WO2020158749A1 - ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子およびポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体 - Google Patents

ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子およびポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体 Download PDF

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polyolefin resin
particles
container
expanded
weight
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Inventor
清敬 中山
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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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • 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
    • 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
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228Forming foamed products

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing polyolefin resin expanded particles, a polyolefin resin expanded particle, and a polyolefin resin in-mold expanded molded article.
  • the polyolefin resin in-mold foam molded product (hereinafter, also simply referred to as “molded product”) has features such as shape arbitrariness, energy absorption, lightweight property, and heat insulating property, which are advantages of the molded product.
  • the molded body is produced by an in-mold foam molding method using foamed polyolefin resin particles (hereinafter also simply referred to as foamed particles) made of a polyolefin resin. Since the molded product has the above-mentioned characteristics, it is used in various applications such as automobile interior members, cushioning packaging materials, returnable boxes, heat insulating materials, and construction members.
  • a method for producing expanded particles conventionally, there is a method of preparing a dispersion liquid containing a polyolefin-based resin particle and a foaming agent in a container, and releasing the dispersion liquid under an atmosphere at a pressure lower than the internal pressure of the container to obtain expanded particles.
  • a dispersant or the like is used in order to prevent the polyolefin resin particles from being fused to each other in the dispersion liquid prepared in the container (Patent Documents 1 to 4).
  • fine-grained silicate mineral is used as a dispersant.
  • the dispersion liquid contains a dispersant and a dispersion aid, and calcium phosphate is used as the dispersant.
  • the dispersion liquid contains an inorganic dispersant, and as the inorganic dispersant, tricalcium phosphate, barium sulfate, kaolin, titanium oxide, magnesium hydroxide and aluminum hydroxide are used. Has been done.
  • the dispersion liquid contains a dispersant and a dispersion strengthening agent, and as the dispersant, at least one kind of a mineral-based inorganic substance selected from aluminum oxide and aluminosilicate is used. ing.
  • JP-A-6-200071 Japanese Patent Laid-Open No. 2009-030048 JP, 2010-031243, A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-164024
  • One embodiment of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce residual polyolefin-based resin particles in a container after discharge of a dispersion liquid, and to improve yield of polyolefin-based resin expanded particles.
  • An excellent method for producing expanded polyolefin resin particles is provided.
  • the present inventors have used a kaolin having a specific average particle diameter, and by using an organic acid as a dispersion strengthener, yield of polyolefin resin expanded particles. It has been found that a novel method for producing expanded polyolefin resin particles, which is excellent in the above, can be provided, and the present invention has been completed.
  • a method for producing expanded polyolefin resin particles is to prepare a dispersion liquid containing polyolefin resin particles, a dispersion medium, kaolin, a dispersion aid, an organic acid and an inorganic foaming agent in a container. And a step of releasing the dispersion liquid to a pressure range lower than the internal pressure of the container, wherein the kaolin has an average particle size measured according to ISO13320-1 of 0.1 ⁇ m or more and 15.0 ⁇ m or less, The amount of the organic acid is 0.002 parts by weight or more and 0.500 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyolefin resin particles in the dispersion liquid.
  • DSC Differential scanning calorimetry
  • 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)”.
  • a structural unit derived from the X 1 monomer a structural unit derived from the X 2 monomer,... And an X n monomer (n is And an integer of 2 or more) is also referred to as an X 1 /X 2 /... /X n copolymer.
  • the X 1 /X 2 /... /X n copolymer is not particularly limited in the polymerization mode, unless otherwise specified, and may be a random copolymer or a block copolymer. Or a graft copolymer.
  • a structural unit derived from the X 1 monomer a structural unit derived from the X 2 monomer,... And an X n monomer (n is An elastomer containing 2 or more) is also referred to as X 1 /X 2 /... /X n rubber.
  • an object of one embodiment of the present invention is to reduce the residual polyolefin resin particles in the container after the dispersion is discharged, and to improve the yield of the polyolefin resin expanded particles, the production of novel polyolefin resin expanded particles. Is to provide a method.
  • Patent Documents 2 and 3 had room for further improvement in terms of cost such as the amount added and environmental aspects such as the amount of sludge.
  • one embodiment of the present invention may be aimed at providing a novel method for producing expanded polyolefin resin particles capable of achieving the following points: (a) excellent cost performance (B) environmental friendliness; and (c) the amount of the dispersant attached to the surface of the expanded beads is reduced, and the polyolefin resin expanded beads having good fusion properties can be provided.
  • the method for producing expanded polyolefin resin particles is a step of preparing a dispersion liquid containing polyolefin resin particles, a dispersion medium, kaolin, a dispersion aid, an organic acid and an inorganic foaming agent in a container.
