JP4883681B2 - ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法およびポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体 - Google Patents

Description

本発明は、ポリプロピレン系発泡粒子（以下、発泡粒子と称することがある）、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体（以下、成形体と称することがある）の製造方法及びその方法により得られる成形体に関する。

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子（以下、発泡粒子と称することがある）は、一般的に、ポリプロピレン系樹脂粒子（以下、樹脂粒子と称することがある）を水に分散させ、加圧、加熱下において物理発泡剤を含浸せしめた後、樹脂粒子を低圧域に放出することにより製造される（分散媒放出発泡法）。また、他の方法としては、ポリプロピレン系樹脂を押出機内で溶融させ、発泡剤と混合させた後、ダイより押出して発泡させた後又は発泡させつつ適宜長さにカットすることにより発泡粒子を製造することも可能である。また、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体（以下、発泡粒子成形体または成形体と称することがある）は、一般的に、発泡粒子を金型内に充填した後、又はベルト間に挟んでトンネル状通路内に導いた後、スチームを用いて加熱融着させる方法により製造される（型内成形方法）。前者の場合は金型内が成形型内であり、後者の場合はトンネル状通路内が成形型内である。

該成形体は、その優れた性能からエネルギー吸収材、断熱材、緩衝材、軽量通函箱等として多岐な分野で用いられている。これらのエネルギー吸収材、断熱材、緩衝材、軽量通函箱等は、外観が美麗で滑らかな表面を要求される上に、その目的から空気や水が常識の範囲内で貫流しない性能、即ち遮水性能を当然の品質として要求される。即ち、型内成形時に、発泡粒子どうしが隙間なく加熱融着することにより、水が透水しなくなることが要求される。ところが、この遮水性に優れていることが、スチームによる型内成形時の冷却時間を長期化させ、生産性の向上が容易ではないという問題の発生に繋がっている。

即ち、スチームを導入して発泡粒子を加熱し二次発泡させて発泡粒子どうしを融着させようとすると、二次発泡することにより発泡粒子間の間隙が狭くなってスチームが浸入しにくくなる。その結果、発泡粒子どうしを隙間なく融着させて遮水性能向上させるためには、大量のスチームが必要となり、成形時における冷却時間が長くなり、生産性の向上が妨げられる。

この問題を解決し、スチームを用いて発泡粒子を隙間なく融着させて遮水性能を向上させると同時に、冷却時間を短縮化するために、貫通孔を設けた異形の発泡粒子を用いて型内成形を行う方法が提案された（特許文献１）。この方法では、前記発泡粒子を加圧処理して１．３〜７ｋｇｆ／ｃｍ^２の内圧を付与し、次に加圧処理した発泡粒子を型内成形して成形体を得る。

しかしながら、この方法は型内成形に先立って加圧処理による発泡粒子への発泡能の付与を必要とするので、生産工程が増えるという問題を有していた。即ち、発泡粒子を高圧雰囲気に曝し発泡粒子の気泡内に空気や窒素等のガスを追添して気泡内圧を高める操作（以下、加圧処理ともいう）をしなければ、発泡粒子どうしが隙間なく融着して遮水性能に優れる成形体を得ることができなかった。敢えて、加圧処理することなく型内成形を行うと、スチーム加熱の温度を高めて無理やり成形する必要が生じるため、収縮が大きい成形体しか得られないか、或いは収縮を抑えた成形を行った場合には空隙が残る成形体しか得られなかった。この場合、発泡粒子を型内へ充填する際に圧縮率を高めて発泡能の不足を補えば、発泡粒子が隙間なく融着した遮水性能に優れる成形体を得ることはできる。しかし、圧縮率が高すぎるため発泡粒子本来の発泡倍率が大きく低下し、低発泡倍率（高密度）の成形体しか得られないという問題があり、更に冷却時間の短縮化効果もそれほど大きいものではなかった。

特開２００２−２４８６４５号公報

本発明は前記問題を解決すべくなされたものであって、発泡粒子を加圧処理することなく、型内に充填し、スチームを用いて型内成形した場合に、冷却時間が短い上、使用する発泡粒子の発泡倍率に対して発泡倍率の低下が少なく、しかも空隙が少ない成形体を製造することができる発泡粒子を提供することを目的とする。本発明は、更に該発泡粒子を用いて製造された空隙率の少ない成形体、及び該成形体の製造方法を提供することを目的とする。

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、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法およびポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体が提供される。
〔１〕２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆで測定されるメルトフローレートが２〜２５ｇ／１０分であるポリプロピレン系樹脂を含む基材樹脂からなり、複数の気泡を画成する気泡壁からなり、空隙率が１１体積％以下（０を含む。）であると共に透水係数［ｃｍ／ｓｅｃ］が０である発泡粒子成形体を製造するための発泡粒子であって、該発泡粒子は、内部に一端から他端に延びる貫通孔を有する球状体であると共に、下記により定義される最大径Ｄ_０（ｍｍ）、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶ、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨ、貫通孔の直径Ｈ_Ｄ（ｍｍ）を有し、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．０５以上であり、比Ｈ_Ｄ／Ｄ_０が０．０８〜０．４であり、比Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶが０．１〜１０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。
Ｄ_０、Ｌ_ＣＶ、Ｌ_ＣＨ及びＨ_Ｄの定義
前記最大径Ｄ_０、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶ、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨ、および貫通孔の直径Ｈ_Ｄは、次のように測定される：
（ａ）１０個の発泡粒子を任意に採取する、
（ｂ）採取した各発泡粒子を前記貫通孔の一端と他端を結ぶ直線の中央位置において該直線に対して垂直な面で切断して、外周縁および内周縁を持つ環状断面を得る、
（ｃ）断面を、顕微鏡を用いて画面上に写し出すか又は写真撮影する、
（ｄ）該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面において、外周縁の２点Ｄ_０１、Ｄ_０２および内周縁の２点と交わり、かつ、２点Ｄ_０１、Ｄ_０２の間の距離が最大となるように第１の直線を引く、
（ｅ）２点Ｄ_０１、Ｄ_０２の間の距離Ｄｎ_０を測定する、
（ｆ）第１の直線と直交する直線であって、外周縁の２点ｄ_０１、ｄ_０２及び内周縁の２点と交わり、かつ、２点ｄ_０１、ｄ_０２の間の距離が最大となるように第２の直線を引く、
（ｇ）第１および第２の直線の交点Ｐ１を中心として、半径Ｄｎ_０／４の円Ｃ１を描く、
（ｈ）該円Ｃ１と該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面上の気泡壁との交点の数Ｎｎ_Ｈを数える、
（ｉ）第１の直線と円Ｃ１の外周との交点Ｐ２、Ｐ３の各々を中心として、半径Ｄｎ_０／８の円Ｃ２、Ｃ３を描く、
（ｊ）第１の直線と、円Ｃ２およびＣ３の各々の上に位置する気泡壁との交点の数を数えて、大きいほうの数Ｎｎ_Ｖを選択する、
（ｋ）平均径Ｌｎ_ＣＶを下記（１）式から求める、
Ｌｎ_ＣＶ＝０．４０５×（Ｄｎ_０／Ｎｎ_Ｖ） （１）
（ｌ）平均径Ｌｎ_ＣＨを下記（２）式から求める、
Ｌｎ_ＣＨ＝０．８１０×Ｄｎ_０×ｓｉｎ（π／Ｎｎ_Ｈ） （２）
（ｍ）該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面において、貫通孔を形成する内周縁上の２点を結ぶ直線の中で最も長い直線の長さＨｎ_Ｄ（ｍｍ）を測定する、
（ｎ）最大径Ｄ_０は採取した１０個の発泡粒子のＤｎ_０の相加平均である、
（ｏ）半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶは採取した１０個の発泡粒子のＬｎ_ＣＶの相加平均である、
（ｐ）円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨは採取した１０個の発泡粒子のＬｎ_ＣＨの相加平均である、
（ｑ）貫通孔の直径Ｈ_Ｄは採取した１０個の発泡粒子のＨｎ_Ｄの相加平均である。
〔２〕見掛け密度が３６ｇ／Ｌ未満である前記〔１〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
〔３〕前記〔１〕又は〔２〕に記載の発泡粒子を加圧処理することなく成形型内に充填し、スチームで型内成形することからなる、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法。
〔４〕前記〔３〕に記載の方法により得られる、空隙率が１１体積％以下（０を含む。）であると共に透水係数［ｃｍ／ｓｅｃ］が０であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体。

