JPWO2011046103A1 - ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂組成物、および射出発泡成形体 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂組成物、および射出発泡成形体 Download PDF

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Abstract

流動性、発泡性に優れ、特に射出発泡成形への適用において、大型金型でも狭い初期キャビティ・クリアランスで成形が可能なため、薄くて大面積の外観良好な射出発泡成形体を得ることができるポリプロピレン系樹脂およびプロピレン系樹脂組成物を提供する。本発明は、線状ポリプロピレン樹脂、ラジカル重合開始剤および共役ジエン化合物を溶融混合して得られ、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件にて測定されるメルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えて２５０ｇ／１０分以下、２００℃でのメルトテンションが０．３ｃＮ以上、かつ、２００℃での動的粘弾性測定における角振動数１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接ｔａｎδが６．０以下であることを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂、および前記ポリプロピレン系樹脂を含有する射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物に関する。

Description

本発明は、射出発泡成形に好適に使用し得るポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂組成物および射出発泡成形体に関する。
ポリプロピレン樹脂は、良好な物性及び成形性を有しており、また、環境にやさしい材料として急速にその使用範囲が拡大している。特に、自動車部品等では、軽量で剛性に優れたポリプロピレン樹脂製品が提供されている。そのような製品の一つに、ポリプロピレン系樹脂の射出発泡成形体がある。
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、ポリプロピレン系樹脂と発泡剤とからなる混合物を押出機で溶融混合して大気圧下に押出すことにより得られる押出発泡シートを金型で挟み込み成形体としたもの、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を所望の形状を有する金型内に充填し蒸気等で加熱することにより、予備発泡粒子を融着させ成形体としたもの、等があり、その軽量性から様々な用途に適用されている。
ポリプロピレン系樹脂の射出発泡成形体において、ポリプロピレン系樹脂を高発泡化させる技術としては、型開き可能に保持された金型の空間内に発泡剤を含む樹脂を射出成形した後、金型を開くことにより前記空間を拡大して樹脂を発泡させるいわゆるコアバック法（Ｍｏｖｉｎｇ Ｃａｖｉｔｙ法）がある（例えば、特許文献１）。
一般に、射出発泡成形に用いられるポリプロピレン系樹脂の特性としては、金型内の隅々まで樹脂が充填されるための流動性、および充填後に発泡するための発泡性が要求される。例えば、ポリプロピレン系樹脂の射出発泡成形体が、自動車部品として、特にコンソールボックス、ラゲージボックス、ドアトリム、ツールボックス等大型成形品である場合には、軽量、薄肉かつ高剛性な成形体であることが求められるが、その際、成形時のショートショット等の成形不良が起こりやすくなるために、使用する原料樹脂の流動性を高くする必要がある。
また、通常使用される線状ポリプロピレン系樹脂は、結晶性でメルトテンション（溶融張力）が低いため、気泡が破壊されやすく高発泡化が困難であった。その結果、射出発泡成形体表面に発泡剤由来ガスによるシルバーストリークと呼ばれる外観不良が発生しやすく、さらには内部にボイドが発生しやすく、発泡倍率を高くすることが困難であった。
ポリプロピレン系樹脂のメルトテンションを高める方法として、例えば、架橋剤やシラングラフト熱可塑性樹脂を添加する方法（特許文献２、３）、無架橋のポリプロピレン系樹脂に放射線照射することで長鎖分岐を導入する方法（特許文献４）、ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤とを溶融混練して改質ポリプロピレン系樹脂を製造する方法（特許文献５）などが提案されている。確かに、これらの方法により、高発泡倍率の射出発泡成形体が得られるものの、樹脂溶融時の粘度が上がりすぎ、射出成形が困難となると共に、発泡性を付与することに起因すると考えられる成形不良であるフローマークが発生し、表面外観が悪くなる場合があった。
一方、射出発泡成形において成形性を改良する方法として、例えば、メルトフローレートが３０ｇ／１０分未満で、メルトテンションが５ｃＮ以上のポリプロピレン系樹脂に、線状ポリプロピレン系樹脂を併用する方法（特許文献６、８）などが提案されている。この方法により、流動性が改良され、比較的大型な金型においてもショートショットとなることなく、射出発泡成形が可能となったが、この方法を以ってしても、投影面積が０．２ｍ２を超えるような大型の金型を用いた射出発泡成形では流動性が不足する場合があった。
また、ポリオレフィンワックスを併用する方法も提案されている（特許文献９）。この方法により、更に流動性が改良されるが、ワックスを使用することにより、成形体物性（耐衝撃性）が低下する場合があった。特に、発泡倍率が２倍を超えるような高発泡倍率の薄肉の射出発泡成形体を得る場合は、初期キャビティ・クリアランスを狭くする必要があり、大型金型ではショートショットとなる場合があった。また、メルトテンションは、メルトフローレートにも大きく影響され、メルトフローレートが低いとメルトテンションは高くなりやすいことから、メルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えるような高流動性のポリプロピレン系樹脂においては、メルトテンションが５ｃＮ以上という規定は発泡性の指標として不充分であった。
一方、メルトテンションと共に損失正接を規定したポリプロピレン系樹脂を押出発泡に使用する方法（特許文献７）などが提案されているが、押出発泡に適した低メルトフローレートの樹脂であり、射出発泡成形には不適であった。
以上のように、前記した外観不良対策を含め、大型金型を用いて射出発泡成形するための、より良好な流動性および発泡性を両立するポリプロピレン系樹脂を得ることは困難であった。
ＷＯ２００５／０２６２５５号公報 特開昭６１−１５２７５４号公報 特開平７−１０９３７２号公報 特開２００１−２２６５１０号公報 特開平９−１８８７７４号公報 ＷＯ２００９／０６０７９２号公報 特開２００９−２９９００号公報 ＷＯ２００５／０２６２５５号公報 特開２００８−１０１０６０号公報
本発明の目的は、流動性および発泡性に優れ、押出時や射出時で抵抗が少なく（圧力上昇が少なく）、表面外観の良好な射出発泡成形体が得られるポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂組成物および該樹脂または樹脂組成物からなる射出発泡成形用の材料体を提供することである。特に投影面積が０．２ｍ２以上の大型金型による薄肉の射出発泡成形が可能であり、シルバーストリークやフローマークの少ない表面外観良好な、かつ耐衝撃性の高い射出発泡成形体が得られるポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂組成物および該樹脂または樹脂組成物からなる射出発泡成形用の材料を提供することである。
