JPS62201942A - ポリプロピレン発泡体の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリプロピレン発泡体の製法に関する。

（従来技術およびその問題点） 従来より、ポリプロピレンと、窒素、炭酸ガス等の気体
やプロパン、ブタン等の炭化水素、フルオロカーボン等
の揮発性液体の発泡剤とを押出機に圧入して混練後、押
出し発泡させる技術は公知である。しかし、これらの発
泡剤を用いて発泡度が数倍〜数十倍の均一微細な気泡と
外観を有ずろ高発泡ポリプロピレンを製造するには高度
の技術を必要とし、特に押出し発泡時の温度と粘度の制
御が極めて困難であるために、工業的には未だ成功して
いるとはいえない。

ポリプロピレンは温度による粘度変化がポリエチレン等
に比べて大きく独立気泡の発泡体を得るのに適当な粘度
範囲に保持するのが特に難しい。

このポリプロピレンの特性を他の樹脂を混合することに
より改善することも考えられるが、この場合、ポリプロ
ピレン自体の優れた特性、例えば耐熱性等を劣化する。

特開昭５７−２４２２１号公報には、ポリブロピレンを
軽度に架橋しくゲル分率６０％以下）押し出す方法が開
示されているが、この場合、該ゲル分の存在により押出
機内での発熱が大きい為に発泡適性温度にする事ができ
ず良好な発泡体が得られないか、或は極端に低押出屯に
制限されてしまう欠点がある。これを少しでも回避しよ
うとす１１ば非常に大きな冷却能力を持つべく設計され
た大きな別の押出機等の冷却機器を前述の押出機に付加
さる必要があった。また薄いフィルム状の乙のや細狭な
ノズルを存する異型品をつくる事も不都合であった。又
押出物にブツやメルトフラクチャーができやすい欠点も
あった。

（発明の目的） 本発明は」二足の如き欠点のないポリプロピレン発泡体
、特に１．５〜６０倍の発泡倍率を有するポリプロピレ
ン発泡体の製法を提供する。

（発明の構成・効果） 即ち、本発明はＭＦＩ（メルトブローインデックス）０
．５〜１０を存するポリプロピレン樹脂、主鎖切断防止
剤、発泡剤、過酸化物からなる組成物を押出機中でゲル
分率が実質的に０％で押出発泡することを特徴とするポ
リプロピレン押出発泡体の製法を提供する。

本発明に使用するポリプロピレンのＭＦＩ（メルトフロ
ーインデックス）は、０．５〜１０．好ましくは１〜５
である。ＭＦＩが１０を越えると、実質的にゲル分０％
、に押えた指の過酸化物の添加では、なお、発泡性の改
善が不充分であり、過剰の過酸化物を加えてゲル分か検
出されるほどになると、押出物にブツ、スジ状のムラと
なって現われ、満足な発泡体が得られない。ＭＦＩｈ＜
０．５より小さいと、本質的な樹脂の溶融粘度が大きく
、圧入過酸化物との均一な混練、反応が行ない錐く、ま
た、発泡適正温度への冷却が困難であり、そのために、
特殊で高価な設備を要する。

ポリプロピレンは前述のように発泡体を形成するのに適
当な粘度に調整するのが困難である。本発明では主鎖切
断防止剤を用いて、ゲル分率を実質上Ｏ％に押えて、粘
度調整を容易にする。

通常、プラスチックスに過酸化物を加えてラジカルを発
生させ−た際、プラスチックスは架橋する型の乙のと崩
壊する型の乙のとがあり、ポリプロピレンは崩壊ケる型
のものに属する。したがって、主鎖切断防止剤を加えず
に過酸化物を加えて反応さＵ゛てら、ポリプロピレンの
主鎖切断か起こり、低分子量化して水あめ状になってし
まう。本発明の主鎖切断防止剤は主鎖切断反応を抑え、
架橋効率を高める役割を果すものをいう。

主鎖切断防止剤の例としては、多官能性モノマー、例え
ばトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、トリメヂロ
ールプロパントリメタクリレート、ジビニルベンゼン、
ジアリルフタレート等；　１官能性モノマー、例えばビ
ニルトルエン、エチルビニルベンゼン等；オキシム化合
物及びニトロン化合物、例えばキノンジオキシム、ペン
ゾキノンジオキソム等；マレイミド化合物、例えばＮ、
Ｎ−ｍ−フェニレンビスマレイミド等；が使用できるか
、その中でらキノンジオキシム、ペンゾキノンジオキソ
ム、ｐ、Ｉ）’−ジベンゾイルキノンジオキシム等のキ
ノンジオキシム化合物は特にａ効に使用する事ができる
。また、ハイドロキノンジアクリレート、ｐ、ｐ″−ビ
ス（メタクリロイルオキシ）フェニルエーテル、ｐ、ｐ
’−ビス（アクリロイルオキシ）ベンゾフェノン、１．
４−ビス（メタクリロイルオキシ）シクロヘキサン、ｐ
、ｐ’−ビス（アリルオキシ）フェニルエーテル、ジア
リルブテントリカルボキシレート、トリアリルトリメリ
テート、またはビス（β−アクリロイルオキシエチル）
アジペート等も好適に用いることができる。

