JP2002200635A - ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体及びその製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体及びその製造方法

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JP2002200635A
JP2002200635A JP2000402616A JP2000402616A JP2002200635A JP 2002200635 A JP2002200635 A JP 2002200635A JP 2000402616 A JP2000402616 A JP 2000402616A JP 2000402616 A JP2000402616 A JP 2000402616A JP 2002200635 A JP2002200635 A JP 2002200635A
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foamed
expanded
polypropylene resin
temperature
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JP2000402616A
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Hidehiro Sasaki
秀浩 佐々木
Akinobu Taira
晃暢 平
Keiichi Hashimoto
圭一 橋本
Toshio Tokoro
寿男 所
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Original Assignee
JSP Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い加熱温度で成形可能であり、且つ小さい
歪みの時にはソフト感を持ち、大きな歪みの時には大き
な剛性を持つ成形体を製造しうるポリプロピレン系樹脂
発泡粒子成形体の製造方法を提供する。 【解決手段】 融点が130℃以上155℃未満のポリ
プロピレン系樹脂からなる高温ピーク熱量が2J/g以
上30J/g以下の発泡粒子(A)と、融点が155℃
以上のポリプロピレン系樹脂からなる高温ピーク熱量が
10J/g以上80J/g以下の発泡粒子(B)とを混
合した状態で成形型内に充填し、次いで成形型内に加熱
媒体を導いて型内成形することを特徴とするポリプロピ
レン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレン系
樹脂発泡粒子を使用するポリプロピレン系樹脂発泡粒子
成形体の製造方法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使用す
るポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法にお
いては、一般的に、基材樹脂の融点が高まるにつれて得
られる成形体は高剛性を示すが、その一方では成形時の
加熱温度が高まり、場合によっては既存の成形機では成
形できないという問題がある。特公昭62−44778
号公報には、融点が異なる2種以上のポリオレフィン系
樹脂予備発泡粒子を成形用型内に混合して充填し、成形
する方法が記載されており、その実施例7において、融
点が140℃のポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とする
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(a)と、融点が160
℃のポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とするポリプロピ
レン系樹脂発泡粒子(b)とを混合した状態で成形型内
に充填し、次いで成形型内に加熱媒体を導いて型内成形
した例が開示されている。しかしながら、この例では、
いずれの発泡粒子も高温ピークが形成されたものではな
いため、得られた成形体中のポリプロピレン系樹脂発泡
粒子(a)部分は大きく収縮してしまい、ソフト感のあ
る成形体が得られないという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑みなされたものであり、その第一の目的は、低い加
熱温度で成形可能であり、且つ小さい歪みの時にはソフ
ト感を持ち、大きな歪みの時には大きな剛性を持つ成形
体を製造しうるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の
製造方法を提供することにある。本発明の第二の目的