本発明者らは、鋭意検討した結果、線状ポリプロピレン樹脂、ラジカル重合開始剤および共役ジエン化合物を溶融混合して得られ、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件にて測定されるメルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えて２５０ｇ／１０分以下、２００℃でのメルトテンションが０．３ｃＮ以上、２００℃での動的粘弾性測定における角振動数１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接ｔａｎδが６．０以下であることを特徴とするポリプロピレン樹脂が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、線状ポリプロピレン樹脂、ラジカル重合開始剤および共役ジエン化合物を溶融混合して得られ、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件にて測定されるメルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えて２５０ｇ／１０分以下、２００℃でのメルトテンションが０．３ｃＮ以上、かつ、２００℃での動的粘弾性測定における角振動数１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接ｔａｎδが６．０以下であることを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂に関する。
メルトフローレートは、５０ｇ／１０分を超えて２５０ｇ／１０分以下であることが好ましい。
ラジカル重合開始剤の添加量が、共役ジエン化合物の添加量以上であることが好ましい。
ラジカル重合開始剤の添加量が、共役ジエン化合物の添加量の１．５倍以上であることがより好ましい。
また、本発明は、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）３〜５０重量％、および２３０℃でのメルトフローレートが１０ｇ／１０分以上１５０ｇ／１０分以下、メルトテンションが２ｃＮ未満である線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）５０〜９７重量％を含有することを特徴とする、射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物に関する。
前記線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）の２３℃でのシャルピー衝撃強度が５ｋＪ／ｍ２以上であることが好ましい。
さらに、本発明は、前記ポリプロピレン系樹脂または前記ポリプロピレン系樹脂組成物、および発泡剤を含んでなる組成物を射出発泡成形してなることを特徴とする、射出発泡成形体に関する。
本発明のポリプロピレン系樹脂、およびポリプロピレン系樹脂組成物は、流動性および発泡性に優れる。そのため、特に射出発泡成形に好適に使用でき、とりわけ、大型金型による薄肉の射出発泡成形が可能となる。さらには、本発明のポリプロピレン系樹脂、およびポリプロピレン系樹脂組成物は、メルトフローレートが３０ｇ／１０分を超える高流動であり、少しの膨張力でも大きく変形することが可能であることから、従来のメルトフローレートが３０ｇ／１０分以下のポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂組成物と比較して、発泡剤を減量しても所望の発泡倍率の射出発泡成形体を得ることができる。
そして、本発明のポリプロピレン系樹脂、またはポリプロピレン系樹脂組成物から得られる射出発泡成形体は、高発泡倍率でシルバーストリークやフローマークが少なく、表面外観が良好なものとなる。また、溶融弾性の低く、かつ、２３℃のシャルピー衝撃強度が５ｋＪ／ｍ２以上である線状ポリプロピレンを併用することで、耐衝撃性の高い射出発泡成形体が得られる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明のポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、線状ポリプロピレン樹脂、ラジカル重合開始剤および共役ジエン化合物を溶融混合して得られ、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件にて測定されるメルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えて２５０ｇ／１０分以下、２００℃でのメルトテンションが０．３ｃＮ以上、かつ、２００℃での動的粘弾性測定における角振動数１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接ｔａｎδが６．０以下であることを特徴とする。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）のメルトフローレートは、下限が３０ｇ／１０分を超え、好ましくは５０ｇ／１０分を超えるものであり、上限が２５０ｇ／１０分以下、好ましくは１００ｇ／１０分以下である。メルトフローレートが３０ｇ／１０分以下の場合、流動性が不足して大型金型での射出発泡成形においてショートショットとなる場合があり、メルトフローレートが２５０ｇ／１０分を超える場合、射出発泡成形での計量工程が不安定になる場合がある。
ここで、メルトフローレート（以降、「ＭＦＲ」と略す場合がある）とは、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に準拠し、メルトインデクサーＳ−０１（（株）東洋精機製作所製）を用い、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件にて、ダイから一定時間に押し出される樹脂量から、１０分間に押し出される量に換算した値をいう。なお、前記一定時間とは、メルトフローレートが３．５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分未満の場合は６０秒間、１０ｇ／１０分以上２５ｇ／１０分未満の場合は３０秒間、２５ｇ／１０分以上５０ｇ／１０分未満の場合は１５秒間、５０ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分未満の場合は５秒間、１００ｇ／１０分以上の場合は３秒間である。仮に、ある秒数で測定した際のメルトフローレートが対応する範囲に無かった場合は、そのメルトフローレートに応じた秒数で再度測定するものとする。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、２００℃でのメルトテンションが０．３ｃＮ以上、好ましくは０．５ｃＮ以上であり、より好ましくは、０．８ｃＮ以上であり、さらに好ましくは１．０ｃＮ以上であり、最も好ましくは１．０５ｃＮ以上である。また、メルトテンションの上限は特に限定されないが、好ましくは１５ｃＮ以下であり、より好ましくは１０ｃＮ以下である。メルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えるポリプロピレン系樹脂においてメルトテンションが０．３ｃＮ未満の場合、射出発泡成形時の溶融樹脂流動先端部での破泡が抑えられず、シルバーストリークが発生し、射出発泡成形体の表面外観が悪化する場合がある。一方、１５ｃＮを超えると、後述する線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）との混合性が低下し、外観が悪化する場合がある。
