JP4157206B2

JP4157206B2 - ポリプロピレン系樹脂発泡粒子及びポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体

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Publication number: JP4157206B2
Application number: JP34100298A
Authority: JP
Inventors: 和男鶴飼; 晃暢平; 徹山口; 寿男所
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: JP2000198872A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型内に充填し、スチーム等の熱媒体によって加熱して金型形状通りの発泡成形体を得る型内発泡成形法は、緩衝性、断熱性、機械的物性等の諸物性に優れ、しかも複雑な形状の製品も比較的容易に得ることができ、この方法によって得られた型内発泡成形体は、断熱材や各種製品の緩衝材、包装材等として広く利用されている。
【０００３】
型内発泡成形法において用いるポリプロピレン系樹脂発泡粒子には、金型に充填してスチーム等で加熱した際に、発泡粒子相互の融着性が優れるものであること、得られた成形体を金型から取り出した後に、成形体に生じた収縮の回復性に優れるものであること等の物性が要求される。従来は、融着性、収縮回復性の良好なものを得るために発泡粒子の二次発泡力を高るようにして成形している。そして、発泡粒子の二次発泡力を高める方法として、型内成形用のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の基材樹脂として、溶融時の流動性が良好なメルトフローインデックス（ＭＦＩ）が７〜１５ｇ／１０分程度のものを用いることや、発泡粒子を成形する前に発泡粒子を空気等で加圧処理して内圧を高めることが行われている。
【０００４】
また、高発泡倍率の発泡粒子を成形に用いる場合、高発泡倍率の発泡粒子は低発泡倍率のものよりもセル膜強度が弱く、得られた発泡成形体を金型から取り出した後の収縮回復性が特に悪いため、型内発泡成形前に発泡粒子に更に高い内圧を付与したり、金型から取り出した後の発泡成形体の加熱養生を長く行う等の方法が採用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発泡粒子に高い内圧を付与すると、発泡粒子を加熱成形した後に長時間の冷却が必要となり、成形体の熱成形サイクルが長くなるとともに、発泡粒子に内圧を付与するための時間や、得られた発泡成形体の収縮を回復するための養生時間が長くかかり、この結果成形体の製造効率が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、従来、発泡性が良くないとされていたＭＦＩが低いプロピレン系樹脂の中から特にプロピレン系ランダム共重合体又はランダムブロック共重合体を基材樹脂として用い、且つその樹脂から得られる発泡粒子のＭＦＩ、Ｚ平均分子量、融点及び示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線における吸熱エネルギーを特定の値とすることにより、発泡粒子の二次発泡性が良好で粒子相互の融着性に優れるとともに、熱成形サイクルの短縮、養生時間の短縮を図ることができ、しかも得られた発泡成形体の耐割れ性も向上することができることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、加熱成形により相互に融着させて得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の成形に使用されるプロピレン系ランダム共重合体を基材樹脂とするポリプロピレン系樹脂発泡粒子であって、該発泡粒子から求められるメルトフローインデックスが０．５〜６ｇ／１０分、Ｚ平均分子量（ポリスチレン換算）が１．２×１０^６以上、融点が１３０℃以上、示差走査熱量測定によって求められるＤＳＣ曲線（但し、発泡粒子１〜３ｍｇを示差走査熱量計によって１０℃／分の昇温速度で室温から２００℃まで昇温した時に得られるＤＳＣ曲線）に、二つ以上の吸熱ピークが現れ、これらの吸熱ピークのうち固有ピークよりも高温側に現れる吸熱ピークの吸熱エネルギーが５〜１８Ｊ／ｇであることを特徴とする。本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子において、見かけの密度が０．０１５〜０．０５ｇ／ｃｍ^３のものにあっては固有ピークよりも高温側に現れる吸熱ピークの吸熱エネルギーが５〜１８Ｊ／ｇであることが好ましい。
