JP2002080609A

JP2002080609A - 改質ポリプロピレンの製造方法および発泡体

Info

Publication number: JP2002080609A
Application number: JP2000266903A
Authority: JP
Inventors: Kinzo Korehisa; 久金造是; Naoya Akiyama; 山直也秋; Mikio Hashimoto; 本幹夫橋; Yoichi Wakita; 田陽一脇
Original assignee: Grand Polymer Co Ltd
Current assignee: Grand Polymer Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性に優れ、かつメルトテンションが高い
改質ポリプロピレンが得られるような改質ポリプロピレ
ンの製造方法を提供すること、外観美麗で、耐熱性に優
れる改質ポリプロピレンが得られるような改質ポリプロ
ピレンの製造方法を提供すること。【解決手段】改質ポリプロピレン系樹脂組成物の製造
方法は、ポリプロピレン樹脂（Ａ）とポリプロピレン架
橋型ペルオキシド（Ｂ）とを１６０〜２５０℃で溶融混
練し、次いで得られた混練物とポリプロピレン分解型ペ
ルオキシド（Ｃ）を１６０〜２５０℃で溶融混練する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、改質ポリプロピレ
ンの製造方法および発泡体に関し、さらに詳しくは、ポ
リプロピレンと、ポリプロピレン架橋型ペルオキシド
と、ポリプロピレン分解型ペルオキシドとを特定の順序
で溶融混練する改質ポリプロピレンの製造方法およびこ
の方法により製造された改質ポリプロピレンから得られ
る発泡体に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】熱可塑性樹脂からなる発泡体は、
一般に軽量で断熱性や外部からの応力の緩衝性が良好で
あることから、断熱材、緩衝材、芯材、食品容器などと
して、幅広く利用されている。なかでもポリプロピレン
からなる発泡体は、耐薬品性、耐衝撃性および耐熱性が
良好であり、食品衛生性に優れているところから生鮮食
品用トレーとして使用する検討が進められている。

【０００３】しかしながらポリプロピレンは、結晶性樹
脂であるために、溶融時の粘度およびメルトテンション
が低く、ポリプロピレンを発泡させる場合、発泡時にセ
ルが破壊しやすいという問題があった。このためポリプ
ロピレンを発泡させて外観に優れ、二次加工性に優れた
低密度の発泡体を得ることが困難であった。ポリプロピ
レンの発泡性を改良する方法として、例えばポリプロピ
レンに発泡剤と架橋助剤とを添加してその分子を架橋さ
せつつ発泡体を製造する方法が、例えば特公昭４５−４
０４２０号公報に提案されている。しかしこの方法でも
ポリプロピレンのメルトテンションの向上は不十分であ
り、かつこのようなポリプロピレンには架橋しない架橋
助剤が残存する結果、臭気が強く食品包装用途には不向
きとなる。

【０００４】またポリプロピレンの発泡性を改良する方
法として、ポリプロピレンにポリエチレンをブレンドし
て、これを発泡させる方法が、例えば特公昭４４−２５
７４号公報などに提案されている。しかしこの方法によ
るポリプロピレンのメルトテンションの向上効果は小さ
く、二次加工性に優れた発泡体は得られない。ところで
ＷＯ９９／２７００７にはラジカル重合開始剤としてペ
ルオキシジカーボネート化合物を用いることが記載され
ている。

【０００５】しかし、この公報に提案されているのはプ
ロピレン単独重合体１種類、ポリプロピレンブロック共
重合体１種類、ポリプロピレンランダム共重合体１種類
と数種類のペルオキシジカーボネート化合物とを数水準
配合した改質ポリプロピレン樹脂が紹介されているのみ
で、発泡成形に適した特性の樹脂を得るにはどのような
処方にすればよいのかということの提案は全くなされて
いない。

【０００６】本発明者らが検討した結果、ポリプロピレ
ンとペルオキシジカーボネート化合物とを反応させて得
られる改質ポリプロピレンは溶融粘度が増加するため、
しばしば造粒時にストランドが切断して造粒が困難にな
ったり、シート成形した場合、肌荒れを生じて外観が不
良になることがありその対策が必要であった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術のもと
なされたものであって、発泡性の改良された改質ポリプ
ロピレンの製造方法およびこの方法により製造された改
質ポリプロピレンから得られる発泡体を提供することを
目的としている。また本発明は、食品衛生性に優れ、食
品用トレーなどに好適な発泡ポリプロピレンに用いるこ
とのできる改質ポリプロピレンの製造方法およびこの方
法により製造された改質ポリプロピレンから得られる発
泡体を提供することを目的としている。

【０００８】さらに本発明は、耐熱性に優れ、発泡倍率
が高く、二次加工性が優れ、低密度であり、外観美麗な
発泡体を製造するに好適な改質ポリプロピレンの製造方
法およびこの方法により製造された改質ポリプロピレン
から得られる発泡体を提供することを目的としている。

【０００９】

【発明の概要】本発明に係る改質ポリプロピレンの製造
方法は、ポリプロピレン（Ａ）とポリプロピレン架橋型
ペルオキシド（Ｂ）とを１６０〜２５０℃で溶融混練
し、次いで得られた混練物とポリプロピレン分解型ペル
オキシド（Ｃ）とを１６０〜２５０℃で溶融混練するこ
とを特徴としている。