本発明の発泡粒子を用いれば、発泡粒子を加圧処理することなく型内成形を行っても、遮水性能および外観に優れる発泡粒子成形体を得ることができ、その上発泡粒子本来の発泡倍率を大きく低下させることなく成形体を得ることができ、または／及び冷却時間を従来の方法に比較して短縮化することができる。

更に、本発明による発泡粒子を用いれば、発泡粒子気泡内にスチームが浸透し易く、従来の発泡粒子より多くのスチームが気泡内に浸透し、また、冷却時に、通常よりもより多くのスチームが浸透している分だけ、凝縮熱が増大し、冷却速度、体積収縮速度が速まることになる。その結果、成形体を十分に冷却して取出すまでの冷却時間が短縮される。

また、本発明の発泡粒子成形体の製造方法よれば、前記の発泡粒子を加圧処理することなく成形型内に充填し、スチームで型内成形することにより、遮水性能に優れるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体を従来のものより安価かつ迅速に得ることができ、その上に発泡粒子本来の発泡倍率をさほど低下させることなく（即ち、発泡粒子本来の嵩密度を大きく上昇させることなく）成形体を得ることができ、または／及び冷却時間を従来の方法に比較して短縮化することができる。

本発明の方法により得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体は、従来のものより安価かつ迅速に製造され、空隙率が小さく、遮水性能に優れ、発泡粒子相互の融着性、圧縮強度に優れ、緩衝材、包装資材、各種容器等として好適な発泡体である。

以下、本発明について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
尚、図１は本発明の発泡粒子の平面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩに沿う断面図であり、図３は本発明の発泡粒子の他の例を示す断面図である。図中、１は発泡粒子を、２は貫通孔を、２ａ、２ｂは貫通孔の一端と他端を、１０は気泡壁を、１１は気泡をそれぞれ示す。

本発明の発泡粒子は、ポリプロピレン系樹脂を含む基材樹脂からなるものであり、該発泡粒子は、図２に示すように、複数の気泡１１を画成する気泡壁１０からなる。更に、該発泡粒子１は、図１に示すように、内部に一端２ａから他端２ｂに延びる貫通孔２を有する球状体である。本発明で言う球状体とは真球、楕円球、長円球、角柱、円柱、立方体、直方体、円錐台、角錐台等を含むものであり、これらが変形して非対称の立体形である場合も含むものである。角柱、円柱、立方体、直方体、円錐台、角錐台等の角部は丸みを帯びていることが好ましい。

図３（ａ）〜（ｄ）に、該球状体の形状例を該貫通孔に対して垂直方向に切断した断面図で示す。球状体には、図３（ａ）に示すような断面が中空円形または中空長円形のものや、図３（ｂ）に示すような断面が中空楕円形のものや、図３（ｃ）に示すような断面が丸みを帯びた中空三角形のものや、図３（ｄ）に示すような断面が丸みを帯びた中空多角形のものが含まれる。また、図１のような平面図で見た場合、球状体の外形は図３(ａ)〜図３（ｄ）のような形状であって良い。

尚、本発明の発泡粒子は、貫通孔の一端２ａと他端２ｂとを結ぶ直線と一致する方向の発泡粒子の最大長さをＬｍａｘ(図１参照)とした時に、後述する長径Ｄ_０のＬｍａｘに対する比（Ｄ_０／Ｌｍａｘ）が０．８〜１．２５の範囲であるような形状であることが、成形型内に充填された時に、発泡粒子間の空隙が大きくならず、空隙の少ない成形体が得られるため好ましい。

本発明の発泡粒子は、下記により定義される最大径Ｄ_０（ｍｍ）、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶ、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨ、貫通孔の直径Ｈ_Ｄ（ｍｍ）を有し、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．０５以上であり、比Ｈ_Ｄ／Ｄ_０が０．０８〜０．４であり、比Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶが０．１〜１０である。

