JP2001341151A

JP2001341151A - ポリプロピレン系樹脂発泡成形体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001341151A
Application number: JP2000167678A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamagata; 裕之山形
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2001-12-11
Anticipated expiration: 2020-06-05
Also published as: JP3888837B2

Abstract

(57)【要約】【課題】均一微細な気泡径を有し、外観がきれいであ
り、熱伝導率の低いポリプロピレン系樹脂発泡成形体を
得る。【解決手段】特定の吸熱ピークを有し、かつ、吸熱ピ
ーク温度と吸熱量とが特定の関係を有するポリプロピレ
ン系樹脂発泡成形体により、上記の課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポリプロピレン
系樹脂発泡成形体およびその製造方法に関するものであ
る。さらに詳しくは、外観がきれいであり、実質的に無
架橋で、均一微細な気泡径を有し、特に高密度発泡体に
あっては熱伝導率が低い特長を有するポリプロピレン系
樹脂発泡成形体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】型内成
形による発泡成形体の基材樹脂としてポリスチレン系樹
脂、ポリエチレン系樹脂あるいはポリプロピレン系樹脂
が汎用されている。ところが、ポリスチレン系樹脂を基
材樹脂として用いた場合には、得られる発泡成形体はと
ても脆く、耐薬品性にも劣るという問題がある。この問
題を解決するものとして、ポリエチレン系樹脂を基材樹
脂とした発泡成形体が提案されているが、ポリエチレン
系樹脂を基材樹脂として用いた場合には、柔軟かつ強靱
な発泡成形体が得られるけれども、低密度化のためには
架橋工程が必須である。その結果、リサイクル性が劣る
という問題がある。

【０００３】さらに、ポリプロピレン系樹脂を基材樹脂
とした発泡成形体も提案されているが（特公昭５６−１
３４４号公報）、このような成形体は、実質的に無架橋
であり、低密度化が可能である反面、一般的に知られる
製造方法、すなわち、発泡剤を含有した樹脂粒子を低圧
の雰囲気下に放出するドカン法（特公昭５９−２３７３
１号公報）のような方法では、樹脂粒子のビカット軟化
温度以上の温度下で、樹脂粒子に発泡剤を含浸させるた
め、高圧に耐え得る含浸設備が必要となり、設備費用が
高額になるという問題がある。

【０００４】また、ドカン法により得られる発泡粒子
は、いずれも該樹脂粒子のビカット軟化温度以上の温度
下で含浸が行われるため、樹脂粒子同士が合着しやすく
なり、固／液比を上げることができず、工業的に１バッ
チの製造で得られる発泡粒子の量は満足できるものでは
なかった。さらに、この方法では、得られる発泡粒子の
低密度化には適しているものの、高密度の発泡密度では
未発泡粒子が混在し、発泡密度のばらつきが大きく、発
泡粒子の製造効率が極端に低くなる問題もある。しか
も、このような発泡粒子を用いて型内成形すると、加熱
温度の僅かな変化により、収縮の大きな発泡成形体が得
られたり、部分的に密度の異なるものが得られたりする
ことになる。

【０００５】また、特公昭５９−１９３９３２号公報お
よび特公昭６０−８２３３３号公報によっても、ポリプ
ロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法が提案されている
が、この方法では、得られる発泡成形体には未発泡粒子
が混在し、発泡ばらつきが大きく、製造効率が極端に低
くなるという問題がある。また、得られる発泡成形体
は、熱伝導率が極端に高く、加熱調理用食器等の容器と
して使用するには不十分である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記のような現状に鑑
み、本発明者らは鋭意研究した結果、特定の吸熱ピーク
および吸熱ピーク温度を有し、吸熱ピーク温度と吸熱量
とが特定の関係にあるポリプロピレン系樹脂発泡成形体
は、実質的に無架橋であって、均一微細な気泡径を有
し、外観がきれいで、しかも高密度発泡体にあっては、
熱伝導率が低いことを見出し、本発明を完成するに到っ
た。

【０００７】かくして、本発明によれば、プロピレンと
エチレンおよび（または）α−オレフィンとのプロピレ
ン共重合体を含むポリプロピレン系樹脂粒子を発泡成形
させたポリプロピレン系樹脂発泡成形体であって、該発
泡成形体を走査型示差熱量計を用いて１０℃／分の昇温
速度で３０℃から２２０℃まで加熱して得られるＤＳＣ
曲線（１）から吸熱ピークおよび吸熱ピーク温度を求
め、次いで１０℃／分の降温速度で２２０℃から３０℃
まで降温した後、さらに、１０℃／分の昇温速度で３０
℃から２２０℃まで再び加熱して得られるＤＳＣ曲線
（２）から吸熱ピークおよび吸熱ピーク温度を求めたと
き、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピークの数が、ＤＳ
Ｃ曲線（２）における吸熱ピークの数より１つ多く、か
つ、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピーク温度が、ＤＳ
Ｃ曲線（２）における主吸熱ピーク温度±５℃の範囲外
に存在し、さらに、前記吸熱ピーク温度と吸熱量が式：

