JPH07241898A - ポリプロピレン系押出発泡体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性に優れ、且つ、発泡性、寸法安定性及び
外観に優れたポリプロピレン系押出発泡体及びその製造
方法を提供する。 【構成】ＭＦＲ（２３０℃で測定）１０以下の結晶性プ
ロピレン系樹脂９８〜８０重量％と、ＭＦＲ（１９０℃
で測定）１０以下の超低密度ポリエチレン２〜２０重量
％からなるプロピレン系樹脂組成物を用いる。この樹脂
組成物を押出機内にて発泡剤と溶融混練し、その溶融樹
脂を押出機の先端に設けられた歯車数の多い歯車ポンプ
を経て発泡適正温度に低下しつつ金型内に供給し、金型
より押し出して発泡する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性に優れ、且つ、
発泡性、寸法安定性及び外観に優れたポリプロピレン系
押出発泡体及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】結晶性プロピレン系樹脂を、溶融押出し
発泡させて得られるポリプロピレン系発泡体は、安価で
低密度ポリエチレンやポリスチレンに比べて耐熱性がよ
いので、高温配管の断熱保温材等に好適に用いられる。
しかし、上記の結晶性プロピレン系樹脂は、溶融時の粘
度が僅かな温度変化によって大きく変化し、発泡適正温
度の範囲が非常に狭く、又その温度は樹脂の融点に近い
ため、厳しい温度管理が必要となる。そして、樹脂の温
度が高い場合には、樹脂の粘度が低いため、発泡過程に
おいて樹脂膜破れが発生し、気泡が連続気泡となり、最
悪の場合には発泡体とはならなくなり、樹脂の温度が低
い場合には、押出機内で樹脂の固化が始まり押出が困難
となるという問題点がある。

【０００３】このような問題点に鑑み、例えば、特開平
５─９８０５８号公報に記載の如く、長鎖分岐を有する
とともに、ドローダウン性が６０ｍ／分以下であるプロ
ピレン系樹脂と、超低密度ポリエチレン樹脂３〜４５重
量％との混合物からなる無架橋のプロピレン系樹脂を基
材樹脂とするポリプロピレン系発泡体が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この発泡体の
場合は、上記の結晶性プロピレン系樹脂よりも、発泡適
正温度の範囲が広いというだけであって、発泡時に樹脂
の厳しい温度管理を行うことが難しく、寸法安定性及び
外観に優れたものは得られないという問題点がある。

【０００５】本発明は、耐熱性に優れ、且つ、発泡性、
寸法安定性及び外観に優れたポリプロピレン系押出発泡
体及びその製造方法を提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のポリプロピレン
系押出発泡体の製造方法は、メルトフローレート（２３
０℃で測定）１０以下の結晶性プロピレン系樹脂９８〜
８０重量％と、メルトフローレート（１９０℃で測定）
１０以下の超低密度ポリエチレン２〜２０重量％からな
るポリプロピレン系組成物を押出機内にて発泡剤と溶融
混練し、その溶融樹脂を押出機の先端に設けられた歯車
数の多い歯車ポンプを経て発泡適正温度になるまで低下
させつつ金型内に供給し、金型より押し出して発泡させ
る方法である。

【０００７】本発明において、結晶性プロピレン系樹脂
としては、アイソタクティックポリプロピレンをはじ
め、プロピレンを主成分とするプロピレン─エチレンブ
ロック共重合体が好適に用いられる。

【０００８】結晶性プロピレン系樹脂は、メルトフロー
レート（以下、ＭＦＲという）がＪＩＳ Ｋ６７５８に
準じ、２３０℃にて測定した値で１０以下、好ましくは
５以下のものが使用される。ＭＦＲが１０を超えると、
発泡時の樹脂粘度が高すぎて気泡を形成することが困難
となる。又、結晶性プロピレン系樹脂の融点は、得られ
るポリプロピレン系押出発泡体の耐熱寸法安定性の点か
ら、１４０℃以上が好ましい。

【０００９】本発明において、超低密度ポリエチレン
は、密度が０．９１０ｇ／ｃｍ³ 未満のものを意味し、
結晶性プロピレン系樹脂の高耐熱性を阻害することな
く、ポリプロピレン系組成物の溶融粘度を向上し発泡適
正温度の範囲を拡大するために用いられる。

【００１０】超低密度ポリエチレンは、ＭＦＲがＪＩＳ
Ｋ６７６０に準じ、１９０℃にて測定した値で１０以
下、好ましくは５以下のものが使用される。ＭＦＲが１
０を超えると、発泡時の樹脂粘度の改善が不十分であり
気泡を形成することが困難である。

【００１１】又、超低密度ポリエチレンは、ＪＩＳ Ｋ
６７６０に準じて測定した値で、引張破壊強さが２００
ｋｇｆ／ｃｍ² 以上、引張破壊伸びが８５０％以上であ
るのが好ましい。

