JP2002020521A - ポリプロピレン系樹脂発泡体およびポリプロピレン系樹脂発泡成形品ならびにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続気泡が少なく、低密度で、高剛性のポリ
プロピレン系樹脂発泡体を得る。 【解決手段】 樹脂温度２１０℃、剪断速度を０．０５
ｓｅｃ^-1／ｓｅｃの割合で０．１から０．５ｓｅｃ^-1ま
で上昇させたとき、剪断速度（Ｘ）の自然対数値：ｌｎ
Ｘと、剪断応力（Ｙ）の自然対数値：ｌｎＹとの間に
（１）式：ｌｎＹ＝ＡｌｎＸ＋Ｂ で示す関係が成り立
ち、かつ（１）式中のＢの値が６．１〜９．０であり、
Ａの値が、前記Ｂの値の範囲から任意に１つ選んだ値を
（２）式と（３）式に代入したとき、（２）式：Ａ＝
０．０３６２Ｂ＋０．９１５ で示される値以上であっ
て、（３）式：Ａ＝０．０３９７Ｂ＋０．９４８で示さ
れる値以下であるポリプロピレン系樹脂からなるポリプ
ロピレン系樹脂発泡体により上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレン系
樹脂発泡体およびポリプロピレン系樹脂発泡成形品なら
びにそれらの製造方法に関するものであり、トレイ、
丼、カップなどの食品容器等およびその他断熱材、緩衝
材等として利用されるポリプロピレン系樹脂発泡体、お
よび該樹脂発泡体を用いて製造されるポリプロピレン系
樹脂発泡成形品ならびにそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電子レンジの普及、コンビニエンスストアの増加に伴
い、消費者が加熱用食品を自宅や店頭で加熱調理するこ
とが多くなってきている。そのため、電子レンジで調理
するための容器としては、耐熱性を備えていることが重
要となり、また油分が多い食品の場合には、耐油性も備
えていることが重要である。さらに、このような容器に
は、調理後のハンドリング性として断熱性を備えている
ことも求められる。

【０００３】耐熱性、耐油性および断熱性を満たす素材
としては、その樹脂特性からポリプロピレン系樹脂発泡
体が好ましい素材の一つである。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、結晶融点を境
に、融点以上では溶融粘度が極めて低くなり、発泡した
気泡を保持できないで破泡し易いという問題がある。連
続気泡率が高く、良好な機械特性を有し、耐熱性に優れ
た独立気泡を有する樹脂発泡体であれば、上記のような
問題を解消できるが、従来のポリプロピレン系樹脂発泡
体ではそれが困難であった。

【０００４】このような問題を解決するものとして、特
開昭６２−１２１７０４号および特開平２−６９５３３
号に開示されているように、自由末端長鎖分岐を有する
ポリプロピレン系樹脂を用いることにより、独立気泡率
および外観等に優れた低密度の発泡体が得られることが
知られている。また、特開平４−３６３２２７号および
特開平５−１２４１２５号には、発泡に適するポリプロ
ピレン系樹脂として、米国ハイモント社製の商品名ＰＦ
−８１５、ＰＦ−８１４およびＳＤ−６３２で特定され
る樹脂が開示されている。

【０００５】これらの樹脂を用いることにより、耐熱
性、耐油性および断熱性を兼ね備えた発泡樹脂素材は得
られるものの、自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレ
ン系樹脂は、通常のポリプロピレン系樹脂に比べて剛性
に劣り、また高価であるため製品コストの上昇をもたら
すという問題がある。一方、ポリプロピレン系樹脂の剛
性を補うもの、または製品の低コスト化を実現するもの
として、自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹
脂と、剛性を有し、かつ低コストである自由末端長鎖分
岐を有しない一般的なポリプロピレン系樹脂との混合樹
脂からなる発泡体が提案されている（特開平６−１９２
４６０号公報および特開平２０００−６３５５２号公
報）。

【０００６】これらのポリプロピレン系樹脂は、自由末
端長鎖分岐を有しないポリプロピレン系共重合体を５〜
５０重量部含むが、特に食品容器のように比較的密度の
高い発泡体とする場合には、強度面およびコスト面にお
いてなお満足できるものではなかった。また、特開平７
−２６８１２１号公報では、得られる発泡シートの外観
品質を向上させるため、メルトテンションが６ｇ以上、
２０ｇ未満であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量
の比の値が７以上、２０未満であるポリプロピレン系樹
脂９０〜１０重量部と、メルトテンションが１ｇ以上、
６ｇ未満であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量の
比の値が４以上、７未満であるポリプロピレン樹脂１０
〜９０重量部とからなるポリプロピレン系樹脂混合物、
無機フィラーおよび発泡剤からなり、１．４〜５．０倍
の発泡倍率を有する発泡シートが提案されている。

