JP2024506674A

JP2024506674A - 高溶融強度ポリプロピレンを含む膨張ビーズ

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Publication number: JP2024506674A
Application number: JP2023548855A
Authority: JP
Inventors: デルメア，ダウヴァイエファン; レオヘンドリックチューニッセン，マルク; エス，マルティンアントニウスファン
Original assignee: サビックグローバルテクノロジーズベスローテンフェンノートシャップ
Priority date: 2021-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2024-02-14
Also published as: KR20230148191A; WO2022175451A1; JP2024506673A; KR20230146590A; JP2024506676A; WO2022175450A1; EP4294862A1; US20240026106A1; EP4294861A1; US20240132642A1; WO2022175447A1; EP4294864A1; EP4294860A1; US20240132638A1; EP4294859A1; KR20230148193A; WO2022175452A1; JP2024506675A; WO2022175445A1

Abstract

本発明は、ポリマー組成物に関し、ポリマー組成物は、ａ）高溶融強度ポリプロピレン１０重量％以上６０重量％以下と、ｂ）ポリエチレン１０重量％以上３５重量％以下と、ｃ）プロピレンホモポリマー、プロピレンコポリマーおよび／またはこれらの混合物からなる群から選択される第１ポリプロピレン１０重量％以上６０重量％以下と、第２ポリプロピレン０重量％以上６０重量％以下と、を含み、高溶融強度ポリプロピレン、第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計は、高溶融強度ポリプロピレン、ポリエチレン、第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの重量の合計に対して６０重量％以上であり、ポリエチレンは、ＩＳＯ８４５（２００６）に準拠して測定される密度が９４０ｋｇ／ｍ３以上９７０ｋｇ／ｍ３以下である。

Description

本発明は、高溶融強度ポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリプロピレンを含むポリマー組成物、ポリマー組成物を含む膨張ビーズ、好ましくは発泡押出プロセスにより膨張ビーズを製造するプロセス、ビーズで製造される成形品、およびビーズおよび成形品を製造するプロセスに関する。

膨張ポリプロピレンビーズ（ＥＰＰビーズ）が発泡粒子である。ＥＰＰビーズの形状は準球形である。発泡前のポリプロピレンペレットの直径は、典型的には０．５～１．５ｍｍの範囲内であるのに対し、ＥＰＰビーズの直径は１．０～５．５ｍｍの範囲内である。発泡の程度は、発泡前のＥＰＰビーズとポリプロピレンペレットの体積比である発泡比で表すことができる。

現在、ほとんどの市販ＥＰＰビーズはオートクレーブプロセスによって製造されたものである。このオートクレーブプロセスは、例えば、特許文献１の実施形態において説明される。

しかし、オートクレーブプロセスの主な欠点は、オートクレーブ／反応器の積み降ろしが必要なバッチプロセスであり、手間と時間がかかることである。したがって、ＥＰＰビーズを連続的に製造することができ、時間と労力が少ないプロセスが必要である。このようなプロセスは、水中造粒機を使用するビーズ発泡押出プロセスである。特許文献２には、この方法を実施するためのそのようなプロセスおよびの装置が記載されている。特許文献２は、発泡顆粒を製造する方法を開示しており、この方法では、熱可塑性合成材料が押出機内に配置され、合成材料が溶融され、加圧膨張剤が１つまたは複数の射出ノズルを通して供給され、膨張媒体が豊富に含まれる溶融材料が押出機の出口に配置された多孔板を通って出るときに発泡し、多孔板の後ろに配置された切断装置によって顆粒化される

ＥＰＰビーズは、蒸気成形プロセスで製品を製造するために使用できる。ＥＰＰビーズからなる蒸気成形品は、耐久性、軽量性、断熱性、耐薬品性、引張強度、耐衝撃性、圧縮強度のバランスに優れ、リサイクル性にも優れているため、自動車、建築・建設、家具、玩具等の様々な分野で使用されることが知られている。

しかし、オートクレーブプロセスを用いてＥＰＰビーズを製造するために現在使用されている組成物は、ビーズ発泡体押出プロセスでは後者の組成物が発泡しない（十分に発泡する）ため、ビーズ発泡体押出プロセスによるＥＰＰビーズの製造には適さない。

特許文献２および特許文献３に記載されているようなビーズ発泡体押出プロセスによって現在製造されているＥＰＰビーズは、これらのビーズは、成形品が金型内で過度に収縮することを示すこと、成形品が崩壊することを示すこと、成形ウィンドウが狭いこと、成形品を製造するために高い蒸気圧力を必要とすることの少なくとも１つの欠点を有するため、蒸気成形プロセスにおける製品の製造にはあまり適していない。

欧州特許出願公開第２１５１４７０号明細書国際公開第１９９９／３２２７１号独国特許出願公開第１０２０１１０５２２７３号明細書

したがって、本発明の目的は、ビーズ発泡体押出プロセスによる膨張ポリプロピレンビーズの製造プロセスに適した組成物を提供することであり、蒸気成形プロセスによる製品化に適したＥＰＰビーズを提供することである。

前記目的は、
ａ）高溶融強度ポリプロピレン１０重量％以上６０重量％以下と、
ｂ）ポリエチレン１０重量％以上３５重量％以下と、
ｃ）プロピレンホモポリマー、プロピレンコポリマーおよび／またはこれらの混合物からなる群から選択される第１ポリプロピレン１０重量％以上６０重量％以下と、
ｄ）第２ポリプロピレン０重量％以上６０重量％以下と、を含み、
前記高溶融強度ポリプロピレン、前記第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計重量は、前記高溶融強度ポリプロピレン、前記ポリエチレン、前記第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計重量に対して６０重量％以上であり、
前記ポリエチレンは、ＩＳＯ８４５（２００６）に準拠して測定される密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下である、ポリマー組成物によって達成される。

本発明のポリマー組成物を用いることにより、膨張ポリプロピレンビーズをビーズ発泡押出プロセスによって製造することができることを見出した。次いで、膨張ポリプロピレンビーズを蒸気成形プロセスで適切に加工することができる。