【００１２】本発明において、上記ポリプリピレンと、
上記超低密度ポリエチレンの含有量の割合は、結晶性プ
ロピレン系樹脂９８〜８０重量％に対して、超低密度ポ
リエチレン２〜２０重量％である。結晶性プロピレン系
樹脂の含有量が多すぎ、且つ、超低密度ポリエチレンの
含有量が少なすぎると、ポリプロピレン系組成物の発泡
適正温度の範囲を拡大することができず、逆に、結晶性
プロピレン系樹脂の含有量が少なすぎ、且つ、超低密度
ポリエチレンの含有量が多すぎると、得られるプロピレ
ン系押出発泡体の高耐熱性を阻害する。

【００１３】本発明において、発泡剤としては、例え
ば、モノクロロ─１，１─ジフルオロメタン、１，１─
ジフルオロメタン、１─クロロ─１，１─ジフルオロエ
タン、モノクロロ─１，２，２，２─テトラフルオロエ
タン、１，１，１─トリフルオロエタン、１，１，１，
２─テトラフルオロエタン、１，１─ジフルオロエタン
等の水素含有フロン（塩素を含有しないフロンを含
む）、プロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン等
の炭化水素、炭酸ガス、窒素ガス（空気）、水などが使
用される。これらの発泡剤は単独で使用されてもよい
し、２種以上併用されてもよい。但し、水素含有フロン
と炭酸ガス又は窒素ガスを混合して使用することは困難
である。

【００１４】発泡剤の添加量は、ポリプロピレン系組成
物１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲が好ま
しい。この範囲において所望の発泡倍率に応じて適宜量
使用される。

【００１５】ポリプロピレン系組成物中には、酸化防止
剤、紫外線吸収剤等を添加することが必要となるが、必
要に応じて、気泡核剤や、目的に応じて各種安定剤、顔
料、難燃剤、静電防止剤等を適宜しようすることができ
る。

【００１６】本発明のポリプロピレン系押出発泡体の製
造方法においては、ポリプロピレン系組成物を押出機内
にて発泡剤と溶融混練し、その溶融樹脂を押出機の先端
に設けられた歯車数の多い歯車ポンプを経て発泡適正温
度になるまで低下させつつ金型内に供給し、金型より押
し出して発泡させる工程を有する。

【００１７】この工程においては、ポリプロピレン系組
成物を公知のスクリュー式押出機に供給して溶融混練
し、この溶融混練物に押出機のバレルの途中に設けられ
た発泡剤注入口より上記発泡剤を適量連続的に圧入す
る。そしてこの溶融混練物を押出機の先端部に設けられ
た冷却ゾーンを通過させつつ、発泡適正温度の上限近く
の樹脂温度まで冷却するようにするのが好ましい。

【００１８】発泡適正温度の上限近くまで冷却された溶
融樹脂を、発泡樹脂温度になるように温度管理された歯
車数の多い歯車ポンプを経て金型内に供給する。そし
て、歯車１ピッチ当たりの溶融樹脂の金型内への供給量
を少なくすることにより、その分だけ溶融樹脂を均一な
発泡適正温度まで低下させると共に脈動を発生させるこ
となく金型内に供給することができる。この際、溶融樹
脂は歯車による混練と内部発熱と歯車ポンプの温度管理
により樹脂温度を発泡適正温度まで低下させても溶融樹
脂の固化が発生することがない。

【００１９】尚、歯車ポンプの歯車数は、ポリプロピレ
ン系組成物の種類や得ようとする製品の種類により異な
るが、溶融樹脂の樹脂温度を均一な発泡適正温度に低下
させると共にに脈動を発生させることなく金型内に供給
でき、且つ、生産性を阻害しない樹脂供給量を維持する
ことができるような両因子を満足するような範囲で適宜
決定されればよいが、特に限定されるものではないが、
例えば、３６個前後が好適である。

【００２０】本発明のポリプロピレン系押出発泡体は、
本発明のポリプロピレン系押出発泡体の製造方法により
得られたものである。

【００２１】本発明のポリプロピレン系押出発泡体は、
耐熱性に優れ、且つ、発泡性、寸法安定性及び外観に優
れたものであって、クッション材、内装材、断熱材等の
用途に好適に使用することができる。

【００２２】

【作用】本発明のポリプロピレン系押出発泡体の製造方
法は、ＭＦＲ（２３０℃で測定）１０以下の結晶性プロ
ピレン系樹脂９８〜８０重量％と、ＭＦＲ（１９０℃で
測定）１０以下の超低密度ポリエチレン２〜２０重量％
からなるポリプロピレン系組成物を用いているので、発
泡最適温度範囲が広く、且つ、耐熱性に優れたポリプロ
ピレン系押出発泡体を得ることができ、又、そのポリプ
ロピレン系組成物を押出機内にて発泡剤と溶融混練し、
その溶融樹脂を押出機の先端に設けられた歯車数の多い
歯車ポンプを経て発泡適正温度になるまで低下させつつ
金型内に供給し、金型より押し出して発泡させることに
より、歯車ポンプの歯車数を多くすることにより、歯車
１ピッチ当たりの溶融樹脂の金型内への供給量が少なく
なり、その分だけ溶融樹脂を均一な発泡適正温度まで低
下させつつ金型内に供給することができるので、発泡状
態が均一で寸法安定性及び外観に優れた高発泡倍率のポ
リプロピレン系押出発泡体を得ることができる。