は、そのポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の収縮を
できる限り小さくしうるポリプロピレン系樹脂発泡粒子
成形体の製造方法を提供することにある。本発明の第三
の目的は、小さい歪みの時にはソフト感を持ち、大きな
歪みの時には大きな剛性を持つ発泡粒子成形体を提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、以下に示すポリプロ
ピレン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法及びその発泡粒
子成形体が提供される。 (1)融点が130℃以上155℃未満のポリプロピレ
ン系樹脂からなる高温ピーク熱量が2J/g以上30J
/g以下の発泡粒子(A)と、融点が155℃以上のポ
リプロピレン系樹脂からなる高温ピーク熱量が10J/
g以上80J/g以下の発泡粒子(B)とを混合した状
態で成形型内に充填し、次いで成形型内に加熱媒体を導
いて型内成形することを特徴とするポリプロピレン系樹
脂発泡粒子成形体の製造方法。 (2)該発泡粒子(A)同士は融着するが、該発泡粒子
(B)同士は融着しない条件下で型内成形することを特
徴とする前記(1)に記載のポリプロピレン系樹脂発泡
粒子成形体の製造方法。 (3)該発泡粒子(A)同士及び発泡粒子(A)と発泡
粒子(B)とは融着するが、該発泡粒子(B)同士は融
着しない条件下で型内成形することを特徴とする前記
(1)に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の
製造方法。 (4)該発泡粒子(A)と該発泡粒子(B)との混合物
中、該発泡粒子(A)の割合が20〜80重量%及び発
泡粒子(B)の割合が80〜20重量%である前記
(1)〜(3)のいずれかに記載のポリプロピレン系樹
脂発泡粒子成形体の製造方法。 (5)融点が130℃以上155℃未満のポリプロピレ
ン系樹脂からなる高温ピーク熱量が2J/g以上30J
/g以下のポリプロピレン系樹脂発泡粒子(A)と、融
点が155℃以上のポリプロピレン系樹脂からなる高温
ピーク熱量が10J/g以上80J/g以下のポリプロ
ピレン系樹脂発泡粒子(B)とを混ぜて型内成形してな
るポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であって、該発
泡粒子(A)同士及び該発泡粒子(A)と該発泡粒子
(B)とは融着しており、該発泡粒子(B)同士は融着
していないことを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡
粒子成形体。 (6)少なくとも2つの異なる種類のポリプロピレン系
樹脂発泡粒子を混ぜて型内成形してなるポリプロピレン
系樹脂発泡粒子成形体であって、該成形体に対する静的
圧縮試験に基づく50%歪時の圧縮応力(σ50%)と同
10%歪時の圧縮応力(σ10%)との比(σ50%
σ10%)が1.70以上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成形体。 (7)少なくとも2つの異なる種類のポリプロピレン系
樹脂発泡粒子を混ぜて型内成形してなるポリプロピレン
系樹脂発泡粒子成形体であって、該成形体に対する静的
圧縮試験に基づく50%歪時の圧縮応力(σ50%)と同
10%歪時の圧縮応力(σ10%)との比(σ50%
σ10%)が1.80以上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成形体。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明では、発泡粒子成形体の成
形材料として、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(A)
と、同じくポリプロピレン系樹脂発泡粒子(B)の2種
の発泡粒子を用いる。本発明で用いる発泡粒子(A)の
基材樹脂となるポリプロピレン系樹脂において、その融
点は130℃以上155℃未満であり、好ましくは13
5〜150℃である。発泡粒子(A)において、その高
温ピーク熱量は2J/g以上30J/g以下であり、好
ましくは8〜22J/gである。前記した熱的特性を有
するポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレンホ
モポリマー(メタロセン触媒で製造されたものの中には
融点の低いものもある)、プロピレン−エチレンランダ
ム共重合体、プロピレン−ブテン−1ランダム共重合
体、プロピレン−エチレン−ブテン−1ランダム共重合
体等のプロピレン単位成分を90重量%以上含むプロピ
