| 【発明の名称】 |
押出発泡用ポリプロピレン系樹脂 |
| 【発明者】 |
【氏名】岩本 晃
【氏名】木野 徹
【氏名】百瀬 義昭
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| 【要約】 |
【課題】押出発泡性が良好であるとともに、得られた発泡体を熱成形する際のドローダウンを小さくでき、しかも発泡シートの再生利用が可能な押出発泡用ポリプロピレン系樹脂を提供する。
【解決手段】本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂は、架橋処理が施されているが実質的にゲル分率が０％であり、メルトテンション：ＭＴ（ｇｆ）の自然対数値：ｌｎＭＴと、メルトフローレイト：ＭＦＲ（ｇ／１０分）の自然対数値：ｌｎＭＦＲとの間に、下記（１）式が成り立つ樹脂である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 微架橋されているが実質的にゲル分率が０％であり、且つメルトテンション：ＭＴ（ｇｆ）の自然対数値：ｌｎＭＴと、メルトフローレイト：ＭＦＲ（ｇ／１０分）の自然対数値：ｌｎＭＦＲとの間に、下記（１）式が成り立つことを特徴とする押出発泡用ポリプロピレン系樹脂。
【数１】
ｌｎＭＴ ＞ −０．８３ｌｎＭＦＲ＋２．８２ （１）
【請求項２】 ＭＴが１５（ｇｆ）以上、ＭＦＲが０．３〜１２（ｇ／１０分）である請求項１記載の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂。
【請求項３】 実質的にゲル分率が０％であり、且つメルトテンション：ＭＴ（ｇｆ）の自然対数値：ｌｎＭＴと、メルトフローレイト：ＭＦＲ（ｇ／１０分）の自然対数値：ｌｎＭＦＲとの間に、下記（１）式が成り立つとともに、ＭＴが２５（ｇｆ）以上であることを特徴とする押出発泡用ポリプロピレン系樹脂。
【数２】
ｌｎＭＴ ＞ −０．８３ｌｎＭＦＲ＋２．８２ （１）
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、押出発泡性に優れ、熱成形性の改良されたポリプロピレン系押出発泡シートを提供することのできる押出発泡用ポリプロピレン系樹脂に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリプロピレン系樹脂の板状発泡体やシート状発泡体は、各種容器やトレー等を製造するための熱成形用として広く用いられている。ポリプロピレン系樹脂の板状発泡体やシート状発泡体を製造する方法として、ポリプロピレン系樹脂を押出機内で発泡剤と溶融混練し、この発泡性の溶融混練物を押出機先端のダイスより押出して発泡性溶融混練物を発泡させる押出発泡法が知られている。
【０００３】ポリプロピレン系樹脂は、発泡性溶融混練物を押出機から押出す際の温度に僅かな変化が生じると、溶融混練物の粘度が大きく変化するという性質（発泡適正温度範囲が狭い）を有し、この性質が優れた性状のポリプロピレン系樹脂押出発泡体を製造する上での大きな問題となる。即ち、ポリプロピレン系樹脂の場合、押出温度の僅かな上昇によって溶融混練物の粘度が大きく低下し易く、この結果、溶融混練物中の発泡剤の逃散が激しくなって発泡体が連続気泡構造となったり発泡倍率低下をきたし易く、また押出温度の僅かな低下によって溶融混練物の粘度が急激に高くなり、均一な発泡が阻害されて表面に凹凸のある発泡体となり易い等の問題がある。
【０００４】このようなポリプロピレン系樹脂の押出発泡性の悪さを改善するために、種々の改良が検討されており、押出発泡性を改善したポリプロピレン系樹脂として、例えばポリプロピレン系樹脂に電子線を照射し、その一部を分解させて遊離基を形成し、それを再結合させるとともに残りの遊離基を失活させることによって得られる自由端長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂（以下、長鎖分岐ポリプロピレン系樹脂と呼ぶ。）が知られている（特開平２−６９５３３号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記長鎖分岐ポリプロピレン系樹脂は、押出発泡性には優れているが、得られた発泡シートを熱成形するに際し、発泡シートに大きな垂れ下がり（一般に、この垂れ下がりのことをドローダウンと呼んでいる。）が生じ易く、そのような大きなドローダウンは、熱成形品に大きな皺やブリッジと呼ばれるシート同士の重なり等の不良が生じ易いとともに、場合によっては発泡シートが加熱ヒーターに接触して変質する（焦げたり、収縮したり、穴が開いたりする）という問題があった。
