JP2000290416A - ポリプロピレン系樹脂発泡シート - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂発泡シート

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JP2000290416A
JP2000290416A JP10222399A JP10222399A JP2000290416A JP 2000290416 A JP2000290416 A JP 2000290416A JP 10222399 A JP10222399 A JP 10222399A JP 10222399 A JP10222399 A JP 10222399A JP 2000290416 A JP2000290416 A JP 2000290416A
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polypropylene resin
polypropylene
foamed sheet
resin
elongational viscosity
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JP10222399A
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English (en)
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Tetsuo Okura
徹雄 大倉
Osamu Miyama
治 三山
Haruo Tomita
春生 冨田
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外観美麗で独立気泡率が高く、各種成形体な
どに好適に成形しうる発泡シートを提供する 【解決手段】 溶融状態で歪み量増加に伴い急上昇する
伸長粘度を有し、かつ210℃において測定した平衡コ
ンプライアンスJeoが1.2×10‐3Pa‐1未満の
ポリプロピレン系樹脂からなることを特徴とし、かつ密
度が50〜500kg/m3、独立気泡率が60%以
上、厚み0.8〜8mmであるポリプロピレン系樹脂発
泡シート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン系樹脂
からなる発泡シートに関する。さらに詳しくは、特定の
溶融挙動を示すポリプロピレン系樹脂からなる、外観美
麗で独立気泡率が高く、成形性、断熱性、緩衝性に優れ
る発泡シートに関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂からなる発泡シートは、一
般に軽量で断熱性や外部からの応力の緩衝性が良好であ
り、真空成形などの加熱成形により成形体を得ることが
可能であることから、ポリスチレン系樹脂やポリエチレ
ン系樹脂を中心に、緩衝材や食品容器、断熱材、自動車
用部材などの用途で幅広く利用されている。
【0003】しかしながら、ポリプロピレン系樹脂は、
結晶性樹脂であるために、溶融時の粘度および抗張力が
低いため、発泡時に気泡壁の強度が充分に保持されず、
外観の優れた、独立気泡率が高い発泡シートをうること
が困難であった。
【0004】ポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡
シートを製造する手法として、従来、ポリプロピレン系
樹脂に架橋剤と架橋助剤および熱分解型発泡剤を添加し
て成形し、加熱により架橋および発泡を行う方法(特公
昭45−40420)、ポリプロピレン系樹脂に架橋助
剤と分解型発泡剤を添加して成形し、放射線架橋の後に
加熱発泡を行う方法(特公昭42−26953)、また
近年ではシリル基を有するポリプロピレン系樹脂に熱分
解型発泡剤を添加して成形し、水架橋の後に加熱発泡を
行う方法(特開平9−132662)などの架橋発泡法
が行われてきた。
【0005】しかしながら、架橋によりPPに発泡性を
付与する方法は、架橋工程を必要とし、連続的な発泡体
の製造が困難であり、また架橋度の制御が困難であるた
め均一美麗な発泡体の製造が困難であり、さらに溶融時
の流れ性が著しく低下するためにリサイクルが難しいな
どの問題点がある。
【0006】一方、日本特許第2521388号公報で
は、特定の分子量と分子量分布及び特定のレオロジカル
な特性を併せ持つポリプロピレンのフォームシートが開
示されている。しかしながら、この特許で規定されてい
る1.2×10‐3Pa‐1を越える平衡コンプライアン
スJe0のポリプロピレン系樹脂発泡シートは、加熱時
のドローダウンが大きいことから二次成形条件の選定が
