JPH1045939A - ポリプロピレン系樹脂発泡成形体 - Google Patents
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体Info
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- JPH1045939A JPH1045939A JP20558496A JP20558496A JPH1045939A JP H1045939 A JPH1045939 A JP H1045939A JP 20558496 A JP20558496 A JP 20558496A JP 20558496 A JP20558496 A JP 20558496A JP H1045939 A JPH1045939 A JP H1045939A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 衝撃エネルギー吸収性に優れ、自動車側面衝
突用エネルギー吸収材、バンパー芯材などに使用した場
合に衝突時の衝撃エネルギーを効率的に吸収できるポリ
プロピレン系樹脂発泡成形体を提供する。 【解決手段】 ASTM D790 に準拠して測定した樹脂の曲
げ弾性率が10000kg/cm2以上、ASTM D1238に準拠して測
定したメルトフローレート（230 ℃、2.16kg荷重）が20
〜100 g/10分である、プロピレンホモポリマー、αオレ
フィン含有量が10重量％未満のプロピレンとαオレフィ
ンとのブロック共重合体、またはαオレフィン含有量が
１重量％未満のプロピレンとαオレフィンとのランダム
共重合体を基材樹脂とするポリプロピレン系樹脂予備発
泡粒子を型内成形して得られた発泡成形体で、発泡倍率
が５〜60倍、連続気泡率が０〜30％、試験方法JIS-K676
7 に準拠した圧縮試験において最高歪が80％になるよう
に圧縮したときの圧縮後の連続気泡率が30〜95％である
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
突用エネルギー吸収材、バンパー芯材などに使用した場
合に衝突時の衝撃エネルギーを効率的に吸収できるポリ
プロピレン系樹脂発泡成形体を提供する。 【解決手段】 ASTM D790 に準拠して測定した樹脂の曲
げ弾性率が10000kg/cm2以上、ASTM D1238に準拠して測
定したメルトフローレート（230 ℃、2.16kg荷重）が20
〜100 g/10分である、プロピレンホモポリマー、αオレ
フィン含有量が10重量％未満のプロピレンとαオレフィ
ンとのブロック共重合体、またはαオレフィン含有量が
１重量％未満のプロピレンとαオレフィンとのランダム
共重合体を基材樹脂とするポリプロピレン系樹脂予備発
泡粒子を型内成形して得られた発泡成形体で、発泡倍率
が５〜60倍、連続気泡率が０〜30％、試験方法JIS-K676
7 に準拠した圧縮試験において最高歪が80％になるよう
に圧縮したときの圧縮後の連続気泡率が30〜95％である
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレン系
樹脂予備発泡粒子を型内成形して得られる発泡成形体に
関する。さらに詳しくは、耐熱性、強度、剛性、および
衝撃エネルギー吸収性に優れ、自動車の側面衝突用エネ
ルギー吸収材、バンパー芯材などに使用した場合には、
衝突時の衝撃エネルギーを効率的に吸収しうるポリプロ
ピレン系樹脂発泡成形体に関するものである。
樹脂予備発泡粒子を型内成形して得られる発泡成形体に
関する。さらに詳しくは、耐熱性、強度、剛性、および
衝撃エネルギー吸収性に優れ、自動車の側面衝突用エネ
ルギー吸収材、バンパー芯材などに使用した場合には、
衝突時の衝撃エネルギーを効率的に吸収しうるポリプロ
ピレン系樹脂発泡成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ポリプロピレン系樹脂予備発
泡粒子を型内成形して得られる発泡成形体は、ポリスチ
レン系樹脂予備発泡粒子から得られる成形体に比べて耐
薬品性、耐衝撃性、圧縮歪回復性等に優れ、また、ポリ
エチレン系樹脂予備発泡粒子から得られる成形体に比
べ、耐熱性に優れ、自動車用バンパー芯材や各種包装用
資材として利用されている。
泡粒子を型内成形して得られる発泡成形体は、ポリスチ
レン系樹脂予備発泡粒子から得られる成形体に比べて耐
薬品性、耐衝撃性、圧縮歪回復性等に優れ、また、ポリ
エチレン系樹脂予備発泡粒子から得られる成形体に比
べ、耐熱性に優れ、自動車用バンパー芯材や各種包装用
資材として利用されている。
【０００３】近年、自動車の側面衝突からの乗員保護の
要望が高まり、側面からの衝突時の衝撃に対する高エネ
ルギー吸収体となりうる素材が必要とされており、ポリ
プロピレン系樹脂発泡体が使用されつつあるが、従来の
ポリプロピレン系樹脂発泡体では、衝撃エネルギー吸収
性能が必ずしも十分でない場合があった。
要望が高まり、側面からの衝突時の衝撃に対する高エネ
ルギー吸収体となりうる素材が必要とされており、ポリ
プロピレン系樹脂発泡体が使用されつつあるが、従来の
ポリプロピレン系樹脂発泡体では、衝撃エネルギー吸収
性能が必ずしも十分でない場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、ポ
リプロピレン系樹脂の予備発泡粒子を型内成形して得ら
れる発泡成形体において、衝撃エネルギー吸収性に優
れ、自動車側面衝突用エネルギー吸収材、バンパー芯材
などに使用した場合には、衝突時の衝撃エネルギーを効
率的に吸収できるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提
供せんとするものである。
リプロピレン系樹脂の予備発泡粒子を型内成形して得ら
れる発泡成形体において、衝撃エネルギー吸収性に優
れ、自動車側面衝突用エネルギー吸収材、バンパー芯材
などに使用した場合には、衝突時の衝撃エネルギーを効
