JP2002338724A

JP2002338724A - ポリオレフィン系樹脂組成物粒子及びそれを用いる予備発泡粒子の製造方法

Info

Publication number: JP2002338724A
Application number: JP2001153103A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Ochikoshi; 忍落越; Shigehiko Akamatsu; 成彦赤松
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリオレフィン系樹脂の予備発泡粒子を製造す
る際に、揮発性発泡剤を使用せずに、かつ、倍率バラツ
キの少ない粒度のそろったポリオレフィン系樹脂の予備
発泡粒子を得る。【解決手段】多軸スクリュウ押出機で作成した親水性ポ
リマー０．０５〜２０重量部を含有するポリオレフィン
系樹脂組成物粒子を、密閉容器内で水系分散媒に分散さ
せ、前記樹脂組成物粒子を前記樹脂組成物の軟化温度以
上の温度に加熱し、無機ガスで加圧し、次いで密閉容器
内の内圧よりも低圧の雰囲気中に放出することによって
発泡させる際に、放出された樹脂組成物粒子を飽和水蒸
気に均一に接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
樹脂組成物粒子及びそれを用いる予備発泡粒子の製造方
法に関する。さらに詳細には、型内発泡成形品の原料と
して好適に使用しうるポリオレフィン系樹脂組成物粒子
及びそれを用いる予備発泡粒子の製造方法に関する技術
分野に属する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
から、密閉容器内でポリオレフィン系樹脂組成物粒子を
水系分散媒に分散させ、揮発性発泡剤を含有させたのち
に、前記ポリオレフィン系樹脂組成物の軟化温度以上に
加熱したのち、低圧の雰囲気に放出して、ポリオレフィ
ン系樹脂組成物予備発泡粒子をえる方法はよく知られて
いる（例えば、特開昭５８−１９９１２５号公報な
ど）。しかしながら該方法で予備発泡粒子を製造する場
合、揮発性発泡剤を使用することから、コスト高になる
だけでなく、揮発性発泡剤の含浸ムラが大きいことから
発泡倍率のコントロールが困難であると共に、発泡粒子
の倍率が均一でなく、良好な特性の予備発泡粒子をえる
ことができない。また揮発性発泡剤がプロパン、ブタン
などの可燃性ガスの場合には、燃焼、爆発などの安全性
に問題がある。

【０００３】また特開昭６０−２２９９３６号公報に
は、ポリオレフィン系樹脂粒子に窒素含有無機ガスを発
泡剤として含有させたものを低圧の雰囲気に放出して予
備発泡粒子を製造することが記載されている。該方法で
は、揮発性発泡剤を使用することによるコスト高、安全
性の問題はなくなるが、放出される雰囲気の温度ムラに
よって、倍率バラツキが生じ均一に粒度がそろった予備
発泡粒子は得られない。

【０００４】また特開昭６０−２２１４４０号公報に
は、エチレン含量１〜１２重量％のエチレン−プロピレ
ン系ランダム共重合体樹脂粒子を水に分散させ、ついで
無機ガスを導入したのちに、加熱し、流出速度２００〜
５００ｍ／秒で低圧の雰囲気に放出することで予備発泡
粒子を製造することが記載されている。しかし該方法で
は、低圧の雰囲気に放出する際の流出速度が大きすぎる
ことから、発泡時の流出速度を保持することが困難であ
り、えられる予備発泡粒子の倍率バラツキが悪化する。

【０００５】また特開平１１−１０６５４６号広報に
は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部及び親水性ポリ
マー０．０５〜２０重量部を含有するポリオレフィン系
樹脂を加熱し含水粒子とした後に、低圧の雰囲気中に放
出する際に、放出された粒子を６０℃以上の気体に接触
させることで予備発泡粒子を製造することが記載されて
いる。しかし該方法では、樹脂組成物中の親水性ポリマ
ーの不良分散により、えられる予備発泡粒子の倍率バラ
ツキが悪化する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
前記従来技術に鑑み、ポリオレフィン系樹脂の予備発泡
粒子を製造する際に、揮発性発泡剤を使用せずに、か
つ、倍率バラツキの少ない粒度のそろったポリオレフィ
ン系樹脂の予備発泡粒子の製造方法について、鋭意検討
を重ねた結果、親水性ポリマーを含有するポリオレフィ
ン系樹脂組成物粒子を密閉容器内の内圧より低圧の雰囲
気へ粒子を放出させる際に、粒子を飽和水蒸気に接触さ
せる方法において、ポリオレフィン系樹脂組成物を単軸
押出機で溶融混練した樹脂粒子より、多軸スクリュウ押
出機で溶融混練した樹脂粒子の方が、予備発泡粒子の倍
率バラツキの少ない粒度のそろった予備発泡粒子が得ら
れることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】更には親水性ポリマー濃度を高くしたマス
ターバッチをあらかじめ作成しておき、これをポリオレ
フィン系樹脂と混練りすることで親水性ポリマーの分散
性を改良し、ひいては発泡倍率のバラツキを低く抑える
ことができる樹脂粒子に関する。

