TW202216898A - 熱塑性樹脂發泡體、熱塑性樹脂發泡片材、熱塑性樹脂積層發泡片材、熱塑性樹脂發泡體的製造方法、熱塑性樹脂積層發泡片材的製造方法、熱塑性樹脂發泡成形體、熱塑性樹脂積層發泡片材成形體、食品包裝容器、熱塑性樹脂發泡成形體的製造方法及熱塑性樹脂積層發泡片材成形體的製造方法 - Google Patents
熱塑性樹脂發泡體、熱塑性樹脂發泡片材、熱塑性樹脂積層發泡片材、熱塑性樹脂發泡體的製造方法、熱塑性樹脂積層發泡片材的製造方法、熱塑性樹脂發泡成形體、熱塑性樹脂積層發泡片材成形體、食品包裝容器、熱塑性樹脂發泡成形體的製造方法及熱塑性樹脂積層發泡片材成形體的製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
一種熱塑性樹脂發泡體,係含有熱塑性樹脂,其中,前述熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂,並且玻璃轉移溫度為單一。前述熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度較佳為80至130℃,由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定所求得之吸熱量與發熱量的差之絕對值較佳為3至35J/g。
Description
本發明係關於熱塑性樹脂發泡體、熱塑性樹脂發泡片材、熱塑性樹脂積層發泡片材、熱塑性樹脂發泡體的製造方法、熱塑性樹脂積層發泡片材的製造方法、熱塑性樹脂發泡成形體、熱塑性樹脂積層發泡片材成形體、食品包裝容器、熱塑性樹脂發泡成形體的製造方法、及熱塑性樹脂積層發泡片材成形體的製造方法。
本案根據2020年7月31日於日本申請之日本特願2020-130267號、2020年12月25日於日本申請之日本特願2020-217878號、及2020年12月25日於日本申請之日本特願2020-217895號而主張優先權並援用其內容。
以往,使聚苯乙烯系樹脂等熱塑性樹脂發泡而成之樹脂發泡片材及其成形體係具有輕量且阻熱性高之特徵,故用於食品容器等。
在便利商店、超市等零售店購買已調理食品並在家中等食用該已調理食品之即食餐市場正逐漸擴大。即食餐市場係要求可對應微波爐加熱調理之食品容器。對應加熱調理之食品容器係要求在利用微波爐等的加熱時不容變形(加熱尺寸穩定性優異)、加熱後不會變軟而可容易地使用(耐熱強度優異)。
例如專利文獻1中提出一種發泡PET片材之成形方法,係對低結晶度之發泡聚對苯二甲酸乙二酯(PET)片材實施預備加熱使發泡PET片材軟化,然後以促進結晶化之溫度以上之模具進行成形。根據專利文獻1之發明,在促進結晶化之溫度以上加熱發泡PET片材,藉此使PET結晶化而謀求提高加熱尺寸穩定性。但專利文獻1之發明中需要用以促進結晶化之步驟(熱定型步驟),故成形時間較
長。又,專利文獻1之發明需要可加熱至促進結晶化之溫度之裝置,故有需要投資新設備等問題。
對於該問題,專利文獻2中提出一種熱塑性聚酯系樹脂發泡片材,係以特定比例含有結晶性聚酯系樹脂、及特定玻璃轉移溫度Tg之非晶性聚酯系樹脂。根據專利文獻2之發明,而可在不需要熱定型步驟下獲得優異加熱尺寸穩定性之容器。
食品容器等成形容器亦要求外觀美麗。專利文獻3中提出一種熱塑性樹脂積層發泡片材,係於發泡片材表面積層非發泡層。根據專利文獻3之發明,而可成形為耐熱性、印刷性、設計性優異且外觀美麗之容器。
又,由聚酯系樹脂發泡片材所得之成形品之耐熱性較高、緩衝性提升且輕量化,故不僅是作為食品容器,也使用作為電子零件包裝材。專利文獻4之發明提出一種樹脂發泡片材,係於聚酯系樹脂片材至少一面混練有特定抗靜電劑。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開平3-239527號公報。
專利文獻2:日本特開2014-028920號公報。
專利文獻3:日本特開平9-156005號公報。
專利文獻4:日本特開2005-53993號公報。
但是,專利文獻2至4之發明之耐熱強度較低。因此,若加熱樹脂發泡片材之成形體(容器等),則成形體會變軟而不易處理。
因此,本發明之目的在於提供耐熱強度優異之熱塑性樹脂發泡體及熱塑性樹脂積層發泡片材。
本發明人等努力檢討,結果得到如下見解,該見解為:因結晶性聚酯系樹脂與非晶性聚酯系樹脂的混合物並未充分相溶,故若達到2種聚酯系樹脂中之較低者的玻璃轉移溫度,則會產生軟化變形。根據該見解而發現到藉由含有相溶性較高之2種樹脂,即可提高耐熱強度,從而完成本發明。
亦即,本發明具有以下態樣。
<1>一種熱塑性樹脂發泡體,係含有熱塑性樹脂,其中,前述熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂,並且玻璃轉移溫度Tg為單一。
<2>如<1>所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述玻璃轉移溫度Tg為80至130℃。
<3>如<1>或<2>所述之熱塑性樹脂發泡體,其由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量(heat flux)示差掃描熱量測定所求得之吸熱量與發熱量的差之絕對值為3至35J/g。
<4>如<1>至<3>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚酯系樹脂之含有比例為40至95質量%;相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚醯亞胺系樹脂之含有比例為5至60質量%。
<5>如<1>至<4>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其在加熱速度5℃/分鐘、頻率1Hz的固體黏彈性測定的前述玻璃轉移溫度Tg與前述玻璃轉移溫度Tg+20℃之間之儲藏彈性模數E’之指數近似式的斜率為-0.18至-0.025。
<6>如<1>至<5>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述聚醯亞胺系樹脂為聚醚醯亞胺系樹脂。
<7>如<1>至<6>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述聚酯系樹脂含有源自於植物之聚酯系樹脂。
<8>如<1>至<7>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述熱塑性樹脂含有回收(recycle)原料。
<9>如<1>至<8>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其係片材(sheet)狀。
<10>一種熱塑性樹脂發泡片材,係具有:如<9>所述之熱塑性樹脂發泡體之層。
<11>一種熱塑性樹脂積層發泡片材,係具有:由如<1>至<7>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體所構成之發泡層、以及位於前述發泡層之至少一面之非發泡層;其中,前述非發泡層含有熱塑性樹脂。
<12>如<11>所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,前述發泡層之熱塑性樹脂及前述非發泡層之熱塑性樹脂之至少一者含有回收原料。
<13>如<11>或<12>所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,前述非發泡層之熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺樹脂之至少1種。
<14>如<11>至<13>中任一項所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,前述發泡層之玻璃轉移溫度Tg與前述非發泡層之玻璃轉移溫度Tg的差之絕對值為90℃以下。
<15>一種熱塑性樹脂發泡體的製造方法,係製造如<1>至<9>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,該製造方法包括下述步驟:
將含有前述熱塑性樹脂及發泡劑之熱塑性樹脂組成物擠出、發泡而得到熱塑性樹脂發泡體之步驟。
<16>如<15>所述之熱塑性樹脂發泡體的製造方法,其中,前述熱塑性樹脂組成物更含有交聯劑。
<17>一種熱塑性樹脂積層發泡片材的製造方法,係製造如<11>至<14>中任一項所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,該製造方法包括下述步驟:
將含有會構成前述發泡層之熱塑性樹脂及發泡劑之發泡層熱塑性樹脂組成物擠出、發泡而得到前述發泡層之步驟;及
於前述發泡層之至少一面設置前述非發泡層之步驟。
<18>一種熱塑性樹脂發泡成形體,係含有熱塑性樹脂,其中,前述熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂,並且玻璃轉移溫度Tg為單一。
<19>如<18>所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述玻璃轉移溫度Tg為80至130℃以下。
<20>如<18>或<19>所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定所求得之吸熱量與發熱量的差之絕對值為3至35J/g。
<21>如<18>至<20>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚酯系樹脂之含有比例為40至95質量%;相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚醯亞胺系樹脂之含有比例為5至60質量%。
<22>如<18>至<21>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其在加熱速度5℃/分鐘、頻率1Hz的固體黏彈性測定的前述玻璃轉移溫度Tg與前述玻璃轉移溫度Tg+20℃之間之儲藏彈性模數E’之指數近似式的斜率為-0.18至-0.025。
<23>如<18>至<22>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述聚醯亞胺系樹脂為聚醚醯亞胺系樹脂。
<24>如<18>至<23>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述聚酯系樹脂含有源自於植物之聚酯系樹脂。
<25>如<18>至<24>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述熱塑性樹脂含有回收原料。
<26>一種熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,係具有:屬於<18>至<25>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體之發泡層、及位於前述發泡層之至少一面之非發泡層;其中,前述非發泡層含有熱塑性樹脂。
<27>如<26>所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,其中,前述發泡層之熱塑性樹脂及前述非發泡層之熱塑性樹脂之至少一者含有回收原料。
<28>如<26>或<27>所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,其中,前述非發泡層之熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺樹脂之至少1種。
<29>如<26>或<27>所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,其中,前述發泡層之玻璃轉移溫度Tg與前述非發泡層之玻璃轉移溫度Tg的差之絕對值為90℃以下。
<30>一種食品包裝容器,係由如<18>至<25>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體或如<26>至<29>中任一項所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體所構成。
<31>如<30>所述之食品包裝容器,係對應微波爐加熱之容器。
<32>一種熱塑性樹脂發泡成形體的製造方法,係包括下述步驟:
獲得如<1>至<9>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體或如<10>所述之熱塑性樹脂發泡片材之步驟;及
將前述熱塑性樹脂發泡體或前述熱塑性樹脂發泡片材予以成形而得到熱塑性樹脂發泡成形體之步驟。
<33>一種熱塑性樹脂積層發泡片材成形體的製造方法,係包括下述步驟:
以如<17>所述之熱塑性樹脂積層發泡片材的製造方法而得到熱塑性樹脂積層發泡片材之步驟;及
將前述熱塑性樹脂積層發泡片材予以成形而得到熱塑性樹脂發泡片材成形體之步驟。
根據本發明之熱塑性樹脂發泡體及熱塑性樹脂積層發泡片材,而可提高耐熱強度。
2:發泡體(發泡片材)
21:非發泡層
22:發泡層
100:容器
圖1係表示第一實施型態之熱塑性樹脂發泡體之一例的剖面圖。
圖2係表示源自於植物之聚酯系樹脂之製造步驟之一例的流程圖。
圖3係表示源自於植物之聚酯系樹脂之製造步驟之一例的流程圖。
圖4係表示源自於植物之聚酯系樹脂之製造步驟之一例的流程圖。
圖5係表示第一實施型態之熱塑性樹脂發泡體之製造裝置之一例的示意圖。
圖6係第一實施型態之熱塑性樹脂發泡成形體的斜視圖。
圖7係表示熱塑性樹脂發泡成形體之製造裝置之一例的示意圖。
圖8係表示第四實施型態之熱塑性樹脂發泡體之一例的剖面圖。
圖9係表示實施例12A之儲藏彈性模數E’之測定結果的圖表。
圖10係表示比較例1A之儲藏彈性模數E’之測定結果的圖表。
圖11係實施例12A之DSC曲線。
本說明書中,「至」係表示包括其兩端值作為下限值及上限值之範圍。
本發明之熱塑性樹脂發泡體(以下有時亦簡稱為「發泡體」)係藉由將含有熱塑性樹脂及發泡劑之熱塑性樹脂組成物(以下有時亦簡稱為「樹脂組成物」)發泡所成。發泡體之形態可為片材狀或棒狀或粒子狀。在發泡體表面之一部分或全部可設置樹脂之非發泡層。
例如,片材狀發泡體可直接為僅由發泡體之發泡層所構成之單層構造片材,也可在其單面或兩面設置非發泡層而形成為熱塑性樹脂積層發泡片材(以下有時簡稱為「積層發泡片材」)。以下將僅由片材狀發泡體之發泡層所構成之單層構造片材及含有其之積層發泡片材總稱為「熱塑性樹脂發泡片材」(發泡片材)。又,僅由發泡層所構成之單層構造係包括:由1層發泡層所構成之發泡片材,及僅由2層以上之發泡層所構成之發泡片材。
以下列舉本發明之實施型態來說明本發明。
(第一實施型態)
說明本發明之第一實施型態之發泡體。本實施型態之發泡體為片材狀發泡體(發泡片材)。
圖1之發泡片材2係使用於熱塑性樹脂發泡成形體(以下有時亦簡稱為「樹脂發泡成形體」)之胚材或平板狀緩衝材等。樹脂發泡成形體可舉例如熱成形體、壓空成形體、深抽成形體等容器等。
圖1為本實施型態之發泡片材2的剖面圖。發泡片材2係由1層發泡層22所構成。
發泡片材2之厚度T可考慮用途而決定。例如發泡片材2若為容器成形用,則厚度T較佳為0.3至5.0mm,更佳為0.4至3.0mm,又更佳為0.5至2.5mm。厚度T若為上述下限值以上,則可提高容器之耐衝擊性、剛性。厚度T若為上述上限值以下,則可提高發泡片材2之成形性。