前記最大径Ｄ_０、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶ、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨ、および貫通孔の直径Ｈ_Ｄは、次のように測定される：
（ａ）１０個の発泡粒子を任意に採取する。
（ｂ）採取した各発泡粒子を、図１に示すように、貫通孔２の一端２ａと多端２ｂを結ぶ直線（長さＬ）の中央位置において該直線に対して垂直な面で切断して、外周縁Ｂ１および内周縁Ｂ２を持つ環状断面を得る。
（ｃ）断面を、顕微鏡を用いて画面上に写し出すか又は写真撮影する。
（ｄ）該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面（図２）において、外周縁Ｂ１の２点Ｄ_０１、Ｄ_０２および内周縁Ｂ２の２点Ｆ_０１、Ｆ_０２と交わり、かつ、２点Ｄ_０１、Ｄ_０２の間の距離が最大となるように第１の直線Ｅ１を引く。この場合、２点Ｄ_０１、Ｄ_０２の間の距離が最大となるような直線が２つ以上存在するときは、内周縁Ｂ２の２点Ｆ_０１、Ｆ_０２間の距離が最大となる直線（この直線が２つ以上存在する場合はどれを選んでも良い）を直線Ｅ１とする。
（ｅ）２点Ｄ_０１、Ｄ_０２の間の距離Ｄｎ_０を測定する。
（ｆ）第１の直線Ｅ１と直交する直線であって、外周縁Ｂ１と２点ｄ_０１、ｄ_０２及び内周縁Ｂ２の２点ｆ_０１、ｆ_０２と交わり、かつ、２点ｄ_０１、ｄ_０２の間の距離が最大となるように第２の直線Ｅ２を引く。この場合、２点ｄ_０１、ｄ_０２の間の距離が最大となるような直線が２つ以上存在するときは、内周縁Ｂ２の２点ｆ_０１、ｆ_０２間の距離が最大となる直線（この直線が２つ以上存在する場合はどれを選んでも良い）を直線Ｅ２とする。
（ｇ）第１および第２の直線Ｅ１、Ｅ２の交点Ｐ１を中心として、半径Ｄｎ_０／４の円Ｃ１を描く。
（ｈ）該円Ｃ１と該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面上の気泡壁との交点（図２で黒丸で示される）の数Ｎｎ_Ｈを数える。
（ｉ）第１の直線Ｅ１と円Ｃ１の外周との交点Ｐ２、Ｐ３の各々を中心として、半径Ｄｎ_０／８の円Ｃ２、Ｃ３を描く。
（ｊ）第１の直線Ｅ１と、円Ｃ２およびＣ３の各々の上に位置する気泡壁との交点（図２で黒三角で示される）の数を数え、大きい方の数Ｎｎ_Ｖを選択する（例えば、図２の場合では円Ｃ２のＮｎ_Ｖは３であり、円Ｃ３のＮｎ_Ｖは２であるため、円Ｃ２のＮｎ_Ｖの３を選択する）。
（ｋ）平均径Ｌｎ_ＣＶを下記（１）式から求める。
Ｌｎ_ＣＶ＝０．４０５×（Ｄｎ_０／Ｎｎ_Ｖ） （１）
（ｌ）平均径Ｌｎ_ＣＨを下記（２）式から求める。
Ｌｎ_ＣＨ＝０．８１０×Ｄｎ_０×ｓｉｎ（π／Ｎｎ_Ｈ） （２）
（ｍ）該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面において、貫通孔２を形成する内周縁Ｂ２上の２点を結ぶ直線の中で最も長い直線の長さＨｎ_Ｄ（ｍｍ）を測定する。
（ｎ）最大径Ｄ_０は採取した１０個の発泡粒子のＤｎ_０の相加平均である。
（ｏ）半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶは採取した１０個の発泡粒子のＬｎ_ＣＶの相加平均である。
（ｐ）円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨは採取した１０個の発泡粒子のＬｎ_ＣＨの相加平均である。
（ｑ）貫通孔の直径Ｈ_Ｄは採取した１０個の発泡粒子のＨｎ_Ｄの相加平均である。

ここで、前記（１）式は、次のように導かれたものである。
一般的に、線分Ｌ_０（長さＬ_０）上の気泡壁の数Ｎと平均気泡径Ｌ_ｄとの間には下記（３）式の関係が成り立つ。
Ｌ_ｄ＝１．６２×（Ｌ_０／Ｎ） （３）
従って、単に、（３）式のＬ_ｄ、Ｌ_０およびＮに代えて、それぞれＬｎ_ＣＶ、Ｄｎ_０／４およびＮｎ_Ｖを代入すれば、（１）式が導かれる。

また、前記（２）式は次のように導かれる。
半径Ｄ_０／４の円に内接するＮ_Ｈ辺の正多角形の周囲の長さｌ_０は下記（４）式で与えられる。
ｌ_０＝２×（Ｄ_０／４）×ｓｉｎ（２π／２Ｎ_Ｈ）×Ｎ_Ｈ （４）
図２に示すような円Ｃ１に内接するＮ_Ｈ辺の多角形の周囲の長さは、円Ｃ１に内接するＮ_Ｈ辺の正多角形の周囲の長さｌ_０に近似できるので、単に、前記（３）式のＬ_ｄ、Ｌ_０およびＮに代えて、それぞれＬｎ_ＣＨ、ｌ_０およびＮｎ_Ｈを代入することにより（２）式が導かれる。

本発明においては、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．０５以上であり、比Ｈ_Ｄ／Ｄ_０が０．０８〜０．４であり、比Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶが０．１〜１０であることが重要である。本発明の発泡粒子は、この条件を満足するため、従来の発泡粒子より少ないスチーム量で効率よく二次発泡する。即ち、加圧処理を行わなくても、外観及び遮水性にすぐれた成形体を与えることができる。また、型内成形に必要なスチーム量が少なくてすみ、発泡粒子本来の発泡倍率を大きく低下させることなく成形体を得ることができる。更に、短い冷却時間でも容易に成形体を得ることができる。

比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．０５未満の場合には、無加圧成形での二次発泡性、加熱効率が向上しない。そのため、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨは１．０７以上が好ましく、１．１０以上がより好ましい。一方、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが大きくなりすぎると、伝熱効率は高くなるものの、気泡形状が細長くなりすぎて、得られる成形体が挫屈しやすくなる虞がある。そのため、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨは３以下であることが好ましい。

また、スチームを発泡粒子内部に迅速に浸入させるという効果を高め、かつ、独立気泡率を高める観点から、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶは３０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上が更に好ましく、１３０μｍ以上であることが最も好ましい。また、二次発泡に適する気泡壁の厚みが得られることから、Ｌ_ＣＶは１０００μｍ以下であることが好ましく、７００μｍ以下であることがより好ましい。

また、独立気泡率を高める観点から、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨは２８μｍ以上であることが好ましく、４７μｍ以上がより好ましく、９５μｍ以上が更に好ましい。二次発泡に適する気泡壁の厚みが得られることから、Ｌ_ＣＨは９５０μｍ以下であることが好ましく、６００μｍ以下であることがより好ましい。
本発明の効果が得られやすいためには、上記図２の断面における第１の直線Ｅ１上の気泡の数は５〜４０個が好ましく、６〜３０個がより好ましい。

本発明の発泡粒子においては、長径Ｄ_０（ｍｍ）に対する貫通孔の直径Ｈ_Ｄ（ｍｍ）の比Ｈ_Ｄ／Ｄ_０が０．０８未満の場合、貫通孔が小さすぎて、加熱効率の向上や、断熱膨張による冷却効果が乏しくなる。Ｈ_Ｄ／Ｄ_０が０．４を超える場合には、貫通孔が大きすぎて、遮水性能に優れる成形体を得ることが困難になる。そのため、Ｈ_Ｄ／Ｄ_０は０．１〜０．２５であることが好ましい。更に、平均気泡径Ｌ_ＣＶ（ｍｍ）に対する貫通孔の直径Ｈ_Ｄ（ｍｍ）の比Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶが０．１未満の場合、得られる成形体が気泡により挫屈しやすくなったり、加熱効率の向上や、断熱膨張による冷却効果が乏しくなる。Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶが１０を超える場合、遮水性能に優れる成形体を得ることが困難になる。そのため、Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶは０．５〜８であることが好ましく、１．２〜５．５であることがより好ましい。

