WO2006101143A1 - プロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法 - Google Patents

プロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法 Download PDF

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WO2006101143A1
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propylene
extruded foam
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foam
polymer
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PCT/JP2006/305741
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Minoru Sugawara
Yasuhiko Otsuki
Motoki Yamada
Ryoichi Tsunori
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Prime Polymer Co., Ltd.
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    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene

Definitions

  • the present invention relates to a propylene resin extruded foam and a method for producing a propylene resin extruded foam having sound absorbing performance, energy absorbing performance, and vibration damping performance.
  • thermoplastic resins are extruded from an extruded foam obtained by extrusion foam molding of a thermoplastic resin or a die having a large number of small holes, and then the extruded resin strips are converged and the outer surfaces thereof are fused.
  • Extruded foam strips formed by so-called strand extrusion which are made to be foamed, are widely used as structural materials in various fields such as the construction and civil engineering fields and the automobile field because they are lightweight and have excellent mechanical properties. In particular, it is expected to be used as a structural material with sound absorption performance.
  • an extruded foam of a thermoplastic resin an extruded foam made of a polyurethane resin or a polystyrene resin is known.
  • polyurethane-based resins are not necessarily excellent in recycling characteristics, and therefore cannot fully comply with the Building Recycling Law (Act on Recycling Materials Related to Construction Work). was there.
  • polystyrene resins are inferior in heat resistance and chemical resistance, it has been desired to provide an extruded foam using a thermoplastic resin instead.
  • polypropylene resins are widely used in various molding fields because they are excellent in mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, electrical properties, etc., and are low-cost materials.
  • Resin extruded foams are also expected to have high industrial usefulness. In recent years, it has been desired to provide sound absorbing materials using extruded foams of polypropylene resins.
  • the sound absorbing performance of the extruded foam is affected by the open cell structure and the expansion ratio of the extruded foam. That is, if a foam is broken in an extruded foam and a continuous air layer is formed that is connected between the bubbles, sound waves are absorbed through the continuous layer of air. Therefore, by using a foamed molded article having an open cell structure with a low closed cell ratio (not a closed cell structure), an extruded foam having excellent sound absorbing performance can be obtained.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-41613
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-235670
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-292668
  • the first object of the present invention is to provide a propylene-based resin extruded foam and a propylene-based resin that are excellent in energy absorption capability and have excellent sound absorption characteristics by achieving both a high open cell ratio and a high foaming ratio.
  • the second purpose is to provide a method for producing an extruded foam.
  • the second purpose is to achieve both a high open cell ratio and a high foaming ratio, thereby providing an excellent sound absorption characteristic and also having a vibration damping performance.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a foam and a propylene-based resin extruded foam.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present invention is a propylene-based resin extruded foam obtained by extrusion foaming a molding material containing a propylene-based resin, and the molding material is It contains more than 0% by mass and less than 60% by mass of fibrous filler with respect to the whole molding material, and the closed cell ratio is 40. /.
  • the expansion ratio is 10 times or more.
  • This propylene-based resin extruded foam of the present invention is formed by extrusion-foaming a molding material containing a propylene-based resin, and has a closed cell ratio of less than 40%. Since the open cell structure in which the layer is formed is suitably formed and the foaming ratio is 10 times or more, the ratio of the air layer in the foam is increased, so that the extruded foam having excellent sound absorption performance, Alternatively, an extruded foam having excellent heat insulation performance can be provided. In addition, by setting the expansion ratio to 10 times or more, the foam can be lightened and handled for a long time.
  • the extruded foam of the propylene-based resin of the present invention contains a fibrous filler in which the molding material constituting it is more than 0% by mass and 60% by mass or less with respect to the entire molding material.
  • the fibrous filler is randomly arranged by the foam cells in the propylene resin extruded foam, and the fiber length of the fibrous filler is in the extrusion direction of the propylene resin extruded foam. It is arranged along the thickness direction due to the presence of the foam cell that is arranged only along. As a result, even when a slight distortion occurs in the thickness direction of the propylene-based resin extruded foam, a high stress is generated, and the energy absorption capability can be improved.
  • the content of the fibrous filler is more than 0% by mass and 60% by mass or less, and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the entire molding material. If the content of the fibrous filler is smaller than the mass, it is not sufficient to improve the energy absorption capacity. If it exceeds 30 mass%, the foam moldability may be deteriorated. If the foam is excessively broken and the foaming ratio is lowered, there may be a problem.
  • the content of the fibrous filler exceeds 60% by mass, the foam moldability is deteriorated and the protrusion of the fibrous filler from the wall surface of the foam cell becomes remarkable, thereby reducing the expansion ratio. become.
  • the propylene-based resin as a constituent material is excellent in recycling performance, and also has good chemical resistance, heat resistance, and the like, the propylene-based resin extruded foam of the present invention also has these properties. Various performances (recycling performance, chemical resistance, heat resistance, etc.) will be enjoyed. Furthermore, by using a propylene-based resin that is a low-cost material, an extruded foam having the above-described effects can be provided at a low cost.
  • 20% or more of the total number of the fibrous fillers is oriented along the thickness direction substantially orthogonal to the extrusion direction of the propylene-based resin extruded foam. It is preferable.
  • the fibrous filler disposed along the thickness direction means that the angle formed by the fiber length direction with respect to the axis in the thickness direction is not less than 0 ° (parallel to the thickness direction) 45. It means the following.
  • the molding material preferably includes an olefin-based polymer having a loss tangent (tan ⁇ ) of 0.04 to 100 at a temperature of 298K and a frequency of 10Hz. .
  • an olefin polymer having a loss tangent (tan ⁇ ) at a temperature of 298 ° C. and a frequency of 10 Hz of 0.04 to 100 or less hereinafter referred to as a “specific olefin-based system”.
  • the polymer may be added).
  • this specific olefinic polymer does not bind to the constituent propylene resin, the crystallinity of polypropylene, which is a crystalline polymer, is also eliminated, resulting in a viscous substance on the surface of the foam cell of the extruded foam.
  • This specific olefin-based polymer is uniformly present.
  • propylene resin which is a rigid part, has the property of propagating energy, while a substance having viscosity near room temperature (a specific olefin-based polymer) uses vibrational energy as a molecular motion inside. Because it is used as thermal energy, it absorbs vibration energy.
  • the specific olefin polymer having a molecular structure close to that of a polypropylene resin, which is a vibration surface where it is desirable to uniformly disperse an adhesive substance on the vibration surface is polypropylene. Since the resin has a certain degree of compatibility, it is uniformly dispersed on the surface of the cell wall and efficiently absorbs vibration, and an extruded foam excellent in vibration damping performance can be provided.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present invention is a propylene-based resin extruded foam obtained by extrusion-foaming a propylene-based resin, and constitutes the extruded foam.
  • the resin contains an olefin polymer whose loss tangent (tan ⁇ ) at a temperature of 298 ⁇ and a frequency of 10 Hz is 0.04 to 100, the closed cell ratio is less than 40%, and the foaming ratio is 10 times or more. It is characterized by.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present invention is obtained by extrusion-foaming a propylene-based resin, and has a closed cell ratio of less than 40%, and thus a continuous air layer connected between the bubbles.
  • the open cell structure in which foam is formed is suitably formed and the expansion ratio is 10 times or more, the ratio of the air layer in the foam increases, so that the extruded foam has excellent sound absorption performance, or An extruded foam having excellent heat insulation performance can be provided.
  • the foaming ratio to 10 times or more, the foam will be lighter and easier to handle.
  • the extruded foam of the propylene resin of the present invention has a loss tangent (tan ⁇ ) at a temperature of 298 K and a frequency of 10 Hz of 0.04 to 100 or less with respect to the propylene resin as a constituent material.
  • a certain olefin polymer hereinafter sometimes referred to as “specific olefin polymer” is added.
  • this specific olefinic polymer does not bind to the constituent propylene resin, the crystallinity of polypropylene, which is a crystalline polymer, is also eliminated, resulting in a viscous substance on the surface of the foam cell of the extruded foam.
  • This specific olefin-based polymer is uniformly present.
  • a substance having a viscosity near room temperature (a specific olefin-based polymer) uses vibrational energy as a molecular motion inside. Because it is used as thermal energy, it absorbs vibration energy.
  • the specific olefin polymer having a molecular structure close to that of a polypropylene resin, which is a vibration surface where it is desirable to uniformly disperse an adhesive substance on the vibration surface is polypropylene. Since the resin has a certain degree of compatibility, it is uniformly dispersed on the surface of the cell wall and efficiently absorbs vibration, and an extruded foam excellent in vibration damping performance can be provided.
  • the present invention can suitably provide a propylene-based resin extruded foam having both sound absorbing performance and vibration damping performance.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present invention has a weight ratio (a / b) of the specific olefin-based polymer (a) to the propylene-based resin (b) of 1/100 to 80Z100. Is preferred.
  • a specific olefin-based polymer is included so that the weight ratio (aZb) is 1 to 100/80/100 with respect to the constituent material.
  • the olefin-based polymer is appropriately dispersed on the wall surface of the foamed cell, so that the vibration damping performance can be improved.
  • the extruded foam of propylene-based resin of the present invention it is preferable to use the 1_butene-based copolymer of the following first or second aspect as the olefin-based polymer.
  • a 1-butene polymer By using a 1-butene polymer, it is possible to reliably impart vibration damping performance to the extruded foam.
  • Intrinsic viscosity [] measured in a tetralin solvent at 135 ° C is 0.01 to 0.5 dL / g
  • Stereoregularity index ⁇ (mmmm) / (mmrr + rmmr) ⁇ is 30 or less
  • Second aspect A 1-butene polymer comprising the following (1 '), (2) and (3').
  • the extruded foam of the propylene-based resin of the present invention preferably has an average diameter of foamed cells constituting the foam of 0.005 to 5. Omm.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present invention is preferably an extruded foamed strip bundle in which a number of extruded foam strips are bundled.
  • the propylene-based resin extruded foam is formed of an extruded foam strip bundle in which a large number of strip extruded foams are bundled, the foaming ratio of the extruded foam is increased.
  • the extruded foam having a sufficient thickness with a high foaming ratio can be easily formed into various shapes.
  • the extruded foam of the propylene-based resin of the present invention is a foam breaking portion evaluated by a cross-sectional photograph of the foam.
  • the sum of the areas of (the holes due to the bubbles appearing on the cell walls) be 2% or more of the total area of the observation surface.
  • propylene resin extruded foam of the present invention in a broken cell portions being evaluated by cross-section photograph of the foam, total area of broken cell portions is the area of the hole 1 X 10 _5 mm 2 or more
  • the force is preferably 2% or more of the total area of the observation surface.
  • the bubble-breaking portion that is, the hole in the cell wall
  • the bubble-breaking portion can be used innately generated mainly by the pressure gradient of the die and the performance of the molten resin. Furthermore, the same effect can be obtained even if holes are made in the cell wall by destroying bubbles by pressurizing or vacuuming the extruded foam or by making holes from the outside using a needle or the like. Can do.
  • the method for producing a propylene-based resin extruded foam according to the present invention comprises heating a molding material containing a propylene-based resin to a molten state, kneading the molten molding material while applying a shear stress, and then extruding.
  • the pressure gradient (k) represented by the following formula (I) is 50 MPa in a position where the cross-sectional area in the direction perpendicular to the flow direction is minimum in the resin flow path near the outlet of the extrusion die.
  • the molding material is extruded and foamed so that / m ⁇ k ⁇ 800MPa / m and the pressure reduction rate (V) expressed by the following formula ( ⁇ ) is 5MPa / s ⁇ v ⁇ 100MPa / s. To do.
  • M and n are material constants
  • A is the cross-sectional area at the position where the cross-sectional area in the direction perpendicular to the flow direction is minimum in the resin flow path near the outlet of the extrusion die.
  • Q is the volume flow rate (mm 3 / s) of the molding material that passes through the die outlet)
  • the process for producing a propylene-based resin extruded foam according to the present invention is performed in the vicinity of the extrusion die outlet (for example, the die outlet) when extruding and foaming the melt-kneaded propylene resin from the extrusion die. Since the pressure gradient at the position where the cross-sectional area in the direction perpendicular to the flow direction is the smallest in the resin flow path (position of 0 to 5 cm from the center), the extruded foam has an appropriate bubble size Since the bubble nucleation density becomes a specific range, and the pressure reduction rate is in a specific range, the foam expansion rate is reduced by bubble breakage in the bubble growth process while moderately promoting bubble breakage by shear deformation at the die exit. Therefore, propylene-based resin extruded foam that has an open cell ratio of less than 40% and has an open cell structure while maintaining a high expansion ratio (10 times or more) can be efficiently obtained by simple means. Can get well.
  • the fibrous filler is contained in an amount of more than 0% by mass and not more than 60% by mass with respect to the molding material to be used, the fibrous filler is a foamed cell in the propylene-based resin extruded foam. It is possible to impart energy absorption capability to the extruded foam obtained by randomly arranging and obtained.
  • M (Pa-s n ) is a parameter indicating the degree of viscosity of the propylene-based resin, and the logarithm of both values is added to the relationship between the shear rate ( ⁇ ) and the shear viscosity (77), which is specific to the resin.
  • Figure 1 shows the lot results. As shown in FIG. 1, the shear viscosity at a given resin temperature) depends on the shear rate ( ⁇ ), and this shear rate is 10 ° to 10 2 (s 1 1 ).
  • the force normally determined by the temperature and viscosity of the propylene-based resin is about 500 ⁇ 30000 (Pa 's n).
  • the value of ⁇ applied to the present invention is usually about 0.2 to 0.6.
  • the propylene-based resin extruded foam extruded from an extrusion die is substantially the same as the extrusion direction. Vacuum suction is preferably performed along the orthogonal direction.
  • the propylene-based resin extruded foam is vacuum-sucked along a direction substantially orthogonal to the extrusion direction.
  • the direction of one fiber length that is, the orientation direction of the fibrous filler, can be the direction along the thickness direction of the propylene resin extruded foam, and the propylene resin extruded foam has high energy absorption capacity. Can be obtained.
  • the molding material includes an olefin-based polymer having a loss tangent (tan S) of 0.04 to 100 at a temperature of 298 mm and a frequency of 10 Hz. It is preferable. According to the present invention, since a specific olefin polymer is added to the molding material, the resulting propylene resin-based extruded foam efficiently absorbs vibration and is excellent in vibration damping performance. It will be a thing.
  • the average diameter of the foamed cells constituting the foam is preferably 0.005 to 5. Omm.
  • the extruded foam since the average diameter of the foamed cells constituting the propylene-based resin extruded foam is 0.005-5.Omm, compared to a normal propylene-based resin extruded foam, the extruded foam Since more bubble walls can be formed inside, the viscous dissipation of the vibration energy of sound due to the viscous friction of air on the wall surface of the bubbles is efficiently performed, and the sound absorption characteristics are improved.
  • the method for producing a propylene-based resin extruded foam of the present invention comprises heating a propylene-based resin into a molten state, kneading the molten propylene-based resin while applying a shear stress, and then extruding from an extrusion die.
  • a method for producing an extruded foam of a propylene resin molded by foaming wherein the propylene resin constituting the extruded foam has a loss tangent (tan ⁇ ) at a temperature of 298 K and a frequency of 10 Hz of 0.04 to: 100
  • Propylene resin so that the pressure (V) expressed by the following formula ( ⁇ ) is 5MPa / s ⁇ v ⁇ 100MPa / s, and the pressure (k) is 50MPa / m ⁇ k ⁇ 800MPa / m. Is extruded and foamed.
  • ⁇ and ⁇ are material constants, ⁇ is the resin near the exit of the extrusion die.
  • Q is the volume flow rate of propylene resin (mm 3 / s) passing through the die outlet, respectively)
  • the method for producing a propylene-based resin extruded foam according to the present invention comprises a propylene-based resin containing an olefin-based polymer having a loss tangent (tan ⁇ ) of 0.04 to 100 at a temperature of 298K and a frequency of 10Hz ( Resin in the vicinity of the exit of the extrusion die (for example, the position where the exit force of the die is about 0 to 5 cm) when extruding and foaming the melt-kneaded propylene resin from the extrusion die.
  • the extruded foam Since the pressure gradient at the position where the cross-sectional area in the flow direction and the vertical direction in the flow path is minimum is in a specific range, the extruded foam has a bubble nucleation density with an appropriate bubble size, Since the decompression speed is in a specific range, the foaming ratio is increased because shearing deformation at the outlet of the die is moderately promoted, but the decrease in foaming ratio due to foam breaking during the bubble growth process is reduced. More than double The propylene-based resin extruded foam in which the closed cell ratio is less than 40% and an open cell structure is formed can be efficiently obtained by a simple means while maintaining this state.
  • the resulting propylene resin-based extruded foam absorbs vibration efficiently, resulting in vibration damping performance. It will be excellent.
  • a propylene-based multistage polymer comprising the following (A) and (B) as the propylene-based resin.
  • the copolymer component is contained in 80 to 95% by mass in the whole polymer.
  • the process for producing a propylene-based resin extruded foam according to the present invention achieves high melt tension by applying component (A), that is, an ultrahigh molecular weight propylene polymer, and has a molecular weight distribution.
  • component (A) that is, an ultrahigh molecular weight propylene polymer, and has a molecular weight distribution.
  • a linear propylenic polymer having an excellent viscoelastic property is adjusted. Therefore, by using a propylene-based multistage polymer having excellent viscoelastic properties as a constituent material, an extruded foam having a foaming ratio of 10 times or more can be reliably formed. .
  • the method for producing a propylene-based resin extruded foam according to the present invention includes a melt flow rate (MFR) at 230 ° C of the propylene-based multistage polymer.
  • MFR melt flow rate
  • the relationship with the melt tension (MT) in C preferably comprises the following formula ( ⁇ ⁇ ).
  • the melt flow rate of the propylene-based multistage polymer at 230 ° C is
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between shear rate ( ⁇ ) and shear viscosity (77).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a propylene-based resin extruded foam according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a stress-strain curve of a propylene-based resin extruded foam that does not contain a fibrous filler.
  • FIG. 4 is a diagram showing a stress-strain curve of a propylene-based resin extruded foam according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an extrusion die and a cooling sizing roller used for producing a propylene-based resin extruded foam.
  • FIG. 2 is a view showing the configuration of the propylene-based resin extruded foam 1 of the present embodiment.
  • This propylene-based resin extruded foam 1 (hereinafter sometimes referred to as “extruded foam 1”) is obtained by extrusion-foaming a molding material containing a propylene-based resin and has a closed cell ratio of less than 40%. Therefore, the expansion ratio is 10 times or more. With such a configuration, it is possible to suitably provide an extruded foam that is lightweight and excellent in sound absorption performance.
  • the extruded foam 1 since the closed cell ratio is less than 40%, the extruded foam 1 has an open cell structure in which the foam breaking state is appropriately formed, and the foaming ratio is 10 times or more. Since each bubble has a sound absorption characteristic, the sound absorption characteristic is excellent.
  • the closed cell ratio is preferably 20% or less, and the foaming ratio is preferably 20 times or more.
  • the molding material constituting the extruded foam 1 has a content of 0 with respect to the entire molding material. It contains a fibrous filler 11 that exceeds mass% and is equal to or less than 60 mass%. As shown in FIG. 2, the fibrous filler is randomly arranged by the foam cells in the propylene-based resin extruded foam, so that the energy absorbing ability is excellent.
  • the extruded foam 1 of the present embodiment can provide the extruded foam 1 having both sound absorbing performance and energy absorbing performance.
  • the cell walls in the extruded foam 1 Therefore, the viscous dissipation of the vibration energy of the sound due to the viscous friction of air on the wall surface of the bubbles can be efficiently performed, and the sound absorption characteristics of the extruded foam 1 can be improved.
  • the average diameter of the foamed cells is preferably 0.05 to 2. Omm.
  • the propylene resin used as a molding material for forming the extruded foam 1 of the present embodiment having such a configuration is a propylene resin having a high melt tension at the time of melting, for example, 279632, JP 2000-309670, JP 2000-336198, JP
  • a propylene-based resin having excellent viscoelastic properties for example, a propylene-based multistage polymer comprising the following component (A) and component (B) is preferable as the propylene-based resin constituting the foam. Les.
  • the copolymer component is contained in 80 to 95% by mass in the whole polymer.
  • This propylene-based multistage polymer achieves high melt tension by adding component (A), that is, an ultrahigh molecular weight propylene polymer, and the viscoelastic properties are adjusted by adjusting the molecular weight distribution. It is a straight-chain propylene polymer.
  • Excellent viscoelastic properties refers to a resin material that varies greatly depending on the resin material used, but undergoes large deformation under high-speed deformation during the formation of bubbles, while the stress relaxation thereafter is moderately fast. If the stress relaxation is slow, the structure of the extruded foam after the bubble breakage cannot be maintained due to the residual stress.
  • melt tension may be insufficient and the desired foaming performance may not be obtained, while if the mass fraction exceeds 20% by mass.
  • the so-called melt fracture may become intense, which may cause rough skin of the extruded foam and reduce the product quality.
  • the intrinsic viscosity of component (A) is preferably more than 10 dL / g as described above, but more preferably in the range of 12 to 20 dL / g, and in the range of 13 to 18 dL / g. Is particularly preferred.
  • the mass fraction of component (A) is preferably in the range of 8 to 18% by mass, particularly preferably in the range of 10 to 18% by mass.
  • the melt tension may be insufficient and the desired foaming performance may not be obtained.
  • OdLZg the viscosity will be high. In some cases, suitable extrusion cannot be performed.
  • the intrinsic viscosity of component (B) is preferably in the range of 0.5 to 3. OdL / g as described above, and the repulsive force is in the range of 0.8 to 2. OdL / g.
  • the force S is preferably 1.0 to 1.5: It is particularly preferably in the range of 5 dL / g.
  • the mass fraction of the component (B) is preferably in the range of 82 to 92% by mass, particularly preferably in the range of 82 to 90% by mass.
  • examples of olefins having 2 to 8 carbon atoms constituting the copolymer component include ethylene and 1-butene, which are olefins other than propylene. Among these, it is preferable to use ethylene.
  • 230 is a propylene-based multistage polymer.
  • Melt flow rate (MFR) force in C S10 Og / 10 min or less is preferred. 20 gZlO min or less is particularly preferred. If the MFR exceeds lOOg / 10 minutes, the melt tension and viscosity of the multistage polymer will be low, and molding may be difficult.
