WO2016067814A1 - 改質ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂発泡シート、発泡樹脂製容器、及び、改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法 - Google Patents

改質ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂発泡シート、発泡樹脂製容器、及び、改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法 Download PDF

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modified polypropylene
resin
mass
foamed
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皓平 田積
英司 福山
道弘 林
翔太 遠藤
洵史 山下
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積水化成品工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
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    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
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    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/06Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond

Definitions

  • the present invention relates to a modified polypropylene resin obtained by modifying a polypropylene resin, a polypropylene resin foam sheet, and a method for producing a modified polypropylene resin for producing a modified polypropylene resin.
  • polypropylene resins have been used as raw materials for various molded articles because of their excellent mechanical properties and chemical resistance.
  • a molded product made of polypropylene resin is generally produced by extrusion molding, blow molding, foam molding, or the like. Since a polypropylene resin generally has crystallinity, the viscosity and melt tension at the time of melting are low. For this reason, there is a problem that it is difficult to obtain a foamed sheet having a low open cell ratio, particularly when trying to obtain a foamed molded product made of polypropylene resin. In order to solve such problems, it has been studied to adjust the melting characteristics by modifying a polypropylene resin with an aromatic vinyl monomer such as a styrene monomer.
  • Polypropylene resin with excellent strain-hardening properties by modification prevents foam breakage due to rapid expansion of the bubble film when foam grows rapidly in foam molding, etc., and foam molding with low open cell ratio It is thought that it is advantageous for formation of goods.
  • a foam-molded product having a low open cell ratio even when a modified polypropylene resin having excellent strain hardening is used. This is because the modified resin exhibits strain-hardening properties but does not exhibit specific viscoelasticity.
  • Such a problem occurs when a foam sheet is produced by extrusion foaming from a circular die or the like, as compared to the case of extrusion foaming a rod-like foam molding or board-like foam molding using a sizing die. It has become prominent.
  • the present invention has an object to satisfy such a demand, and an object of the present invention is to provide a modified polypropylene resin capable of easily obtaining a foam sheet having a low open cell ratio.
  • the present inventors have obtained a foamed sheet having a low open cell ratio by a modified polypropylene resin exhibiting a specific viscoelasticity when a relatively gentle strain is applied. I found it suitable.
  • the modified polypropylene resin according to the present invention for solving the above problems is obtained by reacting an aromatic vinyl monomer with a polypropylene resin, and a phase angle obtained by frequency dispersion dynamic viscoelasticity measurement at 200 ° C. Is 30 ° to 70 ° at a frequency of 0.01 Hz.
  • the polypropylene resin foam sheet according to the present invention includes a modified polypropylene resin obtained by reacting an aromatic vinyl monomer with a polypropylene resin, and the modified polypropylene resin has a frequency dispersion dynamic at 200 ° C.
  • the phase angle obtained by viscoelasticity measurement is 30 ° or more and 70 ° or less at a frequency of 0.01 Hz.
  • the foamed resin container according to the present invention is obtained by thermoforming such a polypropylene resin foam sheet.
  • the method for producing a modified polypropylene resin according to the present invention is a method for producing a modified polypropylene resin in which an aromatic vinyl monomer is reacted with a polypropylene resin to produce a modified polypropylene resin.
  • a resin composition containing a resin, an organic peroxide, and an aromatic vinyl monomer is melt-kneaded, and a phase angle determined by frequency dispersion dynamic viscoelasticity measurement at 200 ° C. is 30 ° or more and 70 ° at a frequency of 0.01 Hz.
  • the melt-kneaded resin composition has a ratio of 0.1 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin.
  • the organic peroxide is contained, and the amount becomes 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin.
  • the aromatic vinyl monomer is contained.
  • a modified polypropylene resin suitable for foaming can be obtained, and a foamed sheet having a low open cell ratio can be easily obtained.
  • the phase angle obtained by frequency dispersion dynamic viscoelasticity measurement at 200 ° C. is 30 ° or more and 70 ° or less at a frequency of 0.01 Hz.
  • frequency dispersion dynamic viscoelasticity measurement the influence of the viscosity term tends to appear in the low frequency region. That is, the modified polypropylene resin of the present embodiment has a small phase angle in the low frequency region and is less likely to cause “slip” between molecules.
  • the modified polypropylene resin of the present embodiment exhibits a moderate elongation when foamed to form a foamed sheet, and the bubble film is prevented from being rapidly thinned with the growth of bubbles. Therefore, it is advantageous to obtain a foam sheet having a low open cell ratio.
  • the phase angle is obtained as follows. (How to find the phase angle)
  • the dynamic viscoelasticity measurement is performed with a viscoelasticity measuring device PHYSICA MCR301 (manufactured by Anton Paar) and a temperature control system CTD450.
  • a modified polypropylene resin as a sample is formed into a disk sample having a diameter of 25 mm and a thickness of 3 mm under the condition of heating at a temperature of 200 ° C. for 5 minutes with a hot press.
  • the sample is set on a plate of a viscoelasticity measuring apparatus heated to a measurement temperature (200 ° C.), and heated and melted for 5 minutes in a nitrogen atmosphere.
  • the modified polypropylene resin protruding from the plate is removed by crushing the sample until the interval between the parallel plates becomes 2.0 mm.
  • the strain was 5%
  • the frequency was 0.01 to 100 (Hz)
  • the number of measurement points was 21 (5 points / digit)
  • the measurement temperature was 200 ° C.
  • dynamic viscoelasticity measurement is performed and the phase angle ⁇ (°) is measured. Measurement starts from the high frequency side (100 Hz). Then, the phase angle ⁇ at a frequency of 0.01 Hz is obtained.
  • Such a modified polypropylene resin can be obtained by reacting a resin composition containing (A) a polypropylene resin, (B) an organic peroxide, and (C) an aromatic vinyl monomer.
  • the modified polypropylene resin according to the present embodiment contains the organic peroxide in an amount of 0.1 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin, and the aromatic vinyl.
  • the monomer can be easily obtained by melt-kneading a resin composition containing 0.1 to 10 parts by mass of an aromatic vinyl monomer with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin.
  • the modified polypropylene resin according to the present embodiment is suitable for forming a foam molded article having a good appearance and excellent strength.
  • the modified polypropylene resin according to the present embodiment is foamed, it is difficult for foam breakage to occur inside, and it is possible to obtain a foamed molded article having a good appearance with a low open cell ratio.
  • the modified polypropylene resin according to the present embodiment has an advantage that a foamed sheet having a low open cell ratio is easily obtained.
  • the resin composition used for obtaining the modified polypropylene resin according to this embodiment preferably contains “(D) radical scavenger”, and “(E) other than components (A) to (D)”. Ingredients "may be included.
  • (A) Polypropylene resin is a polymer obtained by polymerizing a propylene monomer.
  • one or more of a homopolymer of a propylene monomer and a copolymer having a propylene monomer as a main component of a constituent unit may be contained in the resin composition as (A) a polypropylene resin.
  • the proportion of propylene monomer in the structural unit is preferably 50% by mass or more, the proportion of propylene monomer is more preferably 80% by mass or more, and the proportion of propylene monomer is 90% by mass. % Or more is particularly preferable.
  • the copolymerization may be random copolymerization or block copolymerization.
  • the component other than the propylene monomer is preferably one or more of an ethylene monomer and an ⁇ -olefin monomer having 4 to 8 carbon atoms, such as an ethylene monomer and a 1-butene monomer. Of these, one or more of them is more preferred.
  • polypropylene resins include propylene homopolymers, propylene random polymers, and propylene block polymers.
  • the polypropylene resin is preferably a homopolymer of a propylene monomer, and is preferably a propylene homopolymer.
  • the polypropylene resin preferably has a melt mass flow rate (MFR) of 0.2 g / 10 min or more.
  • MFR melt mass flow rate
  • the melt mass flow rate (MFR) of the (A) polypropylene resin is more preferably 0.3 g / 10 min or more, and particularly preferably 0.5 g / 10 min or more.
  • the melt mass flow rate (MFR) is preferably 15 g / 10 minutes or less, more preferably 10 g / 10 minutes or less, and particularly preferably 5 g / 10 minutes or less.
  • said MFR of (A) polypropylene-type resin is measured on the conditions of the test temperature of 230 degreeC, and the load of 21.18N based on B method of JISK7210: 1999.
  • the (B) organic peroxide of this embodiment has a hydrogen abstraction ability with respect to a polypropylene resin, and is not particularly limited.
  • hydroperoxide, dialkyl peroxide, peroxyester, diacyl peroxide, peroxide examples thereof include oxydicarbonate, peroxyketal, and ketone peroxide.
  • hydroperoxide examples include permethane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide.
  • dialkyl peroxide examples include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -hexyne-3. .
  • peroxy ester examples include t-butyl peroxy 2-ethylhexyl carbonate, t-hexyl peroxyisopropyl monocarbonate, t-hexyl peroxybenzoate, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxylaurate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxyacetate, 2,5-dimethyl2,5-di (benzoylperoxy) hexane, and t-butylperoxyisopropyl monocarbonate Etc.
  • diacyl peroxide examples include dibenzoyl peroxide, di (4-methylbenzoyl) peroxide, and di (3-methylbenzoyl) peroxide.
  • peroxydicarbonate examples include di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate and diisopropyl peroxydicarbonate.
  • peroxyketal examples include 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 2,2-di (t -Butylperoxy) -butane, n-butyl 4,4-di- (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane and the like It is done.
  • the ketone peroxide examples include methyl ethyl ketone peroxide and acetylacetone peroxide.
  • the organic peroxide (B) in this embodiment is preferably a peroxyester, diacyl peroxide, or peroxydicarbonate.
  • the organic peroxide preferably has a structure represented by the following general formula (X).
  • R 1 represents a substituted or unsubstituted phenyl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group
  • R 2 represents a monovalent organic group
  • R 1 when “R 1 ” is an alkoxy group, “R 1 ” is an alkyl group having a branched structure having 3 to 8 carbon atoms (eg, isopropyl, t-butyl , T-hexyl, 2-ethylhexyl, etc.) are preferably alkoxy groups having an oxygen atom bonded thereto.
  • R 1 is other than an alkoxy group in which an oxygen atom is bonded to 2-ethylhexyl, the oxygen atom is preferably bonded to a secondary carbon or a tertiary carbon
  • R 1 is represented by the following general formula: It is preferable to have a structure represented by (Y).
  • R 11 and R 12 are either a methyl group, the other is a hydrogen atom, and “R 14 ” represents a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; 13 "represents secondary carbon or tertiary carbon.)
  • R 1 is either a substituted or unsubstituted phenyl group
  • R 1 is an unsubstituted phenyl group or a substituted phenyl in which one hydrogen atom is substituted with a methyl group It is preferable that
  • R 2 also preferably has a bulky structure such as branched alkyl or phenyl. Specifically, it preferably has a structure represented by the following general formula (Z).
  • R 21 in the formula represents either a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a monovalent organic group having a phenyl group.
