JP2003327732A

JP2003327732A - ポリプロピレン系樹脂発泡シート、成形体

Info

Publication number: JP2003327732A
Application number: JP2002136041A
Authority: JP
Inventors: Fumiyasu Sezaki; 文康瀬崎
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】特定の歪み速度で特定の歪み硬化率を有する
ポリプロピレン系樹脂を使用することにより、軽量で、
二次成形性、耐熱剛性や断熱性に優れたポリプロピレン
系樹脂発泡シートおよび同シートにより様々な形状の成
形体を提供する。【解決手段】ポリプロピレン系樹脂の歪み速度１００
ｓｅｃ^-1における歪み硬化率 η_e／（３η）（η_e：伸
長粘度、η：剪断粘度）が１．５以上であるポリプロピ
レン系樹脂発泡シート、密度０．０９１〜０．４５ｇ／
ｃｍ³、厚さ０．５〜１０ｍｍである同シート、独立気
泡率６０％以上の同シート、ポリプロピレン系樹脂をイ
ソプレン単量体およびラジカル重合開始剤との反応によ
り改質した改質ポリプロピレン系樹脂を使用した同シー
ト、および前記シートを熱成形した成形体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリプロピレン系樹
脂発泡シートおよびその成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂からなる発泡シートは一般
に軽量で、断熱性や外部応力への緩衝性が良好であり、
真空成形などの加熱２次成形により容易に成形体を得る
ことができるため、ポリスチレン系樹脂やポリエチレン
系樹脂を中心に、緩衝材や食品容器、断熱材、自動車用
部材などの用途で幅広く利用されている。

【０００３】しかしながら、食品容器などに広く用いら
れているポリスチレン系樹脂発泡シートは、基材のポリ
スチレン系樹脂の性質上、耐熱性や耐油性に劣る欠点を
有している。

【０００４】一方、ポリプロピレン系樹脂は耐熱性や耐
油性に優れているため、次世代の発泡用樹脂として期待
されている。線状のポリプロピレン系樹脂そのものでは
押出発泡させて発泡体を得ることは極めて困難であるた
め、近年、ポリプロピレン系樹脂に分岐構造を導入（例
えば、特許第２５２１３８８号）するなどして、押出発
泡させて発泡体を得ることのできる樹脂が開発されてい
る。このような樹脂は溶融張力（伸長変形時の歪み硬化
の大きさ）が大きいため、気泡が成長する時に気泡膜が
破れ難く、気泡形状を保持することができると言われて
いる。

【０００５】熱可塑性樹脂からなる従来の押出発泡シー
トの製造方法は、樹脂を押出機内で溶融させ、得られた
溶融物と発泡剤とを高温高圧下で混練した後、サーキュ
ラーダイスを通じて混合物を低圧域に押し出しマンドレ
ル成形して、発泡シートを製造するものである。このよ
うな方法により発泡シート成形が可能なポリプロピレン
系樹脂は一般に高い溶融張力を有すると言われている。
ポリプロピレン系樹脂をメルトインデクサー内で溶融さ
せ、キャピラリーから溶融したポリプロピレン系樹脂を
ストランド状に押し出して引き取り、該ストランドの破
断時の引き取り速度（ドローダウン性）が６０ｍ／分以
下であるポリプロピレン系樹脂を使用する方法（特許第
２８９８４６９号）が提案されているが、ドローダウン
性測定時の歪み速度は極めて小さく、発泡成形時の歪み
速度とは大きく乖離しているので、実際の現象に即した
測定方法とは言い難い。ドローダウン性という指標では
樹脂の押出発泡適性を適切に表すことが難しい。

【発明が解決しようとする課題】押出発泡シートを製造
する際、発泡時の圧力ムラを解消低減させ、幅広の発泡
シートが容易に得られるという利点からサーキュラーダ
イスがよく使用される。

【０００６】該サーキュラーダイスからポリプロピレン
系樹脂と発泡剤の混合物が押し出される時の歪み速度は
５０〜１０００ｓｅｃ^-1程度である。実際の押出発泡成
形が行われる高い歪み速度域での歪み硬化の大きさに関
する検討は従来なされていなかった。

