WO2013137344A1 - ポリプロピレン系樹脂発泡粒子からなる型内発泡成形体およびその製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子からなる型内発泡成形体およびその製造方法 Download PDF

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polypropylene resin
diethanolamine
weight
particles
mold
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圭志 佐藤
吉田 融
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株式会社カネカ
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    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene

Definitions

  • the present invention relates to an in-mold foam molded article made of polypropylene resin foam particles and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to an in-mold foam molded article that is excellent in filling property of polypropylene resin foamed particles in a thin part and has a beautiful surface property in a thin part.
  • Polypropylene-based resin foam moldings are excellent in physical properties such as buffering properties and heat insulation properties, and are therefore used in various fields such as packaging materials, cushioning materials, heat insulating materials, and building materials.
  • the in-mold foam molding method in which polypropylene resin foam particles are filled into a mold and heated with water vapor to fuse the foam particles together to obtain a foam with a predetermined shape is relatively easy for products of various shapes. Therefore, it is used for many purposes.
  • In-mold foam moldings having a rectangular parallelepiped shape, a columnar shape, a box shape, etc. are known as polypropylene-based resin-molded foam-molded products, but the articles to be conveyed or stored in box-type returnable boxes or storage boxes are partitioned.
  • An in-mold foam molded article having a complicated shape portion is also known.
  • Such a complicated shape portion is often required and designed as a thin portion having a small thickness.
  • the portion corresponding to the thin portion in the molding die used for in-mold molding is difficult to be filled with the polypropylene resin foamed particles, and as a result, the surface property of the thin portion of the obtained in-mold foam molded article is lowered. There is a problem.
  • the opening between the polypropylene resin expanded particles on the surface of the thin part in the molded product is large, and the surface is uneven, and the edge of the thin part that is the part where the surface intersects In the part, the fusion between the polypropylene resin foam particles is poor, the edge ridge line is not a clean line, it is bumpy, and the polypropylene resin foam particles are easily peeled off and rubbed with a finger There is.
  • the defective particle part adheres to the article to be stored and is mixed in as a foreign object, such as a precision instrument. It becomes a very big problem as a box-type returnable box, a storage box, etc.
  • the polypropylene resin is limited to a polypropylene resin containing butene-1 as a comonomer, and an in-mold foam molded body made of such a polypropylene resin has high rigidity, but has a buffering property. Since the property and the cushioning property are low, there remains a problem that when used as a box-type returnable box, a storage box, or the like, it is not suitable for transporting easily damaged items. Conversely, in order to solve this problem, when a propylene / ethylene copolymer not containing butene-1 is used as a polypropylene resin, satisfactory buffering and cushioning properties are easily obtained. There is a problem that the surface beauty of the thin portion is deteriorated and the edge portion of the thin portion is lost.
  • An object of the present invention is to improve the surface beauty of a thin-walled portion in a polypropylene resin-in-mold foam-molded product composed of polypropylene resin foam particles.
  • a method for producing an in-mold foam-molded article having a thin-walled portion which is obtained by filling a mold with polypropylene resin expanded particles and then heating to obtain an in-mold foam-molded article,
  • the polypropylene resin expanded particles contain an aliphatic diethanolamine fatty acid ester and an aliphatic diethanolamine, and the total content of the aliphatic diethanolamine fatty acid ester and the aliphatic diethanolamine is 0.1 weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin.
  • a method for producing an in-mold foam-molded article having a thin-walled portion comprising a polypropylene-based resin composition that is not less than 5 parts by weight and not more than 5 parts by weight.
  • the surface beauty of the thin portion is improved.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a rib corresponding to a thin-walled portion in the present invention in the polypropylene-based resin-molded foam-molded body of FIG. 1, which is a portion corresponding to the A surface of FIG. An example is given.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a rib corresponding to the thin wall portion in the present invention in the polypropylene resin-molded in-mold foam molded body of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a rib corresponding to the thin wall portion in the present invention in the polypropylene resin-molded in-mold foam molded body of FIG. 1 and corresponds to the A surface of FIG. 1, but the B11 surface and the B12 surface are not parallel. An example of the case is shown. It is an enlarged view of the rib which does not correspond to the thin part in this invention in a polypropylene resin-type in-mold foam molding. This is a portion corresponding to the A surface of FIG. 1 when the expanded polypropylene resin particles having an average diameter smaller than that of the expanded polypropylene resin particles in FIG.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the horizontal axis is the temperature
  • the vertical axis is the endothermic amount.
  • the portion surrounded by the dashed line of the low-temperature side melting heat amount peak and the line segment AB is Ql
  • the portion surrounded by the high-temperature side melting heat amount peak and the line segment AC by the broken line is Qh.
  • the “thin wall portion” in the in-mold foam-molded product of the present invention is opposed to a certain point on one surface between at least a pair of two opposing surfaces in the in-mold foam-molded product.
  • the shortest distance from the other surface (hereinafter also simply referred to as “shortest distance”) is a distance of one or more and four or less of the polypropylene resin expanded particles, and is composed of the polypropylene resin expanded particles.
  • the part which is. A set of two opposing surfaces may or may not be parallel.
  • the “surface” here may be a flat surface or a curved surface.
  • the “shortest distance” is a distance from a point on the other surface to a contact point when a perpendicular is extended on the plane when at least one surface is a plane.
  • the part shape when the part shape is circular, substantially circular, or elliptical, it is a closed surface and there are actually no two surfaces. That is, when the part shape is circular or substantially circular, the diameter of the circle or substantially circular is the shortest distance, and when it is elliptical, the short axis length (short diameter) is the shortest distance.
  • the shortest distance is a distance of one or more and four or less of the polypropylene resin expanded particles, and the portion made of the polypropylene resin expanded particles is a thin portion in the present application.
  • the number of the expanded polypropylene resin particles at the shortest distance is the number of expanded polypropylene resin particles that are drawn across a straight line at the portion corresponding to the shortest distance. Therefore, the expanded polypropylene resin particles that are only in contact with this straight line are excluded.
  • the portion when it becomes a “thin portion” in accordance with the above definition, whatever the number of polypropylene-based resin expanded particles between other two opposing surfaces of the same portion, the portion is a “thin portion”. To do.
  • the shortest distance is preferably a distance of one or more and three or less of polypropylene resin expanded particles, and a distance of one or more and two or less. More preferably, the distance is most preferably one.
  • the number of polypropylene resin expanded particles existing between some shortest distances may vary in the same part, but in the present invention, it is defined as the minimum number existing between the shortest distances. To do.
  • FIG. 1 shows a box-shaped in-mold foam-molded body in which four ribs having different heights and shapes are provided on the upper surface of the bottom surface as an example of a polypropylene-based resin in-mold foam-molded body.
  • the shortest distance between the B1-B2 surfaces is a portion for three polypropylene resin expanded particles and a portion for four, and according to the above definition, the shortest distance at the portion is Three ribs, that is, the rib having the A1 surface is the “thin portion” in the present invention.
  • FIG. 4 shows an example in which the B1 surface and the B2 surface in FIG. 2 are not parallel (the A11 surface in FIG. 4 corresponds to the A surface in FIG. 1). Since the shortest distance X in FIG. 4 is four polypropylene resin foam particles, and the shortest distances Y and Z are three polypropylene resin foam particles, according to the above definition, the shortest distance at the part is three. In other words, the rib having the A11 surface is a “thin portion” in the present invention.
  • FIG. 5 shows an enlarged view of the case where the polypropylene resin foam particles having the same shape as that of FIG. 2 but having an average diameter smaller than that of the example of FIG. 2 are used (A2 in FIG. 5).
  • the plane corresponds to plane A in FIG. 1).
  • the shortest distance between the B3-B4 surfaces is 6 or 6 polypropylene resin expanded particles, and according to the above definition, the shortest distance at this portion is 6 pieces, that is, The rib having the A2 surface is not the “thin portion” in the present invention.
  • the distance between the two surfaces is preferably 1 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 2 mm or more and 7 mm or less from the viewpoint that the effects of the present invention are more remarkably exhibited.
  • the thin portion only has to exist in at least a part of the in-mold foam molded body.
  • one rib in FIG. 1 is a thin-walled portion
  • other ribs and box-shaped wall surfaces may or may not be “thin-walled portions”.
  • Such a thin portion is not particularly limited, but is preferably a rib protruding from one plane as described above.
  • the “rib” refers to a portion protruding from at least a part of one plane, such as the portion illustrated in FIG.
  • “ribs” in FIG. 1 that extend to other standing wall surfaces facing one standing wall surface and completely partition the housing portion are also included in the “ribs” in the present invention.
  • a plurality of ribs such as an in-mold foam-molded product having a structure capable of accommodating articles for each partition by ribs, and an automotive tibia pad, etc.
  • examples thereof include an in-mold foam molded article.
  • in-mold foam molded articles having a structure in which articles can be accommodated for each section by ribs are often designed with a thinner wall and the effect of surface aesthetics becomes remarkable.
  • An in-mold foam-molded body that is a box-type and / or tray-type and has a structure in which an article can be accommodated for each section by a rib is most preferable.
  • Such an in-mold foam molded article is suitably used as, for example, a tool storage box, an electronic parts carrying-through box, an automobile parts carrying-out box, a food-use carrying box, a glass substrate carrying-through box, a tool box, etc. It is done.
  • polypropylene resin-in-mold foam-molded article composed of polypropylene resin foamed particles composed of a polypropylene resin composition containing a specific amount of aliphatic diethanolamine fatty acid ester and aliphatic diethanolamine of the present invention, as shown in FIG.
  • the fusibility between the expanded polypropylene-based resin particles is excellent, the ridge line portion composed of the A surface and the B surface is a clean line.
  • the polypropylene resin foamed particles are not easily peeled off even when the ridgeline portion of the thin portion is rubbed with a finger.
  • FIG. 7 is an example according to the prior art that does not use the polypropylene resin particles of the present invention, the fusibility between the polypropylene resin foam particles is poor, and the gap between the polypropylene resin foam particles is large.
  • the ridge line part which consists of A surface and B surface also has an unevenness
  • the polypropylene resin in-mold foam molded product of the present invention can be obtained by molding by a general in-mold foam molding method using polypropylene resin foam particles described later.
  • the polypropylene resin foamed particles are filled in a mold that can be closed but cannot be sealed, and 0.05 MPa (gauge pressure) or more and 0.5 MPa (gauge) using water vapor as a heating medium. Pressure) After heating the polypropylene resin foam particles to about 30 seconds or less with a heating water vapor pressure of about 3 seconds or less, the mold is water-cooled, and the mold is taken out from the in-mold foam molded product.
  • the method include a method of opening the mold after cooling to such an extent that deformation of the inner foamed molded body can be suppressed, and obtaining an in-mold foamed molded body.
  • polypropylene-based resin expanded particles to be described later when polypropylene-based resin expanded particles to be described later are used for in-mold expansion molding, a) a method of using the expanded particles as they are, and b) pressurizing an inorganic gas such as air into the expanded particles in advance.
  • Conventionally known methods such as a method of forming by imparting foaming ability, and c) a method of filling the foamed particles in a mold in a compressed state and molding can be used.
  • the expanded polypropylene resin particles used in the present invention are expanded particles composed of a polypropylene resin composition containing a specific amount of aliphatic diethanolamine fatty acid ester and aliphatic diethanolamine.
  • the polypropylene resin used in the present invention is not particularly limited, and is a polypropylene homopolymer, ethylene / propylene random copolymer, butene-1 / propylene random copolymer, ethylene / butene-1 / propylene random copolymer, Examples thereof include ethylene / propylene block copolymers, butene-1 / propylene block copolymers, propylene-chlorinated vinyl copolymers, and propylene / maleic anhydride copolymers.
  • an ethylene / propylene random copolymer and a / ethylene / butene-1 / propylene random copolymer are preferable because they have good foamability and good moldability.
  • the ethylene content in the ethylene / propylene random copolymer or ethylene / butene-1 / propylene random copolymer is preferably 0.2% by weight or more and 10% by weight or less in 100% by weight of each copolymer.
  • the butene-1 is synonymous with 1-butene.
  • the butene content in the ethylene / butene-1 / propylene random copolymer is preferably 0.2% by weight or more and 10% by weight or less in 100% by weight of the copolymer.
  • the total content of ethylene and butene-1 is preferably 0.5% by weight or more and 10% by weight or less.