【０００７】しかしながら、このような発泡シートは、
樹脂１００重量部に対して無機フィラーを１０〜１００
重量部含むことから、無機フィラーを含まないものと比
べて重量が重くなり、より低密度で機械的強度の向上に
必要な独立気泡に富む発泡体が得られ難くなる。その結
果、軽量で剛性に優れた発泡体を得ることが困難であっ
た。本発明は、このような事情のもとになされたもので
あり、剛性、断熱性、耐熱性および耐油性に優れ、かつ
安価に製造できる発泡体および発泡成形品ならびにそれ
らの製造方法を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
した結果、樹脂温度２１０℃、剪断速度を０．０５ｓｅ
ｃ^-1／ｓｅｃの割合で０．１ｓｅｃ^-1から０．５ｓｅｃ
^-1まで上昇させたとき、剪断速度（Ｘ）の自然対数値：
ｌｎＸと、剪断応力（Ｙ）の自然対数値：ｌｎＹとの間
に、次の（１）式で示す関係が成り立ち、かつＢの値が
６．１〜９．０であり、Ａの値が、前記Ｂの値の範囲か
ら任意に１つ選んだ値を（２）式と（３）式に代入した
とき、（２）式で示される値以上であって、（３）式で
示される値以下であるポリプロピレン系樹脂からなる発
泡体により、上記の課題を解決できることを見出し、本
発明を完成した。 ｌｎＹ＝ＡｌｎＸ＋Ｂ （１） Ａ＝０．０３６２Ｂ＋０．９１５２ （２） Ａ＝０．０３９７Ｂ＋０．９４７８ （３）

【０００９】本発明によれば、上記ポリプロピレン系樹
脂発泡体、および該樹脂発泡体を成形して得られるポリ
プロピレン系樹脂発泡成形品が提供される。また、本発
明によれば、上記のポリプロピレン系樹脂と発泡剤とを
押出機で溶融混練し、次いで押出発泡することを特徴と
するポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方法が提供され
る。さらに、本発明によれば、上記のポリプロピレン系
樹脂発泡体を加熱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品の製造方法が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のポリプロピレン系樹脂発
泡体は、以下に示すような粘弾性的特性を有するポリプ
ロピレン系樹脂からなる。すなわち、本発明の樹脂発泡
体は、温度２１０℃で、剪断速度を０．０５ｓｅｃ^-1／
ｓｅｃの割合で０．１ｓｅｃ^-1から０．５ｓｅｃ^-1まで
上昇させたとき、剪断速度（Ｘ）の自然対数値：ｌｎＸ
と、剪断応力（Ｙ）の自然対数値：ｌｎＹとの間に
（１）式で示す関係が成り立ち、かつ（１）式中のＢの
値が６．１〜９．０であり、Ａの値が、前記Ｂの値の範
囲から任意に１つ選んだ値を（２）式と（３）式に代入
したとき、（２）式で示される値以上であって、（３）
式で示される値以下であるポリプロピレン系樹脂からな
る。 ｌｎＹ＝ＡｌｎＸ＋Ｂ （１） Ａ＝０．０３６２Ｂ＋０．９１５２ （２） Ａ＝０．０３９７Ｂ＋０．９４７８ （３）

【００１１】ここで、Ａはポリプロピレン系樹脂の弾性
を示し、Ｂはポリプロピレン系樹脂の粘性を示す。一般
に、発泡体の製造において、均一な気泡構造を得るため
には、気泡の成長時にポリプロピレン系樹脂が発泡剤に
より均一に発泡することが必要である。その均一な発泡
のためには、発泡により気泡膜を形成する樹脂が薄くな
っても破裂しないように応力を維持することが必要であ
る。剪断速度の上昇は、ポリプロピレン系樹脂の変形量
の増大に相当し、樹脂を延伸していることを意味する。
すなわち、（１）式のＡ（傾き）が大きい場合は、その
変形量の増加に伴う応力変化率がより高いことを意味
し、気泡の安定化に有効であることを示すと考えられ
る。

【００１２】また、（１）式のＢ（切片）が低い場合
は、粘性が低いことを意味し、発泡剤による金型内での
発泡を抑えるだけの圧力を保持し難くなる。また、Ｂが
高すぎる場合は、粘性が大きく、発泡適性温度まで樹脂
温度を低下させようとすると負荷がかかり、押出が困難
となる。さらに、（１）式のＡの値が一定で、Ｂの値が
変化する場合は、Ｂの値が小さいほど気泡膜を成長させ
る力が小さく、かつ伸びの変化に対し継続して大きな応
力が期待できるため、気泡成長には有利である。以上の
ように、均一な気泡構造を有する発泡体を得るために
は、ポリプロピレン系樹脂の粘性に関わるＢの値と弾性
に関わるＡの値のバランスが重要となる。

【００１３】したがって、Ｂの値は６．１〜９．０であ
り、６．１〜８．５または６．９〜９．０が好ましく、
６．９〜８．５がさらに好ましい。Ｂの値が６．１より
小さい場合は、粘度が低くなり、金型先端の圧力保持が
困難になる。逆に、Ｂの値が９．０より大きい場合は、
粘度が高くなり過ぎて、発泡に適する温度まで樹脂温度
を下げることが困難となり、均一な気泡構造の発泡体が
得られ難くなる。また、Ａの値は、Ｂの値６．１〜９．
０の範囲から任意に１つ選んだ値を（２）式と（３）式
に代入したとき、（２）式で示される値以上であって、
（３）式で示される値以下である。例えばＢの値が７．
５のとき、Ａの値は（２）式で示される１．１８７以上
であって、（３）式で示される１．２４６以下である。

