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Title:
PRE-EXPANDED POLYPROPYLENE RESIN PARTICLE, AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/047998
Kind Code:
A1
Abstract:
A pre-expanded polypropylene resin particle can be produced in the following manner: a polypropylene resin particle produced by an under water cut method, water, a dispersing agent, and a foaming agent are charged in a pressure-resistant container, the resulting mixture is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the polypropylene resin particle to allow the polypropylene resin particle to be impregnated with the foaming agent under pressure, and the resulting product is released into the atmosphere having a pressure lower than the pressure of the inside of the pressure-resistant container. As the polypropylene resin composition, a composition is used which comprises 100 parts by weight of a polypropylene resin and 1 to 20 parts by weight of a polyethylene resin having a melt viscosity of 10 to 2000 mPa·s at 140˚C, whereby it becomes possible to reduce the pressure of a heated molding vapor required for producing an in-mold expanded molding product having a fusion rate of 75% or higher.

Inventors:
MINAMI TETSUYA (JP)
SHIBATA TETSUYA (JP)
OOHARA HIDEKAZU (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/067656
Publication Date:
April 16, 2009
Filing Date:
September 29, 2008
Export Citation:
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Assignee:
KANEKA CORP (JP)
MINAMI TETSUYA (JP)
SHIBATA TETSUYA (JP)
OOHARA HIDEKAZU (JP)
International Classes:
C08J9/18; C08J9/232
Foreign References:
JP2000095891A2000-04-04
JP2000143866A2000-05-26
JP2003147116A2003-05-21
JPH05179050A1993-07-20
JPH10119037A1998-05-12
JPH04253741A1992-09-09
JPH1077359A1998-03-24
Other References:
See also references of EP 2208751A4
Attorney, Agent or Firm:
YANAGINO, Takao et al. (15-1 Miyahara 1-chome, Yodogawa-ku, Osaka-sh, Osaka 03, JP)
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Claims:
 ポリプロピレン系樹脂組成物を押出機にて溶融混練し、押出機の先端に装着されたダイのノズルより水中に押し出し、該水中にて回転するカッター刃により切断して得られるポリプロピレン系樹脂粒子、及び、水、分散剤、発泡剤を耐圧容器内に仕込み、該ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度に加熱し、加圧下で該ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸したのち、前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することによって得られるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子であって、前記ポリプロピレン系樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対し、140℃での溶融粘度が10~2000mPa・sであるポリエチレン系樹脂1~20重量部を含んでなることを特徴とするポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子。
 前記ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の粒重量が0.4~2.0mg/粒である請求項1記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子。
 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の示差走査熱量測定において、最も高温側に現れる融解ピーク熱量が5~50J/gである請求項1記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子。
 ポリプロピレン系樹脂組成物を押出機にて溶融混練し、押出機の先端に装着されたダイのノズルより水中に押し出し、該水中にて回転するカッター刃により切断して得られるポリプロピレン系樹脂粒子、及び、水、分散剤、発泡剤を耐圧容器内に仕込み、該ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度に加熱し、加圧下で該ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸したのち、前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することによってポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する方法において、前記ポリプロピレン系樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対し、140℃での溶融粘度が10~2000mPa・sであるポリエチレン系樹脂1~20重量部を含んでなることを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
 前記ポリエチレン系樹脂が、140℃での溶融粘度が10~1500mPa・sである請求項4に記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
 請求項1~3のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形して得られる型内発泡成形体。
Description:
ポリプロピレン系樹脂予備発泡 子及びその製造方法

 本発明は、緩衝包材、通箱、自動車内装 材、自動車バンパー用芯材、断熱材などに いられるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒 及びその製造方法並びに型内発泡成形体に する。

 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用 て得られる型内発泡成形体は、型内発泡成 体の長所である形状の任意性、軽量性、断 性などの特徴をもつ。また同様の型内発泡 形体と比較しても、ポリスチレン系樹脂予 発泡粒子を用いて得られる型内発泡成形体 比較すると、耐薬品性、耐熱性、圧縮後の 回復率に優れており、またポリエチレン系 脂予備発泡粒子を用いて得られる型内発泡 形体と比較すると、寸法精度、耐熱性、圧 強度が優れている。これらの特徴により、 リプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用いて られる型内発泡成形体は、自動車内装部材 自動車バンパー用芯材をはじめ、断熱材、 衝包装材など様々な用途に用いられている

 ポリプロピレン系樹脂粒子の製造方法と ては、ストランドカット方式、アンダーウ ーターカット方式等がある。ストランドカ ト方式では、比較的安価な設備で均一な円 形状の樹脂粒子を得ることができるが、2mg/ 粒以下のポリプロピレン系樹脂粒子を得よう とする場合、ミスカットの発生、ストランド 切れの発生が多くなり生産性が悪くなる。ま た、ストランド本数を増すには限界があるた め、比較的生産性が低い等の課題があった。

 アンダーウォーターカット方式では、ス ランドを引き取る必要がない為、造粒のス ートが容易であり、ミスカットの発生等が なく均一な大きさのポリプロピレン系樹脂 子を生産性良く得ることができることが知 れている。

