JPH04342742A - 連続気泡型プロピレン系樹脂発泡体用組成物 - Google Patents

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、連続気泡型プロピレン
系樹脂発泡体用組成物に関する。さらに詳しくは、本発
明は、耐熱性、機械的特性、耐化学薬品性等に優れた連
続気泡型プロピレン系樹脂発泡体が作られる樹脂組成物
に関し、該発泡体は、防振材、緩衝材、保温材、自動車
内装材、各種マット材、等に利用され、特に各種フィル
ター材として好適である。

【０００２】

【従来の技術】プロピレン系樹脂は立体規則性に配位し
た高結晶性樹脂であるので、エチレン系樹脂と比較して
融点が約３０〜５０℃高く耐熱性に優れ、機械的強度も
優れているので、従来よりこれを素材とした発泡体が提
案されてきた。プロピレン系樹脂は、エチレン系樹脂に
比較して融点が高く、また溶融粘度が低く、かつ、融点
付近で急激な粘度変化を生じ、押出発泡に適した温度範
囲が極めて狭い。従って、プロピレン系樹脂に発泡剤を
均一に混練することは困難であり、仮に混練できたとし
ても、高い分解温度をもつ発泡剤しか使用できず、発泡
剤の選択の幅が狭い。また、発泡に適正な溶融粘度を得
るために、有機過酸化物で架橋することも、ポリエチレ
ン発泡技術の転用として考えられるが、ポリプロピレン
の分子構造上、第３級炭素を含有するため、架橋反応よ
り分解反応が優先し架橋助剤を用いないと有効な効果は
得られない。

【０００３】これらの問題点を解決するため、プロピレ
ンと他のモノマーを共重合させることにより、ポリマー
の融点を降下させ、広い温度範囲にわたり溶融粘度が比
較的高くかつ溶融粘度の変化が少ない様にすることが提
案されている（特公昭６０−２６４１８、特公昭６１−
１４６０等）。また、溶融粘度を降下させないためにス
チレン−イソプレンブロック共重合体を配合した提案も
ある（特公昭６０−３９６９７）。さらに、プロピレン
系樹脂をアルコキシ基含有ビニルシランで変成し、水架
橋することにより、溶融粘度を比較的高くする方法も提
案されている（特公昭６１−１８９３３）。これらの方
法によりプロピレン系樹脂を素材とする発泡体は工業的
に製造される様になったが、その気泡構造はすべて独立
気泡であり、連続気泡のものは提案されたことはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のプロ
ピレン系樹脂発泡体が独立気泡構造のものであり、通気
性、柔軟性、可撓性等に劣り、特に通気性は全くないの
で、濾過材としての用途には用いられないので、これら
を解決するため、連続気泡型のプロピレン系樹脂発泡体
を提案することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】プロピレン系樹脂は、前
述した様に融点が高く、結晶の融解温度以上では急激に
粘度が低下するので、発泡剤の混練と、発泡が均一にか
つ微細なセルを与える適正な溶融粘度の付与が発泡体を
作る上で重要な技術上のポイントであり、また連続気泡
型発泡体にすることは特別の手段が必要となる。

【０００６】本発明者等は、エチレン系樹脂を素材とし
、連続気泡型発泡体を得る技術については、多数の特許
を出願している（特公昭６０−４９６５７号、特開昭６
０−１２４６３２号、同６２−８９７３８号、同６２−
８９７３９号、同６２−８９７４１号、同６２−８９７
４２号、同６３−１１３０３４号、同６３−１１３０３
５号、同６３−１２６７３３号、特願昭６３−２６０６
２０号、同６３−２６０６２１号、特願平１−１５４６
３６号、同１−１５４６３７号、同１−２６４４１９号
、同１−２７６１４９号等）。本発明は、これらの技術
を発展させ、プロピレン系樹脂に適用し、完成させたも
のである。

【０００７】即ち、本発明は、 （１）ａ）プロピレン系樹脂　　１００重量部、ｂ）ポ
リプロピレン変性ポリシロキサン０．０１〜１０重量部
、 ｃ）発泡温度（Ｔｆ）が１００〜２００℃の範囲である
発泡剤１〜３０重量部、及び ｄ）１０分間半減温度（Ｔｐ）が１１０〜２２０℃であ
る有機過酸化物０．２〜１０重量部（但し−１０℃≦Ｔ
ｐ−Ｔｆ≦５０℃） を含有してなる連続気泡型プロピレン系樹脂発泡体用組
成物； （２）前記（１）の連続気泡型プロピレン系樹脂発泡体
用組成物を発泡剤の分解温度以下で、かつ有機過酸化物
の分解温度以下で所定の形状に加工し、それを１３０〜
３００℃に加熱する事を特徴とする連続気泡型プロピレ
ン系樹脂発泡体の製造方法； （３）前記（２）の製造方法で作られた連続気泡型プロ
ピレン系樹脂発泡体である。