【００１４】また、Ａの値は、Ｂの値６．１〜９．０の
範囲から任意に１つ選んだ値を（２）式と次の（４）式
に代入したとき、（２）式で示される値以上であって、
（４）式で示される値以下が好ましい。 Ａ＝０．０３８１Ｂ＋０．９３８ （４） 例えばＢの値が７．５のとき、Ａの値は（２）式で示さ
れる１．１８７以上であって、（４）式で示される１．
２２４以下である。Ａの値が（２）式で示される値より
小さい場合、粘性に対して弾性が低いため、破泡しやす
くなり均一な気泡形状が得られ難く、連続気泡の低い発
泡体が得られ難い。逆に、Ａの値が（３）式で示される
値より大きい場合、良好な発泡体を得るためには、自由
末端長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂の配合割合
を多くする必要があり、剛性のある発泡体が得られ難く
なる。

【００１５】本発明で使用できるポリプロピレン系樹脂
としては、ホモポリプロピレン又はエチレン−プロピレ
ンブロック共重合体の単独あるいは２種以上の混合物で
あり、かつ融点が１５５〜１７０℃であるものが好まし
い。融点が１７０℃より高い場合、発泡性が低下し、１
５５℃より低い場合は耐熱性、熱成形性、剛性が低下す
るので好ましくない。

【００１６】なお、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠
し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）［セイコー電子工業
（株）製 商品名：ＤＳＣ２００型］を用いて測定した
２回目の昇温時のＤＳＣ曲線から求めたものである。具
体的には、試料約７ｇをＤＳＣによって、１０℃／分の
加熱および冷却速度で、−４０℃から２２０℃まで昇温
し、次いで２２０℃から−４０℃まで冷却し、再び−４
０℃から２２０℃まで昇温し、２回目の昇温時の吸熱ピ
ーク温度を融点とした。樹脂がエチレン−プロピレン共
重合体の場合、エチレンとプロピレン由来の２つのピー
クが現れることがあるが、そのときはより高温側のピー
ク温度を融点とする。

【００１７】本発明におけるポリプロピレン系樹脂は、
自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂および
自由末端長鎖分岐を有しないポリプロピレン系樹脂から
構成され、それらの材料としては、プロピレンの単独重
合体およびポリプロピレン系共重合体が挙げられる。

【００１８】ポリプロピレン系樹脂の自由末端長鎖分岐
の有無は、樹脂の伸び特性を測定することにより確認で
きる。具体的には、ポリプロピレン系樹脂の測定サンプ
ルを、東洋精機製作所製メルテンレオメーターを使用し
て、測定温度１８０℃、歪み速度０．５ｓｅｃ^-1の条件
で測定し、得られた伸長粘度（μ）と時間（ｔ）との関
係をグラフにプロットする（図５参照）。得られたグラ
フにおいて、伸長粘度が時間と共に上昇し、破断点に近
づくとその上昇が急激になる傾向を有するものが自由末
端長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂である。これ
に対して、伸長粘度が時間と共にある程度上昇するもの
の、破断点に近づくと急激な上昇を示さないで、逆に減
少して破断に到るものが、自由末端長鎖分岐を有しない
ポリプロピレン系樹脂である。

【００１９】ポリプロピレン系共重合体は、プロピレン
を主体とするα−オレフィンとの共重合体が好ましく、
例えば、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチ
レン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−ブテン
−プロピレン共重合体などが挙げられる。これらのポリ
プロピレン系樹脂は、単独で、あるいは２種以上を混合
して使用できるが、耐熱性および強度の点ではホモポリ
プロピレンを主成分として使用することがより好まし
い。

【００２０】本発明におけるポリプロピレン系樹脂は、
上記のようにしてなる自由末端長鎖分岐を有するポリプ
ロピレン系樹脂１０〜４０重量％と自由末端長鎖分岐を
有しないポリプロピレン系樹脂９０〜６０重量％とを混
合してなるものである。また、本発明におけるポリプロ
ピレン系樹脂は、本発明の効果を阻害しない範囲で、タ
ルク等の無機フィラー、エチレン−プロピレンラバー、
アイオノマー、低密度ポリエチレン樹脂（直鎖状または
分岐鎖を有する樹脂を含む）、直鎖状超低密度ポリエチ
レン、高密度ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリスチレン系樹脂などを適宜混合してなるものであっ
てもよい。なお、フィラーの混合割合は、例えばポリプ
ロピレン系樹脂１００重量部に対して、８重量部以下で
あるのが好ましい。

【００２１】なお、このようなポリプロピレン系樹脂
が、樹脂温度２１０℃、剪断速度を０．０５ｓｅｃ^-1／
ｓｅｃの割合で０．１〜０．５ｓｅｃ^-1まで上昇させた
とき、剪断速度（Ｘ）の自然対数値：ｌｎＸと、剪断応
力（Ｙ）の自然対数値：ｌｎＹとの間に（１）式で示す
関係が成り立ち、かつ（１）式中のＢの値が６．１〜
９．０であり、Ａの値が、前記Ｂの値の範囲から任意に
１つ選んだ値を（２）式と（３）式に代入したとき、
（２）式で示される値以上であって、（３）式で示され
る値以下である特性を有していれば、この樹脂から得ら
れる発泡体または成形品を脱泡したポリプロピレン系樹
脂も同様の特性を有している。

