JP2019089891A - 発泡成形体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
片面の前記スキン層の厚さ(s1)と反対面の前記スキン層の厚さ(s2)の平均厚さ(s=(s1+s2)/2)が250〜600μmであり、
片面及び反対面のスキン層の合計厚さ(2s=s1+s2)と前記発泡樹脂部分の厚さ(f)の総厚(2s+f)が1.5〜4.0mmであり、
前記総厚(2s+f)に対する前記スキン層の合計厚さ(2s)の比率(2s/(2s+f)×100)が20〜70%であることを特徴とする発泡成形体。
プロピレン・エチレン系ブロック共重合体(A)65〜85質量部、
密度が0.86〜0.92g/cm3であり、メルトフローレート(190℃、2.16kg荷重)が1〜50g/10minのエチレン・α−オレフィン共重合体(B)15〜30質量部、
無機充填剤(C)0〜5質量部
[成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計を100質量部とする。]
を含む[3]に記載の発泡成形体。
メルトフローレート(230℃、2.16Kg荷重)が50〜200g/10minである、23℃におけるn−デカン不溶部(Dinsol)70〜95質量%、及び、
極限粘度[η]が5〜10dl/gである、23℃におけるn−デカン可溶部(Dsol)5〜30質量%
を含む[4]に記載の発泡成形体。
プロピレン・エチレン系ブロック共重合体(A)は、プロピレン単位とエチレン単位を含むブロック共重合体であれば良い。特に、23℃におけるn−デカン不溶部(Dinsol)70〜95質量%(より好ましくは75〜93質量%)と23℃におけるn−デカン可溶部(Dsol)5〜30質量%(より好ましくは7〜25質量%)を含むプロピレン・エチレン系ブロック共重合体が好ましい。n−デカン溶媒による可溶部と不溶部との分別は、後述する実施例の欄に記載する。
エチレン・α−オレフィン共重合体(B)は、エチレンとα−オレフィンとの共重合体である。α−オレフィンの炭素原子数は3〜10が好ましい。α−オレフィンの具体例としては、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセンが挙げられる。中でも、1−ブテン、1−オクテンが好ましい。
必要に応じて用いる無機充填剤(C)としては、タルク、クレー、炭酸カルシウム、マイカ、けい酸塩類、炭酸塩類、ガラス繊維等のプラスチック用配合材として利用されている無機物を使用できる。中でもタルクが好ましい。無機充填剤(C)の平均粒径は、好ましくは1〜10μm、より好ましくは2〜7μmである。
ポリプロピレン系樹脂組成物は、以上説明したプロピレン・エチレン系ブロック共重合体(A)、エチレン・α−オレフィン共重合体(B)及び必要に応じて無機充填剤(C)を含有することが好ましい。成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計を100質量部とした場合、プロピレン・エチレン系ブロック共重合体(A)の含有量は、好ましくは65〜85質量部、より好ましくは67〜83質量部である。エチレン・α−オレフィン共重合体(B)の含有量は、好ましくは15〜30質量部、より好ましくは17〜28質量部である。無機充填材(C)の含有量は、好ましくは0〜5質量部、より好ましくは0〜3質量部である。
本発明の発泡成形体は、原料となる樹脂組成物に発泡剤を加え、発泡成形することにより得ることができる。
実施例・比較例において、各物性の測定は以下の各方法により行った。
発泡剤を含有しない状態で、ASTM D−1238法に基づき190℃又は230℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
ガラス製の測定容器に、プロピレン・エチレン系ブロック共重合体約3g(10−4gの単位まで測定した。また、この質量を、下記の式においてb(g)と表した。)、n−デカン500mL、及びn−デカンに可溶な耐熱安定剤を少量投入し、窒素雰囲気下、スターラーで攪拌しながら2時間で150℃に昇温してプロピレン・エチレン系ブロック共重合体をn−デカンに溶解させた。次いで、150℃で2時間保持した後、8時間かけて23℃まで徐冷した。得られたプロピレン・エチレン系ブロック共重合体の析出物を含む液を、磐田ガラス社製25G−4規格のグラスフィルターで減圧ろ過した。ろ液の100mLを採取し、これを減圧乾燥して上記成分(a2)の一部を得た。この質量を10−4gの単位まで測定した(この質量を、下記の式においてa(g)と表した)。次いで、プロピレン・エチレン系ブロック共重合体中の成分(a1)及び(a2)の含有量を以下の式により求めた。
成分(a2)の含有量 [質量%]=100×5a/b
成分(a1)の含有量 [質量%]=100−成分(a2)の含有量
デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した。
ISO 1183(JIS K7112)に準じて測定した。
