JPWO2009001959A1 - ポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
発泡倍率が3倍〜10倍であり、かつ、セル構造の均一微細性、断熱性能、表面平滑性に優れ、さらにリサイクル性にも優れる発泡体の製造方法を提供する。230℃における溶融張力が5〜30gである直鎖状のポリプロピレン系樹脂を主成分として含むポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、無機炭酸水素塩と有機カルボン酸塩とを含む化学発泡剤を3〜10質量部含有する混合物を架橋剤の実質的な不存在下に加熱溶融して発泡させることを特徴とするポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
Description
本発明は、ポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法に関する。
ポリオレフィン系樹脂の発泡体は、その優れた性能とコストのバランス、さらには、近年うたわれる樹脂のリサイクル性などを特徴として、主に、建材用途、自動車部材用途、包装緩衝材用途、日用雑貨品用途、などに広く使われている。
例えば、建材用途としてはポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂の1.5〜3倍程度の低発泡領域のボードが建築物の床や壁、ユニットバスの壁などに使用され、その軽量・高剛性・リサイクル性故に、市場で広く受け入れられている。
ポリオレフィン系樹脂発泡体については、押出機にポリオレフィン系樹脂組成物とガス発泡剤もしくは化学発泡剤を投入し、加熱・加圧・溶融混合した後に、所定の形状で設計されたダイスを通じて発泡体を得る方法が、連続生産可能で、発泡倍率1.5〜3倍程度のシートを作製する為の一般的な方法として、広く世の中で実施されている。
前記押出法は、例えば特許文献1に、ポリプロピレン系樹脂に多官能モノマーと熱分解型発泡剤を添加し、予め溶融混合し、電子線を照射しポリプロピレン系樹脂を架橋させた後に、更に加熱して熱分解型の化学発泡剤を分解させ、発泡させる方法などが開示されている。
また、例えば特許文献2には、ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂に、ビニル性架橋剤成分を添加し、また、さらに、電子線架橋を施すことにより、各種の加熱下で成形できる、化学発泡剤を用いたポリプロピレン系発泡体の記載がある。
更に、特許文献3には、(A)メルトフローレートが0.1〜5g/10分の非架橋ポリプロピレン系樹脂90〜10重量%、及び(B)メルトフローレートが5g/10分を越え100g/10分以下である非架橋ポリプロピレン系樹脂10〜90重量%((A)と(B)との合計は100重量%)とからなる(C)非架橋ポリプロピレン系樹脂組成物98.5〜99.7重量%と(D)ペルオキシジカーボネート1.5〜0.3重量%とを170〜270℃で10秒間〜5分間溶融混練して得られる、メルトフローレートが0.1〜10g/10分、メルトテンション(溶融張力)が3〜20g、沸騰パラキシレン抽出によるゲル分率が0.01〜25重量%である(E)改質ポリプロピレン系樹脂組成物の製造方法、及び得られたポリプロピレン系樹脂組成物を原料とする発泡体が記載されている。
特開平06−340761号公報
特開平07−173317号公報
特許3808843号公報
特許文献1及び特許文献2のように、化学発泡剤を用いたポリプロピレン系樹脂組成物の発泡体については、様々な研究・開発が行われている。しかし、残念ながら、これらの発明では、実質的には電子線架橋工程や化学架橋工程を必要とする場合が殆どであり、また、工程数の複雑さ、コストがかかるという問題があり、しかも、得られた発泡体はリサイクル性に乏しいという問題があった。さらに、その発泡倍率を3倍以上に高くさせるのは、架橋工程なしには樹脂の溶融特性が発泡を阻害してしまうので実質的には難しいという問題があった。
また、特許文献3に記載される発明は、ラジカル開始剤を用いて実質的に一部ポリプロピレン系樹脂を架橋、ゲル化させており、反応性である開始剤の取り扱いが難しく、また、分子鎖が架橋される反面、一部切断されて発泡に適しない様態にあり、更に、分子鎖が架橋されているため、マテリアルリサイクルに適さないなどの難点がある。加えて、発泡体の発泡倍率は、その実施例に見られるように、いずれも実質2倍程度と小さく、素材として軽量、高剛性な発泡体としては不向きであるという問題があった。