【０００６】発泡シートの熱成形性を改善するためには、発泡シートを架橋する方法が挙げられるが、架橋した樹脂を押出発泡したり、押出発泡時に同時に架橋することはきわめて困難であるため、現在知られている架橋ポリプロピレン発泡シートは、無架橋の発泡性押出シート得た後、架橋し、その後、発泡する方法で製造されており、発泡シートの製造に煩雑な製造工程が必要となるとともに、架橋発泡シートは再生利用が困難であるという問題を有していた。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、押出発泡性に優れるとともに、熱成形性に優れた押出発泡体を提供することのできる押出発泡用ポリプロピレン系樹脂を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂は、微架橋されているが実質的にゲル分率が０％であり、メルトテンション：ＭＴ（ｇｆ）の自然対数値：ｌｎＭＴと、メルトフローレイト：ＭＦＲ（ｇ／１０分）の自然対数値：ｌｎＭＦＲとの間に、下記（１）式が成り立つことを特徴とする押出発泡用ポリプロピレン系樹脂を要旨とする。
【０００９】
【数３】
ｌｎＭＴ ＞ −０．８３ｌｎＭＦＲ＋２．８２ （１）
【００１０】上記微架橋された押出発泡用ポリプロピレン系樹脂は、ＭＴが１５（ｇｆ）以上、ＭＦＲが０．３〜１２（ｇ／１０分）のものが好ましい。
【００１１】また本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂は、実質的にゲル分率が０％であり、メルトテンション：ＭＴ（ｇｆ）の自然対数値：ｌｎＭＴと、メルトフローレイト：ＭＦＲ（ｇ／１０分）の自然対数値：ｌｎＭＦＲとの間に、下記（１）式が成り立つとともに、ＭＴが２５（ｇｆ）以上のものであっても良い。
【００１２】
【数４】
ｌｎＭＴ ＞ −０．８３ｌｎＭＦＲ＋２．８２ （１）
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のポリプロピレン系樹脂は、上記（１）式が成り立つようにポリプロピレン系樹脂（以下、微架橋後のポリプロピレン系樹脂と区別するため、微架橋前のポリプロピレン系樹脂を原料ポリプロピレン系樹脂と呼ぶ。）を微架橋することによって得られる。本発明のポリプロピレン系樹脂は、微架橋処理しているがゲル分率は実質的に０％である。ゲル分率とは、試料約１ｇを秤量（秤量した試料重量をＧ1 （ｇ）とする。）してキシレン１００ｇ中で８時間煮沸した後、１００メッシュの金網で速やかに濾過し、次いで金網上に残った沸騰キシレン不溶分を２０℃で２４時間乾燥させてから不溶分の重量を秤量し（秤量した沸騰キシレン不溶分の重量をＧ2 （ｇ）とする。）、下記（２）式によって求めた値である。本発明においてゲル分率が実質的に０％とは、下記（２）式によって求めたゲル分率が０．５％未満のものを言う。
【００１４】
【数５】
ゲル分率（％）＝Ｇ2 （ｇ）÷Ｇ1 （ｇ）×１００ （２）
【００１５】原料ポリプロピレン系樹脂を微架橋する方法としては、例えば原料ポリプロピレン系樹脂と、１分間半減期温度が原料ポリプロピレン系樹脂の融点以下の過酸化物と、主鎖切断防止剤とを水性媒体中で攪拌し、過酸化物が分解してしまうのを極力抑え、少なくとも投入した過酸化物の全量の半分以上が残存するような温度と時間で、ポリプロピレン粒子に過酸化物や主鎖切断防止剤を含浸させた後、過酸化物を分解せしめ、実質的にゲル分率が０％で且つ上記（１）式が成り立つように微架橋する方法が挙げられる。
【００１６】本発明において原料ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンホモポリマーやプロピレンと他のモノマー成分との共重合体が挙げられ、共重合体の場合、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれも用いることができ、更に二元系のみならず三元系共重合体であっても良い。これらのうち、原料ポリプロピレン系樹脂としては、耐熱性、低温での耐衝撃性に優れたブロック共重合体、特にプロピレン−エチレンブロック共重合体が好ましい。