【数２】を満足することを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡
成形体が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、プロピレンとエチ
レンおよび（または）α−オレフィンとのプロピレン共
重合体を含むポリプロピレン系樹脂粒子を、走査型示差
熱量計を用いて得られるＤＳＣ曲線から求めた前記プロ
ピレン共重合体の主吸熱ピーク温度からそれより１５℃
高い温度までの範囲内で加熱処理し、次いで、加熱処理
温度から前記ポリプロピレン系樹脂粒子のビカット軟化
温度まで０．１〜１℃／分の冷却速度で冷却して得られ
る発泡用改質ポリプロピレン系樹脂粒子に、前記ポリプ
ロピレン系樹脂粒子のビカット軟化温度以下で発泡剤を
含浸させて発泡性樹脂粒子とし、この発泡性樹脂粒子を
前記発泡用改質ポリプロピレン系樹脂粒子の低温側ピー
ク温度から高温側ピーク温度の範囲内で予備発泡させて
発泡粒子とし、次いで、この発泡粒子を前記発泡用改質
ポリプロピレン系樹脂粒子の低温側ピーク温度から高温
側ピーク温度の範囲内で発泡成形することを特徴とする
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法が提供され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のポリプロピレン系樹脂発
泡成形体は、プロピレンとエチレンおよび（または）α
−オレフィンとのプロピレン共重合体を含むポリプロピ
レン系樹脂粒子を、走査型示差熱量計を用いて得られる
ＤＳＣ曲線から求めた前記プロピレン共重合体の主吸熱
ピーク温度からそれより１５℃高い温度までの範囲内で
加熱処理し、さらに、加熱処理を行なった温度から前記
ポリプロピレン系樹脂粒子のビカット軟化温度まで０．
１〜１℃／分の冷却速度で、冷却して得られる発泡用改
質ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を、前記ポリプロ
ピレン系樹脂粒子のビカット軟化温度以下で含浸させて
発泡性樹脂粒子とし、この発泡性樹脂粒子を前記発泡用
改質ポリプロピレン系樹脂粒子の低温側ピーク温度から
高温側ピーク温度の範囲内で予備発泡させて発泡粒子と
し、次いで、この発泡粒子を前記発泡用改質ポリプロピ
レン系樹脂粒子の低温側ピーク温度から高温側ピーク温
度の範囲内で発泡成形することにより得られる。

【００１０】本発明で使用されるポリプロピレン系樹脂
粒子は、プロピレンとエチレンおよび（または）α−オ
レフィンとのプロピレン共重合体を主成分とするもので
ある。プロピレン共重合体におけるα−オレフィンとし
ては、例えばブテン−１、イソブテン、ペンテン−１、
３−メチル−ブテン−１、オクテン−１、デカン−１等
の炭素数４〜１２のものが挙げられる。

【００１１】プロピレン共重合体は、二元共重合体、三
元共重合体および多元共重合体でもよい。また、ランダ
ム共重合体およびブロック共重合体のいずれでもよい
が、ランダム共重合体が好ましく、より具体的には、プ
ロピレンとエチレンあるいはブテン−１とのランダム共
重合体が特に好ましい。プロピレン共重合体における、
エチレンおよび（または）α−オレフィン成分の含有量
は、０．１〜２０重量％が好ましく、０．５〜１０重量
％がより好ましい。エチレンおよび（または）α−オレ
フィン成分が０．１重量％未満ではホモプロピレン樹脂
に近似となり、得られる発泡成形体の柔軟性が低下しや
すくなる。また、発泡成形温度が高くなり、発泡機およ
び成形機金型の耐久性の点で好ましくない。

【００１２】また、エチレンおよび（または）α−オレ
フィン成分が２０重量％を超えると、発泡成形体の低密
度化のためには架橋工程が必須となり、その結果、リサ
イクル性の点で好ましくない。また、プロピレン共重合
体は、本発明の効果を阻害しない範囲で、プロピレンあ
るいはエチレンおよび（または）α−オレフィンと共重
合し得る他の単量体を改質等の目的に応じて共重合して
もよい。そのような単量体としては、環状オレフィン、
ジエン系単量体およびその他の単量体から選ばれる一種
または二種以上のものが挙げられる。環状オレフィンと
しては、例えばシクロペンテン、シクロヘキセン等が挙
げられ、ジエン系単量体としては、例えばブタジエン、
ノルボルネン、５−メチレン−２−ノルボルネン、１，
４−ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエン等が
挙げられ、その他の単量体としては、例えば塩化ビニ
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、マレイン酸等のビニル単量
体が挙げられる。

