JP2500878B2 - ポリプロピレン発泡体の製造方法 - Google Patents
ポリプロピレン発泡体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、CO2 系発泡剤を用いて
ポリプロピレンを押出発泡成形することよりなる耐熱性
を要求される食品用の軽量容器材料に適するポリプロピ
レン発泡体の製造方法に関する。
ポリプロピレンを押出発泡成形することよりなる耐熱性
を要求される食品用の軽量容器材料に適するポリプロピ
レン発泡体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】焼却時、煙の発生しない軽量発泡体の要
請があり、弁当箱など温湯容器などは取扱い時に熱しな
いよう断熱性のある容器が要望されている。従来、耐熱
性の高いポリプロピレンを、揮発性発泡剤と共に溶融押
出し、発泡体を形成することは従来から行なわれてお
り、例えば特開昭53-43766号公報ではメルトテンション
が14〜20ｇのポリプロピレンを塩化弗化炭化水素系発泡
剤５〜30wt％と共に押出すことにより、発泡度80％以上
の同軸ケーブル用絶縁層を形成しており、また、特開昭
57-197132号公報では、190℃におけるメルトテンション
３.0ｇ以上でメルトテンションの最大値と最少値の比が
２.5以下であるポリプロピレンと核形成剤を溶融可塑化
し、押出機のシリンダーから揮発性発泡剤を供給混合し
て押出し発泡させ、発泡倍率が20倍以上のポリプロピレ
ン発泡体を製造している。
請があり、弁当箱など温湯容器などは取扱い時に熱しな
いよう断熱性のある容器が要望されている。従来、耐熱
性の高いポリプロピレンを、揮発性発泡剤と共に溶融押
出し、発泡体を形成することは従来から行なわれてお
り、例えば特開昭53-43766号公報ではメルトテンション
が14〜20ｇのポリプロピレンを塩化弗化炭化水素系発泡
剤５〜30wt％と共に押出すことにより、発泡度80％以上
の同軸ケーブル用絶縁層を形成しており、また、特開昭
57-197132号公報では、190℃におけるメルトテンション
３.0ｇ以上でメルトテンションの最大値と最少値の比が
２.5以下であるポリプロピレンと核形成剤を溶融可塑化
し、押出機のシリンダーから揮発性発泡剤を供給混合し
て押出し発泡させ、発泡倍率が20倍以上のポリプロピレ
ン発泡体を製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記ポリプロピレンの
発泡剤として揮発性の C4, C5 系発泡剤や、 N2 ガスま
たは N2 ガス発生有機物発泡剤を使用した場合は、80％
以上の独立気泡構造の発泡体が得られているが、CO2 系
発泡剤を使用し、CO2 により発泡すると、押出成形用金
型からCO2 を含んだポリプロピレン溶融体が大気圧下に
放出されたとき、発泡して発泡体となるが直ぐに収縮し
てしまい、発泡倍率の低い“しわ”の多い(収縮した)
物になる。その際の発泡体の気泡構造は殆んど連続気泡
構造になっている。
発泡剤として揮発性の C4, C5 系発泡剤や、 N2 ガスま
たは N2 ガス発生有機物発泡剤を使用した場合は、80％
以上の独立気泡構造の発泡体が得られているが、CO2 系
発泡剤を使用し、CO2 により発泡すると、押出成形用金
型からCO2 を含んだポリプロピレン溶融体が大気圧下に
放出されたとき、発泡して発泡体となるが直ぐに収縮し
てしまい、発泡倍率の低い“しわ”の多い(収縮した)
物になる。その際の発泡体の気泡構造は殆んど連続気泡
構造になっている。
【０００４】他方、ポリスチレンをCO2 により発泡させ
ると収縮することもなく、発泡体となり、しかも独立気
泡構造は70％以下と連続気泡構造となる特長がある (通
常のC4, C5 など揮発性発泡剤や N2 ガスまたは N2 発
生の有機物発生剤では80％以上の独立気泡構造の発泡体
が得られる。)。また、ポリブテン−１樹脂は、単独で
もCO2 発泡剤を使用した押出し発泡において発泡体の収
縮防止特性を持っている。
ると収縮することもなく、発泡体となり、しかも独立気
泡構造は70％以下と連続気泡構造となる特長がある (通
常のC4, C5 など揮発性発泡剤や N2 ガスまたは N2 発
生の有機物発生剤では80％以上の独立気泡構造の発泡体
が得られる。)。また、ポリブテン−１樹脂は、単独で
もCO2 発泡剤を使用した押出し発泡において発泡体の収
縮防止特性を持っている。
【０００５】本発明は、前記した従来技術における問題
点を解消し、CO2 系発泡剤により発泡させても収縮が起
こらず、発泡倍率の高いポリプロピレン発泡体の製造方
法を提供することを目的としている。
点を解消し、CO2 系発泡剤により発泡させても収縮が起
こらず、発泡倍率の高いポリプロピレン発泡体の製造方
法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピレ
ンのメルトテンションがCO2 発泡剤を使用した発泡にお