【０００７】本発明は、特定の歪み速度で特定の歪み硬
化率を有するポリプロピレン系樹脂を使用することによ
り、軽量で、二次成形性、耐熱剛性や断熱性に優れたポ
リプロピレン系樹脂発泡シートおよび同シートにより様
々な形状の成形体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】本発明者らは、かかる課
題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、押出発泡に供す
るポリプロピレン系樹脂の種類を変え、各歪み速度での
歪み硬化の大きさについて検討した結果、本発明に至っ
た。即ち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂の歪み速度
１００ｓｅｃ^-1における歪み硬化率 η_e／（３η）（ここでη_eは伸長粘度を示し、ηは剪断粘度を示す）
が１．５以上であることを特徴とするポリプロピレン系
樹脂発泡シート（請求項１）、ポリプロピレン系樹脂の
歪み速度１００ｓｅｃ^-1における歪み硬化率 η_e／（３η）が３．０以上であることを特徴とする請求項１記載のポ
リプロピレン系樹脂発泡シート（請求項２）、密度が
０．０９１〜０．４５ｇ／ｃｍ³、厚さが０．５〜１０
ｍｍであることを特徴とする請求項１、２記載のポリプ
ロピレン系樹脂発泡シート（請求項３）、独立気泡率が
６０％以上であることを特徴とする請求項１〜３記載の
ポリプロピレン系樹脂発泡シート（請求項４）、前記ポ
リプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂をイソプ
レン単量体およびラジカル重合開始剤との反応により改
質された改質ポリプロピレン系樹脂であることを特徴と
する請求項１〜４記載のポリプロピレン系樹脂発泡シー
ト（請求項５）、請求項１〜５記載のポリプロピレン系
樹脂発泡シートの熱成形による成形体（請求項６）、に
関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のポリプロピレン系樹脂発
泡シートは、１００ｓｅｃ^-1における歪み硬化率が１．
５以上のポリプロピレン系樹脂を押出発泡させて得られ
たものである。本発明で使用されるポリプロピレン系樹
脂としては、プロピレンの単独重合体、ブロック共重合
体およびランダム共重合体であって、結晶性の重合体が
挙げられる。プロピレンの共重合体としては、プロピレ
ンを７５重量部以上、とくに９０重量部以上含有してい
るものが、ポリプロピレン系樹脂の特徴である結晶性、
剛性、耐薬品性などが保持されている点で好ましい。共
重合可能なα−オレフィンとしては、エチレン、ブテン
−１、イソブテン、ペンテン−１、３−メチル−ブテン
−１、ヘキセン−１、４−メチル−ペンテン−１、３，
４−ジメチル−ブテン−１、ヘプテン−１、３−メチル
−ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１などの炭素
数２または４〜１２のα−オレフィン、シクロペンテ
ン、ノルボルネン、１，４，５，８−ジメタノ−１，
２，３，４，４ａ，８，８ａ−６−オクタヒドロナフタ
レンなどの環状オレフィン、５−メチレン−２−ノルボ
ルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、１，４−
ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエン、７−メ
チル−１，６−オクタジエンなどのジエン、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、無水マ
レイン酸、スチレン、メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、ジビニルベンゼンなどのビニル単量体、などの１種
または２種以上が挙げられる。これらのうち、エチレ
ン、ブテン−１が安価という点で好ましい。

【００１０】このようなポリプロピレン系樹脂として
は、例えば線状のポリプロピレン系樹脂に放射線を照射
する方法か、または線状のポリプロピレン樹脂、ラジカ
ル重合開始剤、単量体を溶融混合するなどの方法により
得られる分岐構造あるいは高分子量成分を含有するポリ
プロピレン系樹脂や、分子構造および固体構造制御技術
を加えることによってより高剛性化、高耐熱性化された
ポリプロピレン系樹脂や、メタロセン触媒系を用いて製
造され、α，ω−ジエンを特定量含有するプロピレン・
α，ω−ジエン系共重合体などが挙げられる。これらの
中では線状ポリプロピレン樹脂、ラジカル重合開始剤お
よび単量体を溶融混合して得られる改質ポリプロピレン
系樹脂が安価に製造できる点から好ましい。この改質ポ
リプロピレン系樹脂に用いられるポリプロピレン系樹脂
は、前記ポリプロピレン系樹脂が挙げられる。

