WO2019189462A1 - ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法 Download PDF

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WO2019189462A1
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polypropylene resin
particles
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expanded
less
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PCT/JP2019/013359
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Inventor
新太郎 三浦
Original Assignee
株式会社カネカ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • C08J9/18Making expandable particles by impregnating polymer particles with the blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477Six-membered rings
    • C08K5/3492Triazines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing polypropylene resin expanded particles and use thereof.
  • Polypropylene-based resin in-mold foam moldings are cushion packaging materials, logistics materials (for example, returnable boxes, truck transporters) It is widely used for applications such as cushioning materials, heat insulating materials, civil engineering and building materials, and automotive materials (for example, tool boxes and floor core materials).
  • the polypropylene-based resin-molded foam-molded body can also impart properties such as water permeability, air permeability, and sound absorption to the molded body by providing voids, and is also used for applications such as sound absorbing materials. .
  • Patent Document 1 As a method for producing a polypropylene resin foamed molded article having molded pores formed by molding polypropylene resin foamed particles (hereinafter also referred to as “foamed particles”) and having continuous voids, the polypropylene resin foamed particles having a specific shape are thermoformed. Methods are disclosed (Patent Document 1 and Patent Document 2). The techniques disclosed in these documents are characterized by using polypropylene-based resin expanded particles having irregularities such as a hollow cylinder or hollow irregular shape, or a cross-sectional shape such as a cross shape.
  • Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose a method for obtaining a polypropylene-based resin foam molded article having a high porosity. According to these methods, since the resin particles are not in a hollow complicated shape, it is possible to easily and economically provide a polypropylene resin foam molded article having a high porosity without lowering the productivity of the resin particles. .
  • thermoplastic resin particles are dispersed in an aqueous dispersion medium together with a foaming agent to prepare a dispersion, and (2) the interior of the container is heated to increase the temperature in the container.
  • a method is known in which thermoplastic resin particles are impregnated with a foaming agent at a constant pressure and a constant temperature, and then (3) the dispersion is discharged into a low-pressure atmosphere to obtain foamed particles.
  • the foaming agent there are a method using a volatile organic foaming agent such as propane and butane (Patent Document 5), and a method using an inorganic foaming agent such as carbon dioxide, nitrogen and air (Patent Document 6 and Patent Document 7). It is disclosed.
  • Patent Document 8 a method is known in which water used for the dispersion medium is used as a foaming agent.
  • the conventional technology as described above when using an inorganic foaming agent as a foaming agent, has a high porosity and can provide a polypropylene resin-in-mold foam-molded product having a high magnification. There was room for further improvement from the viewpoint of obtaining particles.
  • One embodiment of the present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is (i) a method for producing expanded polypropylene resin particles using an inorganic foaming agent, and has a high porosity.
  • a novel polypropylene resin foamed particle capable of providing a polypropylene resin in-mold foam molding having a high magnification, and (ii) a novel polypropylene resin in-mold foam having a high porosity and a high magnification It is to provide a molded body.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems, and as a result, have completed the present invention.
  • a method for producing expanded polypropylene resin particles includes a step of dispersing polypropylene resin particles in a water-based dispersion medium together with a foaming agent in a pressure resistant container, and a temperature equal to or higher than the softening temperature of the polypropylene resin particles.
  • a pressure lower than an internal pressure of the pressure vessel, the step of heating the pressure vessel to a temperature and pressurizing the pressure vessel, and the aqueous dispersion medium in which the polypropylene resin particles and the foaming agent are dispersed.
  • the polypropylene resin particles are released into a region to obtain polypropylene resin expanded particles, and the polypropylene resin particles have a hydrophilic substance (with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a) and the polypropylene resin (a).
  • b) 1.0 part by weight or more and 10 parts by weight or less
  • foam nucleating agent (c) 1.0 part by weight or more and 10 parts by weight or less
  • hydrophilic substance The total amount of (b) and the above-mentioned foam nucleating agent (c) is 2.5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less
  • the higher fatty acid amide (d) is 1.0 part by weight or more and 5.0 parts by weight or less.
  • the polypropylene resin expanded particles are composed of a polypropylene resin composition, and the average L 1 / D 1 ratio is 1.3 or more and 3.5 or less, and the cell diameter is 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • DSC scanning calorimetry
  • the DSC ratio calculated from the DSC curve obtained when the temperature is raised from 40 ° C. to 220 ° C. at a rate of 10 ° C./min is 40% or more and 70% or less, and the expansion ratio is
  • the foaming agent is an inorganic foaming agent containing carbon dioxide.
  • a polypropylene resin that can provide a polypropylene resin in-mold foam molded article having a high porosity and a high magnification. Expanded particles can be obtained.
  • (A) is an external view of the polypropylene-based resin expanded particles according to an embodiment of the present invention, and L 1 , D 1 max, used for calculating the L 1 / D 1 ratio of the polypropylene-based resin expanded particles, is a diagram that describes the values of D 1 min
  • (b) is an external view of a polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention, it calculates the L 2 / D 2 ratio of the polypropylene resin particles L 2
  • D 2 max used to is a diagram explaining each value of D 2 min. It is an example of the DSC curve at the time of the 1st temperature rising of a polypropylene resin expanded particle.
  • a to B representing a numerical range is intended to be “A or more (including A and greater than A) and B or less (including B and less than B)”.
  • constituent units a constituent unit derived from X 1 monomer, a constitutional unit derived from the X 2 monomer, ..., and X n monomer (n is 2 or more And an integer of 2) is also referred to as “X 1 -X 2 -... -X n copolymer”.
  • the X 1 -X 2 -... -X n copolymer is not particularly limited unless otherwise specified, and may be a random copolymer or a block copolymer. It may be a graft copolymer.
  • Patent Documents 1 to 3 described above have room for improvement or problems as described below.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a technique using polypropylene resin expanded particles having a specific shape, that is, an irregular shape. In order to produce these irregular shaped polypropylene resin foamed particles, it is necessary to produce resin particles corresponding to the shape, but since the production of the resin particles is complicated, in-mold foam molding of polypropylene resin foamed particles is required. The productivity of the resin particles having a particle size of 1 to 10 mg generally used is low, which is economically disadvantageous.
  • Patent Documents 3 and 4 only examples in which a volatile organic foaming agent is used as a foaming agent for obtaining a high foaming ratio are disclosed. These technologies using volatile organic foaming agents have room for improvement in terms of environment and equipment costs.
  • the volatile organic foaming agent has the effect of plasticizing the thermoplastic resin, and it is easy to obtain a high expansion ratio. On the other hand, the plasticizing action makes it difficult to control the expansion ratio and crystal state of the expanded particles.
  • the inventor has uniquely found out. Specifically, as a result of intensive studies, when the foaming agent alone is changed from the blending examples in Patent Documents 3 and 4 to an inorganic foaming agent, the mold has a high porosity and a high magnification. The present inventors independently found that it is difficult to obtain an inner foamed molded article.
  • an object according to one embodiment of the present invention is to provide a polypropylene resin-in-mold foam-molded article having a high porosity and a high magnification in a production method using an inorganic foaming agent as a foaming agent. Obtaining polypropylene-based resin expanded particles is obtained.
  • polypropylene resin particles comprising a polypropylene resin composition each containing a specific amount of the polypropylene resin (a), the hydrophilic substance (b), the foaming nucleating agent (c), and the higher fatty acid amide (d). It is found that the above problems can be solved by using polypropylene-based resin foam particles having a specific cell diameter, DSC ratio, and average L 1 / D 1 ratio, which are produced using an inorganic foaming agent. The invention has been completed.
  • the method for producing polypropylene resin expanded particles includes a step of dispersing polypropylene resin particles in an aqueous dispersion medium together with a foaming agent in a pressure resistant container, up to a temperature equal to or higher than a softening temperature of the polypropylene resin particles.
  • the polypropylene-based resin particles having a hydrophilic substance (b) with respect to 100 parts by weight of the polypropylene-based resin (a) and the polypropylene-based resin (a).
  • the foam nucleating agent (c) 1.0 part by weight or more and 10 parts by weight or less, and the foam nucleating agent (c) 1.0 part by weight or more and 10 parts by weight or less, and the hydrophilic substance (b
  • the above-mentioned foam nucleating agent (c) is a polypropylene-based resin containing 2.5 to 20 parts by weight and a higher fatty acid amide (d) of 1.0 to 5.0 parts by weight
  • the polypropylene-based resin expanded particles comprising a resin composition have an average L 1 / D 1 ratio of 1.3 or more and 3.5 or less, a cell diameter of 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and differential scanning calorimetry of the expanded particles.
  • the foaming agent is an inorganic foaming agent containing carbon dioxide.
  • the method for producing expanded polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention has the above-described configuration, in the production method using an inorganic blowing agent as a blowing agent, the method has a high porosity and a high magnification.
  • Polypropylene resin foamed particles that can provide an expanded foam in a polypropylene resin mold can be provided. Furthermore, in one embodiment of the present invention, it is possible to obtain a polypropylene resin foamed particle and a polypropylene resin in-mold foam molded product in which frictional noise is suppressed.
  • polypropylene resin expanded particles may be referred to as “manufacturing method”.
  • polypropylene resin particles may be referred to as “resin particles”.
  • the polypropylene resin (a) used in one embodiment of the present invention is a polymer having propylene monomer units of 50% by weight or more, preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more.
  • the polypropylene resin (a) used in one embodiment of the present invention is preferably one having a high stereoregularity polymerized with a metallocene catalyst or a Ziegler type titanium chloride catalyst.
  • polypropylene resin (a) examples include, for example, a propylene homopolymer, an ethylene-propylene random copolymer (also referred to as “ethylene-propylene random copolymer”), a propylene-butene random copolymer, Ethylene-propylene-butene random copolymer (also referred to as “butene-ethylene-propylene random copolymer”), ethylene-propylene block copolymer, maleic anhydride-propylene random copolymer, maleic anhydride-propylene Examples thereof include a block copolymer and a maleic anhydride-g-propylene graft copolymer, each of which is used alone or in admixture of two or more.
  • an ethylene-propylene random copolymer, a propylene-butene random copolymer, and an ethylene-propylene-butene random copolymer can be suitably used.
  • these polypropylene resins (a) are preferably non-crosslinked, but crosslinked resins can also be used.
  • butene intends “1-butene”.
  • “Maleic anhydride-g-propylene graft copolymer” intends that maleic anhydride is grafted to the main chain of the propylene polymer.
  • the polypropylene resin (a) used in an embodiment of the present invention preferably has a melt index (hereinafter referred to as MI) of 1 g / 10 min to 30 g / 10 min, and preferably 2 g / 10 min to 20 g / 10. More preferably, it is less than or equal to minutes.
  • MI melt index
  • the MI of the polypropylene resin (a) When the MI of the polypropylene resin (a) is less than 1 g / 10 min, the foaming force when producing the foamed particles is low, and it tends to be difficult to obtain the foamed particles having a high expansion ratio. As a result, it tends to be difficult to ensure the fusion strength between the foamed particles when the obtained foamed particles are made into a foamed molded product.
  • the MI of the polypropylene resin (a) exceeds 30 g / 10 min, the bubbles of the polypropylene resin expanded particles are likely to break (easily torn), and the open cell ratio of the polypropylene resin expanded particles tends to increase.
  • the MI value of the polypropylene resin (a) is a value measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.
  • the polypropylene resin (a) used in one embodiment of the present invention has a melting point of preferably 130 to 168 ° C., more preferably 133 to 160, in order to obtain a foamed molded article having excellent mechanical strength and heat resistance. ° C, particularly preferably 135 to 155 ° C. When the melting point of the polypropylene resin (a) is 135 to 155 ° C., there is a strong tendency to easily balance moldability with mechanical strength and heat resistance.
  • the melting point of the polypropylene resin (a) is a value obtained as a result of differential scanning calorimetry (DSC) performed using a differential scanning calorimeter.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the specific operation procedure is as follows: (1) After melting 1 to 10 mg of polypropylene resin at a rate of 10 ° C./min from 40 ° C. to 220 ° C .; (2) from 220 ° C. After cooling to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./min for crystallization; (3) heating from 40 ° C. to 220 ° C. at a rate of 10 ° C./min.
  • the peak temperature of the endothermic peak in the DSC curve obtained at the second temperature increase (that is, at (3)) is defined as the melting point.
  • a polypropylene resin composition comprising a polypropylene resin (a) added with a hydrophilic substance (b) and an expanded nucleating agent (c).
  • System resin particles are used.
  • a high magnification polypropylene resin expanded particle capable of providing a polypropylene resin in-mold expanded molded article having a high magnification and a high porosity. Can be obtained.
  • the “cell” may be referred to as “bubble”.
  • the hydrophilic substance (b) used in one embodiment of the present invention includes (i) borate metal salts such as borax and zinc borate, and (ii) water-soluble inorganic substances such as sodium chloride, calcium chloride, and magnesium chloride. (Iii) water-absorbing organic substances having a triazine skeleton such as ammelin, melamine, isocyanuric acid, melamine / isocyanuric acid condensate, (iv) polyethers such as polyethylene glycol and polyethylene oxide, and (v) glycerin, diglycerin and the like May be selected from the group consisting of polyols. These hydrophilic substances (b) may be used alone or in combination of two or more.
  • the hydrophilic substance (b) is (i) an organic substance having a triazine skeleton and a molecular weight per unit triazine skeleton of 300 or less, and (ii) It is preferable to include at least one selected from the group consisting of metal borate salts.