發泡層22為藉由將熱塑性樹脂組成物(有時將形成發泡層時所使用之熱塑性樹脂組成物稱為「發泡層熱塑性樹脂組成物」)發泡所成之層。
熱塑性樹脂組成物具有熱塑性樹脂及發泡劑。將熱塑性樹脂組成物發泡所成之發泡層22係於熱塑性樹脂所形成之基質內具有2個以上的氣泡。
<熱塑性樹脂>
發泡層22之熱塑性樹脂(以下有時亦稱為「發泡層熱塑性樹脂」)含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂。藉由含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂兩者,而可提高本發明之發泡片材2之耐熱強度。
≪聚酯系樹脂≫
聚酯系樹脂可舉出聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯樹脂(PEN)、聚呋喃二甲酸乙二酯樹脂(PEF)、聚萘
二甲酸丁二酯樹脂(PBN)、聚對苯二甲酸丙二酯樹脂(PTT)、對苯二甲酸與乙二醇與環己烷二甲醇的共聚物、及此等的混合物等。聚酯系樹脂較佳為聚對苯二甲酸乙二酯樹脂,更佳為結晶性聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(C-PET)。C-PET是酸成分為對苯二甲酸且二醇成分為乙二醇之聚酯系樹脂。
聚酯系樹脂可為源自於石油化學品之聚酯系樹脂,亦可為所謂的生質PET等源自於植物之聚酯系樹脂,也可為此等的混合物。源自於植物之聚酯系樹脂可舉出聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、源自於植物之聚呋喃二甲酸乙二酯樹脂、源自於植物之聚對苯二甲酸丙二酯樹脂等。
又,聚酯系樹脂可為回收原料。
該等聚酯系樹脂可單獨使用1種或組合2種以上使用。
以下說明源自於植物之聚酯系樹脂。
源自於植物之聚酯系樹脂為源自於甘蔗、玉米等植物原料之聚合物。「源自於植物原料」可舉出由植物原料合成或萃取之聚合物。又,例如「源自於植物原料」可舉出由植物原料合成或萃取之單體聚合而成之聚合物。「由植物原料合成或萃取之單體」包括以由植物原料合成或萃取之化合物作為原料而合成之單體。源自於植物之聚酯系樹脂包括一部分的單體為「源自於植物原料」者。
以PET、PEF為例來說明源自於植物之聚酯系樹脂。
PET之合成反應示於式(1)。藉由n莫耳之乙二醇與n莫耳之對苯二甲酸(Benzen-1,4-dicarboxylic Acid)的脫水反應而合成PET。該合成反應中的化學計量上之質量比為乙二醇:對苯二甲酸=30:70(質量比)。
[式(1)中,n為化學計量係數(聚合度),且為250至1100之數。]
乙二醇在工業上係藉由將乙烯進行氧化、水合而製造。又,對苯二甲酸在工業上係藉由將對二甲苯進行氧化而製造。
在此,如圖2所示,藉由源自於植物之乙醇(生質乙醇)之脫水反應而獲得乙烯,從由該乙烯所合成的乙二醇(源自於生質乙醇之乙二醇)與源自於石油化學品之對苯二甲酸合成PET時,所製造的PET為30質量%源自於植物之PET。
又,如圖3所示,藉由源自於植物之異丁醇(生質異丁醇)之脫水反應而獲得對二甲苯,從由該對二甲苯所合成的對苯二甲酸與源自於生質乙醇之乙二醇合成PET時,所製造的PET為100質量%源自於植物之PET。
PEF之合成反應示於式(2)。藉由n莫耳之乙二醇與n莫耳之呋喃二甲酸(2,5-Furandicarboxylic Acid)的脫水反應而合成PEF。
[式(2)中,n為化學計量係數(聚合度),且為250至1100之數。]
呋喃二甲酸(FDCA)係例如藉由源自於植物之果糖或葡萄糖之脫水反應而得到羥基甲基糠醛(HMF),並藉由氧化HMF而得。
如圖4所示,FDCA及乙二醇兩者為源自於植物時,所製造的PEF為100質量%源自於植物之PEF。
聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度Tg較佳為50至100℃,更佳為60至90℃,又更佳為70至85℃。Tg若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。Tg若為上述上限值以下,則可縮短成形循環並提高生產性,且可提高成形性。又,「成形性」例如是指在將發泡片材夾於模具並進行熱成形時,發泡片材會追隨模具的模穴(cavity)並接近所期望之形狀,越接近所期望形狀,則成形性越「良好」。
聚酯系樹脂之熔點較佳為230至270℃,更佳為240至260℃,又更佳為245至255℃。熔點若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。熔點若為上述上限值以下,則可縮短成形循環並提高生產性,且可提高成形性。
聚酯系樹脂之固有黏度(IV值)較佳為0.5至1.5,更佳為0.6至1.3,又更佳為0.7至1.2。IV值若為上述下限值以上,則可抑制發泡時的破泡,並降低連續氣泡率。IV值若為上述上限值以下,則可降低密度並使表面更平滑,而提高外觀的美麗度。
IV值可由JIS K7367-5(2000)之方法測定。
聚酯系樹脂之數量平均分子量Mn為9,000至26,000,較佳為15,000至26,000,更佳為20,000至25,000。
Mn若為上述下限值以上,則可進一步提高耐寒性(亦即在低溫的機械性強度)。Mn若為上述上限值以下,則可進一步提高耐熱性。
聚酯系樹脂之Z平均分子量Mz為100,000至500,000,較佳為150,000至450,000,更佳為200,000至400,000。
Mz若在上述範圍內,則可進一步提高耐寒性(亦即在低溫的機械性強度)。
Mn及Mz可用以下方法測定。
[聚酯系樹脂之分子量]
從測定對象取得試料5mg,對其依序追加六氟異丙醇(HFIP)0.5mL、氯仿0.5mL並手動輕微振動。將其以浸漬時間24±1.0hr放置。確認試料完全溶解後,以氯仿稀釋為10mL並手動輕微振動而混合。其後以GL Sciences股份有限公司製的非水系0.45μm之Chromatodisc或Shimadzu GLC股份有限公司製的非水系0.45μm注射器過濾器過濾而作為測定試料。將測定試料依據以下測定條件以層析測定,由預先製作之標準聚苯乙烯檢量線來求得試料之數量平均分子量Mn及Z平均分子量Mz。
[測定裝置]
.測定裝置=TOSOH股份有限公司製「HLC-8320GPC EcoSEC」,凝膠滲透層析儀(內附RI檢測器、UV檢測器)。
[GPC測定條件]
.管柱
<樣品側>
防護管柱=TOSOH股份有限公司製TSK guardcolumn HXL-H(6.0mm×4.0cm)×1支。
測定管柱=TOSOH股份有限公司製TSKgel GMHXL(7.8mmI.D.×30cm)×2支串聯。
<參考(reference)側>
抵抗管(內徑0.1mm×2m)×2支串聯。
管柱溫度=40℃。
移動相=氯仿。
<動相流量>
樣品側泵=1.0mL/分鐘。
參考側泵=0.5mL/分鐘。
檢測器=UV檢測器(254nm)。
注入量=15μL。
測定時間=26分鐘。
取樣間距=500m秒。
[檢量線用標準聚苯乙烯試料]
檢量線用標準聚苯乙烯試料係由昭和電工股份有限公司製之製品名「STANDARD SM-105」及「STANDARD SH-75」使用質量平均分子量Mw為5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、131,000、54,000、20,000、7,590、3,450、1,320者。
將上述檢量線用標準聚苯乙烯分組為A(5,620,000、1,250,000、131,000、20,000、3,450)及B(3,120,000、442,000、54,000、7,590、1,320)。秤量A(2mg、3mg、4mg、4mg、4mg)後溶解於氯仿30mL。秤量B(3mg、4mg、4mg、4mg、4mg)後溶解於氯仿30mL。將所製作的各A及B溶解液注入50μL,測定後由所
得保持時間製作校正曲線(三次方程式),藉此而得到標準聚苯乙烯檢量線。使用該檢量線計算出數量平均分子量Mn及Z平均分子量Mz。
相對於發泡片材2所含之熱塑性樹脂總質量,聚酯系樹脂之含有比例較佳為40至95質量%,更佳為50至90質量%,又更佳為60至80質量%。聚酯系樹脂之含有比例若為上述下限值以上,則可提高成形性。聚酯系樹脂之含有比例若為上述上限值以下,則可更提高耐熱強度。
≪聚醯亞胺系樹脂≫
聚醯亞胺系樹脂並無特別限定,較佳為含有環狀醯亞胺基作為重複單元之聚合物,更佳為具有熔融成形性之聚合物。
聚醯亞胺系樹脂可舉例如美國專利第4141927號說明書、日本專利第2622678號公報、日本專利第2606912號公報、日本專利第2606914號公報、日本專利第2596565號公報、日本專利第2596566號公報、日本專利第2598478號公報等所記載之聚醚醯亞胺、日本專利第2598536號公報、日本專利第2599171號公報、日本特開平9-48852號公報、日本專利第2565556號公報、日本專利第2564636號公報、日本專利第2564637號公報、日本專利第2563548號公報、日本專利第2563547號公報、日本專利第2558341號公報、日本專利第2558339號公報、日本專利第2834580號公報所記載之聚合物等。在不損及本發明效果之範圍內,聚醯亞胺系樹脂之主鏈可含有環狀醯亞胺以外之構造單元。環狀醯亞胺以外之構造單元可舉例如芳香族、脂肪族、脂環族、脂環族酯單元、氧基羰基單元等。
又,聚醯亞胺系樹脂可為回收原料。
該等聚醯亞胺系樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
聚醯亞胺系樹脂例如較佳為下式(3)所示化合物。
[式(3)中,R為具有碳數6至42之碳原子之芳香族基,R’為選自由碳數6至30之2價芳香族基、碳數2至30之脂肪族基、及碳數4至30之脂環族基所成群組之至少1種2價有機基。p為表示重複單元的數。]
以提高與聚酯系樹脂的相溶性之觀點來看,聚醯亞胺系樹脂較佳為具有含有醚鍵之構造單元之聚醚醯亞胺系樹脂。
聚醯亞胺系樹脂可藉由以往公知製造方法而調製。例如將可衍生式(3)中之R之原料的四羧酸以及其酸酐之任一者或兩者、與可衍生式(3)中之R’之原料的選自由脂肪族一級二胺以及芳香族一級二胺所成群組之一種或二種以上化合物進行脫水縮合,藉此而獲得。關於聚醯亞胺系樹脂之製造方法,具體而言,可舉例如在獲得聚醯胺酸後進行加熱閉環之方法。又,可舉出將酸酐與吡啶使用碳二亞胺等化學閉環劑進行化學閉環之方法、將上述四羧酸酐與可衍生上述R’之二異氰酸酯加熱而進行脫碳酸之聚合方法等。
四羧酸可舉例如焦蜜石酸、1,2,3,4-苯四羧酸、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸、2,2’,3,3’-聯苯四羧酸、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、2,2’,3,3’-二苯甲酮四羧酸、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷、1,1’-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷、2,2’-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、2,2’-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷、雙(3,4-二羧基苯基)醚、雙(2,3-二羧基苯基)醚、雙(3,4-二羧基苯基)碸、雙(2,3-二羧基苯基)碸、2,3,6,7-
萘四羧酸、1,4,5,8-萘四羧酸、1,2,5,6-萘四羧酸、2,2’-雙[(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷及其酸酐等。
二胺可舉例如聯苯胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基乙烷、二胺基二苯基丙烷、二胺基二苯基丁烷、二胺基二苯基醚、二胺基二苯基碸、二胺基二苯基二苯甲酮、鄰、間、對-苯二胺、甲苯二胺、苯二甲胺等、及於構造單元具有該等芳香族一級二胺之烴基之芳香族一級二胺、乙二胺、1,2-丙烷二胺、1,3-丙烷二胺、2,2-二甲基-1,3-丙烷二胺、1,6-六亞甲基二胺、1,8-八亞甲基二胺、1,9-九亞甲基二胺、1,10-十亞甲基二胺、1,11-十一亞甲基二胺、1,12-十二亞甲基二胺、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺、1,3-環己二胺、1,4-環己二胺、1,4-環己烷二甲胺、2-甲基-1,3-環己二胺、異佛爾酮二胺等、及於構造單元具有該等脂肪族及脂環族一級二胺之烴基之脂肪族及脂環族一級二胺等。
聚醯亞胺系樹脂之玻璃轉移溫度Tg較佳為190至240℃,更佳為200至230℃,又更佳為210至220℃。Tg若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。Tg若為上述上限值以下,則可縮短成形循環並提高生產性,且可提高成形性。
聚醯亞胺系樹脂之熔體流動速率(MFR)較佳為3至30g/10分鐘,更佳為5至25g/10分鐘,又更佳為7至20g/10分鐘。MFR若為上述下限值以上,則可縮短成形循環並提高生產性,且可提高成形性。MFR若為上述上限值以下,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。
本說明書中,MFR為在337℃、6.6kgf的值,可根據ASTM D1238所記載之方法而測定。
聚醯亞胺系樹脂之數量平均分子量較佳為5,000至50,000,更佳為6,000至39,000,又更佳為7,000至27,000。聚醯亞胺系樹脂之數量平均分子量若為上述下限值以上,則可提高耐衝擊性。聚醯亞胺系樹脂之數量平均分子量若為上述上限值以下,則可提高成形性。
聚醯亞胺系樹脂之數量平均分子量係以聚環氧乙烷為標準物質並藉由凝膠滲透層析(GPC)而求得。
相對於發泡片材2所含之熱塑性樹脂總質量,聚醯亞胺系樹脂之含有比例較佳為5至60質量%,更佳為10至50質量%,又更佳為20至40質量%。聚醯亞胺系樹脂之含有比例若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度。聚醯亞胺系樹脂之含有比例若為上述上限值以下,則可提高成形性。
[聚醯亞胺系樹脂之含有比例之測定方法]
在需要掌握「相對於發泡片材2所含之熱塑性樹脂總質量,聚醯亞胺系樹脂之含有比例」時,可用以下方法測定聚醯亞胺系樹脂之含有比例。例如沿著與發泡片材2之厚度方向直交之方向(平面方向)將發泡片材2切片並製作薄片試料(例如0.2mm厚度之試料),如下述所示,對於該試料實施聚醯亞胺系樹脂之含有比例測定即可。以下針對相對於聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂的混合樹脂總質量之聚醯亞胺系樹脂之含有比例,例示其測定方法。聚酯系樹脂使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET),聚醯亞胺系樹脂使用聚醚醯亞胺(PEI)。
由發泡片材2表面沿著與厚度方向直交之方向(平面方向)將發泡片材2切片為0.2mm,並作為測定試料。用下述條件實施測定試料表面之紅外線分光分析,而得到紅外線吸收光譜。