  • MFR Melt flow rate
  • the relationship between the melt flow rate (MFR) at 230 ° C and the melt tension (MT) at 230 ° C preferably includes the following formula (III).
  • melt flow rate (MFR) at C and the melt tension (MT) at 230 ° C does not satisfy the above formula ( ⁇ ), it is difficult to perform high-magnification foam molding, An extruded foam with a magnification of 10 times or more may not be obtained.
  • the above-mentioned constant (1.2) is preferably 1.3 or more, particularly preferably 1.4 or more.
  • the component (A) may be contained in an amount of 5% by mass.
  • the propylene-based multistage polymer has a storage elastic modulus slope on the high frequency side of a certain amount or more as dynamic viscoelasticity in a molten state (relationship between angular frequency ⁇ and storage elastic modulus G ').
  • the storage elastic modulus G ′ (when the angular frequency is 10 rad / s is preferred. It is preferable that G '(10) / G' (1), which is the ratio between 10) and the storage elastic modulus G '(1) when the angular frequency is lrad / s, is 2.0 or more 2 Particularly preferred is 5 or more.
  • the ratio G ′ (10) / G ′ (1) is less than 2.0, the stability of the extruded foam when an external change such as stretching is applied may decrease.
  • the propylene-based multistage polymer preferably has a storage elastic modulus slope on the low frequency side of a certain amount or less as dynamic viscoelasticity in a molten state.
  • '(0. D / G' (0.01) is preferably 6.0 or less, and particularly preferably 4.0 or less.
  • Such a ratio G '(0. D / G' (0.01) ) Exceeds 6.0, it may be difficult to increase the expansion ratio of the extruded foam.
  • Such a propylene-based multistage polymer uses an olefin polymerization catalyst composed of the following components (a) and (b) or the following components (a), (b) and (c), and has two or more stages.
  • olefin polymerization catalyst composed of the following components (a) and (b) or the following components (a), (b) and (c), and has two or more stages.
  • a solid catalyst component obtained by treating titanium trichloride obtained by reducing titanium tetrachloride with an organoaluminum compound with an ether compound and an electron acceptor hereinafter simply referred to as "( a ) a solid catalyst component ”
  • organic alcohol compounds that reduce tetrasalt-titanium include (i) alkylaluminum dihalides, specifically methylaluminum.
  • alkyl is lower alkyl such as methyl, ethynole, propyl, butyl and the like.
  • the “halide” is chloride or bromide, and the former is particularly common.
  • the reduction reaction with an organoaluminum compound for obtaining titanium trichloride is usually carried out in a temperature range of -60 to 60 ° C, preferably -30 to 30 ° C. If the temperature in the reductive reaction is lower than ⁇ 60 ° C, a long time is required for the reductive reaction. On the other hand, if the temperature in the reductive reaction exceeds 60 ° C, partial reduction may occur in some cases. ,.
  • the reduction reaction is preferably carried out in an inert hydrocarbon solvent such as pentane, heptane, octane and decane.
  • titanium trichloride obtained by the reduction reaction of tetrachloride-titanium with an organoaluminum compound to ether treatment and electron acceptor treatment.
  • etheric compounds to be used include jetyl ether, di-n-propyl ether, di-n-butyl ether, diisoamyl ether, dineopentyl ether, di-n-hexyl ether, di-n-octinoreethenole, Examples include ether compounds in which each hydrocarbon residue is a chain hydrocarbon having 2 to 8 carbon atoms, such as G-2-ethynolehexenoreethenole, methinole n-butinoleether, and ethylisobutyl ether. In particular, it is preferable to use di-n-butyl ether.
  • halogen compounds of elements from Group VIII to Group IV and Group VIII of the Periodic Table Titanium salt, Titanium tetrachloride, boron trifluoride, boron trichloride, antimony pentachloride, gallium trichloride, iron trichloride, tellurium dichloride, tetrachloride tin, phosphorus trichloride, pentachloride Examples include phosphorus, vanadium tetrachloride, and tetrasalt zirconium.
  • the treatment of titanium trichloride with the ether compound and the electron acceptor may be performed using a mixture of both treatment agents, or with one treatment agent. After the treatment, the treatment with the other treatment agent may be performed. Of these, it is more preferable to perform the treatment with an electron acceptor after the ether treatment, which is preferred by the latter.
  • the titanium trichloride Prior to the treatment with the ether compound and the electron acceptor, the titanium trichloride is preferably washed with a hydrocarbon.
  • the ether treatment with the above-mentioned titanium trichloride-titanium is carried out by bringing titanium trichloride into contact with the etheric compound, and the treatment of titanium trichloride with an ether compound brings both into contact in the presence of a diluent. It is advantageous to do so.
  • it is preferred to use inert hydrocarbon compounds such as hexane, heptane, octane, decane, benzene and toluene.
  • the treatment temperature in the ether treatment is preferably 0 to 100 ° C.
  • the treatment time is not particularly limited, but is usually in the range of 20 minutes to 5 hours.
  • the amount of the ether compound used is generally 0.05 to 3. Omol, preferably 0.5 to 1.5 mol per lmol of titanium trichloride. If the amount of the ether compound used is 0.05 m, the stereoregularity of the polymer produced cannot be sufficiently improved, which is not preferable. On the other hand, when the amount of the ether compound used exceeds 3. Omol, although the stereoregularity of the produced polymer is improved, the yield is lowered, which is preferable. Strictly speaking, titanium trichloride treated with an organoaluminum compound or an ether compound is a composition mainly composed of trichlorotitanium.
  • organic aluminum compound (b) the same organic aluminum compound as described above may be used.
  • Examples of the cyclic ester compound (c) include ⁇ -latathon, ⁇ -latathon, and ⁇ -latathon, and it is preferable to use ⁇ -latathon.
  • the olefin polymerization catalyst used for producing the propylene-based multistage polymer can be obtained by mixing the components (a) to (c) described above.
  • propylene is polymerized in the absence of hydrogen or copolymerized with propylene and monoolefin having 2 to 8 carbon atoms in a two-stage polymerization method. Is preferred.
  • “in the absence of hydrogen” means substantially in the absence of hydrogen.
  • an ultrahigh molecular weight propylene-based polymer that is, a component of the propylene-based multistage polymer (A) Can be manufactured.
  • component (A) is a raw material monomer having a polymerization temperature of preferably 20 to 80 ° C, more preferably 40 to 70 ° C, and a polymerization pressure of generally normal pressure to 1.47 MPa. Preferably 0.39 ⁇ : 1. It is preferable to produce by slurry polymerization under the condition of 18 MPa.
  • the component (B) of the propylene-based multistage polymer is preferably produced in the second and subsequent stages.
  • the production conditions for component (B) are not particularly limited except that the above-mentioned catalyst for olefin polymerization is used, but the raw material monomer is preferably used at a polymerization temperature of 20 to 80 ° C, more preferably 60. ⁇ 70 o C, polymerization pressure is generally normal pressure ⁇ 1.47 MPa, preferably 0.19-1.18 MPa, preferably polymerized under the presence of hydrogen as molecular weight regulator. Les.
  • preliminary polymerization may be performed before the main polymerization.
  • the powder morphology can be maintained well.
  • the prepolymerization generally has a polymerization temperature of preferably 0 to 80 ° C, more preferably 10 to 60 ° C, and a polymerization amount.
  • a polymerization temperature preferably 0 to 80 ° C, more preferably 10 to 60 ° C, and a polymerization amount.
  • As per solid catalyst component lg preferably 0.001 to 100 g, more preferably 0.00 to 10 g of propylene is polymerized or copolymerized with propylene and a monoolefin having 2 to 8 carbon atoms. I like it.
  • a propylene resin as a constituent material of the extruded foam 1 is used as a propylene resin composition, and the above-described propylene multistage polymer and a melt flow rate (MFR) at 230 ° C of 30 gZlO or less,
  • a propylene polymer having a ratio of M / M which is a ratio of the weight average molecular weight (M) to the number average molecular weight (M), of 5.0 or less may be included.
  • the extruded foam 1 has excellent viscoelastic properties with high melt tension, and the extruded foam has a high foaming ratio, a good surface appearance, and stretching during sheet formation. When cutting is prevented, an effect can be imparted.
  • the weight ratio of the propylene polymer to the propylene multistage polymer is 6 times or more, more preferably 10 times or more. If the weight ratio is less than 8 times, the surface appearance of the extruded foam may be poor.
  • the melt flow rate (MFR) of the propylene-based polymer is preferably 30 g / l 0 min or less, more preferably 15 g ZlO min or less, and more preferably lOg / 10 min or less. preferable. If the MFR exceeds 30 gZlO, extrusion molding of the extruded foam may occur.
  • the M / M of the propylene-based polymer is preferably 5.0 or less, and particularly preferably 4.5 or less. If M / M exceeds 5.0, the surface appearance of the extruded foam may be deteriorated.
  • the propylene-based polymer can be produced by a polymerization method using a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metamouth catalyst.
  • the slope of the storage elastic modulus on the high frequency side is a certain amount or more.
  • the slope of the storage elastic modulus on the low frequency side is preferably a certain amount or less.
  • G ′ (10) is the ratio of the storage elastic modulus G ′ (10) when the angular frequency is lOrad / s and the storage elastic modulus G ′ (1) when the angular frequency is 1 rad / s. 10) It is preferable that / G ′ (1) is 5.0 or more. Particularly preferable is 5.5 or more. If G ′ (10) / G ′ (1), which is the force and ratio, is less than 5.0, the stability of the extruded foam when an external change such as stretching is applied may decrease.
  • the ratio G ′ (0.1) / G, (0.01) is preferably 14.0 or less, particularly preferably 12.0 or less. This ratio G '(0. 1 ) If / G '(0. 01) exceeds 14.0, it may be difficult to increase the expansion ratio of the extruded foam.
  • the propylene-based resin constituting the extruded foam of this embodiment including this resin composition has an antioxidant, a medium as long as it does not interfere with the effects of this embodiment, if necessary.
  • Additives such as nucleating agents, lubricants, plasticizers, fillers, reinforcing agents, pigments, dyes, flame retardants and antistatic agents can be added. The amount of additive added to these additives should be determined as appropriate according to various properties and molding conditions required for the extruded foam to be molded.
  • the above-mentioned additives are added as necessary, before Then, after melt-kneading using a known melt-kneader to form a pellet, a desired extruded foam may be formed.
  • the propylene-based resin extruded foam 1 of the present embodiment includes the fibrous filler 11 that is greater than 0% by mass and equal to or less than 60% by mass with respect to the entire molding material constituting the extruded foam. ing. When the content of the fibrous filler 11 exceeds 60% by mass, the content of the fibrous filler 11 is too large, which causes a decrease in foam moldability, excessively destroys the cell structure, and the expansion ratio. Will fall.
  • the content of the strong fibrous filler 11 is in the range of 5 to 30% by mass of the entire molding material. If the content of the fibrous filler is less than 5% by mass, it may be difficult to improve the energy absorption capacity. On the other hand, if the content exceeds 30% by mass, the foam moldability is reduced. Problems can arise. Furthermore, if it exceeds 30% by mass, the fibrous filler may protrude from the wall surface of the foam cell, which may cause problems such as excessive destruction of the cell structure and lowering the foaming ratio. This is not preferable.
  • Examples of the fibrous filler 11 contained in the molding material include carbon fibers, glass fibers, and other inorganic fibers (carbon carbide fibers, alumina fibers, etc.). Among these, glass fibers are preferable.
  • Examples of the carbon fiber include cellulose-based, PAN-based, and pitch-based carbon fibers.
  • the fibrous filler 11 is usually called a fibrous form, and includes a whisker shaped form.
  • the average fiber length is about 0.02 to 10 mm (in the case of a whisker form, about 0.02 to 0.15 mm) and an average fiber diameter of about 0.:! To 20 / im.
  • glass fibers it is preferable to use those having an average fiber diameter of 5 zm to 20 zm and an average fiber length of 0.1 mm to 10 mm.
  • the fibrous filler 11 arranged along the thickness direction means that the angle formed by the fiber length direction with respect to the axis in the thickness direction is not less than 0 ° (parallel to the thickness direction) and not more than 45 ° Say.
  • Such fibrous fillers 11 are arranged randomly by the foam cells 12. That is, the fibrous filler 11 is disposed along the thickness direction due to the presence of the foamed foam cell 12 that is arranged not only so that the fiber length direction is along the extrusion direction of the extruded foam 1. It becomes. As a result, even if a slight distortion occurs in the thickness direction of the extruded foam 1, a high stress is generated, and the energy absorption capability can be improved.
  • FIG. 3 shows the relationship between the stress and strain of the propylene-based resin extruded foam not containing the fibrous filler 11.
  • the hatched portion indicates the energy absorption amount, and the larger the hatched area, the higher the energy absorption capability.
  • the extruded foam 1 of the present embodiment contains a fibrous filler 1 1, and the fibrous filler 1 1 1 is simply aligned along the extrusion direction 1 1 1 Since a part of is oriented along the thickness direction of the extruded foam 1, the relationship between stress and strain is as shown in FIG.
  • the fibrous filler 11 is oriented 20% or more along the thickness direction of the extruded foam 1 and therefore has a high energy absorption capability. Become.
  • the extruded foam 1 of the present embodiment has a force S that can be obtained by extrusion foaming the molding material composed of the above-described constituent materials S, and as a manufacturing apparatus, a propylene resin is heated to a molten state.
  • a known extrusion foam molding apparatus that can be kneaded while applying an appropriate shear stress and can be extruded and foamed from a tubular die can be used.
  • the extruder constituting the production apparatus either a single screw extruder or a twin screw extruder can be adopted.
  • a tandem type extrusion foam molding apparatus disclosed in JP-A-2004-237729, to which two extruders are connected may be used.
  • the resin flow path near the outlet of the extrusion die The pressure gradient (k) expressed by the following formula (I) is expressed by 50MPa / m ⁇ k ⁇ 800MPa / m and the following formula ( ⁇ ) in the part where the cross-sectional area in the flow direction and the vertical direction is minimum.
  • the decompression speed (V) should be 5MPaZs ⁇ v ⁇ 100MPa / s.
  • M and n are material constants
  • A is the cross-sectional area at the position where the cross-sectional area in the direction perpendicular to the flow direction is minimum in the resin flow path near the outlet of the extrusion die.
  • Q is the volume flow rate (mm 3 / s) of the molding material that passes through the die outlet)
  • the bubble breakage phenomenon is considered to occur by the following mechanism:
  • the volume fraction of the foaming gas increases during the bubble growth process, the molten resin between adjacent bubbles is locally thinned and easily deformed.
  • Bubbles grow local large deformation progresses and bubbles break between the bubbles (Phenomenon 1) .
  • the residual thin wall between the bubbles is further increased by residual stress due to the viscoelastic properties of the resin.
  • Bubble breakage (Phenomenon 2) that progresses and breaks between bubbles, and external deformation is added to the foam, and bubbles that are thin and easily deformed are selectively largely deformed to break bubbles (Phenomenon 3). It is considered a thing.
  • the expansion ratio is increased. (10 times or more, preferably 20 times or more).
  • the pressure gradient at the die outlet is appropriately adjusted so that the foam expansion rate is appropriately reduced by shear deformation at the die outlet, while the decrease in the foaming ratio due to bubble breaking during the bubble growth process is reduced.
  • the depressurization speed at the die outlet may be set within an appropriate range so that the bubble nucleation density becomes an appropriate bubble size with an appropriate bubble diameter.
  • the decompression rate (V) is less than 5 MPa / s, the occurrence of bubble breakage becomes significant inside the die, and an extruded foam having a sufficient foaming ratio such as a foaming ratio of 10 times or more is obtained. It may not be possible.
  • the pressure reduction rate (V) exceeds lOOMPaZs, it becomes difficult to form an open cell structure, and the sound absorption characteristics are further deteriorated.
  • the decompression speed distribution (V) is particularly preferably within the range of 20 MPa / s ⁇ v ⁇ 60 MPa / s.
  • M is the material constant of the propylene-based resin (as described above, it is a parameter indicating the degree of viscosity of the material, and the material ) Varies from 500 to 30000 (approximately?
  • n (also a parameter indicating the non-nutonity of the material) is approximately 0 ⁇ 2 to 0 ⁇ 6 Therefore, for the pressure gradient (k) described above, 50MPa / m ⁇ k ⁇ 800MPa / m and for the decompression speed (v), 5MPa / s ⁇ v ⁇ 100MPa, Assuming that the cross-sectional area A at the position where the cross-sectional area of the vertical flow path and the vertical flow path is minimum is 0.:! ⁇ 4.0mm 2 , preferably 0.3 ⁇ 2.0mm 2
  • the volume flow rate Q (per inner pipe die) of the propylene-based resin passing through the outlet may be 5 to 300 mm 3 / s, preferably 10 to 150 mm 3 / s.
  • the resin flow path diameter in the vicinity of the extrusion die outlet is not constant (for example, the resin flow path diameter in the vicinity of the extrusion die outlet is (In other words, the position where the cross-sectional area in the direction perpendicular to the flow direction is minimum occurs in the resin flow path near the exit of the extrusion die), and in the vicinity of the exit of the extrusion die,
  • the constant cross-sectional area may be adopted as the cross-sectional area A in the formulas (I) and ( ⁇ ).
  • extruded foam 1 for example, a plurality of tubular dies are assembled. A plurality of strips are extruded and foamed from a tubular die assembly formed, or a plurality of strips are extruded and foamed from an extrusion die formed with a plurality of extrusion holes. It is good also as an extrusion foaming strip bundling body formed by fusing together and bundling many.
  • a number of strips 13 are extruded and foamed from an extrusion die 2 in which a plurality of extrusion holes 21 (see FIG. 5 to be described later) are formed. It is possible to obtain an extruded foamed strip converging body that is fused together in the longitudinal direction and is converging. In this way, by forming an extruded foamed strip bundle having a large number of extruded foams of the strip 13, the foaming ratio of the extruded foam can be increased, and a sufficient thickness to increase the foaming ratio can be obtained.
  • the extruded foam body 1 can be easily formed into various shapes.
  • the shape of the strips 13 constituting such an extruded foam strip converging body depends on the shape of the extrusion holes 21 formed in the extrusion die 2, but the shape of the extrusion holes 21 is circular, rhombus, and slit. It can be made into arbitrary shapes, such as a shape. In molding, it is preferable that the pressure loss at the outlet of the extrusion die 2 be 3 MPa to 50 MPa.
  • the shape of the extrusion holes 21 formed in the extrusion die may be the same, or many types of extrusion holes may be formed in one extrusion die.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an extrusion die and a cooling sizing roller used for producing a propylene-based resin extruded foam.
  • the extruded foam 1 extruded from the extrusion hole 21 of the extrusion die 2 is vacuum-suctioned in the thickness direction (direction perpendicular to the extrusion direction; arrow Y direction in Fig. 5). Then, it is cooled by being pinched by a pair of cooling sizing rollers 3.
  • the vacuum suction is performed by a vacuum suction device disposed opposite to the extruded foam 1.
  • Each of the cooling sizing rollers 3 has a plurality of, for example, three cooling rollers 31 as shown in FIG. 5, and the pair of cooling sizing rollers 3 are disposed to face each other with the extruded foam 1 interposed therebetween. .
  • Each cooling roller 31 is provided with a temperature adjusting means (not shown) such as a water-cooling type that can adjust the surface temperature.
  • a temperature adjusting means such as a water-cooling type that can adjust the surface temperature.
  • the pressure gradient (k) and the pressure reduction rate ( V) should satisfy the requirements of the above formula (I) and formula ( ⁇ ).
  • foaming means for foaming the extruded foam physical foaming in which a fluid (gas) is injected into a molten resin material at the time of molding, or a foaming agent is mixed with the resin material Chemical foaming can be employed.
  • the fluid to be injected includes an inert gas such as carbon dioxide (carbon dioxide gas), nitrogen gas, and the like.
  • an inert gas such as carbon dioxide (carbon dioxide gas), nitrogen gas, and the like.
  • usable foaming agents include, for example, azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile and the like.
  • the supercritical state refers to a state where the density of the gas and the liquid becomes equal and the two layers cannot be distinguished by exceeding the limit temperature and pressure at which the gas and the liquid can coexist.
  • the fluid generated in is called supercritical fluid.
  • the temperature and pressure in the supercritical state are the supercritical temperature and the supercritical pressure.
  • carbon dioxide it is, for example, 31 ° C. and 7.4 MPa.
  • carbon dioxide or nitrogen gas in a supercritical state can be injected into a molten resin material in a cylinder that is about 4 to 15% by mass injected into the resin material.
  • the shape of the extruded foam 1 may be a known shape as a structural material that is not particularly limited, for example, a known shape such as a plate shape, a columnar shape, a rectangular shape, a convex shape, or a concave shape.
  • the foam becomes lighter and easier to handle. It will be excellent.
  • the propylene-based resin extruded foam 1 of the present embodiment contains the fibrous filler 11 so as to be more than 0% by mass and 60% by mass or less with respect to the entire molding material to be formed. Therefore, the fibrous filler 11 is arranged along the thickness direction due to the presence of the foamed foam cell 12 that is arranged not only so that the fiber length direction is along the extrusion direction of the propylene-based resin extruded foam 1. ing. As a result, even when a slight distortion occurs in the thickness direction of the propylene-based resin extruded foam 1, a high stress is generated, and the extruded foam has an energy absorbing ability that is not only the above-mentioned sound absorption characteristics.
  • the propylene-based resin extruded foam 1 according to the present embodiment is composed of the propylene-based resin, which is a constituent material, because of its excellent recycling performance and good chemical resistance and heat resistance.
  • the propylene resin extruded foam in the form will also enjoy these performances (recyclability, chemical resistance, heat resistance).
  • an extruded foam having the above-described effects can be provided at a low cost.
  • the extruded foam 1 of the present embodiment is excellent in sound absorption performance in this way, structural materials in the automotive field (interior components such as ceilings, floors, doors, etc.) and structural materials in the construction and civil engineering fields (Building materials, etc.)
  • the molding material constituting the propylene-based resin extruded foam 1 of the present embodiment has a loss tangent (tan ⁇ ) at a temperature of 298K and a frequency of 10Hz in addition to the resin material described above: 100 olefin polymers (specific olefin polymers) may be included.
  • This particular olefin-based polymer is particularly preferred to have a force of 0.04 to 10 with a loss tangent (t an S) of 0.04 to 100 at a temperature of 298 ° C and a frequency of 10 Hz.