【００１０】本発明では、前記ポリプロピレン架橋型ペ
ルオキシド（Ｂ）がペルオキシジカーボネートであるこ
とが好ましく、前記ペルオキシジカーボネートが、ビス
（4-t-ブチルシクロへキシル）ペルオキシジカーボネー
トまたはジセチルペルオキシジカーボネートであること
が好ましい。また本発明では、前記ポリプロピレン分解
型ペルオキシド（Ｃ）がジアルキルペルオキシドである
ことが好ましく、前記ジアルキルペルオキシドが2,5-ジ
メチル-2,5-ビス（t-ブチルペルオキシ）ヘキサンであ
ることが好ましい。

【００１１】本発明に係る発泡体は、前記の方法で得ら
れた改質ポリプロピレンを発泡させて得られることを特
徴としている。

【００１２】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る改質ポリプロ
ピレンの製造方法および発泡体について具体的に説明す
る。本発明に係る改質ポリプロピレンの製造方法は、ポ
リプロピレン（Ａ）とポリプロピレン架橋型ペルオキシ
ド（Ｂ）とを溶融混練し、次いでポリプロピレン分解型
ペルオキシド（Ｃ）と溶融混練している。まず、これら
本発明で用いられる各成分について説明する。

【００１３】（Ａ）ポリプロピレン本発明で用いられるポリプロピレン（Ａ）（以下、「原
料ポリプロピレン」ということがある。）は、プロピレ
ン単独重合体またはプロピレンと、プロピレンを除く炭
素原子数２〜２０のα-オレフィンから選ばれる少なく
とも１種のα-オレフィンとの共重合体である。

【００１４】ここでプロピレンを除く炭素原子数２〜２
０のα-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-
ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オク
テン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキ
サデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げら
れ、エチレンまたは炭素原子数が４〜１０のα-オレフ
ィンが好ましい。

【００１５】これらのα-オレフィンは、プロピレンと
ランダム共重合体を形成してもよく、また、ブロック共
重合体を形成してもよい。これらのα-オレフィンから
導かれる構成単位は、ポリプロピレン（Ａ）中に５％以
下、好ましくは２％以下の割合で含んでいてもよい。ポ
リプロピレン（Ａ）のメルトフローレート（ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８、２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）は、通常
０．４〜１５ｇ／10分、好ましくは１．０〜１０ｇ／10
分の範囲にある。

【００１６】ポリプロピレン（Ａ）には、必要に応じ
て、ポリプロピレン（Ａ）以外の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。上
記他の樹脂またはゴムとしては、例えばポリエチレン；
ポリ-1-ブテン、ポリイソブテン、ポリ-1-ペンテン、ポ
リメチル-1-ペンテンなどのポリα-オレフィン；プロピ
レン含有量が７５重量％未満のエチレン／プロピレン共
重合体、エチレン／1-ブテン共重合体、プロピレン含有
量が７５重量％未満のプロピレン／1-ブテン共重合体な
どの炭素原子数２〜２０のα-オレフィンから選ばれる
２種のα-オレフィンの共重合体；プロピレン含有量が
７５重量％未満のエチレン／プロピレン／5-エチリデン
-2-ノルボルネン共重合体などの炭素原子数２〜２０の
α-オレフィンから選ばれる２種のα-オレフィンとジエ
ン系単量体との共重合体；エチレン／塩化ビニル共重合
体、エチレン／塩化ビニリデン共重合体、エチレン／ア
クリロニトリル共重合体、エチレン／メタクリロニトリ
ル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン
／アクリルアミド共重合体、エチレン／メタクリルアミ
ド共重合体、エチレン／アクリル酸共重合体、エチレン
／メタクリル酸共重合体、エチレン／マレイン酸共重合
体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／
アクリル酸ブチル共重合体、エチレン／メタクリル酸メ
チル共重合体、エチレン／無水マレイン酸共重合体、エ
チレン／アクリル酸金属塩共重合体、エチレン／メタク
リル酸金属塩共重合体、エチレン／スチレン共重合体、
エチレン／メチルスチレン共重合体、エチレン／ジビニ
ルベンゼン共重合体などの炭素原子数２〜２０のα-オ
レフィンから選ばれる１種のα-オレフィンとビニル単
量体との共重合体；ポリイソブテン、ポリブタジエン、
ポリイソプレンなどのポリジエン系共重合体；スチレン
／ブタジエンランダム共重合体などのビニル単量体／ジ
エン系単量体ランダム共重合体；スチレン／ブタジエン
／スチレンブロック共重合体などのビニル単量体／ジエ
ン系単量体／ビニル単量体ブロック共重合体；水素化
（スチレン／ブタジエンランダム共重合体）などの水素
化（ビニル単量体／ジエン系単量体ランダム共重合
体）；水素化（スチレン／ブタジエン／スチレンブロッ
ク共重合体）などの水素化（ビニル単量体／ジエン系単
量体／ビニル単量体ブロック共重合体）；アクリロニト
リル／ブタジエン／スチレン共重合体、メタクリル酸メ
チル／ブタジエン／スチレン共重合体などのビニル単量
体／ジエン系単量体／ビニル単量体グラフト共重合体；
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニ
トリル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エチル、ポリ
アクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチルなどのビニ
ル重合体；塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体、塩
化ビニル／酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル／ス
チレン共重合体、メタクリル酸メチル／スチレン共重合
体などのビニル系共重合体などが挙げられる。