ける独立気泡形成に密接に関連すると共に、ポリブテン
−１樹脂のCO2 発泡による発泡体収縮防止特性を併用す
ることが効果的であることを知見し、本発明を完成する
に至った。すなわち本発明は、押出成形機を用いてポリ
プロピレンの押出発泡をするに際し、特定条件下におけ
る溶融張力 (メルトテンション) が20ｇ以上のポリプロ
ピレン90〜60wt％と、ポリブテン−1 10〜40wt％からな
る混合樹脂を、CO2 系発泡剤により発泡させることを特
徴とするポリプロピレン発泡体の製造方法を要旨として
いる。
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピレ
ンのメルトテンションがCO2 発泡剤を使用した発泡にお
ける独立気泡形成に密接に関連すると共に、ポリブテン
−１樹脂のCO2 発泡による発泡体収縮防止特性を併用す
ることが効果的であることを知見し、本発明を完成する
に至った。すなわち本発明は、押出成形機を用いてポリ
プロピレンの押出発泡をするに際し、特定条件下におけ
る溶融張力 (メルトテンション) が20ｇ以上のポリプロ
ピレン90〜60wt％と、ポリブテン−1 10〜40wt％からな
る混合樹脂を、CO2 系発泡剤により発泡させることを特
徴とするポリプロピレン発泡体の製造方法を要旨として
いる。
【０００７】
【作 用】本発明の構成と作用を説明する。本発明にお
いて、ポリプロピレンのメルトテンションが20ｇ以上で
あると限定した理由は次のとおりである。前述したよう
にポリプロピレンをCO2 により発泡すると押出成形用金
型からCO2 を含んだポリプロピレン溶融体が大気圧下に
放出されたとき、発泡して発泡体となるが直ぐに収縮し
てしまい、発泡倍率の低い“しわ”の多い (収縮した)
物になる。その際の発泡体の気泡構造は殆んど連続気泡
構造になっている。
いて、ポリプロピレンのメルトテンションが20ｇ以上で
あると限定した理由は次のとおりである。前述したよう
にポリプロピレンをCO2 により発泡すると押出成形用金
型からCO2 を含んだポリプロピレン溶融体が大気圧下に
放出されたとき、発泡して発泡体となるが直ぐに収縮し
てしまい、発泡倍率の低い“しわ”の多い (収縮した)
物になる。その際の発泡体の気泡構造は殆んど連続気泡
構造になっている。
【０００８】他方、ポリスチレンをCO2 により発泡させ
ると収縮することもなく発泡体となり、しかも独立気泡
構造は70％以下と、連続気泡構造となる特長がある (通
常のC4, C5 など揮発性発泡剤や N2 ガスまたは N2 発
生の有機物発生剤では80％以上の独立気泡構造の発泡体
が得られる。)。また、ポリブテン−１樹脂は、単独で
もCO2 発泡剤を使用した押出し発泡において発泡体の収
縮防止特性を持っている。
ると収縮することもなく発泡体となり、しかも独立気泡
構造は70％以下と、連続気泡構造となる特長がある (通
常のC4, C5 など揮発性発泡剤や N2 ガスまたは N2 発
生の有機物発生剤では80％以上の独立気泡構造の発泡体
が得られる。)。また、ポリブテン−１樹脂は、単独で
もCO2 発泡剤を使用した押出し発泡において発泡体の収
縮防止特性を持っている。
【０００９】以上の如きCO2 による押出発泡の特徴か
ら、ポリマーの溶融体物性について検討した結果、ポリ
スチレンはメルトテンションが非常に高いため、収縮す
ることなく、独立気泡構造をもった発泡体ができると推
定される。そこでポリプロピレンに関してもメルトテン
ションと発泡性の関係をみてみると、特定条件で測定し
たメルトテンションが20ｇ以上になると発泡後の発泡体
収縮がきわだって減少し、発泡倍率向上が確認された。
ら、ポリマーの溶融体物性について検討した結果、ポリ
スチレンはメルトテンションが非常に高いため、収縮す
ることなく、独立気泡構造をもった発泡体ができると推
定される。そこでポリプロピレンに関してもメルトテン
ションと発泡性の関係をみてみると、特定条件で測定し
たメルトテンションが20ｇ以上になると発泡後の発泡体
収縮がきわだって減少し、発泡倍率向上が確認された。
【００１０】他方、ポリブテン−１樹脂の発泡体収縮防
止特性を利用するため、ポリプロピレンに混合使用する
が、ポリプロピレンに対し10wt％未満では効果が発揮さ
れず40wt％を超えるとポリプロピレンの耐熱性が害され
好ましくない。50％近くブレンドするとポリプロピレン
との層分離がみられ、表面層が“しわ”の多い発泡体と
なって好ましくない。
止特性を利用するため、ポリプロピレンに混合使用する
が、ポリプロピレンに対し10wt％未満では効果が発揮さ
れず40wt％を超えるとポリプロピレンの耐熱性が害され
好ましくない。50％近くブレンドするとポリプロピレン
との層分離がみられ、表面層が“しわ”の多い発泡体と
なって好ましくない。
【００１１】本発明で使用する発泡剤はCO2 であるが、
CO2 の分散剤となる無機物、有機物及び有機溶剤が使用