難しく、特に大面積の発泡シートの成形が困難であっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特定
の溶融挙動を示すポリプロピレン系樹脂からなる、外観
美麗で独立気泡率が高く、成形性、断熱性、緩衝性に優
れる発泡シートを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決すべく鋭意検討した結果、溶融状態で測定した伸
長粘度が、歪み量が増加するにしたがい急激に上昇し、
かつ210℃において測定した平衡コンプライアンスJ
eoが1.2×10‐3Pa‐1未満のポリプロピレン系
樹脂を発泡シートの製造に用いると、予期せぬことに、
得られる発泡シートが、ポリプロピレン系樹脂本来の特
徴を損なうことなく、外観美麗で独立気泡率が高く、加
熱成形性に優れることを見いだし、本発明を完成するに
いたった。
【0009】すなわち、本発明は、溶融状態で歪み量増
加に伴い急上昇する伸長粘度を有し、かつ210℃にお
いて測定した平衡コンプライアンスJeoが1.2×1
0‐ 3Pa‐1未満のポリプロピレン系樹脂からなること
を特徴とし、かつ密度が50〜500kg/m3、独立
気泡率が60%以上、厚み0.8〜8mmであるポリプ
ロピレン系樹脂発泡シートに関する。
【0010】また本発明は、前記ポリプロピレン系樹脂
が、ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とラジカ
ル重合開始剤とを溶融混練して得られる改質ポリプロピ
レン系樹脂である、ポリプロピレン系樹脂発泡シートに
関する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のポリプロピレン系樹脂発
泡シートは、前記したように、溶融状態で測定した伸長
粘度が歪み量の増加に伴って急激に上昇し、かつ210
℃で測定した平衡コンプライアンスが1.2×10‐3
Pa‐1未満のポリプロピレン系樹脂組成物を押出発泡
させてなり、独立気泡率が60%以上、厚みが0.8〜
8mmのものである。本発明の発泡シートの基材樹脂と
して用いられるポリプロピレン系樹脂組成物は、まず溶
融状態で測定した伸長粘度が、歪み量の増加に伴って急
激に上昇する特性(以下「特定の伸長粘度特性」という
こともある)を有することを一つの特徴としたものであ
る。
【0012】ここで、前記伸長粘度特性を評価する方法
としては、直径3mm程度のストランド状の樹脂組成物
の成形体をサンプルとし、このサンプルの両端をロータ
リークランプで挟み、このサンプルが完全に溶融する温
度(例えば、本発明におけるプロピレン系樹脂の場合、
例えば180℃程度)に該サンプルの温度を維持し、該
サンプルを一定の歪み速度で伸長させ、チャック間に生
じる応力の測定を経時的に行い、応力とそのときのサン
プルの断面積との関係より、伸長粘度を求める方法が採
用される。
【0013】すなわち、伸長粘度は、以下の式で表され
る。
【0014】
【数1】 次に、前記のごとく求められた伸長粘度を経時的にプロ
ットする。このとき、その伸長粘度が、測定時間の経過
に伴って(歪み量が増加するに従って)、しだいに大き
くなり、ある測定時間のとき(ある歪み量のとき)か
ら、それまでに比べ伸長粘度の増加率が急激に増大する
ものが、前記特定の伸長粘度特性を有するものであると
いう。
【0015】なお、本発明においては、横軸に時間の対
数で表し、縦軸に伸長粘度の対数を表して得た測定時間
と伸長粘度との関係を表すグラフ(曲線)において、伸
長粘度が測定時間の経過に伴って比較的緩やかに上昇し
ている測定初期の部分から引き出した直線の傾きに対し
て、伸長粘度が測定時間の経過に従って最も急激に上昇
している部分から引き出した直線の傾きの比「特定の伸
長粘度の比」が1.5倍以上、なかんずく2倍以上であ
ることが独立気泡率の高い発泡シートが得られるという
点から好ましい。また、かかる両直線の傾きの比の上限
については特に制限はないが、例えば20倍程度までの
ものが確認されている。
【0016】なお、前記の曲線から引きだしたそれぞれ
の直線の傾きは、次の式によって求められる。
【0017】
【数2】 例えば、後述する製造例1で得られた改質ポリプロピレ
ン系樹脂の伸長粘度と測定時間の関係を表すグラフ(曲
線)Zを図1に示す。かかる曲線Zは前記改質ポリプロ
ピレン系樹脂組成物を直径3mm、長さ180mmの円
柱形のロッドに成形したサンプルを、180℃、歪み速
度0.05/secで伸長させたときの伸長粘度(lo
gηe)と測定時間(logt)との関係を表すもので
ある。
【0018】図1の曲線Zにおいて、測定時間が約0.
