(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン基材１００重量部に対して結晶化核剤を０．０５〜５．０重量部含有した原料より、表面が鏡面とされ、表面粗さが０．５Ｓ以下のエンドレスベルトで少なくとも片面に光沢を付与してシートを成膜し、前記シートを前記ポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度で成形することを特徴とするポリプロピレン成形品の成形方法。
【請求項２】
前記シートに光沢を付与する際の原料温度は、２００℃以上であることを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリプロピレン成形品の成形方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、透明なポリプロピレンシートから透明なポリプロピレン成形品を得る場合、固相のシートを成形装置の成形型に配置して、圧空成形等を行っている。
通常、得られた成形品の耐熱変形性は、成形時の処理温度によって決まる傾向があり、低温で成形したものは、耐熱温度が低く、高熱には耐えられない。
【０００３】
従って、固相のシートから圧空成形されたポリプロピレン成形品は、成形時の温度が低いため、耐熱性が低いものとなっている。
従来の成形法において、高い耐熱性を得るため、ポリプロピレンシートの溶融点以上に成形温度を上げた場合、シートの有する透明性や光沢が劣化するため、単純に成形温度を上げることはできなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、シートの溶融点以上に成形温度を上げても透明性や光沢が劣化することなく、かつ高い耐熱性が得られるポリプロピレン成形品及びその成形方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係るポリプロピレン成形品の成形方法は、ポリプロピレン基材１００重量部に対して結晶化核剤を０．０５〜５．０重量部含有した原料より、表面が鏡面とされ、表面粗さが０．５Ｓ以下のエンドレスベルトで少なくとも片面に光沢を付与してシートを成膜し、前記シートを前記ポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度で成形することを特徴とする。
【０００６】
前記ポリプロピレン基材としては、ポリプロピレンのホモポリマー、エチレンとのコポリマー（ブロック、ランダム）、これらの混合物等を使用できる。特に、エチレンとのランダムコポリマーは透明性に優れている。
前記結晶化核剤としては、結晶化速度を速める造核効果のある有機系物質及び無機系物質を任意に使用できる。
有機系核剤の具体例は、例えば、ジベンジリデンソルビトール系化合物、フォスフェート系化合物である。
【０００７】
前記ジベンジリデンソルビトール系化合物には、ジベンジリデンソルビトール（ＤＢＳと略す）、パラ・メチル・ＤＢＳ、パラ・エチル・ＤＢＳ、パラ・クロル・ＤＢＳ等が含まれる。
前記フォスフェート系化合物には、ビス（2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−６−ヒドロキシ−12H−ジベンゾ d.g  1,3,2 ジオキホスホシン−６−オキシド）水酸化アルミニウム塩等が含まれる。
【０００８】
前記以外の有機系造核剤としては、有機金属も含み、ジ安息香酸アルミニウム、塩基性ジ・パラ・ターシャリ・ブチル安息香酸アルミニウム、ベータ−ナフトエン酸ソーダ、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ソーダ、コハク酸ソーダ、グルコン酸ソーダ、カプロン酸ソーダ、リン酸２，２−メチレンビス（４，６−ジターシャリ・ブチルフェニル）ソーダ、フタロシアニン、キナクリドン、高融点ポリマー等も使用できる。
無機系核剤の具体例は、例えば、ミョウバン、チタンである。
【０００９】
本発明によれば、ポリプロピレン基材中に結晶化核剤を含有しているため、光沢が付与されたシートを使用して成形した成形品は、成形後においてもシート自体の有していた光沢を略維持でき、光沢度の低下があっても20％以下となっている。また、この光沢度の低下としては、10％以下が好ましい。
【００１０】
本発明に係るポリプロピレン成形品の成形方法にあっては、前記シートは、前記ポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度で成形されたことを特徴とする。前記ポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度としては、例えば１６０℃〜１９０℃あればよい。このような温度で成形された成形品は、高い耐熱性を有するものである。
【００１１】
本発明に係るポリプロピレン成形品の成形方法にあっては、前記結晶化核剤の含有量は、前記ポリプロピレン基材１００重量部に対して０．０５〜５．０重量部であることを特徴とする。前記結晶化核剤の含有量が０．０５重量部未満の場合には、結晶化核剤による成形後の光沢や透明性の維持効果が少なくなる。一方、５．０重量部を超えても効果の著しい向上は見られない。好ましい含有量は、０．１〜１０重量部である。
【００１３】
前記成形手段としては、例えば真空成形、圧空成形、真空圧空成形等を使用できる。
【００１４】