  • Examples of the organic peroxide having the structure represented by the general formula (X) include t-butyl peroxy 2-ethylhexyl carbonate, t-hexyl peroxyisopropyl monocarbonate, t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate, t -Hexylperoxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, dibenzoyl peroxide, di (4-methylbenzoyl) peroxide, diisopropylperoxydicarbonate, etc. .
  • Content of (B) organic peroxide in the said resin composition is 0.1 to 1.5 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) polypropylene resin.
  • the modified polypropylene resin of the present embodiment if the content of (B) organic peroxide is too small, the reactivity of the resin composition becomes low, and thus a good modifying effect may not be exhibited. If the content of the organic peroxide (B) is excessive in the modified polypropylene resin of this embodiment, the decomposition reaction of the polypropylene resin is likely to occur during melt kneading. If the decomposition reaction of the polypropylene resin occurs excessively during melt kneading, there is a possibility that a good reforming effect will not be exhibited.
  • the content of (B) organic peroxide is based on 100 parts by mass of (A) polypropylene resin. It is preferable that it is 0.3 mass part or more. Moreover, it is preferable that content of (B) organic peroxide is 1.0 mass part or less with respect to 100 mass parts of (A) polypropylene resin.
  • the (C) aromatic vinyl monomer is a component that acts as a crosslinking agent that chemically bonds to the (A) polypropylene resin to form a branched structure and to crosslink the polypropylene resins.
  • the (C) aromatic vinyl monomer contained in the resin composition of the present embodiment may be one type or two or more types.
  • aromatic vinyl monomer examples include styrene; methyl styrene such as o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, ⁇ -methyl styrene, ⁇ -methyl styrene, dimethyl styrene, and trimethyl styrene; ⁇ -chloro Chlorostyrenes such as styrene, ⁇ -chlorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, dichlorostyrene, trichlorostyrene; o-bromostyrene, m-bromostyrene, p-bromostyrene, dibromostyrene, Bromostyrene such as tribromostyrene; fluorostyrene such as o-fluorostyrene, m-fluorostyrene, p-flu
  • Content of (C) aromatic vinyl monomer in the said resin composition is 0.1 mass part or more and 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of (A) polypropylene resin.
  • the modified polypropylene resin does not sufficiently form a branched or crosslinked structure in melt-kneading, and the decomposition suppression of the resin by peroxide is insufficient. Therefore, there is a possibility that a good reforming effect cannot be exhibited. If the content of the (C) aromatic vinyl monomer is excessive, the modified polypropylene resin can easily become unreacted by (C) the aromatic vinyl monomer by melt kneading.
  • a modified polypropylene resin capable of obtaining a foamed sheet having a low open cell ratio when the content of the aromatic vinyl monomer (C) in the resin composition is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. Therefore, it is possible to reduce the necessity of controlling the reaction conditions during melt-kneading with high accuracy.
  • the resin composition preferably contains (D) a radical scavenger in order to control its reactivity.
  • D Use of the radical scavenger is effective for increasing the melt tension of the modified polypropylene resin. That is, the radical scavenger (D) is effective in obtaining a resin foam having a good appearance using a modified polypropylene resin.
  • the radical scavenger is capable of reacting with alkyl radical species.
  • the radical scavenger can be bonded to the aromatic vinyl monomer after being bonded to the alkyl radical.
  • a radical scavenger only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • radical scavenger examples include quinone compounds (quinones), naphthoquinone compounds (naphthoquinones), phenothiazine compounds (phenothiazines), and the like.
  • Examples of the quinone compound include p-benzoquinone, p-naphthoquinone, 2-t-butyl-p-benzoquinone, and 2,5-diphenyl-p-benzoquinone.
  • Examples of the naphthoquinone compound include 1,4-naphthoquinone, 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone, vitamin K, and the like.
  • Examples of the phenothiazine compound include phenothiazine, bis- ( ⁇ -methylbenzyl) phenothiazine, 3,7-dioctylphenothiazine, and bis- ( ⁇ -dimethylbenzyl) phenothiazine.
  • the content of the (D) radical scavenger is preferably 0.005 parts by mass or more and 0.05 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) polypropylene resin. Is more preferable. Moreover, it is preferable that content of (D) radical scavenger is 1 mass part or less with respect to 100 mass parts of (A) polypropylene resin. (D) When the content of the radical scavenger is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the melt tension of the modified polypropylene resin is effectively increased, and the appearance of the finally obtained foam is improved.
  • additives to be contained in the resin composition include various additives.
  • an additive is suitably used according to various objectives, and is not specifically limited.
  • the additive include a weather resistance stabilizer, an antistatic agent, an antioxidant, a deodorant, a light stabilizer, a crystal nucleating agent, a pigment, a lubricant, imparting slipperiness or anti-blocking property.
  • examples thereof include a surfactant for the purpose of imparting, an inorganic filler, and a dispersibility improver for improving the dispersibility of the inorganic filler.
  • the dispersibility improver include higher fatty acids, higher fatty acid esters, and higher fatty acid amides.
  • the (E) additive may be contained in the resin composition before being melt-kneaded or at the time of melt-kneading.
  • the additive (E) may be added after melt-kneading and contained in the modified polypropylene resin.
  • As for an additive only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • a modified polypropylene resin is prepared by melt-kneading a resin composition containing (A) a polypropylene resin, (B) an organic peroxide, and (C) an aromatic vinyl monomer. Obtain a resin.
  • the organic peroxidation is carried out at a ratio of 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin in the resin composition to be melt-kneaded.
  • the aromatic vinyl monomer is contained in a proportion of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin.
  • the resin composition is heated to bring the resin composition into a molten state.
  • the resin composition reacts by heating during melt kneading. That is, the organic peroxide generates a radical by the heating, and the radical attacks the hydrogen bonded to the tertiary carbon of the polypropylene resin to form an alkyl radical.
  • ⁇ -cleavage occurs and molecular cleavage of the polypropylene resin occurs, but in this embodiment, the aromatic vinyl monomer is bonded to the site to form a branched structure (crosslinked structure).
  • the aromatic vinyl monomer is obtained by mixing (A) a polypropylene resin and (B) an organic peroxide from the viewpoint of making the addition effect remarkable, and then obtaining the mixture. It is preferable to add to. However, (A) polypropylene resin, (B) organic peroxide, and (C) aromatic vinyl monomer may be mixed together.
  • (D) The radical scavenger may be added before (C) the aromatic vinyl monomer is added, or may be added after (C) the aromatic vinyl monomer is added, and mixed together with other components. May be.
  • the additive may be added before adding the (C) aromatic vinyl monomer, or may be added after adding the (C) aromatic vinyl monomer, and is mixed together with other components. May be.
  • melt kneading of the resin composition can be carried out using general equipment such as a kneader, a Banbury mixer, an extruder.
  • melt-kneading the resin composition it is preferable to use an extruder. It is preferable to supply the resin composition to an extruder and cause a crosslinking reaction in the extruder to extrude the modified polypropylene resin from the extruder while forming the modified polypropylene resin.
  • a modified polypropylene resin is efficiently obtained by continuously supplying the resin composition to an extruder and continuously extruding the modified polypropylene resin from the extruder.
  • the extruder examples include a single screw extruder and a twin screw extruder.
  • the said extruder can be used for manufacture of a modified polypropylene resin as a single or a tandem-type extruder connected in plural.
  • a twin screw extruder is preferable from the viewpoint of further increasing dispersibility and reactivity of other components with respect to the polypropylene resin as the base resin.
  • the modified polypropylene resin according to this embodiment can be suitably used to obtain a resin foam.
  • a resin foam having a good appearance can be obtained.
  • the resin foam is preferably a polypropylene-based resin foam sheet (hereinafter also simply referred to as “foam sheet”) obtained by extrusion foaming into a sheet shape.
  • the foamed sheet is obtained by foaming the modified polypropylene resin, for example, obtained by foaming the modified polypropylene resin using a foaming agent.
  • the foamed sheet may contain a polymer component in addition to the modified polypropylene resin.
  • the polymer component is preferably an unmodified polypropylene resin.
  • Examples of the polypropylene resin include those exemplified above as starting materials for the modified polypropylene resin.
  • a soft resin obtained by a multistage polymerization method is preferable.
  • the polypropylene resin includes a first stage in which homopolymerization of propylene or random copolymerization of propylene and ethylene, and ethylene and one or more ⁇ -olefins having 3 or more carbon atoms after the first stage. What is obtained through the process of at least 2 steps
  • the modified polypropylene resin and the other polymer component are, for example, 8: 2 to 2: 8 (modified polypropylene resin: other Polymer) can be contained in the foamed sheet at a mass ratio.
  • the modified polypropylene series is also used for a mixture in which all the polymers (including the modified polypropylene resin) contained in the foamed sheet are mixed. It is preferable that the phase angle calculated
  • the foaming agent is not particularly limited.
  • the foaming agent may be a chemical foaming agent or a physical foaming agent.
  • the foaming agent is preferably a readily volatile foaming agent.
  • the boiling point of the foaming agent is preferably equal to or lower than the softening temperature of the modified polypropylene resin.
  • the blowing agent include hydrocarbons such as propane, n-butane, i-butane, n-pentane, i-pentane, and cyclopentane, halides thereof, carbon dioxide, nitrogen, and the like.
  • the said foaming agent only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • Density of the foam sheet is preferably 0.025 g / cm 3 or more, more preferably 0.045 g / cm 3 or more.
  • the density of the foamed sheet is preferably 0.5 g / cm 3 or less, more preferably 0.25 g / cm 3 or less.
  • the density of the foamed sheet is not less than the lower limit, the rigidity and heat resistance of the foamed sheet are increased.
  • the density is equal to or lower than the upper limit, the heat insulating property of the foam sheet is increased.
  • foaming is performed at a high foaming ratio to reduce the density of the foamed sheet, the appearance of the foamed sheet tends to deteriorate.
  • the modified polypropylene-based resin by using the modified polypropylene-based resin, a foamed sheet having a good appearance can be obtained even if the density of the foamed sheet is lowered by foaming at a high foaming ratio.
  • the density of the foamed sheet is measured by the method described in JIS K7222: 1999 “Foamed Plastics and Rubber—Measurement of Apparent Density”, specifically by the following method.
  • (Density measurement method) A sample of 100 cm 3 or more is cut from the foamed sheet so as not to change the original cell structure, and the sample is conditioned in JIS K7100: 1999 symbol 23/50, second grade environment for 16 hours, The mass is measured, and the density is calculated by the following formula.
  • Apparent density (g / cm 3 ) Mass of foam (g) / Volume of foam (cm 3 )
  • “DIGIMATIC” CD-15 type manufactured by Mitutoyo Corporation can be used.
  • the open cell ratio of the foamed sheet is preferably 30% or less, more preferably 20% or less.
  • the open cell rate means the ratio of open cells in the cell structure of the foam sheet.
  • a bubble in which a cell (unit of bubble structure) is continuous with an adjacent cell is referred to as an open cell, and a bubble in which each cell is completely independent is referred to as a closed cell.