【００１１】前記単量体としては例えばスチレン単量
体、イソプレン単量体および１，３−ブタジエン単量体
が好ましく、これらを単独または組み合わせ使用しても
よい。これらの中では、イソプレン単量体が安価で取り
扱いやすく、反応が均一に進みやすい点からとくに好ま
しい。

【００１２】前記単量体の添加量としては、ポリプロピ
レン系樹脂１００重量部に対して、０．０５〜２０重量
部が好ましく、０．１〜１０重量部が溶融混練における
反応効率の点からさらに好ましい。

【００１３】前記単量体と共重合可能な単量体、たとえ
ば塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、アクリル酸金属塩、メタクリル酸
金属塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル
酸ステアリルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メ
タクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリ
ルなどのメタクリル酸エステルなどを併用してもよい。

【００１４】ラジカル重合開始剤としては、一般に過酸
化物、アゾ化合物などが挙げられる。ポリプロピレン系
樹脂と前記単量体（からなる重合体）あるいはポリプロ
ピレン系樹脂との間にグラフト反応が起こるためには、
いわゆる水素引き抜き能を有するものが必要であり、一
般にケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイ
ドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジア
シルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パー
オキシエステルなどの有機過酸化物が挙げられる。これ
らのうち、とくに水素引き抜き能が高いものが好まし
く、たとえば１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）
３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル
４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、
２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタンなどのパ
ーオキシケタール、ジクミルパーオキサイド、２，５−
ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサ
ン、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソ
プロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイ
ド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル
−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３な
どのジアルキルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イドなどのジアシルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオ
キシオクテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレー
ト、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパー
オキシ３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブ
チルパーオキシイソプロピルカーボネート、２，５−ジ
メチル−２，５ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、
ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキ
シベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレ
ートなどのパーオキシエステルなどの１種または２種以
上が挙げられる。

【００１５】ラジカル重合開始剤の添加量としては、ポ
リプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．０５〜
１０重量部、とくに０．１〜２重量部が、改質ポリプロ
ピレン系樹脂の溶融粘度が過度に低下するのを抑え、か
つ経済的であるという点で好ましい。

【００１６】ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体
とラジカル重合開始剤とを反応させるための装置として
は、ロール、コニーダー、バンバリーミキサー、ブラベ
ンダー、単軸押出機、２軸押出機などの混練機、２軸表
面更新機、２軸多円板装置などの横型撹拌機、ダブルヘ
リカルリボン撹拌機などの縦型撹拌機、などが挙げられ
る。これらのうち、とくに押出機が生産性の点から好ま
しい。

【００１７】ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体
とラジカル重合開始剤とを混合、混練（撹拌）する順
序、方法にはとくに制限はない。ポリプロピレン系樹脂
とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤とを混合した
のち溶融混練（撹拌）してもよいし、ポリプロピレン系
樹脂を溶融混練（撹拌）したのち、イソプレン単量体あ
るいはラジカル開始剤を同時にあるいは別々に混合して
も良い。同時にあるいは別々に混合する場合は、一括し
て混合しても良いし、分割して混合してもよい。混練
（撹拌）機の温度は１３０〜４００℃が、ポリプロピレ
ン系樹脂が溶融し、かつ熱分解しないという点で好まし
い。またその時間は一般に１〜６０分である。このよう
にして、改質ポリプロピレン系樹脂を製造することが好
ましい。ポリプロピレン系樹脂には必要に応じて、本発
明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、金属不活性
剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍
光増白剤、金属石鹸、制酸吸着剤などの安定剤、架橋
剤、連鎖移動剤、核剤、滑剤、可塑剤、充填材、強化
材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤を使
用してもよい。

【００１８】本発明において、歪み硬化率は以下の方法
に基づいて測定した値をいう。

【００１９】歪み硬化率とは樹脂の歪み硬化性の指標で
あり、η_e／（３η）（ここで、η_eは伸長粘度の定常
値、ηは剪断粘度の定常値を示す）で定義される。歪み
硬化性とは、歪みが大きくなるほど伸長粘度が大きくな
る性質のことをいう。歪み速度については、日本レオロ
ジー学会誌、ｖｏｌ．１１、ｐ．１３〜２３、に記載さ
れている。