  • the melting point of the polypropylene resin used in the present invention is not particularly limited, and is preferably 125 ° C. or higher and 155 ° C. or lower, and more preferably 130 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
  • the melting point is less than 125 ° C., the heat resistance tends to decrease, and when it exceeds 155 ° C., it tends to be difficult to increase the expansion ratio.
  • the melting point of the polypropylene resin is measured by a differential scanning calorimetry method (hereinafter referred to as “DSC method”). Specifically, 5 to 6 mg of the resin is heated at 10 ° C./min. After the temperature was increased from 40 ° C. to 220 ° C. and melted, the temperature was decreased from 220 ° C. to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./min. From the DSC curve obtained when the temperature is raised from 40 ° C. to 220 ° C., the melting peak temperature at the second temperature rise can be determined as the melting point.
  • DSC method differential scanning calorimetry method
  • the melt index (hereinafter referred to as “MI”) of the polypropylene resin used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 3 g / 10 min to 30 g / 10 min, preferably 4 g / 10 min to 20 g / 10 min. The following is more preferable, and 5 g / 10 min or more and 18 g / 10 min or less is more preferable.
  • the MI of the polypropylene resin When the MI of the polypropylene resin is less than 3 g / 10 minutes, it tends to be difficult to increase the expansion ratio. When the MI of the polypropylene resin exceeds 30 g / 10 minutes, the bubbles of the obtained polypropylene resin foamed particles are connected, and the compression strength of the polypropylene resin in-mold foam molded product tends to decrease, or the surface property tends to decrease. There is.
  • the MI of the polypropylene resin is in the range of 3 g / 10 min or more and 30 g / 10 min or less, it is easy to obtain polypropylene resin expanded particles having a relatively large expansion ratio. Furthermore, the polypropylene resin in-mold foam-molded product obtained by in-mold foam molding of the polypropylene resin foam particles has excellent surface beauty and small dimensional shrinkage.
  • the MI value is an MI measuring instrument described in JIS K7210: 1999, with an orifice of 2.0959 ⁇ 0.005 mm ⁇ , an orifice length of 8.000 ⁇ 0.025 mm, a load of 2160 g, and 230 ⁇ 0.2 ° C. It is the value measured below.
  • the polymerization catalyst for synthesizing the polypropylene resin used in the present invention is not particularly limited, and a Ziegler catalyst, a metallocene catalyst, or the like can be used.
  • the in-mold foam molded article constituted by the polypropylene resin expanded particles by using the polypropylene resin expanded particles composed of a polypropylene resin composition containing an aliphatic diethanolamine fatty acid ester and an aliphatic diethanolamine.
  • the surface beauty of the thin wall portion is improved.
  • the inventors of the present invention have focused on aliphatic diethanolamine fatty acid esters and aliphatic diethanolamines, which have been conventionally considered difficult to improve the surface beauty of polypropylene resin expanded particles, and use these predetermined amounts in combination. Thus, it has been found that the surface beauty of the expanded polypropylene resin particles can be improved.
  • the total content of aliphatic diethanolamine fatty acid ester and aliphatic diethanolamine is 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin. It is more preferably 15 parts by weight or more and 3 parts by weight or less, and further preferably 0.5 parts by weight or more and 1.5 parts by weight or less.
  • the surface beauty of the thin part tends to be difficult to be improved.
  • the total content exceeds 5 parts by weight, the effect of improving the surface beauty of the thin part becomes saturated, and the weight of the polypropylene resin particles is stabilized in the process of producing the polypropylene resin particles described later. It tends to be difficult to manufacture.
  • the surface of the polypropylene resin foamed particles and the polypropylene resin in-mold foam molding tends to be sticky.
  • the stability of the dispersion in the single-stage foaming step described later is lowered, and the obtained single-stage foamed particles are obtained in a state of being adhered to each other (that is, obtained as coalesced particles). May be). If such coalesced particles are included, there is a possibility that the subsequent molding process may not be stable, and an operation such as sieving with a sieve may be required before the molding process.
  • the weight ratio of the aliphatic diethanolamine fatty acid ester in the total weight of the aliphatic diethanolamine fatty acid ester and the aliphatic diethanolamine is not particularly limited.
  • the total weight is 100% by weight, it is preferably 5% by weight or more and 95% by weight or less, more preferably 20% by weight or more and 95% by weight or less, and 40% by weight or more and 95% by weight or less. Is more preferable.
  • the weight ratio of the aliphatic diethanolamine fatty acid ester is 5% by weight or more, there is a tendency that the effect of improving the surface beauty of the thin-walled portion can be preferably expressed, and the deterioration of the polypropylene resin tends to be suppressed, and 95% by weight.
  • the surface beauty improvement effect of a thin part can be expressed suitably.
  • the aliphatic diethanolamine fatty acid ester used in the present invention is not particularly limited, but the effect of improving the surface beauty of the thin-walled portion is sufficiently expressed, the surface is not sticky, and from the viewpoint of not promoting the deterioration of the resin, the general formula It is preferable that it is a compound represented by (1).
  • the aliphatic diethanolamine fatty acid ester may be composed of only a single compound having the predetermined R 1 and R 2 , and at least one of R 1 and R 2 may have a plurality of different carbon numbers. It may be a mixture containing a compound.
  • aliphatic diethanolamine fatty acid esters include lauryl diethanolamine monolaurate, lauryl diethanolamine monomyristic ester, lauryl diethanolamine monopentadecyl ester, lauryl diethanolamine monopalmitate, lauryl diethanolamine monomargaric acid.
  • esters lauryl diethanolamine monostearate, lauryl diethanolamine monoarachidic acid ester, lauryl diethanolamine monobehenate ester, lauryl diethanolamine monolignocerate ester; Myristyl diethanolamine monolaurate, myristyl diethanolamine monomyristate, myristyl diethanolamine monopentadecyl ester, myristyl diethanolamine monopalmitate, myristyl diethanolamine monomalgarate, myristyl diethanolamine monostearate, myristyl diethanolamine monoarachidic acid ester , Myristyl diethanolamine monobehenate, myristyl diethanolamine monolignocerate; Pentadecyl diethanolamine monolaurate, pentadecyl diethanolamine monomyristic ester, pentadecyl diethanolamine monopentadecyl ester, pentadecyl diethanolamine monopalmitate, penta
  • aliphatic diethanolamine may be composed of only a single compound having a predetermined R 3, the carbon number of R 3 may be a mixture containing different compounds.
  • aliphatic diethanolamines include lauryl diethanolamine, myristyl diethanolamine, pentadecyl diethanolamine, palmityl diethanolamine, margaryl diethanolamine, stearyl diethanolamine, arachidyl diethanolamine, behenyl diethanolamine, lignoceryl diethanolamine, and the like. . These may be used alone or in combination of two or more.
  • stearyl is preferred from the viewpoints of good compatibility with polypropylene resins, a synergistic effect with stearyl diethanolamine monostearate, and an effect of improving the surface beauty of thin portions.
  • the content of the aliphatic alcohol is 0.001 part by weight or more and 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin.
  • the aliphatic alcohol is less than 0.001 part by weight, the effect of improving the surface beauty of the thin part tends to be small, and if it exceeds 2 parts by weight, the sticky feeling tends to increase.
  • the aliphatic alcohol may be composed of only a single compound having a predetermined R 4 , or may be a mixture including a plurality of compounds having different R 4 carbon numbers.
  • aliphatic alcohols include lauryl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, palmityl alcohol, margaryl alcohol, stearyl alcohol, arachidyl alcohol, behenyl alcohol, and lignoceryl alcohol. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the aliphatic diethanolamine fatty acid ester and the aliphatic diethanolamine, and if necessary, the aliphatic alcohol is masterbatched in advance using the same resin as the main component of the polypropylene resin composition or a different resin. It is also possible to mix the masterbatch with a polypropylene resin.
  • the aliphatic diethanolamine fatty acid ester, the aliphatic diethanolamine, and, if necessary, the aliphatic alcohol may be mixed in advance before being contained in the polypropylene resin.
  • Examples of commercially available products in which these are premixed include, for example, electrostripper TS-11B (manufactured by Kao Corporation) in which stearyl diethanolamine monostearate and stearyl diethanolamine are mixed, stearyl diethanolamine monostearate, stearyl diethanolamine and aliphatic There are electro strippers TS-15B (manufactured by Kao Corporation) mixed with alcohol. In the present invention, these commercially available products can be used.
  • additives can be added as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • organic pigments, antioxidants, light resistance improvers, bubble nucleating agents, A flame retardant, a water absorbing compound, etc. can be mentioned.
  • organic pigment examples include, but are not limited to, perylene-based, polyazo-based, and quinacridone-based organic pigments.
  • the content of the organic pigment is from 0.001 part by weight to 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin from the viewpoint of dispersibility (coloring uniformity) and the effect of improving the surface beauty of the thin part. preferable.
  • the content of the organic pigment exceeds 0.1 parts by weight, the cell diameter of the polypropylene resin expanded particles becomes fine, and the surface property of the polypropylene resin in-mold foam molded product obtained from the polypropylene resin expanded particles is inferior, In particular, the surface beauty of the thin wall portion tends to decrease.
  • These organic pigments should be masterbatched in advance using the same or different resin as the polypropylene resin that is the main component of the polypropylene resin composition, and this masterbatch is mixed with the polypropylene resin. Is also possible.
  • antioxidants examples include, but are not limited to, phenolic antioxidants and phosphorus antioxidants.
  • Examples of the light resistance improver include, but are not limited to, a hindered amine light resistance improver.
  • bubble nucleating agent examples include, but are not limited to, talc, kaolin, barium sulfate, zinc borate, silicon dioxide, and the like.
  • flame retardant examples include, but are not limited to, halogen flame retardants, phosphorus flame retardants, hindered amine flame retardants, and the like.
  • the water-absorbing compound examples include substances capable of absorbing water and releasing the absorbed water when foaming to allow water to act as a foaming agent.
  • Specific examples of the water-absorbing compound include polyethylene glycol, glycerin, melamine and the like, but are not limited thereto.
  • polyethylene glycol is preferable, and polyethylene glycol having an average molecular weight of 200 to 6000 is more preferable.
  • the polypropylene resin composition in the present invention is usually melt-kneaded in advance using an extruder, kneader, Banbury mixer, roll, etc. so as to be easily used for foaming, and is cylindrical, elliptical, spherical, cubic, rectangular parallelepiped.
  • the resin particles are molded into a desired particle shape such as a cylindrical shape or a cylindrical shape (straw shape) to obtain polypropylene resin particles.
  • the shape of the polypropylene resin particles is not necessarily the shape of the polypropylene resin foam particles, and for example, the polypropylene resin particles may shrink in the foaming process.
  • spherical polypropylene-based resin expanded particles can be obtained from the resin-based resin particles.
  • polypropylene resin particles from the viewpoint of productivity, it is possible to melt and knead using an extruder, extrude into a strand form from the tip of the extruder, and then cut into polypropylene resin particles by cutting. More preferred.
  • aliphatic diethanolamine fatty acid ester and aliphatic diethanolamine, aliphatic alcohol as necessary, and other additives are usually added to the polypropylene resin before melting or in the process of producing polypropylene resin particles, and extruded. It is preferable to melt and knead with a machine. By doing in this way, aliphatic diethanolamine fatty acid ester and aliphatic diethanolamine, aliphatic alcohol as needed, and other additives can be uniformly dispersed in the polypropylene resin.
  • the average particle diameter of the polypropylene resin particles used in the present invention is preferably from 0.1 mm to 10 mm, more preferably from 0.5 mm to 5 mm.
  • the average particle diameter of the polypropylene resin particles is an arithmetic average value of the particle diameters measured for any 20 polypropylene resin particles.
  • the average weight of the polypropylene resin particles used in the present invention is preferably from 0.1 mg / grain to 100 mg / grain, more preferably from 0.3 mg / grain to 10 mg / grain.
  • the average weight is an arithmetic average value of the weights of arbitrary 10 polypropylene resin particles.
  • the expanded polypropylene resin particles of the present invention can be manufactured as follows.
  • the temperature is raised above the softening point temperature of the polypropylene resin particles. If necessary, the temperature after the temperature increase is maintained for more than 0 minutes and not more than 120 minutes, and then the dispersion in the pressure vessel is discharged to a pressure range lower than the internal pressure of the pressure vessel, and the polypropylene resin expanded particles Can be manufactured.