 特許文献1には、アンダーウォーターカッ ト方式のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子 用ポリプロピレン系樹脂粒子の製造方法で、 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の型内発 泡成形時の融着性が不良となりやすい課題が 記述されており、その対策として高温の循環 水中に樹脂を押し出した後、該水中にて樹脂 をカットする技術が開示されている。しかし ながらアグロメ抑制のために、循環水中に難 水溶性無機物、界面活性剤、消泡剤を添加す る必要があり、また循環水中で該添加剤濃度 を一定に保つ必要があるため、継続的に添加 しなければならず水質汚染が発生する。

 特許文献2には、優れた緩衝性能を持ち、か つ耐衝撃性も大きく、さらに耐熱性の優れた ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体を提供 することを目的として、曲げ剛性が7000~14000kg /cm 2 のα-オレフィン・プロピレン共重合体55~95重 %と、密度が0.88~0.94g/cm 3 の直鎖状ポリエチレン樹脂5~45重量%との混合 を基材樹脂とする予備発泡粒子が開示され いる。しかし、アンダーウォーターカット 式で造粒した場合の融着性が不良となりや い課題について言及していない。

 特許文献3には、結晶性の熱可塑性樹脂から 成る発泡状態の芯層と、該熱可塑性樹脂より 融点が低いエチレン系重合体から成る非発泡 状態の被覆層で構成されている発泡樹脂粒子 が、低い加熱蒸気圧力でも、優れた融着性を 示すことが開示されている。しかし、この方 法では、押出機を2台必要とするため大掛か な装置となってしまう。

特開平10-119037号公報

特開平4-253741号公報

特開平10-77359号公報

 本発明者らが、ポリプロピレン系樹脂か アンダーウォーターカット方式によりポリ ロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロ レン系樹脂粒子、水、分散剤、発泡剤を耐 容器内に仕込み、ポリプロピレン系樹脂粒 の軟化点以上の温度まで加熱し、加圧下で ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸 たのち、前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲 下に放出することによって得られるポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子を用いて型内発 成形体を得ようとしたところ、ストランド ット方式により製造したポリプロピレン系 脂粒子から得られるポリプロピレン系樹脂 備発泡粒子を用いた型内発泡成形体と比較 て、型内発泡成形時に0.1MPaほど高い成形加 蒸気圧力でないと同等の融着率の型内発泡 形体が得られないという問題があることが かった。尚、ここでの融着率とは、板状の 内発泡成形体を二等分すべく、該型内発泡 形体の表面積が最も大きな面の中央に、カ ターナイフで入れた約5mmの深さのクラック 沿って型内発泡成形体を割り、破断面を観 したときの、予備発泡粒子の全個数に対す 破壊粒子の個数の割合のことである。

 このような新たな課題に鑑み、本発明の 的は、アンダーウォーターカット方式によ 製造したポリプロピレン系樹脂粒子より成 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を型内 泡成形する際において、75%以上の融着率を する型内発泡成形体を得るために必要な成 加熱蒸気圧力を低下させることができるポ プロピレン系樹脂予備発泡粒子、及びその 造方法を提供することにある。

 本発明者らは鋭意検討の結果、ポリプロ レン系樹脂100重量部に対し、溶融粘度が10~2 000mPa・sのポリエチレン系樹脂1~20重量部を含 でなるポリプロピレン系樹脂組成物をアン ーウォーターカット方式にてポリプロピレ 系樹脂粒子とすることで、該ポリプロピレ 系樹脂粒子から得られるポリプロピレン系 脂予備発泡粒子の表面にポリエチレン系樹 が多くなり、その結果、型内発泡成形体を る際の成形加熱蒸気圧力を低減することが きることを見出した。

 即ち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂 成物を押出機にて溶融混練し、押出機の先 に装着されたダイのノズルより水中に押し し、該水中にて回転するカッター刃により 断して得られるポリプロピレン系樹脂粒子 及び、水、分散剤、発泡剤を耐圧容器内に 込み、該ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化 以上の温度に加熱し、加圧下で該ポリプロ レン系樹脂粒子に発泡剤を含浸したのち、 記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出 ることによって得られるポリプロピレン系 脂予備発泡粒子であって、前記ポリプロピ ン系樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂1 00重量部に対し、140℃での溶融粘度が10~2000mPa ・sであるポリエチレン系樹脂1~20重量部を含 でなることを特徴とするポリプロピレン系 脂予備発泡粒子に関する。

 好ましい実施態様としては、前記ポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子の粒重量が0.4~2.0 mg/粒である上記記載のポリプロピレン系樹脂 予備発泡粒子に関する。

 また、好ましい実施態様としては、ポリ ロピレン系樹脂予備発泡粒子の示差走査熱 測定において、最も高温側に現れる融解ピ ク熱量が5~50J/gである上記記載のポリプロピ レン系樹脂予備発泡粒子である。