【０００８】すなわち、本発明は、ポリオレフィン系樹
脂１００重量部及び親水性ポリマー０．０５〜２０重量
部からなるポリオレフィン系樹脂組成物粒子を密閉容器
内で水系分散媒に分散させ、前記粒子を前記ポリオレフ
ィン系樹脂組成物の軟化温度以上の温度に加熱し、密閉
容器内の内圧よりも低圧に雰囲気中に放出することによ
って予備発泡させる際に、放出された粒子を飽和水蒸気
に接触させることを特徴とするポリオレフィン系樹脂組
成物予備発泡粒子の製法（請求項１）、密閉容器内の内
圧を、窒素、空気またはこれらを主体とする無機ガスを
導入することにより高めたのち、内圧よりも低圧の雰囲
気中に放出することによって予備発泡させる請求項１記
載の製法（請求項２）、飽和水蒸気の温度は、前記ポリ
オレフィン系樹脂組成物の軟化温度以上、融点以下であ
ることを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系樹
脂組成物予備発泡粒子の製造方法（請求項３）、ポリオ
レフィン系樹脂及び親水性ポリマーからなるポリオレフ
ィン系樹脂は多軸スクリュウ押出機で溶融混合すること
を特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系樹脂組成
物粒子の製造方法（請求項４）、親水性ポリマーが高濃
度であるマスターバッチをあらかじめ作成しておき、次
いでポリオレフィン系樹脂とマスターバッチとを押出機
で溶融混練りしてえられるポリオレフィン系樹脂組成物
粒子（請求項５）に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明においては、ポリオレフィ
ン系樹脂１００重量部及び親水性ポリマー０．０５〜２
０重量部を含有するポリオレフィン系樹脂組成物粒子か
ら予備発泡粒子の製造のために使用される。

【００１０】前記ポリオレフィン系樹脂は、オレフィン
単量体単位を５０〜１００重量％、さらには７０〜１０
０重量％含有し、オレフィン単量体と共重合可能な単量
体単位を０〜５０重量％、さらには０〜３０重量％含有
する樹脂である。オレフィン単量体単位を５０重量％以
上含有するため、軽量で機械的強度、加工性、電気絶縁
性、耐水性、耐薬品性にすぐれた成形体がえられる。オ
レフィン単量体と共重合可能な単量体単位は、接着性、
透明性、耐衝撃性、ガスバリア性などの改質のために使
用される成分であり、使用することによる効果をえるた
めには、２重量％以上、さらには５重量％以上使用する
のが好ましい。

【００１１】前記オレフィン単量体の具体例としては、
エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、
ヘプテン、オクテンなどの炭素数２〜８のα−オレフイ
ン単量体やノルボルネン系モノマーなどの環状オレフィ
ンなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく、２
種以上を併用してもよい。これらのうちではエチレン、
プロピレンが安価であり、えられる重合体の物性が良好
になる点から好ましい。

【００１２】前記オレフィン単量体と共重合可能な単量
体の具体例としては、酢酸ビニルなどのビニルアルコー
ルエステル、メチルメタクリレート、エチルアクリレー
ト、ヘキシルアクリレートなどのアルキル基の炭素数が
１〜６の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ビニル
アルコール、メタクリル酸、塩化ビニルなどがあげられ
る。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用して
もよい。これらのうちでは、酢酸ビニルが接着性、柔軟
性、低温特性の点から好ましく、メチルメタクリレート
が接着性、柔軟性、低温特性、熱安定性の点から好まし
い。

