JP2008069186A

JP2008069186A - 摩擦音が低減されたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子

Info

Publication number: JP2008069186A
Application number: JP2006246279A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Aida; 高之合田
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2026-09-12
Also published as: JP5064745B2

Abstract

【課題】本発明の課題は予備発泡粒子同士、発泡成形体同士、あるいは、発泡成形体と他のプラスチック製品、金属製品等との間で摩擦が生じたときに、周波数の高い耳障りな摩擦音（キュッキュッ音）が発生しないポリプロピレン樹脂発泡予備発泡粒子を安定的に提供すること。
【解決手段】所定の曲げ剛性を有するポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、脂肪酸ビスアミドを０．１重量部以上５重量部以下含有してなるポリプロピレン系樹脂粒子を水、分散剤、分散助剤、発泡剤と共に耐圧容器内に仕込み、内容物を加熱した後、内容物を前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出してポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得る。特に分散助剤として多価アニオンを用いることで耐圧容器内における樹脂粒子の分散が安定でかつ、予備発泡粒子の表面に残留した分散剤が少ないため型内成形によって得られた発泡成形体の融着が良好になる。
【選択図】なし

Description

本発明は、緩衝包装材、通函、断熱材、自動車のバンパー芯材などに用いられるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の製造に好適に使用しうるポリプロピレン系予備発泡粒子に関する。更に詳しくは高周波数である摩擦音を実質的に生じないポリプロピレン系予備発泡粒子に関する。

ポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、緩衝包装材、バンパーコア材、自動車部材などに広く使われている。しかしこれらポリプロピレン系樹脂発泡成形体やポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、発泡成形体同士あるいは他のプラスチック製品、金属製品等との間で摩擦が生じたときに、周波数の高い耳障りな摩擦音（キュッキュッ音）が発生することがある。

従来、これらの摩擦音を防止する方法として、ポリプロピレン系樹脂発泡体の表面に高級脂肪酸アミド等を付着させる方法（特許文献１）、粒状ポリオレフィン発泡体の表面に高級脂肪酸アミド等を付着させる方法（特許文献２）が開示されている。しかしながら、これらはいずれも発泡体の表面に高級脂肪酸アミド等を塗布する工程が必要となり生産性や生産コストの面で不利となる。また型内成形時に付着させた高級脂肪酸アミドが剥がれ落ち、成形金型を汚染するという問題が生じる。

一方、予備発泡粒子のセル構造の調整のために、ポリプロピレン系樹脂に脂肪酸アミドを添加することは知られている。

例えば、脂肪酸アミドを添加することによって予備発泡粒子のセル構造の微細均一化を目的として、ポリプロピレン系樹脂に脂肪酸アミドを練りこんだポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含有後、蒸気にて加熱発泡させる製造方法（特許文献３）や、ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子のセル構造の均一粗大化を目的として、ポリオレフィン系樹脂に多価アルコール脂肪酸エステル及び脂肪酸アミドのいずれかを含む混合物からなるポリオレフィン系樹脂粒子に発泡剤を含有後、蒸気にて加熱発泡させる製造方法（特許文献４）が挙げられる。

また、特許文献５にポリプロピレン系樹脂発泡成形体の二次加工性改善を目的に、曲げ剛性４０００〜８０００ｋｇ／ｃｍ²（３９２〜７８５ＭＰａ）のポリプロピレン系樹脂に脂肪酸の金属塩０．０５〜３．０重量％及び脂肪酸アミド０．０５〜２．０重量％を含有させる方法が開示されている。しかし、脂肪酸アミドを含んだポリピロピレン系樹脂粒子は、水に分散させるときに、分散助剤として実施例記載のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いるとポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する際に、耐圧容器内における樹脂粒子の分散が不安定になる傾向がある。またこの方法で得られた予備発泡粒子の表面には分散剤が残留しやすい傾向があるため、型内成形の際に融着不良が起こりやすい傾向がある。

