JP3347920B2 - ポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体及びその製造方法 - Google Patents

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
脂板状押出発泡体及びその製造方法に関する。この押出
発泡体は各種形状に切断加工して緩衝包装材や浮材さら
には断熱材等の分野に利用される。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン系樹脂の高密度板状押出
発泡体は、例えば特開平４−３６３２２７号公報に記さ
れていて公知である。この公報によると、ポリプロピレ
ン系樹脂に揮発性発泡剤を含んでなる発泡性組成物を高
温高圧下で混練後調温し押出用ダイから低温低圧下の領
域に押出し発泡させ押出発泡体を得る製造方法の記載が
ある。この発泡体の基材樹脂に、２３０℃におけるメル
トテンションが７ｇｆ以上のポリプロピレン系樹脂を用
いれば、密度が０．０１８ｇ／ｃｍ³以上０．１８ｇ／
ｃｍ³以下で肉厚が１０〜１００ｍｍの表面凹凸のない
表面状態の良好な独立気泡の均質な押出発泡体が得られ
る旨の記載がある。

【０００３】一方、ポリプロピレン系樹脂板状押出発泡
体で、密度が０．０３ｇ／ｃｍ³以上０．１８ｇ／ｃｍ³
以下で肉厚１０ｍｍ以上の高密度のポリプロピレン系樹
脂押出発泡体は、主に２０〜２００ｋｇ程度の重量の被
緩衝物、例えばディスクトップ型パソコンやコピー機等
のＯＡ機器、大型テレビや冷蔵庫等の家電製品、エンジ
ンブロックやプロペラシャフト等の自動車部品等の緩衝
材として使用されている。

【０００４】発泡体は、緩衝設計と言われる手法を用い
緩衝材として使用される。緩衝設計の手順は、先ず、発
泡体の緩衝性能を示す最大加速度と静的応力の関係を示
す動的衝撃特性曲線をＪＩＳ Ｚ０２３５「包装用緩衝
材料の動的圧縮試験方法」に準じ作成し、続いて、得ら
れた動的衝撃特性曲線を用い、発泡体の被緩衝物支持面
で発生する静的応力を同曲線上で被緩衝物の許容加速度
以下の最大加速度を示す値となる様に決定する手順で行
われる。

【０００５】通常、この緩衝設計手法で緩衝設計を行え
ば期待した緩衝性能が確実に得られ被緩衝物である商品
にトラブルが発生することはないと言われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平４−３６３２２７号公報で使用される樹脂で製造さ
れる密度０．０３ｇ／ｃｍ³以上０．１８ｇ／ｃｍ³以下
のポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体を用い、上述し
た緩衝設計手法で設計した緩衝材を、上記家電製品等の
緩衝材として使用した場合、輸送後の製品に品質異常
（電気回路の故障、樹脂製ハウジングのひび割れ等）が
生じる確立が高いと言う大きな問題点がある。

【０００７】一般的に上記大型家電製品等では、故障や
破損が発生しない最大加速度は１００Ｇ以下であると言
われており、通常その最大加速度に対し約１０％程度低
い最大加速度（約９０Ｇ）になる様に緩衝設計が行われ
ている。しかし、上述の様な品質異常が生じてしまうの
は、従来の高密度ポリプロピレン系樹脂押出発泡体で
は、通常の緩衝設計手法での安全率を上回り１００Ｇを
超える最大加速度を時として発生させている可能性が高
いと考えられる。

【０００８】本発明の目的は、密度が０．０３ｇ／ｃｍ
³以上０．１８ｇ／ｃｍ³以下、肉厚１０ｍｍ以上、独立
気泡性に富むポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体にあ
って、緩衝設計が容易であり使用中の緩衝性能の急激な
低下がなく（緩衝性能の保持性のある）、且つ、外観品
位に優れたポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体、及
び、上記発泡体が得られる製造方法を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の板状押出発泡体
としての構成は、ポリプロピレン系樹脂の２軸伸長歪
０．２に於ける２軸伸長粘度が３×１０⁶ｐｏｉｓｅ以
上、２軸歪硬化率αが０．２５以上［但し、２軸歪硬化
率は、次式：α＝０．７７×（ｌｏｇη₂−ｌｏｇη₁）
（式中、η₁は２軸伸長歪０．０１の時の２軸伸長粘度
を示し、η₂は２軸伸長歪０．２の時の２軸伸長粘度を
示す）で定義される］であり、上記板状押出発泡体の密
度が０．０３ｇ／ｃｍ³以上０．１８ｇ／ｃｍ³以下、肉
厚１０ｍｍ以上、独立気泡率が６０％以上のものであ
り、且つ、動的圧縮試験後の独立気泡低下値〔動的圧縮
試験前の独立気泡率−動的圧縮試験後の独立気泡率〕が
４５％以下であることを特徴とする。

【００１０】又、本発明の押出発泡体の製造方法として
の構成は、ポリプロピレン系樹脂に揮発性発泡剤を含ん
でなる発泡性組成物を高温高圧下で混練後調温し押出用
ダイから低温低圧下の領域に押出し発泡させ、押出発泡
体を製造する方法に於いて、上記ポリプロピレン系樹脂
は２軸伸長歪０．２に於ける２軸伸長粘度が４．５×１
０⁶ｐｏｉｓｅ以上、２軸歪硬化率αが０．３０以上
［但し、２軸歪硬化率は、次式： α＝０．７７×
（ｌｏｇη₂−ｌｏｇη₁） （式中、η₁は２軸伸長歪０．０１の時の２軸伸長粘度
を示し、η₂は２軸伸長歪０．２の時の２軸伸長粘度を
示す）で定義される］であり、上記押出用ダイのスリッ
ト部での押出せん断速度γは６００ｓｅｃ ^-1以上１５０
０ｓｅｃ ^-1以下［但し、せん断速度γは次式：γ＝６×
Ｑ／（Ｗ×Ｔ²） （式中、Ｑは発泡性組成物の体積流量（ｃｃ／ｓｅ
ｃ）、Ｔは押出用ダイスリット部の間隔（ｃｍ）、Ｗは
押出用ダイスリット部の幅（ｃｍ）を示す。）］とする
ことを特徴とする。以下本発明の内容を説明の都合上製
造方法から詳述する。

【００１１】本発明の製造方法上での従来技術との相違
点は、 １）特殊な粘弾性特性「２軸伸長歪０．２に於ける２軸
伸長粘度が、４．５×１０⁶ｐｏｉｓｅ以上、２軸伸長
歪硬化率が０．３０以上」を有するポリプロピレン系樹
脂を用いること、 ２）押出スリット部での押出せん断速度を６００ｓｅｃ
^-1以上１５００ｓｅｃ ^-1以下で押出すこと、の上記１）
２）の組み合わせである。

【００１２】図１、図２を用いて、上記１）２）の要件
の役割について述べる。図１はポリプロピレン系樹脂の
粘弾性特性値である「２軸伸長歪硬化率」と「２軸伸長
粘度」の関係を示している。図１の縦軸は「２軸伸長歪
０．２に於ける２軸伸長粘度」を、横軸は「２軸伸長歪
硬化率」を夫々目盛っている。図１中、本発明に用いる
樹脂（樹脂１〜樹脂５）は○印で、従前のポリプロピレ
ン系樹脂（樹脂６）は☆印で、前記特開平４−３６３２
２７号公報等で示される改良ポリプロピレン系樹脂（樹
脂７、及び樹脂８）は△印で各々プロットし示してい
る。

【００１３】図２は、図１に示した樹脂の押出発泡適性
を示す実験図である。図２の縦軸はダイ近傍の実測の流
動圧力値（ダイ圧力）を、横軸は押出せん断速度値を目
盛っている。また図中の各線は、図１に示す各樹脂の
「ダイ圧力」と「押出せん断速度値」の実測値をプロッ
トし、そのプロットを線で結んで描いた関係グラフであ
る。図２中の○印は本発明に用いる樹脂（樹脂１〜樹脂
５）を示し、☆印は従来のポリプロピレン系樹脂（樹脂
６）を示し、△印は前記特開平４−３６３２２７号公報
等で示される改良ポリプロピレン系樹脂（樹脂７、及び
樹脂８）を示している。○☆△印共通で「黒塗り」記号
は「ダイ内発泡」が発生したことを現し、発泡直後に押
出発泡体に波型の屈曲変形が生じ、更に、独立気泡率が
６０％未満で、正常な押出発泡体が得られなかったこと
を示し、「半黒塗り」記号はせん断速度が高い為樹脂の
配向が押出方向に強く、且つ、押出方向の気泡径が他方
向に比べ大きく気泡が偏平化した発泡体であることを示
している。この種の発泡体は、押出方向の圧縮応力が他
方向に比べ非常に高く、発泡体の使用方向によって緩衝
性能が大きく異なり上記緩衝設計が非常に難しいという
欠点を有している。「白ぬき」記号は得られた押出発泡
体の独立気泡率が６０％以上で、更に、上記緩衝性能の
異方性の少ない、良好な厚板状押出発泡体であったこと
を示している。