【００１７】ポリプロピレン（Ａ）に対するこれら他の
樹脂またはゴムの添加量は、これら他の樹脂の種類また
はゴムの種類により異なり、前記のように本発明の効果
を損なわない範囲であればよいが、通常２５重量％程度
以下であることが好ましい。さらに、ポリプロピレン
（Ａ）には必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
金属石鹸、塩酸吸収剤などの安定剤、核剤、滑剤、可塑
剤、充填材、強化剤、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。

【００１８】（Ｂ）ポリプロピレン架橋型ペルオキシド本発明で用いられるポリプロピレン架橋型ペルオキシド
（Ｂ）は、ポリプロピレンと溶融処理すると、ポリプロ
ピレンの極限粘度が増加し、みかけの分子量が増加する
ようなペルオキシドであり、例えばペルオキシジカーボ
ネートが挙げられる。

【００１９】ペルオキシカーボネートは、一般式Ｒ¹-
ＯＣ（Ｏ）ＯＯＣ（Ｏ）Ｏ−Ｒ² で表される化合物で
ある。ここで、Ｒ¹およびＲ²は互いに同一でも異なって
いてもよく、ＣＨ₃、2-i-Ｃ₃Ｈ₇Ｏ-Ｃ₆Ｈ₄、Ｃ₂Ｈ₅ＣＨ
（ＣＨ₃）、4-ＣＨ₃-Ｃ₆Ｈ₄、Ｃｌ₃ＣＣ（ＣＨ₃）₂、Ｃ
₇Ｈ₁₅、c-Ｃ₆Ｈ₁₁ＣＨ₂、3-t-Ｃ₄Ｈ₉-Ｃ₆Ｈ₅、Ｃｌ₃Ｓ
ｉ（ＣＨ₂）₃、Ｃ₆Ｈ₅、ＣＨ₃ＣＨ（ＯＣＨ₃）ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂、Ｃ₆Ｈ₅ＯＣＨ₂ＣＨ₂、Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₂、z-Ｃ₈Ｈ₁₇Ｃ
Ｈ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₈、2-ＣＨ₃-Ｃ₆Ｈ₄、（ＣＨ₃）₂ＣＨ
ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）、3,4-ジ-ＣＨ₃-Ｃ₆Ｈ₃、Ｃｌ₃Ｃ、
ＣＨＣＨ（Ｃｌ）、ＣｌＣＨ₂、［Ｃ₂Ｈ₅ＯＣ（Ｏ）］₂
ＣＨ（ＣＨ₃）、3,5-ジ-ＣＨ₃-Ｃ₆Ｈ₃、Ｃ₈Ｈ₁₇、Ｃ₂Ｈ
₅、Ｃ₁₈Ｈ ₃₇、2-オキソ-1,3-ジオキサン-4-ＣＨ₂、Ｃ₂
Ｈ₅ＣＨ（Ｃｌ）ＣＨ₂、4-ＣＨ₃Ｏ-Ｃ₆Ｈ₄、i-Ｃ₄Ｈ₉、
ＣＨ₃ＳＯ₂ＣＨ₂ＣＨ₂、Ｃ₁₂Ｈ₂₅、Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ（Ｃｌ）
ＣＨ ₂、Ｈ₂Ｃ＝ＣＨＣＨ₂、2-Ｃｌc-Ｃ₆Ｈ₁₀、Ｈ₂Ｃ＝
Ｃ（ＣＨ₃）ＣＨ₂、c-ＣＨ₆Ｈ ₁₁、ＣｌＣＨ₂ＣＨ₂、4-
［Ｃ₆Ｈ₅−Ｎ＝Ｎ］-Ｃ₆Ｈ₄ＣＨ₂、ステアリル、1-ナフ
チル、4-t-Ｃ₄Ｈ₉-Ｃ₆Ｈ₁₀、2,4,5-トリ-Ｃｌ-Ｃ₆Ｈ₂、
Ｃ₁₄Ｈ₂₉、9-フルオレニル、4-ＮＯ₂-Ｃ₆Ｈ₄ＣＨ₂、2-i
-Ｃ₃Ｈ₇-Ｃ₆Ｈ₄、ＣＨ₃ＯＣＨ₂ＣＨ₂、Ｈ₂Ｃ＝Ｃ（ＣＨ
₃）、3-ＣＨ₃-Ｃ₆Ｈ₄、ＢｒＣＨ₂ＣＨ₂、3-ＣＨ₃-5-i-
Ｃ₃Ｈ₇-Ｃ₆Ｈ₃、Ｂｒ₃ＣＣＨ₂、Ｃ₂Ｈ₅ＯＣＨ₂ＣＨ₂、
ＨＣ₂＝ＣＨ、i-Ｃ₃Ｈ₇、2-Ｃ₂Ｈ₅ＣＨ（ＣＨ₃）-Ｃ₆Ｈ
₄、Ｃｌ₃ＣＣＨ₂、Ｃ₅Ｈ₁₁、c-Ｃ₁₂Ｈ₂₃、4-t-Ｃ₄Ｈ₉-
Ｃ₆Ｈ₄、Ｃ₆Ｈ₁₃、Ｃ₃Ｈ₇、Ｃ₆Ｈ₁₃ＣＨ（ＣＨ₃）、Ｃ
Ｈ₃ＯＣ（ＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＣＨ₂、Ｃ₃Ｈ ₇ＯＣＨ₂ＣＨ₂、
ＣＨ₃ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）、2-i-Ｃ₃Ｈ₇-5-ＣＨ₃-c-Ｃ
₆Ｈ₉、Ｃ₄Ｈ₉ＯＣＨ₂ＣＨ₂、t-Ｃ₄Ｈ₉、（ＣＨ₃）₃ＣＣ
Ｈ₂などが挙げられる。