【０００８】
本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、無機ガス系発泡剤によって発泡された発泡粒子であることが好ましい。
【０００９】
また本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体は、上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、加熱成形により相互に融着させて得られる成形体である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において用いる発泡粒子の基材樹脂であるプロピレン系ランダム共重合体、プロピレン系ランダムブロック共重合体のコモノマー成分としては、エチレンや炭素数４〜８のα−オレフィンが挙げられる。基材樹脂の具体例としては、エチレン−プロピレンランダム共重合体、ブテン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−ブテン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンランダムブロック共重合体等が挙げられるが、エチレン−プロピレンランダム共重合体、ブテン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−ブテン−プロピレンランダム共重合体が好ましい。
【００１１】
上記プロピレン系ランダム共重合体又はプロピレン系ランダムブロック共重合体は、プロピレン成分含量が８０モル％以上のものが好ましい。上記プロピレン系共重合体は、無架橋のものでも架橋したもでも良いが、無架橋のものが好ましい。
【００１２】
上記プロピレン系共重合体はＭＦＩが６ｇ／１０分以下であることが、該共重合体より得られる発泡粒子のＭＦＩを０．５〜６ｇ／１０分に調整する上で好ましい。
【００１３】
また上記プロピレン系共重合体は、Ｚ平均分子量（ポリスチレン換算）が１．５×１０⁶以上であることが、該共重合体より得られる発泡粒子のＺ平均分子量（ポリスチレン換算）を１．２×１０⁶以上に調整する上で好ましい。
【００１４】
尚、本発明の発泡粒子の基材樹脂として、上記プロピレン系共重合体に他の樹脂を混合して用いることもできる。上記プロピレン系共重合体と混合して用いられる他の樹脂としては、例えば、上記した以外のポリプロピレン系樹脂、例えばプロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、ブテン−プロピレンブロック共重合体等や、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ、直鎖状超低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリブテン樹脂等が挙げられる。その他、エチレン−プロピレンラバーやスチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体及びそれらの水素添加物等のエラストマーが挙げられる。これらの樹脂やエラストマーは、本発明の目的を阻害しない範囲で基材樹脂中に混合することができるが、前記したプロピレン系共重合体に対する配合割合は、３０重量％未満とすることが好ましい。
【００１５】
本発明の発泡粒子は、例えば上記基材樹脂を押出機内で溶融した後、ストランド状に押し出して水中で急冷し、切断する等の公知の方法で造粒した樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡することにより得られる。樹脂粒子を造粒する際に、発泡助剤、顔料、充填材、安定剤等の公知の添加剤を添加することができる。
【００１６】
