JPH0231087B2 - Hatsuhoshashutsuseikeiyohoripuropirenseikeizairyo - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の技術分野］ 本発明は、発泡射出形成用ポリプロピレン成形
材料に関する。さらに詳しくは本発明は、有効成
分として特定組成のエチレンプロピレンブテンラ
ンダム三元共重合体をを有する該ポリプロピレン
成形材料に関する。 ［従来の技術とその問題点］ ポリプロピレン殊に高結晶性のポリエチレン、
ポリプロピレン等は成形用樹脂として使用すると
次の欠点ある。その一つは、いわゆる成形収縮が
大きく、成形品の高い寸法精度が得られないこと
であり、他の１つは、収縮に起因して成形品にい
わゆる“ひけ”が現われ、成形品の外観を著しく
損なうことである。 以上の欠点を補うため特公昭47−26710は、成
形用組成物としてプロピレン―エチレンランダム
共重合体と発泡剤からなるもの（以下公知発明）
を提案している。しかし、公知発明にはなお次の
二つの欠点がある。その一つは、成形時の成形温
度の巾が狭いため成形困難すなわちいわゆる作業
性が不良であることであり、他の一つは、前述の
ひけとは別の意味での成形品の外観が悪い（註、
いわゆるシルバーマークが現れ易い）ことであ
る。そのため、公知発明は、その具体的用途が限
定されている。 本発明者は、該公知発明の欠点の解決のため鋭
意研究した。その結果、ポリプロピレンとして下
記特定組成のエチレン・プロピレン・ブテンラン
ダム三元共重合体を主要構成樹脂として使用する
と公知発明の前記二つの欠点が解決されることを
知つて本発明を完成した。 公知発明の二元共重合体に代えて本発明に係る
三元共重合体を使用することにより前記諸欠点が
解決される理由は明らかでない。しかし、一応次
のように推測される。すなわち、前記三元共重合
体を使用して、溶融成形すると該成形における金
型の表面付近の粘性が変化して気泡を成形物の表
面部に移動すなわち逃しにくくなるためと推察さ
れる。 以上の記述から明らかなように本発明の目的は
成型時の欠点のない発泡射出成形用ポリプロピレ
ン成形材料を提供するにある。 ［問題を解決する手段］ 本発明は下記(1)ないし(3)の構成を有する。 (1) エチレン分0.2〜６重量％、プロピレン分86
〜97.8重量％およびブテン分２〜８重量％の組
成を有するエチレン・プロピレン・ブテンラン
ダム三元共重合体を有効成分とする発泡射出形
成用ポリプロピレン成形材料。 (2) 全量に対して５〜20重量％のポリプロピレン
を混合してなる前記第１項に記載のポリプロピ
レン成形材料。 (3) 全量に対して５〜20重量％のポリプロピレン
および0.02〜20重量％の発泡剤を混合してなる
前記第１項に記載のポリプロピレン成形材料。 本発明に使用する三元共重合体は、エチレン、
プロピレンおよびブテンからなり、その重量比組
成は上述のとおりである。該共重合体においてエ
チレン含量が２重量％以下、％はべて重量％を意
味する）未満のものを使用すると本発明品を用い
て予め成形用ペレツトを製造する際ストランド切
れがしばしば発生して品質のよいペレツトが得ら
れない。 反対にエチレン含量が６％を超えるとペレツト
の品質は良好であるが、最終的成形品の物性殊に
耐熱性、剛性が低下する傾向を生じるので好まし
くない。また、該共重合体において、ブテン含量
（註、ブテンとしては好ましくはブテン―１が使
用される）が２％未満であるとこのものを用いて
製造した発泡成型品の表面にしばしばシルバーマ
ークが現れ外観不良となる傾向が著しくなる。 他方、ブテンが８％を超える該共重合体を使用
すると前述のエチレン含量過大の場合と同様に成
形品の耐熱性、剛性が低下する。 本発明に使用する前記三元共重合体（以下、本
発明の三元共重合体という）には組成物全量に対
して５〜20％のポリプロピレンを混合できる。か
かるポリプロピレンとしては、プロピレン単独重
合体のみならず、少量例えば５重量％以下のエチ
レン、ブテン―１若しくは４―メチルペンテン―
１等の低級α―オレフインを含むα―オレフイ
ン・プロピレン二元共重合体も使用できる。 しかし、組成物全量中におけるエチレン・ブテ
ン若しくはエチレンとα―オレフインまたはブテ
ンとα―オレフインとの合計量が、上述の本発明
の三元共重合体における限定量の範囲内になけれ
ばならない。かかるポリプロピレン（以下混合用
ポリプロピレン）を上述の本発明の三元共重合体
と混合する際の形態は粉末が好ましい。 本発明の三元共重合体と混合用ポリプロピレン