  • the open cell ratio of the foamed sheet is measured by the following method. That is, a plurality of 25 mm long and 25 mm wide sheets are cut out from the foamed sheet, and the cut out sheets are overlapped so that there is no gap between them to obtain a measurement sample having a thickness of 25 mm. Using a “Digimatic caliper” manufactured by the company, measure to 1/100 mm and determine the apparent volume (cm 3 ). Next, the volume (cm 3 ) of the sample for measurement is obtained by the 1-1 / 2-1 atmospheric pressure method using an air comparison type hydrometer 1000 type (manufactured by Tokyo Science). The open cell ratio (%) is calculated from these obtained values and the following formula, and the average value of 5 tests is obtained.
  • the measurement is carried out in a JIS K7100-1999 symbol 23/50, second grade environment after conditioning for 16 hours in a JIS K7100-1999 symbol 23/50, second grade environment.
  • the air-comparing hydrometer corrects with a standard sphere (large 28.9 cc, small 8.5 cc).
  • Open cell ratio (%) 100 x (apparent volume-volume measured with an air-based hydrometer) / apparent volume
  • the polypropylene resin composition containing the modified polypropylene resin of the present embodiment can be foamed by extrusion using a circular die or the like to obtain a foam sheet having a beautiful appearance with a high expansion ratio.
  • the polypropylene resin composition in a molten state in the extruder is cooled by a die and extruded into a specific shape.
  • the polypropylene resin composition extruded from the extruder to the sizing die can be foamed only until the space inside the die is filled, and foaming is regulated to some extent.
  • a certain amount of pressure is generated inside the die due to the frictional resistance generated between the rod-shaped or board-shaped foam molded product extruded from the sizing die and the inner wall surface of the sizing die. Therefore, the pressure of the polypropylene resin composition extruded from the extruder to the sizing die is not released at a time, unlike the case of producing a foam sheet using a circular die or a flat die.
  • a polypropylene resin composition is usually extruded into a completely open space and causes rapid volume expansion (foaming) at the moment when it is discharged from a die slit. .
  • the polypropylene resin composition is sheared at a high speed in the die slit and the expansion speed of the cell membrane is also high. Become. Therefore, even if the conventional modified polypropylene-based resin can make a rod-shaped or board-shaped foamed molded article into a good foamed state, it is difficult to make the foamed sheet have a beautiful appearance and a high foaming ratio. Since the modified polypropylene resin of the present embodiment exhibits specific viscoelasticity at the time of melting, a foam sheet having a beautiful appearance and a high expansion ratio can be obtained.
  • a polymer having a significantly high molecular weight may be generated among those having a normal molecular weight.
  • Such a high molecular weight product is greatly different in heat melting behavior from a polymer having a normal molecular weight, and thus when the foamed sheet is contained in a large amount, the appearance of the foamed sheet may be impaired.
  • the proportion of the high molecular weight product contained in the modified polypropylene resin or the foamed sheet can be determined by the so-called “gel content”.
  • the modified polypropylene resin used for forming the foamed sheet and the foamed sheet preferably have a gel content of 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. However, in order to set the gel content to “0% by mass”, the production conditions for the modified polypropylene resin may be limited to a narrow range. From such a viewpoint, it is considered that the gel content is preferably about 0.5 to 5% by mass.
  • the gel content of the modified polypropylene resin or the foamed sheet can be obtained by the following method.
  • Method for measuring gel content The sample is used as it is when the measurement target is a pellet, and is cut to about 1 cm square when it is a foamed sheet. And 0.8 g of measurement samples are precisely weighed from these. The sample is boiled and heated in 80 mL of xylene for 3 hours using a Soxhlet extraction apparatus, and then filtered through a 200 mesh wire net before the liquid is cooled. The resin insoluble matter on the wire mesh is naturally dried in a fume hood to evaporate xylene, and finally the resin insoluble matter is dried together with the wire mesh at 120 ° C. for 2 hours in a constant temperature dryer.
  • modified polypropylene resin and the foamed sheet are preferably in a state exhibiting a specific melt tension, and specifically exhibit a melt tension of 4 cN or more and 25 cN or less at 230 ° C.
  • the melt tension of the modified polypropylene resin or the foamed sheet can be obtained by the following method.
  • the sample is used as it is when the object to be measured is a pellet.
  • the foam sheet is used with a pelletizer “Hand Truda Model PM-1” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
  • the pelletized material is used under the condition of a waiting time of 2.5 minutes from filling to the start of extrusion.
  • the melt tension is measured using a twin-bore capillary rheometer Rheological 5000T (manufactured by Chiast, Italy).
  • the capillary die (2.095 mm diameter, 8 mm length, 90 ° inflow angle (conical) )
  • the piston descending speed (0.07730 mm / s) constant and pushing it into a string
  • the string is passed through a tension detecting pulley located 27 cm below the capillary die, and then wound.
  • the winding speed is gradually increased at an initial speed of 3.94388 mm / s and an acceleration of 12 mm / s 2 , and the average of the maximum value and the minimum value immediately before the string-like material is cut is obtained.
  • the melt tension of the sample is used. When there is only one maximum point on the tension chart, the maximum value is taken as the melt tension.
  • the modified polypropylene resin and the foamed sheet are in a state showing a specific melt mass flow rate (MFR).
  • MFR of the modified polypropylene resin or the foamed sheet is preferably 2.0 g / 10 min or less at 230 ° C.
  • MFR of a modified polypropylene resin or a foamed sheet exceeds 0 g / 10min when the load to an extruder is considered.
  • the MFR of the modified polypropylene resin and the foamed sheet can be obtained by the following method.
  • MFR measurement method When the measurement object is a pellet, it is used as it is as a measurement sample.
  • the measurement object is a foam sheet, the foam sheet is pelletized using a pelletizer “Hand Truda Model PM-1” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. as a measurement sample.
  • the cylinder temperature at the time of producing a pellet from a foam sheet using a pelletizer shall be 220 degreeC, and the waiting time from a sample filling to the start of extrusion shall be 2.5 minutes.
  • the melt mass flow rate (MFR) is a semi-auto melt indexer 2A manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
  • the measurement conditions are a sample amount of 3 to 8 g, a preheating time of 270 seconds, a load hold time of 30 seconds, a test temperature of 230 ° C., a test load of 21.18 N, and a piston moving distance (interval) of 4 mm.
  • the number of tests is 3, and the average value is the value of melt mass flow rate (g / 10 minutes).
  • the foamed sheet of the present embodiment is useful as a foamed molded product such as a buffer sheet as it is, and also as a raw material for a foamed molded product to which a three-dimensional shape is imparted by thermoforming.
  • thermoforming examples include vacuum forming, pressure forming, vacuum / pressure forming, match mold forming, and press forming.
  • a container is preferable.
  • the foamed resin container thus produced is preferably used as various packaging containers because it is not only lightweight and high in strength, but also easily mass-produced.
  • the foamed resin container is preferably used for food packaging because it is excellent in heat insulation and the like.
  • a nonwoven fabric, metal foil, decorative paper, a printing film, or the like may be laminated on the surface of the foamed molded product of the present embodiment depending on the application.
  • this invention is not limited to the said illustration.
  • the foam sheet is illustrated as a resin foam produced as a modified polypropylene resin, the modified polypropylene resin of the present invention can be widely used for resin products other than the foam sheet. Is.
  • t-butyl peroxybenzoate manufactured by NOF Corporation, trade name “Perbutyl Z”, 1 minute half-life temperature: 166.8 ° C.
  • the feed temperature is set to 160 ° C.
  • the temperature T1 up to the styrene injection position is set to 200 ° C.
  • the temperature T2 thereafter is set to 200 ° C.
  • the resin composition is placed in a twin screw extruder at a rotational speed of 72 rpm.
  • the resin composition was extruded in a strand form at a discharge rate of 5 kg / h from a die having a diameter of 4 mm, a land of 5 mm, and two holes, which was melt-kneaded and attached to the tip of the extruder.
  • the extruded strand-shaped resin composition was cooled by passing through a cooling water tank having a length of 2 m containing 30 ° C. water.
  • the cooled strand-shaped resin composition was cut with a pelletizer to obtain pellets of a modified polypropylene resin.
  • a blowing agent was press-fitted into the first extruder and melt-mixed with the mixture.
  • this molten mixture is transferred to a second extruder having a diameter of 65 mm and uniformly cooled to a temperature suitable for extrusion foaming.
  • the molten mixture is extruded and foamed from a cylindrical die having a diameter of 60 mm at a discharge rate of 30 kg / hour to form a cylinder.
  • a foam was obtained.
  • the obtained cylindrical foam was cooled from the inside along a ⁇ 170 mandrel, the inside of which was cooled with about 20 ° C. water.
  • the cylindrical foam was cooled from the outside by blowing air from an air ring larger than the diameter of the cylindrical foam.
  • the cooled cylindrical foam was cut with a cutter at one point on the circumference to obtain a band-like foam sheet.
  • Examples 2 to 12, Comparative Examples 1 to 6 The procedure was the same as above except that the polypropylene resin used, the amount of styrene, the type and amount of the organic peroxide, and the set temperatures (T1, T2) of the twin screw extruder were changed as shown in the table below.
  • T1, T2 the set temperatures of the twin screw extruder were changed as shown in the table below.
  • E111G means the following polypropylene resin.
  • the details of the organic peroxides in the table are as follows.
  • T-Butylperoxyisopropyl carbonate Product name “Kaya-Carbon BIC-75”, 1 minute half-life temperature: 156 ° C.
  • T-Butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate Made by Kayaku Akzo, trade name “Trigonox 117”, 1 minute half-life temperature: 156 ° C.
  • Example 13 Preparation of mixed resin with modified polypropylene resin (Example 13) The blend ratio of the modified polypropylene resin obtained in Example 11 and the soft polypropylene resin (manufactured by Sun Allomer, trade name “Q100F”, MFR: 0.6 g / 10 min, density 0.88 g / cm 3 ) 8 : The mixture was stirred and mixed with a ribbon blender so as to obtain a mixture of 2.
  • Example 14 to 17 A foamed sheet was produced in the same manner as in Example 13 except that the blend ratio of the resin to be mixed with the modified polypropylene resin and the resin to be mixed were changed as shown in the following table.
  • Table 3 shows the results of the characteristic evaluation of the obtained resin composition pellets and the foamed sheet.
  • the phase angle is a value at a frequency of 0.01 Hz obtained by frequency dispersion dynamic viscoelasticity measurement at 200 ° C.
  • the criteria for the appearance of the foam sheet in the table are as follows. [appearance] A: Unevenness is not visually confirmed on the surface of the foam sheet, and the surface state (smoothness) is good. B: Concavities and convexities are visually confirmed on the surface of the foam sheet, but are at a level that causes no problem in practice. C: Concavities and convexities can be visually confirmed on the surface of the foamed sheet, or foaming is severe and the surface state is poor.
  • Comparative Example 1 was not evaluated because a sufficient reforming effect was not observed. Moreover, about the comparative example 3, in evaluation of MFR, fluidity
  • the phase angle of the mixture of the modified polypropylene resin and “E200GP” was 76.1 °, and the apparent density and open cell ratio were inferior to the foamed sheets of the other examples. It was. In addition, the foamed sheet of Example 17 was inferior in appearance to the foamed sheets of other Examples.
  • the phase angle of the modified polypropylene resin is merely 30 ° or more and 70 ° or less.

