JPH10237209A

JPH10237209A - ポリプロピレン系樹脂発泡体

Info

Publication number: JPH10237209A
Application number: JP4522197A
Authority: JP
Inventors: Masaki Amano; 正樹天野; Haruo Tomita; 春生冨田
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】厚肉であっても低密度および高独立気泡率を
有するポリプロピレン系樹脂発泡体を提供すること。【解決手段】２１０℃において測定した平衡コンプラ
イアンスＪｅｏとゼロせん断粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・η
ｏが５０秒以上１５００秒以下であるポリプロピレン系
樹脂組成物を発泡させてなる、密度が１０〜１００ｋｇ
／ｍ³で独立気泡率が６０％以上のポリプロピレン系樹
脂発泡体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、剛性に優
れるというポリプロピレン系樹脂の特徴を活かし、密度
が低く、均一微細で独立気泡率の高いセル構造を有し、
各種緩衝包装材、建材などに好適に用いられうるポリプ
ロピレン系樹脂発泡体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン系樹脂は、耐熱性、耐薬
品性、電気特性などに優れることから、従来、フィル
ム、成形品、繊維などに広く用いられており、このよう
に優れた特性を有するポリプロピレン系樹脂の発泡体も
工業的有用性は高い。

【０００３】しかしながら、一般にポリプロピレン系樹
脂は、発泡の際にセル膜が破れやすく、高い独立気泡率
が保持された良好な発泡体をうるのは容易ではない。

【０００４】このような状況下、特公平８−２５２１３
８８号公報では、特定の分子量と分子量分布および特定
のレオロジカルな特性を併せもつポリプロピレンのシー
ト状発泡体が開示されている。

【０００５】しかしながら、前記ポリプロピレンから良
好な発泡体がえられるのは、密度が４０ｋｇ／ｍ³程度
で、しかも厚さ５ｍｍ程度までの薄肉の発泡体をえよう
としたばあいに限られ、かかるポリプロピレン樹脂を用
い、密度４０ｋｇ／ｍ³程度で、厚さが１０ｍｍ程度以
上の厚肉の押し出し発泡体をえようとしても、独立気泡
率が大きく低下してしまい、良好な発泡体をうることが
困難であるという問題がある。

【０００６】また、前記のごとき独立気泡率の低下を防
ぐ目的で、製造条件の変更も試みられているが、本質的
な対策とはなりえず、さらにこのような製造条件の変更
を行なったばあい、押出された発泡体が波をうったよう
に変形したり、発泡体の表面がむしれたようになるなど
の他の望ましくない現象が発生するという問題がある。

【０００７】このように、従来、たとえば約５ｍｍを超
える比較的大きな厚さを有しながら、しかも密度が低
く、高い独立気泡率が保持された良好な発泡体はポリプ
ロピレン系樹脂ではえられていないのが実情である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題に鑑みてなされたものであり、厚肉であって
も、低密度および高独立気泡率が保持され、たとえば緩
衝材、建材などに良好に用いられる、ポリプロピレン系
樹脂発泡体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、２１０℃にお
いて測定した平衡コンプライアンスＪｅｏとゼロせん断
粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・ηｏが５０秒以上１５００秒以
下のポリプロピレン系樹脂組成物（以下、「特定の粘弾
性特性を有するポリプロピレン系樹脂組成物」というこ
ともある）を発泡させてなる、密度が１０〜１００ｋｇ
／ｍ³で独立気泡率が６０％以上のポリプロピレン系樹
脂発泡体に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の発泡体の製造に用いる基
材樹脂は、２１０℃において測定した平衡コンプライア
ンスＪｅｏとゼロせん断粘度ηｏとの積が５０秒以上１
５００秒以下であるという特性を有することを特徴とす
る。

【００１１】ここで、前記平衡コンプライアンスＪｅｏ
およびゼロせん断粘度ηｏを評価する方法としては、以
下の方法を採用する。

【００１２】まず、ポリプロピレン系樹脂組成物の成形
体をサンプルとし、かかるサンプルを２枚の平行円板に
挟み、温度を２１０±１℃に保ってサンプルを溶融させ
る。サンプルを充分に溶融させたのち、前記平行円板の
間隔を１．４ｍｍに調整し、円板からはみ出した樹脂組
成物を取り除く。ついで、時間ｔ＝０において、サンプ
ルに与えられる応力σｃが１００Ｎ／ｍ²の一定の値に
保たれるように片方の円板を他方に対して回転させ、３
００秒間にわたりそのときの歪み量γ（ｔ）を経時的に
測定する。

【００１３】つぎに、前記応力σｃを与え始めてからの
時間ｔに対して、以下に示す式１で定義されるクリープ
コンプライアンスＪ（ｔ）をプロットする。

【００１４】Ｊ（ｔ）＝γ（ｔ）／σｃ（式１）充分な時間が経過したのち、クリープコンプライアンス
Ｊ（ｔ）は時間ｔに対して直線関係を与えるようにな
り、充分な時間が経過した後のクリープコンプライアン
スＪ（ｔ）は以下に示す式２で表わすことができる。

【００１５】Ｊ（ｔ）＝Ｊｅｏ＋ｔ／ηｏ（式２）すなわち、平衡コンプライアンスＪｅｏは、前記クリー
プコンプライアンスＪ（ｔ）と時間ｔのプロットにおい
て両者が直線関係を与える部分を時間ｔ＝０に外挿した
ときの切片として与えられる。

