JP2005146122A - 押出発泡用改質ポリプロピレン系樹脂組成物および、それを用いた押出発泡シート - Google Patents

Abstract

【課題】
押出時のトルクを低減でき、独立気泡率の低下やセルの粗大化などを伴わずに吐出量を大きくできる改質ポリプロピレン系樹脂組成物、さらにはそれを用いた押出発泡シートを提供する。
【解決手段】
ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合性単量体およびラジカル重合開始剤を溶融混練して得られる改質ポリプロピレン系樹脂１００重量部および結晶性のポリプロピレンワックス０．１〜５重量部とからなる樹脂組成物を押出発泡することにより、押出時のトルクを低減でき、独立気泡率の低下やセルの粗大化などを伴わずに吐出量を大きくできる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、押出加工性が改良された押出発泡用樹脂組成物、およびそれを用いて得られる押出発泡シートに関する。

さらに詳しくは、特定のポリプロピレン系樹脂および特定のポリプロピレンワックスからなる樹脂組成物を用いることにより、押出時のトルクを低減でき、独立気泡率の低下やセルの粗大化などを伴わずに吐出量を大きくできるポリプロピレン系樹脂組成物、およびそれを用いた押出発泡シートに関する。

熱可塑性樹脂からなる発泡シートは、一般に軽量で、断熱性や外部応力への緩衝性が良好であり、また真空成形などの加熱二次成形により容易に成形体を得ることができるため、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。

しかしながら、食品容器などに広く用いられているポリスチレン系樹脂発泡シートは、基材のポリスチレン系樹脂の性質上耐熱性や耐油性に劣る欠点を有している。

一方、耐熱性や耐油性に優れたポリプロピレン系樹脂は、溶融時の粘度および抗張力が低いため、独立気泡率の高い押出発泡シートを得ることが困難とされていた。

しかしながら、近年、ポリプロピレン系樹脂に放射線を照射することにより長鎖分岐を導入せしめた樹脂を使用する方法（例えば、特許文献１）や、ポリプロピレン系樹脂をラジカル重合性単量体（芳香族ビニル単量体、イソプレン単量体、ブタジエン単量体など）およびラジカル重合開始剤との溶融混練時の反応により改質された樹脂を使用する方法（例えば、特許文献２〜５）などにより、独立気泡率の高いポリプロピレン系押出発泡シートを製造しうることが見出された。

しかしながら、これらの方法で用いられる改質ポリプロピレン系樹脂、または該改質ポリプロピレン系樹脂を含む樹脂組成物は、その特性から、押出発泡する際のトルクが大きくなりやすく、生産性を高める目的で吐出量を大きくするのには制限があった。

さらに、これらの改質ポリプロピレン系樹脂は、押出発泡において吐出量を大きくしてその生産性を向上させようとする場合、押出機内での樹脂温度の上昇が大きくなり、その結果、ダイから吐出されるまでに樹脂を発泡適正温度まで冷却することができず、独立気泡率の低下やセルの粗大化を招きやすくなるという問題があった。この問題は、特に、樹脂の可塑化の程度が小さく、かつ、発泡ガスの添加量が少ない発泡体を得ようとする際に顕著になる傾向にある。このような発泡体の具体例として、密度が９０ｋｇ／ｍ³以上６００ｋｇ／ｍ³以下程度の発泡シートなどがあげられる。

表面層のセルを細かくして外観美麗なポリプロピレン系樹脂発泡シートを得る目的で、特定のポリプロピレン系樹脂の単体、または、特定のプロピレン系共重合樹脂との混合樹脂に、ポリエチレンワックスを添加して押出発泡する方法が提案されている（特許文献６参照）。この方法では、ポリエチレンワックスの添加により、金型または成形機内樹脂流路と樹脂との界面において、いわゆる滑剤作用を示し、余分な発熱を抑える効果が示されているが、ポリエチレンワックスのポリプロピレン系樹脂との相容性が必ずしも良好でない為、前記ポリプロピレン系樹脂の押出発泡においてトルクを低減させる効果が現れるものではなかった。