【００１３】前記ポリオレフィン系樹脂のメルトインデ
ックス（ＭＩ）としては、たとえばポリプロピレン系樹
脂では０．２〜５０ｇ／１０分、さらには１〜３０ｇ／
１０分のものが好ましく、また曲げ弾性率（ＪＩＳＫ
７２０３）としては、たとえばポリプロピレン系樹脂
では５０００〜２００００ｋｇ／ｃｍ²Ｇ、さらには８
０００〜１６０００ｋｇ／ｃｍ²Ｇ、融点としては、た
とえばポリプロピレン系樹脂では１２５〜１６５℃、さ
らには１３０〜１６０℃のものが好ましい。

【００１４】前記ＭＩが０．２ｇ／１０分未満の場合、
溶融粘度が高すぎて高発泡倍率の予備発泡粒子がえられ
にくく、５０ｇ／１０分をこえる場合、発泡時の樹脂の
伸びに対する溶融粘度が低く破泡しやすくなり、高発泡
倍率の予備発泡粒子がえられにくくなる傾向にある。ま
た、前記曲げ強度が５０００ｋｇ／ｃｍ²Ｇ未満の場
合、機械的強度、耐熱性が不十分となり、２００００ｋ
ｇ／ｃｍ²Ｇをこえる場合、えられる発泡成形体の柔軟
性、緩衝特性が不十分となる傾向にある。さらに、融点
が１２５℃未満の場合、耐熱性が不足し、１６５℃をこ
える場合、成形時の融着性、二次発泡力不足となる傾向
にある。

【００１５】前記ポリオレフィン系樹脂の具体例として
は、たとえばエチレン−プロピレ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３元共重合体、
ポリエチレン−ポリプロピレンブロツク共重合体、ホモ
ポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂；低密度ポ
リエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体な
どのポリエチレン系樹脂；ポリブテン、ポリペンテンな
どがあげられる。前記ポリオレフィン系樹脂は、無架橋
の状態で用いてもよく、パーオキサイドや放射線などに
より架橋させて用いてもよい。これらのポリマーは単独
で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの
うちでは、他のポリオレフィン系樹脂と比べて、倍率バ
ラツキが小さく、得られた予備発泡粒子から製造された
成形体の機械的強度や耐熱性が良好であるポリプロピレ
ン系樹脂が好ましい。

【００１６】前記親水性ポリマーとは、ＡＳＴＭＤ５
７０に準拠して測定された吸水率が０．５％以上のポリ
マーのことであり、いわゆる吸湿性ポリマー、吸水性ポ
リマ一（水に溶けることなく、自重の数倍から数百倍の
水を吸収し、圧力がかかっても脱水されがたいポリマ
ー）および水溶性ポリマー（常温ないし高温状態で水に
溶解するポリマー）を包含する概念である。前記親水性
ポリマーの分子内には、カルボキシル基、水酸基、アミ
ノ基、アミド基、エステル基、ポリオキシエチレン基な
どの親水性基が含有されうる。

【００１７】前記吸湿性ポリマーの例としてば、たとえ
ばカルボキシル基含有ポリマー、ポリアミド、熱可塑性
ポリエステル系エラストマー、セルロース誘導体などが
あげられる。これらは、単独で用いてもよく２種以上を
併用してもよい。

【００１８】前記吸水性ポリマーの例として、たとえば
架橋ポリアクリル酸塩系重合体、澱粉−アクリル酸グラ
フト共重合体、架橋ポリビニルアルコール系重合体、架
橋ポリエチレンオキサイド系重合体、イソブチレン−マ
レイン酸系共重合体などがあげられる。これらは、単独
で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

【００１９】前記水溶性ポリマーの例として、たとえば
ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、ポリ（メタ）アクリ
ル酸塩系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ポリ
エチレンオキサイド系重合体、水溶性セルロース誘導体
などがあげられる。これらは、単独で用いてもよく２種
以上を併用してもよい。

【００２０】前記吸湿性ポリマー、吸水性ポリマー及び
水溶性ポリマーは単独で用いてもよく２種以上を併用し
てもよい。

【００２１】前記親水性ポリマーの使用量は、前記親水
性ポリマーの種類によって異なるが、ポリオレフィン系
樹脂１００重量部に対し、親水性ポリマー０．０５〜２
０重量部である。親水性ポリマーが、０．０５重量部未
満では発泡倍率が小さくなり、２０重量部をこえると、
発泡成形体の耐熱性、機械的強度等が低下する傾向とな
る。

