JPS6028856B2 - 架橋ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子およびその
製造方法に関する。

従来より、ポリプロピレン系樹脂発泡体は柔軟性が大き
く（腰が強い）、耐熱性、耐油性等に優れ、その優れた
性質を利用して緩衝材、包装材、断熱材等各種用途に用
いられている。

ポリプロピレン系樹脂発泡体のうち、ポリプロピレン系
樹脂発泡成型体は、予備発泡粒子を用いる所謂ビーズ成
型法により得ることができ、最近本発明者等によって、
無架橋のポリプロピレン系樹脂発泡成型体が開発された
ものである。この発泡成型体は従来のポＩＪスチレン発
泡体、ポリエチレン発泡体等に較べて耐油性、耐熱性、
圧縮永久歪特性等において優れたものである。

しかしながらこの発泡成型体は耐候性に若干問題があり
、機械的強度にも未だ改良の余地が残されているもので
ある。上記の点を改良するために架橋したポリプロピレ
ン系樹脂を基村として用いることが考えられるが、ポリ
プロピレンは分解温度と架橋温度が近似しているため架
橋したポリプロピレンは得難かった。本発明は上記従来
技術の欠点を解消した架橋ポリプロピレン系樹脂予備発
泡粒子およびその製造方法を提供することを目的とする
ものであって、本発明者らは上記目的について鋭意研究
した結果、ポリプロピレン系樹脂に特定量の易架橋性ポ
リマーを混合してなるポリマー混合物粒子を架橋し予備
発泡して得られる架橋ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒
子が優れた耐腰性と機械的強度を有することを見出すと
共にその製造方法の開発に成功し、本発明を完成するに
至った。

すなわち、本発明はポリプロピレン系樹脂１００重量部
とポリエチレン、ポリブタジェン及びこれらポリマーの
誘導体の群から選ばれた１種又は２種以上の易架橋性ポ
リマー１０〜１００重量部との架橋成生物からなり、気
泡構造を有し且つ５〜８０％のゲル分率を有することを
特徴とする架橋ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を要
旨とする。

本発明のいま一つの要旨はポリプロピレン系樹脂１００
重量部に対して易架橋性ポリマー１０〜１０の重量部を
混合してなるポリマー混合物粒子を分散煤に分散し加熱
して架橋する工程、前記混合物粒子または架橋粒子に揮
発性発泡剤を含有させる工程、および容器の一端を開放
し、前記架橋粒子と分散煤とを同時に容器内より低圧の
雰囲気に放出する工程よりなることを特徴とする架橋ポ
リプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法を要旨とす
る。本発明において、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒
子の材質としては、ポリプロピレン系樹脂に、易架橋性
ポリマーを混合してなるポリマー混合物粒子を架橋して
得られる粒子が用いられる。ポリプロピレン系樹脂とし
ては、エチレンープロピレンランダム共重合体、エチレ
ンープロピレンフロック共重合体、プロピレン単独重合
体等が用いられ、エチレンープロピレンランダム共重合
体及びエチレン−プロピレンブロツク共重合体が好まし
く、特にエチレン成分１〜１の重量％のエチレンープロ
ピレンランダム共重合体が好ましい。本発明において使
用される易架橋性ポリマーとしては、ポリエチレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブタジェン及びこれ
らポリマーの譲導体等が用いられる。これらの易架橋性
ポリマーは１種または２種以上混合して用いることがで
き、上記されたもののなかでは、ポリエチレン、特に低
密度ポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンが好ま
しい。易架橋性ポリマーの使用量はポリプロピレン系樹
脂１０の重量部に対して１０〜１０の重量部であり、１
０重量部未満では架橋反応が生起し難く、架橋による効
果もわずかであり、本発明の所期の目的が達成されない
。

一方、１０の重量部を超えると、ポリプロピレン系樹脂
の特性が失なわれるため好ましくない。ポリプロピレン
系樹脂と上記ポリマーのポリマー混合物粒子を架橋する
ために用いられる架橋剤としては、ジーｔ−ブチルパー
オキサイド、ｔ−ブチルークミルーパ−オキサイド、ジ
クミルパーオキサイド、Ｑ・Ｑ−ビス（ｔーブチルパー
オキシ）・Ｐ−ジイソプロピルベンゼン、２・５−ジメ
チルー２・５ージ−（ｔ−ブチルパーオキシ）−へキシ
ン−３、２・５−ジメチル−２・５−ジー（ベンゾイル
パーオキシ）へキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロ
ピルカーボネート等を用いることができる。