国際公開第２０１６／００５３０１号は、
（Ａ）３０～５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ_２（ＩＳＯ１１３３、２３０℃、２．１６ｋｇ）を有する第１異相ポリプロピレン（ＨＥＣＯ－１）１５～７０重量％、
（Ａ－１）１５０～４００ｇ／１０分の範囲のＭＦＲ_２（ＩＳＯ１１３３；２３０℃；２．１６ｋｇ）および３．５～５．５の範囲の分子量分布（ＭＷＤ）を有するプロピレンホモポリマーマトリックス（Ｍ－ＰＰ－１）６５～９０重量％と
（Ａ－２）プロピレンと、２．０～４．０ｄｌ／ｇの範囲の固有粘度（ＤＩＮＩＳＯ１６２８／１に準拠して、１３５℃、デカンで測定）を有するエチレンまたはＣ_４～Ｃ_１０α－オレフィンと、含有量（赤外分光法で測定）が２０～６５重量％であるＣ_２とのコポリマーである分散相（Ｄ－１）１０～３５重量％と、
（Ｂ）５～２５ｇ／１０分の範囲のＭＦＲ_２（ＩＳＯ１１３３；２３０℃；２．１６ｋｇ）を有する第２異相ポリプロピレン（ＨＥＣＯ－２）０～７０重量％であって、
（Ｂ－１）２０～１２０ｇ／１０分の範囲のＭＦＲ_２（ＩＳＯ１１３３；２３０℃；２．１６ｋｇ）および３．５～５．５の範囲のＭＷＤを有するプロピレンホモポリマーマトリックス（Ｍ－ＰＰ－２）６５～９０重量％、
（Ｂ－２）プロピレンと、２．０～４．０ｄｌ／ｇの範囲の固有粘度（ＤＩＮＩＳＯ１６２８／１に準拠して、１３５℃、デカンで測定）を有するエチレンまたはＣ４～Ｃ_１０α－オレフィンと、含有量（赤外分光法で測定）が２０～６５重量％であるＣ_２とのコポリマーである分散相（Ｄ２）１０～３５重量％を含む第２異相ポリプロピレン（ＨＥＣＯ－２）と、
（Ｃ）高溶融強度ポリプロピレン（ＨＭＳ－ＰＰ）１０～３０重量％であって、
（ｉ）１．０～５．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ_２（ＩＳＯ１１３３；２３０℃；２．１６ｋｇ）、
（ｉｉ）少なくとも３０ｃＮのＦ３０溶融強度（２００℃でのＲｈｅｏｔｅｎｓテストで測定）、
（ｉｉｉ）２００℃でのＲｈｅｏｔｅｎｓテストで測定された少なくとも２００ｍｍ／ｓの溶融伸長性ｖ３０、および
（ｉｘ）１．２５ｗｔ％未満のキシレン熱不溶物（ＸＨＵ）含有量を有する高溶融強度ポリプロピレン（ＨＭＳ－ＰＰ）と、
（Ｄ）密度が０．８６０～０．９１０ｇ／ｃｍ３であり、ＭＦＲ_２（ＩＳＯ１１３３；１９０℃；２．１６ｋｇ）が０．５～５０ｇ／１０ｍｉｎ（ＰＥ－ＣＯＰＯ）の範囲にあるエチレンとプロピレンまたはＣ_４～Ｃ_１０α－オレフィンとのコポリマー５～２０重量％と、
（Ｅ）高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）５～２５重量％と、
（Ｆ）鉱物充填材５～２０重量％と、
（Ｇ）酸化防止剤（ＡＯ）、スリップ剤（ＳＡ）、ＵＶ安定化剤、スクラッチ防止添加剤、臭気除去剤および顔料からなる群から選択される添加剤０～１５重量％と、を含み、組成物の各成分の百分率の合計が１００％に等しい、鉱物充填ポリプロピレン組成物を開示している。

米国特許出願公開第２００８／００５８４３７号明細書は、少なくとも４ｍｍの平均細孔サイズを有する細孔を有するポリマーブレンドを主成分とする固有連続気泡ポリマー発泡体であって、該発泡体は、少なくとも４０％の固有連続気泡含有率（米国材料試験協会（ＡＳ（登録商標））Ｄ２８５６－９４に基づく）を有し、該ポリマーブレンドは、
（ａ）高溶融強度ポリプロピレン、
（ｂ）融点が（ａ）の摂氏１０度以内であり、メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ－１２３８、条件Ｌ）が（ａ）と著しく異なり、かつ（ａ）と混和可能な直鎖状および実質的に直鎖状のポリプロピレンから選択される第２ポリプロピレンと、
（ｃ）（ａ）と混和しない任意のエチレンポリマーと、を主成分とし、
ポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの重量に対して６０重量％（ｗｔ％）以下の（ｃ）を含み、（ａ）と（ｂ）の合計重量に対して、（ａ）が６０重量％以上９０重量％以下である、固有連続気泡ポリマー発泡体を開示する。

膨張ポリプロピレンビーズで製造された成形品は、過度の収縮および／または崩壊がなく、十分な溶融を示す。

さらに、本発明のポリマー組成物は、広い成形ウィンドウを有する蒸気成形プロセスで成形品に成形可能な膨張ポリプロピレンビーズの製造に有用であることを見出した。

蒸気成形プロセスはエネルギー消費プロセスである。本発明（のポリマー組成物）を使用することにより、より低い蒸気圧を使用することによってエネルギー消費を低下させることが可能であることも判明した。これは、エネルギー／環境の観点からも商業的な観点からも有利である。

驚くべきことに、本発明のポリマー組成物で製造された成形品は、当業者に知られているポリマー組成物よりも低い蒸気圧を用いて膨張ポリプロピレンビーズから成形することができ、成形品は同等以上の圧縮強度を有することを見出した。

本発明の文脈において、「発泡」、「発泡体」、または「膨張」とは、気泡（例えば、空気）の存在により、気泡が存在しない同じ材料の密度に比べて、その形状が低い密度を有することを意味する。

ポリマー組成物
本発明のポリマー組成物は、高溶融強度ポリプロピレン、ポリエチレン、第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計量が、ポリマー組成物に対して８０重量％以上、より好ましくは８５重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、最も好ましくは９５重量％以上であることが好ましい。

ポリマー組成物において、高溶融強度ポリプロピレン、ポリエチレン、第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計重量に対して、高溶融強度ポリプロピレン、第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計重量は、６０重量％以上、例えば６２重量％以上、例えば６４重量％以上、例えば６５重量％以上、例えば６６重量％以上、好ましくは６７重量％以上、例えば６８重量％以上、例えば６９重量％以上、例えば７０重量％以上である。

好ましくは、ポリマー組成物は、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレートが０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは０．７ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、最も好ましくは１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。

ポリエチレン
本発明のポリマー組成物において、ポリエチレンは、ＩＳＯ８４５（２００６）に準拠して測定される密度が、９４０ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下、好ましくは、９５０ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下、より好ましく、９６０ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下である。

このようなポリエチレンは、本明細書では高密度ポリエチレンまたはＨＤＰＥとも呼ばれ、気相プロセス、スラリープロセス、または溶液プロセスのいずれかによって得ることができる。