【００２２】本発明の方法によれば、上記のようなポリ
プロピレン系樹脂と発泡剤とを押出機で溶融混錬し、次
いで押出発泡することにより、ポリプロピレン系樹脂発
泡体が製造される。発泡剤としては、種々の揮発性発泡
剤または分解型発泡剤や、二酸化炭素、窒素ガス、水な
どが挙げられる。揮発性発泡剤としては、例えばプロパ
ン、ブタン、ペンタンなどの炭化水素や、テトラフルオ
ロエタン、クロロジフルオロエタン、ジフルオロエタン
などのハロゲン化炭化水素が挙げられ、分解型発泡剤と
しては、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチ
レンテトラミン等の有機系発泡剤や、クエン酸などの有
機酸もしくはその塩と重炭酸ナトリウムなどの重炭酸塩
との組み合わせなどが挙げられる。

【００２３】これらの発泡剤は、単独で、または２種以
上を組合わせて使用することができる。また、本発明の
方法においては、本発明の効果を損なわない範囲で、予
め、または押出機で溶融混錬する際に、ポリプロピレン
系樹脂にタルク、重炭酸ナトリウム−クエン酸などの発
泡の際に気泡の大きさ等を調整する気泡調整剤、顔料、
安定剤、充填剤、帯電防止剤などのような種々の添加剤
を加えてもよい。

【００２４】上記の押出発泡においては、押出機の先端
に取り付けられた円形スリットダイまたはＴ型ダイなど
を通して押出発泡できるが、円形スリットダイを通して
押出発泡するのが好ましい。本発明のポリプロピレン系
樹脂発泡体は、その用途により異なるが、密度０．１〜
０．８ｇ／ｃｍ³程度、好ましくは０．１８〜０．５ｇ
／ｃｍ³程度、厚み０．３〜５ｍｍ程度、好ましくは
０．５〜３ｍｍ程度、独立気泡率２０％程度以下のシー
トに製造される。また、本発明のポリプロピレン系樹脂
発泡体は、それを用いて成形される食品容器などの外観
ならびに強度を向上させるために、その片面または両面
に、１層以上のフィルムが積層されていてもよい。

【００２５】積層されるフィルムとしては、非発泡ある
いは発泡樹脂フィルムが挙げられ、樹脂としては、特に
限定されないが、ポリプロピレン系樹脂発泡体と同系の
ポリプロピレン系樹脂が好ましい。フィルムの厚さは、
通常０．０１〜０．５ｍｍ程度、好ましくは０．０２〜
０．１ｍｍ程度である。フィルムは無延伸フィルムでも
延伸フィルムでもよい。また、フィルムには印刷が施さ
れていてもよい。なお、発泡体を食品等の容器とする場
合は、内容物である食品の鮮度を保持するために、酸素
バリアー性を備えたフィルムが好ましい。

【００２６】また、内容物である食品が、冷蔵あるいは
冷凍処理された状態で、配送センターから各店舗に配送
され、コンビニエンスストア等の店頭で、もしくは家庭
に持ち帰って電子レンジで加熱調理に供されるような場
合には、発泡体に積層されるフィルムとしては、表面光
沢性および耐衝撃性を備えた二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルムが好ましい。積層されるフィルムには、例えばタ
ルク、クレー、炭酸カルシウム、シリカ、水酸化マグネ
シウムなどの無機充填材を含有してもよい。さらに、フ
ィルムを積層したポリプロピレン系樹脂発泡体には、本
発明の目的を妨げない範囲で、その表面に不織布、金属
箔、化粧紙、印刷フィルム等を積層してもよい。

【００２７】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡体の表
面に、フィルムを積層する方法としては、例えば熱ラミ
ネート法、共押出法等が適用される。上記のようなポリ
プロピレン系樹脂発泡体を加熱成形することによりポリ
プロピレン系樹脂発泡成形品が製造される。本発明にお
ける、樹脂温度２１０℃で、剪断速度を０．０５ｓｅｃ
^-1／ｓｅｃの割合で０．１ｓｅｃ^-1から０．５ｓｅｃ^-1
まで上昇させたときのポリプロピレン系樹脂の剪断速度
（Ｘ）（ｓｅｃ^-1）の自然対数値：ｌｎＸ、および剪断
応力（Ｙ）（Ｐａ）の自然対数値：ｌｎＹを求めた方法
の一例を以下に示す。

【００２８】図３に示すような歪み制御型レオメーター
［レオメトリクス（株）製、ダイナミックアナライザー
ＲＤＡII］を用い、測定温度２１０℃、コーンアングル
０．０４、直径２５ｍｍの円錐型プレートで、ポリプロ
ピレン系樹脂の剪断を実施した（操作モード：ステディ
・シアー・テスティング、スウィープ・タイプ：チキソ
トロピック・ループ）。剪断速度を、１０ｓｅｃ^-1／２
００ｓｅｃ（０．０５ｓｃｃ^-1／ｓｅｃ）の割合で、０
から１０ｓｅｃ^-1まで上昇させ、剪断速度０．０２５ｓ
ｅｃ^-1間隔でプロットした。なお、剪断速度０〜０．０
２５ｓｅｃ^-1間では、０．１ｓｅｃ^-1／ｓｅｃの割合で
上昇させたので、０から１０ｓｅｃ^-1までの測定時間は
１９９．８秒であった。