また、特許文献６に、振動による摩擦でポリプロピレン系樹脂発泡成形体を傷つけることなく、また摩擦によって剥がれ落ちるポリプロピレン粉の発生を抑制する目的で、ポリプロピレン系樹脂に脂肪酸アミド化合物を２．５〜１５重量部含有させる方法が開示されている。脂肪酸アミドとして、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミドなどのモノアミドを用いていることによりポリプロピレン粉は低減されるが、予備発泡粒子表面に付着する分散剤は低減していない。実際当該文献の実施例には、分散助剤として直鎖パラフィンスルホン酸ソーダを用いることが記載されているが、この場合、予備発泡粒子の表面には分散剤が残留しやすい傾向があり、型内成形の際に融着不良が起こりやすい傾向がある。

以上のように、摩擦音が低減され、且つ、予備発泡粒子の表面の付着分散剤が低減されたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は未だない。
特開昭５９−２１０９５４号公報特開昭６１−２３６３２号公報特開昭５８−１２９０２８号公報特開平１１−２０９５０３号公報特開平８−５９８７６号公報特開２００３−４９０１９号公報

本発明の課題は予備発泡粒子同士、発泡成形体同士、あるいは、発泡成形体と他のプラスチック製品、金属製品等との間で摩擦が生じたときに、周波数の高い耳障りな摩擦音（キュッキュッ音）が発生せず、且つ、表面の付着分散剤量が低減されたポリプロピレン樹脂発泡予備発泡粒子を安定的に提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、脂肪酸ビスアミドを０．１重量部以上５重量部以下含有してなるポリプロピレン系樹脂粒子を水、分散剤、分散助剤、発泡剤と共に耐圧容器内に仕込み、内容物を加熱した後、内容物を前記耐圧容器内よりも低圧雰囲気下に放出してポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する際に、分散助剤として多価アニオンを用いることで、周波数の高い耳障りな摩擦音を発生しないポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子が得られ、かつ、耐圧容器内におけるポリプロピレン系樹脂粒子の分散が安定な状態で製造でき、更に予備発泡粒子の表面に残留する分散剤が少ないポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子が得られることを見出し、本発明の完成に至った。

すなわち、本発明の第１は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、脂肪酸ビスアミドを０．１重量部以上５重量部以下含んでなるポリプロピレン系樹脂組成物を基材樹脂としてなるプロピレン系樹脂予備発泡粒子であって、付着分散剤量がプロピレン系樹脂予備発泡粒子に対して７００ｐｐｍ以下であることを特徴とするプロピレン系樹脂予備発泡粒子に関する。

本発明の第２は、ポリプロピレン系樹脂粒子を、水と分散剤と分散助剤および発泡剤からなる水系分散物を耐圧容器内に仕込み、所定の温度まで加熱した後、加圧下のもと、前記ポリプロピレン系樹脂粒子と水との混合物を前記耐圧容器内よりも低圧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の製造方法であって、前記ポリプロピレン系樹脂粒子の基材樹脂がポリプロピレン樹脂１００重量部に対し脂肪酸ビスアミドを０．１重量部以上５重量部以下含んでなるポリプロピレン系樹脂組成物であり、前記分散助剤として多価アニオンを用いることを特徴とする前記記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関する。

好ましい実施態様としては、
（１）多価アニオンとして、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムから選ばれる１種以上を用いること、
（２）多価アニオンとして、ヘキサメタリン酸ナトリウムを用いること、
（３）脂肪酸ビスアミドが、エチレンビスステアリン酸アミドであること、
を特徴とする前記記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関する。

本発明の第３は、前記記載の製造方法によって得られたポリプロピレン樹脂予備発泡粒子を金型内に充填し加熱して得られるポリプロピレン系樹脂発泡成形体に関する。

本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、予備発泡粒子同士との間で摩擦が生じたときに発生する、周波数の高い耳障りな摩擦音が低減される。該予備発泡粒子から得られるポリプロピレン系樹脂発泡成形体も、発泡成形体同士あるいは発泡成形体と他のプラスチック製品、金属製品等との間で摩擦が生じたときに発生する摩擦音が低減される。また、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の表面に付着する分散剤が少ないため、該予備発泡粒子から得られるポリプロピレン系樹脂発泡成形体の融着は良好である。更にポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子中に脂肪酸ビスアミドを含有するため、型内発泡成形時に金型を汚染が抑制される。

本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子から得られるポリプロピレン系発泡成形体は、強度と軽量化が要求される用途、例えば、緩衝包装材、バンパーコア材、自動車部材に好適に使用し得る。