【０００８】本発明において、プロピレン系樹脂とはプ
ロピレンを主成分とする重合体であり、プロピレン単独
重合体、プロピレンと他のα−オレフィン（エチレン、
ブテン−１、４−メチル−ペンテン−１、ヘキセン−１
、オクテン−１等）とのブロック又はランダム共重合体
であり、ＭＦＲ（メトルフローレート）は、０．１〜２
０（ｇ／ｍｉｎ　２３０℃）で好適には０．２〜１０で
ある。 ０．１未満であると発泡剤との混練が困難であり、また
押出加工性も悪く、２０よりも大であると溶融粘度が低
下し発泡が困難となる。具体例としては、ポリプロピレ
ン、プロピレン−エチレンブロック又はランダム共重合
体、プロピレン−ブテン−１ブロック又はランダム共重
合体プロピレン−エチレン−ブテン−１、ランダム又は
ブロック共重合体等があげられる。

【０００９】本発明においてポリプロピレン変性ポリシ
ロキサンとは、（１）プロピレン系ポリマー１００重量
部に対し、 （Ａ）次式Ｉ：

【化１】 （式中、Ｒ１　は脂肪族不飽和基、Ｒ２　は脂肪族不飽
和基を含まない非置換又は置換１価炭化水素基を表し、
ａ及びｂは次の条件： ０≦ａ＜１、０．５＜ｂ＜３、１＜ａ＋ｂ＜３を満たす
数値を表す）で表されるオルガノポリシロキサン１〜９
００重量部、 （Ｂ）ブタジエン系ゴム０．１〜５０重量部及び（Ｃ）
有機過酸化物　　　　０．０１〜１０重量部、を添加し
てなる組成物を加熱混練することによって得られるもの
であり、本発明者らが先に出願した特願平０２−１７１
１４２号に詳細に説明されている。本発明において、ポ
リプロピレン変性ポリシロキサンの使用量は、０．０１
〜１０重量部であり、０．０１重量部以下であると、連
続発泡体にならず、１０重量部以上であっても連続発泡
体にする効果が飽和点に達し、にじみ出し現象がおこり
望ましくない。

【００１０】本発明において使用される発泡剤は、発泡
温度が１００℃から２２０℃であり、望ましくは分解温
度が使用するプロピレン系樹脂の結晶融点以上のものが
望ましく、促進剤あるいは助剤を併用して、分解温度を
この範囲に調節したものもこれに含まれる。例として、
次のものが挙げられる。アゾビスイソブチロニトリル、
ジアゾカーボンアミド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラ
ジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒド
ラジド）、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、
ｎ−デカン。発泡剤の量は１〜３０重量部必要である。 １重量部未満では、発泡の効果がほとんど無く、３０部
より多いと、発泡時に無駄に大気中に逃散する発泡剤分
解物の量が増えるだけで、効率が悪い。

【００１１】本発明に用いる有機過酸化物は、分解温度
が半減期１０分間で１１０〜２２０℃のもの、すなわち
１０分間半減温度が１１０〜２２０℃のものが好ましく
、このようなものとしては、例えば次のものを挙げるこ
とができる。ただし、括弧内は分解温度（℃）である。 コハク酸ペルオキシド（１１０）、ベンゾイルペルオキ
シド（１１０）、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘ
キサノエート（１１３）、ｐ−クロロベンゾイルペルオ
キシド（１１５）、ｔ−ブチルペルオキシイソブチレー
ト（１１５）、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカー
ボネート（１３５）、ｔ−ブチルペルオキシラウレート
（１４０）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイ
ルペルオキシ）ヘキサン（１４０）、ｔ−ブチルペルオ
キシアセテート（１４０）、ジ−ｔ−ブチルジペルオキ
シフタレート（１４０）、ｔ−ブチルペルオキシマレイ
ン酸（１４０）、シクロヘキサノンペルオキシド（１４
５）、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート（１４５）、
ジクミルペルオキシド（１５０）、２，５−ジメチル−
２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン（１５５
）、ｔ−ブチルクミルペルオキシド（１５５）、ｔ−ブ
チルヒドロペルオキシド（１５８）、ジ−ｔ−ブチルペ
ルオキシド（１６０）、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３（１７０）、ジ
−イソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド（１７０）
、ｐ−メンタンヒドロペルオキシド（１８０）、２，５
−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド（
２１３）。