  • a step of releasing the dispersion liquid to a pressure range lower than the internal pressure of the container wherein the kaolin has an average particle diameter measured according to ISO13320-1 of 0.1 ⁇ m or more and 15.0 ⁇ m or less, Is 0.002 parts by weight or more and 0.500 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles in the dispersion liquid.
  • the “method for producing expanded polyolefin resin particles according to an embodiment of the present invention” is also simply referred to as “the present production method”.
  • the present manufacturing method there is an advantage that the residual amount of the polyolefin resin particles in the container after discharging the dispersion liquid is reduced. Therefore, according to this manufacturing method, there is an advantage that the yield of the polyolefin resin expanded particles is excellent. Further, according to the present manufacturing method, there are advantages of excellent cost performance and being environmentally friendly. Further, according to the present production method, it is possible to provide the expanded polyolefin resin particles in which the amount of kaolin attached to the surface of the expanded polyolefin resin particles is reduced. Such polyolefin resin foamed particles can exhibit good fusion-bonding property in in-mold foam molding using the polyolefin resin foamed particles. Therefore, the polyolefin-based resin expanded particles provided by the present production method can provide a polyolefin-based resin in-mold expanded molded article having excellent fusion bonding properties.
  • polyolefin resin particles (2-1. Polyolefin resin particles) (2-1-1. Polyolefin resin)
  • examples of the polyolefin resin include polypropylene resin and polyethylene resin. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the base resin of the polypropylene resin is not particularly limited, and a polypropylene homopolymer, an ethylene/propylene random copolymer, a 1-butene/propylene random copolymer, an ethylene/1-butene/propylene random copolymer, Examples thereof include ethylene/propylene block copolymers, 1-butene/propylene block copolymers, propylene/chlorinated vinyl copolymers, propylene/maleic anhydride copolymers and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the base resin of the polyethylene resin a resin containing 50% by weight or more of a simple ethylene component is preferable.
  • the base resin of the polyethylene resin include high-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene/vinyl acetate copolymer, ethylene/propylene copolymer, ethylene/1-butene copolymer. , Ethylene/1-butene/propylene copolymer, ethylene/hexene copolymer, ethylene/4-methyl-1-pentene copolymer and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a copolymer such as an ethylene/propylene copolymer has, as a constitutional unit, a constitutional unit derived from an ethylene monomer (also referred to as an ethylene unit) and a constitutional unit derived from a propylene monomer (also referred to as a propylene unit).
  • a copolymer containing more ethylene units than propylene units is called a polyethylene resin
  • a copolymer containing more propylene units than ethylene units is called a polypropylene resin.
  • the polyolefin resin may contain a thermoplastic resin component and/or an elastomer component other than the polyolefin resin as long as the effect according to the embodiment of the present invention is not impaired.
  • thermoplastic resin other than the polyolefin resin include vinyl acetate resin, thermoplastic polyester resin, acrylic ester resin, styrene resin, and polyamide resin.
  • elastomer other than the polyolefin resin include ethylene/propylene rubber and ethylene/propylene/butadiene rubber.
  • the polyolefin resin particles may contain various additives, if necessary, in addition to the polyolefin resin.
  • additives examples include, for example, hydrophilic compounds, antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, flame retardants, antistatic agents, metal deactivators, carbon black, pigments, dyes. , A bubble control agent, and the like.
  • hydrophilic compounds include polyethylene glycol, glycerin, glycerin fatty acid ester, melamine, isocyanuric acid and the like.
  • antioxidants examples include hindered phenolic antioxidants.
  • IRGANOX1010, IRGANOX3114, etc. can also be used as a hindered phenolic antioxidant.
  • heat stabilizer examples include phosphorus-based heat stabilizers and sulfur-based heat stabilizers.
  • IRGAFOS 168 or the like can also be used as the phosphorus-based heat stabilizer.
  • IRGANOX PS802 and the like can also be used as the sulfur-based heat stabilizer.
  • UV absorber examples include benzotriazole-based UV absorbers and triazine-based UV absorbers.
  • TINUVIN234, TINUVIN316, etc. can also be used as a benzotriazole type ultraviolet absorber.
  • TINUVIN 1600 or the like can be used as the triazine-based ultraviolet absorber.
  • the ultraviolet absorber may be used in combination with HALS and/or a hindered amine light stabilizer. TINUVIN123 etc. can also be used as HALS. As the hindered amine light stabilizer, Chimassorb 2020 or the like can be used.
  • flame retardants examples include phosphate ester flame retardants and melamine flame retardants.
  • phosphate ester-based flame retardant ADKSTAB FP-600 or the like can be used.
  • MELAPUR MC25 and the like can be used as the melamine-based flame retardant.
  • FLAMESTAB NOR116 or the like can be used.
  • antistatic agents examples include alkyldiethanolamide, alkyldiethanolamine, hydroxyethanolamine, fatty acid monoglyceride, fatty acid diglyceride, polyether/polyolefin resin block copolymers and the like.