ここで、メルトテンション（以降、「ＭＴ」と略す場合がある）とは、メルトテンション測定用アタッチメントが装備されており、先端に１ｍｍφ、長さ１０ｍｍのオリフィスを装着したφ１０ｍｍのシリンダを有するキャピログラフ（（株）東洋精機製作所製）を使用して、２００℃、ピストン降下速度１０ｍｍ／分で降下させた際にダイから吐出されるストランドを３５０ｍｍ下のロードセル付きプーリーに掛けて１ｍ／分の速度で引き取り、安定後に４０ｍ／分２で引き取り速度を増加させたとき、ストランドが破断したときのロードセル付きプーリーにかかる荷重をいう。なお、ストランドが破断に至らない場合は、引き取り速度を増加させてもロードセル付きプーリーにかかる荷重が増加しなくなった点の荷重をメルトテンションとする。
ポリプロピレン系樹脂は、２００℃での動的粘弾性測定における角振動数１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接ｔａｎδが６．０以下であり、好ましくは５．０以下である。
ここで、角振動数１ｒａｄ／ｓはいわゆる低剪断領域であり、その領域において損失正接ｔａｎδが小さい、すなわち、相対的に貯蔵弾性率が高いことは発泡時の気泡の保持に有利であると考えられる。但し、メルトフローレートが３０ｇ／１０分以下という分子量の比較的高いポリプロピレン系樹脂では、分子鎖が相互に絡む割合が高く、メルトフローレートが小さくなるほど前記損失正接ｔａｎδが小さく測定される傾向にある。しかし、メルトフローレートが低い故に損失正接ｔａｎδが低い場合、損失正接ｔａｎδは、発泡に適した溶融特性を適正に表わしているといえず、実際に射出発泡成形において必ずしも気泡の保持に充分ではない。すなわち、本発明においては、メルトフローレートが３０ｇ／１０分を超える高流動のポリプロピレン系樹脂において損失正接ｔａｎδが低いことが、射出発泡成形での気泡保持の指標となり、損失正接ｔａｎδが６．０を超える場合、破泡しやすく、射出発泡成形体に内部ボイドが発生したり、射出発泡成形体の厚みが薄くなってしまう場合がある。
一方、前記損失正接ｔａｎδについて下限は特には無いが、好ましくは０．７以上であり、より好ましくは０．９以上である。０．７未満の場合には、射出発泡成形体表面にフローマークと呼ばれるゲート部を中心に同心円状に発生するリング状の模様がかなり目立ち、表面外観が悪くなる場合がある。
ここで、損失正接ｔａｎδは、２５ｍｍφのパラレルプレート型冶具を装着した粘弾性測定装置を用い、測定温度２００℃、パラレルプレート間隔１ｍｍ、角振動数０．１ｒａｄ／ｓから１００ｒａｄ／ｓまでの範囲で測定を行った際の、角振動数１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率および損失弾性率の測定値を用いて、損失弾性率を貯蔵弾性率で除して算出する。なお、前記粘弾性測定には、例えば、ＴＡインスツルメンツ社製粘弾性測定装置、ＡＲＥＳなどが好適に用いられる。
前記物性を有するポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、線状ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合開始剤および共役ジエン化合物を溶融混合する方法により得られ、分岐構造あるいは高分子量成分を含有する。前記方法では、高価な設備を必要とせず、安価に製造できる点で優れている。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を得るために用いられる共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、１，３−ヘプタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、２，５−ジメチル−２，４−ヘキサジエンなどがあげられるが、これらを単独で使用してもよいし、組み合わせて使用してもよい。これらの中では、ブタジエン、イソプレンが安価で取り扱いやすく、反応が均一に進みやすい点から、特に好ましい。
共役ジエン化合物の添加量としては、線状ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．０１重量部以上５重量部以下が好ましく、０．０５重量部以上２重量部以下がさらに好ましい。共役ジエン化合物の添加量が０．０１重量部未満では、損失正接ｔａｎδが６．０を超えて、発泡性が不充分となる場合があり、５重量部を超えると、メルトフローレートが３０ｇ／１０分以下となり、流動性が不充分となる場合がある。
なお、本発明においては、前記共役ジエン化合物と共重合可能な単量体（例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸金属塩、メタクリル酸金属塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリルなどのメタクリル酸エステルなど）を併用してもよい。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を得るために用いられるラジカル重合開始剤としては、一般に過酸化物、アゾ化合物などが挙げられるが、ポリプロピレン系樹脂や前記共役ジエン化合物からの水素引き抜き能を有するものが好ましく、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステルなどの有機過酸化物が挙げられる。
これらのうち、特に水素引き抜き能が高いものが好ましく、例えば、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタンなどのパーオキシケタール、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキシンなどのジアルキルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシオクテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシ３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレートなどのパーオキシエステルなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を得るために用いられるラジカル重合開始剤の添加量としては、線状ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．０５重量部以上１０重量部以下が好ましく、０．２重量部以上５重量部以下がさらに好ましい。ラジカル重合開始剤の添加量が０．０５重量部未満では、損失正接ｔａｎδが６．０を超えて、発泡性が不充分となる場合があり、１０重量部を超えると、改質の効果が飽和してしまい、経済的でない場合がある。
一般に、損失正接ｔａｎδが６．０以下となるように線状ポリプロピレン系樹脂を改質する際、メルトフローレートが３０ｇ／１０分以下となり易い傾向がある。本発明においては、ラジカル開始剤の添加量を、共役ジエン化合物の添加量以上とすることにより、改質ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えて、メルトテンションが０．３ｃＮ以上、かつ損失正接ｔａｎδが６．０以下となるように、比較的容易に調整することができる。ラジカル開始剤の添加量は、重量で、好ましくは共役ジエン化合物の添加量以上であり、より好ましくは共役ジエン化合物の添加量の１．５倍以上であり、さらに好ましくは共役ジエン化合物の添加量の２倍以上である。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を得るために用いられる線状ポリプロピレン系樹脂とは、線状の分子構造を有しているポリプロピレン系樹脂であり、具体的には、プロピレンの単独重合体、ブロック共重合体およびランダム共重合体であって、結晶性の重合体があげられる。プロピレンの共重合体としては、プロピレンを７５重量％以上含有しているものが、ポリプロピレン系樹脂の特徴である結晶性、剛性、耐薬品性などが保持されている点で好ましい。