【００１７】プロピレンと他のモノマー成分との共重合体を原料ポリプロピレン系樹脂として用いる場合、他のモノマー成分は共重合体中に、ランダム共重合体の場合には５．０重量％以下、ブロック共重合体の場合には２０．０重量％以下の割合で含有されていることが好ましい。共重合体中に含有される他のモノマー成分がこれよりも多いと、ポリプロピレン本来の透明性、剛性、表面光沢、耐熱性等の特性が損なわれてしまうため好ましくない。
【００１８】プロピレンと共重合可能な他のモノマー成分としては、エチレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、３，４−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセン等が挙げられる。
【００１９】また、上記原料ポリプロピレン系樹脂は単独で用いるのみならず、２種以上を混合して用いることもできる。更に、原料ポリプロピレン系樹脂には、前記したようなポリプロピレン本来の特性が損なわれない範囲で、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体等のエチレン系樹脂、ブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂等を必要に応じて混合することもできる。
【００２０】尚、本発明で用いる原料ポリプロピレン系樹脂は、メルトフローレイト：ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ ７２１０の表１の条件１４）が１〜２０ｇ／１０分であるのが好ましい。また、原料ポリプロピレン系樹脂の融点は１３５℃以上であるのが好ましいが、より好ましくは１４５℃以上、特に好ましくは１５５℃以上である。原料ポリプロピレン系樹脂の融点は、原料ポリプロピレン系樹脂３〜５ｍｇを、示差走査熱量測定装置により、昇温速度１０℃／分で室温から２２０℃まで昇温して１回目のＤＳＣ曲線を得た後、直ちに降温速度１０℃／分で４０℃まで降温し、その後もう一度昇温速度１０℃／分で２２０℃まで昇温したときに得られる２回目のＤＳＣ曲線上の最も高温側に現れるピークの頂点の温度をいうものとする。
【００２１】上記したような原料ポリプロピレン系樹脂の具体的な形状は特に限定されず、球状、楕円球状、円柱状、不定形状等、任意の形状を採用することができるが、過酸化物や主鎖切断防止剤の均一な含浸が効率良く短時間で行なわれるようにするためには、原料ポリプロピレン系樹脂の体積を小さくし且つ比表面積が大きくなるようにするのが好ましい。そのためには原料ポリプロピレン系樹脂１個当たりの平均重量が５ｍｇ／１個以下の粒子状物であるのが好ましく、より好ましくは４ｍｇ／１個以下の粒子状物である。
【００２２】尚、上記の場合、原料ポリプロピレン系樹脂の平均重量は、無作為に選んだ２０個の粒子状の原料ポリプロピレン系樹脂の総重量を計測し、相加平均することにより求めるものとし、全ての粒子状の原料ポリプロピレン系樹脂が５ｍｇ／１個以下である必要はない。
【００２３】原料ポリプロピレン系樹脂を微架橋するために用いる過酸化物としては、通常、１分間半減期温度が原料ポリプロピレン系樹脂の融点よりも低いものを用いる。原料ポリプロピレン系樹脂の融点以上のものを用いた場合には、原料ポリプロピレン系樹脂の融点未満で過酸化物の分解を行おうとすると、あまりに長時間を要するため実際的でない。過酸化物の１分間半減期温度は、使用する原料ポリプロピレン系樹脂の融点よりも１０℃以上低いことが望まれる。また、過酸化物の１分間半減期温度が低すぎる場合には、過酸化物を低温で保存しなければならないといった保管上の不具合があり、このような不具合を回避するためには、過酸化物の１分間半減期温度は１００℃以上であることが望まれる。従って原料ポリプロピレン系樹脂を微架橋するために用いる過酸化物は、その１分間半減期温度が１００℃〜（原料ポリプロピレン系樹脂の融点−１０℃）であるものが望ましく、１分間半減期温度が１００℃〜（原料ポリプロピレン系樹脂の融点−２０℃）であるものがより望ましい。