【００２３】本発明のポリプロピレン系押出発泡体は、
本発明のポリプロピレン系押出発泡体の製造方法により
得られたものであることにより、耐熱性に優れ、且つ、
発泡性、寸法安定性及び外観に優れたものである。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施例１ 表１に示すＭＦＲの結晶性ポリプロピレンと超低密度ポ
リエチレンの表１に示す添加量と、タルク０．２重量部
とを混合したポリプロピレン系組成物を、口径５０ｍ
ｍ、Ｌ／Ｄ＝３４の単軸押出機に供給し、バレルの前半
で１８５℃で溶融混練するとともに、バレルのほぼ中央
で発泡剤（１，１─ジフルオロメタン６０重量％、１，
１，１，２─テトラフルオロエタン４０重量％）を、発
泡倍率２６倍程度となるように圧入した。バレルの後半
の冷却ゾーンで溶融樹脂温度が発泡適正温度の上限であ
る１５９℃となるようにした。

【００２５】その溶融樹脂を、ジャケットのオイルで発
泡最適温度の中心である１５６℃になるように設定され
た歯車数３６のギヤーポンプを経て、金型内に供給し
た。そして、冷却及び定量制御を受けた溶融樹脂を、絞
りリングで歯車ポンプのメモリーを消した後、金型先端
の直径２ｍｍの口金より押し出して、円柱状のポリプロ
ピン系押出発泡体を得た。尚、試験的に発泡直前の口金
部分の溶融樹脂温度を測定したところ発泡適正温度の下
限である１５３℃であった。この状態で２４時間連続で
押出発泡を行ったが、溶融樹脂温度等に変動はなく、
又、歯車ポンプに起因する樹脂の固化物の流出は認めら
れなかった。

【００２６】得られた発泡体の発泡性及び耐熱性の評価
を行った。その結果を表１に示した。尚、発泡性につい
ては、発泡体の発泡が全体に均一に安定した状態でなさ
れているかどうかを観察し、これを◎、○、△、×の４
段階で評価するとともに、密度を測定することにより評
価した。又、耐熱性については、発泡体を１５０℃及び
１６０℃のオーブン中に２４時間放置した後の体積保持
率を測定して評価した。

【００２７】比較例１〜４ 表２に示すＭＦＲのポリプロピレンとスチレン─エチレ
ン・ブチレン─スチレン（ＳＥＢＳ）ブロック共重合体
の表１に示す添加量と、タルク０．２重量部とを混合し
たポリプロピレン系組成物を用いたこと、歯車ポンプを
経ることなく、押出機から直接金型内に溶融樹脂を供給
したこと以外は実施例と同様にして、円柱状のポリプロ
ピン系押出発泡体を得た。

【００２８】この状態で２４時間連続で押出発泡を行っ
たが、溶融樹脂温度が安定せず、発泡倍率を上げること
ができなかった。得られた発泡体について、実施例１〜
４と同様に発泡性及び耐熱性の評価を行った。その結果
を表２に示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】表１及び表２に示す如く、実施例１〜４の
場合は、いずれも、発泡性が優れているのに対して、比
較例１〜４の場合は、いずれも、発泡性が劣っている。

【００３２】

【発明の効果】本発明１のポリプロピレン系押出発泡体
の製造方法は、上記の如き構成とされているので、耐熱
性に優れ、発泡状態が均一で発泡性に優れ、寸法安定性
及び外観に優れた高発泡倍率のポリプロピレン系押出発
泡体を得ることができる。

【００３３】本発明２のポリプロピレン系押出発泡体
は、上記の如き構成とされているので、耐熱性に優れ、
且つ、発泡性、寸法安定性及び外観に優れたものであ
り、クッション材、内装材、断熱材等の用途に好適に使
用することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メルトフローレート（２３０℃で測定）
   １０以下の結晶性プロピレン系樹脂９８〜８０重量％
   と、メルトフローレート（１９０℃で測定）１０以下の
   超低密度ポリエチレン２〜２０重量％からなるポリプロ
   ピレン系組成物を押出機内にて発泡剤と溶融混練し、そ
   の溶融樹脂を押出機の先端に設けられた歯車数の多い歯
   車ポンプを経て発泡適正温度になるまで低下させつつ金
   型内に供給し、金型より押し出して発泡させることを特
   徴とするポリプロピレン系押出発泡体の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１の製造方法により得られたポリ
   プロピレン系押出発泡体。