率的に吸収できるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提
供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、高い曲げ弾性率を有し、かつ、脆性を有するポ
リプロピレン系樹脂を用いることにより、上記の目的を
達成しうるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得ること
に成功した。即ち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂予
備発泡粒子を型内成形して得られた発泡成形体であっ
て、発泡倍率が５〜６０倍、連続気泡率が０〜３０％で
あり、試験方法 ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠した圧縮試
験において最高歪が８０％になるように圧縮したときの
圧縮後の連続気泡率が３０〜９５％であるポリプロピレ
ン系樹脂発泡成形体である。
の結果、高い曲げ弾性率を有し、かつ、脆性を有するポ
リプロピレン系樹脂を用いることにより、上記の目的を
達成しうるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得ること
に成功した。即ち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂予
備発泡粒子を型内成形して得られた発泡成形体であっ
て、発泡倍率が５〜６０倍、連続気泡率が０〜３０％で
あり、試験方法 ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠した圧縮試
験において最高歪が８０％になるように圧縮したときの
圧縮後の連続気泡率が３０〜９５％であるポリプロピレ
ン系樹脂発泡成形体である。
【０００６】本発明でいう前記成形体の圧縮後の連続気
泡率とは、上記のように、ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠し
た圧縮試験において最高歪が８０％になるように圧縮し
たときの圧縮後の連続気泡率をいい、具体的には、８０
％の圧縮を行った発泡体サンプルを室温にて２４時間放
置後に測定した連続気泡率をいう。
泡率とは、上記のように、ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠し
た圧縮試験において最高歪が８０％になるように圧縮し
たときの圧縮後の連続気泡率をいい、具体的には、８０
％の圧縮を行った発泡体サンプルを室温にて２４時間放
置後に測定した連続気泡率をいう。
【０００７】すなわち、前記連続気泡率とは、発泡成形
体の全気泡に対する連続気泡の割合であり、また、発泡
倍率とは、発泡成形体の体積が発泡前の樹脂粒子の体積
の何倍になっているかをいい、それぞれ下記式（１）、
（２）によって求めた値である。 連続気泡率（％）＝（Ｖ−ｖ）／Ｖ×１００・・・（１） 発泡倍率＝Ｖ／（Ｗ／ｄ） ・・・（２） Ｖ：発泡成杉体試料を水没させて測定した体積 ｖ：発泡成形体試料の真の体積〔空気比較式比重計（例
えば東芝ベックマン社製、空気比較式比重計９３０型）
を用いて測定した値〕 Ｗ：発泡成形体試料の重量 ｄ：樹脂の密度（ｇ／ｃｍ3 ）
体の全気泡に対する連続気泡の割合であり、また、発泡
倍率とは、発泡成形体の体積が発泡前の樹脂粒子の体積
の何倍になっているかをいい、それぞれ下記式（１）、
（２）によって求めた値である。 連続気泡率（％）＝（Ｖ−ｖ）／Ｖ×１００・・・（１） 発泡倍率＝Ｖ／（Ｗ／ｄ） ・・・（２） Ｖ：発泡成杉体試料を水没させて測定した体積 ｖ：発泡成形体試料の真の体積〔空気比較式比重計（例
えば東芝ベックマン社製、空気比較式比重計９３０型）
を用いて測定した値〕 Ｗ：発泡成形体試料の重量 ｄ：樹脂の密度（ｇ／ｃｍ3 ）
【０００８】
【作用】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、
衝撃が加わったときに発泡成形体が圧縮されながら独立
気泡が破泡・連泡化して連続気泡率が増大することによ
り効率的に衝撃エネルギーを吸収するので、従来から使
用されているプロピレン−αオレフィンランダム共重合
体からなる発泡成形体に比べ、エネルギー吸収性能が優
れている。つまり、このポリプロピレン系樹脂発泡成形
体は、ポリプロピレン系樹脂の特徴である、剛性、耐熱
性、および高エネルギー吸収特性の特徴を充分発揮でき
る。したがって、この発泡成形体は、自動車の側面衝突
用エネルギー吸収材、バンパー芯材等に好適に用いるこ
とができる。特に、衝撃を吸収するための空間が少なく
高い効率のエネルギー吸収性能が要求される自動車の側
面衝突用エネルギー吸収材としてとりわけ好適である。
衝撃が加わったときに発泡成形体が圧縮されながら独立
気泡が破泡・連泡化して連続気泡率が増大することによ
り効率的に衝撃エネルギーを吸収するので、従来から使
用されているプロピレン−αオレフィンランダム共重合
体からなる発泡成形体に比べ、エネルギー吸収性能が優
れている。つまり、このポリプロピレン系樹脂発泡成形
体は、ポリプロピレン系樹脂の特徴である、剛性、耐熱
性、および高エネルギー吸収特性の特徴を充分発揮でき
る。したがって、この発泡成形体は、自動車の側面衝突
用エネルギー吸収材、バンパー芯材等に好適に用いるこ
とができる。特に、衝撃を吸収するための空間が少なく
高い効率のエネルギー吸収性能が要求される自動車の側
面衝突用エネルギー吸収材としてとりわけ好適である。
【０００９】図１は、圧縮試験で得られた応力−歪曲線
（Ｓ−Ｓ曲線）の実例であり、（Ａ）は本発明に係るプ
ロピレンホモポリマーの２２倍発泡成形体、（Ｂ）は従
来から一般的に使用されているエチレン含有量３重量％
のランダム共重合体の２２倍発泡成形体、同じく（Ｃ）
は従来のエチレン含有量３重量％のランダム共重合体の
１５倍発泡成形体の場合である。図１から明らかなよう