また必要に応じて架橋助剤を用いることができ、該架橋
助剤としてはジビニルベンゼン、ポリエチレングリコ−
ルジメタアクリレート、トリアリルシアヌレート、ジア
リルフタレート等の官能性ビニル化合物およびキノンジ
オキシム、ピスアミド等を挙げることができる。上記架
橋剤は通常ポリプロピレン系樹脂と前記易架橋性ポリマ
ーとの混合物粒子１００重量部に対して０．０１〜５重
量部、架橋助剤は０．０５〜１の重量部用いられる。本
発明において、揮発性発泡剤としては、例えばプロパン
、ブタン、ベンタン、ヘキサン、ヘプタン等で例示され
る脂肪族炭化水素類、シクロフタン、シクロベンタン等
で例示される環式脂肪族炭化水素類およびトリフロロメ
タン、ジクロロジフロロメタン、ジクロロテトラフロロ
エタン、メチルクロライド、エチルクロライド、メチレ
ンクロラィド等で例示されるハロゲン化炭化水素類等が
使用される。

この発泡剤の添加量は特に限定されないが、通常上記混
合物または架橋基材粒子１０の重量部に対し５〜３の重
量部用いられる。本発明において、上記のポリプロピレ
ン系樹脂等を分散煤に分散させるが、このとき要すれば
分散剤、例えば微粒状の酸化アルミニウムおよび酸化チ
タン、塩基性炭酸マグネシウム、塩基性炭酸亜鉛、炭酸
カルシウム等を用いることができる。この分散剤の添加
量は、通常ポリプロピレン系樹脂と易架橋性ポリマーと
のポリマー混合物粒子、または架橋粒子１０の重量部に
対し０．０１〜１の重量部である。また分散嬢は上記混
合物を溶解させない溶媒であればよく、例えば水、エチ
レングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール
等のうちの１種又はそれらの２種以上の混合物が例示さ
れるが通常は水が好ましい。次に本発明の予備発泡粒子
の製造方法を以下に述べる。

本発明方法では、ポリプロピレン系樹脂と前記易架橋性
ポリマーとのポリマー混合物粒子および架橋剤（必要に
応じて紫橋助剤添加）を分散媒に分散し架橋する工程と
、密閉容器内で前記混合物または架橋粒子に揮発性発泡
剤を含有させる工程を別々に行なう方法と同時に行なう
方法がある。前記工程を同時に行なう方法では、密閉容
器内でポリプロピレン系樹脂と前記ポリマーとの混合物
粒子、架橋剤、揮発性発泡剤を分散媒に分散し、容器内
を通常１１０〜１６０００、発泡剤の蒸気圧程度の圧力
に維持して架橋させると共に発泡剤を上記混合物に含有
させる。また別々に行なう方法では、上記混合物を架橋
剤を用いて上記温度で架橋させた後、得られた架橋粒子
を密閉容器内に収納し、所定温度、上記圧力で該架橋粒
子に揮発性発泡剤を含有させる。本発明方法では、揮発
性発泡剤を含有した上記架橋粒子を容器の一端を開放し
て容器内より低圧の雰囲気に放出して予備発泡を行なう
。

放出時の容器内の圧力は揮発性発泡剤の蒸気圧以上また
は蒸気圧未満（蒸気圧をＰとした場合０．７Ｐ以上）の
いずれでもよいが、適度の平均気泡径（平均気泡数）を
有する予備発泡粒子が得られるため蒸気圧禾満が好まし
く、また放出する雰囲気は通常常圧の雰囲気が選ばれる
。本発明において、揮発性発泡剤の蒸気圧とは、揮発性
発泡剤を架橋粒子に含有させた状態でかつ粒子が分散媒
に分散された系での蒸気圧をいうものであり、揮発性発
泡剤が単独で存在する場合の蒸気圧とは必ずしも一致し
ない。

すなわち、発泡剤と架橋粒子との親手０性の程度、含有
量および発泡剤の種類の組合せなどによって異なり一義
的に定めることはできない。以上のようにして得られる
本発明の予備発泡粒子は予備発泡時の温度、圧力等によ
っても異なるが通常７〜１０折音の見掛発泡倍率を有す
るものである。

また、本発明に於ける予備発泡粒子は気泡構造を有し５
〜８０％のゲル分率（沸騰キシレンにて４８時間煮沸し
た時の不溶分）を有するものである。

上記ゲル分率が５％未満では架橋効果がなく、８０％を
越えると工業的にコスト高となり、又８０％をこえるゲ
ル分率を有するものを造ることは極めて困難である。本
発明のポリプロピレン系樹脂予備粒子は例えば常温常圧
下熟成され、要すれば無機ガスまたは無機ガスと揮発性
発泡剤との混合ガスにより所定圧力で所定時間加圧熟成
される。

次いで予備発泡粒子を金型内に充填し、加熱発泡するこ
とにより型通りの発泡成型体を得ることができる。この
ようにして得られる発泡成型体は例えば緩衝材、断熱材
、包装材、食品容器、建築資材、浮揚材、頑臭等に用い
ることができる。