  • a loss tangent t an S
  • the loss tangent is 0.04 to 100, it exhibits viscous behavior, and when it is included in a propylene-based resin to produce an extruded foam, excellent vibration damping performance can be exhibited.
  • the loss tangent is less than 0.04, sufficient vibration damping performance cannot be obtained, and if the loss tangent is greater than 100, it exhibits solid properties, does not absorb energy inside, and is a rigid propylene resin. Because it vibrates together with this, it is also not possible to demonstrate the damping performance.
  • the loss tangent to be applied is, for example, a commercially available solid viscoelasticity measuring device (for example,
  • the specific olefin polymer (a) should be added to the polypropylene resin (b) so that the weight ratio (aZb) is 1/100 to 80Z100. It is especially preferred to be able to add 5/100 to 60/100.
  • the olefin polymer is appropriately dispersed on the wall of the foam cell in the foamed molded product made of polypropylene resin, improving the vibration damping performance. Can be made.
  • Specific examples of the 1-butene copolymer include those shown in the following first or second embodiment. By using these, it is possible to reliably impart vibration damping performance to the extruded foam.
  • Intrinsic viscosity [77] measured at 135 ° C in tetralin solvent is 0.01-0.5 dL / g
  • Stereoregularity index ⁇ (mmmm) / (mmrr + rmmr) ⁇ is 30 or less
  • the 1-butene polymer comprises the following (1 '), (2) and (3') as the second form.
  • the 1-butene polymer of the first embodiment has an intrinsic viscosity [] measured at 135 ° C in a tetralin solvent of 0.01 to 0.5 dLZg, and this intrinsic viscosity [77] is , Preferably 0.:! To 0.5 dL. If the intrinsic viscosity [] is less than 0. OldL / g, the physical properties (strength) may decrease. On the other hand, if it exceeds 0.5 dL, the fluidity may deteriorate.
  • the 1-butene polymer of the second embodiment has an ultimate rice occupancy [] force s 0.25-0. 5 dL / g measured in a tetralin solvent at 135 ° C. Occupancy degree [] f, preferably f is 0.3 to 0.5 dLZg.
  • the intrinsic viscosity [] is less than 0.25 dLZg, the molecules that connect the crystals are insufficient and the toughness (tensile elongation at break) decreases, and if it exceeds 0.5 dL / g, the viscosity increases too much, causing fluidity. The moldability may be deteriorated and molding defects may occur.
  • the 1-butene polymers of the first and second embodiments described above have a soft melting point (TD).
  • a differential scanning calorimeter requires a crystalline resin of 0 to 100 ° C., preferably 0 to 80 ° C.
  • T -D The melting point (T -D) is m by DSC (abbreviation for Differential Scanning Calorimetry).
  • the stereoregularity index ⁇ (mm mm) Z (mmrr + rmmr) ⁇ is 30 or less, preferably 20 or less, more preferably 15 or less. If this stereoregularity index exceeds 30, the flexibility of the viscous material may decrease and the vibration absorption effect may decrease.
  • the mesopentad fraction (mmmm) is preferably 90% or less, more preferably 85% or less, and still more preferably 80% or less.
  • the 1-butene polymer of the second embodiment has a mesopentad fraction (mmmm) of 73% or less.
  • mmmm mesopentad fraction
  • the 13 C_ nuclear magnetic resonance spectrum may be measured by the following apparatus and conditions: Apparatus: JEOL (Made) Hen NM-EX400 type 13C-NMR apparatus
  • Pulse repetition time 4 seconds
  • the stereoregularity index ⁇ (mmmm) / (m mrr + rmmr) ⁇ is given by (mmmm), (mmrr OHrmmr) may be calculated from the measured value.
  • the 1-butene-based polymer of the first and second embodiments has a weight average molecular tatami (M) measured by the GPC method of 10,000 to 100,000. I prefer it. If the M force is less than S10,000, the physical properties (strength) may decrease. Meanwhile, M force S100, If it exceeds 000, the fluidity is lowered and the workability may be poor.
  • M weight average molecular tatami
  • RI detector for liquid chromatogram
  • the 1-butene polymer of the first embodiment preferably has a tensile modulus measured by a tensile test in accordance with JIS K7113 of 500 MPa or less, more preferably 300 MPa or less. If the tensile modulus exceeds 500 MPa, sufficient softness may not be obtained.
  • the 1-butene polymer is a copolymer, it is preferably a random copolymer. Further, the structural unit obtained from 1-butene is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more. If the structural unit derived from 1-butene is less than 50 mol%, the secondary workability may be deteriorated.
  • the randomness index obtained by the following formula (U) from the olefin chain is preferably 1 or less.
  • [aa] is the a-olefin chain fraction
  • [BB] is the butene chain fraction
  • [aB] is the a-year-old lefin-butene chain fraction.
  • R is an index representing randomness, and the smaller R is, the higher the isolation of a-olefin (comonomer) becomes, and the composition becomes uniform.
  • R is preferably 0.5 or less, more preferably 0.2 or less.
  • the butene content and R are measured as follows.
  • the butene content and R were calculated by the following method using a JNM-EX400 NMR apparatus manufactured by JEOL Ltd. and measuring a 13 C-NMR spectrum under the following measurement conditions. do it.
  • Pulse repetition time 10 seconds
  • PP, PB, and BB chains are in accordance with the method proposed in JC Randall, Macromolecules, 197 8, 11, 592, and 13 C—nuclear magnetic resonance spectrum of Sa ⁇ carbon The signal was measured to determine the PP, PB, and BB diamond chain fractions in the copolymer molecular chain.
  • the butene content and the randomness index R were determined from the following formula chain fractions (mol%) from the following formulas (W) and (X).
  • [PP] is the propylene chain fraction
  • [BB] is the butene chain fraction
  • [PB] is the propylene-butene chain fraction
  • the butene content and R when the 1-butene polymer is a octyne 'butene copolymer may be measured as follows. Specifically, the butene content and R can be calculated by the following method by measuring a 13 C-NMR spectrum under the following measurement conditions using a JNM-EX400 type NMR apparatus manufactured by JEOL Ltd. Good.
  • Pulse repetition time 10 seconds
  • the butene content and the randomness index R were determined from the following formula chain fractions (mol%) from the following formulas (Y) and (Z).
  • the 1-butene copolymer can be easily obtained by the method for producing a 1-butene copolymer disclosed in WO 03Z070788.
  • the propylene-based resin extruded foam 1 of the present embodiment having such a configuration has a loss tangent (tan ⁇ ) at a temperature of 298K and a frequency of 10Hz of 0.04 to 100 with respect to the molding material to be formed. Since the olefin-based polymer is contained, the olefin-based polymer, which is a viscous substance, is present in a uniformly dispersed state on the wall surface of the foam cell constituting the foam-molded product. It is possible to provide an extruded foam that absorbs vibration and imparts vibration damping performance in addition to the above-described sound absorption performance and energy absorption performance.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “extruded foam”) is obtained by extrusion-foaming a propylene-based resin, and the propylene-based resin constituting the extruded foam. It includes an olefin polymer in which the loss tangent (tan ⁇ ) at a temperature of 298 mm and a frequency of 10 Hz is 0.04 to 100, the closed cell ratio is less than 40%, and the expansion ratio is 10 times or more.
  • the loss tangent tilt ⁇
  • the closed cell ratio is less than 40%
  • the expansion ratio is 10 times or more.
  • a specific olefin polymer is added, vibration is efficiently absorbed, and an extruded foam having excellent vibration damping performance is obtained. Therefore, such a configuration can suitably provide an extruded foam that is lightweight and has both sound absorption performance and vibration control performance.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present embodiment is an olefin-based polymer in which a propylene-based resin as a constituent material has a loss tangent (tan ⁇ ) of 0.04 to 100 at a temperature of 298 mm and a frequency of 10 Hz. (Specific olefin-based polymer) is included.
  • a strong specific olefinic polymer as a constituent material to the propylene resin, the specific olefinic material that is a viscous substance is applied to the wall of the foam cell of the extruded foam made of the propylene resin. Since the polymer is uniformly dispersed, it becomes an extruded foam having excellent vibration damping performance.
  • the extruded foam of this embodiment can be obtained by extrusion foaming a mixed material of the above-described propylene-based resin and a specific olefin-based polymer.
  • the propylene-based resin is in a molten state.
  • a known extrusion foam molding apparatus that can be heated and heated, kneaded while applying an appropriate shear stress, and extruded and foamed from a tubular die.
  • the extruder constituting the production apparatus either a single screw extruder or a twin screw extruder can be employed.
  • a tandem extrusion foam molding apparatus disclosed in JP-A-2004-237729, to which two extruders are connected, may be used.
  • the melt-kneaded propylene-based resin is extruded from an extrusion die.
  • the pressure gradient (k) expressed by the following formula (I) is 50 MPa / in the portion where the cross-sectional area in the direction perpendicular to the flow direction is minimum in the resin flow path near the outlet of the extrusion die. If m ⁇ k ⁇ 800MPa / m and the decompression speed (V) expressed by the following formula (II) should be 5MPa / s ⁇ v ⁇ 100MPa / s.
  • M and n are material constants, and A is the section at the position where the cross-sectional area in the direction perpendicular to the flow direction is minimum in the resin flow path near the exit of the extrusion die.
  • Q is the volume flow rate of propylene resin (mm 3 / s) passing through the die outlet, respectively)
  • an olefin-based polymer having a loss tangent (tan ⁇ ) of 0.04 to 100 at a temperature of 298K and a frequency of 1 ⁇ is included with respect to a propylene-based resin as a constituent material. Therefore, since the olefin-based polymer, which is a viscous substance, is present in a uniformly dispersed state on the wall of the foam cell that constitutes the foam molded article, vibrations are efficiently absorbed. It is possible to provide an extruded foam excellent in vibration damping performance. As described above, the present invention can suitably provide a propylene-based resin extruded foam having both sound absorbing performance and vibration damping performance.
  • the extruded foam of this embodiment has both sound absorbing performance and vibration damping performance in this way, structural materials in the automotive field (vibrating substrates such as automobile door panels, fender panels, ceiling panels, or trunk lids). And structural materials (building materials, etc.) in the construction / civil engineering field.
  • the temperature was measured at 230 ° C and the load at 2.16 kgf.
  • the measurement was performed using a Capillograph 1C (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) at a measurement temperature of 230 ° C. and a take-up temperature of 3. lmZ.
  • a Capillograph 1C manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.
  • a measurement temperature 230 ° C.
  • a take-up temperature 3. lmZ.
  • an orifice with a length of 8 mm and a diameter of 2.095 mm was used.
  • the measurement was performed with an apparatus having the following specifications.
  • the storage elastic modulus G ′ can be obtained from the real part of the complex elastic modulus.
  • a stainless steel autoclave with a stirrer with an internal volume of 10 liters was thoroughly dried and replaced with nitrogen gas. Then, 6 liters of dehydrated heptane was added, and nitrogen in the system was replaced with propylene. Thereafter, propylene was introduced while stirring to stabilize the inside of the system at an internal temperature of 60 ° C and a total pressure of 0.78 MPa, and then the prepolymerized catalyst component obtained in (i) above was converted to a solid catalyst equivalent of 0.75.
  • the polymerization was started by adding 50 ml of heptane slurry containing gram. When propylene was continuously fed for 35 minutes, the polymer production amount obtained from the integrated value of the propylene flow rate was 151 g. As a result of sampling and analyzing a part thereof, the intrinsic viscosity was 14. Id LZg. Thereafter, the internal temperature was lowered to 40 ° C or lower, the stirring was loosened, and the pressure was released.
  • the internal temperature was again adjusted to 60 ° C, 0.15 MPa of hydrogen was added, and propylene was introduced while stirring. While propylene was continuously supplied at a total pressure of 0.78 MPa, polymerization was carried out at 60 ° C for 2.8 hours. At this time, as a result of sampling and analyzing a part of the polymer, the intrinsic viscosity was 1 ⁇ 16 dL / g.
  • the polymerization weight ratio of the first stage and the second stage is 12. 2 / 87.8, and the intrinsic viscosity of the propylene polymerization component produced in the second stage is 1.08 dL / g. It was.
  • Irganox 1010 manufactured by Chinoku Specialty Chemicals Co., Ltd.
  • an antioxidant 600 ppm as a neutralizer.
  • 500 ppm of calcium stearate was added and mixed, and melt-kneaded at a temperature of 230 ° C with a lab plast mill single screw extruder (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., ⁇ 20 mm) to prepare propylene polymer pellets.
  • Table 1 shows the physical properties and resin properties of the resulting propylene-based multistage polymer.
  • a molding material obtained by mixing the pellet-shaped propylene-based multistage polymer obtained in Production Example 1 with a fibrous filler having the following specifications was used.
  • the content of the fibrous filler was 10% by mass with respect to the entire molding material.
  • a tandem extrusion foam molding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-237729 (a single-screw extruder with a screw diameter of ⁇ 50 mm and a screw diameter of ⁇ 35 single-screw) With two single-screw extruders), and as a die, a large number of circular extrusion holes (circular pipe dies, all having the same cross-sectional area) are gathered together.
  • a propylene-based resin extruded foam which is a plate-like extruded foam strip converging body in which a large number of extruded foam strips are converging, was produced.
  • Foaming is performed by injecting a CO supercritical fluid with a ⁇ 50mm single screw extruder.
  • the resin temperature at the die outlet of the ⁇ 35mm single-screw extruder should be the value measured with a thermocouple thermometer, for example. This resin temperature should be considered as the temperature of the molten resin extruded while foaming. Can do.
  • Example 1 In the method shown in Example 1, except that the manufacturing conditions were changed to the following conditions, a method similar to the method shown in Example 1 was used to form a plate-like shape in which a number of extruded foam strips were bundled. Propylene-based resin extruded foam, which is an extruded foam strip, was produced.
  • Example 1 In the method shown in Example 1, except that the manufacturing conditions were changed to the following conditions, a method similar to the method shown in Example 1 was used to form a plate-like shape in which a number of extruded foam strips were bundled. Propylene-based resin extruded foam, which is an extruded foam strip, was produced.
  • Example 1 In the method shown in Example 1, except that the manufacturing conditions were changed to the following conditions, a method similar to the method shown in Example 1 was used to form a plate-like shape in which a number of extruded foam strips were bundled. Propylene-based resin extruded foam, which is an extruded foam strip, was produced.
  • Foaming ratio The density was calculated by dividing the weight of the extruded foam obtained by the volume determined by the water casting method.
  • the pressure gradient (k) represented by formula (I) is 50MPa / m ⁇ k ⁇ 800MPa / m and the decompression speed (V) represented by formula ( ⁇ ) is 5MPa / s.
  • the propylene-based resin extruded foam obtained in Example 1 and Example 2 with ⁇ v ⁇ 100MPa / s has an expansion ratio of 10 times or more, an independent cell ratio of less than 40%, and an average cell diameter of 0. It was in the range of 005-5. Omm.
  • the propylene-based resin extruded foam was cut in a direction perpendicular to the thickness direction, and the orientation angle was evaluated from the major axis and minor axis of the elliptical fiber cut surface in the cross section of the propylene-based resin extruded foam.
  • this waste direction angle is 45 ° or less, it is regarded as being oriented in the thickness direction of the propylene-based resin extruded foam, and in the thickness direction relative to the total number of fibers in the cross-section of the propylene-based resin extruded foam.
  • the ratio of the number of fibers oriented in the direction was evaluated.
  • Example 2 The propylene-based resin extruded foam obtained in Example 1 was confirmed that 25% of the total number of fibrous fillers was arranged along the thickness direction of the propylene-based resin extruded foam. Came.
  • the propylene-based resin extruded foam obtained in Example 1 generates a large stress even with a small strain, and is excellent in energy absorption capacity. confirmed.
  • the propylene-based resin extruded foam of this embodiment has excellent sound absorption performance and energy. It was confirmed that it has ghee absorption performance.
  • the 1-butene copolymer disclosed in Example 1 of WO03 / 070788 was added to the molding material of Example 1 containing the propylene-based multistage polymer (b). W ⁇
  • the 1-butene copolymer (a) disclosed in Example 1 of 03/070788 has a weight ratio (aZb) of 15/85 (85% by mass of propylene-based multistage polymer, 1-butene copolymer)
  • the polymer was mixed at 15% by mass to obtain a molding material.
  • Table 3 shows the 1-butene copolymer physical properties and resin properties.
  • the expansion ratio, average cell diameter, and independent cell ratio of the propylene-based resin extruded foam thus obtained were measured according to the same conditions as in Example 1. m, 7%.
  • the propylene-based resin extruded foam of this embodiment has excellent sound absorbing performance, vibration damping performance and energy absorbing performance.
  • the 1-butene copolymer (a) disclosed in Example 1 of WO 03/070788 is added to the pellet-shaped propylene-based multistage polymer (b) obtained in Production Example 1 described above in a weight ratio ( A / b) was mixed as 15/85 (85% by mass of a propylene-based multistage polymer and 15% by mass of a 1-butene copolymer) to obtain a molding material.
  • the physical properties of the 1-butene copolymer and the resin properties are shown in Table 3 of the first embodiment described above.
  • This molding material was applied to a tandem extrusion foaming molding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-237729 (two units: a single-screw extruder with a screw diameter of ⁇ 50 mm and a screw diameter of a ⁇ 35 single-screw extruder). With a single screw extruder) and as a die, a large number of circular extrusion holes (circular tube die) . In the same way as in Example 1 of the first embodiment described above, a plate-like extruded foam foam in which a number of extruded foam strips are gathered is used. Propylene-based resin extruded foam, which is a strip bundle, was produced.
  • Example 4 In the method shown in Example 4, except that the manufacturing conditions were changed to the following conditions, a method similar to the method shown in Example 4 was used to form a plate-like shape in which a number of extruded foam strips were bundled. Propylene-based resin extruded foam, which is an extruded foam strip, was produced.
  • Example 4 In the method shown in Example 4, except that the manufacturing conditions were changed to the following conditions, a method similar to the method shown in Example 4 was used to form a plate-like shape in which a number of extruded foam strips were bundled. Propylene-based resin extruded foam, which is an extruded foam strip, was produced.
  • Example 4 In the method shown in Example 4, except that the manufacturing conditions were changed to the following conditions, a method similar to the method shown in Example 4 was used to form a plate-like shape in which a number of extruded foam strips were bundled. Propylene-based resin extruded foam, which is an extruded foam strip, was produced.
  • Foaming ratio The density was calculated by dividing the weight of the extruded foam obtained by the volume determined by the water casting method.
  • the pressure gradient (k) expressed by formula (I) is 50MPa / m ⁇ k ⁇ 800MPaZm
  • the decompression speed (V) expressed by formula ( ⁇ ) is 5MPaZs ⁇ v ⁇ 100MPaZs.
  • the propylene-based resin extruded foams obtained in Example 4 and Example 5 have a foaming ratio of 10 times or more, a closed cell ratio of less than 40%, and an average cell diameter of 0.005 5. Omm. It was in.
  • the propylene-based resin extruded foam of the present invention had excellent sound absorbing performance and vibration damping performance.
  • the propylene-based resin extruded foam and the method for producing a propylene-based resin extruded foam of the present invention are excellent in sound absorption performance and energy absorption capability. It can be advantageously used for structural materials (for example, building materials, interior components such as automobile ceilings, floors, doors, and the like) that require sound absorption performance in the field of automobiles and their manufacturing methods. In addition, since the propylene-based resin extruded foam and the method for producing a propylene-based resin extruded foam of the present invention are excellent in sound absorption performance and vibration suppression performance, for example, in the above fields, the sound absorption performance and vibration suppression performance are excellent. It can be advantageously used for required structural materials (for example, vibration board surfaces of automobile door panels, fender panels, ceiling panels, etc.) and manufacturing methods thereof.
  • required structural materials for example, vibration board surfaces of automobile door panels, fender panels, ceiling panels, etc.

