用し、以下のようにしてポリプロピレン系樹脂のZ平均分子量(Mz)および重量平均分子量(Mw)を測定し、Mz/Mwを算出した。
分離カラムには、商品名「TSKgel GMH6−HT」を2本、および商品名「TSKgel GMH6−HTL」を2本使用した。カラムサイズは、いずれも内径7.5mm、長さ300mmとし、カラム温度は140℃とし、移動相にはo−ジクロロベンゼン(和光純薬工業社製)および酸化防止剤としてBHT(和光純薬工業社製)0.025重量%を用いた。
移動相を1.0ml/分の速度で移動させ、試料注入量は400μlとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは東ソー社製のものを用いた。分子量は、ユニバーサル校正してポリプロピレン系樹脂に換算した値である。(3) Mz / Mw of polypropylene resin
A 20 mg sample was dissolved in 20 ml of a mobile phase for GPC measurement at 145 ° C., and the obtained solution was filtered through a sintered filter with a pore size of 1.0 μm to obtain a measurement sample.
Next, using a gel permeation chromatograph (trade name “HLC-8321 GPC / HT type”) manufactured by Tosoh Corp., the Z average molecular weight (Mz) and weight average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin are determined as follows. It measured and calculated Mz / Mw.
For the separation column, two trade names "TSKgel GMH6-HT" and two trade names "TSKgel GMH6-HTL" were used. The column size is 7.5 mm in inner diameter and 300 mm in length, the column temperature is 140 ° C., o-dichlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used as the mobile phase, and BHT (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an antioxidant. Company) 0.025% by weight was used.
The mobile phase was moved at a rate of 1.0 ml / min, the sample injection amount was 400 μl, and a differential refractometer was used as a detector. The standard polystyrene used was manufactured by Tosoh Corporation. The molecular weight is a value universally calibrated and converted to a polypropylene resin.
(4)ポリプロピレン系発泡シートの曲げ弾性率
ポリプロピレン系発泡シートの曲げ弾性率は、JIS A5905に記載された曲げ強さ試験を参考にして、23℃、50%RHの環境下で、試験片厚み:3mm、試験片幅:50mm、試験片長さ:150mm、スパン間距離:100mm、曲げ速度:50mm/分の条件でMD方向とTD方向に対しそれぞれ1点ずつ測定し、それらの平均値を採用した。(4) Flexural modulus of a polypropylene-based foam sheet The flexural modulus of a polypropylene-based foam sheet is the thickness of a test specimen under an environment of 23 ° C. and 50% RH with reference to the flexural strength test described in JIS A5905. Measured at 1 point each in the MD and TD directions under the conditions of 3 mm, test piece width: 50 mm, test piece length: 150 mm, span distance: 100 mm, bending speed: 50 mm / min, and their average value is adopted did.
(5)ポリプロピレン系発泡シートの軽量性および機械的特性の性能バランスの評価
ポリプロピレン系発泡シートの比曲げ弾性率(曲げ弾性率/密度)を算出し、以下の基準でポリプロピレン系発泡シートの軽量性および機械的特性の性能バランスを評価した。
◎◎:比曲げ弾性率が6.0GPa・cm3/g超過
◎:比曲げ弾性率が5.0GPa・cm3/g超過6.0GPa・cm3/g以下
○:比曲げ弾性率が4.0GPa・cm3/g超過5.0GPa・cm3/g以下
×:比曲げ弾性率が4.0GPa・cm3/g以下(5) Evaluation of performance balance of lightness and mechanical properties of polypropylene based foam sheet The specific flexural modulus (flexural modulus / density) of polypropylene based foam sheet is calculated, and the lightness of polypropylene based foam sheet is based on the following criteria And the performance balance of mechanical properties was evaluated.