本発明は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し脂肪酸ビスアミドを０．１重量部以上５重量部以下含んでなるポリプロピレン系樹脂組成物を基材樹脂としてなるプロピレン系樹脂予備発泡粒子であって、付着分散剤量がプロピレン系樹脂予備発泡粒子に対して７００ｐｐｍ以下であることを特徴とするプロピレン系樹脂予備発泡粒子に関するものである。

本発明において用いるポリプロピレン系樹脂は、プロピレンモノマー単位が５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、更に好ましくは９０重量％以上からなる重合体であり、チーグラー型塩化チタン系触媒またはメタロセン触媒などで重合された、立体規則性の高いものが好ましい。具体例としては、例えば、プロピレン単独共重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−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体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、無水マレイン酸―プロ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−ｇ−無水マレイン酸グラフト共重合体等が挙げられ、それぞれ単独あるいは混合して用いられる。特に、エチレン−プロピレンランダム共重合体、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体が好適に使用し得る。また、これらのポリプロピレン系樹脂は無架橋のものが好ましいが、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は、ＪＩＳＫ７１０６に準拠して測定した曲げ剛性が９００ＭＰａ以上１７００ＭＰａ以下であることが好ましく、さらに好ましくは９５０ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下である。曲げ剛性が９００ＭＰａよりも低いと、圧縮強度が低い成形体となる傾向にある。

本発明に使用するポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳＫ７２１０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）が０．１ｇ／１０分以上１５ｇ／１０分以下であることが好ましく、更に好ましくは２ｇ／１０分以上１２ｇ／１０分以下である。

前記ポリプロピレン系樹脂の融点は、好ましくは１３０℃以上１６８℃以下、更に好ましくは１３５℃以上１６０℃以下、特に好ましくは１４０℃以上１５５℃以下である。融点が当該範囲内であると、成形性、機械的強度、耐熱性に優れた発泡成形体が得られる傾向にある。ここで、本発明における融点とは、示差走査熱量計によって測定した吸熱ピークのピーク温度をいい、具体的には、ポリプロピレン系樹脂１〜１０ｍｇを４０℃から２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温し、その後４０℃まで１０℃／分の速度で冷却し、再度２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温した時に得られるＤＳＣ曲線における吸熱ピークのピーク温度をいう。

本発明に用いる脂肪酸ビスアミドとしては、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスリノレン酸アミド等、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミドなど、炭素数１４〜２２の脂肪酸のビスアミドが挙げられる。中でも、エチレンビスステアリン酸アミドを用いるのが好ましい。

本発明に用いられる脂肪酸ビスアミドの添加量としては、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して０．１重量部以上５重量部以下、好ましくは１．５重量部以上４重量部以下であり、更に好ましくは１．５重量部以上３重量部以下である。脂肪酸ビスアミドの添加量が０．１重量部より少ないと摩擦音の発生抑制効果が発揮されない。脂肪酸ビスアミドの添加量が５重量部を越えると、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する際に、耐圧容器内における樹脂粒子の分散が不安定になる傾向にあり、更にポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の表面に分散剤が大量に残留しやすい。

ポリプロピレン系樹脂への脂肪酸ビスアミドの添加方法は公知の方法を用いることが出来るが、中でもポリプロピレン系樹脂と脂肪酸ビスアミドをドライブレンドする方法が容易に製造できるため好ましい。

次に、本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法について述べる。脂肪酸ビスアミドが添加されたポリプロピレン系樹脂は、既知の方法を用いて、例えば、押出機、ニーダー、バンバリーミキサー（商標）、ロール等を用いて溶融して、１粒の重量が０．２〜１０ｍｇ、好ましくは０．５〜６ｍｇのポリプロピレン系樹脂粒子に加工される。一般的には、押出機を用いて溶融し、ストランドカット法にて製造することが好ましい。例えば、円形ダイスからストランド状に押出されたポリプロピレン系樹脂を水、空気等で冷却、固化させたものを切断して、所望の形状のポリプロピレン系樹脂粒子を得る。

また、前記樹脂粒子製造の際にセル造核剤を添加することにより、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子のセル径を所望の値に調整することが出来る。セル造核剤としては、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、酸化チタン、ベントナイト、硫酸バリウム等の無機系造核剤が一般に使用される。セル造核剤の添加量は、使用するポリプロピレン系樹脂の種類、セル造核剤の種類により異なり一概には規定できないが、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、概ね０．００１重量部以上２重量部以下であることが好ましい。