6〜1.2の測定初期の平坦部(伸長粘度が測定時間の
経過に伴って、比較的緩やかに上昇している部分)から
引き出した直線Xの傾き(0.443)に対して、測定
時間が約1.2以上の、伸長粘度が測定時間の経過に伴
って最も急激に上昇している部分から引きだした直線Y
の傾き(2.42)は約5.5倍であることから、製造
例1で得られた改質ポリプロピレン系樹脂組成物は、そ
の伸長粘度が歪み量の増加に伴って急激に上昇している
ことが分かる。
【0019】本発明において、伸長粘度を測定する際の
条件として、測定温度は180℃程度に限定されるもの
ではなく、前記したように、ポリプロピレン系樹脂組成
物が実質的に溶融する温度以上であり、樹脂組成物が熱
分解を開始する温度未満である温度範囲から任意に選択
すればよい。通常、かかる測定温度は、ポリプロピレン
系樹脂組成物そのものの融点及び測定の容易さを考慮す
ると、ポリプロピレン系樹脂組成物の融点よりも10〜
50℃高い温度範囲で設定することが好ましい。 ま
た、歪み速度条件は、一般に0.01〜0.5sec-1
の範囲で設定することが好ましい。
【0020】なお、前記測定温度の範囲内にあり、かつ
前記歪み速度条件の範囲内にある任意の1点の測定条件
にて前記特性の伸長粘度特性が認められる樹脂組成物で
あれば、通常、これら測定温度および歪み速度条件のす
べての範囲内の測定条件での測定において、かかる特定
の伸長粘度特性が認められる。
【0021】また、本発明の発泡シートの基材樹脂とし
て用いられるポリプロピレン系樹脂組成物は、210℃
で測定した平衡コンプライアンスが1.2×10‐3
a‐1未満であることをもう一つの特徴とする。
【0022】ここで、前記平衡コンプライアンスを評価
する方法としては、以下の方法が採用される。
【0023】すなわち、ポリプロピレン系樹脂組成物の
成形体をサンプルとし、かかるサンプルを二枚の平行円
板にはさみ、温度を210±1℃に保ってサンプルを溶
融させる。サンプルを充分溶融させた後、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
または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
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、300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。
【0024】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。
【0025】
【数3】 充分な時間が経過した後、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、
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と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に補外したときの切
片として与えられる。
【0026】かくして210℃で測定したポリプロピレ
ン系樹脂組成物の平衡コンプライアンスJe0は、得ら
れる発泡シートの加熱成形性を良好なものとするため
に、1.2×10‐3Pa‐1未満であることが好まし
い。またかかる平衡コンプライアンスJe0の下限値に
は特に限定はないが、通常2.0×10‐4Pa‐1程度
以上であることが好ましい。
【0027】本発明に用いられる特定の伸長粘度特性及
び特定の平衡コンプライアンスJe0を有するポリプロ
ピレン系樹脂組成物を製造する方法には特に限定はない
が、樹脂組成物を改質する方法が好ましく、物性が安定
した改質ポリプロピレン系樹脂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とイソプレン単
量体とラジカル重合開始剤とを樹脂が溶融する温度のも
とで混練する方法が特に好ましい。
【0028】この場合、原料ポリプロピレン系樹脂のメ
ルトフローインデックスとイソプレン量、ラジカル開始
剤の種類と量、変性時の温度等の組み合わせにより、所
望の樹脂物性を決めることができる。
【0029】前記改質ポリプロピレン系樹脂は、ポリプ
ロピレン系樹脂(以下、このポリプロピレン系樹脂のこ
とを「原料ポリプロピレン系樹脂」ということもある)
とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤とを樹脂が溶
融する温度のもとで混練することにより得られる。
【0030】前記原料ポリプロピレン系樹脂としては、
プロピレンの単独重合体、プロピレンとほかの単量体と
のブロック共重合体またはプロピレンとほかの単量体と
のランダム共重合体などの結晶性の重合体があげられ、
剛性が高く、安価であるという点からは前記ポリプロピ
レン単独重合体が好ましく、剛性および耐衝撃性がとも
に高いという点からは前記プロピレンとほかの単量体と
のブロック共重合体であることが好ましい。前記原料ポ
リプロピレン系樹脂がプロピレンとほかの単量体とのブ
ロック共重合体またはプロピレンとほかの単量体とのラ
ンダム共重合体である場合、ポリプロピレン系樹脂の特
徴である高結晶性、高い剛性および良好な耐薬品性を保