プロピレンと共重合可能なα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３，４−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセンなどの炭素数２または４〜１２のα−オレフィン、シクロペンテン、ノルボルネン、テトラシクロ［６，２，１１，８，１３，６］−４−ドデセンなどの環状オレフィン、５−メチレン−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエン、７−メチル−１，６−オクタジエンなどのジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸、スチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンなどのビニル単量体などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうち、エチレン、１−ブテンが、耐寒脆性向上、安価等という点で好ましい。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を得るために、線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を反応させるための装置としては、ロール、コニーダー、バンバリーミキサー、ブラベンダー、単軸押出機、２軸押出機などの混練機、２軸表面更新機、２軸多円板装置などの横型撹拌機、ダブルヘリカルリボン撹拌機などの縦型撹拌機、などが挙げられる。これらのうち、混練機を使用することが好ましく、特に押出機が生産性の点から好ましい。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を得るために、線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を混合、混練（撹拌）する順序、方法には、特に制限はない。線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を混合したのち溶融混練（撹拌）してもよいし、ポリプロピレン系樹脂を溶融混練（撹拌）した後、共役ジエン化合物あるいはラジカル開始剤を同時にあるいは別々に、一括してあるいは分割して混合してもよい。混練（撹拌）機の温度は１３０〜３００℃であることが、線状ポリプロピレン系樹脂が溶融し、かつ熱分解しないという点で好ましい。また、混練（撹拌）時間は、一般に１〜６０分が好ましい。
このようにして、本発明のポリプロピレン樹脂（Ａ）を製造することができる。改質ポリプロピレン樹脂（Ａ）の形状、大きさに制限はなく、ペレット状でもよい。
また、本発明の射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物は、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）３〜５０重量％、および２３０℃でのメルトフローレートが１０ｇ／１０分以上１５０ｇ／１０分以下、メルトテンションが２ｃＮ未満である線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）５０〜９７重量％を含有する。線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）を含有することで、射出発泡成形体のフローマークの発生を低減することができ、さらに線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）として衝撃強度が高い樹脂を用いることにより、射出発泡成形体の耐衝撃性を改良することができる。
線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）としては、メルトフローレートが好ましくは１０ｇ／１０分以上１５０ｇ／１０分以下、より好ましくは１０ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下、さらに好ましくは３０ｇ／１０分以上９０ｇ／１０分以下、最も好ましくは３０ｇ／１０分以上５０ｇ／１０分以下であり、メルトテンションが好ましくは２ｃＮ未満、さらに好ましくは１ｃＮ以下である。線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）のメルトフローレートが１０ｇ／１０分以上１５０ｇ／１０分以下の範囲であると、射出発泡成形体を製造する際に、金型キャビティのクリアランスが１〜２ｍｍ程度の薄肉部分を有する成形においても比較的低圧力で溶融樹脂を金型内に充填することが可能であり、連続して安定した射出発泡成形が行える傾向にある。また、メルトテンションが２ｃＮ未満であれば、フローマークが発生しない表面外観美麗な射出発泡成形体を得ることができる。
線状ポリプロピレン樹脂としては、具体的には、プロピレンホモポリマー、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−エチレンブロックコポリマー等が挙げられる。これらのうち、射出発泡成形体に耐衝撃性を付与しやすいという点から、２３℃でのシャルピー衝撃強度が５ｋＪ／ｍ２以上である線状ポリプロピレン系樹脂を使用することが好ましい。
ここで、シャルピー衝撃強度とは、ＪＩＳ Ｋ７１１１に準拠し、シャルピー衝撃試験機（（株）東洋精機製作所製）を用い、切り欠きの入った角柱状の試験片に対して高速で衝撃を与えることで試験片を破壊し、破壊時に吸収される衝撃エネルギーを試験片の元の断面積で除した値をいう。
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）および線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）の混合比率は、両者の合計を１００重量％とした場合、ポリプロピレン樹脂（Ａ）は、好ましくは３重量％以上５０重量％以下であり、より好ましくは５重量％以上５０重量％以下であり、さらに好ましくは１０重量％以上４５重量％以下である。線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）は、好ましくは５０重量％以上９７重量％以下であり、より好ましくは５０重量％以上９５重量％以下であり、さらに好ましくは５５重量％以上９０重量％以下である。配合比率が上記範囲内であると、均一微細な気泡を有し、発泡倍率２倍以上であり、フローマークが発生しない表面外観美麗な射出発泡成形体を安価に提供することができる。配合比率が上記の範囲外であると、例えば、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が５重量％未満であると、均一微細な気泡を有する発泡成形体が得られない傾向があり、５０重量％を超えると、フローマークが多く発生する外観の悪い成形体しか得られない傾向がある。
また、本発明は、前記ポリプロピレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂組成物に発泡剤を含んでなる組成物を射出発泡成形してなる射出発泡成形体にも関する。
本発明で用いられる発泡剤は、化学発泡剤、物理発泡剤など射出発泡成形に通常使用できるものであれば、特に制限はない。