.測定裝置:Thermo SCIENTIFIC公司製「Nicolet iS10」傅立葉轉換紅外線分光光度計及Thermo SCIENTIFIC公司製一次反射型水平狀ATR Smart-iTR。
.ATR晶體:黏貼有鑽石之KRS-5(角度=42°)。
.測定法:一次反射型ATR法。
.測定波數區域:4000cm-1至400cm-1。
.測定深度之波數依存性:無修正。
.檢測器:氘化硫酸三甘胺酸(DTGS)檢測器及KBr分束器。
.解析能力:4cm-1。
.累積次數:16次(背景測定時亦同)。
由所得紅外線吸收光譜之圖表求得D1410及D1778之波峰高度,由從使用標準試料而製作之檢量線所得之下式(p)而計算聚醯亞胺系樹脂之含有比例。
聚醯亞胺系樹脂之含有比例(質量%)=100-{19.00ln(R)+37.95}×100...(p)。
R=D1410/D1778。
D1410是意指源自於聚酯系樹脂之波數1410cm-1±5cm-1之區域之紅外線吸收光譜曲線中之與基線的吸光度差(所測定的吸光度-基線吸光度)之最大值。基線為將紅外線吸收光譜曲線中之波數1400cm-1±5cm-1的最低吸收位置與紅外線吸收光譜曲線中之波數1420cm-1±5cm-1的最低吸收位置相連結的直線。
又,D1778是意指源自於聚醯亞胺系樹脂之波數1778cm-1±5cm-1之區域之紅外線吸收光譜曲線中之與基線的吸光度差(所測定的吸光度-基線吸光度)之最大值。基線為將紅外線吸收光譜曲線中之波數1760cm-1±5cm-1的最低吸收位置與紅外線吸收光譜曲線中之波數1800cm-1±5cm-1的最低吸收位置相連結的直線。
[標準試料之製作]
用以下方式製作前述標準試料。
首先,依照表1所示之調配方式來混合聚酯系樹脂(PET:遠東新世紀公司製,商品名「CH-653」)、聚醯亞胺系樹脂(PEI:SABIC Innovative Plastics公司製,商品名「Ultem1000」)、屬於交聯劑之焦蜜石酸酐(PMDA),而準備混合物。將該混合物投入LABO PLASTOMILL雙軸擠出機(東洋精機製作所公司製,型號:2DC15W,口徑15mm,L/D=17)中,以350℃熔融混練而形成樹脂組成物。將樹脂熔融物由裝設於LABO PLASTOMILL雙軸擠出機前端之噴嘴模具(直徑3.0mm)擠出。將所擠出的樹脂組成物立刻以冷卻水槽冷卻。然後,將冷卻之股線(strand)狀的樹脂組成物充分瀝水後,使用造粒機切割為長度約為2mm、直徑約為3mm之小粒狀,而製作標準試料(A至I)。
標準試料(A至I)之組成示於表1。
[檢量線之製作]
用以下方式製作檢量線。
用下述條件實施前述標準試料(A至I)表面之紅外線分光分析,而得到紅外線吸收光譜。
.測定裝置:Thermo SCIENTIFIC公司製「Nicolet iS10」傅立葉轉換紅外線分光光度計及Thermo SCIENTIFIC公司製一次反射型水平狀ATR Smart-iTR。
.ATR晶體:黏貼有鑽石之KRS-5(角度=42°)。
.測定法:一次反射型ATR法。
.測定波數區域:4000cm-1至400cm-1。
.測定深度之波數依存性:無修正。
.檢測器:氘化硫酸三甘胺酸(DTGS)檢測器及KBr分束器。
.解析能力:4cm-1。
.累積次數:16次(背景測定時亦同)。
.測定次數:10次。
由各測定中所得紅外線吸收光譜之圖表,以與上述聚醯亞胺系樹脂之含有比例之測定方法同樣地實施資料處理,而求得D1410及D1778之波峰高度並計算吸光度比(R=D1410/D1778)。將聚酯系樹脂之調配比例相對於各標準試料(A至I)之吸光度比進行繪點(plot),以前述繪點中的對數近似式作為檢量線。
發泡片材2所含之熱塑性樹脂可含有回收原料。聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂之任一者可含有回收原料,也可為聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂兩者含有回收原料。可以是聚酯系樹脂之一部分或全部為聚酯系樹脂之回收原料,也可以是聚醯亞胺系樹脂之一部分或全部為聚醯亞胺系樹脂之回收原料。回收原料可舉例如以下原料等。
1)將發泡體粉碎而得的小片(flake)狀樹脂,以擠出機再熔融,並以噴嘴模具擠出為股線狀,將其冷卻後造粒而得到回收顆粒。
2)將PET瓶粉碎而得的小片狀樹脂,以擠出機再熔融,並以噴嘴模具擠出為股線狀,將其冷卻後造粒而得到再生PET。
≪其他樹脂≫
發泡片材2實質上不含有熱硬化性樹脂。「實質上不含有」是指完全不含有、或其含有程度不影響發泡片材2之品質。相對於熱塑性樹脂100質量份,發泡片材2所含之熱硬化性樹脂的含量較佳為5質量%以下,更佳為2質量%以下,又更佳為1質量%以下,最佳為0質量%。
熱塑性樹脂也可含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂以外之熱塑性樹脂(其他熱塑性樹脂)。其他熱塑性樹脂可舉例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚苯醚系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯基碸系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂等。
相對於熱塑性樹脂總質量,聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂之合計比例較佳為90質量%以上,更佳為95質量%以上,又更佳為98質量%以上,最佳為100質量%。聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂之合計比例若為上述下限值以上,則可提高發泡片材2之耐熱強度。
≪物性≫
發泡片材2顯示單一的玻璃轉移溫度Tg。聚酯系樹脂與聚醯亞胺系樹脂相溶,藉此成為單一的玻璃轉移溫度Tg。發泡片材2之玻璃轉移溫度Tg為單一,藉此成為比聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度Tg高之玻璃轉移溫度Tg,而提高耐熱強度。
又,「玻璃轉移溫度為單一」是指在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定圖表(DSC曲線)中,在第2次升溫過程觀察到的在比結晶化波峰更低溫側的玻璃轉移溫度Tg可識別為單一。但在第2次升溫過程未觀測到結晶化波峰時,則是指在第2次升溫過程之溫度範圍(30至300℃)中之玻璃轉移溫度Tg可識別為單一。
發泡片材2中的玻璃轉移溫度Tg例如較佳為80至130℃,更佳為85至125℃,又更佳為90至120℃。Tg若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。Tg若為上述上限值以下,則可縮短成形循環並提高生產性,且可提高成形性。
發泡片材2中的玻璃轉移溫度Tg為由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定所求得。
又,發泡片材2中的玻璃轉移溫度Tg可視為與構成發泡片材2之熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度Tg相同。
發泡片材2中的吸熱量與發熱量的差之絕對值(吸熱發熱差)較佳為3至35J/g,更佳為5至30J/g,又更佳為7至28J/g。吸熱發熱差若為上述下限值以上,則會提高結晶度,並提高耐熱強度及加熱尺寸穩定性。吸熱發熱差若為上述上限值以下,則結晶度不會過高,並可提高成形性。
吸熱發熱差為藉由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定所求得之吸熱量與發熱量的差。
又,發泡片材2中的吸熱發熱差可視為與構成發泡片材2之熱塑性樹脂之吸熱發熱差相同。
發泡片材2中,在加熱速度5℃/分鐘、頻率1Hz的固體黏彈性測定的前述玻璃轉移溫度Tg與玻璃轉移溫度Tg+20℃之間之儲藏彈性模數E’之指數近似式的斜率r(以下有時簡稱為「斜率r」)較佳為-0.18至-0.025,更佳為-0.15至-0.030,又更佳為-0.10至-0.035。斜率r若為上述下限值以上,則伴隨溫度上升之儲藏彈性模數E’之變化較小,可提高耐熱強度。斜率r若為上述上限值以下,則伴隨溫度上升之儲藏彈性模數E’之變化不會過小,可提高成形性。
儲藏彈性模數E’之指數近似式的斜率r為下式(e)中的x之係數r。
y=p×exp(r×x)...(e)。
y:儲藏彈性模數E’(Pa)。
x:溫度(℃)。
p:在x=0的情形下的y的值(Pa)。
<發泡劑>
發泡劑可舉例如丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、己烷等飽和脂肪族烴、二甲基醚等醚類、氯甲烷、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷、單氯二氟甲烷等氟氯烷、二氧化碳、氮等,較佳為二甲基醚、丙烷、正丁烷、異丁烷、二氧化碳、氮。該等發泡劑可單獨使用1種或組合2種以上使用。
發泡劑之含量並無特別限定,相對於樹脂100質量份例如較佳為0.1至12質量份。
<任意成分>
本實施型態之發泡片材2可含有熱塑性樹脂及發泡劑以外之其他成分(任意成分)。
任意成分可舉出氣泡調整劑、穩定劑、紫外線吸收劑、著色劑、抗氧化劑、結晶化促進劑、滑劑、交聯劑、界面活性劑、收縮防止劑、阻燃劑、劣化防止劑等。
交聯劑可舉例如焦蜜石酸酐等酸二酐、多官能環氧化合物、噁唑啉化合物、噁嗪化合物等。於熱塑性樹脂組成物中調配交聯劑,藉此可抑制發泡時的破泡,並降低連續氣泡率。
相對於樹脂100質量份,交聯劑之含量例如較佳為0.08至0.8質量份。
氣泡調整劑例如為滑石、二氧化矽等無機粉末等的混合物等。該等氣泡調整劑可提高發泡層22之獨立氣泡率,而容易形成發泡層22。
相對於樹脂100質量份,氣泡調整劑之含量例如較佳為0.2至5質量份。
穩定劑例如為鈣鋅系熱穩定劑、錫系熱穩定劑、鉛系熱穩定劑等。
相對於樹脂100質量份,穩定劑之含量例如較佳為1質量份以下。
紫外線吸收劑例如為氧化銫系紫外線吸收劑、氧化鈦系紫外線吸收劑等。
相對於樹脂100質量份,紫外線吸收劑之含量例如較佳為1質量份以下。
抗氧化劑例如為氧化鈰、氧化鈰/二氧化鋯固溶體、氫氧化鈰、碳、碳奈米管、氧化鈦、及富勒烯等。
相對於樹脂100質量份,抗氧化劑之含量例如較佳為1質量份以下。
著色劑例如為氧化鈦、碳黑、鈦黃、氧化鐵、群青、鈷藍、燒成顏料、金屬性顏料、雲母、珍珠顏料、氧化鋅、沉降性二氧化矽、鎘紅等。
本實施型態之發泡片材2用於食品用容器時,較佳為由上述著色劑中選擇日本衛生協會認可品。
相對於樹脂100質量份,著色劑之含量例如較佳為2質量份以下。
結晶化促進劑例如為矽酸鹽、碳、金屬氧化物等。矽酸鹽可舉例如屬於含水矽酸鎂之滑石。碳可舉例如碳黑、碳奈米纖維、碳奈米管、碳奈米角、活性碳、石墨、石墨烯、焦炭、中孔碳、玻璃狀碳、硬碳、軟碳等,碳黑可舉例如爐黑、乙炔黑、科琴黑、熱碳黑。金屬氧化物可舉例如氧化鋅、氧化鈦等。
相對於樹脂100質量份,結晶化促進劑之含量例如較佳為3質量份以下。
上述任意成分分別可為1種單獨或2種以上之組合。相對於發泡層22之總質量,發泡層22所含之任意成分總量較佳為0.1至5質量份,更佳為0.5至3質量份。
<物性>
發泡層22之連續氣泡率較佳為20%以下,更佳為18%以下,又更佳為16%以下。發泡層22之連續氣泡率若為上述上限值以下,則可提高樹脂發泡成形體之耐衝擊性,並可提高成形性。發泡層22之連續氣泡率係藉由JIS K7138:2006「硬質發泡塑膠-連續氣泡率及獨立氣泡率之求法」所記載之方法而求得。
發泡層22之單位面積重量例如較佳為50至900g/m2,更佳為100至700g/m2,又更佳為150至600g/m2。發泡層22之單位面積重量若為上述下限值以上,則可提高樹脂發泡成形體之耐衝擊性。發泡層22之單位面積重量若為上述上限值以下,則可使樹脂發泡成形體更為輕量化。此外,發泡層22之單位面積重量若為上述上限值以下,則加熱成形時的加熱時間不會過長,可提高樹脂發泡成形體之生產性。
可用以下方法測定發泡層22之單位面積重量。
去除發泡層22之寬度方向之兩端20mm,在寬度方向等間隔地切割出5個以上10cm×10cm之切片,測定各切片的質量(g)至0.001g單位。將各切片的質量(g)之平均值換算為每1m2之質量,以該換算而得的值作為發泡層22之單位面積重量(g/m2)。
發泡層22之視密度(apparent density)例如較佳為0.050至0.666g/cm3,更佳為0.066至0.500g/cm3,又更佳為0.100至0.400g/cm3。發泡層22之視密度若為上述下限值以上,則可提高樹脂發泡成形體之阻熱性,併可提高耐衝擊性。發泡層22之視密度若為上述上限值以下,則可使樹脂發泡成形體更為輕量化。
發泡層22之發泡倍率例如較佳為2至30倍,更佳為3至20倍,又更佳為3.5至15倍。發泡層22之發泡倍率若為上述下限值以上,則可提高樹脂發泡成形體之阻熱性,並可提高耐衝擊性。發泡層22之發泡倍率若為上述上限值以下,則可更提高發泡片材2之成形性。
發泡層22之平均氣泡徑例如較佳為80至1000μm,更佳為150至750μm,又更佳為200至500μm。發泡層22之平均氣泡徑若為上述下限值以上,則可提高樹脂發泡成形體之耐衝擊性。發泡層22之平均氣泡徑若為上述上限值以下,則可更提高樹脂發泡成形體之表面平滑性。
發泡層22之平均氣泡徑可根據ASTM D2842-69所記載方法而測定。
<製造方法>
發泡片材2可藉由以往公知製造方法而製造。
發泡片材2之製造方法可舉例如以下方法。
圖5之發泡片材之製造裝置1為藉由擠出成形而獲得發泡片材之裝置。製造裝置1具備:擠出機10、發泡劑供給源18、圓形模具(circular die)20、心軸30、及2個捲繞機40。
擠出機10為所謂的串聯型擠出機。擠出機10具備:第一擠出部11、以及藉由配管16而與第一擠出部11連接之第二擠出部12。第一擠出部11具備漏斗14。第一擠出部11係與發泡劑供給源18連接。
第二擠出部12係與圓形模具20連接。在圓形模具20之下游設置有具備切割機32之心軸30。在圓形模具20與心軸30之間設置有冷卻用送風機(圖中未表示)。
又,製造裝置1之擠出機10可為串聯型擠出機以外之擠出機。例如擠出機10可為於第一擠出部11連接有圓形模具20之擠出機。又,製造裝置1之擠出機10可為單軸擠出機,亦可為雙軸擠出機等多軸擠出機。
將構成發泡層之原料由漏斗14投入第一擠出部11中。由漏斗14投入之原料為構成發泡層之樹脂、及視需要而調配之任意成分。
在第一擠出部11中,一邊將原料加熱至任意溫度一邊混合而形成樹脂熔融物,由發泡劑供給源18將發泡劑供給至第一擠出部11,於樹脂熔融物中混合發泡劑而形成樹脂組成物。
關於加熱溫度,係考慮樹脂種類等並在樹脂會熔融且任意成分不改質之範圍內適當地決定。
調配於熱塑性樹脂組成物中之聚酯系樹脂(原料聚酯系樹脂)之玻璃轉移溫度Tg較佳為50至100℃,更佳為60至90℃,又更佳為70至85℃。Tg若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。Tg若為上述上
限值以下,則可縮短成形循環並提高生產性,且可提高成形性。又,「成形性」例如是指在將發泡片材夾於模具並進行熱成形時,發泡片材會追隨模具的模穴並接近所期望之形狀,越接近所期望之形狀,則成形性越「良好」。
