JPH04246432A

JPH04246432A - ポリオレフィン発泡体

Info

Publication number: JPH04246432A
Application number: JP3011848A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Sugihara; 永一杉原; Keigo Suehiro; 末広　啓吾; Keinosuke Shiomura; 潮村　啓之助; Tadashi Asanuma; 正浅沼; Shigeru Kimura; 茂木村
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1991-02-01
Filing date: 1991-02-01
Publication date: 1992-09-02
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JP3045783B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、未発泡層のスキン層と
発泡層のコア層からなり、発泡成形物の表面の光沢度、
平滑性に優れ、発泡層の発泡倍率が高いポリオレフィン
発泡体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリスチレン、ポリエチレン等の気泡体
よりなる発泡体は、断熱性、軽量性、衝撃吸収性に優れ
ており、電気製品、食料品などの輸送の際のコンテナに
広く利用されている。また、最近では熱湯を加えるだけ
で食せるインスタント食品の包装材料等の耐熱性を必要
とされる分野でも利用されている。ポリスチレンの発泡
体は剛性、耐熱性に優れており、この様な利用分野に適
するが、分子骨格中に多量の芳香環を有するため廃棄し
燃焼する際に多量のススを発生し、その廃棄が問題であ
る。ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の
ポリオレフィンは、その分子骨格中に芳香環を含まない
ので、燃焼の際に多量のススを発生する事がなく、また
、それらの発泡体の肌触りもポリスチレン発泡体に比べ
柔らかい感じがあり好まれる。しかし、これらのポリエ
チレン系の樹脂の発泡体は、ポリスチレン発泡体に比べ
耐熱性、剛性に劣る。

【０００３】ポリプロピレン等のポリα−オレフインは
耐熱性、剛性がポリエチレン系の樹脂に比べ優れている
。現在最も広く使用されているポリα−オレフインはポ
リプロピレンであるが、ポリプロピレンは立体的構造上
、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチッ
クポリプロピレン、アタックチックポリプロピレンに分
類される。通常、工業的に製造されているポリプロピレ
ンはアイソタクチックポリプロピレンであり、その重合
の過程で少量のシンジオタクチックポリプロピレン、ア
タックチックポリプロピレンが副生する。副生したシン
ジオタクチックポリプロピレン、アタックチックポリプ
ロピレンは、分子量も低く、ポリプロピレンの剛性、耐
熱性、衝撃強さに悪影響を与え易い為、シンジオタクチ
ックポリプロピレン、アタックチックポリプロピレンを
除去するか、高純度のアイソタクチックポリプロピレン
を重合する事が可能な触媒を用いて立体構造上高純度の
アイソタクチックポリプロピレンが製造されている。

【０００４】一方、この様なアイソタクチックポリプロ
ピレンの溶融時の粘弾性挙動はポリスチレン等に比べて
異なり、発泡体を製造する場合に、気泡の中の発泡剤（
ガス）の保持が悪く、高倍率で発泡せず、高倍率発泡体
の製造は難しかった。この欠点を改良する為に過酸化物
、放射線等により樹脂を架橋し溶融粘度を高める方法が
ある。しかし、本来ポリプロピレンは、過酸化物、放射
線等により、分子鎖が切断され易く充分な結果が得られ
なかった。

【０００５】過酸化物等を架橋剤として使用しない方法
として、ビニルシラン化合物を架橋剤として使用する事
により、α−ポリオレフィンを架橋する方法も提案され
た（特開昭５９−２２３７３３　）。しかし、ビニルシ
ラン化合物は、高価であり大量に安価に供給するには問
題があった。さらに、ポリオレフィンとポリスチレンを
併用する方法も提案されている（例えば、特開昭５９−
４６２８　）。しかし、ポリオレフィンとポリスチレン
は相溶性に乏しいので、発泡体の衝撃強さの低下、相分
離などの問題点があった。

