JPH07268121A - 発泡用ポリプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いて成るポリプロピレン系樹脂発泡シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 改善された加熱挙動を有し、微細で均一な気
泡を有するポリプロピレン系樹脂発泡シートを与える組
成物の提供。 【構成】 （Ａ）（ａ）メルトテンションが６ｇ以上、
２０ｇ未満でかつ重量平均分子量と数平均分子量の比の
値が７以上、２０未満であるポリプロピレン系樹脂９０
〜１０重量部及び（ｂ）メルトテンションが１ｇ以上、
６ｇ未満でかつ重量平均分子量と数平均分子量の比の値
が４以上、７未満であるポリプロピレン系樹脂１０〜９
０重量部とからなるポリプロピレン系樹脂混合物１００
重量部と、（Ｂ）無機フィラー１０〜１００重量部及び
（Ｃ）発泡剤とからなる発泡用ポリプロピレン系樹脂組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発泡用ポリプロピレン系
樹脂組成物及びそれを用いて成る発泡シートに関し、よ
り詳しくは垂下、張戻り及び形状保持性等の加熱挙動の
改善された、かつ緻密な気泡を有するポリプロピレン系
樹脂発泡成形品を与える組成物及びそれを用いて成る発
泡シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】食品用トレーや梱包用緩衝材用として、
無機フィラー入りのポリプロピレン系発泡シートが提案
されている（特開昭６２−２６５３３２号、特開平１−
３０１７２８号）。しかし、ポリプロピレン系樹脂は溶
融粘度が温度によって大きく変化するので成形時にシー
ト表面の気泡が破壊して外観を損うとか、成形加熱時の
垂下量が多い、一旦寄ったしわが消える性質である張戻
り性が悪い、形状保持時間が短かい等の加熱挙動の悪さ
が発展の妨げになっていた。

【０００３】これら加熱挙動を改善するため、ポリプロ
ピレン系樹脂に電離線を照射するか有機過酸化物添加処
理する等により、重合体に部分的な架橋を形成したり枝
分れ構造化して絡み合いをもたせてメルトテンションを
向上させた製品が出された。しかし、この方法によれば
加熱時の気泡破壊や前記の加熱挙動は改善されるもの
の、シート押出し加工時に生ずる極度のスウェルにより
メヤニ状物が発生してシートに付着して外観を損う問題
があった。また、プロピレンホモ重合体に低密度ポリエ
チレン等他のオレフィン系樹脂を添加したり、エチレン
−プロピレン共重合体を使用することが提案された（特
公昭６１−１４６０号）。しかしこれらによると気泡が
緻密でなく、メルトテンションが低いので連泡になり易
い。また、発泡シートを用いて真空もしくは真空圧空成
形する時に気泡破壊を招き、また成形品の強度が低下し
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情のもとで、真空もしくは真空圧空成形時に気泡が破壊
されず、垂下、張戻り、形状保持時間等の加熱挙動の改
善されたポリプロピレン系樹脂発泡成形品を与える組成
物及びそれを用いて成る発泡シートを提供することを目
的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の好ま
しい性質を有する発泡用ポリプロピレン系樹脂組成物を
開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピレン系樹
脂に２種類のメルトテンション及び分子量を持たせるこ
とにより微細で均一な気泡が得られ、その破壊も抑制さ
れ、かつ加熱挙動が改善されることを見出した。本発明
はこの知見に基づいてなされたものである。

【０００６】すなわち本発明は、（Ａ）（ａ）メルトテ
ンション（２３０℃）が６ｇ以上、２０ｇ未満でかつ重
量平均分子量と数平均分子量の比の値が７以上、２０未
満であるポリプロピレン系樹脂９０〜１０重量部及び
（ｂ）メルトテンション（２３０℃）が１ｇ以上、６ｇ
未満でかつ重量平均分子量と数平均分子量の比の値が４
以上、７未満であるポリプロピレン系樹脂１０〜９０重
量部とからなるポリプロピレン系樹脂混合物１００重量
部と、（Ｂ）無機フィラー１０〜１００重量部及び
（Ｃ）発泡剤とからなる発泡用ポリプロピレン系樹脂組
成物及びそれを用いて成る発泡倍率１．４〜１．７の発
泡シートを提供するものである。以下、本発明を詳細に
説明する。

【０００７】本発明におけるメルトテンション（メルト
ストレングスともいう）は次の方法によって求めるもの
である。即ち、JIS K 7199に規定されたキャピログラフ
のバレル内で２３０℃にて溶融状となった樹脂をキャピ
ラリーから一定速度で押しだし、これをフィラメント状
に引き取る際の荷重をテンションセルで測定する。引き
取り速度を徐々に増加してフィラメントが切断する迄の
平均フィラメント径における荷重を断面積で除す代わり
に、当技術分野の慣行に従いその荷重で表示する。