レン系ランダム共重合体等を好ましく用いることができ
る。発泡粒子(A)は、前記特性を有するものであれば
よく、前記特性を有する発泡粒子であれば、単独種の発
泡粒子に限らず、2種以上の発泡粒子の混合物からなる
ことができる。
【0006】発泡粒子(A)の基材樹脂の融点が130
℃より低い場合には、得られる発泡粒子成形体は耐熱性
の劣ったものとなる。逆に、その融点が155℃以上に
なると、成形時の加熱温度が高くなりすぎる。しかも、
この場合には、得られる発泡粒子成形体は小さな歪時に
おいてソフト感を示さなくなる。発泡粒子(A)の高温
ピーク熱量が2J/gより低くなると、得られる発泡成
形体中の発泡粒子(A)の部分の収縮性が大きくなる。
逆に、発泡粒子(A)の高温ピーク熱量が30J/gを
超えるようになると、成形時の加熱温度が高くなりすぎ
る。
【0007】発泡粒子(B)の基材樹脂となるポリプロ
ピレン系樹脂において、その融点は155℃以上であ
り、好ましくは160〜165℃である。発泡粒子
(B)において、その高温ピーク熱量は、10J/g以
上80J/g以下であり、好ましくは30〜60J/g
である。前記熱的特性を有するポリプロピレン系樹脂と
しては、ポリプロピレンホモポリマーや、プロピレン−
エチレンブロック共重合体を好ましく用いることができ
る。発泡粒子(B)は、前記特性を有するものであれば
よく、前記特性を有する発泡粒子であれば、単独種の発
泡粒子に限らず、2種以上の発泡粒子の混合物からなる
ことができる。発泡粒子(B)の高温ピーク熱量が10
J/gより低くなると、得られる発泡粒子成形体は大き
な歪時に高剛性を示さなくなる。逆に、発泡粒子(B)
の高温ピーク熱量が80J/gを超えるようになると、
発泡粒子(B)が成形時に発泡粒子(A)と融着しない
等の問題を生じる。
【0008】発泡粒子の高温ピークの熱量は、発泡粒子
2〜4mgを、示差走査熱量計によって室温(10〜4
0℃)から220℃まで10℃/分で昇温した時に得ら
れる図1に示す第1回目のDSC曲線に認められる基材
樹脂の融解熱に由来する固有の吸熱曲線ピーク(固有ピ
ーク)aが現れる温度よりも高温側に現れる吸熱曲線ピ
ーク(高温ピーク)bの熱量で、この高温ピークbの面
積に相当するものであり、具体的には次のようにして求
めることができる。まずDSC曲線上の80℃に相当す
る点αと、発泡粒子の融解終了温度Tに相当するDSC
曲線上の点βとを結ぶ直線(α−β)を引く。次に上記
の固有ピークaと高温ピークbとの間の谷部に当たるD
SC曲線上の点γからグラフの縦軸と平行な直線を引
き、前記直線(α−β)と交わる点をδとする。高温ピ
ークbの面積は、DSC曲線の高温ピークb部分の曲線
と、線分(δ−β)と、線分(γ−δ)とによって囲ま
れる部分(図1において斜線を付した部分)の面積であ
り、これが高温ピークの熱量に相当する。尚、上記融解
終了温度Tとは、高温ピークbの高温側におけるDSC
曲線と高温側ベースラインとの交点をいう。
【0009】尚、この高温ピークbは、上記のようにし
て測定した第1回目のDSC曲線には認められるが、第
1回目のDSC曲線を得た後、220℃から10℃/分
で一旦40℃付近まで降温し、再び10℃/分で220
℃まで昇温した時に得られる第2回目のDSC曲線には
認められず、図2に示されるような基材樹脂の融解時の
吸熱に相当する固有ピークaのみが認められる。
【0010】発泡粒子は、前記の通り、DSC測定にお
いて、1回目のDSC曲線に高温ピークが出現する結晶
構造を有するものであるが、この高温ピークの熱量は樹
脂の融点と発泡温度の差に強く影響される。発泡粒子の
高温ピーク熱量は特に発泡粒子相互の融着に関して最低
融着温度を決定する因子として作用する。ここでいう最
低融着温度とは、発泡粒子相互が型内で融着するために
必要な最低の飽和スチーム圧力を与える温度を意味す
る。高温ピーク熱量は、この最低融着温度と密接な関係
にあり、全く同一の基材樹脂を用いた場合、高温ピーク
熱量値が小さい方が高温ピーク熱量値が大きいときより
も最低融着温度が低くなるといった傾向がある。この高
温ピーク熱量の値には発泡粒子の製造段階で樹脂に与え
る発泡温度の高低が強く影響しており、同一の基材樹脂
を用いた場合、発泡温度が高い方が低い場合より高温ピ
ーク熱量値が小さくなる傾向がある。
【0011】DSC曲線における高温ピークを有する発
泡粒子は、密閉容器内で分散媒体にポリプロピレン系樹
脂粒子を分散させて加熱する際に、該樹脂粒子を構成す
る基材樹脂の融解終了温度(Te)以上に昇温すること
なく、基材樹脂の融点(Tm)より20℃低い温度以
上、融解終了温度(Te)未満の範囲内の任意の温度
(Ta)で止めてその温度(Ta)で十分な時間、好ま
しくは10〜60分程度保持し、その後、融点(Tm)
より15℃低い温度から融解終了温度(Te)+10℃