【００１４】図２の結果によると、本発明に用いる樹脂
は、従来樹脂や改良樹脂の場合に比べて「ダイ内発泡」
を抑制するのに必要とする「押出せん断速度」領域を著
しく低くできることを示している。即ち、ダイ圧を例え
ば３０〜１５０（ｋｇ／ｃｍ²）に保つ上では、従前樹
脂や改良樹脂ではそのせん断速度値が約２０００〜８０
００ｓｅｃ ^-1の範囲になるのに対し、本発明に用いる樹
脂では約６００〜１５００ｓｅｃ ^-1の範囲に留まること
になる。

【００１５】この差異が発現する因子を図１に求める
と、本発明に用いる樹脂（○印）は従前樹脂や改良樹脂
（☆印や△印）に比べ、「２軸伸長歪硬化率」と「２軸
伸長粘度」のいずれもが高い関係位置にあることがわか
る。即ち本発明に用いる樹脂は、「２軸伸長歪０．２に
於ける２軸伸長粘度が４．５×１０⁶ｐｏｉｓｅ以上で
あり、且つ２軸伸長歪硬化率が０．３０以上」の双方を
満たすものとして、従前樹脂や改良樹脂のそれと明確に
層別できることになる。

【００１６】図２に示されるダイ圧を高める効果は、主
に要件１）の内の「２軸伸長粘度」がもたらす作用と考
えられる。即ち押出発泡ダイで発生する流動圧力はダイ
のテーパ部での伸長流動による圧力の高まりとダイ内で
のせん断流動による圧力の高まりの和として考えられ
る。一方本発明で言う「２軸伸長粘度」は、樹脂の分子
鎖同士の絡み合いの生成により発現し、絡み合い易さや
絡みの強さは分子鎖の形態に強く依存すると考えられ
る。この絡みの要素はダイのテーパ部での伸長流動によ
り伸長粘度を大幅に上昇させ圧力の高まりに大きく作用
するものである。この流動特性の相違は、従来の例えば
単なるＭＦＲの大小やメルトテンション値の大小関係で
は論じられない内容のもので、本発明者等の研究、即ち
押出時の系内の流動圧力の高まりは、押出用ダイ内部で
の樹脂の伸長流動を考慮に入れる必要があると考えて
「２軸伸長粘度」に着目した研究によって、ようやくこ
の差別化を可能にしたものである。

【００１７】更に図２は次のことを示している。即ち、
本発明に用いる樹脂の場合にあってもダイ内発泡の抑制
と緩衝性能の異方性の改良とを両立させたい観点から
は、その押出時のせん断速度には適正範囲（図中の白ぬ
き○印の範囲）があることがわかる。即ち、せん断速度
値６００ｓｅｃ ^-1以上１５００ｓｅｃ ^-1以下の範囲の必
要性である。具体的にはせん断速度値６００ｓｅｃ ^-1未
満ではダイ内発泡の発生により波型の屈曲変形がない独
立気泡率が６０％以上の押出発泡体は得られず、せん断
速度値が１５００ｓｅｃ ^-1を越えると緩衝性能の異方性
が少ない押出発泡体が得られないことになる。

【００１８】よって図１、図２の内容は、本発明の目的
とする押出発泡体は本発明で言う特定の粘弾特性の樹脂
と適正せん断速度領域で押出発泡することの組み合わせ
によってはじめて可能になることを示すものである。尚
この際、図２中の適正せん断速度領域で良質の押出発泡
体が得られる（図中の白ぬき○印の部分）ところの作用
効果は、要件１）の内の主として「２軸伸長歪硬化率」
がもたらす作用と考えられる。

【００１９】即ち、押出発泡体の独立気泡率の低下は気
泡形成の過程において気泡膜が均一に２軸方向に伸長せ
ずに局部的に薄膜化した部分が更に伸長して破泡してし
まうことによる。これに対し本発明で言う「２軸伸長歪
硬化率」は、技術的には気泡膜になる溶融状態の樹脂が
強靭であることを意味する。又、気泡膜の伸長時に膜に
厚薄が生じた際も、気泡膜が薄い部分では歪硬化により
高い伸長粘度を発現して一段と薄化することを抑え、伸
長粘度の低い未伸長の気泡膜部分での伸長を促進させ膜
全体の膜厚みの均質化を図り、気泡の冷却固化が完了す
るまでの過程での気泡膜の破膜を防止する役割を果た
す。したがって、「２軸伸長歪硬化率」の大きい樹脂で
形成される気泡膜は膜厚が非常に均質なものとなる。

【００２０】上記の作用によって、押出発泡体の独立気
泡率が６０％以上に向上するだけでなく、気泡の膜厚が
均一で、押出発泡体を圧縮した場合でも気泡膜の一部に
応力が集中せず、気泡膜が破れ難い効果を有している。
上述した諸効果をより完全なものにしたい観点からは、
押出発泡体の製造に用いる樹脂は、２軸伸長歪０．２に
於ける２軸伸長粘度が、６．０×１０⁶ｐｏｉｓｅ以上
１５．０×１０⁶ｐｏｉｓｅ以下、２軸伸長歪硬化率が
０．４０以上０．６０以下のものを選ぶのが望ましい。
この際に得られる押出発泡体を構成する樹脂では２軸伸
長歪０．２に於ける２軸伸長粘度は、４．０×１０⁶ｐ
ｏｉｓｅ以上１０．０×１０⁶ｐｏｉｓｅ以下、２軸伸
長歪硬化率が０．３５以上０．５５以下の値となる。

【００２１】本発明の板状押出発泡体の製造に使用され
る、ＧＰＣ法により測定されるＺ平均分子量Ｍ_Zが８×
１０⁶以上、特に８×１０⁶〜４０×１０⁶以上、且つ、
Ｚ平均分子量Ｍ_Zと重量平均分子量Ｍ_Wの比であるＭ_Z／
Ｍ_Wが１０以上、特に１０〜５０（押出発泡体を構成す
る樹脂では、ＧＰＣ法により測定されるＭ_Zが２×１０⁶
以上、特に２〜２０（×１０⁶）、且つ、Ｍ_Z／Ｍ_Wが５
以上、特に５〜２５）であるポリプロピレン系樹脂であ
る場合が望ましい。この場合のＺ平均分子量Ｍ_Zは、樹
脂の高分子量成分の平均分子量への寄与を重視したもの
であり、重量平均分子量Ｍ_WはＺ平均分子量Ｍ_Zに比べ低
分子量成分の平均分子量への寄与を重視したものであ
る。つまり、従来の樹脂である高粘度ポリプロピレン系
樹脂等では、分子量１．０×１０⁷以上の超高分子量成
分を多く含むことはないので、Ｚ平均分子量Ｍ_Zが８×
１０⁶以上であるものは存在しない筈である。この超高
分子量成分の存在は、従来の樹脂にない幾つかの利点を
有している。まず第一に超高分子量成分同士の絡み合い
易さによる高い「２軸伸長歪硬化率」の発現、第二に
「２軸伸長粘度」の発現である。

【００２２】又、Ｚ平均分子量Ｍ_Zと重量平均分子量Ｍ_W
の比であるＭ_Z／Ｍ_Wは、分子量分布の広さを示すが、従
来の樹脂ではＭ_Z／Ｍ_Wが１０以上のものの存在は知られ
ていない。このＭ_Z／Ｍ_Wの値が高いと言うことは、前記
超高分子量成分の存在に加えて低分子量成分も多く含む
ことを示しており、この低分子量成分の存在によって高
分子量成分が多い割にはせん断粘度が高まらないので、
押出発泡に使用する押出機の負荷を低く抑えることがで
きる利点を有している。