  • the dispersion is a mixed liquid in which polypropylene resin particles, an aqueous medium, an inorganic dispersant, a foaming agent, and the like are contained in a pressure vessel and dispersed under stirring conditions.
  • the temperature rise temperature is the melting point of the polypropylene resin ⁇ 20 ° C. or higher, the melting point of the polypropylene resin + 10 ° C. or lower, or the polypropylene resin particles
  • the temperature rise is appropriately determined depending on the type of polypropylene resin used as a raw material, the expansion ratio, the DSC ratio described later, and the like, and may need to be appropriately changed depending on the foaming agent used.
  • the melting point of the polypropylene resin particles was measured by the DSC method. Specifically, 5 to 6 mg of polypropylene resin particles were heated from 40 ° C. to 220 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. And then crystallized by lowering the temperature from 220 ° C. to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and then when heated from 40 ° C. to 220 ° C. at a rate of 10 ° C./min. From the obtained DSC curve, the melting peak temperature at the second temperature increase can be determined as the melting point.
  • the pressure range lower than the internal pressure of the pressure vessel is preferably atmospheric pressure.
  • aqueous medium used in the present invention for example, water, alcohol, ethylene glycol, glycerin and the like can be used alone or in combination, but water is preferably used from the viewpoint of foamability, workability or safety. It is most preferable to use water alone.
  • the amount of the aqueous medium can be used as 50 to 500 parts by weight, preferably 100 to 350 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin particles.
  • Examples of the inorganic dispersant used in the present invention include tribasic calcium phosphate, tribasic magnesium phosphate, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, basic zinc carbonate, aluminum oxide, iron oxide, titanium oxide, aluminosilicate, Examples thereof include kaolin and barium sulfate, and these can be used alone or in combination. From the viewpoint of the stability of the dispersion, tricalcium phosphate, kaolin or barium sulfate is preferred.
  • a dispersion aid in order to increase the stability of the dispersion in the pressure vessel.
  • the dispersion aid include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium alkanesulfonate, sodium alkylsulfonate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, sodium ⁇ -olefin sulfonate, and the like.
  • the amount of the inorganic dispersant or dispersion aid used varies depending on the type and the type and amount of polypropylene resin particles used, but usually 0.1 part by weight of the inorganic dispersant with respect to 100 parts by weight of the aqueous medium.
  • the amount is preferably 5 parts by weight or less and preferably 0.001 part by weight or more and 0.3 part by weight or less.
  • foaming agent used in the present invention examples include organic foaming agents such as propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, hexane, cyclopentane, and cyclobutane, and inorganic foams such as carbon dioxide, water, air, and nitrogen. Agents. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more.
  • isobutane and normal butane are more preferable from the viewpoint of easily improving the expansion ratio.
  • inorganic foaming agents such as carbon dioxide, water, air and nitrogen are preferable, and a foaming agent containing carbon dioxide is more preferable.
  • the amount of the foaming agent used is not limited, and may be appropriately used according to the desired expansion ratio of the polypropylene resin expanded particles. Usually, the amount is 2 with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin particles. It is preferable that it is not less than 60 parts by weight.
  • water when water is used as the foaming agent, water can be used as an aqueous medium for dispersing the polypropylene resin particles in the pressure resistant container.
  • the polypropylene resin particles when water is used as the foaming agent, the polypropylene resin particles can easily absorb water in the pressure vessel by preliminarily containing the water-absorbing compound in the polypropylene resin particles. It becomes easy to utilize as a foaming agent.
  • pressure vessel used in the production of the polypropylene resin expanded particles there is no particular limitation on the pressure vessel used in the production of the polypropylene resin expanded particles, and any pressure vessel that can withstand the pressure in the vessel and the temperature in the vessel may be used.
  • an autoclave type pressure vessel may be mentioned.
  • single-stage foam particles having an expansion ratio of 2 to 35 times are produced, and the single-stage foam particles are placed in a pressure-resistant container, and 0.1 MPa (gauge pressure) or more with nitrogen, air, carbon dioxide, etc.
  • the pressure inside the first-stage expanded particles is made higher than the normal pressure by pressurizing at a pressure of 6 MPa (gauge pressure) or less, and the first-stage expanded particles are further foamed by heating with steam or the like. It is possible to increase.
  • this foaming process is referred to as “two-stage foaming process”, and the obtained polypropylene resin foamed particles are referred to as “two-stage foamed particles”.
  • the shape of the expanded polypropylene resin particles of the present invention is preferably spherical or substantially spherical in view of the filling property into the mold when performing in-mold foam molding, but is not limited thereto.
  • a cylindrical shape, an elliptical shape, a rectangular parallelepiped shape, Cylindrical (straw) polypropylene-based resin expanded particles are used.
  • the average diameter (particle diameter) when the polypropylene resin expanded particles are spherical or substantially spherical is not particularly limited, and varies depending on the size of the polypropylene resin particles before expansion, the expansion ratio, and the like. However, 0.5 mm or more and 10 mm or less are preferable, 1 mm or more and 7 mm or less are more preferable, and 2 mm or more and 5 mm or less are more preferable.
  • the average diameter of the polypropylene resin foamed particles is less than 0.5 mm, the workability at the time of in-mold foam molding tends to be poor, and when it exceeds 10 mm, for example, a molded product having a thin part cannot be produced. There is a tendency for the body shape to be limited.
  • the average diameter of the expanded polypropylene resin particles is an arithmetic average value of the diameters measured for 20 arbitrary expanded polypropylene resin particles.
  • the diameter of each expanded particle is an arithmetic average value of the longest diameter and the shortest diameter of the polypropylene resin expanded particles.
  • the diameter of one place may be measured.
  • the average weight of the expanded polypropylene resin particles of the present invention is generally the same as that of the polypropylene resin particles, preferably 0.1 mg / grain or more and 100 mg / grain or less, and 0.3 mg / grain or more and 10 mg / grain or less. More preferably.
  • the average weight is an arithmetic average value of the weights of arbitrary ten polypropylene resin expanded particles.
  • the expansion ratio of the expanded polypropylene resin particles of the present invention is preferably 2 to 60 times, more preferably 3 to 40 times.
  • the expansion ratio is a true magnification that can be calculated from the density of the polypropylene resin composition before foaming, the weight of the polypropylene resin expanded particles, and the submerged volume.
  • the expanded polypropylene resin particles of the present invention are preferably expanded polypropylene resin particles having two melting peaks in a DSC curve obtained when calorimetric measurement is performed by the DSC method.
  • the melting peak calorie based on the low temperature side melting point is Ql (J / g)
  • the melting peak calorie based on the high temperature side melting point is Qh (J / g).
  • the ratio of the peak heat amount to the total heat amount of the melting peak (Qh / (Ql + Qh)) ⁇ 100 (%) (hereinafter sometimes referred to as DSC ratio) is more preferably 10% or more and 50% or less, and more preferably 15% or more. Most preferably, it is 45% or less. When the DSC ratio is within the range, it is easy to obtain a wide range of molding process conditions.
  • the DSC curve is a curve obtained by heating 5 to 6 mg of polypropylene resin expanded particles from 40 ° C. to 220 ° C. at a rate of 10 ° C./min by the DSC method.
  • An example of such a DSC curve is shown in FIG.
  • the melting peak calorie Ql based on the low temperature side melting point is the melting start base from the maximum point between the melting peak based on the low temperature side melting point of the DSC curve and the melting peak based on the low temperature side melting point and the melting peak based on the high temperature side melting point. It is the amount of heat surrounded by a tangent to the line (line segment AB).
  • the melting peak calorie Qh based on the high temperature side melting point is the melting end base from the maximum point between the melting peak based on the high temperature side melting point of the DSC curve and the melting peak based on the low temperature side melting point and the melting peak based on the high temperature side melting point. The amount of heat enclosed by the tangent to the line (line segment AC).
  • Such a DSC ratio can be adjusted by changing the temperature rising temperature in the foaming step and the holding time held at the temperature rising temperature after the temperature rising until the dispersion in the pressure vessel is released. For example, if the temperature rise (foaming temperature) is lowered, the DSC ratio tends to increase, and the DSC ratio tends to increase even if the holding time is increased.
  • the present invention includes an in-mold foam molded article having a thin wall portion and a method for producing the in-mold foam molded article (the following [1] and [10]), and further includes the following [2] to [9] And [11].
  • An in-mold foam-molded article having a thin-walled part which is composed of polypropylene resin foam particles,
  • the polypropylene resin expanded particles contain an aliphatic diethanolamine fatty acid ester and an aliphatic diethanolamine, And the total content of the said aliphatic diethanolamine fatty acid ester and aliphatic diethanolamine consists of a polypropylene resin composition which is 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin.
  • An in-mold foam-molded article having a thin-walled portion having a thin-walled portion.
  • the weight ratio of the aliphatic diethanolamine fatty acid ester is 5% by weight to 95% by weight, 1] The in-mold foam-molded article described in 1).
  • the aliphatic diethanolamine fatty acid ester is a compound represented by the general formula (1)
  • the aliphatic diethanolamine is a compound represented by the general formula (2), ] Or the in-mold foam molded article according to [2].
  • the polypropylene resin composition is a polypropylene resin composition further containing an aliphatic alcohol in an amount of 0.001 part by weight to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin.
  • the shortest distance between a certain point on one surface and the other surface facing the surface between a pair of opposed two surfaces of at least a part of the in-mold foamed molded product is a polypropylene resin foam
  • the shortest distance between a certain point on one surface and the other surface facing the surface between a pair of opposing two surfaces of at least a part of the in-mold foamed molded product is a polypropylene resin foam
  • the in-mold foam-molded body having the thin-walled portion has a structure capable of accommodating articles for each section by ribs, and the ribs are thin-walled portions, [1] to [8]
  • a method for producing an in-mold foam-molded article having a thin-walled portion which is obtained by filling a mold with polypropylene resin foamed particles and then heating to obtain an in-mold foam-molded article,
  • the polypropylene resin expanded particles contain an aliphatic diethanolamine fatty acid ester and an aliphatic diethanolamine, and the total content of the aliphatic diethanolamine fatty acid ester and the aliphatic diethanolamine is 0.1 weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin.
  • a method for producing an in-mold foam-molded article having a thin-walled portion comprising a polypropylene-based resin composition that is not less than 5 parts by weight and not more than 5 parts by weight.
  • the polypropylene resin composition is a polypropylene resin composition further containing 0.001 part by weight or more and 2 parts by weight or less of an aliphatic alcohol with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin.
  • polypropylene resins and additives used in the examples and comparative examples are as follows.
  • Polypropylene resinPolypropylene resin A [manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., F227A]: ethylene / propylene random copolymer having a melting point of 143 ° C., an ethylene content of 3.6% by weight, and MI 7.0 g / 10 min.
  • Resin B [manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., E314M]: melting point 145 ° C., ethylene content 3% by weight, butene-1 content 1.5% by weight, MI 5.0 g / 10 min ethylene / butene-1 / propylene random Copolymer (2) Aliphatic diethanolamine fatty acid ester Stearyl diethanolamine monostearate [manufactured by Kao Corporation, Electro Stripper TS-6B] (3) Aliphatic diethanolamine Stearyl diethanolamine [manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., reagent] ⁇ Lauryldiethanolamine [Wako Pure Chemical Industries, Reagents] (4) Aliphatic alcohol Stearyl alcohol [Wako Pure Chemical Industries, Reagent] ⁇ Lauryl alcohol [Wako Pure Chemical Industries, Reagents] (5) Main additives other than those described above ⁇ N-hydroxyethyl-N- [2-hydroxyalkyl] amine [Daisper 125B,
  • Expansion ratio of polypropylene resin expanded particles d ⁇ v / w (Bulk density of polypropylene resin expanded particles)
  • the obtained polypropylene resin foamed particles were gently put into a 10 L container having a wide opening until overflowing, and then the mouth of the 10 L container was worn so that the polypropylene resin foam particles became 10 L.
  • the volume was divided by 10 L, and the bulk density was expressed in units of g / L.
  • DSC ratio of polypropylene resin expanded particles Using a differential scanning calorimeter DSC [manufactured by Seiko Instruments Inc .: DSC6200 type], 5-6 mg of polypropylene resin foam particles are heated from 40 ° C. to 220 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min. Got.