  • a triazine skeleton such as melamine is included because it can be easily added when producing polypropylene resin particles and the expansion ratio of the expanded particles can be easily increased.
  • a hydrophilic substance (b) containing at least one organic substance having a molecular weight per unit triazine skeleton of 300 or less or a metal borate is preferable.
  • hydrophilic substances (b): (i) ethylene-acrylic acid-maleic anhydride terpolymer, ethylene- (meth) acrylic acid A copolymer, a carboxyl group-containing polymer such as an ionomer resin obtained by crosslinking an ethylene- (meth) acrylic acid copolymer with a metal ion, (ii) a polyamide such as nylon 6, nylon 6,6, copolymer nylon, and (iii) ) Thermoplastic polyester elastomers such as polybutylene terephthalate and polytetramethylene glycol block copolymers.
  • the above-mentioned carboxyl group-containing polymer, polyamide and thermoplastic polyester elastomer may be referred to as “hydrophilic polymer”.
  • the method for producing expanded polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention may be an embodiment in which the following substances are not substantially used: (i) ethylene-acrylic acid-maleic anhydride terpolymer , Ethylene- (meth) acrylic acid copolymers, carboxyl group-containing polymers such as ionomer resins obtained by crosslinking ethylene- (meth) acrylic acid copolymers with metal ions, (ii) nylon 6, nylon 6,6, copolymer Thermoplastic polyester elastomers such as polyamides such as nylon, and (iii) block copolymers of polybutylene terephthalate and polytetramethylene glycol.
  • substantially not using the following substances can be said to be that the above-mentioned substances contained in the obtained polypropylene resin expanded particles are 10 ppm or less based on the polypropylene resin expanded particles.
  • the addition amount of the hydrophilic substance (b) in the production method according to one embodiment of the present invention is preferably 1.0 part by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a). More preferably, it is 1.5 parts by weight or more and 9.5 parts by weight or less.
  • the added amount of the hydrophilic substance (b) refers to the weight of the hydrophilic substance (b) in a state where water is not absorbed.
  • “addition amount” can also be referred to as “use amount”. It can be said that the amount of the hydrophilic substance (b) added is the content of the hydrophilic substance (b) in the polypropylene resin composition.
  • the addition amount of the hydrophilic substance (b) is less than 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a), the expansion ratio of the polypropylene resin expanded particles tends to be unable to be improved.
  • the addition amount of the hydrophilic substance (b) exceeds 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a)
  • the drying time of the molded body becomes longer, and the shrinkage rate of the molded body deteriorates, That is, the shrinkage rate increases and the voids of the molded body tend to be filled.
  • the foam nucleating agent (c) used in one embodiment of the present invention is a substance that promotes the formation of bubble nuclei when the resin particles are foamed.
  • the foam nucleating agent (c) include inorganic substances such as talc, calcium carbonate, silica, kaolin, barium sulfate, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum oxide, and titanium oxide. These foam nucleating agents (c) may be used alone or in combination of two or more.
  • talc is preferable because it makes it easy to obtain foamed particles having good dispersibility in the polypropylene resin (a) and having uniform cells.
  • the amount of the foam nucleating agent (c) added in the production method according to an embodiment of the present invention is preferably 1.0 part by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a). More preferably, it is 1.5 parts by weight or more and 9.5 parts by weight or less. It can be said that the amount of the foam nucleating agent (c) added is the content of the foam nucleating agent (c) in the polypropylene resin composition.
  • the added amount of the foam nucleating agent (c) is less than 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a), the porosity of the polypropylene resin foamed particles tends not to be improved. .
  • the amount of the foam nucleating agent (c) is more than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a), the cell diameter of the foamed particles becomes too fine, The secondary foaming force is deteriorated, the fusion property of the in-mold foamed molded product is deteriorated, and cracks tend to occur.
  • the total amount of the hydrophilic substance (b) and the foam nucleating agent (c) contained in the polypropylene resin composition in the production method according to one embodiment of the present invention is 2.5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less. It is preferably 3.0 parts by weight or more and 18.0 parts by weight or less, more preferably 4.0 parts by weight or more and 8.0 parts by weight or less.
  • the total addition amount of the hydrophilic substance (b) and the foam nucleating agent (c) is less than 2.5 parts by weight, the foaming property and the porosity tend to decrease, and the total addition amount is 20 parts by weight. If it exceeds, the foamed particles are extremely likely to shrink, and a good product tends not to be obtained.
  • the higher fatty acid amide used in one embodiment of the present invention is preferably formed from a higher fatty acid having 10 to 25 carbon atoms as a raw material.
  • Higher fatty acid amides formed from higher fatty acids having less than 10 carbon atoms as raw materials do not sufficiently exhibit the effect of suppressing frictional noise, and higher fatty acids having more than 25 carbon atoms are difficult to obtain and are not practical.
  • Examples of the higher fatty acid amide (d) include saturated fatty acid amides, unsaturated fatty acid amides, and bis fatty acid amides.
  • saturated fatty acid amide lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, behemic acid amide, etc.
  • unsaturated fatty acid amide erucic acid amide, oleic acid amide, brassic acid amide, elaidic acid amide, etc.
  • bis fatty acid amides include methylene bis stearamide, methylene bis laurate, ethylene bis stear amide, ethylene bis laurate, methylene bis oleate, methylene bis erucamide, ethylene bis oleamide, ethylene bis eruka.
  • acids amides include acid amides. These higher fatty acid amides (d) may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the higher fatty acid amide (d) added in the production method according to one embodiment of the present invention is 1.0 part by weight or more and 5.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a). It is more preferable that it is 1.5 parts by weight or more and 4.5 parts by weight or less. It can be said that the amount of the higher fatty acid amide (d) added is the content of the higher fatty acid amide (d) in the polypropylene resin composition.
  • the amount of the higher fatty acid amide (d) added is less than 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a), the effect of suppressing frictional noise is not exhibited.
  • the amount of the higher fatty acid amide (d) added is more than 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a), the dispersant tends to adhere to the surface of the resulting polypropylene resin expanded particles. As a result, when performing in-mold foam molding using the foamed particles, poor fusion between the foamed particles tends to occur.
  • a colorant In the production method according to an embodiment of the present invention, when producing polypropylene resin particles, if necessary, a colorant, an antistatic agent, an antioxidant, a phosphorus processing stabilizer, and a lactone processing stability Agents, lubricants, metal deactivators, benzotriazole UV absorbers, benzoate light stabilizers, hindered amine light stabilizers, flame retardants, flame retardant aids, acid neutralizers, crystal nucleating agents, amide additives, etc. These various additives can be added to the polypropylene resin (a) as long as the properties of the polypropylene resin (a) are not impaired.
  • the colorant include carbon black.
  • the above-described carboxyl group-containing polymer, polyamide and thermoplastic polyester elastomer, which are not regarded as the hydrophilic compound (b), are converted into polypropylene resin ( It can also be added to a).
  • various additives are added to the polypropylene resin (a)
  • various additives may be added to the molten polypropylene resin (a).
  • the polypropylene resin (a) in the production method according to an embodiment of the present invention is usually melt-kneaded using an extruder, kneader, Banbury mixer, roll, etc. to produce foamed particles, and is cylindrical, elliptical , Spherical, cubic, rectangular parallelepiped, etc.
  • the step of processing the polypropylene resin (a) into a resin particle shape in other words, the step of producing polypropylene resin particles is also referred to as a granulation step.
  • the method for producing expanded polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention may further include a granulation step.
  • polypropylene resin particles for example, (1) After melt-kneading a polypropylene resin composition using an extruder, kneader, Banbury mixer, roll, etc. to prepare a melt-kneaded product, (2) While cooling the melt-kneaded product, (3) by forming the melt-kneaded product into a desired shape such as a columnar shape, an elliptical shape, a spherical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a tubular shape (straw shape), etc. And a method of obtaining polypropylene resin particles.
  • a desired shape such as a columnar shape, an elliptical shape, a spherical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a tubular shape (straw shape), etc.
  • polypropylene resin particles can be produced by the following methods (A1) to (A5): (A1) polypropylene resin (a), hydrophilic substance (b), foam nucleating agent (c) and Blend a higher fatty acid amide (d) and, if necessary, various additives to prepare a blend. (A2) Add the blend to an extruder and melt knead to prepare a polypropylene resin composition.
  • the polypropylene resin composition was extruded from a die provided in the extruder, (A4) solidified by cooling the extruded polypropylene resin composition by passing it in water, etc., and (A5) solidified.
  • the polypropylene resin composition is shredded into a desired shape such as a cylindrical shape, an elliptical shape, a spherical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape or the like with a cutter.
  • the melt-kneaded polypropylene resin composition may be directly extruded into water from a die provided in an extruder, and immediately after being chopped into particles, cooled, and solidified. Thus, more uniform polypropylene resin particles can be obtained by melt-kneading the blend.
  • Each of various additives used as necessary may be formed into a master batch. That is, a master batch resin in which an additive is contained in a high concentration in another resin may be prepared in advance. In this case, the master batch can be added as an additive.
  • the resin used when preparing the masterbatch resin is preferably a polypropylene resin, and from the viewpoint of good compatibility, it is possible to masterbatch using the same type of polypropylene resin as the base resin. Most preferred.
  • the size of the polypropylene resin particles in the production method according to one embodiment of the present invention is preferably 0.1 mg or more and 30 mg or less in weight per particle (also referred to as particle weight), and 0.3 mg or more and 10 mg. The following is more preferable.
  • the weight per one polypropylene-based resin particle is an average resin particle weight obtained from 100 randomly selected polypropylene-based resin particles, and is hereinafter expressed in mg / particle.
  • the average L 2 / D 2 ratio of the polypropylene resin particles is preferably 2.5 or more and 7.0 or less.
  • the average L 2 / D 2 ratio of the polypropylene resin particles is an average value calculated from the L 2 / D 2 ratio of 10 randomly selected polypropylene resin particles.
  • L 2 and D 2 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 1B is an external view of the polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention, and L 2 and D 2 max used for calculating the L 2 / D 2 ratio of the polypropylene resin particles. , it is a diagram explaining each value of D 2 min.
  • L 2 is the length of the longest portion of the polypropylene resin particles.
  • L 2 is the longitudinal direction of the polypropylene resin particles, it can be said that the length of the longest portion. As described later, when the polypropylene resin particles are produced by being extruded from an extruder or the like, L 2 can be said to be the length of the longest portion in the extrusion direction of the polypropylene resin particles.
  • D 2 is an average value of the maximum diameter D 2 max and the minimum diameter D 2 min in a cross section perpendicular to the L 2 direction of the maximum diameter portion of the polypropylene resin particles, and is calculated by the above formula (2). It can be said that it is a value.
  • the maximum diameter portion of the polypropylene resin particles is the end of the polypropylene resin particles. obtain.
  • the maximum diameter portion of the polypropylene resin particles may be L 2 direction of the center of the polypropylene resin particles.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the L 2 direction, the circle may be a free closed curve of the concave portion such as an ellipse, D 2 max and D 2 min can take a substantially constant value along the L 2 direction.
  • the polypropylene resin particles more preferably have an average L 2 / D 2 ratio of less than 4.0.
  • Polypropylene resin particles having an average L 2 / D 2 ratio is less than 4.0, compared with the average L 2 / D 2 ratio is 4.0 or more polypropylene resin particles, manufacture is easier. Therefore, according to the said structure, the manufacturing method of a polypropylene resin expanded particle will be excellent in productivity.
  • the polypropylene resin particles are dispersed in an aqueous dispersion medium together with a foaming agent in a pressure vessel, and (2) a temperature equal to or higher than the softening temperature of the polypropylene resin particles.
  • the “aqueous dispersion medium in which the polypropylene resin particles and the foaming agent are dispersed” may be referred to as “dispersion liquid”.
  • the foaming agent used in the production method according to one embodiment of the present invention is an inorganic foaming agent containing carbon dioxide, preferably carbon dioxide alone.
  • examples of the inorganic foaming agent that can be used in combination with carbon dioxide include water, nitrogen, air (a mixture of oxygen, nitrogen, and carbon dioxide).
  • polypropylene resin expanded particles by using an inorganic foaming agent, it has a high porosity and a high magnification without using a volatile organic foaming agent.
  • Polypropylene resin foamed particles that can provide a polypropylene resin-in-mold foam-molded product can be obtained.
  • Volatile organic blowing agents such as propane and butane are (i) a substance having a global warming potential greater than that of carbon dioxide, and (ii) have an action of plasticizing a thermoplastic resin, so that a high expansion ratio can be easily obtained.
  • propane and butane are (i) a substance having a global warming potential greater than that of carbon dioxide, and (ii) have an action of plasticizing a thermoplastic resin, so that a high expansion ratio can be easily obtained.
  • it becomes difficult to control the expansion ratio and crystal state of the expanded particles and (iii) because it is a flammable substance, it is necessary to make the equipment explosion-proof. And so on.
  • the amount of the inorganic foaming agent used in the production method according to an embodiment of the present invention varies depending on the type of polypropylene resin (a) used, the target foaming ratio, and the like, and cannot be specified unconditionally.
  • the amount of the inorganic foaming agent used is generally in the range of 2 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a).
  • Pressure vessel There is no particular limitation on the pressure-resistant container in which the polypropylene resin particles are dispersed, as long as it can withstand the pressure in the container and the temperature in the container at the time of producing the foamed particles.
  • the pressure vessel include an autoclave type pressure vessel.
  • aqueous dispersion medium As the aqueous dispersion medium, water is preferable. A dispersion medium in which methanol, ethanol, ethylene glycol, glycerin or the like is added to water can also be used.
