JP2005119147A - ポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法、積層発泡シート及びその成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高温下での使用に耐えうる発泡シートと非発泡樹脂層の接着強度を持ち、非発泡樹脂層に異物が発生しづらく、外観・軽量性・意匠性・加工性に優れた成形体を得るのに適したポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法、同積層発泡シート、および同積層発泡シートから成形した成形体を提供する。
【解決手段】 ポリプロピレン系樹脂発泡シート1の少なくとも片面に、ポリプロピレン系非発泡樹脂層7を押出ラミネートにより積層するポリプロピレン系樹脂積層発泡シート10の製造方法であって、押出された直後の樹脂温度が２１０℃以上、２５０℃以下であるポリプロピレン系非発泡樹脂層をポリプロピレン系樹脂発泡シートに２秒以内に積層することを特徴とするポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法、積層発泡シート、および積層発泡シートから成形した成形体。
【選択図】 図１
【解決手段】 ポリプロピレン系樹脂発泡シート1の少なくとも片面に、ポリプロピレン系非発泡樹脂層7を押出ラミネートにより積層するポリプロピレン系樹脂積層発泡シート10の製造方法であって、押出された直後の樹脂温度が２１０℃以上、２５０℃以下であるポリプロピレン系非発泡樹脂層をポリプロピレン系樹脂発泡シートに２秒以内に積層することを特徴とするポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法、積層発泡シート、および積層発泡シートから成形した成形体。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法、積層発泡シート及びその成形体に関する。
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、また真空成形などの加熱二次成形により容易に成形体を得ることができるので、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。
その中で、ポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とする発泡シートは、その基材樹脂の特性から、従来のポリスチレン系樹脂発泡シートに比べると、耐熱性、耐油性に優れるものの、外観、剛性、軽量性が不十分であり、これらの改良が必要とされている。
そこで、前記不都合を解消するために、ポリプロピレン系樹脂発泡シートに非発泡樹脂層やフィルム層を熱ラミネート法によって積層する方法（特許文献１）が開示されている。しかしながら、該方法では、発泡層と非発泡層の接着を強固にするために、非発泡樹脂層やフィルム層に過度な熱を与えなければならず、その結果、得られた積層発泡シートのフィルム面がざらつき、光沢が無くなるなどの不都合がある。
また、共押出法によりポリプロピレン系樹脂発泡シートと非発泡層を積層する方法（特許文献２）も行われている。しかしながら、共押出法においては、非発泡樹脂層の厚みと発泡層の物性のバランスをとることが困難であるという問題がある。
これらの問題を解消するために押出ラミネート法によりポリプロピレン系樹脂発泡シートと非発泡樹脂層を積層する方法（特許文献３）が開示されている。この方法によって、非発泡樹脂層の厚みと発泡層の物性のバランスを気にすることなく、外観、軽量性、耐熱性に優れたポリプロピレン系樹脂積層発泡シートを得ることが可能になった。しかしながら、非発泡樹脂層に特定の溶融樹脂物性を有したポリプロピレン系樹脂を使用しなければならず、また非発泡樹脂層に異物が発生したり、高温下での使用に耐えうるに十分な発泡シートと非発泡樹脂層との接着強度が得られ難いという問題がある。
特許第３１４０８４７号公報
特開平５−２８８４４２号公報
特開２００１−３１０４２９号公報
本発明の目的は、高温下での使用に耐えうる発泡シートと非発泡樹脂層の接着強度を持ち、非発泡樹脂層に異物が発生しづらく、外観・軽量性・意匠性・加工性に優れた成形体を得るのに適したポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法、同積層発泡シート、および同積層発泡シートからの成形体を提供することにある。
すなわち、本発明はポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に、ポリプロピレン系非発泡樹脂層を押出ラミネートにより積層するポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法であって、押出された直後の樹脂温度が２１０℃以上、２５０℃以下であるポリプロピレン系非発泡樹脂層をポリプロピレン系樹脂発泡シートに２秒以内に積層することを特徴とするポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法（請求項１）、押出ラミネートしてなる非発泡ポリプロピレン系樹脂層を介して、ポリプロピレン系樹脂積層フィルムをポリプロピレン系樹脂発泡シートに積層する請求項１記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法（請求項２）、押出ラミネートしてなる非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みが２０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法（請求項３）、ポリプロピレン系樹脂発泡シートが、密度０．１〜０．