貫通孔の直径Ｈ_Ｄの大きさは、スチームが通過することさえできれば制限されないが、加熱効率の向上や、断熱膨張による冷却効果を得るためには、０．１６ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましい。その上限は、型内への均一充填できること、また成形時の加熱効率および冷却効率を高める理由で、１．８ｍｍであることが好ましく、１．６ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１．２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．９ｍｍ以下であることが特に好ましい。

貫通孔２は、図２に示す断面において、内周縁Ｂ１が円Ｃ１の円周の内側にあるようなサイズおよび形状であることが好ましい。また、貫通孔の内周縁Ｂ１は、Ｃ２、Ｃ３の各円周の外側に存在していることが好ましいが、内周縁Ｂ１と重なった部分のＣ２、Ｃ３の各円弧の長さが円Ｃ２、Ｃ３の各円周の長さの３０％以内であれば、内周縁Ｂ１と円Ｃ２、Ｃ３の円周と重なっていても良い。

更に、高発泡の優れた成形体を得るためには、見掛け密度Ｄ_ｔ（ｇ／Ｌ）は２０〜３５ｇ／Ｌであることがより好ましく、２３〜３４ｇ／Ｌであることが更に好ましい。但し、本発明の発泡粒子を用いると、従来技術では成形が困難であった見掛け密度Ｄ_ｔ（ｇ／Ｌ）が３６ｇ／Ｌ未満の場合であっても、その発泡倍率をさほど低下させることなく高発泡の優れた成形体が得られる。

本明細書における発泡粒子の見掛け密度Ｄ_ｔは次のように求める。まず、発泡粒子を大気圧下、相対湿度５０％、２３℃の条件の恒温室内にて１０日間放置する。次に同恒温室内にて、１０日間放置した発泡粒子を５００個以上採取し、該発泡粒子群の重量Ｗ１（ｇ）を測定した後ただちに２３℃のメタノールが入ったメスシリンダー中に上記重量を測定した発泡粒子群を金網等を使用して沈め、エタノールのメニスカスの上昇分より発泡粒子群の体積Ｖ１（ｃｍ^３）を読み取り、下記（５）式により発泡粒子の見掛け密度Ｄ_ｔを計算する。
Ｄ_ｔ＝１０００×Ｗ１／Ｖ１ （５）

本発明の発泡粒子を用いれば、発泡粒子を加圧処理することなく型内成形を行っても、遮水性能および外観に優れる発泡粒子成形体を得ることができ、その上発泡粒子本来の発泡倍率を大きく低下させることなく成形体を得ることができ、または／及び冷却時間を従来の方法に比較して短縮化することができる。

このような本発明の発泡粒子の際立った効果は、次のようなメカニズムにより得られるものと推定される。即ち、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶが円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨよりも大きい（Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．０５以上である）ことから、気泡は半径方向に細長くなっており、且つ該貫通孔の周りに放射状に配列している。また、貫通孔が適度に小さいサイズで存在している（Ｌ／Ｄ_０が０．０８〜０．４及びＬ／Ｌ_ＣＶが０．１〜１０である）。このような気泡の形状及び配列のために、本発明の発泡粒子は、従来の発泡粒子（Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．００未満）に比較して、型内成形における二次発泡性が優れるものと考えられる。

さらに詳しく説明すると、発泡粒子が充填された成形型内にスチームが導入されると、発泡粒子はスチームにより外側より熱せられると同時に、スチームが外皮を通過し内部の気泡に徐々に浸透し、発泡粒子は内部からも加熱される。その後、成形型内部の圧力を大気と略同等とする圧力開放により発泡粒子は二次発泡する。このとき、浸透したスチームは該発泡粒子が元々保有していた気泡内の空気と共に、発泡剤として二次発泡に寄与すると考えられる。従って、二次発泡性を向上させて、発泡粒子どうしを隙間なく融着させて遮水性に優れる成形体を得るためには、より迅速且つ均一にスチームを発泡粒子内部に浸入させることが望ましい。本発明においては、そのための第一の手段として発泡粒子に貫通孔が形成される。

即ち、発泡粒子に貫通孔が形成されていると、（ｉ）型内成形の際、スチームが貫通孔を通過するため、発泡粒子１個当たりのスチームに対する接触面積が増加するので、スチームによる加熱効率が向上し、結果的に発泡粒子を二次発泡させるのに必要以上に加熱する必要がなくなる。更に、（ｉｉ）発泡粒子が成形型内に均一に充満してからも、貫通孔の分だけ余分に二次発泡しなければならないため、二次発泡の際に断熱膨張する体積が大きくなり、結果的に発泡粒子内部での断熱膨張による冷却効果が大きくなり、水冷時間の短縮が達成される。

しかしながら、発泡粒子を加圧処理することなく型内成形（以下、無加圧成形と称することがある）を行なって遮水性に優れる成形体を得るためには、発泡粒子に貫通孔を形成するだけでは不十分である。

本発明の発泡粒子においては、細長い気泡が、その長径を貫通孔の中心（Ｐ_１）から外側に向けて放射状に配列しているので、即ち、気泡形状が上記垂直断面孔の中心から外周へ向かう方向に細長いので、スチームが貫通孔から発泡粒子内部に浸入する際に透過しなければならない気泡膜の数が少ないので、スチームは従来の発泡粒子より迅速に発泡粒子内部に浸入することができると考えられる。言い換えると、発泡粒子の貫通孔と外周との間の気泡の数が少ないほどスチームは従来の発泡粒子より迅速に発泡粒子内部に浸入することができると考えられる。このような気泡の形状及び配列のために、本発明の発泡粒子は、型内成形における二次発泡性が優れるものと考えられる。即ち、無加圧成形を行っても遮水性能および外観に優れる発泡粒子成形体を得ることができ、その上に発泡粒子本来の発泡倍率を大きく低下させることなく成形体を得ることができる。

更に、本発明の発泡粒子の場合、発泡粒子気泡内にスチームが浸透し易く、従来の発泡粒子より多くのスチームが気泡内に浸透し、また、冷却時に、通常よりもより多くのスチームが浸透している分だけ、凝縮熱が増大し、冷却速度、体積収縮速度が速まることになる。その結果、成形体を十分に冷却して取出すまでの冷却時間が短縮される。

本発明の発泡粒子の基材樹脂はポリプロピレン系樹脂であり、該ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレン系ブロック共重合体またはプロピレン系ランダム共重合体が使用される。ここで、プロピレン系ランダム共重合体、プロピレン系ブロック共重合体とは、それぞれプロピレン成分を６０モル％以上含有するプロピレンと他のコモノマーとの共重合体である。プロピレンと共重合される他のコモノマーとしては、エチレン、１−ブテン、１−ペテン、１−ヘキセン等のプロピレン以外のα−オレフィン等が挙げられる。

上記プロピレン系ブロック共重合体は、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−ブテンブロック共重合体等の２元共重合体であっても、プロピレン−エチレン−ブテンブロック共重合体等の３元共重合体であっても良い。また、上記プロピレン系ランダム共重合体は、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合等の２元共重合体であっても、プロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体等の３元共重合体であっても良い。
共重合体中におけるプロピレン以外のコモノマー成分の割合は、０．０５〜１５重量％、特に０．１〜１０重量％が好ましい。