また、特定のポリプロピレン系樹脂およびアタクチックな非晶性ポリプロピレンの混合樹脂からなる発泡シートが開示されている（特許文献７参照）。この方法で用いられるアタクチックな非晶性ポリプロピレンは、ポリプロピレン系樹脂との相容性が比較的良好であるものの、やはり前記トルクを低減させる効果は十分でない。また、そのような効果を得ようとした場合、多量の非晶性ポリプロピレンを混合する必要があり、吐出量を大きくする際に、独立気泡率が低下しやすくなるという問題があった。

以上のように、押出時のトルクを低減でき、独立気泡率の低下やセルの粗大化などを伴わずに吐出量を大きくできる改質ポリプロピレン系樹脂組成物やそれを用いた押出発泡シートはこれまでにないのが現状である。
特許第２５２１３８８号公報 特開平９−１８８７２８号公報 特開平９−１８８７２９号公報 特開平９−２７８８３６号公報 特開平１１−３１１０８号公報 特許第２７７９８８２号公報 特許第２９２６２９０号公報

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、ポリプロピレン系樹脂が本来有する剛性、耐熱性、リサイクル適性を犠牲にすることなく、かつ、押出時のトルクを低減でき、独立気泡率の低下やセルの粗大化などを伴わずに吐出量を大きくできる改質ポリプロピレン系樹脂組成物、さらには、それを用いた押出発泡シートを提供することである。

本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意検討を行い、特定の改質ポリプロピレン系樹脂および特定のポリプロピレンワックスからなる樹脂組成物を押出発泡に用いた場合、押出時のトルクを有効に低減できること、また、吐出量を大きくしても独立気泡率の低下やセルの粗大化などが起こらないことを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
改質ポリプロピレン系樹脂１００重量部、および結晶性のポリプロピレンワックス０．１〜５重量部とからなる押出発泡用樹脂組成物（請求項１）、
改質ポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合性単量体およびラジカル重合開始剤を溶融混練して得られるものである、請求項１に記載の押出発泡用樹脂組成物（請求項２）、および、
請求項１または２に記載の押出発泡用樹脂組成物を押出発泡して得られる、密度９０以上６００ｋｇ／ｍ³以下、独立気泡率６０％以上のポリプロピレン系樹脂押出発泡シート樹脂組成物を押出発泡して得られる、密度９０ｋｇ／ｍ³以上６００ｋｇ／ｍ³以下、かつ、独立気泡率６０％以上のポリプロピレン系樹脂押出発泡シート（請求項２）に関する。

本発明により、高い剛性を保持した、高い独立気泡率を有し、成形してカップやボウル、トレーなどの容器や自動車部材などとして利用するのに好適なポリプロピレン系押出発泡シートを、より高い吐出量、すなわち、より高い生産性で提供することができる。

本発明において用いられる改質ポリプロピレン系樹脂は、プロピレン系樹脂の主鎖に特定の分岐鎖が導入されたものであれば、特に限定されないが、ポリプロピレン系樹脂（以下、「原料ポリプロピレン系樹脂」という）、ラジカル重合性単量体およびラジカル重合開始剤を溶融混練することにより得られる改質ポリプロピレン系樹脂（以下、「特定の改質ポリプロピレン系樹脂」という）が好ましい。特に、特許文献２〜５で開示されている改質ポリプロピレンおよび改質ポリプロピレン系樹脂組成物は、本発明における特定の改質ポリプロピレン系樹脂として好適に用いられる。

本発明における特定の改質ポリプロピレン系樹脂に用いられる原料ポリプロピレン系樹脂としては、具体的には、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る。

原料ポリプロピレン系樹脂が、プロピレンおよび他の単量体とのブロック共重合体または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い剛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％以上が好ましく、全体の９０重量％以上がさらに好ましい。

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他の単量体としては、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。これらの単量体のうち、エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１が安価である点から好ましい。

原料ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、本発明の押出発泡用樹脂組成物を押出発泡する際に独立気泡率を容易に高くできるという観点から、２０ｇ／１０分以下が好ましく、１０ｇ／１０分以下がより好ましい。また、押出発泡におけるトルクを不必要に大きくしないようにするという観点から、０．１ｇ／１０分以上であることが好ましい。なお、本発明でのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、２３０℃および２．１６ｋｇ荷重の条件で測定した値である。