５ｇ／ｃｃ、独立気泡率６０％以上、厚み方向セル数が５個以上であることを特徴とする請求項１、２または３記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法（請求項４）、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの基材樹脂であるポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂とイソプレン、ラジカル開始剤を溶融混練して得られる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または２記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法（請求項５）、請求項１、２、３、４または５記載の製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂積層発泡シート（請求項６）、請求項６記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートを加熱成形して得られる成形体（請求項７）に関する。
本発明により、発泡シートと非発泡樹脂層の充分な接着強度があり、非発泡樹脂層に異物が発生しづらく、外観・意匠性・軽量性・加工性に優れた安価なポリプロピレン系樹脂積層発泡シートを得ることができる。
本発明における実施形態について、図１に基づいて説明するが、本発明の実施はこれらに限定されるものではない。
図１の押出ラミネート設備において、１：発泡シート、２：ニップロール、３：冷却ロール、４：Ｔダイ、５：Ｔダイから出た発泡樹脂層が発泡シートに圧着されるまでの距離（以降エアギャップと称する）、６：ニップロール２と冷却ロール３とで形成される隙間、７：非発泡樹脂層、８：積層フィルム、９：積層フィルムのシワを取るためのロール（以降エキスパンダーロールと称する）、１０：積層発泡シートを示す。
ポリプロピレン系樹脂発泡シートと非発泡ポリプロピレン系樹脂層とからなる積層発泡シートを製造する方法としては、まず発泡シート１をニップロール２に沿わせながら、ニップロール２と冷却ロール３との隙間６に繰り出し、冷却ロール３に沿わせながら引き取る。このとき非発泡ポリプロピレン系樹脂を押出機内で溶融後、Ｔダイ４から非発泡樹脂層７をフィルム状に押出し、ニップロール２と冷却ロール３とで非発泡樹脂層７と発泡シート１とを圧着、引取りすることにより、積層発泡シート１０を得る。
発泡シートと非発泡樹脂層と積層フィルムとからなる積層発泡シートを製造する方法としては、上記と同様に、発泡シート１をニップロール２に沿わせながら、ニップロール２と冷却ロール３との間に繰り出し、Ｔダイ４から非発泡樹脂層７をフィルム状に押出し、さらに積層フィルム８をエキスパンダーロール９を通して、ニップロール２と冷却ロール３との隙間６に繰り出し、ニップロール２と冷却ロール３とで積層フィルム８と非発泡樹脂層７と発泡シート１とを圧着、引取りすることにより、発泡シートと非発泡樹脂層と積層フィルムとからなる積層発泡シート１０を得る。
本発明では、Ｔダイから押出された直後の非発泡ポリプロピレン系樹脂層の樹脂温度を２１０℃以上、２５０℃以下にする必要がある。樹脂温度の具体的測定方法としては、例えば、非接触式温度センサー（オプテックス社製 ＴＨＥＲＭＯ−ＨＵＮＴＥＲ ＰＴ−３ＬＦなど）を用いて、Ｔダイからフィルム状に押出された非発泡ポリプロピレン系樹脂層の中央部と端部の表面温度を測定し、ポリプロピレン系樹脂の樹脂温度とすることができる。
非発泡ポリプロピレン系樹脂層の樹脂温度が２１０℃未満であると、発泡シートと非発泡樹脂層との接着力が弱く、高温下での使用に耐えうるに十分な発泡シートとの接着強度が得られない場合があり、好ましくない。一方、非発泡ポリプロピレン系樹脂層の樹脂温度が２５０℃を超えると、樹脂の熱劣化による異物が発生し、異物のない製品を得ることができず、好ましくない。
本発明においては、非発泡ポリプロピレン系樹脂層は、Ｔダイから押出されてから２秒以内にポリプロピレン系樹脂発泡シートへ積層されなければならない。発泡シートへ積層するまでの時間が２秒を超えてしまうと、Ｔダイから押出された直後の非発泡ポリプロピレン系樹脂層の樹脂温度を２１０℃〜２５０℃に調節しても、発泡シートと非発泡樹脂層との接着力が十分得られないことがあり、好ましくない。非発泡ポリプロピレン系樹脂層がＴダイから押出されてからポリプロピレン系樹脂発泡シートへ積層されるまでの時間は、主に押出機からの樹脂の吐出量、発泡シートの引取速度、および図１におけるエアギャップ５により調節することができる。発泡シートへ積層するまでの時間Ｓは次式により求めることができる。
Ｓ＝エアギャップ／（吐出量／非発泡樹脂層厚み×非発泡樹脂層幅）・・（１）
ただし、発泡シートへ積層するまでの時間Ｓの単位は秒（ｓ）、吐出量は1秒間に押出された樹脂量をポリプロピレンの樹脂密度０．９１（ｇ／ｃｍ3）で除した値であり、その単位はｃｍ3／ｓである。また、エアギャップ、非発泡樹脂層厚み、非発泡樹脂層幅の単位はｃｍである。
ただし、発泡シートへ積層するまでの時間Ｓの単位は秒（ｓ）、吐出量は1秒間に押出された樹脂量をポリプロピレンの樹脂密度０．９１（ｇ／ｃｍ3）で除した値であり、その単位はｃｍ3／ｓである。また、エアギャップ、非発泡樹脂層厚み、非発泡樹脂層幅の単位はｃｍである。
非発泡ポリプロピレン系樹脂層を構成す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、プロピレンとほかの単量体とのブロック共重合体、またはプロピレンとほかの単量体とのランダム重合体などがあげられるが、剛性が高く、安価であるという点からは前記ポリプロピレン単独重合体が好ましく、低温脆性という点からは前記プロピレンとほかの単量体とのブロック共重合体であることが好ましい。前記ポリプロピレン系樹脂がプロピレンとほかの単量体とのブロック共重合体、またはプロピレンとほかの単量体とのランダム重合体である場合、ポリプロピレン系樹脂の特徴である高結晶性、高い剛性および良好な耐薬品性を保持する点から、含有されるプロピレン単量体成分が全体の７５重量％以上であることが好ましく、全体の９０重量％以上であることがさらに好ましい。