持する点から、含有されるプロピレン単量体成分が全体
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。
【0031】前記原料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、エチ
レン、α−オレフィン、環状オレフィン、ジエン系単量
体およびビニル単量体よりなる単量体の群から選ばれた
1種または2種以上の単量体があげられる。
【0032】これらの単量体のうち、エチレンまたはブ
テン−1が安価である点から好ましい。
【0033】前記原料ポリプロピレン系樹脂の分子量
(重量平均分子量)は工業的に入手しやすいという点か
ら、5万〜200万の範囲内にあることが好ましく、安
価であるという点から、10万〜100万の範囲内にあ
ることがさらに好ましい。
【0034】前記原料ポリプロピレン系樹脂には、必要
に応じて、ほかの樹脂または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。前記ほかの樹脂または
ゴムとしては、たとえばポリエチレン;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;プロピレン含有
量が75重量%未満のエチレン/プロピレン共重合体、
エチレン/ブテン−1共重合体、プロピレン含有量が7
5重量%未満のプロピレン/ブテン−1共重合体などの
エチレンまたはα−オレフィン/α−オレフィン共重合
体;プロピレン含有量が75重量%未満のエチレン/プ
ロピレン/5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体
などのエチレンまたはα−オレフィン/α−オレフィン
/ジエン系単量体共重合体;エチレン/酢酸ビニル共重
合体、エチレン/アクリル酸共重合体、エチレン/メタ
クリル酸共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合
体、エチレン/アクリル酸ブチル共重合体、 エチレン
/メタクリル酸メチル共重合体、エチレン/無水マレイ
ン酸共重合体、 エチレン/アクリル酸金属塩共重合
体、エチレン/メタクリル酸金属塩共重合体、エチレン
/メタクリル酸グリシジル共重合体などのエチレン/ビ
ニル単量体共重合体;ポリブタジエン、ポリイソプレン
などのポリジエン系共重合体;スチレン/ブタジエン/
スチレンブロック共重合体などのビニル単量体/ジエン
系単量体/ビニル単量体ブロック共重合体;アクリロニ
トリル/ブタジエン/スチレングラフト共重合体、メタ
クリル酸メチル/ブタジエン/スチレングラフト共重合
体などのビニル単量体/ジエン系単量体/ビニル単量体
グラフト共重合体;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、ポリスチレンなどのビニル重合体;塩化ビニ
ル/アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニ
ル共重合体、アクリロニトリル/スチレン共重合体、メ
タクリル酸メチル/スチレン共重合体などのビニル系共
重合体などがあげられる。
【0035】原料ポリプロピレン系樹脂に対するこれら
ほかの樹脂またはゴムの添加量は、この樹脂の種類また
はゴムの種類により異なり、前述のように本発明の効果
を損なわない範囲内にあればよいものであるが、通常、
25重量%程度以下であることが好ましい。
【0036】本発明の改質ポリプロピレン系樹脂は、ポ
リプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とこのイソプレ
ン単量体に共重合可能なほかのビニル単量体とラジカル
重合開始剤とを溶融混練することにより製造されてもよ
い。
【0037】前記イソプレン単量体に、共重合可能なほ
かのビニル単量体としては、たとえば塩化ビニル;塩化
ビニリデン;スチレン;アクリロニトリル;メタクリロ
ニトリル;アクリルアミド;メタクリルアミド;酢酸ビ
ニル;ビニルトリメトキシシラン;アクリル酸;メタク
リル酸;マレイン酸;無水マレイン酸;アクリル酸金属
塩;メタクリル酸金属塩;アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ステアリル、
アクリル酸グリシジルなどのアクリル酸エステル;メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸グリシジ
ルなどのメタクリル酸エステルなどがあげられる。
【0038】イソプレン単量体とこのイソプレン単量体
に共重合可能なほかのビニル単量体とを併用する場合、
イソプレン単量体に共重合可能なほかのビニル単量体の
添加量が、イソプレン単量体100重量部に対して、3
00重量部以下であることが好ましく、平均して100
重量部以下であることがさらに好ましい。イソプレン単
量体に共重合可能なほかのビニル単量体の添加量が前記
の範囲を超えると、得られる改質ポリプロピレン系樹脂
の粘度が著しく低下し、また前記伸長粘度特性や前記平
衡コンプライアンスJe0の物性が発現しない場合があ
る。
【0039】前記溶融混練されるイソプレン単量体の添
加量は、原料ポリプロピレン系樹脂100重量部に対し
て、0.05〜20重量部であることが好ましく、0.