  • Dispersant and dispersion aid In the production method according to an embodiment of the present invention, it is preferable to add a dispersant to the aqueous dispersion medium in order to prevent coalescence of polypropylene resin particles.
  • the dispersant include inorganic dispersants such as tricalcium phosphate, tribasic magnesium phosphate, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, barium sulfate, kaolin, talc, and clay. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a dispersion aid together with the dispersant to the aqueous dispersion medium.
  • the dispersion aid include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium alkanesulfonate, sodium alkylsulfonate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, sodium ⁇ -olefin sulfonate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the addition amount of the dispersant and the dispersion aid varies depending on the type of the dispersant and the type and amount of the polypropylene resin (a) to be used, and can be appropriately set.
  • the amount of the dispersant and the dispersion aid added is preferably 0.1 parts by weight or more and 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the aqueous dispersion medium, and 0.001 part by weight or more of the dispersion aid.
  • the amount is preferably 0.200 parts by weight or less.
  • the polypropylene resin particles are usually 20 weights per 100 parts by weight of the aqueous dispersion medium. It is preferable to use at least 100 parts by weight.
  • (B1) 1.0 to 10 parts by weight of the hydrophilic substance (b) and 1.0 to 10 parts by weight of the foam nucleating agent (c) with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a).
  • the polypropylene resin particles containing 1.0 part by weight or more and 5.0 parts by weight or less of the higher fatty acid amide (d) are dispersed in an aqueous dispersion medium in a pressure vessel and a dispersing agent is charged.
  • (B5) In the vicinity of the foaming temperature, carbon dioxide is further added to the pressure vessel to adjust to a desired foaming pressure, and to a temperature suitable for foaming (hereinafter sometimes referred to as “foaming temperature”). After adjusting the temperature, (B6) release into a pressure range lower than the internal pressure of the pressure vessel to obtain polypropylene-based resin expanded particles.
  • the polypropylene resin (a) is softened in the pressure vessel. Carbon dioxide may be introduced into the pressure vessel while heating to a temperature higher than the temperature.
  • the steps (B1) to (B6) for producing expanded particles from resin particles are collectively referred to as “one-stage expanded process”, and the obtained polypropylene resin expanded particles are also referred to as “one-stage expanded particles”. Call.
  • the melting point of the polypropylene resin particles is obtained by measuring by the same method (DSC) as the melting point of the polypropylene resin (a) except that the polypropylene resin particles are used instead of the polypropylene resin. Value.
  • the melting point of the polypropylene resin (a) can be regarded as the melting point of the polypropylene resin particles.
  • the shape of the polypropylene resin foam particles obtained by the production method according to an embodiment of the present invention is such that when the foam particles are filled into the mold during foam molding, an appropriate contact area between the foam particles is maintained. Since it becomes possible to form high voids, it is preferable that the average L 1 / D 1 ratio is a columnar shape having a ratio of 1.3 to 3.5.
  • the average L 1 / D 1 is an average value calculated from the L 1 / D 1 ratio of 10 randomly selected polypropylene resin expanded particles.
  • L 1 and D 1 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 1A is an external view of a polypropylene resin expanded particle according to an embodiment of the present invention, and L 1 and D used to calculate the L 1 / D 1 ratio of the polypropylene resin expanded particle.
  • 1 max is a diagram explaining each value of D 1 min.
  • L 1 is the length of the longest portion of the polypropylene resin foamed beads.
  • L 1 is a longitudinal expanded polypropylene resin beads, it can be said that the length of the longest portion.
  • D 1 is an average value of the maximum diameter D 1 max and the minimum diameter D 1 min in a cross section perpendicular to the L 1 direction of the maximum diameter portion of the polypropylene resin expanded particles, and is calculated by the above formula (1). It can be said that it is a value.
  • the polypropylene resin expanded particles have a drum shape in which the central diameter in the longitudinal direction is smaller than the diameter of the end in the longitudinal direction, the largest diameter portion of the polypropylene resin expanded particles is the end of the polypropylene resin expanded particles.
  • the maximum diameter portion of the foamed polypropylene resin particles may be L 1 direction of the center of the PP beads.
  • the columnar foam particles include a columnar shape and an elliptical columnar shape. If the polypropylene resin expanded particles have a columnar shape (cylindrical shape) as shown in (a) of FIG. 1, L 1 direction perpendicular cross-sectional shape, a circle, can become a recess without closed curve such as an ellipse, D 1 max and D 1 min can take substantially constant values along the L 1 direction.
  • the average L 1 / D 1 ratio of the foamed particles is less than 1.3, it is difficult to obtain a foamed molded article having a sufficient porosity when the foamed particles are filled in a mold and subjected to in-mold foam molding. Tend. If the average L 1 / D 1 ratio of the expanded particles exceeds 3.5, when the expanded particles are filled into the mold, the expanded particles are likely to be clogged at the filling port, which causes poor expansion of the expanded particles. In addition, the void ratio between the portions of the obtained foamed molded product tends to vary.
  • the cell diameter of the polypropylene resin foamed particles obtained by the production method according to an embodiment of the present invention has an appropriate balance between the secondary foaming power of the foamed particles, and as a result, when the foamed particles are filled into the mold. It is preferably 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less because the generated voids are retained and the foam particles are easily fused firmly.
  • the secondary foaming force at the time of in-mold foam molding tends to be too low, and the fusion property of the molded product tends to deteriorate.
  • the cell diameter exceeds 100 ⁇ m the secondary foaming force at the time of in-mold foam molding is excessively increased, and the porosity when the foamed molded body is obtained tends to be low. In particular, the porosity tends to decrease in the surface layer in contact with the mold surface.
  • the cell diameter of the expanded polypropylene resin particles can be adjusted by adjusting the foaming pressure and the amount of foam nucleating agent (c) used.
  • the expanded polypropylene resin particles obtained by the production method according to an embodiment of the present invention have two melting peaks in the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC), and the heat of fusion ⁇ ( J / g), a value obtained by multiplying ⁇ / ( ⁇ + ⁇ ) by 100 (hereinafter referred to as “DSC ratio”) when the heat of fusion ⁇ (J / g) of the high temperature side peak is given, and the unit is% Is preferably 40% or more and 70% or less, and more preferably 45% or more and 60% or less.
  • the DSC ratio of the expanded particles When the DSC ratio of the expanded particles is less than 40%, it tends to be difficult to increase the porosity of the expanded molded body. This is presumably because the secondary foaming force of the foamed particles is increased and the porosity is reduced during in-mold foam molding. If the DSC ratio of the expanded particles exceeds 70%, fusion between the expanded particles tends to be difficult during in-mold expansion molding. During in-mold foam molding, increasing the temperature of the steam used for molding in order to promote fusion between the foam particles reduces the porosity of the resulting foamed molded product. It tends to be difficult to achieve both.
  • the DSC ratio of the polypropylene resin expanded particles can be adjusted by adjusting the foaming temperature.
  • the DSC ratio of the polypropylene resin expanded particles can be obtained from the DSC curve at the time of the first temperature increase obtained by differential scanning calorimetry of the expanded particles.
  • the DSC curve when the foamed particles are heated for the first time is a DSC curve obtained when 1 to 10 mg of the foamed particles is heated from 40 ° C. to 220 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min by a differential scanning calorimeter. That's it.
  • FIG. 2 is an example of a DSC curve at the first temperature rise of the polypropylene resin expanded particles.
  • A be the point where the endothermic amount between the two melting peaks of the low temperature side peak and the high temperature side peak is the smallest.
  • Point A can be said to be a maximal point.
  • B be the contact point on the low temperature side between the straight line passing through the maximum point A and the DSC curve
  • C be the contact point on the low temperature side and the straight line passing through the maximum point A.
  • the one-stage expansion ratio of the polypropylene resin expanded particles can be adjusted by adjusting the foaming temperature, the foaming pressure, the amount of the hydrophilic substance (b) used, and the amount of the foam nucleating agent (c) used. .
  • a two-stage foaming process is known as a method for adjusting the single-stage foamed particles to a high magnification, and examples thereof include the following methods.
  • the polypropylene resin foamed particles obtained by performing the one-stage foaming process are put in a pressure-resistant airtight container, they are 0.1 MPa (gauge pressure) or more and 0.6 MPa (gauge pressure) with nitrogen, air, carbon dioxide or the like.
  • Pressure impregnation pressure treatment
  • the expanded polypropylene resin particles are further expanded by heating with water vapor or the like having a pressure in the range of 0.01 MPa (gauge pressure) to 0.60 MPa (gauge pressure).
  • the process of adjusting the single-stage expanded particles to a high magnification is referred to as “two-stage expanded process”, and the obtained polypropylene resin expanded particles are referred to as “two-stage expanded particles”.
  • the method for producing expanded polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention may include a one-stage foaming process and a two-stage foaming process.
  • the expansion ratio of the expanded polypropylene resin particles (one-stage expansion and / or two-stage expansion) obtained by the production method according to one embodiment of the present invention is 15 times or more and 35 times or less.
  • the expansion ratio of the expanded particles is (i) less than 15 times, the advantage of weight reduction is not obtained.
  • the expansion ratio exceeds 35 times, the dimensional accuracy, mechanical strength, etc. of the obtained in-mold foam molded product Tends to be insufficient.
  • the structure of the polypropylene resin particles changes, but the composition of the polypropylene resin particles does not change.
  • the structure of the polypropylene resin foam particles changes, but the polypropylene resin foam The composition of the particles does not change.
  • the melting point or MI value obtained by analyzing the polypropylene resin foamed particles or the polypropylene resin in-mold foam molded product is respectively the polypropylene resin (polypropylene resin contained in the polypropylene resin particles as the raw materials) a) melting point, or MI value,
  • the DSC ratio obtained by analyzing the polypropylene resin-in-mold foam-molded product can be regarded as the DSC ratio of the polypropylene resin foam particles as the raw material.
  • the melting point of the polypropylene resin expanded particles or the polypropylene resin molded in-mold molded product is that the polypropylene resin expanded particles or the polypropylene resin molded in-mold molded product are used in place of the polypropylene resin, respectively.
  • the MI of the polypropylene resin foam particles can be measured as follows: (C1) The polypropylene resin foam particles in an oven that can be decompressed so that the polypropylene resin foam particles do not contact each other. (C2) Next, it is treated for 30 minutes under a pressure of -0.05 to -0.10 MPa (gauge pressure) and at a temperature of the melting point of the polypropylene resin expanded particles +20 to 35 ° C. Thus, the polypropylene resin expanded particles are returned to the polypropylene resin while removing the air inside the polypropylene resin expanded particles; (C3) Then, the polypropylene resin is taken out from the oven and the polypropylene resin is sufficiently cooled. (C4) Then, by the same method as the polypropylene resin (a), the polypropylene resin To measure the MI.
  • C1 The polypropylene resin foam particles in an oven that can be decompressed so that the polypropylene resin foam particles do not contact each other.
  • C2 Next, it is treated for 30 minutes
  • the MI of the polypropylene resin in-mold foam molded product can be measured as follows: (D1) The polypropylene resin in-mold foam molded product is pulverized using a mixer or the like; (D2) Next, the same treatment ((C1) and (C2)) as the above-described polypropylene resin expanded particles is performed except that a pulverized polypropylene resin in-mold expanded molded body is used instead of the polypropylene resin expanded particles, and the polypropylene (D3) Then, the polypropylene resin is removed from the oven and the polypropylene resin is sufficiently cooled; (D4) and then the same as the polypropylene resin (a). The MI of the polypropylene resin is measured by the method.
  • the DSC ratio of the polypropylene resin-in-mold foam molded product is the same as that for the polypropylene-based resin foam particles except that the polypropylene resin-molded in-mold foam is used instead of the polypropylene resin foam particles. Based on the DSC curve at the time of the first temperature increase obtained by (DSC), the value is obtained by the same method as for the polypropylene resin expanded particles.
  • the polypropylene resin expanded particles according to an embodiment of the present invention are the above-mentioned [2. It is produced by the method for producing expanded polypropylene resin particles described in the section [Producing method of expanded polypropylene resin particles]. Since the polypropylene resin expanded particles according to an embodiment of the present invention have the above-described configuration, it is possible to provide a polypropylene resin in-mold expanded molded article having a high porosity and a high magnification. Furthermore, since the polypropylene resin expanded particles according to an embodiment of the present invention have the above-described configuration, there is provided an polypropylene resin-in-mold foam-molded article having an advantage that the friction noise is small and the friction noise is suppressed. be able to.
  • the polypropylene resin in-mold foam-molded article according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned [2. This is obtained by in-mold foam molding of the polypropylene resin foam particles produced by the method for producing polypropylene resin foam particles described in the section of [Production method of polypropylene resin foam particles]. Since the polypropylene resin-in-mold foam-molded article according to an embodiment of the present invention has the above-described configuration, it has a high porosity and a high magnification. Furthermore, since the polypropylene resin-in-mold foam-molded article according to an embodiment of the present invention has the above-described configuration, it has an advantage that the frictional noise is small.
  • the polypropylene resin expanded particles described in the section of [Polypropylene Resin Expanded Particles] become a polypropylene resin in-mold expanded molded product by general in-mold foam molding.
  • a known method can be adopted as the in-mold foam molding method.
  • the porosity of the in-mold foam molded product is strongly related to the sound absorption characteristics.
  • the porosity of the in-mold foam molded article obtained by using the foamed particles obtained by the production method according to one embodiment of the present invention is preferably 5% or more and 50% or less, and more preferably 10% or more and 45% or less.
