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JPH0686087B2 - ポリプロピレン発泡体の製法 - Google Patents

ポリプロピレン発泡体の製法

Info

Publication number
JPH0686087B2
JPH0686087B2 JP61044697A JP4469786A JPH0686087B2 JP H0686087 B2 JPH0686087 B2 JP H0686087B2 JP 61044697 A JP61044697 A JP 61044697A JP 4469786 A JP4469786 A JP 4469786A JP H0686087 B2 JPH0686087 B2 JP H0686087B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polypropylene
peroxide
weight
extruder
parts
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61044697A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62201942A (ja
Inventor
三樹郎 福村
清隆 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Kasei Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Kasei Co Ltd filed Critical Sekisui Kasei Co Ltd
Priority to JP61044697A priority Critical patent/JPH0686087B2/ja
Publication of JPS62201942A publication Critical patent/JPS62201942A/ja
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はポリプロピレン発泡体の製法に関する。
(従来技術およびその問題点) 従来より、ポリプロピレンと、窒素、炭酸ガス等の気体
やプロパン、ブタン等の炭化水素、フルオロカーボン等
の揮発性液体の発泡剤とを押出機に圧入して混練後、押
出し発泡させる技術は公知である。しかし、これらの発
泡剤を用いて発泡度が数倍〜数十倍の均一微細な気泡と
外観を有する高発泡ポリプロピレンを製造するには高度
の技術を必要とし、特に押出し発泡時の温度と粘度の制
御が極めて困難であるために、工業的には未だ成功して
いるとはいえない。
ポリプロピレンは温度による粘度変化がポリエチレン等
に比べて大きく独立気泡の発泡体を得るのに適当な粘度
範囲に保持するのが難しい。このポリプロピレンの特性
を他の樹脂を混合することにより改善することも考えら
れるが、この場合、ポリプロピレン自体の優れた特性、
例えば耐熱性等を劣化する。
特開昭57−24221号公報には、ポリプロピレンを軽度に
架橋し(ゲル分率60%以下)押し出す方法が開示されて
いるが、この場合、該ゲル分の存在により押出機内での
発熱が大きい為に発泡適性温度にする事ができず良好な
発泡体が得られないか、或は極端に低押出量に制限され
てしまう欠点がある。これを少しでも回避しようとする
ば非常に大きな冷却能力を持つべく設計された大きな別
の押出機等の冷却機器を前述の押出機に付加さる必要が
あった。また薄いフィルム状のものや細狭なノズルを有
する異型品をつくる事も不都合であった。又押出物にブ
ツやメルトフラクチャーができやすい欠点もあった。
(発明の目的) 本発明は上記の如き欠点のないポリプロピレン発泡体、
特に1.5〜60倍の発泡倍率を有するポリプロピレン発泡
体の製法を提供する。
(発明の構成・効果) 即ち、本発明はMFI(メルトフローインデックス)0.5〜
10を有するポリプロピレン樹脂100重量部に予めキノン
ジオシム系化合物である主鎖切断防止剤0.005〜2.0重量
部を混合して押出機に供給し、過酸化物0.025〜0.5重量
部を押出機の途中から加えてゲル分率が実質的に0%で
発泡剤により押出発泡することを特徴とするポリプロピ
レン押出発泡体の製法を提供する。
本発明に使用するポリプロピレンのMFI(メルトフロー
インデックス)は、0.5〜10、好ましくは1〜5であ
る。MFIが10を越えると、実質的にゲル分0%に押えた
量の過酸化物の添加では、なお、発泡性の改善が不充分
であり、過剰の過酸化物を加えてゲル分が検出されるほ
どになると、押出物にブツ、スジ状のムラとなって現わ
れ、満足な発泡体が得られない。MFIが0.5より小さい
と、本質的な樹脂の溶融粘度が大きく、圧入過酸化物と
の均一な混練、反応が行ない難く、また、発泡適正温度
への冷却が困難であり、そのために、特殊で高価な設備
を要する。
ポリプロピレンは前述のように発泡体を形成するのに適
当な粘度に調整するのが困難である。本発明では主鎖切
断防止剤を用いて、ゲル分率を実質上0%に押えて、粘
度調整を容易にする。
通常、プラスチックスに過酸化物を加えてラジカルを発
生させた際、プラスチックスは架橋する型のものと崩壊
する型のものとがあり、ポリプロピレンは崩壊する型の
ものに属する。したがって、主鎖切断防止剤を加えずに
過酸化物を加えて反応させても、ポリプロピレンの主鎖
切断が起こり、低分子量化して水あめ状になってしま
う。本発明の主鎖切断防止剤は主鎖切断反応を抑え、架
橋効率を高める役割を果すものをいう。
ポリプロピレン樹脂に予め混合される主鎖切断防止剤の
例としては、多官能性モノマー、例えばトリアリルシア
ヌレート、トリアリルイソシアヌレート、エチレングリ
コールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレー
ト等;1官能性モノマー、例えばビニルトルエン、エチル
ビニルベンゼン等;オキシム化合物及びニトロン化合
物、例えばキノンジオキシム、ベンゾキノンジオキシム
等;マレイミド化合物、例えばN,N−m−フェニレンビ
スマレイミド等;が使用できるか、その中でもキノンン
ジオキシム、ベンゾキノンジオキシム、p,p′−ジベン
ゾイルキノンジオキシム等のキノンジオキシム化合物は
特に有効に使用する事ができる。また、ハイドロキノン
ジアクリレート、p,p′−ビス(メタクリロイルオキ
シ)フェニルエーテル、p,p′−ビス(アクリロイルオ
キシ)ベンゾフェノン、1,4−ビス(メタクリロイルオ
キシ)シクロヘキサン、p,p′−ビス(アリルオキシ)
フェニルエーテル、ジアリルブテントリカルボキシレー
ト、トリアリルトリメリテート、またはビス(β−アク
リロイルオキシエチル)アジペート等も好適に用いるこ
とができる。
主鎖切断防止剤の配合量は、通常ポリプロピレン樹脂10
0重量部に対し、0.05〜2.0重量部、好ましくは0.05〜1.