【００１３】本発明で使用されるポリプロピレン系樹脂
粒子は、７０〜１４５℃のビカット軟化温度を有するも
のが好ましい。ビカット軟化温度が７０℃未満である
と、発泡直後に発泡粒子の収縮が起こりやすくなるので
好ましくない。その上、このような樹脂粒子から得られ
る発泡粒子を用いて型内成形すると、成形後の収縮が起
こりやすく、寸法安定性のよい発泡成形体が得られ難く
なるので好ましくない。他方、ビカット軟化温度が１４
５℃を超えると、発泡粒子の密度が不均一になりやす
い。その上、このような樹脂粒子から得られる発泡粒子
を用いて型内成形すると、１つの発泡成形体の中に発泡
粒子と未発泡粒子が混在し、所望の緩衝性を備えた発泡
成形体が得られ難いので好ましくない。

【００１４】本発明で使用されるポリプロピレン系樹脂
粒子には、リサイクル性等を損なわない範囲で、他の熱
可塑性樹脂を一種または二種以上溶融混練することもで
きる。そのような溶融混練し得る熱可塑性樹脂として
は、例えば、プロピレン単独重合体；プロピレンとエチ
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から選ばれる一種または二種以
上の単量体との二元共重合体、三元共重合体あるいは多
元共重合体であって、ランダム共重合またはブロック共
重合しているもの、例えば、エチレン−プロピレンラン
ダムコポリマー、エチレン−プロピレンブロックコポリ
マー、エチレン−プロピレン−ブテンランダム三元共重
合体等；低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直
鎖状低密度ポリエチレン、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等の
炭素数４〜１２のα−ポリオレフィン；シクロペンテン
等のような環状ポリオレフィン；１，２−ポリブタジエ
ン、１，３−ポリブタジエン、ノルボルネン、５−メチ
レン−２−ノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、メチ
ル−１，４−ヘキサジエン等の単独ジエン系重合体；ブ
タジエンとスチレンとのブロック共重合体およびその水
添物；塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸等のビニル系単独または共重合体等が挙げら
れる。

【００１５】上記のような熱可塑性樹脂は、例えば、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軸押出機等の混練機により、１８０〜２５０℃
でポリプロピレン系樹脂粒子に、均一に溶融混練され
る。これらの混練機の中では、生産性の点から単軸また
は２軸押出機が好ましい。溶融混練は、各成分を十分均
一に混合するため、複数回行ってもよい。このようにし
て得られたポリプロピレン系樹脂粒子には、所望によ
り、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、難燃剤、難燃助
剤、帯電防止剤、気泡調整剤等を、溶融混練時、熱処理
時および（または）発泡剤の含浸時にさらに添加するこ
ともできる。

【００１６】ポリプロピレン系樹脂粒子の加熱処理は、
例えば、水に難溶性の無機塩を含む水性懸濁液に、ポリ
プロピレン系樹脂粒子を分散させた後、攪拌機で攪拌し
ながら系内を加温することにより行われる。水に難溶性
の無機塩を含む水性懸濁液中に分散させるべきポリプロ
ピレン系樹脂粒子の量は、水性懸濁液１００重量部に対
して、２０〜１００重量部程度が好ましく、５０〜７０
重量部程度がさらに好ましい。水に難溶性の無機塩とし
ては、例えば第３燐酸カルシウム、ピロリン酸マグネシ
ウム等が挙げられる。

【００１７】水に難溶性の無機塩の含量は、無機塩の種
類により異なり、特に限定されないが、通常、ポリプロ
ピレン系樹脂粒子に対して、０．５〜５重量％が好まし
い。例えば、水に難溶性の無機塩として第３燐酸カルシ
ウムを用いる場合は、ポリプロピレン系樹脂粒子に対し
て、通常０．５〜２重量％が好ましい。

【００１８】また、水性懸濁液に、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウムのようなアニオン系界面活性剤を添
加することもできる。加熱処理が行なわれる温度は、プ
ロピレン共重合体の主吸熱ピーク温度からそれより１５
℃高い温度までの範囲内であり、主吸熱ピーク温度より
５℃高い温度から１０℃高い温度までの範囲内であるの
がより好ましい。加熱処理の温度が主吸熱ピーク温度よ
り１５℃高い温度よりもさらに高い場合は、発泡剤の含
浸時に、樹脂粒子同士が合着しやすくなり、製造上好ま
しくない。また、加熱処理の温度が主吸熱ピーク温度よ
り低い場合には、低密度の発泡粒子が得られ難くなるの
で好ましくない。

【００１９】なお、プロピレン共重合体の「主吸熱ピー
ク温度」とは、プロピレン共重合体からなる粒子３〜７
ｍｇを走査型示差熱量計（SEIKO DSC 200型）を用いて
１０℃／分の昇温速度で３０℃から２２０℃まで加熱
し、１０℃／分の降温速度で２２０℃から３０℃まで降
温した後、さらに、１０℃／分の昇温速度で３０℃から
２２０℃まで再び加熱したときに得られるＤＳＣ曲線
（２）から求められ、ＤＳＣ曲線（２）において吸熱ピ
ークが１つしかないときはそのピークの温度を、吸熱ピ
ークが複数ある場合は最も高いピークの温度をいう。