したがって、本発明の目的は、発泡倍率が比較的高い好ましくは3倍〜10倍の発泡体を安価で効率よく製造することが可能であり、かつ、セル構造の均一微細性に優れることにより、断熱材用途として使用した場合に断熱性能に優れ、表面平滑性に優れ、さらには製造された発泡体はリサイクル性にも優れる発泡体の製造方法を提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を進めた結果、従来のポリオレフィン系樹脂の発泡体の製造法では、耐熱性や機械的強度のために架橋剤が使用され、発泡過程では発泡とともに架橋が行われているが、発泡体樹脂原料として、特定の物性を有するポリプロピレン系樹脂を主成分として含むポリオレフィン系樹脂を使用し、かつこれを特定の化学発泡剤を使用して発泡させることにより、従来のように架橋剤を使用せずに、発泡倍率が3倍〜10倍を有し、かつ優れた特性を有する発泡体を製造しうることを見出した。
本発明の製造方法では、架橋剤を実質上使用しないために、架橋剤のコストが省かれ、同時に架橋を伴わない発泡過程が簡素化されるだけでなく、製造される発泡体は成形性、さらにはマテリアルリサイクル性が向上するために産業上極めて有利である。
かくして、本発明は、下記を特徴とする要旨を有するものである。
(1)230℃における溶融張力が5〜30gである直鎖状のポリプロピレン系樹脂を主成分として含むポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む化学発泡剤を3〜10質量部含有する混合物を架橋剤の実質的な不存在下に加熱溶融して発泡させることを特徴とするポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
(2)前記化学発泡剤が、さらに有機カルボン酸塩を含む上記(1)に記載の製造方法。
(3)前記炭酸塩、炭酸水素塩、及び有機カルボン酸の合計量がポリオレフィン系樹脂100質量部に対して3〜10質量部である上記(1)又は(2)に記載の製造方法。
(4)前記炭酸塩及び炭酸水素塩の合計量を100質量部としたとき、有機カルボン酸が30〜100質量部である上記(2)又は(3)に記載の製造方法。
(5)前記ポリオレフィン系樹脂が、230℃における溶融張力5〜30gである直鎖状のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とを主成分として含む上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の製造方法。
(6)前記直鎖状のポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂の230℃における溶融張力(MT)と、230℃におけるメルトフローレート(MFR)との関係が、下記(A)の式を満たしている上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の製造方法。
Log(MT)>−1.33Log(MFR)+1.2・・・(A)
(7)前記式(A)において、左辺の値が右辺の値よりも、0.5〜2.0以上大きい上記(6)に記載の製造方法。
(8)発泡倍率が3〜10倍である上記(1)〜(7)のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
(9)上記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の製造方法によって得られたポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体からなる成形体。
(1)230℃における溶融張力が5〜30gである直鎖状のポリプロピレン系樹脂を主成分として含むポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む化学発泡剤を3〜10質量部含有する混合物を架橋剤の実質的な不存在下に加熱溶融して発泡させることを特徴とするポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
(2)前記化学発泡剤が、さらに有機カルボン酸塩を含む上記(1)に記載の製造方法。
(3)前記炭酸塩、炭酸水素塩、及び有機カルボン酸の合計量がポリオレフィン系樹脂100質量部に対して3〜10質量部である上記(1)又は(2)に記載の製造方法。
(4)前記炭酸塩及び炭酸水素塩の合計量を100質量部としたとき、有機カルボン酸が30〜100質量部である上記(2)又は(3)に記載の製造方法。
(5)前記ポリオレフィン系樹脂が、230℃における溶融張力5〜30gである直鎖状のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とを主成分として含む上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の製造方法。