【００２０】棒状、あるいは短冊状に成形した樹脂の試
料を溶融状態で引っ張ることにより伸長粘度を測定する
方法において、歪み硬化性がない樹脂を測定した場合
は、試料を引き伸ばすにつれて（歪みを大きくするにつ
れて）伸長粘度の値が大きくなった後３ηに近づき定常
値に達する。一方、歪み硬化性がある樹脂の場合は、歪
みを大きくするにつれて伸長粘度の値が３ηから大きく
立ち上がった後に定常値に達する。η_e／（３η）が歪
み硬化性の指標となるのはこうした理由による。

【００２１】すなわち、歪み硬化性がない樹脂のη_e／
（３η）は１以下であり、歪み硬化性がある樹脂のη_e
／（３η）は１より大きく、歪み硬化性が高いほどその
値は大きい。

【００２２】従来のポリプロピレン系樹脂の伸長粘度測
定は、歪み速度が５ｓｅｃ^-1より小さい歪み速度域でし
か測定されておらず、実際の押出発泡時の歪み速度域か
らは大きく乖離していた。ところが本発明者らは、以下
に示すような方法で実際の押出発泡時の歪み速度域での
ポリプロピレン系樹脂の伸長粘度を測定することができ
ることを見出した。

【００２３】直径の等しい、長さの短いダイと長いダイ
をつけたキャピラリーレオメータで、溶融樹脂の圧力損
失を測定する。次式(1)に従い、仮想的な長さ０のダイ
の圧力損失ｐ₀を算出する。

【００２４】

【数１】ここでｐ₁は長いダイで測定される圧力損失、ｐ₂は短い
ダイで測定される圧力損失、Ｌ₁は長いダイの長さ、Ｌ₂
は短いダイの長さである。せん断粘度およびせん断速度
は、キャピラリーレオメーターを用いて求めることがで
きる。

【００２５】伸長粘度η_e及び歪み速度ε’は、以下の
式(2)(3)で算出される。

【００２６】

【数２】

【００２７】

【数３】ｎはパワーローインデックスで、次式(4)で定義され
る。

【００２８】

【数４】 γ’は剪断速度、ηは剪断粘度、cは定数である。

【００２９】このような方法で測定されるは伸長粘度の
定常値である。従ってこの方法で求めたη_e、ηから歪
み硬化率を算出することができる。

【００３０】本明細書において、歪み硬化率は次の方法
で測定した値をいう。

【００３１】前記方法で２３０℃における樹脂の伸長粘
度と剪断粘度を測定した後、剪断速度と剪断粘度の関係
を最小二乗法により式(5)で近似してａとpを求め、歪み
速度と伸長粘度の関係を最小二乗法により式(6)で近似
してbとqを求める。

【００３２】

【数５】

【００３３】

【数６】 ε’＝１００ｓｅｃ^-1におけるの、γ’＝１００ｓｅｃ
^-1における３ηに対する比η_e／（３η）を本発明でい
う歪み硬化率とする。すなわち式(7)で歪み硬化率を算
出することができる。

【００３４】

【数７】歪み硬化性を有する樹脂で発泡シートを製造した場合、
気泡の成長時に気泡膜の薄くなった部分はより大きな抵
抗力を有して爆発的な気泡の成長を抑制するため、均一
な気泡構造が得られると考えられる。

【００３５】本発明に用いられる樹脂の歪み速度１００
ｓｅｃ^-1における歪み硬化率は１．５以上であり、より
均一で微細な気泡構造を持つ発泡シートを得るには歪み
硬化率が３．０以上であることが望ましい。歪み硬化率
は、樹脂の分子量分布や長鎖分岐の程度、また改質ポリ
プロピレン系樹脂の場合は、改質時のラジカル開始剤や
単量体の添加量により調節することができる。

