JP2000159950A - ポリプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いてなる発泡体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リサイクルが可能であり、かつ、自動車内装の
緩衝材や食品トレイなどの形状に成形することが容易
な、発泡成形性に優れたポリプロピレン系樹脂組成物及
びそれを用いてなる発泡体を提供する。 【解決手段】ポリプロピレン系樹脂（Ａ）３０〜９９．
９重量％と、電子線照射によって得られた架橋ポリプロ
ピレン（Ｂ）０．１〜７０重量％からなり、かつ以下の
（ａ）及び（ｂ）の要件を満たすポリプロピレン系樹脂
組成物を製造し用いる。 （ａ）２３０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフロー
レート（ＭＦＲ）が０．５〜１０ｇ／１０分である。 （ｂ）ゲル分率が０．０５〜２０％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡成形に適した
ポリプロピレン系樹脂組成物、及びこれを発泡成形して
得られる発泡ポリプロピレンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン系樹脂の発泡体は、その
剛性、耐熱性、耐油性などを活かして、自動車内装の緩
衝材や食品トレイなどを中心に幅広く用いられている。
従来まで、ポリプロピレン系樹脂の発泡体としては、ガ
ス発泡によるストランド形状の発泡体、電子線や有機過
酸化物などを用いて架橋したのちに発泡を行う架橋発泡
体が知られていた。このうち、自動車内装の緩衝材や食
品トレイなどに用いる場合には、成形上の制約から架橋
発泡体が用いられていた。しかしながら、近年、環境保
護の観点から、プラスチック材料のリサイクル性が重要
視されるようになり、材料全体が架橋された発泡体に代
わる熱可塑性の材料を用いた発泡体が求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リサ
イクルが可能であり、かつ、自動車内装の緩衝材や食品
トレイなどの形状に成形することが容易な、発泡成形性
に優れたポリプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いて
なる発泡体を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、特定の組成を有す
るポリプロピレン系樹脂組成物が優れた発泡成形性を有
することを見いだし、本発明を完成させるに至った。即
ち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）３０〜９
９．９重量％と、電子線照射によって得られた架橋ポリ
プロピレン（Ｂ）０．１〜７０重量％からなり、かつ以
下の（ａ）及び（ｂ）の要件を満たすポリプロピレン系
樹脂組成物に関するものである。

【０００５】（ａ）２３０℃、２１６０ｇ荷重における
メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜１０ｇ／１０
分である。

【０００６】（ｂ）ゲル分率が０．０５〜２０％であ
る。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。

【０００８】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に用
いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、例えばプロピ
レンホモポリマー、エチレン含有量が０．５〜１２重量
％のプロピレン−エチレンランダム共重合体、エチレン
含有量が０．５〜１２重量％、１−ブテン等のα−オレ
フィン含有量が０．５〜２０重量％のプロピレン・エチ
レン・α−オレフィン系三元共重合体、エチレン含有量
が１〜６０重量％のブロックポリプロピレン、長鎖分岐
が導入されたポリプロピレン、シンジオタクチックポリ
プロピレン、アタクチックポリプロピレン等が挙げら
れ、これらの１種又は２種以上が併用されて用いられ
る。ポリプロピレン系樹脂（Ａ）の製造方法は特に限定
されず、チタン系触媒やメタロセン系の触媒などを用い
て製造することができる。

【０００９】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に用
いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、２３０℃、２
１６０ｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が
１．０〜２０ｇ／１０分であることが好ましい。

【００１０】また、本発明のポリプロピレン系樹脂組成
物に用いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）のゲルパー
ミエーションクロマトグラフィーで測定された重量平均
分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎは、３
以上１０以下が望ましく、これによって発泡成形性に優
れたポリプロピレン系樹脂組成物が得られる。

【００１１】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に用
いられる架橋ポリプロピレン（Ｂ）は、ポリプロピレン
系樹脂に、架橋助剤を添加し、電子線を照射することに
よって得られる。電子線の照射量は０．５〜２０Ｍｒａ
ｄが好ましく、これによって得られるポリプロピレン系
樹脂組成物の発泡成形性は優れたものになる。また、架
橋ポリプロピレン（Ｂ）の製造に用いられる架橋助剤と
しては、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイ
ルキノンジオキシム、Ｎ−メチル−Ｎ’−４−ジニトロ
ソアニリン、ジニトロソベンゼン、ラウリルメタアクリ
レート、エチレングリコールジメタアクリレート、トリ
エチレングリコールジメタアクリレート、テトラエチレ
ングリコールジメタアクリレート、ポリエチレングリコ
ールジメタアクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタアクリレート、ジアリールフマレート、ジアリール
フタレート、テトラアリールオキシエタン、トリアリー
ルシアヌレート、アリールメタアクリレート、マレイミ
ド、フェニールマレイミド、Ｎ， Ｎ’ｍ−フェニレン
ビスマレイミド、無水マレイン酸、イタコン酸、ジビニ
ルベンゼン、ジアリールメラミン、ジフェニルグアニジ
ン、ジビニルアジペート、ビニールトルエン、１，２−
ポリブタジエン、液状スチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ム、ジペンタメチレンチウラムペンタスルフィド、メル
カプトベンズチアゾール、硫黄等が挙げられ、これらの
うち１種又は２種以上が混合して使用される。