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Abstract

 特定の粘弾性を示す改質ポリプロピレン系樹脂を用い連続気泡率の低い発泡シートを得ることができる改質ポリプロピレン系樹脂を得る。

Description

改質ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂発泡シート、発泡樹脂製容器、及び、改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法 関連出願の相互参照
 本願は、日本国特願2014-221005号、及び、日本国特願2015-064828号の優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
 本発明は、ポリプロピレン系樹脂を改質した改質ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂発泡シート、及び、改質されたポリプロピレン系樹脂を作製する改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法に関する。
 従来、ポリプロピレン系樹脂は、機械的性質及び耐薬品性などに優れることから、種々の成形品の原材料として利用されている。
 ポリプロピレン系樹脂製の成形品は、一般的には、押出成形、ブロー成形、発泡成形などによって作製されている。
 ポリプロピレン系樹脂は一般的に結晶性を有することから、溶融時の粘度及び溶融張力が低い。
 このため、特にポリプロピレン系樹脂製の発泡成形品などを得ようとした場合には、連続気泡率の低い発泡シートが得られ難いという問題を有している。
 このような問題を解決するために、ポリプロピレン系樹脂をスチレンモノマーなどの芳香族ビニルモノマーで改質して、溶融特性を調整することが検討されている。
 ところで、溶融状態のポリマーに対して単位時間当たりに加える歪量を増加させて伸長粘度を測定すると、一般的なポリマーでは、歪量の値と伸長粘度の値との間に概ね直線的な関係が示される。
 一方で、特定のポリマーは、ある歪量を境に伸長粘度が急激に上昇する性質を示す。
 そして、このような性質は、“歪硬化性”などと称されている。
 下記の特許文献1には、 “歪硬化性”を有する改質ポリプロピレン系樹脂を得る方法について記載されている。
 この特許文献1には、実施例などにおいて、ポリプロピレン系樹脂100質量部に対してスチレンモノマーを10質量部以上反応させることで、スチレンモノマーを2質量部反応させただけでは発揮されなかった歪硬化性が発揮され、ロッド状の発泡体が良好な発泡状態で得られることが記載されている。
日本国特開平09-188728号公報
 改質により優れた歪硬化性が付与されたポリプロピレン系樹脂は、発泡成形などにおいて気泡が急激に成長する際に、気泡膜の急激な伸長による破膜が防止され、連続気泡率が低い発泡成形品の形成に有利であると考えられる。
 しかしながら、従来、歪硬化性に優れた改質ポリプロピレン系樹脂を用いても、連続気泡率の低い発泡成形品を得難い場合がある。
 これは改質された樹脂が歪硬化性を示すものの特定の粘弾性を示すものとなっていないことに起因する。
 このような問題は、サイジングダイを用いてロッド状の発泡成形体や、ボード状の発泡成形体を押出発泡するような場合に比べ、サーキュラーダイなどからの押出発泡によって発泡シートを製造する際に顕著なものとなっている。
 そして、発泡成形体、特に発泡シートの製造において、その形成に歪硬化性に優れた改質ポリプロピレン系樹脂を用いても連続気泡率の低い発泡シートとすることが困難になっているため、その対策が強く要望されているが、このような対策は、いまだ確立されていない。
 本発明は、このような要望を満足させることを課題としており、連続気泡率の低い発泡シートを容易に得ることができる改質ポリプロピレン系樹脂を提供することを課題としている。
 本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、比較的緩やかな歪を与えた場合に特定の粘弾性を示す改質ポリプロピレン系樹脂が連続気泡率の低い発泡シートを得るのに適していることを見出した。
 即ち、上記課題を解決するための本発明に係る改質ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレン系樹脂に芳香族ビニルモノマーを反応させてなり、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下である。
 また、本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートは、ポリプロピレン系樹脂に芳香族ビニルモノマーを反応させてなる改質ポリプロピレン系樹脂を含み、該改質ポリプロピレン系樹脂は、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下である。
 そして、本発明に係る発泡樹脂製容器は、このようなポリプロピレン系樹脂発泡シートが熱成形されることによって得られるものである。
 さらに、本発明に係る改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法は、ポリプロピレン系樹脂に芳香族ビニルモノマーを反応させて改質ポリプロピレン系樹脂を製造する改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法であって、ポリプロピレン系樹脂、有機過酸化物、及び、芳香族ビニルモノマーを含む樹脂組成物を溶融混練して、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下となる改質ポリプロピレン系樹脂を作製し、前記溶融混練する前記樹脂組成物には、前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上1.5質量部以下となる割合で前記有機過酸化物を含有させ、且つ、前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下となる割合で前記芳香族ビニルモノマーを含有させる方法である。
 本発明によれば、発泡に適した改質ポリプロピレン系樹脂を得ることができ、連続気泡率の低い発泡シートを容易に得ることができる。
 本発明の実施の形態について説明する。
 (改質ポリプロピレン系樹脂)
 本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂は、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下を示す。
 周波数分散動的粘弾性測定においては、低周波数領域に粘性項の影響が現れやすい。
 即ち、本実施形態の改質ポリプロピレン系樹脂は、低周波数領域における位相角が小さく、分子間の“ズリ”が生じ難いものとなっている。
 従って、本実施形態の改質ポリプロピレン系樹脂は、発泡シートを形成すべく発泡させるのに際して程良い伸びを示し、気泡の成長に伴って気泡膜が急激に薄くなってしまうことが抑制されることから連続気泡率の低い発泡シートを得るのに有利なものとなっている。
 なお、前記位相角については、下記のようにして求められるものである。
(位相角の求め方)
 動的粘弾性測定は、粘弾性測定装置PHYSICA MCR301(Anton Paar社製)、温度制御システムCTD450にて測定する。
 まず、試料となる改質ポリプロピレン系樹脂を熱プレス機にて、温度200℃×5分加熱の条件下で直径25mm、厚さ3mmの円盤サンプルとする。
 次にサンプルを測定温度(200℃)に加熱した粘弾性測定装置のプレート上にセットし窒素雰囲気下にて5分間に亘って加熱し溶融させる。
 その後、直径25mmのパラレルプレートを用い、該パラレルプレートの間隔が2.0mmとなるまで前記サンプルを押しつぶしてプレートからはみ出した改質ポリプロピレン系樹脂を取り除く。
 更に測定温度±1℃に達してから5分間サンプルを加熱した後、歪み5%、周波数0.01~100(Hz)、測定点の点数を21(5点/桁)、測定温度200℃の条件下にて、動的粘弾性測定を行い、位相角δ(°)を測定する。
 なお、測定開始は高周波数側(100Hz)からとする。
 そして、周波数0.01Hzにおける位相角δを求める。
 このような改質ポリプロピレン系樹脂は、(A)ポリプロピレン系樹脂、(B)有機過酸化物、及び、(C)芳香族ビニルモノマーを含む樹脂組成物を反応させることで得ることができる。
 特に本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂は、前記有機過酸化物が前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上1.5質量部以下含有され、且つ、前記芳香族ビニルモノマーが前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して記芳香族ビニルモノマーが0.1質量部以上10質量部以下含有されている樹脂組成物を溶融混練することで容易に得ることができる。
 本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂は、外観が良好で強度に優れた発泡成形品の形成に適したものである。
 本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂は、発泡させた際に内部で破泡が生じにくく、連続気泡率の低い外観が良好な発泡成形品を得ることができる。
 また、本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂は、低い連続気泡率を有する発泡シートが得られ易いという利点を有する。
 本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂を得るために用いる前記樹脂組成物は、「(D)ラジカル捕捉剤」を含むことが好ましく、(A)~(D)成分以外の「(E)他成分」を含んでいてもよい。
 以下、本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂を得るために用いられる各成分について説明する。
 [(A)ポリプロピレン系樹脂]
 (A)ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンモノマーを重合させることにより得られる重合体である。
 本実施形態においては、プロピレンモノマーの単独重合体及びプロピレンモノマーを構成単位の主成分とする共重合体の内の1種以上を(A)ポリプロピレン系樹脂として前記樹脂組成物に含有させ得る。
 前記共重合体は、例えば、構成単位に占めるプロピレンモノマーの割合が50質量%以上であることが好ましく、プロピレンモノマーの割合が80質量%以上であることがより好ましく、プロピレンモノマーの割合が90質量%以上であることが特に好ましい。