【０００６】また、過酸化物等を使用し、ポリエチレン
、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリエチレン系樹
脂を架橋し、低分子量のシンジオタクチックポリオレフ
ィン、アタックチックポリオレフィンを添加する方法（
特公昭５７−９３８３　、特公昭５８−２９８０６）も
提案されたが、この場合添加する低分子量のシンジオタ
クチックポリオレフィン、アタックチックポリオレフィ
ンは、低融点であり、かつ脆く、多量に添加すると得ら
れる発泡体の耐熱性、衝撃強さが低下する欠点があった
。

【０００７】ポリプロピレンのペレットを水、アセトン
等の分散媒に分散させた分散液を、オリフィスを有する
密閉容器内に入れ、加熱加圧下にポリプロピレンを加熱
溶融させ、次いでオリフィスを解放して分散液を大気中
に放出して発泡体を製造する方法も提案されている（特
公昭４９−２１８３　、特開昭６２−１１３０３８　等
）。この方法により得られた発泡体ビーズを更に適当な
金型に入れ加圧水蒸気などにより再度加熱し、成形物を
得る方法も提案されている（特開昭６２−１８３８３２
　、特開昭６３−１８３８３２　、特開平０１−２０９
１２７　等）。この方法によれば、高発泡倍率の成形物
が得られるが表面状態が平滑でない。

【０００８】従来の高発泡倍率のポリオレフィン系、ポ
リスチレン系の発泡体の表面は平滑で無く、気泡体粒子
の為に細かい凹凸が存在し、表面に印刷しても光沢のあ
る印刷面は、得られなかった。其為、通常予め、ポリエ
ステル等の光沢、平滑性に優れたフイルムに印刷し、こ
のフイルムをシュリンクさせ発泡体の表面に張り付けて
いた。また、丼などの食器を発泡体で作り、断熱性、保
温性、軽量化を高めることが可能だが、表面も発泡して
いると傷つき易く、光沢が無く、高級感が無い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明の目
的は、発泡倍率が高く、耐熱性、剛性に優れ、且つ表面
の光沢度、平滑性に優れたポリα−オレフィンの発泡体
を、提供する事である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決する為に、鋭意検討した結果、シンジオタク
チックポリα−オレフィンを発泡体の材料の樹脂として
用い発泡成形物の表面は、未発泡にすることにより、発
泡倍率が高く、耐熱性、剛性に優れ、且つ表面の光沢度
、平滑性に優れたポリα−オレフィンの発泡体が得られ
る事を見いだした。すなわち、本発明はシンジオタクチ
ックポリα−オレフィンを少なくとも５０％含み主要部
が未発泡層のスキン層と発泡層のコア層からなる事を特
徴とするポリオレフィン発泡体である。

【００１１】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１２】本発明で用いるシンジオタクチックポリα
−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−
ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン
等のα−オレフインのホモポリマー、これらのモノマー
および／またはエチレンとの共重合体等が挙げられる。特に、ポリプロピレンのホモポリマー、エチレン−プロ
ピレンのランダム共重合体、ブロック共重合体が剛性、
耐熱性、衝撃強さ、に優れ好ましい。

【００１３】これらの、シンジオタクチックポリα−オ
レフィンを製造する方法としては、近年、ユーエンによ
り提案された、メタロセン化合物とアルミノキサンより
なる触媒を用いて選択的にシンジオタクチックポリα−
オレフィンを製造する方法（特開平２−４１３０３　）
が好ましく、これによれば、高い収率で、高分子量の耐
熱性、剛性、衝撃強さに優れたシンジオタクチックポリ
α−オレフィンを重合でき好ましい。

【００１４】本発明で用いるシンジオタクチックポリα
−オレフィンは、融点Ｔｍが１００　℃〜２００℃のも
のが耐熱性、衝撃強さに優れ好ましい。１００　℃未満
の樹脂は、分子量が低く、耐熱性、衝撃強さに劣り、２
００　℃以上の樹脂は分子量が高すぎ、溶融した場合の
流動性が著しく悪い。