  • This DSC curve shows two melting peaks, where Ql (J / g) is the melting peak calorie based on the low-temperature melting point and Qh (J / g) is the melting peak calorie based on the high-temperature melting point.
  • the DSC ratio was determined by the ratio (Qh / (Ql + Qh)) ⁇ 100 (%) of the melting peak heat amount based on the total melting peak heat amount.
  • FIG. 8 Shape of in-mold foam molding for evaluation
  • P150N manufactured by Toyo Machine Metal Co., Ltd.
  • a box-shaped in-mold foam-molded body having one rib having a and b faces shown in FIG. 8 was obtained by in-mold foam molding.
  • the box-shaped outer dimensions are 200 mm long ⁇ 210 mm wide ⁇ 150 mm high, and the thickness is all uniform and 15 mm.
  • the rib which has a surface and b surface is located in the center of a box-shaped in-mold foam-molding body bottom part, and a rib shape outer dimension is 50 mm long x 7 mm wide x 120 mm in height. And it evaluated by the content described below by making the rib which has this a surface and b surface into evaluation object.
  • Examples 1 to 18, Comparative Examples 1 to 7 [Production of polypropylene resin particles]
  • the type and amount of polypropylene resin and additives shown in Table 1 or Table 2 were mixed with 0.01 part by weight of the organic pigment perylene red, and melt kneading (resin temperature 210 ° C. using a 50 mm ⁇ single screw extruder). And then extruded into a strand shape from the tip of the extruder and then granulated by cutting to produce polypropylene resin particles (1.2 mg / particle).
  • Comparative Example 7 was stopped because stable extrusion was not possible, the discharge amount of the molten resin was not constant, and the weight of the polypropylene resin particles varied greatly.
  • the dispersion After holding, while maintaining the foaming pressure with the same kind of gaseous substance as the foaming agent used in the pressure vessel, the dispersion is discharged under atmospheric pressure through a 3 mm ⁇ orifice provided at the bottom of the pressure vessel, and is almost spherical. Single-stage expanded particles were obtained. Then, it dried at 75 degreeC for 24 hours.
  • Example 12 the dispersion stability of the dispersion in the pressure vessel was unstable, and some of the resulting single-stage foamed particles adhered to each other and were obtained as coalesced particles. The coalesced particles were removed.
  • the in-mold foam molded product taken out from the mold was dried and cured in a dryer at 70 ° C. for 24 hours, and then the surface beauty of the thin-walled portion having a rib shape outer dimension of 50 mm long ⁇ 7 mm wide ⁇ 120 mm high evaluated.
  • the results are shown in Table 1 or Table 2.
  • the dispersion After being held, the dispersion is released under atmospheric pressure through a 3 mm ⁇ orifice provided at the bottom of the pressure vessel while maintaining the foaming pressure with the same kind of gaseous material as the foaming agent used in the pressure vessel. Expanded particles were obtained. Then, it dried at 75 degreeC for 24 hours.
  • the first-stage expanded particles were each charged into a 1 m 3 pressure-resistant container and air-pressurized to give an internal pressure higher than normal pressure to the first-stage expanded particles. Subsequently, after transferring to a two-stage foaming machine, it was further foamed by heating with water vapor to obtain substantially spherical two-stage foamed particles. At this time, the foamed particle internal pressure and the water vapor pressure were set to the values shown in Table 3 or Table 4 (two-stage foaming conditions).
  • the dispersion was discharged under a saturated water vapor pressure of 0.05 MPa-G through a 3 mm ⁇ orifice provided at the lower part of the pressure vessel while maintaining the foaming pressure inside with air to obtain substantially spherical single-stage expanded particles. Then, it dried at 75 degreeC for 24 hours.
  • the obtained first-stage expanded particles were charged into a 1 m 3 pressure-resistant container and air-pressurized to give an internal pressure higher than normal pressure to the first-stage expanded particles. Subsequently, after transferring to a two-stage foaming machine, it was further foamed by heating with water vapor to obtain substantially spherical two-stage foamed particles.
  • the foamed particle internal pressure and water vapor pressure at this time were the values shown in Table 5 (two-stage foaming conditions).
  • Example 30 [Production of polypropylene resin particles]
  • the types and amounts of polypropylene resins and additives shown in Table 5 were mixed with 0.01 parts by weight of the organic pigment perylene red, kneaded with a 50 mm ⁇ extruder (resin temperature 210 ° C.), and then in a strand form from the tip of the extruder And then extruded to produce polypropylene resin particles (1.2 mg / grain).
  • the aqueous dispersion was discharged under atmospheric pressure through a 5 mm ⁇ orifice provided at the bottom of the container to obtain substantially spherical single-stage expanded particles. Then, it dried at 75 degreeC for 24 hours.
  • foamed molded product in polypropylene resin mold Next, after the obtained first-stage expanded particles were charged into a 1 m 3 pressure vessel, air pressure was applied to give an internal pressure higher than normal pressure to the first-stage expanded particles, and then a box-shaped mold having one rib shown in FIG. The mold for obtaining the inner foam molded body was filled, heated and fused with water vapor to obtain the in-mold foam molded body, which was taken out from the mold.
  • the foamed particle internal pressure and water vapor pressure at this time were the values shown in Table 5 (molding conditions). After the in-mold foam molded body taken out from the mold is dried and cured in a dryer at 70 ° C. for 24 hours, the surface beauty of the thin wall portion having a rib shape outer dimension of 50 mm long ⁇ 7 mm wide ⁇ 120 mm high is evaluated. did. The results are shown in Table 5.

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Abstract

 本発明の薄肉部を有する型内発泡成形体は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成される、薄肉部を有する型内発泡成形体であって、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有し、かつ、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計量が0.1重量部以上5重量部以下であるポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする。

Description

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子からなる型内発泡成形体およびその製造方法
 本発明はポリプロピレン系樹脂発泡粒子からなる型内発泡成形体およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、薄肉部におけるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の充填性に優れ、薄肉部の表面性が美麗な型内発泡成形体に関する。
 ポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、緩衝性、断熱性等の物性に優れることから、包装材、緩衝材、断熱材、建築部材など様々な分野で使用されている。特にポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気などで加熱して発泡粒子同士を融着せしめて所定形状の発泡体を得る型内発泡成形法は、種々の形状の製品を比較的容易に得ることができるため、多くの用途に用いられている。
 ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体としては、直方体形状、円柱形状や箱型形状等の型内発泡成形体が知られているが、箱型通い箱や収納箱等において搬送または収納する物品を仕切る為の仕切りを含むリブ;箱形通い箱において該通い箱を持ち上げる際に手を入れる把手部分;自動車用バンパー芯材においてフォグランプ等を取り付け可能とする為に敢えて貫通孔を設けた部分;等の複雑な形状部分を有する型内発泡成形体も、知られている。
 このような複雑な形状部分においては、さらに、厚みの薄い薄肉部として要求、設計されることも多々ある。その場合、型内成形に用いられる成形金型における薄肉部に対応する部位は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が充填され難く、その結果、得られる型内発泡成形体の薄肉部の表面性が低下するという問題がある。具体的には、成形体中の薄肉部位の表面におけるポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の粒間の開きが大きく、表面に凹凸が目立つという問題や、面と面が交差する部位である薄肉部のエッジ部では、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の融着性が悪く、エッジの稜線がきれいな線ではなく、でこぼこしており、指で擦ると容易にポリプロピレン系樹脂発泡粒子が剥がれて欠損してしまうという問題がある。特にこのような欠損が生じる場合は、例えば、箱型通い箱や収納箱等として用いる場合に、欠損した粒子の部分が、収納する物品に付着して異物として紛れ込むという問題につながり、精密機器等を収納する箱型通い箱や収納箱等としては非常に大きな問題となる。
 薄肉部位の表面美麗性を良好なものとする方法としては、特定の2種類のポリプロピレン系樹脂を混合し、更に石油樹脂および/またはテルペン系樹脂を含有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いて得られる型内発泡成形体が開示されている(例えば、特許文献1)。
 しかし、特許文献1においては、ポリプロピレン系樹脂は、コモノマーとしてブテン-1を含むポリプロピレン系樹脂に限定されており、このようなポリプロピレン系樹脂からなる型内発泡成形体は剛性が高い一方で、緩衝性やクッション性が低いことから、箱型通い箱や収納箱等として用いる場合に、破損し易い物品の搬送には向かないという課題が残るものであった。逆に、この問題を解決するために、ブテン-1を含まないプロピレン/エチレン共重合体をポリプロピレン系樹脂として使用した場合は、緩衝性やクッション性は満足のいくものが得られ易くなるが、薄肉部位の表面美麗性の低下や薄肉部のエッジ部の欠損が発生するという問題がある。
日本国公開特許公報「特開2008-106150号公報」
 本発明の課題は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子からなるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体において、薄肉部の表面美麗性を改善することにある。
 本発明者らは、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子からなるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の薄肉部の表面美麗性改善について鋭意研究した結果、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有するポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成することにより、薄肉部の表面美麗性が改善されることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明は以下の薄肉部を有する型内発泡成形体および当該型内発泡成形体の製造方法を含む。
・ポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成される、薄肉部を有する型内発泡成形体であって、
 前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有し、
 かつ、前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上5重量部以下であるポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、薄肉部を有する型内発泡成形体。
・ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填した後、加熱して型内発泡成形体を得る、薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法であって、
 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有し、かつ、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上5重量部以下であるポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法。
 本発明の、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成されるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体においては、薄肉部の表面美麗性が改善される。
薄肉部を有するポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の一例であり、具体的には、底面の上面に高さの異なる4つのリブが設けられた箱型の型内発泡成形体である。 図1のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体における、本発明での薄肉部に該当するリブの拡大図であり、図1のA面に相当する部分であって、B1面とB2面が平行である場合の例を示している。 図1のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体における、本発明での薄肉部に該当するリブ拡大図であり、図1の部位形状が円形であるQ面に相当する部分を示している。 図1のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体における、本発明での薄肉部に該当するリブ拡大図であって、図1のA面に相当する部分であるが、B11面とB12面が平行でない場合の例を示している。 ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体における、本発明での薄肉部に該当しないリブの拡大図である。図2におけるポリプロピレン系樹脂発泡粒子よりも平均直径の小さなポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いた場合の、図1のA面に相当する部分である(B3面とB4面は平行)。 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子より構成されるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体における、薄肉部での稜線(面と面の交差部分)を表す一例である。 従来のポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子より構成されるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体における、薄肉部での稜線(面と面の交差部分)を表す一例である。 本願実施例および比較例で用いた薄肉部を有するポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体であり、具体的には、底面の上面に、1つのリブが設けられた箱型の型内発泡成形体である。 本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の、10℃/分の昇温速度にて40℃から220℃まで昇温する示差走査熱量測定(DSC)より得られるDSC曲線の一例である。横軸は温度、縦軸は吸熱量である。低温側の融解熱量ピークと線分ABの破線で囲まれる部分がQl、高温側の融解熱量ピークと線分ACの破線で囲まれる部分がQhである。
 本発明のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、薄肉部を有する型内発泡成形体である。
 本発明の型内発泡成形体における「薄肉部」とは、型内発泡成形体における、少なくとも一部位の一組の対向する2面間において、一つの面上のある一点と、これに対向する他方の面との最短距離(以下、単に「最短距離」ともいう。)が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1個分以上、4個分以下の距離であってポリプロピレン系樹脂発泡粒子で構成されている部位をいう。一組の対向する2面は、平行であってもなくても良い。また、ここでいう「面」は、平面であっても、曲面であっても良い。
 本発明において、「最短距離」とは、少なくとも一方の面が平面の場合、他方の面のある一点から該平面上に垂線を伸ばした際の接点までの距離である。
 一方、部位形状が円形、略円形や楕円形の場合、閉じた1面であって実際には2面は存在しないが、次の定義により本願における薄肉部とする。すなわち、部位形状が円形や略円形の場合は、円形や略円形の直径を最短距離とし、楕円形の場合は短軸の長さ(短径)をもって最短距離とする。そして、この最短距離がポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1個分以上、4個分以下の距離であってポリプロピレン系樹脂発泡粒子で構成されている部位は、本願における薄肉部とする。
 ここで、最短距離におけるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の個数は、最短距離に該当する部分に直線を引き、この直線を横切って存在するポリプロピレン系樹脂発泡粒子の数とする。従って、この直線上に接しているだけのポリプロピレン系樹脂発泡粒子は除外するものとする。
 なお、上記定義に従って「薄肉部」となる場合は、同じ部位のその他の対向する2面間におけるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の数がどのような数であっても、その部位は「薄肉部」とする。
 本発明の効果が顕著となる点から、前記最短距離は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1個分以上、3個分以下の距離であることが好ましく、1個分以上、2個分以下の距離であることが更に好ましく、最も好ましくは1個分の距離である。
 型内発泡成形体における、一部位の最短距離間に存在するポリプロピレン系樹脂発泡粒子の数は、同じ部位においてもばらつく場合があるが、本発明においては、最短距離間に存在する最小個数と定義する。
 本発明における型内発泡成形体の薄肉部の例を、図を用いて、更に説明する。図1は、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の一例として、底面の上面に高さや形状の異なる4つのリブが設けられた箱型の型内発泡成形体を示している。
 図2は、図1の箱型の型内発泡成形体の4つのリブのうち、A面を有するリブ(部位)について、箱型の型内発泡成形体の上方より眺めた際の拡大図を示しており、A1面内に示した六角形あるいはその他の多角形は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を表している(なお、図2のA1面は、図1のA面に対応する。また、B1面とB2面は平行である)。図2の場合には、B1-B2面間の最短距離は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子3個分の箇所と、4個分の箇所が存在することから、上記定義に従い、当該部位における最短距離は3個分となり、すなわち、A1面を有するリブは、本発明における「薄肉部」となる。
 図3は、図1の箱型の型内発泡成形体の4つのリブのうち、円形であるQ面を有するリブ(部位)について、箱型の型内発泡成形体の上方より眺めた際の拡大図を示しており、円形の直径部に4個分の箇所が存在することから、上記定義に従い、Q1面を有するリブは、本発明における「薄肉部」となる(なお、図3のQ1面は、図1のQ面に対応する)。
 図4は、図2においてB1面とB2面が平行でない場合の例を示したものである(なお、図4のA11面は、図1のA面に対応する)。図4における最短距離Xは、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子4個分であり、最短距離YおよびZはポリプロピレン系樹脂発泡粒子3個分であることから、上記定義に従い、当該部位における最短距離は3個分となり、すなわち、A11面を有するリブは、本発明における「薄肉部」となる。
 一方、図5には、図2と全く同じ形状のリブであるが、図2の例よりも平均直径が小さなポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いた場合の拡大図を示す(なお、図5のA2面は、図1のA面に対応する)。
 図5の場合には、B3-B4面間の最短距離は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が6個または6個を超えることから、上記定義に従い、この部位における最短距離は6個分となり、すなわち、A2面を有するリブは、本発明における「薄肉部」ではない。
 このように、本発明において「薄肉部」であるか否かは、2面間の単なる距離で決まるものではなく、型内発泡成形に用いられるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均直径、等により影響されるものである。但し、本発明の効果がより顕著に発現される点から、2面間の距離は、1mm以上、10mm以下が好ましく、2mm以上、7mm以下がより好ましい。
 なお、本発明において、型内発泡成形体のすべての部位が薄肉部である必要はなく、型内発泡成形体の少なくとも一部位において、上記薄肉部が存在すればよい。例えば、図1の一つのリブが薄肉部であれば、その他リブや箱型の壁面(立ち壁面)等の部位は、「薄肉部」であってもなくても構わない。
 また、上記の例では、一つの部位で薄肉部断面形状が一定の場合を記載したが、断面形状が一定でない場合は、断面形状が異なる部分をカッターナイフなどで切り出して当該部分の断面を露出した上で、上記定義に従って「薄肉部」であるがどうかを判定すればよい。
 このような薄肉部位としては特に制限はないが、上述したような一平面から突起したリブであることが好ましい。なお、本発明において、「リブ」とは、少なくとも一平面の一部分から突起した部位をいい、例えば、図1に図示した部位が挙げられる。また、図示していないが、図1において、一つの立ち壁面に対向する他の立ち壁面まで延び、収容部を完全に仕切るような「仕切り」も本発明における「リブ」に含まれる。
 そして、一平面から突起したリブを有する型内発泡成形体としては、リブにより区画ごとに物品を収容することが可能な構造である型内発泡成形体や、自動車用ティビアパッドなどの複数のリブを有する型内発泡成形体、等も挙げることができる。これらの中でも、より薄肉で設計されることが多く、表面美麗性の効果が顕著となる観点からは、リブにより区画ごとに物品を収容することが可能な構造である型内発泡成形体がより好ましく、箱型および/またはトレイ型であって、その内部をリブにより区画ごとに物品を収容することが可能とした構造である型内発泡成形体が最も好ましい。
 このような型内発泡成形体は、例えば、工具収納箱、電子部品運搬用通い箱、自動車部品運搬用通い箱、食品用通い箱、ガラス基板運搬用通い箱、ツールボックス、等として好適に用いられる。
 本発明のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、薄肉部を有しているが、後述する、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを特定量含有するポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡粒子より構成されている為、該薄肉部の表面美麗性が優れたものとなる。
 具体的には、薄肉部の表面のポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の粒間の開きが小さく、表面に凹凸が目立ち難い。また、薄肉部稜線部(面と面が交差する部分)のポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の融着性に優れ、稜線がシャープできれいな線となり、金型転写性が良好である。また、稜線部を指で擦っても容易にポリプロピレン系樹脂発泡粒子が剥がれ落ちることがない。
 本発明における薄肉部の表面美麗性について、更に、図を用いて説明する。図6は、図1におけるA面を有するリブにおいて、A面とB面からなる稜線部を拡大した図であり、図1に対して右方向から見た稜線部における、本発明のポリプロピレン系樹脂型内発泡体の例である。
 本発明の脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを特定量含有するポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子より構成されているポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体においては、図6のように、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の融着性が優れることから、A面とB面からなる稜線部はきれいな線となっている。そして、本発明のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、薄肉部の稜線部を指で擦っても、容易にポリプロピレン系樹脂発泡粒子が剥がれ落ちることがない。
 これに対して、図7は、本発明のポリプロピレン系樹脂粒子を用いない従来の技術による例であり、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の融着性が悪く、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の間隙が大きいところがあり、A面とB面からなる稜線部も凹凸が存在する。このため、型内発泡体の稜線部を指で擦ると、容易にポリプロピレン系樹脂発泡粒子が剥がれ落ちてしまう。
 本発明のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、後述するポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いて、一般的な型内発泡成形方法により成形することにより、得ることができる。具体的には、例えば、閉鎖し得るが密閉し得ない成形金型内に前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を充填し、水蒸気などを加熱媒体として0.05MPa(ゲージ圧)以上、0.5MPa(ゲージ圧)以下程度の加熱水蒸気圧で3秒以上、30秒以下程度加熱することでポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士を融着させた後、成形金型を水冷し、型内発泡成形体取り出し後の型内発泡成形体の変形を抑制できる程度まで冷却した後、金型を開き、型内発泡成形体とする方法などが挙げられる。
 本発明において、後述するポリプロピレン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形に用いる場合には、イ)該発泡粒子をそのまま用いる方法、ロ)該発泡粒子を予め発泡粒子中に空気等の無機ガスを圧入し、発泡能を付与して成形する方法、ハ)該発泡粒子を圧縮状態で金型内に充填し成形する方法など、従来既知の方法が使用し得る。
 本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを特定量含有するポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡粒子である。
 本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂としては、特に制限は無く、ポリプロピレンホモポリマー、エチレン/プロピレンランダム共重合体、ブテン-1/プロピレンランダム共重合体、エチレン/ブテン-1/プロピレンランダム共重合体、エチレン/プロピレンブロック共重合体、ブテン-1/プロピレンブロック共重体、プロピレン-塩素化ビニル共重合体、プロピレン/無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。これらのなかでも、エチレン/プロピレンランダム共重合体、 エチレン/ブテン-1/プロピレンランダム共重合体が良好な発泡性を有し、良好な成形性を有する点から好適である。
 エチレン/プロピレンランダム共重合体またはエチレン/ブテン-1/プロピレンランダム共重合体におけるエチレン含有率は、各共重合体100重量%中、0.2重量%以上10重量%以下が好ましい。なお、上記ブテン-1は、1-ブテンと同義である。
 また、エチレン/ブテン-1/プロピレンランダム共重合体におけるブテン含有率は、共重合体100重量%中、0.2重量%以上10重量%以下が好ましい。但し、エチレンおよびブテン-1の合計含有率としては、0.5重量%以上10重量%以下が好ましい。
 各共重合体中のエチレンまたはブテン-1の含有率が0.2重量%未満では、発泡性や成形性が低下する傾向があり、10重量%を超えると、機械的物性が低下する傾向にある。
 本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂の融点としては、特に制限は無く、例えば、125℃以上155℃以下が好ましく、より好ましくは130℃以上150℃以下である。融点が125℃未満では耐熱性が低下する傾向にあり、155℃を超えると発泡倍率を高めることが困難になる傾向がある。
 ここで、ポリプロピレン系樹脂の融点は、示差走査熱量計法(以降、「DSC法」と称する)により測定したものであり、具体的には、該樹脂5~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温して融解させた後、10℃/分の降温速度で220℃から40℃まで降温して結晶化させた後、さらに10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温した際に得られるDSC曲線から、2回目の昇温時の融解ピーク温度を融点として求めることができる。