【００２３】しかしながら現状の解析技術では、樹脂の
中の超高分子量成分の存在を正確に定量表現することは
難しく、むしろ樹脂の持つ溶融粘弾性の特性値で表現す
ることの方が正確であると言われている。本発明の樹脂
の構成要件が、先ずはその粘弾性の特性値出表現して有
るのは上述した技術的背景が存在する理由による。本発
明に用いる樹脂は、その骨格が線状ポリプロピレン系樹
脂であることが望ましい。その理由は、まず従来の［主
要成分の大部分は線状であるが高分子量成分は高度に枝
分かれしている］ポリプロピレン系樹脂に比べ、押出機
で溶融混練された後の「２軸伸長粘度」及び「２軸伸長
歪硬化率」の低下が少ないので、一旦溶融混練された後
の樹脂の特性が重要になる発泡体に使用される樹脂とし
ては、設定できる樹脂の限界的な特性をほとんど損なう
ことなく押出発泡体形成に利用できる理想的な樹脂とな
るからである。

【００２４】樹脂骨格の線状と枝分かれの判別は、一般
的に特開平６−１９２４６０号公報に示される様に、Ｇ
ＰＣ法により測定されるデータを基に作成される分子量
分布カーブを用いて行われ、同カーブの高分子領域に
「らくだのこぶ」状のカーブの張り出しのあるものは枝
分かれ、張り出しのないものは線状の樹脂であると言う
ことができる。

【００２５】更に本発明に用いる樹脂は、エチレン成分
を０．０５〜８％含有していることが望ましい。その理
由は、動的圧縮試験後の独立気泡低下値の減少、即ち、
緩衝性能の保持に有効である。特に、この緩衝性能の保
持性向上に対するその効果の傾向はエチレン含有量が
０．０１％で効果が生じ始め、０．０５％〜４％の範囲
で顕著な効果の高まりを示し、８％程度でその効果の高
まりは緩やかとなる。

【００２６】又、本発明の押出発泡体を得るための製造
装置や製造条件上で留意すべき点は、「発泡性組成物の
流動圧力」を高め「押出ダイ内発泡」を抑制する為の工
夫である。まずは本発明の押出発泡体を構成する樹脂の
最も大きな特長である前記「超高分子量成分」の押出機
内での分子鎖切断による低分子量化を抑制する為に樹脂
に添加されている熱安定剤を一般の基準量より１０％程
度増量しておくこと、押出機内の樹脂温度が１９５℃を
超えない状態に押出機の温調に努めること、使用する押
出機の押出用スクリューは樹脂の分子鎖に掛かる応力の
小さいものを選ぶことを推奨する。更に、押出機先端に
取付られる押出用ダイのテーパの角度（θ）を、４０゜
〜６０゜程度に調整することが好ましく、これは「発泡
性組成物の流動圧力」を高め「押出ダイ内発泡」を抑制
する効果を一段と高めることが可能になるからである。
又、押出用ダイのテーパの角度（θ）が６０゜を超える
と押出発泡時に押出発泡体に屈曲変形が生じ、特にその
変形の大きな押出発泡体では運搬、加工性等実用上大き
な問題となる。

【００２７】上述のようにして得られる本発明のポリプ
ロピレン系樹脂押出発泡体は、発泡体を構成するポリプ
ロピレン系樹脂の２軸伸長歪０．２に於ける２軸伸長粘
度が３×１０⁶ｐｏｉｓｅ以上、２軸歪硬化率αが０．
２５以上で、押出発泡体の密度が０．０３ｇ／ｃｍ³以
上０．１８ｇ／ｃｍ³以下、肉厚が１０ｍｍ以上、独立
気泡率が６０％以上のものであり、動的圧縮試験後の独
立気泡低下値〔動的圧縮試験１回落下後の独立気泡率−
動的圧縮試験５回落下後の独立気泡率〕が４５％以下で
あるという条件を兼備したものとなる。

【００２８】以下、本発明の板状押出発泡体について説
明する。本発明の押出発泡体の従来技術との相違点は、
「独立気泡率が６０％以上のものであり、動的圧縮試験
後の独立気泡低下値〔動的圧縮試験１回落下後の独立気
泡率−動的圧縮試験５回落下後の独立気泡率〕が４５％
以下」という構成要件を有することである。この「独立
気泡率が６０％以上のものであり、動的圧縮試験後の独
立気泡低下値〔動的圧縮試験１回落下後の独立気泡率−
動的圧縮試験５回落下後の独立気泡率〕が４５％以下」
という要件の意味は、特定の溶融粘弾性を有するポリプ
ロピレン系樹脂を使用し、従来では不可能な低い押出せ
ん断速度領域で発泡体を製造することにより得られた発
泡体は、その気泡構造は膜質の均質な気泡で構成されて
いるので、これに大きな衝撃力が繰り返し加わる場合で
も、その気泡構造が破壊され難いものであることを示す
構造指標を意味する。

【００２９】上記の相違点の役割を図３、図４を用い説
明する。図３は、ＰＰ系押出発泡体の緩衝性能（最大加
速度）と独立気泡率の関係を示す図である。図３の縦軸
は、動的圧縮試験各落下後の独立気泡率（０〜１００
％）を、横軸は動的圧縮試験各落下時の測定される静的
応力（０．１ｋｇｆ／ｃｍ²）での最大加速度（５０〜
１１０Ｇ）を表す。最大加速度は、ＪＩＳ Ｚ０２３５
「包装用緩衝材料の動的圧縮試験方法」に準じて、密度
０．０６ｇ／ｃｍ³、肉厚３０ｍｍの発泡体に６０ｃｍ
の高さから加速度計を内蔵した重りを複数回落下させ、
各落下時にその加速度計で測定される最大の加速度を最
大加速度とした。図３でＸ１〜Ｘ６は、各々本発明の発
泡体（実施例２、実験Ｎｏ１０）を用い上記動的圧縮試
験で重り１回〜６回落下時に測定される最大加速度を、
各落下後に測定される独立気泡率に対しプロットしたも
のであり、又、同様にＹ１〜Ｙ６は、各々従来の発泡体
（参考例２、実験Ｎｏ２８）を用い重り１〜６回落下の
データをプロットしたものである。図３で、本発明の発
泡体と従来の発泡体では２〜５回落下時に測定される最
大加速度の平均値はほぼ同じで、その値（約９０Ｇ）は
破線ｈで示されている。図３の結果によると、ＰＰ系樹
脂押出発泡体により生じる最大加速度は、動的圧縮試験
後の発泡体の独立気泡率によって一義的に支配される関
係にあり、発泡体を構成する樹脂の溶融粘弾性特性の違
い（従来品と本発明品の違い）には無関係であることが
わかる。

【００３０】ＪＩＳの規定によれば、緩衝設計は使用す
る発泡体の動的圧縮試験２〜５回落下時に測定される最
大加速度の平均値を用る。例えば、１００Ｇを超える最
大加速度が発生すると品質異常が生じる製品では、図３
に示す本発明の発泡体及び従来の発泡体の様に２〜５回
落下時に測定される最大加速度の平均値が９０Ｇ（１
割：１０Ｇの安全率を考慮して）の発泡体を使用し緩衝
設計が行われる。この様に設計すれば、製品に加わる最
大加速度は経験的に品質異常が生じる１００Ｇを超えな
いとされている。

【００３１】図３の結果より、最大加速度の平均値が同
じ発泡体であっても動的圧縮試験１〜５回落下時の最大
加速度の変化が異なることがわかる。例えば従来の発泡
体では、動的圧縮試験１〜５回落下時の最大加速度の変
化は４４Ｇと大きく、動的圧縮試験５回落下時（Ｙ５）
に測定される最大加速度が１００Ｇを超えてしまい、通
常の緩衝設計手法が適用できないことがわかる。一方、
図３で本発明の発泡体では、動的圧縮試験１〜５回落下
時の最大加速度の変化は３１Ｇと従来の発泡体に比べ小
さく、動的圧縮試験５回落下時（Ｘ５）に測定される最
大加速度は９６Ｇであることがわかる。従って、通常の
緩衝設計手法を適用する為には、少なくとも本発明の発
泡体の様に、動的圧縮試験１〜５回落下時の最大加速度
が１００Ｇを超えないことを考慮すれば、その変化は３
５Ｇ以下であることが必要であることがわかる。図３で
示される最大加速度と独立気泡率の関係から、３５Ｇ以
下の最大加速度の変化は、動的圧縮試験後の独立気泡低
下値〔動的圧縮試験１回落下後の独立気泡率−動的圧縮
試験５回落下後の独立気泡率〕では４５％以下に相当す
る。従って、本発明の「動的圧縮試験後の独立気泡低下
値が４５％以下」と言う要件は、動的圧縮試験１〜５回
落下時の最大加速度の変化が３５Ｇ以下であることを意
味している。