【００１２】また、架橋ポリプロピレン（Ｂ）中のゲル
分率（不溶解成分量）は２０〜７０重量％であることが
望ましく、これによって得られるポリプロピレン系樹脂
組成物は、発泡成形性に優れたものになる。

【００１３】ゲル分率は、１３５℃の１，２，４−トリ
クロロベンゼンに溶解して０．１％の溶液を作成し、こ
れを孔径０．４５ミクロンのテフロンフィルターでろ過
した際に、ろ過できなかった成分の重量を測定すること
で評価できる。

【００１４】また、本発明で用いられる架橋ポリプロピ
レン（Ｂ）には、架橋発泡成形を行った後の架橋ポリプ
ロピレン系発泡体を用いてもよい。ただし、架橋ポリプ
ロピレン系発泡体を用いる場合には、ＪＩＳＫ６７６７
（１９９７）に記載の引張試験を１６０℃で行った際
に、発泡体の引張破断伸びが２００％以上であることが
望ましく、これによって本発明の樹脂組成物の発泡成形
性は優れたものになる。

【００１５】ポリプロピレン系樹脂（Ａ）と架橋ポリプ
ロピレン（Ｂ）のブレンド比率は、（Ａ）／（Ｂ）が重
量分率で９９．９／０．１〜３０／７０であり、望まし
くは９９／１〜７０／３０である。架橋ポリプロピレン
（Ｂ）が０．１重量％未満又は７０重量％を越えると、
発泡成形性が著しく損なわれる恐れがあり好ましくな
い。

【００１６】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物のゲ
ル分率は、０．０５〜２０重量％であることを特徴とす
る。０．０５重量％未満又は２０重量％を越えると、発
泡倍率が高く、発砲セルの大きさが均一で良好な発泡体
を成形でないので好ましくない。ゲル分率が０．０５〜
２０重量％であることによって発泡倍率が高く、発泡セ
ルの大きさが均一で良好な発泡体を成形することができ
る。なお、ゲル分率の測定は前述の方法によって行われ
る。また、本測定は、発泡成形を行った後の製品を用い
て行うことも可能であり、製品中のゲル分率が０．０５
〜２０重量％であることを特徴とする。

【００１７】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物のゲ
ル分を取り除いた成分の（重量平均分子量／数平均分子
量＝Ｍｗ／Ｍｎ）は、２０以下であることが望ましい。
２０を越えると、発泡成形を行った際に、発泡セルの大
きさが不均一な発泡体が得られる恐れがある。ゲル分を
取り除いた成分とは、ゲル分率測定時にテフロンフィル
ターでろ過した成分のことを示す。また、重量平均分子
量と数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー（ＧＰＣ）で測定される。なお、本測定は、発
泡成形を行った後の製品を用いて行うことも可能であ
る。

【００１８】さらに、本発明のポリプロピレン系樹脂組
成物は、２３０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフロ
ーレート（ＭＦＲ）が０．５〜１０ｇ／１０分であるこ
とを特徴とする。 ＭＦＲが０．５ｇ／１０分より小さ
い場合や１０ｇ／１０分を越える場合には、得られる樹
脂組成物を発泡成形しても発泡倍率が著しく小さくなる
恐れがある。なお、ＭＦＲの測定は、発泡成形を行った
後の製品を用いて行うことも可能である。

【００１９】また、本発明のポリプロピレン系樹脂組成
物の製造方法は、特に限定するものではなく、例えばイ
ンターナルミキサーやロールミル混練機によって、ポリ
プロピレン系樹脂（Ａ）、架橋ポリプロピレン（Ｂ）を
ブレンドすることによって得られ、これに発泡剤を添加
したのち発泡成形に用いられる。