Abstract

 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体1は、プロピレン系樹脂を含む成形材料を押出発泡させてなり、この成形材料が、当該成形材料全体に対して0質量%を超え60質量%以下の繊維状フィラー11を含有し、独立気泡率が40%未満で、発泡倍率が10倍以上である。このような構成により、破泡状態が適度に形成された連続気泡構造からなり、かつ、発泡倍率が高いため、発泡体の個々の気泡が吸音特性を備えることになり、吸音特性に優れた押出発泡体となるとともに、繊維状フィラーが厚み方向に沿って配置されるため、エネルギー吸収能力を向上させることが可能となる。

Description

明 細 書
プロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造 方法
技術分野
[0001] 本発明は、吸音性能、エネルギー吸収性能および制振性能を兼ね備えたプロピレ ン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法に関する。 背景技術
[0002] 熱可塑性樹脂を押出発泡成形した押出発泡体や、多数の小孔を有するダイからこ れらの熱可塑性樹脂を押し出し、押し出された樹脂の細条を集束してその外面を融 着させて発泡させる、いわゆるストランド押出により成形された押出発泡細条集束体 は、軽量でありながら機械的特性に優れることから、建築'土木分野や自動車分野等 の各分野における構造材料として幅広く利用されており、特に、吸音性能を備えた構 造材料としての用途が期待されている。このような熱可塑性樹脂の押出発泡体として は、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂からなる押出発泡体が知られている。
[0003] しかし、ポリウレタン系樹脂は、リサイクル特性には必ずしも優れない材料であるた め、建築リサイクル法 (建設工事に係る資材の再資源化等に関する法律)に十分に 対応することができないといった問題があった。また、ポリスチレン系樹脂は、耐熱性 ゃ耐薬品性に劣ることから、これらに代わる熱可塑性樹脂による押出発泡体の提供 が望まれていた。
これに対して、ポリプロピレン系樹脂は、機械的特性、耐熱性、耐薬品性、電気特 性などに優れ、更には低コスト材料であることから、各成形分野に広く用いられており 、ポリプロピレン系樹脂の押出発泡体も、その工業的有用性が高く期待できるもので あり、近年にあっては、ポリプロピレン系樹脂の押出発泡体による吸音材料の提供が 望まれている。
[0004] 更には、建築'土木分野や自動車分野等にあっては、吸音性能のほか、高い衝撃 吸収能力(エネルギー吸収能力)が必要とされている。例えば、自動車の天井、ドア 等に使用される場合には、 自動車の衝突時等における衝撃エネルギーを吸収する 性能が必要とされるとともに、高い吸音性能が求められる。また、この分野では、制振 性能も要求され、例えば、 自動車のドアパネル、フェンダーパネル、天井パネルある レ、はトランクリツドなどの振動基板面に対して押出発泡体を適用できれば、軽量化を 図ることもできて好都合である。
[0005] ここで、押出発泡体の吸音性能は、押出発泡体の連続気泡構造と発泡倍率に影響 を受ける。すなわち、押出発泡体において発泡体が破泡され、気泡間と繋がっている 連続的な空気層が形成されていると、その空気の連続層を介して音波が吸収するこ とになるため吸音性能が向上することが知られており、従って、独立気泡率の低い( 独立気泡構造ではない)、連続気泡構造の発泡成形体とすることにより、吸音性能が 優れた押出発泡体となる。
また、音波は発泡体内の空気層で吸収されることになるため、空気層の割合を高く する、つまり、発泡倍率を高くすることにより吸音特性が優れることになる。
[0006] し力しながら、押出発泡体において連続気泡構造を形成させようとすると、成形カロ ェ時に連続気泡層を通じて気泡内のガスが外部に逃げてしまい、押出発泡体が収 縮してしまうことになり、特に、非架橋ポリプロピレン系樹脂は溶融張力が乏しいため 、単独で発泡成形した場合には、溶融時にあっては急激な粘度の低下を起こして強 度が低下してしまい、押出発泡体の形状の保持能力は低ぐ十分な発泡倍率を得る ことができなかった。
一方、このような問題を克服すベぐ樹脂押出発泡体について連続気泡構造を形 成させた上で、発泡倍率を向上させる検討が実施されている(例えば、特許文献:!〜 特許文献 3参照)。
[0007] 特許文献 1 :特開平 7— 41613号公報
特許文献 2:特開平 10— 235670号公報
特許文献 3 :特開 2003— 292668号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 一方、前記した特許文献に開示されるような従来のプロピレン系樹脂押出発泡体 は、発泡剤の分解条件を制限したり、得られる発泡体に対してマイクロ波を照射した り、また気泡体に対して機械的変形をカ卩える等の手段により、破泡構造を二次加工 により形成させる技術であるが、製造工程の数が多ぐまた複雑化するといった問題 があった。
また、前記した特許文献では、プロピレン系樹脂を用いた場合には、連続気泡構造 を形成させた上で、高い発泡倍率 (例えば、 10倍以上)を維持させることが実質的に は困難であり、吸音性能に優れたプロピレン系樹脂押出発泡体を提供することがで きなかった。また、これらの手段により得られたプロピレン系樹脂押出発泡体は、衝撃 エネルギーを吸収する性能あるいは制振性能も良好ではなぐ改善が求められてい た。
[0009] 従って、本発明の第 1の目的は、エネルギー吸収能力に優れるとともに、高い連続 気泡率と発泡率を両立させることにより、吸音特性に優れたプロピレン系樹脂押出発 泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法を提供することにあり、第 2の目 的は、高い連続気泡率と発泡率を両立させることにより、吸音特性に優れ、かつ、制 振性能も兼ね備えたプロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡 体の製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 前記した目的を達するために、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、プロピレ ン系樹脂を含む成形材料を押出発泡させてなるプロピレン系樹脂押出発泡体であつ て、前記成形材料が、当該成形材料全体に対して 0質量%を超え 60質量%以下の 繊維状フイラ一を含有し、独立気泡率が 40。/。未満で、発泡倍率が 10倍以上であるこ と特徴とする。
[0011] この本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、プロピレン系樹脂を含む成形材料 を押出発泡させてなり、独立気泡率が 40%未満であるため、気泡間と繋がっている 連続的な空気層が形成される連続気泡構造が好適に形成されているとともに、発泡 倍率が 10倍以上であるため、発泡体中の空気層の割合が高くなることにより、吸音 性能に優れた押出発泡体、あるいは断熱性能に優れた押出発泡体を提供すること ができる。また、発泡倍率を 10倍以上とすることにより、発泡体も軽量となり、取り扱い 十生ち優れることとなる。 [0012] 更には、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、構成する成形材料が当該成形 材料全体に対して 0質量%を超え 60質量%以下の繊維状フイラ一を含有している。 この繊維状フイラ一は、プロピレン系樹脂押出発泡体中の発泡セルにより、ランダム に配置されることになり、繊維状フイラ一は、その繊維長方向がプロピレン系樹脂押 出発泡体の押出し方向に沿うように配置されるだけでなぐ発泡セルの存在により、 厚み方向に沿って配置されることとなる。これにより、プロピレン系樹脂押出発泡体の 厚み方向に少しの歪みが生じた場合でも、高い応力が生じることとなり、エネルギー 吸収能力を向上させることが可能となる。
[0013] ここで、繊維状フイラ一の含有量は、成形材料全体に対して 0質量%を超え 60質量 %以下であり、 5〜30質量%の範囲であることが好ましい。繊維状フイラ一の含有量 力 質量より小さいと、エネルギー吸収能力を向上させるために十分でなぐまた、 30 質量%を超えると、発泡成形性が悪くなる場合があるほか、発泡セルの壁面から繊維 状フイラ一が突出してしまう場合があるため、気泡構造を過剰に壊し、発泡倍率を低 下させるとレ、つた問題が生じる場合がある。
なお、繊維状フイラ一の含有量が 60質量%を超えると、発泡成形性が低下するとと もに、発泡セルの壁面からの繊維状フイラ一の突出が顕著となり、発泡倍率を低下さ せることになる。
[0014] また、構成材料であるプロピレン系樹脂は、リサイクル性能にも優れ、また、耐薬品 性や耐熱性等も良好であることから、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体も、これ らの諸性能 (リサイクル性能、耐薬品性、耐熱性等)を享受することになる。更には、 低コスト材料であるプロピレン系樹脂を使用することにより、前記した効果を有する押 出発泡体を低コストで提供することが可能となる。
[0015] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、前記繊維状フイラ一の総本数のうち 20 %以上が、プロピレン系樹脂押出発泡体の押出方向と略直交する厚み方向に沿つ て配向していることが好ましい。
このような本発明によれば、繊維状フイラ一の 20%以上がプロピレン系樹脂押出発 泡体の厚み方向に沿って配向しているので、高いエネルギー吸収能力を備えたプロ ピレン系樹脂押出発泡体となる。 なお、本発明において、厚み方向に沿って配置されている繊維状フイラ一とは、厚 み方向の軸に対し繊維長方向がなす角度が 0° (厚み方向と平行)以上であって 45 。 以下であるものをいう。
[0016] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、前記成形材料が、温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接(tan δ )が 0. 04〜: 100であるォレフィン系重合体を含むこ とが好ましい。
この本発明によれば、構成する成形材料に対して、温度 298Κ、周波数 10Hzにお ける損失正接 (tan δ )が 0. 04〜100以下であるォレフィン系重合体(以下、「特定 のォレフイン系重合体」とする場合もある)を添加するようにしてレ、る。
この特定のォレフィン系重合体は構成材料であるプロピレン系樹脂とは結合しない ため、結晶性高分子であるポリプロピレンの結晶力も排除されて、その結果、押出発 泡体の気泡セルの表面に粘性物質である当該特定のォレフィン系重合体を一様に 存在させることとなる。
[0017] すなわち、剛直部分であるプロピレン系樹脂は、エネルギーを伝搬する性質を有す る一方、室温付近で粘性を有する物質 (特定のォレフィン系重合体)は、振動エネル ギーを内部の分子運動の熱エネルギーとして使用するため、振動エネルギーを吸収 する性質を有する。また、振動を吸収するためには、振動面に一様に粘着性物質を 分散させることが望ましぐ振動面であるポリプロピレン系樹脂と分子構造が近い前記 の特定のォレフィン系重合体は、ポリプロピレン系樹脂とある程度の相溶性を有する ため、セルの壁面の表面に一様に分散して、効率よく振動を吸収することになり、制 振性能に優れた押出発泡体を提供することができる。
[0018] 前記した目的を達するために、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、プロピレ ン系樹脂を押出発泡させてなるプロピレン系樹脂押出発泡体であって、押出発泡体 を構成するプロピレン系樹脂が、温度 298Κ、周波数 10Hzにおける損失正接 (tan δ )が 0. 04〜: 100であるォレフィン系重合体を含み、独立気泡率が 40%未満で、発 泡倍率が 10倍以上であることを特徴とする。
[0019] この本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、プロピレン系樹脂を押出発泡させ てなり、独立気泡率が 40%未満であるため、気泡間と繋がっている連続的な空気層 が形成される連続気泡構造が好適に形成されているとともに、発泡倍率が 10倍以上 であるため、発泡体中の空気層の割合が高くなることにより、吸音性能に優れた押出 発泡体、あるいは断熱性能に優れた押出発泡体を提供することができる。また、発泡 倍率を 10倍以上とすることにより、発泡体も軽量となり、取り扱い性も優れることとなる
[0020] 更に、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、構成材料であるプロピレン系樹 脂に対して、温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接 (tan δ )が 0. 04〜: 100以 下であるォレフィン系重合体 (以下、「特定のォレフィン系重合体」とする場合もある) を添カ卩するようにしている。
この特定のォレフィン系重合体は構成材料であるプロピレン系樹脂とは結合しない ため、結晶性高分子であるポリプロピレンの結晶力も排除されて、その結果、押出発 泡体の気泡セルの表面に粘性物質である当該特定のォレフィン系重合体を一様に 存在させることとなる。
[0021] すなわち、剛直部分であるプロピレン系樹脂は、エネルギーを伝搬する性質を有す る一方、室温付近で粘性を有する物質 (特定のォレフィン系重合体)は、振動エネル ギーを内部の分子運動の熱エネルギーとして使用するため、振動エネルギーを吸収 する性質を有する。また、振動を吸収するためには、振動面に一様に粘着性物質を 分散させることが望ましぐ振動面であるポリプロピレン系樹脂と分子構造が近い前記 の特定のォレフィン系重合体は、ポリプロピレン系樹脂とある程度の相溶性を有する ため、セルの壁面の表面に一様に分散して、効率よく振動を吸収することになり、制 振性能に優れた押出発泡体を提供することができる。
このように、本発明は、吸音性能と制振性能を兼ね備えたプロピレン系樹脂押出発 泡体を好適に提供できるものである。
[0022] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、前記特定のォレフィン系重合体 (a)と前 記プロピレン系樹脂(b)の重量比(a/b)が 1/100〜80Z100であることが好まし レ、。
この本発明によれば、構成材料に対して、重量比(aZb)が 1Ζ100〜80/100と なるように特定のォレフィン系重合体を含むことにより、ポリプロピレン系樹脂からなる 発泡成形体において発泡セルの壁面にォレフィン系重合体が適度に分散されて、制 振性能を向上させることができる。
[0023] また、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、前記ォレフィン系重合体として、 下記の第 1態様または第 2態様の 1 _ブテン系共重合体を使用することが好ましぐこ のような 1ーブテン系重合体を使用することにより、押出発泡体に制振性能を確実に 付与すること力 Sできる。
[0024] 第 1態様:下記の(1)〜(3)の要件を具備する 1ーブテン系重合体。
(1) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ ]が 0. 01〜0. 5dL/g
(2)示差走査型熱量計 (DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下 _ 10°Cで 5分間保持し た後、 10°CZ分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのもっとも高温側に 観測されるピークのピークトップとして定義される融点 (T -D)が 0〜: 100°Cの結晶 m
性樹脂
(3)立体規則性指数 { (mmmm) / (mmrr+rmmr) }が 30以下
[0025] 第 2態様:下記の(1 ' )、 (2)及び (3' )を具備する 1ーブテン系重合体。
(1 ' ) 135で、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度[ 77 ]が0. 25〜0. 5dL/g (2)示差走査型熱量計 (DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下 10°Cで 5分間保持し た後、 10°C/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのもっとも高温側に 観測されるピークのピークトップとして定義される融点 (T — D)が 0〜: 100°Cの結晶 m
性樹脂
(3' ) 13C—核磁気共鳴(NMR)スペクトルから求めたメソペンタッド分率(mmmm)が 73%以下
[0026] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、発泡体を構成する発泡セルの平均直 径が 0. 005〜5. Ommであることが好ましい。
この本発明によれば、プロピレン系樹脂押出発泡体を構成する発泡セルの平均直 径が 0. 005-5. Ommであるので、通常のプロピレン系樹脂押出発泡体と比較して 、押出発泡体中における気泡壁を更に多く形成することができるため、気泡の壁面に おける空気の粘性摩擦による音の振動エネルギーの粘性散逸が効率よくなされるよ うになり、吸音特性が良好となる。 [0027] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、押出発泡された細条が多数集束された 押出発泡細条集束体であることが好ましい。
この本発明によれば、プロピレン系樹脂押出発泡体が、細条の押出発泡体が多数 集束された押出発泡細条集束体からなるようにしているので、押出発泡体の発泡倍 率を高くすることができ、発泡倍率が高ぐ十分な厚みを有する押出発泡体を、種々 の形状で容易に成形することができる。
[0028] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、発泡体の断面写真で評価される破泡部
(セル壁に現れる気泡部による穴)の面積の総和が、観察面の総面積の 2%以上で あることが好ましい。
[0029] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、発泡体の断面写真で評価される破泡部 の中で、穴の面積が 1 X 10_5mm2以上である破泡部の面積の総和力 観察面の総 面積の 2%以上であることが好ましレ、。
[0030] この発明によれば、破泡部つまりセル壁の穴は、主にダイスの圧力勾配と溶融樹脂 の性能により、先天的に生成するものが利用できる。さらに、押出発泡体を加圧また は真空吸引することで気泡を破壊したり、針等を用いて外部から穴を開けるなどの方 法で、セル壁に穴を開けても同じ効果を得ることができる。
[0031] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、プロピレン系樹脂を含む成 形材料を溶融状態に加熱し、溶融状態の成形材料にせん断応力を付与しながら混 練した後、押出用ダイから押出発泡して成形するプロピレン系樹脂押出発泡体の製 造方法であって、前記成形材料が、当該成形材料全体に対して 0質量%を超え 60 質量%以下の繊維状フイラ一を含有し、前記押出用ダイの出口近傍の樹脂流路に おける、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位置にあって、下記式 (I)で表さ れる圧力勾配(k)が 50MPa/m≤k≤800MPa/m、及び下記式(Π)で表される減 圧速度 (V)が 5MPa/s≤v≤ 100MPa/sとなるようにして成形材料を押出発泡する ことを特徴とする。
[0032] [数 1] 圧力勾配 0 = ^^ 2 (1+3n) Q ( I )
(Α/π) (丁) ηΑ [0033] [数 2]
Figure imgf000011_0001
(式 (I)および式 (II)中、 M及び nは物質定数、 Aは押出用ダイの出口近傍の樹脂 流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位置における当該断面積 (mm2)、 Qはダイの出口を通過する成形材料の体積流量 (mm3/s)、をそれぞれ示 す)
[0034] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、溶融混練されたプロピレン 系樹脂を含む成形材料を押出用ダイから押出発泡するにあたり、押出用ダイの出口 近傍 (例えば、ダイの出口から 0〜5cm程の位置)の樹脂流路における、流れ方向と 垂直方向の断面積が最小となる位置での圧力勾配を特定範囲にしているので、押 出発泡体が適度な気泡径の大きさとなる気泡核生成密度となり、更には、減圧速度 を特定範囲としているので、ダイ出口部でのせん断変形により破泡を適度に促進し つつも、気泡成長過程における破泡による発泡倍率の低下が少なくなるため、発泡 倍率を高い(10倍以上の)状態に維持したままで、独立気泡率を 40%未満として連 続気泡構造を形成させたプロピレン系樹脂押出発泡体を、簡便な手段により効率よ く得ることができる。
[0035] また、使用する成形材料に対して、 0質量%を超え 60質量%以下の繊維状フイラ 一を含有しているので、繊維状フイラ一は、プロピレン系樹脂押出発泡体中の発泡セ ルにより、ランダムに配置され、得られる押出発泡体に対してエネルギー吸収能力を 付与することが可能となる。
[0036] なお、物質定数の M (Pa' sn)及び nは、以下のようにして算出される値である。
M (Pa- sn)は、プロピレン系樹脂の粘性の程度を示すパラメータであり、樹脂に固 有の値であるせん断速度(γ )とせん断粘度(77 )の関係について、両者の対数をプ
Μ
ロットした結果を図 1に示す。この図 1に示すように、所定の樹脂温度でのせん断粘度 )は、せん断速度( γ )に依存することとなり、このせん断速度が 10°〜102 (s一1)
M
の範囲については、下記式 (IV— 1)により近似することができる。物質定数 Mはこの 式 (IV—1)における傾きを示すものである。
[0037] [数 3] ηΜ = Μ γ ""1 (IV- 1 )
[0038] そして、この式 (IV— 1)をもとにして、せん断速度( γ )を 10° (s_ 1)としたときに得ら れるせん断粘度 )の値を Mとして採用すればよい。なお、本発明に適用される M
M
の値は、プロピレン系樹脂の温度や粘性により決定される力 通常は 500〜30000 ( Pa ' sn)程度である。
[0039] また、物質定数 nは、プロピレン系樹脂の非ニュートン性を示すパラメータであり、せ ん断速度(γ )が 100 (s—1)の場合におけるせん断粘度 )を 77 ( γ = 100)とし
Μ Μ
て、下記式 (IV— 2)を用いて算出することができる。なお、本発明に適用される ηの値 は、通常は 0. 2〜0. 6程度である。
[0040] [数 4]
Figure imgf000012_0001
[0041] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、前記成形材料を押出用ダ ィから押出した後、押出用ダイから押出されたプロピレン系樹脂押出発泡体を、押出 し方向と略直交する方向に沿って真空吸引することが好ましい。
このような本発明の製造方法では、成形材料を押出用ダイから押し出した後、プロ ピレン系樹脂押出発泡体を、押出し方向と略直交する方向に沿って真空吸引してい るので、繊維状フイラ一の繊維長の方向、すなわち、繊維状フイラ一の配向方向をプ ロピレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に沿った方向とすることができ、高いェネル ギー吸収能力を有するプロピレン系樹脂押出発泡体を得ることができる。
[0042] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、前記成形材料が、温度 298 Κ、周波数 10Hzにおける損失正接(tan S )が 0. 04〜: 100であるォレフィン系重合 体を含むことが好ましい。 この本発明によれば、成形材料に対して特定のォレフィン系重合体が添加されて いるので、得られるプロピレン樹脂系押出発泡体は、効率よく振動を吸収することに なり、制振性能に優れるものとなる。
[0043] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体は、発泡体を構成する発泡セルの平均直 径が 0. 005〜5. Ommであることが好ましい。
この本発明によれば、プロピレン系樹脂押出発泡体を構成する発泡セルの平均直 径が 0. 005-5. Ommであるので、通常のプロピレン系樹脂押出発泡体と比較して 、押出発泡体中における気泡壁を更に多く形成することができるため、気泡の壁面に おける空気の粘性摩擦による音の振動エネルギーの粘性散逸が効率よくなされるよ うになり、吸音特性が良好となる。