 また、本発明は、上記記載のポリプロピ ン系樹脂予備発泡粒子の製造方法であって ポリプロピレン系樹脂組成物を押出機にて 融混練し、押出機の先端に装着されたダイ ノズルより水中に押し出し、該水中にて回 するカッター刃により切断して得られるポ プロピレン系樹脂粒子、及び、水、分散剤 発泡剤を耐圧容器内に仕込み、該ポリプロ レン系樹脂粒子の軟化点以上の温度に加熱 、加圧下で該ポリプロピレン系樹脂粒子に 泡剤を含浸したのち、前記耐圧容器内より 低圧の雰囲気下に放出することによってポ プロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する 法において、前記ポリプロピレン系樹脂組 物が、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対 、140℃での溶融粘度が10~2000mPa・sであるポ エチレン系樹脂1~20重量部を含んでなること 特徴とする。

 好ましい実施態様としては、前記ポリエ レン系樹脂が、140℃での溶融粘度が10~1500mPa ・sである上記記載のポリプロピレン系樹脂 備発泡粒子の製造方法に関する。

 また、本発明は、上記ポリプロピレン系 脂予備発泡粒子を型内発泡成形して得られ 型内発泡成形体に関する。

 本発明によれば、ポリプロピレン系樹脂1 00重量部に対し、溶融粘度が10~2000mPa・sのポ エチレン系樹脂1~20重量部を含んでなるポリ ロピレン系樹脂組成物を、アンダーウォー ーカット方式によりポリプロピレン系樹脂 子とすることで、75%以上の融着率を持ち型 発泡成形体の成形時に必要な成形加熱蒸気 力を低下させることができるポリプロピレ 系樹脂予備発泡粒子を得ることができる。

示差走査熱量計(以下、「DSC」という場 合がある。)を用い、本発明のポリプロピレ 系樹脂予備発泡粒子を測定した際に得られ DSC曲線の最も高温側に現れる融解ピーク熱 (以下、「MHME」という場合がある。)の一例 示すグラフである。横軸は温度、縦軸は吸 量であり、図中の網掛け部分がMHMEである。 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の 面融解開始温度を算出するための温度-変位 スペクトルの一例を示すグラフである。横軸 は温度、縦軸はプローブ位置(センサー高さ) 表しており、変曲点を挟む2つの接線の交点 から算出される変曲点温度を算出する。算出 した変曲点温度を平均化し、表面融解開始温 度とする。

 本発明において用いるポリプロピレン系 脂は、プロピレンモノマー単位が50重量%以 、好ましくは80重量%以上、更に好ましくは9 0重量%以上からなる重合体であり、チーグラ 型塩化チタン系触媒、メタロセン触媒、ポ トメタロセン触媒等で重合された、立体規 性の高いものが好ましい。具体例としては 例えば、プロピレン単独重合体、エチレン- プロピレンランダム共重合体、プロピレン- テンランダム共重合体、エチレン-プロピレ -ブテンランダム共重合体、エチレン-プロ レンブロック共重合体、無水マレイン酸-プ ピレンランダム共重合体、無水マレイン酸- プロピレンブロック共重合体、プロピレン- 水マレイン酸グラフト共重合体等が挙げら 、それぞれ単独あるいは混合して用いられ 。特に、エチレン-プロピレンランダム共重 体、プロピレン-ブテンランダム共重合体、 エチレン-プロピレン-ブテンランダム共重合 が好適に使用し得る。また、これらのポリ ロピレン系樹脂は無架橋のものが好ましい 、架橋したものも使用できる。

 本発明に使用するポリプロピレン系樹脂 、JIS K7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgで 測定したメルトインデックス(以下、「MI」と いう場合がある。)が0.1~15g/10分であることが ましく、更に好ましくは2~12g/10分である。MI が、0.1g/10分未満では、予備発泡粒子を製造 る際の発泡力が低く、高発泡倍率の予備発 粒子を得るのが難しくなる場合がある。ま MIが15g/10分を越えると予備発泡粒子を製造す る際にセルが破泡する場合がある。

 本発明に使用するポリプロピレン系樹脂 、機械的強度、耐熱性に優れた型内発泡成 体を得るために、融点は、好ましくは130~168 ℃、更に好ましくは135~160℃、特に好ましく 140~155℃である。融点が当該範囲内であると 成形性と機械的強度、耐熱性のバランスが り易い傾向が強い。

 尚、本発明で、前記ポリプロピレン系樹 の融点(以下、「Tm」という場合がある。)と は、示差走査熱量計によって、1~10mgのポリプ ロピレン系樹脂を、40℃から220℃まで10℃/分 速度で昇温し、その後40℃まで10℃/分の速 で冷却し、再度220℃まで10℃/分の速度で昇 した時に得られるDSC曲線における吸熱曲線 ピーク温度をいう。