スキン層の厚さ(s)は以下の方法で測定した。まず、セルを破壊しないように射出発泡成形体断面を鋭利な刃物で切断し、その断面写真を撮影した。その断面写真から全体の板厚に対する表層部のソリッド状のスキン層(第一のスキン層と第二のスキン層)の厚みをmm単位で計測し、その平均をスキン層厚(s)とした。
実施例及び比較例において、使用した各成分は次の通りである。
「B−PP1」:プロピレン・エチレン系ブロック共重合体(n−デカン可溶部=11質量%、エチレン含量=41モル%、極限粘度[η]=8dl/g、MFR(230℃、2.16kg)=85g/10分)
「B−PP2」:プロピレン・エチレン系ブロック共重合体(n−デカン可溶部=10質量%、エチレン含量=40モル%、極限粘度[η]=4dl/g、MFR(230℃、2.16kg)=95g/10分)
「EOR」:エチレン・1−オクテン共重合体(ザ・ダウケミカル・カンパニー製、商品名EG8407、MFR(190℃、2.16kg)=30g/10分、密度=0.87kg/m3)
「EBR1」:エチレン・1−ブテン共重合体(三井化学(株)製、商品名A−35070S、MFR(190℃、2.16kg)=35g/10分、密度=0.87kg/m3)
「EBR2」:エチレン・1−ブテン共重合体(三井化学(株)製、商品名A−6050、MFR(190℃、2.16kg)=6g/10分、密度=0.86kg/m3)
「TALC」:タルク(浅田製粉(株)製、商品名JM209、平均粒径4.0μm)
ポリプロピレン系樹脂組成物に対して無機系化学発泡剤を含む発泡剤マスターバッチ(永和化成工業(株)製、商品名EE65C)を、樹脂100質量部当りマスターバッチとして4質量部(無機系化学発泡剤の実成分量では約1.6質量部)になる量で配合した。得られたポリプロピレン系樹脂組成物の組成を表1に示す。そして、射出成形機(宇部興産機械(株)製、装置名MD350S−III)を用いて、以下の条件でコアバック射出発泡成形を行い、表面がスキン層により被覆された板状発泡成形体を得た。
キャビティサイズ:縦400mm、横200mm、厚さ1.4mm
ゲート:キャビティ中央1点ダイレクトゲート
射出温度:210℃
金型表面温度:45℃
発泡工程終了後の成形型クリアランス:2.8mm
成形機の可動型移動速度設定:200mm/s(設定値はボールネジ部の速度であり、実際の可動型移動速度は約20mm/s)
射出時金型キャビティクリアランス(L0):1.4mm
発泡倍率:2.0倍
遅延時間:1.5秒
射出速度:140mm/s
発泡前の初期厚さ(f’):1.4mm
遅延時間を1.9秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.8mm、スキン層の厚さ(s)は404μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は29%であった。
初期厚(f’)を1.0mm、遅延時間を0.5秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.0mm、スキン層の厚さ(s)は281μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は28%であった。
発泡倍率を1.9倍、遅延時間を1.9秒、射出速度を160mm/sに変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.7mm、スキン層の厚さ(s)は402μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は30%であった。
発泡倍率を1.9倍、遅延時間を1.9秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.7mm、スキン層の厚さ(s)は389μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は29%であった。
発泡倍率を1.9倍、遅延時間を1.7秒、射出速度を100mm/sに変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.7mm、スキン層の厚さ(s)は396μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は29%であった。
発泡倍率を1.9倍、射出速度を60mm/sに変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.7mm、スキン層の厚さ(s)は393μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は29%であった。
樹脂組成物の成分配合割合を表1に記載の割合(タルク配合)に変更し、発泡倍率を2.1倍、遅延時間を2.0秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は3.0mm、スキン層の厚さ(s)は419μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は28%であった。