(6)前記直鎖状のポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂の230℃における溶融張力(MT)と、230℃におけるメルトフローレート(MFR)との関係が、下記(A)の式を満たしている上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の製造方法。
Log(MT)>−1.33Log(MFR)+1.2・・・(A)
(7)前記式(A)において、左辺の値が右辺の値よりも、0.5〜2.0以上大きい上記(6)に記載の製造方法。
(8)発泡倍率が3〜10倍である上記(1)〜(7)のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
(9)上記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の製造方法によって得られたポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体からなる成形体。
本発明によれば、発泡倍率が比較的高い好ましくは3倍〜10倍の発泡体を安価で効率よく製造することが可能であり、かつ、得られる発泡体は、セル構造の均一微細性に優れることにより、断熱材用途として使用した場合に断熱性能に優れ、表面平滑性に優れ、さらにはリサイクル性にも優れる発泡体の製造方法が提供される。
また、本発明の製造方法では、架橋剤を実質上使用しないために、架橋剤のコストが省かれ、同時に架橋を伴わない発泡過程が簡素化されるだけでなく、製造される発泡体は成形性、さらにはマテリアルリサイクル性が向上するために産業上極めて有利である。
本発明において、発泡体の原料となるポリオレフィン系樹脂は、特定の物性を有するポリプロピレン系樹脂を含有する。このポリプロピレン系樹脂は、230℃における溶融張力(MT)が5〜30gを必須とする。ここで溶融張力とは、キャピログラフを用い、測定温度230℃、押出速度10mm/分、引き取り速度3.1m/分によって求めることができる。
ポリプロピレン系樹脂の溶融張力が5g未満であると発泡時にセルの破泡が生じやすく、逆に30gを超えると溶融張力が高すぎて、セル膜の伸びが抑制され、発泡時に充分なセルの成長が行われないため充分な発泡倍率を有する発泡体を得ることが難しくなり好ましくない。溶融張力は、好ましくは6.5〜20gであり、より好ましくは7.5〜10gである。
更に、上記のポリプロピレン系樹脂は、上記230℃における溶融張力(MT)(単位;g)を有するとともに、230℃におけるメルトフローレート(MFR)(単位;g/10分)との関係が、下記(A)の式を満たしていることが好ましい。
Log(MT)>−1.33Log(MFR)+1.2・・・(A)
上記のポリプロピレン系樹脂は、上記(A)式を満足するものが好ましいが、上記(A)の式を満足しない場合、すなわち、左辺の値が、右辺の値よりも小さい場合には、溶融樹脂の流動性が高すぎて破泡してしまい、好ましくはない。なかでも、本発明では、左辺の値が、右辺の値よりも好ましくは0.5〜2.0大きい場合、特に好ましくは0.7〜2.0大きい場合には、溶融張力と流動性のバランスが良好になり、特に好ましいことが見い出された。
Log(MT)>−1.33Log(MFR)+1.2・・・(A)
上記のポリプロピレン系樹脂は、上記(A)式を満足するものが好ましいが、上記(A)の式を満足しない場合、すなわち、左辺の値が、右辺の値よりも小さい場合には、溶融樹脂の流動性が高すぎて破泡してしまい、好ましくはない。なかでも、本発明では、左辺の値が、右辺の値よりも好ましくは0.5〜2.0大きい場合、特に好ましくは0.7〜2.0大きい場合には、溶融張力と流動性のバランスが良好になり、特に好ましいことが見い出された。
前記230℃における溶融張力(MT)が5〜30gの直鎖状のポリプロピレン系樹脂は発泡体の発泡倍率を高くするために、該ポリプロピレン系樹脂を含むポリオレフィン系樹脂を100質量部としたときに好ましくは40質量部以上、特に好ましくは60質量部以上含有させることが好ましい。該ポリプロピレン系樹脂の含有量が40質量部より小さい場合に、発泡性の低下が生じ易く好ましくない。
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂は、上記物性を有するポリプロピレン系樹脂の他に、その他のポリオレフィン系樹脂を使用することができる。かかるポリオレフィン系樹脂に併用することで低温での押出加工性が得られ、本発明のポリプロピレンの溶融張力の特性をより有効に生かすことが可能となる。前記その他のポリオレフィン系樹脂はポリオレフィン系樹脂組成物100質量部としたときに60質量部以下が好ましく5〜25質量部であることが上記の理由から好ましい。