【００３６】歪み硬化率が１．５より小さいと発泡シー
トの独立気泡率が５０％以下に低下してしまう。

【００３７】本発明におけるポリプロピレン系樹脂から
なる発泡シートは、例えば、溶融させた状態のポリプロ
ピレン系樹脂に発泡剤を圧入したのち、押出機内で発泡
最適温度に調節し、ダイから低圧領域に押し出すことに
より製造することができる。押出機としては、二本の単
軸押出機を縦に連結させたタンデム型押出機や、先端に
ギヤポンプを取り付けた２軸押出機などを用いることが
できる。

【００３８】タンデム型押出機の場合は、はじめの押出
機で樹脂の溶融と溶融樹脂と発泡剤の混練を行い、続く
押出機では溶融樹脂と発泡剤の混合物を押出発泡に適し
た温度域まで冷却することを目的としている。

【００３９】先端にギヤポンプを取り付けた２軸押出機
の場合は、樹脂と発泡剤がより均一に混合される。ま
た、ギヤポンプが取り付けられていると、押出圧力や吐
出量が安定するために、安定した押出しを実現できる。
溶融混練と冷却を同時に行うことができるので、タンデ
ム型押出機に比べて省スペースで済む。

【００４０】気泡調整剤（発泡核剤）には、熱分解型化
学発泡剤やタルクなどの無機物を気泡調整剤として用い
ることができる。

【００４１】該熱分解型化学発泡剤は、吸熱型化学発泡
剤と発熱型化学発泡剤とに分類される。吸熱型化学発泡
剤には無機系二酸化炭素発生剤単独または弱酸とを組み
合わせたものがある。無機系二酸化炭素発生剤として
は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の炭酸塩ま
たは重炭酸塩のほか、炭酸アンモニウムおよび重炭酸ア
ンモニウムが挙げられる。またこれらは２種以上の混合
物であってもよい。

【００４２】弱酸としては、シュウ酸、マロン酸、マレ
イン酸、フマール酸、コハク酸、イタコン酸、シトラコ
ン酸、アジピン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
ステアリン酸、オレイン酸、カプリル酸、エナント酸、
カプロン酸、吉草酸、乳酸、酒石酸、クエン酸、フタル
酸、安息香酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン
酸、クロル酢酸、ジグリコール酸等の有機酸、硼酸等の
無機酸および酸性酒石酸カリウム等の酸性塩が挙げら
れ、化学発泡剤の性能向上の観点からクエン酸を用いる
ことが好ましい。また弱酸としては２種以上の混合物で
あってもよい。発熱型化学発泡剤としては、アゾジカル
ボンアミド、アゾビスホルムアミド、アゾビスイソブチ
ロニトリル、Ｎ，Ｎ’−ジニトロペンタテトラミンなど
があり、分解温度を調節できる点でアゾジカルボンアミ
ドが好ましい。なお、窒素原子含有気泡調整剤を使用す
ると発泡シートが黄色味がかるなど着色の問題がある。

【００４３】上記の気泡調整剤のなかでは重炭酸ナトリ
ウムとクエン酸の組み合わせが好ましい。

【００４４】気泡調整剤は粉末状やマスターバッチ状の
ものを入手可能であるが、取り扱いのし易さからはマス
ターバッチの方が好ましい。

【００４５】本発明において好ましい揮発型発泡剤とし
ては、例えば水、二酸化炭素、窒素などの無機ガスが挙
げられる。これら無機ガスの内２種類以上を併用しても
良い。この他、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類、シク
ロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環
式炭化水素類、クロロジフルオロメタン、ジクロロメタ
ン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタ
ン、トリクロロフルオロメタン、クロロエタン、ジクロ
ロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタ
ン、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロジフ
ルオロエタン、パーフルオロシクロブタンなどのハロゲ
ン化炭化水素類も使用することができる。無機ガスとこ
れらの脂肪族炭化水素類、脂環式炭化水素類、ハロゲン
系炭化水素類とを併用しても良い。脂肪族炭化水素類、
脂環式炭化水素類、ハロゲン系炭化水素類に比べ、無機
ガスの方がポリプロピレン系樹脂への溶解度は小さいた
めに、発泡時の核生成数は多くなる傾向にあることか
ら、無機ガスを用いることが好ましい。