【００３２】次に、図４は動的圧縮試験の重り落下回数
の増加に伴う最大加速度の変化を示す実験図である。即
ち、図４は本発明の発泡体の独立気泡率の適性範囲を示
す図である。図４の縦軸は、静的応力（０．１ｋｇｆ／
ｃｍ²）で測定される最大加速度（０〜１３０Ｇ）を、
横軸は動的圧縮試験の重り落下回数を（１〜６回）を表
す。図４の曲線ａ、ｂ，ｃはそれぞれ本発明の発泡体
［実施例３、実験Ｎｏ６（発泡体製造時の独立気泡率６
３％）］、［実施例３、実験Ｎｏ５（発泡体製造時の独
立気泡率８４％））、比較の発泡体［比較例２、実験Ｎ
ｏ１６（発泡体製造時の独立気泡率５６％）］を用い測
定されたデータである。図４の結果によると、ａの本発
明の発泡体（独立気泡率６３％）は動的圧縮試験１〜５
回落下時の最大加速度の変化（最大加速度低下値Ｄ）が
３２Ｇであり、一方、ｃの比較発泡体（動的圧縮試験前
の独立気泡率５６％）は、動的圧縮試験１〜５回落下時
の最大加速度の変化が３５Ｇを超え４２Ｇに達してしま
うことがわかる。従って、動的圧縮試験１〜５回落下時
の最大加速度の変化を３５Ｇ以下に止める為には、前記
要件に加え、（発泡体製造時の）独立気泡率６０％以上
と言う要件が必要であることがわかる。

【００３３】上述した様に、本発明の発泡体が従来の発
泡体に比べ緩衝性能の低下率が低い理由は、特殊な溶融
粘弾性を有する樹脂を用い、且つ、特定の製造条件を用
いることにより、押出用ダイ内での樹脂の配向及び気泡
形状の偏平化が抑制されて気泡膜の脆さが改良され、更
に、気泡の膜厚が非常に均一で、発泡体に応力が掛かっ
た場合でも気泡膜の一部に応力が集中しない、非常に強
靭な気泡膜が形成されていることによると考えられる。

【００３４】又、発泡体製造時の独立気泡率の違いによ
って緩衝性能の低下率に差が生じる理由は、気泡膜の膜
厚の均一性がある独立気泡率を境に急激に変化する為に
生じると考えられる。図４から動的圧縮試験１〜５回落
下時の最大加速度の変化が２５Ｇ以下で、緩衝性能の変
化が非常に少なく、緩衝材として過酷な衝撃力が繰り返
し発生する条件下でも使用可能で、更に、最大加速度が
一段と低い発泡体を得たい場合は（発泡体製造時の）独
立気泡率が８０％以上と言う要件を満たす発泡体が好ま
しく使用される。本発明の押出発泡体の密度を０．０３
ｇ／ｃｍ³以上０．１８ｇ／ｃｍ³以下と規定している意
味は、本発明の目的対象分野、即ち２０〜２００ｋｇ程
度の大型のＯＡ機器や家電製品等の緩衝材として使用さ
れる発泡体であることを示す技術区分要件である。

【００３５】又、上記要件を満たしたものでも肉厚が１
０ｍｍ未満の板状押出発泡体では、通常最も良く緩衝設
計に用いられる静的応力（０．１ｋｇｆ／ｃｍ²）で動
的圧縮試験を行い重りを５回落下させた場合、被緩衝材
である製品が地面に直接接触すし２００Ｇ以上の異常に
高い最大加速度が発生し、被緩衝物である製品が非常に
高い確率で破壊してしまう。従って、本発明の目的対象
分野の緩衝材として使用される本発明の発泡体では１０
ｍｍ以上の肉厚が必要である。又、本発明の発泡体にお
いて、上記静的応力下で５回落下時の最大加速度を１２
０Ｇ以下にしたい場合は、肉厚２０ｍｍ以上の発泡体が
好ましく使用される。更に、本発明の板状押出発泡体で
は、最大１００ｍｍ程度の肉厚の発泡体の製造に成功し
ている。

【００３６】本発明の押出発泡体は、例えば直径１〜２
０ｍｍの複数の押出発泡細条の相互が融着し一体化され
た押出発泡細条集束体であっても良い。この押出発泡細
条集束体は本発明で示す樹脂に押出機内で揮発性発泡剤
を注入して発泡性組成物とし、高温高圧下で混練後調温
し、本発明の押出条件で複数個の押出孔を有する押出用
ダイから低温低圧下の領域に細条に押出し発泡させ、そ
の押出発泡細条を成形装置内に導入集束させる方法で製
造できる。得られる押出発泡細条集束体は、その密度、
肉厚、独立気泡率、独立気泡低下値が全て満たされるこ
とになるので、緩衝材として十分な性能を有し、通常の
板状の発泡体と何等遜色はない。

【００３７】本発明の押出発泡体を構成するポリプロピ
レン系樹脂の製造は、例えば移動固定床を有する重合槽
を用いたチーグラー・ナッタ触媒による２段階重合法に
より行われる。この際の製造条件として重要なことは、
触媒として下記の式（１）で表されるチタン含有化合物
と下記の式（２）で表されるエステルを振動ボールミル
中で磨砕加速度４５〜５５ｍ・ｓｅｃ ^-2で混合磨砕さる
ことにより得られるチタン含有固体構成分と、アルミニ
ウム構成分を含有するチーグラー・ナッタ触媒を用いる
こと、又、分子量制御剤として水素を使用すること、次
に重合条件として、先ず第１重合段階で重合圧力を３０
〜４０ｋｇ／ｃｍ²、重合温度を１００〜１２０℃、反
応混合物平均滞留時間を１〜３時間とし粘度（ＭＦ
Ｒ₁）が１〜１４ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂を
重合し、続いて、第２重合段階では、分子量制御剤であ
る水素を除去、具体的には水素を０．００５モル％以下
にした状態で、重合圧力１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²、重
合温度４０〜５０℃、反応混合物平均滞留時間３〜５時
間の条件下で全重合量に対する第２重合段階の重合量を
１０〜２０ｗｔ％とし第１重合段階での粘度（ＭＦ
Ｒ₁）に対し１／４〜１／６値の最終粘度（ＭＦＲ₂）の
ポリプロピレン系樹脂にすることである。

【００３８】特に、第２重合段階の重合量を１０〜２０
ｗｔ％とすることは、この製法では上記分子量、分子量
分布、及び、それに伴う粘弾性特性の発現には重要であ
る。ポリプロピレン系樹脂にエチレン等のプロピレン以
外のオレフィン系樹脂を含有させる場合は、第２重合段
階で上記オレフィン系ガスを添加し重合を行う方法を用
いることが出来る。この場合分子量制御剤である水素濃
度を０．００５モル％以下と非常に低い濃度に下げる
為、例えばエチレンガスを多量に添加すると重合される
樹脂の分子量が過度に高まりゲル成分が多量に生成し連
続した重合を行うことが出来なくなることを確認してい
る。従って、この様な樹脂の製造方法では実際にエチレ
ン含有量が８％以下のものしか製造出来ていない。

【００３９】 ＴｉＣｌ₃・ｎＡｌＣｌ₃ ・・・・（１） （式中ｎは、０．１〜０．４の範囲とする。） Ｒ₁−Ｏ−ＣＯ−Ｒ₂ ・・・・（２） （式中Ｒ₁は炭素原子数１〜８のアルキル基、Ｒ₂は炭素
原子数７〜１４のフェニルアルキル基またはフェニル基
であり、全体の炭素原子数は１８以下の化合物である。
具体的には、例えばｎ−吉草酸エチルエステル、フェニ
ル酪酸エチルエステルである。）ただし、上述した重合
条件は採用する重合装置、即ち例えば重合槽の形状構造
やその大きさ及び撹拌翼の形状等で幾分変わることが考
えられるので、使用する重合装置において上記の開示条
件を参考に若干の予備実験を行うことを推奨する。この
場合の管理指標は各重合段階での粘度である。