化学発泡剤は、前記樹脂と予め混合してから押出機や射出成形機に供給され、シリンダ内で分解して炭酸ガス等の気体を発生するものである。化学発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等の無機系化学発泡剤や、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等の有機系化学発泡剤があげられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上混合して使用してもよい。
物理発泡剤は、押出機や射出成形機のシリンダ内の溶融樹脂にガス状または超臨界流体として注入され、分散または溶解されるもので、金型内に射出後、圧力開放されることによって発泡剤として機能するものである。物理発泡剤としては、プロパン、ブタン等の脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素類、クロロジフルオロメタン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類、窒素、炭酸ガス、空気等の無機ガスがあげられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上混合して使用してもよい。
これらの発泡剤の中では、通常の押出機や射出成形機が安全に使用でき、均一微細な気泡が得られやすいものとして、化学発泡剤としては無機系化学発泡剤、物理発泡剤としては窒素、炭酸ガス、空気等の無機ガスが好ましい。これらの発泡剤には、射出発泡成形体の気泡を安定的に均一微細にするために、必要に応じて、例えば、クエン酸のような有機酸等の発泡助剤やタルク、炭酸リチウムのような無機微粒子等の造核剤を添加してもよい。通常、上記無機系化学発泡剤は、取扱性、貯蔵安定性、ポリプロピレン系樹脂への分散性の点から、１０〜５０重量％濃度のポリオレフィン系樹脂のマスターバッチとして使用されるのが好ましい。
本発明における発泡剤の使用量は、最終製品の発泡倍率と発泡剤の種類や成形時の樹脂温度によって適宜設定すればよい。例えば、通常、無機系化学発泡剤の場合は、本発明のポリプロピレン系樹脂１００重量部中、好ましくは０．５重量部以上３０重量部以下、さらに好ましくは１重量部以上２０重量部以下の範囲で使用される。無機系化学発泡剤をこの範囲で使用することにより、経済的に発泡倍率が２倍以上、かつ、均一微細気泡の射出発泡成形体が得られやすい。なお、物理発泡剤の場合は、本発明のポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．０５重量部以上１０重量部以下、好ましくは０．１重量部以上５重量部以下の範囲で射出成形機に供給して使用される。
本発明におけるポリプロピレン系樹脂組成物は、特にメルトフローレートが３０ｇ／１０分を超える高流動性を有し、少しの膨張力でも大きく変形することが可能であることから、従来のメルトフローレートが３０ｇ／１０分以下のポリプロピレン系樹脂に比べて、発泡剤を減量しても所望の発泡倍率の射出発泡成形体が得られやすい。ただし、メルトフローレートが３０ｇ／１０分を超える樹脂組成物であっても、破泡するとガス抜けにより発泡倍率は低下するため、ポリプロピレン系樹脂の損失正接ｔａｎδが６．０以下であることも必要な要件となる。
すなわち、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を使用することにより、初めて、発泡剤を減量することが可能となる。なお、発泡剤の減量は、コストダウンのみならず、シルバーストリークの低減に繋がることから、経済性や成形体品質の観点からも好ましい。
本発明では、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明の範囲でないポリプロピレン系樹脂の他、高密度ポリエチレン系樹脂、高圧法低密度ポリエチレン系樹脂、線状低密度ポリエチレン系樹脂、エチレン−α−オレフィン共重合体、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、その他の熱可塑性樹脂を混合しても良い。
本発明では、さらに必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸、制酸吸着剤などの安定剤、架橋剤、連鎖移動剤、核剤、可塑剤、滑材、充填材、強化材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤を併用してもよい。
次に、射出発泡成形の方法について、具体的に説明する。射出発泡成形方法自体は公知の方法が適用でき、ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート、発泡剤の種類、成形機の種類あるいは金型の形状によって、適宜成形条件を調整すればよい。
本発明のポリプロピレン系樹脂の場合、例えば、樹脂温度１７０〜２５０℃、金型温度１０〜１００℃、成形サイクル１〜１２０分、射出速度１０〜３００ｍｍ／秒、射出圧１０〜２００ＭＰａ等の条件で行うことが好ましい。
また、金型内で発泡させる方法としては種々有るが、なかでも固定型と任意の位置に前進および後退が可能な可動型とから構成される金型を使用し、射出完了後、可動型を後退させて発泡させる、いわゆるコアバック法（Ｍｏｖｉｎｇ Ｃａｖｉｔｙ法）が、表面に非発泡層が形成され、内部の発泡層が均一微細気泡になりやすく、軽量性に優れた射出発泡成形体が得られやすいことから、好ましい。なお、可動型を後退させる方法としては、一段階で行ってもよいし、二段階以上の多段階で行ってもよく、後退させる速度も適宜調整してもよい。
本発明では、予め金型内を不活性ガス等で圧力をかけながら、ポリプロピレン系樹脂組成物を金型内に導入するいわゆるカウンタープレッシャー法を併用することにより、シルバーストリークに起因する表面外観不良を低減することができるため、好ましい。このようにして、本発明の射出発泡成形体を得ることができる。
本発明の射出発泡成形体の発泡倍率は、好ましくは２倍以上１０倍以下、さらに好ましくは２．５倍以上６倍以下である。発泡倍率が２倍未満では、軽量性が得られ難い傾向があり、１０倍を超える場合には、剛性の低下が著しくなる傾向がある。
本発明のポリプロピレン系樹脂を使用することにより、投影面積が０．２ｍ２以上、好ましくは０．２３ｍ２以上の射出発泡成形体を容易に製造することが可能となる。なお、投影面積とは、射出発泡成形体を金型の移動方向に直角な面に投影した際の面積をいい、成形時に要する型締力の算定基準となる数値である。
本発明の射出発泡成形体の耐衝撃性としては、−３０℃における５０％破壊エネルギーＥ５０が１．０Ｊ以上であると実用上問題のないレベルといえるが、１．２Ｊ以上であることが好ましい。
以下に、実施例によって本発明をより詳しく説明するが、本発明は、これらによって何ら制限されるものではない。
実施例および比較例において、各種の評価方法に用いられた試験法および判定基準は、次の通りである。
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ）
ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に準拠し、メルトインデクサーＳ−０１（（株）東洋精機製作所製）を用い、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重下でダイから一定時間に押し出される樹脂量から、１０分間に押し出される量に換算した。なお、前記一定時間は、メルトフローレートが３．５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分未満の場合は６０秒間、１０ｇ／１０分以上２５ｇ／１０分未満の場合は３０秒間、２５ｇ／１０分以上５０ｇ／１０分未満の場合は１５秒間、５０ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分未満の場合は５秒間、１００ｇ／１０分以上の場合は３秒間とした。