◎◎: specific flexural modulus of 6.0GPa · cm 3 / g excess ◎: specific flexural modulus of 5.0GPa · cm 3 / g excess 6.0GPa · cm 3 / g or less ○: specific flexural modulus 4 .0GPa · cm 3 / g excess 5.0GPa · cm 3 / g or less ×: specific flexural modulus of 4.0GPa · cm 3 / g or less
2.原料
実施例および比較例で用いた原料について以下に示す。
(1)ポリプロピレン系樹脂
PP1:プロピレン単独重合体(プライムポリマー社製VP103W、MFR:3g/10分、Mz/Mw値:14)
PP2:プロピレンとエチレンとのブロック共重合体(MFR:6.5g/10分、Mz/Mw値:14)
(2)無機フィラーおよびポリプロピレン系樹脂を含有するマスターバッチ
PPタルクMB1(三福工業社製、銘柄:MFP−TP20、組成:プロピレン単独重合体20質量%及びタルク80質量%を含有)
ここで、PPタルクMB1は105℃で18時間加熱処理し、タルクの水分含有率を0.05質量%まで低減してから使用した。2. Raw materials The raw materials used in Examples and Comparative Examples are shown below.
(1) Polypropylene resin PP1: Propylene homopolymer (VP103W manufactured by Prime Polymer Co., MFR: 3 g / 10 min, Mz / Mw value: 14)
PP2: block copolymer of propylene and ethylene (MFR: 6.5 g / 10 min, Mz / Mw value: 14)
(2) Masterbatch PP Talc MB1 containing an inorganic filler and a polypropylene-based resin (manufactured by Sanfuku Kogyo Co., Ltd., Brand: MFP-TP20, composition: containing 20% by mass of propylene homopolymer and 80% by mass of talc)
Here, PP talc MB1 was used after being heat-treated at 105 ° C. for 18 hours to reduce the water content of talc to 0.05% by mass.
3.ポリプロピレン系発泡層の作製
成形機としては、単軸押出成形機(シリンダー内径D:50mm、フルフライトスクリュー、スクリュー有効長LとしたときL/D:32mm、炭酸ガス供給位置:スクリュー供給部側から17.5D)、Tダイ(ダイ幅:320mm、リップ開度:0.5mm)、冷却ロール(外径50mm、鏡面仕上げ硬質クロムメッキ表面処理付のスチール製、水冷式)、炭酸ガス供給装置、冷却ロール、及び引取機からなる装置を用いた。
まず、各原料を表1に示す配合(表中の単位は質量部)でそれぞれドライブレンドし、得られた混合物をホッパーに投入し、さらに炭酸ガス供給装置から押出成形機のシリンダーの途中(位置17.5D)に炭酸ガスを11〜15MPaの圧力で注入した。このとき炭酸ガスの注入量としては押出量に対して、0.1〜0.3質量%となるように調整した。シリンダー各部の温度168〜230℃、スクリュー回転数37〜54rpmの条件で各成分原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度186〜211℃で、押出量8〜20kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出された発泡シートは、冷却ロール(ロール内部通水温度45℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り(引取速度0.4〜0.6m/分)、シート幅約300mmのポリプロピレン系発泡層1〜5をそれぞれ得た。3. Preparation of a polypropylene-based foam layer As a molding machine, a single-screw extruder (cylinder inner diameter D: 50 mm, full flight screw, screw effective length L when L / D: 32 mm, carbon dioxide gas supply position: from screw supply part side) 17.5D), T-die (die width: 320 mm, lip opening: 0.5 mm), cooling roll (outside diameter 50 mm, steel with mirror finish hard chrome plating surface treatment, water-cooled type), carbon dioxide gas supply device, An apparatus consisting of a cooling roll and a pulling machine was used.
First, each raw material is dry-blended according to the composition shown in Table 1 (units in the table are parts by mass), and the obtained mixture is charged into the hopper, and further from the carbon dioxide gas supply device to the middle of the cylinder of the extruder (position Carbon dioxide gas was injected at 17.5 D) at a pressure of 11 to 15 MPa. At this time, the injection amount of carbon dioxide gas was adjusted to be 0.1 to 0.3% by mass with respect to the extrusion amount. Each component material is melted and kneaded under the condition of temperature of 168 ~ 230 ° C of each part of cylinder and screw rotation number of 37 ~ 54rpm so that extrusion amount is 8 ~ 20kg / hour at resin temperature of 186 ~ 211 ° C of cylinder head. It extruded from T die. The extruded foam sheet is cooled by a cooling roll (roll internal water flow temperature 45 ° C.), taken off using a take-off machine (take-up speed 0.4 to 0.6 m / min), a polypropylene based sheet having a sheet width of about 300 mm Foamed layers 1 to 5 were obtained respectively.