【００４０】本発明の押出発泡体を構成するポリプロピ
レン系樹脂は、プロピレンホモポリマー、あるいは、プ
ロピレンと他のオレフィン系樹脂との共重合体等であ
る。前記、オレフィン系樹脂としてはエチレン、１−ブ
テン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−
ブテン、１−ヘキセン、３．４−ジメチル−１−ブテ
ン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセン等が、特
にエチレンが好ましく使用される。

【００４１】本発明の押出発泡体を構成するポリプロピ
レン系樹脂には、気泡膜固化過程において樹脂を速やか
に固化させる目的で、公知のポリプロピレン系樹脂用結
晶増核剤例えば芳香族カルボン酸のアルミニウム塩、ジ
ベンジリデンソルビトール、置換ジベンジリデンソルビ
トール、メチレンビス（２．４．−ジ−ｔ−ブチルフェ
ノール）アシッドホスフェートナトリウム塩等を、及び
／又は、気泡の発生状態を調節する目的で例えばタル
ク、酸化珪素のような無機粉末、ステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸カルシウムのような有機質微粉末、更にクエ
ン酸、炭酸水素ナトリウムのような加熱により分解しガ
スを発生する微粉末など気泡核剤を、必要に応じて添加
してもよい。その他例えば、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、帯電防止剤、着色剤等の公知の添加剤の必要量を添
加してもよいことは従来の押出発泡束体を構成する樹脂
と変わりはない。

【００４２】本発明のポリプロピレン系樹脂板状押出発
泡体の特徴づけに用いられる種々のパラメーター及び諸
物性の測定方法を次に列挙する。物性測定の対象物が発
泡体の場合には、押出発泡体製造後４０℃に於いてエー
ジングを連続して行い、或る３０日の連続したエージン
グ期間中の発泡体の体積変化率が１％以下になった状態
の発泡体を用いた。 （１）２軸伸長粘度及び２軸歪硬化率α 潤滑スクイーズ法２軸伸長粘度測定装置、具体的には例
えば、岩本製作所製の液体２軸伸張測定装置ＢＥ−１０
０型を用いて測定される。基本的な測定条件は、使用す
るサンプルには、押出発泡体の製造に使用される樹脂、
叉は、押出発泡体を用い予め直径１６±１ｍｍ、厚さ
６．５±０．５ｍｍの円柱状に脱泡成形した状態にして
用いること、サンプル及び測定用プレート間に介在させ
る潤滑剤にはシリコンオイル〔信越化学工業（株）、Ｋ
Ｆ９６８−１００ＣＳ〕を用い、測定は昇温させたプレ
ート温度が２００±１℃に安定した後、２軸伸長歪速度
０．０１ｓｅｃ^-1の条件下で行なうことである。そして
得られた測定値の内の２軸伸長歪み０．２の時の２軸伸
長粘度η₂を、本発明で言う「２軸伸長粘度」とする。
一方「２軸歪硬化率α」は、上記の２軸伸長歪が０．０
１の時の２軸伸長粘度η₁と、２軸伸長歪が０．２の時
の２軸伸長粘度η₂との、２点間の２軸伸長歪に対する
２軸伸長粘度の変化率αであり、下記の（３）式で計算
する。 α＝０．７７×ｌｏｇ（η₂−η₁）・・・・（３）

【００４３】（２）Ｍ_Z及びＭ_Z／Ｍ_W： Ｚ平均分子量Ｍ_Z及び重量平均分子量Ｍ_Wは、高温ゲル浸
透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定される。測定
には、ＷＡＴＥＲＳ製１５０Ｃ ＧＰＣクロマトグラフ
ィを用い、担体溶媒として１．２．４−トリクロロベン
ゼン、カラムとして昭和電工（株）製ｓｈｏｄｅｘＡＴ
−８０Ｍ／Ｓを使用する。測定は、溶液温度１４０℃、
溶液濃度０．２％（ｗ／ｖ）、溶媒流速１ｍｌ／分の条
件下で行なう。

【００４４】（３）ＭＦＲ ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準じ試験温度２３０℃、
試験荷重２．１６ｋｇｆで測定されるメルトフローレイ
トの値である。 （４）メルトテンション メルトテンションは、特開平４−３６３２２７号公報に
示されている方法に準じ東洋精機製のキャピログラフ１
Ｃを用い測定される。測定の基本条件としては、直径
２．０９５ｍｍ，長さ８．０ｍｍのキャピラリーを用
い、先ず２３０℃に温度調整されたバレルにパウダー、
叉は、ペレット状の樹脂をスウェル値Ｓの測定時と同じ
方法でバレルに詰め、その後ピストンに荷重をかけピス
トンを１０ｍｍ／分の一定速度で下降させ、押出された
紐状樹脂を張力検出プーリーを通過させて送りロールに
巻き取る。この巻き取り速度を上げながら紐状樹脂の張
力を測定し巻き取り速度７８．５ｍ／分以下で紐状樹脂
が破断しない場合は、同速度７８．５ｍ／分での張力を
メルトテンションとした。又、同速度７８．５ｍ／分未
満で紐状樹脂が破断した場合は、破断直前の張力をメル
トテンションとした。又、この測定は樹脂投入開始後、
３０分以内に行った。 （５）板状押出発泡体肉厚 ［測定方法］発泡体の押出方向に沿った平行な相対する
２つの面間の距離をノギスを用い測定した。 （６）最大加速度Ａ_J（Ａの添え字_Jは落下回数を表す） ［測定用サンプル作製］ 発泡体の押出方向に沿った平行な相対する２つの面間の
距離で規定される肉厚を有する押出発泡体を、肉厚方向
に垂直な面で肉厚３ｍｍにスライスし、上記の対向する
２つの面が、その一つの面に或るおもりを落下させた時
に、押出発泡体に０．１ｋｇｆ／ｃｍ²の静的応力が発
生する様な面積を持つようにする。

【００４５】［測定方法］ ＪＩＳＺ０２３５「包装用緩衝材料の動的圧縮試験方
法」に準じ測定された。静的応力が０．１ｋｇｆ／ｃｍ
²となる様に、おもりが落下する押出発泡体面の面積、
或いは、おもりの重量を調整しながら加速度計を内蔵し
たおもりを、自由落下高さ６０ｃｍから押出発泡体面上
に１分間隔で計６回落下させ、各落下時におもりに発生
する最大の加速度を加速度計で測定し記録する。 （７）独立気泡率Ｓ_J ［測定用サンプル作製］ （製造時の）発泡体の独立気泡率Ｓ₀測定用サンプル作
製： 押出発泡体断面中央部より一辺の長さが２０ｍｍの立方
体のサンプルを切り出し測定用サンプルとした。 動的圧縮試験各落下後の発泡体の独立気泡率Ｓ_J測定用
サンプル作製 （Ｓの添え字_Jは落下回数を表す）： 上記動的圧縮試験で重りをＪ回落下させた発泡体の端部
から一辺の長さが２０ｍｍの立方体のサンプルを切り出
し測定用サンプルとした。

【００４６】［測定方法］ ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６に記載されている方法に準じ東芝
・ＢＥＣＫＭＡＮ株式会社製空気比較式比重計９３０に
より測定される発泡体の真の体積の値Ｖｘを用い次式に
より独立気泡率を計算し、Ｎ＝５の平均値で求めた。 Ｓ_J＝（Ｖｘ−Ｗ／ρ）×１００／（Ｖａ−Ｗ／ρ） （％） Ｖｘ：上記方法で測定される押出発泡体の真の体積＝押
出発泡体を構成する樹脂の容積と、押出発泡体内の独立
気泡部分の気泡全容積との和（ｃｍ³） Ｖａ：押出発泡体の外寸より計算される、見かけ上の押
出発泡体の体積（ｃｍ³） Ｗ：押出発泡体の重量（ｇ） ρ：押出発泡体を構成する樹脂の密度（ｇ／ｃｍ³） （８）動的圧縮試験後の独立気泡低下値Ｋ 動的圧縮試験後の独立気泡低下値Ｋは、次式で計算し
た。 Ｋ＝Ｓ₁−Ｓ₅