更に、ポリプロピレン系樹脂粒子の製造の際、必要により種々の添加剤を、ポリプロピレン系樹脂の特性を損なわない範囲内で添加することができる。添加剤としては、例えば、；カーボンブラック、有機顔料などの着色剤；アルキルジエタノールアミド、アルキルジエタノールアミン、ヒドロキシアルキルエタノールアミン、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライドなどの帯電防止剤；ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５ＷＬ（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４（商標）、ＵＬＴＲＡＮＯＸ６２６（商標）等のヒンダードフェノール系酸化防止剤；ＩＲＧＡＦＯＳ１６８（商標）、ＩＲＧＡＦＯＳＰ−ＥＰＱ（商標）、ＩＲＧＡＦＯＳ１２６（商標）、ＷＥＳＴＯＮ６１９（商標）等のリン系加工安定剤；ＨＰ−１３６（商標）等のラクトン系加工安定剤；ＦＳ０４２（商標）等のヒドロキシルアミン系加工安定剤、ＩＲＧＡＮＯＸＭＤ１０２４（商標）等の金属不活性剤；ＴＩＮＵＶＩＮ３２６（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ３２７（商標）等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；ＴＩＮＵＶＩＮ１２０（商標）等のベンゾエート系光安定剤；ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ１１９（商標）、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ９４４（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ６２２（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ７７０（商標）等のヒンダードアミン系光安定剤；ハロゲン系難燃剤および三酸化アンチモン等の難燃助剤；ＦＬＡＭＥＳＴＡＢＮＯＲ１１６（商標）、ＭＥＬＡＰＵＲＭＣ２５（商標）等の非ハロゲン系難燃剤；ハイドロタルサイト、ステアリン酸カルシウム等の酸中和剤；ＩＲＧＡＳＴＡＢＮＡ１１（商標）等の結晶核剤などが例示される。

本発明におけるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする樹脂粒子と水、分散剤、分散助剤および発泡剤からなる水分散物を耐圧容器内に仕込み、所定の温度まで加熱した後、加圧下のもと、前記樹脂粒子と水との混合物を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。具体的には、密閉容器内に、前記樹脂粒子、発泡剤、分散剤および分散助剤を含む水系分散媒を仕込み、攪拌しながら昇温して所定温度（以下、発泡温度という場合がある）として樹脂粒子に発泡剤を含浸させ、必要に応じて発泡剤を追加添加して、密閉容器内を一定圧力（以下、発泡圧力という場合がある）に保持した後、密閉容器下部から内容物を密閉容器内圧より低圧雰囲気下に放出する方法が例示される。使用する密閉容器には特に限定はなく、予備発泡粒子製造時における容器内圧力、容器内温度に耐えられるものであればよいが、例えばオートクレーブ型の耐圧容器が挙げられる。

前記発泡剤としては、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂肪族炭化水素およびそれらの混合物；空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス；水などが挙げられる。

発泡剤の使用量は、使用するポリプロピレン系樹脂の種類、発泡剤の種類、目的とする発泡倍率等により異なり、一概には規定できないが、ポリプロピレン系樹脂粒子１００重量部に対して、概ね２重量部以上６０重量部以下であることが好ましい。

前記分散剤として、例えば、塩基性第三リン酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、カオリン等の難水溶性無機化合物が使用することが好ましい。

分散助剤としては多価アニオン使用することが好ましい。多価アニオンとして、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどが挙げられる。例えば、特開平８−５９８７６号公報に例示されているドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、または特開２００３−４９０１９号公報に例示されている直鎖アルキルスルホン酸ナトリウムを分散助剤として用いると、耐圧容器内での樹脂粒子の分散が不安定となりやすく、分散が安定しても予備発泡粒子の表面に分散剤が残留しやすく、型内成形の際に融着不良が起こりやすい傾向がある。