また、非発泡ポリプロピレン系樹脂層においては、ポリプロピレン系樹脂を単独で用いるだけでなく、２種類以上を混合して用いることもできる。更に、ポリプロピレン系樹脂には、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、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、ブテン系樹脂などを混合したものも使用できる。
非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みは、接着性、軽量性、剛性の点から、２０μｍ〜１５０μｍが好ましく、更に好ましくは３０μｍ〜１２０μｍであり、最も好ましくは５０μｍ〜１００μｍである。非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みが２０μｍ未満の場合は、発泡シートの剛性を補強する効果が薄い。非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みが１５０μｍを超えると、発泡シートの剛性は向上するものの、重量増となり、コストが増加する。
本発明の発泡シート製造に用いられる基材樹脂のポリプロピレン系樹脂としては、線状のポリプロピレン系樹脂（以下、このポリプロピレン系樹脂のことを「原料ポリプロピレン系樹脂」ということもある）に電子線を照射して長鎖分岐を導入したもの（例えばサンアロマー社製ＨＭＳ−ＰＰ）や原料ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤とを溶融混練してえられる改質ポリプロピレン樹脂が発泡性に優れるという点から好ましい。特に原料ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤とを溶融混練してえられる改質ポリプロピレン樹脂が製造が容易である点において好ましい。
前記原料ポリプロピレン系樹脂としては、非発泡ポリプロピレン系樹脂層を構成するポリプロピレン系樹脂と同様のものを用いることができる。
また、前記原料ポリプロピレン系樹脂において、プロピレンと共重合しうるほかの単量体としては、エチレン、α−オレフィン、環状オレフィン、ジエン系単量体およびビニル単量体よりなる単量体の群から選ばれた１種または２種以上の単量体があげられる。これらの単量体のうち、エチレンまたはブテン−１が安価である点等から好ましい。
前記原料ポリプロピレン系樹脂の分子量（重量平均分子量）は工業的に入手しやすいという点から、５万〜２００万の範囲内にあることが好ましく、安価であるという点から、１０万〜１００万の範囲内にあることがさらに好ましい。
前記原料ポリプロピレン系樹脂には、必要に応じて、他の樹脂またはゴムを本発明の効果を損なわない範囲内で添加してもよい。原料ポリプロピレン系樹脂に対する、これらの他の樹脂またはゴムの添加量は、この樹脂の種類またはゴムの種類により異なり、前述のように本発明の効果を損なわない範囲内にあればよいものであるが、通常、２５重量％程度以下であることが好ましい。
改質ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とこのイソプレン単量体に共重合可能な他のビニル単量体とラジカル重合開始剤とを溶融混練することにより製造してもよい。
イソプレン単量体とこのイソプレン単量体に共重合可能な他のビニル単量体とを併用する場合、イソプレン単量体に共重合可能な他のビニル単量体の添加量が、イソプレン単量体１００重量部に対して、１００重量部以下であることが好ましく、平均して７５重量部以下であることがさらに好ましい。イソプレン単量体に共重合可能な他のビニル単量体の添加量が前記の範囲を超えると、得られる改質ポリプロピレン系樹脂の粘度が低下し、発泡性が低下する場合がある。
前記溶融混練されるイソプレン単量体の添加量は、原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．１〜２０重量部であることが好ましく、０．３〜１０重量部であることがさらに好ましい。前記イソプレン単量体の量が前記の範囲より少ない場合、改質ポリプロピレン系樹脂の発泡性が低下する場合があり、一方前記の範囲を超える場合は、ポリプロピレン系樹脂に発泡性は付与されるものの発泡シートの外観が劣る場合がある。
前記ラジカル重合開始剤としては、一般に過酸化物またはアゾ化合物などがあげられる。前記ラジカル重合開始剤としては、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の１種または２種以上があげられる。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い。
前記ラジカル重合開始剤の添加量は、改質ポリプロピレン系樹脂の発泡性が良好で、かつ経済的な観点から、原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲内にあることが好ましく、０．２〜５重量部の範囲内にあることが更に好ましい。
さらに、前記原料ポリプロピレン系樹脂には必要に応じて、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、または架橋剤、連鎖移動剤、造核剤、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本発明の効果を損なわない範囲内で添加してもよい。