【００４６】発泡剤の添加量は発泡剤の種類および目標
発泡倍率によって選択されるが、一般に樹脂１００重量
部に対して０．１〜２０重量部が好ましい。

【００４７】また、本発明における発泡シートは、所望
の気泡構造を得る目的で、例えば、押出発泡した後に空
気の吹き付けなどにより発泡シートの表面冷却を促進し
ても良く、またマンドレル成形の際に、引き取り速度や
マンドレル径を変えるなどして延伸をかけてもよい。

【００４８】本発明における発泡シートの密度は、好ま
しくは０．０９１〜０．４５ｇ／ｃｍ³、更に好ましく
は０．１２０〜０．３２０ｇ／cｍ³であることが好まし
い。０．０９１ｇ／cｍ³より小さい場合は発泡シートの
剛性が低く、該発泡シートの成形体の剛性も小さくなっ
てしまう。発泡シートの密度が０．４５ｇ／cｍ³より大
きい場合には成形体の断熱性が低く、またコスト高とな
り好ましくない。

【００４９】本発明における発泡シートの厚み方向のセ
ル数は、５個〜１００個であることが好ましい。更に好
ましくは１０個〜６０個であることが好ましい。発泡シ
ートの厚み方向のセル数が５個より少ない場合は、トレ
ーなどの浅型容器を成形することはできても、容器内部
に仕切り部を有するような複雑な形状の容器や丼容器を
成形することはできない。発泡シートの厚み方向のセル
数が１００個より多い場合は、２次成形に要する時間が
長くなってしまい、成形サイクルが悪くなって経済性に
劣るため好ましくない。

【００５０】本発明における発泡シートの独立気泡率は
６０％以上であることが好ましい。より好ましくは７０
％以上が、特に８０％以上が好ましい。発泡シートの独
立気泡率が６０％未満の場合には、成形体の剛性が低下
したり、２次成形時の型決まりが悪くなるなど好ましく
ない。

【００５１】また、本発明における発泡シートは、プラ
グ成形や真空成形、圧空成形などの加熱成形性に優れる
ことから、厚みムラの少ない、外観美麗な成形体を得る
ことができる。

【００５２】加熱成形の例としては、プラグ成形、マッ
チド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、
プラグアシスト成形、プラグアシスト・リバースドロー
成形、エアスリップ成形、スナップバック成形、リバー
スドロー成形、フリードローイング成形、プラグ・アン
ド・リッジ成形、リッジ成形などの方法があげられる。

【００５３】また、前記加熱成形は、発泡シートを予備
加熱した後に成形するものであるが、予備加熱の際に発
泡シートの２次発泡などにより、密度や厚み、独立気泡
率が変化する場合がある。

【００５４】また、本発明における発泡シートは、表面
性や剛性、加熱成形性などを改良する目的で、前記発泡
シート表面に、熱可塑性樹脂からなる非発泡層を、片面
または両面に形成してもよい。

【００５５】前記熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン
系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエチ
レン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
アミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹
脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹
脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を用いることが
できる。これらは単独または２種以上組み合わせて用い
られるが、特に発泡シートとの接着性の観点から、ポリ
プロピレン系樹脂が好ましい。

【００５６】前記非発泡層を形成する方法は、特に限定
されるものではなく、発泡シートを作製した後に、別途
作製した非発泡フィルムを加熱または接着剤を用いてラ
ミネートして形成してもよいし、発泡シート上に直接Ｔ
ダイから非発泡フィルムを押し出してラミネートして形
成してもよい。非発泡フィルムとしては特に２軸延伸ポ
リプロピレン系樹脂フィルムが剛性と光沢などの観点か
ら好ましい。

【００５７】本発明の発泡シートあるいは成形体はリン
ゴやナシ等の果実包装トレー等の緩衝材や食品容器、断
熱材、自動車天井材等の自動車用部材などの用途に用い
ることができる。特にカレー、オムライス、パスタ、ダ
シマキ等の食品容器や仕切り部を有する弁当容器や深型
のカップなどの容器として好適に用いることができる。
これらの食品はこの容器のまま電子レンジ等により加熱
処理することができる。