【００２０】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に
は、重量分率で４０％未満のエチレン系樹脂が複合され
ていてもよい。具体的には、示差走査型熱量計（ＤＳ
Ｃ）で室温から１０℃／分の昇温速度で測定した際に、
１４０℃以上に観測される結晶融解熱量が全体の融解熱
量の４０％以上であればよい。

【００２１】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に
は、必要に応じて、例えば炭酸カルシウム、マイカ、タ
ルク、シリカ、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、カオリ
ン、クレー、パイロフェライト、ベントナイト、セリサ
ナイト、ゼオライト、ネフェリンシナイト、アタパルジ
ャイト、ウォラストナイト、フェライト、ケイ酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、三酸化アンチモ
ン、酸化チタン、酸化鉄、二硫化モリブデン、黒鉛、石
こう、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ガラスバルー
ン、ガラスファイバー、石英、石英ガラスなどの無機充
填剤や有機、無機顔料が配合されていてもよい。また、
結晶核剤、透明化剤、アンチブロッキング剤、離型剤、
帯電防止剤、スリップ剤、防曇剤、滑剤、耐熱安定剤、
紫外線安定剤、耐光安定剤、耐候性安定剤、防黴剤、防
錆剤、イオントラップ剤、難燃剤、難燃助剤等が必要に
応じて添加してもよい。

【００２２】さらに、本発明のポリプロピレン系樹脂組
成物には、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて他の
ゴムや熱可塑性樹脂がブレンドされていてもよい。この
ようなゴムとしては、例えば、天然ゴム、アクリロニト
リルブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム、ポリノ
ルボルネンゴム、クロロプレンゴムが挙げられる。さら
に、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリブテン、酸変
性ポリオレフィン、ポリアミド、スチレン系熱可塑性エ
ラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、
などが挙げられる。

【００２３】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を説明する
が、これらは例示的なものであって、本発明はこれら実
施例に限定されるものではない。

【００２４】実施例及び比較例中の各種測定方法を以下
に示す。

【００２５】〜メルトフローレート、ＭＦＲ〜 ＪＩＳ Ｋ７２１０（１９９７）に準拠し、２３０℃、
２１６０ｇの荷重下で測定した。

【００２６】〜ゲル分率（不溶解成分量）の測定〜 ポリプロピレン系樹脂組成物又はそれを用いてなる発泡
体を１３５℃の１，２，４−トリクロロベンゼンに溶解
して０．１％の溶液を作成し、これを孔径０．４５ミク
ロンのテフロンフィルターでろ過した際に、ろ過できな
かった成分の重量を測定して求めた。

【００２７】〜分子量分布の測定〜 ゲル分が取り除かれた発泡体を１３５℃の１，２，４−
トリクロロベンゼンに溶解して、ゲルパーミエーション
クロマトグラフィー（ミリポア（株）社製、１５０Ｃ型
ＧＰＣ）により重量平均分子量Ｍｗ及び数平均分子量Ｍ
ｎを測定し、その比Ｍｗ／Ｍｎを求めた。

【００２８】〜発泡セルのサイズ分布〜 発泡体をカッターによって切断し、その切断面を走査型
電子顕微鏡で観察した。５００個以上の発泡セルの径
（Ｄｉ）を調べ、（ΣｎｉＤｉ²／ΣｎｉＤｉ）／（Σ
ｎｉＤｉ／Σｎｉ）をセルサイズの分布を表すパラメタ
ーＣＳＤと定義して求めた。ただし、ｎｉは径がＤｉの
セルの数を表す。なお、ＣＳＤが小さいほどセルサイズ
は均一である。

【００２９】〜発泡倍率の測定〜 発泡成形前の比重（ＳＡ）及び発泡成形後の比重（Ｓ
Ｂ）を水中置換比重計（商品名 ＡＲＣＨＩＭＥＤＥ
Ｓ、ＮＡＤＡ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製）を用いて
測定し、（ＳＡ）／（ＳＢ）を発泡倍率ＥＲとした。

【００３０】実施例１ エチレン５．４モル％共重合されたポリプロピレン系樹
脂（チッソ社製、チッソポリプロ Ｋ４０２８、ＭＦ
Ｒ：１０ｇ／１０分）８０重量部、線状低密度ポリエチ
レン（東ソー社製、ニポロンＬ Ｆ−２０Ｒ、ＭＦＲ：
２ｇ／１０分（１９０℃））２０重量部、ジビニルベン
ゼン３重量部、ヒンダードフェノール系熱安定剤（チバ
・ガイギー社製、商品名イルガノックス１０１０）１重
量部を、二軸押出機によって溶融混練し、厚さ１ｍｍの
シートを得た。得られたシートに２．０Ｍｒａｄの電子
線を照射し架橋ポリプロピレンを得、これを冷凍粉砕し
て細かく砕いた。なお、架橋ポリプロピレンのゲル分率
は４５％であった。