0重量部が適当である。2重量部を越えると、本発明の
反応に必要な量を越え、防止剤はポリプロピレン樹脂と
充分な相溶性がないため、分散不良を生じ、発泡体に細
かいブツとなって現れ、外観を損なう等の欠点を有し、
0.05重量部以下であると、ポリプロピレン樹脂が低分子
量化して水あめ状になる。
本発明の発泡剤としては窒素ガスやヘリウム等の気体、
フルオロカーボンやプロパンブタン等の易揮発性液体お
よびアゾジカルボン酸ストロンチウムやヒドラゾジカル
ボンアミド等の熱分解により気体を発生する発泡剤を用
いることができる。液体発泡剤はポリプロピレン中への
圧入と同時にポリプロピレンを冷却し、かつポリプロピ
レンの可塑化作用を有するため粘度を低下せしめ、ま
た、均一に溶解し易いという利点があり、本発明に最も
適するものである。
本発明では過酸化物は、押出機の途中から注入されるが
以下の特性を有するのが好ましい。
ポリプロピレンの架橋に効果があること。
希釈する易揮発性発泡剤または溶剤と均一な分散状態
を作ること。望ましくは、希釈する溶媒と相溶性がある
こと。
安定で均一な反応を行なわしめるために、1分半減期
温度がポリプロピレンの融点より15℃以上低くないこ
と。望ましくは、ポリプロピレンの融点以上の温度であ
ること。
特に、については、架橋剤として過酸化物の注入を行
なう際に、本発明に必要な少量の過酸化物を安定して押
出機途中より供給するため、かつ、希釈によってより反
応をゆるやかにし、樹脂と過酸化物の混合の均一化を計
るために必要であり、希釈によって不安定な過酸化物が
より安定化するという効果ももちろん期待できる。に
ついては、とも関連するが、本発明における重要な条
件である架橋点の分散に関するのである。つまり、過酸
化物は、通常、希釈して押出機途中から圧入するのであ
るが、過酸化物による架橋反応時間の目安としては、半
減期の5〜10倍の時間とされており、本発明において過
酸化物を押出機途中から圧入する位置でのポリプロピレ
ン溶融体の温度は、ポリプロピレンの融点以上であり希
釈注入のため、一般に反応時間は長くなるものの、1分
半減期温度の低い過酸化物(分解温度の低い過酸化物)
では、ほとんど瞬時に反応してしまい、架橋の効率が低
下したり、樹脂との混合が不充分で集中的な架橋を起こ
す。従って、本発明の効果が得られない。また、圧入時
において、圧入以前に分解反応してしまっている恐れも
ある。1分半減期温度の高い過酸化物を用いることで安
定した圧入と、混練のために必要な時間が確保され、架
橋点の均一な分散が期待できる結果、本発明の効果が得
られるものである。
過酸化物の例としては種々のものが挙げられるが、例え
ばポリプロピレンの融点を165℃とすると、ジクミルペ
ルオキシド(DCP)、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−
(t−ブチルペルオキシド)ヘキサン、2,5−ジメチル
−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシド)ヘキサン、1,3−
ジ−(t−ブチルペルオキシドイソプロピル)ベンゼン
等が挙げられる。
過酸化物の使用量は、主鎖切断防止剤がキノンジオキシ
ム系化合物ならばその使用量に対し0.1倍〜1倍であ
り、ポリプロピレン100重量部に対しては、0.005〜2.0
重量部、好ましくは0.025〜0.5重量部が好ましい。0.00
5重量部以下では適当な架橋反応が起こらない。2.0重量
部を越えると架橋反応が本発明に必要な限度を越えて起
こり、ゲルを生じ、発泡体にブツとなって現れたり、押
出量の低下等の押出上の障害となる等の欠点を有する。
本発明においてポリプロピレン発泡体は以下の如き方法
により製造する:MFIが0.5〜10のポリプロピレン樹脂100
重量部に対し、主鎖切断抑制剤(限定キノンジオキシム
系化合物)0.05〜2.0重量部を予め混合したものを押出
機に供給し、主鎖切断抑制剤に対し0.1〜1.0培量の過酸
化物(1分半減期温度がポリプロピレンの融点より高い
もの)を沸点100℃以下の易揮発性発泡剤にうすめなが
ら溶解し、押出機の途中から注入する。または、使用す
る易揮発性発泡剤が既過酸化物を溶解しないものであれ
ば、溶解する易揮発性発泡剤に既に過酸化物を溶解した