（２）メルトテンション（ＭＴ）
メルトテンション測定用アタッチメントが装備されており、先端にφ１ｍｍ、長さ１０ｍｍのオリフィスを装着したφ１０ｍｍのシリンダを有するキャピログラフ（（株）東洋精機製作所製）を使用して、２００℃、ピストン降下速度１０ｍｍ／分で降下させた際にダイから吐出されるストランドを３５０ｍｍ下のロードセル付きプーリーに掛けて１ｍ／分の速度で引き取り、安定後に４０ｍ／分２で引き取り速度を増加させたとき、ストランドが破断したときのロードセル付きプーリーにかかる荷重をメルトテンションとした。なお、ストランドが破断に至らない場合は、引き取り速度を増加させてもロードセル付きプーリーにかかる荷重が増加しなくなった点の荷重をメルトテンションとした。
（３）損失正接ｔａｎδ
ポリプロピレン系樹脂を、１．５ｍｍ厚のスペーサーを用いて、１９０℃にて５分間熱プレスして１．５ｍｍ厚のプレス板を作製し、ここから２５ｍｍφのポンチを用いて打ち抜き、試験片を得た。測定装置としては、ＴＡインスツルメンツ社製粘弾性測定装置ＡＲＥＳを用い、２５ｍｍφのパラレルプレート型冶具を装着した。冶具を囲うように恒温槽を設置し、２００℃に保温、冶具が予熱された後に、恒温槽を開け、パラレルプレート間に２５ｍｍφとした試験片を挿入して恒温槽を閉じ、５分間予熱した後にパラレルプレート間隔を１ｍｍまで圧縮した。圧縮後、再度恒温槽を開き、パラレルプレートからはみ出した樹脂を真鍮のヘラで掻き取り、恒温槽を閉じて再度５分間保温した後に、動的粘弾性測定を開始した。
測定は、角振動数０．１ｒａｄ／ｓから１００ｒａｄ／ｓまでの範囲で行い、各角振動数での貯蔵弾性率と損失弾性率および、計算値として損失正接ｔａｎδを得た。これらの結果のうち、角周波数１ｒａｄ／ｓでの損失正接ｔａｎδの値を採用した。なお、歪み量は５％で、窒素雰囲気下で測定を行った。
（４）射出充填性
連続して２０ショット成形した際に、ショートショットになった個数（不良個数）を求めて、以下の基準で評価した。
○：不良個数が０個。
×：不良個数が１個以上。
（５）表面外観（シルバーストリーク）
射出発泡成形体の表面に現れるシルバーストリークを目視により観察し、以下の基準で評価した。
◎：シルバーストリークがほとんど目立たない。
○：シルバーストリークが目立たない。
×：シルバーストリークが目立つ。
（６）表面外観（フローマーク）
射出発泡成形体の表面に現れるフローマーク（ゲート部を中心に同心円状に発生するリング状の模様）を、目視により観察し、以下の基準で評価した。
○：フローマークが目立たない。
×：フローマークが目立つ。
（７）発泡倍率
射出発泡成形体底部の厚みを測定し、当該部位の金型の型締め状態でのキャビティ・クリアランスｔ０で除することにより、算出した。
（８）内部ボイド
射出発泡成形体の底面部において、ゲートから１００ｍｍ離れた部位を厚み方向に切断した断面を、ルーペを用いて観察し、内部ボイド（気泡の連通により生ずる大型の気泡）の状態から以下の基準で評価した。
◎：１．２ｍｍ以上の内部ボイドが無い。
○：１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ未満の内部ボイドが有る。
×：１．５ｍｍ以上の内部ボイドが有る。
（９）耐衝撃性（硬質プラスチックの落錘衝撃試験）
得られた成形体の底面から、４ｃｍ角の試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２１１−１（１９７６）に準拠して、−３０℃における５０％破壊エネルギーＥ５０（単位：Ｊ）を求めた。
（実施例１）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
線状ポリプロピレン系樹脂としてメルトフローレート４５ｇ／１０分のプロピレン単独重合体（（株）プライムポリマー製、Ｊ１０８Ｍ）１００重量部、および、ラジカル重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート１．０重量部の混合物を、ホッパーから７０ｋｇ／時で４５ｍｍφ二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝４０）に供給して、シリンダ温度２００℃で溶融混練し、途中に設けた圧入部より、共役ジエン化合物としてイソプレンモノマーを、定量ポンプを用いて０．３重量部（０．２１ｋｇ／時の速度）で供給し、前記二軸押出機中で溶融混練することにより、改質ポリプロピレン系樹脂のペレットを得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を、表１に示す。
＜射出発泡成形体の作製＞
得られた改質ポリプロピレン系樹脂１００重量部に、発泡剤として重曹系化学発泡剤マスターバッチ［永和化成工業（株）製ポリスレンＥＥ２７５Ｆ、分解ガス量４０ｍｌ／ｇ］を７．５重量部添加してドライブレンドした。型締め力８５０ｔで、コアバック機能を有する電動射出成形機［宇部興産機械（株）製］を用い、シリンダ温度２００℃、背圧１５ＭＰａで得られたブレンド物（発泡剤を含む樹脂組成物）を溶融混練した後、３０℃に設定された、３点のバルブゲート（ホットランナー）を有し、固定型と前進および後退が可能な可動型とから構成される、縦４５０ｍｍ×横５５０ｍｍ×高さ１００ｍｍの箱形状のキャビティ（投影面積：０．２４７５ｍ２、立壁部：傾斜１０度、クリアランス２．５ｍｍ、底面部：クリアランスｔ０＝１．３ｍｍ）を有する金型中に、底面部中心位置に設置された１点のバルブゲートのみを使用して、射出速度１００ｍｍ／秒で射出充填した。射出充填完了後に、発泡倍率３倍（底面部厚み：３．９ｍｍ）となるように可動型を後退（コアバック）させて、キャビティ内の樹脂を発泡させた。発泡完了後６０秒間冷却した後、射出発泡成形体を取り出した。
得られた射出発泡成形体の評価を、表２に示す。
（実施例２）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を０．４重量部、イソプレンの供給量を０．３５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
実施例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（実施例３）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を０．４重量部、イソプレンの供給量を０．４重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
実施例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（実施例４）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
実施例３と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
キャビティ底面部のクリアランスｔ０を１．５ｍｍに変更して発泡倍率３倍（底面部厚み：４．５ｍｍ）となるように可動型を後退させた以外は、実施例３と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（実施例５）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
実施例１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