 本発明に用いるポリエチレン系樹脂の140 での溶融粘度は、10~2000mPa・sである。好ま くは、10~1500mPa・sであり、より好ましくは、 10~300mPa・sである。溶融粘度が当該範囲内で れば75%以上の融着率を持つ型内発泡成形体 成形時に必要な成形加熱蒸気圧力を低下さ ることができる。本発明においてポリエチ ン系樹脂の溶融粘度は、ポリエチレン系樹 を加熱溶融し、140℃の溶融粘度を、ブルッ フィールド形粘度計により測定した値を言 。

 具体的なポリエチレン系樹脂の種類とし は、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)、 密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレ (LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(L-LDPE)な のポリエチレン類、エチレン-ブテン共重合 、エチレン-酢酸ビニル共重合体等が挙げら れ、これらは単独または2種類以上混合して いることができる。

 本発明においてポリエチレン系樹脂の含 量としては、ポリプロピレン系樹脂100重量 に対して1~20重量部であり、好ましくは3~10 量部である。ポリエチレン系樹脂の含有量 1重量部未満であると75%以上の融着率を持つ きの成形加熱蒸気圧力を低下させることが きず、20重量部を超えると得られる型内発 成形体は圧縮強度等の機械的物性等が低下 たり、耐熱性が悪化する。

 本発明において、ポリプロピレン系樹脂 子の製造の際、必要により種々の添加剤を ポリプロピレン系樹脂組成物の特性を損な ない範囲内で添加することができる。添加 としては、例えば酸化防止剤、紫外線吸収 、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、充填剤、結 核剤、気泡調整剤、着色剤等があげられる

 本発明において、ポリプロピレン系樹脂 成物の溶融混練は、単軸押出機、好ましく 二軸押出機等を使用して行う。押出機に取 付けられたダイ導入部での樹脂温度計指示 樹脂温度は、200~280℃が好ましく、より好ま しくは210~260℃である。200℃未満であるとノ ルの目詰まりを生じ易くなり、安定生産で ない場合があり、280℃を越えると樹脂の熱 化が起こり、物性が低下する場合がある。

 本発明において、ノズル径は0.2~1.0mmであ ことが好ましく、より好ましくは0.4~0.7mmで る。ノズル径が0.2mm未満であるとノズルの 詰まりを生じ易くなり、生産性が低下する ノズル径が1.0mmを超えると粒重量2.0mg/粒以下 のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の形状 が扁平になり、型内発泡成形時の充填性が悪 化する場合がある。ポリプロピレン系樹脂予 備発泡粒子の形状を概ね球状にするには、ポ リプロピレン系樹脂粒子の長さLと直径Dとの L/Dを0.5以上2以下とすることが好ましい。本 発明において、循環水温度は20~95℃であるこ が好ましく、より好ましくは、30~95℃であ 、さらに好ましくは、40~95℃である。20℃未 ではノズルの目詰まりを生じ易くなり、生 性が低下する場合がある。95℃を超えると リプロピレン系樹脂粒子同士の結粒が生じ くなる。

 また、ノズルから押し出された樹脂がカ ター刃によって切断される水中の圧力は0.1M Pa以上2.0MPa以下(ゲージ圧)であることが好ま い。水圧が0.1MPa未満の場合、ノズルから押 出される樹脂の切断の際に、回転するカッ ーの刃近傍で真空状態となり水蒸気泡を発 しやすく、ポリプロピレン系樹脂粒子同士 結粒や粒子形状のバラツキを発生しやすく る。

 本発明に係るポリプロピレン系樹脂予備 泡粒子は、上記のようにして得られる、ポ プロピレン系樹脂と溶融粘度が10~2000mPa・s あるポリエチレン系樹脂とを含んでなるポ プロピレン系樹脂組成物からなるポリプロ レン系樹脂粒子と、水、分散剤及び発泡剤 含んでなる分散物を耐圧容器内に仕込み、 ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の 度まで加熱し、加圧下で該ポリプロピレン 樹脂粒子に発泡剤を含浸したのち、前記ポ プロピレン系樹脂粒子と水を含んでなる分 物を前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下 放出して前記ポリプロピレン系樹脂粒子を 泡させることで得られる。具体的には、耐 容器内に、ポリプロピレン系樹脂粒子、発 剤、分散剤及び分散助剤を含む水分散物を 込み、攪拌しながら昇温して該ポリプロピ ン系樹脂粒子の軟化点以上の温度(以下、「 泡温度」という場合がある。)まで加熱し、 加圧下で前記ポリプロピレン系樹脂粒子に発 泡剤を含浸させたのち、必要に応じて発泡剤 を追加添加して、耐圧容器内を一定圧力(以 、「発泡圧力」という場合がある。)に保持 た後、耐圧容器下部から分散物を、該耐圧 器内圧より低圧雰囲気下に放出する方法が 示される。使用する耐圧容器には特に限定 なく、予備発泡粒子製造時における容器内 力、容器内温度に耐えられるものであれば いが、例えばオートクレーブ型の耐圧容器 挙げられる。