の範囲の任意の温度(Tb)に調節し、その温度で止
め、必要により当該温度でさらに十分な時間、好ましく
は10〜60分程度、保持してから樹脂粒子を密閉容器
内から低圧下に放出して発泡させる方法により得ること
ができる。尚、上記融点(Tm)とは、樹脂粒子2〜4
mgを試料として用いて前述の如き発泡粒子のDSC曲
線を得るのと同様の方法で樹脂粒子に対して示差走査熱
量測定を行い、これによって得られた2回目のDSC曲
線(その一例を図2に示す)に認められる基材樹脂固有
の吸熱曲線ピークaの頂点の温度であり、融解終了温度
(Te)とは、該固有の吸熱曲線ピークaの高温側にお
けるDSC曲線と高温側ベースライン(BL)との交点
(β)を言う。
【0012】また、発泡粒子における上記高温ピークの
熱量の大小は、主として、発泡粒子を製造する際の樹脂
粒子に対する上記温度Taと該温度における保持時間お
よび上記温度Tbと該温度における保持時間ならびに昇
温速度に依存する。発泡粒子の上記高温ピークの熱量
は、温度TaまたはTbが上記温度範囲内において低い
程、保持時間が長い程、大きくなる傾向を示す。通常、
昇温速度は0.5〜5℃/分が採用される。これらの点
を考慮して予備実験を繰り返すことにより、所望の高温
ピーク熱量を示す発泡粒子の製造条件を容易に知ること
ができる。
【0013】尚、以上で説明した温度範囲は、発泡剤と
して水、窒素、酸素、空気、二酸化炭素等の無機系物理
発泡剤を使用した場合の適切な温度範囲である。メタ
ン、エタン、ブタン、フロン等の有機系物理発泡剤が併
用された場合には、その種類や使用量に応じてその適切
な温度範囲は上記温度範囲よりもそれぞれ低温側にシフ
トする。
【0014】本発明で用いるポリプロピレン系樹脂発泡
粒子(A)及び(B)において、その見かけ密度は、通
常、4g/L〜600g/Lであるが、特に、7g/L
〜500g/Lであることが好ましく、さらに、9g/
L〜400g/Lであることが好ましく、さらにまた、
10g/L〜300g/Lであることが好ましい。発泡
粒子の見かけ密度は高くなりすぎても低くなりすぎても
型内成形性を低下させてしまう虞がある。
【0015】尚、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の見か
け密度は、重量既知の発泡粒子を大気圧下の気温23
℃、相対湿度50%の室内に24時間放置した後、同室
内の23℃の水100cm3が収容されたメスシリンダ
ー内の水に水没させたときの目盛りから、発泡粒子の見
かけの体積:Y(cm3)を読みとり、発泡粒子重量
(g)をYで除し、g/L単位に換算することにより求
める。この発泡粒子の見かけ密度の測定には、発泡粒子
重量が0.5000〜10.0000g且つYが50〜
90cm3となる量の複数個の発泡粒子が使用される。
【0016】発泡粒子成形体の見かけ密度は、重量既知
の発泡粒子成形体を大気圧下の気温23℃、相対湿度5
0%の室内に48時間放置した後、同室内の23℃の水
が収容された容器内の水に水没させたときの目盛りか
ら、発泡粒子成形体の見かけの体積:X(cm3)を読
みとり、発泡粒子成形体重量(g)をXで除し、g/L
単位に換算することにより求める。この発泡粒子成形体
の見かけ密度の測定には、発泡粒子成形体全体が使用さ
れる。
【0017】ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(A)、
(B)は、混合物の形態で成形材料として用いられる。
この混合物を用いて発泡粒子成形体を製造する方法とし
ては、該混合物を、加熱及び冷却が可能であって且つ開
閉し密閉できる型内に充填し、飽和水蒸気圧0.15〜
0.59MPa(G)の範囲内の適切なスチームを供給
して加熱して発泡粒子を膨張させて型内で発泡粒子同士
を融着させ、次いで冷却して型内から取り出す通常のバ
ッチ式成形法を採用することができる。また、該発泡粒
子混合物を、必要に応じて気泡内圧を高めてから、通路
内(この成形方法では通路内が型内ということになる)
の上下に沿って連続的に移動するベルト間に連続的に供
給し、水蒸気加熱領域を通過する際に発泡粒子同士を膨
張融着させ、その後冷却領域を通過させて冷却し、次い
で得られた発泡粒子成形体を通路内から取り出し、適宜
長さに順次切断する連続式成形法(例えば特開平9−1
04026号、特開平9−104027号及び特開平1
0−180888号等に記載される成形方法)により製
造することもできる。尚、発泡粒子の気泡内圧を高める
場合には、密閉容器に発泡粒子を入れ、該容器内に加圧
空気を供給した状態で適当な時間放置して発泡粒子内に
加圧空気を浸透させればよい。
【0018】発泡粒子(A)と(B)との混合物を前記
のようにして型内成形する場合、その成形条件として、