【００２９】また、測定試料としては、単独ないしドラ
イブレンドされた複数のポリプロピレン系樹脂を、口径
φ５０ｍｍの第１シングル押出機と口径φ６５ｍｍの第
２シングル押出機を連結してなるタンデム押出機の第１
押出機のホッパーを通じて供給し、加熱溶融した後、口
径φ６５ｍｍ押出機に移送して、複数個の小孔を有する
口金から吐出量２０ｋｇ／ｈｒで大気中に押し出し、冷
却しつつ引き取り、ペレタイザーにてペレット化したも
の、または、上記ポリプロピレン系樹脂から得られるポ
リプロピレン系樹脂発泡体もしくはその成形品を熱プレ
スにて２００℃で加圧・除圧を繰り返すことにより脱泡
したものが用いられる。なお、ポリプロピレン系樹脂発
泡体またはその成形品から測定試料を得るために加熱す
る時間は２０分程度であり、発泡体または成形品にフィ
ルムが積層されている場合は、フィルムを剥がしてから
脱泡する。また、ポリプロピレン系樹脂にタルク等の無
機フィラーが含まれる場合は、あらかじめ作成しておい
たフィラー入り樹脂ペレットを上記押出機に供給する。

【００３０】得られた測定試料は、レオメーターの円錐
型プレート間にセットされ、所定のクリアランス（５０
μｍ）に設定された後、測定開始まで５分間そのままの
状態で保持された。次いで、測定試料を剪断し測定し
た。ここで得られた複数の測定データに基づいて、剪断
速度が０．１ｓｅｃ^-1から０．５ｓｅｃ^-1のときの剪断
速度（Ｘ）の自然対数値：ｌｎＸと、剪断応力（Ｙ）の
自然対数値：ｌｎＹとの関係式（１）から、ＡおよびＢ
の値を算出した。 ｌｎＹ＝ＡｌｎＸ＋Ｂ （１）

【００３１】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡体の連
続気泡率は、ＡＳＴＭ Ｄ−２８５６に準拠し、東京サ
イエンス（株）製の空気比較式比重計１０００型を使用
し、１〜１／２〜１気圧方法で測定した。本発明のポリ
プロピレン系樹脂発泡体の熱成形性は、実施例１〜７お
よび比較例に関しては、得られた発泡シートを３５０ｍ
ｍ角に切り出し、発泡スチレンシート成形機で長さ１９
６ｍｍ、幅１５８ｍｍ、高さ２６ｍｍの楕円容器に成形
したものを、また、実施例８〜１２に関しては、２４個
の丸形容器形状の成形型を取り付けた発泡スチレンシー
ト熱成形機に、各実施例で得られた幅１０５０ｍｍの発
泡シートを連続的に供給し、φ２００ｍｍ、深さ３０ｍ
ｍの円形容器に成形したものをそれぞれ観察し、以下の
基準に基づいて評価した。 ○・・・次の△および×に該当せず成形品として良好で
ある △・・・成形時の伸びが悪く、局部的に厚みの薄い部分
を生じる ×・・・破れ、シートの重なりなどを生じ、所定の形状
に成形することが困難

【００３２】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡成形品
の断熱性は、上記で得られた容器に水を１５０ｍｌ入
れ、１５００ｗの電子レンジにて５０秒間加熱し、素手
で取り出し、以下の基準に基づいて評価した。 ○・・・問題なく取り出すことが可能 △・・・熱さを感じ、長く持つことが困難 ×・・・熱くて取り出すことが困難 本発明のポリプロピレン系樹脂発泡成形品の強度は、テ
ンシロン万能試験機［（株）オリエンテック製 ＵＣＴ
−１０Ｔ］を用いて、成形品を図４のようにセットし、
圧縮試験速度１００ｍｍ／分で容器を１０ｍｍ（６秒
間）圧縮し、その間の最大の強度を測定することにより
求めた。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基づい
て説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。

【００３４】実施例１〜６、比較例１〜７、比較例１１ 表２および表３に示した配合比の樹脂１００重量部と、
気泡調整剤としてのハイドロセロールＨＫ−７０（ベー
リンガー製）０．４部とをドライブレンドし、この混合
物を口径φ５０ｍｍの第１シングル押出機と口径φ６５
ｍｍの第２シングル押出機を連結してなるタンデム押出
機の第１押出機のホッパーを通じて供給し、加熱溶融し
た後、発泡剤としてブタン（イソブタン／ノルマルブタ
ン＝３０／７０）を圧入し、溶融混合した。次いで、口
径φ６５ｍｍの押出機に移送して発泡温度まで冷却した
後、口径φ７０ｍｍの円筒状ダイから、吐出量２０ｋｇ
／ｈｒで押出発泡させて、内部が約２０℃の水で冷却さ
れているφ１７０ｍｍのマンドレル上を沿わせて冷却
し、また発泡体の外面をその径よりも大きいエアリング
によりエアーを吹き付けて冷却することにより、円筒状
の発泡体を得た。この発泡体を円周上の１点でカッター
により切開して、表２および表３に示す物性を有するシ
ート状の発泡体を得た。次いで、この発泡体を３５０ｍ
ｍ角に切り出し、発泡スチレンシート成形機で長さ１９
６ｍｍ、幅１５８ｍｍ、高さ２６ｍｍの楕円容器に成形
して、発泡成形品を得た。