遅延時間を0秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.8mm、スキン層の厚さ(s)は233μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は17%であった。
初期厚(f’)を1.6mm、遅延時間を0.5秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は3.2mm、スキン層の厚さ(s)は272μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は17%であった。
発泡倍率を2.2倍、遅延時間を0.5秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は3.1mm、スキン層の厚さ(s)は255μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は16%であった。
発泡倍率を2.3倍、遅延時間を0秒に変更したこと以外は、実施例8と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は3.2mm、スキン層の厚さ(s)は246μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は15%であった。
樹脂組成物の成分配合割合を表1に記載の割合に変更し、遅延時間を0秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.8mm、スキン層の厚さ(s)は242μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は17%であった。
遅延時間を0.5秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして板状発泡成形体を得た。この板状発泡成形体の厚さ(2s+f)は2.8mm、スキン層の厚さ(s)は264μm、スキン層の比率(2s/(2s+f)×100)は19%であった。
成形体の耐衝撃性の評価方法としては、一般にシャルピー衝撃試験、アイゾット衝撃試験、落球試験、パンクチャー衝撃試験が一般的であるが、基本的に伸びの大きな材料が衝撃性が高いことは一般に知られているので、今回は引張試験の破断伸びをその評価指標とした。すなわち、以上の実施例及び比較例で得た発泡成形体のJIS K7162に準じた引張破断呼び歪を、以下の条件で測定した。結果を表1及び2に示す。また、樹脂組成物が同じである実施例1〜7と比較例1〜3、及び実施例8と比較例4におけるスキン層の合計厚さの比率と引張破断呼び歪との関係を示すグラフをグラフにして図1に示す。
試験片:JIS K7139 タイプA2、ダンベル(打抜き)
ダンベル全長170mm、平行部の幅10mm×長さ60mm×成形体厚
引張速度:50mm/分
チャック間距離:115mm
Claims (8)
- 表面がスキン層により被覆された発泡樹脂部分を有する発泡成形体において、
片面の前記スキン層の厚さ(s1)と反対面の前記スキン層の厚さ(s2)の平均厚さ(s=(s1+s2)/2)が250〜600μmであり、
片面及び反対面のスキン層の合計厚さ(2s=s1+s2)と前記発泡樹脂部分の厚さ(f)の総厚(2s+f)が1.5〜4.0mmであり、
前記総厚(2s+f)に対する前記スキン層の合計厚さ(2s)の比率(2s/(2s+f)×100)が20〜70%であることを特徴とする発泡成形体。 - 発泡成形体の発泡前の初期厚さ(f')が0.7〜2.0mmである請求項1に記載の発泡成形体。
- ポリプロピレン系樹脂組成物からなる請求項1又は2に記載の発泡成形体。
- ポリプロピレン系樹脂組成物が、
プロピレン・エチレン系ブロック共重合体(A)65〜85質量部、
密度が0.86〜0.92g/cm3であり、メルトフローレート(190℃、2.16kg荷重)が1〜50g/10minのエチレン・α−オレフィン共重合体(B)15〜30質量部、
無機充填剤(C)0〜5質量部
[成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計を100質量部とする。]
を含む請求項3に記載の発泡成形体。 - プロピレン・エチレン系ブロック共重合体(A)が、
メルトフローレート(230℃、2.16Kg荷重)が50〜200g/10minである、23℃におけるn−デカン不溶部(Dinsol)70〜95質量%、及び、
極限粘度[η]が5〜10dl/gである、23℃におけるn−デカン可溶部(Dsol)5〜30質量%
を含む請求項4に記載の発泡成形体。 - 射出発泡成形体である請求項1〜5の何れかに記載の発泡成形体。
- 請求項1〜6の何れかに記載の発泡成形体を製造する為の方法であって、コアバック射出発泡成形を行うことを特徴とする発泡成形体の製造方法。
- 初期厚さ(f')が0.7〜2.0mm、遅延時間が0〜4秒の条件でコアバック射出発泡成形を行う請求項7に記載の発泡成形体の製造方法。
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