【００２０】なお、ｉはアイソを、ｔはターシャリー
を、ｚはシスを、ｃはサイクリックを意味する。これら
の化合物のうち好ましい化合物としては、ビス（4-t-ブ
チルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ジセ
チルペルオキシジカーボネート、ジミリスチルペルオキ
シジカーボネート、ジイソプロピルペルオキシジカーボ
ネート、ジ-n-ブチルペルオキシジカーボネート、ビス
（2-エチルヘキシル）ペルオキシジカーボネートなどが
挙げられる。

【００２１】これらのうちではビス（4-t-ブチルシクロ
ヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ジセチルペルオ
キシジカーボネートが架橋効果が優れているため特に好
ましい。これらのポリプロピレン架橋型ペルオキシド
（Ｂ）は、１種単独でまたは２種以上組み合わせて用い
ることができる。

【００２２】前記ポリプロピレン架橋型ペルオキシド
（Ｂ）の添加量は、ポリプロピレン（Ａ）１００重量部
に対して、０．３〜５重量部の範囲内にあることが好ま
しく、０．５〜３重量部の範囲内にあることがさらに好
ましい。（Ｃ）ポリプロピレン分解型ペルオキシド本発明で用いられるポリプロピレン分解型ペルオキシド
（Ｃ）とは、ポリプロピレン（Ａ）と溶融処理すると、
ポリプロピレン（Ａ）の極限粘度が低下し、分子量が減
少するようなペルオキシドをいう。

【００２３】ポリプロピレン分解型ペルオキシド（Ｃ）
としては、例えばメチルエチルケトンペルオキシド、メ
チルアセトアセテートペルオキシドなどのケトンペルオ
キシド；1,1-ビス（t-ブチルペルオキシ）-3,3,5-トリ
メチルシクロヘキサン、1,1-ビス（t-ブチルペルオキ
シ）シクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス（t-ブチルペ
ルオキシ）バレレート、2,2-ビス（t-ブチルペルオキ
シ）ブタンなどのペルオキシケタール；パーメタンハイ
ドロペルオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイド
ロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロペル
オキシド、クメンハイドロペルオキシドなどのハイドロ
ペルオキシド；ジクミルペルオキシド、2,5-ジメチル-
2,5-ジ（t-ブチルペルオキシ）ヘキサン、α,α'-ビス
（t-ブチルペルオキシm-イソプロピル）ベンゼン、t-ブ
チルクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、
2,5-ジメチル-2,5-ジ（t-ブチルペルオキシ）ヘキシン-
3などのジアルキルペルオキシド；ベンゾイルペルオキ
シドなどのジアシルペルオキシド；ジ（3-メチル-3-メ
トキシブチル）ペルオキシジカーボネロピル）ベンゼ
ン、t-ブチルクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオ
キシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ（t-ブチルペルオキシ）
ヘキシン-3などのジアルキルペルオキシド；ベンゾイル
ペルオキシドなどのジアシルペルオキシド；t-ブチルペ
ルオキシオクテート、t-ブチルペルオキシソブチレー
ト、t-ブチルペルオキシラウレート、t-ブチルペルオキ
シ3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキ
シソプロピルカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ（ベ
ンゾイルペルオキシ）ヘキサン、t-ブチルペルオキシア
セテート、t-ブチルペルオキシベンゾエート、ジ-t-ブ
チルペルオキシソフタレートなどのペルオキシエステル
などが挙げられる。

【００２４】これらのポリプロピレン分解型ペルオキシ
ド（Ｃ）の中では、ジアルキルペルオキシドが好まし
く、なかでも2,5-ジメチル-2,5-ジ（t-ブチルペルオキ
シ）ヘキサンがペルオキシドの分解温度が低く、分解臭
が少ない点で好ましい。これらのポリプロピレン分解型
ペルオキシド（Ｃ）は、１種単独または２種以上組み合
わせて用いることができる。