 発泡剤としては、公知のものでよく、例 ば、プロパン、イソブタン、ノルマルブタ 、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂 族炭化水素及びそれらの混合物;空気、窒素 、二酸化炭素等の無機ガス;水などが挙げら る。前記発泡剤の使用量は、使用するポリ ロピレン系樹脂の種類、基材樹脂の組成、 泡剤の種類、目的とする発泡倍率等により なり、一概には規定できないが、ポリプロ レン系樹脂粒子100重量部に対して、概ね2~60 量部であることが好ましい。また、発泡剤 して水を使用する場合、分散媒として使用 ている水を利用できる。

 分散剤としては、例えば、塩基性第三リ 酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、 酸カルシウム、酸化アルミニウム、カオリ 等の難水溶性無機化合物を使用することが ましい。また、分散助剤としては、例えば ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、n -パラフィンスルホン酸ナトリウム、α-オレ ィンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナ リウム等のアニオン系界面活性剤を使用す ことが好ましい。これら分散剤及び分散助 の使用量は、通常、水100重量部に対して、 散剤0.1~3重量部、分散助剤0.0001~0.1重量部で ることが好ましい。

 また、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒 に付着する分散剤量を低減する目的で、ポ プロピレン系樹脂を分散させている水に酸 混合して、分散物を酸性にする場合もある

 前記のようにして耐圧容器内に調製され ポリプロピレン系樹脂粒子を含んでなる分 物は、攪拌下、所定の発泡温度まで昇温さ 、一定時間、通常5~180分間、好ましくは10~60 分間、その温度で保持されるとともに、耐圧 容器内の圧力が上昇し、発泡剤がポリプロピ レン系樹脂粒子に含浸される。この後、所定 の発泡圧力になるまで発泡剤が追加供給され 、一定時間、通常5~180分間、好ましくは10~60 間、そのままで保持される。こうして発泡 度、発泡圧力で保持されたポリプロピレン 樹脂粒子の分散物を、耐圧容器下部に設け れたバルブを開放して低圧雰囲気下、通常 大気圧下に放出することにより、ポリプロ レン系樹脂予備発泡粒子が得られる。

 前記分散物を低圧雰囲気に放出する際、 量調整、倍率バラツキ低減などの目的で直 2~10mmの開口オリフィスを通して放出するこ もできる。また、発泡倍率を高くする目的 、前記低圧雰囲気を飽和水蒸気で満たす場 もある。

 発泡温度は、用いるポリプロピレン系樹 の融点[Tm(℃)]、発泡剤の種類等により異な 、一概には規定できないが、概ね(Tm-30)~(Tm+1 0)℃の範囲から決定される。また、発泡圧力 、用いるポリプロピレン系樹脂の種類、発 剤の種類、所望の予備発泡粒子の発泡倍率 によって異なり、一概には規定できないが 概ね1~8MPa(ゲージ圧)の範囲で決定される。

 このようにして得られた本発明のポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子の最も高温側に れる融解ピーク熱量(以下、「MHME」という 合がある。)は5~50J/gであることが好ましく、 より好ましくは10~30J/gである。尚、ここでのM HMEとは、例えば図1に示すように、示差走査 量計法(以下、「DSC」という場合がある。)に よる測定において、40℃から220℃まで10℃/分 昇温した際に得られるDSC曲線においてあら れる2つ又は3つの融解ピークにおいて、該 備発泡粒子の融解開始前のベースラインと 解終了後のベースラインを直線で結び、DSC 線の最も高温側のピークと隣のピークの間 極大点から垂直方向に直線を引き、該二つ 直線とDSC曲線に囲まれる高温側の部分の熱 である。

 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の粒 量は好ましくは0.4~2.0mg/粒であり、より好ま しくは0.6~1.8mg/粒である。ポリプロピレン系 脂予備発泡粒子の粒重量は、ポリプロピレ 系樹脂組成物を溶融混練して押し出す際の 件によって調整することが可能である。

 本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡 子の嵩密度は10~200g/Lであることが好ましく より好ましくは15~150g/Lである。尚、ここで 嵩密度とは、内径240mm、内高257mmの円柱状の 容器の上部より30cm高い所から、該容器内に 備発泡粒子を自由落下させ、該容器内が、 備発泡粒子で完全に充填されたときの全重 から該容器の重量を差し引いた値を、該容 の容積11.63Lで割った値のことである。

 以上のようにして得たポリプロピレン系 脂予備発泡粒子は、公知の成形方法により ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体にす ことができる。例えば、A)予備発泡粒子を 型に充填した後、金型内の容積が15~50%減ず ように予備発泡粒子を圧縮し、水蒸気で加 融着させる方法、B)予備発泡粒子をガス圧力 で圧縮して金型に充填し、予備発泡粒子の回 復力を利用して、水蒸気で加熱融着させる方 法、C)予備発泡粒子を無機ガスで加圧処理し 予備発泡粒子内に無機ガスを含浸させ予備 泡粒子に所定の内圧を付与した後、金型に 填し、水蒸気で加熱融着させる方法、D)特 前処理することなく、予備発泡粒子を金型 充填し、水蒸気で加熱融着させる方法など 方法を利用することができる。前記無機ガ としては、空気、窒素、酸素、ヘリウム、 オン、アルゴン、炭酸ガスなどが使用でき 。これらは単独で用いてもよいし、2種以上 合使用してもよい。これらの中でも、汎用 の高い空気、窒素が好ましい。