ＨＤＰＥの製造プロセスは既知であり、例えば、アンドリュー・ピーコック著「ポリエチレンのハンドブック」（２０００年；デッカー；ＩＳＢＮ０８２４７９５４６６）の４３～６６ページに要約されている。ポリエチレンを製造するための好適な触媒は、チーグラー・ナッタ触媒、クロム系触媒およびシングルセンターメタロセン触媒を含む。それぞれのプロセスは、均一系（可溶性）触媒を用いた溶液重合プロセスと、担持系（不均一系）触媒を用いた溶液重合プロセスとに分けられる。後者のプロセスは、スラリーおよび気相プロセスを含む。

エチレンポリマーは、エチレンのみをモノマーとして製造することができ、エチレンと１種以上のα－オレフィンコモノマーとを用いて製造することができる。エチレンのみをモノマーとしてエチレンポリマーを製造する場合、エチレンポリマーはエチレンホモポリマーである。エチレンポリマーが、エチレンと、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキセンおよび１－オクテン、好ましくは１－ブテンおよび／または１－ヘキセンなどの１つまたは複数のα－オレフィンコモノマーとを使用して製造される場合、エチレンポリマーはエチレンコポリマーである。

ポリエチレンは、ポリマー組成物に対して、１０重量％以上３５重量％以下、好ましくは１５重量％以上３５重量％以下、例えば１７重量％以上３３重量％以下、最も好ましくは２０重量％以上３０重量％以下で存在する。

好ましくは、ポリエチレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレートが０．１０ｇ／１０ｍｉｎ以上８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、好ましくは０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上６．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。

高溶融強度ポリプロピレン
この分野では、高溶融強度ポリプロピレンが一般的に使用可能であり、このようなポリプロピレンは分岐ポリプロピレンである。分岐ポリプロピレンは、ポリプロピレン主鎖が側鎖を有しているのに対し、非分岐（直鎖）ポリプロピレンの主鎖に側鎖が存在しない点で直鎖ポリプロピレンと異なる。

ポリプロピレンで分岐を実現するにはさまざまな方法がある。例えば、分岐は、特定の触媒、例えば特定のシングルサイト触媒を使用することによって、または化学修飾によって達成することができる。欧州特許出願公開第１８９２２６４号明細書には、特定の触媒を使用して得られる分岐ポリプロピレンの製造が記載されている。欧州特許出願公開第０８７９８３０号明細書には、化学修飾による分岐ポリプロピレンの製造が記載されている。

国際公開第２００９／００３９３０号は、少なくとも１つのポリオレフィン樹脂および少なくとも１つの非フェノール系安定化剤を含む照射されたポリマー組成物を開示しており、照射されたポリマー組成物は、ポリオレフィン樹脂と非フェノール系安定化剤を混合すること、およびこの混合物を減酸素環境下で照射することを含むプロセスによって製造される。国際公開第２００９／００３９３０号のプロセスを使用することによって、分岐ポリプロピレンも得ることができる。

市販の高溶融強度ポリプロピレンの例としては、ＢｏｒｅａｌｉｓおよびＢｏｕｒｏｕｇｅから入手可能なＤａｐｌｏｙ（登録商標）ポリプロピレン、例えばＤａｐｌｏｙ（登録商標）ＷＢ１３５ＨＭＳ、Ｄａｐｌｏｙ（登録商標）１３５ＨＭＳ、またはＤａｐｌｏｙ（登録商標）ＷＢ２６０ＨＭＳが含まれるが、これらに限定されない。

加えて、高溶融強度ポリプロピレンは、２０２１年２月１８日現在、ＳＡＢＩＣ（登録商標）ＰＰＵＭＳ５６１ＰとしてＳＡＢＩＣから入手可能である。

好ましくは、高溶融強度ポリプロピレンは、
少なくとも１種の非フェノール系安定化剤、好ましくはヒンダードアミンからなる群から選択される少なくとも１種の非フェノール系安定化剤を用いて、前記ポリプロピレン組成物を、長鎖分岐ポリプロピレンを得るに十分な時間だけ照射するステップであって、前記照射は、還元酸素環境中で２．０メガラード以上２０メガラード以下の電子線を照射することにより行われ、前記活性酸素の量は、前記還元酸素環境の全体積に対して１５体積％以下であるステップａ）と、
前記長鎖分岐ポリプロピレン中のフリージカルを不活性化して、高溶融強度ポリプロピレン組成物を形成するステップｂ）とによって製造される。

フリージカルを不活性化する方法は、例えば国際公開第２００９／００３９３０号に記載されているように加熱するなど、当技術分野において知られている。

非フェノール系安定化剤の例は、当技術分野に知られており、例えば参照として導入されている国際公開第２００９／００３９３０号の３７～６０ページに開示されている。好ましくは、非フェノール系安定化剤はヒンダードアミンからなる群から選択される。

より好ましくは、非フェノール系安定化剤は、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ（登録商標）９４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）６２２、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ（登録商標）２０２０、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ（登録商標）１１９、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７７０、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種のヒンダードアミン、および／または、Ｎ，Ｎ－ジ（水素添加牛脂）アミン（Ｉｒｇａｓｔａｂ（登録商標）ＦＳ－０４２）Ｎ，Ｎ－ジ（水素添加牛脂）アミン（Ｉｒｇａｓｔａｂ（登録商標）ＦＳ－０４２）の直接酸化によって生成されるＮ，Ｎ－ジ（アルキル）ヒドロキシルアミン、Ｎ－オクタデシル－α－ヘプタデシルニトロン、Ｇｅｎｏｘ（登録商標）ＥＰ、ジ（Ｃ１６～Ｃ１８）アルキルメチルアミンオキシド、３－（３，４－ジメチルフェニル）－５，７－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ベンゾフラン－２－オン、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＨＰ－１３６（ＢＦｌ）、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種のヒドロキシルアミン、ニトロン、アミンオキシド、またはベンゾフラノン、および／または、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト（Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８）から選択される少なくとも１種の有機ホスファイトまたはホスホナイトを含む。さらに好ましくは、本主題の非フェノール系安定化剤は、米国特許第６，６６４，３１７号明細書および同第ＵＳ６，８７２，７６４号明細書に記載されているものを含むことができ、これらの２つの特許は、引用によって本明細書に全体として組み込まれている。

好ましくは、高溶融強度ポリプロピレンは、長さ２０ｍｍ、幅２ｍｍ、開始速度ｖ_０９．８ｍｍ／ｓ、加速度６ｍｍ／ｓ^２の円筒形毛細管を用いて、ＩＳＯ１６７９０：２００５に準拠して２００℃で測定される溶融強度が１０ｃＮ以上１００ｃＮ以下である。