に、本発明の発泡成形体は、従来から使用されている一
般的なプロピレンとエチレンとのランダム共重合体から
なる発泡体（Ｂ，Ｃの場合）と比較して、同じ発泡倍率
（ＡとＢとの比較）では、圧縮応力が大きく、同一歪で
のエネルギー吸収量（Ｓ−Ｓ曲線とｘ軸（横軸）で囲ま
れた部分の面積で表される。）が大であり、また、４０
％程度の歪まで同等の圧縮応力を有するように倍率を調
整したもの同士（ＡとＢとの比較）では、従来品が歪量
５０％を越えるあたりから圧縮応力が急激に上昇する
（このように一定値以上の圧縮応力がかかると保護され
る物品が破壊されてしまう。）のに対し、本発明の成形
体は、圧縮応力の上昇が緩やかで、高歪領域まで使用可
能であり、優秀なエネルギー吸収性能を有していること
が分かる。
（Ｓ−Ｓ曲線）の実例であり、（Ａ）は本発明に係るプ
ロピレンホモポリマーの２２倍発泡成形体、（Ｂ）は従
来から一般的に使用されているエチレン含有量３重量％
のランダム共重合体の２２倍発泡成形体、同じく（Ｃ）
は従来のエチレン含有量３重量％のランダム共重合体の
１５倍発泡成形体の場合である。図１から明らかなよう
に、本発明の発泡成形体は、従来から使用されている一
般的なプロピレンとエチレンとのランダム共重合体から
なる発泡体（Ｂ，Ｃの場合）と比較して、同じ発泡倍率
（ＡとＢとの比較）では、圧縮応力が大きく、同一歪で
のエネルギー吸収量（Ｓ−Ｓ曲線とｘ軸（横軸）で囲ま
れた部分の面積で表される。）が大であり、また、４０
％程度の歪まで同等の圧縮応力を有するように倍率を調
整したもの同士（ＡとＢとの比較）では、従来品が歪量
５０％を越えるあたりから圧縮応力が急激に上昇する
（このように一定値以上の圧縮応力がかかると保護され
る物品が破壊されてしまう。）のに対し、本発明の成形
体は、圧縮応力の上昇が緩やかで、高歪領域まで使用可
能であり、優秀なエネルギー吸収性能を有していること
が分かる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のポリプロピレン系樹脂発
泡体の型内成形に用いられるポリプロピレン系予備発泡
粒子の基材樹脂となるポリプロピレン系樹脂は、高い剛
性（曲げ弾性率）を有し、かつ、脆性を有することが必
要である。そのため、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測
定した樹脂の曲げ弾性率が１００００ｋｇ／ｃｍ2 以上
であることが好ましく、１２０００ｋｇ／ｃｍ2 以上で
あることが更に好ましい。予備発泡粒子の基材樹脂の曲
げ弾性率が１００００ｋｇ／ｃｍ2 未満では、得られた
発泡成形体が柔らかすぎて圧縮時の連続気泡率の増大が
起こりにくく、効率的にエネルギーを吸収することがで
きない。
泡体の型内成形に用いられるポリプロピレン系予備発泡
粒子の基材樹脂となるポリプロピレン系樹脂は、高い剛
性（曲げ弾性率）を有し、かつ、脆性を有することが必
要である。そのため、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測
定した樹脂の曲げ弾性率が１００００ｋｇ／ｃｍ2 以上
であることが好ましく、１２０００ｋｇ／ｃｍ2 以上で
あることが更に好ましい。予備発泡粒子の基材樹脂の曲
げ弾性率が１００００ｋｇ／ｃｍ2 未満では、得られた
発泡成形体が柔らかすぎて圧縮時の連続気泡率の増大が
起こりにくく、効率的にエネルギーを吸収することがで
きない。
【００１１】また、前記ポリプロピレン系樹脂は、ＡＳ
ＴＭ Ｄ１２３８に準拠して測定したメルトフローレー
ト（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が２０〜１００ｇ／
１０分の範囲であることが好ましく、２５〜８０ｇ／１
０分であることが更に好ましい。メルトフローレートが
２０ｇ／１０分未満では樹脂の脆性が充分でなく、得ら
れた成形体は圧縮時の連続気泡率の増大が起こりにく
く、効率的にエネルギーを吸収することができない。ま
た、メルトフローレートが１００ｇ／１０分を超えると
樹脂が脆くなりすぎ、発泡時や成形時に破泡し易く、所
望の連続気泡率を有する成形体を得ることができず、好
ましくない。
ＴＭ Ｄ１２３８に準拠して測定したメルトフローレー
ト（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が２０〜１００ｇ／
１０分の範囲であることが好ましく、２５〜８０ｇ／１
０分であることが更に好ましい。メルトフローレートが
２０ｇ／１０分未満では樹脂の脆性が充分でなく、得ら
れた成形体は圧縮時の連続気泡率の増大が起こりにく
く、効率的にエネルギーを吸収することができない。ま
た、メルトフローレートが１００ｇ／１０分を超えると
樹脂が脆くなりすぎ、発泡時や成形時に破泡し易く、所
望の連続気泡率を有する成形体を得ることができず、好
ましくない。
【００１２】前記ポリプロピレン系樹脂としては、プロ
ピレンホモポリマー、αオレフィン含有量が１０重量％
未満のプロピレンとαオレフィンとのブロック共重合
体、または、αオレフィン含有量が１重量％未満である
プロピレンとαオレフィンとのランダム共重合体共重合
体が好ましい。前記プロピレンとαオレフィンとのブロ
ック共重合体におけるαオレフィンの含有量が１０重量
％以上であったり、また、前記プロピレンとαオレフィ
ンとのランダム共重合体におけるαオレフィン含有量が
１重量％以上では、樹脂が軟らかくなりすぎ、得られた
発泡成形体が柔らかすぎて圧縮時の連続気泡率の増大が
起こりにくく、効率的にエネルギーを吸収することがで
きないので好ましくない。
ピレンホモポリマー、αオレフィン含有量が１０重量％
未満のプロピレンとαオレフィンとのブロック共重合
体、または、αオレフィン含有量が１重量％未満である
プロピレンとαオレフィンとのランダム共重合体共重合
体が好ましい。前記プロピレンとαオレフィンとのブロ
ック共重合体におけるαオレフィンの含有量が１０重量
％以上であったり、また、前記プロピレンとαオレフィ