[0044] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、プロピレン系樹脂を溶融状 態に加熱し、溶融状態のプロピレン系樹脂にせん断応力を付与しながら混練した後 、押出用ダイから押出発泡して成形するプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法で あって、押出発泡体を構成するプロピレン系樹脂が、温度 298K、周波数 10Hzにお ける損失正接 (tan δ )が 0. 04〜: 100であるォレフィン系重合体を含み、前記押出用 ダイの出口近傍の樹脂流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位 置にあって、下記式(I)で表される圧力勾酉己(k)が 50MPa/m≤k≤800MPa/m 、及び下記式(Π)で表される減圧速度(V)が 5MPa/s≤v≤100MPa/sとなるよう にしてプロピレン系樹脂を押出発泡することを特徴とする。
[0045] [数 5] 圧力勾配(k)
Figure imgf000013_0001
[0046] [数 6] 減圧速度(v) =
Figure imgf000013_0002
(式 (I)および式 (II)中、 Μ及び ηは物質定数、 Αは押出用ダイの出口近傍の樹脂 流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位置における当該断面積
(mm2)、 Qはダイの出口を通過するプロピレン系樹脂の体積流量 (mm3/s)、をそ れぞれ示す)
[0047] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、温度 298K、周波数 10Hz における損失正接(tan δ )が 0. 04〜: 100であるォレフィン系重合体を含んだプロピ レン系樹脂(特定のォレフィン系樹脂)を用レ、、溶融混練されたプロピレン系樹脂を 押出用ダイから押出発泡するにあたり、押出用ダイの出口近傍 (例えば、ダイの出口 力 0〜5cm程の位置)の樹脂流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小 となる位置での圧力勾配を特定範囲にしているので、押出発泡体が適度な気泡径の 大きさとなる気泡核生成密度となり、更には、減圧速度を特定範囲としているので、ダ ィ出口部でのせん断変形により破泡を適度に促進しつつも、気泡成長過程における 破泡による発泡倍率の低下が少なくなるため、発泡倍率を高い(10倍以上の)状態 に維持したままで、独立気泡率を 40%未満として連続気泡構造を形成させたプロピ レン系樹脂押出発泡体を、簡便な手段により効率よく得ることができる。
また、プロピレン系樹脂押出発泡体を構成する成形材料には特定のォレフィン系 重合体が添加されているので、得られるプロピレン樹脂系押出発泡体は振動を効率 よく吸収することになり、制振性能に優れるものとなる。
[0048] なお、物質定数の M (Pa' sn)及び nは、前述のようにして算出される値である。
[0049] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、プロピレン系樹脂として下 記 (A)及び (B)からなるプロピレン系多段重合体を用いることが好ましレ、。
(A) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ 77 ]が 10dL/g超のプロピレン単 独重合体成分またはプロピレンと炭素数が 2〜8のひーォレフインとの共重合体成分 を、全重合体中に 5〜20質量%含有する
(B) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ 77 ]が 0. 5〜3. OdL/gのプロピ レン単独重合体成分またはプロピレンと炭素数が 2〜8のひ一ォレフインとの共重合 体成分を、全重合体中に 80〜95質量%含有する
[0050] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、成分 (A)、すなわち、超高 分子量プロピレン系重合体の付与により、高溶融張力化を達成し、また、分子量分布 の調整により粘弾性特性が調整され、優れた粘弾性特性を備えた直鎖状のプロピレ ン系重合体を使用原料とする。従って、力かる粘弾性特性に優れたプロピレン系多 段重合体を構成材料とすることにより、発泡倍率が 10倍以上としたプロピレン系樹脂 押出発泡体を確実に形成することすることができることとなる。
[0051] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法は、前記プロピレン系多段重合 体の 230°Cにおけるメルトフローレート(MFR)と、 230。Cにおける溶融張力(MT)と の関係が、下記式 (ΠΙ)を具備することが好ましい。
[0052] [数 7] l o g (MT) >-1. 33 I og ( F R)+1. 2 (IE)
[0053] この本発明によれば、プロピレン系多段重合体の 230°Cにおけるメルトフローレート
(MFR)と、 230°Cにおける溶融張力(MT)との関係力 前記式 (ΠΙ)を具備するので 、高倍率の発泡成形の実施が容易となり、発泡倍率を 10倍以上とした押出発泡体を 容易かつ確実に得ることができる。
図面の簡単な説明
[0054] [図 1]せん断速度(γ )とせん断粘度(77 )との関係を示す図である。
Μ
[図 2]本発明の実施形態に係るプロピレン系樹脂押出発泡体の構造を示す断面図で ある。
[図 3]繊維状フイラ一を含有しないプロピレン系樹脂押出発泡体の応力一歪み曲線 を示す図である。
[図 4]本発明の実施形態に係るプロピレン系樹脂押出発泡体の応力 歪み曲線を示 す図である。
[図 5]プロピレン系樹脂押出発泡体の製造に使用される押出用ダイ及び冷却サイジ ングローラを示す斜視図である。
符号の説明
[0055] :! … プロピレン系樹脂押出発泡体
2 … 押出用ダイ 3 · · · 冷却サイジングローラ
11 · · · 繊維状フイラ一
12 · · · 発泡セル
13 … 細条
21 … 押出孔
31 ·■· 冷却ローラ
発明を実施するための最良の形態
[0056] 以下に本発明を具体的に説明するが、以下の態様は、本発明の一態様を示したも のであって、本発明は、以下に説明した実施形態に限定されるものではなぐ本発明 の構成を備え、 目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内 容に含まれるものであることはいうまでもなレ、。また、本発明を実施する際における具 体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、 他の構造や形状等としても問題はない。
[0057] <第 1実施形態 >
以下、本発明の第 1実施形態におけるプロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレ ン系樹脂押出発泡体の製造方法について説明する。
図 2は、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1の構成を示した図である。 このプロピレン系樹脂押出発泡体 1 (以下、「押出発泡体 1」とする場合もある)は、 プロピレン系樹脂を含む成形材料を押出発泡させてなるものであり、独立気泡率が 4 0%未満で、発泡倍率が 10倍以上とされている。このような構成により、軽量であり、 かつ吸音性能に優れた押出発泡体を好適に提供することができる。
すなわち、独立気泡率が 40%未満であるため、押出発泡体 1は、破泡状態が適度 に形成された連続気泡構造からなり、かつ、発泡倍率を 10倍以上とすることにより、 発泡体の個々の気泡が吸音特性を備えることになるため、吸音特性に優れるものと なる。
なお、この独立気泡率は 20%以下であることが、また、発泡倍率は 20倍以上であ ること力 それぞれ好ましい。
[0058] また、押出発泡体 1を構成する成形材料は、その含有量を成形材料全体に対して 0 質量%を超え 60質量%以下とする繊維状フイラ一 11を含有する。図 2に示すように、 繊維状フイラ一は、プロピレン系樹脂押出発泡体中の発泡セルにより、ランダムに配 置されることとなるため、エネルギー吸収能力が優れたものとなる。
本実施形態の押出発泡体 1は、このような構成により、吸音性能とエネルギー吸収 性能を兼ね備えた押出発泡体 1を提供することができる。
[0059] 更には、この本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1は、発泡体を構成する 発泡セルの平均直径が 0. 005-5. 0mmとすれば、押出発泡体 1中における気泡 壁を更に多く形成することができるため、気泡の壁面における空気の粘性摩擦による 音の振動エネルギーの粘性散逸が効率よくなされるようになり、押出発泡体 1の吸音 特性を良好にすることができる。
なお、この発泡セルの平均直径は、 0. 05〜2. Ommであることが好ましい。
[0060] このような構成を有する本実施形態の押出発泡体 1を形成する成形材料として用い られるプロピレン系樹脂としては、溶融時の溶融張力を高くしたプロピレン系樹脂、例 えば、特開平 10— 279632号、特開 2000— 309670、特開 2000— 336198、特開
2002— 12717、特表 2002— 542360、特表 2002— 509575等に記載のプロピレ ン系樹脂を使用することができる。
[0061] また、本実施形態の押出発泡体 1を得るには、前記したように、プロピレン系樹脂と して、溶融時の溶融張力を高くすることが望ましぐ粘弾性特性に優れた樹脂材料を 使用することが好ましい。
このような粘弾性特性に優れたプロピレン系樹脂としては、例えば、発泡体を構成 するプロピレン系樹脂として、下記成分 (A)及び成分 (B)からなるプロピレン系多段 重合体であることが好ましレ、。
(A) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ ]が 10dL/g超のプロピレン単 独重合体成分またはプロピレンと炭素数が 2〜8のひーォレフインとの共重合体成分 を、全重合体中に 5〜20質量%含有する
(B) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ 77 ]が 0. 5〜3. OdL/gのプロピ レン単独重合体成分またはプロピレンと炭素数が 2〜8のひ一ォレフインとの共重合 体成分を、全重合体中に 80〜95質量%含有する [0062] このプロピレン系多段重合体は、成分 (A)、すなわち、超高分子量プロピレン系重 合体の付与により、高溶融張力化を達成し、また、分子量分布の調整により粘弾性 特性が調整された直鎖状のプロピレン系重合体である。このような粘弾性特性に優 れたプロピレン系多段重合体を構成材料として使用することにより、前記した本実施 形態の要件 (独立気泡率が 40%未満、発泡倍率が 10倍以上、平均セル径が 0. 00 5〜5. Omm)を具備したプロピレン系樹脂押出発泡体 1を確実に得ることができるの で好ましい。
なお、粘弾性特性に優れるとは、使用する樹脂材料により異なるが、気泡形成時の 高速変形下で大きな変形が発生する一方で、その後における応力緩和が適度に速 い樹脂材料を指す。応力緩和が遅い場合には、残留応力により、破泡後の押出発泡 体の構造を保てなくなることになる。
[0063] ここで、成分 (A)の極限粘度が 10dL/g以下では、溶融張力が不十分となり、所望 の発泡性能を得ることができなレ、場合がある。
また、成分 (A)の質量分率が 5質量%より小さいと、溶融張力が不十分となり、所望 の発泡性能を得ることができない場合があり、一方、質量分率が 20質量%を越えると 、いわゆるメルトフラクチャ一が激しくなる場合があり、押出発泡体の肌荒れ等の原因 となり、製品品質が低下する。
[0064] 成分 (A)の極限粘度は、前記したように 10dL/g超であることが好ましいが、 12〜 20dL/gの範囲内であることがより好ましぐ 13〜18dL/gの範囲内であることが特 に好ましい。
また、成分 (A)の質量分率は、 8〜: 18質量%の範囲内であることが好ましぐ 10〜 18質量%の範囲内であることが特に好ましい。
[0065] 成分 (B)の極限粘度が 0. 5dLZgより小さいと、溶融張力が不十分となり、所望の 発泡性能を得ることができない場合があり、一方、 3. OdLZgを越えると、粘度が高 すぎ、好適な押出成形を実施することができない場合がある。
また、成分 (B)の質量分率が 80質量%より小さいと、好適な押出成形の実施が困 難となる場合があり、質量分率が 95質量%を越えると、溶融張力が低くなり、これも好 適な押出成形の実施が困難となる場合がある。 [0066] 成分(B)の極限粘度は、前記したように 0. 5〜3. OdL/gの範囲内であることが好 ましレヽ力 0. 8〜2. OdL/gの範囲内であること力 S好ましく、 1. 0〜: 1. 5dL/gの範 囲内であることが特に好ましい。
また、成分(B)の質量分率は、 82〜92質量%の範囲内であることが好ましぐ 82〜 90質量%の範囲内であることが特に好ましい。
[0067] このプロピレン系多段重合体において、共重合体成分を構成する炭素数 2〜8のひ —ォレフインとしては、例えば、プロピレン以外のひ一ォレフインであるエチレン、 1— ブテン等が挙げられる。このうち、エチレンを使用することが好ましい。
[0068] また、プロピレン系多段重合体は、 230。Cにおけるメルトフローレート(MFR)力 S10 Og/10分以下であることが好ましぐ 20gZlO分以下であることが特に好ましい。 M FRが lOOg/10分を越えると、多段重合体の溶融張力及び粘度が低くなり、成形が 困難となる場合がある。
[0069] プロピレン系多段重合体は、 230°Cにおけるメルトフローレート(MFR)と、 230°C における溶融張力(MT)との関係が、下記式 (III)を具備することが好ましい。
[0070] 園 l o g (MT) >-1. 33 1 og (MF R) +1. 2 (ΠΙ)
[0071] ここで、 230。Cにおけるメルトフローレート(MFR)と、 230°Cにおける溶融張力(M T)との関係が、前記式 (ΠΙ)を具備しない場合にあっては、高倍率の発泡成形の実施 が困難となり、発泡倍率が 10倍以上とした押出発泡体を得ることができない場合があ る。前記した定数(1. 2)は、 1. 3以上とすることが好ましぐ 1. 4以上とすることが特 に好ましい。
[0072] なお、プロピレン系多段重合体が前記した式 (III)の関係を具備するようにするには 、成分 (A)を 5質量%含有させるようにすればよい。
[0073] また、プロピレン系多段重合体は、溶融状態の動的粘弾性 (角周波数 ωと貯蔵弾 性率 G'との関係)として、高周波数側での貯蔵弾性率の傾きが一定量以上の大きさ であることが好ましぐ具体的には、角周波数が 10rad/sの場合の貯蔵弾性率 G' ( 10)と、角周波数が lrad/sの場合の貯蔵弾性率 G' (1)との比である G' (10) /G' (1)が 2. 0以上であることが好ましぐ 2. 5以上であることが特に好ましい。かかる比 G' (10) /G' (1)が 2. 0より小さいと、押出発泡体に延伸等の外的変化を加えた際 の安定性が低下する場合がある。
[0074] 同様に、プロピレン系多段重合体は、溶融状態の動的粘弾性として、低周波数側 での貯蔵弾性率の傾きが、一定量以下の大きさであることが好ましぐ具体的には、 角周波数が 0. IradZsの場合の貯蔵弾性率 G' (0. 1)と、角周波数が 0. 01rad/s の場合の貯蔵弾性率 G' (0. 01)との比である G' (0. D/G' (0. 01)が 6. 0以下で あることが好ましく、 4. 0以下であることが特に好ましい。かかる比 G' (0. D/G' (0 . 01)が 6. 0を越えると、押出発泡体の発泡倍率を高くすることが困難となる場合が ある。
[0075] このようなプロピレン系多段重合体は、下記成分(a)及び (b)、または下記成分(a) 、(b)及び (c)からなるォレフィン重合用触媒を用い、 2段階以上の重合工程で、プロ ピレンを重合またはプロピレンと炭素数 2〜8の α—ォレフインとを共重合させて製造 すること力 Sできる。
[0076] (a)四塩ィ匕チタンを有機アルミニウム化合物で還元して得られる三塩ィ匕チタンを、ェ 一テル化合物及び電子受容体で処理して得られる固体触媒成分
(b)有機アルミニウム化合物
(c)環状エステル化合物
[0077] ここで、(a)四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元して得られる三塩化チタ ンを、エーテル化合物及び電子受容体で処理して得られる固体触媒成分 (以下、単 に「(a)固体触媒成分」とする場合もある)におレ、て、四塩ィ匕チタンを還元する有機ァ ノレミニゥム化合物としては、例えば、 (ィ)アルキルアルミニウムジハライド、具体的に は、メチルアルミニウムジクロライド、ェチルアルミニウムジクロライド、及び n—プロピ ルアルミニウムジクロライド、 (口)アルキルアルミニウムセスキハライド、具体的には、 ェチルアルミニウムセスキク口ライド、(ハ)ジアルキルアルミニウムハライド、具体的に は、ジメチルアルミニウムクロライド、ジェチルアルミニウムクロライド、ジ一 n—プロピ ルアルミニウムクロライド、及びジェチルアルミニウムブロマイド、 (二)トリアルキルアル ミニゥム、具体的には、トリメチルアルミニウム、トリェチルアルミニウム、及びトリイソブ チノレアルミ二ゥム、 (ホ)ジアルキルアルミニウムハイドライド、具体的には、ジェチルァ ノレミニゥムハイドライド等をあげることができる。ここで、「アルキル」とは、メチル、ェチ ノレ、プロピル、ブチル等の低級アルキルである。また、「ハライド」とは、クロライドまた はブロマイドであり、特に前者が通常である。
[0078] また、三塩化チタンを得るための、有機アルミニウム化合物による還元反応は、 _6 0〜60°C、好ましくは _ 30〜30°Cの温度範囲で実施することが通常である。還元反 応における温度が— 60°Cより低いと、還元反応に長時間が必要となり、一方、還元 反応における温度が 60°Cを超えると、部分的に過還元が生じる場合があり好ましくな レ、。還元反応は、ペンタン、ヘプタン、オクタン及びデカン等の不活性炭化水素溶媒 下におレ、て実施することが好ましレ、。
[0079] なお、四塩ィ匕チタンの有機アルミニウム化合物による還元反応によって得られた三 塩化チタンに対して、更にエーテル処理及び電子受容体処理を施すことが好ましい 前記三塩化チタンのエーテル処理で好ましく用いられるエーテルィヒ合物としては、 例えば、ジェチルエーテル、ジー n—プロピルエーテル、ジー n—ブチルエーテル、 ジイソアミルエーテル、ジネオペンチルエーテル、ジー n—へキシルエーテル、ジー n ーォクチノレエーテノレ、ジー 2—ェチノレへキシノレエーテノレ、メチノレー n—ブチノレエーテ ル及びェチルーイソブチルエーテル等の各炭化水素残基が炭素数 2〜8の鎖状炭 化水素であるエーテル化合物が挙げられ、これらの中でも特に、ジー n—ブチルエー テルを用いることが好適である。
[0080] 三塩化チタンの処理で用いられる電子受容体としては、周期律表第 ΙΠ族〜第 IV族 及び第 VIII族の元素のハロゲン化合物を使用することが好ましぐ具体的には、四塩 ィ匕チタン、四塩ィ匕ケィ素、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、五塩化アンチモン、三塩 化ガリウム、三塩化鉄、二塩化テルル、四塩ィ匕スズ、三塩化リン、五塩化リン、四塩化 バナジウム及び四塩ィ匕ジルコニウム等を挙げることができる。
[0081] 固体触媒成分 (a)を調製する際に、三塩化チタンのエーテル化合物及び電子受容 体による処理は、両処理剤の混合物を用いて行ってもよぐまた、一方の処理剤によ る処理後に、他方の処理剤による処理を行うようにしてもよレ、。なお、これらのうちで は、後者が好ましぐエーテル処理後に電子受容体で処理を行うことが更に好ましい
[0082] エーテル化合物及び電子受容体による処理の前に、三塩化チタンを炭化水素で 洗浄することが好ましい。前記した三塩ィ匕チタンによりエーテル処理は、三塩化チタ ンとエーテルィ匕合物を接触させることによって行われ、また、エーテル化合物による 三塩化チタンの処理は、希釈剤の存在下で両者を接触させることによって行うのが有 利である。このような希釈剤には、へキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ベンゼン及 びトルエン等の不活性炭化水素化合物を使用することが好適である。なお、エーテ ル処理における処理温度は、 0〜: 100°Cであることが好ましレ、。また、処理時間につ いては特に制限されないが、通常 20分〜 5時間の範囲で行われる。
[0083] エーテル化合物の使用量は、三塩化チタン lmolあたり、一般に 0. 05〜3. Omol、 好ましくは 0. 5〜: 1. 5molの範囲とすればよレ、。エーテル化合物の使用量が 0. 05m oはり小さいと、生成される重合体の立体規則性を十分に向上させることができなくな るので好ましくない。一方、エーテル化合物の使用量が 3. Omolを越えると、生成さ れる重合体の立体規則性は向上するものの、収率が低下することとなるので好ましく なレ、。なお、有機アルミニウム化合物やエーテル化合物で処理した三塩化チタンは、 厳密に言えば、三塩ィヒチタンを主成分とする組成物である。
なお、このような固体触媒成分(a)としては、 Solvay型三塩ィ匕チタンを好適に用い ること力 Sできる。
[0084] 有機アルミニウム化合物 (b)としては、前記した有機アルミニウム化合物と同様なも のを使用すればよい。
[0085] 環状エステル化合物(c)としては、例えば、 Ί—ラタトン、 δ—ラタトン、 ε—ラタトン 等が挙げられるが、 ε—ラタトンを使用することが好ましい。
[0086] また、プロピレン系多段重合体を製造するために用いられるォレフィン重合用触媒 は、前記した成分(a)〜(c)を混合することにより得ることができる。
[0087] プロピレン系多段重合体を得るには、 2段階の重合方法のうち、水素不存在下でプ ロピレンを重合またはプロピレンと炭素数 2〜8のひ一ォレフインを共重合させること が好ましい。ここで、「水素不存在下」とは、実質的に水素不存在下という意味であり
、水素が全く存在しない場合だけでなぐ水素が極微量存在する場合 (例えば、 10m olppm程度)も含まれる。要は、 135°Cテトラリン溶媒中で測定した、 1段階目のプロ ピレン系重合体またはプロピレン系共重合体の極限粘度 [ ]が lOdLZg以下となら ない程度に水素を含む場合でも、「水素不存在下」の意味には含まれる。
[0088] このような水素不存在下でプロピレンの重合またはプロピレンとひ一ォレフィンとの 共重合体を行うことにより、超高分子量プロピレン系重合体、すなわち、プロピレン系 多段重合体の成分 (A)を製造することができる。成分 (A)は、水素不存在下で、原 料モノマーを重合温度として、好ましくは 20〜80°C、より好ましくは 40〜70°C、重合 圧力として、一般に、常圧〜 1. 47MPa、好ましくは 0. 39〜: 1. 18MPaの条件下で スラリー重合して製造することが好ましレ、。
[0089] また、この製造方法では、プロピレン系多段重合体の成分 (B)を、 2段階目以降に 製造することが好ましい。成分 (B)の製造条件としては、前記したォレフィン重合用触 媒を使用すること以外は特に制限はないが、原料モノマーを、重合温度として、好ま しくは 20〜80°C、より好ましくは 60〜70oC、重合圧力として、一般に、常圧〜 1. 47 MPa、好ましくは 0. 19-1. 18MPa、分子量調整剤としての水素が存在する条件 下で重合して製造することが好ましレ、。
[0090] なお、前記した製造方法では、本重合を実施する前に、予備重合を行うようにして もよレ、。予備重合を実施すると、パウダーモルフォロジ一を良好に維持することができ る、予備重合は、一般的に、重合温度として、好ましくは 0〜80°C、より好ましくは 10 〜60°C、重合量として、固体触媒成分 lgあたり、好ましくは 0. 001〜: 100g、より好ま しくは 0.:!〜 10gのプロピレンを重合またはプロピレンと炭素数 2〜8のひ一ォレフィ ンを共重合させることが好ましレ、。
[0091] また、押出発泡体 1の構成材料であるプロピレン系樹脂をプロピレン系樹脂組成物 として、前記したプロピレン系多段重合体と、 230°Cにおけるメルトフローレート(MF R)が 30gZlO分以下、かつ、重量平均分子量 (M )と数平均分子量 (M )との比で ある M /Mが 5. 0以下のプロピレン系重合体を含むようにしてもよレ、。前記したプ ロピレン系多段重合体と他の材料をブレンドして樹脂組成物とすることにより、押出発 泡体 1の成形性改善と高機能化、低コストィ匕等を図ることができる。