これらの原料ポリプロピレン系樹脂、イソプレン単量体、ラジカル重合開始剤およびそのほか添加される材料の混合や溶融混練の順序および方法はとくに制限されるものではなく、たとえば原料ポリプロピレン系樹脂、イソプレン単量体、ラジカル重合開始剤および必要に応じて添加されるそのほかの添加材料を混合したのち溶融混練してもよいし、原料ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合開始剤および必要に応じて添加されるそのほかの添加材料を溶融混練した後にイソプレン単量体を溶融混練してもよいし、前記手法により改質ポリプロピレン系樹脂を得た後に、必要に応じて添加される添加剤や他の樹脂と溶融混練しても良いし、さらに原料ポリプロピレンの一部を改質してマスターバッチとした後に残余の原料ポリプロピレン系樹脂と溶融混練しても良い。
溶融混練時の加熱温度は、樹脂の種類などにより異なるが、通常、１３０〜３００℃であることが、原料ポリプロピレン系樹脂が充分に溶融し、かつ熱分解せず、充分な発泡性をうることができるという点で好ましい。また溶融混練の時間（ラジカル重合開始剤およびイソプレン単量体を混合してからの時間）は、一般に３０秒間〜６０分間である。
また、前記の溶融混練の装置としては、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攪拌機またはダブルヘリカルリボン攪拌機などの縦型攪拌機など高分子材料を適宜の温度に加熱しえ、適宜の剪断応力を与えながら混練しうる装置があげられる。これらのうち、とくに単軸または２軸押出機が生産性の点から好ましい。また、各々の材料を充分に均一に混合するために、前記溶融混練を複数回繰返してもよい。
前述のようにして、本発明における改質ポリプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。
また、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、押出機内でポリプロピレン系樹脂と発泡剤を溶融混練後、押出機内において発泡温度に調節し、環状のリップを有するサーキュラーダイスを用い、そのダイスのリップから大気圧中に押し出して円筒状の発泡体を得、次いでその円筒状発泡体を引き取りながら、冷却筒（マンドレル）による成形加工によって、延伸・冷却後、切り開いて、シート状にする方法によって容易に製造される。また、改質ポリプロピレン系樹脂組成物の製造と連続して押出発泡を行っても良い。
前記発泡剤としては脂肪族炭化水素類、脂環式炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、無機ガス、水などが挙げられる。また、それらの１種または２種以上を組み合わせて用いても良い。
前記の発泡剤の添加量（混練量）は発泡剤の種類および目標発泡倍率により異なるが、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対して、０．５〜１０重量部の範囲内にあることが好ましい。
また、発泡シートの気泡径を適宜の大きさにコントロールするために、必要に応じて、重炭酸ソーダ−クエン酸混合物またはタルクなどの造核剤を併用してもよい。必要に応じて用いられる該造核剤の添加量は、特に制限はないが、通常、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対して、０．０１〜３重量部であることが好ましい。
また、発泡シートの製造において、ポリプロピレンの発泡性を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂を混合しても良い。
また、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、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冷却を促進したり、マンドレルへの引き取り時に延伸してもよい。
本発明のポリプロピレン系樹脂には必要に応じて、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、または架橋剤、連鎖移動剤、造核剤、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添加してもよい。
本発明における発泡シートの密度は０．１〜０．５ｇ／ ｃｃが好ましく、０．１３〜０．５ｇ／ ｃｃであることが更に好ましい。０．１ｇ／ｃｃより小さい場合は、剛性が低下し、０．５ｇ／ ｃｃより大きい場合は断熱性が低下する。
本発明のポリプロピレン系樹脂発泡シートの独立気泡率は６０％以上が好ましく、７０％以上がさらに好ましく、８０％以上が最も好ましい。６０％より小さい場合には、加熱して得られる成形体の剛性に劣る場合がある。
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の厚さは、１〜５ｍｍが好ましく、より好ましくは１〜３ｍｍである。１ｍｍより小さくなると断熱性、剛性、緩衝性が低下し、５ｍｍより大きくなると成形性が低下する。厚み方向のセル数は５個以上が好ましく、７個以上がさらに好ましく、１６個以上が最も好ましい。５個より小さくなると、断熱性、表面性が低下する。
本発明の発泡シートと非発泡樹脂層と積層フィルムとからなる積層発泡シートを製造する方法において、用いられる積層フィルムは、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー等のポリプロピレン系樹脂からなり、無延伸、又は２軸延伸されたポリプロピレン系フィルムである。また、該積層フィルムは、２層以上の多層フィルムを使用してもよい。
前記ポリプロピレン系樹脂積層フィルムの厚みは、１５〜８０μmが好ましく、２０〜７０μmがさらに好ましく、２５〜６０μmが最も好ましい。厚みが１５μmより薄いと、得られる積層発泡シートの加熱成形時の延伸によりフィルムが破けることがあり、成形性が低下する。厚みが８０μmを超える場合、剛性は向上するが、積層発泡シートの軽量性が低下する。