【００２０】なお、吸熱ピーク温度は、DISC STATION
（SEIKO SSC-5200H Ver.2.9)で求めた。加熱処理の時間
は、特に限定されず、ポリプロピレン系樹脂粒子の大き
さ（体積）、形状等により異なる。例えば、ポリプロピ
レン系樹脂粒子の体積が３．０ｍｍ³ 程度である場合、
加熱処理時間は所望の温度に達してから０．５時間以上
が好ましい。加熱処理時間が０．５時間より短いと、ポ
リプロピレン系樹脂粒子の中心部分と表面部分との間に
加熱処理のむらが発生する場合がある。そして、このよ
うな発泡用改質ポリプロピレン系樹脂粒子を予備発泡し
て得られる発泡粒子は、一つの発泡粒子内に気泡径のば
らつきが生じ、そのような発泡粒子から得られる発泡成
形体は所望の緩衝性を備えないおそれがある。

【００２１】ポリプロピレン系樹脂粒子を加熱処理した
後、所定の冷却速度で加熱処理温度からポリプロピレン
系樹脂粒子のビカット軟化温度まで冷却して、発泡用改
質ポリプロピレン系樹脂粒子が得られる。このときの冷
却速度は、０．１〜１℃／分であり、０．３〜０．７℃
／分がより好ましい。冷却速度が１℃／分を上回ると、
気泡径・気泡ばらつきが大きくなるばかりか、最終的に
得られる発泡成形体が熱伝導率の高いものになる。この
ような発泡成形体を容器として使用する場合には、容器
が肉厚となり、材料のコストが嵩むので好ましくない。
また、冷却速度が０．１℃／分を下回ると、製造時の工
程時間が長くなり、生産コストが嵩むので好ましくな
い。その上、樹脂が熱にさらされている時間が長くなる
ため、樹脂が黄色に変色し、得られる発泡成形体の平均
気泡径が大きくなり、気泡径のばらつきも大きくなると
いう、いわゆる熱負け現象が発生する。

【００２２】また、上記の温度範囲外の冷却速度で冷却
した場合は、後記のＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピー
ク温度が、ＤＳＣ曲線（２）における主吸熱ピーク温度
±５℃の範囲内に存在したり、前記の吸熱ピーク温度と
吸熱量が次の式を満足させなかったりするので好ましく
ない。

【数３】

【００２３】このように加熱処理後の冷却速度を制御す
ることは、気泡径をより均一にし、発泡成形体の熱伝導
率を低くするために極めて重要であり、この冷却速度の
制御によって、発泡成形体の収縮が抑制されて、発泡成
形体がより低密度になるため、コストダウンを図ること
ができる。上記のような熱処理によって得られる発泡用
改質ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を、ポリプロピ
レン系樹脂粒子のビカット軟化温度以下で含浸させるこ
とにより、発泡性樹脂粒子が得られる。

【００２４】発泡剤としては、常圧沸点が−５０〜１０
０℃の範囲にある揮発性有機発泡剤、例えば、プロパ
ン、ｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、シクロ
ペンタン、ペンテン、ヘキサン等の炭化水素、メチレン
クロライド、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロモ
ノフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、１，
２−ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン等のハロゲン化炭化水素、あるいは二酸化
炭素、空気等の無機ガス系発泡剤等が挙げられ、これら
の発泡剤の一種、または二種以上を使用することができ
る。

【００２５】上記発泡剤の中でも発泡性樹脂粒子および
発泡粒子の発泡剤の保持性と発泡性において、特にイソ
ブタンを主成分とするものが好ましい。発泡剤の添加量
は、発泡剤の種類によっても異なるが、通常、発泡用改
質プロピレン系樹脂粒子に対して１０〜５０重量％程度
が好ましく、２０〜３０重量％程度がさらに好ましい。
発泡剤を、発泡用改質プロピレン系樹脂粒子に含浸させ
る方法は、特に限定されず、水性懸濁液系でも気相系で
も可能であるが、製造工程（脱水工程、乾燥工程）の簡
素化のためには、水性懸濁液中で含浸させるよりも、実
質的に無水雰囲気下で攪拌下に含浸させる方が好まし
い。なお、ここでいう「実質的に無水雰囲気下」とは、
含浸において従来の水懸濁法のような水系媒体を用いな
いことを意味するものである。