その他のポリオレフィン系樹脂としては、例えばプロピレンの単独重合体、プロピレンと該プロピレンと共重合可能なプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体などのポリプロピレン系樹脂;例えば、エチレンの単独重合体、エチレンと該エチレンと共重合可能なエチレン以外のα−オレフィンとのエチレンを主体とする共重合体などのポリエチレン系樹脂;などが挙げられる。ポリエチレン系樹脂の具体例としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどが挙げられる。
上記エチレンと共重合可能なエチレン以外のα−オレフィンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテンなどから選ばれる1種以上が挙げられる。
上記その他のポリオレフィン系樹脂は、単独でも、2種類以上が併用されてもよい。また、上記その他のポリオレフィン系樹脂は、なかでも、押出発泡性や、得られる発泡体の性能が優れることから、比較的分子量の大きなプロピレン単独を用いた重合体や、エチレン単独を用いた重合体や、プロピレンとエチレンとのプロピレンを主体とする共重合体混合樹脂が好ましい。
本発明で用いられる発泡剤としては、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む化学発泡剤が使用される。かかる発泡剤を用いることにより発泡体を製造する場合、安定的な発泡条件で発泡アイを製造することができる。特に、押出し発泡体を製造する場合には、押出機内部の溶融高分子の分子鎖を切断する恐れもなく、混練、押出発泡を行うことができる。
炭酸塩又は炭酸水素塩としては、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属などの金属塩、又はアンモニウム塩が好ましい。具体的には、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムなどが挙げられる。なかでも、炭酸水素ナトリウムが、高倍率のポリオレフィン系発泡体を得るために好ましい。
本発明において、化学発泡剤は、炭酸塩又は炭酸水素塩とともに、有機カルボン酸塩を含むのが好ましい。この場合には、有機カルボン酸塩が発泡体のセルの均一微細性に優るために良好な結果が得られる。有機カルボン酸塩が含有される場合には、得られる発泡体は高倍率で且つセル径を細かくし均一な分布を有し、断熱性能に優れるため好ましい。
上記有機カルボン酸塩を形成する有機カルボン酸としては、炭素数が好ましくは1〜20、特に好ましくは1〜10の脂肪酸の金属塩が好ましい。脂肪酸の好ましい例としては、酢酸、吉草酸、カプロン酸、ラウリル酸、クエン酸などが挙げられる。また、金属塩の好ましい例としては、周期律表のIA族、IIA族、II族、III族(例えば、Li,Na,K,Mg,Ca,Zn,Alなど)が挙げられる。有機カルボン酸塩の特に好ましい例としては、クエン酸塩等が挙げられ、なかでも、クエン酸ナトリウムが好ましい。
本発明において化学発泡剤は、炭酸塩又は炭酸水素塩を含み、さらに好ましくは有機カルボン酸塩を含むが、必要に応じて他の無機系、又は有機系の発泡剤を含むことができる。これら他の無機系の発泡剤としてはN2、CO2などが挙げられる。また、有機系の発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、p,p-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどが挙げられる。
本発明において、化学発泡剤の添加量としては、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、3〜10質量部が好ましく、更に、3〜5質量部がより好ましい。上記化学発泡剤の量が3質量部未満であると、十分な発泡倍率を得ることができず、また、10質量部以上であると、コスト高、マスターバッチ方式でブレンドするには、添加量が大きくなりすぎ、混練り、分散上好ましくない。
本発明における化学発泡剤のうち、前記炭酸塩、炭酸水素塩、及び有機カルボン酸塩の合計量は、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して好ましくは3〜10質量部、特に好ましくは3〜8重量部であることが好適である。上記合計量が3質量部未満であると、得られる発泡体は高倍率でセル径を細かく均一に分布させることができず、逆に10質量部を超えるとセル径を細く均一に分布させることができず好ましくない。
また、本発明における化学発泡剤は、前記炭酸塩及び炭酸水素塩の合計量を100質量部としたとき、有機カルボン酸が好ましくは30〜100質量部、特に好ましくは40〜60重量部であることが好適である。上記合計量が30質量部未満であると、セルが均一微細になりにくく、逆に100質量部を超えると、樹脂の押出温度によっては発泡剤から生じるガスが減少し、結果として得られる発泡体の発泡倍率が下がるため好ましくない。