樹脂粒子を発泡させるには、まず、樹脂粒子を密閉容器内の分散媒中に分散させ、加圧、加熱、攪拌しながら、樹脂粒子に発泡剤を含浸させる。次いで、樹脂粒子の軟化点以上の温度に加熱した後、発泡剤を含浸させた発泡性樹脂粒子と分散媒とを容器内より低圧の雰囲気中に放出して発泡を行なう。
【００１７】
樹脂粒子を分散させるための分散媒としては、水、アルコール類、グリコール類、グリセリン等の、樹脂粒子を溶解しないものが使用可能であるが、通常は水が用いられる。
【００１８】
樹脂粒子や発泡剤等を分散媒に分散するに当たって、分散時の加熱やその後の発泡工程における加熱によって樹脂粒子相互が融着するのを防止するために、融着防止剤を分散媒に添加することができる。融着防止剤としては、分散媒に溶解せず、加熱により溶融しないものであれば有機物質、無機物質を問わずいずれも使用できるが、一般的には無機系の融着防止剤が使用される。無機系の融着防止剤としては、マイカ、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム等の粉末が好適である。融着防止剤は、平均粒径が０．０１〜１００μｍのものが用いられ、特に０．１〜３０μｍのものが好ましい。
【００１９】
融着防止剤を使用した場合、分散助剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤を併用することが好ましい。融着防止剤は、樹脂粒子１００重量部当たり０．０１〜２重量部添加し、分散助剤は樹脂粒子１００重量部当たり０．００１〜１重量部添加することが好ましい。
【００２０】
樹脂粒子を発泡させるための発泡剤としては、無機ガスや有機発泡剤を用いることができる。無機ガスとしては、二酸化炭素、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。また、有機発泡剤としては、プロパン、ブタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素類、クロロジフロロメタン、１−クロロ−１，１−ジフロロエタン、１，１−ジフロロエタン、１，１，１，２−テトラフロロエタン、メチルクロライド、エチルクロライド、メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。
【００２１】
上記発泡剤は、単独で用いても、或いは二種以上を混合して用いてもよい。また、有機発泡剤と無機ガスとを混合して用いることもできる。しかし、有機発泡剤として使用されている化合物には、毒性や可燃性などの危険性を有するものや、オゾン層破壊や環境汚染等を引き起こすものが多く、またこれらの問題を生じにくいものは高価で実用的でないため、これらを考慮すれば無機ガスを用いるのが好ましい。
【００２２】
発泡剤の添加量は、目標とする発泡粒子の発泡倍率に応じて適宜調整するが、基材樹脂の種類、発泡剤の種類等の違いにより、発泡剤の添加量が同じであっても得られる発泡粒子の発泡倍率が同じになるとは限らない。従って、基材樹脂の種類、発泡剤の種類、目標とする発泡倍率等の違いを考慮せずに、発泡剤の好ましい添加量を一律に規定することは困難であるが、一般的には、発泡剤として無機ガスを用いる場合、密閉容器内の平衡蒸気圧が５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ程度となるように添加することが好ましく、発泡剤として有機発泡剤を用いる場合には樹脂粒子１００重量部に対して５〜３０重量部程度となるように添加することが好ましい。
【００２３】
上記のようにして樹脂粒子に発泡剤を含浸させた後、密閉容器の一端を開放して樹脂粒子と分散媒とを容器内よりも低圧の雰囲気下、通常は大気圧下に放出することによって、樹脂粒子を発泡せしめて発泡粒子を得ることができる。上記基材樹脂の一連の発泡操作により樹脂粒子のＭＦＩは高くなり、Ｚ平均分子量は低くなる。これらの変動は主に樹脂粒子を造粒する際に発生すると考えられる。
【００２４】
本発明の発泡粒子から求められるＭＦＩは０．５〜６ｇ／１０分、Ｚ平均分子量は１．２×１０⁶以上である。ＭＦＩは基材樹脂から発泡粒子を得る一連の発泡操作において、おおむね、基材樹脂のＭＦＩ（ｇ／１０分）≒発泡粒子から求められるＭＦＩ−（０．１〜３）ｇ／１０分の関係を有することが判っている。またＺ平均分子量（ポリスチレン換算）においても、一連の発泡操作において、おおむね、基材樹脂のＺ平均分子量≒発泡粒子から求められるＺ平均分子量＋（１．０×１０⁵〜４．０×１０⁵）の関係があることが経験的に判っており、これらの経験則に基づいて基材樹脂を選択することにより、おおよそ上記ＭＦＩ及びＺ平均分子量を有する発泡粒子を得ることができる。