できる。例えば、CO2 吸収性の無機物としてゼオライ
ト、有機物としてサイクロデキストリンがあり、有機溶
剤としてアルコールがある。本発明において特定条件下
のメルトテンションは次のようにして測定する。測定装
置はキャピログラフ (東洋精機製) を使用する。装置に
設けたオリフィスの直径は２.095mm, 長さ8.04mmであ
る。試料の予熱時間は５分であり、加熱溶融温度は 190
℃である。溶融物の押出速度は５mm/min、引取速度は１
m/min 以上〜10m/min 以下で実施をする。 (引取速度は
オリフィスより溶融体が押出され、押出物を安定して引
取れる速度とする)前記測定装置を使用した場合HIMONT
社の発泡用ホモPP (MFI 4.0)は、安定して引取れる速度
は０.9〜１.0m/分にあり、それ以上では切断して引取れ
なかった。
CO2 の分散剤となる無機物、有機物及び有機溶剤が使用
できる。例えば、CO2 吸収性の無機物としてゼオライ
ト、有機物としてサイクロデキストリンがあり、有機溶
剤としてアルコールがある。本発明において特定条件下
のメルトテンションは次のようにして測定する。測定装
置はキャピログラフ (東洋精機製) を使用する。装置に
設けたオリフィスの直径は２.095mm, 長さ8.04mmであ
る。試料の予熱時間は５分であり、加熱溶融温度は 190
℃である。溶融物の押出速度は５mm/min、引取速度は１
m/min 以上〜10m/min 以下で実施をする。 (引取速度は
オリフィスより溶融体が押出され、押出物を安定して引
取れる速度とする)前記測定装置を使用した場合HIMONT
社の発泡用ホモPP (MFI 4.0)は、安定して引取れる速度
は０.9〜１.0m/分にあり、それ以上では切断して引取れ
なかった。
【００１２】通常、引取速度が早くなれば、溶融張力が
高くなる。従来のPP樹脂も、溶融張力が20ｇ以上にな
る。このため、引取速度は10m/min 以下とした。本発明
で用いるポリプロピレンのメルトテンションは20ｇ以上
であり、好ましくは25ｇ以上である。ポリプロピレンは
ホモポリマー及びブロックポリマーまたはそれらの混合
物も使用できる。メルトテンションが20ｇ未満では発泡
直後発泡体は収縮し、連続気泡１00％の低倍率発泡体し
か得られない。ポリブテン−１はＭＦＩ (メルトフロー
インデックス) が２.0g/10分以下、好ましくは１.0以下
の値であり、ホモポリマー及びコポリマーが使用でき
る。ＭＦＩ 2.0以上ではCO2 による発泡体の収縮が大き
く充填材との親和性も低下して好ましくない。
高くなる。従来のPP樹脂も、溶融張力が20ｇ以上にな
る。このため、引取速度は10m/min 以下とした。本発明
で用いるポリプロピレンのメルトテンションは20ｇ以上
であり、好ましくは25ｇ以上である。ポリプロピレンは
ホモポリマー及びブロックポリマーまたはそれらの混合
物も使用できる。メルトテンションが20ｇ未満では発泡
直後発泡体は収縮し、連続気泡１00％の低倍率発泡体し
か得られない。ポリブテン−１はＭＦＩ (メルトフロー
インデックス) が２.0g/10分以下、好ましくは１.0以下
の値であり、ホモポリマー及びコポリマーが使用でき
る。ＭＦＩ 2.0以上ではCO2 による発泡体の収縮が大き
く充填材との親和性も低下して好ましくない。
【００１３】本発明で用いる発泡核剤は、通常の押出し
発泡に使用される核剤が利用でき、核剤を樹脂ペレット
に展着させる展着剤も利用できる。発泡剤はCO2 ガスで
あり、気体状、液体状で押出機シリンダーの途中より圧
入すればよい。低倍率の発泡体を作るときはCO2 を発生
する組成物 (重曹・クエン酸混合系) が利用される。
発泡に使用される核剤が利用でき、核剤を樹脂ペレット
に展着させる展着剤も利用できる。発泡剤はCO2 ガスで
あり、気体状、液体状で押出機シリンダーの途中より圧
入すればよい。低倍率の発泡体を作るときはCO2 を発生
する組成物 (重曹・クエン酸混合系) が利用される。
【００１４】その他、酸化防止剤、着色剤、滑剤、充填
剤が用途に応じて使用される。本発明においては前記混
合樹脂の使用により、押出発泡直後、発泡体の収縮がな
く、独立気泡構造を有する発泡体を得ることができる。
これを表示すると表１のとおりである。
剤が用途に応じて使用される。本発明においては前記混
合樹脂の使用により、押出発泡直後、発泡体の収縮がな
く、独立気泡構造を有する発泡体を得ることができる。
これを表示すると表１のとおりである。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【実施例】本発明を実施例、比較例により説明するが、
本発明はこれによって限定されるものではない。
本発明はこれによって限定されるものではない。
【００１７】
【実施例１】L/D=30の口径40mm押出機へ表２の割合のポ
リプロピン／ポリブテン−１樹脂並びにタルク１wt部の
混合物を投入し、 230℃で加熱溶融し、押出機シリンダ