この樹脂組成物を使用することにより、押出発泡体 1は、溶融張力が高ぐ優れた粘 弾性特性を有することとなり、押出発泡体に高発泡倍率、良好な表面外観、シート成 形時の延伸切れを防止するといつた効果を付与することができる。
[0092] この樹脂組成物は、プロピレン系多段重合体に対する、プロピレン系重合体の重量 比が 6倍以上、より好ましくは 10倍以上である。重量比が 8倍より小さいと、押出発泡 体の表面外観が不良となる場合がある。
[0093] プロピレン系重合体のメルトフローレート(MFR)は、 30g/l0分以下であることが 好ましぐ 15gZlO分以下であることがより好ましぐ lOg/10分以下であることが特 に好ましい。 MFRが 30gZlO分を越えると、押出発泡体の成形不良が生じる場合が ある。
[0094] プロピレン系重合体の M /Mは、 5. 0以下であることが好ましぐ 4. 5以下である ことが特に好ましい。 M /Mが 5. 0を越えると、押出発泡体の表面外観が悪くなる 場合がある。
なお、プロピレン系重合体は、チーグラー ·ナッタ触媒や、メタ口セン触媒等の公知 の触媒を用いた重合方法により製造することができる。
[0095] この樹脂組成物は、溶融状態の動的粘弾性 (角周波数 ωと貯蔵弾性率 G'との関 係)として、高周波数側での貯蔵弾性率の傾きが一定量以上の大きさであることが好 ましぐまた、低周波数側での貯蔵弾性率の傾きが、一定量以下の大きさであること が好ましい。
具体的には、角周波数が lOrad/sの場合の貯蔵弾性率 G' (10)と、角周波数が 1 rad/sの場合の貯蔵弾性率 G' (1)との比である G' (10) /G' (1)が 5. 0以上であ ることが好ましぐ 5. 5以上であることが特に好ましい。力、かる比である G' (10) /G' ( 1)が 5. 0より小さいと、押出発泡体に延伸等の外的変化を加えた際の安定性が低下 する場合がある。
[0096] また、角周波数が 0. IradZsの場合の貯蔵弾性率 G ' (0. 1)と、角周波数が 0. 01 rad/sの場合の貯蔵弾性率 G' (0. 01)との比である G' (0. 1) /G, (0. 01)が 14. 0以下であることが好ましぐ 12. 0以下であることが特に好ましい。かかる比 G' (0. 1 ) /G' (0. 01)が 14. 0を越えると、押出発泡体の発泡倍率を高くすることが困難と なる場合がある。
[0097] ここで、押出発泡体が延伸される場合では、緩和時間が l〜10sの範囲における成 分が、押出発泡体の延伸特性の悪化をもたらすのが一般的である。この領域の緩和 時間の寄与が大きいほど、角周波数 ωが lrad/s付近での貯蔵弾性率 G' (1)の傾 き力 M、さくなる。そこで、この傾きの指標として、角周波数 ωカ^ OradZsのときの貯蔵 弾性率 G' (10)との比である G' (10) /G' (1)を設けると、数値シミュレーション及び 実験解析の結果から、この値が小さいほど、押出発泡における延伸時の破気が大き くなることが見出された。従って、前記した樹脂組成物では、 G' (10) /G' (1)を 5. 0 以上とすることが好ましい。
[0098] また、気泡成長の最終段階での破泡や、押出発泡成形におけるダイリップ近傍で の高速伸長変形に伴う破泡に対しては、ある程度の歪み硬化性が要求されるため、 適切な緩和時間領域での適量な高分子量成分が必要となり、そのためには、低周波 数領域での貯蔵弾性率 G'がある程度大きくなければならない。そこで、その指標とし て、角周波数 ωが 0. lrad/sの場合の貯蔵弾性率 G' (0. 1)と、角周波数が 0. Olr ad/sの場合の貯蔵弾性率 G' (0. 01)との比である G' (0. 1) /G, (0. 01)を設け ると、数値シミュレーション及び実験解析の結果から、この値が大きくなると、破泡によ る発泡倍率の低下が顕著になることが見出された。よって、前記した樹脂組成物では 、 G, (0. 1) /G, (0. 01)を 14· 0以下とすることが好ましい。
[0099] なお、この樹脂組成物を含め、本実施形態の押出発泡体を構成するプロピレン系 樹脂には、必要に応じて、本実施形態の効果を妨げない範囲内で、酸化防止剤、中 和剤、結晶核剤、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、金属石鹼、制酸吸収剤などの安定剤または架橋剤、連鎖移動剤、核 剤、滑剤、可塑剤、充填剤、強化剤、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などの添カロ 剤を添加することができる。これらの添加剤の添カ卩量は、成形する押出発泡体に要 求される諸特性や成形条件に応じて、適宜決定すればょレ、。
[0100] また、プロピレン系樹脂として、前記した溶融粘弾性に優れたプロピレン系多段重 合体を使用する場合にあっては、必要により前記した添加剤を添加した状態で、前も つて公知の溶融混練機を用いて溶融混練してペレット形状とした後に、所望の押出 発泡体を成形するようにしてもょレヽ。
[0101] そして、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1は、当該押出発泡体を構成 する成形材料全体に対して 0質量%を超え 60質量%以下の繊維状フイラ一 11を含 有している。繊維状フイラ一 11の含有量が 60質量%を超える場合には、繊維状フィ ラー 11の含有量が多すぎるため、発泡成形性の低下を招き、また、気泡構造を過剰 に壊し、発泡倍率が低下してしまう。
なお、力かる繊維状フイラ一 11の含有量は、成形材料全体の 5〜30質量%の範囲 内であることが好ましい。繊維状フイラ一の含有量が 5質量%より小さいと、エネルギ 一吸収能力を向上させることが困難となる場合があり、一方、含有量が 30質量%を 超えると、発泡成形性を低下させるという問題が生じる可能性がある。さらには、 30質 量%を超えると、発泡セルの壁面から繊維状フイラ一が突出してしまう場合があるた め、場合によっては気泡構造を過剰に壊し、発泡倍率を低下させるといった問題が 生じることがあるので好ましくない。
[0102] 成形材料に含有される繊維状フイラ一 11としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維 、その他の無機繊維 (炭化ケィ素繊維、アルミナ繊維等)が挙げられ、中でも、ガラス 繊維が好ましい。また、炭素繊維は、セルロース系、 PAN系、ピッチ系等の炭素繊維 が挙げられる。
ここで、繊維状フイラ一 11とは、通常繊維状と呼ばれるものであって、ウイスカ一形 状のものをも含み、例えば、平均繊維長が約 0. 02〜: 10mm (ゥイスカー形状の場合 約 0. 02〜0. 15mm)、平均繊維径が 0.:!〜 20 /i m程度のものが例示できる。 なお、繊維状フイラ一 11としてガラス繊維を使用する場合には、平均繊維径 5 z m 以上、 20 z m以下、平均繊維長 0. 1mm以上、 10mm以下のものを使用することが 好ましい。
[0103] また、繊維状フイラ一 11の総本数のうち、 20%以上は、押出発泡体 1の厚み方向 に沿って配向している。ここで、厚み方向に沿って配置されている繊維状フイラ一 11 とは、厚み方向の軸に対し繊維長方向がなす角度が 0° (厚み方向と平行)以上〜 4 5° 以下であるものをいう。 このような繊維状フイラ一 1 1は、発泡セル 12によりランダムに配置されることとなる。 すなわち、繊維状フイラ一 1 1は、繊維長方向が押出発泡体 1の押出し方向に沿うよう に配置されるだけでなぐ発泡した発泡セル 12の存在により、厚み方向に沿って配 置されることとなる。これにより、押出発泡体 1の厚み方向に少しの歪みが生じた場合 でも、高い応力が生じることとなり、エネルギー吸収能力を向上させることが可能とな る。
[0104] より詳細に説明すると、繊維状フイラ一 1 1を含有しないプロピレン系樹脂押出発泡 体の応力と歪みとの関係は、図 3のようになる。なお、図 3中、斜線が引かれた部分が 、エネルギー吸収量を示しており、この斜線が引かれた面積が大きなものほど、高い エネルギー吸収能力を有するものとなる。
一方で、本実施形態の押出発泡体 1では、繊維状フイラ一 1 1を含有しており、この 繊維状フイラ一 1 1は、押出し方向に沿って配向するだけでなぐ繊維状フイラ一 1 1の 一部が押出発泡体 1の厚み方向に沿って配向していることから、応力と、歪みとの関 係は、図 4のようになる。
すなわち、小さな歪みで、大きな応力が生じ、図 4の斜線部分の面積は、図 3の斜 線部分の面積よりも大きくなるため、エネルギー吸収能力が向上していることがわか る。特に、本実施形態の押出発泡体 1では、繊維状フイラ一 1 1は、押出発泡体 1の厚 み方向に沿って 20%以上配向しているので、高いエネルギー吸収能力を備えたも のとなる。
[0105] 本実施形態の押出発泡体 1は、前記した構成材料からなる成形材料を押出発泡す ることにより得ること力 Sできる力 S、製造装置としては、プロピレン系樹脂を溶融状態に 加熱し、適度のせん断応力を付与しながら混練し、管状のダイから押出発泡すること ができる公知の押出発泡成形装置を使用することができる。また、製造装置を構成す る押出機も、単軸押出機または二軸押出機のいずれのものも採用することができる。 このような押出発泡成形装置としては、例えば、特開 2004— 237729号に開示され た、 2台の押出機が接続されたタンデム型押出発泡成形装置を使用するようにしても よい。
[0106] また、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1を製造する場合において、高 い発泡倍率とした上で、連続気泡構造を確実に形成するためには、溶融混練された 成形材料を押出用ダイから押出発泡するにあたり、この押出用ダイの出口近傍の樹 脂流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる部分において、下記式 (I)で表される圧力勾配(k)を 50MPa/m≤k≤800MPa/m、及び下記式(Π)で 表される減圧速度(V)を 5MPaZs≤ v≤ 100MPa/sとなるようにすればょレ、。
[数 9]
1.
M
圧力勾配(k) = 2 " (l+3n) Q
(Α/π) nA ( I )
[0108] [数 10] 減圧速度(v) ( Π )
Figure imgf000028_0001
(式 (I)および式 (II)中、 M及び nは物質定数、 Aは押出用ダイの出口近傍の樹脂 流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位置における当該断面積 (mm2)、 Qはダイの出口を通過する成形材料の体積流量 (mm3/s)、をそれぞれ示 す)
ここで、連続気泡構造を形成することは、換言すれば発泡体に破泡を形成させるこ とになるが、一般に、破泡現象は、次のようなメカニズムで発生すると考えられている すなわち、通常の破泡現象は、気泡の成長過程において、発泡ガスの体積分率が 増大してくると、隣接した気泡間の溶融状態の樹脂が局所的に薄肉化して変形しや すくなり、更なる気泡の成長にともない局所的な大変形が進行し気泡間が破れる破 泡 (現象 1)、気泡の成長後において、樹脂の粘弾性的性質による残留応力により気 泡間の局所的薄肉部が更に進行し気泡間が破れる破泡 (現象 2)、及び発泡体に外 的な変形が加わり、薄く変形しやすい気泡間が選択的に大変形して破れる破泡(現 象 3)が略同時に起こるものと考えられている。
[0110] 一方、非架橋ポリプロピレン系樹脂を含む成形材料を用いた押出発泡成形におい ては、樹脂の溶融張力が不足しているため、そのような樹脂で構成された気泡が十 分成長、壁面を形成して安定状態となる前に、前記したうちの現象 1のメカニズムによ る破泡が発生し、十分な発泡倍率の押出発泡体を得ることができなかった。
また、気泡の成長過程において気泡が破れてしまうと、多数個の気泡が繋がること によりガスの連続相が形成されてしまレ、、これを通してガスが発泡体の外部に逃げて しまうため、ガスを押出発泡体の内部に閉じこめておくことができず、高い発泡倍率 の発泡体を形成することができないのである。
[0111] このようにして、連続気泡構造の形成 (破泡の形成)は、発泡倍率を低下させること になるため、連続気泡構造を備え (独立気泡率が 40%未満であり)、発泡倍率を 10 倍以上とした高発泡倍率の押出発泡体を得るには、押出発泡体における壁面が形 成されるまで破泡がなるべく生じないようにして、押出発泡体内のガスが外部に漏れ ることを防止する必要があり、十分な高発泡率が形成されつつある状態、または形成 された後に気泡が破れ、連続相が形成され、この連続相が形成された段階では押出 発泡体の骨格 (壁面の形成)がある程度なされて形状が安定化しており、ガスが外部 に逃げなレ、ような状態である必要がある。
更には、押出発泡体に優れた吸音特性を付与するには、破泡構造を形成した連続 気泡構造力 なることに加え、発泡体内部での十分な吸音効果を発現させるため、 発泡倍率を高くする(10倍以上、好ましくは 20倍以上)としなければならない。
[0112] このためには、ダイ出口におけるせん断変形により破泡を適度に促進しつつも、気 泡成長過程における破泡による発泡倍率の低下が少なくなるようにダイ出口におけ る圧力勾配を適切な範囲内に設定し、かつ、適度な気泡径の大きさとなる気泡核生 成密度となるようにダイ出口における減圧速度を適切な範囲に設定すればよいので ある。
すなわち、ダイ出口における圧力勾配と減圧速度の適切な範囲を規定することによ り(圧力勾配(k)について、 50MPaZm≤k≤800MPa/m、減圧速度(v)につい て、 5MPaZs≤v≤100MPa/s)、連続気泡構造と十分な発泡倍率を併せ持ち、 吸音特性に優れたポリプロピレン押出発泡体 1を簡便な手段により得ることができるこ とになる。 [0113] これに対して、圧力勾配(k)が 50MPa/mより小さいと、ダイ内部での破泡の発生 が顕著となり、発泡倍率が 10倍以上といった、十分な発泡倍率の押出発泡体を得る ことができない場合がある。一方、圧力勾配(k)が 800MPa/mを超えると、連続気 泡構造の形成が困難となる。圧力勾配(k)は、 100MPaZm≤k≤500MPaZmの 範囲内とすることが特に好ましい。
[0114] また、減圧速度 (V)が 5MPa/sより小さいと、ダイ内部での破泡の発生が顕著とな り、発泡倍率が 10倍以上といった、十分な発泡倍率の押出発泡体を得ることができ ない場合がある。一方、減圧速度 (V)が lOOMPaZsを超えると、連続気泡構造の形 成が困難となり、吸音特性が更に低下することになる。減圧速度配 (V)は、 20MPa/ s≤ v≤ 60MPa/sの範囲内とすることが特に好ましレ、。
[0115] ここで、前記した式 (I)および式 (Π)にあっては、プロピレン系樹脂の物質定数であ る M (前記したように、材料の粘性の程度を示すパラメータであり、材料の粘度や温 度にょって変化する)は500〜30000 (?& ' 3 程度、また n (同様に、材料の非ニュ 一トン性を示すパラメータ)は 0· 2〜0· 6程度であるので、前記した圧力勾配 (k)に ついて、 50MPa/m≤k≤800MPa/m、また減圧速度(v)について、 5MPa/s ≤v≤100MPaとなるようにするためには、押出用ダイ出口部における流れ方向と垂 直な流路の断面積が最小となる位置における当該断面積 Aを 0.:!〜 4. 0mm2、好ま しくは 0. 3〜2. 0mm2として、一つのダイ出口部を通過するプロピレン系樹脂の体積 流量 Q (内管ダイ一つ当たり)を 5〜300mm3/s、好ましくは 10〜150mm3/sとなる ようにすればよい。
[0116] なお、本実施形態の製造方法にあっては、押出用ダイ出口近傍における樹脂流路 径が一定でないことを考慮した (例えば、押出用ダイの出口近傍において、樹脂流路 の径が小さくなる、すなわち、押出用ダイの出口近傍の樹脂流路における、流れ方 向と垂直方向の断面積が最小となる位置が生じることを考慮した)ものであり、押出用 ダイの出口近傍において、樹脂流路の径が略一定であり、断面積も略一定である場 合には、式 (I)及び式 (Π)における断面積 Aとしては、かかる一定となる断面積を採用 すればよい。
[0117] また、押出発泡体 1を製造するにあっては、例えば、複数の管状ダイが集まって構 成される管状ダイ集合体から多数の細条を押出発泡したり、また、複数個の押出孔 が形成された押出用ダイから多数の細条を押出発泡させ、この細条を長手方向に相 互に融着させて多数集束してなる押出発泡細条集束体としてもよい。
後者の例としては、例えば、複数個の押出孔 21 (後記する図 5参照)が形成された 押出用ダイ 2から多数の細条 13 (図 2参照)を押出発泡させ、この細条 13を長手方向 に相互に融着させて多数集束してなる押出発泡細条集束体とすることができる。 このようにして、細条 13の押出発泡体を多数集束した押出発泡細条集束体とする ことにより、押出発泡体の発泡倍率を高くすることができ、発泡倍率が高ぐ十分な厚 みを有する押出発泡体 1を、種々の形状で容易に成形することができる。
なお、このような押出発泡細条集束体の製造は、例えば、特開昭 53— 1262号公 報等によっても公知である。
このような押出発泡細条集束体を構成する細条 13の形状は、押出用ダイ 2に形成 された押出孔 21の形状に左右されるが、押出孔 21の形状は、円形、菱形、スリット状 等の任意の形状とすることができる。なお、成形にあたっては、押出用ダイ 2の出口に おける圧力損失が 3MPaから 50MPaとなるようにすることが好ましい。
また、押出用ダイに形成される押出孔 21の形状は、全てを同じ形状としてもよいし、 一つの押出用ダイ中に多種類の形状の押出孔を形成するようにしてもよい。
図 5は、プロピレン系樹脂押出発泡体の製造に使用される押出用ダイ及び冷却サ イジングローラを示す斜視図である。図 5に示すように、押出用ダイ 2の押出孔 21から 押し出された押出発泡体 1は、肉厚方向(押出方向と略直行する方向のこと。図 5に 示す矢印 Y方向)に真空吸引され、その後、一対の冷却サイジングローラ 3で挟圧さ れて、冷却されることになる。
真空吸引は、押出発泡体 1を挟んで対向配置された真空吸引装置により行なわれ る。また、冷却サイジングローラ 3は、それぞれ複数、例えば、図 5に示すように 3つの 冷却ローラ 31を有しており、一対の冷却サイジングローラ 3は、押出発泡体 1を挟ん で対向配置されている。
なお、各冷却ローラ 31には、表面の温度調整を可能とする水冷式等の温度調整手 段(図示せず)が設けられてレ、る。 [0119] 更には、例えば、円形の押出孔とする場合であっても、その径の大きさとして複数の 種類とし、径の異なる円形状の押出孔を多数形成するようにしてもよい。
なお、このように、複数の管状ダイを集めて構成された管状ダイ集合体等を使用す る場合にあっては、管状ダイ等の一つ一つの孔の圧力勾配 (k)及び減圧速度 (V)が 、前記した式 (I)及び式 (Π)の要件を具備するようにすればょレ、。
[0120] また、押出発泡体を製造するにあたり、押出発泡体を発泡させる発泡手段としては 、成形時に溶融状態の樹脂材料に流体 (ガス)を注入する物理発泡や、樹脂材料に 発泡剤を混合させる化学発泡を採用することができる。
物理発泡としては、注入する流体としては、不活性ガス、例えば、二酸化炭素(炭酸 ガス)、窒素ガス等が挙げられる。また、化学発泡としては、使用できる発泡剤として は、例えば、ァゾジカルボンアミド、ァゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。
なお、前記した物理発泡にあっては、溶融状態の樹脂材料に対して、超臨界状態 の炭酸ガスや窒素ガスを注入するようにすることが好ましレ、。
ここで、超臨界状態とは、気体と液体が共存できる限界の温度及び圧力を超えるこ とによって、気体と液体の密度が等しくなり 2層が区別できなくなった状態をいい、こ の超臨界状態で生じる流体を超臨界流体という。また、超臨界状態における温度及 び圧力が超臨界温度及び超臨界圧力であり、例えば、炭酸ガスでは、例えば、 31°C 、 7. 4MPaである。また、超臨界状態の炭酸ガスや窒素ガスは、樹脂材料に対して 4 〜 15質量%程度注入するようにすればよぐシリンダ内において、溶融状態の樹脂 材料に対して注入することができる。
[0121] 押出発泡体 1の形状は、特に制限はなぐ構造材料として公知の形状、例えば、板 状、円柱状、矩形状、凸状、凹状等の公知の形状を採用することができる。
[0122] このようにして得られる本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1によれば、独 立気泡率が 40%未満であるため、前記したように、気泡間と繋がっている連続的な 空気層が形成される連続気泡構造が好適に形成されているとともに、発泡倍率が 10 倍以上であるため、発泡体中の空気層の割合が高くなることにより、吸音性能に優れ た押出発泡体を提供することができる。
更には、発泡倍率を 10倍以上とすることにより、発泡体も軽量となり、取り扱い性も 優れることとなる。
[0123] また、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1は、構成する成形材料全体に 対して繊維状フイラ一 11を 0質量%を超えて 60質量%以下となるように含有している ので、繊維状フイラ一 11は、繊維長方向がプロピレン系樹脂押出発泡体 1の押出し 方向に沿うように配置されるだけでなぐ発泡した発泡セル 12の存在により、厚み方 向に沿って配置されている。これにより、プロピレン系樹脂押出発泡体 1の厚み方向 に少しの歪みが生じた場合でも高い応力が生じることとなり、前記の吸音特性だけで なぐエネルギー吸収能力も備えた押出発泡体となる。
[0124] また、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1は、構成材料であるプロピレン 系樹脂は、リサイクル性能にも優れ、また、耐薬品性や耐熱性も良好であることから、 本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体も、これらの諸性能 (リサイクル性能、耐 薬品性、耐熱性)を享受することになる。更には、低コスト材料であるプロピレン系樹 脂を使用することにより、前記した効果を有する押出発泡体を低コストで提供すること が可能となる。
[0125] 本実施形態の押出発泡体 1は、このようにして吸音性能に優れるので、 自動車分野 の構造材料 (天井、フロア、ドアなどの内装の構成部材)や、建築'土木分野の構造 材料 (建材等)等に適用することができる。
[0126] 例えば、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1を構成する成形材料には、 前記した樹脂材料に加えて、温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接 (tan δ ) が 0· 04〜: 100であるォレフィン系重合体(特定のォレフィン系重合体)を含むように してもよい。
[0127] この特定のォレフィン系重合体は、温度 298Κ、周波数 10Hzにおける損失正接 (t an S )が 0. 04〜100である力 0. 04〜: 10であることが特に好ましレ、。当該損失正 接が 0. 04〜100であれば、粘性挙動を示し、プロピレン系樹脂に含ませて押出発 泡体とした場合にあっては優れた制振性能を発揮することができる。一方、損失正接 が 0. 04より小さいと、十分な制振性能を得ることができず、損失正接が 100より大き いと、固体的性質を示し、内部にエネルギー吸収されず、剛直なプロピレン系樹脂と 一緒に振動してしまうため、これも制振性能を発揮することができない。 なお、力かる損失正接は、例えば、市販されている固体粘弾性測定装置 (例えば、
DMS 6100 :セイコーインスツルメンッ(株)製など)により測定すればよい。
[0128] また、このような特定のォレフィン系重合体 (a)は、ポリプロピレン系樹脂(b)に対し て、重量比(aZb)が、 1/100〜80Z100となるように添カ卩することが好ましぐ 5/ 100〜60/100となるように添カロすること力特に好ましレ、。重量比が 1Ζ100〜80Ζ 100となるようにォレフィン系重合体を含むことにより、ポリプロピレン系樹脂からなる 発泡成形体において発泡セルの壁面にォレフィン系重合体が適度に分散されて、制 振性能を向上させることができる。
[0129] この特定のォレフィン系重合体としては、例えば、 W〇 03Z070788や W〇 03 /070790に開示される樹脂材料や、特許 3255697号等に開示される樹脂材料等 を使用することができる。また、具体的には、 WO 03Z070788に開示される高流 動 1—ブテン系共重合体、またはそれに類した 1—ブテン系重合体が挙げられる。
[0130] この 1ーブテン系共重合体は、具体的には、下記の第 1態様または第 2態様に示す ものを使用することができる。これらを使用することにより、押出発泡体に制振性能を 確実に付与することができる。