これら分散助剤の中でも、ヘキサメタリン酸ナトリウムが良好な分散性を得ることが出来るので好ましい。

分散助剤の使用量は、その種類や用いるポリプロピレン系樹脂の種類・量、発泡剤、分散剤の種類などによって異なるが、通常、水１００重量部に対して、分散助剤０．０１重量部以上３重量部以下であることが好ましい。分散助剤が０．０１重量部よりも少ない場合、予備発泡粒子の表面に分散剤が残留しやすい傾向があるため型内成形の際に融着不良が起こりやすい傾向がある。また３重量部よりも多い場合のどちらも耐圧容器内での樹脂粒子の分散が不安定となりやすい。

また、ポリプロピレン系樹脂粒子の水中での分散性を良好なものにするために、通常、水１００重量部に対して該樹脂粒子２０重量部以上１００重量部以下使用するのが好ましい。

この様にして密閉容器内に調整されたポリプロピレン系樹脂粒子の水系分散物は、攪拌下、所定の発泡温度まで昇温され、一定時間、通常５〜１８０分間、好ましくは１０〜６０分間保持されるとともに、密閉容器内の圧力は上昇し、発泡剤が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る。かくして、発泡温度、発泡圧力で保持されたポリプロピレン系樹脂粒子の水系分散物を、密閉容器下部に設けられたバルブを開放して低圧雰囲気下（通常は大気圧下）に放出することによりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造することができる。

ポリプロピレン系樹脂粒子の水系分散物を低圧雰囲気に放出する際、流量調整、倍率バラツキ低減などの目的で２〜１０ｍｍφの開口オリフィスを通して放出することもできる。また、発泡倍率を高くする目的で、上記低圧雰囲気を飽和水蒸気で満たす場合もある。

発泡温度は、用いるポリプロピレン系樹脂の融点[Ｔｍ（℃）]、発泡剤の種類等により異なり、一概には規定できないが、概ねＴｍ−３０（℃）〜Ｔｍ＋１０（℃）の範囲から決定される。また、発泡圧力は、用いるポリプロピレン系樹脂の種類、発泡剤の種類、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）の範囲から決定される。

本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、その表面の付着分散剤量がプロピレン系樹脂粒子に対して、７００ｐｐｍ以下である。ここで言う付着分散剤量とはポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を０．２重量％のヘキサメタリン酸ナトリウムを含む水によって洗浄処理した後の値である。分散助剤として多価アニオンを用いることによって付着分散剤量を低減させることができる。分散助剤として例えばドデシルベンゼンスルホン酸ソーダや直鎖アルキルスルホン酸ナトリウムなどを用いた場合、０〜２０重量％のヘキサメタリン酸ナトリウム水で洗浄処理を行っても付着分散剤量は低減できない。

ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の付着分散剤の量は公知の方法で測定することが出来る。例えば、液相クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）や分解温度の高い無機分散剤を使用していることがわかっている場合には、予備発泡粒子ごと灰化して残存物の重量を測定する方法等が挙げられる。例えば、分散剤が第３リン酸カルシウムの場合、メタバナジン酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウムおよび硝酸を含む水溶液（比色液）と所定量の予備発泡粒子をコニカルビーカーに採り、所定時間反応させ、得られた液相を分光光度計で４１０ｎｍでの吸光度を測定することにより定量する方法が挙げられる。

また、分散剤がカオリンの場合、所定量の予備発泡粒子をルツボに採り、ガスバーナーで完全に灰化するまで加熱して残った灰分の重量、および、予備発泡前の樹脂粒子の灰分重量を測定することで付着分散剤の量を知ることが出来る。

上記のようにして得たポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、従来から知られている成形方法により、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体にすることができる。例えば、イ）予備発泡粒子を無機ガスで加圧処理して予備発泡粒子内に無機ガスを含浸させ所定の予備発泡粒子内圧を付与した後、金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法、ロ）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、ハ）特に前処理することなく予備発泡粒子を金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法、などの方法が利用し得る。

前記無機ガスとしては、空気、窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、炭酸ガスなどが使用できる。これらは単独で用いても、２種以上混合使用してもよい。これらの中でも、汎用性の高い空気、窒素が好ましい。

次に、本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子及びポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法を実施例及び比較例を挙げて、詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