 本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス(以降、「MI」と称する)は、特に制限は無いが、3g/10分以上30g/10分以下が好ましく、4g/10分以上20g/10分以下がより好ましく、5g/10分以上18g/10分以下がさらに好ましい。
 ポリプロピレン系樹脂のMIが3g/10分未満では、発泡倍率を高めることが困難になる傾向がある。ポリプロピレン系樹脂のMIが30g/10分を超えると、得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の気泡が連通化し、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の圧縮強度が低下する、または、表面性が低下する傾向がある。
 ポリプロピレン系樹脂のMIが3g/10分以上30g/10分以下の範囲にあると、比較的大きな発泡倍率のポリプロピレン系樹脂発泡粒子が得られ易い。さらに、該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形して得られるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、表面美麗性が優れ、寸法収縮率が小さいものとなる。
 ここで、MI値は、JIS K7210:1999記載のMI測定器を用い、オリフィス2.0959±0.005mmφ、オリフィス長さ8.000±0.025mm、荷重2160g、230±0.2℃の条件下で測定した値である。
 本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂を合成する際の重合触媒としては特に制限は無く、チーグラー系触媒、メタロセン系触媒などを用いることができる。
 本発明においては、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有するポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いることにより、該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成される型内発泡成形体における、薄肉部の表面美麗性が改善される。
 これに対して、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルまたは脂肪族ジエタノールアミンを含有するポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いる場合には、表面美麗性が改善され難い傾向がある。
 すなわち、本発明者らは、従来、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の表面美麗性が改善され難いと考えられていた、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンにあえて着眼し、これらの所定量を併用することで、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の表面美麗性を向上させ得ることを見出したのである。
 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物において、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量は、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、0.1重量部以上5重量部以下であり、0.15重量部以上3重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以上1.5重量部以下であることがさらに好ましい。
 脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量が0.1重量部未満では、薄肉部の表面美麗性が改善され難い傾向がある。該合計含有量が5重量部を超えると、薄肉部の表面美麗性改善効果が飽和状態になると共に、後述する、ポリプロピレン系樹脂粒子を製造する工程において、ポリプロピレン系樹脂粒子の重量が安定して製造することが困難になる傾向がある。また、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子やポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の表面がべとつく傾向がある。但し、該合計含有量が3重量部を超えると、後述する一段発泡工程における分散液の安定性が低下し、得られる一段発泡粒子が互いにくっついた状態で得られる(すなわち、合着粒子として得られる)場合がある。このような合着粒子が含まれると、後の成形工程が安定しない恐れがあり、成形工程の前に篩でふるう等の作業が必要となる場合がある。
 本発明においては、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを用いる限りにおいて、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計重量中の、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルの重量割合に特に制限はないが、該合計重量を100重量%とした際、5重量%以上95重量%以下であることが好ましく、20重量%以上95重量%以下であることがより好ましく、40重量%以上95重量%以下であることがさらに好ましい。
 脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルの重量割合が5重量%以上であることで、薄肉部の表面美麗性改善効果を好ましく発現できる傾向があると共に、ポリプロピレン系樹脂の劣化を抑制できる傾向にあり、95重量%以下であることで、薄肉部の表面美麗性改善効果を好適に発現できる。
 本発明で用いられる脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルに特に制限はないが、薄肉部の表面美麗性改善効果が充分発現し、表面のべとつきがなく、また、樹脂の劣化を促進しない観点からは、一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 ここで、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルは、所定のRおよびRを有する単一の化合物のみで構成されていてもよいし、RおよびRのうち、少なくとも一方の炭素数が異なる複数の化合物を含んだ混合物であってもよい。
 このような脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルとしては、具体的には、ラウリルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、ラウリルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
ミリスチルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
ペンタデシルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、ペンタデシルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
パルミチルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、パルミチルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
マルガリルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、マルガリルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
ステアリルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
アラキジルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、アラキジルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
ベヘニルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、ベヘニルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル;
リグノセリルジエタノールアミンモノラウリン酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノミリスチン酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノペンタデシル酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノパルミチン酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノマルガリン酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノアラキジン酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノベヘン酸エステル、リグノセリルジエタノールアミンモノリグノセリン酸エステル、などが挙げられる。これらは、単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
 これら脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルの中でも、ポリプロピレン系樹脂との相溶性が良好で、薄肉部の表面美麗性改善効果が発揮され易い観点から、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル(R1=-(CH217CH3、R2=-(CH216CH3)がより好ましい。
 本発明で用いられる脂肪族ジエタノールアミンに特に制限はないが、薄肉部の表面美麗性改善効果が充分発現し、表面のべとつきがなく、また樹脂の劣化を促進しない観点からは、一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ここで、脂肪族ジエタノールアミンは、所定のRを有する単一の化合物のみで構成されていてもよいし、Rの炭素数が異なる複数の化合物を含んだ混合物であってもよい。
 このような脂肪族ジエタノールアミンとしては、具体的には、ラウリルジエタノールアミン、ミリスチルジエタノールアミン、ペンタデシルジエタノールアミン、パルミチルジエタノールアミン、マルガリルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、アラキジルジエタノールアミン、ベヘニルジエタノールアミン、リグノセリルジエタノールアミン、などが挙げられる。これらは、単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
 これら脂肪族ジエタノールアミンの中でも、ポリプロピレン系樹脂との相溶性が良好で、かつ、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステルとの相乗効果が得易く、薄肉部の表面美麗性改善効果が発揮され易い観点から、ステアリルジエタノールアミン(R3=-(CH217CH3)がより好ましい。
 本発明においては、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの種類の組み合わせに特に制限はないが、薄肉部の表面美麗性改善効果の観点からは、一般式(1)と一般式(2)で表される化合物の組み合わせが好ましく、その中でも、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステルとステアリルジエタノールアミンの組み合わせが最も好ましい。
 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物においては、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対し、脂肪族アルコール0.001重量部以上2重量部以下を更に含有することが、薄肉部の表面美麗性改善効果の観点から好ましく、特に、成形圧力が低くても、薄肉部の表面美麗性改善効果が得られ易い。脂肪族アルコールが0.001重量部未満では、薄肉部の表面美麗性を改善する効果が小さくなる傾向があり、2重量部を超えるとべとつき感が大きくなる傾向がある。
 このような脂肪族アルコールに特に制限はないが、薄肉部の表面美麗性改善効果の観点からは、一般式(3)で表される化合物が好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ここで、脂肪族アルコールは、所定のRを有する単一の化合物のみで構成されていてもよいし、Rの炭素数が異なる複数の化合物を含んだ混合物であってもよい。
 このような脂肪族アルコールとしては、具体的には、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、パルミチルアルコール、マルガリルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、などが挙げられる。これらは、単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
 これら脂肪族アルコールの中でも、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステルおよびステアリルジエタノールアミンとの相溶性がよく、成形圧力が低くても、薄肉部の表面美麗性改善効果が発揮され易い観点から、ステアリルアルコール(R4=-(CH217CH3)である。
 なお、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミン、必要に応じて、脂肪族アルコールは、ポリプロピレン系樹脂組成物の主成分となるポリプロピレン系樹脂と全く同じ樹脂、あるいは異なる樹脂を用いて予めマスターバッチ化しておき、該マスターバッチをポリプロピレン系樹脂に混合することも可能である。
 また、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミン、必要に応じて、脂肪族アルコールは、ポリプロピレン系樹脂に含有させる前に予め混合しておいても構わない。
 これらが予め混合された市販品としては、例えば、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステルおよびステアリルジエタノールアミンが混合されたエレクトロストリッパーTS-11B[花王株式会社製]、ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンおよび脂肪族アルコールが混合されたエレクトロストリッパーTS-15B[花王株式会社製]、などがある。本発明においては、これら市販品を用いることができる。
 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物においては、本願発明の効果を損ねない範囲で、種々の添加剤を添加することができ、例えば、有機顔料、酸化防止剤、耐光性改良剤、気泡核剤、難燃剤、吸水性化合物等を挙げることができる。
 前記有機顔料としては、例えば、ペリレン系、ポリアゾ系、キナクリドン系等の有機顔料が例示されるが、これらに限定されるものではない。
 有機顔料の含有量はポリプロピレン系樹脂100重量部に対し、0.001重量部以上0.1重量部以下であることが分散性(着色均一性)や薄肉部の表面美麗性改善効果の観点から好ましい。有機顔料の含有量が0.1重量部を超えると、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の気泡径が微細となり、該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子から得られるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の表面性が劣り、特に、薄肉部の表面美麗性が低下する傾向にある。なお、これらの有機顔料は、ポリプロピレン系樹脂組成物の主成分となるポリプロピレン系樹脂と全く同じ樹脂、あるいは異なる樹脂を用いて予めマスターバッチ化しておき、このマスターバッチをポリプロピレン系樹脂に混合することも可能である。
 前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
 前記耐光性改良剤としては、例えば、ヒンダードアミン系耐光性改良剤、等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
 前記気泡核剤としては、例えば、タルク、カオリン、硫酸バリウム、ホウ酸亜鉛、二酸化珪素、等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
 前記難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、ヒンダードアミン系難燃剤等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
 前記吸水性化合物は、水を吸収し、発泡させる際に吸収した水を放出して水を発泡剤として作用させ得る物質を挙げることができる。吸水性化合物としては、具体的には、ポリエチレングリコール、グリセリン、メラミン等が例示されるが、これらに限定されるものではない。これら吸水性化合物の中でも、ポリエチレングリコールが好ましく、平均分子量200以上6000以下のポリエチレングリコールがさらに好ましい。
 本発明におけるポリプロピレン系樹脂組成物は、通常、発泡に利用され易いように、予め押出機、ニーダー、バンバリミキサー、ロール等を用いて溶融混練し、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状、筒状(ストロー状)等のような所望の粒子形状に成形加工され、ポリプロピレン系樹脂粒子とすることが好ましい。
 なお、ポリプロピレン系樹脂粒子の形状がそのままポリプロピレン系樹脂発泡粒子の形状になるとは限らず、例えば、発泡工程においてポリプロピレン系樹脂粒子が縮む場合があり、このような場合は円柱状、楕円状のポリプロピレン系樹脂粒子から、球状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子が得られる場合がある。
 ポリプロピレン系樹脂粒子の製造方法の内でも、生産性の観点からは、押出機を用いて溶融混練し、押出機先端からストランド状に押出した後、カッティングすることによりポリプロピレン系樹脂粒子とすることがより好ましい。
 なお、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミン、必要に応じて脂肪族アルコール、その他の添加剤は、通常、ポリプロピレン系樹脂粒子の製造過程において、溶融前あるいは溶融したポリプロピレン系樹脂に添加し、押出機で溶融混練することが好ましい。このようにすることにより、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミン、必要に応じて脂肪族アルコール、その他の添加剤を、ポリプロピレン系樹脂中に、均一に分散させることができる。