原料ポリプロピレン系樹脂には、必要に応じ、他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。他の樹脂またはゴム成分としては、例えば、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、エチレン／ヘキセン−１共重合体、エチレン／オクテン−１共重合体、プロピレン含有量が７５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、スチレン／エチレン−ブタジエン／スチレン共重合体、スチレン／イソプレン／スチレン共重合体、スチレン／エチレン−プロピレン／スチレン共重合体、スチレン／イソブチレン／スチレン共重合体、スチレン／イソブチレン−ブタジエン／スチレン共重合体；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。

これら他の樹脂またはゴムの添加量は、他の樹脂またはゴムの種類により異なるが、原料ポリプロピレン系樹脂との合計量を１００重量％とした場合、１０重量％以下が好ましく、８重量％以下がより好ましい。

本発明に用いられるラジカル重合性単量体としては、ポリプロピレン系樹脂にグラフト共重合可能であって、溶融混練の際にポリプロピレン系樹脂の主鎖切断に伴い大幅な溶融粘度低下を起こさないものが好ましい。

好ましいラジカル重合性単量体の具体例としては、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、ヒドロキシスチレン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物；ジイソプロペニルベンゼン；イソプレン、１,３−ブタジエン、クロロプレンなどの共役ジエン化合物；ジエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどの、多価アルコールと２以上のアクリル酸からなるエステル化合物の一種および二種以上があげられ、これらのなかでは安価かつ取り扱いしやすく、また反応が均一に進みやすいという点でイソプレンが最も好ましい。

ラジカル重合性単量体の添加量は、原料ポリプロピレン系樹脂（もしくは、原料ポリプロピレン系樹脂および添加された他の樹脂またはゴムとの合計量）１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部が好ましく、０．１〜１０重量部がより好ましい。ラジカル重合性単量体の量が０．０１重量部未満の場合、本発明の樹脂組成物を押出発泡して得られる発泡体の独立気泡率を十分高くすることが困難になる場合があり、２０重量部を超える場合、特定の改質ポリプロピレン系樹脂の剛性などを損なう場合がある。

本発明に用いられる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、いわゆる水素引き抜き能を有する有機過酸化物などがあげられ、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド；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；パーメタンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド；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；ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−メトキシブチルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート；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、特に水素引き抜き能が高いラジカル重合開始剤が好ましく、具体的には、例えば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があげられる。これらは、１種または２種以上を組み合わせて使用してもよい。

ラジカル重合開始剤の添加量は、本発明の樹脂組成物を押出発泡する際に得られる発泡シートの独立気泡率を十分高くすることが可能で、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、０．０５〜５重量部が好ましく、０．１〜３重量部がさらに好ましい。

さらに、特定の改質ポリプロピレン系樹脂の製造に際しては、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、または連鎖移動剤、造核剤、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。

特定の改質ポリプロピレンを製造する際、原料ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合性単量体、ラジカル重合開始剤および必要に応じて添加される他の材料の混合および溶融混練に関しては、その順序および方法は、特に制限されるものではない。例えば、原料ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合性単量体、ラジカル重合開始剤および他の添加材料を混合した後、溶融混練してもよいし、あるいは、原料ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合開始剤および他の添加材料を混合した後、それらを溶融混練する際にポンプ等を用いラジカル重合性単量体を添加してもよい。

また、特定の改質ポリプロピレン系樹脂を得た後に、前記添加剤や他の樹脂を加える目的で溶融混練を繰り返しても良いし、さらに、原料ポリプロピレンの一部と前記添加剤や他の樹脂をあらかじめ溶融混練してマスターバッチとした後に、これと残余の原料ポリプロピレン系樹脂の混合物を用いて特定の改質ポリプロピレン系樹脂としてもよい。

また、前記溶融混練に用いる装置としては、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。

中でも、特定の改質ポリプロピレン系樹脂を製造する方法としては、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他の添加材料の混合物を、ホッパーから２軸押出機に供給し、ポンプ等を用いラジカル重合性単量体を２軸押出機に供給して、該押出機中でそれらを溶融混練する方法が特に好ましい。