【００２６】実質的に無水雰囲気下での含浸方法は、限
られた水分量を有する密閉された容器内で行なわれる。
このときの水分量は、発泡用改質プロピレン系樹脂粒子
に対して、０．０１〜３重量％程度であるのが好まし
く、０．０２〜１重量％程度であるのがさらに好まし
い。発泡剤含浸時の水分量が、発泡用改質プロピレン系
樹脂粒子に対して３重量％を上回ると、発泡性樹脂粒子
が付着する水分によって流動性が低下し、計量、発泡等
の機器などへの輸送ラインが発泡性樹脂粒子で閉塞され
やすくなるので好ましくない。また、予備発泡させて発
泡粒子とする際に、予備発泡機内で発泡性樹脂粒子が均
一に撹拌されず、発泡粒子と未発泡粒子が混在し、いわ
ゆる発泡粒子のばらつきが発生しやすい。そのような発
泡粒子から得られる発泡成形体は所望の緩衝性を備えな
い場合があるので好ましくない。

【００２７】一方、発泡剤含浸時の水分量が０．０１重
量％を下回ると、樹脂粒子の表面が帯電し、静電気発火
のおそれがあるため、安全上好ましくない。発泡剤の含
浸時間は特に限定されず、発泡用改質ポリプロピレン系
樹脂粒子の大きさ（体積）、形状等によっても変動す
る。例えば、発泡用改質ポリプロピレン系樹脂粒子の体
積が３．０ｍｍ³ 程度である場合、所望の温度に達して
から３時間以上、好ましくは４時間以上である。含浸時
間が３時間より短いと、発泡用改質プロピレン系樹脂粒
子の中心部分に芯と呼ばれる未含浸部分ができやすく、
発泡粒子とした際に、一つの発泡粒子内に発泡部分と未
発泡部分が混在し、そのような発泡粒子から得られる発
泡成形体は所望の緩衝性を備えない場合があるので好ま
しくない。

【００２８】実質的に無水雰囲気下で発泡剤を含浸させ
る方法においては、帯電防止剤、結合防止剤等を用いる
のが好ましい。また、発泡剤の含浸時には、通常用いら
れる各種の添加剤、例えば、発泡助剤（溶剤、可塑
剤）、気泡調整剤等を添加することもでき、気泡調整剤
の代わりに水と界面活性剤の混合物を若干量添加するこ
ともできる。発泡助剤としては、例えば、トルエン、エ
チルベンゼン、シクロヘキサン、イソパラフィン等が挙
げられる。これらの発泡助剤は、通常、発泡用改質プロ
ピレン系樹脂粒子に対して０．１〜５重量％程度添加さ
れる。

【００２９】得られた発泡性樹脂粒子を加熱して予備発
泡することにより発泡粒子が得られる。予備発泡は、例
えば、発泡性樹脂粒子を予備発泡装置内で、発泡用改質
プロピレン系樹脂粒子の低温側ピーク温度から高温側ピ
ーク温度の範囲内に相当する加熱媒体温度で発泡性樹脂
粒子を予備発泡することによって行うことができる。

【００３０】加熱媒体の圧入時間は、特に限定されない
が、通常、２０〜９０秒である。得られる発泡粒子は、
常温で一日程度放置した後、さらに常圧沸点が−５０〜
１００℃の範囲にある揮発性有機発泡剤、ハロゲン性炭
化水素発泡剤または無機ガス系発泡剤等の雰囲気下に
５．０ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇの状態で４時間程度保持した後
に、発泡成形に供するのが好ましい。

【００３１】次いで、発泡粒子を、発泡用改質ポリプロ
ピレン系樹脂粒子の低温側ピーク温度から高温側ピーク
温度の範囲内で発泡成形することにより、本発明のポリ
プロピレン系樹脂発泡成形体が得られる。発泡用改質ポ
リプロピレン系樹脂粒子の低温型ピーク温度および高温
型ピーク温度とは、次のようにして求めた温度のことを
いう。

【００３２】発泡用改質プロピレン系樹脂粒子３〜７ｍ
ｇを走査型示差熱量計（SEIKO DSC200型）を用いて１０
℃／分の昇温速度で３０℃から２２０℃まで加熱したと
きに得られるＤＳＣ曲線（１）から吸熱ピークを求め、
さらに、１０℃／分の降温速度で２２０℃から３０℃ま
で降温した後、さらに、１０℃／分の昇温速度で３０℃
から２２０℃まで再び加熱したときに得られるＤＳＣ曲
線（２）から、前記と同様にして主吸熱ピークを求め
る。ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピークのうち、ＤＳ
Ｃ曲線（２）の吸熱ピークのピーク温度を基準として、
変化する２つの吸熱ピークの中で、ＤＳＣ曲線（２）に
おける主吸熱ピークの高温側にある吸熱ピークを高温側
ピークとし、そのときの温度を高温側ピーク温度とす
る。また、ＤＳＣ曲線（２）における主吸熱ピークの低
温側にあるＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピークを低温
側ピークとし、そのときの温度を低温側ピーク温度とす
る。