【００２５】前記ポリプロピレン分解型ペルオキシド
（Ｃ）の添加量は、ポリプロピレン（Ａ）１００重量部
に対して、０．００１〜０．５重量部の範囲内にあるこ
とが好ましく、０．００５〜０．２重量部の範囲内にあ
ることがさらに好ましい。ポリプロピレン分解型ペルオ
キシド（Ｃ）の添加量が、前記範囲内にあるとポリプロ
ピレン分解型ペルオキシド（Ｃ）による改質ポリプロピ
レンの流動性に対する改質効果を充分に得られ、改質ポ
リプロピレンのＭＦＲを増加させ過ぎたり、メルトテン
ションを低下させた改質ポリプロピレンの架橋発泡性能
を損なうようなことがない。

【００２６】本発明では、上記ポリプロピレン（Ａ）と
ポリプロピレン架橋型ペルオキシド（Ｂ）とを溶融混練
し、次いで得られた混練物とポリプロピレン分解型ペル
オキシド（Ｃ）とを溶融混練するが、このときいずれか
の溶融混練時にビニル単量体を共存させてもよい。本発
明で必要に応じて用いられるビニル単量体としては、例
えば塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、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、アクリル酸グリシルなどの
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、メタクリル酸グ
リシルなどのメタクリル酸エステルなどが挙げられる。

【００２７】製造方法本発明では、まずポリプロピレン（Ａ）、ポリプロピレ
ン架橋型ペルオキシド（Ｂ）および必要に応じて用いら
れる他の添加剤とを、リボンブレンダー、タンブラーブ
レンダー、ヘンシェルブレンダーなどで混合する。混合
されたポリプロピレン（Ａ）、ポリプロピレン架橋型ペ
ルオキシド（Ｂ）および必要に応じて添加される他の添
加剤は次いで溶融混練することにより混練物（一部架橋
されたポリプロピレン）が得られる。

【００２８】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
どの横型かく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を採用することができる。これら
のうち、特に２軸押出機が十分な混練が可能でかつ生産
性に優れる点から好ましい。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。

【００２９】溶融混練時の加熱温度は、１６０〜２５０
℃、好ましくは１７０〜２２０℃である。この温度範囲
で溶融混練すると、ポリプロピレン（Ａ）が充分に溶融
し、かつ架橋剤が完全に分解するため好ましい。また溶
融混練の時間は、一般に１０秒間〜５分間、好ましくは
３０秒〜６０秒間である。本発明では、次いで前記混練
物と、ポリプロピレン分解型ペルオキシド（Ｃ）とを溶
融混練する。この処理により溶融特性が適性で、ストラ
ンド引き取り可能な改質ポリプロピレンが得られる。

【００３０】前記混練物と、ポリプロピレン分解型ペル
オキシド（Ｃ）との溶融混練は、任意の各種の方法を採
用することができるが、好ましくは、ポリプロピレン
（Ａ）とポリプロピレン架橋型ペルオキシド（Ｂ）の溶
融混練に引き続き、混練物がままだ溶融している状態に
おいて、混練物にポリプロピレン分解型ペルオキシド
（Ｃ）を添加してさらに溶融混練することが好ましい。

【００３１】具体的には、混練部を少なくとも２つ備え
た２軸押出機を用い、ホッパーよりポリプロピレン
（Ａ）とポリプロピレン架橋型ペルオキシド（Ｂ）との
混合物を供給し溶融混練する。一方、ポリプロピレン分
解型ペルオキシド（Ｃ）を押出機の中間（一の混練部と
他の混練部との間）に設けたサイドフィード口から供給
して、ポリプロピレン（Ａ）とポリプロピレン架橋型ペ
ルオキシド（Ｂ）の溶融混練物に加えて、さらに溶融混
練する方法が挙げられる。

【００３２】ポリプロピレン分解型ペルオキシド（Ｃ）
のサイドフィードは通常オートフィーダーにより行うこ
とができる。ポリプロピレン分解型ペルオキシド（Ｃ）
は固体粉末状であっても、溶剤に溶解させた溶液の状態
であってもよいし、水に分散させたエマルジョンの状態
であってもよい。ポリプロピレン（Ａ）とポリプロピレ
ン架橋型ペルオキシド（Ｂ）とを溶融混練してなる溶融
混練物とポリプロピレン分解型ペルオキシド（Ｃ）との
溶融混練時の加熱温度は１６０〜２５０℃、好ましくは
１７０〜２２０℃である。この温度範囲で溶融混練する
と、溶融混練物が充分に溶融し、かつポリプロピレン分
解型ペルオキシド（Ｃ）が完全に分解して得られる組成
物が成形時に更に性状を変化させることがないため好ま
しい。また溶融混練の時間は、一般に１０秒間〜５分
間、好ましくは３０秒〜６０秒間である。

【００３３】このようにして得られた改質ポリプロピレ
ンは、メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、２
３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が好ましくは０．１〜１５
ｇ／10分の範囲にあり、メルトテンションが好ましくは
３〜２０ｇの範囲にあり、ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィーにより求めたＭｗ／Ｍｎが好ましくは２〜
５の範囲にあり、沸騰パラキシレン抽出によるゲル分率
が好ましくは０．１〜１０重量％の範囲にある。

【００３４】発泡体本発明の製造方法で製造された改質ポリプロピレンから
発泡体を製造する方法としては、主として次の２つの方
法を例示できる。（１）上記方法で得た改質ポリプロピレンと、分解型発
泡剤と、必要に応じて他の添加剤とを溶融加熱し、発泡
成形する方法。（２）溶融させた状態の改質ポリプロピレンに揮発型発
泡剤を圧入したのち、押出機により押出すことにより発
泡体を得る方法。