【００２４】上記過酸化物としては例えば、ラウロイルパーオキサイド、ｍ−トルオイル−ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ビス（４−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート等が挙げられ、これらのなかから１分間半減期温度が原料ポリプロピレン系樹脂の融点以下のものを選択して用いる。上記した過酸化物のうち、取り扱い易さの上からラウロイルパーオキサイド、ｍ−トルオイル−ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドが好ましい。
【００２５】上記過酸化物とともに用いる主鎖切断防止剤は、過酸化物によってポリプロピレン系樹脂の主鎖が切断されるのを防止するためのものであり、例えばメチルメタクリレート、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート等が用いられる。なかでもビニル結合を１分子中に２つ有する反応性の高いジビニルベンゼンが好ましい。
【００２６】原料ポリプロピレン系樹脂、過酸化物、主鎖切断防止剤を分散させる水性媒体としては、通常は界面活性剤を添加した水が用いられる。水性媒体は熱伝導性が良く良好な加熱媒体となるので、原料ポリプロピレン系樹脂等を均一に加熱することができ、また温度制御も容易であるため、過酸化物や主鎖切断防止剤の原料ポリプロピレン系樹脂への均一な含浸が容易に行なえる。
【００２７】本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂を得るに際し、過酸化物は原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部当たり０．１〜３．０重量部程度、主鎖切断防止剤は原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部当たり、０．０１〜５．０重量部程度用いることが好ましい。また、水性媒体は、原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部当たり、１５０〜５００重量部使用することが好ましい。
【００２８】過酸化物の使用量が原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部当たりに対し、３．０重量部を超えると、原料ポリプロピレン系樹脂が分解し易くなってしまうため好ましくなく、しかも、この場合に原料ポリプロピレン系樹脂の分解を防ぐためには主鎖切断防止剤を多量に添加しなければならず、多量の主鎖切断防止剤を添加するとゲル分率を実質的に０％に維持することが困難となる。また、過酸化物の使用量が０．１重量部に満たないと、特に３〜３０倍の発泡倍率（発泡体密度に換算すると０．３〜０．０３ｇ／ｃｍ3 となる。）をもつポリプロピレン系樹脂押出発泡体を製造するに適した溶融加工性をポリプロピレンに充分に付与できなくなってしまう虞があるため好ましくない。一方、主鎖切断防止剤の添加量が原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部当たりに対し、５．０重量部を超えるとゲル分率を実質的に０％に維持することが困難となり、０．０１重量部に満たないと樹脂が分解し易くなるため好ましくない。
【００２９】原料ポリプロピレン系樹脂を微架橋するより具体的な例として、原料ポリプロピレン系樹脂、過酸化物、主鎖切断防止剤を水等の水性媒体に分散させて攪拌し、過酸化物が分解してしまうのを極力抑え、少なくとも投入した過酸化物の全量の半分以上、好ましくは４／５以上が残存するような温度と時間（例えば、過酸化物の半減期が１０時間となる分解温度（１０時間半減期温度）であれば、１〜６時間程度、好ましくは１．５〜４．５時間）加熱保持することにより、原料ポリプロピレン系樹脂に過酸化物と主鎖切断防止剤とを含浸させ、次いで１０℃以上、原料ポリプロピレン系樹脂の融点未満の温度で、且つ過酸化物の実質的な分解が行われる温度以上、好ましくは過酸化物の１０分間半減期温度以上となる温度条件下で５〜１２０分、好ましくは１５〜６０分間加熱保持することにより、原料ポリプロピレン系樹脂に含浸させた過酸化物を分解せしめ、原料ポリプロピレン系樹脂を完全に溶融させることなく僅かに架橋させて実質ゲル分率０％のポリプロピレン系樹脂を得る方法が挙げられる。原料ポリプロピレン系樹脂を完全に溶融させることなく過酸化物を含浸かつ分解させることにより、過酸化物による原料ポリプロピレン系樹脂の主鎖の切断が起こり難く、主鎖切断防止剤の使用量を比較的少なくすることができるため、多量の主鎖切断防止剤の混入による物性の不均一化を引き起こす虞がない。