  • the porosity of the in-mold foamed molded product is less than 5%, the sound absorption rate at the peak frequency decreases, and sufficient sound absorption characteristics cannot be obtained.
  • the porosity of the in-mold foam molding exceeds 50%, the contact area between the foamed particles is reduced and cracking of the in-mold foam molding is likely to occur. I can't stand it.
  • An embodiment of the present invention may have the following configuration.
  • the polypropylene resin particles are 1.0 parts by weight or more and 10 parts by weight or less of the hydrophilic substance (b) with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin (a) and the polypropylene resin (a).
  • Agent (c) 1.0 parts by weight or more and 10 parts by weight or less, and the total amount of the hydrophilic substance (b) and the foaming nucleating agent (c) is 2.5 parts by weight or more and 20 parts by weight.
  • the cell diameter is 1.3 to 3.5 and the cell diameter is 30 ⁇ m to 100 ⁇ m
  • the DSC ratio calculated from the obtained DSC curve is 40% or more and 70% or less, the foaming ratio is 15 times or more and 35 times or less, and the foaming agent is an inorganic foaming agent containing carbon dioxide.
  • the hydrophilic substance (b) is at least one selected from the group consisting of (i) an organic substance having a triazine skeleton and a molecular weight per unit triazine skeleton of 300 or less, and (ii) a metal borate.
  • the polypropylene resins and additives used in the examples and comparative examples are as follows.
  • Polypropylene resin (a) Polypropylene resin A: melting point 149 ° C., density 0.90 g / cm 3 , 1-butene content 3.8 wt% and ethylene content 0.5 wt%, MI 10.0 g / 10 min butene-ethylene-propylene random Copolymer / polypropylene resin B: melting point 144 ° C., density 0.90 g / cm 3 , ethylene content 3.5 wt%, MI 7.0 g / 10 min ethylene-propylene random copolymer (2) hydrophilic substance (B) ⁇ Melamine [Product name: Melamine, manufactured by Nissan Science Co., Ltd.] -Ammelin [Product name: Ammelin, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.] ⁇ Zinc borate [Product name: HA-1, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.] (3) Foam nucleating agent (c) ⁇ Talc [Product name: Talcan powder PK-S, manufactured by Hayashi Kas
  • ⁇ Density of expanded foam in polypropylene resin mold Measure the weight (g) (assumed to be W) of the obtained molded foam in polypropylene resin (length 400 mm ⁇ width 300 mm ⁇ thickness 40 mm), and measure the length, width and thickness of the molded body with calipers. The volume (cm 3 ) (V) was calculated. The density of the molded body was determined by W / V. However, it was converted so that the unit would be g / L.
  • ⁇ Porosity of expanded foam in polypropylene resin mold> A 20 ⁇ 20 ⁇ 40 mm rectangular parallelepiped sample was cut out from the obtained polypropylene-based in-mold foam molded product (length 400 mm ⁇ width 300 mm ⁇ thickness 40 mm) so as to include the surface skin layer.
  • the apparent volume (cm 3 ) (referred to as V1) of the rectangular parallelepiped sample was determined from the outer dimensions.
  • the rectangular parallelepiped sample is immersed in a certain amount of ethanol contained in the graduated cylinder, and the volume (cm 3 ) (referred to as V2) of the rectangular parallelepiped sample is determined based on the rise in the liquid level position of the graduated cylinder at that time. It was measured.
  • ⁇ Peak sound absorption coefficient of foamed molded product in polypropylene resin mold> In accordance with JIS A1405, the normal incident sound absorption coefficient at 500 to 6400 Hz was measured with a sample thickness of 40.0 mm.
  • a polypropylene resin in-mold foam-molded body (length 400 mm ⁇ width 300 mm ⁇ thickness 40 mm) was cut out with a diameter of 29 mm and a thickness of 40.0 mm so that the surface having the surface skin layer was the sound wave incident surface.
  • the normal incident sound absorption coefficient was measured in a state where the sample was in close contact with the rigid wall that reflects sound waves, that is, in the absence of air behind.
  • a normal incident sound absorption coefficient measuring device SR-4100 manufactured by Ono Sokki Co., Ltd. was used for measurement of the normal incident sound absorption coefficient.
  • the normal incident sound absorption coefficient (peak sound absorption coefficient) at the frequency at which the normal incident sound absorption coefficient is maximum was read.
  • the charged raw materials were stirred, and the polypropylene resin particles were dispersed in an aqueous dispersion medium together with a foaming agent in a pressure resistant container.
  • the inside of the pressure vessel was heated so that the foaming temperature (pressure vessel temperature) reached the temperatures shown in Tables 1 to 6.
  • carbon dioxide Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 21
  • isobutane Comparative Examples 21 to 22
  • the pressure was adjusted to 1 to 6 (foaming pressure).
  • the inside of the pressure vessel was held at the foaming temperature and foaming pressure shown in Tables 1 to 6 for 30 minutes.
  • a polypropylene resin (a), a hydrophilic substance (b), a foam nucleating agent (c), and a higher fatty acid amide (d) within the scope of the present invention are blended in a predetermined composition. It can be seen that the expanded particles can provide an in-mold expanded molded article having a high expansion ratio, a high porosity and a high sound absorption coefficient, and a good frictional noise suppression performance.
  • Comparative Example 14 it can be seen that, as a result of the DSC ratio falling below the scope of the present application, the secondary foaming power during in-mold foam molding was increased, and as a result, the voids in the in-mold foam molded body were filled and the sound absorption rate was insufficient.
  • an embodiment of the present invention it is possible to obtain polypropylene-based resin expanded particles having a high porosity and capable of providing a polypropylene-based in-mold expanded resin molded product having a high magnification. Therefore, an embodiment of the present invention can be suitably used in various fields such as a packaging material field, a cushioning material field, a heat insulating material field, and a building material field.

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Abstract

高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得るポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、無機系発泡剤を用いて提供することを課題とする。ポリプロピレン系樹脂、親水性物質、発泡核剤、および高級脂肪酸アミドを特定量含有するポリプロピレン系樹脂組成物、並びに無機系発泡剤を用いて製造され、特定のセル径、DSC比、平均L/D比を有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子、とする。

Description

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法
 本発明は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法およびその利用に関する。
 ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体(以下、「型内発泡成形体」、「発泡成形体」または「成形体」とも称する。)は、緩衝包装材、物流資材(例えば、通い箱、トラック輸送用緩衝材など)、断熱材、土木建築部材、自動車部材(例えば、ツールボックス、フロアー芯材など)などの用途に広く使われている。ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、また、空隙を持たせることにより、通水性、通気性、並びに吸音性等の特性を当該成形体に付与でき、吸音材等の用途にも利用されている。
 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(以下、「発泡粒子」とも称する。)を成形してなり、連通した空隙を有するポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法として、特定形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を加熱成形する方法が開示されている(特許文献1および特許文献2)。これらの文献で開示されている技術は、中空円筒ないし中空異形状、あるいは断面形状が十字形のような凹凸を有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子を使用することを特徴としている。
 特許文献3および特許文献4には、高い空隙率のポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得る方法が開示されている。これらの方法によれば、樹脂粒子は中空の複雑形状ではないため、樹脂粒子の生産性が低下することなく、高い空隙率を有するポリプロピレン系樹脂発泡成形体を簡便で経済的に提供可能である。
 発泡粒子を得る方法としては、(1)容器内にて、熱可塑性樹脂粒子を発泡剤と共に、水系分散媒に分散させ分散液を調製し、(2)容器内を昇温して容器内を一定圧力・一定温度として熱可塑性樹脂粒子中に発泡剤を含浸させた後、(3)当該分散液を低圧雰囲気下に放出して発泡粒子を得る方法が知られている。発泡剤としては、プロパン、ブタンといった揮発性有機発泡剤を使用する方法(特許文献5)、二酸化炭素、窒素、空気などの無機系発泡剤を使用する方法(特許文献6および特許文献7)が開示されている。
 また、分散媒に使用する水を発泡剤として利用する方法が知られている(特許文献8および特許文献9)。
特開平7-138399号公報 特開平7-138400号公報 国際公開WO2006/016478 特開2007-217597号公報 特公昭56-1344号公報 特公平4-64332号公報 特公昭62-61227号公報 特開2003-171516号公報 特開2004-67768号公報
 しかしながら、上述のような従来技術は、発泡剤として無機系発泡剤を使用する場合、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得るポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得る、という観点からは、さらなる改善の余地があった。
 本発明の一実施形態は、前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、(i)無機系発泡剤を用いるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法において、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、新規のポリプロピレン系樹脂発泡粒子、および(ii)高い空隙率を有し、且つ高倍率である、新規のポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体、を提供することにある。
 本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