発泡粒子(A)同士は融着するが、発泡粒子(B)同士
は融着しない条件を採用することができる。発泡粒子
(B)同士が融着するような成形条件を採用すると、得
られる発泡粒子成形体中において発泡粒子(A)部分が
大きく収縮してしまい、ひどい場合には歪んだ成形体に
なってしまう。
【0019】発泡粒子(A)と(B)との混合物を前記
のようにして型内成形する場合、その成形条件として、
発泡粒子(A)同士及び発泡粒子(A)と(B)とは融
着するが、発泡粒子(B)同士は融着しない条件を採用
することがより好ましい。この場合には、成形体は全体
的に高度に融着することから、折り曲げたときに破断し
にくいものとなる。尚、発泡粒子(A)同士は融着する
が、発泡粒子(B)同士は融着しない発泡粒子成形体
は、主として型内成形時の加熱温度と加熱時間を調節す
ることにより製造することができる。発泡粒子(A)同
士は融着するが、発泡粒子(A)と発泡粒子(B)が融
着せず且つ発泡粒子(B)同士は融着しない条件として
は、一般的には、発泡粒子(A)のみを使用して、発泡
粒子(A)間の融着強度はやや劣るが、収縮の小さい良
好な成形体を得る加熱温度と加熱時間である。また、発
泡粒子(A)同士及び発泡粒子(A)と発泡粒子(B)
とは融着するが、発泡粒子(B)同士は融着しない条件
としては、一般的には、発泡粒子(A)のみを使用し
て、発泡粒子(A)間の融着強度に優れる上に収縮の小
さい良好な成形体を得る加熱温度と加熱時間である。
【0020】本発明で成形材料として用いる発泡粒子
(A)と(B)との混合物において、その発泡粒子
(A)の割合は20〜80重量%、好ましくは40〜7
0重量%であり、その発泡粒子(B)の割合は80〜2
0重量%、好ましくは70〜40重量%である。発泡粒
子(A)の割合が前記範囲を下廻ると、低温での成形が
困難となり、一方、前記範囲を上廻ると、高歪時におい
て高剛性を示す成形体を得るのが困難になる。発泡粒子
(A)と発泡粒子(B)との混合に際しては、発泡粒子
(A)の見かけ密度と発泡粒子(B)の見かけ密度が近
づくほど発泡粒子(A)と発泡粒子(B)とを均一に混
合できるので好ましい。また、発泡粒子(A)と発泡粒
子(B)とは同じ大きさであっても構わないが、発泡粒
子(A)を発泡粒子(B)よりも小さくすると、発泡粒
子(A)を発泡粒子(B)と発泡粒子(B)との間によ
り均等に存在させることが可能となり、その結果、成形
時に発泡粒子(B)をほとんど又は全く膨張させなくと
も、発泡粒子(A)のみの膨張力で発泡粒子間に存在す
る残りの空隙を充分埋めることができ、又は/及び発泡
粒子(A)と発泡粒子(A)の融着強度と、発泡粒子
(A)と発泡粒子(B)の融着強度の高い発泡粒子成形
体を容易に製造することができる。発泡粒子(A)を発
泡粒子(B)よりも小さくして上記効果を容易に得るに
は、発泡粒子(B)1個当たりの平均重量:発泡粒子
(A)1個当たりの平均重量の比を100:1〜10
0:10にすることが好ましい(発泡粒子(A)と発泡
粒子(B)の見かけ密度が実質的に同じであると仮定す
ると発泡粒子(A)と発泡粒子(B)の大きさの相違は
発泡粒子1個当たりの平均重量の相違ということになる
のでここでは平均重量比で表した)。尚、発泡粒子
(A)と発泡粒子(B)の各々における発泡粒子1個当
たりの平均重量は、好ましくは、0.1mg〜100m
gの範囲内から任意の重量が選択される。
【0021】前記のようにして発泡粒子(A)と発泡粒
子(B)との混合物から得られる発泡粒子成形体は、そ
の見掛け密度が5〜600g/Lであることが好まし
く、特に、8〜500g/Lであることが好ましく、1
0〜400g/Lであることがより好ましい。見かけ密
度があまりにも小さくなりすぎると連続気泡率が高まる
のであまり好ましくなく、見かけ密度があまりにも大き
くなると発泡させた効果が薄れる。本発明による発泡粒
子成形体は、ASTM−D2856−70の手順Cに基
づく連続気泡率が40%以下であることが好ましく、3
0%以下であることがより好ましく、25%以下である
ことが最も好ましい。連続気泡率が小さい発泡成形体ほ
ど機械的強度に優れる。
【0022】本発明の発泡粒子成形体には、その1つの
態様として、融点が130℃以上155℃未満のポリプ
ロピレン系樹脂からなる高温ピーク熱量が2J/g以上
30J/g以下のポリプロピレン系樹脂発泡粒子(A)
と、融点が155℃以上のポリプロピレン系樹脂からな
る高温ピーク熱量が10J/g以上80J/g以下のポ
リプロピレン系樹脂発泡粒子(B)とを混ぜて型内成形
してなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であっ
て、該発泡粒子(A)同士及び該発泡粒子(A)と該発
泡粒子(B)とは融着しており、該発泡粒子(B)同士
