JPS6233253B2

JPS6233253B2 -

Info

Publication number: JPS6233253B2
Application number: JP56175987A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Akyama; Hideki Kuwabara; Kuninori Hirozawa; Sumio Shimada
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 1981-11-02
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1987-07-20
Also published as: JPS5876232A

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の
製造方法に関する。本出願人は予備発泡粒子の製造方法に関してす
でに提案している（特公昭56−1344号）。この公
報には、予備発泡粒子を製造するに当つて、揮発
性発泡剤を含有する重合体粒子を密閉容器内で分
散させ、容器内の圧力を該発泡剤の蒸気圧或いは
それ以上の圧力に保持しながら該重合体の軟化温
度以上に加熱した後、容器内の水面下の一端を開
放し、重合体粒子と水とを同時に容器内よりも低
圧の雰囲気に放出することにより発泡させて高発
泡の予備発泡粒子を得ることが開示されており、
ここでは一例としてポリプロピレン系樹脂を基材
樹脂として用いて行なわれている。上記の方法に
より得られるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子
は高発泡で単位面積当りの平均気泡数（以下、単
に気泡数という。）が多い緻密な優れた性質を有
する画期的なものであるが、反面高発泡であるこ
とから特に輸送時等において嵩ばつてスペースを
要し、近年の輸送コストの増大によりコスト高と
なつてしまう不具合があり、また特に食品容器等
に用いる場合には機械的強度が要求されるため低
発泡の予備発泡粒子を用いて成型することが好ま
しく、この点においても問題があつた。このような問題点に鑑みて発泡剤の使用量を少
なくして低発泡のポリプロピレン系樹脂予備発泡
粒子を得る方法も検討されているが、単に発泡剤
の使用量を少なくしただけでは、得られるポリプ
ロピレン系樹脂予備発泡粒子は低発泡とはなるも
のの、気泡数の多いものとなり易く、低発泡で気
泡数の多いポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は
成型時の二次発泡が良好に行われ難く、収縮し易
いという欠点があつた。本発明は上記従来技術のポリプロピレン系樹脂
予備発泡粒子とは異なる低発泡のポリプロピレン
系樹脂予備発泡粒子の製造方法を提供することを
目的とするものであつて、本発明者らは機械的強
度が大きい成型体を与える予備発泡粒子を得るべ
く鋭意研究した結果、低発泡で適度の平均気泡径
（以下、単に気泡径という。）を有するポリプロピ
レン系樹脂予備発泡粒子が上記目的を達成できる
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つた。すなわち、本発明は、ポリプロピレン系重合体
粒子に、該重合体粒子100gに対し0.04〜0.08未満
モルの揮発性発泡剤を含有させる工程、密閉容器
内で重合体粒子を分散媒に分散させる工程、およ
び容器内の温度を式：Ｔ_HD＋30＜Ｔ≦Ｔ_HD＋45
（式中、Ｔは容器内の温度（℃）、Ｔ_HDは重合体粒
子の熱変形温度（℃）を示す。）で表わされる温
度範囲に保持しながら容器の一端を開放し、上記
粒子と分散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰囲
気下に放出する工程よりなることを特徴とする低
発泡ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方
法を要旨とするものである。本発明に用いる重合体はポリプロピレン系重合
体であり、この具体例としては、エチレン―プロ
ピレンランダム共重合体、エチレン―プロピレン
ブロツク共重合体、プロピレン単独重合体等が挙
げられるが、エチレン―プロピレンランダム共重
合体が好好ましい。ポリプロピレン系重合体は架
橋したものでも無架橋のものでもよいが、特に無
架橋のものが有益である。本発明に用いる揮発性発泡剤としては、例えば
プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン等で例示される脂肪族炭化水素類、シクロブタ
ン、シクロペンタン等で例示される環式脂肪族炭
化水素類及びトリクロロフロロメタン、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
クロライ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重合体粒
子100gに対し0.04〜0.08未満モルである。添加量
が0.04モル未満では発泡が行なわれず、0.08モル
以上では高発泡となるので本発明の目的を達成で
きない。本発明において、発泡剤を重合体粒子に含有さ
せる時期は特に限定されない。従つて予め重合体
粒子に発泡剤を含有させておき、この発泡剤を含
有した重合体粒子を密閉容器内に入れて該密閉容
器内で分散媒に分散させてもよく、或いは重合体
粒子と発泡剤を密閉容器内に入れて該密閉容器内
でそれらを分散媒に分散させつつ重合体粒子に発
泡剤を含有させてもよい（後者の場合でも発泡剤
を含有した重合体粒子が分散媒に分散されること
はいうまでもない）。または密閉容器内で前記粒
子を所定温度に加熱する過程において或いは加熱
した後において発泡剤を密閉容器内に入れて前記
粒子と発泡剤を分散させつつ前記粒子に発泡剤を
含有させてもよい。尚、前記粒子に発泡剤を含有させる時の温度も
任意であり、特に限定されない。本発明において、重合体粒子と揮発性発泡剤を
別々に或いは揮発性発泡剤を重合体粒子に含有さ
せた後、分散媒に分散させるが、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重合体粒子100重
量部に対し0.01〜10重量部である。本発明において用いられる分散媒は重合体粒子
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。本発明において、重合体粒子を分散媒に分散さ
せた後、容器内の温度を式：Ｔ_HD＋30＜Ｔ≦Ｔ_HD
＋45（式中、Ｔは容器内の温度（℃）、Ｔ_HDは重
合体粒子の熱変形温度（℃）を示す。）で表わさ
れる温度範囲に保持しながら容器の一端を開放す
る。ここで容器内の温度がＴ_HD＋30（℃）以下の
温度の場合には、予備発泡粒子は発泡せず、また
Ｔ_HD＋45（℃）を超える温度の場合には気泡が連
泡となつてしまい、いずれも本発明の目的を達成
することができない。本発明において、熱変形温
度はASTM D648により求めたものであり、この
方法は、長さ127mm、幅（深さ）13mm、厚さ13mm
の直方体の試験片の両端を支持し、中央部に4.6
Kg／mm²の曲げ応力を与えた状態で２℃／minで昇
温し、0.25mm（深さ13mm）たわみを生じたときの
温度を求めたものである。なお、上記の方法によ
り求めた各重合体粒子の熱変形温度は下記の通り
である。また参考として各粒子の融点を併記す
る。