【００１２】本発明において有機過酸化物の量は０．２
〜１０重量部必要である。０．２重量部未満では組成物
の加熱時に樹脂の粘度がほとんど上昇せず、樹脂層がへ
たってしまう。１０重量部より多くても架橋効率の上昇
は少ない。次に、本発明においては、有機過酸化物の１
０分間半減温度をＴｐとし、発泡剤の発泡温度をＴｆと
したとき、下記の式 −１０℃≦Ｔｐ−Ｔｆ≦５０℃ を満たすように有機過酸化物と発泡剤を選択して組合せ
ることが必要である。すなわち、このような組合せを用
いることにより、組成物を加熱し、しかる後冷却すれば
、連続気泡あるいは一部に独立気泡を含む連続気泡の発
泡体が得られる。

【００１３】本発明において組成物には必要によりポリ
エチレン等のエチレン系樹脂、酸化安定剤、紫外線安定
剤、無機充填剤、顔料、難燃剤、ゴム類などを配合する
ことができる。本発明の組成物を加熱する際の温度は、
発泡および架橋が行なわれるために必要な温度以上であ
り、具体的には１３０〜３００℃の間にある。本発明に
おいて有機過酸化物の分解温度は純粋な製品の半減期１
０分間における温度で示しているため、この温度以下で
も架橋が進行する。目的により、加熱は常圧下でも加圧
下でも行なうことができる。

【００１４】本発明の連続気泡型プロピレン系樹脂発泡
体を作るには、各成分を混合して、発泡剤又は化学発泡
剤の分解温度以下で混練して、混練物から所定の形状物
、例えば、シート、棒、球等をつくり、これらを金型を
用いて、又は金型を用いないで、発泡剤又は化学発泡剤
の分解温度以上でかつ−１０℃≦Ｔｐ−Ｔｆ≦５０℃を
満足する温度で加熱する（加圧してもよい）ことによっ
て得られる。以下に本発明の実施例を示す。

【００１５】

【実施例】

実施例１ 耐衝撃性ポリプロピレンＪ−４０９（東燃化学製）２０
ｋｇ、アゾジカーボンアミド系発泡剤「セルマイクＣ−
２」（発泡温度２０４℃：三協化成製）２ｋｇ、有機過
酸化物「パーカドックス１４」（分解温度１５８℃：化
薬ヌーリー製）４０ｇ、酸化防止剤「イルガノックス１
０１０」（チバガイギー製）１０ｇ、ポリプロピレン変
性ポリシロキサン「シルグラフト６１０」（ポリプロピ
レン含量５０％：日本ユニカー製）１ｋｇを森山製作所
製ＤＳ２０−４０ＭＷＡ−Ｈ型ニーダーで１６０℃で１
０分間混練した。ブレードの回転数は４５ｒｐｍであっ
た。この混練物をペレット化した。このペレットを１５
０℃で圧縮成形法により厚さ１ｍｍのシートとした。圧
力、時間はそれぞれ１００ｋｇ／ｃｍ２　、５分間であ
った。このシートをポリエステルシートの上に置き、２
００℃のオーブンに入れたところ、９分間で均一に発泡
した。この発泡体を取りだし、室温にまで放冷したとこ
ろ、厚さ１０ｍｍ、平均気泡径０．４ｍｍの発泡体が得
られた。発泡体の密度は０．０７ｇ／ｃｍ３　であった
。 この発泡体を９０℃の温水に１０分間浸漬した後、厚さ
を測定したところ１０ｍｍであった。また、発泡体を２
３℃の水中で圧縮と緩和を繰り返し、強制的に吸水させ
たところ、１ｃｍ３　当り８．６ｇの吸水があった。

【００１６】比較例１ 実施例１と同様にして「シルグラフト６１０」の代わり
に２３℃における粘度が３０００００ＣＰのジチルポリ
シロキサン（日本ユニカー製）を使用してシートを得た
。このシートをポリエステルシートの上に置き、２００
℃のオーブンに入れたところ、９分間で発泡した。この
発泡体を取りだし、室温にまで放冷したところ、厚さ１
０ｍｍの発泡体となったが、平均長径５ｍｍ、平均短径
１ｍｍの気泡径の荒れた気泡の発泡体であった。

【００１７】比較例２ 実施例１と同様にして架橋剤を使用せずにシートを得た
。このシートをポリエステルシートの上に置き、２００
℃のオーブンに入れたところ、９分間で発泡した。この
発泡体を取りだし、室温にまで放冷したところ、厚さ１
０ｍｍの発泡体となったが、平均長径５ｍｍ、平均短径
１ｍｍの気泡径の荒れた気泡の発泡体であった。