1〜5重量部であることがさらに好ましい。前記イソプ
レン単量体の量が前記の範囲より少ない場合、改質ポリ
プロピレン系樹脂に前記伸長粘度特性や前記平衡コンプ
ライアンスJe0の物性が発現しない場合発泡性が低い
場合があり、一方前記の範囲を超える場合は、ポリプロ
ピレン系樹脂の特徴である耐熱性や剛性などを損なう場
合がある。
【0040】前記ラジカル重合開始剤としては、一般に
過酸化物またはアゾ化合物などがあげられる。前記ラジ
カル重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド、パー
オキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキル
パーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシ
ジカーボネート、パーオキシエステルなどの有機過酸化
物の1種または2種以上があげられる。これらのうち、
とくに水素引き抜き能が高いものが好ましく、そのよう
なラジカル重合開始剤としては、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)ヘキサン、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)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;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
テルなどの1種または2種以上があげられる。
【0041】前記ラジカル重合開始剤の添加量が、改質
ポリプロピレン系樹脂の発泡性が良好で、かつ経済的で
あるという点から、原料ポリプロピレン系樹脂100重
量部に対して、0.01〜5重量部の範囲内にあること
が好ましく、0.05〜2重量部の範囲内にあることが
さらに好ましい。
【0042】さらに、前記原料ポリプロピレン系樹脂に
は必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工
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、または架橋剤、連鎖
移動剤、造核剤、滑剤、可塑剤、充填材、強化材、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。
【0043】これらの原料ポリプロピレン系樹脂、イソ
プレン単量体、ラジカル重合開始剤およびそのほか添加
される材料の混合や溶融混練の順序および方法はとくに
制限されるものではなく、たとえば原料ポリプロピレン
系樹脂、イソプレン単量体、ラジカル重合開始剤および
必要に応じて添加されるそのほかの添加材料を混合した
のち溶融混練してもよいし、原料ポリプロピレン系樹
脂、ラジカル重合開始剤および必要に応じて添加される
そのほかの添加材料を溶融混練した後にイソプレン単量
体を溶融混練してもよいし、前記手法により改質ポリプ
ロピレン系樹脂を得た後に、必要に応じて添加される添
加剤や他の樹脂と溶融混練しても良いし、さらに原料ポ
リプロピレンの一部を改質してマスターバッチとした後
に残余の原料ポリプロピレン系樹脂と溶融混練しても良
い。
【0044】溶融混練時の加熱温度は、樹脂の種類など
により異なるが、通常、130〜400℃であること
が、原料ポリプロピレン系樹脂が充分に溶融し、かつ熱
分解せず、充分な発泡性をうることができるという点で
好ましい。また溶融混練の時間(ラジカル重合開始剤お
よびイソプレン単量体を混合してからの時間)は、一般
に30秒間〜60分間である。
【0045】また、前記の溶融混練の装置としては、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、2軸押出機などの混練機、2軸表面更新機、2軸
多円板装置などの横型攪拌機またはダブルヘリカルリボ
ン攪拌機などの縦型攪拌機など高分子材料を適宜の温度
に加熱しえ、適宜の剪断応力を与えながら混練しうる装
置があげられる。これらのうち、とくに単軸または2軸
押出機が生産性の点から好ましい。また、各々の材料を
充分に均一に混合するために、前記溶融混練を複数回繰
返してもよい。
【0046】前述のようにして、前記改質ポリプロピレ
ン系樹脂組成物を製造することができる。
【0047】また、本発明におけるポリプロピレン系樹
脂からなる発泡シートは、例えば、溶融させた状態のポ
リプロピレン系樹脂に発泡剤を圧入したのち、押出機内
で発泡最適温度に調節し、ダイから低圧領域に押し出す
ことにより製造することができる。
【0048】前記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;水などの1種また
は2種以上があげられる。
【0049】前記の発泡剤の添加量(混練量)は発泡剤
の種類および目標発泡倍率により異なるが、ポリプロピ
レン系樹脂100重量部に対して、0.5〜10重量部
の範囲内にあることが好ましい。
【0050】また、発泡シートの気泡径を適宜の大きさ
にコントロールするために、必要に応じて、重炭酸ソー
ダ−有機酸またはタルクなどの発泡核剤を併用してもよ
い。必要に応じて用いられる該発泡核剤の添加量は、通
常、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、0.