本発明において、発泡体は、上記ポリオレフィン系樹脂から発泡体を製造する場合、上記ポリオレフィン系樹脂は、好ましくは球形、楕円形などの適宜の形状のペレットにし、これを上記の発泡剤、及び必要に応じて使用される任意成分を混合したブレンド物を押出し機を用いて溶融混練して発泡させるのが好ましい。溶融混練は、好ましくは160〜200℃、特に好ましくは170〜190℃で、押出し圧力が好ましくは6〜8MPa、特に好ましくは7〜8MPaでダイより押出しするのが好ましい。
かくして、得られる発泡体の形状は、架橋構造を有していないのでシート状、棒状、筒状、ブロック状などの任意でありうる。発泡体は、発泡倍率が好ましくは3倍以上、特には5倍以上から10倍程度の発泡体が容易に得られる。
押出し発泡された例えばシート状の発泡体は、真空成形、圧空成形、マッチドダイなどにより二次成形し、トレイ、容器などの二次成形体を得ることができる。
押出し発泡された例えばシート状の発泡体は、真空成形、圧空成形、マッチドダイなどにより二次成形し、トレイ、容器などの二次成形体を得ることができる。
以下に、本発明における実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に限定して解釈されないことはもちろんである。なお、以下において、特に断りのない限り、「部」は質量部であり、「%」は質量%である。また、下記の実施例及び比較例における各種の物性値の測定・算出方法は以下のとおりである。
・発泡体比重・・・発泡体サンプルを凡そ2cm角程度に裁断し、質量を測定した後、既知量の水を入れたメスシリンダーにサンプルを極細の針金で沈め水位の変化より実体積を測定し、(発泡体比重)=(質量/体積)で算出した。
・発泡倍率・・・(発泡倍率)=(0.9/発泡体比重)で算出した。
・平均セル径・・・発泡体サンプルをカットし、断面における1mm長さ中のセルの個数を数える作業を異なる1mm線上で10回繰り返し測定し、(平均セル径)=(10000/セル個数総和)で算出した。
・セル分布係数・・・発泡体サンプルをカットし、断面にける各セルの長径、短径を測定してその平均をセル径とし、2mm角エリア内に存在するセルのセル径を全て測定し、(セル径分布係数)=(標準偏差/平均)で算出した。
(実施例1)
・発泡体比重・・・発泡体サンプルを凡そ2cm角程度に裁断し、質量を測定した後、既知量の水を入れたメスシリンダーにサンプルを極細の針金で沈め水位の変化より実体積を測定し、(発泡体比重)=(質量/体積)で算出した。
・発泡倍率・・・(発泡倍率)=(0.9/発泡体比重)で算出した。
・平均セル径・・・発泡体サンプルをカットし、断面における1mm長さ中のセルの個数を数える作業を異なる1mm線上で10回繰り返し測定し、(平均セル径)=(10000/セル個数総和)で算出した。
・セル分布係数・・・発泡体サンプルをカットし、断面にける各セルの長径、短径を測定してその平均をセル径とし、2mm角エリア内に存在するセルのセル径を全て測定し、(セル径分布係数)=(標準偏差/平均)で算出した。
(実施例1)
ポリプロピレン系樹脂(直鎖状のホモポリプロピレン、230℃における溶融張力(MT):23g、230℃におけるメルトフローレート(MFR):3.3g/10分)100部に対して、炭酸水素ナトリウムとクエン酸塩系発泡剤の複合発泡剤(三協化成社製)を4〜10部(有効成分含有量40%)混合した。なお、クエン酸塩系発泡剤は炭酸水素ナトリウム100質量部に対し50質量部含有されていた。
得られる混合物を押出機を使用し、発泡成形を行った。押出機(30mmφ押出機、L/D=24、スクリュー:フルフライト、5mmφダイ、リップ開き:2mm、冷却方式:自然冷却)は、そのシリンダーの温度は210℃、ダイス温度は190℃とした。
得られた成形発泡体について、比重及び発泡倍率を測定した。結果を表1に示す。表1に見られるように発泡剤添加量8部で5.7倍発泡であった。発泡剤添加量10部ではダイス温度を160℃まで下げることにより、発泡倍率は6.8倍となった。いずれも気泡は微細であった。
得られる混合物を押出機を使用し、発泡成形を行った。押出機(30mmφ押出機、L/D=24、スクリュー:フルフライト、5mmφダイ、リップ開き:2mm、冷却方式:自然冷却)は、そのシリンダーの温度は210℃、ダイス温度は190℃とした。
得られた成形発泡体について、比重及び発泡倍率を測定した。結果を表1に示す。表1に見られるように発泡剤添加量8部で5.7倍発泡であった。発泡剤添加量10部ではダイス温度を160℃まで下げることにより、発泡倍率は6.8倍となった。いずれも気泡は微細であった。
(比較例1)
実施例1において、ポリプロピレン系樹脂100部に対して、複合系発泡剤を0〜2部混合した他は全く同様にして押出発泡成形を行った。得られた発泡成形品の比重及び発泡倍率を測定した。押出機シリンダーの温度210℃、ダイス温度を190℃とした。結果を表1に示す。