【００３３】なお、吸熱ピーク温度は、DISC STATION
（SEIKO SSC-5200H Ver.2.9)で求めた。発泡成形は、例
えば、所望の形状を有し、発泡粒子を閉鎖しうるが、密
閉し得ない金型内で、発泡粒子を加熱することによって
行うことができる。このとき、低温側ピーク温度よりも
低い温度で発泡成形すると、外観のきれいな発泡成形体
が得られ難く、満足な強度を有する成形体にならない。
一方、高温側ピーク温度を超える温度で発泡成形する
と、得られる成形体の収縮が大きく、外観のきれいな発
泡成形体が得られ難くなるばかりか、発泡成形体の熱伝
導率が劣ったものになる。

【００３４】その上、上記の範囲外の温度で発泡成形を
行うと、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピーク温度が、
ＤＳＣ曲線（２）における主吸熱ピーク温度±５℃の範
囲内に存在したり、吸熱ピーク温度と吸熱量が以下の関
係式を満足させなかったりするので好ましくない。

【数４】

【００３５】得られるポリプロピレン系樹脂発泡成形体
は、水冷あるいは空冷後、型から取り出される。以上の
ようにして得られる本発明のポリプロピレン系樹脂発泡
成形体は、密度が０．０７〜０．３ｇ／ｃｍ³であるの
が好ましい。また、平均気泡径が４０〜３００μｍであ
るのが好ましく、７０〜２５０μｍがさらに好ましい。
このような発泡成形体は、即席麺のような加熱調理用食
品の容器として好適に用いられる。

【００３６】平均気泡径が３００μｍを上回ると、熱伝
導率が高いものになり、食品等の容器として使用する場
合、容器が肉厚となるので、材料のコストが嵩み好まし
くない。また、平均気泡径が４０μｍを下回ると成形品
の収縮が大きくなり、得られる発泡成形体の密度が高く
なり、やはりコストが嵩むという面で好ましくない。本
発明のポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、走査型示差
熱量計を用いて１０℃／分の昇温速度で３０℃から２２
０℃まで加熱して得られるＤＳＣ曲線（１）から吸熱ピ
ークおよび吸熱ピーク温度を求め、さらに、１０℃／分
の降温速度で２２０℃から３０℃まで降温した後、さら
に、１０℃／分の昇温速度で３０℃から２２０℃まで再
び加熱して得られるＤＳＣ曲線（２）から吸熱ピークお
よび吸熱ピーク温度を求めたとき、ＤＳＣ曲線（１）に
おける吸熱ピークの数が、ＤＳＣ曲線（２）における吸
熱ピークの数より１つ多い。

【００３７】また、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピー
ク温度は、ＤＳＣ曲線（２）における主吸熱ピーク温度
±５℃の範囲外に存在するが、該主吸熱ピーク温度±７
℃の範囲外にＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピーク温度
が存在することがより好ましい。ＤＳＣ曲線（１）にお
ける吸熱ピーク温度が、ＤＳＣ曲線（２）における主吸
熱ピーク温度±５℃の範囲内に存在すると、不均一な気
泡径を有し、外観のきれいな発泡成形体が得られ難い。
また、特に高密度発泡成形体においては、熱伝導率が極
端に高くなる。さらに本発明のポリプロピレン系樹脂発
泡成形体は、その吸熱ピーク温度と吸熱量が次の式を満
足する。

【数５】

【００３８】上記の値が０．２未満、あるいは６．０を
超える場合は、成形蒸気圧が高くなり、設備費用が高額
になるばかりか、得られる発泡成形体は均一に発泡して
おらず、部分的に密度の異なる発泡成形体になりやす
い。その上、気泡径のばらつきが大きくなり、特に樹脂
層において熱が伝わりやすく、熱伝導率が極端に高くな
る。なお、上記の式における低温側吸熱量および高温側
吸熱量は、低温側ピークおよび高温側ピークそれぞれの
ピークの開始点、終了点を接線で結び、得られる閉鎖し
た吸熱量を低温側吸熱量および高温側吸熱量として求め
ることができる。なお、吸熱量は、DISC STATION（SEIK
O SSC-5200H Ver.2.9)で求めた。

【００３９】

【実施例】以下、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、これらの実施例によって何ら制
限されるものではない。実施例１以下の方法により、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製
造した。内容積１００Ｌのオートクレーブに、水５０
Ｌ、分散剤としての第３燐酸カルシウム６００ｇ、活性
剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム３０
ｇを入れて水性媒体とした。また、エチレン成分４重量
％、走査型示差熱量計で得られるＤＳＣ曲線におけるプ
ロピレン成分の主吸熱ピーク温度が１３４℃であり、ビ
カット軟化温度が１１７℃のエチレン−プロピレンラン
ダム共重合樹脂を単軸押出機にて、長さ０．８ｍｍ、直
径０．５ｍｍのペレット状としたポリプロピレン系樹脂
粒子３０ｋｇを、上記の水性媒体に懸濁させ、撹拌速度
１５０ｒｐｍで撹拌した。次いで、混合物を１４５℃ま
で昇温し、その温度で１時間以上保ち、１．０℃／分の
冷却速度で１４５℃から１１７℃まで冷却し、次いで、
２℃／分の冷却速度で１１７℃から４０℃まで冷却し、
脱水して発泡用改質ポリプロピレン系樹脂粒子を得た。