01〜1重量部であることが好ましい。
【0051】また、本発明におけるポリプロピレン系樹
脂からなる発泡シートは、所望の幅を得る目的または所
望の気泡構造を得る目的で、例えば、押出発泡した後に
空気の吹き付けなどにより冷却を促進したり、マンドレ
ルへの引き取り時に延伸してもよい。
【0052】本発明におけるポリプロピレン系樹脂から
なる発泡シートの密度は50〜500kg/m3好まし
くは60〜300kg/m3さらに80〜200kg/
3であることが好ましい。50kg/m3より小さい場
合には、剛性に劣り、500kg/m3より大きい場合
には断熱性に劣る傾向がある。
【0053】本発明のポリプロピレン系樹脂からなる発
泡シートの独立気泡率は、60%以上、好ましくは70
%以上さらに80%以上が好ましい。60%以下の場合
には、加熱成形性に劣る傾向がある。
【0054】本発明におけるポリプロピレン系樹脂から
なる発泡シートの厚さは、0.8〜8mmであり、より
好ましくは1〜5mmである。0.8より小さくなると
断熱性、剛性、緩衝性におとり、8mmより大きくなる
と、加熱成形性に劣る。
【0055】また、本発明におけるポリプロピレン系樹
脂からなる発泡シートは、前記のごとくポリプロピレン
系樹脂の物性及び発泡シートの形状を規定することによ
り、プラグ成形や真空成形、圧空成形などの加熱成形性
に優れるものであり、厚みムラの少ない成形体を得るこ
とができる。
【0056】加熱成形の例としては、プラグ成形、マッ
チド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、
プラグアシスト成形、プラグアシス・トリバースドロー
成形、エアスリップ成形、スナップバック成形、リバー
スドロー成形、フリードローイング成形、プラグ・アン
ド・リッジ成形、リッジ成形などの方法があげられる。
【0057】前記ポリプロピレン系樹脂からなる発泡シ
ートの加熱成形性は、例えば、開口部が380mm×3
80mmのクランプに固定した前記発泡シートを350
℃に設定したオーブン中に入れて25秒間加熱した際
の、発泡シート中央部の垂れ下がりで評価することがで
きる。すなわち、加熱成形性に優れる発泡シートは、成
形前の予備加熱中の垂れ下がりが小さいが、加熱成形性
の悪い発泡シートは、予備加熱中の垂れ下がりが大き
く、その結果成形体の偏肉が大きくなり、垂れ下がりが
極めて大きい場合には成形することが不可能となる。
【0058】また、前記加熱成形は、発泡シートを予備
加熱した後に成形するものであるが、予備加熱の際に発
泡シートの二次発泡などにより、密度や厚み、独立気泡
率が変化する場合がある。
【0059】また、本発明のポリプロピレン系樹脂から
なる発泡シートは、表面性や剛性、加熱成形性などを改
良する目的で、前記発泡シート表面に、熱可塑性樹脂か
らなる非発泡層を、片面または両面に形成してもよい。
【0060】熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹
脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエチレン
系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタ
レート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミ
ド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、
ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系
樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を用いることができ
る。これらは単独または2種以上組み合わせて用いられ
るが、特に発泡シートとの接着性の点より、ポリプロピ
レン系樹脂が好ましい。
【0061】前記非発泡層を形成する方法は、特に限定
されるものではなく、発泡シートを作製した後に、別途
作製した非発泡フィルムを加熱または接着剤を用いてラ
ミネートして形成してもよいし、発泡シート上に直接T
ダイから非発泡フィルムを押し出してラミネートして形
成してもよい。
【0062】
【実施例】つぎに本発明を実施例に基づき詳細に説明す
るが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。 1)発泡シートの密度の測定 JIS−K6767に準じ測定した。 2)発泡シートの独立気泡率の測定 ASTM D−2856に記載の方法に準じエアピクノ
メータにより測定した。 発泡シートの外観評価 目視により以下の基準で評価した。 :押出方向に平行のしわ(コルゲート)やケバが見られ
ない。 ×:押出方向に平行のしわ(コルゲート)やケバが見ら