なお、本発明の発泡粒子を構成するポリプロピレン系樹脂は、架橋ポリプロピレン系樹脂であっても無架橋ポリプロピレン系樹脂であってもよいが、リサイクルが容易な無架橋プロピレン系樹脂が好ましい。

本発明で用いられる基材樹脂は、前記ポリプロピレン系樹脂の中でも、発泡粒子を成形する際の生産性や設備コスト等を考慮すると、融点が１６５℃以下のプロピレン系ランダム共重合体が好ましく、特に１３５〜１６０℃のプロピレン系ランダム共重合体が好ましい。

更に、貫通孔周辺の気泡を細長く、貫通孔を中心として放射状に配列させるためには、発泡時に気泡が成長する段階で発泡剤の膨張により、前記発泡粒子断面の中心から外周へ向かう方向に細長く配向した気泡をその状態に維持させる必要がある。そのためには、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が、２〜２５ｇ／１０分のものであることを要する。
尚、メルトフローレイト（ＭＦＲ）はＪＩＳ Ｋ７２１０の試験条件１４（２３０℃／２．１６ｋｇｆ荷重）で測定される値である。

また、成形体に更なる柔軟性が要求される場合は、エチレン−プロピレンラバー等のエラストマーを上記した基材樹脂に５〜４０ｗｔ％添加することが好ましい。また、本発明では、本発明の目的を阻害しない範囲内において、前記ポリプロピレン系樹脂に、ポリプロピレン系樹脂以外の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーを添加して使用することもできる。ただし、この場合は、ポリプロピレン系樹脂以外の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーの添加量はポリプロピレン系樹脂１００重量部あたり、多くとも３０重量部が好ましい。

また、本発明の発泡粒子は、高温ピークを有することが望ましい。高温ピークの熱量の範囲としては、２Ｊ／ｇ〜４５Ｊ／ｇが好ましく、更に好ましくは、５Ｊ／ｇ〜４０Ｊ／ｇである。更に、高温ピーク熱量の範囲は、基材樹脂の融解熱量によって変化する傾向があり、発泡粒子にした場合のトータル熱量Ｈ_Ｔに対する高温ピークの熱量Ｈ_Ｈの比（Ｈ_Ｈ／Ｈ_Ｔ）が０．０５から０．５の範囲に入るのが最も好ましい。

本明細書における発泡粒子の高温側ピーク熱量Ｈ_Ｈは、発泡粒子１〜８ｍｇを示差走査熱量計を用いて１０℃／ｍｉｎの速度で２２０℃まで昇温して得たＤＳＣ曲線（図４）における高温側ピークｂの面積に相当し、次のように求めることができる。まず、図４に示すようにＤＳＣ曲線上８０℃の点Ｉと、ＤＳＣ曲線上の該樹脂の融解終了温度を示す点ＩＩとを結ぶ直線を引く。次に、固有吸熱ピークａと高温側ピークｂとの谷部にあたるＤＳＣ曲線の点ＩＩＩを通りグラフ横軸の温度に対して垂直な直線を、点Ｉと点ＩＩとを結んだ直線へ引き、その交点を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とを結ぶ直線及び点ＩＩＩと点ＩＩを結ぶＤＳＣ曲線によって囲まれる部分（図４：斜線部分）の面積が高温側ピークの吸熱量に相当する。

又、本明細書における全ピーク熱量Ｈ_Ｔは、固有吸熱ピークａの面積と高温側ピークｂの面積との合計に相当する。又、固有吸熱ピークａの面積は、点ＩＶと点Ｉとを結ぶ直線、点ＩＩＩと点ＩＶとを結ぶ直線及び点ＩＩＩと点Ｉを結ぶＤＳＣ曲線によって囲まれる部分（図４：白抜部分）の面積に相当する。尚、発泡粒子の高温側ピーク熱量Ｈ_Ｈの調節方法は、例えば特開２００１−１５１９２８号等に開示されている。

本発明においては、気泡径を調節するために、基材樹脂に気泡調節剤を添加することが好ましい。該気泡調節剤としては、タルク、炭酸カルシウム、ホウ砂、ホウ酸亜鉛、水酸化アルミニウム等の無機物が挙げられる。その添加量は、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶを３０μｍ以上に維持することが容易なため、基材樹脂１００重量部あたり、０．００１〜１０重量部が好ましく、０．０１〜５重量部がより好ましい。
尚、基材樹脂に気泡調節剤を添加する場合、気泡調節剤をそのまま基材樹脂に練り込むこともできるが、通常は分散性等を考慮して気泡調節剤のマスターバッチを作り、これと基材樹脂とを混練することが好ましい。

また、基材樹脂には、着色顔料、染料を添加することができ、この場合にもＬ_ＣＶを３０μｍ以上に維持することを基準として、その添加量が定められる。
尚、基材樹脂に着色顔料、染料を添加を添加する場合も分散性等を考慮して、着色顔料、染料のマスターバッチを作り、これと基材樹脂とを混練することが好ましい。

（Ｉ）本発明の発泡粒子は、例えば、未発泡の貫通孔を有する樹脂粒子を作製してから分散媒放出発泡法により樹脂粒子を発泡させることにより得ることができる。また、（ＩＩ）該発泡粒子は、押出機を用いて未発泡の樹脂粒子を溶融させて発泡剤と混合した発泡性溶融樹脂組成物を、円筒状の紐状物が押出しうる断面形状を有するダイから押出発泡させ、発泡途上の又は発泡完了後の発泡体を適当な長さにカットすることによる押出発泡により製造することもできる。

いずれの方法（Ｉ）（ＩＩ）においても、本発明の発泡粒子を得るには、発泡が生じない高圧下から発泡の生じる低圧下へ放出又は押出する際の高圧下と低圧下の差圧を４００ｋＰａ以上、好ましくは５００〜１５０００ｋＰａとすることが好ましい。また、貫通孔の直径Ｈ_Ｄ、発泡粒子の最大径Ｄ_０及び半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶを、上記Ｈ_Ｄ／Ｄ_０比が０．０８〜０．４、Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶ比が０．１〜１０となるように調整することを要する。

貫通孔の直径Ｈ_Ｄは、一般的には、得られる発泡粒子の発泡倍率が大きいほど、貫通孔を有する未発泡の樹脂粒子の貫通孔の大きさが大きいほど又は押出発泡に際しては発泡体に貫通孔を形成させるための部材の直径が大きいほど、大きな値を示す。また、発泡粒子の最大径Ｄ_０は、一般的には、得られる発泡粒子の発泡倍率が大きいほど、貫通孔を有する樹脂粒子の肉厚み又は貫通孔を有する発泡粒子の肉厚が大きいほど、大きな値を示す。また、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶは、得ようとする発泡粒子の平均気泡径の大きさを制御することにより調整できる。平均気泡径の大きさは、通常は、発泡剤の種類と量、発泡温度と気泡調節剤の添加量で調節される。また、発泡倍率は、通常は、発泡剤の添加量と発泡温度と、発泡時の上記差圧により調節される。適正な範囲内においては、一般的に、発泡剤の添加量が多いほど、発泡温度が高いほど、上記差圧が大きいほど、得られる発泡粒子の発泡倍率は大きくなる。