  • IRGANOX MD1024 As a metal deactivator, IRGANOX MD1024 or the like can also be used.
  • the air bubble modifier includes talc, zinc borate, calcium carbonate, borax, aluminum hydroxide and the like.
  • Examples of carbon black include furnace black, channel black, acetylene black, thermal black and the like.
  • pigments examples include cyanine pigments, azo pigments, quinacridone pigments, penylene pigments, anthraquinone pigments, chromium oxide and iron oxide.
  • the total amount of all the additives is preferably 25 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, still more preferably 5 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the resin.
  • the total amount of the various additives is 25 parts by weight or less per 100 parts by weight of the resin, there is no fear that the dispersibility of the polyolefin-based resin particles in the dispersion will deteriorate in the step (a) of producing the expanded particles, b) the average cell diameter of the obtained expanded particles does not become too fine, (c) the expanded particles can provide a good molded product in the molding step, and (d) the resulting molded product has a reduced mechanical strength. It has the advantage that it does not.
  • the "resin” in the description regarding the total amount of the additives means the entire resin component in the polyolefin resin particles, and includes the above-mentioned polyolefin resin and the thermoplastic resin component and/or elastomer component other than the polyolefin resin.
  • the step of producing the polyolefin-based resin particles is also referred to as a granulation step.
  • the present manufacturing method may further include a granulation step.
  • a method for producing the polyolefin resin particles for example, (i) an extruder, a kneader, a Banbury mixer, a roll or the like is used to melt-knead the polyolefin-based resin composition to prepare a melt-kneaded product, and then (ii) By cooling the melt-kneaded product and (iii) forming the melt-kneaded product into a desired shape such as a cylindrical shape, an elliptical shape, a spherical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, or a cylindrical shape (straw shape). , A method of obtaining polyolefin resin particles.
  • the polyolefin-based resin particles can be produced by the following methods (1) to (5): (1) The polyolefin-based resin and, if necessary, other resins and various additives are blended. A blend is prepared, (2) the blend is put into an extruder and melt-kneaded to prepare a polyolefin-based resin composition, and (3) a die provided in the extruder with the melt-kneaded polyolefin-based resin composition.
  • the extruded polyolefin-based resin composition After being extruded, (4) the extruded polyolefin-based resin composition is solidified by cooling by passing it in water, etc., (5) the solidified polyolefin-based resin composition is shaped into a cylinder, an ellipse, Shred into a desired shape such as a sphere, a cube, or a rectangular parallelepiped.
  • the melt-kneaded polyolefin resin composition is extruded directly into water from a die provided in an extruder, and immediately after the extrusion, the polyolefin resin composition is shredded into particles, cooled, and solidified. You may do it.
  • polyolefin resin particles having a more uniform composition homogeneous
  • the other resin and various additives are contained before blending the polyolefin resin with the other resin and various additives.
  • the mixture (resin composition) may be granulated. That is, in advance, (i) another resin and various additives are blended to prepare a blended product, (ii) the blended product is put into an extruder and melt-kneaded to prepare a resin composition, and (iii) )
  • the melt-kneaded resin composition may be extruded from a die provided in an extruder, and (iv) the extruded resin composition may be cooled, or may be cooled and shredded to obtain a desired particle shape.
  • the other resin and the particles of various additives granulated by the above (i) to (iv) and the polyolefin resin are charged into an extruder and melt-kneaded. Then, a polyolefin resin composition can be prepared.
  • a masterbatch resin in which an additive is contained in another resin at a high concentration may be prepared in advance.
  • the masterbatch can be added as an additive.
  • the resin used when preparing the masterbatch resin is preferably a polyolefin-based resin, and from the viewpoint of good compatibility, it may be masterbatched using the same type of polyolefin-based resin as the polyolefin-based resin of the base resin. Most preferred.
  • the weight of the polyolefin resin particles per grain is preferably 0.2 mg/grain or more and 10 mg/grain or less, more preferably 0.5 mg/grain or more and 5 mg/grain or less.
  • weight per particle of the polyolefin resin particles is (a) 0.2 mg/particle or more, there is no fear that the handling property and the cutting property are deteriorated, and (b) 10 mg/particle or less, the polyolefin In the in-mold foam molding using the foamed particles obtained from the resin particles, there is no possibility that the filling property of the foamed particles into the mold is deteriorated.
  • kaolin has a function of preventing coalescence of the polyolefin resin particles in the dispersion liquid.
  • the kaolin can be said to be a dispersant. It can be said that the present production method uses kaolin as a dispersant.