【００１６】また、ゼロせん断粘度ηｏは、前記直線関
係を与える部分の傾きの逆数として与えられる。

【００１７】かかる方法により測定された、平衡コンプ
ライアンスＪｅｏとゼロせん断粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・
ηｏは時間の単位をもつ。

【００１８】ここで、前記式１および２にもとづき、後
述する実施例における樹脂Ａについて、積Ｊｅｏ・ηｏ
の算出方法を説明する。

【００１９】図１に、樹脂Ａについて、時間ｔに対して
クリープコンプライアンスＪ（ｔ）をプロットした結果
（実線）および前記式２に相当する直線（鎖線）を示
す。以下に前記実線から、前記鎖線で示されている直線
の求め方を説明する。

【００２０】はじめに測定によってえられた曲線を時間
軸にわたり４０の部分に均等分割する。このとき、ここ
では測定時間のもっとも長いところに相当する部分（時
間にして２９２．５〜３００秒の部分）を以下では部分
１とし、順に、より短いところに相当する部分を部分
２、３‥‥‥４０とする。続いて、各部分に最小自乗法
を適用し、各部分を直線に近似する。ここで４０の異な
る近似直線の傾きをえる。

【００２１】ついで式２に相当する直線をうるための近
似に用いる、直線関係を与える部分はつぎのようにして
決定する。すなわち、はじめに部分１と部分２の近似直
線の傾きの比較を行なう。このとき、部分１と部分２の
差の絶対値が部分１の傾きの１０％を超えていれば部分
１のみを前記直線関係を与える部分とみなす。また、１
０％以内であれば、部分２を前記直線関係を与える部分
の一部とみなし、つぎに部分２と部分３についてという
ように、順に比較を行なっていく。このような比較を行
なっていき、部分ｎ＋１の傾きと部分ｎの傾きの差の絶
対値がはじめて部分ｎの傾きの１０％を超えたとき、部
分ｎまでを前記直線関係を与える部分とみなす。

【００２２】このようにして、部分１〜部分ｎからな
る、前記直線関係を与える部分を決定する。

【００２３】前記の方法で決定さけた直線関係を与える
部分に含まれる測定点全部について、改めて最小自乗法
を適用する。本発明においては、このようにしてえられ
た近似直線を式２で表される直線とする。すなわち、最
小自乗法を適用してえられた直線を表す式の切片がＪｅ
ｏ、傾きの逆数がηｏである。図１の鎖線は以上の方法
にしたがってえられた、式２で表される直線である。

【００２４】本発明の発泡体に用いられるポリプロピレ
ン系樹脂組成物の平衡コンプライアンスＪｅｏとゼロせ
ん断粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・ηｏは、一般に、組成物が
示す最長緩和時間と関係する指標となる。より長い最長
緩和時間を示す組成物は、発泡の際によりセル膜の破壊
を起こしにくくなるという性質を示すと考えられる。よ
ってＪｅｏ・ηｏは高独立気泡率の発泡体をうるために
５０秒以上であるが、発泡体をうる際の成形条件の幅が
広いという理由から７０秒以上であることが好ましい。
また、低密度の発泡体をえられにくくなるおそれをなく
すためには、平衡コンプライアンスＪｅｏとゼロせん断
粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・ηｏは１５００秒以下、なかん
ずく１０００秒以下であることが好ましい。

【００２５】本発明における特定の粘弾性特性を有する
ポリプロピレン系樹脂を製造する方法にはとくに限定が
ないが、たとえばポリプロピレン系樹脂を製造する際の
重合の操作を２段階以上の多段階に分けて行なう方法
や、樹脂組成物を改良する方法を採用することが好まし
い。

【００２６】前記樹脂組成物を改質する方法としては、
たとえばポリプロピレン系樹脂（Ａ）、ラジカル重合性
単量体（Ｂ）およびラジカル重合開始剤（Ｃ）を、ポリ
プロピレン系樹脂（Ａ）が溶融しうる温度、かつラジカ
ル重合開始剤（Ｃ）が分解しうる温度で溶融混練する方
法、水性媒質中にポリプロピレン系樹脂（Ａ）、ラジカ
ル重合性単量体（Ｂ）およびラジカル重合開始剤（Ｃ）
とを懸濁させたのち、ラジカル重合開始剤（Ｃ）が分解
しうる温度で反応を行なう方法、雰囲気の酸素濃度を低
く保った条件下で、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）に低レ
ベルの放射線を照射する方法、樹脂の主鎖切断が優先的
に起こらない程度の温度条件下で、ポリプロピレン系樹
脂（Ａ）とラジカル重合開始剤（Ｃ）とを溶融混練する
方法などがあげられる。

【００２７】前記改質方法のなかでも、物性が安定した
改質ポリプロピレン系樹脂組成物を容易にうることがで
きるという点から、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）、ラジ
カル重合性単量体（Ｂ）およびラジカル重合開始剤
（Ｃ）を、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が溶融しうる温
度、かつラジカル重合開始剤（Ｃ）が分解しうる温度で
溶融混練する方法がとくに好ましい。

【００２８】なお、本発明に用いられるポリプロピレン
系樹脂組成物とは、前記のごとくえられた改質ポリプロ
ピレン系樹脂組成物などの樹脂組成物のほかに、後述す
るポリプロピレン系樹脂（Ａ）などの樹脂そのものも含
む概念である。