れる。 実施例1 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3g/10分)100重量部、パーオキシエス
テル系ラジカル重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ
イソプロピルモノカーボネート(1分間半減期温度15
9℃)0.3重量部をリボンブレンダーで攪拌混合した
配合物を計量フィーダで(株)日本製鋼所製、二軸押出
機(TEX44XCT−38)に供給し、液添ポンプを
用いて押出機途中からイソプレンを0.5重量部供給
し、前記二軸押出機中で溶融混練し、溶融押出すること
により、改質ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットを
得た。
【0063】前記二軸押出機は、同方向二軸タイプであ
り、スクリュー径が44mmφであり、最大スクリュー有
効長(L/D)が38であった。この二軸押出機のシリ
ンダー部の設定温度を、イソプレン単量体圧入までは1
80℃、イソプレン圧入以降は200℃とし、スクリュ
ー回転速度を150rpmに設定した。
【0064】前記ポリプロピレン系樹脂のペレットを直
径3mmのオリフィスを設けたキャピログラフに充填
し、200℃で溶融させた後、押し出して長さ180m
m程度のストランド状のサンプルを作製し、このサンプ
ルについて、メルテンレオメーター(東洋精機(株)
製)を用いて180℃、歪み速度0.05/秒で、伸長
粘度と測定時間(歪み量)との関係を測定し、応力を電
荷結合素子(CCD)で測定したサンプルの断面積で除
して伸長粘度を求めた。
【0065】
【数4】 図1に実施例1の改質ポリプロピレン系樹脂組成物の溶
融状態での伸長粘度(Logηe)と測定時間(歪み
量、Logt)との関係を表すグラフ(曲線Z)Fを示
す。図1の曲線Zは、測定開始直後から緩やかな傾きで
伸長粘度が上昇しているが、それ以降急激に伸長粘度が
上昇している。この測定時間が約1.2以上の急激に伸
長粘度が上昇している部分(伸長粘度が測定時間の経過
に従って、最も急激に上昇している部分)から引き出し
た直線Yの傾き(2.42)の、測定時間が約0.6〜
1.2の測定初期の(伸長粘度が測定時間の経過に従っ
て、比較的緩やかに上昇している部分)から引き出した
直線Xの傾き(0.443)に対する比(以下「特定の
伸長粘度の比」という)を求めたところ、5.5倍であ
った。
【0066】前記改質ポリプロピレン系樹脂組成物のペ
レットを、厚み1.5mm、直径25mmの円板に成形
し、このサンプルについて、応力制御型レオメーター
(Rheometric Scientific社製S
R−2000)を用いて、210℃で、サンプルに与え
られる応力σcが100N/m2に保たれるように片方
の円板を他方に対して回転させ、300秒間にわたりそ
のときの歪み量γ(t)を経時的に測定した。
【0067】このとき、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)をプロットし、充分な
時間が経過してクリープコンプライアンスJ(t)が時
間に対して直線関係を示したときの直線を時間t=0に
外挿したときの切片を平衡コンプライアンスJe0とし
て求めたところ、1.06×10-3Pa-1であった。
【0068】
【数5】 なお、前記レオメーターのフィクスチャーは直径25m
mの平行板であり、前記サンプルを平行板の間で十分溶
融させた後、平行板の間隔を1.4mmに調節して平行
板からはみ出した樹脂を取り除き測定した。また、前記
円板状のサンプルは、改質ポリプロピレン系樹脂組成物
のペレットを温度190℃の条件下、無圧で5分間、5
0kg/cm3の圧力で2分間プレスして、厚み1.5
mmのシート状に成形し、ポンチを用いて直径25mm
の円板を打ち抜いて成形した。
【0069】また、前記改質ポリプロピレン系樹脂組成
物100重量部、ブレンドオイル0.05重量部、気泡
核形成剤として重曹−クエン酸0.1重量部を、リボン
ブレンダーで撹拌混合した配合物を40−50mmφタ
ンデム型押出機に供給し、230℃に設定した第1段押
出機(40mmφ)中にて溶融させたのち、発泡剤とし
てイソブタンを前記改質ポリプロピレン系樹脂組成物1
00重量部に対し2重量部圧入混合し、160℃に設定
した第2段押出機(50mmφ)中で冷却し、サーキュ
ラーダイ(54mmφ)より大気圧下に吐出し、直径1
50mmのマンドレルに引き取つつ内部に0.15m3
/分で空気を吹き付けて延伸・冷却し円筒型発泡体を
得、これをカッターで切り開くことにより470mm幅
の発泡シートを得た。
【0070】この発泡シートを評価したところ、密度1
32kg/m3、独立気泡率88%、外観評価は○であ
った。
【0071】また、この発泡シートを開口部が380m
m×380mmのクランプに固定して350℃に設定し
たオーブン中に入れて25秒間加熱した際の、発泡シー
ト中央部の垂れ下がりから以下の基準に従って加熱成形