ンとのランダム共重合体におけるαオレフィン含有量が
１重量％以上では、樹脂が軟らかくなりすぎ、得られた
発泡成形体が柔らかすぎて圧縮時の連続気泡率の増大が
起こりにくく、効率的にエネルギーを吸収することがで
きないので好ましくない。
【００１３】前記プロピレンとαオレフィンとのブロッ
ク共重合体、プロピレンとαオレフィンとのランダム共
重合体におけるαオレフィンとしては、エチレン、ブテ
ン−１、イソブテン、ペンテン−１、ヘキセン−１、４
−メチルペンテン−１などが挙げられるが、この中で
も、汎用性の点で、エチレン、ブテン−１が好ましい。
ク共重合体、プロピレンとαオレフィンとのランダム共
重合体におけるαオレフィンとしては、エチレン、ブテ
ン−１、イソブテン、ペンテン−１、ヘキセン−１、４
−メチルペンテン−１などが挙げられるが、この中で
も、汎用性の点で、エチレン、ブテン−１が好ましい。
【００１４】また、前記ポリプロピレン系樹脂の融点
は、プロピレンホモポリマーやαオレフィン含有量が１
０重量％未満のプロピレンとαオレフィンとのブロック
共重合体の場合にあっては１６０℃以上、また、αオレ
フィン含有量が１重量％未満のプロピレンとαオレフィ
ンとのランダム共重合体共重合体である場合には１５０
℃以上のものが好ましい。なお、ここでいうポリプロピ
レン系樹脂の融点の測定法は、示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）を用い、試料を１０℃／分の速度で２００℃まで昇
温溶融させた後、１０℃／分の速度で４０℃まで冷却結
晶化させ、１０℃／分で再び昇温させて吸熱曲線を測定
したときの、吸熱ピークのピーク温度をもって融点とし
たものである。
は、プロピレンホモポリマーやαオレフィン含有量が１
０重量％未満のプロピレンとαオレフィンとのブロック
共重合体の場合にあっては１６０℃以上、また、αオレ
フィン含有量が１重量％未満のプロピレンとαオレフィ
ンとのランダム共重合体共重合体である場合には１５０
℃以上のものが好ましい。なお、ここでいうポリプロピ
レン系樹脂の融点の測定法は、示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）を用い、試料を１０℃／分の速度で２００℃まで昇
温溶融させた後、１０℃／分の速度で４０℃まで冷却結
晶化させ、１０℃／分で再び昇温させて吸熱曲線を測定
したときの、吸熱ピークのピーク温度をもって融点とし
たものである。
【００１５】なお、上記ポリプロピレン系樹脂には、必
要に応じて、核剤、安定剤、酸化防止剤、中和剤、紫外
線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤、充填剤、着色
剤、帯電防止剤等の添加剤を本発明の効果を損なわない
範囲で添加することが出来る。
要に応じて、核剤、安定剤、酸化防止剤、中和剤、紫外
線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤、充填剤、着色
剤、帯電防止剤等の添加剤を本発明の効果を損なわない
範囲で添加することが出来る。
【００１６】本発明の発泡成形体を得るための予備発泡
粒子の製法は、１）樹脂粒子に揮発性発泡剤を液相また
は気相で含浸させ、水蒸気等の加熱媒体で加熱して発泡
させる方法（例えば、特開昭５８−６５７３４号公報に
記載の方法）、２）耐圧容器中で樹脂粒子、揮発性発泡
剤を水に分散させ、高温下で発泡剤を樹脂粒子に含浸さ
せた後、内容物を低圧雰囲気に放出することにより発泡
させる方法（例えば、特開昭５８−１９７０２７号公報
に記載の方法）、３）押出機中で樹脂を加熱溶融し、揮
発性発泡剤を混錬したのちストランド状に押出し発泡さ
せたものを切断して発泡粒子とする方法（特開平８−７
６２３０号公報に記載の方法）等が使用できる。これら
の発泡法の中では、２）の方法が好ましい。その理由
は、予備発泡粒子の融解挙動を示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）で測定すると、結晶ピークが２本に分離しており、
成形加工幅が広くなっているためと推定される。
粒子の製法は、１）樹脂粒子に揮発性発泡剤を液相また
は気相で含浸させ、水蒸気等の加熱媒体で加熱して発泡
させる方法（例えば、特開昭５８−６５７３４号公報に
記載の方法）、２）耐圧容器中で樹脂粒子、揮発性発泡
剤を水に分散させ、高温下で発泡剤を樹脂粒子に含浸さ
せた後、内容物を低圧雰囲気に放出することにより発泡
させる方法（例えば、特開昭５８−１９７０２７号公報
に記載の方法）、３）押出機中で樹脂を加熱溶融し、揮
発性発泡剤を混錬したのちストランド状に押出し発泡さ
せたものを切断して発泡粒子とする方法（特開平８−７
６２３０号公報に記載の方法）等が使用できる。これら
の発泡法の中では、２）の方法が好ましい。その理由
は、予備発泡粒子の融解挙動を示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）で測定すると、結晶ピークが２本に分離しており、
成形加工幅が広くなっているためと推定される。
【００１７】前記予備発泡粒子の製法に用いられる揮発
性発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキ
サン等の脂環式炭化水素、ジクロロジフロロメタン、ジ
クロロテトラフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素等
があげられる。これらは単独で、あるいは２種以上を混
合して用いることができる。前記発泡剤の量は、発泡剤
の種類、所望する発泡倍率により選択されるが、一般
に、樹脂１００重量部に対して、１〜５０重量部が用い
られる。
性発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキ
サン等の脂環式炭化水素、ジクロロジフロロメタン、ジ
クロロテトラフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素等
があげられる。これらは単独で、あるいは２種以上を混
合して用いることができる。前記発泡剤の量は、発泡剤
の種類、所望する発泡倍率により選択されるが、一般
に、樹脂１００重量部に対して、１〜５０重量部が用い
られる。
【００１８】前記ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の
発泡倍率としては、２〜５０倍、より好ましくは、３〜
４０倍である。発泡倍率が２倍未満では、倍率ばらつき
が大きくて均一な予備発泡粒子が得られず、均質な発泡
成形体を得ることができない。また、５０倍を超えると
予備発泡粒子の破泡・収縮が大きく、満足な予備発泡粒
子が得られず、所望の連続気泡率を有する成形体を得る
ことができない。
発泡倍率としては、２〜５０倍、より好ましくは、３〜
４０倍である。発泡倍率が２倍未満では、倍率ばらつき
が大きくて均一な予備発泡粒子が得られず、均質な発泡
成形体を得ることができない。また、５０倍を超えると
予備発泡粒子の破泡・収縮が大きく、満足な予備発泡粒
子が得られず、所望の連続気泡率を有する成形体を得る
ことができない。
【００１９】また、前記ポリプロピレン系樹脂予備発泡
粒子のセル径は５０〜１０００μｍが好ましく、より好
ましくは１００〜５００μｍである。セル径が５０μｍ
未満では、成形時に破泡、収縮が起こって良好な成形体
が得られず、また、１０００μｍを超えると均質なセル
が得られず、やはり圧縮前および圧縮後における所望の
連続気泡率を有する成形体が得られず、良好な衝撃エネ
ルギー吸収性を有する成形体とすることができない。な
お、ここでいうセル径とは、予備発泡粒子１０個をラン
ダムサンプリングし、各サンプル粒子をかみそりで真ん
中から切断し、切断面を目盛り付のルーペで観察し、目
盛りの２ｍｍの長さを横切るセルの数を数え、下式より
平均弦長を求め、１０個の粒子の平均弦長の平均値をも
ってセル径とした。 平均弦長（μｍ）＝２ｍｍ／２ｍｍの長さを横切るセル
の数
粒子のセル径は５０〜１０００μｍが好ましく、より好
ましくは１００〜５００μｍである。セル径が５０μｍ
未満では、成形時に破泡、収縮が起こって良好な成形体
が得られず、また、１０００μｍを超えると均質なセル
が得られず、やはり圧縮前および圧縮後における所望の
連続気泡率を有する成形体が得られず、良好な衝撃エネ
ルギー吸収性を有する成形体とすることができない。な
お、ここでいうセル径とは、予備発泡粒子１０個をラン
ダムサンプリングし、各サンプル粒子をかみそりで真ん
中から切断し、切断面を目盛り付のルーペで観察し、目
盛りの２ｍｍの長さを横切るセルの数を数え、下式より
平均弦長を求め、１０個の粒子の平均弦長の平均値をも
ってセル径とした。 平均弦長（μｍ）＝２ｍｍ／２ｍｍの長さを横切るセル
の数
【００２０】また、上記ポリプロピレン系樹脂予備発泡
粒子の連続気泡率は０〜３５％である。連続気泡率が３
５％を超えると、成形する際の金型内での発泡粒子の膨
張圧が十分でないため粒子同士の融着の良い成形体が得
られず、また、所望の連続気泡率を有する発泡成形体を
得ることができない。好ましくは連続気泡率は２５％以
下、より好ましくは１５％以下である。
粒子の連続気泡率は０〜３５％である。連続気泡率が３
５％を超えると、成形する際の金型内での発泡粒子の膨
張圧が十分でないため粒子同士の融着の良い成形体が得
られず、また、所望の連続気泡率を有する発泡成形体を
得ることができない。好ましくは連続気泡率は２５％以
下、より好ましくは１５％以下である。
【００２１】本発明に係る発泡成形体は、上記のように
して得られた予備発泡粒子を、通常の型内成形により、
成型機に装着された、蒸気孔を多数有する閉鎖されるが
密閉されない金型に充填し水蒸気で加熱することにより
成形される。この型内成形に際しては、前記予備発泡粒
子の製造後、何の後処理もせず直ちに、または予備発泡
粒子の製造後、適当な時間の養生・乾燥後、粒子内の内
圧が大気圧のままで、あるいは、予備発泡粒子に空気等
を含浸して粒子内の内圧を高め発泡能を付与した後に、
前記型内成形に供される。
して得られた予備発泡粒子を、通常の型内成形により、
成型機に装着された、蒸気孔を多数有する閉鎖されるが
密閉されない金型に充填し水蒸気で加熱することにより
成形される。この型内成形に際しては、前記予備発泡粒
子の製造後、何の後処理もせず直ちに、または予備発泡
粒子の製造後、適当な時間の養生・乾燥後、粒子内の内
圧が大気圧のままで、あるいは、予備発泡粒子に空気等
を含浸して粒子内の内圧を高め発泡能を付与した後に、
前記型内成形に供される。
【００２２】本発明のポリプロピレン系樹脂発泡成形体
の発泡倍率は５〜６０倍であり、より好ましくは７〜５
０倍である。発泡成形体の発泡倍率が５倍未満では、発
泡体が硬くなりすぎ、圧縮応力が大きくなりすぎる。ま
た、発泡倍率が６０倍を超えると連続気泡率が高くな
り、衝撃エネルギー吸収効率が悪くなり好ましくない。
の発泡倍率は５〜６０倍であり、より好ましくは７〜５
０倍である。発泡成形体の発泡倍率が５倍未満では、発
泡体が硬くなりすぎ、圧縮応力が大きくなりすぎる。ま
た、発泡倍率が６０倍を超えると連続気泡率が高くな
り、衝撃エネルギー吸収効率が悪くなり好ましくない。
【００２３】また、この発泡成形体における連続気泡
率、即ち、圧縮前の連続気泡率は０〜〜３０％であり、
より好ましくは０〜１５％であり、かつ、この発泡成形
体を、試験方法 ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠した圧縮試
験において最高歪が８０％になるように圧縮したときの
圧縮後の連続気泡率は３０〜９５％、より好ましくは５
０〜９５％である。前記圧縮前の連続気泡率が３０％を
超える場合や、圧縮後の連続気泡率が３０％未満の場合
には、発泡体の衝撃エネルギー吸収効率が悪くなるため
好ましくない。
率、即ち、圧縮前の連続気泡率は０〜〜３０％であり、