原料聚酯系樹脂之熔點較佳為230至270℃,更佳為240至260℃,又更佳為245至255℃。熔點若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。熔點若為上述上限值以下,則可縮短成形循環並提高生產性,且可提高成形性。
原料聚酯系樹脂之固有黏度(IV值)較佳為0.5至1.5,更佳為0.6至1.3,又更佳為0.7至1.2。IV值若為上述下限值以上,則可抑制發泡時的破泡並降低連續氣泡率。IV值若為上述上限值以下,則可降低密度並使表面更平滑,而提高外觀的美麗度。IV值可用JIS K7367-5(2000)之方法測定。
原料聚酯系樹脂之數量平均分子量Mn為9,000至26,000,較佳為15,000至26,000,更佳為20,000至25,000。Mn若為上述下限值以上,則可進一步提高耐寒性(亦即在低溫的機械性強度)。Mn若為上述上限值以下,則可進一步提高耐熱性。
原料聚酯系樹脂之Z平均分子量Mz為100,000至500,000,較佳為150,000至450,000,更佳為200,000至400,000。
Mz若在上述範圍內,則可進一步提高耐寒性(亦即在低溫的機械性強度)。
熱塑性樹脂組成物係由第一擠出部11經過配管16而供給至第二擠出部12並進一步混合。其後,樹脂組成物在冷卻至任意溫度後引導至圓形模具20內之樹脂流路。
被引導至樹脂流路之熱塑性樹脂組成物係由圓形模具20擠出,並使發泡劑發泡而形成圓筒狀發泡片材2。該發泡片材2係僅由發泡層所形成。
圓筒狀之發泡片材2係被噴吹由冷卻用送風機送風之冷卻用空氣,同時被導引至心軸30。圓筒狀發泡片材2係通過心軸30外表面並冷卻至任意溫度,藉由切割機32切為2片,分別繞於導輥42及導輥44,以捲繞機40捲繞而形成發泡片材卷4。
又,就積層發泡片材的製造方法而言,可舉出:藉由上述製造方法獲得發泡片材2並於其表面以T模法形成非發泡層之方法、以及藉由共擠出法形成非發泡層之方法等。
<熱塑性樹脂發泡成形體>
本實施型態之樹脂發泡成形體係藉由使發泡片材2成形所成。樹脂發泡成形體可舉出食品用托盤等容器,電氣製品或汽車等工業構件所使用之緩衝材、捆包材、構造構件、阻熱材等。
圖6之容器100係俯視形狀為正圓形之丼形狀容器。容器100具有:圓形的底壁110、以及由底壁110邊緣立起的側壁120。容器100中形成有以側壁120的上端圍住之開口部130。側壁120係越朝上端越往外側擴大。以側壁120的上端圍住之開口部130在俯視時為正圓形。底壁110係由在開口部130方向凸起之俯視時為正圓形之凸部112、以及圍繞凸部112之圓環狀之凹部114所形成。
容器100之底壁110及側壁120之厚度(以下有時亦稱為「壁厚」)係經考慮用途等而決定,例如下限值為20μm、40μm、60μm、200μm、300μm或400μm,上限值為4000μm、2500μm、2000μm、1000μm、800μm或600μm。
壁厚範圍(上限值與下限值之組合)在本發明之一態樣中較佳為20至1000μm,更佳為40至800μm,又更佳為60至600μm。又,在本發明之其他態樣中較佳為200至4000μm,更佳為300至2500μm,又更佳為400至2000μm。
容器100之壁厚若為上述下限值以上,則可提高容器100之耐衝擊性。容器100之壁厚若為上述上限值以下,則可使容器100更輕量化。
容器100適合於食品包裝容器,尤其適合於對應微波爐加熱之容器。
又,本實施型態之容器100在俯視時為正圓形,但本發明並不限定於此。容器之俯視形狀可為楕圓形,也可為四角形等多邊形。
本實施型態之容器100係藉由使第一實施型態之發泡片材2成形而得。亦即,容器100係於熱塑性樹脂中具有氣泡。
容器100顯示單一的玻璃轉移溫度Tg。聚酯系樹脂與聚醯亞胺系樹脂相溶,藉此而成為單一的玻璃轉移溫度Tg。容器100之玻璃轉移溫度Tg為單一,藉此而成為比聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度Tg高之玻璃轉移溫度Tg,而提高耐熱強度。
容器100之玻璃轉移溫度Tg例如較佳為80至130℃,更佳為85至125℃,又更佳為90至120℃。Tg若為上述下限值以上,則可提高耐熱強度、加熱尺寸穩定性。Tg若為上述上限值以下,則可提高成形性並獲得外觀美麗之容器。
容器100之吸熱發熱差較佳為3至35J/g,更佳為5至30J/g,又更佳為7至28J/g。吸熱發熱差若為上述下限值以上,則可提高結晶度,並提高加熱尺寸穩定性。吸熱發熱差若為上述上限值以下,則結晶度不會過高,並可提高成形性。
吸熱發熱差為藉由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定所求得之吸熱量與發熱量的差。
容器100中,斜率r較佳為-0.18至-0.025,更佳為-0.15至-0.030,又更佳為-0.10至-0.035。斜率r若為上述下限值以上,則伴隨溫度上升之儲藏彈性模數E’之變化較小,並可提高耐熱強度。斜率r若為上述上限值以下,則伴隨溫度上升之儲藏彈性模數E’之變化不會過小,並可更提高成形性。
≪樹脂發泡成形體的製造方法≫
容器100之製造方法可舉例如加熱發泡片材2並將其夾於母模(模穴)及公模(模芯)而成形之方法(熱成形方法)。
容器100之製造方法所使用之成形裝置之一例示於圖7。
圖7之成形裝置200具有:軸(shaft)221、一對之供給輥222、搬送輸送帶223、預熱部203、加熱模具204、冷卻模具205、及脫模機224。
預熱部203具有:上加熱板231、及與上加熱板231相對向之下加熱板232。就取代上加熱板231及下加熱板232的組合而言,預熱部203也可為加熱爐。
加熱模具204具有:加熱模穴241、及加熱模芯242。加熱模具204可舉出真空成形機、壓空成形機等。
冷卻模具205具有:冷卻模穴251、及冷卻模芯252。
又,加熱模穴241與冷卻模穴251為同形狀,加熱模芯242與冷卻模芯252為同形狀。
首先,於軸221裝設發泡片材卷4。由發泡片材卷4拉出發泡片材2,藉由一對之供給輥222,於X方向間歇性搬送發泡片材2。預熱部203係加熱所搬送之發泡片材2(預備加熱步驟)。在剛經過預備加熱步驟後之發泡片材
2之表面溫度例如較佳為90至230℃,更佳為100至210℃,又更佳為105至190℃。加熱溫度若為上述下限值以上,則可使發泡片材2軟化並提高成形性。加熱溫度若為上述上限值以下,則可抑制發泡片材2之結晶度過度上升,並提高成形性。
預備加熱步驟中的加熱時間較佳為5至90秒,更佳為10至60秒,又更佳為15至50秒。
然後,加熱模具204係以加熱模穴241及加熱模芯242夾住發泡片材2,將發泡片材2加熱並成形(成形步驟)。成形步驟中的加熱模具溫度(加熱溫度)較佳為30至240℃,更佳為35至200℃,又更佳為40至180℃。加熱溫度若為上述下限值以上,則可使發泡片材2軟化並壓接於加熱模穴241內,而提高成形性。加熱溫度若為上述上限值以下,則可提高成形體之脫模性。成形步驟中的成形時間較佳為1至10秒,更佳為2至8秒,又更佳為3至7秒。成形時間若為上述下限值以上,則可使發泡片材2軟化並壓接於加熱模穴241內,而提高成形性。可提高加熱尺寸穩定性。成形時間若為上述上限值以下,則可縮短每1次循環之時間並提高生產性。
加熱模具204可在成形步驟後於加熱模具204內進一步加熱發泡片材2(熱定型步驟)。藉由設置熱定型步驟,而可提高發泡片材2之結晶度,並提高加熱尺寸穩定性。熱定型步驟中的加熱模具溫度(熱定型溫度)較佳為130至240℃,更佳為140至220℃,又更佳為150至200℃。熱定型溫度若為上述下限值以上,則可提高發泡片材2之結晶度,並提高加熱尺寸穩定性。熱定型溫度若為上述上限值以下,則可更提高成形體之脫模性。熱定型步驟中的加熱時間(熱定型時間)較佳為3至90秒,更佳為5至60秒,又更佳為7至50秒。熱定型時
間若為上述下限值以上,則可提高發泡片材2之結晶度,並提高加熱尺寸穩定性。熱定型時間若為上述上限值以下,則可縮短每1次循環之時間並提高生產性。
又,本實施型態之發泡片材2即使省略熱定型步驟,其耐熱強度也不會降低,不會明顯損及加熱尺寸穩定性。
其次,打開加熱模具203,將成形為所期望之形狀之發泡片材2搬送至冷卻模具205之位置,將發泡片材2以冷卻模穴251及冷卻模芯252夾住(冷卻步驟)。
又,可省略冷卻步驟。
繼而,以脫模機224由發泡片材2切出屬於樹脂發泡成形體之容器100。
本實施型態之發泡體(發泡片材)中,聚酯系樹脂與聚醯亞胺系樹脂相溶,並且熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度為單一,故成為比聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度Tg更高之玻璃轉移溫度Tg,而提高耐熱強度。因此,將發泡體加熱成形而得之樹脂發泡成形體係耐熱強度優異。
又,本實施型態之發泡體不需要熱定型步驟就可發揮優異耐熱強度,故可提高樹脂發泡成形體之生產性。本實施型態之樹脂發泡成形體之結晶度即使未達20%亦可發揮優異耐熱強度。
又,本實施型態之樹脂發泡成形體可經過熱定型步驟而製造,藉此可提高結晶度,且提高加熱尺寸穩定性。
(第二實施型態)
說明本發明之第二實施型態之發泡體。本實施型態之發泡體為棒狀的發泡體。棒狀的發泡體(棒狀發泡體)可使用來作為接縫材、彈性密封劑襯墊材、水產用繩、注連繩用芯材、浮力材、包裝用緩衝材等。
棒狀發泡體係藉由使熱塑性樹脂組成物發泡所成者。熱塑性樹脂組成物係與第一實施型態中的熱塑性樹脂組成物相同。
棒狀發泡體之形狀可為圓柱狀或角柱狀。
棒狀發泡體之大小可考慮用途而適當地決定,例如若為圓柱狀,則剖面圓形之直徑為0.1至10cm,長度為10至200cm。
棒狀發泡體之連續氣泡率係與第一實施型態之發泡片材之連續氣泡率相同。
棒狀發泡體之視密度例如較佳為0.050至0.666g/cm3,更佳為0.066至0.500/cm3,又更佳為0.100至0.400g/cm3。視密度若為上述下限值以上,則可提高緩衝力。視密度若為上述上限值以下,則可提高機械性強度。
棒狀發泡體之發泡倍率例如較佳為2至30倍,更佳為3至20倍,又更佳為3.5至15倍。發泡倍率若為上述下限值以上,則可提高緩衝力。發泡倍率若為上述上限值以下,則可提高機械性強度。
棒狀發泡體之平均氣泡徑例如較佳為80至1000μm,更佳為150至750μm,又更佳為200至500μm。平均氣泡徑若為上述下限值以上,則可提高緩衝力。平均氣泡徑若為上述上限值以下,則可提高機械性強度。
棒狀發泡體可藉由以往公知製造方法製造。
棒狀發泡體的製造方法可舉例如將熱塑性樹脂及發泡劑供給至擠出機並熔融混練,將熔融狀態之熱塑性樹脂組成物由設置於擠出機前端之模具的孔擠出並發泡,而得到棒狀發泡體之方法等。
(第三實施型態)
說明本發明之第三實施型態之發泡體。本實施型態之發泡體為粒子狀發泡體(發泡粒子)。發泡粒子用於所謂的模具內發泡成形法之原料。
發泡粒子之大小可因應用途而適當地選擇,發泡粒子群之質量平均粒徑例如為0.5至5mm。
發泡粒子之連續氣泡率係與第一實施型態之發泡片材之連續氣泡率相同。發泡粒子之視密度例如較佳為0.027至0.675g/cm3,更佳為0.045至0.45g/cm3,又更佳為0.0675至0.27g/cm3。視密度若為上述下限值以上,則可提高緩衝力。視密度若為上述上限值以下,則可提高機械性強度。
發泡粒子之體積發泡倍率例如較佳為2至50倍,更佳為3至30倍,又更佳為5至20倍。體積發泡倍率若為上述下限值以上,則可提高緩衝力。體積發泡倍率若為上述上限值以下,則可提高機械性強度。
發泡粒子之平均氣泡徑例如較佳為5至500μm,更佳為10至400μm,又更佳為20至300μm。平均氣泡徑若為上述下限值以上,則可提高緩衝力。平均氣泡徑若為上述上限值以下,則可提高機械性強度。
發泡粒子可藉由以往公知製造方法製造。
發泡粒子之製造方法可舉例如以下方法等。
1)將熱塑性樹脂及發泡劑供給至擠出機並熔融混練,將熔融狀態之熱塑性樹脂組成物由設置於擠出機前端之模具的孔擠出至空中並且發泡,在擠出發泡的同時切割,將所切割之發泡的球狀粒子投入水中冷卻,而得到發泡粒子之方法。
2)將熱塑性樹脂及發泡劑供給至擠出機並熔融混練,將熔融狀態之熱塑性樹脂組成物由設置於擠出機前端之模具的孔擠出至水中並且發泡並冷卻,在擠出發泡冷卻的同時切割,而得到經切割之發泡的球狀發泡粒子之方法。
3)將熱塑性樹脂及發泡劑供給至擠出機並熔融混練,將熔融狀態之熱塑性樹脂組成物由設置於擠出機前端之模具的孔擠出至水中並冷卻,在擠出冷卻的同時切割,而得到經切割之球狀發泡性粒子,將發泡性粒子加熱而得到發泡粒子之方法。
4)將熱塑性樹脂供給至擠出機並熔融混練,將熔融狀態之熱塑性樹脂由設置於擠出機前端之模具的孔擠出至空中,在擠出的同時切割,將所切割之球狀樹脂粒子投入水中而冷卻並得到樹脂粒子,使發泡劑含浸於樹脂粒子而得到發泡性粒子,將發泡性粒子加熱而得到發泡粒子之方法。
5)將熱塑性樹脂供給至擠出機並熔融混練,將熔融狀態之熱塑性樹脂由設置於擠出機前端之模具的孔擠出至水中並冷卻,擠出冷卻的同時切割,而得到經切割之球狀樹脂粒子,使發泡劑含浸於樹脂粒子而得到發泡性粒子,將發泡性粒子加熱而得到發泡粒子之方法。
6)將熱塑性樹脂供給至擠出機並熔融混練,將熔融狀態之熱塑性樹脂由設置於擠出機前端之模具的孔擠出為股線狀,擠出後被導引至水中並冷卻,冷卻後每隔預定長度進行切割而得到柱狀樹脂粒子,使發泡劑含浸於樹脂粒子而得到發泡性粒子,將發泡性粒子加熱而得到發泡粒子之方法。
本實施型態之樹脂發泡成形體係藉由使發泡粒子發泡並熔合而成者。本實施型態之樹脂發泡成形體可舉例如魚箱、蔬菜箱等食品包裝容器、電氣製品或汽車等工業構件所使用之緩衝材、捆包材、構造構件、阻熱材等。
本實施型態之樹脂發泡成形體顯示單一的玻璃轉移溫度Tg。聚酯系樹脂與聚醯亞胺系樹脂相溶,藉此而成為單一的玻璃轉移溫度Tg。樹脂發泡成形體之玻璃轉移溫度Tg為單一,藉此而成為比聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度Tg更高之玻璃轉移溫度Tg,而提高耐熱強度。
本實施型態之樹脂發泡成形體之玻璃轉移溫度Tg係與第一實施型態之容器100之玻璃轉移溫度Tg相同。
本實施型態之樹脂發泡成形體中的吸熱發熱差係與第一實施型態之容器100中的吸熱發熱差相同。
本實施型態之樹脂發泡成形體之連續氣泡率例如較佳為20%以下,更佳為18%以下,又更佳為16%以下。樹脂發泡成形體之連續氣泡率若為上述上限值以下,則可提高樹脂發泡成形體之耐衝擊性。樹脂發泡成形體之連續氣泡率係根據JIS K7138:2006「硬質發泡塑膠-連續氣泡率及獨立氣泡率之求法」所記載之方法而求得。
本實施型態之樹脂發泡成形體之視密度例如較佳為0.027至0.675g/cm3,更佳為0.045至0.45g/cm3,又更佳為0.0675至0.27g/cm3。樹脂發泡成形體之視密度若為上述下限值以上,則可提高樹脂發泡成形體之耐衝擊性。樹脂發泡成形體之視密度若為上述上限值以下,則可使樹脂發泡成形體更為輕量化。
本實施型態之樹脂發泡成形體之發泡倍率例如較佳為2至50倍,更佳為3至30倍,又更佳為5至20倍。樹脂發泡成形體之發泡倍率若為上述下限值以上,則可提高樹脂發泡成形體之耐衝擊性。樹脂發泡成形體之發泡倍率若為上述上限值以下,則可更提高樹脂發泡成形體之機械性強度。
本實施型態之樹脂發泡成形體之平均氣泡徑例如較佳為5至500μm,更佳為10至400μm,又更佳為20至300μm。樹脂發泡成形體之平均氣泡徑若為上述下限值以上,則可提高樹脂發泡成形體之耐衝擊性。樹脂發泡成形體之平均氣泡徑若為上述上限值以下,則可更提高樹脂發泡成形體之表面平滑性。