溶融混練時の原料ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合性単量体、ラジカル重合開始剤および他の添加材料からなる組成物の温度は、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、充分な熱成形性を得ることができるという点で、１３０〜４００℃が好ましく、１５０〜３００℃がより好ましい。

これらの方法により得られる特定の改質ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、流動性を犠牲にすることなく、容易に独立気泡率の高い発泡シートを得ることができるという観点から０．１〜１０ｇ／１０分が好ましく、０．３〜５ｇ／１０分がより好ましい。

本発明で用いられる結晶性のポリプロピレンワックスとは、プロピレンの単独重合体、または、プロピレン単位を５０重量％以上含むプロピレンおよび他の単量体との共重合体であって、結晶性を有し、かつ、数平均分子量１０００〜１００００のものである。

プロピレンと共重合される他の単量体としては、例えば、エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１があげられる。

結晶性のポリプロピレンワックスの融解ピーク温度は、１５０〜１７０℃が好ましい。融解ピーク温度が１７０℃より高い場合、本発明の樹脂組成物を押出発泡して得られる発泡体の独立気泡率を十分高くすることが困難になる場合がある。また、融解ピーク温度が１５０℃より低い場合、本発明の発泡シートの剛性が低下してしまうことがある。なお、融解ピーク温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠し、示査走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定される値であるが、二つ以上のピークがＤＳＣ曲線に現れる場合は、大きい方の融解ピーク温度を採用する。

結晶性のポリプロピレンワックスの融解熱は、４０〜１２０ＫＪ／ｋｇが好ましく、６０〜１００ＫＪ／ｋｇがより好ましい。融解熱が１２０ＫＪ／ｋｇを超える場合、本発明の樹脂組成物を押出発泡して得られる発泡体の独立気泡率を十分高くすることが困難になる場合がある。また、融解熱が４０ＫＪ／ｋｇ未満である場合、本発明の発泡シートの剛性が低下する場合がある。なお、融解熱は、ＪＩＳ Ｋ７１２２に準拠し、示査走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される値である。

本発明の押出発泡用樹脂組成物における結晶性のポリプロピレンワックス配合量は、特定の改質ポリプロピレン１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましく、０．３〜４重量部がより好ましい。結晶性のポリプロピレンワックスの配合量が０．１重量部未満である場合、独立気泡率の低下やセルの粗大化を伴わずに吐出量を大きくできるという効果が十分でなくなる傾向にある。また、該配合量が５重量部を超える場合、本発明の樹脂組成物を押出発泡して得られる発泡体の独立気泡率を十分高くすることが困難になる場合がある。

本発明の押出発泡シートは、本発明の押出発泡用樹脂組成物を、押出機を用いた公知の方法により押出発泡して得られる。

本発明で用いられる押出機を用いた押出発泡に関する、好ましい具体的な例としては、例えば、本発明の樹脂組成物を押出機中で樹脂温度１３０〜３００℃で溶融させた後、いわゆる物理発泡剤を圧入し、混練、冷却した後ダイより押出すことにって発泡シートを得る方法が、あげられる。

この際、物理発泡剤の具体例としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、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、ジクロロジフルオロメタン、クロロメタン、ジクロロメタン、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、トリクロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン、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、炭酸ガス、窒素、水などの無機ガスなどの１種類または二種類以上があげられる。なかでも、プロパン、ブタン、ペンタンのような脂肪族炭化水素および炭酸ガスが、安価かつポリプロピレン系樹脂への溶解性が高いという点から好ましい。

この方法における物理発泡剤使用量は、目標とする発泡シートの密度に応じて調整すればよいが、通常、前記樹脂組成物１００重量部に対して０．５〜５重量部が好ましい。

この際、気泡径を調節する目的で、発泡核剤を基材樹脂に加えてもよい。好ましい発泡核剤の具体例としては、重炭酸ソーダおよびクエン酸等の有機酸の混合物およびそのマスターバッチ、または、タルクまたは炭酸カルシウム、およびそのマスターバッチなどがあげられる。

発泡核剤の使用量は、本発明の効果を損なわない範囲で必要な気泡径が得られるように調整すればよいが、通常、基材樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。