【００１５】本発明では、上記のシンジオタクチックポ
リα−オレフィンを５０重量％以上配合する。５０重量
％以下では、シンジオタクチックポリα−オレフィン特
有の高い発泡倍率の発泡体は得られない。本発明の発泡
体は、シンジオタクチックポリα−オレフィン、発泡剤
の他に、タルク、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、
硝子繊維、炭素繊維、シリカ、ウイスカ等の無機充填材
や、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）　
、無水マレイン酸グラフトエチレン−プロピレンゴム、
エチレン−ブテンゴム（ＥＢＭ）　、スチレン−ブタジ
エンゴム（ＳＢＲ）、水素添加スチレン−ブタジエンゴ
ム（ＳＥＢＳ）　、無水マレイン酸グラフト水素添加ス
チレン−ブタジエンゴム、エポキシ変性水素添加スチレ
ン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム（ＳＩ
Ｒ）　、水素添加スチレン−イソプレンゴム（ＳＥＰＳ
，ＳＥＰ）　、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピ
レン等のゴム類、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチ
レン、アイソタクチック構造のα−ポリプロピレン、ナ
イロン、ポリエステル、無水マレイン酸グラフトポリプ
ロピレン、無水マレイン酸グラフトポリエチレン、エポ
キシ変性ポリオレフィン等の他の樹脂、リサイクル樹脂
、酸化防止剤、紫外線吸収剤、成形助剤、静電気防止剤
、結晶化促進剤、染料、顔料等を含んでも問題無い。

【００１６】本発明の発泡体を得るのに使用できる発泡
剤としてポリオレフィン発泡体を製造する公知の発泡剤
が使用でき、例えば、ニトロソ系化合物のジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン、テトラニトロソトリメチレン
テトラミン、ヒドラジド系化合物のｐ，ｐ’−　オキシ
ビスベンゼンスルフオニルヒドラジド、スルフオニルセ
ミカルバジド系化合物のｐ，ｐ’オキシビスベンゼンス
ルフオニルセミカルバジド、アゾ化合物系のアゾジカル
ボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート、炭酸塩
としゅう酸等の酸の混合物等が挙げられる。これらの発
泡剤の添加量は、発泡剤から発生するガス量と必要とす
る発泡倍率から適宜選択する。

【００１７】本発明の発泡体の製造方法としては、従来
の射出成形機をそのまま利用可能であり、予め、ペレッ
ト状にしたシンジオタクチックポリα−オレフィンと適
当な発泡剤を混合し、溶融し金型内に注入すると、表面
の未発泡のスキン層と発泡しているコア層からなる発泡
成形物を得られる。また、射出成形機の途中から炭酸ガ
ス、水蒸気、窒素、空気、フロン等の気体を注入し、溶
融樹脂に練り込み、金型内に注入し成形物を得ることも
可能である。本発明のポリオレフィン発泡体は、スキン
層が未発泡であるために表面の光沢度が高く、表面の平
滑性に優れた成形物が得られるがこの未発泡のスキン層
の厚みは、成形物の厚み形状にもよるが０．１ｍｍ　以
上であることが好ましい。それより薄いスキン層では、
表面の光沢度、平滑性が著しく低下しあまり好ましくな
い。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により更に詳細に説明する。な
お、融点Ｔｍは、５０℃で１５時間アニールした後、示
差熱量計（ＤＳＣ）により、昇温速度１０℃／　分の昇
温過程の最初の吸熱ピーク温度を測定し得、表面の光沢
度は、成形物の表面部分を切取り、得られた試験片をＡ
ＳＴＭ　Ｄ−５２３法により測定し得、発泡倍率は、未
発泡の樹脂の比重を発泡した樹脂の比重で除し得た。