【００３５】前記方法（１）で用いられる分解型発泡剤
は、発泡剤が分解して炭酸ガス、窒素ガスなどの気体を
発生する化合物であって、無機系の発泡剤であっても有
機系の発泡剤であってもよく、また気体の発生を促す有
機酸などを併用添加してもよい。分解型発泡剤の具体例
として、次の化合物が挙げられる。（ａ）無機系発泡剤：重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸ア
ンモニウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム。（ｂ）有機系発泡剤：N,N'-ジニトロソテレフタルアミ
ド、N,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの
Ｎ−ニトロソ化合物；アゾジカルボンアミド、アゾビス
イソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、ア
ゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレート
などのアゾ化合物；ベンゼンスルフォニルヒドラジド、
トルエンスルフォニルヒドラジド、p,p'-オキシビス
（ベンゼンスルフェニルヒドラジド）、ジフェニルスル
フォン-3,3'-ジスルフォニルヒドラジドなどのスルフォ
ニルヒドラジド化合物；カルシウムアジド、4,4'-ジフ
ェニルジスルフォニルアジド、p-トルエンスルフォニル
アジドなどのアジド化合物。

【００３６】これらの中では、重炭酸水素ナトリウムな
どの炭酸塩または炭酸水素塩が好ましい。これらの分解
型発泡剤は、１種単独でまたは２種以上組み合わせて用
いることができる。前記分解型発泡剤の添加量（混練
量）は、発泡剤の種類および目標発泡倍率により選択す
ればよいが、改質ポリプロピレン１００重量部に対し
て、０．５〜１００重量部の範囲内にあることが好まし
い。

【００３７】また、発泡体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、クエン酸等の有
機カルボン酸またはタルクなどの発泡核剤を併用しても
よい。必要に応じて用いられる発泡核剤は、改質ポリプ
ロピレン１００重量部に対して、通常０．０１〜１重量
部添加して用いられる。

【００３８】前記方法（１）では、前記改質ポリプロピ
レンと前記分解型発泡剤とを共に溶融押出機に供給し、
適宜の温度で溶融混練しながら発泡剤を熱分解させるこ
とにより気体を発生させ、この気体を含有する溶融状態
の改質ポリプロピレンをダイより吐出することにより、
発泡体に成形することができる。この方法における溶融
混練温度および溶融混練時間は、用いられる発泡剤およ
び混練条件により適宜選択すればよく、通常溶融混練温
度が１７０〜３００℃、溶融混練時間が１〜６０分間で
行うことができる。

【００３９】前記方法（２）の場合、発泡剤として揮発
型発泡剤を用いることができる。好ましい揮発型発泡剤
としては、例えばプロパン、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、ジフルオロメタン、トリ
フルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、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、ジクロロフ
ルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジクロロペン
タフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ジフルオロ
エタン、ペンタフルオロエタン、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、クロロペン
タフルオロエタン、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；二酸化炭素、チッ素、空気などの
無機ガス；水などが挙げられる。これらの揮発型発泡剤
は、１種単独でまたは２種以上組み合わせて用いること
ができる。

【００４０】前記方法（２）における揮発型発泡剤の添
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、改質ポリプロピレン１００重量部に対し
て、０．５〜１００重量部の範囲内にあることが好まし
い。また、前記方法（２）では、押出機内で前記改質ポ
リプロピレンを溶融させ、この押出機内に前記揮発型発
泡剤を圧入し、高圧に保持しつつ溶融状態の該改質ポリ
プロピレンと混練し、充分に混練された改質ポリプロピ
レンと揮発型発泡剤との混練体をダイより押出すことに
より、発泡体に形成することができる。この方法におけ
る溶融混練温度および溶融混練時間は、用いられる発泡
剤および混練条件により適宜選択すればよく、溶融混練
温度が１３０〜３００℃、溶融混練時間が１〜１２０分
間であることが通常である。

【００４１】前記方法（１）においても、前記方法
（２）においても、押出機で溶融し、発泡セルを有する
溶融物をＴダイまたは円筒状のダイより吐出し、好まし
くはシートを成形することにより、発泡体に成形しう
る。円筒状のダイより吐出した場合は、通常円筒状シー
トを１つまたは複数に切り分けた後に平滑にしたシート
を引き取る。

【００４２】本発明に係る発泡体は、軽量性、断熱性、
外部からの応力の緩衝性または圧縮強度が好適であると
いう点から、その密度が０．０９〜０．６ｇ／ｃｍ³で
あることが好ましく、特に０．１５〜０．３ｇ／ｃｍ³
であることがさらに好ましい。従って、改質ポリプロピ
レンの発泡倍率は、好ましくは１．３〜１０倍、特に
１．６〜６倍発泡の範囲である。