 本発明のポリプロピレン系樹脂粒子は、 ズル径が小さいアンダーウォーターカット 式に特有な高剪断によって、流路内壁面に していた樹脂の表面付近にポリエチレン系 脂が内部より多く存在している可能性があ 。このため、本発明のポリプロピレン系樹 予備発泡粒子を用いて型内発泡成形する際 、低い成形加熱蒸気圧力で融着性が良好な 内発泡成形体を得ることができる。

 本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡 子と、ポリエチレン系樹脂を含まないポリ ロピレン系樹脂予備発泡粒子の、各予備発 粒子の表面に対し、融解開始温度測定を行 たところ、使用するポリエチレン系樹脂の 類と量、及びMHME等にもよるが、本発明の予 備発泡粒子の表面融解開始温度は基材樹脂の 融点より5~20℃ほど低いのに対して、ポリエ レン系樹脂を含まないポリプロピレン系樹 予備発泡粒子の表面融解開始温度は、基材 脂の融点±5℃の範囲内であった。ポリプロ レン系樹脂予備発泡粒子の表面融解開始温 は、型内発泡成形時の水蒸気加熱によって リプロピレン系樹脂予備発泡粒子同士の融 を得るための温度と、ほぼ相関しており、 表面融解開始温度が低いほど、75%以上の融 率を有する型内発泡成形体を得るために必 な成形加熱蒸気圧力を低下することができ 。

 前記融解開始温度の測定方法は、ポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子にサーマルプロ ブを接触させ、その先端を粒子表面より深 10nm未満の位置に配置させた状態で、加熱し 、樹脂融解と共にプローブ(センサー)の高さ 向の変位を検知する。検知した変位曲線か 表面融解温度を測定する。たとえば、(株) 本サーマルコンサルティング社製nano-TA2(サ マルプローブ先端径φ30nm)を用い、任意のポ プロピレン系樹脂予備発泡粒子表面を昇温 度5℃/secで、40℃から200℃まで加熱する。そ の際の温度-変位スペクトルの融解による高 位置の変曲点を2本の接線の交点から算出す (図2参照。)。この変曲点温度を30μm以上離 た位置で5点測定し、算出される変曲点温度 平均化し、本発明の表面融解開始温度とす 。

 DSCなどの一般的な熱分析装置では、試料 体を加熱することで平均融解挙動の熱量を 析するのに対し、前記表面融解温度を測定 るサーマルプローブは、表面という極めて 所的な融解挙動を測定することができる。 たがって、本発明のポリプロピレン系樹脂 備発泡粒子の表面融解開始温度は、DSCで測 される融解温度ピークとは異なったものと ることが多い。

 つぎに、本発明を実施例及び比較例に基 き説明するが、本発明はこれらの実施例の に限定されるものではない。

 なお、実施例及び比較例における評価は 記の方法で行った。

 〔型内発泡成形体の融着率〕
 板状の型内発泡成形体を二等分すべく、該 内発泡成形体の表面積が最も大きな面の中 に、カッターナイフで入れた約5mmの深さの ラックに沿って該型内発泡成形体を割り、 断面を観察して、予備発泡粒子の全個数に する破壊粒子の割合を融着率として求めた 本実施例においては、縦400mm×横300mm×厚み40 mmの型内発泡成形体を作製し、融着率を評価 た。

 〔最低成形加熱蒸気圧力〕
 DAISEN株式会社製KD-345を用い、縦400mm×横300mm 厚み55mmのブロック金型にポリプロピレン系 脂予備発泡粒子を充填した後、金型内の容 が27%減ずるようにポリプロピレン系樹脂予 発泡粒子を圧縮し、内部空間が縦400mm×横300 mm×厚み40mmの大きさとなった金型内に、まず0 .1MPa(ゲージ圧)の水蒸気を導入して金型内の 気を追い出し、その後0.20~0.40MPa(ゲージ圧)の 任意の圧力の加熱蒸気を用いて10秒間加熱成 させることにより、型内発泡成形体を得る この縦400mm×横300mm×厚み40mmの型内発泡成形 の融着率が75%以上となる最低の圧力を最低 形加熱蒸気圧力とした。

 〔見かけの成形体密度〕
 型内発泡成形により得た、板状の型内発泡 形体の縦、横、厚みをノギスで測定し、該 内発泡成形体の体積を求め、該型内発泡成 体の重量を該型内発泡成形体の体積で割っ 値を見かけの成形体密度とした。

 〔ポリエチレン系樹脂の溶融粘度の測定〕
 ポリエチレン系樹脂を加熱溶融し、140℃の 融粘度を、ブルックフィールド形粘度計に り測定した。

 〔予備発泡粒子の嵩密度〕
 内径240mm、内高257mmの円柱状の容器の上部よ り30cm高い所から、該容器内に予備発泡粒子 自由落下させ、該容器内が、予備発泡粒子 完全に充填されたときの全重量から該容器 重量を差し引いた値を、該容器の容積11.63L 割った値を嵩密度とした。

