JP3535259B2 - ポリプロピレン樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン樹脂押
出発泡体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂の押出発泡におい
ては、発泡に適正な粘弾性を持つ溶融状態で樹脂を発泡
させることが重要であリ、樹脂の溶融粘度が高過ぎれば
発泡し難く、逆に低過ぎると発泡セルが破れてガスを樹
脂内に保持できなくなる。

【０００３】結晶化度が高いポリプロピレン系樹脂は、
樹脂の粘弾性が僅かな温度変化により大きく変化し、発
泡適正温度範囲は非常に狭い。このような狭い温度範囲
内で押出発泡を行うことは非常に困難であり、該温度範
囲から外れた温度で得られた発泡体は、連続気泡構造に
なったり、全体が不均質な構造となったりする。

【０００４】このため、従来ポリプロピレン系樹脂押出
発泡体製造に用いられる原料樹脂として、ポリプロピレ
ン系樹脂に、ポリプロピレン系樹脂よりも溶融張力の高
いポリエチレン系樹脂を混合したものが知られている
（特開平４−３５９０３４号公報）が、発泡安定性は確
保されるものの、得られる発泡体がポリプロピレン系樹
脂単独を用いて得られるものに比べ剛性、耐熱性が劣
り、従って発泡体の用途も制限されていた。

【０００５】又、２種類のエチレン−プロピレンブロッ
ク共重合体を原料樹脂とすることも提案されている（特
開昭６３−２８８７３１号公報）が、この場合、得られ
る発泡体は、剛性、耐熱性には問題がないが、内部構造
が均質でなく、衝撃強度が劣るという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリプロピ
レン系樹脂の本来の剛性、耐熱性を維持し、微細で均質
な内部構造を有するポリプロピレン樹脂押出発泡体を製
造する方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を行った結果、特定のエチレン−プロピレン共重合体を
原料として用い、押出発泡することにより本発明の目的
が達成し得ることを見出して、本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、メルトフローレイト
が１〜１０ｇ／１０分、エチレン含有量が１〜１０重量
％、２３℃のパラキシレン可溶分の固有粘度［η］が６
ｄｌ／ｇ以上、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量
（Ｍｎ）との比Ｍｗ／Ｍｎが１０以上であるエチレン−
プロピレンブロック共重合体と発泡剤とを混合し押出発
泡させることを特徴とするポリプロピレン樹脂発泡体の
製造方法を要旨とする。

【０００９】本発明で用いられるエチレン−プロピレン
ブロック共重合体（以下、ＥＰＢＣということがあ
る。）は、メルトフローレイト（ＭＦＲ；ＪＩＳ Ｋ７
２１０；荷重２．１６ｋｇ，２３０℃で測定）が１〜１
０ｇ／１０分、好ましくは２〜７ｇ／１０分であり、エ
チレン含有量が１〜１０重量％、好ましくは２〜７ｇ重
量％であり、２３℃のパラキシレン可溶分の固有粘度
［η］（１３５℃のテトラリン中で測定）が６ｄｌ／ｇ
以上、好ましくは６〜８ｄｌ／ｇであり、重量平均分子
量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍ
ｎ）が１０以上、好ましくは１２〜１５である。

【００１０】ＥＰＢＣのＭＦＲがメルトフローレイトが
１ｇ／１０分未満では、押出性が困難となり、１０ｇ／
１０分を超えると発泡成形性が悪化する。

【００１１】ＥＰＢＣのエチレン含有量が１重量％未満
では、発泡体の衝撃強度が不足し、１０重量％を超える
と、発泡体の剛性が不足する。

【００１２】ＥＰＢＣの２３℃のパラキシレン可溶分
（ＣＸＳ）の［η］が６ｄｌ／ｇ未満では、発泡体中の
独立気泡径が粗大となり、衝撃強度が低下する。

【００１３】ＥＰＢＣのＭｗ／Ｍｎが１０未満では、樹
脂の流動性が悪化し、これにより押出成形時の樹脂吐出
量が低下し、充分な生産量が得られない。

【００１４】このようなＥＰＢＣは、チーグラー・ナッ
タ型触媒の存在下、プロピレンとエチレンをブロック共
重合することにより製造することができる。より詳細に
は、立体特異性重合触媒の存在下、プロピレンを重合し
て結晶性プロピレン系重合体を得る工程と、プロピレン
とエチレンを共重合させ上記ＣＸＳ部分に相当する非晶
性プロピレン−エチレン共重合体を得る工程で組み合わ
せることにより得られる。

【００１５】これらの工程の前後関係は、特に規定され
ないが、後工程は、前工程で得られた重合体及び用いら
れた重合触媒の存在下、引き続き行われる。特に、非晶
性プロピレン−エチレン共重合体を得る工程は、［η］
が６ｄｌ／ｇ以上という高分子量の共重合体を製造する
必要上、分子量調節剤である水素が実質存在しない条件
下で行うのが肝要である。上記ＥＰＢＣ中の上記ＣＸＳ
部分の割合は、通常５〜５０重量％、好ましくは１０〜
３０重量％である。

【００１６】本発明は、上記ＥＰＢＣと発泡剤とを混合
し押出発泡するものであるが、ＥＰＢＣは、押出発泡の
前に、必要に応じて無機充填剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、光安定剤、着色剤等の添加剤を添加することがで
きる。

【００１７】発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペン
タン等の低級脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペ
ンタン等の低級脂環式炭化水素及びモノクロロジフルオ
ロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロジフ
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、メチルクロライド、エチルク
ロライド、メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素
からなる揮発型発泡剤、窒素、炭酸ガス、酸素、空気等
のガス状発泡剤、重炭酸ソーダ、重炭酸アンモニウム、
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホ
ニルヒトラジド、アゾジカルボンアミド、ｐ，ｐ′−オ
キシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾビスイソ
ブチロニトリル等からなる熱分解型発泡剤等が用いられ
る。これらの中でも、特に熱分解型発泡剤が望ましい。