は融着していないことを特徴とするポリプロピレン系樹
脂発泡粒子成形体が包含される。
【0023】本発明の発泡粒子成形体には、その他の態
様として、少なくとも2つの異なる種類のポリプロピレ
ン系樹脂発泡粒子を混ぜて型内成形してなるポリプロピ
レン系樹脂発泡成形体であって、該成形体に対する静的
圧縮試験に基づく50%歪時の圧縮応力(σ50%)と同
10%歪時の圧縮応力(σ10%)との比(σ50%
σ10%)が1.70以上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成形体が包含される。この場合
の少なくとも2つの種類のポリプロピレン系樹脂発泡粒
子には、前記した発泡粒子(A)及び(B)が包含され
る。前記成形体において、その圧縮応力比σ50%/σ10%
は1.80以上であることが好ましく、さらに1.85
以上であることがより好ましい。その上限値は、通常、
2.50程度である。その圧縮応力比が大きい成形体ほ
ど小さな歪時にソフト感を有し、その割に大きな歪時に
高剛性を示す。なお、上記10%歪時及び50%歪時の
圧縮応力は、発泡粒子成形体から縦50mm、横50m
m、厚み25mmとなるように切断して得られた試験片
(全面の表皮がカットされたもの)を使用し、JIS
Z 0234−1976 A法に従って試験片温度23
℃、荷重速度10mm/分の条件で歪が55%に至るま
で圧縮試験を行ない、得られた応力−歪線図より10%
歪時及び50%歪時の応力を読み取ったものである。
【0024】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳述する。
【0025】参考例1 (発泡粒子h1の製造)ポリプロピレンホモポリマー
[融点163℃、メルトフローレイト(略称:MFR、
条件:230℃/2.16kgf)8g/10分、引張
り弾性率1570MPa]にホウ酸亜鉛(ZnB)50
0ppmを加え、予備混合し、この混合物を2軸押出機
で溶融混練し、溶融物をストランド状に押出し急冷しペ
レタイザーで切断して平均重量2mgのミニペレットを
得た。次に、内容積約5リットルのオートクレーブ内
に、このミニペレット1000g、分散媒として水30
00g、分散剤としてカオリン3g、界面活性剤として
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの10%水溶液
(第一工業製薬株式会社製の商品名「Neogen」)0.2
g、および発泡剤として二酸化炭素(ドライアイス)を
50gを充填して密閉した後、オートクレーブ内容物を
撹拌しつつ、2℃/分の昇温速度で発泡温度(167
℃)より5℃手前の温度まで加熱し、同温度で15分間
保持した後、ついで1℃/分の昇温速度で発泡温度16
7℃まで加熱し、その直後に、高圧の窒素ガスをオート
クレーブ内に供給してオートクレーブ内の圧力を表1に
示す圧力(表中ではオートクレーブ内圧と表記)に維持
しながら(この圧力維持は発泡終了まで行われる)、同
温度で15分間保持した後、オートクレーブ内容物を大
気圧下に放出して発泡粒子h1を得た。得られた発泡粒
子は大気圧下に48時間放置した。次いで、発泡粒子の
見かけ密度(g/L)、高温ピーク熱量(融解熱量)
(J/g)を測定した。前記測定の結果、その見掛け密
度は123.3g/Lであり、その高温ピークの熱量は
56.1J/gであった。
【0026】参考例2 (発泡粒子h2の製造)参考例1において、発泡温度と
して167.5℃を用いた以外は同様にして発泡粒子h
2を得た。このものの見掛け密度は82.8g/Lであ
り、その高温ピーク熱量は50.5J/gであった。
【0027】参考例3 (発泡粒子h3の製造)参考例1において、二酸化炭素
(ドライアイス)55gを用い、発砲温度として16
7.5℃を用いた以外は同様にして発泡粒子h3を得
た。このものの見掛け密度は70.2g/Lであり、そ
の高温ピーク熱量は48.3J/gであった。
【0028】参考例4 (発泡粒子r1の製造)プロピレン−エチレンランダム
共重合体〔融点143℃、メルトフローレイト(略称:
MFR、条件:230℃/2.16kgf)5g/10
分、引張り弾性率1220MPa〕にホウ酸亜鉛(Zn
B)500ppmを加え、予備混合し、この混合物を2
軸押出機で溶融混練し、溶融物をストランド状に押出し
急冷しペレタイザーで切断して平均重量2mgのミニペ
レットを得た。次に、内容積約5リットルのオートクレ
ーブ内に、このミニペット1000g、分散媒として水
3000g、分散剤としてカオリン3g、界面活性剤と
してドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの10%水
溶液第一工業製薬株式会社製の商品名「Neogen」)0.