樹脂發泡成形體之平均氣泡徑可根據ASTM D2842-69所記載之方法而測定。
使用發泡粒子之樹脂發泡成形體可用以往公知製造方法製造。
樹脂發泡成形體的製造方法可舉例如以下方法等。
1)將發泡粒子(體積發泡倍率:2至50倍)充填於成形模具內,將其加熱,使發泡粒子進行二次發泡並熔合,藉由模具內發泡成形,而形成樹脂發泡成形體(發泡倍率:2至50倍)(加熱成形步驟)之方法。
2)將發泡粒子加熱並發泡至任意之體積發泡倍率而形成預備發泡粒子(體積發泡倍率:2至50倍)(預備發泡步驟),將預備發泡粒子充填於成形模具內,將其加熱,使預備發泡粒子進行二次發泡並熔合,藉由模具內發泡成形,而形成樹脂發泡成形體(發泡倍率:2至50倍)(加熱成形步驟)之方法。
加熱成形步驟後可進一步加熱,藉此可提高熱塑性樹脂之結晶度(熱定型步驟)。
根據本實施型態之發泡體(發泡粒子),聚酯系樹脂與聚醯亞胺系樹脂相溶且玻璃轉移溫度為單一,故成為比聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度Tg更高之玻璃轉移溫度Tg,而提高耐熱強度。因此,由發泡體所得之樹脂發泡成形體係耐熱強度優異。
此外,本實施型態之發泡體不需要熱定型步驟就可發揮優異耐熱強度,故可提高樹脂發泡成形體之生產性。本實施型態之樹脂發泡成形體之結晶度即使未達20%亦可發揮優異耐熱強度。
又,本實施型態之樹脂發泡成形體可經過熱定型步驟而製造,藉此可提高結晶度,且提高加熱尺寸穩定性。
(第四實施型態)
第四實施型態為第一實施型態之變形例。
說明本發明之第四實施型態。本實施型態之發泡體為熱塑性樹脂積層發泡片材(以下有時亦簡稱為「積層發泡片材」)。
本發明之積層發泡片材具有:發泡層、以及位於發泡層之至少一面之非發泡層。
本發明之積層發泡片材之發泡層可為1層或2層以上。
本發明之積層發泡片材之非發泡層,係在發泡層的一面可僅為1層,也可為2層以上。
本發明之積層發泡片材中,非發泡層可位於積層發泡片材之表面,也可於非發泡層表面更進一步設置發泡層等其他層。
又,非發泡層可覆蓋發泡層全面,也可僅覆蓋一部分。
本發明之積層發泡片材可用於成形體(熱塑性樹脂積層發泡片材成形體(以下有時亦稱為「積層發泡片材成形體」)之胚材、折箱之胚材、或平板狀緩衝材等。積層發泡片材成形體可舉例如熱成形體、壓空成形體、深抽成形體等容器等。
以下參照圖式來說明本實施型態之積層發泡片材。
圖8為本實施型態之積層發泡片材2A的剖面圖。積層發泡片材2A具有:發泡層22、及設置於發泡層22的一面之非發泡層21。
積層發泡片材2A之厚度T1可考慮用途而決定。例如積層發泡片材2A若為容器成形用,則厚度T1較佳為0.3至5.5mm,更佳為0.4至3.3mm,又更佳為0.5至2.7mm。厚度T1若為上述下限值以上,則可提高容器之耐衝擊性、剛性。厚度T1若為上述上限值以下,則可提高積層發泡片材2A之成形性。
<發泡層>
發泡層22之厚度T22係與發泡片材2之厚度T同樣地例如較佳為0.3至5.0mm,更佳為0.4至3.0mm,又更佳為0.5至2.5mm。厚度T22若為上述下限值以上,則可提高容器之耐衝擊性、剛性。厚度T22若為上述上限值以下,則可提高積層發泡片材2A之成形性。
構成發泡層22之發泡層熱塑性樹脂等之成分及其量、以及發泡層22之玻璃轉移溫度Tg、吸熱發熱差、斜率r、連續氣泡率、單位面積重量、視密度、發泡倍率、平均氣泡徑等物性、以及由此等所導致的功效,係與第一實施型態之發泡層22相同。
又,關於發泡層22之形成所使用之發泡層熱塑性樹脂組成物,亦與第一實施型態之發泡層22相同。
<非發泡層>
非發泡層21係由以熱塑性樹脂為主成分之樹脂構成,且為實質上未形成氣泡之層。此外,非發泡層21為實質上不含發泡劑之層。積層發泡片材2A因具有非發泡層21,而可提高機械強度。非發泡層21為實質上未形成氣泡之層,但在以共擠出法形成非發泡層之情形等,則可稍微含有發泡劑。
非發泡層21之厚度T21例如較佳為5至500μm,更佳為10至300μm,又更佳為15至200μm。厚度T21若為上述下限值以上,則可提高積層發泡片材2A或積層發泡片材成形體之耐衝擊性、剛性。厚度T21若為上述上限值以下,則可提高積層發泡片材2A之成形性。
又,非發泡層可為厚度未達250μm之非發泡膜,也可為厚度250μm以上之非發泡片材。以下有時將非發泡膜及非發泡片材合稱為「非發泡膜/片材」。
構成非發泡層21之熱塑性樹脂(以下有時稱為「非發泡層熱塑性樹脂」)可舉出聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂等。該等樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
又,構成非發泡層21之樹脂可與構成發泡層22之樹脂相同或相異。
聚酯系樹脂可舉出芳香族聚酯系樹脂、脂肪族聚酯系樹脂等。非發泡層21所含有之聚酯系樹脂可與發泡層22所含有之聚酯系樹脂相同或相異。
芳香族聚酯系樹脂可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、二醇改質聚對苯二甲酸乙二酯(對苯二甲酸與乙二醇與環己烷二甲醇之共聚物)(PET-G)、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯(PCT)、二醇改質聚對苯二甲酸環己烷二甲酯(PCT-G)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)、聚芳酯(PAR)等。
脂肪族聚酯系樹脂可舉出聚己內酯(PCL)、聚琥珀酸丁二酯(PBS)、聚琥珀酸乙二酯(PES)、聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚羥基丁酸酯(PHB)、聚己二酸二乙酯(PEA)、聚琥珀酸丁二酯己二酸酯(PBSA)等。聚酯系樹脂可使用源自於植物之聚對苯二甲酸乙二酯(生質PET)、源自於植物之聚呋喃二甲酸乙二酯(生質PEF)。
該等聚酯系樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
較佳之聚酯系樹脂可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、二醇改質聚對苯二甲酸乙二酯(PET-G)。
又,生質PET或生質PEF可被含有於發泡層22及非發泡層21兩者,也可僅被含有於一者。
聚醯亞胺系樹脂可舉出美國專利第4141927號說明書、日本專利第2622678號公報、日本專利第2606912號公報、日本專利第2606914號公報、日本專利第2596565號公報、日本專利第2596566號公報、日本專利第2598478號公報等所記載之聚醚醯亞胺、日本專利第2598536號公報、日本專利第2599171號公報、日本特開平9-48852號公報、日本專利第2565556號公報、日本專利第2564636號公報、日本專利第2564637號公報、日本專利第2563548號公報、日本專利第2563547號公報、日本專利第2558341號公報、日本專利第2558339號公報、日本專利第2834580號公報所記載之聚合物等。
在不損及本發明效果之範圍內,可於聚醯亞胺系樹脂之主鏈含有環狀醯亞胺以外之構造單元。環狀醯亞胺以外之構造單元可舉例如芳香族、脂肪族、脂環族、脂環族酯單元、氧基羰基單元等。
該等聚醯亞胺系樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。較佳之聚醯亞胺系樹脂可舉出聚醚醯亞胺系樹脂。
非發泡層21所含有之聚醯亞胺系樹脂可與發泡層22所含有之聚醯亞胺系樹脂相同或相異。
關於相對於非發泡層熱塑性樹脂總質量之聚醯亞胺系樹脂之含有比例,係以與相對於發泡層熱塑性樹脂總質量之聚醯亞胺系樹脂之含有比例相同之方法而求得。
聚烯烴系樹脂可舉出聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂等。
聚乙烯系樹脂可舉出藉由觸媒法(中低壓聚合法)使分子構造中幾乎無分支並成為具有942kg/m3以上之高密度之狀態所製作之高密度聚乙烯樹脂(PE-HD)、藉由導入共聚單體而以成為910kg/m3以上925kg/m3以下的密度之方式製作之直鏈低密度聚乙烯樹脂(PE-LLD)、以成為在直鏈低密度聚乙烯樹脂(PE-LLD)與高密度聚乙烯樹脂(PE-HD)之間之密度之方式製作之中密度聚乙烯樹脂(PE-MD)、藉由高壓聚合法製作且成為分子構造中具有長鏈分支之狀態之低密度聚乙烯樹脂(PE-LD)、極低密度聚乙烯樹脂(PE-VLD)等。聚乙烯系樹脂可使用源自於植物之聚乙烯(生質PE)。
該等聚乙烯系樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
又,生質PE可被含有於發泡層22及非發泡層21兩者,也可僅被含有於一者。
聚丙烯系樹脂可舉出嵌段聚丙烯(嵌段PP)、均聚丙烯(均聚PP)、高熔融張力聚丙烯(HMS-PP)等。嵌段PP一般係在均聚PP中分散聚乙烯,並進一步於該聚乙烯周圍具有EPR相(乙烯/丙烯/橡膠相)。該嵌段PP可在前段藉由
丙烯氣體之聚合而得到均聚PP,然後在後段使乙烯氣體共存而聚合EPR,藉此而生產。
聚丙烯系樹脂可使用源自於植物之聚丙烯(生質PP)。
該等聚丙烯系樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
又,生質PP可被含有於發泡層22及非發泡層21兩者,也可僅被含有於一者。
聚苯乙烯系樹脂可舉出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、溴苯乙烯等苯乙烯系單體之均聚物或此等的共聚物;以苯乙烯系單體為主成分之苯乙烯系單體及可與其聚合之乙烯基單體的共聚物,例如苯乙烯系單體與丁二烯等橡膠成分的共聚物、或苯乙烯系單體之均聚物或此等的共聚物、或苯乙烯系單體與乙烯基單體的共聚物與二烯系之橡膠狀聚合物的混合物或聚合物,亦即所謂耐衝擊聚苯乙烯等。
可與苯乙烯系單體聚合之乙烯基單體可舉例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯等(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯腈、順丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸乙酯、二乙烯基苯、伸烷二醇二甲基丙烯酸酯等二官能性單體等。該等乙烯基單體可單獨使用1種或組合2種以上使用。
二烯系之橡膠狀聚合物可舉例如聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物、乙烯/丙烯/非共軛二烯三元共聚物等。
聚苯乙烯系樹脂可使用源自於植物之聚苯乙烯(生質PS)。
該等聚苯乙烯系樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
又,生質PS可被含有於發泡層22及非發泡層21兩者,也可僅被含有於一者。
聚醯胺系樹脂可舉出耐綸4、耐綸6、耐綸11、耐綸12、耐綸66。
該等聚醯胺系樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。較佳之聚醯胺系樹脂可舉出耐綸4、耐綸6。
聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂及聚醯胺系樹脂以外之樹脂(其他樹脂)可舉出乙烯/乙烯醇(EVOH)、聚苯醚(PPE)、聚碳酸酯(PC)、聚苯基碸(PPSU)、聚碸(PSU)、聚醚碸(PESU)等。
該等其他樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
非發泡層21較佳為實質上不含有熱硬化性樹脂者。非發泡層21若不含熱硬化性樹脂,則可容易將非發泡層21熱壓接於發泡層22。
非發泡層熱塑性樹脂較佳為含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂之至少1種。藉由使非發泡層21含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂之至少1種,而在與發泡層22以熱壓接法或共擠出法等而進行熱熔合時,可更緊固熔合。
非發泡層熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂之至少1種時,相對於非發泡層熱塑性樹脂總質量,聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂之合計量較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,又更佳為90質量%以上,也可為100質量%。
<任意成分>
非發泡層21可含有上述樹脂以外之任意成分(非發泡層任意成分)。
非發泡層任意成分可舉例如紫外線吸收劑、抗氧化劑、著色劑、滑劑、阻燃劑、抗靜電劑等。該等非發泡層任意成分可為1種單獨或2種以上之組合。
發泡層22之玻璃轉移溫度Tg(Tg2)與非發泡層21之玻璃轉移溫度Tg(Tg1)的差之絕對值(層間△Tg)較佳為90℃以下,更佳為50℃以下,又更佳為30℃以下,特佳為20℃以下。層間△Tg若為上述上限值以下,則在後述積層步驟中可使非發泡層21與發泡層22更緊固接合。又,層間△Tg若為上述上限值以下,則成形時積層發泡片材成形體不易產生皺摺。
又,上述層間△Tg係由下式(s)而求出。
層間△Tg(℃)=|Tg1(℃)-Tg2(℃)|...(s)
<製造方法>
積層發泡片材2A係藉由以往公知製造方法製造。
積層發泡片材2A之製造方法可舉出具有下列步驟之方法:獲得發泡層之步驟(發泡層形成步驟)、及於發泡層設置非發泡層之步驟(積層步驟)。
≪發泡層形成步驟≫
發泡層形成步驟可舉例如與參照圖5而說明之發泡片材2之製造方法相同之方法。
≪積層步驟≫
積層步驟係於發泡層22之單面或兩面設置非發泡層21之步驟。
從由發泡層形成步驟所得之發泡片材卷4拉出發泡片材2,並將其作為發泡層22。
於發泡層22設置非發泡層21之方法可舉出以下方法等。
(1)分別製造會成為發泡層22之發泡片材、及會成為非發泡層21之非發泡膜/片材,依序重疊非發泡膜/片材及發泡片材,並將其加熱壓接之方法(熱壓接法)。
(2)依序重疊非發泡膜/片材及發泡片材,並將各層以接著劑貼合之方法(貼合法)。
(3)將會成為非發泡層原料之樹脂藉由T模而擠出至發泡片材表面之方法(T模法)。
非發泡膜/片材的製造方法可舉出以往公知製造方法。
又,積層發泡片材2A之製造方法可舉出藉由共擠出而獲得於發泡層22設置有非發泡層21之積層體之方法(共擠出法)。又,共擠出法中,發泡層形成步驟及積層步驟係以一個步驟進行。
又,本實施型態中係僅於發泡層之一面設置非發泡層,但本發明並不限定於此,也可於發泡層之兩面設置非發泡層。
(熱塑性樹脂積層發泡片材成形體)
本實施型態之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體(積層發泡片材成形體)為將積層發泡片材2A成形所成。亦即,積層發泡片材成形體具有:發泡層、及位於發泡層之單面或兩面之非發泡層。積層發泡片材成形體可舉出食品用托盤等容器、電氣製品或汽車等工業構件所使用之緩衝材、捆包材、構造構件、阻熱材等。容器之具體例可舉出圖6之容器100。又,第一實施型態中,容器100為僅將發泡片材2成形而得之容器,但本實施態樣中,容器100為將積層發泡片材2A成形而得者。因此,第一實施型態中作為容器100之物性而記載者(玻璃轉移溫度Tg、吸熱發熱差、斜率r等)係本實施態樣中容器100之發泡層之物性。