【００４３】また、本発明の発泡体は、好適な耐熱性を
有し、外力の緩衝性がよく、そして好適な圧縮強度を有
するという点から、その独立気泡率が５０％以上である
ことが好ましく、７０％以上であることがさらに好まし
い。また、本発明に係る発泡体の製法において、製造し
うる形状としてはシート状やボード状などの板状、チュ
ーブ状や袋状などの中空状、円柱状やだ円柱状や角柱状
やストランド状などの柱状、粒子状など様々な形状が挙
げられる。

【００４４】本発明の方法で得られた改質ポリプロピレ
ンはメルトテンションが高く、かつＭＦＲが適度である
ことから、特に発泡シート状に成形することに適してい
る。この改質ポリプロピレンから製造された発泡シート
は二次成形成が良好であり、熱圧空成形または真空成形
により、発泡シートからトレーなどを多量に成形するこ
とができる。

【００４５】本発明のポリプロピレン発泡体は軽量で剛
性が高く、かつ耐薬品性、食品衛生性に優れていること
から、従来ポリスチレンが使用されていた食品包装用、
特にカップラーメン、アイスクリーム容器、魚、肉のト
レー等に使用することができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によると、流動性が優れ、かつメ
ルトテンションが高く、適度な流動性を有する改質ポリ
プロピレンが得られる。この改質ポリプロピレンから
は、二次加工性が優れ、外観美麗な、耐熱性、食品衛生
性に優れた発泡体を成形することができる本発明に係る
発泡体は、二次加工性が優れ、外観美麗で、耐熱性、食
品衛生性に優れている。

【００４７】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。

【００４８】

【実施例１】第１の混練部と第２の混練部との２個所の
混練部を有するようにスクリューアレンジメントされ、
スクリューの回転速度を１５０ｒｐｍとした同方向完全
噛合型２軸押出し機（(株)テクノベル製、ＫＺＷ２５−
３０ＭＧ、スクリュー径３１ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３０）
に、ホッパーよりプロピレン単独重合体（商品名：Ｊ１
０４、グランドポリマー（株）製、ＭＦＲ：８．０ｇ／
10分）１００重量部とビス（4-t-ブチルシクロヘキシ
ル）ペルオキシジカーボネート（商品名：パーカドック
ス１６、化薬アクゾ(株)製）１．０重量部を１０ｋｇ／
ｈｒの速度で供給した。

【００４９】一方、2,5-ジメチル-2,5-ビス（t-ブチル
ペルオキシ）ヘキサン（商品名：パーヘキシン２５Ｂ、
日本油脂社製）をプロピレン単独重合体（商品名：Ｊ１
０４、グランドポリマー（株）製）で１／５０倍に希釈
したマスターパウダーを第１の混練部と第２の混練部と
の中間に設けられたサイドフィード口から１００ｇ／ｈ
ｒの速度で自動フィーダーにより供給し、樹脂温度１９
０℃、樹脂の平均滞留時間３０秒で溶融混練し、溶融押
し出しして改質ポリプロピレンＡのペレットを得た。

【００５０】この改質ポリプロピレンＡのペレットで、
ＭＦＲ、メルトテンションを測定、ゲル分率を算出し
た。結果を表１に示す。参考として分子量分布（Ｍｗ／
Ｍｎ）を併せて記載した。なお、メルトフローレート
（ＭＦＲ）はＡＳＴＭＤ１２３８の方法により２３０
℃、荷重２．１６ｋｇで測定した値である。

【００５１】メルトテンションは、メルトテンション測
定装置（東洋精機製作所(株)製）を用いて、オリフィス
（Ｌ＝８．００ｍｍ、Ｄ＝２．０９５ｍｍ）、設定温
度：２３０℃、ピストン降下速度３０ｍｍ／ｍｉｎ、巻
取り速度４ｍｍ／ｍｉｎの条件で、ロードセル検出付き
プーリーの巻取り荷重を測定した値である。Ｍｗ、Ｍｎ
およびＭｚは、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマト
グラフィー）を使用して測定された値である。例えば、
Waters社製の１５０Ｃ型機を用い、ポリマーラボラトリ
ーズ社製のカラムPlmixedBを取り付け、測定温度を１３
５℃とし、溶媒としてo-ジクロロベンゼンを使用し、ポ
リマー濃度０．１５重量％のサンプル量を４００μｌ供
給し、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線からＭ
ｗ、ＭｎおよびＭｚを求めることができる。

【００５２】ゲル分率は、＃４００メッシュの金網中に
試料を約２ｇ装入し、沸騰パラキシレン還流で６時間抽
出を行い、金網内に残存した物の重量から下記の式で算
出した。ゲル分率（％）＝（残存物量（ｇ）／仕込み量（ｇ））
×１００

【００５３】

【実施例２】実施例１で用いたビス（4-t-ブチルシクロ
ヘキシル）ペルオキシジカーボネートの配合量と2,5-ジ
メチル-2,5-ビス（t-ブチルペルオキシ）ヘキサンの供
給量をそれぞれ０．８重量部、５０ｇ／ｈｒに変更した
こと以外は実施例１と同様に行い改質ポリプロピレンＢ
を得た。この改質ポリプロピレンＢの性状測定結果を表
１に示す。

【００５４】

【参考例１】実施例１において2,5-ジメチル-2,5-ビス
（t-ブチルペルオキシ）ヘキサンをサイドフィードしな
かったこと以外は実施例１と同様に行い改質ポリプロピ
レンＣを得た。この改質ポリプロピレンＣの性状測定結
果を表１に示す。