【００３５】実施例１〜６で得られたシート状発泡体お
よび発泡成形品は、ＡおよびＢの値が図１のグラフにお
いて全て枠内の範囲にあり、密度が０．２６〜０．３６
ｇ／ｃｍ³であり、連続気泡率が２０％以下と低く、熱
成形性および断熱性に優れたものであった。他方、比較
例１〜７、１１で得られたシート状発泡体および発泡成
形品は、ＡおよびＢの値が図１において全て枠外にあ
り、密度が０．３４〜０．４ｇ／ｃｍ ³であり、連続気
泡率が４０％以上と高く、外観や熱成形性に劣るもので
あった。また、実施例１〜４と比較例６および７とを比
べると、自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレン（Ｓ
Ｄ６３２）の配合割合が同じであっても、比較例６およ
び７で得られた発泡体および発泡成形品のＡおよびＢの
値が図１において枠外となっている。これらのことか
ら、ポリプロピレン系樹脂の粘弾性的特性は、発泡性に
優れる自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレンの配合
割合に依存するだけではないことが分かる。

【００３６】比較例８ 特開平７−２６８１２１号公報では、メルトテンション
が６ｇ以上〜２０ｇ未満で、かつ重量平均分子量と数平
均分子量の比の値が７以上〜２０未満であるプロピレン
樹脂９０〜１０重量部と、メルトテンションが１ｇ以上
〜６ｇ未満でかつ数平均分子量の比の値が４以上〜７未
満であるポリプロピレン系樹脂１０〜９０重量部とから
なるポリプロピレン系樹脂１００重量部、無機フィラー
１０〜１００重量部および発泡剤からなるポリプロピレ
ン系樹脂組成物を開示している。

【００３７】表３に示した配合比（ＰＦ７１６／Ｋ７０
１１／タルク＝２５／４５／３０）の樹脂組成物を、φ
３０ｍｍの２軸押出機に供給し、ペレットを製造した。
ここで、ＰＦ７１６は、特開平７−２６８１２１号公報
に記載のＰＦ６１３と同種の高溶融張力ポリプロピレン
系樹脂であり、メルトテンションが１２．１ｇである。
また、Ｋ７０１１は、上記の特開平７−２６８１２１号
公報に記載のポリプロピレン系樹脂組成物である。

【００３８】この混合ペレット１００重量部に対し、気
泡調整剤としてハイドロセロールＨＫ−７０（ベーリン
ガー社製）０．２部をドライブレンドした。次いで、こ
の混合物を口径φ５０ｍｍの第１シングル押出機と口径
φ６５ｍｍの第２シングル押出機を連結してなるタンデ
ム押出機の第１押出機のホッパーを通じて供給し、加熱
溶融した後、発泡剤としてのブタン（イソブタン／ノル
マルブタン＝３０／７０）を圧入し、溶融混合した。次
いで、口径φ６５ｍｍの押出機に移送して発泡温度まで
冷却した後、口径φ７０ｍｍの円筒状ダイから吐出量２
０ｋｇ／ｈｒで押出発泡させて、内部が約２０℃の水で
冷却されているφ１７０ｍｍのマンドレル上を沿わせて
冷却し、またその外面をその径よりも大きいエアリング
によりエアーを吹き付けることにより冷却して円筒状の
発泡体を得た。この発泡体を円周上の１点でカッターに
より切開して、表３に示す物性を有するシート状の発泡
体を得た。次いで、この発泡体を用いて、実施例１〜６
および比較例１〜７、１１と同様にして、発泡成形品を
得た。

【００３９】この発泡体は、密度が０．６７ｇ／ｃｍ³
（発泡倍率１．７倍）と高いにもかかわらず連続気泡率
が３９．６％と高く、また表面が凹凸したシートしか得
ることができなかった。

【００４０】実施例７ならびに比較例９および１０ 表２および表３に示した配合比の樹脂１００重量部、気
泡調整剤としてのハイドロセロールＨＫ−７０（ベーリ
ンガー製）０．４部および安定剤０．１部をドライブレ
ンドし、この混合物を口径φ９０ｍｍの第１シングル押
出機と口径φ１１５ｍｍの第２シングル押出機を連結し
てなるタンデム押出機の第１押出機のホッパーを通じて
供給し、加熱溶融した。次いで、発泡剤としてブタン
（イソブタン／ノルマルブタン＝６５／３５）を圧入
し、溶融混合した。次いで、口径φ１１５ｍｍ押出機に
移送して発泡温度まで冷却した後、口径φ１４０ｍｍの
円筒状ダイから吐出量１００ｋｇ／ｈｒで押出発泡さ
せ、得られた円筒状発泡体を内部が約２４℃の水で冷却
されているφ４１０ｍｍのマンドレル上を沿わせて冷却
し、またその外面をその径よりも大きいエアリングによ
りエアーを吹き付けることにより冷却して、円筒状の発
泡体を得た。この発泡体を円周上の２点でカッターによ
り切開して、表２および表３に示すような物性を有する
シート状の発泡体を得た。次いで、得られた発泡体を用
いて、実施例１〜６および比較例１〜７、１１と同様に
して、発泡成形品を得た。