 即ち、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、ポリプロピレン系樹脂粒子を耐圧容器内で発泡剤と共に水系分散媒に分散させる工程、上記ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで上記耐圧容器内を加熱し、かつ、上記耐圧容器内を加圧する工程、および上記ポリプロピレン系樹脂粒子および上記発泡剤が分散している上記水系分散媒を上記耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に放出して、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得る工程、を有し、上記ポリプロピレン系樹脂粒子は、ポリプロピレン系樹脂(a)、並びにポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対し、親水性物質(b)1.0重量部以上10重量部以下、且つ、発泡核剤(c)1.0重量部以上10重量部以下、且つ、上記親水性物質(b)と上記発泡核剤(c)との合計量が2.5重量部以上20重量部以下、且つ、高級脂肪酸アミド(d)1.0重量部以上5.0重量部以下を含有する、ポリプロピレン系樹脂組成物からなり、上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、平均L/D比が1.3以上3.5以下であり、セル径が30μm以上100μm以下であり、発泡粒子の示差走査熱量測定(DSC)で、40℃から220℃まで10℃/分の速度で昇温した時に得られるDSC曲線から算出されるDSC比が40%以上70%以下であり、且つ、発泡倍率が15倍以上35倍以下であり、上記発泡剤は二酸化炭素を含む無機系発泡剤である。
 本発明の一実施形態では、発泡剤として無機系発泡剤を使用する製造方法において、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
(a)は、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の外観図であり、当該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のL/D比を計算するために用いるL、Dmax、Dminの各値について説明した図であり、(b)は、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂粒子の外観図であり、当該ポリプロピレン系樹脂粒子のL/D比を計算するために用いるL、Dmax、Dminの各値について説明した図である。 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1回目の昇温時のDSC曲線の一例である。
 本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。また、異なる実施形態または実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態または実施例についても、本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。
 本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意図する。
 本明細書において特記しない限り、構成単位として、X単量体に由来する構成単位と、X単量体に由来する構成単位と、・・・およびX単量体(nは2以上の整数)とを含む共重合体を、「X-X-・・・-X共重合体」とも称する。X-X-・・・-X共重合体としては、明示されている場合を除き、重合様式は特に限定されず、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、グラフト共重合体であってもよい。
 〔1.本発明の一実施形態の技術的思想〕
 本発明者が鋭意検討した結果、上述した特許文献1~3には、以下に示すような改善の余地または問題点があることを見出した。
 特許文献1および2には、特定の形状を有する、すなわち異形であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を使用する技術が開示されている。これら異形のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造するには、その形状に対応した樹脂粒子を製造する必要があるが、該樹脂粒子の製造が複雑なため、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の型内発泡成形に一般に使用される一粒が1~10mgといった粒子サイズの該樹脂粒子での生産性は低く、経済的に不利であった。
 特許文献3および4の実施例には、高発泡倍率を得るための発泡剤としては揮発性有機発泡剤を使用した事例しか開示されていない。これら、揮発性有機発泡剤を使用した技術には、環境面および設備コストの面で改善の余地があった。また、揮発性有機発泡剤は、熱可塑性樹脂を可塑化する作用があり、高発泡倍率を得やすい反面、その可塑化作用のため、発泡粒子の発泡倍率および結晶状態のコントロールが難しくなることを、本発明者は独自に見出した。具体的には、鋭意検討した結果、特許文献3および4の実施例の配合から発泡剤のみを無機系発泡剤に変更して実施する場合、高い空隙率を有し、且つ高倍率である型内発泡成形体を得るのが困難であることを、本発明者は独自に見出した。
 窒素、空気などの無機系発泡剤を使用する場合は、地球温暖化係数が揮発性有機発泡剤に比べて小さく、設備の防爆化が不要であるため、環境への影響および設備コストの点で有利である。そのため、本発明の一実施形態に係る目的は、発泡剤として無機系発泡剤を使用する製造方法において、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることである。
 本発明者は、無機系発泡剤を使用する場合、無機系発泡剤は熱可塑性樹脂への含浸性能が非常に低く、そのため、高い圧力としても高発泡化に十分な含浸量が得られないという問題を独自に見出した。この問題を解決するために、本発明者は鋭意検討した。その結果、ポリプロピレン系樹脂(a)、親水性物質(b)、発泡核剤(c)、および高級脂肪酸アミド(d)を、それぞれ特定量含有するポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂粒子を用い、無機系発泡剤にて製造される、特定のセル径、DSC比、および平均L/D比を有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子とすることにより、上記課題が解決することを見出し、本発明の完成に至った。
 〔2.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法〕
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、ポリプロピレン系樹脂粒子を耐圧容器内で発泡剤と共に水系分散媒に分散させる工程、上記ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで上記耐圧容器内を加熱し、かつ、上記耐圧容器内を加圧する工程、および上記ポリプロピレン系樹脂粒子および上記発泡剤が分散している上記水系分散媒を上記耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に放出して、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得る工程、を有し、上記ポリプロピレン系樹脂粒子は、ポリプロピレン系樹脂(a)、並びにポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対し、親水性物質(b)1.0重量部以上10重量部以下、且つ、発泡核剤(c)1.0重量部以上10重量部以下、且つ、上記親水性物質(b)と上記発泡核剤(c)との合計量が2.5重量部以上20重量部以下、且つ、高級脂肪酸アミド(d)1.0重量部以上5.0重量部以下を含有する、ポリプロピレン系樹脂組成物からなり、上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、平均L/D比が1.3以上3.5以下であり、セル径が30μm以上100μm以下であり、発泡粒子の示差走査熱量測定(DSC)で、40℃から220℃まで10℃/分の速度で昇温した時に得られるDSC曲線から算出されるDSC比が40%以上70%以下であり、且つ、発泡倍率が15倍以上35倍以下であり、上記発泡剤は二酸化炭素を含む無機系発泡剤である。
 ここで、上記平均L/D比とは、ランダムに選択された上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子10粒のL/D比から算出される平均値であり、Lは、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の最長部の長さであり、Dは、上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の上記L方向と垂直な断面における最大径Dmaxと最小径Dminとの平均値であり、下記式(1)にて計算される値である:
=(Dmax+Dmin)/2  ・・・・・式(1)。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、上記構成を有するため、発泡剤として無機系発泡剤を使用する製造方法において、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を提供することができる。さらに、本発明の一実施形態では、摩擦音が抑制された、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を得ることができる。
 本明細書において、「ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法」を、「製造方法」と称する場合もある。本明細書において、「ポリプロピレン系樹脂粒子」を、「樹脂粒子」と称する場合もある。
 (2-1.ポリプロピレン系樹脂粒子)
 (ポリプロピレン系樹脂(a))
 本発明の一実施形態で用いられるポリプロピレン系樹脂(a)は、プロピレンモノマー単位が50重量%以上、好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上からなる重合体である。本発明の一実施形態で用いられるポリプロピレン系樹脂(a)は、メタロセン触媒またはチーグラー型塩化チタン系触媒で重合された、立体規則性の高いものが好ましい。ポリプロピレン系樹脂(a)の具体例としては、例えば、プロピレン単独重合体、エチレン-プロピレンランダム共重合体(「エチレン-プロピレン系ランダム共重合体」とも称する。)、プロピレン-ブテンランダム共重合体、エチレン-プロピレン-ブテンランダム共重合体(「ブテン-エチレン-プロピレン系ランダム共重合体」とも称する。)、エチレン-プロピレンブロック共重合体、無水マレイン酸-プロピレンランダム共重合体、無水マレイン酸-プロピレンブロック共重合体、無水マレイン酸-g-プロピレングラフト共重合体等が挙げられ、それぞれ1種を単独であるいは2種以上を混合して用いられる。特に、エチレン-プロピ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、およびエチレン-プロピレン-ブテンランダム共重合体が好適に使用され得る。また、これらのポリプロピレン系樹脂(a)は無架橋のものが好ましいが、架橋したものも使用できる。本明細書において、「ブテン」は、「1-ブテン」を意図する。「無水マレイン酸-g-プロピレングラフト共重合体」は、プロピレン重合体の主鎖に対して無水マレイン酸がグラフトしていることを意図する。
 本発明の一実施形態で用いられるポリプロピレン系樹脂(a)は、メルトインデックス(以下、MI)が、1g/10分以上30g/10分以下であることが好ましく、2g/10分以上20g/10分以下であることがより好ましい。
 ポリプロピレン系樹脂(a)のMIが1g/10分未満では、発泡粒子を製造するときの発泡力が低く、高発泡倍率の発泡粒子を得るのが難しくなる傾向がある。その結果、得られる発泡粒子を発泡成形体としたときの発泡粒子間の融着強度を確保することが難しくなる傾向がある。ポリプロピレン系樹脂(a)のMIが30g/10分を超えると、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の気泡が破泡し易く(破れ易く)、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の連泡率が高くなる傾向にある。
 なお、ポリプロピレン系樹脂(a)のMI値は、JIS K7210に準拠し、温度230℃、および荷重2.16kgで測定した値である。
 本発明の一実施形態で用いられるポリプロピレン系樹脂(a)は、機械的強度、耐熱性に優れた発泡成形体を得るために、融点は、好ましくは130~168℃、更に好ましくは133~160℃、特に好ましくは135~155℃である。ポリプロピレン系樹脂(a)の融点が135~155℃の場合、成形性と機械的強度および耐熱性とのバランスが取り易い傾向が強い。
 ここで、ポリプロピレン系樹脂(a)の融点とは、示差走査熱量計を用いて行う示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry;DSC)の結果得られた値とする。具体的な操作手順は以下の通りである:(1)ポリプロピレン系樹脂1~10mgを40℃から220℃まで10℃/分の速度で昇温して融解させた後;(2)220℃から40℃まで10℃/分の速度で冷却して結晶化させた後;(3)再度40℃から220℃まで10℃/分の速度で昇温する。2回目の昇温時(すなわち(3)のとき)に得られるDSC曲線における吸熱ピークのピーク温度を融点とする。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法においては、ポリプロピレン系樹脂(a)に親水性物質(b)および発泡核剤(c)を添加したポリプロピレン系樹脂組成物からなるポリプロピレン系樹脂粒子を使用する。これにより、水系分散媒として使用する水を発泡剤として利用することが可能となり、かつ、発泡剤として利用する水を樹脂中に取り込みやすく且つセル径状を微細化させやすくなる。その結果、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法によると、高倍率且つ空隙率の高いポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、高倍率のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。「セル」は「気泡」と称する場合もある。
 (親水性物質(b))
 本発明の一実施形態で用いられる親水性物質(b)は、(i)ホウ砂、ホウ酸亜鉛等のホウ酸金属塩、(ii)塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、等の水溶性無機物、(iii)アンメリン、メラミン、イソシアヌル酸、メラミン・イソシアヌル酸縮合物等のトリアジン骨格を有する吸水性有機物、(iv)ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド等のポリエーテル、および(v)グリセリン、ジグリセリン等のポリオール、からなる群から選択され得る。これら親水性物質(b)は、1種を単独で使用しても良いし、2種以上併用しても良い。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法では、親水性物質(b)が、(i)トリアジン骨格を有し単位トリアジン骨格あたりの分子量が300以下の有機物、および(ii)ホウ酸金属塩、からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。換言すれば、上述した親水性物質(b)のなかでは、ポリプロピレン系樹脂粒子を製造する際に添加が容易であり、発泡粒子の発泡倍率を高くし易い点から、メラミン等のトリアジン骨格を有し単位トリアジン骨格あたりの分子量が300以下の有機物、または、ホウ酸金属塩の少なくとも1種を含む、親水性物質(b)が好ましい。
 ここで、本明細書において、以下の物質は、親水性物質(b)としてみなさないものとする:(i)エチレン-アクリル酸-無水マレイン酸三元共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂などのカルボキシル基含有ポリマー、(ii)ナイロン6、ナイロン6,6、共重合ナイロンなどのポリアミド、および(iii)ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレングリコールのブロック共重合体などの熱可塑性ポリエステル系エラストマー。上述したカルボキシル基含有ポリマー、ポリアミドおよび熱可塑性ポリエステル系エラストマーは、「親水性ポリマー」と称される場合もある。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、以下の物質を実質的に使用しない態様であってもよい:(i)エチレン-アクリル酸-無水マレイン酸三元共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂などのカルボキシル基含有ポリマー、(ii)ナイロン6、ナイロン6,6、共重合ナイロンなどのポリアミド、および(iii)ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレングリコールのブロック共重合体などの熱可塑性ポリエステル系エラストマー。ここで、「以下の物質を実質的に使用しない」とは、得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子に含まれる上記物質が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を基準として、10ppm以下であるともいえる。
 本発明の一実施形態に係る製造方法における親水性物質(b)の添加量は、ポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して、1.0重量部以上10重量部以下であることが好ましく、1.5重量部以上9.5重量部以下であることがより好ましい。ここで、親水性物質(b)の添加量とは、吸水していない状態での親水性物質(b)の重量を指す。本明細書において、「添加量」は「使用量」ともいえる。上記親水性物質(b)の添加量は、ポリプロピレン系樹脂組成物における親水性物質(b)の含有量ともいえる。
 親水性物質(b)の添加量がポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して1.0重量部より少ないと、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率を向上させることができなくなる傾向がある。親水性物質(b)の添加量がポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して10重量部を超えると、成形体の乾燥時間が長くなり、且つ、成形体の収縮率が悪化して、すなわち収縮率が増加して成形体の空隙が埋まりやすくなる傾向となる。
 (発泡核剤(c))
 本発明の一実施形態で用いられる発泡核剤(c)は、樹脂粒子の発泡の時に気泡核の形成を促す物質である。発泡核剤(c)の例としては、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機物質が挙げられる。これら発泡核剤(c)は、1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。発泡核剤(c)としては、これらの中でも、タルクが、ポリプロピレン系樹脂(a)中への分散性が良好で均一な気泡を有する発泡粒子を得易くなるため好ましい。
 本発明の一実施形態に係る製造方法における発泡核剤(c)の添加量は、ポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して、1.0重量部以上10重量部以下であることが好ましく、1.5重量部以上9.5重量部以下であることがより好ましい。上記発泡核剤(c)の添加量は、ポリプロピレン系樹脂組成物における発泡核剤(c)の含有量ともいえる。
 発泡核剤(c)の添加量がポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して1.0重量部より少ない場合は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の空隙率を向上させることができなくなる傾向がある。発泡核剤(c)の添加量がポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して10重量部より多い場合は、発泡粒子のセル径が細かくなりすぎて、型内発泡成形時の発泡粒子の二次発泡力が悪化し、型内発泡成形体の融着性が悪化し割れが発生しやすくなる傾向となる。