実施例1において、ポリプロピレン系樹脂100部に対して、複合系発泡剤を0〜2部混合した他は全く同様にして押出発泡成形を行った。得られた発泡成形品の比重及び発泡倍率を測定した。押出機シリンダーの温度210℃、ダイス温度を190℃とした。結果を表1に示す。
(比較例2)
汎用ポリプロピレン系樹脂(直鎖状のホモポリプロピレン、MT=2.1g、MFR=3g/10分)100部に対して、実施例1で使用したのと同じ複合発泡剤2〜4部を混合し、実施例1と同様にして押出発泡成形を行った。結果を合わせて表1に示す。
比較例2のポリプロピレン樹脂は複合発泡剤を2部添加で発泡倍率は1.9倍であったが、4部部添加では1.3倍に下がってしまった。
汎用ポリプロピレン系樹脂(直鎖状のホモポリプロピレン、MT=2.1g、MFR=3g/10分)100部に対して、実施例1で使用したのと同じ複合発泡剤2〜4部を混合し、実施例1と同様にして押出発泡成形を行った。結果を合わせて表1に示す。
比較例2のポリプロピレン樹脂は複合発泡剤を2部添加で発泡倍率は1.9倍であったが、4部部添加では1.3倍に下がってしまった。
実施例1で使用したのと同じポリプロピレン系樹脂100部に対して、発泡剤としての炭酸水素ナトリウムを40%含有する発泡剤(他の60%はポリエチレン樹脂)を混合して得られる混合物を実施例1と同様にして、押出発泡成形を行った。結果を表2に示す。
実施例1と同じ程度の発泡倍率は得られたが、実施例1の水準と比較すると気泡は粗大であり、発泡体のセル径の均一性にも乏しく、セル径分布係数が大きかった。
実施例1と同じ程度の発泡倍率は得られたが、実施例1の水準と比較すると気泡は粗大であり、発泡体のセル径の均一性にも乏しく、セル径分布係数が大きかった。
(比較例3)
実施例1において、発泡剤として、有機系発泡剤(アゾジカルボンアミド系発泡剤、商品名:セルマイクMB1023、三協化成社製、有効成分含有量30質量%)をポリプロピレン系樹脂100部に対して、4〜6部添加して押出発泡成形を行った。
押出機シリンダーの温度は発泡剤に合わせて230℃、ダイスは190℃とした。得られた発泡体の結果を表3に示す。
実施例1において、発泡剤として、有機系発泡剤(アゾジカルボンアミド系発泡剤、商品名:セルマイクMB1023、三協化成社製、有効成分含有量30質量%)をポリプロピレン系樹脂100部に対して、4〜6部添加して押出発泡成形を行った。
押出機シリンダーの温度は発泡剤に合わせて230℃、ダイスは190℃とした。得られた発泡体の結果を表3に示す。
(比較例4)
比較例2において使用したのと同じ汎用ポリプロピレン樹脂を使用し、かつ比較例3で使用したのと同じ有機系発泡剤をした混合物について実施例1と同様にして押出発泡成形を行った。得られた発泡体の結果を表3に示す。
表3に見られるように、熱分解して窒素ガスを発生する有機系発泡剤では、無機系発泡剤に比較して発泡倍率は低くかった。
比較例2において使用したのと同じ汎用ポリプロピレン樹脂を使用し、かつ比較例3で使用したのと同じ有機系発泡剤をした混合物について実施例1と同様にして押出発泡成形を行った。得られた発泡体の結果を表3に示す。
表3に見られるように、熱分解して窒素ガスを発生する有機系発泡剤では、無機系発泡剤に比較して発泡倍率は低くかった。
実施例1で使用したのと同じポリプロピレン樹脂(発明PP)と、比較例2で使用したのと同じ汎用ポリプロピレン樹脂(汎用PP)と、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)とを、表4に示した質量比にてペレットブレンドした。該ブレンド100部に対して実施例1で使用したのと同じ複合発泡剤を表4に示した量を添加して得られる混合物を実施例1と同様にして押出発泡成形を行った。結果を表4に示す。
表4の3−1、3−2及び3−3における発明PPと汎用PPとのブレンド比率がそれぞれ80%、50%、30%では、いずれでも、汎用PPのみの場合に比較して、発泡倍率の高い発泡体が得られた。また、表4の3−4におけるLDPEをブレンドしたポリプロピレン樹脂の場合も同じ程度の発泡倍率が得られた。
表4の3−1、3−2及び3−3における発明PPと汎用PPとのブレンド比率がそれぞれ80%、50%、30%では、いずれでも、汎用PPのみの場合に比較して、発泡倍率の高い発泡体が得られた。また、表4の3−4におけるLDPEをブレンドしたポリプロピレン樹脂の場合も同じ程度の発泡倍率が得られた。
押出ダイスをTダイに変更した他は実施例3と同じ押出し発泡条件で、実施例1で使用したのと同じポリプロピレン樹脂(発明PP)100部に対して、実施例1で使用したのと同じ複合発泡剤を混合した混合物について押出発泡を行った。また、発明PP50部と汎用PP50部とのペレットブレンド物について押出発泡成形を行った。