【００２９】本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂
（Ａ）としては、たとえばプロピレンの単独重合体、プ
ロピレンと他の単量体とのブロック共重合体、プロピレ
ンと他の単量体とのランダム共重合体などの実質的に線
状の結晶性の重合体があげられるが、剛性が高く、安価
であるという点からは前記プロピレンの単独重合体が好
ましく、剛性および耐衝撃性がとくに高いという点から
は前記プロピレンと他の単量体とのブロック共重合体が
好ましい。なお、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）がプロピ
レンと他の単量体とのブロック共重合体またはプロピレ
ンと他の単量体とのランダム共重合体であるばあい、ポ
リプロピレン系樹脂の特徴である高い結晶性、高い剛性
および良好な耐薬品性を保持することを考慮すると、プ
ロピレン含量が全体の７５重量％以上であることが好ま
しく、全体の９０重量％以上であることがさらに好まし
い。

【００３０】前記（Ａ）ポリプロピレン系樹脂におい
て、プロピレンと共重合しうるほかの単量体としては、
たとえばエチレン、α−オレフィン、環状オレフィン、
ジエン系単量体およびビニル系単量体よりなる単量体か
ら選ばれた少なくとも１種の単量体があげられる。

【００３１】前記プロピレンと共重合しうるα−オレフ
ィンの代表例としては、たとえばブテン−１、イソブテ
ン、ペンテン−１、３−メチル−ブテン−１、ヘキセン
−１、３−メチル−ペンテン−１、４−メチル−ペンテ
ン−１、３，４−ジメチル−ブテン−１、ヘプテン−
１、３−メチル−ヘキセン−１、オクテン−１、デセン
−１などの炭素数が４〜１２のα−オレフィンなどがあ
げられる。

【００３２】前記プロピレンと共重合しうる環状オレフ
ィンの代表例としては、たとえばシクロペンテン、ノル
ボルネン、１，４，５，８−ジメタノ−１，２，３，
４，４ａ，８，８ａ−６−オクタヒドロナフタレンなど
があげられる。

【００３３】前記プロピレンと共重合しうるジエン系単
量体の代表例としては、たとえば５−メチレン−２−ノ
ルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、１，
４−ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエン、７
−メチル−１，６−オクタジエンなどがあげられる。

【００３４】前記プロピレンと共重合しうるビニル系単
量体の代表例としては、たとえば塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸など
があげられる。

【００３５】これらのうち、プロピレンと共重合しやす
く、安価である点から、エチレン、α−オレフィンおよ
びジエン系単量体が好ましく、さらに、エチレンおよび
ブテン−１が安価である点からとくに好ましい。

【００３６】また、本発明においては、前記ポリプロピ
レン系樹脂（Ａ）のなかでも、緩衝特性の点で、プロピ
レンの単独重合体、およびプロピレン含量が９６〜９
９．９重量％でエチレン成分が４〜０．１重量％である
エチレン−プロピレンランダム共重合体がとくに好まし
く用いられる。

【００３７】また、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）のメル
トフローインデックス（２３０℃）は、とくに限定がな
いが、本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂組成物
が、押出発泡に適した溶融粘度を有する必要があるとい
う点を考慮すると、０．０１〜８ｇ／１０分程度、なか
んずく０．０１〜４ｇ／１０分程度であることが好まし
い。

【００３８】さらに、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）に
は、必要に応じて、その他の樹脂やゴムを本発明の効果
を損なわない範囲内で添加してもよい。

【００３９】前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）と混合し
て用いることのできるその他の樹脂またはゴムの具体例
としては、たとえはポリエチレン、ポリブテン−１、ポ
リイソブテン、ポリペンテン−１、ポリメチルペンテン
−１などのポリα−オレフィン；ポリブタジエン、ポリ
イソプレンなどのポリジエン系重合体；ポリスチレン、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニ
トリル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エチル、ポリ
アクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチルなどのビニ
ル系重合体；エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プ
ロピレン−ジエンゴムなどのゴムなどがあげられる。

【００４０】ポリプロピレン系樹脂（Ａ）に混合して用
いることができる前記その他の樹脂またはゴムは、ポリ
プロピレン系樹脂（Ａ）の特徴である結晶性、剛性、耐
薬品性、耐熱性などが保持されるようにするために、ポ
リプロピレン系樹脂との合計量の３０重量％以下である
ことが好ましく、１５重量％以下であることがさらに好
ましい。

【００４１】さらに、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）に
は、必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、リン系
加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白
剤、金属石鹸、制酸吸着剤などの安定剤；架橋剤、連鎖
移動剤、核剤、滑剤、可塑剤、充填剤、強化剤、顔料、
染料、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤を、本発明の効
果を損なわない範囲内で添加してもよい。

【００４２】前述のようなその他の樹脂またはゴム、安
定剤、添加剤などの混練剤を用いるばあいは、かかる混
練剤をあらかじめポリプロピレン系樹脂（Ａ）に添加し
てもよく、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を溶融する際に
添加してもよく、また改質ポリプロピレン系樹脂組成物
を製造した後に、かかる改質ポリプロピレン系樹脂組成
物に適宜添加してもよい。