【００３０】尚、上記した架橋反応は密閉容器内で行われることになるが、内容物を密閉容器内に投入した後、容器内の上部気相空間は酸素濃度が１体積％以下となるように不活性ガスで置換することが望ましい。
【００３１】本発明のポリプロピレン系樹脂を得るに際し、上記したようにして水性媒体を使用して原料ポリプロピレン系樹脂に主鎖切断防止剤を含浸させる方法の他に、主鎖切断防止剤を予め原料ポリプロピレン系樹脂に含有させておき、その後水性媒体を使用して該樹脂中に過酸化物を含浸させる方法も採用することができる。原料ポリプロピレン系樹脂に予め主鎖切断防止剤を含有させておくには、例えば、押出機内で原料樹脂と主鎖切断防止剤とを溶融混練した後、この溶融混練物を押出機から線状に押出し、この線状樹脂を切断して粒子状とする方法を採用することができる。但し、この場合には、時間の経過とともに主鎖切断防止剤の一部が原料ポリプロピレン系樹脂から気化散逸してその含有量が減少してしまう虞があるため、主鎖切断防止剤を含有せしめた原料ポリプロピレン系樹脂を造粒した後は、比較的早い時期に原料ポリプロピレン系樹脂に過酸化物を含浸させて微架橋させることが好ましい。
【００３２】本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂は、メルトテンション：ＭＴ（ｇｆ）の自然対数値：ｌｎＭＴと、メルトフローレイト：ＭＦＲ（ｇ／１０分）の自然対数値：ｌｎＭＦＲとの間に、前記（１）式で示す関係が成り立つように微架橋されたものであり、図１に示す直線の上側部分のＭＴとＭＦＲとを有するものである（図１は縦軸がｌｎＭＴ、横軸がｌｎＭＦＲの両対数グラフであり、直線はｌｎＭＴ＝−０．８３ｌｎＭＦＲ＋２．８２を示す。また、プロット点は後記の実施例、比較例、参考例からのデータに基づく。）。本発明において上記（１）式で示す関係が成り立つＭＴとＭＦＲのうちでも、ＭＴ＝１５ｇｆ以上、ＭＦＲ＝０．３〜１２ｇ／１０分のものが好ましい。ＭＴが１５ｇｆ未満であると、得られた発泡シートを熱成形するに際し、ドローダウンが大きくなる傾向にある。また、ＭＴが７０ｇｆを超えるとゲル分率が０．５％を超え易くなるため、このような観点から、特にＭＴ＝２０〜６０ｇｆのものが好ましい。尚、特にＭＴが２５ｇｆ以上の場合には、得られた発泡体の加熱下での安定性がより高まり、ポリプロピレン系樹脂が長鎖分岐を有するものであっても加熱成形時のドローダウンを小さくできるとともに、より長い時間加熱することが可能となるので、深絞り成形時の安定性が高まるという効果を奏する。一方、ＭＦＲが０．３ｇ／１０分未満であると、３０倍以下の発泡倍率で良好な発泡体の製造が困難となり、１２ｇ／１０分を超えると機械的物性の低下が大きくなる。このような観点から、特にＭＦＲ＝０．５〜８ｇ／１０分のものが好ましい。
【００３３】上記基材樹脂のメルトテンション：ＭＴ（ｇｆ）は、株式会社東洋精機製作所製のメルトテンションテスターII型によって測定することができる。具体的には、ノズル径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルを有するメルトテンションテスターを用い、上記ノズルから樹脂温度２３０℃、押出しのピストン速度１０ｍｍ／分の条件で樹脂を紐状に押出して、この紐状物を直径４５ｍｍの張力検出用プーリーに掛けた後、５ｒｐｍ／秒（紐状物の捲取り加速度：１．３×１０-2ｍ／秒2 ）程度の割合で捲取り速度を徐々に増加させていきながら直径５０ｍｍの捲取りローラーで捲取る。本発明において、メルトテンション（ＭＴ）を求めるには、まず、張力検出用プーリーに掛けた紐状物が切れるまで捲取り速度を増加させ、紐状物が切れた時の捲取り速度：Ｒ（ｒｐｍ）を求める。次いで、Ｒ×０．７（ｒｐｍ）の一定の捲取り速度において紐状物の捲取りを行い、張力検出用プーリーと連結する検出器により検出される紐状物のメルトテンションを経時的に測定し、縦軸にメルトテンションを、横軸に時間を取ったグラフに示すと、図２のような振幅をもったグラフが得られる。本発明におけるメルトテンションとしては、図２において振幅の安定した部分の振幅の中央値（Ｘ）を採用する。但し、捲取り速度が５００ｒｐｍに達しても紐状物が切れない場合には、捲取り速度を５００ｒｐｍとして紐状物を巻き取って求めたグラフより紐状物のメルトテンションを求める。尚、メルトテンションの経時的測定の際に、まれに特異な振幅値が検出されることがあるが、このような特異な振幅値は無視するものとする。またメルトフローレイト：ＭＦＲ（ｇ／１０分）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０の表１の条件１４で測定した値である。