 本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂粒子の平均粒子径は、0.1mm以上10mm以下が好ましく、0.5mm以上5mm以下がより好ましい。ここで、ポリプロピレン系樹脂粒子の平均粒子径は、任意の20個のポリプロピレン系樹脂粒子に対して測定した粒子径の相加平均値である。
 本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂粒子の平均重量は、0.1mg/粒以上100mg/粒以下が好ましく、0.3mg/粒以上10mg/粒以下がより好ましい。ここで、平均重量は、任意の10個のポリプロピレン系樹脂粒子の重量の相加平均値である。
 本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、次のようにして製造することができる。
 例えば、前記ポリプロピレン系樹脂粒子、水性媒体、無機系分散剤および発泡剤等を耐圧容器中に収容し、攪拌条件下に分散させると共に、前記ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点温度以上に昇温した後、必要に応じて、昇温後の温度で0分を超え120分以下保持し、その後、耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に耐圧容器中の分散液を放出して、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造することができる。
 以降、この発泡工程を「一段発泡工程」と呼び、得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を「一段発泡粒子」と呼ぶ。なお、分散液とは、ポリプロピレン系樹脂粒子、水性媒体、無機系分散剤および発泡剤等を耐圧容器中に収容し、攪拌条件下に分散させた混合液体のことである。
 ここで、耐圧容器内の温度を軟化点温度以上に昇温する際、昇温温度としては、ポリプロピレン系樹脂の融点-20℃以上、ポリプロピレン系樹脂の融点+10℃以下、あるいはポリプロピレン系樹脂粒子の融点-20℃以上、ポリプロピレン系樹脂粒子の融点+10℃以下の範囲の温度に昇温することが、発泡性を確保する上で好ましい。
 但し、昇温温度は、原料となるポリプロピレン系樹脂の種類や、発泡倍率、更には後述するDSC比等により適宜決定されるものであり、また、用いる発泡剤によっても適宜変更が必要となる。なお、ポリプロピレン系樹脂粒子の融点は、DSC法により測定したものであり、具体的には、ポリプロピレン系樹脂粒子5~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温して融解させた後、10℃/分の降温速度で220℃から40℃まで降温して結晶化させた後、さらに10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温した際に得られるDSC曲線から、2回目の昇温時の融解ピーク温度を融点として求めることができる。
 また、耐圧容器の内圧よりも低い圧力域としては、大気圧であることが好ましい。
 本発明で用いられる水性媒体としては、例えば、水、アルコール、エチレングリコール、グリセリン等を単独あるいは併用して用いることができるが、発泡性、作業性あるいは安全性等からは水を用いることが好ましく、水を単独で用いることが最も好ましい。
 水性媒体の量は、ポリプロピレン系樹脂粒子100重量部に対して50重量部以上500重量部以下として用いることができ、好ましくは、100重量部以上350重量部以下である。
 本発明で用いられる無機系分散剤としては、例えば、第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、塩基性炭酸亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、アルミノ珪酸塩、カオリン、硫酸バリウム等が挙げられ、これらを単独あるいは併用して用いることができるが、分散液の安定性の観点からは、第三リン酸カルシウム、カオリン、あるいは硫酸バリウムが好ましい。
 分散液の安定性が低下すると、耐圧容器中で複数のポリプロピレン系樹脂粒子同士が合着したり、あるいは塊となり、合着したポリプロピレン系樹脂発泡粒子が得られたり、耐圧容器中にポリプロピレン系樹脂粒子の塊が残存してポリプロピレン系樹脂発泡粒子が製造できなかったり、あるいはポリプロピレン系樹脂発泡粒子の生産性が低下したりする場合がある。
 本発明においては、耐圧容器内での分散液の安定性を高めるために、更に分散助剤を用いることが好ましい。分散助剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、α-オレフィンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
 無機系分散剤や分散助剤の使用量は、その種類や、用いるポリプロピレン系樹脂粒子の種類と使用量によって異なるが、通常、水性媒体100重量部に対して、無機分散剤0.1重量部以上5重量部以下であることが好ましく、分散助剤0.001重量部以上0.3重量部以下であることが好ましい。
 本発明で用いられる発泡剤としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサン、シクロペンタン、シクロブタン等の有機系発泡剤、二酸化炭素、水、空気、窒素等の無機系発泡剤が挙げられる。これらの発泡剤は単独で用いてもよく、また、2種類以上併用してもよい。
 これらの発泡剤の中でも、発泡倍率を向上させ易い観点からは、イソブタン、ノルマルブタンがより好ましい。
 一方、安全性や環境適合性の観点からは、二酸化炭素、水、空気、窒素等の無機系発泡剤が好ましく、二酸化炭素を含む発泡剤を用いることがより好ましい。
 本発明において、発泡剤の使用量に限定はなく、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の所望の発泡倍率に応じて適宣使用すれば良いが、通常は、ポリプロピレン系樹脂粒子100重量部に対して、2重量部以上60重量部以下であることが好ましい。
 但し、発泡剤として水を用いる場合は、耐圧容器中でポリプロピレン系樹脂粒子を分散させるための水性媒体としての水を用いることができる。このように発泡剤として水を用いる場合は、予めポリプロピレン系樹脂粒子に吸水性化合物を含有させておくことにより、ポリプロピレン系樹脂粒子が耐圧容器中の水を吸収し易くなり、その結果、水を発泡剤として利用し易くなる。
 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子製造時に使用する耐圧容器には特に制限はなく、容器内圧力、容器内温度に耐えられるものであればよく、例えば、オートクレーブ型の耐圧容器が挙げられる。
 ところで、発泡倍率の高いポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得る為に、一段発泡工程において発泡剤をイソブタン、ノルマルブタンなどの有機系発泡剤を選択する方法や、発泡剤の使用量を多量にするという方法があるが、これら以外に、一段発泡工程で比較的低倍率(発泡倍率2倍から35倍程度)のポリプロピレン系樹脂発泡粒子(一段発泡粒子)を得た後、再度発泡させることで発泡倍率を高くすることも可能である。
 例えば、一段発泡工程において発泡倍率2倍以上35倍以下の一段発泡粒子を製造し、該一段発泡粒子を耐圧容器内に入れ、窒素、空気、二酸化炭素等で0.1MPa(ゲージ圧)以上0.6MPa(ゲージ圧)以下で加圧処理することにより一段発泡粒子内の圧力
を常圧よりも高くしておいた上で、一段発泡粒子をスチーム等で加熱して更に発泡させ、発泡倍率を高めることが可能である。以降、この発泡工程を「二段発泡工程」と呼び、得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を「二段発泡粒子」と呼ぶ。
 本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の形状は、型内発泡成形する際の金型への充填性を考慮すると、球状あるいは略球状が好ましいが、これらに限定されるわけではない。
例えば、型内発泡成形体に吸音性や透水性を付与する為、敢えて空隙を有する型内発泡成形体を製造する場合があるが、このような場合は、円柱状、楕円状、直方体状、筒状(ストロー状)のポリプロピレン系樹脂発泡粒子が用いられる。
 本発明において、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が球状あるいは略球状の場合の平均直径(粒子径)としては、特に制限はなく、発泡前のポリプロピレン系樹脂粒子の大きさや、発泡倍率等により変化するものであるが、0.5mm以上、10mm以下が好ましく、1mm以上、7mm以下がより好ましく、2mm以上、5mm以下がさらに好ましい。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均直径が0.5mm未満では、型内発泡成形する際の作業性が悪くなる傾向があり、10mmを超えると、例えば、薄肉部を有する成形体が製造できないといった、成形体形状に制限が発生する傾向がある。
 ここで、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均直径は、任意の20個のポリプロピレン系樹脂発泡粒子に対して測定した直径の相加平均値である。なお、個々の発泡粒子の直径は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の最も長い径と最も短い径との相加平均値である。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が球形または略球形の場合には、1箇所の直径を測定すればよい。
 本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均重量は、概ねポリプロピレン系樹脂粒子と同じであり、0.1mg/粒以上100mg/粒以下であることが好ましく、0.3mg/粒以上10mg/粒以下であることがより好ましい。ここで、平均重量は、任意の10個のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の重量の相加平均値である。
 本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率は、2倍以上60倍以下であることが好ましく、3倍以上40倍以下であることがより好ましい。ここで、発泡倍率とは、発泡前のポリプロピレン系樹脂組成物の密度、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の重量と水没体積から算出できる真倍率である。
 本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、図9に示すように、DSC法により熱量測定した際に得られるDSC曲線において、2つの融解ピークを有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子であることが好ましい。この2つの融解ピークのうち、低温側融点に基づく融解ピーク熱量をQl(J/g)、高温側融点に基づく融解ピーク熱量をQh(J/g)としたときに、高温側融点に基づく融解ピーク熱量の融解ピーク全体熱量に対する比率(Qh/(Ql+Qh))×100(%)(以下、DSC比と称す場合がある)が、10%以上50%以下であることがより好ましく、15%以上45%以下であることが最も好ましい。DSC比が当該範囲内にある場合、幅広い成形加工条件幅を得易くなる。
 ここで、DSC曲線は、DSC法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子5~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温して得られる曲線である。このようなDSC曲線の例を、図9に示す。
 また、低温側融点に基づく融解ピーク熱量Qlは、DSC曲線の低温側融点に基づく融解ピークと、低温側融点に基づく融解ピークと高温側融点に基づく融解ピークの間の極大点からの融解開始ベースラインへの接線(線分AB)で囲まれる熱量である。また、高温側融点に基づく融解ピーク熱量Qhは、DSC曲線の高温側融点に基づく融解ピークと、低温側融点に基づく融解ピークと高温側融点に基づく融解ピークの間の極大点からの融解終了ベースラインへの接線(線分AC)で囲まれる熱量を言う。
 このようなDSC比は、発泡工程における昇温温度や、昇温後から耐圧容器中の分散液を放出するまでの昇温温度で保持する保持時間を変更することにより、調整することができる。例えば、昇温温度(発泡温度)を下げるとDSC比は大きくなる傾向があり、また、保持時間を長くしてもDSC比は大きくなる傾向がある。
 このようなことから、昇温温度(発泡温度)や保持時間を変更した実験を数回実施し、昇温温度(発泡温度)や保持時間とDSC比の関係をあらかじめ把握しておけば、所望のDSC比のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を容易に得ることが可能となる。
 上述のように、本発明は、薄肉部を有する型内発泡成形体および当該型内発泡成形体の製造方法を含み(下記〔1〕、〔10〕)、さらに、下記〔2〕~〔9〕、および〔11〕を含む。
〔1〕 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成される、薄肉部を有する型内発泡成形体であって、
 前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有し、
 かつ、前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上5重量部以下であるポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、薄肉部を有する型内発泡成形体。
〔2〕 前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計重量を100重量%とした際、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルの重量割合が5重量%以上95重量%以下であることを特徴とする、〔1〕に記載の型内発泡成形体。
〔3〕 前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルが一般式(1)で表される化合物であり、かつ、前記脂肪族ジエタノールアミンが一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする、〔1〕あるいは〔2〕に記載の型内発泡成形体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
〔4〕 前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルがステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステルであり、かつ、前記脂肪族ジエタノールアミンがステアリルジエタノールアミンであることを特徴とする、〔3〕記載の型内発泡成形体。
〔5〕 前記ポリプロピレン系樹脂組成物が、更に、脂肪族アルコールを、前記ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.001重量部以上2重量部以下を含有するポリプロピレン系樹脂組成物であることを特徴とする、〔1〕~〔4〕の何れかに記載の型内発泡成形体。
〔6〕 前記脂肪族アルコールが一般式(3)で表される化合物であることを特徴とする、請求項5に記載の型内発泡成形体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
〔7〕 当該型内発泡成形体の少なくとも一部位の一組の対向する2面間において、一つの面上のある一点と、これに対向する他方の面との最短距離が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1個分以上3個分以下の距離である薄肉部を有することを特徴とする、〔1〕~〔6〕の何れかに記載の型内発泡成形体。
〔8〕 当該型内発泡成形体の少なくとも一部位の一組の対向する2面間において、一つの面上のある一点と、これに対向する他方の面との最短距離が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1個分以上2個分以下の距離である薄肉部を有することを特徴とする、〔1〕~〔7〕の何れかに記載の型内発泡成形体。
〔9〕 当該薄肉部を有する型内発泡成形体が、リブにより区画ごとに物品を収容することが可能な構造となっており、リブが薄肉部であることを特徴とする、〔1〕~〔8〕の何れかに記載の型内発泡成形体。
〔10〕ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填した後、加熱して型内発泡成形体を得る、薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法であって、
 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有し、かつ、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上5重量部以下であるポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法。
〔11〕前記ポリプロピレン系樹脂組成物が、更に、脂肪族アルコールを、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.001重量部以上2重量部以下を含有するポリプロピレン系樹脂組成物であることを特徴とする、〔10〕に記載の薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法。
 次に、本発明を実施例および比較例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
 実施例および比較例において使用したポリプロピレン系樹脂および添加剤は、以下のとおりである。
(1)ポリプロピレン系樹脂
●ポリプロピレン系樹脂A[株式会社プライムポリマー製、F227A]:融点143℃、エチレン含有率3.6重量%、MI7.0g/10分のエチレン/プロピレンランダム共重合体
●ポリプロピレン系樹脂B[株式会社プライムポリマー製、E314M]:融点145℃、エチレン含有率3重量%、ブテン-1含有量1.5重量%、MI5.0g/10分のエチレン/ブテン-1/プロピレンランダム共重合体
(2)脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステル
●ステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステル[花王株式会社製、エレクトロストリッパーTS-6B]
(3)脂肪族ジエタノールアミン
●ステアリルジエタノールアミン[東京化成工業株式会社製、試薬]
●ラウリルジエタノールアミン[和光純薬工業株式会社製、試薬]