【００４７】 ［評価尺度］ 尺度 緩衝設計手法の適用 下記以外 不可能 Ｓ₀が６０％以上且つＫが４５％以下 可能 （９）発泡体の屈曲値 ［測定用サンプル作製］ 製造された押出発泡体を押出方法に１ｍの長さに切り出
し、測定用サンプルとした。

【００４８】［測定方法］ 発泡体を平板上に置き、発泡体周辺部の発泡体底面と平
板との鉛直方向の間隔（ｍｍ）を測定し、最も大きな間
隔を発泡体の屈曲値とした。 ［評価尺度］ 尺度 緩衝材用途への使用 ２０ｍｍ以上 不可能 １０ｍｍ以上２０ｍｍ未満 一部可能 １０ｍｍ未満 可能 （１０）圧縮応力異方度 ［測定用サンプル作製］ 独立気泡率測定用サンプルと同じ方法で作製した。

【００４９】［測定方法］ ＪＩＳＺ０２３４「包装用緩衝材料の静的圧縮試験方
法」に準じ測定され、測定用サンプルを荷重速度１０ｍ
ｍ／ｍｉｎで元の厚みの２５％量を圧縮し、その時点で
測定される荷重Ｖ（ｋｇｆ）の測定値から、応力Ｙ（ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）を次式で計算する。押出発泡体圧縮面の
面積：Ｕ（ｃｍ²） Ｙ＝Ｖ／Ｕ 上記測定時、押出方向及び肉厚方向の各方向に垂直な面
に発生する応力を、それぞれ押出方向の圧縮応力Ｙ
_E（Ｎ＝５の平均値），肉厚方向の圧縮応力Ｙ_T（Ｎ＝５
の平均値）とし、圧縮応力異方度Ｚを次式で計算する。 Ｚ＝Ｙ_E／Ｙ_T

【００５０】［評価尺度］ 尺度 緩衝包装材用途への使用 １．５超 不可能 １．５以下 可能 （１１）発泡体密度 ［測定用サンプル作製］ 独立気泡率測定用サンプルと同じ方法で作製した。

【００５１】［測定方法］ ＪＩＳ Ｋ６７６７に準じ測定した。

【００５２】

【発明の実施の形態】（樹脂の製造） 本文記載の２段階重合法により、粘度（ＭＦＲ）を管理
指標にして５種類のポリプロピレン系樹脂を製造した。
得られた樹脂は、各々樹脂１〜５の番号を付け本文記載
の測定方法で各々の特性値を測定した。その結果を上記
管理指標と共に表１に示した。又、これらの樹脂を用い
て得られる押出発泡体を構成する樹脂についての特性値
は表２に示す。又、市販の３種類のポリプロピレン系樹
脂６〜８を用意した。樹脂６は昭和電工（株）製「Ｅ１
１００」、樹脂７は米国ハイモント社製「ＳＤ−６３
２」、樹脂８は米国ハイモント社製「ＰＦ−８１５」で
ある。樹脂６〜８について、それらの特性値を測定し表
１に示した。又、これら樹脂を用いて得られる押出発泡
体を構成する樹脂についての特性値を表２に示した。

【００５３】尚、表１に示されている樹脂１〜５のＭＦ
Ｒ₂は、押出機を用い重合された粉体状の樹脂に各種添
加剤を練り込み作られたペレットを使用して測定値され
た値である。以下に実施例・比較例・参考例に用いる基
本的製造方法及び変更点とその方法等について述べる。

【００５４】［基本的製造方法］ ４５ｍｍのバレル内径を有するスクリュ−型押出機の供
給域に、樹脂を１時間当たり５０ｋｇの速度で供給し、
同時に、樹脂１００重量部に対し０．０１重量部の割合
で気泡核形成剤（永和化成製セルボンＳＣ−Ｋ：商品
名）を供給した。押出機のバレル温度を１９０℃に調節
し、押出機の先端に設けた混合領域に揮発性発泡剤〔テ
トラフルオロエタン／塩化エチル＝２／８（モル比）の
混合物〕を供給し、樹脂の溶融物、発泡剤及び気泡核形
成剤とが混合してなる発泡性組成物とした。この発泡性
組成物を、押出機の出口に接続した冷却装置で最終的に
発泡温度に冷却した後、３．６リットルの内容積を有し
発泡温度に調温されたアキュムレーター内に、発泡が生
じないアキュムレーター内圧力を保ちながら、油圧シリ
ンダーのピストンを後退させて充填した。充填完了直後
に、このアキュムレーター先端部に取り付けた押出用ダ
イの閉塞板を開き、且つ油圧シリンダーのピストンを前
進させて、押出用ダイ内の発泡性組成物を一定の押出せ
ん断速度で押出用ダイスリット部から押出し、押出し直
後に上下からロールで挟み成形を行った。

【００５５】［変更点とその方法］ ａ）発泡体密度 ：使用する樹脂１００重量部あたり
２．７〜１３重量部の割合で発泡剤注入量を変更する方
法による。 ｂ）押出せん断速度：押出機出口に取り付ける押出用ダ
イスリット部の形状変更（押出発泡細条集束体では押出
ダイ押出孔の形状変更）、アキュムレーター付属シリン
ダーのピストン速度の変更による発泡性組成物の体積流
量の調整、及び、これらの組合わせにより行う。

【００５６】ｃ）発泡温度 ：ダイ内の発泡性組成
物温度を１４０〜１５５℃の範囲で樹脂の結晶固形物が
ダイから出ない最低の温度に設定する。

【実施例・比較例・参考例】樹脂に表１に示す樹脂番号
１〜５のものを用い各々上述した製造方法に基づいて、
発泡体密度０．０６ｇ／ｃｍ³、肉厚４０ｍｍ、幅３０
０ｍｍの板状押出発泡体を作製した。この場合の各々の
押出条件は表３、４中の「押出発泡条件」項に示す。

【００５７】得られた押出発泡体は本文記載の方法で密
度、肉厚、独立気泡率Ｓ₀、屈曲値、圧縮応力異方度Ｚ
を夫々測定、計算を行いその値を表５、６中の「発泡体
特性」項に示す。尚この場合の実施例は実験Ｎｏ１〜１
０、比較例は実験Ｎｏ１１〜２０で示す。発泡体の製造
に用いる樹脂を表１の樹脂番号６〜８に変更すること、
及び押出条件を表７中「押出発泡条件」項に示すものに
変更したことの他は上記（実施例・比較例）と同じ製造
方法を繰り返し押出発泡体を作製した。得られた押出発
泡体は本文記載の方法で密度、肉厚、独立気泡率Ｓ₀、
屈曲値、圧縮応力異方度Ｚを夫々測定、計算を行いその
値を表８中の「発泡体特性」項に示す。尚この場合の参
考例は実験Ｎｏ２１〜３０で示す。

【００５８】図１は実験例で用いる「本発明に使用され
るポリプロピレン系樹脂」と従前及び改良ポリプロピレ
ン系樹脂の粘弾性特性値（「２軸伸長歪硬化率」と「２
軸伸長粘度」）の関係位置を示している。図２は実施
例、比較例及び、参考例で得られた「押出せん断速度
値」と「ダイ圧」の関係位置を示す。図２では、得られ
た発泡体が、屈曲変形の少ない、圧縮応力異方度１．５
以下、独立気泡率６０％以上の良好な発泡体であった実
施例（実験Ｎｏ１〜Ｎｏ１０）を「白ぬき」記号で示
し、比較例（実験Ｎｏ１１〜Ｎｏ２０）及び、参考例
（実験Ｎｏ２１〜Ｎｏ３１）の「ダイ内発泡」で大きな
屈曲変形が生じ屈曲値が２０ｍｍ以上になり、独立気泡
率Ｓ₀が６０％未満で正常な発泡体が得られなかった場
合は「黒塗り」記号で、得られた押出発泡体の圧縮応力
異方度が１．５を超えたものであった場合は「半黒塗
り」記号で示す。