【００３４】本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂を用いて押出発泡体を得る方法としては、例えば本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂を押出機内で溶融し、高温高圧下で発泡剤と混練して形成した発泡性組成物を押出機先端に設けられた環状ダイスを通して押出機内よりも低圧下に押出して筒状に発泡させ、この筒状発泡体を挟圧して内面側を融着させて板状発泡体としたり、筒状発泡体を押出方向に沿って切り開いてシート状発泡体とする等の方法が採用される。このようにして得られるシート状又は板状発泡体は、通常、３〜３０倍の発泡倍率と、０．３〜１０ｍｍの厚みを有する。
【００３５】発泡剤としては、無機発泡剤、揮発性発泡剤、分解型発泡剤が用いられる。無機発泡剤としては二酸化炭素、空気、窒素等が挙げられれる。
【００３６】また揮発性発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪族炭化水素、クロロフロロメタン、トリフロロメタン、１，１−ジフロロエタン、１−クロロ−１，１−ジフロロエタン、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１−クロロ−１，２，２，２−テトラフロロエタン、メチルクロライド、エチルクロライド、メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素等を用いることができる。また、分解型発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリル、重炭酸ナトリウム等を用いることができる。
【００３７】上記発泡剤は適宜混合して用いることができる。発泡剤の使用量は、発泡剤の種類、所望する発泡倍率等によっても異なるが、例えば、密度０．２〜０．０１３ｇ／ｃｍ3 程度の発泡体を得るための発泡剤の使用量の目安は、ポリプロピレン系樹脂１００重量部当たり、揮発性発泡剤の場合、０．５〜２５重量部（ブタン換算）程度である。また、密度０．０９ｇ／ｃｍ3 を超える発泡体を得るための発泡剤の使用量の目安は、樹脂１００重量部当たり、無機発泡剤の場合０．１〜１０重量部程度、分解型発泡剤の場合０．１〜５重量部程度である。
【００３８】押出発泡体を製造するに当たり、基材樹脂中または、押出機内において発泡剤と溶融混練した発泡性樹脂組成物中に、必要に応じて気泡調整剤を添加することができる。気泡調整剤としては、タルク、シリカ等の無機粉末や多価カルボン酸の酸性塩、多価カルボン酸と炭酸ナトリウム或いは重炭酸ナトリウムとの反応混合物等が挙げられる。気泡調整剤の添加量は樹脂１００重量部当たり一般に３重量部程度以下が好ましい。更に必要に応じて、帯電防止剤、流動性向上剤等や、所期の目的を妨げない範囲の量の着色剤等の各種添加剤を配合することもできる。更に、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウム等を無機充填剤として添加することもできる。これら無機充填剤の添加量は樹脂と他の添加剤等を合計した総重量の４０重量％を上限とすることが好ましい。上記無機粉末や無機充填剤は平均粒径が１〜７０μｍのものが好ましい。無機充填剤を添加すると、得られた発泡体の耐熱性が向上するとともに、発泡体を焼却する際の燃焼カロリーを低下させることができる。