 〔MHMEの測定〕
 示差走査熱量測定において、予備発泡粒子2 ~5mgを40℃から220℃まで10℃/分で昇温してDSC曲 線を得、当該DSC曲線において、融解開始前の ベースラインと融解終了後のベースラインを 直線で結び、DSC曲線の最も高温側のピークと 隣のピークの間の極大点から垂直方向に直線 を引き、該二つの直線とDSC曲線に囲まれる高 温側の部分の熱量である(図1参照。)。

(実施例1)
 二軸押出機を用い、押出機の先端に装着し ノズル径0.6mm、ランド長さ3mmのダイよりポ プロピレン系樹脂(エチレン-プロピレンラン ダム共重合体、Tm:146℃、MI:6g/10分、コモノマ 量:3重量%)100重量部と溶融粘度265mPa・sのポ エチレン系樹脂5重量部、造核剤としてタル 0.01重量部からなる溶融物を、水温80℃、水 0.1MPa(ゲージ圧)の水中に押し出し、回転す カッター刃により切断し、粒重量1.2mg/粒の リプロピレン系樹脂粒子を製造した。尚、 出機に取り付けられたダイ導入部での樹脂 度計指示の樹脂温度は232℃であった。続い 、得られたポリプロピレン系樹脂粒子100重 部、水150重量部、塩基性第三リン酸カルシ ム1.21重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸 トリウム0.03重量部を耐圧オートクレーブ中 に仕込み、攪拌下、発泡剤としてイソブタン を11重量部添加した後、オートクレーブ内容 を昇温し、143℃の発泡温度まで加熱した。 の後、イソブタンを追加圧入して1.6MPa(ゲー ジ圧)の発泡圧力まで昇圧し、該発泡温度、 泡圧力で30分間保持した後、オートクレーブ 下部のバルブを開き、直径4.0mmの開口オリフ スを通して、オートクレーブ内容物を大気 下に放出した。このようにして得られたポ プロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度 32g/L、MHMEが16.9J/g、セル径が260μmであった。

 得られた予備発泡粒子を縦400mm×横300mm× み55mmのブロック金型に充填した後、発泡粒 の体積を27%減ずるように圧縮し、まず0.1MPa( ゲージ圧)の水蒸気で金型内の空気を追い出 、その後0.20~0.40MPa(ゲージ圧)の任意の圧力の 加熱蒸気を用いて10秒間加熱、融着させて型 発泡成形体を得、最低成形加熱蒸気圧力と かけの成形体密度を調べた。

 (実施例2)
 ポリエチレン系樹脂の添加量を10重量部と 、表1記載の条件以外は、実施例1と同様にし てポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポ リプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン 系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたポリプ ロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が31g /L、MHMEが16.6J/g、セル径が290μmであった。こ ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用い 実施例1と同様にして型内発泡成形体を得、 低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形体密度 調べた。

 (実施例3)
 ポリエチレン系樹脂の添加量を20重量部と 、表1記載の条件以外は、実施例1と同様にし てポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポ リプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン 系樹脂予備発泡粒子を得た。得られたポリプ ロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が30g /L、MHMEが16.2J/g、セル径が330μmであった。こ ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用い 実施例1と同様にして型内発泡成形体を得、 低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形体密度 調べた。

 (実施例4)
 溶融粘度60mPa・sのポリエチレン系樹脂3重量 部とし、表1記載の条件以外は、実施例1と同 にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造し 該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロ レン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られた リプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密 が32g/L、MHMEが17.0J/g、セル径が240μmであった 。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を 用い、実施例1と同様にして型内発泡成形体 得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形 密度を調べた。

 (実施例5)
 溶融粘度60mPa・sのポリエチレン系樹脂5重量 部とし、表1記載の条件以外は、実施例1と同 にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造し 該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロ レン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られた リプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密 が32g/L、MHMEが16.9J/g、セル径が260μmであった 。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を 用い、実施例1と同様にして型内発泡成形体 得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形 密度を調べた。

 (実施例6)
 溶融粘度60mPa・sのポリエチレン系樹脂10重 部とし、表1記載の条件以外は、実施例1と同 様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造し 、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロ ピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られた ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密 度が31g/L、MHMEが16.5J/g、セル径が300μmであっ 。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子 用い、実施例1と同様にして型内発泡成形体 得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形 密度を調べた。

 (実施例7)
 溶融粘度18mPa・sのポリエチレン系樹脂5重量 部とし、表1記載の条件以外は、実施例1と同 にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造し 該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロ レン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られた リプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密 が31g/L、MHMEが16.8J/g、セル径が270μmであった 。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を 用い、実施例1と同様にして型内発泡成形体 得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形 密度を調べた。