【００１８】これらの発泡剤の使用量は、ＥＰＢＣ１０
０重量部当り、０．１〜３０重量部である。

【００１９】上記ＥＰＢＣと発泡剤の混合は、望ましく
は、押出機等の内部でＥＰＢＣの溶融下、両者を混練す
ることにより行われるが、発泡剤は、熱分解型発泡剤の
場合、ＥＰＢＣを押出機等に供給する前に、ＥＰＢＣと
予め混合して、或いはＥＰＢＣとは別々に、押出機等に
供給してもよく、又、揮発型発泡剤やガス状発泡剤の場
合、例えばベント式押出し機等のスクリュー中間部から
溶融したＥＰＢＣ中に圧入してよい。

【００２０】押出機等で混練された上記ＥＰＢＣと発泡
剤は、押出機先端に取付けられたダイスを通して、押出
発泡される。発泡倍率は１．５〜６倍、好ましくは２〜
５倍である。得られる発泡体の形状は、任意であり、例
えばフィルム状、シート状、パイプ状、円筒状等が挙げ
られる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。例における％（パーセント）は重量基準である。

【００２２】なお、原料樹脂及び得られた発泡体の物性
の測定は、下記の方法により行った。

【００２３】独立気泡率 幅方向に切断した発泡シート断面の写真を画像解析によ
り、全気泡に対する独立気泡の割合を算出した。

【００２４】平均独立気泡径 独立気泡率算出のときと同様にして得た写真を画像解析
により、独立した気泡の直径を測定し、その平均径を算
出した。

【００２５】独立気泡径分率 全独立気泡に対する気泡径が平均独立気泡径±５μｍの
範囲の独立気泡の割合を算出した。

【００２６】ドローダウン速度 原料樹脂から成形した厚さ０．５ｍｍのシートから、３
０ｍｍ×３００ｍｍの短冊片を切り取り、治具に固定
後、１７５℃のエアーオーブン中で加熱し、シートが溶
融後、垂れる速度を測定。

【００２７】デュポン衝撃強度 ＪＩＳ Ｋ７２１１に準拠、測定温度２３℃。

【００２８】（実施例１）エチレン含有量１０％、メル
トフローレイト（ＭＦＲ）２．０ｇ／１０分、２３℃の
パラキシレン可溶分が２０％でその固有粘度［η］８．
０ｄｌ／ｇ、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量
（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）１３のエチレン−プロピ
レンブロック共重合体（ＥＰＢＣ）１００重量部とアゾ
ジカルボンアミド１重量部を予めドライブレンドした
後、押出機（５０ｍｍφ，Ｌ／Ｄ２８）に供給し、この
押出機に装着されたＴダイ（樹脂通路，幅５００ｍｍ，
高さ１．５ｍｍ）から１８０℃で樹脂を吐出して、発泡
倍率２．０倍、厚さ３ｍｍの発泡シートを成形した。

【００２９】用いたＥＰＢＣ樹脂のドローダウン速度
は、１．０ｍｍ／秒であり、樹脂の吐出量は３５ｋｇ／
時間であった。得られた発泡シートの物性等は表１の通
りであった。

【００３０】（実施例２〜４）ＥＰＢＣとして、表１に
示す性状のものを用いた以外は、実施例１と同様にして
発泡シートを得た。各実施例のドローダウン速度、樹脂
の吐出量、発泡シートの物性等は表１の通りであった。

【００３１】（比較例１〜５） ＥＰＢＣとして、表１に示す性状のものを用いた以外
は、実施例１と同様にして発泡シートを得た。

【００３２】各比較例の樹脂のドローダウン速度、樹脂
の吐出量、発泡シートの物性等は表１の通りであった。

【表１】 表１から明らかなように、本発明に係る特定のＥＰＢＣ
を原料樹脂として用いて発泡体を製造すると、耐衝撃性
が大きく、かつ独立気泡率が高く、微細（平均独立気泡
径が小さい）で、均質（独立気泡径分率が高い）な発泡
体が、成形性良く（ドローダウン速度が１．５ｍｍ／秒
以下）、かつ高生産性（吐出量が大）で製造できること
が判る。

【００３３】

【発明の効果】微細、均質の独立気泡の含有量が高く、
かつ高剛性のポリプロピレン系樹脂押出発泡体が成形性
良く、高い生産性で製造することができる。

【００３４】このような発泡体は、自動車、家電、建
材、食品容器、文具、雑貨用等の多くの部材として、好
適に使用することができる。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 9/04 C08F 297/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メルトフローレイトが１〜１０ｇ／１０
   分、エチレン含有量が１〜１０重量％、２３℃のパラキ
   シレン可溶分の固有粘度［η］が６ｄｌ／ｇ以上、重量
   平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比Ｍｗ
   ／Ｍｎが１０以上であるエチレン−プロピレンブロック
   共重合体と発泡剤とを混合し押出発泡させることを特徴
   とするるポリプロピレン樹脂発泡体の製造方法。
2. 【請求項２】 メルトフローレイトが２〜７ｇ／１０
   分、エチレン含有量が２〜７重量％、２３℃のパラキシ
   レン可溶分の固有粘度［η］が６〜８ｄｌ／ｇ、重量平
   均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比Ｍｗ／
   Ｍｎが１２〜１５であるエチレン−プロピレンブロック
   共重合体と発泡剤とを混合し押出発泡させることを特徴
   とするるポリプロピレン樹脂発泡体の製造方法。