好ましくは、溶融強度は、１０ｃＮ以上、好ましくは２０ｃＮ以上、より好ましくは３０ｃＮ以上、より好ましくは４０ｃＮ以上、より好ましくは４５ｃＮ以上である。さらに好ましくは、高溶融強度ポリプロピレンの溶融強度は、５０ｃＮ以上、より好ましくは５５ｃＮ以上、さらに好ましくは６０ｃＮ以上、最も好ましくは６５ｃＮ以上であり、および／または、９５ｃＮ以下、例えば９０ｃＮ以下、例えば８７ｃＮ以下である。

高溶融強度ポリプロピレンの溶融強度は、長さ２０ｍｍ、幅２ｍｍ、開始速度ｖ０９．８ｍｍ／ｓ、加速度６ｍｍ／ｓ２の円筒形毛細管を用いてＩＳＯ１６７９０：２００５に準拠して２００℃で測定される。

高溶融強度ポリプロピレンは、ポリマー組成物中に、ポリマー組成物に対して１０重量％以上６０重量％以下存在する。例えば、高溶融強度ポリプロピレンの量は、１４重量％以上、例えば２０重量％以上、好ましくは２７重量％以上、および／または５５重量％以下、例えば５０重量％以下、例えば４５重量％以下、好ましくは４０重量％以下である。高溶融強度ポリプロピレンは、ポリマー組成物中に、ポリマー組成物に対して１４重量％以上４５重量％以下、より好ましくは、ポリマー組成物に対して２７重量％以上４０重量％以下存在する。

高溶融強度ポリプロピレンは、ポリマー組成物中に、ポリマー組成物に対して２７重量％以上存在することが好ましい。

本明細書で使用されるポリプロピレンは、プロピレンホモポリマー、プロピレンとα－オレフィンとのコポリマー、異相プロピレンコポリマーである。

好ましくは、高溶融強度ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマーと、プロピレン、並びにエチレンおよび炭素数４以上１２以下のα－オレフィンからなる群から選択される１種以上のコモノマーから誘導される部分を含むプロピレンコポリマーと、からなる群から選択されるポリプロピレンである。

好ましくは、プロピレンコポリマーは、^１３ＣＮＭＲを用いて測定されたとき、エチレンおよび炭素数４以上１２以下のα－オレフィンからなる群から選択される１種以上のコモノマーから誘導される部分を、プロピレンコポリマーに対して１０重量％以下、例えば１．０重量％以上７．０重量％以下含む。例えば、プロピレンコポリマーは、エチレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘプテン、１－オクテン、１－デセンおよび１－ドデセンからなる群から選択される１種以上のコモノマーから誘導される部分、好ましくはエチレンから誘導される部分を含む。

ポリプロピレンおよびポリプロピレンの合成プロセスが知られている。プロピレンホモポリマーは好適な重合条件でプロピレンを重合して得られる。プロピレンコポリマーは、好適な重合条件下で、プロピレンとエチレンなどの１種以上の他のコモノマーとを共重合することにより得られる。プロピレンホモポリマーおよびコポリマーの製造は、例えば、Ｍｏｏｒｅ，Ｅ．Ｐ．（１９９６）ポリプロピレンハンドブック、重合、特徴評価、特性、加工、応用、ハンサー出版社：ニューヨークに記載されている。

プロピレンホモポリマー、プロピレンコポリマーおよび異相プロピレンコポリマーは、任意の既知の重合技術および任意の既知の重合触媒系によって製造することができる。技術に関しては、スラリー重合、溶液重合または気相重合を参照することができる。触媒系に関しては、チーグラー・ナッタ、メタロセン、またはシングルサイト触媒系が挙げられる。これらのすべては、それ自体については、本技術では既知のことである。

本発明のポリマー組成物において、高溶融強度ポリプロピレン（Ｔ溶融ｔＨＭＳ）の最高溶融温度（Ｔｍ）とポリプロピレン（Ｔ溶融ＰＰ）の最高溶融温度（Ｔｍ）との最大差が１３℃以上３２℃以下、好ましくは１５℃以上３０℃以下、より好ましくは１７℃以上２２℃以下であり、第２加熱サイクルにおいて示差走査熱量計を用いて加熱速度１０℃／ｍｉｎ、冷却速度１０℃／ｍｉｎで溶融温度を決定する。この利点は、本発明のポリマー組成物を含む膨張ビーズで製造された物品の蒸気成形プロセスにおいて必要とされる蒸気圧力を減少させることができることである。

本発明の組成物中に高溶融強度ポリプロピレンに加えて２種以上のポリプロピレンが存在する場合には、溶融温度の最大差を採用する。

例えば、本発明のポリマー組成物中に２種類のポリプロピレンが存在し、一方のポリプロピレンのＴｍが１４３℃、他方のポリプロピレンのＴｍが１６２℃であり、高溶融強度ポリプロピレンのＴｍが１６２℃である場合、Ｔ溶融ＵＭＳとＴ溶融ＰＰ１の差は１６２℃～１４３℃＝１９℃（１６５℃～１６２℃＝３℃ではない）である。

好ましくは、高溶融強度ポリプロピレンは、ＶＤＡ２７８（２０１１～１０）に準拠して測定されるＶＯＣ値が２５０μｇ／ｇ以下、好ましくは５０μｇ／ｇ以下、および／またはＶＤＡ２７８（２０１１～１０）に準拠して測定されるＦＯＧ値が５００μｇ／ｇ以下、好ましくは１００μｇ／ｇ以下である。

好ましくは、高溶融強度ポリプロピレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されたメルトフローレートが０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは０．７ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、最も好ましくは１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。

ポリマー組成物は、さらに、難燃剤、顔料、潤滑剤、スリップ剤、流動促進剤、帯電防止剤、加工安定化剤、長期安定化剤および／またはＵＶ安定化剤などの添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、当業者が決定した任意の必要量で存在することができるが、ポリマー組成物に対して、好ましくは０．００１重量％以上５．０重量％以下、より好ましくは０．０１重量％以上４．０重量％以下、さらに好ましくは０．０１重量％以上３．０重量％以下、さらに好ましくは０．０１重量％以上２．０重量％以下存在する。

第１ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマーおよびプロピレンコポリマーからなる群から選択され、第２ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマー、プロピレンコポリマーおよび異相プロピレンコポリマーからなる群から選択され、第２ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマーであることが好ましい。

例えば、第１ポリプロピレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレートが０．２ｇ／１０ｍｉｎ以上８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。

例えば、第２ポリプロピレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレートが０．２以上８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。

好ましくは、第１および第２ポリプロピレンの量の合計は、ポリマー組成物に対して３０重量％以上６０重量％以下である。

ポリマー組成物は、さらに造核剤を含んでもよい。気泡密度を増加させ、バブルの形成と成長のダイナミクスを変化させるには、造核剤が必要な場合がある（Ｇｅｎｄｒｏｎ、熱可塑性発泡加工、２００５、２０９ページ）。