2g、および発泡剤として二酸化炭素(ドライアイス)
45gを充填して密閉した後、オートクレーブ内容物を
撹拌しつつ、2℃/分の昇温速度で発泡温度(152
℃)より5℃手前の温度まで加熱し、同温度で15分間
保持した後、ついで1℃/分の昇温速度で発泡温度(1
52℃)まで加熱し、その直後に、高圧の窒素ガスをオ
ートクレーブ内に供給してオートクレーブ内の圧力を表
1に示す圧力(表中ではオートクレーブ内圧と表記)に
維持しながら(この圧力維持は発泡終了まで行われ
る)、同温度で15分間保持した後、オートクレーブ内
容物を大気圧下に放出して発泡粒子r1を得た。得られ
た発泡粒子r1は大気圧下に48時間放置した。次い
で、その発泡粒子r1の見かけ密度(g/L)、高温ピ
ーク熱量(J/g)を測定した。前記測定の結果、その
見掛け密度は108.3g/Lであり、その高温ピーク
の熱量は13.7J/gであった。
【0029】参考例5 (発泡粒子r2の製造)参考例4において、二酸化炭素
(ドライアイス)50gを用い、発泡温度として15
1.5℃を用いた以外は同様にして発泡粒子r2を得
た。このものの見掛け密度は85.7g/Lであり、そ
の高温ピーク熱量は14.9J/gであった。
【0030】参考例6 (発泡粒子r3の製造)参考例4において、二酸化炭素
(ドライアイス)60gを用い、発泡温度として15
0.5℃を用いた以外は同様にして発泡粒子r3を得
た。このものの見掛け密度は62.6g/Lであり、そ
の高温ピーク熱量は14.4J/gであった。以上の物
性データ等を併せて表1に示す。
【0031】実施例1〜7及び比較例1〜6 参考例1〜6で得られた各発泡粒子に対し、23℃の空
気を使用して発泡粒子内に表2及び表3に示す空気圧
(表中では内圧と表記)を付与した後各発泡粒子をそれ
ぞれ表2に示したとおりの混合比(重量比)で均一に混
合するか又は表3に示したとおり各発泡粒子を混合しな
いで、完全に型締したときに300mm×300mm×
50mmの内寸法を有する成形金型に充填し(充填時に
は金型の厚み方向の内寸法が52mmとなるように少し
型開きしておき、充填後に完全に型締めして金型の厚み
方向の内寸法が50mmとなるようにしてから次工程の
スチーム加熱を行う)、次いで完全に型締めしてからチ
ャンバー内にスチームを通過して金型内を排気し、更に
スチームで型内の発泡粒子を予備加熱してから、表2及
び表3に示す圧力の飽和水蒸気(表中では成形圧と表
記)を使用して本加熱し、次いで冷却して発泡粒子成形
体を得た。次に、得られた成形体を大気圧下、60℃の
部屋に24時間放置することにより乾燥し、次いで大気
圧下、23℃の室内で7日間放置することで養生してか
ら、同室内でσ50%とσ10%とを測定した。これらの測定
結果を表2及び表3に示す。また、表2及び表3には得
られた成形体の見かけ密度、融着率及び内部の見かけ密
度を示した。内部の見かけ密度は、圧縮試験に使用され
たカットサンプルの見かけ密度を示す。実施例で得られ
た成形体は、いずれも、発泡粒子r同士および発泡粒子
rと発泡粒子hは融着しているが、発泡粒子h同士は融
着していないものであり、且つ養生後の成型体の寸法収
縮率(金型寸法に対する成形体寸法の割合の中で、最も
収縮率の大きい数値)は、いずれも3パーセント以下の
収縮率の小さな良好な成形体であった。尚、上記融着率
とは、養生後の成形体を、カッターナイフで成形体の厚
み方向に約10mmの切り込みを入れた後、手で切り込
み部から成形体を破断するテストにより、破断面に存在
する発泡粒子の個数(n)と材料破壊した発泡粒子の個
数(b)の比(b/n)を%表記したもの((b/n)
×100(%))である。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、低い加熱成形温度によ
り、小さい歪時にはソフト感を持ち、大きな歪時には大
きな剛性を有する発泡粒子成形体を効率よく製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ポリプロピレン系樹脂からなる発泡粒子のDS
C曲線の1例を示す。
【図2】ポリプロピレン系樹脂のDSC曲線の1例を示
す。