4.非発泡性樹脂層の作製
ポリプロピレン系発泡層の作製で用いた押出成形機に各原料を表2に示す配合(表中の単位は質量部)でホッパー内に投入し、シリンダー温度205〜230℃、ダイ温度220℃、スクリュー回転数22〜28rpmの条件で各原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度229〜232℃で、押出量6〜13kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出されたシートは、引取機を用いて引取速度1.0m/分で引き取り、シート幅290〜300mmを有する非発泡性樹脂層1〜8をそれぞれ得た。4. Preparation of non-foamable resin layer Each material is introduced into the hopper with the composition shown in Table 2 (units in the table are parts by mass) in the extrusion molding machine used for preparation of the polypropylene based foam layer, cylinder temperature 205 to 230 ° C. Melt and knead each material under the conditions of 220 ° C die temperature and 22 to 28 rpm screw rotation, and extrude from T die so that the extrusion amount is 6 to 13 kg / hour at resin temperature 229 to 232 ° C of cylinder head. did. The extruded sheet was pulled using a pulling machine at a pulling speed of 1.0 m / min to obtain non-foamable resin layers 1 to 8 each having a sheet width of 290 to 300 mm.
[実施例1〜15、比較例1]
表3〜5に示す層構成でポリプロピレン系発泡シートをそれぞれ作製し、各評価をおこなった。得られた結果を表3〜5にそれぞれ示す。
ここで、ポリプロピレン系発泡シートは、各層の間に熱接着層(融点が139℃のランダム共重合体からなるポリプロピレンフィルム、厚み:0.06mm)を挿入し積層した。さらに、加熱プレス装置及び冷却プレス装置の定盤と接するシートの上下の平坦部には、表面平滑性と定盤からの離型性を付与するため、重ね合せたシートの上下に、耐熱性と鏡面を有するポリイミドフィルム(算術平均粗さRaが0.1μm以下、厚み0.1mm)を配置した。
加熱プレス装置を用いて、温度155℃で10分間加熱プレスした。その後、上下のポリイミドフィルムを含むシートを冷却プレス装置に挿入し、温度25℃で加圧冷却し、ポリプロピレン系発泡シートをそれぞれ得た。なお、加熱プレス前に予め、上下のポリイミドフィルムの内側、かつ各シートの外側周囲に、スペーサーとなる厚さ3mmの金枠を配置しておいた。これにより、各ポリプロピレン系発泡シートの厚みをそれぞれ3mmに調整した。[Examples 1 to 15, Comparative Example 1]
Polypropylene-based foam sheets were produced with the layer configurations shown in Tables 3 to 5 and evaluated. The obtained results are shown in Tables 3 to 5, respectively.
Here, the polypropylene-based foam sheet was laminated by inserting a thermal adhesive layer (polypropylene film consisting of a random copolymer having a melting point of 139 ° C., thickness: 0.06 mm) between each layer. Furthermore, in order to impart surface smoothness and releasability from the platen to the upper and lower flat portions of the sheet in contact with the platen of the heating press apparatus and the cooling press apparatus, heat resistance is applied to the top and bottom of the superposed sheets. A polyimide film having a mirror surface (arithmetic mean roughness Ra of 0.1 μm or less, thickness of 0.1 mm) was disposed.
It heat-pressed for 10 minutes at the temperature of 155 degreeC using the heat-press apparatus. Then, the sheet | seat containing an upper and lower polyimide film was inserted in the cooling press apparatus, and pressure cooling was carried out at the temperature of 25 degreeC, and the polypropylene foam sheet was obtained, respectively. In addition, before the heating press, a 3 mm-thick metal frame serving as a spacer was disposed in advance on the inner side of the upper and lower polyimide films and the outer periphery of each sheet. Thereby, the thickness of each polypropylene-based foam sheet was adjusted to 3 mm.
[比較例2および3]
ポリプロピレン系発泡層4および5をそれぞれポリプロピレン系発泡シートとして各評価をおこなった。得られた結果を表5にそれぞれ示す。[Comparative Examples 2 and 3]
The polypropylene foam layers 4 and 5 were evaluated as polypropylene foam sheets, respectively. The obtained results are shown in Table 5, respectively.