【００２５】
尚、一連の発泡操作の条件、装置等の相違により上記経験則が適用できない場合は、その場合に適合する経験則を見出し、新たに見出した経験則に基づいて基材樹脂を選択し、本発明で特定するＭＦＩ及びＺ平均分子量を満足する発泡粒子を得ることができる。本発明発泡粒子において、ＭＦＩが６ｇ／１０分を超える場合、発泡粒子の気泡が微細化したり、連続気泡構造となり易く、また発泡粒子のセル膜強度も弱くなるという問題を生じる。一方、ＭＦＩが０．５ｇ／１０分未満であると、後述の各条件を満たしていても、発泡粒子の二次発泡性が低下し、良好な型内成形体を得ることができなくなる。上記ポリプロピレン系共重合体のＭＦＲは、好ましくは２〜５．５ｇ／１０分である。またＺ平均分子量（ポリスチレン換算）が１．２×１０⁶ 未満の場合には、樹脂剛性が低く、発泡粒子のセル膜強度が弱くなる。上記Ｚ平均分子量は好ましくは１．３×１０^６以上、より好ましくは１．３×１０^６〜２．５×１０^６である。また本発明の発泡粒子は、示差走査熱量測定によって求められるＤＳＣ曲線（但し、発泡粒子１〜３ｍｇを示差走査熱量計によって１０℃／分の昇温速度で室温から２００℃まで昇温した時に得られるＤＳＣ曲線）に、二つ以上の吸熱ピークが現れ、これら吸熱ピークのうち固有ピークよりも高温側に現れる一つ以上の吸熱ピーク（以下、単に高温ピークと言う。）の吸熱エネルギーが５〜１８Ｊ／ｇとなる結晶構造を有する。
尚、高温ピークの吸熱エネルギーは、固有ピークよりも高温側に現れる１つ以上の吸熱ピーク全ての吸熱エネルギーの合計を意味するものであり、固有ピークよりも高温側に現れる個々の吸熱ピークにおいて常に本発明にて特定する値を満足しなければならないことを意味するものではない。
【００２６】
ＤＳＣ曲線に二つ以上の吸熱ピークが現れ、且つ高温ピークの吸熱エネルギーが１〜２０Ｊ／ｇである発泡粒子は、上記樹脂粒子を発泡させる際の発泡（放出時の）温度、発泡前に密閉容器内で樹脂粒子を発泡温度より数℃低い温度に保持する際の温度、時間の条件等を制御することにより得られる。発泡粒子の高温ピークの吸熱エネルギーが２０Ｊ／ｇを超える場合、樹脂粒子から発泡粒子を得る際に発泡性が低い。また成形時における発泡粒子の二次発泡性が低く、発泡粒子の融着不良を生じ、外観や物性の良好な成形体が得られない。また高温ピークの吸熱エネルギーが１Ｊ／ｇ未満の発泡粒子は、連続気泡率が高くなり、発泡成形体の収縮回復不良を生じたり、成形体の諸物性の低下をきたす虞れがある。また、本発明の発泡粒子から求められる融点は１３０℃以上であることが必要である。融点が１３０℃未満であるとポリプロピレン系樹脂の特性が発揮されにくくなり、ポリエチレン系樹脂に近い性状を示すようになる。また融点は、発泡粒子の型内発泡成形性の面から、好ましくは１３５〜１５５℃、更に好ましくは１３５〜１５０℃である。尚、発泡粒子から求められる融点は、後述する融点の測定方法を適用して求められる基材樹脂の融点とほぼ同じであるため、発泡粒子から求められる融点の調整は基材樹脂の融点を調整すれば良い。
【００２７】
樹脂粒子を発泡させるために用いる発泡剤として従来公知のものが使用できるが、無機ガス系発泡剤を用いると高温ピークの吸熱エネルギーを１〜２０Ｊ／ｇに調整するための条件の制御が容易であり、この点からも発泡剤としては無機ガス系が好ましい。尚、無機ガス系発泡剤としては、二酸化炭素、窒素、空気、水から選択される一種以上のもの、更にそれらにブタン等の有機発泡剤を発泡剤全量に対して５０重量％以下混合したものが含まれる。
【００２８】
無機ガス系発泡剤を使用する上記方法によれば、見かけの密度が０．０２〜０．８ｇ／ｃｍ³の良好な発泡粒子を得ることができるが、より低密度の発泡粒子を得るには、上記のようにして得た発泡粒子（以下、便宜的に一段発泡粒子と呼ぶ。）を再度発泡させる方法（二段発泡法。二段発泡法によって得た発泡粒子を二段発泡粒子と呼ぶ。）が採用される。二段発泡粒子は、一段発泡粒子を密閉容器内に入れて無機ガス等によって加圧処理して発泡粒子内の圧力を常圧よりも高くした後、該発泡粒子をスチーム等で加熱して更に発泡させる等の方法により得ることができる。