又,積層發泡片材成形體中,係替代發泡片材2而將積層發泡片材2A成形,除此之外可依據與上述樹脂發泡成形體的製造方法相同之方法製造。
(第五實施型態)
第五實施型態為第一實施型態之變形例。
說明本發明之第五實施型態。本實施型態之發泡體為僅由發泡層所構成之發泡片材。但本實施型態中的發泡片材具有相鄰之2個以上之發泡層。此外,本實施型態中的發泡層皆為本發明之發泡體。亦即,本實施型態之發泡片材具有:第一發泡層、及至少設置於第一發泡層的一面之第二發泡層。
本實施型態之發泡片材可用於樹脂發泡成形體之胚材、折箱之胚材、或平板狀緩衝材等。樹脂發泡成形體可舉例如熱成形體、壓空成形體、深抽成形體等容器等。
本實施型態之發泡片材之厚度係考慮發泡片材之用途等而決定。例如發泡片材若為容器成形用,則厚度較佳為0.3至5.0mm,更佳為0.4至3.0mm,又更佳為0.5至2.5mm。厚度若為上述下限值以上,則可提高容器之耐衝擊性、剛性。厚度若為上述上限值以下,則可提高發泡片材之成形性。
本實施型態之發泡片材中的各發泡層係與第一實施型態中的發泡層相同。
本實施型態之發泡片材中的發泡層的數目並無特別限定,例如較佳為2至4,更佳為2至3。
本實施型態之發泡片材中的各發泡層之密度可互相相同或相異。
本實施型態之發泡片材中的各發泡層之厚度可互相相同或相異。
本實施型態之發泡片材中的各發泡層之單位面積重量可互相相同或相異。
本實施型態之發泡片材中的各發泡層之獨立氣泡率可互相相同或相異。
本實施型態之發泡片材中的各發泡層之組成可互相相同或相異。因此,各發泡層中的聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂的比率可互相相同或相異。
<製造方法>
以2個發泡層所構成之發泡片材為例來說明本實施型態之發泡片材的製造方法。
本實施型態之發泡片材的製造方法具有下列步驟:形成第一發泡層之步驟(第一發泡層形成步驟)、形成第二發泡層之步驟(第二發泡層形成步驟)、及於第一發泡層之至少一面設置第二發泡層之步驟(積層步驟)。
第一發泡層形成步驟及第二發泡層形成步驟係與第一實施型態中的發泡片材2之製造方法相同。
積層步驟可舉出以下方法等。
(1)分別製造會成為第一發泡層之第一發泡片材、及會成為第二發泡層之第二發泡片材,依序重疊第一發泡片材及第二發泡片材,並將其加熱壓接之方法(熱壓接法)。
(2)依序重疊第一發泡片材及第二發泡片材,並將各層以接著劑貼合之方法(貼合法)。
(3)藉由共擠出而獲得於第一發泡層設置有第二發泡層之積層體之方法(共擠出法)。又,共擠出法中,第一發泡層形成步驟及第二發泡層形成步驟及積層步驟係以一個步驟進行。
本實施型態之發泡片材僅具有2個以上之發泡層,但本發明並不限定於此,例如可於由2個以上之發泡層所構成之發泡體之單面或兩面設置非發泡層。或者,本發明之發泡片材可於由2個以上之發泡層所構成之發泡體之各發泡層間設置非發泡層。
<第六實施型態>
第六實施型態為第一實施型態之變形例。
說明本發明之第六實施型態。本實施型態之發泡體具有:發泡層、及至少設置於發泡層的一面之表面材。發泡層與表面材的積層方法可舉出熱壓接法、貼合法、共擠出法等。
本實施型態之發泡片材可用於樹脂發泡成形體之胚材、折箱之胚材、或平板狀緩衝材等。樹脂發泡成形體可舉例如熱成形體、壓空成形體、深抽成形體等容器、汽車、飛機、鐵路車輛或船舶等輸送機器之零件、電氣製品之緩衝材或殼體等。汽車之零件可舉例如引擎附近所使用之構件、內裝材、外裝材、阻熱材、吸音材等。
表面材可舉出纖維強化塑膠、布、紙、發泡片材(本發明之發泡體除外)、裝飾膜等。
纖維強化塑膠係藉由使強化用合成樹脂含浸於強化纖維所成者。藉由所含浸之強化用合成樹脂,而可使強化纖維彼此結合一體化。強化纖維所含浸之強化用合成樹脂可為熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂之任一者,較佳為熱硬化性樹脂。
熱硬化性樹脂並無特別限定,可舉例如環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、聚胺甲酸乙酯樹脂、矽樹脂、馬來醯亞胺樹脂、乙烯基酯樹脂、氰酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂與氰酸酯樹脂預聚合而成之樹脂等,以耐熱性、衝擊吸收性或耐藥品性優異之觀點來看,較佳為環氧樹脂、乙烯基酯樹脂。熱硬化性樹脂可含有硬化劑、硬化促進劑等添加劑。又,熱硬化性樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
熱塑性樹脂並無特別限定,可舉出烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、熱塑性環氧樹脂、醯胺系樹脂、熱塑性聚胺甲酸乙酯樹脂、硫化物系樹脂、丙烯酸系樹脂等,以與熱塑性聚酯系樹脂擠出發泡片材的接著性或構成纖維強化塑膠層之強化纖維彼此之接著性優異來看,較佳為聚酯系樹脂、熱塑性環氧樹脂。又,熱塑性樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。
構成纖維強化塑膠層之強化纖維可舉出:玻璃纖維、碳纖維、碳化矽纖維、氧化鋁纖維、基拉諾繊維(tyranno fiber)、玄武岩纖維、陶瓷纖維等無機纖維;不鏽鋼纖維或鋼纖維等金屬纖維;芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚對伸苯基苯并噁唑(PBO)纖維等有機纖維;硼纖維等。強化纖維可單獨使用1種或併用2種以上。強化纖維較佳為碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維,更佳為碳纖維。
布可舉出織布、不織布等。構成織布或不織布之纖維可舉出天然纖維、化學纖維等。天然纖維可舉出棉、麻等植物纖維、絹、羊毛等動物纖維等。化學纖維可舉出再生纖維、半合成纖維、合成纖維等。再生纖維可舉出嫘縈、銅氨纖維、多元腦纖維等。半合成纖維可舉出乙酸酯、三乙酸酯、蛋白質共聚物纖維(promix)等。合成纖維可舉出丙烯酸系、聚酯、耐綸、聚胺甲酸乙酯(polyurethane)等。該等纖維可單獨使用1種或併用2種以上。
紙可舉出牛皮紙、上質紙、玻璃紙、肯特紙、羊皮紙、合成紙、塗層紙、脫模紙等。該等紙可單獨使用1種或併用2種以上。
發泡片材之表面材可舉出本發明之發泡片材以外之發泡片材。構成本發明之發泡片材以外之發泡片材之樹脂可舉出聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂等。該等樹脂可為1種單獨或2種以上之組合。因可與本發明之發泡片材藉由熱壓接法或共擠出法而積層,
故較佳為聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂,更佳為聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚醚醯亞胺系樹脂。
(實施例)
以下以實施例說明本發明,但本發明並不限定於該等實施例。
(使用原料)
<聚酯系樹脂>
.PET(A):遠東新世紀公司製,商品名「CH-611」,玻璃轉移溫度Tg:78℃,熔點:251℃,IV值:1.04,生質度:0%。
.PET(B):INDRAMA公司製,商品名「RAMAPET N1B」,玻璃轉移溫度Tg:78℃,熔點:247℃,IV值:0.80,生質度:30%。
.PET(C):遠東新世紀公司製,商品名「CH-653」,玻璃轉移溫度Tg:79℃,熔點:248℃,IV值:1.01,生質度:27至30%。
.PET(D):Far Eastern Ishizuka Green PET公司製,商品名「CB-603RJ」,玻璃轉移溫度Tg:79℃,熔點:248℃,IV值:0.80,生質度:0%,回收PET瓶之再生PET。
<聚醯亞胺系樹脂>
.PEI(A):聚醚醯亞胺,SABIC Innovative Plastics公司製,商品名「Ultem1000」,玻璃轉移溫度Tg:217℃,MFR:9g/10分鐘。
.PEI(B):聚醚醯亞胺,SABIC Innovative Plastics公司製,商品名「Ultem1010」,玻璃轉移溫度Tg:217℃,MFR:17.8g/10分鐘。
.PEI(C):聚醚醯亞胺,SABIC Innovative Plastics公司製,商品名「UltemMD130」,玻璃轉移溫度Tg:217℃,MFR:9g/10分鐘。
<非晶性聚酯系樹脂>
.PCT(G):Eastman Chemical製,商品名「Traitan TX-1001」,芳香族二羧酸成分=對苯二甲酸,二醇成分=1,4-環己烷二甲醇及2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇,玻璃轉移溫度Tg:107℃,IV值:0.72。
<滑石母料>
.滑石MB:PET=72質量%、滑石=28質量%所構成之母料。
<交聯劑>
.PMDA:焦蜜石酸酐。
<抗靜電劑>
.三洋化成公司製,商品名「PELESTAT NC6321」。
<非發泡膜>
.耐綸6:三菱化學公司製,商品名「DIAMIRON C-Z」。
.A-PET:東和加工公司製,商品名「BELL FLL」。
(評價方法)
<厚度>
將發泡片材之排除寬度方向(TD方向)兩端20mm之部分,於寬度方向以等間隔方式使用度盤厚度計SM-112(Teclock公司製)測定9處的厚度,以測定值之算術平均值作為厚度。
又,積層發泡片材之發泡層之厚度或非發泡層之厚度,係由積層發泡片材切割出發泡層或非發泡層並以相同方式而求得。
<單位面積重量>
排除發泡片材之寬度方向(TD方向)兩端20mm,在寬度方向以等間隔方式切割出6個10cm×10cm之切片,測定各切片質量(g)到0.001g單位為止。將各切片質量(g)之平均值換算為每1m2之質量,以該換算值作為發泡片材之單位面積重量(g/m2)。
又,積層發泡片材之發泡層之單位面積重量或非發泡層之單位面積重量,係由積層發泡片材切割出發泡層或非發泡層並以相同方式而求得。
<密度>
≪發泡片材的情形≫
由發泡片材之單位面積重量及厚度,依據下式(s1)計算。
視密度(g/cm3)=單位面積重量(g/m2)÷厚度(mm)÷1000...(s1)
≪棒狀發泡體的情形≫
將棒狀發泡體切割為預定長度,測定所切割的棒狀發泡體之長度。於長度方向在等間隔之5處以上測定該棒狀發泡體之直徑,以測定值之算術平均值作為直徑。其次,測定所切割的前述棒狀發泡體之質量。由棒狀發泡體之長度、直徑及質量,依據下式(s2)計算。
視密度(g/cm3)=質量(g)÷(長度(cm)×(直徑(cm)/2)2)×3.14...(s2)
<發泡倍率>
由各例之調配比例而求出熱塑性樹脂之密度,以將熱塑性樹脂之密度除以所得發泡體(或發泡層)之視密度而得的值作為發泡倍率。又,各樹脂之密度使用以下之值。
.PET:1.35g/cm3。
.PEI:1.28g/cm3。
.PCT:1.18g/cm3。
<連續氣泡率>
由發泡片材(或積層發泡片材之發泡層)切割出2片以上之縱25mm×橫25mm之片材狀樣品,以不留空隙之方式將切割的樣品重疊,而得到厚度25mm之試驗片。使用Mitutoyo股份有限公司製「Digimatic Caliper」遊標卡尺,測定所得試驗片之外部尺寸至1/100mm,而求得外觀體積(V1:cm3)。其次,使用TOKYO SCIENCE股份有限公司製「1000型」空氣比較式比重計,藉由1-1/2-1氣壓法而求得試驗片之體積(V2:cm3)。藉由下式(s3)計算連續氣泡率(%),而求出5個試驗片之連續氣泡率之平均值。將試驗片預先在JIS K 7100:1999之記號「23/50」(溫度23±2℃、相對濕度50±5%)、二級標準環境下放置24小時以上而進行狀態調整後,在相同標準環境下測定。又,空氣比較式比重計係以標準球(大28.96cm3,小8.58cm3)進行修正。
連續氣泡率(%)=(V1-V2)/V1×100...(s3)(V1:使用遊標卡尺所測定之外觀體積,V2:使用空氣比較式比重計所測定之體積)
<熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度>
熔點、結晶化溫度及玻璃轉移溫度係以JIS K7121:1987、JIS K7121:2012所記載之方法測定。但取樣方法及溫度條件如下。
由發泡體、樹脂發泡成形體或積層發泡片材成形體(若為積層發泡片材或樹脂積層發泡片材成形體的情形則是切割出發泡層,而為所切割出之發泡層)切出試料,將該試料以無間隙之方式於鋁製測定容器底充填5.5±0.5mg後,蓋上鋁製蓋。然後,使用Hitachi High-Tech Science股份有限公司製「DSC7000X,AS-3」
示差掃描熱量計,實施示差掃描熱量分析。氮氣流量為20mL/分鐘,用以下步驟1至4實施試料之加熱及冷卻,而得到DSC曲線。
(步驟1)在30℃保持2分鐘。
(步驟2)以10℃/分鐘之速度由30℃升溫至300℃(第1次升溫過程),並保持10分鐘。
(步驟3)迅速取出試料,在25±10℃之環境下放冷。
(步驟4)以10℃/分鐘之速度由30℃升溫至300℃(第2次升溫過程)。又,基準物質係使用氧化鋁。使用裝置所附的分析軟體,如圖11所示,將第2次升溫過程所觀測之熔解波峰及結晶化波峰之頂部的溫度讀取而作為熔點及結晶化溫度。玻璃轉移溫度Tg係由第2次升溫過程所觀測之DSC曲線,使用裝置所附分析軟體計算出中間點玻璃轉移溫度。該中間點玻璃轉移溫度係由該規格(9.3)而求得。
又,玻璃轉移溫度Tg係採用加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定圖表(DSC曲線)中,在比第2次升溫過程所觀測之結晶化波峰更低溫側的玻璃轉移溫度Tg。但是,當第2次升溫過程未觀測到結晶化波峰時,則採用第2次升溫過程之溫度範圍(30至300℃)中的玻璃轉移溫度Tg。
又,使用由積層發泡片材或積層發泡片材成形體所切出之非發泡層而得之試料,用相同方式而求得非發泡層之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度Tg。
<固體黏彈性測定>
固體黏彈性測定係使用SII NanoTechnology股份有限公司製「EXSTRARDMS6100」黏彈性分光計。由發泡體或樹脂發泡成形體(若為積層發
泡片材或樹脂積層發泡片材成形體的情形則是切割出發泡層,而為所切割出之發泡層)切出長度約40mm、寬度約10mm、厚度約1mm之試料。條件如下。
.模式:拉伸控制模式。
.環境:氮環境。
.頻率:1Hz。
.升溫速度:5℃/分鐘。
.測定溫度:30℃至300℃。
.夾頭間隔:20mm。
.應變振幅:5μm。
.最小張力:100mN。
.張力增益:1.5。
.力振幅初期值:100mN。
分析係使用裝置所附之分析軟體。如圖9、圖10所示,使用玻璃轉移溫度Tg與玻璃轉移點Tg+20℃之間之儲藏彈性模數E’值,由指數近似式計算斜率r。又,圖9為後述實施例12A之測定結果,圖10為後述比較例1A之測定結果。又,玻璃轉移溫度Tg係使用由DSC曲線所求得的值。
試驗片之尺寸測定係使用Mitutoyo Corporation製「DIGIMATIC」CD-15型。