 本発明の一実施形態に係る製造方法におけるポリプロピレン系樹脂組成物に含有される親水性物質(b)と発泡核剤(c)との合計量は2.5重量部以上20重量部以下であることが好ましく、3.0重量部以上18.0重量部以下がより好ましく、4.0重量部以上8.0重量部以下がさらに好ましい。親水性物質(b)と発泡核剤(c)との合計添加量が2.5重量部より少ない場合は、発泡性と空隙率とが低下する傾向となり、上記合計添加量が20重量部を超えると発泡粒子が極度に収縮しやすくなり、良品が得られない傾向となる。
 (高級脂肪酸アミド(d))
 本発明の一実施形態で用いられる高級脂肪酸アミドは、炭素数10~25の高級脂肪酸を原料として形成されるものが好ましい。炭素数10未満の高級脂肪酸を原料として形成される高級脂肪酸アミドでは、摩擦音の抑制効果が十分に発揮されず、炭素数25を越える高級脂肪酸は入手が困難で、実用的ではない。高級脂肪酸アミド(d)としては、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミドおよびビス脂肪酸アミド等が挙げられる。具体的に、飽和脂肪酸アミドとしては、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘミン酸アミド等、不飽和脂肪酸アミドとしてはエルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ブラシジン酸アミド、エライジン酸アミド等、ビス脂肪酸アミドとしてはメチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド等が挙げられる。これらの高級脂肪酸アミド(d)は、1種のみを用いてもよく又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明の一実施形態に係る製造方法における高級脂肪酸アミド(d)の添加量は、ポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して、1.0重量部以上5.0重量部以下であることが好ましく、1.5重量部以上4.5重量部以下であることがより好ましい。上記高級脂肪酸アミド(d)の添加量は、ポリプロピレン系樹脂組成物における高級脂肪酸アミド(d)の含有量ともいえる。
 高級脂肪酸アミド(d)の添加量がポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して1.0重量部より少ない場合は、摩擦音の抑制効果が発揮されない。高級脂肪酸アミド(d)の添加量がポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して5.0重量部より多い場合は、得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の表面に分散剤が付着しやすくなる。その結果、当該発泡粒子を用いて型内発泡成形を行うときに発泡粒子同士の融着不良が起こりやすい傾向となる。
 (添加剤)
 本発明の一実施形態に係る製造方法においては、ポリプロピレン系樹脂粒子の製造の際、さらに、必要に応じて、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、リン系加工安定剤、ラクトン系加工安定剤、滑剤、金属不活性剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系光安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤、難燃剤、難燃助剤、酸中和剤、結晶核剤、アミド系添加剤等の各種添加剤を、ポリプロピレン系樹脂(a)の特性を損なわない範囲内でポリプロピレン系樹脂(a)に添加することができる。着色剤としては、カーボンブラックが挙げられる。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法では、親水性化合物(b)としてはみなされない、上述したカルボキシル基含有ポリマー、ポリアミドおよび熱可塑性ポリエステル系エラストマーなどを、ポリプロピレン系樹脂(a)に添加することもできる。
 ポリプロピレン系樹脂(a)に各種添加剤を加える場合、上記ポリプロピレン系樹脂粒子の製造前にブレンダー等を用いて、各種添加剤とポリプロピレン系樹脂(a)とを混合することが好ましい。また、ポリプロピレン系樹脂粒子の製造において、溶融したポリプロピレン系樹脂(a)中に各種添加剤を添加してもよい。
 (ポリプロピレン系樹脂粒子の製造方法)
 本発明の一実施形態に係る製造方法におけるポリプロピレン系樹脂(a)は、通常、発泡粒子を製造するために、押出機、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール等を用いて溶融混練され、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状等の樹脂粒子形状に加工され得る。
 ポリプロピレン系樹脂(a)を樹脂粒子形状に加工する工程、換言すればポリプロピレン系樹脂粒子を製造する工程を、造粒工程とも称する。本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、造粒工程をさらに有していてもよい。
 ポリプロピレン系樹脂粒子を製造する方法としては、例えば、(1)押出機、ニーダー、バンバリミキサー、ロール等を用いてポリプロピレン系樹脂組成物を溶融混練し、溶融混練物を調製した後、(2)当該溶融混練物を冷却するとともに、(3)当該溶融混練物を、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状、筒状(ストロー状)等のような所望の形状に成形することにより、ポリプロピレン系樹脂粒子を得る方法があげられる。
 以下、押出機を用いた場合を例に挙げ、ポリプロピレン系樹脂粒子を製造する方法を具体的に説明する。例えば、以下の(A1)~(A5)の方法によって、ポリプロピレン系樹脂粒子を製造することができる:(A1)ポリプロピレン系樹脂(a)、親水性物質(b)、発泡核剤(c)および高級脂肪酸アミド(d)、並びに必要に応じて、各種添加剤をブレンドしてブレンド物を調製し、(A2)当該ブレンド物を押出機に投入して溶融混練してポリプロピレン系樹脂組成物を調製し、(A3)ポリプロピレン系樹脂組成物を押出機が備えるダイスより押出し、(A4)押出されたポリプロピレン系樹脂組成物を水中に通す等により冷却することによって固化した後、(A5)固化されたポリプロピレン系樹脂組成物をカッターにて、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状等のような所望の形状に細断する。あるいは、前記(A3)にて、溶融混練されたポリプロピレン系樹脂組成物を押出機が備えるダイスより直接水中に押出し、直後に粒子形状に細断し、冷却し、固化しても良い。このように、ブレンド物を溶融混練することにより、より均一なポリプロピレン系樹脂粒子を得ることができる。
 必要に応じて用いられる各種添加剤の各々は、マスターバッチ化されてもよい。つまり予め、その他の樹脂に添加剤を高濃度で含有させたマスターバッチ樹脂が調製されていてもよい。この場合、添加剤として、当該マスターバッチが添加されうる。マスターバッチ樹脂を調製するときに用いられる樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂が好ましく、相溶性がよいという観点から基材樹脂のポリプロピレン系樹脂と同じ種類のポリプロピレン系樹脂を用いてマスターバッチ化することが最も好ましい。
 (ポリプロピレン系樹脂粒子の粒重量)
 本発明の一実施形態に係る製造方法におけるポリプロピレン系樹脂粒子の大きさは、一粒あたりの重量(粒重量とも称する。)が0.1mg以上30mg以下であることが好ましく、0.3mg以上10mg以下がより好ましい。ここで、ポリプロピレン系樹脂粒子の一粒あたりの重量は、ポリプロピレン系樹脂粒子をランダムに選んだ100粒から得られる平均樹脂粒子重量であり、以下、mg/粒で表示する。
 (ポリプロピレン系樹脂粒子の平均L/D比)
 本発明の一実施形態に係る製造方法におけるポリプロピレン系樹脂粒子の形状としては、ポリプロピレン系樹脂粒子の平均L/D比が2.5以上7.0以下であることが好ましい。
 ここで、ポリプロピレン系樹脂粒子の平均L/D比とは、ランダムに選択されたポリプロピレン系樹脂粒子10粒のL/D比から算出される平均値である。LおよびDについて、図1の(b)を参照して説明する。図1の(b)は、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂粒子の外観図であり、当該ポリプロピレン系樹脂粒子のL/D比を計算するために用いるL、Dmax、Dminの各値について説明した図である。図1の(b)に示すように、Lはポリプロピレン系樹脂粒子の最長部の長さである。図1の(b)に示すように、Dはポリプロピレン系樹脂粒子のL方向と垂直な断面における最大径Dmaxと最小径Dminとの平均値であり、下記式(2)にて計算される値である。
=(Dmax+Dmin)/2  ・・・・・式(2)
 図1の(b)に示すように、Lはポリプロピレン系樹脂粒子の長手方向の、最長部の長さであるともいえる。ポリプロピレン系樹脂粒子が、後述するように、押出機等から押出されて製造される場合、Lはポリプロピレン系樹脂粒子の押出方向の、最長部の長さであるともいえる。Dは、ポリプロピレン系樹脂粒子の最大径部分のL方向と垂直な断面における、最大径Dmaxと最小径Dminとの平均値であり、上記式(2)にて計算される値である、ともいえる。ポリプロピレン系樹脂粒子が、長手方向の中央の直径が長手方向の端部の直径よりも小さいような鼓状である場合、ポリプロピレン系樹脂粒子の最大径部分は、ポリプロピレン系樹脂粒子の端部であり得る。ポリプロピレン系樹脂粒子が略球状である場合、ポリプロピレン系樹脂粒子の最大径部分は、ポリプロピレン系樹脂粒子のL方向の中央であり得る。
 ポリプロピレン系樹脂粒子が図1の(b)に示すような円柱状である場合、L方向に垂直な断面形状は、円、楕円等の凹部のない閉じた曲線であり得、DmaxおよびDminはL方向に沿って略一定の値をとり得る。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法では、ポリプロピレン系樹脂粒子は、平均L/D比が4.0未満であることがより好ましい。平均L/D比が4.0未満であるポリプロピレン系樹脂粒子は、平均L/D比が4.0以上であるポリプロピレン系樹脂粒子と比較して、製造がより容易である。そのため、上記構成によると、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は生産性に優れるものとなる。本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法では、ポリプロピレン系樹脂粒子は、平均L/D比が2.5以上4.0未満であることがさらに好ましい。
 本発明の一実施形態に係る製造方法においては、(1)上記ポリプロピレン系樹脂粒子を耐圧容器内にて発泡剤と共に水系分散媒に分散させ、(2)ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで耐圧容器内を加熱し、かつ、耐圧容器内を加圧した後、(3)ポリプロピレン系樹脂粒子および発泡剤が分散している上記水系分散媒を耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に放出することにより、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。「ポリプロピレン系樹脂粒子および発泡剤が分散している水系分散媒」を「分散液」と称する場合もある。
 (発泡剤)
 本発明の一実施形態に係る製造方法において用いられる発泡剤は二酸化炭素を含む無機系発泡剤であり、好ましくは二酸化炭素単独である。二酸化炭素とあわせて使用できる無機系発泡剤としては、例えば、水、窒素、空気(酸素、窒素、二酸化炭素の混合物)等が挙げられる。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法によると、無機系発泡剤を用いることにより、揮発性有機発泡剤を用いることなく、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。プロパン、ブタンなどの揮発性有機発泡剤は、(i)地球温暖化係数が二酸化炭素よりも大きい物質であること、(ii)熱可塑性樹脂を可塑化する作用があり、高発泡倍率を得やすい反面、その可塑化作用のため、発泡粒子の発泡倍率および結晶状態のコントロールが難しくなること、さらに(iii)可燃性物質であるため、設備の防爆化が必要となるために、設備コスト高となること、などの欠点を有している。
 本発明の一実施形態に係る構成を採用することで、二酸化炭素を含む無機系発泡剤を使用した場合でも発泡力を大きくさせやすくなり、高倍率かつ空隙率の高いポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、高倍率のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。また、設備の防爆化が不要であるため、設備コストの点で有利となる。
 本発明の一実施形態に係る製造方法における無機系発泡剤の使用量は、使用するポリプロピレン系樹脂(a)の種類、および目的とする発泡倍率等により異なり、一概には規定できない。無機系発泡剤の使用量は、ポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対して、概ね2~60重量部の範囲である。
 (耐圧容器)
 ポリプロピレン系樹脂粒子を分散させる耐圧容器には特に制限はなく、発泡粒子製造時における容器内圧力、および容器内温度に耐えられるものであればよい。耐圧容器としては、例えば、オートクレーブ型の耐圧容器があげられる。
 (水系分散媒)
 前記水系分散媒としては、水が好ましい。メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等を水に添加した分散媒も使用できる。
 (分散剤および分散助剤)
 本発明の一実施形態に係る製造方法においては、ポリプロピレン系樹脂粒子同士の合着を防止するために、水系分散媒中に、分散剤を添加することが好ましい。分散剤としては、例えば、第三リン酸カルシウム、第三リン酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、タルク、クレー等の無機系分散剤が例示できる。これらは、1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。
 また、水系分散媒中に、分散剤と共に分散助剤を添加することが好ましい。分散助剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、α-オレフィンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。
 分散剤および分散助剤の添加量は、それらの種類、並びに用いるポリプロピレン系樹脂(a)の種類および使用量によって異なり、適宜設定できる。分散剤および分散助剤の添加量は、通常、水系分散媒100重量部に対して、分散剤0.1重量部以上3重量部以下であることが好ましく、分散助剤0.001重量部以上0.200重量部以下であることが好ましい。
 本発明の一実施形態に係る製造方法においては、水系分散媒中での分散性を良好なものにするために、ポリプロピレン系樹脂粒子は、通常、水系分散媒100重量部に対して、20重量部以上100重量部以下使用するのが好ましい。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法の具体例としては、次のとおりである。
 すなわち、(B1)ポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対し、親水性物質(b)を1.0重量部以上10重量部以下、発泡核剤(c)を1.0重量部以上10重量部以下、かつ、高級脂肪酸アミド(d)1.0重量部以上5.0重量部以下含有させたポリプロピレン系樹脂粒子を、耐圧容器内の水系分散媒に分散させ、分散剤等を仕込んだ後、(B2)耐圧容器内に、1~2MPa(ゲージ圧)程度の二酸化炭素を発泡剤として導入し、(B3)ポリプロピレン系樹脂(a)の軟化温度以上(好ましくは、ポリプロピレン系樹脂粒子の融点-25℃以上、かつ、ポリプロピレン系樹脂粒子の融点+25℃以下の温度範囲、さらに好ましくは、ポリプロピレン系樹脂粒子の融点-15℃以上でポリプロピレン系樹脂粒子の融点+15℃以下の温度範囲)まで、耐圧容器内を加熱する。(B4)加熱することにより、耐圧容器内の圧力が約1.5MPa(ゲージ圧)~3MPa(ゲージ圧)程度まで上がる。(B5)発泡させる温度付近にて、さらに二酸化炭素を耐圧容器内に追加して、所望の発泡圧力に調整、さらに発泡に適した温度(以下、「発泡温度」と称する場合がある。)に温度調整を行った後、(B6)耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に放出してポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得る。
 発泡剤として二酸化炭素を導入する時宜としては、あるいは、耐圧容器にポリプロピレン系樹脂粒子、水系分散媒、必要に応じて分散剤等を仕込んだ後、耐圧容器内をポリプロピレン系樹脂(a)の軟化温度以上の温度まで加熱しながら、耐圧容器内に二酸化炭素を導入してもよい。
 なお、樹脂粒子から発泡粒子を製造するための、上記(B1)~(B6)の工程をまとめて、「一段発泡工程」とも呼び、得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を「一段発泡粒子」とも呼ぶ。
 本明細書において、ポリプロピレン系樹脂粒子の融点は、ポリプロピレン系樹脂に代えて、ポリプロピレン系樹脂粒子を使用する以外は、ポリプロピレン系樹脂(a)の融点と同様の方法(DSC)で測定して得られた値とする。本発明の一実施形態では、ポリプロピレン系樹脂(a)の融点を、ポリプロピレン系樹脂粒子の融点とみなすこともできる。
 本発明の一実施形態に係る製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の形状は、型内発泡成形時に発泡粒子を金型内へ充填するときに、発泡粒子同士の適度な接触面積を保って、高い空隙を形成することが可能となることから、平均L/D比が1.3以上3.5以下の柱状形状であることが好ましい。
 (ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均L/D比)
 ここで、平均L/Dとは、ランダムに選択されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子10粒のL/D比から算出される平均値である。LおよびDについて、図1の(a)を参照して説明する。図1の(a)は、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の外観図であり、当該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のL/D比を計算するために用いるL、Dmax、Dminの各値について説明した図である。図1の(a)に示すように、Lは、上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の最長部の長さである。図1の(a)に示すように、Dは、上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の上記L方向と垂直な断面における最大径Dmaxと最小径Dminとの平均値であり、下記式(1)にて計算される値である:
=(Dmax+Dmin)/2  ・・・・・(1)。