【００４３】本発明に用いられるラジカル重合性単量体
（Ｂ）としては、改質の際に過度に溶融粘度が低下しな
いという点から、芳香族ビニル化合物および共役ジエン
化合物から選ばれた少なくとも１種が好ましい。

【００４４】前記芳香族ビニル化合物としては、たとえ
ばスチレン；ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メ
チルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン
などのメチルスチレン；α−クロロスチレン、β−クロ
ロスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレ
ン、ｐ−クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロ
ロスチレンなどのクロロスチレン；ｏ−ブロモスチレ
ン、ｍ−ブロモスチレン、ｐ−ブロモスチレン、ジブロ
モスチレン、トリブロモスチレンなどのブロモスチレ
ン；ｏ−フルオロスチレン、ｍ−フルオロスチレン、ｐ
−フルオロスチレン、ジフルオロスチレン、トリフルオ
ロスチレンなどのフルオロスチレン；ｏ−ニトロスチレ
ン、ｍ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレン、ジニト
ロスチレン、トリニトロスチレンなどのニトロスチレ
ン；ｏ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレ
ン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ジヒドロキシスチレン、
トリヒドロキシスチレンなどのビニルフェノール；ｏ−
ジビニルベンゼン、ｍ−ジビニルベンゼン、ｐ−ジビニ
ルベンゼンなどのジビニルベンゼン；ｏ−ジイソプロペ
ニルベンゼン、ｍ−ジイソプロペニルベンゼン、ｐ−ジ
イソプロペニルベンゼンなどのイソプロペニルスチレン
などがあげられ、これらは単独でまたは２種以上を混合
して用いることができる。これらのなかでは、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレンなどのメ
チルスチレン、ジビニルベンゼンおよびジビニルベンゼ
ン異性体混合物が安価であるという点からこのましい。

【００４５】また、前記共役ジエン化合物としては、た
とえばイソプレン、１，３−ブタジエン、クロロプレ
ン、２−フェニル−１，３−ブタジエンなどがあげら
れ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いるこ
とができる。これらのなかでは、イソプレンおよび１，
３−ブタジエンが安価であるという点から好ましい。

【００４６】ラジカル重合性単量体（Ｂ）の使用量は、
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）の発泡性を充分に改良させ
るためには、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）１００重量部
に対して３重量部以上、なかんずく４重量部以上である
ことが好ましく、また、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が
本来有する良好な耐熱性、耐薬品性、機械特性などの特
性が損なわれないようにするためには、ポリプロピレン
系樹脂（Ａ）１００重量部に対して１５重量部以下、な
かんずく１２重量部以下であることが好ましい。

【００４７】なお、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化
合物とを併用するばあい、両者の使用量の比（重量比）
は、任意に選択することができる。

【００４８】前記ラジカル重合開始剤（Ｃ）としては、
有機過酸化物が好ましい。

【００４９】前記有機過酸化物としては、たとえばメチ
ルエチルケトンパーオキサイド、メチルアセトアセテー
トパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド；１，１
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメ
チルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ビス（ｔ−
ブチルパーオキシ）ブタンなどのパーオキシケタール；
パーメタンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−
テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプ
ロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド；ジク
ミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、α，α′−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ペンゼ
ン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチル
パーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−
ブチルパーオキシ）ヘキシン−３などのジアルキルパー
オキサイド；ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシル
パーオキサイド；ジ（３−メチル−３−メトキシブチ
ル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−メトキシブチ
ルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボ
ネート；ｔ−ブチルパーオキシオクテート、ｔ−ブチル
パーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシラウ
レート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチ
ルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル
カーボネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾ
イルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセ
テート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−
ブチルパーオキシイソフタレートなどのパーオキシエス
テルなどがあげられ、これらは単独でまたは２種以上を
混合して用いることができる。これらのなかでも、とく
に水素引き抜き能が高いものが好ましく、たとえば１，
１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリ
メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタンなどのパーオキシケタ
ール；ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−
２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキサン、α，
α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピ
ル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−
ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキシン−３などのジア
ルキルパーオキサイド；ベンゾイルパーオキサイドなど
のジアシルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーオキシオク
テート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブ
チルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシ−
３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネート、２，５−ジメチル
−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−
ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベ
ンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート
などのパーオキシエステルなどを単独でまたは２種以上
を混合して用いることが好ましい。

【００５０】ラジカル重合開始剤（Ｃ）の使用量は、充
分な改質効果をうるためには、ポリプロピレン系樹脂
（Ａ）１００重量部に対して０．０５重量部以下、なか
んずく０．１重量部以上であることが好ましく、またえ
られる改質ポリプロピレン系樹脂組成物の溶融粘度が過
度に低下したり、経済性が低下するほか、好適な形状や
外観を有する押出発泡体がえられにくくなるおそれをな
くすためには、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）１００重量
部に対して、５重量部以下、なかんずく２重量部以下で
あることが好ましい。

【００５１】前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）、ラジカ
ル重合性単量体（Ｂ）およびラジカル重合開始剤（Ｃ）
の混合方法および溶融混練方法はとくに限定がなく、た
とえば、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）、ラジカル重合性
単量体（Ｂ）およびラジカル重合開始剤（Ｃ）、ならび
に必要に応じて添加されるそのほかの添加材料（混練
剤）を混合したのち溶融混練してもよいし、ポリプロピ
レン系樹脂（Ａ）を溶融混練したのち、これにラジカル
重合性単量体（Ｂ）およびラジカル重合開始剤（Ｃ）、
ならびに必要に応じて添加されるそのほかの添加材料
を、同時にあるいは別々に、一括してあるいは分割して
混合し、溶融混練してもよい。