【００３１】細かく砕かれた架橋ポリプロピレン３０
g、プロピレンホモポリマー（チッソ社製、チッソポリ
プロ Ｋ１００８、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分）９７０
g、ヒンダードフェノール系熱安定剤（チバ・ガイギー
社製、商品名イルガノックス１０１０）３g、リン系熱
安定剤（チバ・ガイギー社製、商品名イルガフォス１６
８）３gとを表面温度１８０℃のロールミル混練機によ
り１５分間混練した。さらに、発泡剤としてアゾジカル
ボンアミド（永和化成工業（株）製、商品名ビニホール
ＡＣ＃３）１００gを加え、３分間混練して目的のポリ
オレフィン系樹脂組成物を得た。このロールシートを１
８０℃で圧縮成形したのち、あらかじめ加熱しておいた
オーブン中に入れて発泡成形を行った。オーブンのヒー
ター温度は２３０℃、時間は４分とした。オーブンから
取り出した後、発泡体を切断し、切断面を走査型電子顕
微鏡で観察し、発泡セルの大きさを調べた。また、発泡
体の発泡倍率、ゲル分率、ゾル成分のＧＰＣ測定、発泡
セルのサイズ分布の測定も行い、これらの結果を表１に
示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例２ エチレン５．４モル％共重合されたポリプロピレン系樹
脂（チッソ社製、チッソポリプロ Ｋ１００８、ＭＦ
Ｒ：８ｇ／１０分）８０重量部、線状低密度ポリエチレ
ン（東ソー社製、ニポロンＬ Ｆ−２０Ｒ、ＭＦＲ：２
ｇ／１０分（１９０℃））２０重量部、アゾジカルボン
アミド（永和化成工業（株）製、商品名ビニホールＡＣ
＃３）、ジビニルベンゼン３重量部、ヒンダードフェノ
ール系熱安定剤（チバ・ガイギー社製、商品名イルガノ
ックス１０１０）１重量部を二軸押出し機によって溶融
混練し、厚さ１ｍｍのシートを得た。得られたシートに
２．０Ｍｒａｄの電子線を照射した後、あらかじめ２５
０℃に加熱しておいたオーブンに入れて架橋発泡ポリプ
ロピレンシートを得た。この発泡ポリプロピレンシート
のゲル分率は５０％、１６０℃で引張試験した際の破断
伸びは２５０％であった。この架橋発泡ポリプロピレン
シートを冷凍粉砕して細かく砕き、これを架橋ポリプロ
ピレンとして用いた以外は実施例１と同様の方法で目的
のポリオレフィン系樹脂組成物を得、発泡成形及び各種
測定を行い、これらの結果を表１に示した。

【００３４】比較例１ 実施例１において、架橋ポリプロピレンを添加せずに各
種測定及び成形を実施し、これらの結果を表１に示し
た。

【００３５】比較例２ プロピレンホモポリマーを２５０g、架橋ポリプロピレ
ンを７５０gとした以外は実施例１と同じ方法で樹脂組
成物を得、各種測定を実施し、これらの結果を表１に示
した。

【００３６】比較例３ プロピレンホモポリマーとして、 ＭＦＲが０．４５の
もの（チッソ社製、チッソポリプロ ＨＴ１０５０）を
用いた以外は実施例１と同じ方法で樹脂組成物を得、各
種測定を実施し、これらの結果を表１に示した。

【００３７】比較例４ プロピレンホモポリマーとして、ＭＦＲが３５のもの
（東ソー社製、東ソーポリプロ Ｊ５３５０）を用いた
以外は実施例１と同じ方法で樹脂組成物を得、各種測定
を実施し、これらの結果を表１に示した。

【００３８】

【発明の効果】本発明により得られたポリプロピレン系
樹脂組成物は、発泡成形性に優れる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリプロピレン系樹脂（Ａ）３０〜９９．
   ９重量％と、電子線照射によって得られた架橋ポリプロ
   ピレン（Ｂ）０．１〜７０重量％からなり、かつ以下の
   （ａ）及び（ｂ）の要件を満たすポリプロピレン系樹脂
   組成物。 （ａ）２３０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフロー
   レート（ＭＦＲ）が０．５〜１０ｇ／１０分である。 （ｂ）ゲル分率が０．０５〜２０％である。
2. 【請求項２】請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂組
   成物を発泡成形して得られる発泡体。