【００４１】何れの発泡体および発泡成形品（容器）も
連続気泡率が低く、外観が良好であった。それぞれの容
器の短辺の強度を測定した結果、実施例７の容器の強度
は１１１６ｇｆであり、比較例９のもの（特開平６−１
９２４６０号公報に記載の樹脂を使用して得られた発泡
容器）は９８８ｇｆであった。したがって、比較例９の
ものの方が強度的に有利なホモポリプロピレンの量が多
いにも関わらず、実施例７で得られた容器の方が強度は
約１３％高かった。

【００４２】また、比較例１０の容器（特開平５−１２
４１２５号公報に記載の樹脂を使用して得られた容器）
の強度は８７３ｇｆであり、比較例９のものよりさらに
弱かった。なお、これらの発泡シートの坪量は、比較の
ために全て約３５０ｇ／ｍ²としている。

【００４３】実施例８〜１２ 表２に示す配合比の樹脂１００重量部、気泡調整剤とし
てのハイドロセロールＨＫ−７０（ベーリンガー製）
０．４部および安定剤０．１部をドライブレンドし、こ
の混合物を口径φ９０ｍｍの第１シングル押出機と口径
φ１１５ｍｍの第２シングル押出機を連結してなるタン
デム押出機の第１押出機のホッパーを通じて供給し、加
熱溶融した後、発泡剤としてブタン（イソブタン／ノル
マルブタン＝６５／３５）を圧入し、溶融混合した。次
いで、口径φ１１５ｍｍ押出機に移送して発泡温度まで
冷却した後、口径φ２４０ｍｍの円筒状ダイから吐出量
１１０ｋｇ／ｈｒで押出発泡させ、得られた円筒状発泡
体を内部が約２４℃の水で冷却されているφ６７２ｍｍ
のマンドレル上を沿わせて冷却し、また、その外面をそ
の径よりも大きいエアリングによりエアーを吹き付けて
冷却することにより、円筒状の発泡体を得た。この発泡
体を円周上の２点でカッターにより切開して、表２に示
すような物性を有するシート状の発泡体を得た。次い
で、得られた発泡体を幅１０５０ｍｍにカットし、２４
個の丸形容器形状の成形型を取り付けた発泡スチレンシ
ート熱成形機に連続的に供給し、φ２００ｍｍ、深さ３
０ｍｍの円形容器に成形して発泡成形品を得た。

【００４４】得られた発泡体および発泡成形品は、全て
連続気泡率が低く、外観が良好であった。実施例９〜１
２は、図１において、すべてＢの値が６．９以上であ
り、良好な成形品を得ることができた。実施例８は実施
例７と同様の配合比を有するポリプロピレン系樹脂であ
り、発泡体の幅が実施例７とは異なっている。実施例７
の幅６５０ｍｍの発泡体（シート）を熱成形機に連続的
に供給し、成形品の個数を９個にした場合には、良好な
成形品を得ることができた。ところが、実施例８のよう
に、幅の広い（１０５０ｍｍ）発泡シートを熱成形する
場合には、ドローダウンが大きいため安定した成形品が
得られ難い。しかしながら、このように幅の広い発泡シ
ートでも、樹脂の粘弾性を最適化すれば、熱成形するこ
とが十分可能となる。

【００４５】また、実施例１２は樹脂成分中にポリエチ
レン系樹脂を１０重量％含有するが、図１においてＡお
よびＢの値が枠の範囲内にあり、連続気泡率の低い発泡
体および成形品が得られる。さらに、実施例１〜１２、
比較例１〜１１から、押出発泡前のポリプロピレン系樹
脂のＡとＢの値、押出発泡後のポリプロピレン系樹脂発
泡体のＡとＢの値、および加熱成形後のポリプロピレン
系樹脂発泡成形品のＡとＢの値は、ほとんど変化しない
ことが分かった。

【００４６】

【表１】

【００４７】表１中の樹脂ＰＦ８１４、ＳＤ６３２およ
びＰＦ７１６は自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレ
ン系樹脂、樹脂ＥＧ８１００はエチレン−オクテン共重
合体、それ以外の樹脂は自由末端長鎖分岐を有しないポ
リプロピレン系樹脂である。

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、自由末端長鎖分岐を有
する高価なポリプロピレン系樹脂の使用割合を減らすこ
とができ、しかも連続気泡の少ない低密度のポリプロピ
レン系樹脂発泡体を得ることができる。また、従来の自
由末端長鎖分岐を多く含むような樹脂を使用した場合よ
り、剛性にすぐれた発泡体が得られ、安価で耐熱性、断
熱性および耐油性に優れた容器素材、特に電子レンジで
の調理に付される容器素材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡体の粘弾性
的特性を示すグラフである。