より好ましくは０〜１５％であり、かつ、この発泡成形
体を、試験方法 ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠した圧縮試
験において最高歪が８０％になるように圧縮したときの
圧縮後の連続気泡率は３０〜９５％、より好ましくは５
０〜９５％である。前記圧縮前の連続気泡率が３０％を
超える場合や、圧縮後の連続気泡率が３０％未満の場合
には、発泡体の衝撃エネルギー吸収効率が悪くなるため
好ましくない。
【００２４】
【実施例】以下、実施例によって更に詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例により限定されるものでは
ない。
が、本発明はこれらの実施例により限定されるものでは
ない。
【００２５】［実施例１］ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠し
て測定した樹脂の曲げ弾性率１８０００ｋｇ／ｃｍ2 、
ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して測定したメルトフロー
レート（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）＝４０ｇ／１０
分、密度０．９１ｇ／ｃｍ3 、ＤＳＣによる融点１６５
℃のプロピレンホモポリマーペレツト（約１．８ｍｇ／
粒）１００重量部に対し、塩基性第３リン酸カルシウム
２重量部、ドデシルスルホン酸ナトリウム０．０５重量
部、純水３００重量部、イソブタン９重量部を１０Ｌの
耐圧容器に入れ、撹拌しながら１６４℃に昇温し、さら
に容器内圧力が１６ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ；ゲージ圧を示
す。以下、同じ。）で安定するまでイソブタンを追加し
た。内圧が安定後、耐圧容器下部に取り付けたボール弁
にフランジを介して取り付けたオリフィス板の直径４ｍ
ｍの開孔を通して、樹脂粒子と水の混合物を大気圧に放
出して発泡させ予備発泡粒子を得た。この予備発泡粒子
を８０℃雰囲気下で２０時間乾燥した。乾燥後の予備発
泡粒子の倍率は１３倍、連続気泡率２．０％、セル径は
１２０μｍであった。次いで、この予備発泡粒子を耐圧
容器に入れ、８０℃、７ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ）の空気圧
で１時間加圧し、発泡能を付与した。続いて、成型機
（東洋機械金属製Ｐ−１１０）に装着した小型金型（２
９０ｍｍ×２７０ｍｍ×６０ｍｍ）に前記予備発泡粒子
を充填し、加熱水蒸気圧４〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ）で
成形を行ったところ、加熱水蒸気圧４．２ｋｇｆ／ｃｍ
2 （Ｇ）で粒子同士がよく融着した良好な成形体が得ら
れた。成形体の発泡倍率は１８倍、連続気泡率は５．４
％であった。また、試験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠
した圧縮試験において、該ポリプロピレン系樹脂発泡成
形体を最高歪８０％になるように圧縮したときの圧縮後
の連続気泡率は６３．７％であった。
て測定した樹脂の曲げ弾性率１８０００ｋｇ／ｃｍ2 、
ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して測定したメルトフロー
レート（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）＝４０ｇ／１０
分、密度０．９１ｇ／ｃｍ3 、ＤＳＣによる融点１６５
℃のプロピレンホモポリマーペレツト（約１．８ｍｇ／
粒）１００重量部に対し、塩基性第３リン酸カルシウム
２重量部、ドデシルスルホン酸ナトリウム０．０５重量
部、純水３００重量部、イソブタン９重量部を１０Ｌの
耐圧容器に入れ、撹拌しながら１６４℃に昇温し、さら
に容器内圧力が１６ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ；ゲージ圧を示
す。以下、同じ。）で安定するまでイソブタンを追加し
た。内圧が安定後、耐圧容器下部に取り付けたボール弁
にフランジを介して取り付けたオリフィス板の直径４ｍ
ｍの開孔を通して、樹脂粒子と水の混合物を大気圧に放
出して発泡させ予備発泡粒子を得た。この予備発泡粒子
を８０℃雰囲気下で２０時間乾燥した。乾燥後の予備発
泡粒子の倍率は１３倍、連続気泡率２．０％、セル径は
１２０μｍであった。次いで、この予備発泡粒子を耐圧
容器に入れ、８０℃、７ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ）の空気圧
で１時間加圧し、発泡能を付与した。続いて、成型機
（東洋機械金属製Ｐ−１１０）に装着した小型金型（２
９０ｍｍ×２７０ｍｍ×６０ｍｍ）に前記予備発泡粒子
を充填し、加熱水蒸気圧４〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ）で
成形を行ったところ、加熱水蒸気圧４．２ｋｇｆ／ｃｍ
2 （Ｇ）で粒子同士がよく融着した良好な成形体が得ら
れた。成形体の発泡倍率は１８倍、連続気泡率は５．４
％であった。また、試験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠
した圧縮試験において、該ポリプロピレン系樹脂発泡成
形体を最高歪８０％になるように圧縮したときの圧縮後
の連続気泡率は６３．７％であった。
【００２６】［比較例１］曲げ弾性率９５００ｋｇ／ｃ
ｍ2 、ＭＩ＝６ｇ／１０分、融点１４８℃のプロピレン
とエチレンのランダム共重合体（エチレン含有量＝３重
量％）を用いた以外は実施例１と同様にして、発泡倍率
１３倍、連続気泡率２．５％、セル径２００μｍの予備
発泡粒子を得、実施例１と同様に成形した。加熱水蒸気