【００５５】

【実施例３】改質ポリプロピレンＡのペレット１００重
量部、発泡剤マスターバッチ（商品名：ＰＥ−ＲＭ４１
０ＥＮ、大日精化（株）製、重炭酸ナトリウム／クエン
酸配合品）３重量部とをタンブラーブレンダーで３分間
混合した。この混合物を先端に８０ｍｍφのサーキュラ
ーダイおよび１９０ｍｍφのマンドレルが設けられた６
５ｍｍ単軸押出機（Ｌ／Ｄ＝２８）を用いて、厚さ０．
８ｍｍの環状発泡シートを成形した。この製造装置にお
ける環状発泡シートの膨比は２．４であった。この環状
発泡シートの１角を切り開いて平滑シートとして引取機
により引き取った。

【００５６】得られた発泡シートの発泡倍率、外観、セ
ル形状及び二次成形性（真空成形性）につき評価した。
結果を表２に示す。シート外観：目視にて下記評価基準
により評価した。 ○：未発泡部位や凹凸、コルゲート見られない ×：未発泡部位や凹凸、コルゲートが見られる。

【００５７】発泡倍率（Ｍ）：重量と水没法により求め
た体積とから見かけ密度（Ｄ）を算出し、真比重（０．
９０）から「Ｍ＝０．９０／Ｄ」で求めた。セル形状：発泡シート断面のＳＥＭ観察を行い、気泡の
状態観察を行った。隣接する気泡同士がお互い独立して
いる場合を「独立」、繋がっている場合を「連通」と
し、評価した。

【００５８】二次加工性：直径が５０ｍｍ、深さが３０
ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍの３個のカップを同時に真空
成形できる金型を用いてシートを１６０℃で２分加熱後
真空成形したときの、成形されたカップの形状を良○、
不良×で評価し、カップの外観を５段階（良：５・・・
不良：１）で評価した。

【００５９】

【実施例４】実施例３において改質ポリプロピレン組成
物Ａに代えて、改質ポリプロピレン組成物Ｂを用いたこ
と以外は実施例３と同様にして厚さ０．８ｍｍの発泡シ
ートを成形した。この発泡シートを実施例３と同様にし
て評価した。結果を表２に示す。

【００６０】

【参考例２】実施例３において改質ポリプロピレン組成
物Ａに代えて、改質ポリプロピレン組成物Ｃを用いたこ
と以外は実施例３と同様にして厚さ０．８ｍｍの発泡シ
ートを成形した。この発泡シートを実施例３と同様にし
て評価した。結果を表２に示す。

【００６１】

【比較例１】実施例３において改質ポリプロピレン組成
物Ａに代えて、ポリプロピレンプロピレン単独重合体
（商品名：Ｊ１０４、グランドポリマー(株)製、ＭＦ
Ｒ：８．０ｇ／10分）を用いたこと以外は実施例３と同
様にして厚さ０．８ｍｍの発泡シートを成形した。この
発泡シートを実施例３と同様にして評価した。真空成形
はドローダウンがひどく成形できなかった。結果を表
１、２に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

フロントページの続き (72)発明者橋本幹夫千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 株式会社グランドポリマー内 (72)発明者脇田陽一千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 株式会社グランドポリマー内Ｆターム(参考） 4F070 AA15 AC56 AE08 FA03 FB06 FC06 GA05 GA06 GC07 4F074 AA24 AD08 BA03 CA22 CC22X CC32X DA02 DA12 DA33 DA34 4J002 BB05W BB12W BB15W EK017 EK027 EK037 EK047 EK057 EK067 EK077 EK086 FD146 GG01 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリプロピレン（Ａ）とポリプロピレン
架橋型ペルオキシド（Ｂ）とを１６０〜２５０℃で溶融
混練し、次いで得られた混練物とポリプロピレン分解型
ペルオキシド（Ｃ）とを１６０〜２５０℃で溶融混練す
ることを特徴とする改質ポリプロピレンの製造方法。
【請求項２】前記ポリプロピレン架橋型ペルオキシド
（Ｂ）がペルオキシジカーボネートである請求項１に記
載の改質ポリプロピレンの製造方法。
【請求項３】前記ペルオキシジカーボネートが、ビス
（4-t-ブチルシクロへキシル）ペルオキシジカーボネー
トである請求項２記載の改質ポリプロピレンの製造方
法。
【請求項４】前記ペルオキシジカーボネートが、ジセ
チルペルオキシジカーボネートである請求項２に記載の
改質ポリプロピレンの製造方法。
【請求項５】前記ポリプロピレン分解型ペルオキシド
（Ｃ）がジアルキルペルオキシドである請求項１ないし
４のいずれかに記載の改質ポリプロピレンの製造方法。
【請求項６】前記ジアルキルペルオキシドが2,5-ジメ
チル-2,5-ビス（t-ブチルペルオキシ）ヘキサンである
請求項５に記載の改質ポリプロピレンの製造方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の方法で
得られた改質ポリプロピレンを発泡させて得られること
を特徴とする発泡体。