結果を表5に示す。T−ダイでのシート成形でも本発明のポリプロピレン樹脂は高い発泡倍率が得られた。
結果を表5に示す。T−ダイでのシート成形でも本発明のポリプロピレン樹脂は高い発泡倍率が得られた。
(比較例5)
ポリプロピレン樹脂として、比較例2で使用した汎用ポリプロピレン樹脂を用いて実施例4と同様の押出条件で押出発泡を行った。結果を表5に示す。
ポリプロピレン樹脂として、比較例2で使用した汎用ポリプロピレン樹脂を用いて実施例4と同様の押出条件で押出発泡を行った。結果を表5に示す。
(比較例6)
一般用ホモポリプロピレン樹脂(A)(MT=3.4g、MFR≒2)を55部、一般用ホモポリプロピレン樹脂(B)(MT=3.8g、 MFR≒4.0g/10分)を45部、及びジセチルペルオキシジカーボネート(架橋剤)0.7部を混合し、更に実施例1で使用したのと同じ複合発泡剤を添加して得られた混合物について、実施例4と同じ押出条件で押出発泡成形を行った。結果を表5に示す。
この比較例6においても、ポリプロピレン樹脂は架橋して発泡するが、発泡倍率は小さく、また発泡体は架橋物であった。
一般用ホモポリプロピレン樹脂(A)(MT=3.4g、MFR≒2)を55部、一般用ホモポリプロピレン樹脂(B)(MT=3.8g、 MFR≒4.0g/10分)を45部、及びジセチルペルオキシジカーボネート(架橋剤)0.7部を混合し、更に実施例1で使用したのと同じ複合発泡剤を添加して得られた混合物について、実施例4と同じ押出条件で押出発泡成形を行った。結果を表5に示す。
この比較例6においても、ポリプロピレン樹脂は架橋して発泡するが、発泡倍率は小さく、また発泡体は架橋物であった。
本発明におけるポリオレフィン系樹脂の発泡体は、その優れた性能とコストのバランス、さらには、優れたリサイクル性などを生かして、主に、自動車部材用途、文房具などの一般消耗品用途、包装緩衝材用途、などに広く使用可能である。
なお、2007年6月28日に出願された日本特許出願2007−170526号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
なお、2007年6月28日に出願された日本特許出願2007−170526号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (9)
- 230℃における溶融張力が5〜30gである直鎖状のポリプロピレン系樹脂を主成分として含むポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む化学発泡剤を3〜10質量部含有する混合物を架橋剤の実質的な不存在下に加熱溶融して発泡させることを特徴とするポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
- 前記化学発泡剤が、さらに有機カルボン酸塩を含む請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
- 前記炭酸塩、炭酸水素塩、及び有機カルボン酸の合計量がポリオレフィン系樹脂100質量部に対して3〜10質量部である請求項1又は2に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
- 前記炭酸塩及び炭酸水素塩の合計量を100質量部としたとき、有機カルボン酸が30〜100質量部である請求項2又は3に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
- 前記ポリオレフィン系樹脂が、230℃における溶融張力5〜30gである直鎖状のポリプロピレン系樹樹脂とポリエチレン系樹脂とを主成分として含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
- 前記直鎖状のポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂の230℃における溶融張力(MT)と、230℃におけるメルトフローレート(MFR)との関係が、下記(A)の式を満たしている請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
Log(MT)>−1.33Log(MFR)+1.2・・・(A) - 前記式(A)において、左辺の値が、右辺の値よりも、0.5〜2.0以上大きい請求項6に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
- 発泡倍率が3〜10倍である請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法によって得られたポリオレフィン系樹脂非架橋発泡体からなる成形体。
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