まず、第 1態様として、下記の(1)〜(3)の要件を具備するものである。
(1) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ 77 ]が 0. 01-0. 5dL/g
(2)示差走査型熱量計 (DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下 10°Cで 5分間保持し た後、 10°C/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのもっとも高温側に 観測されるピークのピークトップとして定義される融点 (T — D)が 0〜: 100°Cの結晶 m
性樹脂
(3)立体規則性指数 { (mmmm) / (mmrr+rmmr) }が 30以下
[0131] また、この 1—ブテン重合体は、第 2形態として、下記の(1 ' )、(2)及び(3' )を具備 するものである。
(1 ' ) 135°〇、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度[ 7] ]が0. 25〜0. 5dL/g (2)示差走査型熱量計 (DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下 _ 10°Cで 5分間保持し た後、 10°CZ分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのもっとも高温側に 観測されるピークのピークトップとして定義される融点 (T -D)が 0〜: 100°Cの結晶 m 性樹脂
(3' ) 13C—核磁気共鳴(NMR)スペクトルから求めたメソペンタッド分率(mmmm)が 73%以下
[0132] このうち、第 1態様の 1—ブテン系重合体は、 135°C、テトラリン溶媒中で測定した 極限粘度 [ ]が 0. 01〜0. 5dLZgであり、この極限粘度 [ 77 ]は、好ましくは 0.:!〜 0. 5dLである。極限粘度 [ ]が 0. OldL/gより小さいと、物性(強度)が低下する場 合があり、一方、 0. 5dLを超えると、流動性が悪くなる場合がある。
[0133] また、第 2態様の 1—ブテン系重合体は、 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限 米占度 [ ]力 s0. 25-0. 5dL/gであり、この極限 $占度 [ ] fま、好ましく fま 0. 3〜0. 5 dLZgである。
極限粘度 [ ]が 0. 25dLZgより小さいと、結晶間を結びつける分子が不足して靭 性(引張り破断伸び)が低下し、 0. 5dL/gを超えると、粘度が上昇しすぎるため、流 動性が低下して成形不良が発生する場合がある。
[0134] 前記した第 1態様及び第 2態様の 1ーブテン系重合体は、融点 (T D)が軟質性 m
の点から示差走査熱量計(DSC)で 0〜100°Cの結晶性樹脂であることを必要とする ものであり、好ましくは 0〜80°Cである。
[0135] なお、融点(T -D)は、 DSC (Differential Scanning Calorimetryの略)測定により m
求められる。すなわち、示差走査熱量計(DSC— 7 :パーキン 'エルマ一社製)を用い 、試料 10mgを窒素雰囲気下— 10°Cで 5分間保持した後、 10°C/分で昇温させるこ とにより得られた融点吸熱カーブのもっとも高温側に観測されるピークのピークトップ 、測定対象の融点 (T — D)となる。ここで、本明細書における「結晶性樹脂」とは、 m
この T _Dが観測される樹脂のことをいう。
m
[0136] また、このような第 1態様の 1—ブテン系重合体において、立体規則性指数 { (mm mm)Z(mmrr+rmmr) }が 30以下であり、好ましくは 20以下、更に好ましくは 15以 下である。この立体規則性指数が 30を超えると、粘性物質の柔軟性が低下したり、 振動吸収効果が低下する場合がある。
[0137] ここで、メソペンタッド分率(mmmm)は 90%以下であることが好ましぐ 85%以下 であることが更に好ましぐ 80%以下であることが特に好ましい。メソペンタッド分率( mmmm)が 90%を超えると、柔軟性の低下や二次加工性の低下が生じる場合があ る。
[0138] 第 2態様の 1ーブテン系重合体は、メソペンタッド分率(mmmm)が 73%以下であ る。メソペンタッド分率 (mmmm)が 73%を超えると、物理的架橋点が過剰になりすぎ るため、柔軟性が低下する場合がある。
[0139] なお、このような 1—ブテン系重合体において、メソペンタッド分率(mmmm)は、朝 倉らにより報告された「Polymer Journal, 16、 717 (1984)」、 J. Randallらにより 報告された「Macromol. Chem. Phys. , C29, 201 (1989)」及び V. Busicoらに より報告された「Marcomol. Chem. Phys. , 198, 1257 (1997)」で提案された方 法に準拠して求めた。すなわち、 13c—核磁気共鳴スペクトルを用いてメチレン基、メ チン基のシグナルを測定し、ポリ(1—ブテン)分子中のメソペンタッド分率を求めた。
[0140] なお、 13C_核磁気共鳴スペクトルの測定は、下記の装置及び条件にて行えばよい 装置:日本電子(棟)衡 NM— EX400型 13C— NMR装置
方法:プロトン完全デカップリング法
濃度: 230mg/ミリリットノレ
溶媒: 1, 2, 4—トリクロ口ベンゼンと重ベンゼンの
90 : 10 (容量比)混合溶媒
温度: 130°C
パルス幅: 45。
パルス繰り返し時間:4秒
演算: 10000回
[0141] また、このような 1—ブテン系重合体において、立体規則性指数 { (mmmm) / (m mrr+rmmr) }は、刖目 dした方 feにより、 (mmmm)、 (mmrrリ及 OHrmmr)を測定し た値から算出すればよい。
[0142] また、第 1態様及び第 2態様の 1—ブテン系重合体は、前記の要件の他に、 GPC 法により測定した重量平均分子畳(M )が 10, 000-100, 000であることが好まし レ、。 M 力 S10, 000未満では、物性(強度)が低下することがある。一方、 M力 S100, 000を超えると、流動性が低下するため加工性が不良となることがある。 なお、前記した M /Mは、 GPC法により、下記の装置及び条件で測定した、ポリ w n
スチレン換算の質量平均分子量 (M )及び数平均分子量 (M )より算出した値であ w n
る。
[0143] (GPC測定装置)
カラム : T〇SO GMHHR— H (S) HT
検出器 :液体クロマトグラム用 RI検出器
WATERS 1500C
[0144] (測定条件)
: 1, 2, 4_トリクロ口ベンゼン
測定温度 : 145°C
流速 :1. 0ミリリ
試料濃度 :2. 2mg/
注入量 :160マイクロリットル
: Universal Calibration
解析プログラム: HT— GPC (Ver. 1. 0)
[0145] 第 1態様の 1—ブテン系重合体は、 JIS K7113に準拠した引張試験により測定し た引張弾性率が 500MPa以下であることが好ましぐ 300MPa以下であることが更に 好ましい。引張弾性率が 500MPaを超えると、十分な軟質性が得られない場合があ る。
[0146] 1ーブテン系重合体が共重合体である場合には、ランダム共重合体であることが好 ましレ、。また、 1—ブテンから得られる構造単位は 50mol%以上であることが好ましく 、より好ましくは 70mol%以上である。このような 1—ブテンに由来する構造単位が 50 mol%より小さいと、二次加工性の悪化が生じる可能性がある。
[0147] また、 1—ブテン系重合体が共重合体である場合、 ひ—ォレフィン連鎖より下記式( U)により得られるランダム性指数 が 1以下であることが好ましレ、。
[0148] [数 11] R=4 La a] [BB] / [aB] 2 ······ (U)
( [aa] は a—ォレフイン連鎖分率、 [BB] はブテン連鎖分率、 [aB] は a—才レフイン一ブテン連鎖分率、 をそれぞれ示す)
[0149] ここで、 Rはランダム性を表す指標であって、 Rが小さいほど a—ォレフイン(コモノ マー)の孤立性が高ぐ組成が均一になる。この Rは 0· 5以下が好ましぐ 0.2以下 が更に好ましい。
なお、 Rが 0の場合には、 a a連鎖はなくなり、 a—ォレフイン連鎖は完全に孤立 連鎖のみになる。
[0150] なお、 1—ブテン系重合体がプロピレン.ブテン共重合体である場合のブテン含有 量、及び Rは下記のようにして測定すればょレ、。
具体的には、ブテン含有量及び Rは、 日本電子(株)製の JNM— EX400型 NMR 装置を用いて、下記の測定条件で13 C— NMRスペクトルを測定し、下記の方法によ り算出すればよい。
[0151] (測定条件)
試料濃度: 220mgZNMR溶液 3ミリリットル
NMR溶液: 1, 2, 4—トリクロ口ベンゼン Zベンゼン一 d6(90/l0vol%) 測定温度: 130°C
パルス幅: 45。
パルス繰り返し時間:10秒
積算回数 :4000回
[0152] 前記測定条件で、 PP、 PB、 BB連鎖は、 J. C. Randall, Macromolecules, 197 8, 11, 592で提案された方法に準拠し、 13C—核磁気共鳴スぺタトノレの Sa α炭素 のシグナルを測定し、共重合体分子鎖中の PP、 PB、 BBダイアツド連鎖分率を求め た。
得られた各ダイアツド連鎖分率 (mol%)より、下記の式 (W)、式 (X)よりブテン含有 量及びランダム性指数 Rを求めた。
[0153] [数 12] ブテン含有量 (モル0/。) = [BB] + [PB] / 2 (W)
[0154] [数 13] ランダム性指数 R=4 [PP] [BB] / [PB] 2 …… (X)
(式 (W) 、 式 (X) 中、 [PP] はプロピレン連鎖分率、 [BB] は ブテン連鎖分率、 [PB] はプロピレンーブテン連鎖分率を表す)
[0155] また、 1ーブテン系重合体がォクチン'ブテン共重合体である場合のブテン含有量 及び Rは下記のようにして測定すればよい。具体的には、ブテン含有量及び Rは、 日本電子(株)製の JNM— EX400型 NMR装置を用いて、下記の測定条件で13 C— NMRスペクトルを測定し、下記の方法により算出すればよい。
[0156] (測定条件)
試料濃度: 220mgZNMR溶液 3ミリリットル
NMR溶液: 1, 2, 4_トリクロ口ベンゼン Zベンゼン _d6
(90/I0vol%)
測定温度: 130°C
ノ ノレス幅:45°
パルス繰り返し時間: 10秒
積算回数: 4000回
[0157] 前記測定条件で、 13C_核磁気共鳴スペクトルの S a a炭素のシグナルを測定し、 40. 8〜40. Oppmに観測される BB連鎖、 41. 3〜40. 8ppmに観測される OB連鎖 、42. 5〜41. 3ppmに観測される 0〇連鎖由来のピーク強度から共重合分子鎖中 の〇0、〇B、 BBダイアツド連鎖分率を求めた。
得られた各ダイアツド連鎖分率 (mol%)より、下記の式 (Y)、式 (Z)よりブテン含有 量及びランダム性指数 Rを求めた。
[0158] [数 14] ブテン含有量 (モル%) = [BB] + [OB] /2 …… (Y) [0159] [数 15] ランダム性指数 R = 4 [O O] [B B] / [O B] 2 …… (Z ) (式 (Y) 、 式 (Z ) 中、 [O O] はォクテン連鎖分率、 [B B] は ブテン連鎖分率、 [O B] はオタテンーブテン連鎖分率を表す)
[0160] なお、前記の 1—ブテン系共重合体は、 W〇 03Z070788に開示される 1ーブテ ン系共重合体の製造方法により、簡便に得ることができる。
[0161] このような構成の本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 1は、構成する成形材 料に対して温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接(tan δ )が 0. 04〜100であ るォレフイン系重合体を含むようにしているので、発泡成形体を構成する発泡セルの 壁面には、粘性物質である当該ォレフィン系重合体が一様に分散された状態で存在 することとなるため、効率よく振動を吸収することになり、前記した吸音性能及びエネ ルギー吸収性能に加えて、制振性能を付与した押出発泡体を提供することができる
[0162] <第 2実施形態 >
以下、本発明の第 2実施形態におけるプロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレ ン系樹脂押出発泡体の製造方法について説明する。
また、本実施形態では、前述した第 1実施形態と重複する説明は省略する。
本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体 (以下、単に「押出発泡体」とする場合 もある)は、プロピレン系樹脂を押出発泡させてなるものであり、押出発泡体を構成す るプロピレン系樹脂力 温度 298Κ、周波数 10Hzにおける損失正接 (tan δ )が 0. 0 4〜: 100であるォレフィン系重合体を含み、独立気泡率が 40%未満で、発泡倍率が 10倍以上とされている。また、特定のォレフィン系重合体が添加されているので、効 率よく振動を吸収することになり、制振性能に優れた押出発泡体となる。よって、この ような構成により、軽量であり、かつ、吸音性能と制振性能を兼ね備えた押出発泡体 を好適に提供することができる。
[0163] 本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体は、構成材料であるプロピレン系樹脂 が、温度 298Κ、周波数 10Hzにおける損失正接(tan δ )が 0. 04〜100であるォレ フィン系重合体(特定のォレフィン系重合体)を含むことを特徴とする。 力かる特定のォレフィン系重合体を構成材料としてプロピレン系樹脂に添加するこ とにより、プロピレン系樹脂で構成された押出発泡体の発泡セルの壁面に対して、粘 性物質である特定のォレフィン系重合体を一様に分散して存在させることになるので 、制振性能に優れた押出発泡体となる。
[0164] 本実施形態の押出発泡体は、前記したプロピレン系樹脂及び特定のォレフィン系 重合体の混合材料を押出発泡することにより得ることができるが、製造装置としては、 プロピレン系樹脂を溶融状態に加熱し、適度のせん断応力を付与しながら混練し、 管状のダイから押出発泡することができる公知の押出発泡成形装置を使用すること ができる。また、製造装置を構成する押出機も、単軸押出機または二軸押出機のい ずれのものも採用することができる。このような押出発泡成形装置としては、例えば、 特開 2004— 237729号に開示された、 2台の押出機が接続されたタンデム型押出 発泡成形装置を使用するようにしてもよい。
[0165] また、プロピレン系樹脂押出発泡体を製造する場合において、高い発泡倍率とした 上で、連続気泡構造を確実に形成するためには、溶融混練されたプロピレン系樹脂 を押出用ダイから押出発泡するにあたり、この押出用ダイの出口近傍の樹脂流路に おける、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる部分において、下記式 (I)で表さ れる圧力勾配(k)を 50MPa/m≤k≤800MPa/m、及び下記式(II)で表される減 圧速度(V)を 5MPa/s≤v≤ 100MPa/sとなるようにすればよレヽ。
[0166] [数 16] 圧力勾配 (k)
Figure imgf000041_0001
[0167] [数 17] 減圧速度 (V)
Figure imgf000041_0002
(式 (I)および式 (II)中、 M、 nは物質定数、 Aは、押出用ダイの出口近傍の樹脂流 路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位置における当該断面積( mm2)、 Qはダイの出口を通過するプロピレン系樹脂の体積流量 (mm3/s)、をそれ ぞれ示す)
[0168] 本実施形態では、構成材料であるプロピレン系樹脂に対して温度 298K、周波数 1 ΟΗζにおける損失正接(tan δ )が 0. 04〜: 100であるォレフィン系重合体を含むよう にしているので、発泡成形体を構成する発泡セルの壁面には、粘性物質である当該 ォレフィン系重合体が一様に分散された状態で存在することとなるため、効率よく振 動を吸収することになり、制振性能に優れた押出発泡体を提供することができる。 このように、本発明は、吸音性能と制振性能を兼ね備えたプロピレン系樹脂押出発 泡体を好適に提供できるものである。
[0169] 本実施形態の押出発泡体は、このようにして吸音性能と制振性能を兼ね備えてい るので、自動車分野の構造材料(自動車のドアパネル、フェンダーパネル、天井パネ ルあるいはトランクリツドなどの振動基板面)や、建築 ·土木分野の構造材料 (建材等) 等に適用することができる。
実施例
[0170] 以下、実施例及び製造例を挙げて、本実施形態をより具体的に説明するが、本実 施形態は下記実施例等の内容に何ら限定されるものではない。
<第 1試験例 >
まず、第 1実施形態に基づく具体的な実施例について説明する。
以下に述べる製造例、実施例における物性値等は、次の方法で測定した。
[0171] [製造例、実施例における物性値等]
(1) 1段階目のプロピレン重合体成分 (成分 1)及び二段階目のプロピレン重合体成 分 (成分 2)の質量分率:
重合時に連続的に供給されるプロピレンの流量計積算値を用いた物質収支から求 めた。
[0172] (2)極限粘度 [ 77 ] :
135°Cのテトラリン溶媒中で測定した。なお、成分 2の極限粘度 [ 77 ]は、下記式 (V
2
)により計算した。
[0173] [数 18] [ r? 2] = ( [ 7] total] X 100 - [ 77 1] X Wi) / W2 (V)
[ 77 ] :プロピレン重合体全体の極限粘度(dL/g)
total
ί η ] :成分 1の極限粘度(dL/g)
1
w :成分 1の質量分率 (質量%)
1
W :成分 2の質量分率 (質量%)
2
[0174] (3)メルトフローレート(MFR):
JIS K7210に準拠し、温度を 230°C、荷重を 2. 16kgfとして測定した。
[0175] (4)溶融張力:
キヤピログラフ 1C (東洋精機 (株)製)を使用し、測定温度 230°C、引き取り温度 3. lmZ分で測定した。なお、測定には、長さが 8mm、直径が 2. 095mmのオリフィス を使用した。
[0176] (5)粘弾性測定:
下記の仕様の装置で測定した。なお、貯蔵弾性率 G'は、複素弾性率の実数部分 により求めることができるものである。
装置 : RMS— 800 (レオメトリックス社製)
温度 : 190°C
歪み : 30%
周波数 : 100rad/s〜0. 01rad/s
[0177] [製造例 1]
プロピレン系多段重合体の製造:
(i)予備重合触媒成分の調製:
内容積 5リットルの攪拌機付き三つ口フラスコを十分に乾燥させ、窒素ガスで置換し た後、脱水処理したヘプタンを 4リットル、ジェチルアルミニウムクロライド 140グラムを 加え、市販品の Solvay型三塩化チタン触媒 (東ソ一 ·ファインケム (株)製) 20gを加 えた。これを攪拌しながら 20°Cに保持した状態で、プロピレンを連続的に導入した。 80分後、攪拌を停止し、三塩化チタン触媒 lgあたり 0. 8gのプロピレンが重合した予 備触媒成分を得た。
[0178] (ii)プロピレンの重合(1段階目):
内容積 10リットルの攪拌機付きステンレス製オートクレープを十分乾燥させ、窒素 ガスで置換させた後、脱水処理したヘプタン 6リットルをカ卩え、系内の窒素をプロピレ ンで置換した。その後、攪拌しながらプロピレンを導入して、系内を内温 60°C、全圧 0 . 78MPaに安定させた後、前記 (i)で得た予備重合触媒成分を固体触媒換算で 0. 75グラム含んだヘプタンスラリー 50ミリリットルを加えて重合開始とした。プロピレンを 35分間連続的に供給した場合におけるプロピレン流量積算値から求めた重合体生 成量は 151gであり、その一部をサンプリングして分析した結果、極限粘度は 14. Id LZgであった。その後、内温を 40°C以下に降温させ、攪拌を緩め、脱圧した。
[0179] (iii)プロピレンの重合(2段階目):
脱圧後、再び内温を 60°Cとして、水素を 0. 15MPa加えて攪拌しながらプロピレン を導入した。全圧 0. 78MPaでプロピレンを連続的に供給しながら、 60°Cで 2. 8時 間重合を行った。この際、重合体の一部をサンプリングして分析した結果、極限粘度 は 1 · 16dL/gであった。
[0180] 重合終了後、 50ミリリットルのメタノールを添加し、降温、脱圧した。内容物を全量フ ィルター付きろ過槽へ移し、 1ーブタノールを 100ミリリットノレカロえ、 85°Cで 1時間攪拌 した後に固液分離した。更に、 85°Cのヘプタン 6リットルで固体部を 2回洗浄し、真空 乾燥してプロピレン重合体 3. 1kgを得た。
[0181] 以上の結果から、 1段階目と 2段階目の重合重量比は 12. 2/87. 8であり、 2段階 目で生成したプロピレン重合成分の極限粘度は 1. 08dL/gと求められた。
[0182] そして、得られたプロピレン系多段重合体粉末 100重量部に対して、酸化防止剤と してィルガノックス 1010 (チノく'スペシャルティ^ ~ ·ケミカルズ(株)製)を 600ppm、中 和剤としてステアリン酸カルシウムを 500ppm加えて混合し、ラブプラストミル単軸押 出機 (東洋精機 (株)製、 Φ 20mm)で温度を 230°Cとして溶融混練してプロピレン重 合体ペレットを調製した。
得られたプロピレン系多段重合体の物性及び樹脂特性を表 1に示す。
[0183] (プロピレン系多段重合体の物性及び樹脂特性) [表 1]
Figure imgf000045_0001
[0184] [実施例 1 ]
プロピレン系樹脂押出発泡体 (押出発泡細条集束体)の製造:
前記した製造例 1で得たペレット状のプロピレン系多段重合体に、下記仕様の繊維 状フイラ一を混合したものを成形材料とした。なお、この繊維状フイラ一の含有量は、 成形材料全体に対し、 10質量%とした。
[0185] (繊維状フイラ一)
材 質 ガラス繊維 (旭ファイバーグラス株式会社製 MA486A (商品名)) 平均繊維長 3mm
平均繊維径 13 /i m
[0186] この繊維状フイラ一を成形材料として、特開 2004— 237729号公報に開示される タンデム型押出発泡成形装置 (スクリュ径が φ 50mmの単軸押出機と、スクリュ径が Φ 35単軸押出機の 2台の単軸押出機を備える)を用いて、また、ダイとして、多数の 円形押出孔(円管ダイ。断面積は全てほぼ同一)が集合したものを用いて、下記の方 法により、押出発泡された細条が多数集束された板状の押出発泡細条集束体である プロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
なお、発泡は、 φ 50mm単軸押出機にて、 CO超臨界流体を注入することにより行
2
つた。
[0187] すなわち、 φ 50mm単軸押出機により、成形材料を溶融させながら、 CO超臨界流 体を注入して、当該流体を溶融状態の成形材料中に均一になるように十分溶解させ た後、連接された Φ 35mm単軸押出機から、 φ 35mm単軸押出機におけるダイ出口 の樹脂温度が 185°Cとなるようにして押し出し、押出発泡体を成形した。製造条件の 詳細を下記に示した。
なお、 φ 35mm単軸押出機のダイ出口における樹脂温度は、例えば、熱電対温度 計により測定した値を採用すればよぐこの樹脂温度が、発泡しながら押し出された 溶融樹脂の温度と考えることができる。
また、この条件により、式 (I)で算出される圧力勾配は 450MPa/m、式 (Π)で算出 される減圧速度は 60MPaZsであった。
[0188] (製造条件)
CO超臨界流体 : 7質量%
2
押出量 : 8kg/hr
ダイ出口上流部樹脂圧力 : 6MPa
ダイ出口における円管ダイ 1個あたりの流量 : lOOmmVs
1つのダイ出口の直径 : lmm
流路の断面積 : 0. 79mm2
ダイ出口での押出温度 : 185°C
[0189] [実施例 2]
実施例 1に示した方法において、製造条件を下記の条件に変更した以外は、実施 例 1に示した方法と同様な方法を用いて、押出発泡された細条が多数集束された板 状の押出発泡細条集束体であるプロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
なお、この条件により、式 (I)で算出される圧力勾配は 600MPa/m、式 (II)で算出 される減圧速度は 79MPaZsであった。
[0190] (製造条件)
CO超臨界流体 : 7質量%
2
押出量 : 8kg/hr
ダイ出口上流部樹脂圧力 : 8MPa
ダイ出口における円管ダイ 1個あたりの流量 : 66mm3/s 1つのダイ出口の直径 : 0. 8mm