本発明の第２発明に係るポリプロピレン成形品の成形方法は、第１発明において、前記シートに光沢を付与する際の原料温度は、２００℃以上であることを特徴とする。前記２００℃以上の原料温度とは、ポリプロピレン基材が完全に溶融していて、結晶が存在していない温度のことである。この状態にあれば、具体的温度は任意である。
【００１５】
なお、本発明に係るポリプロピレン成形品の成形方法は、シートをポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度で成形することにより、得られる成形品の耐熱温度を高くすることができる。一方、シートの成形温度をポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度としてもシート中には結晶化核剤が含まれているため、この結晶化核剤により得られた成形品の透明性や光沢が劣化することがなくなる。
【００１７】
なお、本発明において、前記シートには、厚さのみが異なって、シートと比べて相対的に薄いフィルムも含む得る。
また、前記成形品の形状は、容器等任意である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本実施形態に係るポリプロピレン成形品及びその成形方法を説明する。
先ず、押出機に、シート原料であるポリプロピレン基材のペレットと結晶化核剤とを、結晶化核剤の含有量がポリプロピレン基材 100重量部に対して0.05〜  5.0 重量部となるようにして投入して溶融混練する。
次に、シート原料を充分に溶融混練した後、溶融ポリプロピレンをＴダイよりシート状に押し出し、冷却ロールで急冷して両面に光沢が付与されたシートを成膜する。
【００１９】
この成膜には、溶融プロピレンシートを冷却ロールと冷却ベルトの間に挿通して行うシングルベルト法、溶融プロピレンシートを冷却ロールの外周面に当接させて行うタッチロール法等を使用できる。溶融プロピレンシートが接触する冷却ロールや冷却ベルトは、表面が鏡面となっているものである。
次に、作製されたポリプロピレンシートを真空成形装置の成形型にセットし、このシートを前記ポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度で成形することにより本実施形態のポリプロピレン成形品を得る。
【００２０】
【実施例】
〔実施例１〕
前記実施形態において、成膜装置として、シングルベルト法による成膜装置を使用した。
図１に示すように、この成膜装置は、第１の冷却ロール11と第２の冷却ロール12との間に巻装された金属製エンドレスベルト16と、この金属製エンドレスベルト16内に設けられた第３の冷却ロール13と、ベルト16の外側に第３の冷却ロール13に対してエンドレスベルト16を介して当接するようにして設けられた第４の冷却ロール14と、第１の冷却ロール11に対してエンドレスベルト16を介して当接するようにして設けられた第５の冷却ロール15とを備えて構成されている。
【００２１】
前記第４の冷却ロール14は、エンドレスベルト16がこのロール14の外周面の一部に抱き込まれるような位置に設けられている。
この成膜装置は、押出機17のＴダイ18から溶融プロピレンシート19が直接供給されるように押出機17の近くに設けられている。
前記冷却ロール11〜15と金属製エンドレスベルト16は、溶融プロピレンシート19と接触する表面が鏡面となっており、表面粗さは、例えば 0.5Ｓ以下である。
【００２２】
この成膜装置を使用して次のようにポリプロピレン成形品である容器21を成形した。
金属製エンドレスベルト16と第４の冷却ロール14は、10〜50℃、好ましくは露点以上、40℃以下となるように温度制御しておく。そして、押出機17のＴダイ18から溶融プロピレン（温度 240℃）をシート状に押し出し、この溶融プロピレンシート19をエンドレスベルト16と第４の冷却ロール14とに略同時に接触するようにしてエンドレスベルト16と第４の冷却ロール14の間に導入した。エンドレスベルト16と第４の冷却ロール14の間に導入された溶融プロピレンシート19は、第４の冷却ロール14の外周面の一部に面状に当接し、このロール14とベルト16で急冷され、成膜される。このシート19は、厚さが0.3mm である。
【００２３】
本実施例において使用した樹脂原料中のポリプロピレン基材は、ホモポリプロピレン〔出光ポリプロF-205S（商品名）、出光石油化学株式会社製、融点：163 ℃、ＭＩ：２〕である。また、結晶化核剤は、ＤＢＳ系の1,3-2,4 ジベンジリデンソルビトール〔ゲルオールＤＨ（商品名）、新日本理化学株式会社製〕である。そして、結晶化核剤の含有量は、前記ポリプロピレン基材 100重量部に対して0.3 重量部とした。
引き続き、エンドレスベルト16上に密着したシート19を、このエンドレスベルト16の回動と共に第１の冷却ロール11に移動させ、シート19を第１の冷却ロール11で冷却した後、このエンドレスベルト16から剥離して本実施形態の両面に光沢が付与されたポリプロピレンシート19を得た。
【００２４】
この後、作製されたポリプロピレンシート19を真空成形装置（図示せず）の成形型にセットし、このシート19を表面温度が175 ℃となるように加熱して容器21を成形した。図２に示すように、本実施形態により得られた容器21は、カップ状であり、開口縁に沿ってフランジ22が形成されている。この容器21の具体的寸法は、例えば、開口縁の直径Ｔが74mm、底部の直径Ｔが65mm、フランジ22の幅ｔが8mm 、高さＨが10mmである。