性を評価した。
【0072】〇:発泡シート中央部の垂れ下がりが20
mm未満。
【0073】×:発泡シート中央部の垂れ下がりが20
mm以上。
【0074】その結果、この発泡シートの中央部での垂
れ下がりは、測定器の検出下限の10mm以下であり、
加熱成形性は○だった。 実施例2 実施例1のプロピレン単独重合体の代わりに、メルトフ
ローインデックスが0.5g/10分のプロピレン単独
重合体を用い、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノ
カーボネートを0.15重量部用いたほかは実施例1と
同様にして改質ポリプロピレン系樹脂発泡シートを得
た。その結果を表2に示す。 比較例1 実施例1の改質ポリプロピレン系樹脂の代わりに、メル
トフローインデックスが0.5g/10分のプロピレン
単独重合体を用いたほかは、実施例1と同様にして発泡
シートを得、評価した。その結果を表2に示す。 比較例2 実施例1の改質ポリプロピレン系樹脂組成物の代わり
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(Montell社製、PF−814)を用いたほ
かは、実施例1と同様にしてポリプロピレン系樹脂発泡
シートを得た。その結果を表2に示す。
【0075】表1に実施例と比較例に用いた原料ポリプ
ロピレン系樹脂、イソプレン単量体、ラジカル開始剤を
記載した。
【0076】
【表1】
【0077】
【表2】 実施例における、特定の伸長粘度特性を示し、平衡コン
プライアンスが1.2×10-3Pa-1未満である、改質
ポリプロピレン系樹脂を用いると、独立気泡率が高く、
外観美麗で、加熱成形性に優れる発泡シートが得られる
のに対し、比較例1に示した、平衡コンプライアンスは
1.2×10-3Pa-1未満であるが、特定の伸長粘度特
性を示さない、未変性のポリプロピレン系樹脂を用いる
と、独立気泡率が低く、外観が悪く、加熱成形性に劣る
発泡シートしか得られないことが判る。また、特定の伸
長粘度特性を示すものの、平衡コンプライアンスが1.
2×10-3Pa-1を越える、長鎖の分岐構造を有するプ
ロピレン系樹脂を用いると、独立気泡率が高く、外観美
麗な発泡シートを製造しうるものの、加熱成形性に劣る
ことが判る。
【0078】
【発明の効果】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡シー
トは、独立気泡率が高く、外観美麗で、加熱成形性に優
れることから、良好な二次成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた改質ポリプロピレン系樹脂
の溶融状態での伸長粘度(logηe)と測定時間(l
ogt)との関係を表すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F074 AA24 AA25 AD01 AD08 BA31 BA38 CA29 CC06X CC22X DA02 DA12 DA23 DA32 DA33 DA34 4J002 BB121 BB151 BN031 DE026 EA016 EB026 EB066 EB076

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融状態で歪み量増加に伴い急上昇する伸
    長粘度を有し、かつ210℃において測定した平衡コン
    プライアンスJeoが1.2×10‐3Pa‐1未満のポ
    リプロピレン系樹脂からなることを特徴とし、かつ密度
    が50〜500kg/m3、独立気泡率が60%以上、
    厚み0.8〜8mmであるポリプロピレン系樹脂発泡シ
    ート。
  2. 【請求項2】前記ポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピ
    レン系樹脂とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤と
    を溶融混練して得られる改質ポリプロピレン系樹脂であ
    る、請求項1記載のポリプロピレン系樹脂発泡シート。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002331572A (ja) * 2001-05-08 2002-11-19 Chisso Corp 発泡ポリプロピレン樹脂シートの成形方法及び発泡成形体
JP2012207172A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Sekisui Plastics Co Ltd ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法

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