造核剤の量は、ポリマー組成物に対して、例えば０．０１０重量％以上５．０重量％以下、例えば０．０３０重量％以上４．０重量％以下、例えば０．０５０重量％以上３．０重量％以下、好ましくは０．１０重量％以上２．５重量％以下、より好ましくは０．３０重量％以上１．５重量％以下、最も好ましくは０．５０重量％以上１．２重量％以下であってもよい。

好適な造核剤は、タルク、シリカ、重炭酸ナトリウムおよびクエン酸の混合物を含むが、これらに限定されない。他の適切な造核剤は、アゾジカルボキサミド、飽和または不飽和脂肪族（Ｃ_１０～Ｃ_３４）カルボン酸のアミンおよび／またはエステルなどのアミドを含む。

好適なアミドの例としては、脂肪酸（ビス）アミド、例えばステアリン酸アミド、カプロアミド、カプリルアミド、ウンデシルアミド、ラウラミド、ミリスタミド、パルミタミド、ベヘナミドおよびアラキダミド、ヒドロキシステアリン酸アミドおよびアルキレンジイル－ビス－アルカンアミド、好ましくは（Ｃ_２～Ｃ_３２）アルキレンジイル－ビス－（Ｃ_２～Ｃ_３２）アルカンアミド、例えばエチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、ブチレンビスステアラミド、ヘキサメチレンビスステアラミド、エチレンビスベヘナミドおよびそれらの混合物が含まれる。好適なアミンとしては、例えば、エチレンビスヘキサミドおよびヘキサメチレンビスヘキサミドのような（Ｃ_２～Ｃ_１８）アルキレンジアミンが含まれる。飽和または不飽和脂肪族（Ｃ_１０～Ｃ_３４）カルボン酸のエステルが脂肪族（Ｃ_１６～Ｃ_２４）カルボン酸のエステルであることが好ましい。
好ましくは、造核剤は、タルク、炭酸水素ナトリウム、クエン酸、アゾジカルボンアミドおよびこれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは、タルクである。

膨張ポリプロピレンビーズの調製には、気泡安定化剤を使用することが望ましい場合がある。したがって、したがって、本発明は、気泡安定化剤をさらに含む本発明のポリマー組成物にも関する。気泡安定化剤は、イソブタンなどの炭化水素の拡散を遅らせて寸法的に安定したフォームを生成する透過性調整剤である。好ましい気泡安定化剤は、モノステアリン酸グリセリル（ＧＭＳ）、モノパルミチン酸グリセリル（ＧＭＰ）、パルミチン酸エステルおよび／またはアミドを含むが、これらに限定されない（Ｇｅｎｄｒｏｎら，熱可塑性発泡加工，２００５，３１および１４９ページ）。好適なアミドは、例えばステアロイルステアラミド、パルミチドおよび／またはステアラミドである。好適な混合物としては、例えば、ＧＭＳおよびＧＭＰを含む混合物、またはステアラミドおよびパルミトアミドを含む混合物が挙げられる。好ましくは、気泡安定化剤を用いる場合には、モノステアリン酸グリセリルまたはステアラミドである。
添加される気泡安定化剤の量は、所望の気泡寸法および膨張ポリプロピレンビーズの調製に使用されるポリマー組成物に依存する。一般に、気泡安定化剤の添加量は、発泡体に対して０．１０重量％以上３．０重量％以下であってもよい。

本発明のポリマー組成物は、発泡ポリマービーズの製造に好適に使用することができる。したがって、別の態様では、本発明は、本発明のポリマー組成物を含む膨張ポリプロピレンビーズに関する。

好ましくは、本発明のポリマー組成物は、膨張ポリプロピレンビーズに対して９５重量％以上、例えば９６重量％以上、例えば９７重量％以上、好ましくは９８重量％以上、例えば９９重量％以上存在する。膨張ポリプロピレンビーズは、本発明のポリマー組成物からなることが最も好ましい。

別の態様において、本発明のプロセスは、
ａ）本発明のポリマー組成物を提供するステップと、
ｂ）ポリマー組成物に対して例えば０．１０重量％以上２０重量％以下の発泡剤をポリマー組成物に添加するステップと、
ｃ）ポリマー組成物と発泡剤との混合物を発泡押出プロセスに付して発泡押出製品を形成するステップと、
ｄ）発泡押出製品を切断して膨張ポリプロピレンビーズを形成するステップと、
ｅ）任意に、ｄ）で得られた膨張ポリプロピレンビーズを成形して成形品を形成するステップと、を含み、例えば、成形品はスチーム成形である。

膨張ポリプロピレンビーズの製造プロセスは、当該技術分野において公知であり、オートクレーブおよび押出プロセスを含む。好ましくは、本発明の膨張ポリプロピレンビーズは、それ自体が公知である発泡押出プロセスによって得られる。

例えば、国際公開第９９／３２２７１号は、この方法を実施するためのそのようなプロセスおよび装置を記載している。国際公開第９９／３２２７１号は、発泡顆粒を製造する方法を開示しており、この方法では、熱可塑性合成材料が押出機内に配置され、合成材料が溶融され、加圧膨張剤が１つまたは複数の射出ノズルを通して供給され、膨張媒体が豊富に含まれる溶融材料が押出機の出口に配置された多孔板を通って出るときに発泡し、多孔板の後ろに配置された切断装置によって顆粒化される。

膨張ポリプロピレンビーズは、密度が２０以上３５０ｋｇ／ｍ^３であることが好ましく、２０以上２００ｋｇ／ｍ^３以下、例えば２０以上１００ｋｇ／ｍ^３、例えば２０以上５０ｋｇ／ｍ^３であることが好ましい。

好ましくは、膨張ポリプロピレンビーズは、ＡＳＴＭＤ６２２６－１０に準拠して測定される連続気泡含有率が２０％以下、好ましくは１７％以下、より好ましくは１５％以下、例えば１２％以下、例えば１０％以下である。

膨張ポリプロピレンビーズは、それ自体が公知の成形プロセス、例えば蒸気成形プロセスを用いて製品に成形することができる。したがって、本発明は、別の態様では、本発明の膨張ポリプロピレンビーズを含む成形品にも関する。

さらに、本発明は、本発明のポリマー組成物の発泡押出プロセスにおける使用に関する。別の態様では、本発明は、本発明のポリマー組成物の膨張ポリプロピレンビーズの製造における使用に関する。さらに別の態様では、本発明は、自動車、建築および建築、家具または玩具の分野における成形品の製造における本発明の膨張ポリプロピレンビーズの使用に関する。