【００５２】本発明において、所望の特性を有する改質
ポリプロピレン系樹脂組成物をうるためには、ポリプロ
ピレン系樹脂（Ａ）が溶融し、ラジカル重合開始剤
（Ｃ）が分解するのに充分な温度条件の下で、これらを
溶融混練して反応させることが重要である。

【００５３】本発明において、ポリプロピレン系樹脂
（Ａ）が溶融しうる温度とは、かかる樹脂の結晶部が溶
融し、流動性を示す温度範囲のことであり、具体的に
は、かかる樹脂の示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）により
測定した融点以上の温度範囲をいう。

【００５４】また、本発明において、ラジカル重合開始
剤（Ｃ）が分解しうる温度とは、後述する反応時間内
に、実質的にたとえばその８０重量％程度以上といった
大部分のラジカル重合開始剤が分解する温度範囲をい
う。

【００５５】通常、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が
溶解しうる温度で、かつ前記ラジカル重合開始剤（Ｃ）
か分解しうる温度は、１７０〜３００℃程度の範囲内に
ある。したがって、前記改質ポリプロピレン系樹脂をう
るための前記溶融混練温度は、１７０〜３００℃程度の
範囲内、なかんずく１８０〜２５０℃の範囲内にあるこ
とが好ましい。このような条件下においては、ポリプロ
ピレン系樹脂（Ａ）が充分に溶融し、かつ熱分解しにく
い。また、前記反応のための時間は、０．５〜６０分間
程度、なかんずく１〜１０分間程度であることが好まし
い。

【００５６】前記の溶融混練の際に用いられる装置とし
ては、ロール、コニーダー、バンバリーミキサー、ブラ
ベンダー、単軸押出機または２軸押出機などの混練機、
２軸表面更新機または２軸多円板装置などの横型撹拌機
もしくはダブルヘリカルリボン撹拌機などの縦型撹拌機
などの、樹脂を適切な温度に加熱することができ、適宜
剪断応力を与えながら混練しうる装置があげられる。こ
れらのなかでは、とくに単軸押出機および２軸押出機が
生産性の点および均一な変性が行なえるという点から好
ましい。また、各成分を充分に均一に混合するため前記
溶融混練を複数回繰返してもよい。

【００５７】本発明の発泡体の製造方法はとくに限定さ
れるものではないが、（１）（改質）ポリプロピレン系
樹脂組成物と加熱により気体を発生する熱分解型発泡剤
とを溶融押出機内で溶融混練して発泡性組成物としたの
ち、溶融押出機から押出すことにより発泡体をうる方
法、（２）溶融させた状態の（改質）ポリプロピレン系
樹脂組成物に発泡剤を添加または圧入して発泡性組成物
としたのち、溶融押出機から押出すことにより発泡体を
うる方法、（３）（改質）ポリプロピレン系樹脂組成物
と熱分解型発泡剤を、実質的に熱分解型発泡剤を分解し
ない温度において溶融混練したのち、従来からの方法で
シート化し、シート化した（改質）ポリプロピレン系樹
脂組成物と熱分解型発泡剤との混練体を該熱分解型発泡
剤が気体を発生する温度まで加熱することにより発泡さ
せて発泡体をうる方法、（４）（改質）ポリプロピレン
系樹脂組成物と発泡剤を用いて、従来の方法でいったん
予備発泡粒子を製造し、この予備発泡粒子を所望の型に
いれてスチームなどにより再度発泡させて発泡体をうる
方法などがあげられる。

【００５８】このうち、製造コストが安いという理由か
ら、前記（１）または（２）の方法によって発泡体をう
ることが好ましい。

【００５９】前記（１）または（２）の方法によって発
泡体をうるばあいに用いられる装置としては、たとえば
単軸押出機、２軸押出機などの多軸押出機、これらの１
種または２種を直列に接続したタンデム型押出機などの
任意のものを用いることができる。また、発泡性組成物
を均一に混練、冷却するためのオンレータ、発泡性組成
物をダイから押出す速度を調節、冷却するためのアキュ
ムレータなどが押出発泡のための装置の一部分として好
適に用いられる。

【００６０】前記方法（１）を採用するばあいに用いら
れる熱分解型発泡剤としては、たとえばＮ，Ｎ′−ジニ
トロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ′−ジチメル
−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミドなどのニトロ
ソ系発泡剤；アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸
バリウムなどのアゾ系発泡剤；ｐ，ｐ′−オキシビスベ
ンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニル
セミカルバジドなどのスルホヒドラジド系発泡剤；トリ
ヒドラジノトリアジンなどが好ましく例示され、これら
は単独でまたは２種以上を混合して用いることができ
る。

【００６１】前記熱分解型発泡剤の添加量（混練量）は
発泡剤の種類および目標とする押出発泡体の発泡倍率に
応じて適宜調整すればよいが、（改質）ポリプロピレン
系樹脂組成物１００重量部に対して、５〜１００重量部
の範囲内にあることが好ましい。