[比較例4]
無機フィラーを含まないポリプロピレン系発泡シートとして三井化学東セロ社製のパロニア(登録商標)を用いて各評価をおこなった。得られた結果を表5に示す。Comparative Example 4
Each evaluation was carried out using Paronia (registered trademark) manufactured by Mitsui Chemicals Toshiro Co., Ltd. as a polypropylene-based foam sheet containing no inorganic filler. The obtained results are shown in Table 5.
[参考例1および2]
木質ボードとして市販のハードボード(HDF)および中密度繊維板(MDF)を用いて各評価をおこなった。得られた結果を表5にそれぞれ示す。[Reference Examples 1 and 2]
Each evaluation was performed using a commercially available hardboard (HDF) and a medium density fiber board (MDF) as a wood board. The obtained results are shown in Table 5, respectively.
表3〜5から明らかなように、実施例1〜15のポリプロピレン系発泡シートは、密度や曲げ弾性率がハードボードや中密度繊維板等の木質ボードと同レベル以上の値を示し、軽量性および機械的特性の性能バランスに優れていることがわかった。すなわち、本実施形態に係るポリプロピレン系発泡シート100は木質ボードの代替品として好適であることが理解できる。
一方、比較例1、2および4のポリプロピレン系発泡シートはいずれも軽量性および機械的特性の性能バランスが劣っていた。また、比較例3のポリプロピレン系発泡シートは発泡倍率が上がらず、表面が荒れ、発泡シート成形自体が困難であり、発泡シートの取得が困難であった。As is clear from Tables 3 to 5, the polypropylene foam sheets of Examples 1 to 15 show the density and flexural modulus equal to or higher than those of wood boards such as hardboards and medium density fiberboards, and are lightweight And it was found that the performance balance of mechanical properties was excellent. That is, it can be understood that the polypropylene-based
On the other hand, the polypropylene foam sheets of Comparative Examples 1, 2 and 4 were all inferior in the balance of lightness and mechanical properties. In addition, the foaming ratio of the polypropylene-based foam sheet of Comparative Example 3 was not increased, the surface was roughened, it was difficult to form the foam sheet itself, and it was difficult to obtain the foam sheet.
この出願は、2017年1月16日に出願された日本出願特願2017−005344号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-005344 filed on Jan. 16, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein.
Claims (15)
前記ポリプロピレン系発泡シートの密度が0.5g/cm3以上1.0g/cm3以下であり、
前記ポリプロピレン系発泡シートの全体の厚みをT[mm]としたとき、前記ポリプロピレン系発泡シートの厚み方向において、
表面から中心に向かって0.1T[mm]までの表面領域における前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーの合計量に対する前記無機フィラーの含有量をW1とし、
中心から表面に向かって±0.1T[mm]までの中心領域における前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーの合計量に対する前記無機フィラーの含有量をW2としたとき、
W1>W2の関係を満たすポリプロピレン系発泡シート。A polypropylene foam sheet comprising a polypropylene resin and an inorganic filler, wherein
The density of the polypropylene-based foam sheet is 0.5 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less,
When the total thickness of the polypropylene-based foam sheet is T [mm], in the thickness direction of the polypropylene-based foam sheet,
The content of the inorganic filler relative to the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler in the surface area from the surface toward the center to 0.1 T [mm] is W 1 ,
When the content of the inorganic filler relative to the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler in the central region from the center to the surface to ± 0.1 T [mm] is W 2 ,
Polypropylene-based foam sheet satisfying the relationship of W 1 > W 2
前記無機フィラーがタルク、マイカおよびシリカから選択される一種または二種以上を含むポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to claim 1,
The polypropylene-type foam sheet in which the said inorganic filler contains 1 type, or 2 or more types selected from a talc, mica, and a silica.
前記無機フィラーがタルクを含むポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to claim 2,
The polypropylene-based foam sheet in which the said inorganic filler contains a talc.
前記表面領域における前記無機フィラーの含有量(W1)と前記中心領域における前記無機フィラーの含有量(W2)との差(W1−W2)が5質量部以上90質量部以下であるポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 3,
The difference (W 1 -W 2 ) between the content (W 1 ) of the inorganic filler in the surface region and the content (W 2 ) of the inorganic filler in the central region is 5 parts by weight or more and 90 parts by weight or less Polypropylene-based foam sheet.