本発明のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートのポリプロピレン系樹脂発泡シートとポリプロピレン系樹脂積層フィルムの剥離強度は、１．５Ｎ／２５ｍｍ以上であることが好ましい。剥離強度が１．５Ｎ／２５ｍｍより小さい場合は得られた積層発泡シートの成形加熱時に、フィルム層の膨れが生じ、良好な成形体が得られない場合がある。
また、本発明のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートは、意匠性を付与するため、ポリプロピレン系樹脂積層フィルムの非発泡樹脂層と接着する面に、印刷層を形成し、積層することができる。
印刷は樹脂、溶剤、顔料を混合したものを主成分とするインクによって印刷される。印刷インク用樹脂としては、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合物、ゴムの塩素化物、ポリプロピレンの塩素化物、アクリル酸およびその誘導体の重合物、ダイマー酸とポリアミンとの縮合物、ポリエステルまたはポリエーテルとジイソシアネートの重合物、セルソースの硝酸エステル化合物等が挙げられる。また、それらの樹脂を１種または２種以上混合して用いてもよい。特にポリプロピレン系樹脂との接着性の点から塩素化ポリプロピレンが好ましい。また、印刷インクには必要に応じて、アンカーコート剤、帯電防止剤、安定剤、酸化防止剤、分散剤等を添加してもよい。但し、印刷層は本発明の目的を達成できるものであれば良く上記のものに限定されない。
また、印刷層と発泡シートとの接着性を向上させるために、アンカーコート剤を使用することができる。アンカーコート剤としては、一般に使用されているポリプロピレン系樹脂の印刷性・接着性改良に用いられるアンカーコート剤（例えば、サカタインクス社製ＸＧＬ−１２００）や接着剤・プライマー処理剤を用いることができる。その中で、坪量を小さく塗布するという点より、塗布し易い溶剤系、水性系のものが好ましい。溶剤系、水性系であることより、塗布・乾燥により、溶剤や水を揮発させ、所望の坪量の塗布が容易に行える。
本発明の印刷層はグラビア印刷等の公知の方法によって形成される。印刷の模様は特に限定はなく、その印刷層が内面（ポリプロピレン系樹脂層の発泡層側）に配置されることにより、光沢を持つ、意匠性に優れる積層発泡シートおよび積層発泡体が得られる。
本発明におけるポリプロピレン系樹脂発泡シート積層体は、プラグ成形や真空成形、圧空成形など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。
本発明において製造された積層発泡シートの目付は、発泡シートと非発泡樹脂層からなる積層発泡シート、発泡シートと非発泡樹脂層、積層フィルムからなる積層発泡シートのいずれも、０．２３ｋｇ／ｍ2〜０．５ｋｇ／ｍ2が好ましく０．２７ｋｇ／ｍ2〜０．４５ｋｇ／ｍ2が更に好ましく、０．２９ｋｇ／ｍ2〜０．４ｋｇ／ｍ2が最も好ましい。目付が０．２３ｋｇ／ｍ2より小さいと、剛性を十分に得ることができず好ましくない。目付が０．５ｋｇ／ｍ2を超えると、剛性は十分に得られるが、軽量性が低下し、コストが上昇する。
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。
つぎに本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
（発泡シートの密度の測定） ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準じ測定した。
（発泡シートの独立気泡率の測定） ＡＳＴＭ Ｄ２８５６に記載の方法に準じエアピクノメータにより測定した。
（発泡シートの厚み測定） 発泡シートの幅方向に３０ｍｍ間隔で測定点を設け、各測定点の厚みを厚みゲージ（ｔｅｃｌｏｃｋ社製厚みゲージ）を用いて測定した後、各点の測定値の平均を発泡シートの厚みとした。
（発泡シートの厚み方向のセル数測定） 発泡シートの幅方向に等間隔に１０点の測定点を設け、測定点における厚み方向のセル数をルーペ（ｐｅａｃｏｃｋ社製ｐｏｃｋｅｔ・ｍｉｃｒｏ×１０）を用いて測定した。その後、各点の測定値の平均を厚み方向のセル数とした。
（積層発泡シートの剥離強度） 得られた積層発泡シートの積層フィルムと発泡層の剥離強度の測定をＪＩＳ Ｚ０２３０に準拠して測定した。測定は積層発泡シートから巾２５ｍｍの試験片を切り出し、剥離速度１００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°剥離を行った。
（積層発泡シートの接着性評価） 得られた積層発泡シートを５４０×５４０ｍｍ角に切り出し、内寸５００×５００ｍｍの枠に固定した後、雰囲気温度２００℃に温度調節した加熱炉に５５秒挿入した後、取り出した。得られた加熱後の積層発泡シートの非発泡樹脂層または積層フィルム層を観察し、以下の基準に従い評価を行った。
○：非発泡樹脂層または積層フィルムの膨れが認められない。
×：非発泡樹脂層または積層フィルムの膨れが認められる。
（積層発泡シートの外観評価） 得られた積層発泡シートを非発泡樹脂層側または積層フィルム側の面を目視にて観察した。
○：フィルム面に異物がなく、光沢がある。
×：フィルム面に異物が存在したり、または光沢がない。
（成形体の剛性評価） 成形体の剛性評価は、得られた積層発泡シートから成形した開口部内側の寸法が、１８５ｍｍ×２０５ｍｍ、深さ３０ｍｍの成形体（成形体は非発泡樹脂層または積層フィルムを成形体の内側とした）を、ＩＭＡＤＡ（株）製ＤＩＧＩＴＡＬ ＦＯＲＣＥ ＧＡＵＧＥ（ＭＯＤＥＬ Ｎｏ．ＭＤ−２０００（ＳＶ−２））を用いて、上記成形体の開口部における長手側２０５ｍｍのリップ中央部を固定し、寸法１８５ｍｍ方向が圧縮されるように、圧縮速度１０ｍｍ／秒で圧縮し、１０ｍｍ圧縮させた時の荷重を測定し、その荷重（Ｎ）を積層発泡シートの目付（ｋｇ／ｍ2）で除した値を成形体の剛性値とした。