主鎖切断防止剤の配合量は、通常ポリプロピレン樹脂１
００重量部に対し、０．０５〜２．０重量部、好ましく
は０．０５〜ｌ　、Ｏｆｆ量部が適当である。２重量部
を越えると、本発明の反応に必要なｍを越え、防止剤は
ポリプロピレン樹脂と充分な相溶性がないため、分散不
良を生じ、発泡体に細かいブッとなって現れ、外観を損
なう等の欠点を有し、０．０５重重部以下であると、ポ
リプロピレン樹脂が低分子量化して水あめ状になる。

本発明の発泡剤としては窒素ガスやヘリウ１１等の気体
、フルオロカーボンやプ［Ｊバンブタン等の易揮発性液
体およびアゾノカルボン酸ストロンヂウムやヒドラジノ
カルボンアミド等の熱分解により気体を発生゛４゛ろ発
泡剤を用いることができる。

液体発泡剤はポリプロピレン中への圧入と同時ニボリプ
ロビレンを冷却し、かっポリプロピレンの可塑化作用を
有するため粘度を低下仕しめ、また、均一に溶解し易い
という利点があり、本発明に最も適するしのである。

本発明に用いる過酸化物は、以下の特性を有づ゛るのが
好ましい。

■ポリプロピレンの架橋に効果があること。

■希釈する易揮発性発泡剤または溶剤と均一な分散状態
を作ること。望ましくは、希釈する溶媒と相溶性がある
こと。

■安定で均一な反応を行なわしめるために、１分半減期
温度がポリプロピレンの融点より１５℃以上低くないこ
と。望ましくは、ボリブ【ｌピレンの融点以上の温度で
あること。

特に、■については、架橋剤として過酸化物の注入を行
なう際に、本発明に必要な少量の過酸化物を安定（７て
押出機途中より供給するため、かっ、希釈によってより
反応をゆるやかにし、樹脂と過酸化物の混合の均一化を
計るために必要であＣ）、希釈によって不安定な過酸化
物がより安定化するという効果ももちろん期待できる。

■については、■とも関連するが、本発明における重要
な条件である架橋点の分散に関するものである。つまり
、過酸化物は、通常、希釈して押出機途中から圧入する
のであるが、過酸化物による架橋反応時間の目安として
は、半減期の５〜ＩＯ倍の時間とされており、本発明に
おいて過酸化物を押出機途中から圧入する位置でのフ１
！リブロビレン溶融体の温度は、ポリプロピレンの融点
以上であり希釈注入のタメ、一般に反応時間は長くなる
乙のの、１分半減期温度の低い過酸化物（分解温度の低
い過酸化物）では、はとんど瞬時に反応してしまい、架
橋の効率が低下したり、樹脂との混合が不充分で集中的
な架橋を起こす。従って、本発明の効果が得られない。

また、圧入時において、圧入以前に分解反応してしまっ
ている恐れらある。１分半減期温度の高い過酸化物を用
いることで安定した圧入と、混練のために必要な時間が
確保され、架橋点の均一な分散が期待できる結果、本発
明の効果が得られるものである。

過酸化物の例としては種々のものが挙げられるが、例え
ばポリプロピレンの融点を１６５℃とすると、ジクミル
ペルオキンド（ＤＣり）、ｔ−ブチルクミルペルオキシ
ド、ジーＬ−ブチルペルオキシド、２．５−ジメチル−
２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシド）ヘキサン、２．
５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシド）
ヘキサン、１，３−ジー（Ｌ−ブヂルペルオギンドイソ
ブロビル）ベンゼン等が挙げられる。

過酸化物の使用量は、主鎖切断防止剤がキノンジオキツ
ム系化合物ならばその使用量に対し０．１倍〜１倍であ
り、ポリプロピレン１００Ｉ（！ｎ部に対しては、０．
００５〜２．０重量部、好ましくは０　、０２５〜０．
５重量部が好ましい。