【００２９】
本発明の発泡粒子を得る方法としては、上記した方法の他に、基材樹脂を発泡剤とともに押出機内で溶融混練した後、ストランド状に押出発泡し、これを切断して発泡粒子とする方法や、基材樹脂に発泡剤を含浸させて発泡性樹脂粒子とした後、加熱して発泡させる方法等、公知の方法を採用することができる。
【００３０】
本発明の発泡粒子のうち、二段発泡法の操作を一回以上行って得られた多段発泡粒子は、見かけの密度が０．０１５〜０．０５ｇ／ｃｍ³で、高温ピークの吸熱エネルギーが５〜１８Ｊ／ｇのものが好ましい。見かけの密度が０．０１５ｇ／ｃｍ³未満の場合は、連続気泡率が高くなり易く、その場合、発泡粒子成形体の収縮回復不良、寸法不良を生じ易い。一方、見かけの密度が０．０５ｇ／ｃｍ³を超える場合は一段発泡法により発泡粒子を得る方が効率的である。また高温ピークの吸熱エネルギーが５Ｊ／ｇ未満の場合は連続気泡率が高くなり、発泡粒子成形体の収縮回復不良を生じたり、成形体の物性低下の虞れがある。一方、高温ピークの吸熱エネルギーが１８Ｊ／ｇを超える場合には、成形時における発泡粒子の二次発泡性が低く、発泡粒子の融着不良を生じ良好な成形体が得られなくなる虞れがある。
【００３１】
上記発泡粒子の見かけの密度は次のようにして求めることができる。即ち、見かけの密度を求めようとする発泡粒子群から約５０００個の発泡粒子をサンプリングし（サンプルの発泡粒子群と呼ぶ。）、このサンプルの発泡粒子群全体の重量：Ｗ（ｇ）を測定した後、メスシリンダー内のエタノール中に沈め、エタノールの水位上昇分よりサンプルの発泡粒子群の体積：Ｌ（ｃｍ³）を測定し、サンプルの発泡粒子群の見かけの密度を次式より求める。
【００３２】
【数１】
サンプルの発泡粒子群の見かけの密度（ｇ／ｃｍ³）＝Ｗ÷Ｌ
【００３３】
上記本発明の発泡粒子は、金型内に充填して水蒸気などで加熱することにより、発泡粒子が相互に融着して所望の形状に形成された成形体を得ることができる。また、発泡粒子の加熱成形は上記方法に限らず、特開平９−１０４０２６号公報等に記載されるような無端走行する上下のベルト間に発泡粒子を挟んで水蒸気などで加熱することにより発泡粒子を相互に融着させて成形体を得る連続成形方法を採用することもできる。発泡粒子を成形するに先立って、必要に応じて発泡粒子を空気等で加圧して発泡粒子内の圧力を常圧よりも高くしておいても良いが、特に発泡粒子として見かけの密度が０．０１５〜０．０５ｇ／ｃｍ³、高温ピークの吸熱エネルギーが５〜１２Ｊ／ｇのものを成形に用いる場合、無加圧成形（発泡粒子を常圧より高圧な密閉容器等の加圧系に保持し該粒子内の圧力を高める加圧処理をしていない発泡粒子を金型内に充填して加熱成形して成形体を得る成形）が可能であり、無加圧成形によっても二次発泡性に優れ、粒子相互の融着性に優れた発泡成形体を得ることができるため、無加圧成形用の発泡粒子として好ましい。また、融点、ＭＦＩ、Ｚ平均分子量の条件を満足する見かけの密度が０．０１５〜０．０５ｇ／ｃｍ³、高温ピークの吸熱エネルギーが５〜１２Ｊ／ｇの上記発泡粒子から成形される、密度０．０１〜０．０３ｇ／ｃｍ³、高温ピークの吸熱エネルギーが５〜１２Ｊ／ｇの発泡粒子成形体は、低密度のものにもかかわらず寸法安定性、外観、耐割れ性に優れたものであるため特に好ましい。
【００３４】
尚、発泡粒子成形体の密度は、発泡粒子成形体からサンプルを切り出し（縦約５ｃｍ、横約５ｃｍ、厚み約５ｃｍのサンプルが好ましい。）、サンプルの重量（ｇ）をサンプルの外形寸法から求められる体積（ｃｍ³）で割ることにより求める。
【００３５】
また、発泡粒子を発泡粒子成形体に成形しても、融点、ＭＦＩ及びＺ平均分子量はほとんど変化しないため、発泡粒子と成形体の融点、ＭＦＩ及びＺ平均分子量はほぼ同じ値を示す。
以下、本明細書における融点、発泡粒子及び発泡成形体のＭＦＩ、Ｚ平均分子量及び高温ピークの吸熱エネルギーの測定方法について説明する。
【００３６】