【図２】実施例１で得られた発泡体の剪断速度（Ｘ）の
自然対数値：ｌｎＸと剪断応力（Ｙ）の自然対数値：ｌ
ｎＹとの関係を表わしたグラフおよび式である。

【図３】レオメーターにて粘弾性を測定する際の円錐形
プレート部と、ポリプロピレン系樹脂（溶融樹脂）との
断面を描いた模式図である。

【図４】発泡成形体がテンシロン万能試験機にセットさ
れた状態を示す模式図である。

【図５】自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹
脂および自由末端長鎖分岐を有しないポリプロピレン系
樹脂の粘度と時間との関係をそれぞれ示すグラフであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｊ 5/00 Ｃ０８Ｊ 5/00 Ｃ０８Ｋ 3/34 Ｃ０８Ｋ 3/34 Ｃ０８Ｌ 23/10 Ｃ０８Ｌ 23/10 // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｋ 23:00 105:04 105:04 (72)発明者 石田 真司 奈良県奈良市白毫寺町 ８−１ Ｆターム(参考） 4F071 AA20 AA80 AA84 AB30 AF02 AF44 AF45 AH05 AH19 BB03 BB06 BC07 4F074 AA24 AA24B AB00 AC36 BA01 BA03 BA13 BA16 BA20 BA31 BA32 BA33 BA34 BA36 BA37 BA39 BA53 CA22 DA12 DA32 DA33 DA34 4F100 AK01A AK01C AK03A AK03C AK07B BA02 BA03 BA08 BA10A BA10C CA01B DJ01A DJ01B DJ01C EH171 GB16 GB23 JA04B JA13B JA20 JK01 JK20 JL03 YY00 4F207 AA11 AG20 AH58 AP04 AP05 AP07 KA11 KF04 KJ09 KK43 KK48 KW23 4J002 BB121 BB122 BB142 BB152 BP021 BP022 DJ046 FD016 GG01 GT00

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂温度２１０℃、剪断速度を０．０５
   ｓｅｃ^-1／ｓｅｃの割合で０．１から０．５ｓｅｃ^-1ま
   で上昇させたとき、剪断速度（Ｘ）の自然対数値：ｌｎ
   Ｘと、剪断応力（Ｙ）の自然対数値：ｌｎＹとの間に
   （１）式で示す関係が成り立ち、かつ（１）式中のＢの
   値が６．１〜９．０であり、Ａの値が、前記Ｂの値の範
   囲から任意に１つ選んだ値を（２）式と（３）式に代入
   したとき、（２）式で示される値以上であって、（３）
   式で示される値以下であるポリプロピレン系樹脂からな
   ることを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡体。 ｌｎＹ＝ＡｌｎＸ＋Ｂ （１） Ａ＝０．０３６２Ｂ＋０．９１５ （２） Ａ＝０．０３９７Ｂ＋０．９４８ （３）
2. 【請求項２】 （１）式中のＢの値が６．９〜８．５で
   あり、Ａの値が、前記Ｂの値の範囲から任意に１つ選ん
   だ値を（２）式と（４）式に代入したとき、（２）式で
   示される値以上であって、（４）式で示される値以下で
   ある請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂発泡体。 Ａ＝０．０３８１Ｂ＋０．９３８ （４）
3. 【請求項３】 ポリプロピレン系樹脂の融点が１５５〜
   １７０℃である請求項１または２に記載のポリプロピレ
   ン系樹脂発泡体。
4. 【請求項４】 ポリプロピレン系樹脂が、自由末端長鎖
   分岐を有するポリプロピレン系樹脂との混合物である請
   求項１〜３のいずれか１つに記載のポリプロピレン系樹
   脂発泡体。
5. 【請求項５】 自由末端長鎖分岐を有するポリプロピレ
   ン系樹脂の混合割合が１０〜４０重量％である請求項４
   に記載のポリプロピレン系樹脂発泡体。
6. 【請求項６】 ポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレ
   ン系樹脂１００重量部に対してフィラー８重量部以下を
   含有するものである請求項１〜５のいずれか１つに記載
   のポリプロピレン系樹脂発泡体。
7. 【請求項７】 密度０．１〜０．８ｇ／ｃｍ³、厚み
   ０．３〜５ｍｍのシートである請求項１〜６のいずれか
   １つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡体。
8. 【請求項８】 片面または両面に、１層以上のフィルム
   が積層されている請求項１〜７のいずれか１つに記載の
   ポリプロピレン系樹脂発泡体。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１つに記載のポ
   リプロピレン系樹脂発泡体を成形して得られることを特
   徴とするポリプロピレン系樹脂発泡成形品。
10. 【請求項１０】 樹脂温度２１０℃、剪断速度を０．０
    ５ｓｅｃ^-1／ｓｅｃの割合で０．１から０．５ｓｅｃ^-1
    まで上昇させたとき、剪断速度（Ｘ）の自然対数値：ｌ
    ｎＸと、剪断応力（Ｙ）の自然対数値：ｌｎＹとの間に
    （１）式で示す関係が成り立ち、かつ（１）式中のＢの
    値が６．１〜９．０であり、Ａの値が、前記Ｂの値の範
    囲から任意に１つ選んだ値を（２）式と（３）式に代入
    したとき、（２）式で示される値以上であって、（３）
    式で示される値以下であるポリプロピレン系樹脂と発泡
    剤とを押出機で溶融混練し、次いで押出発泡することを
    特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のポリプ
    ロピレン系樹脂発泡体の製造方法。 ｌｎＹ＝ＡｌｎＸ＋Ｂ （１） Ａ＝０．０３６２Ｂ＋０．９１５ （２） Ａ＝０．０３９７Ｂ＋０．９４８ （３）
11. 【請求項１１】 押出発泡が円形スリットダイを通して
    行われる請求項１０に記載のポリプロピレン系樹脂発泡
    体の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜８のいずれか１つに記載の
    ポリプロピレン系樹脂発泡体を加熱成形すること特徴と
    するポリプロピレン系樹脂発泡成形品の製造方法。