以上説明したように本発明の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と易架橋性ポリマー
とを混合してなるポリマー混合物粒子を架橋した粒子を
基村とすることにより、耐候性および引張強度、圧縮永
久歪等の物理的性質が改善されるものである。

また本発明の製造方法によれば、上記易架橋性ポリマー
を用いることによりポリプロピレン系樹脂を比較的低温
で架橋することができ、ひいては、架橋粒子を用いて耐
候性および物理的性質が改善された予備発泡粒子を得る
ことができるものである。

以下、実施例および比較例を掲げて本発明をさらに詳細
に説明する。

実施例１〜３、並びに比較例１〜３及び７第１表に示す
量のエチレン成分２．５重量％のエチレンープロピレン
ランダム共重合体と易架橋性ポリマーとの混合物粒子１
００重量部、第１表に示す架橋剤、架橋助剤、ジクロロ
ジフロロメタン２０重量部、微粒状酸化アルミニウム０
．卒重量部、及び水３０の重量部を密閉容器内に入れ蝿
杵下、第１表に示す架橋条件で架橋した後、第１表に示
す発泡温度に調節し、次いで容器の一端を開放して架橋
粒子と水とを同時に常圧の雰囲気下に放出して発泡させ
ることにより、第１表に示す見掛け発泡倍率を有する予
備発泡粒子を得た。

尚、予備発泡中の容器内の圧力は窒素ガスにより３５ｋ
９′ｃ瀞（Ｇ）に保持しながら行なった。実施例４〜７
および比較例４〜６ 第１表に示す量のエチレン成分２の重量％のエチレンー
プロピレンブロック共重合体と易架橋性ポリマーとの混
合物粒子１００重量部、第１表に示す架橋剤、架橋助剤
、微粒状酸化アルミニウム０．３重量部、および水３０
堰室量部を容器内に入れ、第１表に示す架橋条件で架橋
させて架橋粒子を得た。

この架橋粒子１０広重量部をジクロロジフロロメタン２
０重量部、微粒状酸化アルミニウム０．３重量部および
水３００重量部と共に耐圧密閉容器内に入れ、櫨枠下、
容器内を１４２〜１５６０、３５ｋ９／嫌に）に保持し
ながら容器の一端を開放し、架橋粒子と水とを同時に大
気下へ放出して第１表に示す見掛発泡倍率を有する予備
発泡粒子を得た。試験例 実施例および比較例で得られた予備発泡粒子を常温、常
圧下２独特間放置した後、密閉容器内に充填し、２ｋ９
′地Ｃ）、２０ｑｏの空気にて４斑寺間加圧熟成した。

次いで予備発泡粒子を成型用金型に充填し、２〜６ｋ９
／洲に）の水蒸気で加熱成型し発泡成型体を得た。予備
発泡粒子および発泡成型体について種々の物性試験を行
なった。結果を第２表に示す。船 船 船 船 宅 ★ 。

！ミ ヱき ；や ザｌ 下手 Ｐ〈 ン ミｌ ′′′ や くン ・・ １＞ Ａ ・‐く〕 Ａｑ ○ｌ ○｝ 翼 ・ ） い ト や ・ン ■ ｎ ご入 ミミ ミ≦ Ｈ Ｉ！ コキ 桜 １ン ＜ き ○ ０） Ｇｑ Ａ○ ※１ 耐膜性 ＪＩＳ−Ｄ−０２０５に従い、サンシャインウェザーメ
ーターを使用して試験た。

試験結果は次のように表示し、劣化開始の時間により判
定した。

劣化始時間 表示 ２０斑時間以上 ○ １００〜１９期時間 △１０独特間
禾満 ×※２ 引張強度及び※３圧
永久歪 ＪＩＳＫ６７６７に従い測定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリプロピレン系樹脂１００重量部とポリエチレン
   、ポリブタジエン及びこれらポリマーの誘導体の群から
   選ばれた１種又は２種以上の易架橋性ポリマー１０〜１
   ００重量部との架橋成生物からなり、気泡構造を有し且
   つ５〜８０％のゲル分率を有することを特徴とする架橋
   ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子。 ２ ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して易架橋
   性ポリマー１０〜１００重量部を混合してなるポリマー
   混合物粒子を分散媒に分散し加熱して架橋する工程、前
   記混合物粒子または架橋粒子に揮発性発泡剤を含有させ
   る工程、および容器の一端を開放し、前記架橋粒子と分
   散媒とを同時に容器内より低圧の雰囲気に放出する工程
   よりなることを特徴とする架橋ポリプロピレン系樹脂予
   備発泡粒子の製造方法。