前記（ＩＩ）押出発泡による筒状発泡粒子は、例えば、ヨーロッパ特許第５８８３２１号、ヨーロッパ特許第９６８０７７号等に記載の方法において、ダイの出口形状を筒状の発泡体が得られるように変更することにより製造できる。

前記（Ｉ）分散媒放出発泡法においては、該樹脂粒子を物理発泡剤等と共にオートクレーブ等の密閉容器内において水に分散させ、樹脂粒子の軟化温度以上の温度に加熱し、樹脂粒子内に発泡剤を含浸させ、次に、密閉容器内の圧力を発泡剤の蒸気圧以上の圧力に保持しながら、密閉容器内の水面下の一旦を開放し、樹脂粒子と水とを同時に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ることができる。
その際、樹脂粒子が球状ではないものであっても、密閉容器中で加熱され可塑化された樹脂粒子を分散媒の樹脂粒子に対する表面張力の作用により、球状に変化させることができる。
尚、発泡粒子の貫通孔は樹脂粒子の貫通孔より大きくなるのが通常である。

更に、発泡剤を含浸させてから発泡温度で低圧域に放出する際、密閉容器内の高圧域の圧力を０．５ＭＰａ（Ｇ）以上にすることが、貫通孔周辺の気泡を貫通孔を中心として縦長に配向させるために好ましく、１．５ＭＰａ（Ｇ）以上にすることがより好ましい。

分散媒放出発泡法で用いられる発泡剤としては、通常、プロパン、イソブタン、ブタン、イソペンタン、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロブタン、シクロヘキサン、クロロフルオロメタン、トリフルオロメタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタン、１−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン等の有機系物理発泡剤や、窒素、二酸化炭素、アルゴン、空気等の無機系物理発泡剤が挙げられる。これらの中でもオゾン層の破壊がなく且つ安価な無機ガス系発泡剤が好ましく、特に窒素、空気、二酸化炭素が好ましい。又、これらの発泡剤の二種以上の混合系にて使用することもでき、見掛け密度の小さい（発泡倍率の高い）発泡粒子を製造する場合には、二酸化炭素とブタンとの混合発泡剤が好ましい。

発泡剤の使用量は、得ようとする発泡粒子の見掛け密度と発泡温度との関係に応じて適宜に選択される。具体的には、窒素、空気を除く上記発泡剤の場合、発泡剤の使用量は通常樹脂粒子１００重量部当り２〜５０重量部である。また窒素、空気の場合は、密閉容器内の圧力が１０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇの圧力範囲内となる量が使用される。

密閉容器内において、樹脂粒子を分散させるための分散媒としては水が好ましいが、樹脂粒子を溶解しないものであれば使用することができ、このような分散媒としては例えば、エチレングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール等が挙げられる。

密閉容器内において、基材樹脂粒子を分散媒に分散せしめて発泡温度に加熱するに際し、樹脂粒子相互の融着を防止するために融着防止剤を用いることもできる。融着防止剤としては水等に溶解せず、加熱によっても溶融しないものであれば、無機系、有機系を問わずいずれも使用可能であるが、一般的には無機系のものが好ましい。

無機系の融着防止剤としては、カオリン、タルク、マイカ、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体が好適である。該融着防止剤としては平均粒径０．００１〜１００μｍ、特に０．００１〜３０μｍのものが好ましい。また融着防止剤の添加量は樹脂粒子１００重量部に対し、通常は０．０１〜１０重量部が好ましい。

また分散助剤としてドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤や硫酸アルミニウムが好適に使用される。該分散助剤は樹脂粒子１００重量部当たり、通常０．００１〜５重量部添加することが好ましい。

前記発泡粒子の製造に用いる樹脂粒子は、次のようにすれば得ることができる。
気泡調節剤を加えた基材樹脂を押出機内で加熱、混練して目的とする発泡粒子の断面形状と相似の断面形状を有するダイから、中空状（貫通孔を有する）の多数のストランドとして押出し、該ストランドを水中を通して冷却してから、適宜長さに切断する等の手段により樹脂粒子を作製することができる。

尚、内部に貫通孔を有する筒状の樹脂粒子は、溶融樹脂出口に所望の樹脂粒子の断面形状と同様の（環状の）スリットを有する押出機ダイを使用することにより製造できる。更に、貫通孔を有する筒状として押出されたストランドの孔が潰れることを防ぐために、前記スリットの内側にストランドの貫通孔内部の圧力を大気圧もしくはそれ以上に保つための圧力調整孔を設けたダイを使用することが好ましい。尚、圧力調整孔を気体圧入装置に連結させて空気等をストランドの貫通孔内部に供給したり、ストランドの貫通孔内部を大気圧部と連通させることにより、貫通孔内部を大気圧又はそれ以上の圧力に保つことができる。

該樹脂粒子の重量は、樹脂粒子及び発泡粒子の貫通孔の維持が容易で、また、型内への発泡粒子の均一な充填性を確保できることから、０．０２〜２０ｍｇが好ましく、０．１〜６ｍｇがより好ましい。

また、樹脂粒子に形成する貫通孔の直径は、ダイから出たストランドの互着による、貫通孔が閉塞した樹脂粒子の混在がないこと、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．０５以上である発泡粒子が容易に得られること及び所望の遮水性を有する成形体が得られることから、０．０５〜０．２４ｍｍが好ましく、０．０５ｍｍ〜０．２３ｍｍがより好ましく、０．０６〜０．２０ｍｍが更に好ましい。尚、樹脂粒子に形成する貫通孔の直径は、発泡粒子の貫通孔の直径Ｈ_Ｄと同様の測定方法で求められる貫通孔の最大長さを意味する。

樹脂粒子を製造するためのポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、樹脂粒子の製造過程でＭＦＲが大きく変化するということはないので、前述した発泡粒子を構成するポリプロピレン系樹脂と同様に選択すればよい。

本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体は、本発明の発泡粒子を加圧処理することなく成形型内に充填し、スチームで加熱成形することにより得られたものであり、空隙率が０〜１１体積％である。
空隙率が１１体積％を超えると、得られる成形体は発泡粒子相互の融着が不充分で、緩衝材、包装資材、各種容器等として使用する場合に要求される圧縮強度、融着強度等を得ることができない虞があり、外観において従来公知の成形体よりも劣るものとなる。

又、本発明の発泡粒子成形体の透水係数は０ｃｍ／ｓｅｃである。該透水係数が０ｃｍ／ｓｅｃでない場合も空隙率が１１体積％を超える場合と同様に、要求される圧縮強度、融着強度等を得ることができない虞がある。特に、透水係数が０ｃｍ／ｓｅｃでなければ、魚箱等の液体を入れる容器としては使用することができない。