 図1の(a)に示すように、Lはポリプロピレン系樹脂発泡粒子の長手方向の、最長部の長さであるともいえる。Dは、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の最大径部分のL方向と垂直な断面における、最大径Dmaxと最小径Dminとの平均値であり、上記式(1)にて計算される値である、ともいえる。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が、長手方向の中央の直径が長手方向の端部の直径よりも小さいような鼓状である場合、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の最大径部分は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の端部であり得る。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が略球状である場合、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の最大径部分は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のL方向の中央であり得る。
 柱状形状の発泡粒子の具体例としては、円柱形状、楕円柱形状が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子が図1の(a)に示すような柱状形状(円柱状)を有する場合、L方向に垂直な断面形状は、円、楕円等の凹部のない閉じた曲線となり得、DmaxおよびDminはL方向に沿って略一定の値をとり得る。
 発泡粒子の平均L/D比が1.3未満となると、発泡粒子を金型に充填して型内発泡成形したときに十分な空隙率を有する発泡成形体を得ることが困難となる傾向がある。発泡粒子の平均L/D比が3.5を超えると、発泡粒子を金型に充填するとき、充填口で発泡粒子の目詰まりが発生し易く、発泡粒子の充填不良の原因となるばかりか、得られる発泡成形体の局所間での空隙率にバラツキが生じ易くなる。
 なお、ポリプロピレン系樹脂粒子のL/Dを調整することにより、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均L/Dを調整することができる。
 本発明の一実施形態に係る製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子のセル径は、発泡粒子の二次発泡力が適度なバランスとなり、その結果、発泡粒子の金型への充填の際に生じた空隙を保持するとともに、発泡粒子間を強固に融着させ易いことから、30μm以上100μm以下であることが好ましい。
 発泡粒子のセル径が30μm未満の場合、型内発泡成形時の二次発泡力が低下しすぎて、成形体の融着性が悪化する傾向がある。セル径が100μmを超えると、型内発泡成形時の二次発泡力が高まりすぎて発泡成形体とした時の空隙率が低くなる傾向となる。特に、金型面と接触した表面層において空隙率が低下し易い傾向がある。
 なお、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のセル径は、発泡圧力および発泡核剤(c)の使用量を調整することにより、調整することができる。
 (ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比)
 本発明の一実施形態に係る製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、示差走査熱量測定(DSC)によって得られるDSC曲線に2つの融解ピークを有し、該低温側ピークの融解熱量α(J/g)、該高温側ピークの融解熱量β(J/g)としたときのβ/(α+β)に100を乗じた値(以下、「DSC比」と称す場合があり、単位は%である)が40%以上70%以下であることが好ましく、45%以上60%以下であることがより好ましい。
 発泡粒子のDSC比が40%未満の場合、発泡成形体の空隙率を高くすることが困難となる傾向がある。これは、発泡粒子の二次発泡力が高くなるため、型内発泡成形のときに空隙率が低下するためと考えられる。発泡粒子のDSC比が70%を超えると、型内発泡成形のときに発泡粒子間の融着が困難となる傾向がある。型内発泡成形のとき、発泡粒子間の融着を促進するために成形に用いる蒸気の温度を上げると、得られる発泡成形体の空隙率が低下するため、空隙率の確保と融着との両立が困難となる傾向がある。
 なお、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比は、発泡温度を調整することにより、調整することができる。
 ここで、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比は、発泡粒子の示差走査熱量測定によって得られる1回目の昇温時のDSC曲線から求めることができる。発泡粒子の1回目の昇温時のDSC曲線とは、発泡粒子1~10mgを示差走査熱量計によって10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温したときに得られるDSC曲線のことである。
 融解熱量αおよび融解熱量βについて、図2を参照して説明する。図2は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の1回目の昇温時のDSC曲線の一例である。図2に示される、1回目の昇温時のDSC曲線における各点について説明する。低温側ピークと高温側ピークとの2つの融解ピークの間の吸熱量が最も小さくなる点をAとする。点Aは極大点もいえる。極大点Aを通る直線とDSC曲線との低温側の接点をB、極大点Aを通る直線と高温側の接点をCとする。線分ABとDSC曲線とで囲まれた面積から低温側ピークの融解熱量α(J/g)が、線分ACとDSC曲線とで囲まれた面積から高温側ピークの融解熱量β(J/g)が、それぞれ算出される。
 なお、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の一段発泡倍率は、発泡温度、発泡圧力、親水性物質(b)の使用量、および発泡核剤(c)の使用量を調整することにより、調整することができる。
 また、一段発泡粒子を高倍率に調整する方法として二段発泡工程が知られており、以下に示す方法を例示することができる。
 例えば、一段発泡工程を行って得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、耐圧密閉容器内に入れた後、窒素、空気、二酸化炭素等で0.1MPa(ゲージ圧)以上、0.6MPa(ゲージ圧)以下の範囲で加圧含浸(加圧処理)させて、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子内の圧力を常圧(1気圧)よりも高くする。その後、当該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、圧力が0.01MPa(ゲージ圧)以上、0.60MPa(ゲージ圧)以下の範囲の水蒸気等で加熱して更に発泡させる。これにより、発泡倍率が一段発泡粒子より高いポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
 一段発泡粒子を高倍率に調整する工程を「二段発泡工程」と呼び、得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を「二段発泡粒子」と呼ぶ。本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、一段発泡工程および二段発泡工程を含んでいてもよい。
 本発明の一実施形態に係る製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子(一段発泡および/または二段発泡)の発泡倍率は、15倍以上35倍以下である。発泡粒子の発泡倍率が、(i)15倍未満の場合は、軽量化のメリットが得られず、(ii)35倍を超える場合は得られる型内発泡成形体の寸法精度、機械的強度等が不十分となる傾向がある。
 ポリプロピレン系樹脂粒子を用いて製造されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子において、当該ポリプロピレン系樹脂粒子の構造は変化するが、ポリプロピレン系樹脂粒子の組成は変化しない。また、ポリプロピレン系樹脂粒子を用いて製造されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いて製造されたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体において、当該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の構造は変化するが、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の組成は変化しない。したがって、
 (i)ポリプロピレン系樹脂発泡粒子またはポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を解析して得られた融点、またはMIの値は、それぞれ、それらの原料であるポリプロピレン系樹脂粒子に含まれるポリプロピレン系樹脂(a)の融点、またはMIの値であるとみなすことができ、
 (ii)ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を解析して得られたDSC比は、その原料であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比であるとみなすことができる。
 本明細書において、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子またはポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の融点は、ポリプロピレン系樹脂に代えて、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子またはポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体をそれぞれ使用する以外は、ポリプロピレン系樹脂(a)の融点と同様の方法(DSC)で測定して得られた値とする。
 本明細書において、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のMIは、次のように測定することができる:(C1)ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士が接触しないように減圧可能なオーブンの中にポリプロピレン系樹脂発泡粒子を静置する;(C2)次に、-0.05~-0.10MPa(ゲージ圧)の圧力下で、かつ、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の融点+20~35℃の温度下で30分間処理することにより、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の内部の空気を除きながら、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子をポリプロピレン系樹脂に戻す;(C3)そして、オーブンから上記ポリプロピレン系樹脂を取り出し、ポリプロピレン系樹脂を十分に冷却する;(C4)その後、ポリプロピレン系樹脂(a)と同じ方法により、上記ポリプロピレン系樹脂のMIを測定する。
 本明細書において、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体のMIは、次のように測定することができる:(D1)ミキサーなどを用いてポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を粉砕する;(D2)次に、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の代わりに粉砕されたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を用いる以外は、上述したポリプロピレン系樹脂発泡粒子と同じ処理((C1)および(C2))を行い、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体をポリプロピレン系樹脂に戻す;(D3)そして、オーブンから上記ポリプロピレン系樹脂を取り出し、ポリプロピレン系樹脂を十分に冷却する;(D4)その後、ポリプロピレン系樹脂(a)と同じ方法により、上記ポリプロピレン系樹脂のMIを測定する。
 本明細書において、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体のDSC比は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子に代えて、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を使用する以外は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子と同様の方法(DSC)で得られる1回目の昇温時のDSC曲線に基づき、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子と同様の方法にて得られた値とする。
 〔3.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子〕
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、上記〔2.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法〕の項にて説明したポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたものである。本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、上記構成を有するため、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供することができる。さらに、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、上記構成を有するため、摩擦音が小さいという利点を有し、且つ、摩擦音が抑制されたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供することができる。
 〔4.ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体〕
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、上記〔2.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法〕の項にて説明したポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形して得られるものである。本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、上記構成を有するため、高い空隙率を有し、且つ高倍率である。さらに、本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体は、上記構成を有するため、摩擦音が小さいという利点を有する。
 上記〔2.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法〕の項にて説明したポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子、および、上記〔3.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子〕の項にて説明したポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、一般的な型内発泡成形することによってポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体となる。型内発泡成形法は、公知の方法を採用することができる。型内発泡成形体の空隙率は、吸音特性と強く関係している。本発明の一実施形態に係る製造方法により得られる発泡粒子を用いて得られる型内発泡成形体の空隙率は、5%以上50%以下が好ましく、10%以上45%以下がより好ましい。上記型内発泡成形体の空隙率が5%未満となると、ピーク周波数における吸音率が低下し、十分な吸音特性が得られない。上記型内発泡成形体の空隙率が50%を超えると、発泡粒子間の接触面積が低下して型内発泡成形体の割れが生じ易くなるばかりか、機械強度が低下して実用上の使用に耐えない。
 本発明の一実施形態は、以下の様な構成であってもよい。
 〔1〕ポリプロピレン系樹脂粒子を耐圧容器内で発泡剤と共に水系分散媒に分散させる工程、上記ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで上記耐圧容器内を加熱し、かつ、上記耐圧容器内を加圧する工程、および上記ポリプロピレン系樹脂粒子および上記発泡剤が分散している上記水系分散媒を上記耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に放出して、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得る工程、を有し、上記ポリプロピレン系樹脂粒子は、ポリプロピレン系樹脂(a)、並びにポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対し、親水性物質(b)1.0重量部以上10重量部以下、且つ、発泡核剤(c)1.0重量部以上10重量部以下、且つ、上記親水性物質(b)と上記発泡核剤(c)との合計量が2.5重量部以上20重量部以下、且つ、高級脂肪酸アミド(d)1.0重量部以上5.0重量部以下を含有する、ポリプロピレン系樹脂組成物からなり、上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、平均L/D比が1.3以上3.5以下であり、セル径が30μm以上100μm以下であり、発泡粒子の示差走査熱量測定(DSC)で、40℃から220℃まで10℃/分の速度で昇温した時に得られるDSC曲線から算出されるDSC比が40%以上70%以下であり、且つ、発泡倍率が15倍以上35倍以下であり、上記発泡剤は二酸化炭素を含む無機系発泡剤である、ことを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔2〕上記親水性物質(b)が、(i)トリアジン骨格を有し単位トリアジン骨格あたりの分子量が300以下の有機物、および(ii)ホウ酸金属塩、からなる群から選択される少なくとも1種を含む、〔1〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔3〕上記ポリプロピレン系樹脂粒子は、平均L/D比が4.0未満である、〔1〕または〔2〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔4〕〔1〕~〔3〕の何れか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法で得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔5〕〔4〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いてなる型内発泡成形体であって、上記型内発泡成形体の空隙率が5%以上50%以下である、ことを特徴とするポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体。
 次に本発明の一実施形態を実施例および比較例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
 実施例および比較例において使用したポリプロピレン系樹脂および添加剤は、以下のとおりである。