なお、本発明は、独立特許請求の範囲に定義された主題、または本明細書に記載された特徴の任意の可能な組み合わせ、特に好ましくは、特許請求の範囲に存在する特徴の組み合わせと組み合わせた主題に関する。したがって、本発明による組成物に関連する特徴のすべての組み合わせが可能であることが理解される。本発明によるプロセスに関する特徴のすべての組み合わせ、および本発明による組成物に関する特徴と本発明によるプロセスに関する特徴のすべての組み合わせが本明細書に記載されている。

また、なお、「含む」という用語は、他の要素の存在を排除するものではない。しかしながら、特定の成分を含む製品／組成物に関する記載は、これらの成分からなる製品／組成物も開示していることも理解されるべきである。これらの成分からなる製品／組成物は、製品／組成物を製造するためのより単純で経済的なプロセスを提供するので、有利である可能性がある。同様に、特定のステップを含むプロセスの説明は、これらのステップからなるプロセスも開示していることを理解されるべきである。これらのステップからなるプロセスは、より単純で経済的なプロセスを提供するので、有利である可能性がある。

パラメータの下限値と上限値を挙げる場合には、下限値と上限値の組み合わせによって形成される範囲を開示することも理解されるべきである。

本発明は、以下の実施形態によって現在明らかにされているが、これに限定されるものではない。

実施例
方法
メルトフローレート
ポリマーのメルトフローレートは、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して１９０℃（ＭＦＲ_１９０）または２３０℃（ＭＦＲ_２３０）、荷重２．１６ｋｇで測定される。

密度
ポリマーの密度はＡＳＴＭＤ７９２（２００８）に準拠して測定される。

コモノマー量
ポリマー中のモノマー量は、^１３ＣＮＭＲを用いて測定される。

溶融温度（Ｔｍ）
ポリマーの溶融温度は、２回目の加熱サイクルでは、示差走査熱量計（ＤＳＣ、ＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＱ２０）を用いて、加熱速度１０℃／ｍｉｎ、冷却速度１０℃／ｍｉｎ、－４０～２００℃の範囲で測定される。

ポリマーが複数の融解温度を有する場合、最も高い融解温度を融解温度（Ｔｍ）として報告する。

差Ｔ溶融ＵＭＳとＴ溶融ＰＰ１は、高溶融強度ポリプロピレンのＴｍとポリマー組成物中に存在する他のポリプロピレンのＴｍとの間の最大差である。例えば、２種類のポリプロピレンが存在する場合、一方のポリプロピレンのＴｍは１４３℃、他方のポリプロピレンのＴｍは１６５℃であり、高溶融強度ポリプロピレンのＴｍは１６２℃であり、Ｔ溶融ＵＭＳとＴ溶融ＰＰの差は１６５－１４３＝１９℃である。

溶融強度
溶融強度はＩＳＯ基準１６７９０：２００５に準拠して測定される。溶融強度は、破断前に例えばレオテンス測定中に溶融糸が伸張することができる最大（引き下げ）力（単位はｃＮ）として定義される。測定は、ＩＳＯ基準１６７９０：２００５の図１に示すようなセットアップを使用して、２００℃でＧｏｅｔｔｆｅｒｔＲｈｅｏｇｒａｐｈ６０００上で行われた。レオメータは直径１２ｍｍのオーブンを備えている。長さ２０ｍｍ、幅２ｍｍの毛細管を用いた。毛細管の入口角は１８０°（平坦）であった。レオメータのピストンは、９．８ｍｍ／ｓの出口速度ｖ０を得るために０．２７２ｍｍ／ｓの速度で移動した。レオメータに充填した後、温度を安定させ、ポリマーを完全に溶融させるために、溶融物をレオメータ内で５分間保持した。毛細管から離れたストランドを、Ｇｏｅｔｔｆｅｒｔ社のＲｈｅｏｔｅｎｓＩＩを用いて６ｍｍ／ｓ^２の加速度で破断するまで引き抜いた。毛細管の出口とＲｈｅｏｔｅｎｓＩＩの取り込みホイール間の距離（＝伸長長さ）は１００ｍｍとした。

溶融ポリマーを毛細管に押し込むのに必要な圧力、最大延伸力（＝溶融強度）、破断時の最大延伸倍率を記録した。

嵩密度
嵩密度は、有効体積が１リットルの計量ビーカーを用いて測定される。ビーカーの上部まで膨張ポリプロピレンビーズを満たし、重量を測定し、得られた値が嵩密度（ｇ／ｌ）である。

発泡体密度および成形品密度
成形品の密度（ｋｇ／ｍ^３）は、見かけの総密度であり、ＩＳＯ８４５：２００６に準拠して測定される。

この目的を達成するために、まず、一握りの膨張ポリプロピレンビーズの重量（ｍ）を空気中で秤で測定した。次に、一握りの膨張ポリプロピレンビーズを穴あき金属製のケージに入れた。膨張ポリプロピレンビーズの体積（Ｖ）は、水中で秤を用いて浮力を測定することにより求めた。（浮力）Ｖはサンプルの幾何学的体積に直接関係する。泡の密度は、次の式を使用して計算される。

連続気泡含有率
連続気泡含有率は、ＱｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅＰｅｎｔａｐｙｃ５２００ｅガス比重計を用い、ＡＳＴＭＤ６２２６－１０に基づく方法を用いて測定される。体積は、上記の膨張ポリプロピレンビーズの体積を決定するための方法で説明したように、アルキメデスの原理を用いてサンプルの外形寸法から決定される。サンプルの水への吸収は無視できると仮定した。サンプルから付着水を乾燥した後、比重計によってさまざまな圧力下でＡＳＴＭＤ６２２６－１０（Ｖ_ＳＰＥＣ）に準拠してサンプル体積を測定した。

発泡体の圧縮を最小限に抑えるために、適用される圧力はすべて０．１ｂａｒ未満である。

ここで、
Ｖ_ＳＰＥＣ＝体積サンプル
Ｖ_{チャンバー}＝体積サンプルチャンバー
Ｖ_膨張＝膨張体積。

印加圧力（０．０９０ｂａｒ；０．０７５ｂａｒ、０．０６０ｂａｒ、０．０４５ｂａｒ、０．０３５ｂａｒ、０．０２０ｂａｒ、０．０１０ｂａｒ）で発泡体のサンプル体積をプロットした。線形回帰を使用して、測定点を通る線分を当てはめた。ｐ＝０ｂａｒでのＹ軸との線形回帰直線の切片が、以下の式で使用される体積（Ｖ_{ＳＰＥＣ＿０}）である。