 (実施例8)
 溶融粘度18mPa・sのポリエチレン系樹脂10重 部とし、表1記載の条件以外は、実施例1と同 様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造し 、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロ ピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られた ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密 度が31g/L、MHMEが16.5J/g、セル径が300μmであっ 。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子 用い、実施例1と同様にして型内発泡成形体 得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形 密度を調べた。

 (実施例9)
 溶融粘度1300mPa・sのポリエチレン系樹脂5重 部とし、表1記載の条件以外は、実施例1と 様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造 、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られ ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩 度が32g/L、MHMEが16.9J/g、セル径が250μmであっ 。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子 用い、実施例1と同様にして型内発泡成形体 を得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形 体密度を調べた。

 (実施例10)
 溶融粘度1300mPa・sのポリエチレン系樹脂10重 量部とし、表1記載の条件以外は、実施例1と 様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造 、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られ ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩 度が31g/L、MHMEが16.6J/g、セル径が290μmであっ た。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子 を用い、実施例1と同様にして型内発泡成形 を得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成 体密度を調べた。

 (実施例11)
 エチレン-プロピレンランダム共重合体(Tm:14 6℃、MI:6g/10分、コモノマー量:3重量%)100重量 と溶融粘度60mPa・sのポリエチレン系樹脂5重 部、造核剤としてタルク0.01重量部、カーボ ンブラック40重量%含有のマスターバッチ(ポ プロピレン系樹脂組成物)7.5重量部からなる 融物より、表1記載の条件以外は、実施例1 同様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製 し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリ ロピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得ら たポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、 密度が30g/L、MHMEが16.5J/g、セル径が200μmであ た。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒 を用い、実施例1と同様にして型内発泡成形 体を得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成 形体密度を調べた。

 (実施例12)
 エチレン-プロピレンランダム共重合体(Tm:14 6℃、MI:6g/10分、コモノマー量:3重量%)100重量 と溶融粘度265mPa・sのポリエチレン系樹脂5重 量部、造核剤としてタルク0.01重量部、カー ンブラック40重量%含有のマスターバッチ(ポ プロピレン系樹脂組成物)7.5重量部からなる 溶融物より、表1記載の条件以外は、実施例1 同様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製 し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリ ロピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得ら たポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、 密度が30g/L、MHMEが16.5J/g、セル径が220μmであ った。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒 子を用い、実施例1と同様にして型内発泡成 体を得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの 形体密度を調べた。

 以上の実施例で得られたポリプロピレン 樹脂予備発泡粒子及び型内発泡成形体につ ての評価結果を、表1に示す。

 (比較例1)
 ポリエチレン系樹脂を使用せず、表2記載の 条件以外は、実施例1と同様にしてポリプロ レン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレ 系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備 泡粒子を得た。このようにして得られたポ プロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度 32g/L、MHMEが16.8J/g、セル径が210μmであった。 のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用 、実施例1と同様にして型内発泡成形体を得 、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形体密 度を調べた。

 (比較例2)
 溶融粘度265mPa・sのポリエチレン系樹脂0.5重 量部とし、表2記載の条件以外は、実施例1と 様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造 、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られ ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩 度が31g/L、MHMEが16.7J/g、セル径が220μmであっ た。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子 を用い、実施例1と同様にして型内発泡成形 を得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成 体密度を調べた。

 (比較例3)
 溶融粘度60mPa・sのポリエチレン系樹脂0.5重 部とし、表2記載の条件以外は、実施例1と 様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造 、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプ ピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られ ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩 度が31g/L、MHMEが16.7J/g、セル径が220μmであっ 。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子 用い、実施例1と同様にして型内発泡成形体 を得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成形 体密度を調べた。

 (比較例4)
 溶融粘度11000mPa・sのポリエチレン系樹脂10 量部とし、表2記載の条件以外は、実施例1と 同様にしてポリプロピレン系樹脂粒子を製造 し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプ ロピレン系樹脂予備発泡粒子を得た。得られ たポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩 密度が32g/L、MHMEが16.6J/g、セル径が260μmであ た。このポリプロピレン系樹脂予備発泡粒 を用い、実施例1と同様にして型内発泡成形 を得、最低成形加熱蒸気圧力と見かけの成 体密度を調べた。

 以上の比較例で得られたポリプロピレン 樹脂予備発泡粒子及び型内発泡成形体につ ての評価結果を、表2に示す。

 表1、表2に示すように、ポリプロピレン 樹脂に溶融粘度が10~2000mPa・sのポリエチレン 系樹脂を1~20重量部含有させることで、75%以 の融着率を持つ型内発泡成形体の成形時に 要な加熱蒸気圧力を低下させることができ 。

 本発明によれば、アンダーウォーターカ ト方式で製造されるポリプロピレン系樹脂 子から得られるポリプロピレン系樹脂予備 泡粒子を用いた型内発泡成形法により、緩 包材、通箱、自動車内装部材、自動車バン ー用芯材、断熱材などに用いられる型内発 成形体を成形する際、成形時に必要な加熱 気圧力を従来に較べて低下させることがで 、型内発泡成形体の製造に要するエネルギ を低減することができる。