<吸熱量(a)、發熱量(b)、結晶度>
吸熱量(a)(熔解熱量)及發熱量(b)(結晶化熱量)係使用JIS K7121:1987、JIS K7121:2012所記載方法測定。但取樣方法及溫度條件如下。
由發泡體或樹脂發泡成形體切出試料(若為積層發泡片材或樹脂積層發泡片材成形體的情形則是切割出發泡層而作為試料),將該試料以無間隙之方式於鋁
製測定容器底充填5.5±0.5mg後,蓋上鋁製蓋。然後,使用Hitachi High-Tech Science股份有限公司製「DSC7000X,AS-3」示差掃描熱量計實施示差掃描熱量分析。氮氣流量為20mL/分鐘,用以下之步驟1至2實施試料之加熱及冷卻,而得到DSC曲線。
(步驟1)在30℃保持2分鐘。
(步驟2)以10℃/分鐘之速度由30℃升溫至300℃(第1次升溫過程)。此時之基準物質係使用氧化鋁。吸熱量(a)及發熱量(b)係使用裝置所附之分析軟體計算。具體而言,如圖11所示,吸熱量(a)係由被「由『DSC曲線離開低溫側基線的點』與『該DSC曲線再次回到高溫側基線的點』所連結成的直線」以及「DSC曲線」所圍住的部分之面積而計算。發熱量(b)係由被「由『DSC曲線離開低溫側基線的點』與『該DSC曲線再次回到高溫側的點』所連結成的直線」以及「DSC曲線」所圍住的部分之面積而計算。
結晶度係使用前述吸熱量(a)及前述發熱量(b)並依據下述式(s4)計算。
結晶度(%)={(吸熱量(a)之絕對值(J/g)-發熱量(b)之絕對值(J/g))÷完全結晶化熱量(J/g)}×100...(s4)。
完全結晶化熱量係表示100%結晶化時之熱量。又,上述式(s4)中的完全結晶化熱量係使用PET之完全結晶化熱量之140.1J/g。
(評價方法)
<耐熱強度(加熱拉伸試驗)>
加熱拉伸試驗中的拉伸彈性模數係根據JIS K7127:1999而測定。亦即,使用島津製作所股份有限公司製「Autograph AG-Xplus 100kN」萬能試驗機、島津製作所股份有限公司製「TRAPEZIUMX」萬能試驗機資料處理而測定拉伸彈性
模數。試驗片係設為啞鈴形型5,並以使其長度方向為擠出方向(MD)之方式由發泡體或積層發泡片材切出。試驗速度為200mm/分鐘,夾具間隔為80mm。試驗片係在JIS K7100.:1999之記號「23/50」、二級標準環境下放置24小時以上進行狀態調節後,再用於試驗。
測定係於標準環境下(23℃)及80℃實施。在80℃中,將試驗片夾於島津製作所股份有限公司製「TCR2A型」所附之恆溫槽內所設置之輔助具,保持1分鐘後測定。前述環境溫度中的試驗片數目分別為5個,以各試驗片的拉伸彈性模數測定值之算術平均值作為拉伸彈性模數之值。拉伸彈性模數係藉由設定使拉伸比例限度內的斜率會成為最大的區域,並以前述萬能試驗機資料處理而計算。使用在80℃的拉伸彈性模數(E80)及標準環境下(23℃)的拉伸彈性模數(E23),藉由下述式(s5)計算保持率。
保持率(%)=(E80)/(E23)×100...(s5)
≪評價基準≫
◎:保持率為50%以上。
○:保持率為40%以上且未達50%。
△:保持率為25%以上且未達40%。
×:保持率未達25%。
<加熱尺寸穩定性(加熱變形試驗>>
由各例之發泡片材及積層發泡片材,以使各邊與前述發泡片材及積層發泡片材之擠出方向(MD方向)或寬度方向(TD方向)呈平行之狀態之方式,切出5個一邊為約10cm之平面正方形狀試驗片。
然後,在各試驗片之發泡片材及積層發泡片材上,以十字狀畫出兩條將互相對向之邊的中央部彼此連結成的直線。此時,將加熱前之各方向的直線的長度設為MD1、TD1。其次,將各試驗片靜置於經設定為預定溫度之無濕度調整之烘箱中的平台,加熱150秒後,由烘箱取出,於室溫冷卻30分鐘。其後,測定加熱前所畫出的各方向之直線之長度,以各試驗片之測定長度之算術平均值作為加熱後之長度。由所得之加熱後長度MD2、TD2及加熱前長度MD1、TD1,而計算出擠出方向之加熱前長度(MD1)與加熱後長度(MD2)之比(MD比=MD2/MD1)、以及寬度方向之加熱前長度(TD1)與加熱後長度(TD2)之比(TD比=TD2/TD1)。
≪評價基準≫
◎:在140℃設定中,MD比與TD比中的較小者的值為0.97以上。
○:在140℃設定中,MD比與TD比中的較小者的值未達0.97,在120℃設定中,MD比與TD比中的較小者的值為0.97以上。
△:在140℃設定中,MD比與TD比中的較小者的值未達0.97,在120℃設定中,MD比與TD比中的較小者的值為0.95以上且未達0.97。
×:在140℃設定中,MD比與TD比中的較小者的值未達0.97,在120℃設定中,MD比與TD比中的較小者的值未達0.95。
<發泡片材之衝擊強度(落錘衝擊試驗)>
根據ASTM D-3763-15而測定落錘衝擊試驗中的全吸收能量。亦即,使用CEAST公司製「CEAST9350」落錘衝擊試驗機、測量軟體「CEAST VIEW」,測定全吸收能量。試驗片尺寸為長度100mm×寬度100mm。試驗片的數目最少
為5個,各試驗片之單位面積重量為實施例及比較例之表所記載之發泡片材之單位面積重量之值的±5%之範圍。試驗條件如下所述。
≪試驗條件≫
.試驗速度:1.76m/秒。
.落錘荷重:1.9265kg。
.試驗片支持間隔:φ76mm。
.使用錘頭:4.5kN儀表錘頭(前端為φ12.7mm半球狀)。
試驗溫度23℃之試驗片係於ASTM D618-13之Procedure A(23±2℃、相對濕度50±10%)之環境實施16小時的狀態調節,而用於測定。試驗溫度-30℃之試驗片係於溫度-30±2℃之冷凍庫實施16小時的狀態調節,而用於測定。測定係在與狀態調節為相同溫度之環境下進行。各試驗片之全吸收能量係由測定所得之圖表的積分值以該測量軟體自動計算。以各試驗溫度(23℃及-30℃)的各試驗片之全吸收能量平均值作為發泡片材之全吸收能量。
≪測定溫度23℃的評價基準≫
◎:試驗溫度23℃的全吸收能量為0.50J以上。
○:試驗溫度23℃的全吸收能量為0.20J以上且未達0.50J。
△:試驗溫度23℃的全吸收能量為0.10J以上且未達0.20J。
×:試驗溫度23℃的全吸收能量未達0.10J。
≪測定溫度-30℃的評價基準≫
◎:試驗溫度-30℃的全吸收能量為0.30J以上。
○:試驗溫度-30℃的全吸收能量為0.10J以上且未達0.30J。
△:試驗溫度-30℃的全吸收能量為0.05J以上且未達0.10J。
×:試驗溫度-30℃的全吸收能量未達0.05J。
<積層發泡片材之剝離試驗>
於各例之積層發泡片材之非發泡層表面,黏貼寬度50mm之牛皮紙膠帶(LION事務器股份有限公司製)。將與貼黏有牛皮紙膠帶之面相反側的面,以雙面膠帶固定於平面。由發泡層將牛皮紙膠帶及非發泡層的一端一起剝取後,將該一端以50mm/分鐘往與發泡層垂直之方向以3kg之力拉伸,而將非發泡層與發泡層剝離。剝離後,目視觀察發泡層對於非發泡層之附著狀態,根據以下評價基準進行評價。
≪評價基準≫
◎:在非發泡層全面附著有已材料破壞之發泡層。
○:雖非在非發泡層全面,但在非發泡層之一半以上之面附著有已材料破壞之發泡層。
△:在非發泡層之未達一半之面附著有已材料破壞之發泡層。
×:非發泡層未附著有已材料破壞之發泡層。
<積層發泡片材之成形性(破裂、皺摺評價)>
以目視確認各例之積層發泡片材成形體之外觀,根據下述評價基準而進行評價。
≪評價基準≫
○:完全沒有破裂、裂紋及成形皺摺。
△:有部分性地觀察到破裂、裂紋及成形皺摺。
×:整體之破裂、裂紋及成形皺摺為明顯。
<發泡片材及積層發泡片材之綜合評價>
≪評價基準≫
◎:所有項目之評價皆為「◎」或「○」。
○:所有項目之評價皆不為「×」,且有1個任一項目之評價為「△」。
△:所有項目之評價皆不為「×」,且有2個以上之任一項目之評價為「△」。
×:任一項目之評價為「×」。
<容器之耐熱強度>
於各例之樹脂發泡成形體或積層發泡片材成形體(容器)中加入100g之沙拉油,以業務用微波爐(微波爐:Panasonic公司製NE1901S型)以1600W之輸出加熱60秒。其後,立刻在加入有沙拉油狀態下拿起成形品,以目視觀察成形品之變形程度,並根據下述評價基準而進行評價。
≪評價基準≫
◎:無變形,且可以單手拿起。
○:稍有變形,但可以單手拿起。
△:有大幅變形,但可以單手拿起。
×:有明顯大幅變形,且無法以單手拿起。
<成形性(模具追隨性評價)>
以目視確認樹脂發泡成形體或積層發泡片材成形體之外觀,並根據下述評價基準而進行評價。
≪評價基準≫
◎:成形為如同模具之形狀,就連細微凹凸形狀也輪廓清晰且外觀美麗。
○:成形為如同模具之形狀,但在細微凹凸形狀方面則輪廓稍微模糊。
△:形狀稍微偏離模具形狀,在細微凹凸形狀方面為輪廓模糊,且外觀較差。
×:形狀明顯偏離模具形狀,或是成形體產生破裂或開孔。
<容器之加熱尺寸穩定性(加熱變形率)>
對於樹脂發泡成形體或積層發泡片材成形體(容器),計算俯視時的長方向、短方向及高度方向之尺寸。加熱前之長方向之容器尺寸,係例如設為俯視時的容器輪廓線上的1點起通過輪廓形狀中心點而到達相反側輪廓線為止的距離成為最長之方向的尺寸(容器輪廓線間距離)。加熱前之短方向之容器尺寸,係例如設為俯視時的容器輪廓線上的1點起通過輪廓形狀中心點而到達相反側輪廓線為止的距離成為最短之方向的尺寸(容器輪廓線間距離)。加熱前之高度方向之容器尺寸,係設為以使成形品底部朝上之方式靜置於水平台時從台面到容器底部為止的距離。
其次,將容器靜置於無濕度調整之烘箱中之平台,在140℃加熱150秒後取出,在標準狀態(25℃、1大氣壓)處放置1小時。其後,以相同處之尺寸作為加熱後之尺寸,藉由下述式(t1)至(t3)計算加熱尺寸變化率(亦稱為加熱變形率)。根據下述評價基準,評價所計算出之加熱尺寸變化率。
SL=|(L1-L0)|/L0×100...(t1)。
[SL:長方向之加熱尺寸變化率(%),L1:加熱後之長方向尺寸(mm),L0:加熱前之長方向尺寸。]
SS=|(L3-L2)|/L2×100...(t2)
[SS:短方向之加熱尺寸變化率(%),L3:加熱後之短方向尺寸(mm),L2:加熱前之短方向尺寸。]
ST=|(L5-L4)|/L4×100...(t3)
[ST:高度方向之加熱尺寸變化率(%),L5:加熱後之高度尺寸(mm),L4:加熱前之高度尺寸]
≪評價基準≫
用以下基準評價各方向之加熱尺寸變化率之合計值(SL+SS+ST)。
◎:加熱尺寸變化率之合計值未達20%。
○:加熱尺寸變化率之合計值為20%以上且未達30%。
△:加熱尺寸變化率之合計值為30%以上且未達50%。
×:加熱尺寸變化率之合計值為50%以上。
<樹脂發泡成形體或積層發泡片材成形體(容器)之綜合評價>
◎:所有項目之評價皆為「◎」。
○:所有項目之評價皆為「◎」或「○」,且1個以上為「○」。
△:所有項目之評價皆不為「×」,且1個以上之任一項目之評價為「△」。
×:任一項目之評價為「×」。
(實施例1A至3A)
依照表2之調配方式,於混合器中混合PET、PEI、滑石MB及交聯劑,形成調配物。
將口徑3mm且刃口長度5mm之模具裝設於單軸擠出機(口徑40mm,L/D=40)前端。將擠出機設定為預定溫度,以擠出機將調配物進行混練而形成樹脂熔融物。由擠出機筒之中途起壓入發泡劑(異丁烷:正丁烷=35:65(質量比))而加入樹脂熔融物中,進一步混練而形成熱塑性樹脂組成物。擠出時之樹脂溫度設定為285℃,由模具將熔融狀態之熱塑性樹脂組成物以吐出量7kg/h擠出發泡,而得到棒狀發泡體。所得棒狀發泡體之物性示於表2。(表2中,實施例1A至3A
之實施例編號之標示中的數字後的字母(A)係省略。表3以後亦同,數字後的字母(A或B)係省略。)
如表2所示,得到適用本發明之棒狀發泡體。
(實施例4A)
依照表3之調配方式,於混合器中混合PET、PEI、滑石MB及交聯劑,形成調配物。
將直徑93mm之圓環狀狹縫且狹縫寬度為0.6mm之圓形模具裝設於單軸擠出機(口徑65mm,L/D=34)前端,在該圓形模具之擠出方向前方,配置圓筒狀冷卻用心軸(直徑206mm,長度310mm)。使冷卻水在冷卻用心軸內循環。將擠出機設定為預定溫度,以擠出機將調配物進行混練而形成熔融混合物。由擠出機筒之中途起壓入發泡劑(異丁烷:正丁烷=35:65(質量比))而加入樹脂熔融物中,進一步混練而形成熱塑性樹脂組成物。
擠出時之樹脂溫度設定為300℃,由圓形模具之模狹縫將熔融狀態之熱塑性樹脂組成物以吐出量30kg/h擠出發泡,而形成圓筒狀發泡體。將該圓筒狀發泡體以冷卻用心軸進行擴徑,使用被配置在比冷卻用心軸更下游側之拉取機進行拉取。使發泡體之內周面沿著冷卻用心軸之外周面,而使發泡體冷卻,同時在冷卻用心軸下游側沿著擠出方向而切割圓筒狀發泡體。然後,使圓筒狀發泡體成為平坦帶狀,以拉取機捲繞為卷狀。所得發泡片材之物性及評價示於表3。
(實施例5A至9A、11A至20A、比較例1A至4A)
依照表3至7之調配方式,且調整擠出時之樹脂溫度及拉取機之拉取速度,除此之外以與實施例4A相同之方式製作發泡片材。所得發泡片材之物性及評價示於表3至7。
(實施例10A)
將實施例9A所得之發泡片材粉碎,而得到小片(flake)狀樹脂,將其以雙軸擠出機進行再熔融,並以噴嘴模具擠出為股線狀,將其冷卻後造粒,而製作回收顆粒。
依照表4之調配方式,除此之外以與實施例4A相同之方式製作發泡片材。所得發泡片材之物性及評價示於表4。
適用本發明之實施例4A至20A之綜合評價為「△」至「◎」。
不含有PEI之比較例1A至2A、及玻璃轉移溫度不為單一之比較例3A至4A之綜合評價為「×」。
(實施例21A)
將實施例12A所得之發泡片材切割為一邊為250mm之平面正方形狀。將所切割之發泡片材夾於已加熱至160℃之一對熱板,在發泡片材表面溫度成為160℃之狀態下保持10分鐘,而得到已實施熱定型之發泡片材。所得發泡片材之物性及評價示於表8。
(實施例22A、比較例5A至8A)
使用表8至9所示發泡片材,並以表8至9所示熱定型條件進行,除此之外以與實施例21A相同之方式而得到已實施熱定型之發泡片材。所得發泡片材之物性及評價示於表8至9。
適用本發明之實施例21A至22A之綜合評價為「△」至「◎」,在加熱變形試驗中特別優異。
(實施例23A)
準備實施例12A所得之熱定型前之發泡片材,將該發泡片材切割為一邊為250mm之平面正方形狀。以使擠出(MD)方向成為容器之長方向之方式,裝設於用以固定發泡片材之框內,將前述發泡片材以320℃之加熱器槽預備加熱20秒,使發泡片材表面溫度成為170℃。其後,藉由對模成形法,而得到上部具有開口部之托盤狀成形品(縱210mm×橫180mm×高度30mm)。到獲得成形品為止所花費的時間(成形循環時間)為33秒。所得成形品之物性及評價示於表10。
所得成形品之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度係與表10所示之所使用之發泡片材之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度相同。
(實施例24A至29A、比較例9A至11A)
使用表10至12所示之發泡片材,且使成形條件為表10至12所示之條件,除此之外以與實施例23A相同之方式而得到成形品。所得成形品之物性及評價示於表10至12。
所得成形品之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度係與表10至12所示之所使用之發泡片材之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度相同。
(實施例30A)