【００１９】実施例１〜３触媒として、イソプロピル（シクロペンタジフェニル）
ジルコニウムクロリドが使用され、助触媒として、メチ
ルアルミノキサンが使用し、トルエン中においてプロピ
レンが重合させられ、粉末状のホモシンジオタクチック
ポリプロピレンが得られた。融点Ｔｍは、１３８　℃で
ありった。この樹脂１ｋｇ　に対してイルガノックス１
０１０を０．１ｇ、アイオノールを０．０５ｇ　、スタ
アリン酸カルシウムを０．１ｇを配合し、３５ｍｍ二軸
押出機にて造粒し、ペレットを得た。メルトインデック
スは、４．２ｇ／　１０分であった。この樹脂に発泡剤
としてアゾジカルボンアミド”　ＥＥ−１０５”　（栄
化成工業（株）ポリエチレンが９０％　であるマスター
バッチ）を表−１に示す様に配合し、型締圧が４００ｔ
の射出成形機を用い、図面−１に示した形状の丼鉢（直
径２００ｍｍ　、高さ　　１５０ｍｍ　、深さ　　８０
ｍｍ）を成形した。表面付近のスキン層は、未発泡で中
心部のコア層が発泡していた。成形物全体の発泡倍率と
、発泡しているコア層の発泡倍率を求めた。未発泡のス
キン層が最も薄い部分は、丼鉢の底の部分であり、縁の
部分ほど未発泡部分の割合は大きく、この底の部分を切
取り光沢度（６０　゜）　を測定した。表−１に、発泡
倍率、丼鉢の底の部分の未発泡のスキン層の厚み、光沢
度（６０　゜）　を示した。

【００２０】比較例１〜３ホモシンジオタクチックポリプロピレンに変えホモアイ
ソタクチックポリプロピレン”　三井ノーブレンＪＨ−
Ｇ”　（三井東圧化学（株）製、メルトインデックス４
．０ｇ／１０　分）を用いた以外は実施例１〜３と同様
にして丼鉢を成形した。発泡しているコア部分の発泡倍
率は、極めて低く、発泡剤を増やしても発泡倍率は、あ
まり高まらかった。実施例１と同様のカ所から試験片を
切取り、光沢度（６０　゜）　を測定した。表−１に、
発泡倍率、丼鉢の底の部分の未発泡のスキン層の厚み、
光沢度（６０　゜）　を示した。発泡倍率が低くスキン
層が厚いが光沢度（６０　゜）　は、実施例１〜３に比
べ低かった。

【００２１】比較例４発泡ポリスチレンシートより圧空成形方法により成形さ
れた丼鉢（直径　　１４５ｍｍ　、高さ　７０ｍｍ　、
厚み　２ｍｍ、発泡倍率５倍）より測定の為の試験片を
切取り光沢度（６０　゜）　と未発泡のスキン層の厚み
を測定した。スキン層は、極めて薄く、表面の光沢度（
６０　゜）は、著しく低かった。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明の発泡体よりなる発泡体成形物は
、従来から使用されてきたポリスチレン系の発泡体成形
物、ポリオレフィン系の発泡体成形物に比べ表面に未発
泡のスキン層を有す為に表面の光沢と表面平滑性に優れ
る。通常のアイソタクチックポリα−オレフィンを用い
ても発泡層は十分に発泡せずシンジオタクチックポリα
−オレフィンを用いる事によりのみ、未発泡のスキン層
と発泡したコア層を射出成形等の方法に於いて同時に作
り出す事が可能であり、本発明の発泡体は、発泡体成形
品の光沢、表面平滑性と優れた発泡倍率を有する優れた
発泡体である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の方法により得られた丼鉢の断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　未発泡のスキン層２　　発泡層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　シンジオタクチックポリα−オレフィ
ンを少なくとも５０％含み主要部が未発泡層のスキン層
と発泡層のコア層からなる事を特徴とするポリオレフィ
ン発泡体。