連続気泡含有率Ｖ_連続（％）は、次の式を使用して計算される。

Ｏ_Ｖ＝連続気泡含有率［％］
Ｖ＝幾何体積
Ｖ_{ＳＰＥＣ＿０}＝体積サンプルを０バールに補間した圧力。

押出発泡の評価
押出発泡の評価を加工観察に基づいて決定される。溶融物の冷却中に粘度が増加し、その結果、ダイでの圧力が上昇する。ダイ圧力が１８０バール以上になった場合には、加工が悪いとみなされ、「押出加工」として「－」がマークされる。ダイ圧力が１８０ｂａｒ以下であれば、押出加工を「＋」とする。

溶融速度
鋭利なカミソリの刃を使用して、得られた成形品の幅全体に深さ約５ｍｍの切り込みを入れた。製品をプレカットに沿って破壊し、得られた表面積を評価した。表面積で観察されたすべてのビーズの総数に対する、ビーズを突き抜けて破壊されたビーズの数の比（＝融合速度）を計算した。融合率が５０％を超えるときはいつでも、融合は許容可能であるとみなされた。

５０％の溶融率に達するために必要な最小蒸気圧は、表に蒸気圧［ｂａｒ］（＞５０％溶融）として記載されている。

圧縮強度
圧縮強度は、ＩＳＯ８４４：２０１４に準拠したツビックローエル引張試験機を使用して測定された。成形品の表皮層を除去し、５０×５０×５０ｍｍのサンプルを採取した。測定前に１Ｎの予圧を加えた。測定中、８０％の圧縮に達するまで、５ｍｍ／ｍｉｎの圧縮速度を加えた。１０％、２５％、および５０％圧縮における圧縮応力を記録し、得られた値を圧縮強度として報告した。

材料
使用したポリプロピレンの特性を以下の表１に示す。ポリエチレンの特性を以下の表２に示す。すべてのポリプロピレンおよびポリエチレンはＳＡＢＩＣから市販されている。ＳＡＢＩＣ（登録商標）ＰＰＵＭＳ５６１Ｐは、機密保持の制限なしで２０２１年２月１８日より市販されている。
表１．使用されているＳＡＢＩＣポリプロピレンの特性

表２．使用されているＳＡＢＩＣポリエチレンの特性

タルク：ＰＯＬＹＢＡＴＣＨ（登録商標）ＦＰＥ５０Ｔを表す。これは、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌから入手可能な５０％ポリエチレンタルクマスターバッチである。

ＧＭＳ：Ａｔｍｅｒ（登録商標）７３００５０％ＭＢを表し、Ｃｒｏｄａから市販されている帯電防止剤（モノステアリン酸グリセリド）を含む５０％ポリエチレン濃縮物である。

ＰＢＡ：物理発泡剤を表す。以下の発泡実験では、物理発泡剤としてイソブタンを使用した。

表３．押出による膨張ポリプロピレンビーズの製造に使用されるポリマー組成物

ＮＡ：該当なし。

発泡押出プロセスによる膨張ポリプロピレンビーズの製造
実施例Ｅ１～Ｅ４および比較例ＣＥ１～ＣＥ４について、ポリマーおよび成分の投与量を表３に示す。同一方向に回転する二軸押出機において、上記課題を解決する。押出機は、直径に対する長さの比（ｌ／ｄ）が４０であるＴｅｙｓｏｈｎ製の３０ｍｍ二軸発泡押出機であった。この押出機は、水冷を備えた９つの電気加熱ゾーンと、それに続く冷却セクション、スタティックミキサー、および水中ペレット化システムで構成されている。ポリマー、タルク、およびＧＭＳを押出機の開始時に投入した。ゾーン８のポリマー組成物に対して１２重量％のＰＢＡを添加した。次いで、得られた溶融混合物を、１４５℃に設定された溶融冷却器を使用して冷却した。冷却後、溶融物を、直径０．６５ｍｍおよびランド長３ｍｍを有する２０個の穴を備えた多孔ダイプレートを通して、１０ｋｇ／時間の処理量で押し出した。ダイプレートの温度は１８５℃に制御されたが、ＣＥ４ではダイプレートの温度は２０５℃に制御された。水中ペレット化システムを使用して、１７００ＲＰＭで回転する６枚刃の角度付きカッターヘッドによって溶融物を切断した。水温は５０℃に制御された。圧力は１ｂａｒに制御された。水流は１０ｍ^３／ｈに制御された。これにより、膨張ポリプロピレンビーズが得られた。

膨張ポリプロピレンビーズの成形品への蒸気成形
実施例Ｅ１～Ｅ４および比較例ＣＥ１～ＣＥ４で得られた膨張ポリプロピレンビーズを、蒸気タンク成形機に接続された圧力容器内に１．７ｂａｒの空気圧で貯蔵した。ブロック状の型（３００×２００×６０ｍｍ、１×ｂ×ｈ）に膨張ポリプロピレンビーズを充填した。金型キャビティ内では、充填中に１．２ｂａｒの空気圧を印加した。次いで、金型内の空気を蒸気で置換し、蒸気圧を１０秒間かけた。適用した最低蒸気圧は３．０バールであり、その後、蒸気圧を０．１バールずつ段階的に増加させ、各段階で増加した後、金型をその蒸気圧で１０秒間保持した。得られた成形品を７０℃のオーブンに２４時間入れて乾燥させた。その後、成形品の特性を評価する前に、成形品を２３℃で２４時間保管した。

実施例Ｅ１～Ｅ４とＣＥ１～ＣＥ４の結果を以下に示す。ＣＥ１は金型内で過度の収縮を示した。ＣＥ２は狭い成形ウィンドウを示した。ＣＥ３は４．６ｂａｒを超える蒸気圧を超えると崩壊を示した。ＣＥ４は狭いウィンドウを示した。

過度の収縮：成形品の体積が金型キャビティの体積より５％以上小さい。
成形品が金型の形状を保持していない場合、および／または陥没が見られる場合、サンプルは崩壊を示す。

良好な成形品を得るための蒸気圧力範囲（溶融率５０％超、度の収縮なし、崩壊なし）が０．５バール未満である場合、サンプルは狭い成形ウィンドウを有する。

表４．実験Ｅ１～Ｅ４とＣＥ１～ＣＥ４の結果

^１）溶融率＜２５％で測定された蒸気圧
ＮＡ：該当なし。

結果の概要
表４の上記結果から、本発明のポリマー組成物（Ｅ１～Ｅ４）は、押出により膨張ビーズを製造することができることが分かる。膨張ビーズは許容可能な量の連続気泡（＜２０％）を示し、押出加工はうまく行われた。

本発明の膨張ビーズ（Ｅ１～Ｅ４）は、比較例（ＣＥ１～ＣＥ４）のものよりも低い蒸気圧で＞５０％の溶融率を示す成形品に蒸気成形することができた。加えて、本発明の膨張ビーズから得られる成形品は、良好な圧縮強度を示す。