ものを一部併用注入して、押出機中で混練、過酸化物の
分解、反応を行なわせた後、押出機先端に取り付けた金
型より押出し、実質的にゲル分率(熱トルエン法)が0
%であるポリプロピレン発泡体を得る。
本発明ではポリプロピレンのゲル化率(熱トルエン法)
実質上0%に保たれる。ゲル分率を実質上0%にするこ
とで押出量の低下も少なく、他の押出上の問題もなく、
発泡性を大巾に改善する。
尚、ゲル分率を測定する熱トルエン法は具体的には、試
料をトルエンを用いてソックスレー抽出器(またはフラ
スコ)で110℃で5時間溶し、これを80メッシュの金網
で濾過する。このゲルの付着した金網を110℃で2時間
減圧乾燥する。つぎに、この金網を30分デシケータで乾
燥したのち、重さを精密測定する。つぎに、以下の式に
入れて、計算する。
(実施例) 本発明により更に詳細に説明する。
実施例1 ポリプロピレン樹脂として住友ノーブレンH501(MFI=
3.5)100重量部に対し、主鎖切断抑制剤としてp,p′−
ジベンゾイルキノンジオキシム(川口化学「アクターD
Q」)を0.3重量部、核剤としてタルク0.5部を加えてよ
く撹拌したもの(2)を、第1図に示すシングル押出機
(3)のホッパー(1)に供給した(第1図の押出機の
シリンダーの直径は65mmであり、長さは直径の35倍のも
のを用いた。)。
押出機(3)のダイ(5)の温度は、150℃に設定し
た。溶融部を通って充分に樹脂と添加剤が混練している
溶融体へ圧入口(4)より、発泡剤としてブタン1.5重
量部及び組成物として1分半減期温度が約193℃である
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
シン−3(日本油脂パーヘキシン25B)の10wt%エタノ
ール溶液を1.0重量部(過酸化物量として0.1重量部)を
(6)から圧入、さらに充分混練し、反応を行なわせ、
発泡性溶融体の温度を冷却しつつ、0.5t×190wのスリッ
トをもつダイより押出したところ、密度0.14g/ccの独立
気泡率50%以上の発泡体を得た。尚、独立気泡率はASTM
D2856(エアピクノメーターにより測定した。
比較例1 実施例において主鎖切断抑制剤を入れずに同条件で押出
したところ、密度0.8g/ccのほとんど連続気泡の発泡体
となった。
組成物を入れずに同条件で押出したところ、ダイ付近で
激しい気泡破れが発生し、密度0.6g/ccの連続気泡の発
泡体となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施態様を示すものである。 図中の記号は以下の通りである: (1)……ボッパー、 (2)……ポリプロピレンに主鎖切断抑制剤とタルク等
の核剤、その他を予備ブレンドした材料、 (3)……押出機、 (4)……発泡剤、過酸化物の圧入口、 (5)……ダイ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】MFI(メルトフローインデックス)0.5〜10
    を有するポリプロピレン樹脂100重量部に予めキノンジ
    オシム系化合物である主鎖切断防止剤0.005〜2.0重量部
    を混合して押出機に供給し、過酸化物0.025〜0.5重量部
    を押出機の途中から加えてゲル分率が実質的に0%で発
    泡剤により押出発泡することを特徴とするポリプロピレ
    ン押出発泡体の製法。
  2. 【請求項2】過酸化物の1分半減期温度がポリプロピレ
    ンの融点より高い第1項記載の製法。
  3. 【請求項3】発泡剤が揮発型発泡剤である第1項記載の
    製法。
  4. 【請求項4】発泡剤により希釈した過酸化物を加える第
    1項記載の製法。
JP61044697A 1986-02-28 1986-02-28 ポリプロピレン発泡体の製法 Expired - Lifetime JPH0686087B2 (ja)

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JPS62201942A JPS62201942A (ja) 1987-09-05
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