 共重合は、ランダム共重合であってもよく、ブロック共重合であってもよい。
 ポリプロピレン系樹脂が共重合体である場合、プロピレンモノマー以外の成分は、エチレンモノマー及び炭素数4~8のα-オレフィンモノマーの内の1種以上であることが好ましく、エチレンモノマー及び1-ブテンモノマーの内の1種以上であることがより好ましい。
 (A)ポリプロピレン系樹脂としては、具体的には、プロピレンホモポリマー、プロピレンランダムポリマー及びプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。
 (A)ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンモノマーの単独重合体であることが好ましく、プロピレンホモポリマーであることが好ましい。
 (A)ポリプロピレン系樹脂は、メルトマスフローレイト(MFR)が、0.2g/10分以上であることが好ましい。
 (A)ポリプロピレン系樹脂は、通常、メルトマスフローレイトの値が低いほど、改質ポリプロピレン系樹脂に高い溶融張力を与える上において有利である。
 その一方で(A)ポリプロピレン系樹脂は、通常、メルトマスフローレイトの値が高いほど、樹脂組成物を押出機などで溶融混練する際に機器の負荷を軽減し得る。
 このような点から、(A)ポリプロピレン系樹脂のメルトマスフローレイト(MFR)は、0.3g/10分以上であることがより好ましく、0.5g/10分以上であることが特に好ましい。
 また、前記メルトマスフローレイト(MFR)は、15g/10分以下であることが好ましく、10g/10分以下であることがより好ましくは、5g/10分以下であることが特に好ましい。
 なお、(A)ポリプロピレン系樹脂の前記MFRは、JIS K7210:1999のB法に準拠して、試験温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定される。
 [(B)有機過酸化物]
 本実施形態の(B)有機過酸化物は、ポリプロピレン系樹脂に対する水素引抜能を有するものであり、特に限定されず、例えば、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシケタール及びケトンパーオキサイド等が挙げられる。
 前記ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、パーメタンハイドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、及びt-ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
 前記ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、及び、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)-ヘキシン-3等が挙げられる。
 前記パーオキシエステルとしては、例えば、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキシルカーボネート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシアセテート、2,5-ジメチル2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、及びt-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート等が挙げられる。
 前記ジアシルパーオキサイドとしては、例えば、ジベンゾイルパーキサイド、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキサイド、及びジ(3-メチルベンゾイル)パーオキサイド等が挙げられる。
 前記パーオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。
 前記パーオキシケタールとしては、例えば、1,1-ジ-t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)-ブタン、n-ブチル4,4-ジ-(t-ブチルパーオキシ)バレレート、及び2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン等が挙げられる。
 前記ケトンパーオキシドとしては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド等が挙げられる。
 本実施形態の(B)有機過酸化物は、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、又は、パーオキシジカーボネートであることが好ましい。
 前記有機過酸化物は、下記一般式(X)で表される構造を有していることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(但し、Rは、置換若しくは非置換のフェニル基又は置換若しくは非置換のアルコキシ基を表し、Rは1価の有機基を表している。)
 なお、一般式(X)の内、「R」がアルコキシ基である場合、「R」は、炭素数が3~8個の分枝構造を有するアルキル基(例えば、イソプロピル、t-ブチル、t-ヘキシル、2-エチルヘキシルなど)に酸素原子が結合したアルコキシ基であることが好ましい。
 「R」が2-エチルヘキシルに酸素原子が結合したアルコキシ基以外の場合、酸素原子は、2級炭素か3級炭素かに結合していることが好ましく、「R」は、下記一般式(Y)で表される構造を有していることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(但し、式中の「R11」、「R12」は、何れか一方がメチル基で他方が水素原子で、「R14」が炭素数1~6の直鎖アルキル基を表し、「R13」が2級炭素か3級炭素であることを表している。)
 なお、「R」が置換又は非置換のフェニル基かの何れかである場合、「R」は、非置換のフェニル基か、又は、1つの水素原子がメチル基で置換された置換フェニルであることが好ましい。
 また、「R」も分枝アルキルやフェニルなどの嵩高い構造を有することが好ましい。
 具体的には、下記一般式(Z)で表される構造を有していることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(但し、式中の「R21」は、炭素数1~6の直鎖アルキル基か、又は、フェニル基を有する1価の有機基かの何れかであることを表している。)
 一般式(X)で表される構造を有する有機過酸化物としては、例えば、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキシルカーボネート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)へキサン、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、などが挙げられる。
 前記樹脂組成物における(B)有機過酸化物の含有量は、(A)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上1.5質量部以下である。
 本実施形態の改質ポリプロピレン系樹脂は、(B)有機過酸化物の含有量が過少であると、樹脂組成物の反応性が低くなるため、良好な改質効果が発揮されないおそれがある。
 本実施形態の改質ポリプロピレン系樹脂は、(B)有機過酸化物の含有量が過大であると、溶融混練時にポリプロピレン系樹脂の分解反応が起こり易くなる。
 溶融混練時にポリプロピレン系樹脂の分解反応が過剰に生じると良好な改質効果が発揮されないおそれがある。
 即ち、前記樹脂組成物の(B)有機過酸化物の含有量が0.1質量部以上1.5質量部以下であることにより、優れた溶融張力を有する改質ポリプロピレン系樹脂を作製するために溶融混練時における反応条件を高い精度でコントロールする必要性を低減させることができる。
 本実施形態において、優れた溶融張力を有する改質ポリプロピレン系樹脂をより確実に作製するためには、(B)有機過酸化物の含有量は、(A)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.3質量部以上であることが好ましい。
 また、(B)有機過酸化物の含有量は、(A)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して1.0質量部以下であることが好ましい。
 [(C)芳香族ビニルモノマー]
 (C)芳香族ビニルモノマーは、(A)ポリプロピレン系樹脂に化学的結合をし、分岐構造を形成するとともにポリプロピレン系樹脂どうしを架橋する架橋剤として作用する成分である。
 本実施形態の樹脂組成物に含有させる(C)芳香族ビニルモノマーは、1種のみでも、2種以上でもよい。
 前記芳香族ビニルモノマーとしては、例えば、スチレン;o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレンなどのメチルスチレン;α-クロロスチレン、β-クロロスチレン、o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレンなどのクロロスチレン;o-ブロモスチレン、m-ブロモスチレン、p-ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレンなどのブロモスチレン;o-フルオロスチレン、m-フルオロスチレン、p-フルオロスチレン、ジフルオロスチレン、トリフルオロスチレンなどのフルオロスチレン;o-ニトロスチレン、m-ニトロスチレン、p-ニトロスチレン、ジニトロスチレン、トリニトロスチレンなどのニトロスチレン;o-ヒドロキシスチレン、m-ヒドロキシスチレン、p-ヒドロキシスチレン、ジヒドロキシスチレン、トリヒドロキシスチレンなどのビニルフェノール;o-ジビニルベンゼン、m-ジビニルベンゼン、p-ジビニルベンゼンなどのジビニルベンゼン;o-ジイソプロペニルベンゼン、m-ジイソプロペニルベンゼン、p-ジイソプロペニルベンゼンなどのイソプロペニルベンゼンが挙げられる。
 なかでも、芳香族ビニルモノマーは、スチレンであることが好ましい。
 前記樹脂組成物における(C)芳香族ビニルモノマーの含有量は、(A)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下である。
 改質ポリプロピレン系樹脂は、(C)芳香族ビニルモノマーの含有量が過少であると、溶融混練において分岐、架橋構造が十分に形成されず、また、過酸化物による樹脂の分解抑制も不十分になるため、良好な改質効果を発揮できないおそれがある。
 改質ポリプロピレン系樹脂は、(C)芳香族ビニルモノマーの含有量が過大であると、溶融混練で(C)芳香族ビニルモノマーの一部が未反応となり易いため、改質ポリプロピレン系樹脂にオリゴマーを多く含有させたり、ミクロ相分離などを原因とした白濁の問題を発生させたりするおそれがある。