【００４０】次いで、内容積３５Ｌの攪拌機に、上記で
得られた発泡用改質プロピレン系樹脂粒子１０ｋｇ、帯
電防止剤としてのポリエチレングリコール５ｇ、水５ｇ
および発泡時の結合防止剤としての炭酸カルシウム３０
ｇを入れ、回転速度３０ｒｐｍで撹拌した。次いで、イ
ソブタン２００ｇを窒素圧を利用して圧入し、混合物を
６０℃まで加熱し、その温度で４時間以上保った後、２
５℃まで冷却して、発泡性樹脂粒子を得た。得られた発
泡性樹脂粒子を予備発泡機で１５１℃の雰囲気下で３０
秒程度加熱することによって発泡させ、嵩密度０．０１
０ｇ／ｃｍ³の発泡粒子を得た。

【００４１】得られた発泡粒子を５．０ｋｇｆ／ｃｍ²
Ｇの空気雰囲気下で１日間内圧付与を行い、次いで１５
１℃で３０秒程度加熱して、密度０．１１ｇ／ｃｍ³の
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得た。走査型示差熱
量計にて得られる発泡成形体の吸熱ピーク温度は、低温
側ピーク温度が１２３℃、高温側ピーク温度が１５４℃
であり、低温側吸熱量は４３．５Ｊ／ｇ、高温側吸熱量
は１２．９Ｊ／ｇであった。得られた発泡成形体は、低
密度で均一な気泡径を有し、外観がきれいで、熱伝導率
も非常に良好な値を示した。

【００４２】なお、ビカット軟化温度は、ＪＩＳ−Ｋ−
７２０６に準拠した方法によって得た。すなわち、射出
成形機で作成した縦３０ｍｍ、横４０ｍｍ、厚さ５ｍｍ
の板状試験片から、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ５ｍ
ｍの試験試料を切り出し、ヒートデストーションテスタ
ー［（株）東洋精機製作所製］を用いて、加熱槽中の試
験片に垂直に置いた針状圧子を通じて、２５０ｇの加重
を加えながら１０℃／分で伝熱媒体を昇温させ、針状圧
子が１ｍｍ進入したときの伝熱媒体の温度をビカット軟
化温度とした。また、発泡粒子の嵩密度は、ＪＩＳ−Ｋ
−６７６７に準拠した方法により、以下の算式により求
めた。嵩密度（ｇ／ｃｍ³）＝Ｗ／ＶＶ：発泡粒子の嵩体積（ｃｍ³）Ｗ：発泡粒子の重量（ｇ）

【００４３】発泡粒子の平均気泡径は、ＡＳＴＭ−Ｄ２
８４２−６９に準拠した方法により求めた。すなわち、
顕微鏡にて撮影した写真より、切断面の一直線（６０ｍ
ｍ）上にかかる気泡数から平均弦長（ｔ）を測定し、
（ｔ）を以下の式に代入して算出した。また、気泡ばら
つきは、顕微鏡にて撮影した写真より、最小の気泡と最
大の気泡の径を測定した。

【００４４】顕微鏡装置：走査型電子顕微鏡［日本電子
（株）製ＪＳＭ−Ｔ−３００］倍率：１００倍平均弦長（ｔ）＝６０／気泡数平均気泡径（ｄ）＝ｔ／０．６０６発泡成形体の表面外観は、目視により、次の基準にて評
価した。 ○：溶融した粒子はなく、粒子間の間隙もなく、見栄え
がよい。 △：溶融した粒子が表面にあるか、または粒子間に間隙
があり、見栄えが悪い。 ×：溶融した粒子があるか、または粒子間に間隙があ
り、見栄えが著しく悪い。

【００４５】発泡成形体の熱伝導率（λ）は、ＪＩＳ−
Ａ−１４１２に準拠した方法により熱伝導率計を用いて
測定し、平板比較法（測定温度２０℃）により求めた。熱伝導率計：英弘精機（株）製ＡＵＴＯ−ＡＨＣ−０
７２試験片：２００ｗ×２００Ｌ×２５ｔ

【００４６】実施例２〜４加熱処理を行なった温度からポリプロピレン系樹脂粒子
のビカット軟化温度までの間の冷却速度を表１に示すと
おりに変更し、発泡成形体の密度を表１のとおりにした
以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン系樹脂
発泡成形体を得た。結果を表１に示す。

【００４７】実施例５・６加熱処理を行なった温度からポリプロピレン系樹脂粒子
のビカット軟化温度までの間の冷却速度および発泡成形
時の蒸気温度を表１のとおりに変更した以外は、実施例
１と同様にして、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得
た。結果を表１に示す。

【００４８】実施例７熱処理温度および加熱処理を行なった温度からポリプロ
ピレン系樹脂粒子のビカット軟化温度までの間の冷却速
度を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同
様にして、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得た。結
果を表１に示す。