【０００８】本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂
（ａ）は、メルトテンションが６ｇ以上で２０ｇ未満の
もの、好ましくは１０ｇ以上で１５ｇ未満であることを
要する。メルトテンションが６ｇ未満であると発泡シー
トの表面の気泡が破壊され易い。また、２０ｇ以上であ
ると押出加工時に押出用ダイスのリップ部分で極度のス
エルが生じてメヤニ状物が発生し、シートに付着して外
観を損う。本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂
（ａ）の分子量分布の広さの指標である重量平均分子量
／数平均分子量の比の値は７以上、２０未満であること
が必要で、好ましくは７〜１８であるが、７に近い方が
均一な発泡体が得られる。この値が７未満であると押出
加工温度幅が狭くなり加工安定性が小さい。また２０を
越えると未溶融物が存在してシートの外観を損なう。上
記ポリプロピレン系樹脂（ａ）はポリプロピレン、プロ
ピレン−エチレン共重合体等プロピレン単量体単位を８
０重量％以上含有する重合体であるが、ポリプロピレン
単独重合体が好ましい。この重合体を、電離線照射する
か又は有機過酸化物添加処理して分子構造に架橋や分枝
を形成させ、それらにより分子の絡み合いを起こしてメ
ルトテンションを上記の範囲迄に上昇させたものであ
る。

【０００９】本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂
（ｂ）は、メルトテンションが１ｇ以上で６ｇ未満のも
の、好ましくは２ｇ以上で５ｇ未満であることを要す
る。メルトテンションが１ｇ未満であると発泡シートの
表面の気泡が破壊され易い。また６ｇ以上であると溶融
粘度が高く、ダイスのリップ部分にスエルが起きたり、
シートの両側に裂けが生ずることがある。本発明に用い
られるポリプロピレン系樹脂（ｂ）の重量平均分子量／
数平均分子量の比の値は４以上、７未満であることが必
要で、好ましくは５〜６である。この比の値が４未満で
あると押出加工できる温度の範囲が狭くなる。また７以
上であると樹脂の流動異常が生じて成形品の肌荒れが起
き易い。上記ポリプロピレン系樹脂（ｂ）はポリプロピ
レン、プロピレンとエチレンとのブロック、ランダム又
は交互共重合体であって、プロピレン単量体単位が８０
重量％以上のものであればいずれでもよい。

【００１０】本発明における上記ポリプロピレン系樹脂
（ａ）と上記ポリプロピレン系樹脂（ｂ）の混合比率は
９０〜１０重量部対１０〜９０重量部であり、好ましく
は７０〜３０重量部対３０〜７０重量部である。ポリプ
ロピレン系樹脂（ａ）が９０重量部より多いと又は１０
重量部より少ないとそれぞれ（ｂ）又は（ａ）を併用す
る効果が現われない。

【００１１】本発明に用いられる無機フィラー（Ｂ）と
しては、シリカ、タルク、クレー、マイカ等の天然無機
物の他、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシ
ウム、アルミナ等の酸化物；珪酸ナトリウム、珪酸カル
シウム等の珪酸塩；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
等の炭酸塩；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、塩基性炭酸カルシウム等の水酸化物等の微粉末を単
独又は２種以上混合して用いることができる。特に粒径
が１〜５０μｍと細かいタルク及び炭酸カルシウムの単
独又はこれらの混合物が好ましい。

【００１２】本発明において無機フィラー（Ｂ）は樹脂
成形品の強度向上や、使用後焼却する際の燃焼カロリー
の抑制の作用を持つ他押出成形時のシート厚み調整に役
立ち、コスト低減の効用も有するものである。無機フィ
ラー（Ｂ）の使用量はポリプロピレン系樹脂混合物１０
０重量部に対して１０〜１００重量部、好ましくは３０
〜８０重量部である。１０重量部より少ないと発泡シー
トの補強効果がなく、又焼却時燃焼カロリーが高くて燃
焼炉を損傷する恐れがある。また、１００重量部を越え
ると押出成形時に発熱が大きくなって樹脂の劣化を招い
たり、真空又は真空圧空成形での賦形性を悪化したりす
る。

【００１３】本発明組成物には、発泡シートを得るため
発泡剤（Ｃ）が添加される。発泡剤としては、加熱によ
り分解してガスを発生する化学発泡剤が使われ、アゾジ
カルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ベン
ゼンスルホニルカルバジド、炭酸水素ナトリウム、クエ
ン酸等が例示される。これらは単独又は２種以上混合し
て用いられる。又ポリオレフィン系樹脂に混合したマス
ターバッチの形で使用してもよい。使用量は通常、ポリ
プロピレン系樹脂混合物（Ａ）１００重量部と無機フィ
ラー（Ｂ）１０〜１００重量部の均一混合物に対して
０．３〜３重量％である。