【００５９】図１、図２に示す結果から「２軸伸長歪
０．２に於ける２軸伸長粘度が、４．５×１０⁶ｐｏｉ
ｓｅ以上、２軸伸長歪硬化率が０．３０以上」を有する
ポリプロピレン系樹脂を用いることで屈曲変形の少な
い、独立気泡率６０％以上、圧縮応力異方度１．５以下
の良好な押出発泡体を得られることがわかる。更に、図
２の結果からダイ内発泡の抑制と押出発泡体の緩衝性能
の異方性の改良とを両立させたい観点からは、せん断速
度値６００ｓｅｃ ^-1以上１５００ｓｅｃ ^-1以下の範囲が
せん断速度の適正範囲であることがわかる。又、本発明
の発泡体を構成する樹脂を用いた場合でもせん断速度値
６００ｓｅｃ ^-1未満では、ダイ内発泡の発生により波型
の屈曲変形のない独立気泡率が６０％以上の発泡体は得
られず、せん断速度値が１５００ｓｅｃ ^-1を越えると圧
縮応力異方度が１．５以下の押出発泡体が得られないこ
とがわかる。つまり本発明の目的とする押出発泡体は本
発明で言う特定の粘弾特性の樹脂と適正せん断速度領域
で押出発泡することの組み合わせによってはじめて可能
になることがわかる。

【００６０】図２より又、従前樹脂、改良樹脂では屈曲
変形の少ない、独立気泡率６０％以上、圧縮応力異方度
１．５以下の良好な発泡体は得られないことも明らかで
ある。図３は実施例及び参考例で得られた「最大加速
度」と「独立気泡率」の関係位置を示す。図３でＸ１〜
Ｘ６は実施例２の発泡体を用い動的圧縮試験で重り１回
〜６回落下時に測定されるデータで、Ｙ１〜Ｙ６は、参
考例２の発泡体を用い上記同様１〜６回落下時に測定さ
れるデータをプロットしたものである。又、図３で、実
施例及び参考例の発泡体は、ＪＩＳで規定されている２
〜５回落下時に測定される最大加速度の平均値はほぼ同
じで、その値（約９０Ｇ）は破線ｈで示されている。

【００６１】図３より、ＰＰ系樹脂押出発泡体により生
じる最大加速度は、動的圧縮試験後の発泡体の独立気泡
率によって一義的に支配される関係にあり、発泡体を構
成する樹脂の溶融粘弾性特性の違い（参考例と実施例の
樹脂の違い）には無関係であることがわかる。又、図３
より、最大加速度の平均値が同じ発泡体であっても動的
圧縮試験１〜５回落下時の最大加速度の変化が異なるこ
とがわかる。例えば参考例２の発泡体では、動的圧縮試
験１〜５回落下時の最大加速度の変化は４４Ｇと大き
く、動的圧縮試験５回落下時（Ｙ５）に測定される最大
加速度が従来予想される１００Ｇを超えてしまい、通常
の緩衝設計手法が適用できないことがわかる。一方、図
３で本発明の発泡体では、動的圧縮試験１〜５回落下時
の最大加速度の変化は３１Ｇと従来の発泡体に比べ小さ
く、動的圧縮試験５回落下時（Ｘ５）に測定される最大
加速度は９６Ｇであることがわかる。従って、通常の緩
衝設計手法を適用する為には、少なくとも実施例の発泡
体の様に、動的圧縮試験１〜５回落下時の最大加速度が
１００Ｇを超えない、その変化が３５Ｇ以下であること
の必要性がわかる。

【００６２】図３より又、上述した最大加速度と独立気
泡率の関係から、３５Ｇ以下の最大加速度の変化は、動
的圧縮試験後の独立気泡低下値〔動的圧縮試験１回落下
後の独立気泡率−動的圧縮試験５回落下後の独立気泡
率〕では４５％以下に相当することがわかる。又、図３
より独立気泡低下値を４５％以下にする為には、本発明
の発泡体を構成する樹脂が必要不可欠であることがわか
る。

【００６３】図４は、動的圧縮試験の重り落下回数の増
加に伴う最大加速度の変化を示す実験図である。即ち、
図４は本発明の発泡体の独立気泡率の適性範囲を示す図
である。図４の縦軸は、静的応力（０．１ｋｇｆ／ｃｍ
²）で測定される最大加速度（０〜１３０Ｇ）を、横軸
は動的圧縮試験の重り落下回数を（１〜６回）を表す。
図４の曲線ａ、ｂ，ｃはそれぞれ実施例（実験Ｎｏ６
（発泡体製造時の独立気泡率６３％）］、実施例（実験
Ｎｏ５（発泡体製造時の独立気泡率８４％））、比較例
（実験Ｎｏ１６（発泡体製造時の独立気泡率５６％））
の発泡体を用い測定されたデータである。図４の結果か
ら、ａの実施例の発泡体（独立気泡率６３％）は動的圧
縮試験１〜５回落下時の最大加速度の変化（最大加速度
低下値Ｄ）が３２Ｇであり、一方、ｃの比較例の発泡体
（動的圧縮試験前の独立気泡率５６％）は、動的圧縮試
験１〜５回落下時の最大加速度の変化が３５Ｇを超え４
２Ｇに達してしまうことがわかる。従って、動的圧縮試
験１〜５回落下時の最大加速度の変化を３５Ｇ以下に止
める為には、本発明の押出発泡体を構成する樹脂を用
い、且つ、独立気泡率Ｓ₀を６０％以上とする必要があ
ることがわかる。

【００６４】表１１で示す一連の実験例は、本発明に用
いる樹脂にエチレン成分含有させることにより、動的圧
縮試験後の独立気泡低下値の減少、即ち、緩衝性能の保
持性が向上することを実証するものである。評価にはエ
チレン含有率の異なる（０〜８％）本発明の発泡体に用
いられる樹脂で作製された、実施例の実験Ｎｏ１、３、
５、７の発泡体を用いた。

【００６５】表１１に示す結果から本発明に用いられる
樹脂では、エチレン含有量を増加させることにより独立
気泡低下値、つまり、緩衝性能の保持性が向上し、その
傾向はエチレン含有量が０．０５％〜４％の範囲で顕著
な効果の高まりを示し、８％程度でその効果の高まりは
緩やかとなることがわかる。表１２で示す一連の実験例
は、本発明に用いる発泡体の肉厚範囲を実証するもので
ある。評価には本発明の発泡体に用いられる樹脂３を用
い実験Ｎｏ３で製造された発泡体を肉厚方向に垂直な面
で各々８、１３、２０ｍｍにスライスした発泡体を使用
した。

【００６６】表１２に示す結果から本発明の発泡体に用
いられる樹脂を使用し、適正な押出せん断速度範囲で製
造した発泡体でも、比較例の発泡体の様に肉厚が１０ｍ
ｍ未満の押出発泡体では、通常最も良く緩衝設計に用い
られる静的応力（０．１ｋｇｆ／ｃｍ²）で動的圧縮試
験を行い重りを５回落下させた場合、被緩衝材である製
品が地面に直接接触し、２００Ｇ以上の被緩衝材を破壊
させる可能性の高い異常な最大加速度を発生させること
がわかる。即ち、緩衝材として使用される本発明の発泡
体では１０ｍｍ以上の肉厚が必要であることがわかる。

【００６７】又、表１２の肉厚２０ｍｍスライス品の結
果から、本発明の発泡体において、上記静的応力下で５
回落下時の最大加速度を１２０Ｇ以下にしたい場合は、
発泡体の肉厚を２０ｍｍ以上にすることの必要性がわか
る。表１３でで示す一連の実験例は、本発明の製造方法
により発泡体の密度０．０３〜０．１８ｇ／ｃｍ³の良
好な発泡体を得ることができることを実証するものであ
る。発泡体の製造に用いる樹脂を表１に示す樹脂番号３
のものに固定すること及び押出条件を表１３中「押出発
泡条件」項に示すものに変更したことの他は上記（実施
例・比較例）の最初に記したものと同じ製造方法を繰り
返し、肉厚４０ｍｍ、幅３００ｍｍの板状押出発泡体を
作成した。

【００６８】得られた押出発泡体は本文記載の方法で密
度、肉厚、独立気泡率Ｓ₀、屈曲値、圧縮応力異方度Ｚ
を夫々測定、計算を行いその値を表１４中の「発泡体特
性」項に示す。尚この場合の実施例は実験Ｎｏ３１〜３
３で示す。表１４に示す結果から本発明の押出発泡体を
構成する樹脂を用いた場合、発泡体密度０．００３ｇ／
ｃｍ³以上０．１８ｇ／ｃｍ³以下の範囲では得られる押
出発泡体は屈曲変形の少ない、圧縮応力異方度１．５以
下、独立気泡率６０％以上の良好な発泡体であることが
わかる。