【００２５】
〔実施例２〕
第１実施例における樹脂原料の組成のみを変え、結晶化核剤の種類と含量等は、実施例１と同様にしてポリプロピレン容器21を成形した。
即ち、本実施例において使用した樹脂原料中のポリプロピレン基材は、ホモポリプロピレン〔出光ポリプロF-205S（商品名）、ＭＩ：２〕70重量部、ランダムポリプロピレン〔出光ポリプロF744N （商品名）、ＭＩ：７〕30重量部の混合物である。融点は、 142℃である。
【００２６】
〔実施例３〕
実施例１における樹脂原料の組成のみを変え、結晶化核剤の種類と含量等は、実施例１と同様にしてポリプロピレン容器21を成形した。
即ち、本実施例において使用した樹脂原料中のポリプロピレン基材は、ランダムポリプロピレン〔出光ポリプロF-534N-4（商品名）、出光石油化学株式会社製、融点： 143℃、ＭＩ：５〕である。
【００２７】
〔参考例１〕本参考例においては、成膜装置として、溶融プロピレンシートを冷却ロールの外周面に当接させて行うタッチロール法による装置を使用した。樹脂原料や結晶化核剤の種類と含量等は、実施例１と同様にしてポリプロピレン容器２１を成形した。
【００２８】
〔比較例１〕
実施例１における結晶化核剤を使用しなかったことを除いて、樹脂原料等は実施例１と同様にしてポリプロピレン容器を成形した。
【００２９】
〔比較例２〕
実施例２における結晶化核剤を使用しなかったことを除いて、樹脂原料等は実施例２と同様にしてポリプロピレン容器を成形した。
【００３０】
〔比較例３〕
実施例３における結晶化核剤を使用しなかったことを除いて、樹脂原料等は実施例３と同様にしてポリプロピレン容器を成形した。
【００３１】
前記実施例１〜３、参考例１及び比較例１〜３について、成膜したポリプロピレンシート１９の全ヘイズ、内部ヘイズ及び光沢を測定した。また、成形した容器２１の底部についても全ヘイズ、内部ヘイズ及び光沢を測定した。それらの結果を下記の表１に示す。
【００３２】
ヘイズは、ヘイズ測定機（例えば、NDH-300A、日本電色工業株式会社製）を使用し、シートに光を照射して透過した光線の全量を表す全光線透過率（Ｔt ）と、シートによって拡散された透過した拡散光線透過率（Ｔd ）との比によって下記式で求める。前記全光線透過率（Ｔt ）は、入射光と同軸のまま透過した平行光線透過率（Ｔp ）と拡散光線透過率（Ｔd ）との和である。
ヘイズ（Ｈ）＝Ｔd ／Ｔt ×100
【００３３】
そして、全ヘイズは、シートに光を照射した際に得られたＴd 及びＴt より求めた。また、内部ヘイズは、シートの両面にシリコーンオイルを塗布した後、ガラス板でこのシートの両面を挟み、シート外側の影響を消去して測定した。
全ヘイズ＝内部ヘイズ＋外部ヘイズ
【００３４】
前記光沢は、自動式測色色差計（例えば、AUD-CH-2型-45,60、スガ試験機株式会社製）を使用し、シートに光を入射角60度で照射し、同じく60度で反射光を受光したときの反射光束ψs を測定し、屈折率1.567 のガラス表面からの反射光束ψos との比により、下記の通り求めた。
光沢（Ｇs ）＝（ψs ／ψos ）×100
【００３５】
【表１】
0003675574.tif 000002
【００３６】
表１より、実施例１〜３や参考例１によれば、結晶化核剤を含有しているポリプロピレン原料をシート状に溶融押出しして両面に光沢が付与されたシート１９を成膜し、このシート１９をポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度でポリプロピレン容器２１を成形するようにしたため、シート１９自体の有する透明性や光沢が維持されて、得られた容器２１も透明性や光沢が良好であることがわかる。
【００３７】
また、本実施例によれば、シート１９をポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度で成形することができるため、耐熱温度の高い容器２１が得られる。そして、シングルベルト法で得られたシート１９及びこのシート１９で成形された容器２１（実施例１〜３）は、タッチロール法で得られたシート１９及びこのシート１９で成形された容器２１（参考例１）と比べて、透明性と光沢が優っている。
【００３８】
一方、比較例１〜３によれば、シート原料が結晶化核剤を含有していないものであるため、シートをポリプロピレン基材の結晶融点よりも高い温度で成形すると、シート自体の有する透明性や光沢が維持できないため、得られた容器の透明性や光沢が不良となることがわかる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係るポリプロピレン成形品の成形方法によれば、シートの溶融点以上に成形温度を上げて成形品の耐熱性を高めても、シートの有する透明性や光沢が劣化することがなくなり、良好な透明性や光沢を有するポリプロピレン成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の実施例において使用する成膜装置の概略図である。
【図２】実施形態の実施例により得られたポリプロピレン成形品の斜視図である。
【符号の説明】
19  ポリプロピレンシート
21  成形品である容器
【図１】
0003675574.tif 000003
【図２】
0003675574.tif 000004