○：成形体の剛性値が２０Ｎ・ｍ2／ｋｇ以上
×：成形体の剛性値が２０Ｎ・ｍ2／ｋｇ未満
以下に実施例、比較例に用いた発泡シートの製造方法、ラミネート法を示す。
（発泡シートＡの製造方法） ホモポリプロピレン（グランドポリマー社製Ｊ１０３ＷＢ）１００重量部、ラジカル重合開始剤（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート）を０．３５重量部をリボンブレンダーで攪拌混合した配合物を計量フィーダで二軸押出機に供給し、液添ポンプを用いて押出機途中からイソプレンを０．５重量部供給し、前記二軸押出機中で溶融混練し、溶融押出することにより、改質ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットを得た。
（発泡シートの密度の測定） ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準じ測定した。
（発泡シートの独立気泡率の測定） ＡＳＴＭ Ｄ２８５６に記載の方法に準じエアピクノメータにより測定した。
（発泡シートの厚み測定） 発泡シートの幅方向に３０ｍｍ間隔で測定点を設け、各測定点の厚みを厚みゲージ（ｔｅｃｌｏｃｋ社製厚みゲージ）を用いて測定した後、各点の測定値の平均を発泡シートの厚みとした。
（発泡シートの厚み方向のセル数測定） 発泡シートの幅方向に等間隔に１０点の測定点を設け、測定点における厚み方向のセル数をルーペ（ｐｅａｃｏｃｋ社製ｐｏｃｋｅｔ・ｍｉｃｒｏ×１０）を用いて測定した。その後、各点の測定値の平均を厚み方向のセル数とした。
（積層発泡シートの剥離強度） 得られた積層発泡シートの積層フィルムと発泡層の剥離強度の測定をＪＩＳ Ｚ０２３０に準拠して測定した。測定は積層発泡シートから巾２５ｍｍの試験片を切り出し、剥離速度１００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°剥離を行った。
（積層発泡シートの接着性評価） 得られた積層発泡シートを５４０×５４０ｍｍ角に切り出し、内寸５００×５００ｍｍの枠に固定した後、雰囲気温度２００℃に温度調節した加熱炉に５５秒挿入した後、取り出した。得られた加熱後の積層発泡シートの非発泡樹脂層または積層フィルム層を観察し、以下の基準に従い評価を行った。
○：非発泡樹脂層または積層フィルムの膨れが認められない。
×：非発泡樹脂層または積層フィルムの膨れが認められる。
（積層発泡シートの外観評価） 得られた積層発泡シートを非発泡樹脂層側または積層フィルム側の面を目視にて観察した。
○：フィルム面に異物がなく、光沢がある。
×：フィルム面に異物が存在したり、または光沢がない。
（成形体の剛性評価） 成形体の剛性評価は、得られた積層発泡シートから成形した開口部内側の寸法が、１８５ｍｍ×２０５ｍｍ、深さ３０ｍｍの成形体（成形体は非発泡樹脂層または積層フィルムを成形体の内側とした）を、ＩＭＡＤＡ（株）製ＤＩＧＩＴＡＬ ＦＯＲＣＥ ＧＡＵＧＥ（ＭＯＤＥＬ Ｎｏ．ＭＤ−２０００（ＳＶ−２））を用いて、上記成形体の開口部における長手側２０５ｍｍのリップ中央部を固定し、寸法１８５ｍｍ方向が圧縮されるように、圧縮速度１０ｍｍ／秒で圧縮し、１０ｍｍ圧縮させた時の荷重を測定し、その荷重（Ｎ）を積層発泡シートの目付（ｋｇ／ｍ2）で除した値を成形体の剛性値とした。
○：成形体の剛性値が２０Ｎ・ｍ2／ｋｇ以上
×：成形体の剛性値が２０Ｎ・ｍ2／ｋｇ未満
以下に実施例、比較例に用いた発泡シートの製造方法、ラミネート法を示す。
（発泡シートＡの製造方法） ホモポリプロピレン（グランドポリマー社製Ｊ１０３ＷＢ）１００重量部、ラジカル重合開始剤（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート）を０．３５重量部をリボンブレンダーで攪拌混合した配合物を計量フィーダで二軸押出機に供給し、液添ポンプを用いて押出機途中からイソプレンを０．５重量部供給し、前記二軸押出機中で溶融混練し、溶融押出することにより、改質ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットを得た。
前記二軸押出機は、同方向二軸タイプであり、スクリュー径が４４mmφであり、最大スクリュー有効長（Ｌ／Ｄ）が３８であった。この二軸押出機のシリンダー部の設定温度を、イソプレン単量体圧入までは１８０℃、イソプレン圧入以降は２００℃とし、スクリュー回転速度を１４０ｒｐｍに設定した。
前記改質ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部、ブレンドオイル０．０５重量部、気泡核形成剤（永和工業社製セルボンＳＣ／Ｋ）０．５重量部を、リボンブレンダーで撹拌混合した配合物を９０−１２５ｍｍφタンデム型押出機に供給し、２００℃に設定した第１段押出機（９０ｍｍφ）中にて溶融させたのち、発泡剤としてイソブタンを前記改質ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対し１．７重量部圧入混合し、１６０℃（ダイスの樹脂流入部に設置した温度センサーによって測定）に設定した第２段押出機（１２５ｍｍφ）中で冷却し、サーキュラーダイ（１２７ｍｍφ）より大気圧下に吐出し、外径３３５ｍｍ、本体長さ８００ｍｍの冷却筒にて成形しながら４．４ｍ／ｍｉｎで引き取りつつ延伸・冷却し円筒型発泡体を得、これをカッターで切り開くことにより１０３５ｍｍ幅の発泡シートを得た。得られた発泡シートは、密度０．１４ｇ／ｃｃ、独立気泡率７２％、平均厚み１．９ｍｍ、セル数８．１個／厚みであった。