本明細書における空隙率（Ａ）は下記（６）式によって算出される。
Ａ（％）＝〔（Ｂ−Ｃ）／Ｂ〕×１００ （６）

但し、Ｂは成形体の外形寸法から算出される体積（ｃｍ^３）であり、Ｃは成形体の空隙部を除いた体積（ｃｍ^３）であり、成形体を液体（例えばアルコール）中に沈めた時の増量分として該体積を測定することによって求めることができる。

本明細書における透水係数は、ＪＩＳ Ａ１２１８に準拠し、試料として砂に代えて本発明の発泡粒子成形体（縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍ、厚さ５０ｍｍ）を用い、試料を入れる円筒に代えて角筒を用い、定水位式による透水性測定を行なうことによって求められる。

前記発泡粒子を用いる本発明方法によれば、前記発泡粒子を加圧処理することなく成形型内に充填し、スチームを金型内に導入して加熱成形することにより、空隙率が０〜１１体積％の本発明の成形体を得ることができる。即ち、該発泡粒子を閉鎖し得るが密閉し得ない成形型内に充填した後、該成形型内にスチームを導入することにより、発泡粒子を加熱し発泡させ、相互に融着させて成形空間の形状に見合った成形体を得ることができる。

本発明方法においては、成形型内に充填された発泡粒子の形状、基材樹脂の融点、該発泡粒子の成形型内での膨張力、成形体の収縮等を十分考慮して加熱温度、加熱時間等の加熱条件が適宜決定される。

尚、発泡粒子の加熱融着成形後、得られた成形体を成形型内において冷却するに当たっては、水冷方式を採用することもできるが、バキューム方式によりスチームの気化熱を利用して冷却することが好ましい。

本発明方法においては、嵩密度Ｄ_ｂ（ｇ／Ｌ）に対する見掛け密度Ｄ_ｔ（ｇ／Ｌ）の比（Ｄ_ｔ／Ｄ_ｂ）が１．６〜２．６であることが好ましく、１．６〜２．１であることがより好ましく、１．６〜１．９であることが更に好ましい。比（Ｄ_ｔ／Ｄ_ｂ）がこの範囲内であれば、遮水性能に優れる成形体を容易に得ることができ、しかも冷却時間を従来の方法に比較して短縮化することができる。

比（Ｄ_ｔ／Ｄ_ｂ）が１．６未満の場合は、型内成形により得られる成形体は外観及び物性共に良好なものとなるが、発泡粒子が膨張する体積が小さいことから、スチーム断熱膨張による冷却効果が小さくなるので、本発明の目的とする成形サイクルの短縮化が達成できない虞がある。
一方、比（Ｄ_ｔ／Ｄ_ｂ）が、２．６を超える場合は、型内成形により得られる成形体中に連通した空隙が形成されて透水性が大きくなってしまい、通常の成形体と同等の外観及び物性を有するものが得られない虞がある。

本明細書における発泡粒子の嵩密度Ｄ_ｂは次のように求められる。
まず、発泡粒子を大気圧下、相対湿度５０％、２３℃の条件の恒温室内にて１０日間放置する。次に同恒温室内にて、１０日間放置した発泡粒子を５００個以上採取し、該発泡粒子群の重量Ｗ_２（ｇ）を測定した後ただちに空のメスシリンダー中に上記重量を測定した発泡粒子群を入れて、メスシリンダーの目盛りから該発泡粒子群の体積Ｖ_２（ｃｍ^３）を読み取り、下記（７）式により発泡粒子の嵩密度Ｄ_ｂを計算する。
Ｄ_ｂ＝１０００×Ｗ_２／Ｖ_２ （７）

本発明においては、発泡粒子を、成形型内に圧縮率が４〜２５体積％となるように、好ましくは５〜２０体積％となるように充填した後、スチームにより型内成形する方法を採用することによっても目的とする成形体を得ることができる。

圧縮率が４体積％未満の場合は、発泡粒子に適当な内圧を付与したものを使用しなければ、型内成形により発泡粒子相互の融着が不充分となり、空隙率が０〜１１体積％の成形体を得ることができない虞がある。一方、圧縮率が２５体積％を超える場合は、得られる成形体の密度が発泡粒子の嵩密度に対して著しく大きくなり、発泡粒子本来の発泡倍率を有効に利用できなくなる。

圧縮率の調整は、発泡粒子を成形型内（キャビティー）に充填する際に、キャビティー体積を超える発泡粒子の量を充填することにより行なわれる。発泡粒子を成形型に充填する際に成形型内の空気を金型内から排気したり、発泡粒子の成形型内への充填を効率を良く行うために、成形型を完全に閉鎖させないようにする成形型の開き部分をクラッキングとよぶが、クラッキングは成形型内に発泡粒子を充填後、スチームを導入する際には最終的に閉じられ、その結果充填された発泡粒子は圧縮される。

本明細書における圧縮率は、下記（８）式により求められる。尚、式中において、ａは成形型内に充填した発泡粒子の重量（ｇ）を、ｂは発泡粒子の嵩密度（ｇ／Ｌ）を、ｃは成形型内体積（Ｌ）をそれぞれ表す。
圧縮率（％）＝［（ａ／（ｂ×ｃ））−１］×１００ （８）

本発明によれば、以上説明した方法により成形体を製造するので、発泡粒子を加圧処理しないでも空隙率が０〜１１体積％の成形体を得ることができ、成形サイクルを短縮化することもできる。

次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例、比較例で用いたポリプロピレン系樹脂を次に示す。
Ａ）プロピレン−エチレンランダム共重合体（以下、ｒＰＰともいう。）、ＭＦＲ：７ｇ／１０分、融点１４３℃
Ｂ）プロピレン−エチレンブロック共重合体（以下、ｂＰＰともいう。）、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、融点１６０℃
Ｃ）プロピレン単独重合体（以下、ｈＰＰともいう。）、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、融点１６５℃

実施例１〜７、 比較例１〜７

表１に示す各基材樹脂と、気泡調節剤としてホウ酸亜鉛とを押出機内で溶融混練し、その後、スリットを有するダイから円筒形状（比較例１と２では円柱状）のストランドを押し出して水中で急冷した後、所定の長さにカットして１個当たりの平均重量が２ｍｇの樹脂粒子を得た。尚、ホウ酸亜鉛は配合量が０．０５重量％となるように（実施例３、比較例２、３、６では０．０１重量％となるように）マスターバッチで添加した。また、樹脂粒子の樹脂粒子の直径に対す長さ比と、樹脂粒子の貫通孔の径は、表１の通りであった。