は、その所定割合の混合物を押出機に直接供給し
て成形品を製造できる。しかしながら、好ましく
は、押出機若しくは混練ロールを用いて一旦成形
用のペレツトとする。かかるペレツトを製造する
際の本発明の三元共重合体の形態は、粉末でもよ
くペレツトでもよい。 しかしらがら、混合用ポリプロピレンの形態
は、前述のように粉末が望ましい。かかる混合用
ポリプロピレンに代えて同量（註５〜20％）の本
発明の三元共重合体を使用することもできる。か
かる粉末形態の使用によるペレツト製造が好まし
い理由の一つは、前述(3)の一定量の発泡剤の混合
分散を良好ならしめるためである。 しかしながら化学発泡剤に代えて混練中にガス
状泡剤を圧入する場合にあつても、前述の粉末形
態の使用は好ましい。 以上の説明から了解されるように、本発明にお
いて、前述(3)のように発泡剤を混合合してペレツ
トを製造した場合には、そのペレツト内ではすで
に発泡剤が機能した発泡性ペレツトとなつてお
り、このペレツトを使用して成形品を成型する際
には１次的な発泡は生起しない。しかし、本発明
の目的（註、成形温度の幅の改善等）には、この
ようなペレツトを使用すれば十分である。 しかしながら、本発明の前述の構成(1)が示すよ
うに何ら混合用ポリプロピレンまたは発泡剤を混
合しない本発明の三元共重合体であつてもその成
形時に混練機中でガス発泡剤を適用すれば好まし
いペレツト若しくは直接に好ましい成形品が得ら
れることは自明であるから、本発明品は、前述(3)
の態様に限られないことは勿論である。 本発明の実施態(2)若しくは(3)における混合方法
は、公知方法に従う。すなわち、例えば、高速撹
拌型ミキサー（註、商品名ヘンシエルミキサー）、
リボンブレンダー若しくはＶ型ブレンダーに被混
合物の全種全量を同時に若しくは逐次に投入して
０〜150℃好ましくは室温ないし60℃で１分ない
し１時間好ましくは３分ないし30分混合する。得
られた混合物は前述のように一旦ペレツトを製造
してもよく、そのまま成形品を製造するのに使用
してもよい。 かかる実施態様(3)において使用する発泡剤は、
いわゆる化学発泡剤であつて、通常のポリプロピ
レンに使用可能な分解温度を有するものであれば
何でもよい。その具体例としては、アゾジカーボ
ンアミド、パラトルエンスルホニルヒドラジド、
Ｐ，P′オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジ
ド）、アゾビスイソブチロジニトリル、ジニトロ
ソペンタメチレンテトラミン、オキザリールヒド
ラジドおよびトリヒドラジノトリアジン等であ
り、これらを単独で若しくは二以上使用する。 その使用量は、得られる組成物全量に対して
0.02〜20％であり、0.02％未満では発泡効果不十
分で本発明の効果が得られず若しくは不十分であ
り、20％を超えると最終的に得られる発泡成形品
の品質が不均一になり易く若しくは必要な強度的
物性が得難くなる。 また、本発明の三元共重合体若しくは、実施態
様(2)の組成物においてガス発泡剤（膨張剤）を使
用して成形を行うことも勿論可能である。 この際使用する膨張剤としては、トリクロロモ
ノフルオロメタン、ジクロロモノフロオロメタ
ン、トリクロロトリフルオロメタン、メチルクロ
ライド及び炭酸ガスを挙げることができる。 該膨張剤の使用量の範囲は前述の化学発泡剤の
場合と同様であり、添加時期および場所は混練押
出機中の重合体溶融物中である。ガス発泡剤を適
用した本発明の三元共重合体に係る押出物は後述
の実施例１〜７の化学発泡剤を混合したペレツト
の場合のように一旦潜在発泡性中間製品を製造す
ることはできないから、ペレツト（中間製品）
は、発泡剤無添加品として製造する。最終成形品
製造時の溶融重合体中に所定量のガス発泡剤を圧
入して混練し、ついで押出し苦くは射出して成型
する。 本発明の三元共重合体は最終の発泡成形時のバ
レル温度の巾がたとえば10〜20℃のように広く、
溶融物の押出機若しくは射出成形機内への最適滞
留時間の巾もたとえば10秒ないし３分のように広
いが、不溶成形品の発生率が極めて少ない。 以下実施例、比較例によつて本発明を説明す
る。 ［実施例］ 実施例１〜７、比較例１〜４ (1) 潜在発泡性ペレツトの製造； 下記表１の重合体（粉末またはペレツト）を使
用し、下記表２の配合比率および温度で造粒物
（ペレツト）を得た。表１における重合体の混合
には高速撹拌混合機（商品名ヘンシエルミキサ
ー）を使用した。また表２における混練押出しに
は40mmφシングルスクリユー押出機（(株)山口製作
所）を使用した。