【００５８】

【実施例】つぎに実施例および比較例に基づいて本発明
に関する説明をするが、本発明はかかる実施例のみに限
定されるものではない。

【００５９】実施例および比較例には次のポリプロピレ
ン系樹脂を使用した。

【００６０】ＰＰ−１：プロピレン単独重合体（線状ホ
モポリプロピレン、メルトインデックス４ｇ／１０分）
１００重量部に対して、ラジカル発生剤として２，５−
ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサ
ンを０．５重量部配合し、リボンブレンダーを用いて５
分間混合攪拌した。この混合物を、（株）日本製鋼所
製、２軸押出機（ＴＥＸ４４）（前記２軸押出機は、同
方向２軸タイプであり、シリンダーの孔径が４４ｍｍφ
であり、最大スクリュー有効長（Ｌ／Ｄ）が３８であっ
た）のホッパーから５０ｋｇ／ｈｒの供給速度で供給
し、途中に設けた導入部より、定量ポンプを用いてイソ
プレンモノマーを０．２５ｋｇ／ｈｒの速度（プロピレ
ン単独重合体１００重量部に対して０．５重量部となる
割合）で供給し、ストランド状に押出し、ストランドを
水冷の後に細断することにより、改質ポリプロピレン系
樹脂を得た。

【００６１】ＰＰ−２：市販の高溶融張力ポリプロピレ
ン（サンアロマー社製、ＰｒｏｆａｘＰＦ−８１４）得られた発泡シートの密度、独立気泡率、厚さ方向のセ
ル数を次の方法により測定した。１）歪み硬化率の測定東洋精機社製のキャピログラフに、Ｌ＝２０ｍｍ、Ｄ＝
１ｍｍのダイ（これを長いダイと呼ぶ）を取りつけた時
と、Ｌ＝１ｍｍ、Ｄ＝１ｍｍのダイ（これを短いダイと
呼ぶ）をつけた時とそれぞれにおいて、バレルおよびダ
イを２３０℃に設定してペレット供給して溶融させ、同
時に押出して剪断速度２０−２０００ｓｅｃ^-1の範囲で
圧力損失を測定した。圧力損失から、仮想的な長さ０の
ダイの圧力損失p₀を下式(8)で算出した。

【００６２】

【数８】ここでは長いダイで測定される圧力損失、は短いダイで
測定される圧力損失、は長いダイの長さ、は短いダイの
長さである。伸長粘度及び歪み速度を、下式(9)(10)で
算出した。

【００６３】

【数９】

【００６４】

【数10】 nはパワーローインデックスで、次式(11)で定義され
る。

【００６５】

【数11】 γ’は剪断速度、ηは剪断粘度、ｃは定数である。

【００６６】剪断速度と剪断粘度の関係を最小二乗法に
より式(12)で近似してａとpを求め、歪み速度と伸長粘
度の関係を最小二乗法により式(13)で近似してbとqを求
めた。歪み硬化率をε’＝１００ｓｅｃ^-1におけるη_e
の、γ’＝１００ｓｅｃ^-1における３ηに対する比η_e
／(３η)、すなわち式(14)で算出した。

【００６７】

【数12】

【００６８】

【数13】

【００６９】

【数14】得られた樹脂の特性を表１に示す。２）発泡シートの密度の測定ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準じ測定した。３）発泡シートの独立気泡率の測定ＡＳＴＭＤ-２８５６に記載の方法に準じエアピクノ
メータにより測定した。４）成形方法および成形型少なくとも発泡シート面が内面となるようにして連続成
形機を用いて連続的に多数個取りの成形テストをプラグ
アシスト真空成形により、丼型（図１）の成形品を得、
触感により以下の基準で評価した。丼型の成形体は図１
（Ａ）、（Ｂ）において、ａ〜ｃの各寸法は、ａ：１６
０ｍｍ、ｂ：８０ｍｍ、ｃ：８０ｍｍである。