【００２２】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
組成物には、充填剤、すなわち無機充填剤および（また
は）有機充填剤を含有せしめると気泡が均一で高発泡倍
率の予備発泡粒子をうることができるという点から好ま
しい。

【００２３】前記無機充填剤の具体例としては、たとえ
ばタルク、炭酸カルシウム、水酸化カルシウムなどがあ
げられる。これらの無機充填剤のなかでは、タルクが、
倍率バラツキが小さく、気泡が均一で、比較的高発泡倍
率の予備発泡粒子を与える点から好ましい。

【００２４】前記有機充填剤としては、前記ポリオレフ
ィン系樹脂の軟化温度以上の温度で固体状のものであれ
ばよく、とくに限定はない。前記有機充填剤の具体例と
しては、たとえばフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉
末、熱可塑性ポリエステル樹脂粉末などがあげられる。
前記充填剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用し
てもよい。

【００２５】前記充填剤の平均粒子径は、気泡が均一で
ある予備発泡粒子をえることができ、また、該予備発泡
粒子から機械的強度や柔軟性などにすぐれた成形体をえ
ることができる点から、５０μｍ以下、さらには１０μ
ｍ以下であるのが好ましく、２次凝集や取扱作業性の点
から０．１μｍ以上、さらには０．５μｍ以上であるの
が好ましい。

【００２６】前記充填剤の使用量は、比較的高発泡倍率
の予備発泡粒子をうる点から、ポリオレフィン系樹脂１
００重量部に対して０．００１重量部以上、さらには
０．００５重量部以上にするのが好ましく、また予備発
泡粒子を成形する際に、すぐれた融着性を発現させ、該
予備発泡粒子から機械的強度や柔軟性などにすぐれた成
形体をえる点から、３重量部以下、好ましくは２重量部
以下である。

【００２７】前記ポリオレフィン系樹脂に、親水性ポリ
マー、充填剤などを含有する前記ポリオレフィン系樹脂
組成物の溶融混練には多軸スクリュウ押出機を用いる。
経済的な面から２軸スクリュウ押出機が好ましい。ポリ
オレフィン系樹脂と親水性ポリマーを多軸スクリュウ押
出機で混練することによって、単軸押出機で混練したも
のに比べ、親水性ポリマーが均一にポリオレフィン系樹
脂中に分散し、えられる予備発泡粒子の倍率バラツキが
優れる。

【００２８】又、親水性ポリマーをポリオレフィン系樹
脂に均一に分散させる目的では、親水性ポリマーとポリ
オレフィン系樹脂からなる高濃度含有の親水性ポリマー
のマスターバッチを、あらかじめ作成しておき、後にポ
リオレフィン系樹脂と前記マスターバッチを単軸スクリ
ュウ押出機あるいは多軸スクリュウ押出機で溶融混合す
る方法も差し支えない。本願発明の如く親水性ポリマー
の濃度が低い場合には、なかなか均一な分散状態とはな
りにくく、従って吸水する部分が均一となりにくいので
あり、これは一個一個のポリオレフィン系樹脂組成物粒
子（ミニペレットペレット）が水を発泡剤として予備発
泡粒子に変化するに際し、発泡倍率のバラツキが大きく
なる結果を招来することになり、ポリオレフィン系樹脂
予備発泡粒子としては品質的に劣るものになりやすい。

【００２９】ここでマスターバッチ中の親水性ポリマー
が高濃度とは、最終的に得られるポリオレフィン系樹脂
組成物粒子中の親水性ポリマー濃度より高ければ特に特
定する必要はないが、例えばポリオレフィン系樹脂１０
０重量部に対して１重量部以上、好ましくは５重量部以
上、更に好ましくは１０重量部以上である。

【００３０】このマスターバッチは押出法やロール法、
カレンダー法等の通常の加熱混練加工によってペレット
状でえられるが、これに限定されるものではない。ここ
でえられたマスターバッチはポリオレフィン系樹脂と適
宜比率で混合され、親水性ポリマーが均一に分散される
ように、更に押出法やロール法、カレンダー法等の通常
の加熱混練り加工によってペレット状にされるが、この
場合には、特に二軸押出機に代表される多軸スクリュウ
押出機が混練り効果に優れ、均一な分散を達成する上で
都合がよく、更には均一形状の微小ペレットをえるのに
便利である。