【００６２】また、えられる発泡体の気泡径をコントロ
ールするために、たとえばタルク、重炭酸ソーダ−クエ
ン酸などの発泡核剤を用いてもよく、またたとえば顔
料、安定剤、充填剤、難燃剤、帯電防止剤などを、必要
に応じて本発明の効果を損なわない範囲で用いてもよ
い。

【００６３】また、前記方法（１）のばあい、（改質）
ポリプロピレン系樹脂組成物と熱分解型発泡剤とを、と
もにたとえば溶融押出機に供給し、適宜の温度で溶融混
練しながら発泡剤を熱分解させることにより気体を発生
させ、この気体を含有する溶融状態の（改質）ポリプロ
ピレン系樹脂組成物をダイより吐出することにより、押
出発泡体を成形することができる。かかる方法における
溶融混練温度および溶融混練時間は、用いられる発泡剤
の種類および混練条件により適宜調整すればよく、ポリ
プロピレン系樹脂の種類によっても異なるが、通常溶融
混練温度が１３０〜４００℃程度、溶融混練時間が１〜
６０分間であることが好ましい。

【００６４】前記方法（２）を採用するばあいには、均
一な発泡性組成物をえやすいという点から発泡剤として
揮発型発泡剤を用いることが好ましい。該揮発型発泡剤
としては、たとえばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類；シクロブタ
ン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化
水素類；クロロジフルオロメタン、ジフルオロメタン、
トリフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジク
ロロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフル
オロメタン、トリクロロフルオロメタン、クロロメタ
ン、クロロエタン、ジクロロトリフルオロエタン、ジク
ロロフルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジクロ
ロペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ジフ
ルオロエタン、ペンタフルオロエタン、トリフルオロエ
タン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリ
フルオロエタン、テトラクロロジフルオロエタン、クロ
ロペンタフルオロエタン、パーフルオロシクロブタンな
どのハロゲン化炭化水素類；二酸化炭素、チッ素、空気
などの無機ガス；水などが好ましく例示され、これらは
単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。

【００６５】前記揮発型発泡材の添加量（混練量）は発
泡剤の種類および目標とする押出発泡体の発泡倍率に応
じて適宜調整すればよいが、（改質）ポリプロピレン系
樹脂組成物１００重量部に対して、５〜１００重量部の
範囲内にあることが好ましい。

【００６６】また、かかる方法においても、えられる発
泡体の気泡径をコントロールするために、たとえばタル
ク、重炭酸ソーダ−クエン酸などの発泡核剤を用いても
よく、またたとえば顔料、安定剤、充填剤、難燃剤、帯
電防止剤などを、必要に応じて本発明の効果を損なわな
い範囲で用いてもよい。

【００６７】また、前記方法（２）のばあい、押出機内
で（改質）ポリプロピレン系樹脂組成物を溶融させ、こ
の押出機内に前記揮発型発泡剤を圧入し、高圧に保持し
つつ溶融状態の（改質）ポリプロピレン系樹脂組成物と
混練し、充分に混練された（改質）ポリプロピレン系樹
脂組成物と揮発型発泡剤との混練物をダイより吐出する
ことにより、発泡体を成形することができる。かかる方
法における溶融混練温度および溶融混練時間は、用いら
れる発泡剤の種類および混練条件により適宜調整すれば
よく、ポリプロピレン系樹脂の種類によっても異なる
が、通常溶融混練温度が１３０〜３００℃程度、溶融混
練時間が１〜１２０分間程度であることが好ましい。

【００６８】かくしてえられる本発明の発泡体は、その
密度が１〜１００ｋｇ／ｍ³であることから、軽量性、
断熱性、外部応力の緩衝性、圧縮強度などの特性にすぐ
れたものであるが、上記特性のバランスがよく、緩衝材
建材に好適に用いられるという点から、該密度が１５ｋ
ｇ／ｍ³以上、好ましくは１８ｋｇ／ｍ³であることが望
ましく、該密度が４０ｋｇ／ｍ³以下、好ましくは３６
ｋｇ／ｍ³以下であることが望ましい。

【００６９】また、本発明の発泡体は、その独立気泡率
が６０％以上であることから、すぐれた断熱性、外部応
力の緩衝性および圧縮強度を有するものであるが、より
緩衝性の高い発泡体をうることができるという点から、
該独立気泡率が７０％以上であることが望ましい。

【００７０】これらのことから、本発明の発泡体におい
ては、密度が１５〜４０ｋｇ／ｍ³であり、独立気泡率
が６０％以上であることがとくに好ましい。

【００７１】また、本発明の発泡体の形状にはとくに限
定がなく、シート状、ボード状などの板状、チューブ
状、袋状などの中空状、円柱状、だ円柱状、角柱状、ス
トランド状などの柱状などの様々な形状があげられる。
これらのなかでは、本発明の発泡体をたとえば緩衝材や
芯材として用いるばあいには、たとえば厚さが８ｍｍ以
上といった比較的厚い板状であることが、独立気泡率が
高く、また低密度としうる点などから好ましい。

【００７２】なお、本発明の発泡体の厚さ（肉厚）には
とくに限定がなく、その用途に応じて適宜コントロール
すればよい。

【００７３】このように、本発明のポリプロピレン系樹
脂発泡体は、ポリプロピレン系樹脂が本来有するすぐれ
た耐熱性および剛性を示し、厚肉であっても密度が低
く、均一かつ微細で独立気泡率の高いセル構造を有する
ので、各種緩衝包装材、建材などに好適に用いることが
できる。