【００１８】実施例２ 耐衝撃性ポリプロピレンＪ−４０９（東燃化学製）１８
ｋｇ、低密度ポリエチレンＮＵＣＧ−５３８１（日本ユ
ニカー製）７００ｇ、アゾジカーボンアミド系発泡剤「
セルマイクＣ−２」（発泡温度２０４℃：三協化成製）
２ｋｇ、有機過酸化物「パーカドックス１４」（分解温
度１５８℃：化薬ヌーリー製）４０ｇ、酸化防止剤「イ
ルガノックス１０１０」（チバガイギー製）１０ｇ、ポ
リプロピレン変性ポリシロキサン「シルグラフト６１０
」（ポリプロピレン含量５０％：日本ユニカー製）１ｋ
ｇを森山製作所製ＤＳ２０−４０ＭＷＡ−Ｈ型ニーダー
で１６０℃で１０分間混練した。ブレードの回転数は４
５ｒｐｍであった。この混練物をペレット化した。この
ペレットを１５０℃で圧縮成形法により１ｍｍ厚さのシ
ートとした。圧力、時間はそれぞれ１００ｋｇ／ｃｍ２
　、５分間であった。このシートをポリエステルシート
の上に置き、２００℃のオーブンに入れたところ、９分
間で均一に発泡した。この発泡体を取りだし、室温にま
で放冷したところ、厚さ１０ｍｍ、平均気泡径０．３８
ｍｍの発泡体が得られた。この発泡体を９０℃の温水に
１０分間浸漬した後、厚さを測定したところ１０ｍｍで
あった。また、発泡体を２３℃の水中で圧縮と緩和を繰
り返し、強制的に吸水させたところ、１ｃｍ３　当り８
．９ｇの吸水があった。

【００１９】実施例３ ポリプロピレンＢＪ−３１５（東燃化学製）１８ｋｇ、
低密度ポリエチレンＮＵＣＧ−５３８１（日本ユニカー
製）７００ｇ、アゾジカーボンアミド系発泡剤「セルマ
イクＣ−２」（発泡温度２０４℃：三協化成製）２ｋｇ
、有機過酸化物「パーカドックス１４」（分解温度１５
８℃：化薬ヌーリー製）４０ｇ、酸化防止剤「イルガノ
ックス１０１０」（チバガイギー製）１０ｇ、ポリプロ
ピレン変性ポリシロキサン「シルグラフト６１０」（ポ
リプロピレン含量５０％：日本ユニカー製）１ｋｇを森
山製作所製ＤＳ２０−４０ＭＷＡ−Ｈ型ニーダーで１７
０℃で１０分間混練した。この混練物をペレット化した
。このペレットを１６０℃で圧縮成形法により１ｍｍ厚
さのシートとした。圧力、時間はそれぞれ１００ｋｇ／
ｃｍ２　、５分間であった。このシートをポリエステル
シートの上に置き、２００℃のオーブンに入れたところ
、９分間で均一に発泡した。この発泡体を取りだし、室
温にまで放冷したところ、厚さ１０ｍｍ、平均気泡径０
．４ｍｍの発泡体が得られた。発泡体の密度は０．０８
ｇ／ｃｍ３　であった。この発泡体を９０℃の温水に１
０分間浸漬した後、厚さを測定したところ２０ｍｍであ
った。また、発泡体を２３℃の水中で圧縮と緩和を繰り
返し、強制的に吸水させたところ、１ｃｍ３　当り８．
０ｇの吸水があった。

【００２０】

【発明の効果】本発明によって得られる連続気泡型発泡
体は耐熱性，機械的特性，耐化学薬品性等にすぐれてお
り、均一な気泡径を有しているため、建材用資材、農業
用資材、フィルター、自動車内壁面クッション、培養床
材等に適用できる。特に気泡は連続気泡体であるので、
フィルター用として好適である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）プロピレン系樹脂　　１００重量部、ｂ）ポリプロ
   ピレン変性ポリシロキサン０．０１〜１０重量部、 ｃ）発泡温度（Ｔｆ）が１００〜２００℃の範囲である
   発泡剤１〜３０重量部、及び ｄ）１０分間半減温度（Ｔｐ）が１１０〜２２０℃であ
   る有機過酸化物０．２〜１０重量部（但し−１０℃≦Ｔ
   ｐ−Ｔｆ≦５０℃） を含有してなる連続気泡型プロピレン系樹脂発泡体用組
   成物。
2. 【請求項２】　　請求項（１）の連続気泡型プロピレン
   系樹脂発泡体用組成物を発泡剤の分解温度以下で、かつ
   有機過酸化物の分解温度以下で所定の形状に加工し、そ
   れを１３０〜３００℃に加熱する事を特徴とする連続気
   泡型プロピレン系樹脂発泡体の製造方法。
3. 【請求項３】　　請求項（２）の製造方法で作られた連
   続気泡型プロピレン系樹脂発泡体。