０．００５重里部以下では適当な架橋反応が起こらない
。２．０重重部を越えると架橋反応が本発明に必要な限
度を越えて起こり、ゲルを生じ、発泡体にブッとなって
現れたり、押出１の低下等の押出」二の障害となる等の
欠点を有する。

本発明においてポリプロピレン発泡体は以下の如き方法
により製造する：ＭＦＩが０．５〜１０のポリプロピレ
ン樹脂１００重量部に対し、主鎖切断抑制剤（限定キノ
ンジオキシム系化合物）０．０５〜２．０重量部を予め
混合したしのを押出機に供給し、主鎖切断抑制剤に対し
０．１〜１．０培ｍの過酸化物（１分半減期温度がポリ
プロピレンの融点より高い乙の）を沸点１００℃以下の
易揮発性発泡剤にうすめながら溶解し、押出機の途中か
ら注入する。または、使用する易揮発性発泡剤が既過酸
化物を溶解しない乙のであれば、溶解する易揮発性発泡
剤に既に過酸化物を溶解した乙のを一部併用注入して、
押出機中で混練、過酸化物の分解、反応を行なイっせた
後、押１１１機先端に取り付けた金型より押出し、実質
的にゲル分率（熱トルエン法）が０％であるポリプロピ
レン発泡体を得る。

本発明ではポリプロピレンのゲル分率（熱トルエン法）
実質上０％に保たれる。ゲル分率を実質上０％にするこ
とで押出量の低下も少なく、他の押出上の問題もなく、
発泡性を大＋ｊｙに改善する。

（実施例） 本発明により更に詳細に説明する。

火施週エ ポリプロピレン樹脂として住友ノーブレンｌｌ５０１（
ＭＦ　Ｉ　＝３．５）ｌ　００重Ｎ部に対し、主鎖切断
抑制剤としてｐ、ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム
（川口化学［アクタ−ＤＱＪ）を０．３重量部、核剤と
してタルク０．５部を加えてよく撹拌したもの（２）を
、第１図に示すシングル押出機（３）のホッパー（１）
に供給した（第１図の押出機のシリンダーの直径は６５
１ＩＩＩ１１であり、長さは直径の３５倍の乙のを用い
た。）。

押出機（３）のダイ（５）の温度は、１５０℃に設定し
た。溶融部を通って充分に樹脂と添加剤が混練している
溶融体へ圧入口（４）より、発泡剤としてブタン１５重
量部及び組成物として１分半減期温度が約１９３°Ｃで
ある２、５−ジメチル−２゜５−ジ（［−ブチルパーオ
キソ）ヘキンン−３（日本油脂バーヘキンン２５Ｂ）の
ｌ０ｗｔ％エタノール溶液を１．０型組部（過酸化物量
として０．１重端部）を（６）から圧入、さらに充分混
練し、反応を行なわせ、発泡性溶融体の温度を冷却しつ
つ、０．５ｔ　Ｘ　Ｉ　９０ｗのスリットをもつダイよ
り押出したところ、密度０　、１４　ｇ／ｃｃの独立気
泡率５０％以上の発泡体を得た。

比較例１ 実施例において主鎖切断抑制剤を入れずに同条件で押出
したところ、密度０．８ｇ／ｅｅのほとんど連続気泡の
発泡体となった。

組成物を入れずに同条件で押出したところ、ダイ付近で
激しい気泡岐れが発生し、密度０．６ｇ／ＣＣの連続気
泡の発泡体となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示すしのである。 図中の記号は以下の通りである： （１）・・・ホッパー、 （２）・・・ポリプロピレンに主鎖切断抑制剤とタルク
等の核剤、その他を予備ブレンドした材料、（３）・・
・押出機、 （４）・・・発泡剤、過酸化物の圧入口、（５）・・・
ダイ。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＭＦＩ（メルトフローインデックス）０．５〜１０
   を有するポリプロピレン樹脂、主鎖切断防止剤、発泡剤
   、過酸化物からなる組成物を押出機中でゲル分率が実質
   的に０％で押出発泡することを特徴とするポリプロピレ
   ン押出発泡体の製法。 ２、主鎖切断防止剤がキノンジオキシム系化合物である
   第１項記載の製法。 ３、過酸化物の１分半減期温度がポリプロピレンの融点
   より高い第１項記載の製法。 ４、発泡剤が揮発型発泡剤である第１項記載の製法。 ５、主鎖切断防止剤を予めポリプロピレン樹脂に溶融混
   合した後、発泡剤により希釈した過酸化物を加える第１
   項記載の製法。