【００３１】ついで円柱状、楕円柱状、球状、立方体
状、直方体状など予備発泡に利用しやすい所望の樹脂組
成物粒子形状にするのが好ましい。前記樹脂組成物粒子
を製造する際の条件、樹脂粒子の大きさなどにもとくに
限定はないが、たとえば押出機中で溶融混練してえられ
る樹脂組成物粒子は、通常０．５〜１０ｍｇ／粒であ
る。

【００３２】本発明においては、前記ポリオレフィン系
樹脂組成物粒子を密閉容器内で水系分散媒に分散させ、
前記樹脂組成物粒子を前記ポリオレフィン系樹脂組成物
の軟化温度以上の温度に加熱し、好ましくは、無機ガス
を密閉容器内に導入して、密閉容器内の圧力を０．６〜
７．５ＭＰａに保持した後、密閉容器内の内圧よりも低
圧に雰囲気中に放出することによって予備発泡させる際
に、放出された粒子を飽和水蒸気に接触させることによ
って、ポリオレフィン系樹脂組成物予備発泡粒子が製法
される。

【００３３】樹脂組成物粒子を分散させる水系分散媒
は、前記ポリオレフィン系樹脂組成物を溶解させない溶
媒であればよく、通常水または水とエチレングリコー
ル、グリセリン、メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコールなどのうちの１種以上との混合物が例示さ
れるが、環境面、経済性などから水が好ましい。

【００３４】前記密閉容器内で樹脂組成物粒子を水系分
散媒に分散させる際に、無機分散剤として、例えば、第
三リン酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、塩基性
炭酸亜鉛、炭酸カルシウムなどの無機塩やベントナイ
ト、カオリンなどの粘土類があげられる。これらのうち
で第三リン酸カルシウムが、分散力が強く好ましい。

【００３５】又、界面活性剤としては、たとえばドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ、n−パラフィンスルホン
酸ソーダ、α−オレフィンスルホン酸ソーダ、アルキル
ナフタレンスルホン酸ソーダなどのアニオン性界面活性
剤、塩化ベンザルコニウム、塩化アルキルトリメチルア
ンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウムなど
のカチオン性界面活性剤があげられる。これらのうちで
n−パラフィンスルホン酸ソーダが良好な分散力を与
え、生分解されやすいことから好ましい。

【００３６】これらの無機分散剤、および界面活性剤の
使用量については、特別な限定はなく、一般に使用され
る量を使用すればよいが、無機分散剤は、樹脂粒子１０
０重量部に対して０．０５〜１０重量部が好ましく、界
面活性剤は、樹脂粒子１００重量部に対して０．０００
５〜１重量部が好ましい。

【００３７】前記水系分散媒に分散させる樹脂組成物粒
子の量としては、水系分散媒１００重量部に対して樹脂
組成物粒子３〜１００重量部、さらには１０〜５０重量
部が好ましい。樹脂組成物粒子の量が３重量部未満にな
ると生産性が低下し、経済的でなくなり、１００重量部
をこえると加熱中に容器内で粒子同士が融着する傾向が
生じる。

【００３８】前記樹脂組成物粒子、無機分散剤、および
界面活性剤を密閉容器内で水系分散剤に分散させて加熱
する温度は、使用するポリオレフィン系樹脂組成物の軟
化温度以上の温度で、好ましくは、融点＋２０℃以下、
更には、融点＋５℃以上〜融点＋１５℃の温度が好まし
い。例えば、融点１４５℃のエチレン−プロピレン共重
合体の場合、１４５〜１６５℃、さらには１５０〜１６
０℃が好ましく、１４５℃未満では発泡しにくくなり、
１６５℃をこえると、えられる予備発泡粒子の機械的強
度、耐熱性が充分でなく、容器内で粒子が融着しやすく
なる傾向が生じる。

【００３９】なお、ポリオレフィン系樹脂組成物の融点
は、ＤＳＣ（示差走査熱量計）によって、４０℃から２
２０℃まで１０℃／分の速度で昇温し、１０℃／分の速
度で４０℃まで冷却した後、再度、１０℃／分の速度で
２２０℃まで昇温したときに現れる融解ピークの頂点の
温度である。