ーの途中より液化CO2 を計量圧入して、押出機先端の樹
脂温度を 155〜160 ℃に冷却・調節し、押出機先端に取
りつけた口径３mmのロッド金型より大気中に押出し、ロ
ッド状の発泡体を得た。発泡体の特長は表２の通りであ
った。 (押出量４.5〜６kg/H)
リプロピン／ポリブテン−１樹脂並びにタルク１wt部の
混合物を投入し、 230℃で加熱溶融し、押出機シリンダ
ーの途中より液化CO2 を計量圧入して、押出機先端の樹
脂温度を 155〜160 ℃に冷却・調節し、押出機先端に取
りつけた口径３mmのロッド金型より大気中に押出し、ロ
ッド状の発泡体を得た。発泡体の特長は表２の通りであ
った。 (押出量４.5〜６kg/H)
【００１８】
【表２】
【００１９】比較例 実施例１と同じ条件で樹脂を変更して実施した。結果を
表３に示す。
表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】
【実施例２】発泡押出装置として、口径65mm (L/D35)、
発泡用金型に口径105mm 、環状金型(スリット0.60mm)
、プラグ (マンドレル) 203φ×300Ｌを使用し、押出
量17〜20kg/Hの条件で樹脂 100／タルク１.0／ポリブテ
ン０.1各重量部の処方配合物を使用し、液状CO2 を押出
シリンダーの途中より計量圧入して発泡体を製造した。
得られた結果を表４に示す。
発泡用金型に口径105mm 、環状金型(スリット0.60mm)
、プラグ (マンドレル) 203φ×300Ｌを使用し、押出
量17〜20kg/Hの条件で樹脂 100／タルク１.0／ポリブテ
ン０.1各重量部の処方配合物を使用し、液状CO2 を押出
シリンダーの途中より計量圧入して発泡体を製造した。
得られた結果を表４に示す。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、安価な発泡剤であるCO2 を使用するにもか
かわらず高発泡倍率の発泡体を得ることができ、産業上
きわめて有用である。
ているから、安価な発泡剤であるCO2 を使用するにもか
かわらず高発泡倍率の発泡体を得ることができ、産業上
きわめて有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】 押出成形機を用いてポリプロピレンの押
出発泡をするに際し、加熱溶融温度190 ℃、押出速度５
mm/min、引取速度１〜10m/min の条件下において、直径
2.095 mm、長さ8.04mmのオリフィスを有する測定装置を
用いたメルトテンションが20ｇ以上のポリプロピレン90
〜60wt％と、ポリブテン−１ 10〜40wt％からなる混合
樹脂を、CO2 系発泡剤により発泡させることを特徴とす
るポリプロピレン発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192382A JP2500878B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | ポリプロピレン発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192382A JP2500878B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | ポリプロピレン発泡体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0532813A JPH0532813A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2500878B2 true JP2500878B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=16290369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3192382A Expired - Fee Related JP2500878B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | ポリプロピレン発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500878B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5416129A (en) * | 1994-05-10 | 1995-05-16 | The Dow Chemical Company | Closed cell, low density ethylenic polymer foam produced with inorganic halogen-free blowing agents |
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