発泡剤の配合量を６重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（実施例６）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を１．４重量部、イソプレンの供給量を０．２５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
実施例５と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（実施例７）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を１．４重量部、イソプレンの供給量を０．２２重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
実施例５と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（実施例８）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を０．３重量部、イソプレンの供給量を０．４重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
実施例４と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（比較例１）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を０．６重量部、イソプレンの供給量を０．８重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
キャビティ底面部のクリアランスｔ０を１．５ｍｍに変更し、発泡倍率３倍（底面部厚み：４．５ｍｍ）となるように可動型を後退させた以外は、実施例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（比較例２）
＜射出発泡成形体の作製＞
改質ポリプロピレン系樹脂の代わりに、市販のメルトフローレート６０ｇ／１０分のプロピレン単独重合体を使用し、発泡倍率１．４倍（底面部厚み：１．８ｍｍ）となるように可動型を後退させた以外は、実施例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた射出発泡成形体の評価を表２に示す。
（比較例３）
＜射出発泡成形体の作製＞
改質ポリプロピレン系樹脂の代わりに、市販のメルトフローレート１５ｇ／１０分のプロピレン単独重合体を使用し、発泡倍率１．６倍（底面部厚み：２．４ｍｍ）となるように可動型を後退させた以外は、比較例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた射出発泡成形体の評価を、表２に示す。
（比較例４）
＜改質ポリプロピレン系樹脂の作製＞
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を０．６重量部、イソプレンの供給量を０．８重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
＜射出発泡成形体の作製＞
発泡剤の配合量を６重量部に変更した以外は、比較例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を表１に、射出発泡成形体の評価を表２に示す。
Figure 2011046103
Figure 2011046103
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、流動性に優れていることから、投影面積が０．２ｍ２を超える大型の金型を用いても連続成形時のショートショットが起こりにくく、射出充填性が良好であった。また、射出発泡成形体の底面部の発泡倍率は３倍であり、高発泡倍率のものが得られ、射出発泡成形体表面のシルバーストリークやフローマークも目立たなかった。また、耐衝撃性の向上した射出発泡体が得られた。
特に、ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが５０ｇ／１０分を超える場合はキャビティ底面部のクリアランスｔ０を１．３ｍｍと狭めても射出充填性が良好であり、発泡倍率が３倍と高いにも関わらず、厚み４ｍｍ未満の薄肉の射出発泡成形体を得ることが可能だった。
これに対し、比較例１のポリプロピレン系樹脂では、キャビティ底部のクリアランスｔ０を１．５ｍｍまで広げても連続成形時にショートショットの発生する場合があって射出充填性が不充分であった。また、比較例２のポリプロピレン系樹脂は、射出充填性は良好であるものの、射出発泡成形体表面のシルバーストリークが目立ち、発泡倍率１．４倍でも内部ボイドのある射出発泡成形体しか得られなかった。さらに、比較例３のポリプロピレン系樹脂は、損失正接ｔａｎδは６．０以下であるもののメルトフローレートが低い故であり、発泡倍率１．５倍でも内部ボイドのある射出発泡成形体しか得られず、射出発泡成形体表面のシルバーストリークも目立ち、更に射出充填性も不充分であった。
更には、本発明のポリプロピレン系樹脂は、発泡剤を６重量部まで減量しても３倍発泡が可能であり、シルバーストリークもほとんど目立たない射出発泡成形体が得られたのに対し、比較例４のポリプロピレン系樹脂では、発泡剤を６重量部まで減量すると、発泡倍率を３倍とすることができなかった。
（製造例）
改質ポリプロピレン系樹脂を、以下の製造条件にて、作製した。
（製造例Ａ−１）
線状ポリプロピレン系樹脂としてメルトフローレート４５ｇ／１０分のプロピレン単独重合体（（株）プライムポリマー製、Ｊ１０８Ｍ）１００重量部、および、ラジカル重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート１．０重量部の混合物を、ホッパーから７０ｋｇ／時で４５ｍｍφ二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝４０）に供給して、シリンダ温度２００℃で溶融混練し、途中に設けた圧入部より、共役ジエン化合物としてイソプレンモノマーを、定量ポンプを用いて０．４重量部（０．２８ｋｇ／時の速度）で供給し、前記二軸押出機中で溶融混練することにより、改質ポリプロピレン系樹脂のペレットを得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を、表３に示す。
（製造例Ａ−２）
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を０．４重量部、イソプレンの供給量を０．４重量部に変更した以外は、製造例Ａ−１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を、表３に示す。
（製造例Ａ−３）
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を１．４重量部、イソプレンの供給量を０．３重量部に変更した以外は、製造例Ａ−１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を、表３に示す。
（製造例Ａ−４）
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を１．４重量部、イソプレンの供給量を０．２５重量部に変更した以外は、製造例Ａ−１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を、表３に示す。
（製造例Ａ−５）
ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの配合量を０．６重量部、イソプレンの供給量を０．８重量部に変更した以外は、製造例Ａ−１と同様にして、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