 即ち、前記樹脂組成物における(C)芳香族ビニルモノマーの含有量が0.1質量部以上10質量部以下であることにより、連続気泡率の低い発泡シートを得ることができる改質ポリプロピレン系樹脂を作製するために溶融混練時における反応条件を高い精度でコントロールする必要性を低減させることができる。
 [(D)ラジカル捕捉剤]
 前記改質ポリプロピレン系樹脂を得るために、前記樹脂組成物は、その反応性を制御すべく(D)ラジカル捕捉剤を含むことが好ましい。
 (D)ラジカル捕捉剤の使用は、改質ポリプロピレン系樹脂の溶融張力を高くするのに有効である。
 即ち、(D)ラジカル捕捉剤は、改質ポリプロピレン系樹脂を使って外観が良好な樹脂発泡体を得る上において有効なものである。
 (D)ラジカル捕捉剤は、アルキルラジカル種と反応可能である。
 (D)ラジカル捕捉剤は、アルキルラジカルと結合した後の芳香族ビニルモノマーと結合可能であることが好ましい。
 (D)ラジカル捕捉剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 (D)ラジカル捕捉剤としては、キノン化合物(キノン類)、ナフトキノン化合物(ナフトキノン類)及びフェノチアジン化合物(フェノチアジン類)等が挙げられる。
 前記キノン化合物としては、p-ベンゾキノン、p-ナフトキノン、2-t-ブチル-p-ベンゾキノン、及び2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノン等が挙げられる。前記ナフトキノン化合物としては、1,4-ナフトキノン、2-ヒドロキシ-1,4-ナフトキノン、及びビタミンK等が挙げられる。
 前記フェノチアジン化合物としては、フェノチアジン、ビス-(α-メチルベンジル)フェノチアジン、3,7-ジオクチルフェノチアジン、及びビス-(α-ジメチルベンジル)フェノチアジン等が挙げられる。
 前記樹脂組成物において、(D)ラジカル捕捉剤の含有量は、(A)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.005質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましい。
 また、(D)ラジカル捕捉剤の含有量は、(A)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して1質量部以下であることが好ましい。
 (D)ラジカル捕捉剤の含有量が前記下限以上及び前記上限以下であると、改質ポリプロピレン系樹脂の溶融張力が効果的に高くなり、最終的に得られる発泡体の外観が良好になる。
 これら以外に樹脂組成物に含有させる(E)他成分としては、各種添加剤が挙げられる。
 [(E)添加剤]
 (E)添加剤は、様々な目的に応じて適宜用いられ、特に限定されない。
 (E)添加剤の具体例としては、耐候性安定剤、帯電防止剤、酸化防止剤、消臭剤、光安定剤、結晶核剤、顔料、滑材、すべり性の付与又はアンチブロッキング性の付与を目的とした界面活性剤、無機充填剤、並びに無機充填剤の分散性を向上させる分散性向上剤等が挙げられる。
 前記分散性向上剤としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル及び高級脂肪酸アミド等が挙げられる。
 前記の(E)添加剤は、溶融混練される前、又は、溶融混練時に前記樹脂組成物に含有させてもよい。
 また、(E)添加剤は、溶融混練後に添加して改質ポリプロピレン系樹脂に含有させるようにしてもよい。
 (E)添加剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 (改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法)
 改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法では、(A)ポリプロピレン系樹脂と、(B)有機過酸化物と、(C)芳香族ビニルモノマーとを含む樹脂組成物を溶融混練して、改質ポリプロピレン系樹脂を得る。
 改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法では、溶融混練する前記樹脂組成物には、前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上1.5質量部以下となる割合で前記有機過酸化物を含有させ、且つ、前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下となる割合で前記芳香族ビニルモノマーを含有させる。
 前記樹脂組成物の溶融混練時に、前記樹脂組成物を溶融状態とするために、前記樹脂組成物は加熱される。
 前記樹脂組成物は、その溶融混練時における加熱により反応する。
 即ち、前記加熱により有機過酸化物がラジカルを発生させ、当該ラジカルがポリプロピレン系樹脂の三級炭素に結合している水素を攻撃してアルキルラジカルを形成させる。
 なお、そのままの状態ではβ開裂が生じポリプロピレン系樹脂の分子切断が生じることになるが本実施形態においては芳香族ビニルモノマーが当該箇所に結合し、分岐構造(架橋構造)を形成する。 
 (C)芳香族ビニルモノマーは、その添加効果を顕著なものとする観点から、(A)ポリプロピレン系樹脂と(B)有機過酸化物とを混合して混合物を得た後に、得られた混合物に添加することが好ましい。
 但し、(A)ポリプロピレン系樹脂と(B)有機過酸化物と(C)芳香族ビニルモノマーとは、一括で混合されてもよい。
(D)ラジカル捕捉剤は、(C)芳香族ビニルモノマーを添加する前に添加されてもよく、(C)芳香族ビニルモノマーを添加した後に添加されてもよく、他の成分と一括で混合されてもよい。
 (E)添加剤は、(C)芳香族ビニルモノマーを添加する前に添加されてもよく、(C)芳香族ビニルモノマーを添加した後に添加されてもよく、他の成分と一括で混合されてもよい。
 なお、樹脂組成物の溶融混練は、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機などの一般的な機器を用いて実施することができる。
 前記樹脂組成物を溶融混練する際には、押出機を用いることが好ましい。
 押出機に前記樹脂組成物を供給して、押出機内で架橋反応をさせて、改質ポリプロピレン系樹脂を形成しつつ、押出機から改質ポリプロピレン系樹脂を押し出すことが好ましい。
 押出機に前記樹脂組成物を連続的に供給し、押出機から改質ポリプロピレン系樹脂を連続的に押し出すことにより、改質ポリプロピレン系樹脂が効率的に得られる。
 前記押出機としては、単軸押出機及び二軸押出機等が挙げられる。
 前記押出機は、単独で、又は複数連結したタンデム型の押出機として、改質ポリプロピレン系樹脂の製造に用いることができる。
 特に、ベース樹脂であるポリプロピレン系樹脂に対して、他の成分の分散性及び反応性をより一層高める観点からは、二軸押出機が好ましい。
 (樹脂発泡体)
 本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂は、樹脂発泡体を得るために好適に用いることができる。
 本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂を用いることで、外観が良好な樹脂発泡体を得ることができる。
 前記樹脂発泡体は、シート状に押出発泡されてなるポリプロピレン系樹脂発泡シート(以下、単に「発泡シート」ともいう)が好ましい。
 前記発泡シートは、前記改質ポリプロピレン系樹脂を発泡させることにより得られ、例えば、発泡剤を用いて前記改質ポリプロピレン系樹脂を発泡させることで得られる。
 前記発泡シートは、改質ポリプロピレン系樹脂以外にもポリマー成分を含んでいても良い。
 該ポリマー成分としては、改質がされていないポリプロピレン系樹脂が好ましい。
 このポリプロピレン系樹脂としては、改質ポリプロピレン系樹脂の出発物質として前記に例示したものが挙げられる。
 改質ポリプロピレン系樹脂とともに発泡シートを構成するポリプロピレン系樹脂としては、多段重合法によって得られる軟質系のものが好ましい。
 即ち、前記ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合又はプロピレンとエチレンとのランダム共重合を行う第1段階と、該第1段階後にエチレンと1種類以上の炭素数3以上のα-オレフィンとの共重合を行う第2段階との少なくとも2段階の工程を経て得られるものが好ましい。
 なお、改質ポリプロピレン系樹脂以外のポリマー成分を発泡シートに含有させる場合、改質ポリプロピレン系樹脂と他のポリマー成分とは、例えば、8:2~2:8(改質ポリプロピレン系樹脂:他のポリマー)の質量比率で発泡シートに含有させることができる。
 なお、発泡シートの形成に改質ポリプロピレン系樹脂以外に他のポリマー成分を用いる場合、当該発泡シートに含有させる全てのポリマー(改質ポリプロピレン系樹脂を含む)を混合した混合物についても改質ポリプロピレン系樹脂と同様に200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下を示すことが好ましい。
 前記発泡剤は特に限定されない。
 前記発泡剤は、化学的発泡剤であってもよく、物理的発泡剤であってもよい。
 前記発泡剤は、易揮発性発泡剤であることが好ましい。
 前記発泡剤の沸点は、前記改質ポリプロピレン系樹脂の軟化温度以下であることが好ましい。
 前記発泡剤としては、プロパン、n-ブタン、i-ブタン、n-ペンタン、i-ペンタン、シクロペンタン等の炭化水素やこれらのハロゲン化物、炭酸ガス、窒素などが挙げられる。
 前記発泡剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 前記発泡シートの密度は、好ましくは0.025g/cm以上、より好ましくは0.045g/cm以上である。
 また、前記発泡シートの密度は、好ましくは0.5g/cm以下、より好ましくは0.25g/cm以下である。
 前記発泡シートの密度が前記下限以上であると、発泡シートの剛性及び耐熱性が高くなる。
 前記密度が前記上限以下であると、発泡シートの断熱性が高くなる。
 また、一般に、高い発泡倍率で発泡させて発泡シートの密度を低くすると、発泡シートの外観が悪くなる傾向がある。
 これに対して、前記改質ポリプロピレン系樹脂を用いることで、高い発泡倍率で発泡させて発泡シートの密度を低くしたとしても、外観が良好な発泡シートを得ることができる。
 前記発泡シートの密度は、JIS K7222:1999「発泡プラスチックおよびゴム-見掛け密度の測定」に記載される方法により測定され、具体的には下記のような方法で測定される。
(密度測定方法)
 発泡シートから、100cm以上の試料を元のセル構造を変えないように切断し、この試料をJIS K7100:1999の記号23/50、2級環境下で16時間状態調節した後、その寸法、質量を測定して、密度を下記式により算出する。
 