予備発泡粒子および発泡成形体の評価を以下の方法で述べる方法で行った。

＜予備発泡粒子における摩擦音防止効果＞
予備発泡粒子２００ｃｍ³を３０×３０ｃｍのガーゼに包んで口を縛った状態で５００ｍｍ／分の速度で圧縮し、そのときの音の発生をそばで聴取した。評価基準は下記による。
◎：全く摩擦音が発生しない
○：殆ど摩擦音が発生しないが、数回圧縮すると僅かに発生する。
×：大きな摩擦音が発生する。

＜オートクレーブ内の分散安定性＞
分散性の評価の指標として、オートクレーブ内で水系分散媒に分散させたポリプロピレン系樹脂粒子をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度に加熱したときに、オートクレーブ内が攪拌不可能となり予備発泡できなくなった状態を×とし、予備発泡できた場合については、予備発泡を行った後にオートクレーブ内に残ったポリプロピレン系樹脂粒子の状態を観察し、２個以上の樹脂粒子が接着した状態であれば分散性○、全ての樹脂粒子どうしが接着してない状態にあれば分散性良好で◎とした。

＜発泡成形体における摩擦音防止効果＞
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を０．０５ＭＰａの荷重の下、５ｃｍ／秒で水平なアクリル樹脂板上を移動させ摩擦音の発生の有無を観察した。評価基準は下記による。
◎ ：全く摩擦音が発生しない
○ ：殆ど摩擦音が発生しないが、数回移動させると僅かに発生する。
× ：移動させた時に大きな摩擦音が発生する。
××：０．０５ＭＰａの荷重で圧縮するだけで、大きな摩擦音が発生する。

＜発泡成形体の融着率＞
厚み６０ｍｍのポリプロピレン系樹脂発泡成形体にカッターナイフで約５ｍｍのノッチを入れ、ノッチに沿って曲げ破断させた。破断面において発泡粒子が破断している割合を目視観察によって判定した。

＜予備発泡粒子の表面付着分散剤量の測定＞
予備発泡粒子を０．２重量％のヘキサメタリン酸ナトリウムを含む水に３０秒間浸漬させることによって洗浄処理を行った。

メタバナジン酸アンモニウム０．０２２％（重量％、以下同様）、モリブデン酸アンモニウム０．５４％および硝酸３％を含む水溶液（比色液）５０．０ｍＬとＷ（ｇ）の前記洗浄処理をした予備発泡粒子をコニカルビーカーに採り、１分間撹拌したのち１０分間放置した。得られた液相を光路長１．０ｃｍの石英セルに採り、分光光度計により４１０ｎｍでの吸光度Ａ（−）を測定した。

同一の比色液について、予め測定しておいた第３リン酸カルシウムの４１０ｎｍでの吸光度係数ε（ｇ／Ｌ・ｃｍ）を用いて、付着分散剤量Ｃ（ｐｐｍ）＝５．０×１０⁴・ε・Ａ／Ｗ、と求めた。

（実施例１）
基材樹脂としＭＩ＝７／１０分、融点１４６℃、曲げ剛性１０００ＭＰａのランダムポリプロピレン１００重量部に対しエチレンビスステアリン酸アミドを２．０重量部、更にセル造核剤としてタルク０．３重量部用いて、上記ランダムポリプロピレンとエチレンビスステアリン酸アミドとタルクをドライブレンドした。ドライブレンドした混合物を押出機内で溶融混練し円形ダイよりストランド状に押出し、水冷後、カッターで切断し、一粒の重量が１．８ｍｇ／粒の樹脂粒子を得た。

得られた樹脂粒子１００重量部（５０ｋｇ）、水２３２重量部、分散剤として塩基性第三リン酸カルシウム１．２５重量部、分散助剤としてヘキサメタリン酸ナトリウム０．１重量部を容量０．３５ｍ³の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２０部添加した後、オートクレーブ内容物を昇温し、１４０℃の発泡温度まで加熱した。その後、イソブタンを追加圧入して２．２ＭＰａの発泡圧力まで昇圧し、該発泡温度、発泡圧力で３０分間保持した後、オートクレーブ下部のバルブを開き、４．０ｍｍφの開口オリフィスを通して、オートクレーブ内容物を大気圧下に放出して予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子に空気加圧処理により空気を含浸させて０．１８〜０．２２ＭＰａＧの内圧を付与した後、３２０×３２０×６０ｍｍの金型内に充填し、０．３０ＭＰａＧの成形温度の蒸気で加熱、融着させて発泡成形体とした。評価結果を表１に示す。