次いで、表１記載の発泡剤を使用し、融着防止剤としてカオリン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０．０６ｇ、上記樹脂粒子１ｋｇを水３リットルに添加して（実施例３、比較例２、３、６では更に分散助剤として硫酸アルミニウム０．０１ｇを水に添加して）密閉容器（容積５リットルのオートクレーブ）内で攪拌しながら昇温し表１の温度、平衡蒸気圧で１５分間保持した。次いで、平衡蒸気圧に等しい背圧をかけつつ（使用した発泡剤と同じ種類の高圧の気体をオートクレーブに導入することで）、その圧力を保持したまま密閉容器の下端を開放して樹脂粒子と水とを大気圧下に同時に放出して、樹脂粒子を発泡せしめ、貫通孔を有する又は貫通孔を有しない発泡粒子を得た。発泡粒子を室温下で乾燥した後、各種の物性を測定した。結果を表２に示す。

発泡粒子を、表３に記載の成形条件（成形スチーム圧力、冷却時間、発泡面圧）で型内成形することにより、縦２０ｃｍ×横２５ｃｍ×厚み５ｃｍの直方体状の成形体を得た。発泡粒子は加圧ガスによる内圧付与処理を行うことなく型内に充填した。表３には、成形型内に充填された発泡粒子の圧縮率を併せて示す。得られた成形体の密度、空隙率、透水係数を測定し、外観を観察した。更に、これらに基づいて、外観の評価、冷却効率の評価、総合評価を行った結果を表３に示す。尚、冷却時間は、成形体を成形型から取り出してももはや膨張しなくなる程度まで、成形体を冷却するのに要した時間を示す。また、発泡面圧は、成形時に成形体が示した成形型内面に対する最大圧力を意味する。尚、冷却時間は得られる成形体の密度が大きいものほど樹脂量が多くなるため長い時間が必要になるので、冷却効率の評価は成形体の密度を考慮して行った。表中、○は良を、×は不良を示す。

表３の結果より、本件発明の発泡粒子を用いれば、加圧処理を行わなくとも、空隙率の少ない外観に優れ、しかも遮水性に優れた成形体を製造することができることが分かる。また、圧縮率を小さくして成形しても、空隙率の少ない外観に優れ、しかも遮水性に優れた成形体を極めて短い冷却時間で製造することができることが分かる。また、表２及び表３から、成形時における圧縮率が小さく済む（無加圧成形時に必要となる発泡粒子の圧縮度合いが小さく済む）ため、得られる成形体の密度が発泡粒子の嵩密度に対してさほど大きくならず、発泡粒子本来の発泡倍率を有効に利用できることが分かる。

本発明の発泡粒子の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩに沿う断面図であり、半径方向平均気泡径Ｌ_ＣＶ、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨの測定法の説明図である。 本発明の発泡粒子の断面形状の例を示す、図２と同様な断面図である。 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のＤＳＣ曲線の一例を示す図である。

Claims (4)

1. ２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆで測定されるメルトフローレートが２〜２５ｇ／１０分であるポリプロピレン系樹脂を含む基材樹脂からなり、複数の気泡を画成する気泡壁からなり、空隙率が１１体積％以下（０を含む。）であると共に透水係数［ｃｍ／ｓｅｃ］が０である発泡粒子成形体を製造するための発泡粒子であって、該発泡粒子は、内部に一端から他端に延びる貫通孔を有する球状体であると共に、下記により定義される最大径Ｄ_０（ｍｍ）、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶ、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨ、貫通孔の直径Ｈ_Ｄ（ｍｍ）を有し、比Ｌ_ＣＶ／Ｌ_ＣＨが１．０５以上であり、比Ｈ_Ｄ／Ｄ_０が０．０８〜０．４であり、比Ｈ_Ｄ／Ｌ_ＣＶが０．１〜１０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；
   
   Ｄ_０、Ｌ_ＣＶ、Ｌ_ＣＨ及びＨ_Ｄの定義
   前記最大径Ｄ_０、半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶ、円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨ、および貫通孔の直径Ｈ_Ｄは、次のように測定される：
   （ａ）１０個の発泡粒子を任意に採取する、
   （ｂ）採取した各発泡粒子を前記貫通孔の一端と他端を結ぶ直線の中央位置において該直線に対して垂直な面で切断して、外周縁および内周縁を持つ環状断面を得る、
   （ｃ）断面を、顕微鏡を用いて画面上に写し出すか又は写真撮影する、
   （ｄ）該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面において、外周縁の２点Ｄ_０１、Ｄ_０２および内周縁の２点と交わり、かつ、２点Ｄ_０１、Ｄ_０２の間の距離が最大となるように第１の直線を引く、
   （ｅ）２点Ｄ_０１、Ｄ_０２の間の距離Ｄｎ_０を測定する、
   （ｆ）第１の直線と直交する直線であって、外周縁と２点ｄ_０１、ｄ_０２及び内周縁の２点と交わり、かつ、２点ｄ_０１、ｄ_０２の間の距離が最大となるように第２の直線を引く、
   （ｇ）第１および第２の直線の交点Ｐ１を中心として、半径Ｄｎ_０／４の円Ｃ１を描く、
   （ｈ）該円Ｃ１と該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面上の気泡壁との交点の数Ｎｎ_Ｈを数える、
   （ｉ）第１の直線と円Ｃ１の外周との交点Ｐ２、Ｐ３の各々を中心として、半径Ｄｎ_０／８の円Ｃ２、Ｃ３を描く、
   （ｊ）第１の直線と、円Ｃ２およびＣ３の各々の上に位置する気泡壁との交点の数を数えて、大きいほうの数Ｎｎ_Ｖを選択する、
   （ｋ）平均径Ｌｎ_ＣＶを下記（１）式から求める、
   Ｌｎ_ＣＶ＝０．４０５×（Ｄｎ_０／Ｎｎ_Ｖ） （１）
   （ｌ）平均径Ｌｎ_ＣＨを下記（２）式から求める、
   Ｌｎ_ＣＨ＝０．８１０×Ｄｎ_０×ｓｉｎ（π／Ｎｎ_Ｈ） （２）
   （ｍ）該画面上に写し出された断面又は写真撮影された断面において、貫通孔を形成する内周縁上の２点を結ぶ直線の中で最も長い直線の長さＨｎ_Ｄ（ｍｍ）を測定する、
   （ｎ）最大径Ｄ_０は採取した１０個の発泡粒子のＤｎ_０の相加平均である、
   （ｏ）半径方向の平均気泡径Ｌ_ＣＶは採取した１０個の発泡粒子のＬｎ_ＣＶの相加平均である、
   （ｐ）円周方向平均気泡径Ｌ_ＣＨは採取した１０個の発泡粒子のＬｎ_ＣＨの相加平均である、
   （ｑ）貫通孔の直径Ｈ_Ｄは採取した１０個の発泡粒子のＨｎ_Ｄの相加平均である。
2. 見掛け密度が３６ｇ／Ｌ未満である請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
3. 請求項１又は２に記載の発泡粒子を加圧処理することなく成形型内に充填し、スチームで型内成形することからなる、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３に記載の方法により得られる、空隙率が１１体積％以下（０を含む。）であると共に透水係数［ｃｍ／ｓｅｃ］が０であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体。
   

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