得られた改質ポリプロピレン系樹脂の評価を、表３に示す。
Figure 2011046103
線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、ポリオレフィンワックス（Ｃ）としては、以下のものを使用した。
（Ｂ−１）メルトフローレート４５ｇ／１０分、メルトテンションが０．７ｃＮ、シャルピー衝撃強度が２．０ｋＪ／ｍ２のプロピレン単独重合体（（株）プライムポリマー製、Ｊ１０８Ｍ）
（Ｂ−２）メルトフローレート４５ｇ／１０分、メルトテンションが０．８ｃＮ、シャルピー衝撃強度が５．５ｋＪ／ｍ２のプロピレン−エチレン共重合体（（株）プライムポリマー製、Ｊ７０８ＵＧ）
（Ｃ）分子量２３００、密度９００ｋｇ／ｍ３、軟化点１２３℃、融点１０５℃である、メタロセン系触媒から製造したホモポリマータイプのポリエチレンワックス（クラリアントジャパン（株）製リコセンＰＥ４２０１）
（実施例９〜１７）
＜ポリプロピレン系樹脂組成物の作製＞
表２に示す種類・組成比にて、改質ポリプロピレン系樹脂（Ａ）に、線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）および、発泡剤としての重曹系化学発泡剤マスターバッチ［永和化成工業（株）製、ポリスレンＥＥ２７５Ｆ、分解ガス量４０ｍｌ／ｇ］をドライブレンドした。
＜射出発泡成形体の作製＞
型締め力８５０ｔで、コアバック機能を有する電動射出成形機［宇部興産機械（株）製］を用い、得られたブレンド物を、シリンダ温度２００℃、背圧１５ＭＰａの条件にて溶融混練した後、３０℃に設定された、３点のバルブゲート（ホットランナー）を有し、固定型と前進および後退が可能な可動型とから構成される、縦４５０ｍｍ×横５５０ｍｍ×高さ１００ｍｍの箱形状のキャビティ（投影面積：０．２４７５ｍ２、立壁部：傾斜１０度、クリアランス２．５ｍｍ、底面部：クリアランスｔ０＝１．３ｍｍ）を有する金型中に、底面部中心位置に設置された１点のバルブゲートのみを使用して、射出速度１００ｍｍ／秒で射出充填した。射出充填完了後に、発泡倍率３倍（底面部厚み：３．９ｍｍ）となるように可動型を後退（コアバック）させて、キャビティ内の樹脂を発泡させた。発泡完了後６０秒間冷却した後、射出発泡成形体を取り出した。
得られた射出発泡成形体の評価結果を表４に示す。
（比較例５〜８、１０）
＜ポリプロピレン系樹脂組成物の作製＞
表２に示す種類・組成比にて、改質ポリプロピレン系樹脂（Ａ）に、線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、ポリオレフィンワックス（Ｃ）および、発泡剤としての重曹系化学発泡剤マスターバッチ［永和化成工業（株）製、ポリスレンＥＥ２７５Ｆ、分解ガス量４０ｍｌ／ｇ］を、混合・ドライブレンドした。
＜射出発泡成形体の作製＞
得られたブレンド物を、実施例１と同様にして射出発泡を行い、射出発泡成形体を得た。
得られた射出発泡成形体の評価を表４に示す。
（比較例９）
本発明の改質ポリプロピレン系樹脂を使用せず、線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ−２）のみを使用した以外は、実施例１と同様に射出発泡を行ったが、均一な発泡構造を有する発泡体を得ることができなかった。
（比較例１１）
本発明の線状ポリプロピレン系樹脂を使用せず、改質ポリプロピレン系樹脂（Ａ−１）のみを使用した以外は、実施例１と同様に射出発泡を行った。
得られた射出発泡成形体の評価を、表４に示す。
Figure 2011046103
比較例５のポリプロピレン系樹脂組成物では、改質ポリプロピレン系樹脂の流動性不足により、連続成形時にショートショットの発生する場合があり、射出充填性が不充分であり、所望の発泡倍率の射出発泡成形体は得られるものの、表面のフローマークが目立った。
また、比較例６のポリプロピレン系樹脂組成物では、線状ポリプロピレン系樹脂に（Ｂ−２）を使用することで耐衝撃性は改善するものの、比較例１同様、射出充填性と表面外観が悪いものしか得られなかった。
また、比較例７のポリプロピレン系樹脂組成物では、比較例６にポリエチレンワックスを添加したものであるが、比較例６よりも流動性が向上し射出充填性は十分であるものの、ポリエチレンワックスを添加したことにより成形体の耐衝撃性が低下し、表面外観も満足するものではなかった。
また、比較例９のポリプロピレン系樹脂組成物では、樹脂組成物そのものに溶融弾性が発現していないため、射出発泡成形を行うことができなかった。
また、比較例１１のポリプロピレン系樹脂組成物では、所望の発泡倍率の射出発泡成形体は得られるものの、表面のフローマークが非常に目立つものとなった。
更には、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、実施例１７のように、発泡剤を６重量部まで減量しても３倍発泡が可能であり、シルバーストリークもほとんど目立たない射出発泡成形体が得られるのに対し、比較例８のポリプロピレン系樹脂組成物では発泡剤を６重量部まで減量すると発泡倍率を３倍とすることができなかった。

Claims (7)

  1. 線状ポリプロピレン樹脂、ラジカル重合開始剤および共役ジエン化合物を溶融混合して得られ、
    ２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件にて測定されるメルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えて２５０ｇ／１０分以下、２００℃でのメルトテンションが０．３ｃＮ以上、かつ、２００℃での動的粘弾性測定における角振動数１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接ｔａｎδが６．０以下であることを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂。
  2. メルトフローレートが５０ｇ／１０分を超えて２５０ｇ／１０分以下であることを特徴とする、請求項１記載のポリプロピレン系樹脂。
  3. ラジカル重合開始剤の添加量が、共役ジエン化合物の添加量以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載のポリプロピレン系樹脂。
  4. ラジカル重合開始剤の添加量が、共役ジエン化合物の添加量の１．５倍以上であることを特徴とする、請求項３に記載のポリプロピレン系樹脂。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリプロピレン系樹脂（Ａ）３〜５０重量％、および２３０℃でのメルトフローレートが１０ｇ／１０分以上１５０ｇ／１０分以下、メルトテンションが２ｃＮ未満である線状ポリプロピレン樹脂（Ｂ）５０〜９７重量％を含有することを特徴とする、射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物。
  6. 前記線状ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）の２３℃でのシャルピー衝撃強度が５ｋＪ／ｍ２以上であることを特徴とする、請求項５記載の射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂または射出発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物、および発泡剤を含んでなる組成物を射出発泡成形してなることを特徴とする、射出発泡成形体。
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