発泡粒子及び発泡成形体の高温ピークの吸熱エネルギーは、例えば図１に示すＤＳＣ曲線において、固有ピークａよりも高温側に現れる高温ピークｂの面積に相当し、次のようにして求めることができる。まず図１に示すようにＤＳＣ曲線上の８０℃の点Ｉと、ＤＳＣ曲線上の融解終了温度を示す点IIとを結ぶ直線を引く。次に固有ピークａと高温ピークｂ（固有ピークよりも高温側に現れる吸熱ピークの内、最も低温側に存在する吸熱ピーク）との間の谷部にあたるＤＳＣ曲線上の点III を通りグラフ横軸の温度に対して垂直な直線と、点I と点IIとを結んだ直線との交点を点IVとする。このようにして求めた点IVと点IIとを結ぶ直線、点III と点IVを結ぶ直線及び点III と点IIを結ぶＤＳＣ曲線によって囲まれる部分（斜線部分）の面積が高温ピークの吸熱エネルギーに相当する。上記高温ピークｂは、上記のようにして第一回目のＤＳＣ曲線を求めた後、１０℃／分で室温まで降温し、再び１０℃／分で２００℃まで昇温して得た第二回目のＤＳＣ曲線には現れないが、固有ピークは、第一回目のＤＳＣ曲線にも第二回目のＤＳＣ曲線にも現れる。
尚、上記第二回目のＤＳＣ曲線の固有ピークの頂点が示すグラフ横軸上の温度を融点とする。
【００３７】
また、発泡粒子及び発泡粒子成形体のＭＦＩは、発泡粒子、発泡粒子成形体のそれぞれを、１９０℃の加熱プレスにより剪断力が極力作用しないように脱泡せしめて非発泡樹脂板を作成し、該樹脂板よりカッター刃等により測定用小片サンプルを切り出す。得られたサンプルからＪＩＳＫ７２１０（１９９５）表１：条件１４にて求める。
【００３８】
また、発泡粒子及び発泡粒子成形体のＺ平均分子量（ポリスチレン換算）は、下記条件にて求める。
平均分子量測定条件
測定装置：ＷＡＴＥＲＳ社製１５０Ｃ
カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬＧＭＨ６−ＨＴ（東ソー株式会社製）
測定試料：０．４ｍｌ
溶媒：オルトジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ）
測定温度：１３５℃
流動相：ＯＤＣＢ
流動速度：１ｍｌ／ｍｉｎ．
試料濃度：０．２％
【００３９】
【実施例】
次に、具体的実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
実施例１〜９、比較例１〜２
まず、表１に示すプロピレン系共重合体を押出機内で溶融した後、押出機からストランド状に押出し、このストランドを冷却後切断して、重量約１．８ｍｇの樹脂粒子を作製した。
【００４０】
【表１】

【００４１】
次いで４００リットルのオートクレーブ内に、上記樹脂粒子１００ｋｇ、水２３０リットル、分散剤（カオリン）４００ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム２０重量％水溶液（ネオゲンＳ−２０）３０ｇ、及び発泡剤として二酸化炭素を仕込み、表２に示す一段保持温度で保持し、次いで二段保持温度に保持した後、オートクレーブ内を二段保持温度に保持しながらオートクレーブ内容物を大気圧下に放出した。尚、二酸化炭素は放出時のオートクレーブ内圧力が表２に示す圧力となるように供給し、オートクレーブ内容物を放出している間も、同圧力が保持されるようにオートクレーブ内に連続して供給した。得られた発泡粒子（一段発泡粒子）の見かけの密度及び高温ピークの吸熱エネルギーを表２に示す。次いで、一段発泡粒子を空気で加圧処理し、表３に示す内圧を付与した後、同表に示す圧力のスチームで加熱して再度発泡させ二段発泡粒子を得た。得られた二段発泡粒子の性状を表３に示す。
【００４２】
【表２】

【００４３】
【表３】

【００４４】
上記のようにして得た発泡粒子（二段発泡粒子）を、２３℃、大気圧下で２４時間養生した後、実施例１〜７及び比較例１〜２では空気で発泡粒子を加圧処理して１．０ｋｇ／ｃｍ^３Ｇの粒子内圧を付与した後、実施例８、９では発泡粒子を加圧処理せずに（粒子内圧力は０ｋｇ／ｃｍ^３Ｇ）、平板成形用金型（２５０ｍｍ×２００ｍｍ×５０ｍｍ）内に充填し、表４に示す圧力のスチームで加熱して成形した。金型を型締めしてから発泡粒子を金型内に充填し、次いでスチームで加熱した後、冷却して金型から成形体を取り出すまでの時間を成形サイクルとして表４に示す。
【００４５】
得られた成形体を大気圧下で６０℃で８時間養生した後、成形体の諸物性を測定した。結果を表４にあわせて示す。尚、発泡粒子成形体の融点、ＭＦＩ、Ｚ平均分子量及び高温ピークの吸熱エネルギーは、表３の二段発泡粒子の示す値と同様であった。
【００４６】
【表４】

【００４７】
※１表面平滑性は、成形体表面を観察し、
○・・・・表面平滑で凹凸、しわが少ない。
×・・・・表面平滑性に劣り、凹凸、しわが多い。