【００４９】比較例１・２加熱処理を行なった温度からポリプロピレン系樹脂粒子
のビカット軟化温度までの間の冷却速度を表１に示すと
おりに変更した以外は、実施例１と同様にして、ポリプ
ロピレン系樹脂発泡成形体を得た。結果を表１に示す。
また、比較例２におけるプロピレン共重合体のＤＳＣ曲
線（１）を図２に示す。

【００５０】比較例３・４加熱処理を行なった温度からポリプロピレン系樹脂粒子
のビカット軟化温度までの間の冷却速度および発泡成形
時の蒸気温度を表１のとおりにした以外は、実施例１と
同様にして、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得た。
結果を表１に示す。

【００５１】比較例５熱処理を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得た。結果を表１に
示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１から明らかなように、ポリプロピレン
系樹脂発泡成形体を走査型示差熱量計を用いて１０℃／
分の昇温速度で３０℃から２２０℃まで加熱したときに
得られるＤＳＣ曲線（１）から吸熱ピークを求め、１０
℃／分の降温速度で２２０℃から３０℃まで降温した
後、さらに、１０℃／分の昇温速度で３０℃から２２０
℃まで再び加熱したときに得られるＤＳＣ曲線（２）か
ら吸熱ピークを求め、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピ
ーク数がＤＳＣ曲線（２）における吸熱ピーク数より１
つ多く存在し、かつ、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピ
ーク温度がＤＳＣ曲線（２）から得られる主吸熱ピーク
温度を基準として±５℃の範囲外に存在し、かつ、式：

【数６】を満足させるポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、均一
微細な気泡径を有し、外観がきれいである。特に、高密
度発泡体においては、熱伝導率に優れていることがわか
る。

【００５４】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡成形
体は、均一微細な気泡径を有し、外観がきれいであり、
高密度発泡体は熱伝導率が低い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるプロピレン共重合体のＤＳＣ
曲線（１）である。

【図２】比較例２におけるプロピレン共重合体のＤＳＣ
曲線（１）である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロピレンとエチレンおよび（または）
α−オレフィンとのプロピレン共重合体を含むポリプロ
ピレン系樹脂粒子を発泡成形させたポリプロピレン系樹
脂発泡成形体であって、該発泡成形体を走査型示差熱量計を用いて１０℃／分の
昇温速度で３０℃から２２０℃まで加熱して得られるＤ
ＳＣ曲線（１）から吸熱ピークおよび吸熱ピーク温度を
求め、次いで１０℃／分の降温速度で２２０℃から３０℃まで降温し
た後、さらに、１０℃／分の昇温速度で３０℃から２２
０℃まで加熱して得られるＤＳＣ曲線（２）から吸熱ピ
ークおよび吸熱ピーク温度を求めたとき、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピークの数が、ＤＳＣ曲
線（２）における吸熱ピークの数より１つ多く、かつ、ＤＳＣ曲線（１）における吸熱ピーク温度が、Ｄ
ＳＣ曲線（２）における主吸熱ピーク温度±５℃の範囲
外に存在し、さらに、前記の吸熱ピーク温度と吸熱量が、式：【数１】を満足することを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡
成形体。
【請求項２】ポリプロピレン系樹脂発泡成形体が、
０．０７〜０．３ｇ／ｃｍ³の密度、４０〜３００μｍ
の平均気泡径、５ｍｍ以下の肉厚を有するポリプロピレ
ン系樹脂発泡容器を構成する請求項１に記載のポリプロ
ピレン系樹脂発泡成形体。
【請求項３】プロピレン共重合体が、プロピレンとエ
チレンおよび（または）α−オレフィンとのランダム共
重合体である請求項１または２に記載のポリプロピレン
系樹脂発泡成形体。
【請求項４】走査型示差熱量計を用いて得られるＤＳ
Ｃ曲線から求めたプロピレン共重合体の主吸熱ピーク温
度からそれより１５℃高い温度までの範囲内で、プロピ
レンとエチレンおよび（または）α−オレフィンとのプ
ロピレン共重合体を含むポリプロピレン系樹脂粒子を加
熱処理し、次いで、０．１〜１℃／分の冷却速度で、加
熱処理温度からポリプロピレン系樹脂粒子のビカット軟
化温度まで冷却して得られる発泡用改質ポリプロピレン
系樹脂粒子に、ポリプロピレン系樹脂粒子のビカット軟
化温度以下で発泡剤を含浸させて発泡性樹脂粒子とし、
この発泡性樹脂粒子を前記発泡用改質ポリプロピレン系
樹脂粒子の低温側ピーク温度から高温側ピーク温度の範
囲内で予備発泡させて発泡粒子とし、次いで、この発泡
粒子を、前記発泡用改質ポリプロピレン系樹脂粒子の低
温側ピーク温度から高温側ピーク温度の範囲内で発泡成
形することを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡成形
体の製造方法。