フロントページの続き (72)発明者 橋本 圭一 栃木県鹿沼市さつき町10−3 株式会社ジ ェイエスピー鹿沼研究所内 (72)発明者 所 寿男 栃木県鹿沼市さつき町10−3 株式会社ジ ェイエスピー鹿沼研究所内 Fターム(参考) 4F074 AA24 AA25 BA32 CA34 CA39 CA49 CC03Y CC04Y CC22Y CC47 CC62 DA02 DA08 4F212 AA11C AG20 UA02 UB01 UF01 UF21

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 融点が130℃以上155℃未満のポリ
    プロピレン系樹脂からなる高温ピーク熱量が2J/g以
    上30J/g以下の発泡粒子(A)と、融点が155℃
    以上のポリプロピレン系樹脂からなる高温ピーク熱量が
    10J/g以上80J/g以下の発泡粒子(B)とを混
    合した状態で成形型内に充填し、次いで成形型内に加熱
    媒体を導いて型内成形することを特徴とするポリプロピ
    レン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法。
  2. 【請求項2】 該発泡粒子(A)同士は融着するが、該
    発泡粒子(B)同士は融着しない条件下で型内成形する
    ことを特徴とする請求項1に記載のポリプロピレン系樹
    脂発泡粒子成形体の製造方法。
  3. 【請求項3】 該発泡粒子(A)同士及び発泡粒子
    (A)と発泡粒子(B)とは融着するが、該発泡粒子
    (B)同士は融着しない条件下で型内成形することを特
    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
    成形体の製造方法。
  4. 【請求項4】 該発泡粒子(A)と該発泡粒子(B)と
    の混合物中、該発泡粒子(A)の割合が20〜80重量
    %及び発泡粒子(B)の割合が80〜20重量%である
    請求項1〜3のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂
    発泡粒子成形体の製造方法。
  5. 【請求項5】 融点が130℃以上155℃未満のポリ
    プロピレン系樹脂からなる高温ピーク熱量が2J/g以
    上30J/g以下のポリプロピレン系樹脂発泡粒子
    (A)と、融点が155℃以上のポリプロピレン系樹脂
    からなる高温ピーク熱量が10J/g以上80J/g以
    下のポリプロピレン系樹脂発泡粒子(B)とを混ぜて型
    内成形してなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体で
    あって、該発泡粒子(A)同士及び該発泡粒子(A)と
    該発泡粒子(B)とは融着しており、該発泡粒子(B)
    同士は融着していないことを特徴とするポリプロピレン
    系樹脂発泡粒子成形体。
  6. 【請求項6】 少なくとも2つの異なる種類のポリプロ
    ピレン系樹脂発泡粒子を混ぜて型内成形してなるポリプ
    ロピレン系樹脂発泡粒子成形体であって、該成形体に対
    する静的圧縮試験に基づく50%歪時の圧縮応力(σ
    50%)と同10%歪時の圧縮応力(σ10%)との比(σ
    50%/σ10%)が1.70以上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成形体。
  7. 【請求項7】 少なくとも2つの異なる種類のポリプロ
    ピレン系樹脂発泡粒子を混ぜて型内成形してなるポリプ
    ロピレン系樹脂発泡粒子成形体であって、該成形体に対
    する静的圧縮試験に基づく50%歪時の圧縮応力(σ
    50%)と同10%歪時の圧縮応力(σ10%)との比(σ
    50%/σ10%)が1.80以上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成形体。
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