（発泡シートＢの製造方法） ポリプロピレン系樹脂（サンアロマー社製ＰＦ−８１４）１００重量部、ブレンドオイル０．０５重量部、気泡核形成剤（永和工業社製セルボンＳＣ／Ｋ）０．７重量部を、リボンブレンダーで撹拌混合した配合物を９０−１２５ｍｍφタンデム型押出機に供給し、２００℃に設定した第１段押出機（９０ｍｍφ）中にて溶融させたのち、発泡剤としてイソブタンを前記改質ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対し１．５重量部圧入混合し、１６５℃に設定した第２段押出機（１２５ｍｍφ）中で冷却し、サーキュラーダイ（１２７ｍｍφ）より大気圧下に吐出し、外径３３５ｍｍ、本体長さ８００ｍｍの冷却筒にて成形しながら４．６ｍ／ｍｉｎで引き取りつつ延伸・冷却し円筒型発泡体を得、これをカッターで切り開くことにより１０３５ｍｍ幅の発泡シートを得た。得られた発泡シートは、密度０．１４７ｇ／ｃｃ、独立気泡率８２％、平均厚み１．８ｍｍ、セル数９．２個／厚みであった。
（押出ラミネート法） 図１に示す押出ラミネート設備を用いて、表１に示す発泡シート１を繰り出し、表１に示す非発泡樹脂層７をＴダイ４からフィルム状に押出し、ロール２と冷却ロール３とで圧着しながら引取り、積層発泡シートを製造した。さらに積層フィルムを使用する場合は、積層フィルム８をエキスパンダーロール９を通して、ロール２と冷却ロール３との間に繰り出し、ロール２と冷却ロール３とで積層フィルム８と非発泡樹脂層７と発泡シート１とを圧着、引取りすることにより、発泡シートと非発泡樹脂層と積層フィルムとからなる積層発泡シートを製造した。ここで、非発泡樹脂層が発泡シートへ積層されるまでの時間は、式（１）より算出した。
（非発泡樹脂層Ｃ）チッソ（株）製ホモポリプロピレンＣＳ３２３０を非発泡樹脂層として使用した
。
（非発泡樹脂層Ｄ）グランドポリマー（株）製ホモポリプロピレンＪ１０３ＷＢを非発泡樹脂層とし
て使用した。
（非発泡樹脂層Ｅ）グランドポリマー（株）製ブロックポリプロピレンＪ７０３Ｗを非発泡樹脂層と
して使用した。
（積層フィルムＦ）東燃（株）製、厚み２５μｍの無延伸ポリプロピレンフィルム、ポリエース「２
５Ｈ」を積層フィルムとして使用した。なお、非発泡樹脂層と接着する面にグラビア法により印刷層を施した。
（積層フィルムＧ）サントックス（株）製、厚み３０μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム、「Ｍ
Ｆ２０」を積層フィルムとして使用した。なお、非発泡樹脂層と接着する面にグラビア法により印刷層を施した。
（実施例１）発泡シートＡに表１の条件により押出ラミネート法により非発泡樹脂層Ｃを積層し、積層発泡シートを得た。
（実施例２）非発泡樹脂層をＥとする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（実施例３）発泡シートＡに表１の条件により押出ラミネート法により非発泡樹脂層Ｄおよび積層フィルムＦを積層し、積層発泡シートを得た。
（実施例４）積層フィルムをＧとする以外は実施例３と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（実施例５）発泡シートをＢにする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（比較例１）押出ラミネートの条件を表１のようにする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（比較例２）押出ラミネートの条件を表１のようにする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（比較例３）押出ラミネートの条件を表１のようにする以外は実施例３と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（発泡シートＢの製造方法） ポリプロピレン系樹脂（サンアロマー社製ＰＦ−８１４）１００重量部、ブレンドオイル０．０５重量部、気泡核形成剤（永和工業社製セルボンＳＣ／Ｋ）０．７重量部を、リボンブレンダーで撹拌混合した配合物を９０−１２５ｍｍφタンデム型押出機に供給し、２００℃に設定した第１段押出機（９０ｍｍφ）中にて溶融させたのち、発泡剤としてイソブタンを前記改質ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対し１．５重量部圧入混合し、１６５℃に設定した第２段押出機（１２５ｍｍφ）中で冷却し、サーキュラーダイ（１２７ｍｍφ）より大気圧下に吐出し、外径３３５ｍｍ、本体長さ８００ｍｍの冷却筒にて成形しながら４．６ｍ／ｍｉｎで引き取りつつ延伸・冷却し円筒型発泡体を得、これをカッターで切り開くことにより１０３５ｍｍ幅の発泡シートを得た。得られた発泡シートは、密度０．１４７ｇ／ｃｃ、独立気泡率８２％、平均厚み１．８ｍｍ、セル数９．２個／厚みであった。
（押出ラミネート法） 図１に示す押出ラミネート設備を用いて、表１に示す発泡シート１を繰り出し、表１に示す非発泡樹脂層７をＴダイ４からフィルム状に押出し、ロール２と冷却ロール３とで圧着しながら引取り、積層発泡シートを製造した。さらに積層フィルムを使用する場合は、積層フィルム８をエキスパンダーロール９を通して、ロール２と冷却ロール３との間に繰り出し、ロール２と冷却ロール３とで積層フィルム８と非発泡樹脂層７と発泡シート１とを圧着、引取りすることにより、発泡シートと非発泡樹脂層と積層フィルムとからなる積層発泡シートを製造した。ここで、非発泡樹脂層が発泡シートへ積層されるまでの時間は、式（１）より算出した。
（非発泡樹脂層Ｃ）チッソ（株）製ホモポリプロピレンＣＳ３２３０を非発泡樹脂層として使用した
。
（非発泡樹脂層Ｄ）グランドポリマー（株）製ホモポリプロピレンＪ１０３ＷＢを非発泡樹脂層とし
て使用した。
（非発泡樹脂層Ｅ）グランドポリマー（株）製ブロックポリプロピレンＪ７０３Ｗを非発泡樹脂層と