本発明のポリマー組成物中に２７重量％以上の量の高溶融強度ポリプロピレン（ＰＰ－ＵＭＳ）を使用すると、それで製造された膨張ビーズ中の連続気泡の量が減少する（ポリマー組成物中にＰＰ－ＵＭＳ３２重量％の量を有するＥ２およびＥ３をＥ１およびＥ４と比較）。

ポリマー組成物（Ｅ３）にプロピレンホモポリマーを用いることにより、成形品の圧縮強度を向上させることができる。

表４の上記結果から分かるように、実施例Ｅ１、Ｅ２、およびＥ４を実施例Ｅ３と比較すると、物品を溶融率＞５０％まで成形するのに必要な蒸気圧は、本発明によるポリマー組成物ではより小さく、高溶融強度の溶融温度との差は大きくない。ポリプロピレンＨＭＳ－ＰＰ（Ｔ溶融ＨＭＳ）および第１のポリプロピレンＰＰ－１の溶融温度（Ｔ溶融ＰＰ１）は、１３℃以上３２℃以下、好ましくは１５℃以上３０℃以下、より好ましくは１７℃以上２２℃以下であり、高溶融強度ポリプロピレンＨＭＳ－ＰＰと第１ポリプロピレンＰＰ－１の溶融温度は、示差走査熱量計を使用し、第２加熱サイクルにおいて１０℃／ｍｉｎの加熱速度と１０℃／ｍｉｎの冷却速度で測定される。

Claims

ポリマー組成物を含む膨張ポリプロピレンビーズであって、前記ポリマー組成物は、
ａ）高溶融強度ポリプロピレン１０重量％以上６０重量％以下と、
ｂ）ポリエチレン１０重量％以上３５重量％以下と、
ｃ）プロピレンホモポリマー、プロピレンコポリマーおよび／またはこれらの混合物からなる群から選択される第１ポリプロピレン１０重量％以上６０重量％以下と、
ｄ）第２ポリプロピレン０重量％以上６０重量％以下
と、を含み、前記高溶融強度ポリプロピレン、前記第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計重量は、前記高溶融強度ポリプロピレン、前記ポリエチレン、前記第１ポリプロピレンおよび第２ポリプロピレンの合計重量に対して６０重量％以上であり、前記ポリエチレンは、ＩＳＯ８４５（２００６）に準拠して測定される密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下である、膨張ポリプロピレンビーズ。
前記高溶融強度ポリプロピレン、前記ポリエチレン、前記第１ポリプロピレンおよび前記第２ポリプロピレンの合計量は、前記ポリマー組成物に対して８０重量％以上である、請求項１に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記ポリエチレンは、ＩＳＯ８４５（２００６）に準拠して測定される密度が、９５０ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下、好ましくは、９６０ｋｇ／ｍ^３以上９７０ｋｇ／ｍ^３以下である、請求項１または２に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記高溶融強度ポリプロピレン（Ｔ溶融ＨＭＳ）の最高溶融温度とポリプロピレン（Ｔ溶融ＰＰ）の最高溶融温度との間の最大差が１３℃以上３２℃以下、好ましくは１５℃以上３０℃以下、より好ましくは１７℃以上２２℃以下であり、溶融温度は、第２加熱サイクルにおいて示差走査熱量計を用い、加熱速度１０℃／ｍｉｎ、冷却速度１０℃／ｍｉｎを用いて測定される、請求項１～３のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記高溶融強度ポリプロピレンは、長さ２０ｍｍ、幅２ｍｍ、開始速度ｖ_０９．８ｍｍ／ｓ、加速度６ｍｍ／ｓ^２の円筒形毛細管を用いて、ＩＳＯ１６７９０：２００５に準拠して２００℃で測定される溶融強度が１０ｃＮ以上１００ｃＮ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記前記高溶融強度ポリプロピレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレートが０．５０ｇ／１０ｍｉｎ以上８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、好ましくは０．７０ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、および／または、前記高溶融強度ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマーと、プロピレン、並びにエチレンおよび炭素数４以上１２以下のα－オレフィンから選択される１種以上のコモノマー、好ましくはエチレンから誘導される部分を含むプロピレンコポリマーと、からなる群から選択されるポリプロピレンである、請求項１～５のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記高溶融強度ポリプロピレンは、前記ポリマー組成物中に前記ポリマー組成物に対して２７重量％以上存在する、請求項１～６のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記ポリエチレンは、ＡＳＴＭＤ１２３８（２０１３）に準拠して、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレートが０．１０ｇ／１０ｍｉｎ以上８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、好ましくは０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上６．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは、１．０以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記第１ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマーおよびプロピレンコポリマーからなる群から選択され、および／または、前記第２ポリプロピレンは、プロピレンホモポリマー、プロピレンコポリマーおよび異相プロピレンコポリマーからなる群から選択され、好ましくは、前記第２ポリプロピレンはプロピレンホモポリマーである、請求項１～８のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
さらに造核剤を含み、好ましくは、前記造核剤は、タルク、重炭酸ナトリウム、クエン酸、アゾジカルボンアミドおよびそれらの混合物からなる群から選択され、および／または、気泡安定化剤をさらに含み、好ましくは前記気泡安定化剤は、モノステアリン酸グリセリルまたはステアリンアミドである、請求項１～９のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
前記ポリマー組成物は、前記ポリマー組成物に対して０．００１重量％以上５．０重量％以下の添加剤をさらに含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
膨張ポリプロピレンビーズに対してポリマー組成物を９５重量％以上含む膨張ポリプロピレンビーズであって、好ましくは、発泡押出プロセスにより得られた、膨張ポリプロピレンビーズ。
前記膨張ポリプロピレンビーズの密度は、２０以上３５０ｋｇ／ｍ^３であり、および／または、前記膨張ポリプロピレンビーズは、ＡＳＴＭＤ６２２６－１０に準拠して測定される連続気泡含有率が２０．０％以下である、請求項１２に記載の膨張ポリプロピレンビーズ。
請求項１～１３のいずれか１項に記載の膨張ポリプロピレンビーズを含む成形品。
ａ）請求項１～１２のいずれか１項に記載のポリマー組成物を提供するステップと、
ｂ）前記ポリマー組成物に対して例えば０．１０重量％以上２０重量％以下の発泡剤を前記ポリマー組成物に添加するステップと、
ｃ）前記ポリマー組成物と前記発泡剤との混合物を発泡押出プロセスに付して、発泡押出物を形成するステップと、
ｄ）前記発泡押出物を切断して膨張ポリプロピレンビーズを形成するステップと、
ｅ）任意に、ステップｄ）で得られた膨張ポリプロピレンビーズを成形して成形品を形成するステップと、を順次含む、プロセス。