前記表面領域における前記無機フィラーの含有量(W1)が、前記表面領域に含まれる前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、5質量部以上90質量部以下であるポリプロピレン系発泡シート。The polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 4,
The content (W 1 ) of the inorganic filler in the surface area is 5 parts by mass or more and 90 parts by mass or less when the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler contained in the surface area is 100 parts by mass. There is a polypropylene-based foam sheet.
前記中心領域における前記無機フィラーの含有量(W2)が、前記中心領域に含まれる前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーの合計量を100質量部としたとき、0質量部以上50質量部以下であるポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 5,
The content (W 2 ) of the inorganic filler in the central region is 0 parts by mass or more and 50 parts by mass or less when the total amount of the polypropylene resin and the inorganic filler contained in the central region is 100 parts by mass. There is a polypropylene-based foam sheet.
23℃、50%RHの環境下で測定される当該ポリプロピレン系発泡シートの曲げ弾性率が1GPa以上であるポリプロピレン系発泡シート。The polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 6,
The polypropylene-based foam sheet in which the flexural modulus of elasticity of the polypropylene-based foam sheet measured at 23 ° C. and 50% RH is 1 GPa or more.
当該ポリプロピレン系発泡シート中の前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーの含有量の合計が、当該ポリプロピレン系発泡シートの全体を100質量%としたとき、50質量%以上100質量%以下であるポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 7,
Polypropylene-based foam wherein the total content of the polypropylene-based resin and the inorganic filler in the polypropylene-based foam sheet is 50% by mass to 100% by mass, based on 100% by mass of the entire polypropylene-based foam sheet Sheet.
当該ポリプロピレン系発泡シートの厚みが1mm以上30mm以下であるポリプロピレン系発泡シート。The polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 8,
The polypropylene-type foam sheet whose thickness of the said polypropylene-type foam sheet is 1 mm-30 mm.
前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーを含むポリプロピレン系発泡層と、
前記ポリプロピレン系発泡層の一方の面に設けられ、かつ、前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーを含む第1非発泡性樹脂層と、
前記ポリプロピレン系発泡層の他方の面に設けられ、かつ、前記ポリプロピレン系樹脂および前記無機フィラーを含む第2非発泡性樹脂層と、
を備えるポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 9,
A polypropylene-based foam layer containing the polypropylene-based resin and the inorganic filler;
A first non-foamable resin layer provided on one side of the polypropylene-based foam layer and containing the polypropylene-based resin and the inorganic filler;
A second non-foamable resin layer provided on the other surface of the polypropylene-based foam layer and containing the polypropylene-based resin and the inorganic filler;
A polypropylene based foam sheet comprising:
前記第1非発泡性樹脂層および前記第2非発泡性樹脂層の厚みがそれぞれ0.1mm以上5mm以下であるポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to claim 10,
The polypropylene-based foam sheet wherein the thickness of each of the first non-foamable resin layer and the second non-foamable resin layer is 0.1 mm or more and 5 mm or less.
前記ポリプロピレン系発泡シート全体の厚みに対する前記第1非発泡性樹脂層の厚みの比が0.1以上0.4以下であり、
前記ポリプロピレン系発泡シート全体の厚みに対する前記第2非発泡性樹脂層の厚みの比が0.1以上0.4以下であるポリプロピレン系発泡シート。In the polypropylene-based foam sheet according to claim 10 or 11,
The ratio of the thickness of the first non-foamable resin layer to the thickness of the entire polypropylene-based foam sheet is 0.1 or more and 0.4 or less,
The polypropylene-based foam sheet wherein the ratio of the thickness of the second non-foamable resin layer to the thickness of the entire polypropylene-based foam sheet is 0.1 or more and 0.4 or less.
前記第1非発泡性樹脂層および前記第2非発泡性樹脂層は同一の組成を有し、かつ、同じ厚みであるポリプロピレン系発泡シート。The polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 10 to 12,
The polypropylene-based foam sheet, wherein the first non-foamable resin layer and the second non-foamable resin layer have the same composition and the same thickness.
木質ボードの代替品として用いられるポリプロピレン系発泡シート。 In the polypropylene-based foam sheet according to any one of claims 1 to 13,
Polypropylene-based foam sheet used as a substitute for wood board.
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