【００１４】本発明における発泡倍率は前記ポリプロピ
レン系樹脂混合物（Ａ）及び無機フィラー（Ｂ）を主と
する発泡成形直前の混合物の比重を発泡成形品の比重で
除した値であり発泡剤（Ｃ）の添加量で調整することが
できる。発泡倍率は１．４〜５．０の範囲であることが
必要で、好ましくは１．５〜３．０の範囲である。１．
４未満では本発明の強靭で均一緻密な発泡体に基づく軽
量性、保温性等の特徴が生かし切れず、また、５．０を
越す場合は製品強度が低下する。本発明の発泡用ポリプ
ロピレン系樹脂組成物及びポリプロピレン系樹脂発泡シ
ートを得るには、先ずペレット状のポリプロピレン系樹
脂（ａ）及び同（ｂ）と、無機フィラー（Ｂ）とをタン
ブラー型ミキサー、ヘンシェルミキサー、リボンブレン
ダー等の乾式混合機にて均一に混合する。このとき通
常、酸化防止剤、加工助剤、顔料等も添加する。あるい
は無機フィラー、酸化防止剤、加工助剤等を高濃度に包
含したポリオレフィン系樹脂マスターバッチペレットを
ポリプロピレン系樹脂（ａ）及び同（ｂ）と共に乾式混
合する方法を採ってもよい。尚、得られた乾式混合物を
続いて押出機で溶融混合してペレット化する方が均一性
の点から好ましい。

【００１５】次に、上記の混合された材料に更に発泡剤
を均一混合して本発明の発泡用ポリプロピレン系樹脂組
成物を得る。上記組成物は、次にポリプロピレン系樹脂
発泡シート成形用押出機に供給される。押出機内では材
料を温度１８０〜２７０℃に制御してＴダイ、サーキュ
ラーダイ等ダイスの口金部に送る。口金部で材料を温度
１７０〜２３０℃、圧力５０〜１５０ｋｇ／ｃｍ² に制
御しつつ発泡シートとして押出す。シート厚みは通常
０．５〜２．０ｍｍ程度である。

【００１６】次に本発明における態様を列記する。 （１）（Ａ）（ａ）メルトテンションが６ｇ以上、２０
ｇ未満でかつ重量平均分子量と数平均分子量の比の値が
７以上、２０未満であるポリプロピレン系樹脂９０〜１
０重量部及び（ｂ）メルトテンションが１ｇ以上、６ｇ
未満でかつ重量平均分子量と数平均分子量の比の値が４
以上、７未満であるポリプロピレン系樹脂１０〜９０重
量部とからなるポリプロピレン系樹脂混合物１００重量
部と、（Ｂ）無機フィラー１０〜１００重量部及び
（Ｃ）発泡剤とからなる発泡用ポリプロピレン系樹脂組
成物。 （２）（ａ）のポリプロピレン系樹脂のメルトテンショ
ンが１０ｇ以上、１５ｇ未満である上記（１）記載の発
泡用ポリプロピレン系樹脂組成物。 （３）（ａ）のポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量
／数平均分子量の比の値が７〜１８である上記（１）記
載の発泡用ポリプロピレン系樹脂組成物。 （４）（ｂ）のポリプロピレン系樹脂のメルトテンショ
ンが２ｇ以上、５ｇ未満である上記（１）記載の発泡用
ポリプロピレン系樹脂組成物。 （５）（ｂ）のポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量
／数平均分子量の比の値が５〜６である上記（１）記載
の発泡用ポリプロピレン系樹脂組成物。 （６）（ａ）と（ｂ）の混合比率が７０〜３０重量部対
３０〜７０重量部である上記（１）記載の発泡用ポリプ
ロピレン系樹脂組成物。 （７）上記（１）〜（６）のいずれかの組成物を用いて
成る発泡倍率１．４〜５．０の押出発泡ポリプロピレン
系樹脂シ−ト。 （８）上記（１）〜（６）のいずれかの組成物を用いて
成る発泡倍率１．５〜３．．０の押出発泡ポリプロピレ
ン系樹脂シ−ト。

【００１７】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらによってなんら限定されるもの
ではない。尚、部数及び％は特記しない限り重量基準で
ある。試験方法は次によった。 （１）メルトテンション （株）東洋精機製作所製のキャピログラフ（JIS K 7199
規定のもの）により、樹脂溶融温度２３０℃、キャピラ
リー内径２．０９５ｍｍ、押出し速度、樹脂（ａ）１０
ｍｍ／分、（ｂ）２０ｍｍ／分、雰囲気温度２３℃にて
測定。