【表】

【表】

【表】 (2) 成形品の製造； 上記表２で得られたRUN No.１〜６のペレツ
トおよび市販のポリプロピレン樹脂ペレツト（チ
ツソ(株)製、チツソポリプロ＃1016；MFR5.8）を
用い、下記表３の配合組成および成形温度で射出
成形試験を行なつた。使用した射出成形機は、(株)
名機製作所製ST−35A、成形条件は射出時間15
秒および冷却時間30秒である。また、使用した金
型は、ポツト取手型１ケ取り最高肉厚15mm口型で
ある（註、口状成形品の製造に口金型を使用する
と、“ひけ”のため成形品は◇状になる。本発明
品を使用した発泡成形の場合、熱伝導不良による
中心部残熱により発泡させるので外表面をフラツ
トに成形可能）。

【表】 表３に明らかなように本発明の三元共重合体を
配合して製造した発泡性ペレツト〜若しくは
このものとポリプロピレンを混合して製造した成
形品にはヒケもシルバーマークも見受けられなか
つたが、本発明に係らない三元共重合体もしくは
プロピレン単独重合体を用いて製造した発泡性ペ
レツトとポリプロピレンを混合して製造した成形
品にはヒケ若くはシルバーマークが見られ、本発
明の三元共重合体が発泡成形品用としてすぐれた
効果を有することが明らかである。 実施例８、比較例５〜７ 本実施例および比較例では、本発明と組成比率
範囲の点では、同一であつても、プロピレンとエ
チレン分以外のα―オレフインが炭素数５以上の
直鎖又分枝オレフインである場合には本発明の目
的を達成できないことを明らかにする。 (1) 使用したポリマー 実施例８では、下記第４表のポリマー○ニを比較
例５〜７では下記○ホ〜○トのポリマーを用いた。

【表】 ピーク温度
(2) 成形用ペレツトの製造 ○ニ〜○トの各ポリマーに安定剤0.2重量％、
ADCA^*10重量％をヘンシエルミキサー（高速混
合器の商品名）で２分間混合後、本願発明で使用
した押出機を用いてペレツト化し、各ペレツトに
ついて発泡の有（＋）、無（−）を点検した。 （註＊発泡材アゾジカーボンアミド）

【表】 同表に明らかなように、比較例５〜７のポリマ
ーを用いた場合には、該ポリマーに配合された
ADCAを全く分解発泡させることなく造粒（註、
引用例の場合は、シーテイング）することは困難
であることが判つた。これは押出機中での溶融物
の混練の際の剪断による発熱に起因すると考えら
れる。すなわち、上表中におけるバレル設定温度
とダイ出口温度（註、溶融樹脂温度）の差異は、
剪断による発熱と考えられるが、ダイ出口温度が
○ホ〜○トと○ニとで差異がある（註、前者が高い）理
由として○ホ〜○トのポリマーは、○ニのポリマーと比
較してMFRが低いことおよびDSC℃が高いため
であると考えられる。結局、本発明に係るエチレ
ン分とブテン分を所定比率で含有する共重合体ポ
リプロピレンのみが配合された発泡剤を発泡させ
ることなく押出（ペレツト化）可能であつた。 (3) 成形試験 上述(2)で得られたポリマー○ニ〜○トニ基づくペレ
ツトを用い、実施例１〜７に記載の方法で射出成
形試験を行なつた。結果を表６に示す。

【表】

【表】 ○ シルバーマークの表示：△は“少い”、△
△は“多い”、△′は“わずかにあり”
表６に明らかなように、ペレツト作成時に少し
でも発泡した比較例５〜７のペレツトを使用した
場合には、その配合比率の如何に拘わらず、表面
のなめらかな光沢を持つた成形品（註、シルバー
マークのない成形品）は得られず、同時に発泡し
すぎによる“ふくれ”（註、膨張変形）を生ずる。 これに反し、実施例８の未発泡の発泡性ペレツ
トを使用した場合には、上述のふくれ又はシルバ
ーマーは殆どないか又は極めてわずかである。 (4) 実験結果 結局、比較例５〜７のポリマーを用いた場合
は、発泡性ペレツトの造粒条件（温度）を150〜
180℃の範囲で変更しても、得られたペレツト
（市販ポリプロピレンに５／95重量比の割合で混
合）を用いた射出成形によつては、本発明の上記
目的を達成することはできなかつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エチレン分0.2〜６重量％、プロピレン分86
   〜97.8重量％およびブテン分２〜８重量％の組成
   を有するエチレン・プロピレン・ブテンランダム
   三元共重合体を有効成分とする発泡射出形成用ポ
   リプロピレン成形材料。 ２ 全量に対して５〜20重量％のポリプロピレン
   を混合してなる特許請求の範囲第１項に記載のポ
   リプロピレン成形材料。 ３ 全量に対して５〜20重量％のポリプレピレン
   および0.02〜20重量％の発泡剤を混合してなる特
   許請求の範囲第１項に記載のポリプロピレン成形
   材料。