見掛け密度(g/cm)=発泡体の質量(g)/発泡体の体積(cm
 
 なお、試験片の寸法測定には、例えば、Mitutoyo Corporation社製「DIGIMATIC」CD-15タイプを用いることができる。
 前記発泡シートの連続気泡率は好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下である。
 前記連続気泡率が低いほど、発泡シートの外観が良好になり、かつ発泡シートの強度が高くなる。
 なお、連続気泡率とは発泡シートの気泡構造において、連続気泡の占める割合を意味する。セル(気泡構造の単位)が隣接するセルと連続している気泡を連続気泡といい、また各セルが完全に独立している気泡を独立気泡という。
 前記発泡シートの連続気泡率は、以下の方法で測定される。
 すなわち、発泡シートから、縦25mm、横25mmのシートを複数枚切り出し、切り出したシートどうしを隙間があかないようにして重ね合わせて厚み25mmの測定用試料とし、この測定用試料の外寸をミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」を使用して1/100mmまで測定し、見掛けの体積(cm)を求める。
 次に空気比較式比重計1000型(東京サイエンス社製)を使用して、1-1/2-1気圧法により測定用試料の体積(cm)を求める。
 これらの求めた値と下記式とにより連続気泡率(%)を計算し、試験数5個の平均値を求める。
 なお、測定は、測定用試料をJIS K7100-1999 記号23/50、2級の環境下で16時間状態調節した後、JIS K7100-1999 記号23/50、2級の環境下で行う。
 また、空気比較式比重計は、標準球(大28.9cc 小8.5cc)にて補正を行う。
 
連続気泡率(%)=100×(見掛け体積-空気比較式比重計での測定体積)/見掛け体積
 
 なお、本実施形態の改質ポリプロピレン系樹脂を含むポリプロピレン系樹脂組成物は、サーキュラーダイなどを使って押出発泡させることで高発泡倍率で外観美麗な発泡シートを得ることができる。
 サイジングダイでロッド状の発泡体やボード状の発泡体を作製する場合、押出機内で溶融状態となったポリプロピレン系樹脂組成物は、ダイによって冷却されて特定の形状となって押し出される。
 このとき、押出機からサイジングダイに押出されたポリプロピレン系樹脂組成物は、ダイ内部の空間に充満する状態になるまでしか発泡できず、発泡がある程度規制された状態となる。
 また、サイジングダイから押出されるロッド状やボード状の発泡成形品とサイジングダイの内壁面との間に生じる摩擦抵抗によりダイ内部においてある程度の圧力が生じる。
 従って、押出機からサイジングダイに押出されたポリプロピレン系樹脂組成物は、サーキュラーダイやフラットダイを使って発泡シートを作製する場合と違って、一気に圧力が解放されるわけではない。
 一方でポリプロピレン系樹脂組成物は、サーキュラーダイなどでの発泡シートを作製する際には、通常、全くの開放空間へ押出され、ダイスリットから吐出された瞬間に急激な体積膨張(発泡)を生じる。
 従って、発泡シートの製造時においては、ロッド状やボード状の発泡成形品を押出発泡させる場合と違って、ポリプロピレン系樹脂組成物がダイスリットにおいて高速でせん断を受けるとともに気泡膜の伸長スピードも早くなる。
 そのため、従来の改質ポリプロピレン系樹脂は、ロッド状やボード状の発泡成形品を良好な発泡状態にできるものであっても発泡シートを外観美麗で高発泡倍率とすることは難しい。
 本実施形態の改質ポリプロピレン系樹脂は、溶融時において特定の粘弾性を示すことから、外観美麗で高発泡倍率の発泡シートを得ることができる。
 なお、本実施形態に係る改質ポリプロピレン系樹脂を作製するのに際しては、通常の分子量を有するものの中に際立って高分子量化したポリマーを発生させる場合がある。
 このような高分子量化物は、通常の分子量を有するポリマーに比べて熱溶融挙動が大きく異なるため、発泡シートに多量に含まれると当該発泡シートの外観が損なわれるおそれがある。
 この高分子量化物が改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートにどのような割合で含まれているかは、いわゆる「ゲル含有量」によって求めることができる。
 発泡シートの形成に用いられる改質ポリプロピレン系樹脂、及び、発泡シートは、ゲル含有量が20質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることが好ましい。
 但し、ゲル含有量を「0質量%」とするためには、改質ポリプロピレン系樹脂の製造条件が狭い範囲に限られるおそれがある。
 そのような観点からは、前記ゲル含有量は、0.5~5質量%程度が好ましいと考えられる。
 なお、改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートのゲル含有量は、下記のような方法で求めることができる。
[ゲル含有量測定方法]
 試料は、測定対象がペレットである場合はそのまま使用し、発泡シートである場合は1cm角程度にカットする。
 そして、これらから測定試料0.8gを精秤する。
 ソックスレー抽出装置を用いてキシレン80mL中で試料を3時間沸騰加熱後、液が冷めないうちに200メッシュ金網でろ過する。
 金網上の樹脂不溶物をドラフト内で自然乾燥させてキシレンを蒸発させ、最後に樹脂不溶物を金網ごと恒温乾燥器で120℃、2時間乾燥させる。
 デシケーター内で放冷後金網ごと質量を測定し、ゲル含有量(質量%)を次式で算出する。
 