圧３〜４ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ）で成形を行ったところ、
加熱水蒸気圧３．４ｋｇｆ／ｃｍ2（Ｇ）で粒子同士が
よく融着した良好な成形体が得られた。成形体の発泡倍
率は１８倍、連続気泡率は７．５％であった。また、試
験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠した圧縮試験におい
て、該ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を最高歪８０％
になるように圧縮したときの、圧縮後の連続気泡率は
７．８％であった。
ｍ2 、ＭＩ＝６ｇ／１０分、融点１４８℃のプロピレン
とエチレンのランダム共重合体（エチレン含有量＝３重
量％）を用いた以外は実施例１と同様にして、発泡倍率
１３倍、連続気泡率２．５％、セル径２００μｍの予備
発泡粒子を得、実施例１と同様に成形した。加熱水蒸気
圧３〜４ｋｇｆ／ｃｍ2 （Ｇ）で成形を行ったところ、
加熱水蒸気圧３．４ｋｇｆ／ｃｍ2（Ｇ）で粒子同士が
よく融着した良好な成形体が得られた。成形体の発泡倍
率は１８倍、連続気泡率は７．５％であった。また、試
験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠した圧縮試験におい
て、該ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を最高歪８０％
になるように圧縮したときの、圧縮後の連続気泡率は
７．８％であった。
【００２７】以上の実施例１、比較例２の結果を表１に
示す。
示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】［実施例２〜９］予備発泡粒子の基材樹脂
として、下記表２に示すポリプロピレン系樹脂を用いた
以外は実施例１と同様にして予備発泡粒子を得、実施例
１と同様に成形し、試験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠
した圧縮試験において、該ポリプロピレン系樹脂発泡成
形体を最高歪８０％になるように圧縮したときの圧縮後
の連続気泡率を測定した。結果を表２に示す。
として、下記表２に示すポリプロピレン系樹脂を用いた
以外は実施例１と同様にして予備発泡粒子を得、実施例
１と同様に成形し、試験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠
した圧縮試験において、該ポリプロピレン系樹脂発泡成
形体を最高歪８０％になるように圧縮したときの圧縮後
の連続気泡率を測定した。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】［比較例２〜９］予備発泡粒子の基材樹脂
として、下記表３に示すポリプロピレン系樹脂を用いた
以外は実施例１と同様にして予備発泡粒子を得、実施例
１と同様に成形し、試験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠
した圧縮試験において、該ポリプロピレン系樹脂発泡成
形体を最高歪８０％になるように圧縮したときの圧縮後
の連続気泡率を測定した。結果を表３に示す。
として、下記表３に示すポリプロピレン系樹脂を用いた
以外は実施例１と同様にして予備発泡粒子を得、実施例
１と同様に成形し、試験方法ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠
した圧縮試験において、該ポリプロピレン系樹脂発泡成
形体を最高歪８０％になるように圧縮したときの圧縮後
の連続気泡率を測定した。結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】表２、表３の結果から明らかなように、本
発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、圧縮さ
れることにより独立気泡が破泡・連泡化して連続気泡率
が大きく増大している。したがって、本発明に係るポリ
プロピレン系樹脂発泡成形体は、効率的に衝撃エネルギ
ーを吸収することができる。
発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、圧縮さ
れることにより独立気泡が破泡・連泡化して連続気泡率
が大きく増大している。したがって、本発明に係るポリ
プロピレン系樹脂発泡成形体は、効率的に衝撃エネルギ
ーを吸収することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明のポリプロピレン
系樹脂発泡成形体は、従来、最も普及しているプロピレ
ンとエチレンのランダム共重合体からなる発泡成形体に
比べ、格段に優れたエネルギー吸収性を有するものであ
る。
系樹脂発泡成形体は、従来、最も普及しているプロピレ
ンとエチレンのランダム共重合体からなる発泡成形体に
比べ、格段に優れたエネルギー吸収性を有するものであ
る。
【図１】 ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の圧縮時の
応力−歪曲線を示すグラフである。
応力−歪曲線を示すグラフである。
Claims (9)
- 【請求項１】 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を型
内成形して得られた発泡成形体であって、発泡倍率が５
〜６０倍、連続気泡率が０〜３０％であり、試験方法
ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠した圧縮試験において最高歪
が８０％になるように圧縮したときの圧縮後の連続気泡
率が３０〜９５％であるポリプロピレン系樹脂発泡成形
体。 - 【請求項２】 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子が、