本発明で用いられる押出機を用いた押出発泡に関する、他の好ましい具体的な例としては、本発明の樹脂組成物および、粉体もしくはマスターバッチ化された化学発泡剤とを押出機中で溶融混練、冷却した後ダイより押出すことにって発泡シートを得る方法もあげられる。

この際、化学発泡剤の具体例としては、例えば、重炭酸ソーダとクエン酸等の有機酸の混合物、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウムなどのアゾ系発泡剤、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−N，N'−ジニトロソテレフタルアミドなどのニトロソ系発泡剤、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジドなどのスルホヒドラジド系発泡剤、トリヒドラジノトリアジンなどがあげられる。

この方法で発泡シートを得る際の前記粉体もしくはマスターバッチ化された化学発泡剤の使用量は、目標とする発泡シートの密度に応じて調整すればよいが、通常基材樹脂１００重量部に対して０．５〜２００重量部が好ましい。

また、本発明における発泡シートを得るにあたっては、あらかじめ本発明の樹脂組成物に対して目的に応じてゴム、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、金属石鹸などの安定剤、または充填材、強化材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤、収縮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。

本発明における発泡シートは、密度９０ｋｇ／ｍ³以上、６００ｋｇ／ｍ³以下であることが好ましい。密度が９０ｋｇ／ｍ³未満、若しくは６００ｋｇ／ｍ³を超える場合は、独立気泡率の低下やセルの粗大化を伴わずに吐出量を大きくできるという効果が十分でなくなる傾向にある。

また、本発明における発泡シートは、独立気泡率が６０％以上であることが好ましく、さらに７０％以上であることがが好ましい。独立気泡率が６０％未満である場合には、本発明の発泡シートの剛性が損なわれる傾向にある。

本発明における発泡シートの厚み方向のセル径は、十分な剛性が得られることから０．４ｍｍ以下であることが好ましく、さらに０．３ｍｍ以下であることが好ましい。また、独立気泡の発泡シートが得られにくくなる傾向にあるため、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、さらに０．１ｍｍ以上であることが好ましい。

また、本発明の発泡シートの厚みは、通常０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下が好ましい。この範囲にすることで、本発明の発泡シートを熱成形に適したものとすることができる。

さらに、本発明の発泡シートは、少なくとも片面にポリプロピレン系樹脂を主成分とする非発泡層を形成して、さらに剛性優れた、熱成形に適した多層発泡シートとすることもできる。

この場合、非発泡層を形成する手段は、特に限定されるものではなく、熱ラミネート法、バインダーラミネート法など、公知の方法が用いられる。

本発明である発泡シートは、前記した特性を有することにより、公知の熱成形法によりカップ、ボウル、トレー、自動車部材等に成形することができる。

次に、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制限されるものではない。

実施例および比較例にて用いた結晶性ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックスおよび非晶性ポリプロピレンを示す。
ＰＰＷ１：結晶性のポリプロピレンワックス（クラリアント社製、ＬｉｃｏｗａｘＰＰ ２３０；融解ピーク温度１６０℃、融解熱が９０ＫＪ／ｋｇ、数平均分子量３０００）
ＰＰＷ２：結晶性のポリプロピレンワックス（クラリアント社製、Ｌｉｃｏｗａｘ ＶＰ ＰＰ２２０；融解ピーク温度１６１℃、融解熱が９３ＫＪ／ｋｇ、数平均分子量２０００）
ＰＥＷ１：ポリエチレンワックス（クラリアント社製、ＰＥ１３０；数平均分子量２０００）
ＡＰＰ１：非晶性ポリプロピレン（千葉ファインケミカル社製、ビスタックＬ；数平均分子量５５００）。

得られた押出発泡シートに関する厚み、密度、独立気泡率およびセル径は、以下の測定方法により評価した。
（厚み）
発泡シートの幅方向での１０ヶ所の厚みをノギスで測定し、その平均値を算出した。
（密度）
発泡シートの重量および水没法により求めた体積から、算出した。
（独立気泡率）
マルチピクノメータ（湯浅アイオニクス社製）を用い、ＡＳＴＭ Ｄ−２８５６に準じて測定した。
（セル径）
前述の厚みを測定した位置において、ルーペを用い厚み方向のセル数を数え、厚みをセルの数で除した数値について、１０ヶ所での数値の平均値を算出した。