準備實施例5A所得之熱定型前之發泡片材,由該發泡片材切出一邊為34cm之平面正方形狀試驗片。以使發泡片材之擠出(MD)方向成為容器之長方向之方式裝設於用以固定試驗片之框內,將上述試驗片以320℃之加熱器槽預備加熱20秒,使發泡片材表面溫度成為170℃。然後,將發泡片材以已加熱至180℃之模
具進行真空壓空成形,將成形品在模具內保持10秒。其後,打開模具,而得到已實施熱定型之上部具有開口部之托盤狀成形品(縱210mm×橫180mm×高度30mm)。所得成形品之物性及評價示於表12。
所得成形品之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度係與表12所示之所使用發泡片材之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度相同。
(實施例31A至32A、比較例12A至16A)
使用表12至13所示之發泡片材,且使成形條件為表12至13所示條件,除此之外以與實施例30A相同之方式而得到成形品。所得成形品之物性及評價示於表12至13。
所得成形品之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度係與表12至13所示之所使用之發泡片材之熔點、結晶化溫度、玻璃轉移溫度相同。
適用本發明之實施例23A至32A之綜合評價為「△」至「◎」。
由以上結果可確認,藉由適用本發明,而可提高熱塑性樹脂發泡體之耐熱強度。
又,比較例11A、15A、16A之耐熱強度之評價為「△」,但發泡體之基本功能之成形性為「×」,故判斷其無法解決本發明之課題。
(實施例1B)
依照表14之調配方式,於混合器中混合PET、PEI、滑石MB及交聯劑,形成調配物。
將直徑93mm之圓環狀狹縫且狹縫寬度為0.6mm之圓形模具裝設於單軸擠出機(口徑65mm,L/D=34)前端,於該圓形模具之擠出方向前方,配置圓筒狀冷卻用心軸(直徑206mm,長度310mm)。使冷卻水在冷卻用心軸內循環。將擠出機設定為預定溫度,以擠出機將調配物進行混練而形成熔融混合物。由擠出機筒之中途起壓入發泡劑(異丁烷:正丁烷=35:65(質量比))而加入樹脂熔融物中,進一步混練而形成熱塑性樹脂組成物。
擠出時之樹脂溫度設定為300℃,由圓形模具之模狹縫將熔融狀態之熱塑性樹脂組成物以吐出量30kg/h擠出發泡,而形成圓筒狀發泡體。將該圓筒狀發泡體以冷卻用心軸進行擴徑,使用被配置在比冷卻用心軸更下游側之拉取機進行拉取。使發泡體之內周面沿著冷卻用心軸之外周面,而使發泡體冷卻,同時在冷卻用心軸下游側沿著擠出方向而切割圓筒狀發泡體,得到發泡片材(單位面積重量330g/m2,發泡倍率4.9倍)。
然後,依照表14之調配方式,於混合器中混合PET、PEI及交聯劑,形成調配物。將所得之聚酯系樹脂供給至擠出機,由與擠出機連接之T模擠出成形為膜狀。其次,將剛擠出成形後之高溫膜連續且直接地積層於上述所得發
泡片材之單面,進行熱接著,而製造聚酯系樹脂發泡積層體。所製造之積層體中的膜之厚度為150μm。所得積層發泡片材之物性及評價示於表14。
(實施例2B至13B、18B、19B、比較例1B、3B)
依照表14至19之調配方式,且調整擠出時之樹脂溫度及拉取機之拉取速度,除此之外以與實施例1B相同之方式而製作積層發泡片材。所得積層發泡片材之物性及評價示於表中。
(實施例14B)
如表17所示,於實施例4B所得發泡片材堆疊A-PET之非發泡層膜而得到積層物,將該積層物以190℃、0.5MPa進行熱壓接,而製造單面形成有非發泡層之積層發泡片材。所得積層發泡片材之物性及評價示於表中。
(實施例15B)
如表17所示,將實施例14B之非發泡層膜變更為多層構造之非發泡膜,除此之外以與實施例14B相同之方式而製造積層發泡片材。
又,多層構造之非發泡膜係將A-PET膜及耐綸6膜隔著接著劑厚度2μm[TM-250HV,Toyo-Morton公司製]進行乾式層合,而得到多層構造之非發泡膜。所得積層發泡片材之物性及評價示於表中。
(實施例16B)
依照表17之調配方式,於混合器中混合PET、PEI、滑石MB及交聯劑,形成調配物。
將該調配物供給至單軸擠出機(口徑65mm,L/D=34),將擠出機設定為預定溫度,以擠出機將調配物進行混練而形成熔融混合物。由擠出機筒之中途起壓入
發泡劑(異丁烷:正丁烷=35:65(質量比))而加入樹脂熔融物中,進一步混練而形成熱塑性樹脂組成物。擠出時之樹脂溫度設定為300℃,並流入至合流模具中。
然後,依照表17之調配方式,於混合器中混合PET、PEI及交聯劑,形成調配物。
將該調配物供給至單軸擠出機(口徑32mm,L/D=25),將擠出機設定為預定溫度,以擠出機將調配物進行混練後,流入至合流模具中。
將以合流模具所合流之樹脂組成物送入口徑為93mm之圓形模具中,由該圓形模具之圓環狀之吐出口(狹縫間隔0.6mm)共擠出為圓筒狀,而製作發泡層及非發泡層。
其後,將非發泡層已積層於發泡層的狀態之圓筒狀發泡體以冷卻心軸進行冷卻成形後,藉由冷卻心軸之後部所裝設之切割機切開圓筒狀發泡體,而得到積層發泡片材。所得積層發泡片材之物性及評價示於表中。
(實施例17B)
設為表18所示構成。將實施例5B所得發泡片材切割為一邊為250mm之平面正方形狀。將所切割之發泡片材夾於已加熱至160℃之一對熱板,在發泡片材表面溫度成為160℃之狀態下保持10分鐘,而得到已實施熱定型之發泡片材。
如表18所示,與實施例14B同樣地,於上述所得發泡片材堆疊A-PET之非發泡層膜而得到積層物,將該積層物以190℃、0.5Mpa進行熱壓接,而得到單面形成有非發泡層之積層發泡片材。所得積層發泡片材之物性及評價示於表中。
(比較例2B)
設為表19所示構成。將比較例1B所得發泡片材切割為一邊為250mm之平面正方形狀。將所切割之發泡片材夾於已加熱至130℃之一對熱板,在發泡片材表面溫度成為130℃之狀態下保持10分鐘,而得到已實施熱定型之發泡片材。
與實施例14B同樣地,於上述所得發泡片材堆疊A-PET之非發泡層膜而得到積層物,將該積層物以190℃、0.5MPa進行熱壓接,而得到單面形成有非發泡層之積層發泡片材。所得積層發泡片材之物性及評價示於表中。
(實施例20B)
準備實施例1B所得之熱定型前之積層發泡片材,將該積層發泡片材切割為一邊為250mm之平面正方形狀。以使擠出(MD)方向成為容器之長方向之方式裝設於用以固定積層發泡片材之框內,將前述積層發泡片材以320℃之加熱器槽預備加熱20秒,使發泡片材表面溫度成為170℃。其後,藉由對模成形法,而得到上部具有開口部之托盤狀成形體(縱210mm×橫180mm×高度30mm,發泡層為內面側)。到獲得成形品為止所花費的時間(成形循環時間)為33秒。所得成形體之物性及評價示於表20。
(實施例21B至38B、比較例4B至6B)
使用表20至23所示積層發泡片材,且使成形條件為表20至23所示條件,除此之外以與實施例20B相同之方式而得到成形體。所得成形體之物性及評價示於表20至23。
(實施例39B)
準備實施例5B所得之熱定型前之積層發泡片材,由該積層發泡片材切出一邊為34cm之平面正方形狀試驗片。以使積層發泡片材之擠出(MD)方向成為容器之長方向之方式裝設於用以固定試驗片之框內,將上述試驗片以320℃之加熱
器槽預備加熱20秒,使發泡片材表面溫度成為170℃。然後,將發泡片材以已加熱至180℃之模具真空壓空成形,將成形體在模具內保持10秒。其後,打開模具,而得到已實施熱定型之上部具有開口部之托盤狀成形體(縱210mm×橫180mm×高度30mm,發泡層為內面側)。所得成形體之物性及評價示於表23。
適用本發明之實施例1B至39B之綜合評價為「△」至「◎」。
發泡層不含有聚醯亞胺系樹脂之比較例1B至6B之綜合評價皆為「×」。
由以上結果可確認,藉由適用本發明,而可提高樹脂發泡片材、積層發泡片材成形體之耐熱強度。
Claims (33)
- 一種熱塑性樹脂發泡體,係含有熱塑性樹脂,其中,前述熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂,並且玻璃轉移溫度Tg為單一。
- 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述玻璃轉移溫度Tg為80至130℃。
- 如請求項1或2所述之熱塑性樹脂發泡體,其由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定所求得之吸熱量與發熱量的差之絕對值為3至35J/g。
- 如請求項1或2所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚酯系樹脂之含有比例為40至95質量%;相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚醯亞胺系樹脂之含有比例為5至60質量%。
- 如請求項1或2所述之熱塑性樹脂發泡體,其在加熱速度5℃/分鐘、頻率1Hz的固體黏彈性測定的前述玻璃轉移溫度Tg與前述玻璃轉移溫度Tg+20℃之間之儲藏彈性模數E’之指數近似式的斜率為-0.18至-0.025。
- 如請求項1或2所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述聚醯亞胺系樹脂為聚醚醯亞胺系樹脂。
- 如請求項1或2所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述聚酯系樹脂含有源自於植物之聚酯系樹脂。
- 如請求項1或2所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,前述熱塑性樹脂含有回收原料。
- 如請求項1或2所述之熱塑性樹脂發泡體,其係片材狀。
- 一種熱塑性樹脂發泡片材,係具有:請求項9所述之熱塑性樹脂發泡體之層。
- 一種熱塑性樹脂積層發泡片材,係具有:由請求項1至7中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體所構成之發泡層、以及位於前述發泡層之至少一面之非發泡層;其中,前述非發泡層含有熱塑性樹脂。
- 如請求項11所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,前述發泡層之熱塑性樹脂及前述非發泡層之熱塑性樹脂之至少一者含有回收原料。
- 如請求項11所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,前述非發泡層之熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺樹脂之至少1種。
- 如請求項11所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,前述發泡層之玻璃轉移溫度Tg與前述非發泡層之玻璃轉移溫度Tg的差之絕對值為90℃以下。
- 一種熱塑性樹脂發泡體的製造方法,係製造請求項1至9中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體,其中,該製造方法包括下述步驟:將含有前述熱塑性樹脂及發泡劑之熱塑性樹脂組成物擠出、發泡而得到熱塑性樹脂發泡體之步驟。
- 如請求項15所述之熱塑性樹脂發泡體的製造方法,其中,前述熱塑性樹脂組成物更含有交聯劑。
- 一種熱塑性樹脂積層發泡片材的製造方法,係製造請求項11至14中任一項所述之熱塑性樹脂積層發泡片材,其中,該製造方法包括下述步驟:將含有會構成前述發泡層之熱塑性樹脂及發泡劑之發泡層熱塑性樹脂組成物擠出、發泡而得到前述發泡層之步驟;及於前述發泡層之至少一面設置前述非發泡層之步驟。
- 一種熱塑性樹脂發泡成形體,係含有熱塑性樹脂,其中,前述熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺系樹脂,並且玻璃轉移溫度Tg為單一。
- 如請求項18所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述玻璃轉移溫度Tg為80至130℃以下。
- 如請求項18或19所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其由在加熱速度10℃/分鐘的熱通量示差掃描熱量測定所求得之吸熱量與發熱量的差之絕對值為3至35J/g。
- 如請求項18或19所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚酯系樹脂之含有比例為40至95質量%;相對於前述熱塑性樹脂總質量,前述聚醯亞胺系樹脂之含有比例為5至60質量%。
- 如請求項18或19所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其在加熱速度5℃/分鐘、頻率1Hz的固體黏彈性測定的前述玻璃轉移溫度Tg與前述玻璃轉移溫度Tg+20℃之間之儲藏彈性模數E’之指數近似式的斜率為-0.18至-0.025。
- 如請求項18或19所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述聚醯亞胺系樹脂為聚醚醯亞胺系樹脂。
- 如請求項18或19所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述聚酯系樹脂含有源自於植物之聚酯系樹脂。
- 如請求項18或19所述之熱塑性樹脂發泡成形體,其中,前述熱塑性樹脂含有回收原料。
- 一種熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,係具有:屬於請求項18至25中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體之發泡層、及位於前述發泡層之至少一面之非發泡層;其中,前述非發泡層含有熱塑性樹脂。
- 如請求項26所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,其中,前述發泡層之熱塑性樹脂及前述非發泡層之熱塑性樹脂之至少一者含有回收原料。
- 如請求項26或27所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,其中,前述非發泡層之熱塑性樹脂含有聚酯系樹脂及聚醯亞胺樹脂之至少1種。
- 如請求項26或27所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體,其中,前述發泡層之玻璃轉移溫度Tg與前述非發泡層之玻璃轉移溫度Tg的差之絕對值為90℃以下。
- 一種食品包裝容器,係由請求項18至25中任一項所述之熱塑性樹脂發泡成形體或請求項26至29中任一項所述之熱塑性樹脂積層發泡片材成形體所構成。
- 如請求項30所述之食品包裝容器,係對應微波爐加熱之容器。
- 一種熱塑性樹脂發泡成形體的製造方法,係包括下述步驟:獲得請求項1至9中任一項所述之熱塑性樹脂發泡體或請求項10所述之熱塑性樹脂發泡片材之步驟;及將前述熱塑性樹脂發泡體或前述熱塑性樹脂發泡片材予以成形而得到熱塑性樹脂發泡成形體之步驟。
- 一種熱塑性樹脂積層發泡片材成形體的製造方法,係包括下述步驟:以請求項17所述之熱塑性樹脂積層發泡片材的製造方法而得到熱塑性樹脂積層發泡片材之步驟;及將前述熱塑性樹脂積層發泡片材予以成形而得到熱塑性樹脂發泡片材成形體之步驟。
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