して使用した。
（積層フィルムＦ）東燃（株）製、厚み２５μｍの無延伸ポリプロピレンフィルム、ポリエース「２
５Ｈ」を積層フィルムとして使用した。なお、非発泡樹脂層と接着する面にグラビア法により印刷層を施した。
（積層フィルムＧ）サントックス（株）製、厚み３０μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム、「Ｍ
Ｆ２０」を積層フィルムとして使用した。なお、非発泡樹脂層と接着する面にグラビア法により印刷層を施した。
（実施例１）発泡シートＡに表１の条件により押出ラミネート法により非発泡樹脂層Ｃを積層し、積層発泡シートを得た。
（実施例２）非発泡樹脂層をＥとする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（実施例３）発泡シートＡに表１の条件により押出ラミネート法により非発泡樹脂層Ｄおよび積層フィルムＦを積層し、積層発泡シートを得た。
（実施例４）積層フィルムをＧとする以外は実施例３と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（実施例５）発泡シートをＢにする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（比較例１）押出ラミネートの条件を表１のようにする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（比較例２）押出ラミネートの条件を表１のようにする以外は実施例１と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
（比較例３）押出ラミネートの条件を表１のようにする以外は実施例３と同様の方法にて積層発泡シートを得た。
実施例、比較例における積層発泡シートの評価結果を表１に示す。
以上のように、実施例１〜５のような押出ラミネート条件で積層発泡シートを製造することで、加熱成形時のフィルムの剥離が発生せず、非発泡樹脂層に異物のない、外観・光沢の良好な成形体を得られることが解る。一方、比較例１、２では、加熱成形時にフィルム層が発泡シートと剥離する現象が見られる。比較例３では、加熱成形時のフィルム層の剥離はないものの、押出ラミネート時に異物が発生し、製品として得ることができない。
本発明で製造されたポリプロピレン系樹脂積層発泡シートは、基材樹脂をポリプロピレン系樹脂とすることより、耐熱性・耐油性に優れ、また、発泡層を設けることにより、断熱性・軽量性に優れるものである。
上記のことより、本発明のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートは、外観が美麗で耐熱性・耐油性・軽量性・断熱性に優れ、電子レンジを用いて調理したり、再加熱する電子レンジ加熱用食品容器として好適である。
１ 発泡シート
２ ニップロール
３ 冷却ロール
４ Ｔダイ
５ エアギャップ
６ ニップロール２と冷却ロール３とで形成される隙間
７ 非発泡樹脂層
８ 積層フィルム
９ エキスパンダーロール
１０ 積層発泡シート
２ ニップロール
３ 冷却ロール
４ Ｔダイ
５ エアギャップ
６ ニップロール２と冷却ロール３とで形成される隙間
７ 非発泡樹脂層
８ 積層フィルム
９ エキスパンダーロール
１０ 積層発泡シート
Claims (7)
- ポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に、非発泡ポリプロピレン系樹脂層を押出ラミネートにより積層するポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法であって、押出された直後の樹脂温度が２１０℃以上、２５０℃以下である非発泡ポリプロピレン系樹脂層をポリプロピレン系樹脂発泡シートに２秒以内に積層することを特徴とするポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法。
- 押出ラミネートしてなる非発泡ポリプロピレン系樹脂層を介して、ポリプロピレン系樹脂積層フィルムをポリプロピレン系樹脂発泡シートに積層する請求項１記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法。
- 押出ラミネートしてなる非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みが２０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法。
- ポリプロピレン系樹脂発泡シートが、厚み１〜５ｍｍ、密度０．１〜０．５ｇ／ｃｃ、独立気泡率６０％以上、厚み方向セル数が５個以上であることを特徴とする請求項１、２または３記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法。
- ポリプロピレン系樹脂発泡シートの基材樹脂であるポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂とイソプレン、ラジカル開始剤を溶融混練して得られる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または２記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法。
- 請求項１、２、３、４または５記載の製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂積層発泡シート。
- 請求項６記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートを加熱成形して得られる成形体。
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