（実施例２）
エチレンビスステアリン酸アミドを１．０重量部添加したこと以外は実施例１と同様の方法で予備発泡粒子と発泡成形体を得た。評価結果を表１に示す。

（実施例３）
エチレンビスステアリン酸アミドを４．５重量部添加したこと以外は実施例１と同様の方法で予備発泡粒子と発泡成形体を得た。評価結果を表１に示す。

実施例１〜３の結果、オートクレーブ内の分散安定性を損なうことなく、摩擦音が全く発生しない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成形体を得ることができた。また予備発泡粒子の表面付着分散剤量が少ないため発泡成形体の融着率も８０％と良好であった。

（実施例４）
エチレンビスステアリン酸アミドを０．３重量部添加したこと以外は実施例１と同様の方法で予備発泡粒子と発泡成形体を得た。評価結果を表１に示す。

オートクレーブ内の分散安定性を損なうことなく、殆ど摩擦音が発生しない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成形体を得ることができた。また予備発泡粒子の表面付着分散剤量が少ないため発泡成形体の融着率も８０％と良好であった。

（比較例１）
分散助剤を添加しなかったこと以外は実施例１と同様の方法で予備発泡粒子と発泡成形体を得た。評価結果を表１に示す。
オートクレーブ内に接着した樹脂粒子が見られたが分散安定性を損なうことなく、摩擦音が全く発生しない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成形体が得られたが、予備発泡粒子の付着分散剤量が多いため発泡成形体の融着率が５％と低かった。

（比較例２）
分散助剤として直鎖パラフィンスルホン酸ナトリウムを０．０４部添加したこと以外は実施例１と同様の方法で予備発泡粒子と発泡成形体を得た。評価結果を表１に示す。
オートクレーブ内に接着した樹脂粒子が見られたが分散安定性を損なうことなく、摩擦音が全く発生しない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成形体が得られたが、予備発泡粒子の付着分散剤量が多いため発泡成形体の融着率が５％と低かった。

（比較例３）
エチレンビスステアリン酸アミドを添加しなかったこと以外は実施例１と同様の方法で予備発泡粒子を得ようとしたが、オートクレーブ内の分散性悪化により、予備発泡粒子を得ることができなかった。

（比較例４）
エチレンビスステアリン酸アミドを添加しなかったこと、及び分散助剤として直鎖パラフィンスルホン酸ナトリウムを０．０４部添加したこと以外は実施例１と同様の方法で予備発泡粒子と発泡成形体を得た。評価結果を表１に示す。

オートクレーブ内に接着した樹脂粒子が見られたが分散安定性を損なわなかったが、得られた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成形体は大きな摩擦音が発生した。

Claims

ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、脂肪酸ビスアミドを０．１重量部以上５重量部以下含んでなるポリプロピレン系樹脂組成物を基材樹脂としてなるプロピレン系樹脂予備発泡粒子であって、付着分散剤量がプロピレン系樹脂予備発泡粒子に対して７００ｐｐｍ以下であることを特徴とするプロピレン系樹脂予備発泡粒子。
ポリプロピレン系樹脂粒子を、水と分散剤と分散助剤および発泡剤からなる水系分散物を耐圧容器内に仕込み、所定の温度まで加熱した後、加圧下のもと、前記ポリプロピレン系樹脂粒子と水との混合物を前記耐圧容器内よりも低圧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の製造方法であって、前記ポリプロピレン系樹脂粒子の基材樹脂がポリプロピレン樹脂１００重量部に対し脂肪酸ビスアミドを０．１重量部以上５重量部以下含んでなるポリプロピレン系樹脂組成物であり、前記分散助剤として多価アニオンを用い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予備発泡粒子の製造方法。
多価アニオンとして、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムから選ばれる１種以上を用いることを特徴とする請求項２記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
多価アニオンとして、ヘキサメタリン酸ナトリウムを用いることを特徴とする、請求項３記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
脂肪酸ビスアミドが、エチレンビスステアリン酸アミドであることを特徴とする請求項２〜４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。
請求項２〜５何れか一項に記載の製造方法によって得られたポリプロピレン樹脂予備発泡粒子を金型内に充填し加熱して得られるポリプロピレン系樹脂発泡成形体。