（製造例１）改質ポリプロピレン系樹脂ＰＰ１の製造
プロピレン重合体（グランドポリマー社製、Ｊ１０３ＷＢ、２３０℃でのメルトフローレート３．４ｇ／１０分）１００重量部に対し、ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピルモノカーボネート（日本油脂社製、パーブチルＩ）０．４重量部をリボンブレンダーで撹拌混合した配合物を計量フィーダーで（株）日本製鋼所製、２軸押出機（ＴＥＸ４４ＸＣＴ−３８）に供給した。さらに、液添ポンプを用い押出機途中からイソプレンをプロピレン重合体１００重量部に対して１．５重量部の割合で供給し、前記２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ＰＰ１のペレットを得た。

前記２軸押出機は、同方向２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２軸押出機のシリンダー部の設定温度を、イソプレン供給口までは１８０℃、それ以降は２００℃とし、スクリュー回転速度を１５０ｒｐｍに設定した。

ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃および２．１６ｋｇ荷重の条件で測定したＰＰ１のメルトフローレートは、０．５ｇ／１０分であった。
（実施例１）
前記ＰＰ１・１００重量部に対して、結晶性のポリプロピレンワックスＰＰＷ１・１重量部、さらにそれらの合計量１００重量部に対し重曹−有機酸系の化学発泡剤マスターバッチ（大日精化社製、ＰＯ５１０Ｋ）１重量部とをリボンブレンダーで混合した。

得られた混合物を、第一段目のシリンダー径が６５ｍｍ、第二段目のシリンダー径が９０ｍｍのタンデム型押出機に供給し、第一段目の押出機において２２０℃で溶融した。さらに、第一段目の押出機の先端部において発泡剤のイソブタンを前記混合物１００重量部に対して１．８重量部の割合で圧入して混練後、第2段目の押出機において１６０℃に冷却して直径６８ｍｍ、リップ部の間隙が０．３ｍｍの環状ダイより押出した。この際、押出機からの吐出量を５０ｋｇ／時間または８５ｋｇ／時間となるように調整した。さらに、押出された発泡体を秤量３００ｇとなるようにしてマンドレルに引き取り、ロール状に巻き取って発泡シートを得た。この際の混合物の配合割合および、押出機の回転数およびトルクを表１に示し、得られた発泡シートの厚み、密度、独立気泡率およびセル径の評価結果を表２に示す。

（実施例２〜４、比較例１〜４）
押出機に供給する混合物の配合割合を、表１に示すようにそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様の方法により発泡シートを作製した。それぞれの混合物の配合割合および、押出機の回転数およびトルクを表１に、得られた発泡シートの評価結果を表２に示す。

実施例１〜４より、結晶性ポリプロピレンワックスを添加することにより、８５ｋｇ／時間に高めても、独立気泡率の低下やセル径の粗大化なく発泡シートを得ることができることがわかる。ただし、比較例２のように、結晶性ポリプロピレンワックス配合量が多すぎると、独立気泡率が低下することがわかる。

これに対して、ポリプロピレンワックスを添加しない場合、吐出量を８５ｋｇ／時間に増加させると、一段目の押出機のトルクが定格を越えてしまったため、発泡シートを得ることができなかった。

また、ポリエチレンワックスや非晶性ポリプロピレンを添加した場合、本発明の効果であるトルクの低減効果は見られず、一段目の押出機のトルクが定格を超えてしまい、やはり発泡シートを得ることができなかった。

Claims (3)

1. 改質ポリプロピレン系樹脂１００重量部および、結晶性のポリプロピレンワックス０．１〜５重量部からなる押出発泡用樹脂組成物。
2. 改質ポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合性単量体およびラジカル重合開始剤を溶融混練して得られるものである、請求項１に記載の押出発泡用樹脂組成物。
3. 請求項１または２に記載の押出発泡用樹脂組成物を押出発泡して得られる、密度９０ｋｇ／ｍ³以上６００ｋｇ／ｍ³以下、かつ、独立気泡率６０％以上のポリプロピレン系樹脂押出発泡シート。