【００７４】

【実施例】つぎに本発明のポリプロピレン系樹脂発泡体
を実施例にもとづいてさらに詳細に説明するが、本発明
はかかる実施例のみに限定されるものではない。

【００７５】製造例１エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含
量：３重量％、２３０℃でのメルトフローインデック
ス：０．４ｇ／１０分）１００重量部、スチレン１０重
量部およびラジカル重合開始剤としてα，α′−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン
（１分間半減期温度：１７５℃）０．５重量部を、２軸
押出機（（株）日本製鋼所製、ＬＡＢＯＴＥＸ）を用い
て２００℃で５分間溶融混練し、溶融押出しすることに
より、直径４ｍｍのロッド状の改質ポリプロピレン系樹
脂組成物をえた。このロッド状の改質ポリプロピレン系
樹脂組成物の成形物を３ｍｍの厚さに細断することによ
り、改質ポリプロピレン系樹脂組成物（以下、「樹脂
Ａ」という）のペレットをえた。

【００７６】なお、前記２軸押出機は、同方向２軸タイ
プであり、シリンダーの孔径が３２ｍｍφであり、最大
スクリュー有効長（Ｌ／Ｄ）が２５．５のものである。
この２軸押出機のシリンダー部の設定温度を２００℃と
し、フィード部の設定温度を１８０℃として加熱し、ス
クリューの回転速度は各軸とも１００ｒｐｍに設定し
た。

【００７７】製造例２製造例１において、エチレン−プロピレンランダム共重
合体１００重量部をプロピレン単独重合体（２３０℃で
のメルトフローインデックス：０．５ｇ／１０分）１０
０重量部に、またα，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンの量を０．５重量部か
ら１．８重量部に変更し、２００℃で５分間溶融混練し
たほかは製造例１と同様にして改質ポリプロピレン系樹
脂組成物（以下、「樹脂Ｂ」という）のペレットをえ
た。

【００７８】製造例３製造例１において、スチレン１０重量部をイソプレン１
０重量部に、またα，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンの量を０．５重量部か
ら１重量部に変更し、２００℃で５分間溶融混練したほ
かは製造例１と同様にして改質ポリプロピレン系樹脂組
成物（以下、「樹脂Ｃ」という）のペレットをえた。

【００７９】比較製造例１製造例１において、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンの量を０．５重量部
から２．２重量部に変更し、２００℃で５分間溶融混練
したほかは製造例１と同様にして改質ポリプロピレン系
樹脂組成物（以下、「樹脂Ｄ」という）のペレットをえ
た。

【００８０】比較製造例２製造例１において、エチレン−プロピレンランダム共重
合体１００重量部をプロピレン単独重合体（２３０℃で
のメルトフローインデックス：０．５ｇ／１０分）１０
０重量部に、スチレン１０重量部を２重量部に変更し、
２００℃で５分間溶融混練したほかは製造例１と同様に
して改質ポリプロピレン系樹脂組成物（以下、「樹脂
Ｅ」という）のペレットをえた。

【００８１】つぎに、製造例１〜３および比較製造例１
〜２でえられた樹脂Ａ〜Ｅ、ならびに直鎖状の分子構造
を有する２種のプロピレン単独重合体（２３０℃でのメ
ルトフローインデックスが０．５ｇ／１０分の「樹脂
Ｆ」および２３０℃でのメルトフローインデックスが４
ｇ／１０分の「樹脂Ｇ」）ならびに樹脂中に長鎖の分岐
構造を有するプロピレン単独重合体（Ｈｉｍｏｎｔ社
製、ＰＦ−８１４、２３０℃でのメルトフローインデッ
クス：４ｇ／１０分。以下、「樹脂Ｈ」という）につい
て、後述の方法で平衡コンプライアンスＪｅｏおよびゼ
ロせん断粘度ηｏを調べた。その結果および、平衡コン
プライアンスＪｅｏとゼロせん断粘度ηｏとの積Ｊｅｏ
・ηｏの値を表１に示す。

【００８２】（平衡コンプライアンスＪｅｏとゼロせん
断粘度ηｏの測定）樹脂Ａ〜Ｈのペレットを温度１９０
℃の条件下、無圧で５分間、５０ｋｇ／ｃｍ³の圧力で
２分間プレスし、厚さ１．５ｍｍのシート状に成形す
る。このシートからポンチで、直径２５ｍｍの円板を打
ち抜き、測定サンプルとする。

【００８３】測定にはダイナミックストレスレオメータ
（ＤＳＲ）（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）を用いる。
このとき、フィクスチャーとしては直径２５ｍｍの平行
円板を用い、温度は２１０±１℃に保つ。前記サンプル
を平行円板のあいだで充分に溶融させたのち、平行円板
の間隔を１．４ｍｍに調節して平行円板からはみ出した
樹脂を取り除く。ついで、片側の板を他方の板に対して
応力σｃ＝１００Ｎ／ｍ²で一方向に回転させながら、
そのときの歪み量γ（ｔ）の経時変化を３００秒間にわ
たって測定する。