【００４０】前記無機ガスとしては、チッ素、空気また
はこれらを主体（通常、５０容量％以上、さらには７０
容量％以上）とし、アルゴン、ヘリウム、キセノンなど
の不活性ガスや水蒸気、酸素、水素、オゾンなどを少量
（５０容量％以下、さらには３０容量％以下）含む無機
ガスなどが使用できるが、経済性、生産性、安全性、環
境適合性などの点からチッ素、空気が好ましい。

【００４１】前記無機ガスを導入した後の密閉容器内の
圧力は、前述のごとく０．６〜７．５ＭＰａが好まし
く、更に、１．０〜７．０ＭＰａがより好ましい。前記
圧力が０．６ＭＰａ未満の場合、無機ガスを導入するこ
とによる効果が少なくなり、未発泡ビーズが得られる傾
向になる。７．５ＭＰａを越えると、予備発泡粒子内の
気泡径が微細化し、独立気泡率が低下して成形品の収
縮、形状安定性、機械的強度が損なわれる。無機ガスの
導入時期は、密閉容器の加熱前、加熱途中、加熱後のい
ずれもよい。

【００４２】前記密閉容器内の内圧より低圧というの
は、密閉容器内の内圧よりも低い圧力であればよく、通
常は大気圧付近の圧力が選ばれる。又、前記雰囲気と
は、放出された粒子と水の混合物の飛散軌跡を包含する
空間を意味するが、一般にはパイプ、ダクド状のもので
外気と遮断した装置内をいう。

【００４３】前記飽和水蒸気は、放出された粒子と接触
させることによって、発泡粒子の収縮を低減・防止さ
せ、かつ、倍率バラツキを少ない粒度の揃った予備発泡
粒子の製造のために使用されるものであり、予備発泡粒
子に用いられる原料樹脂組成物の融点以下、好ましくは
９０〜１１０℃の温度範囲内で調整されることが好まし
い。１１０℃を超えた場合、樹脂のガラス転移温度また
は融点付近になり予備発泡粒子の気泡が破泡したり、粒
子同士が融着する。９０℃未満の場合、発泡粒子内の水
が急激に凝縮してしまい、粒子の収縮が大きく、倍率バ
ラツキが大きい。

【００４４】また、前記飽和水蒸気圧力は、予備発泡粒
子の原料樹脂融点以下の飽和水蒸気圧、好ましくは７０
〜１５０ｋＰａとなるように調整されることが好まし
い。予備発泡粒子を飽和水蒸気と接触させる際には、放
出口直後に、飽和水蒸気吹き込み用口を数箇所設置し、
放出される予備発泡粒子に、飽和水蒸気が各粒子に、均
一に接触する方法が好ましい。飽和水蒸気が均一に接触
することによって、各粒子の倍率バラツキが小さくな
る。

【００４５】この場合、水蒸気の噴出時に若干の水噴霧
を併用しても差し支えなく、または飽和水蒸気と接触さ
せた後に水を噴霧して予備発泡粒子の冷却速度を調節す
るなどの操作を併用しても差し支えはない。

【００４６】樹脂粒子が密閉容器から低圧領域への放出
する際は、絞り盤を通して放出し、かつ無機ガスなどを
密閉容器内に導入して密閉内容器の内圧をできるだけ一
定に維持することが好ましい。前記絞り盤とは、オリフ
ィス型、ノズル型、ベンチュリ型、などが使用でき、ま
たこれらを組み合わせても使用できる。これら絞り盤に
設けられる放出口は、放出される樹脂粒子が詰まらない
ような大きさであり、且つ所定の放出速度を達成するも
のであれば、開口面積や断面形状などは何ら制限される
ものではない。

【００４７】このように密閉容器内の圧力をできるだけ
一定に保ち、絞り盤を通して放出することによって、樹
脂粒子の放出速度や放出量を一定に保持でき、従って飽
和水蒸気が各粒子に均一に接触するようになり、倍率バ
ラツキの少ない均一な予備発泡粒子をえることができ
る。

【００４８】本発明の方法による予備発泡粒子は、耐圧
容器中で加熱加圧下、一定時間処理することによる空気
成含などを行った後、型内発泡成形用金型に充填し、蒸
気加熱成形して金型どおりの発泡成形体を製造してもよ
い。かくしてえられた発泡成形体は、原料となる予備発
泡粒子の倍率バラツキが少ないために、成形体内の密度
バラツキが小さく、寸法収縮率、形状変形が小さいの
で、極めて商品価値の高いものとなる。