として評価した。
【００４８】
※２収縮回復性は、養生後の成形体縦、横各々の中心線上の長さを測定し、金型寸法に対する収縮率を求め、
○・・・・縦、横の収縮率が５％以下である。
×・・・・少なくとも縦、横どちらか一方の収縮率が５％を超えている。
として評価した。
【００４９】
※３融着性は、成形体を長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り取った試験片を、引張試験機によって５００ｍｍ／分の速度で引っ張って破断させ、その破断面を観察して、
○・・・・破断面の６０％以上が材料破壊している。
×・・・・破断面の６０％未満が材料破壊している。
として評価した。
【００５０】
※４引張強度、引張伸びは、ＪＩＳＫ６７６７に準拠して測定した。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、従来発泡性が低いとされていた、低いＭＦＩの基材樹脂を用いていながら、特定のプロピレン系ランダム共重合体又はプロピレン系ランダムブロック共重合体を基材樹脂として用い、且つ融点、ＭＦＩ、Ｚ平均分子量及び発泡粒子の示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線における高温ピークの吸熱エネルギーが特定の値を有する発泡粒子としたことにより、二次発泡性に優れ発泡粒子相互の融着性に優れた発泡成形体を得ることができる。また本発明の発泡粒子は、発泡粒子内の圧力を高く調整しなくても良好な成形を可能とするものであり、そのことにより発泡粒子内の圧力を高く調整したものに比べて金型に充填して加熱成形した後の冷却時間が短くて済み、成形サイクルの短縮化を図ることができるとともに、得られた発泡成形体の収縮回復のための養生時間も短くて済むため、発泡成形体の製造効率を著しく向上させることができる。
【００５２】
また見かけの密度が０．０１５〜０．０５ｇ／ｃｍ³で、高温ピークの吸熱エネルギーが５〜１２Ｊ／ｇの発泡粒子は、無加圧成形によっても優れた発泡粒子成形体を得ることができ、成形前の発泡粒子への加圧処理工程が省略できるとともに、この無加圧成形により、成形後の冷却時間や成形体の養生時間が更に短くて済むという特有の効果を有し、成形体の製造効率を更に向上させることができる。
【００５３】
更に、本発明の発泡粒子から得た成形体は、発泡粒子相互間の融着性に優れ、耐割れ性に優れるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】発泡粒子のＤＳＣ曲線の一例を示し、高温ピークの吸熱エネルギーの測定方法の説明図である。

Claims

加熱成形により相互に融着させて得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の成形に使用されるプロピレン系ランダム共重合体を基材樹脂とするポリプロピレン系樹脂発泡粒子であって、該発泡粒子から求められるメルトフローインデックスが０．５〜６ｇ／１０分、Ｚ平均分子量（ポリスチレン換算）が１．２×１０^６以上、融点が１３０℃以上、示差走査熱量測定によって求められるＤＳＣ曲線（但し、発泡粒子１〜３ｍｇを示差走査熱量計によって１０℃／分の昇温速度で室温から２００℃まで昇温した時に得られるＤＳＣ曲線）に、二つ以上の吸熱ピークが現れ、これらの吸熱ピークのうち固有ピークよりも高温側に現れる吸熱ピークの吸熱エネルギーが５〜１８Ｊ／ｇであることを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
見かけの密度が０．０１５〜０．０５ｇ／ｃｍ^３であり、且つ固有ピークよりも高温側に現れる吸熱ピークの吸熱エネルギーが５〜１８Ｊ／ｇであることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
無機ガス系発泡剤によって発泡された発泡粒子である請求項１又は２に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
請求項１〜３のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、加熱成形により相互に融着させて得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体。