【００３９】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００４０】実施例１〜６、比較例１〜２容積５００リットルのオートクレーブ中に、水２５０重量部にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０１重量部を添加してなる水性媒体を入れ、この水性媒体中に表１に示す原料ポリプロピレン系樹脂粒子、過酸化物、主鎖切断防止剤を投入してオートクレーブの蓋を閉じた。次いで、オートクレーブ内の上部空間に窒素ガスを流入させて、該空間の酸素濃度が０．２体積％以下となるように窒素置換を行なった。
【００４１】表１において、過酸化物、主鎖切断防止剤の使用量は、原料ポリプロピレン系樹脂粒子１００重量部当たりに対する重量部で示した。また、実施例３、比較例１、２については、次の点で他の実施例と操作を異ならせ、それ以外の操作は他の実施例と同様に行なった。
【００４２】実施例３では主鎖切断防止剤を予め含有させた原料ポリプロピレン系樹脂粒子を使用したので、水性媒体への主鎖切断防止剤の投入は行なわなかった。比較例１では水性媒体を使用せずに、表１に示す原料ポリプロピレン系樹脂粒子、過酸化物、主鎖切断防止剤だけをオートクレーブ中に投入してその後の操作を行なった。比較例２では主鎖切断防止剤を使用しなかった。
【００４３】次に、オートクレーブ内を攪拌しながら、２℃／分の昇温速度で用いた過酸化物の１０時間半減期温度まで加熱して、その温度で２時間保持した。その後、２℃／分の昇温速度で用いた過酸化物の１分間半減期温度まで加熱して、その温度で２０分間保持した後に冷却した。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂粒子の性状を表２に示す。
【００４４】実施例及び比較例に用いた原料ポリプロピレン系樹脂粒子は、以下の通りである。
【００４５】Ｘ：平均重量１８．０ｍｇ／１個のポリプロピレン粒子〔出光石油化学製Ｅ２５０Ｇ；融点１６３．７℃〕
【００４６】Ｙ：平均重量１８．０ｍｇ／１個のポリプロピレン粒子〔日本ポリオレフィン製Ｍ７５００；融点１６２．８℃〕
【００４７】ＭＸ：上記粒子Ｘを押出機内で溶融混練してストランド状に押し出し、平均重量２．５ｍｇ／１個となるようにカットしたもの。
【００４８】ＭＹ：上記粒子Ｙを押出機内で溶融混練してストランド状に押し出し、平均重量２．５ｍｇ／１個となるようにカットしたもの。
【００４９】ＸＹ１：上記粒子Ｘと上記粒子Ｙとを重量比２：８でブレンドして押出機内で溶融混練してストランド状に押し出し、平均重量２．５ｍｇ／１個となるようにカットしたもの〔融点１６２．７℃〕。
【００５０】ＸＹ２：上記粒子Ｘと上記粒子Ｙとを重量比４：６でブレンドして押出機内で溶融混練してストランド状に押し出し、平均重量２．５ｍｇ／１個となるようにカットしたもの〔融点１６２．９℃〕。
【００５１】ＹＤＶＢ：上記粒子Ｙ１００重量部当たり０．１重量部のジビニルベンゼン（ＤＶＢ）を主鎖切断防止剤として配合し、これらを押出機内で溶融混練してストランド状に押し出し、平均重量２．５ｍｇ／１個となるようにカットしたもの。
【００５２】また、過酸化物としては以下に示すＡ〜Ｄのものを用いた。尚、実施例及び比較例で用いた過酸化物の１分間半減期温度、１０時間半減期温度を表１にあわせて示した。
Ａ：ラウロイルパーオキサイド〔日本油脂製パーロイルＬ〕
Ｂ：ｍ−トルオイル−ベンゾイルパーオキサイド〔日本油脂製ナイパーＢＭＴ−Ｋ４０〕
Ｃ：ベンゾイルパーオキサイド〔日本油脂製ナイパーＦＦ〕
Ｄ：ビス（４−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート〔日本油脂製パーロイルＴＣＰ〕
【００５３】また、主鎖切断防止剤にはジビニルベンゼン（以下、ＤＶＢと略称する。）、トリアリルシアヌレート（以下、ＴＡＣと略称する。）を用い、使用した主鎖切断防止剤の種類を表１中に略称で示した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
尚、表２に示す樹脂の性状において、ＭＴ、ＭＦＲは以下のようにして測定した。
【００５６】メルトテンション：ＭＴは、（株）東洋精機製作所製のメルトテンションテスターII型にて、ノズル径が２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルを用い、樹脂温度２３０℃、押出しピストン速度１０ｍｍ／分の条件で樹脂を紐状に押出し、この紐状物について前述した方法で測定した。