【００６９】表１５で示す一連の実験例は、本発明の製
造方法により得られる押出発泡細条集束体は、本発明の
発泡体の密度、肉厚、独立気泡率、独立気泡低下値が全
て満たすことを実証するものである。押出発泡細条発泡
体の製造に用いる樹脂を表１に示す樹脂番号３のものに
固定すること、直径１ｍｍの押出孔を千鳥状に配し隣接
する押出孔の中心間距離が８ｍｍでその押出孔を肉厚方
向に５列幅方向に８列の計４０個設けた押出用ダイを使
用すること、ダイから押出された押出発泡細条集束体
は、押出し直後に上下左右からロールで挟み成形を行う
こと、押出条件を表１５中「押出発泡条件」項に示すも
のに変更したことの他は上記（実施例・比較例）の最初
に記したものと同じ製造方法を繰り返し、肉厚４０ｍ
ｍ、幅６５ｍｍの押出発泡細条集束体を作製した。な
お、上記押出孔での押出せん断速度γは次式：γ＝４×
Ｑ／（π×ｒ³） （式中、Ｑは押出孔１個当たりの発泡性組成物の体積流
量（ｃｃ／ｓｅｃ）、ｒは押出孔半径（ｃｍ）を示
す。）で求めた。

【００７０】得られた板状押出発泡細条集束体は本文記
載の方法で密度、肉厚、独立気泡率Ｓ₀、屈曲値、圧縮
応力異方度Ｚを夫々測定、計算を行いその値を表１６中
の「発泡体特性」項に示す。尚この場合の実施例は実験
Ｎｏ３４〜３６で示す。表１６に示す結果から本発明の
製造方法を用いることにより本発明の押出発泡体と同
様、良好な緩衝性能を有する板状押出発泡細条集束体が
得られることがわかる。

【００７１】

【表１】

【００７２】

【表２】

【００７３】

【表３】

【００７４】

【表４】

【００７５】

【表５】

【００７６】

【表６】

【００７７】

【表７】

【００７８】

【表８】

【００７９】

【表９】

【００８０】

【表１０】

【００８１】

【表１１】

【００８２】

【表１２】

【００８３】

【表１３】

【００８４】

【表１４】

【００８５】

【表１５】

【００８６】

【表１６】

【００８７】

【発明の効果】本発明は、上述の構成をもつことにより
発泡体密度が０．０３ｇ／ｃｍ³以上０．１８ｇ／ｃｍ³
以下、肉厚１０ｍｍ以上、独立気泡率が６０％以上、且
つ、動的圧縮試験後の独立気泡低下値が４５％以下であ
るポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体及び、その製造
方法を提供することが可能となった。

【００８８】上述した通り本発明の押出発泡体は、緩衝
性能に優れ繰り返し使用による緩衝性能の劣化が少な
い、有用性の高い押出発泡体である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用されるポリプロピレン系樹脂と従
前及び改良ポリプロピレン系樹脂の粘弾性特性値（「２
軸伸長歪硬化率」と「２軸伸長粘度」）の関係位置の比
較図である。

【図２】本発明に使用されるポリプロピレン系樹脂と従
前及び改良ポリプロピレン系樹脂の押出発泡適性を示す
実験図である。

【図３】ポリプロピレン系樹脂押出発泡体の最大加速度
と独立気泡率の関係位置を示す実験図である。

【図４】ポリプロピレン系樹脂押出発泡体の動的圧縮試
験の重り落下回数の増加に伴う最大加速度の変化を示す
実験図である。

【符号の説明】

○印 ：本発明で用いるポリプロピレン樹脂 ☆印 ：従前のポリプロピレン樹脂 △印 ：従来の技術での改良ポリプロピレン樹脂 Ｘ１〜Ｘ６：本発明のポリプロピレン系樹脂板状押出発
泡体 Ｙ１〜Ｙ６：従来のポリプロピレン系樹脂板状押出発泡
体 ｈ：動的圧縮試験２〜５回落下時の最大加速度の平均値 ａ：本発明で用いる樹脂を使用して製造された独立気泡
率６３％の発泡体 ｂ：本発明で用いる樹脂を使用して製造された独立気泡
率８４％の発泡体 ｃ：本発明で用いる樹脂を使用して製造された独立気泡
率５６％の発泡体

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレン系樹脂の高密度板状押出
   発泡体に於いて、その発泡体を構成するポリプロピレン
   系樹脂は、２軸伸長歪０．２に於ける２軸伸長粘度が、
   ３．０×１０⁶ｐｏｉｓｅ以上、２軸伸長歪硬化率が
   ０．２５以上〔但し、２軸歪硬化率αは、次式：α＝
   ０．７７×（ｌｏｇη₂−ｌｏｇη₁）（式中、η₁は２
   軸伸長歪０．０１の時の２軸伸長粘度を示し、η₂は２
   軸伸長歪０．２の時の２軸伸長粘度を示す）で定義され
   る〕であり、 その発泡体は、密度が０．０３ｇ／ｃｍ³以上０．１８
   ｇ／ｃｍ³以下、肉厚が１０ｍｍ以上、独立気泡率Ｓ₀が
   ６０％以上のものであり、且つ、動的圧縮試験後の独立
   気泡低下値Ｋ〔動的圧縮試験１回落下後の独立気泡率−
   動的圧縮試験５回落下後の独立気泡率〕が４５％以下で
   あることを特徴とするポリプロピレン系樹脂押出発泡
   体。
2. 【請求項２】 ポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体の
   独立気泡率Ｓ₀が８０％以上である請求項１記載のポリ
   プロピレン系樹脂板状押出発泡体。
3. 【請求項３】 ポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体の
   肉厚が２０ｍｍ以上である請求項１記載のポリプロピレ
   ン系樹脂板状押出発泡体。
4. 【請求項４】 ポリプロピレン系樹脂が線状樹脂である
   請求項１記載のポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体。
5. 【請求項５】 ポリプロピレン系樹脂のエチレン含有量
   が０．０５〜８ｗｔ％である請求項１記載のポリプロピ
   レン系樹脂板状押出発泡体。
6. 【請求項６】 ポリプロピレン系樹脂のＧＰＣ法により
   測定されるＺ平均分子量が２×１０⁶以上、且つ、Ｚ平
   均分子量Ｍ_Zと重量平均分子量Ｍ_Wの比であるＭ_Z／Ｍ
   _Wが、５以上である請求項１記載のポリプロピレン系樹
   脂板状押出発泡体。
7. 【請求項７】 ポリプロピレン系樹脂に揮発性発泡剤を
   含んでなるポリプロピレン系樹脂発泡性組成物を高温高
   圧下で混練後調温し押出用ダイから低温低圧下の領域に
   押出し発泡させ、押出発泡体を製造する方法に於いて、
   上記ポリプロピレン系樹脂は２軸伸長歪０．２に於ける
   ２軸伸長粘度が４．５×１０⁶ｐｏｉｓｅ以上、２軸歪
   硬化率αが０．３０以上［但し、２軸歪硬化率は、次
   式： α＝０．７７×（ｌｏｇη₂−ｌｏｇη₁） （式中、η₁は２軸伸長歪０．０１の時の２軸伸長粘度
   を示し、η₂は２軸伸長歪０．２の時の２軸伸長粘度を
   示す）で定義される］であり、上記押出用ダイのスリッ
   ト部での押出せん断速度γは６００ｓｅｃ^-1以上１５０
   ０ｓｅｃ^-1以下［但し、せん断速度γは次式：γ＝６×
   Ｑ／（Ｗ×Ｔ²） （式中、Ｑは発泡性組成物の体積流量（ｃｃ／ｓｅ
   ｃ）、Ｔは押出用ダイスリット部の間隔（ｃｍ）、Ｗは
   押出用ダイスリット部の幅（ｃｍ）を示す。）］とした
   ことを特徴とするポリプロピレン系樹脂板状押出発泡体
   の製造方法。
8. 【請求項８】 押出用ダイのテーパ角度が４０°〜６０
   °である請求項７記載のポリプロピレン系樹脂板状押出
   発泡体の製造方法。
9. 【請求項９】 発泡性組成物の温度が１９５℃を超えな
   い状態にしておく請求項７記載のポリプロピレン系樹脂
   板状押出発泡体の製造方法。