【００４９】

【実施例】以下に実施例および比較例をあげて、本発明
をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例の
みに限定されるものではない。

【００５０】＜実施例１＞エチレン−プロピレンランダ
ム共重合体（密度０．９１ｇ／ｃｍ³、エチレン含有率
３重量％、融点１４５℃、ＭＩ＝５．５ｇ／１０分、曲
げ弾性率１００００ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）１００重量部に対
し、親水性ポリマー（エチレン−メタクリル酸共重合体
のカルボキシル基をナトリウムイオンで塩にし、分子間
を架橋させたアイオノマー（エチレン単位８５重量％と
メタクリル酸単位１５重量％からなり、メタクリル酸単
位の６０重量％が塩を形成しているもの）０．０４重量
部及びタルク（平均粒径７μｍ）０．３重量部を添加
し、同方向回転の２軸スクリュウ押出機に供給し、溶融
混練したのち、直径１．５ｍｍφの円筒ダイより押出
し、水冷後カッターで切断し、円柱状のポリオレフィン
系樹脂組成物粒子（１．８ｍｇ／粒）をえた。得られた
樹脂粒子１００重量部、無機分散剤として第三リン酸カ
ルシウム０．３重量部および界面活性剤としてｎ−パラ
フィンスルホン酸ソーダ０．００５重量部を、水３００
重量部を耐圧密閉容器に仕込み、容器内容物を攪拌しな
がら、１５３．０℃まで加熱した。このときの耐圧容器
内の圧力は約０．５ＭＰａであった。

【００５１】その後、空気加圧により１０分かけて、容
器内の圧力を表１記載の圧力にし、次いで２０分保持
後、密閉容器下部のバルブを開いて、水分散物（樹脂粒
子および水系分散媒）を開孔部を１個有するオリフィス
を通じて低圧容器に放出した。放出の際、オリフィス通
過直後に水蒸気吹き込み口を設け、蒸気圧約１００ｋＰ
ａの水蒸気が、放出される水分散物に接触するようにし
た。このときの吹込蒸気温度は、温度記録計で９８．０
℃であった。尚、放出の間は加熱空気を密閉容器内に導
入し、密閉容器内の温度、内圧を一定に保持した。

【００５２】＜比較例１＞ポリオレフィン系樹脂組成物
を作成する時に、ダルメージ型スクリュウを装填した単
軸押出機（Ｌ／Ｄ＝２８）をもちいた以外は、実施例１
と全く同様の操作を行い、予備発泡粒子を得た。

【００５３】（発泡倍率（乾燥倍率））予備発泡粒子３
〜１０ｇ程度をはかりとり、６０℃で６時間以上乾燥し
た後、重量ｗを測定後、水没法にて体積ｖを測定し、予
備発泡粒子の真比重ρb＝ｗ／ｖを求め、原料組成物の
密度ρrとの比により、発泡倍率Ｋ＝ρr／ρbを求め
た。

【００５４】（成含倍率）燥後の予備発泡粒子を２ＭＰ
ａの空気加圧に２時間放置し、予備発泡粒子内の圧力を
大気圧より高くし、予備発泡粒子の収縮を完全に回復し
た状態の予備発泡粒子を用いて測定した発泡倍率を示
す。

【００５５】（倍率バラツキ）倍率バラツキは下記の式
より求めた。倍率バラツキ（％）＝（σ_m）／Ｋ_av×１００式中のＫ_avは、ＪＩＳＺ８８０１標準篩（３．５、
４，５，６，７，８，９，１０メッシュの８種）で篩い
分けしたときの各残発泡粒子の重量分率Ｗ_i、発泡倍率
Ｋ_iから、式；Ｋ_av＝Σ｛Ｋ_i×Ｗ_i）で求められる平均
発泡倍率。式中のσ_mは、ＪＩＳＺ８８０１標準篩
（３．５、４，５，６，７，８，９，１０メッシュの８
種）で篩い分けしたときの各残発泡粒子の重量分率
Ｗ_i、発泡倍率Ｋ_iから、式；σ_m＝√Σ｛Ｗ_i×（Ｋ_av−
Ｋ_i）²｝で求められる倍率の標準偏差。