【００５７】メルトフローレイト：ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０の表１の条件１４で測定した。
【００５８】次に、上記の如くして得られたポリプロピレン粒子に、表３に示す割合となるようにブタン及び気泡調整剤（クエン酸モノナトリウム塩）を添加し（表３に示すブタン、気泡調整剤の割合は、ポリプロピレン粒子、ブタン及び気泡調整剤の合計量に対する重量％で示した。）、５０ｍｍφの単一スクリューを備えた押出機（Ｌ／Ｄは４６）へ配合し、溶融混練した後、押出機先端に取り付けた径７５ｍｍφ、間隙０．３ｍｍのリップを有するサーキュラーダイスを通して押出発泡してチューブ状の発泡体を得、次いでこのチューブを切り開いて発泡シートを得た。発泡シート製造時の押出発泡性及び得られた発泡シートの密度を表３に併せて示す。得られた発泡シートを単発成形機（三和興業株式会社製の「PLAVAC-FE36HP 型」）に焼きそばトレー用金型を取り付けて成形した。発泡シートを加熱する時間を変えて成形を行い、加熱不足のために得られる成形体に所謂ナキが生じるようになる成形直前のシート表面温度の下限：ＴL （℃）と、加熱過多によって所謂ヤケが生じるようになる成形直前のシート表面温度の上限：ＴU （℃）との差を、成形可能加熱温度範囲とし、表３に示した。
【００５９】尚、この成形テストにおいては、上ヒーターの電圧調整器の４０個のダイヤル目盛は全て３０に設定し、下ヒーターの電圧調整器の６個のダイヤル目盛は全て４０に設定して行った。また、上記「成形直前のシートの表面温度」とは、シートを加熱後、ヒーターが後退した直後のシート表面の温度を意味し、この温度はオプテックス株式会社製の「THERMO-HUNTER PT-3LF」を使用して測定した。また各シートに対し、加熱時のシートの垂れ下がり量であるドローダウン量を測定し、その結果を表３にあわせて示した。尚、ドローダウン量は、２５ｃｍ角に切断した発泡シートを縦横共に２０ｃｍの正方形状の貫通孔を有する木枠の間にしっかり挟み込み、発泡シートの中央部に１００ｇの重りを載せ、これを雰囲気温度が１４５℃設定のオーブン中に５分間放置した後、直ちに取り出し、木枠挟み込み面からのシートの最大垂れ下がり距離を測定し、これをドローダウン量（ｍｍ）とした。
【００６０】
【表３】
【００６１】参考例市販の長鎖分岐ポリプロピレン系樹脂（米国モンテル社製の製造に係る商品名「ＳＤ６３２」）に対する、ＭＴ、ＭＦＲ、ｌｎＭＴの値及び、−０．８３ｌｎＭＦＲ＋２．８２の値を表２にあわせて示した。またこの長鎖分岐ポリプロピレン系樹脂を用いて実施例、比較例と同様にして発泡シートを製造し、この発泡シートの成形テストを行うとともに、ドローダウン量を測定した。これらの結果を表３にあわせて示した。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂は、押出発泡性に優れ、本発明樹脂より得た押出発泡体は熱成形時のドローダウンが小さいため、成形時の不良品の発生率を低減させることができる。またＭＴが２０ｇｆ以上、特に２５ｇｆ以上の場合には、得られる押出発泡体の熱安定性がより高まる結果、加熱時間（温度）の多少の変動によっても成形不良を生じる虞れが少なくなり、加熱時間（温度）の変動による不良成形品の発生率が大幅に低減されるとともに、より長い時間加熱することができるので深絞り成形時の不良品発生率も大幅に低減される。更に、本発明の押出発泡用ポリプロピレン系樹脂は、ゲル分率が実質的に０％であるため、再生利用が可能である等の利点を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３１８１０
【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】細井 勇
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| 【公開番号】 |
特開平１１−８０２６２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）３月２６日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１８１５９ |
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