流路の断面積 : 0. 50mm2
ダイ出口での押出温度 : 185°C
[0191] [比較例 1]
実施例 1に示した方法において、製造条件を下記の条件に変更した以外は、実施 例 1に示した方法と同様な方法を用いて、押出発泡された細条が多数集束された板 状の押出発泡細条集束体であるプロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
なお、この条件により、式 (I)で算出される圧力勾配は 730MPa/m、式 (II)で算出 される減圧速度は 150MPaZsであった。
[0192] (製造条件)
CO超臨界流体 : 7質量%
2
押出量 : 8kg/hr
ダイ出口上流部樹脂圧力 : 9MPa
ダイ出口における円管ダイ 1個あたりの流量 : lOOmmVs
1つのダイ出口の直径 : 0. 8mm
流路の断面積 : 0. 50mm2
ダイ出口での押出温度 : 185°C
[0193] [比較例 2]
実施例 1に示した方法において、製造条件を下記の条件に変更した以外は、実施 例 1に示した方法と同様な方法を用いて、押出発泡された細条が多数集束された板 状の押出発泡細条集束体であるプロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
なお、この条件により、式 (I)で算出される圧力勾配は 830MPa/m、式 (II)で算出 される減圧速度は 46MPaZsであった。
[0194] (製造条件)
CO超臨界流体 : 7質量%
2
押出量 : 8kg/hr
ダイ出口上流部樹脂圧力 : lOMPa
ダイ出口における円管ダイ 1個あたりの流量 : l lmmVs 1つのダイ出口の直径 : 0. 5mm
流路の断面積 : 0. 20mm2
ダイ出口での押出温度 : 185°C
[0195] そして、このようにして得られた実施例 1, 2及び比較例 1 , 2のプロピレン系樹脂押 出発泡体の発泡倍率、平均セル径、独立気泡率を下記の条件に従って測定した。 結果を表 2に示す。
[0196] (測定条件)
発泡倍率 : 得られた押出発泡体の重量を水投法を用いて求めた体積により除す ることにより密度を求め、算出した。
独立気泡率: ASTM D 2856に準拠して測定した。
平均セノレ径: ASTM D3576 _ 3577(こ準拠して視 IJ定した。
[0197] (測定結果)
[表 2]
Figure imgf000048_0001
(注 1)円管ダイ 1つあたりの値
(注 2)式 (I)による計算値 (注 3)式 (Π)による計算値
[0198] 表 2の結果より、式(I)で表される圧力勾配(k)が 50MPa/m≤k≤800MPa/m 、式(Π)で表される減圧速度(V)が 5MPa/s≤v≤100MPa/sとした実施例l及び 実施例 2で得られたプロピレン系樹脂押出発泡体は、発泡倍率は 10倍以上、独立 気泡率は 40%未満、また、平均セル径も 0. 005〜5. Ommの範囲内であった。 一方、式(Π)で表される減圧速度(V)が 100MPa/sを超える(150MPa/s)比較 例 1及び式(I)で表される圧力勾配(k)が 800MPa/mを超える(830MPaZm)比 較例 2は、独立気泡率が高ぐ連続気泡構造が形成されていなレ、ものであった。
[0199] また、実施例 1で得られたプロピレン系樹脂押出発泡体のエネルギー吸収能力及 び繊維状フイラ一の配向方向を下記の条件により測定した。
[0200] (エネルギー吸収能力の測定)
圧縮試験機((株)ボールドウィン製 TENSIL〇N/CTM_I_ 5000 (商品名)) を用い、 300Kにて、圧縮歪速度 1. 0 X 10_2/Sの条件で圧縮試験を行なった。
[0201] (繊維状フイラ一の配向方向の測定)
厚み方向に垂直な方向にプロピレン系樹脂押出発泡体を切断し、プロピレン系樹 脂押出発泡体の断面における楕円形状の繊維切断面の長径と短径から配向角を評 価した。この廃向角が 45° 以下である場合にはプロピレン系樹脂押出発泡体の厚 み方向に配向しているとみなし、プロピレン系樹脂押出発泡体の断面における繊維 数の合計に対して、厚み方向に配向している繊維の数の割合を評価した。
[0202] 実施例 1で得られたプロピレン系樹脂押出発泡体は、繊維状フイラ一の総本数の 2 5%がプロピレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に沿って配置していることが確認で きた。
さらに、エネルギー吸収能力を測定した結果、非常に高い結果であり、実施例 1で 得られたプロピレン系樹脂押出発泡体では、小さな歪みでも大きな応力が生じ、エネ ルギー吸収能力に優れていることが確認された。
[0203] そして、実施例 1のプロピレン系樹脂押出発泡体について、常法を用いて吸音性能 を評価したところ、良好な結果を得ることができた。
以上より、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体が優れた吸音性能とエネル ギー吸収性能を備えていることが確認できた。
[0204] [実施例 3]
プロピレン系多段重合体 (b)を含む実施例 1の成形材料に WO03/070788の実 施例 1に開示される 1—ブテン系共重合体を加えた。 W〇 03/070788の実施例 1 に開示される 1—ブテン系共重合体(a)を、重量比(aZb)を 15/85 (プロピレン系 多段重合体を 85質量%、 1—ブテン系共重合体を 15質量%)として混合して成形材 料とした。 1ーブテン系共重合体物性値及び樹脂特性を表 3に示す。
なお、表 3の測定項目については、温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接 (t an δ )については、固体粘弾性測定装置(DMS 6100:セイコーインスツルメンッ( 株)製)により測定し、それ以外の項目は、 WO 03Ζ70788に記載された方法に準 拠して測定した。他の条件は、実施例 1と同じである。
[0205] (1ーブテン系共重合体の物性値及び樹脂特性)
[表 3]
Figure imgf000050_0001
(注 1)温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接 (tan δ )
(注 2 ) {mmmm/ (mmrr + rmmr)}
'測定方法は、損失正接の測定以外は WO03/070788の記載に準ずる。
このようにして得られたプロピレン系樹脂押出発泡体の発泡倍率、平均セル径、独 立気泡セル率を実施例 1と同様の条件に従って測定したところ、順に、 16倍、 600 μ m、 7%であった。
また、前記した実施例 1の評価と同様の方法で繊維状フイラ一の配向、エネルギー 吸収能力の測定を行ったところ、繊維状フイラ一の総本数の 24%がプロピレン系榭 脂押出発泡体の厚み方向に沿って配置していることが確認できた。
さらに、このプロピレン系樹脂押出発泡体のエネルギー吸収能力は、非常に高いも のであった。
[0207] そして、実施例 3のプロピレン系樹脂押出発泡体について、常法を用いて吸音性能 及び制振性能を評価したところ、良好な結果を得ることができた。
以上より、本実施形態のプロピレン系樹脂押出発泡体が優れた吸音性能、制振性 能及びエネルギー吸収性能を兼ね備えていることが確認できた。
<第 2試験例 >
次に、第 2実施形態に基づく具体的な実施例について説明する。
なお、以下の実験例で用いるプロピレン系多段重合体の製造は、前述した製造例 1と同様であるため、重複する説明は省略する。
[0208] [実施例 4]
ポリプロピレン押出発泡成形体 (押出発泡細条集束体)の製造:
前記した製造例 1で得たペレット状のプロピレン系多段重合体 (b)に対して、 WO 03/070788の実施例 1に開示される 1—ブテン系共重合体 (a)を、重量比(a/b) を 15/85 (プロピレン系多段重合体を 85質量%、 1—ブテン系共重合体を 15質量 %)として混合して成形材料とした。 1ーブテン系共重合体物性値及び樹脂特性を前 述した第 1実施形態の表 3に示す。
なお、表 3の測定項目については、温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接 (t an δ )については、固体粘弾性測定装置(DMS 6100:セイコーインスツルメンッ( 株)製)により測定し、それ以外の項目は、 WO 03Ζ70788に記載された方法に準 拠して測定した。
[0209] この成形材料を、特開 2004— 237729号公報に開示されるタンデム型押出発泡 成形装置 (スクリュ径が φ 50mmの単軸押出機と、スクリュ径が φ 35単軸押出機の 2 台の単軸押出機を備える)を用いて、また、ダイとして、多数の円形押出孔(円管ダイ 。断面積はほぼ同一)が集合したものを用いて、前述した第 1実施形態の実施例 1と 同様の方法および条件により、押出発泡された細条が多数集束された板状の押出発 泡細条集束体であるプロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
[0210] [実施例 5]
実施例 4に示した方法において、製造条件を下記の条件に変更した以外は、実施 例 4に示した方法と同様な方法を用いて、押出発泡された細条が多数集束された板 状の押出発泡細条集束体であるプロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
なお、この条件により、式 (I)で算出される圧力勾配は 600MPa/m、式 (II)で算出 される減圧速度は 79MPaZsであった。
[0211] (製造条件)
CO超臨界流体 : 7質量%
2
押出量 : 8kg/hr
ダイ出口上流部樹脂圧力 : 8MPa
ダイ出口における円管ダイ 1個あたりの流量 : 66mm3/s
1つのダイ出口の直径 : 0. 8mm
流路の断面積 : 0. 50mm2
ダイ出口での押出温度 : 185°C
[0212] [比較例 3]
実施例 4に示した方法において、製造条件を下記の条件に変更した以外は、実施 例 4に示した方法と同様な方法を用いて、押出発泡された細条が多数集束された板 状の押出発泡細条集束体であるプロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
なお、この条件により、式 (I)で算出される圧力勾配は 730MPa/m、式 (II)で算出 される減圧速度は 150MPaZsであった。
[0213] (製造条件)
CO超臨界流体 : 7質量%
2
押出量 : 8kg/hr
ダイ出口上流部樹脂圧力 : 9MPa
ダイ出口における円管ダイ 1個あたりの流量 : lOOmmVs 1つのダイ出口の直径 : 0. 8mm
流路の断面積 : 0. 50mm2
ダイ出口での押出温度 : 185°C
[0214] [比較例 4]
実施例 4に示した方法において、製造条件を下記の条件に変更した以外は、実施 例 4に示した方法と同様な方法を用いて、押出発泡された細条が多数集束された板 状の押出発泡細条集束体であるプロピレン系樹脂押出発泡体を製造した。
なお、この条件により、式 (I)で算出される圧力勾配は 830MPa/m、式 (II)で算出 される減圧速度は 46MPaZsであった。
[0215] (製造条件)
CO超臨界流体 : 7質量%
2
押出量 : 8kg/hr
ダイ出口上流部樹脂圧力 : lOMPa
ダイ出口における円管ダイ 1個あたりの流量 : l lmmVs
1つのダイ出口の直径 : 0. 5mm
流路の断面積 : 0. 20 mm2
ダイ出口での押出温度 : 185°C
[0216] そして、このようにして得られた実施例 4, 5及び比較例 3, 4のプロピレン系樹脂押 出発泡体の発泡倍率、平均セル径、独立気泡率を下記の条件に従って測定した。 結果を表 4に示す。
[0217] (測定条件)
発泡倍率 : 得られた押出発泡体の重量を水投法を用いて求めた体積により除す ることにより密度を求め、算出した。
独立気泡率: ASTM D 2856に準拠して測定した。
平均セノレ径: ASTM D3576 _ 3577(こ準拠して視 IJ定した。
[0218] (測定結果)
[表 4] 実施例 実施例 比較例 比較例
4 5 3 4
1-ブテン重合体含有量 (質量%) 15 15 15 15 物質定数 M (Pa · s") (185°Cでの値) 6000
物質定数 n 0. 4 一
C02超臨界流体 (質量%) 7 7 7 7 ダイ出口上流部の樹脂圧力 (MPa) 6 8 9 10 ダイ出口における流量 (mra3/s) (注 1 ) 100 66 100 11 ダイ出口の直径(注 1 ) 1 0. 8 0. 8 0. 5 流路の断面積 (腿3) (注 1 ) 0. 79 0. 50 0. 50 0. 20 ダイ出口における榭脂温度 (°C) 185 185 185 185 圧力勾配 (MPa/m) (注 2) 450 600 730 830 減圧速度 (MPa/s) (注 3) 60 79 150 46 発泡倍率 (倍) 22 23 27 30 独立気泡率(%) 8 12 60 52 発泡セルの平均セル径( m) 640 260 115 100
[0219] 表 4の結果より、式(I)で表される圧力勾配(k)が 50MPa/m≤k≤800MPaZm 、式(Π)で表される減圧速度(V)が 5MPaZs≤v≤100MPaZsとした実施例 4及び 実施例 5で得られたプロピレン系樹脂押出発泡体は、発泡倍率は 10倍以上、独立 気泡率は 40%未満、また、平均セル径も 0. 005 5. Ommの範囲内であった。 一方、式(Π)で表される減圧速度(V)が 100MPa/sを超える(150MPa/s)比較 例 3及び式(I)で表される圧力勾配(k)が 800MPa/mを超える(830MPaZm)比 較例 4は、独立気泡率が高ぐ連続気泡構造が形成されていなレ、ものであった。
[0220] そして、実施例 4のプロピレン系樹脂押出発泡体について、常法を用いて吸音性能 と制振特性を評価したところ、良好な結果を得ることができた。
以上より、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体が優れた吸音性能と制振性能を 備えていることが確認できた。
産業上の利用可能性
[0221] 本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押出発泡体の製造 方法は、吸音性能及びエネルギー吸収能力に優れるので、例えば、建築や土木分 野、自動車分野において吸音性能を必要とされる構造材料 (例えば、建材や、 自動 車の天井、フロア、ドアなどの内装の構成部材)及びその製造方法について有利に 使用できる。また、本発明のプロピレン系樹脂押出発泡体及びプロピレン系樹脂押 出発泡体の製造方法は、吸音性能及び制振性能に優れるので、例えば、上記分野 におレ、て吸音性能と制振性能を必要とされる構造材料 (例えば、 自動車のドアパネ ル、フェンダーパネル、天井パネルなどの振動基板面)及びその製造方法について 有利に使用できる。

Claims

請求の範囲
[1] プロピレン系樹脂を含む成形材料を押出発泡させてなるプロピレン系樹脂押出発 泡体であって、
前記成形材料が、当該成形材料全体に対して 0質量%を超え 60質量%以下の繊 維状フイラ一を含有し、
独立気泡率が 40%未満で、
発泡倍率が 10倍以上であること特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体。
[2] 請求項 1に記載のプロピレン系樹脂押出発泡体において、
前記繊維状フイラ一の総本数のうち 20%以上が、プロピレン系樹脂押出発泡体の 押出方向と略直交する厚み方向に沿って配向していることを特徴とするプロピレン系 樹脂押出発泡体。
[3] 請求項 1または請求項 2に記載のプロピレン系樹脂押出発泡体において、
前記成形材料が、温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接 (tan δ )が 0. 04〜 100であるォレフィン系重合体を含むことを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体
[4] プロピレン系樹脂を押出発泡させてなるプロピレン系樹脂押出発泡体であって、 押出発泡体を構成するプロピレン系樹脂が、温度 298Κ、周波数 10Hzにおける損 失正接(tan S )が 0. 04〜: 100であるォレフィン系重合体を含み、
独立気泡率が 40%未満で、
発泡倍率が 10倍以上であることを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体。
[5] 請求項 3または請求項 4に記載のプロピレン系樹脂押出発泡体において、
前記ォレフィン系重合体(a)と前記プロピレン系樹脂 (b)の重量比(a/b)力 lZlO 0〜80/100であることを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体。
[6] 請求項 3ないし請求項 5のいずれかに記載のプロピレン系樹脂押出発泡体におい て、
前記ォレフィン系重合体が、下記(1)、(2)及び(3)を具備する 1ーブテン系重合体 であることを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体。
(1) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ 77 ]が 0. 01-0. 5dL/g (2)示差走査型熱量計 (DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下 10°Cで 5分間保持し た後、 10°C/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのもっとも高温側に 観測されるピークのピークトップとして定義される融点 (T — D)が 0〜: 100°Cの結晶 m
性樹脂
(3)立体規則性指数 { (mmmm) / (mmrr+rmmr) }が 30以下
[7] 請求項 3ないし請求項 5のいずれかに記載のプロピレン系樹脂押出発泡体におい て、
前記ォレフィン系重合体が、下記(1 ' )、(2)及び(3 ' )を具備する 1ーブテン系重合 体であることを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体。
(1 ' ) 135°〇、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度[ 7] ]が0. 25〜0. 5dL/g (2)示差走査型熱量計 (DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下 _ 10°Cで 5分間保持し た後、 10°CZ分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのもっとも高温側に 観測されるピークのピークトップとして定義される融点 (T — D)が 0〜: 100°Cの結晶 m
性樹脂
(3' ) 13C—核磁気共鳴(NMR)スペクトルから求めたメソペンタッド分率(mmmm)が 73%以下
[8] 請求項 1ないし請求項 7のいずれかに記載のプロピレン系樹脂押出発泡体におい て、
発泡体を構成する発泡セルの平均セル径が 0. 005-5. Ommであることを特徴と するプロピレン系樹脂押出発泡体。
[9] 請求項 1ないし請求項 8のいずれかに記載のプロピレン系樹脂押出発泡体におい て、
押出発泡された細条が多数集束された押出発泡細条集束体であることを特徴とす るプロピレン系樹脂押出発泡体。
[10] 請求項 1ないし請求項 9のいずれかに記載のプロピレン系樹脂押出発泡体におい て、
発泡体の断面写真で評価される破泡部の面積の総和が、観察面の総面積の 2% 以上であることを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体。
[11] 請求項 1ないし請求項 9のいずれかに記載のプロピレン系樹脂押出発泡体におい て、
発泡体の断面写真で評価される破泡部の中で、穴の面積が 1 X 10— 5mm2以上で ある破泡部の面積の総和力 S、観察面の総面積の 2%以上であることを特徴とするプロ ピレン系樹脂押出発泡体。
[12] プロピレン系樹脂を含む成形材料を溶融状態に加熱し、溶融状態の成形材料にせ ん断応力を付与しながら混練した後、押出用ダイから押出発泡して成形するプロピレ ン系樹脂押出発泡体の製造方法であって、
前記成形材料が、当該成形材料全体に対して 0質量%を超え 60質量%以下の繊 維状フイラ一を含有し、
前記押出用ダイの出口近傍の樹脂流路における、流れ方向と垂直方向の断面積 が最小となる位置にあって、下記式 (I)で表される圧力勾配 (k)が 50MPaZm≤ k≤ 800MPa/m、及び下記式(II)で表される減圧速度(v)が 5MPa/s≤v≤ 100MP a/sとなるようにして成形材料を押出発泡することを特徴とするプロピレン系樹脂押 出発泡体の製造方法。
[数 1]
1-
M
圧力勾配 (k) = 2." (l+3n)Q
(Α/π nA ( I )
[数 2]
(n+l)
2"(l+3n)
減比速度(V) Q
(Α/π) η A (Π )
(式 (I)および式 (Π)中、 M及び nは物質定数、 Aは押出用ダイの出口近傍の樹脂 流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位置における当該断面積 (mm2)、 Qはダイの出口を通過する成形材料の体積流量 (mm3/s)、をそれぞれ示 す)
[13] 請求項 12に記載のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法において、 前記成形材料を押出用ダイから押出した後、押出用ダイから押出された 系樹脂押出発泡体を、押出し方向と略直交する方向に沿って真空吸引することを特 徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法。
[14] 請求項 12または請求項 13に記載のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法にお いて、
前記成形材料が、温度 298K、周波数 10Hzにおける損失正接 (tan δ )が 0. 04〜 100であるォレフィン系重合体を含むことを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体 の製造方法。
[15] プロピレン系樹脂を溶融状態に加熱し、溶融状態のプロピレン系樹脂にせん断応 力を付与しながら混練した後、押出用ダイから押出発泡して成形するプロピレン系樹 脂押出発泡体の製造方法であって、
押出発泡体を構成するプロピレン系樹脂が、温度 298Κ、周波数 10Hzにおける損 失正接(tan S )が 0· 04〜: 100であるォレフィン系重合体を含み、
前記押出用ダイの出口近傍の樹脂流路における、流れ方向と垂直方向の断面積 が最小となる位置にあって、下記式 (I)で表される圧力勾配(k)が 50MPa/m≤k≤ 800MPa/m、及び下記式(II)で表される減圧速度(v)が 5MPa/s≤v≤ 100MP aとなるようにしてプロピレン系樹脂を押出発泡することを特徴とするプロピレン系樹脂 押出発泡体の製造方法。
[数 3]
Figure imgf000059_0001
(式 (I)および式 (Π)中、 Μ及び ηは物質定数、 Αは押出用ダイの出口近傍の樹脂 流路における、流れ方向と垂直方向の断面積が最小となる位置における当該断面積 (mm2)、 Qはダイの出口を通過するプロピレン系樹脂の体積流量 (mm3/s)、をそ れぞれ示す)
[16] 請求項 12ないし請求項 15の何れかに記載のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造 方法において、
前記プロピレン系樹脂として下記 (A)及び (B)からなるプロピレン系多段重合体を 用いることを特徴とするプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法。
(A) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ ]が 10dL/g超のプロピレン単 独重合体成分またはプロピレンと炭素数が 2〜8のひーォレフインとの共重合体成分 を、全重合体中に 5〜20質量%含有する
(B) 135°C、テトラリン溶媒中で測定した極限粘度 [ 77 ]が 0. 5〜3. OdL/gのプロピ レン単独重合体成分またはプロピレンと炭素数が 2〜8のひ一ォレフインとの共重合 体成分を、全重合体中に 80〜95質量%含有する
[17] 請求項 16に記載のプロピレン系樹脂押出発泡体の製造方法において、
前記プロピレン系多段重合体の 230°Cにおけるメルトフローレート(MFR)と、 230 °Cにおける溶融張力(MT)との関係が、下記式 (III)を具備することを特徴とするプロ ピレン系樹脂押出発泡体の製造方法。
[数 5] l o g (MT) >-1. 33 1 o g (MF R) +1. 2 (ΠΙ)
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