 (1)ポリプロピレン系樹脂(a)
・ポリプロピレン系樹脂A:融点149℃、密度0.90g/cm、1-ブテン含量3.8重量%およびエチレン含量0.5重量%、MI10.0g/10分のブテン-エチレン-プロピレン系ランダム共重合体
・ポリプロピレン系樹脂B:融点144℃、密度0.90g/cm、エチレン含量3.5重量%、MI7.0g/10分のエチレン-プロピレン系ランダム共重合体
 (2)親水性物質(b)
・メラミン[製品名:メラミン、日産科学工業株式会社製]
・アンメリン[製品名:アンメリン、東京化成工業株式会社製]
・ホウ酸亜鉛[製品名:HA-1、堺化学工業株式会社製]
 (3)発泡核剤(c)
・タルク[製品名:タルカンパウダーPK-S、林化成株式会社製]
 (4)高級脂肪酸アミド(d)
・エチレンビスステアリン酸アミド[製品名:アルフローH50F、日油株式会社製]
・エルカ酸アミド[製品名:アルフローP-10、日油株式会社製]
 (5)その他添加剤
・カーボンブラック[製品名:MCF88、三菱ケミカル株式会社製]
・親水性ポリマー(カルボキシル基含有ポリマー)[製品名:ハイミランSD100、三井デュポンポリケミカル株式会社製:エチレン-メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋したエチレン系アイオノマー樹脂]
 (6)発泡剤
・二酸化炭素[エア・ウォーター株式会社製]
・イソブタン[三井化学株式会社製]。
 なお、実施例および比較例における評価は、次の方法により行なった。
 <ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比>
 DSC比[={β/(α+β)}×100(%)]の測定は、示差走査熱量計[セイコーインスツルメンツ(株)製、DSC6200型]を用いて、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子5~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温するときに得られる、1回目の昇温時のDSC曲線(図2参照)から、算出した。
 <ポリプロピレン系樹脂粒子の平均L/D比、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均L/D比>
 ポリプロピレン系樹脂粒子について、図1の(b)に示すL(最長部の長さ)、Dmax(L方向と垂直な断面における最大径)、Dmin(L方向と垂直な断面における最小径)をノギスを使って測定し、L/D比を算出した。Dは下記式(2)に従い算出した。そして、ポリプロピレン系樹脂粒子10粒のL/D比の平均値より、平均L/D比を算出した。
=(Dmax+Dmin)/2  ・・・・・(2)。
 ポリプロピレン系樹脂発泡粒子について、図1の(a)に示すL(最長部の長さ)、Dmax(L方向と垂直な断面における最大径)、Dmin(L方向と垂直な断面における最小径)をノギスを使って測定し、L/D比を算出した。Dは下記式(1)に従い算出した。そして、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子10粒のL/D比の平均値より、平均L/D比を算出した。
=(Dmax+Dmin)/2  ・・・・・(1)。
 <ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のセル径>
 任意に10個のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を取り出し、切断した。各発泡粒子の切断面を2mmのゲージを装備した拡大倍率60倍の拡大鏡で観察し、ゲージ上に掛るセルの個数を数えた。測定した10個のポリプロピレン系樹脂発泡粒子のセル数の平均値をN(個)として、下記式(2)によりセル径を算出した。
セル径(μm)=2000/N(個)  ・・・・・(2)。
 <ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(一段発泡粒子および二段発泡粒子)の発泡倍率>
 嵩体積約50cmのポリプロピレン系樹脂発泡粒子の重量(g)(wとする)を求めた。当該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子をメスシリンダー中に入っているエタノール中に沈め、メスシリンダーの液面の位置の上昇分に基づきポリプロピレン系樹脂発泡粒子の体積(エタノール水没体積、とも称する。)(cm)(vとする)を測定した。重量w、体積vおよびポリプロピレン系樹脂(a)の密度(g/cm)(dとする)から下記式(3)により発泡倍率を求めた。なお、ポリプロピレン系樹脂組成物の密度dは、0.9g/cmであった。
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率=d×v/w  ・・・・・(3)。
 <ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(一段発泡粒子および二段発泡粒子)の見かけ密度>
 広口の10リットル容器にポリプロピレン系樹脂発泡粒子を静かに、あふれるまで投入した後、投入されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子の体積が10Lとなるよう10L容器の口を擦り切った。10L容器に入ったポリプロピレン系樹脂発泡粒子の重量を測定後、容積10Lで除し、見かけ密度をg/Lの単位で表した。
 <ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の密度>
 得られたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体(縦400mm×横300mm×厚み40mm)の重量(g)(Wとする)を測定し、当該成形体の縦、横および厚み寸法をノギスで測定して体積(cm)(Vとする)を算出した。成形体密度をW/Vにて求めた。但し、単位がg/Lとなるように換算した。
 <ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の空隙率>
 得られたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体(縦400mm×横300mm×厚み40mm)から、20×20×40mmの直方体試料を、表面スキン層を含むように切り出した。外形寸法より直方体試料の見掛け体積(cm)(V1とする)を求めた。更に、直方体試料をメスシリンダー中に入っている一定量のエタノール中に浸漬し、その時のメスシリンダーの液面の位置の上昇分に基づき、直方体試料の容積(cm)(V2とする)を測定した。空隙率を下記式(4)により求めた。
空隙率(%)={(V1―V2)/V1}×100  ・・・・・(4)。
 <ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の摩擦音>
 得られたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体(縦400mm×横300mm×厚み40mm)の平面部に、別途作成したもう1枚のポリプロピレン系樹脂発泡成形体(同サイズ)の角部を接触させた状態で当該角部を往復移動させることにより、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体同士を擦り合わせ、摩擦音の発生の有無を評価した。評価基準は、下記による。
○:殆ど摩擦音が発生しないが、数回移動させると僅かに発生する。
×:移動させた時に大きな摩擦音が発生する。
 <ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体のピーク吸音率>
 JIS A1405に準拠し、試料厚み40.0mmで500~6400Hzでの垂直入射吸音率を測定した。ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体(縦400mm×横300mm×厚み40mm)より、表面スキン層を有する面が音波入射面となるように、φ29mm、厚み40.0mmで切り出した。垂直入射吸音率の測定は、音波を反射する剛体壁と試料が密着した状態、つまり背後空気が無い状態でおこなった。垂直入射吸音率の測定には小野測器社製の垂直入射吸音率測定装置SR-4100を用いた。
 得られた周波数-垂直入射吸音率曲線より、垂直入射吸音率が最大となる周波数での垂直入射吸音率(ピーク吸音率)を読み取った。
 <実施例1~18、比較例1~22>
 [ポリプロピレン系樹脂粒子の作製]
 表1~6に示す種類および重量部のポリプロピレン系樹脂(a)、親水性物質(b)、発泡核剤(c)、高級脂肪酸アミド(d)および必要に応じてその他添加剤を混合し、混合物(ブレンド物)を調製した。混合物を26mmφの二軸押出機で溶融混練(樹脂温度210℃)し、ポリプロピレン系樹脂組成物を調製した。ポリプロピレン系樹脂組成物を押出機先端からストランド状に押出した後、押し出されたポリプロピレン系樹脂組成物をカッティングすることにより造粒し、表1~6に記載の樹脂粒子L/Dを有する、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(一段発泡粒子)の作製]
 10L耐圧容器に、得られたポリプロピレン系樹脂粒子100重量部、水系分散媒として水200重量部、分散剤として第三リン酸カルシウム0.4重量部、分散助剤としてアルカンスルホン酸ナトリウム0.07重量部、ならびに発泡剤として二酸化炭素6重量部(実施例1~18、比較例1~20)またはイソブタン15重量部(比較例21~22)を仕込んだ。仕込んだ原料を、撹拌し、ポリプロピレン系樹脂粒子を耐圧容器内で発泡剤と共に水系分散媒に分散させた。撹拌下、耐圧容器内を加熱して、発泡温度(耐圧容器内温度)を表1~6に記載の温度に到達させた。その後、耐圧容器内に二酸化炭素(実施例1~18、比較例1~21)またはイソブタン(比較例21~22)を追加して耐圧容器内を加圧して、耐圧容器内の圧力を、表1~6に記載の圧力(発泡圧力)に調整した。耐圧容器内を、表1~6に記載の発泡温度および発泡圧力にて30分間保持した。その後、二酸化炭素(実施例1~18、比較例1~20)もしくはイソブタン(比較例21~22)で容器内の発泡圧力を保持しながら、耐圧容器の下部に設けた3.6mmφオリフィスを通して分散液(ポリプロピレン系樹脂粒子および発泡剤が分散している水系分散媒)を大気圧下に放出し、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(一段発泡粒子)を得た。その後、一段発泡粒子を75℃で24時間乾燥した。なお、上記発泡温度は、使用したポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上である。得られた一段発泡粒子について、DSC比、セル系、発泡倍率、および見かけ密度を測定し、結果を表1~6に示した。
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(二段発泡粒子)の作製]
 実施例1~11、13~18、比較例1~13、15~18、20にて得られた一段発泡粒子をそれぞれ1mの耐圧容器に仕込み、空気加圧して一段発泡粒子に0.30~0.40MPa(絶対圧)の内圧を付与した。次いで一段発泡粒子を二段発泡機に移送した後、0.040~0.120MPa(ゲージ圧)の水蒸気で一段発泡粒子を加熱して、一段発泡粒子を更に発泡させ、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子(二段発泡粒子)を得た。得られた二段発泡粒子について、DSC比、セル系、発泡倍率、および見かけ密度を測定し、結果を表1~6に示した。
 [ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の作製]
 実施例1~11、13~18、比較例1~13、15~18、20にて得られた二段発泡粒子、および実施例12、比較例14、19、21、22で得られた一段発泡粒子に内圧を付与せずに、二段発泡粒子または一段発泡粒子を長さ400mm×幅300mm×厚み40mmの金型に充填した。ここで、クラッキング量を6mmとした。その後、0.30MPa(ゲージ圧)の水蒸気にて金型および発泡粒子を加熱し、発泡粒子同士を融着させ、型内発泡成形体を得た。得られた型内発泡成形体について、成形体密度、空隙率および吸音率を測定し、摩擦音を評価して、それらの結果を表1~6に示した。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 実施例1~18では、本発明の範囲内のポリプロピレン系樹脂(a)と、親水性物質(b)と、発泡核剤(c)と、高級脂肪酸アミド(d)とを所定の配合としてなる発泡粒子は、高発泡倍率であり、且つ空隙率および吸音率が高く、且つ摩擦音抑制性能が良好な型内発泡成形体を提供できることが分かる。
 比較例1では、親水性物質(b)の量が不足することで発泡性が劣り性能(発泡倍率)不十分であることが分かる。
 比較例2では、発泡核剤(c)の量が不足することでセル径が粗大となり、型内発泡成形時の二次発泡力が高くなった結果、型内発泡成形体の空隙が埋まり吸音率が不十分となることが分かる。
 比較例3では、親水性物質(b)の量が過剰となることで型内発泡成形体が収縮して空隙が埋まり吸音率が不十分となることが分かる。
 比較例4では、発泡核剤(c)の量が過剰となることでセル径が微細化し、型内発泡成形時の二次発泡力が低くなりすぎた結果、型内発泡成形体の融着が悪化して割れが発生し、良好な型内発泡成形体を得ることができなかった。
 比較例5では、高級脂肪酸アミド(d)を添加しない結果、型内発泡成形体の摩擦音が発生し、性能不十分(摩擦音評価が×)であることが分かる。
 比較例6では、高級脂肪酸アミド(d)の量が過剰となることで、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造した際に発泡粒子表面に付着する分散剤の量が増えた結果、型内発泡成形体の融着が悪化して割れが発生し、良好な型内発泡成形体を得ることができなかった。
 比較例7~9では特許文献3(国際公開WO2006/016478)の実施例範囲内での配合とした結果、発泡性に劣り、発泡倍率が低く、且つ型内発泡成形体の摩擦音が発生し性能不十分であることが分かる。また、セル径が粗大となり、型内発泡成形時の二次発泡力が高くなった結果、型内発泡成形体の空隙が埋まり吸音率が不十分となることが分かる。
 比較例10~11では発泡核剤(c)を添加しない結果、セル径が粗大となり、型内発泡成形時の二次発泡力が高くなった結果、型内発泡成形体の空隙が埋まり吸音率が不十分となることが分かる。また、高級脂肪酸アミド(d)を添加しない結果、型内発泡成形体の摩擦音が発生し、性能不十分(摩擦音評価が×)であることが分かる。
 比較例12~13では特許文献8(特開2003-171516号公報)の実施例範囲内での配合とした結果、型内発泡成形体の空隙が埋まり吸音率が不十分となることが分かる。また、高級脂肪酸アミド(d)を添加しない結果、型内発泡成形体の摩擦音が発生し、性能不十分(摩擦音評価が×)であることが分かる。
 比較例14ではDSC比が本願範囲を下回った結果、型内発泡成形時の二次発泡力が高くなった結果、型内発泡成形体の空隙が埋まり吸音率が不十分となることが分かる。
 比較例15ではDSC比が本願範囲を上回った結果、型内発泡成形時の二次発泡力が高くなり、発泡性が劣り性能(発泡倍率)不十分であることが分かる。さらに、型内発泡成形体の融着が悪化して割れが発生し、良好な型内発泡成形体を得ることができなかった。
 比較例16では発泡粒子のL/Dが本願範囲を下回った結果、型内発泡成形時に発泡粒子の充填性が非常によくなり(過剰となり)、型内発泡成形体の空隙が埋まり吸音率が不十分となることが分かる。
 比較例17では発泡粒子のL/Dが本願範囲を上回った結果、型内発泡成形時に発泡粒子の充填性が非常に悪くなり、良好な型内発泡成形体を得ることができなかった。
 比較例18では親水性物質(b)と発泡核剤(c)との合計添加量が本願範囲を下回った結果、発泡性と吸音性能とが劣ることが分かる。
 比較例19では親水性物質(b)と発泡核剤(c)との合計添加量が本願範囲を上回った結果、過発泡となり発泡粒子の収縮がひどくなり、良好な発泡粒子を得ることができなかった。
 比較例20では特許文献9(特開2004-67768号公報)の実施例13に相当する配合とした結果、発泡性に劣り、発泡倍率が低く、且つ、型内発泡成形体の摩擦音が発生し、性能不十分であることが分かる。
 比較例21~22では、それぞれ、本願実施例1、実施例5と同一の配合で、使用する発泡剤を二酸化炭素からイソブタンへ変更した。その結果、過発泡となり発泡粒子の収縮がひどくなり、良好な発泡粒子を得ることができなかった。
 本発明の一実施形態によると、高い空隙率を有し、且つ高倍率であるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得ることができる。そのため、本発明の一実施形態は、包装材分野、緩衝材分野、断熱材分野、建築部材分野など様々な分野で好適に利用できる。

Claims (5)

  1.  ポリプロピレン系樹脂粒子を耐圧容器内で発泡剤と共に水系分散媒に分散させる工程、
     上記ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで上記耐圧容器内を加熱し、かつ、上記耐圧容器内を加圧する工程、および
     上記ポリプロピレン系樹脂粒子および上記発泡剤が分散している上記水系分散媒を上記耐圧容器の内圧よりも低い圧力域に放出して、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得る工程、を有し、
     上記ポリプロピレン系樹脂粒子は、
     ポリプロピレン系樹脂(a)、並びに
     ポリプロピレン系樹脂(a)100重量部に対し、
     親水性物質(b)1.0重量部以上10重量部以下、
     且つ、発泡核剤(c)1.0重量部以上10重量部以下、
     且つ、上記親水性物質(b)と上記発泡核剤(c)との合計量が2.5重量部以上20重量部以下、
     且つ、高級脂肪酸アミド(d)1.0重量部以上5.0重量部以下を含有する、ポリプロピレン系樹脂組成物からなり、
     上記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、
     平均L/D比が1.3以上3.5以下であり、
     セル径が30μm以上100μm以下であり、
     発泡粒子の示差走査熱量測定(DSC)で、40℃から220℃まで10℃/分の速度で昇温した時に得られるDSC曲線から算出されるDSC比が40%以上70%以下であり、
     且つ、発泡倍率が15倍以上35倍以下であり、
     上記発泡剤は二酸化炭素を含む無機系発泡剤である、
    ことを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  2.  上記親水性物質(b)が、(i)トリアジン骨格を有し単位トリアジン骨格あたりの分子量が300以下の有機物、および(ii)ホウ酸金属塩、からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  3.  上記ポリプロピレン系樹脂粒子は、平均L/D比が4.0未満である、請求項1または2に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  4.  請求項1~3の何れか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法で得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  5.  請求項4に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いてなる型内発泡成形体であって、
     上記型内発泡成形体の空隙率が5%以上50%以下である、
    ことを特徴とするポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体。
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