(4)脂肪族アルコール
●ステアリルアルコール[和光純薬工業株式会社製、試薬]
●ラウリルアルコール[和光純薬工業株式会社製、試薬]
(5)上記以外の主たる添加剤
●N-ヒドロキシエチル-N-[2-ヒドロキシアルキル]アミン [ミヨシ油脂株式会社製、ダスパー125B]
●グリセリンステアリン酸エステル[理研ビタミン株式会社製、リケマールS-100]
(6)有機顔料
●ペリレンレッド[大日精化工業株式会社製]
(7)その他添加剤
●ポリエチレングリコール[ライオン株式会社製、PEG#300]
●タルク[林化成株式会社製、タルカンパウダーPK-S]
●メラミン(日産化学工業株式会社)
(8)発泡剤
●二酸化炭素[エア・ウォーター株式会社製]
●イソブタン[三井化学株式会社製]
 また、実施例及び比較例における評価は、下記の方法で行った。
 (ポリプロピレン系樹脂の融点測定)
 示差走査熱量計DSC[セイコーインスツルメンツ(株)製:DSC6200型]を用いて、ポリプロピレン系樹脂5~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温して融解させた後、10℃/分の降温速度で220℃から40℃まで降温して結晶化させ。次いで、再度10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温した際に得られるDSC曲線の融解ピーク温度を融点として求めた。即ち、2回目の昇温時の融解ピーク温度を融点として求めた。
 (ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均粒子径)
 本実施例で得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子はほぼ球状であったことから、その直径をノギスで測定し、20粒の相加平均値をポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均粒子径とした。
 (ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率)
 嵩体積約50cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の重量w(g)およびエタノール水没体積v(cm3)を求め、発泡前のポリプロピレン系樹脂組成物の密度d(g/cm3)から次式により求めた。なお、ポリプロピレン系樹脂組成物の密度dは、0.9g/cm3であった。
    ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率=d×v/w
 (ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の嵩密度)
 広口の10L容器に、得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を静かに、あふれるまで投入した後、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が10Lとなるよう、10L容器の口をすり切った。10L容器に入ったポリプロピレン系樹脂発泡粒子の重量を測定後、容積10Lで除し、嵩密度をg/Lの単位で表した。
 (ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比)
 示差走査熱量計DSC[セイコーインスツルメンツ(株)製:DSC6200型]を用いて、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子5~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温してDSC曲線を得た。このDSC曲線は2つの融解ピークを示しており、低温側融点に基づく融解ピーク熱量をQl(J/g)、高温側融点に基づく融解ピーク熱量をQh(J/g)とし、高温側融点に基づく融解ピーク熱量の融解ピーク全体熱量に対する比率(Qh/(Ql+Qh))×100(%)によりDSC比を求めた。
 (評価用型内発泡成形体の形状)
 ポリオレフィン発泡成形機P150N(東洋機械金属株式会社製)を用い、型内発泡成形により、図8に示すa面およびb面を有する1つのリブを有する箱型の型内発泡成形体を得た。但し、箱型形状外寸は縦200mm×横210mm×高さ150mmであり、厚みは全て均一で15mmである。a面およびb面を有するリブは箱型の型内発泡成形体底部の中央に位置し、リブ形状外寸は、縦50mm×横7mm×高さ120mmである。そして、このa面およびb面を有するリブを評価対象として、以降に記載する内容で評価した。
 (型内発泡成形体における薄肉部の表面美麗性)
 [表面凹凸]
 a面およびb面を有するリブにおけるb面を目視観察し、次の基準で評価した。
○:ポリプロピレン径樹脂発泡粒子同士の粒間の開きが、ほとんど見られない。
△:ポリプロピレン径樹脂発泡粒子同士の粒間の開きが、少し見られる。
×:ポリプロピレン径樹脂発泡粒子同士の粒間の開きが、多数見られる。
 [稜線美麗性]
 a面およびb面の交差する稜線部分を目視観察し、次の基準で評価した。
○:稜線がシャープ、かつ、きれいな直線であり、金型転写性が良好であると共に、稜線部を指で5回擦ってもポリプロピレン系樹脂発泡粒子が剥離しない。
△:稜線が少し丸みを帯びており、小さな凹凸が見られるが、指で5回擦ってもポリプロピレン系樹脂発泡粒子が剥離しない。
×:稜線に明らかな凹凸が見られ、金型転写性が劣り、指で5回(以内)擦るとポリプロピレン系樹脂発泡粒子が剥離する。
 (実施例1~18、比較例1~7)
 [ポリプロピレン系樹脂粒子の作製]
 表1または表2に示す種類、量のポリプロピレン系樹脂、添加剤、更には有機顔料ペリレンレッド0.01重量部を混合し、50mmφの単軸押出機を用いて、溶融混練(樹脂温度210℃)し、押出機先端からストランド状に押出した後、カッティングすることにより造粒し、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。
但し、比較例7は、安定した押出しができず、溶融樹脂の吐出量が一定とならず、ポリプロピレン系樹脂粒子の重量が大きくばらついたため実施を中止した。
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の作製]
 10L耐圧容器内に、水300重量部、得られたポリプロピレン系樹脂粒子100重量部、分散剤として第三リン酸カルシウム0.8重量部および、分散助剤としてノルマルパラフィンスルフォン酸ソーダ0.03重量部を仕込んだ。さらに、耐圧容器内に、表1または表2に示す種類、量の発泡剤を仕込み、撹拌下、表1または表2に示す発泡温度(容器内温度)および発泡圧力(容器内圧)で30分間保持した後、耐圧容器内を使用した発泡剤と同種の気体状物質で前記発泡圧力に保持しながら、耐圧容器の下部に設けた3mmφオリフィスを通して分散液を大気圧下に放出し、ほぼ球状の一段発泡粒子を得た。その後、75℃で24時間乾燥した。
 但し、実施例12は、耐圧容器内での分散液の分散安定性が不安定で、得られる一段発泡粒子の一部が互いにくっつき、合着粒子として得られた為、乾燥後、篩でふるって合着粒子を取り除いた。
[ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の作製]
 次に、得られた一段発泡粒子に内圧を付与することなく、図8に示す1つのリブを有する箱型の型内発泡成形体が得られる金型に充填し、水蒸気にて加熱、融着させ、型内発泡成形体を得、金型から取り出した。この際の、水蒸気圧力は、表1または表2の値とした(成形条件)。
 金型から取り出した型内発泡成形体を、70℃の乾燥器中で24時間乾燥、養生した後、リブ形状外寸が縦50mm×横7mm×高さ120mmである薄肉部の表面美麗性を評価した。結果を、表1または表2に示す。
 (参考例1)
 リブ形状外寸が、縦50mm×横15mm×高さ120mmを有する金型を用いた以外は、比較例1と全く同様にして、リブ形状外寸が縦50mm×横15mm×高さ120mmである部位の表面美麗性を評価した。結果を、表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 (実施例19~28、比較例8~9)
 [ポリプロピレン系樹脂粒子の作製]
 表3または表4に示す種類、量のポリプロピレン系樹脂、添加剤、更には有機顔料ペリレンレッド0.01重量部を混合し、50mmφの押出機で混練(樹脂温度210℃)し、押出機先端からストランド状に押出した後、カッティングすることにより造粒し、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の作製]
 10L耐圧容器に、水300重量部、得られたポリプロピレン系樹脂粒子100重量部、分散剤として第三リン酸カルシウム0.8重量部および分散助剤としてノルマルパラフィンスルフォン酸ソーダ0.03重量部を仕込んだ。さらに、耐圧容器内に、表3または表4に示す種類、量の発泡剤を仕込み、撹拌下、表3または表4に示す発泡温度(容器内温度)および発泡圧力(容器内圧)で30分間保持した後、耐圧容器内を使用した発泡剤と同種の気体状物質で前記発泡圧力に保持しながら耐圧容器の下部に設けた3mmφオリフィスを通して分散液を大気圧下に放出し、ほぼ球状の一段発泡粒子を得た。その後、75℃で24時間乾燥した。
 一段発泡粒子をそれぞれ1m3の耐圧容器に仕込み、空気加圧して一段発泡粒子に常圧よりも高い内圧を付与した。次いで二段発泡機に移送した後、水蒸気で加熱して更に発泡させ、ほぼ球状の二段発泡粒子を得た。この際の、発泡粒子内圧および水蒸気圧力は表3あるいは表4の値とした(二段発泡条件)。
 [ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の作製]
 次に、得られた二段発泡粒子を1m3の耐圧容器に仕込み、空気加圧して二段発泡粒子に常圧よりも高い内圧を付与した後、図8に示す1つのリブを有する箱型の型内発泡成形体が得られる金型に充填し、水蒸気にて加熱、融着させ、型内発泡成形体を得、金型から取り出した。この際の、発泡粒子内圧および水蒸気圧力は表3あるいは表4の値とした(成形条件)。金型から取り出した型内発泡成形体を70℃の乾燥器中で24時間乾燥、養生したのち、リブ形状外寸が縦50mm×横7mm×高さ120mmである薄肉部の表面美麗性を評価した。結果を、表3または表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 (実施例29、比較例10)
[ポリプロピレン系樹脂粒子の作製]
 表5に示す種類、量のポリプロピレン系樹脂、添加剤、更には有機顔料ペリレンレッド0.01重量部を混合し、50mmφの押出機で混練(樹脂温度210℃)し、押出機先端からストランド状に押出した後、カッティングすることにより造粒し、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の作製]
 10L耐圧容器に、水300重量部、得られたポリプロピレン系樹脂粒子100重量部、分散剤として第三リン酸カルシウム0.5重量部および分散助剤としてノルマルパラフィンスルフォン酸ソーダ0.02重量部を仕込み、撹拌下、表5に示す発泡温度(容器内温度)とし、さらに空気で加圧することにより、表5記載の発泡圧力(容器内圧)とした上で30分間保持し、含水させた後、耐圧容器内を空気で前記発泡圧力に保持しながら耐圧容器の下部に設けた3mmφオリフィスを通して分散液を圧力0.05MPa-Gの飽和水蒸気圧下に放出し、ほぼ球状の一段発泡粒子を得た。その後、75℃で24時間乾燥した。
 次に、得られた一段発泡粒子を1m3の耐圧容器に仕込み、空気加圧して一段発泡粒子に常圧よりも高い内圧を付与した。次いで二段発泡機に移送した後、水蒸気で加熱して更に発泡させ、ほぼ球状の二段発泡粒子を得た。この際の、発泡粒子内圧および水蒸気圧力は表5の値とした(二段発泡条件)。
 [ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の作製]
 次に、得られた二段発泡粒子を1m3の耐圧容器に仕込み、空気加圧して二段発泡粒子に常圧よりも高い内圧を付与した後、図8に示す1つのリブを有する箱型の型内発泡成形体が得られる金型に充填し、水蒸気にて加熱、融着させ、型内発泡成形体を得、金型から取り出した。この際の、発泡粒子内圧および水蒸気圧力は表5の値とした(成形条件)。金型から取り出した型内発泡成形体を70℃の乾燥器中で24時間乾燥、養生したのち、リブ形状外寸が縦50mm×横7mm×高さ120mmである薄肉部の表面美麗性を評価した。結果を、表5に示す。
 (実施例30)
 [ポリプロピレン系樹脂粒子の作製]
 表5に示す種類、量のポリプロピレン系樹脂、添加剤、更には有機顔料ペリレンレッド0.01重量部を混合し、50mmφの押出機で混練(樹脂温度210℃)し、押出機先端からストランド状に押出した後、カッティングすることにより造粒し、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の作製]
 10L耐圧容器に、水300重量部、得られた樹脂粒子100重量部、分散剤として第三リン酸カルシウム1.2重量部および分散助剤としてノルマルパラフィンスルフォン酸ソーダ0.05重量部とを仕込み、さらに、イソブタンを15重量部仕込み、撹拌下、表5に示す発泡温度(容器内温度)および発泡圧力(容器内圧)で30分間保持したのち、耐圧容器内を窒素で前記発泡圧力に保持しながら耐圧容器の下部に設けた5mmφオリフィスを通して水系分散物を大気圧下に放出し、ほぼ球状の一段発泡粒子を得た。その後、75℃で24時間乾燥した。
[ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の作製]
 次に、得られた一段発泡粒子を1m3の耐圧容器に仕込み、空気加圧して一段発泡粒子に常圧よりも高い内圧を付与した後、図8に示す1つのリブを有する箱型の型内発泡成形体が得られる金型に充填し、水蒸気にて加熱、融着させ、型内発泡成形体を得、金型から取り出した。この際の、発泡粒子内圧および水蒸気圧力は表5の値とした(成形条件)。金型から取り出した型内発泡成形体を70℃の乾燥器中で24時間乾燥、養生したのち、リブ形状外寸が縦50mm×横7mm×高さ120mmである薄肉部の表面美麗性を評価した。
結果を、表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016

Claims (11)

  1.  ポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成される、薄肉部を有する型内発泡成形体であって、
     前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有し、
     かつ、前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上5重量部以下であるポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、薄肉部を有する型内発泡成形体。
  2.  前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計重量を100重量%とした際、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルの重量割合が5重量%以上95重量%以下であることを特徴とする、請求項1記載の型内発泡成形体。
  3.  前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルが一般式(1)で表される化合物であり、かつ、前記脂肪族ジエタノールアミンが一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする、請求項1あるいは2記載の型内発泡成形体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
  4.  前記脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルがステアリルジエタノールアミンモノステアリン酸エステルであり、かつ、前記脂肪族ジエタノールアミンがステアリルジエタノールアミンであることを特徴とする、請求項3記載の型内発泡成形体。
  5.  前記ポリプロピレン系樹脂組成物が、更に、脂肪族アルコールを、前記ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.001重量部以上2重量部以下含有するポリプロピレン系樹脂組成物であることを特徴とする、請求項1~4の何れか一項記載の型内発泡成形体。
  6.  前記脂肪族アルコールが一般式(3)で表される化合物であることを特徴とする、請求項5に記載の型内発泡成形体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  7.  当該型内発泡成形体の少なくとも一部位の一組の対向する2面間において、一つの面上のある一点と、これに対向する他方の面との最短距離が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1個分以上3個分以下の距離である薄肉部を有することを特徴とする、請求項1~6の何れか一項に記載の型内発泡成形体。
  8.  当該型内発泡成形体の少なくとも一部位の一組の対向する2面間において、一つの面上のある一点と、これに対向する他方の面との最短距離が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1個分以上2個分以下の距離である薄肉部を有することを特徴とする、請求項1~7の何れか一項に記載の型内発泡成形体。
  9.  当該薄肉部を有する型内発泡成形体が、リブにより区画ごとに物品を収容することが可能な構造となっており、リブが薄肉部であることを特徴とする、請求項1~8の何れか一項に記載の型内発泡成形体。
  10.  ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填した後、加熱して型内発泡成形体を得る、薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法であって、
     ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンを含有し、かつ、脂肪族ジエタノールアミン脂肪酸エステルおよび脂肪族ジエタノールアミンの合計含有量が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.1重量部以上5重量部以下であるポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする、薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法。
  11.  前記ポリプロピレン系樹脂組成物が、更に、脂肪族アルコールを、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.001重量部以上2重量部以下を含有するポリプロピレン系樹脂組成物であることを特徴とする、請求項10に記載の薄肉部を有する型内発泡成形体の製造方法。
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