ゲル含有量(質量%)=金網上の不溶樹脂質量(g)/試料質量(0.8g)×100
 
(金網上の不溶樹脂質量=ろ過乾燥後の金網質量-ろ過前金網のみ質量)
 また、改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートは、特定の溶融張力を示す状態になっていることが好ましく、具体的には、230℃において4cN以上25cN以下の溶融張力を示すことが好ましい。
 なお、改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートの溶融張力は、下記のような方法で求めることができる。
[溶融張力測定方法]
 試料は、測定対象がペレットの場合はそのまま使用し、発泡シートの場合は当該発泡シートを株式会社東洋精機製作所製のペレタイザ「ハンドトゥルーダ 型式PM-1」を使用し、シリンダ温度220℃、試料充填から押し出し開始までの待機時間2.5分の条件でペレット化したものを用いる。
 溶融張力は、ツインボアキャピラリーレオメーターRheologic5000T(イタリア チアスト社製)を用いて測定する。
 すなわち、試験温度230℃に加熱された径15mmのバレルに測定試料樹脂を充填後、5分間予熱したのち、上記測定装置のキャピラリーダイ(口径2.095mm、長さ8mm、流入角度90度(コニカル))からピストン降下速度(0.07730mm/s)を一定に保持して紐状に押し出しながら、この紐状物を上記キャピラリーダイの下方27cmに位置する張力検出のプーリーに通過させた後、巻取りロールを用いて、その巻取り速度を初速3.94388mm/s、加速度12mm/sで徐々に増加させつつ巻き取っていき、紐状物が切断する直前の極大値と極小値の平均を試料の溶融張力とする。
 なお、張力チャートに極大点が1個しかない場合はその極大値を溶融張力とする。
 また、改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートは、特定のメルトマスフローレイト(MFR)を示す状態になっていることが好ましい。
 具体的には、改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートのMFRは、230℃において2.0g/10分以下であることが好ましい。
 また、改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートのMFRは、押出機への負荷を考慮すると、0g/10分を超えることが好ましい。
 なお、改質ポリプロピレン系樹脂や発泡シートのMFRは、下記のような方法で求めることができる。
  [MFR測定方法]
 測定対象がペレットの場合はそのまま測定用試料として使用する。
 測定対象が、発泡シートの場合は当該発泡シートを株式会社東洋精機製作所製のペレタイザー「ハンドトゥルーダ 型式PM-1」を使用してペレット化したものを測定用試料として用いる。
 なお、ペレタイザーを使用して発泡シートからペレットを作製する際のシリンダ温度は220℃とし、試料充填から押し出し開始までの待機時間は2.5分とする。
 メルトマスフローレイト(MFR)は株式会社東洋精機製作所製のセミオートメルトインデクサー2Aを用い、JIS K 7210:1999「プラスチック-熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」B法記載の「b)ピストンが所定の距離を移動する時間を測定する方法」によって測定する。
 測定条件は、試料量3~8g、予熱時間270秒、ロードホールド時間30秒、試験温度230℃、試験荷重21.18N、ピストン移動距離(インターバル)4mmとする。
 試験回数は3回とし、その平均値をメルトマスフローレイト(g/10分)の値とする。
 本実施形態の発泡シートは、そのままの状態でも緩衝シートなどの発泡成形品として有用であるとともに熱成形などによって立体形状が付与された発泡成形品の原材料としても有用である。
 該熱成形としては、例えば、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、マッチモールド成形、プレス成型などが挙げられる。
 この熱成形により作製する具体的な製品としては、容器が好ましい。
 このようにして作製される発泡樹脂製容器は、軽量且つ高強度であるばかりでなく大量生産が容易であることから各種の包装用容器として利用されることが好ましい。
 また、発泡樹脂製容器は、断熱性などにおいても優れることから食品包装に用いられることが好ましい。
 本実施形態の発泡成形品の表面には、用途に応じて、不織布、金属箔、化粧紙、印刷フィルム等を積層してもよい。
 なお、本実施形態においては、改質ポリプロピレン系樹脂やその作製方法について上記のような例示を行っているが、本発明は上記例示に限定されるものではない。
 また、本実施形態においては、改質ポリプロピレン系樹脂として作製する樹脂発泡体としてもっぱら発泡シートを例示しているが、本発明の改質ポリプロピレン系樹脂は発泡シート以外の樹脂製品に広く活用可能なものである。
 以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例示に限定されるものでもない。
(実施例1)
 (1)改質ポリプロピレン系樹脂の作製
 ポリプロピレン系樹脂(ホモポリプロピレン樹脂、プライムポリマー社製、商品名「E200GP」、MFR=2.0g/10分、密度=0.9g/cm)100質量部と、t-ブチルパーオキシベンゾエート(日油社製、商品名「パーブチルZ」、1分間半減期温度:166.8℃)0.3質量部とをリボンブレンダーにて攪拌混合して、混合物を得た。
 得られた混合物を、口径が30mmの二軸押出機(L/D=47)に供給し、液体注入ポンプを用いて二軸押出機の途中から、スチレンモノマーをポリプロピレン系樹脂100質量部に対する割合が0.5質量部となるように供給した。
 フィード部の設定温度を160℃、スチレン注入位置までの温度T1を200℃、それ以降の温度T2を200℃に設定し、回転数72rpmの条件にて二軸押出機中で、樹脂組成物を溶融混練させ、押出機の先端に取り付けた口径4mm、ランド5mm、孔数2個のダイスから、5kg/hの吐出量で、樹脂組成物をストランド状に押し出した。
 次いで、押し出されたストランド状の樹脂組成物を、30℃の水を収容した長さ2mの冷却水槽中を通過させて、冷却した。
 冷却されたストランド状の樹脂組成物を、ペレタイザーでカットして、改質ポリプロピレン系樹脂のペレットを得た。
 (2)発泡体の作製
 得られた改質ポリプロピレン系樹脂100質量部と、気泡調整剤(大日精化工業社製、商品名「ファインセルマスターHCPO410K」)0.2質量部とをドライブレンドして、混合物を得た。
 口径φ50mmの第1押出機及び口径φ65mmの第2押出機を備えたタンデム押出機を用意し、口径φ50mmの第1の押出機に、得られた混合物をホッパーを通じて供給し、加熱溶融させた。
 その後、発泡剤としてブタン(イソブタン/ノルマルブタン=70/30)を第1押出機に圧入し、前記混合物とともに溶融混合させた。
 次いで、この溶融混合物を口径65mmの第2の押出機に移送して押出発泡に適した温度に均一に冷却した後、口径60mmの円筒状ダイから吐出量30kg/時間で押出発泡させて、円筒状発泡体を得た。
 得られた円筒状発泡体を内部が約20℃の水で冷却されているφ170のマンドレル上を沿わせて内側から冷却した。
 また、円筒状発泡体を円筒状発泡体の径よりも大きいエアリングからエアーを吹き付けることによって外側から冷却した。
 冷却された円筒状発泡体を円周上の1点でカッターにより切開して帯状の発泡シートを得た。
 (実施例2~12、比較例1~6)
使用したポリプロピレン系樹脂、スチレン量、有機過酸化物の種類と量、二軸押出機の設定温度(T1、T2)を以下の表どおりに変更した以外は上記と同様にして実施した。
 なお、表の「E111G」とは、以下のようなポリプロピレン系樹脂を意味する。
 また、表の有機過酸化物の詳細については下記の通り。
 
「E111G」:
 ホモポリプロピレン樹脂、プライムポリマー社製、商品名「E111G」、MFR=0.5g/10分、密度=0.9g/cm
 
「t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート:
 化薬アクゾ社製、商品名「カヤカルボンBIC-75」、1分間半減期温度:156℃
 
「t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキシルカーボネート」:
 化薬アクゾ社製、商品名「トリゴノックス117」、1分間半減期温度:156℃
 
「2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)-ヘキサン」
 日油社製、商品名「パーヘキサ25B」、1分間半減期温度:179.8℃
 
「1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン」:
 日油社製、商品名「パーブチルC」、1分間半減期温度:153.8℃
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
(1)改質ポリプロピレン系樹脂との混合樹脂の作製
(実施例13)
 実施例11で得られた改質ポリプロピレン系樹脂と軟質系ポリプロピレン樹脂(サンアロマー社製、商品名「Q100F」、MFR:0.6g/10分、密度0.88g/cm)とをブレンド比8:2になるようにしてリボンブレンダーにて攪拌混合し、混合物を得た。
 東洋精機製作所社製の商品名「ラボプラストミル」(型式:4M150(本体)に型式:2D15W(2軸押出機、口径:15mm、L/D:17)と直径3mmの円状の開口を有する金型を取り付けたもの)」を使用して2軸押出機の全ゾーンの温度を230℃に設定するとともにスクリューの回転数を65rpmに固定して、前記混合物を溶融混練して1.0kg/hの吐出量でストランド状に押し出した。
 次いで、押し出されたストランド状の樹脂組成物を、30℃の水を収容した長さ1mの冷却水槽中を通過させて冷却した。
 冷却されたストランド状の樹脂組成物をペレタイザーでカットして改質ポリプロピレン系樹脂を含む樹脂組成物ペレットを得た。
(2)発泡体の作製
 発泡体(発泡シート)については実施例1と同様にして作製した。
(実施例14~17)
 改質ポリプロピレン系樹脂に混合する樹脂のブレンド比、混合する樹脂を以下の表どおりに変更した以外は実施例13と同様にして発泡シートを作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 得られた樹脂組成物ペレット、及び、発泡シートについての特性評価を行った結果を表3に示す。
 なお、位相角は、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求めた周波数0.01Hzでの値である。
 なお、表における発泡シートの外観についての判定基準は以下の通りである。
 [外観]
A:発泡シート表面に凹凸が目視で確認されず、表面状態(平滑性)が良好である。
B:発泡シート表面に凹凸が目視で確認されるが、実用上問題ないレベルである。
C:発泡シート表面に凹凸が目視で確認できる、または破泡がひどく表面状態が悪い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 なお、比較例1については、十分な改質効果が見られなかったことから評価しなかった。
 また、比較例3については、MFRの評価において、測定温度では流動性が見られず測定ができなかった。
 また、実施例17においては、改質ポリプロピレン系樹脂と「E200GP」との混合物の位相角が76.1°となり、見掛け密度や連続気泡率が他の実施例の発泡シートに劣るものとなっていた。
 また、実施例17の発泡シートは、外観も他の実施例の発泡シートに劣るものとなっていた。
 このことから改質ポリプロピレン系樹脂とは別のポリマーを改質ポリプロピレン系樹脂とともに発泡シートの原材料とする場合には、単に改質ポリプロピレン系樹脂の位相角が30°以上70°以下であるばかりでなく、発泡シートを構成する全てのポリマーを混合した混合物の位相角が30°以上70°以下であることが連続気泡率の低い発泡シートを得る上において特に有利になることがわかる。
 以上のことからも、本発明によれば連続気泡率の低い発泡シートを得ることが容易な改質ポリプロピレン系樹脂並びに良好な発泡状態の発泡シートが得られることがわかる。
 
 

Claims (7)

  1.  ポリプロピレン系樹脂に芳香族ビニルモノマーを反応させてなり、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下である改質ポリプロピレン系樹脂。
  2.  メルトマスフローレイトが2.0g/10分以下である請求項1記載の改質ポリプロピレン系樹脂。
  3.  ポリプロピレン系樹脂に芳香族ビニルモノマーを反応させてなる改質ポリプロピレン系樹脂を含み、該改質ポリプロピレン系樹脂は、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下であるポリプロピレン系樹脂発泡シート。
  4.  前記改質ポリプロピレン系樹脂とは異なるポリプロピレン系樹脂をさらに含む請求項3記載のポリプロピレン系樹脂発泡シート。
  5.  請求項3又は4記載のポリプロピレン系樹脂発泡シートが熱成形されてなる発泡樹脂製容器。
  6.  ポリプロピレン系樹脂に芳香族ビニルモノマーを反応させて改質ポリプロピレン系樹脂を製造する改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法であって、
     ポリプロピレン系樹脂、有機過酸化物、及び、芳香族ビニルモノマーを含む樹脂組成物を溶融混練して、200℃での周波数分散動的粘弾性測定で求められる位相角が周波数0.01Hzにおいて30°以上70°以下となる改質ポリプロピレン系樹脂を作製し、
     前記溶融混練する前記樹脂組成物には、前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上1.5質量部以下となる割合で前記有機過酸化物を含有させ、且つ、前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下となる割合で前記芳香族ビニルモノマーを含有させる改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法。
  7.  前記有機過酸化物は、下記一般式(X)で表される構造を有している請求項6記載の改質ポリプロピレン系樹脂の製造方法。
     
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (但し、Rは、置換若しくは非置換のフェニル基又は置換若しくは非置換のアルコキシ基を表し、Rは1価の有機基を表している。)
     
     
     
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