【００７０】なお、図１（Ａ）は成形体の平面説明図で
あり、図１（Ｂ）は成形体の側面説明図である。

【００７１】得られた成形体の実用剛性を、次の方法に
より、以下の基準で評価した。成形体に約９０℃の湯を
入れて３０秒後に丼容器の口部を両手で持ちあげる。 ◎：成形体口部は撓むことなく剛性があり、しっかりし
ている。 ○：成形体口部は若干撓むが剛性があり、実用上問題な
い。 ×：成形体口部は大きく撓み、剛性に欠けるため、内容
物の湯がこぼれそうになった。（実施例１〜２）ＰＰ−１、２およびＭＩ＝５の線状ホ
モポリプロピレンを使用して表１に示す組成比の樹脂組
成物および気泡調整剤として化学発泡剤（ベーリンガー
社製のハイドロセロールＨＫ−７０、０．３部）を、リ
ボンブレンダーで撹拌混合した配合物を６５ｍｍ単軸−
９０ｍｍ単軸のタンデム型押出機へ投入し、６５ｍｍ単
軸押出機を２１０℃に設定して、該６５ｍｍ単軸押出機
内で樹脂組成物を溶融させ、その後に発泡剤としてイソ
リッチブタン（三井化学社製、イソブタン８０ｗｔ％、
ノルマルブタン２０ｗｔ％比率）を２部圧入し、９０ｍ
ｍ単軸押出機を１６３℃に設定して、樹脂組成物とイソ
リッチブタン混合物を冷却した後、７５ｍｍφのサーキ
ュラーダイスから円筒状に大気圧下へ押出して発泡さ
せ、２００ｍｍφの冷却用円筒を通して切り開き、幅６
４０ｍｍの発泡シートを得た。得られた発泡シートを前
述の成形方法により丼型の成形体を得た。結果を表２に
示す。（実施例３、４）表１に示す組成比の樹脂組成物を調整
した。先端にギヤポンプが取り付けられた２軸押出機
（５７ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝４０、１９０〜２００℃設定）
を用いて、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に
対して０．５重量部の二酸化炭素を押出機中に注入し、
１７０℃のサーキュラーダイ（１５０ｍｍφ、ギャップ
０．９ｍｍ）から、１００ｋｇ／ｈｒで押出し、筒状の
発泡体を引き伸ばして切り開くことにより、厚み２ｍ
ｍ、幅６４０ｍｍの発泡シートを得た。得られた発泡シ
ートを前述の成形方法により丼型の成形体を得た。結果
を表２に示す。（比較例１）表１に示す組成比の樹脂組成物を調整し
た。実施例１と同様の方法により発泡シートを得た。前
述の方法により丼型の成形体を得た。ただし、カップ型
については、成形時の延伸で成形体側部がさけてしま
い、まともな成形体を得ることができなかった。結果を
表２に示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明のポリプロピレン系樹脂発泡シートに
より成形した、丼型成形体を示す。（Ａ）は丼型成形体
の平面説明図である。（Ｂ）は丼型成形体の側面説明図
である。

【発明の効果】本発明によれば軽量で耐熱剛性や断熱性
に優れた発泡シートおよび様々な形状の成形体を得るこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリプロピレン系樹脂の歪み速度１００
ｓｅｃ^-1における歪み硬化率 η_e／（３η）（ここでη_eは伸長粘度を示し、ηは剪断粘度を示す）
が１．５以上であることを特徴とするポリプロピレン系
樹脂発泡シート。
【請求項２】ポリプロピレン系樹脂の歪み速度１００
ｓｅｃ^-1における歪み硬化率 η_e／（３η）が３．０以上であることを特徴とする請求項１記載のポ
リプロピレン系樹脂発泡シート。
【請求項３】密度が０．０９１〜０．４５ｇ／ｃ
ｍ³、厚さが０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする
請求項１、２記載のポリプロピレン系樹脂発泡シート。
【請求項４】独立気泡率が６０％以上であることを特
徴とする請求項１〜３記載のポリプロピレン系樹脂発泡
シート。
【請求項５】前記ポリプロピレン系樹脂が、ポリプロ
ピレン系樹脂をイソプレン単量体およびラジカル重合開
始剤との反応により改質された改質ポリプロピレン系樹
脂であることを特徴とする請求項１〜５記載のポリプロ
ピレン系樹脂発泡シート。
【請求項６】請求項１〜５記載のポリプロピレン系樹
脂発泡シートの熱成形による成形体。