【００１８】（２）垂下量 天板中央部に開口部２５ｃｍ×２５ｃｍを有する机上
に、３０ｃｍ×３０ｃｍの試料シートを上下、左右均等
に開口を覆うように置く。シート上面５０ｍｍの伝熱ヒ
ーターで加熱し、シート温度を輻射熱温度センサーで測
り、１７０℃に到達した時、開口部から下方凸状に垂下
したシートの最大垂下距離を測定する。 大：垂下距離 ２０〜３０ｍｍ 小：垂下距離 １０〜１９ｍｍ （３）張戻り性 垂下量測定試験に引続きシート温度１７０℃にて加熱を
続ける。垂下時に生じたシートの波状のしわが加熱の継
続とともに消えてゆき、同時に垂下部が元に戻り始め
る。完全にしわが消えた時の垂下の最大距離を求める。 ○：張戻り後のシートの垂下最大距離 ０〜５ｍｍ ×：張戻り後のシートの垂下最大距離 ６ｍｍ以上 （４）形状保持時間 張戻りの測定でシートのしわが消えてから引続きシート
温度１７０℃にて加熱を続け、再びシートが垂下し始め
るまでの時間。

【００１９】（５）発泡倍率 発泡成形直前の混合物の比重を発泡成形品の比重で除し
た値。 （６）スキン層の有無及び気泡の緻密さ 光学顕微鏡により、発泡シートの断面を６７倍に拡大し
て観察し、スキン層の有無と気泡の状況を調べ、次によ
って評価する。 ○：気泡が独立している。 △：独立気泡と連泡とが混在している。 ×：連泡が過半。 （７）シートの外観品質 表面の肌荒れ、気泡破壊によるピンホール又は亀
裂、シートの偏肉、シート表面の異物付着の４項目
を観察した。

【００２０】実施例１〜４、比較例１〜３ 表１又は表２に示す種類および量の配合成分をダンブラ
ー型ミキサーにて混合し、押出機に供給してペレットを
作成した。この混合物のペレット１００重量部と、炭酸
水素ナトリウムとクエン酸の混合物を１０％含有するＬ
ＬＤＰＥのペレット（永和化成工業、ポリスレンＥＥ−
１０５−５）５重量部を６５ｍｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２
９、ノンベント、日立造船産業（株）製）に供給し、発
泡シートを得た。このシートの評価は表１又は表２の通
りであった。

【００２１】本発明で規定された量の（ａ）及び（ｂ）
のポリプロピレン系樹脂を用いれば成形時の加熱挙動が
良く、気泡が緻密で外観の良いポリプロピレン系樹脂発
泡シートが得られる（実施例１〜４）。しかし、ポリプ
ロピレン系樹脂が（ａ）又は（ｂ）のみから成る場合は
シートにメヤニ状物が付いたり気泡破壊が起きて綺麗な
シートが得られなかった（比較例〜３）。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】注 ＊１：ＰｒｏｆａｘＰＦ６１３、ハイモント社製 ＊２：Ｋ７０１１、チッソ石油化学（株）製、ブロック
共重合体 ＊３：Ｋ７０１９、チッソ石油化学（株）製、ブロック
共重合体

【００２５】

【発明の効果】本発明により、加熱挙動が改善された、
緻密な気泡を有する表面の綺麗なポリプロピレン系樹脂
発泡シートが提供される。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年５月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】注 ＊１：Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ６１３、ハイモント社製、メ
ルトテンション１４ｇ、重量平均分子量と数平均分子量
の比の値７ ＊２：Ｋ７０１１、チッソ石油化学（株）製、ブロック
共重合体、メルトテンション４ｇ、重量平均分子量と数
平均分子量の比の値６ ＊３：Ｋ７０１９、チッソ石油化学（株）製、ブロック
共重合体、メルトテンション０．５ｇ、重量平均分子量
と数平均分子量の比の値４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）（ａ）メルトテンションが６ｇ以
   上、２０ｇ未満でかつ重量平均分子量と数平均分子量の
   比の値が７以上、２０未満であるポリプロピレン系樹脂
   ９０〜１０重量部及び（ｂ）メルトテンションが１ｇ以
   上、６ｇ未満でかつ重量平均分子量と数平均分子量の比
   の値が４以上、７未満であるポリプロピレン系樹脂１０
   〜９０重量部とからなるポリプロピレン系樹脂混合物１
   ００重量部と、（Ｂ）無機フィラー１０〜１００重量部
   及び（Ｃ）発泡剤とからなる発泡用ポリプロピレン系樹
   脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の組成物を用いて成る発泡
   倍率１．４〜５．０の押出発泡ポリプロピレン系樹脂シ
   ート。