【００８４】つぎに、前記応力σｃを与え始めてからの
時間ｔに対して、以下に示す式１で定義されるクリープ
コンプライアンスＪ（ｔ）（Ｐａ^-1）をプロットする。

【００８５】Ｊ（ｔ）＝γ（ｔ）／σｃ（式１）充分な時間が経過したのち、クリープコンプライアンス
Ｊ（ｔ）は時間ｔに対して直線関係を与えるようにな
り、充分な時間が経過した後のクリープコンプライアン
スＪ（ｔ）は以下に示す式２で表わすことができる。

【００８６】Ｊ（ｔ）＝Ｊｅｏ＋ｔ／ηｏ（式２）すなわち、平衡コンプライアンスＪｅｏは、前記クリー
プコンプライアンスＪ（ｔ）と時間ｔのプロットにおい
て両者が直線関係を与える部分を時間ｔ＝０に外挿した
ときの切片として与えられる。

【００８７】また、ゼロせん断粘度ηｏは、前記直線関
係を与える部分の傾きの逆数として与えられる。

【００８８】

【表１】

【００８９】実施例１〜３および比較例１〜５樹脂Ａ〜Ｈのペレットを用いて、つぎの方法により板状
の押出発泡体を作製した。

【００９０】表２に示す樹脂Ａ〜Ｈのペレット１００重
量部、ブレンドオイル（越谷化学工業（株）製、スーパ
ーイーズ）０．０５重量部および発泡核剤として重炭酸
ナトリウム−クエン酸（永和化成（株）製、セルボンＳ
Ｇ／Ｋ）０．１重量部をリボンブレンダーを用いて１５
分間混合した。この混合物をタンデム型押出機（第１段
押出機シリンダー径：６５ｍｍφ、第２段押出機シリン
ダー径：９０ｍｍφ）に供給し、第１段押出機内にて、
２３０℃で溶融したのち、発泡剤としてブタンガス（イ
ソリッチのブタンガス、ノルマルブタン／イソブタン
（重量比）：１５／８５）を樹脂Ａ〜Ｈ１００重量部に
対して１５重量部圧入して混練し、これを第２段押出機
内で樹脂温度が１４５℃になるように冷却し、幅６０ｍ
ｍ、高さ１．０ｍｍのスリットを有する矩形ダイより押
出して板状の押出発泡体をえた。

【００９１】えられた板状の押出発泡体について、独立
気泡率、密度および断面の最小厚さを以下の方法にした
がって調べた。その結果を表２に示す。

【００９２】（イ）独立気泡率マルチビクノメータ（製品名、湯浅アイオニクス（株）
製）を用い、ＡＳＴＭＤ−２８５６に記載の方法に準拠
して測定する。

【００９３】（ロ）密度重量を水没法により求めた体積で除して求める。

【００９４】（ハ）断面の最小厚さカッターを用いて板状の押出発泡耐を押出し方向と垂直
に切断し、端部より５ｍｍ以上内側でもっとも薄い部位
の厚さをノギスで測定する。

【００９５】

【表２】

【００９６】表２に示された結果から、特定の粘弾性特
性を有するポリプロピレン系樹脂組成物を用いてえられ
た実施例１〜３の発泡体は、その厚さが２０ｍｍ以上と
大きいにもかかわらず、６０％以上の高独立気泡率およ
び３０ｋｇ／ｍ³未満の低密度を有するものであること
がわかる。

【００９７】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡体
は、ポリプロピレン系樹脂が本来有するすぐれた耐熱性
および剛性を示し、厚肉であっても密度が低く、均一か
つ微細で独立気泡率が高いセル構造を有するものであ
る。

【００９８】したがって、本発明のポリプロピレン系樹
脂発泡体は、各種緩衝包装材、建材などに好適に用いる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造例１においてえられた樹脂Ａにつ
いて積Ｊｅｏ・ηｏの算出方法を説明するためのグラフ
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２１０℃において測定した平衡コンプラ
イアンスＪｅｏとゼロせん断粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・η
ｏが５０秒以上１５００秒以下であるポリプロピレン系
樹脂組成物を発泡させてなる、密度が１０〜１００ｋｇ
／ｍ³で独立気泡率が６０％以上のポリプロピレン系樹
脂発泡体。
【請求項２】２１０℃において測定した平衡コンプラ
イアンスＪｅｏとゼロせん断粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・η
ｏが５０秒以上１５００秒以下であるポリプロピレン系
樹脂組成物を押出発泡させてなり、密度が１０〜１００
ｋｇ／ｍ³で独立気泡率が６０％以上のポリプロピレン
系樹脂押出発泡体。
【請求項３】厚さが８ｍｍ以上の板状である請求項１
または２記載のポリプロピレン系樹脂発泡体。
【請求項４】密度が１５〜４０ｋｇ／ｍ³、独立気泡
率が６０％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の
ポリプロピレン系樹脂発泡体。
【請求項５】ポリプロピレン系樹脂組成物が、（Ａ）
ポリプロピレン系樹脂、（Ｂ）ラジカル重合性単量体お
よび（Ｃ）ラジカル重合開始剤とを、該ポリプロピレン
系樹脂（Ａ）が溶融しうる温度でかつラジカル重合開始
剤（Ｃ）が分解しうる温度で溶融混練してえられ、２１
０℃において測定した平衡コンプライアンスＪｅｏとゼ
ロせん断粘度ηｏとの積Ｊｅｏ・ηｏが５０秒以上１５
００秒以下である改質ポリプロピレン系樹脂組成物であ
る請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン系樹
脂組成物。