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定した樹脂の曲げ弾性
率が１００００ｋｇ／ｃｍ2 以上であるポリプロピレン
系樹脂を基材樹脂とするものである請求項１記載のポリ
プロピレン系樹脂発泡粒子。 - 【請求項３】 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子が、
ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して測定したメルトフロー
レート（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が２０〜１００
ｇ／１０分であるポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とす
るものである請求項１記載のポリプロピレン系樹脂発泡
成形体。 - 【請求項４】 ポリプロピレン系樹脂が、プロピレンホ
モポリマー、αオレフィン含有量が１０重量％未満のプ
ロピレンとαオレフィンとのブロック共重合体、または
αオレフィン含有量が１重量％未満のプロピレンとαオ
レフィンとのランダム共重合体、のいずれかである請求
項２または請求項３記載のポリプロピレン系樹脂発泡成
形体。 - 【請求項５】 ポリプロピレン系樹脂が、αオレフィン
含有量が１０重量％未満のプロピレンとαオレフィンと
のブロック共重合体、またはαオレフィン含有量が１重
量％未満のプロピレンとαオレフィンとのランダム共重
合体であり、前記αオレフィンが、エチレン、ブテン−
１、イソブテン、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メ
チルペンテン−１よりなる群から選ばれた少なくとも１
種である請求項２または請求項３記載のポリプロピレン
系樹脂発泡成形体。 - 【請求項６】 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の発
泡倍率が２〜５０倍である請求項１記載のポリプロピレ
ン系樹脂発泡成形体。 - 【請求項７】 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子のセ
ル径が５０〜１０００μｍである請求項１記載のポリプ
ロピレン系樹脂発泡成形体。 - 【請求項８】 ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の連
続気泡率が０〜３５％である請求項１記載のポリプロピ
レン系樹脂発泡成形体。 - 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の
ポリプロピレン系樹脂発泡成形体からなる自動車側面衝
突用エネルギー吸収材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20558496A JP3550897B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | ポリプロピレン系樹脂発泡成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20558496A JP3550897B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | ポリプロピレン系樹脂発泡成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1045939A true JPH1045939A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3550897B2 JP3550897B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=16509307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20558496A Expired - Fee Related JP3550897B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | ポリプロピレン系樹脂発泡成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3550897B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10017619B2 (en) | 2015-03-13 | 2018-07-10 | Kaneka Corporation | Polypropylene resin foamed particles and method for producing same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101969123B1 (ko) | 2016-02-17 | 2019-08-20 | 주식회사 엘지화학 | 고강성 및 에너지 절감 발포용 폴리프로필렌 |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP20558496A patent/JP3550897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10017619B2 (en) | 2015-03-13 | 2018-07-10 | Kaneka Corporation | Polypropylene resin foamed particles and method for producing same |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3550897B2 (ja) | 2004-08-04 |
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