【表】本発明において、予備発泡開始後の容器内の圧
力は発泡剤の蒸気圧以上または蒸気圧未満のいず
れでもよいが、蒸気圧（Po）未満、特に0.7Po以
上の場合、予備発泡粒子が適度の気泡径を有する
ように有効に作用するため好ましい。また重合体
粒子と分散媒とを放出する雰囲気は容器内より低
圧であればよく、通常は常圧の雰囲気が選ばれ
る。また、本発明において、予備発泡は、重合体粒
子と分散媒の混合物を低圧の雰囲気に放出して行
なわれるが、具体的には例えば容器の下端に設け
られた放出管を通過させることにより行なわれ
る。この場合、放出管の容器に近接した部分に空
気導入口を設けて空気を導入するように構成すれ
ば、予備発泡粒子を冷却することができ、これに
より過発泡を防止して予備発泡粒子が連泡になつ
たり、また変形したりすることを防止でき、ま
た、放出管内における目詰り等を防止して予備発
泡粒子を円滑に移送することができる。本発明により得られる予備発泡粒子は発泡倍率
５〜15倍の低発泡の粒子であり、かつ気泡数300
個／mm²以下の気泡数（適度の気泡径）を有する粒
子である。本発明により得られる予備発泡粒子を用いて発
泡成型体を製造するに当つては、例えば予備発泡
粒子を所定の温度で常圧下熟成した後、必要に応
じて所定温度、所定圧力下に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て加圧熟成し
て粒子内に高められた圧力を付与し、しかる後上
記予備発泡粒子を成型用金型に充填し、例えば２
〜５Kg／cm²（Ｇ）の水蒸気を用いて加熱発泡させ
る。かくして型通りの成型体を得ることができ
る。このようにして得られる成型体は、食品容器、
包装材、緩衝材、車輌部材、建築資材、断熱材、
浮揚材等に用いることができ、特に食品容器とし
て用いた場合に有益である。以上説明したように、本発明により得られた予
備発泡粒子は低発泡であるので嵩ばらず、輸送時
スペースを取らず、一度に多量に運搬することが
できるので輸送コストの低減を図ることができ、
また、この予備発泡粒子は低発泡でかつ適度の気
泡径を有するので、二次発泡性が良好で、これを
用いて得られる成型体は収縮が少なく、機械的強
度が大きい等の優れた性質を有するものである。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１〜５および比較例１〜４密閉容器中に、第１表に示された樹脂粒子、
水、ジクロロジフロロメタン、微粒状酸化アルミ
ニウムを示された配合割合で注加し、撹拌下、示
された圧力で130〜150℃に昇温し、樹脂粒子にジ
クロロジフロロメタンを含有させた後、容器内の
温度を示された温度に保持しながら容器の一端を
開放し、粒子と水とを同時に大気下へ放出し、乾
燥して予備発泡粒子を得た、得られた予備発泡粒
子の発泡培率および断面１mm²当りの気泡数を第１
表に示す。尚、気泡数の測定は切断面を顕微鏡に
て観察することにより行なつた。次いで、この予備発泡粒子を常温、常圧下、50
時間放置した後、空気とジクロロジフロロメタン
との混合ガスにて20℃、２Kg／cm²の圧力で100時
間加圧熟成した後、成型用金型に充填し、水蒸気
圧2.5Kg／cm²（Ｇ）にて成型を行なつた。実施例
１〜５で得られた成型体は成型性が良好で機械的
強度が大きい優れた性質を有するものであつた
が、比較例１の成型体は発泡せず、比較例２の成
型体は成型時の収縮が激しく、比較例３の成型体
は一部連泡となつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ポリプロピレン系重合体粒子に、該重合体粒
子100gに対し0.04〜0.08未満モルの揮発性発泡剤
を含有させる工程、密閉容器内で重合体粒子を分
散媒に分散させる工程、および上記容器内の温度
を式：Ｔ_HD＋30＜Ｔ≦Ｔ_HD＋45（式中、Ｔは容器内の温
度（℃）、Ｔ_HDは重合体粒子の熱変形温度（℃）
を示す。）で表わされる温度範囲に保持しながら
容器の一端を開放し、上記粒子と分散媒とを同時
に容器内よりも低圧の雰囲気下に放出する工程よ
りなることを特徴とする低発泡ポリプロピレン系
樹脂予備発泡粒子のの製造方法。