【００５６】（親水性ポリマーの分散状態の観察）単軸
スクリュウ押出機、２軸スクリュウ押出機の各々で作成
したポリオレフィン系樹脂組成物粒子を超薄片にし、４
酸化ルテニュウム溶液に浸漬し、親水性ポリマー相のみ
を染色した。その後、透過型電子顕微鏡（日本電子ＪＥ
Ｍ−１２００ＥＸ）で、ポリオレフィン系樹脂中の染色
された親水性ポリマー相を観察した。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１から明らかなごとく、親水性ポリマー
を含有するポリオレフィン系樹脂組成物粒子を密閉容器
内の内圧より低圧の雰囲気へ粒子を放出させる際に、粒
子を飽和水蒸気に接触させる方法において、ポリオレフ
ィン系樹脂組成物を単軸スクリュウ押出機で溶融混練し
た樹脂粒子より、２軸スクリュウ押出機で溶融混練した
樹脂粒子の方が、予備発泡粒子の倍率バラツキの少ない
粒度のそろった予備発泡粒子が得られる。又、ポリオレ
フィン系樹脂中の親水性ポリマー相の観察では、２軸ス
クリュウ押出機で混練した方が、親水性ポリマーがポリ
オレフィン系樹脂中に球形で均一に分散している。

【００５９】

【発明の効果】本発明のポリオレフィン系樹脂組成物予
備発泡粒子の製造方法によれば、ポリオレフィン系樹脂
と親水性ポリマーを２軸スクリュウ押出機で溶融混練に
よって製造したポリオレフィン系樹脂組成物粒子を用い
て製造した予備発泡粒子の発泡倍率は、倍率バラツキが
少なく、実用上充分な外観を有する予備発泡粒子が得ら
れ、本願発明の効果が顕著であり、良好な型内発泡成形
品をえることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 101/14 Ｃ０８Ｌ 101/14 // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｋ 23:00 33:04 33:04 Ｆターム(参考） 4F070 AA12 AA13 AA15 AA32 AB13 AB23 AB24 AC22 AE01 BA02 FA03 FA17 FB03 FC05 4F074 AA17 AA23 AB05 AC32 BA31 BA33 CA32 CA35 CA38 CC04X CC34Y CC47Z 4F201 AA03 AA04E AA21E AA22 AB16 AC01 AC08 AG20 AR02 AR06 BA01 BA02 BC02 BC12 BC19 BC33 BC37 BK02 BK13 BK27 BL42 BL48 BL50 4J002 BB031 BB061 BB071 BB151 BB171 BE022 BG012 BH022 BN012 BP021 CH022 DE026 FD010 FD310

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン系樹脂１００重量部及び
親水性ポリマー０．０５〜２０重量部からなるポリオレ
フィン系樹脂組成物粒子を密閉容器内で水系分散媒に分
散させ、前記樹脂粒子を前記ポリオレフィン系樹脂粒子
の軟化温度以上の温度に加熱し、密閉容器内の内圧より
も低圧の雰囲気中に放出することによって予備発泡させ
る際に、放出された粒子を飽和水蒸気に接触させること
を特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物予備発泡粒子
の製法。
【請求項２】密閉容器内の内圧を、窒素、空気または
これらを主体とする無機ガスを導入することにより高め
たのち、内圧よりも低圧の雰囲気中に放出することによ
って予備発泡させる請求項１記載のポリオレフィン系樹
脂組成物予備発泡粒子の製法
【請求項３】飽和水蒸気の温度は、前記ポリオレフィ
ン系樹脂組成物粒子の軟化温度以上、融点以下であるこ
とを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系樹脂組
成物予備発泡粒子の製造方法。
【請求項４】ポリオレフィン系樹脂及び親水性ポリマ
ーからなるポリオレフィン系樹脂組成物は、多軸スクリ
ュウ押出機で溶融混合することを特徴とする請求項１記
載のポリオレフィン系樹脂組成物粒子の製造方法。
【請求項５】ポリオレフィン系樹脂及び親水性ポリマ
ーとからなり、かつ親水性ポリマーが高濃度であるマス
ターバッチをあらかじめ作成しておき、次いでポリオレ
フィン系樹脂とマスターバッチとを押出機で溶融混練り
することを特徴とする請求項４記載のポリオレフィン系
樹脂組成物粒子の製造方法。