  • Kaolin has an average particle diameter measured by ISO13320-1 of 0.1 ⁇ m or more and 15.0 ⁇ m or less, preferably 0.2 ⁇ m or more and 12.0 ⁇ m or less, more preferably 0.2 ⁇ m or more and 10.0 ⁇ m or less, and 0 It is more preferably 0.45 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and more preferably 1.0 ⁇ m or more and 8.0 ⁇ m or less.
  • the average particle size of kaolin measured according to ISO13320-1 is larger than 15.0 ⁇ m, the amount of kaolin required for preventing the coalescence of polyolefin resin particles in a container in the production of expanded particles. Will increase.
  • the average particle size of kaolin measured by ISO13320-1 is larger than 15.0 ⁇ m.
  • the amount of kaolin used varies depending on the type of kaolin used, the type (composition) of polyolefin resin particles used and the amount used, and is not particularly limited.
  • the amount of kaolin used is preferably 0.10 parts by weight or more and 1.00 parts by weight or less, more preferably 0.15 parts by weight or more and 0.50 parts by weight or less, and 0.1% by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles. 15 parts by weight or more and 0.40 parts by weight or less is more preferable, and 0.15 parts by weight or more and 0.35 parts by weight or less is more preferable.
  • the amount of kaolin used is (a) 0.10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of polyolefin resin particles, the amount of kaolin used increases as the amount of kaolin used increases in the production of expanded particles.
  • the amount of kaolin used is (b) 1.00 parts by weight or less, the amount of kaolin remaining on the surface of the resulting expanded beads decreases, and as a result, The fusion-bonding property of the molded product produced using the obtained expanded particles tends to be good.
  • a dispersant other than kaolin may be used.
  • Known dispersants can be used as the dispersant other than kaolin.
  • Calcium phosphate may be used as a cell regulator among various additives optionally contained in polyolefin resin particles.
  • This production method may be an aspect in which calcium phosphate is not substantially used in the step of preparing the dispersion liquid.
  • the dispersion liquid may be substantially free of calcium phosphate as a substance other than various additives contained in the polyolefin resin particles.
  • the "substantially free of calcium phosphate” and “substantially free of calcium phosphate” means excluding various additives contained in the polyolefin resin particles, and the amount of calcium phosphate in the dispersion is the weight of the polyolefin resin particles. Is intended to be 10 ppm or less.
  • dispersion aid examples include anionic surfactants.
  • anionic surfactant include (a) carboxylate type, (b) alkyl sulfonate, n-paraffin sulfonate, alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, sulfosuccinate, and other sulfonates.
  • the amount of the dispersion aid used is not particularly limited.
  • the amount of the dispersion aid used is preferably 0.001 parts by weight or more and 0.100 parts by weight or less, and more preferably 0.001 parts by weight or more and 0.050 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin particles. It is more preferably 0.002 parts by weight or more and 0.040 parts by weight or less.
  • the amount of the dispersion aid used is (a) 0.001 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles, the more the amount of the dispersion aid used is, the more the polyolefin is used in the production of the expanded particles.
  • the amount of kaolin remaining on the surface of the obtained expanded particles decreases as the amount of the dispersion aid used decreases.
  • the molded article produced using the obtained expanded particles has good fusion property.
  • organic acid examples include citric acid, malic acid, acetic acid and oxalic acid. These organic acids may be used alone or in combination of two or more. Organic acids can also be said to be dispersion enhancers. In this production method, the organic acid is preferably citric acid.
  • the amount of the organic acid used is 0.002 parts by weight or more and 0.500 parts by weight or less, preferably 0.005 parts by weight or more and 0.300 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the polyolefin-based resin particles, and 0.1. It is more preferably 010 parts by weight or more and 0.250 parts by weight or less, more preferably 0.015 parts by weight or more and 0.200 parts by weight or less, and more preferably 0.020 parts by weight or more and 0.150 parts by weight or less.
  • the amount of the organic acid used is less than 0.002 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin particles, the amount of kaolin used is reduced, the amount of kaolin remaining on the surface of the polyolefin resin foamed particles is reduced, and the residual resin ratio. Can not be expected to be effective.
  • the amount of the organic acid used is more than 0.500 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin-based resin particles, not only the effect of reducing the amount of kaolin remaining on the surface of the expanded particles is not improved, but also the organic acid is added to the surface of the expanded particles. Can remain.
  • the amount of the organic acid used is less than 0.002 parts by weight or more than 0.500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles.
  • a dispersion strengthening agent other than an organic acid may be used.
  • the dispersion enhancer other than the organic acid for example, an inorganic acid or an inorganic acid salt can be used.
  • the present production method may be an aspect in which the inorganic acid and the inorganic acid salt are not substantially used in the step of preparing the dispersion liquid.
  • the inorganic acid and the inorganic acid salt may be used as various additives optionally contained in the polyolefin resin particles, for example, as a cell regulator. Therefore, in other words, in the present production method, the dispersion liquid may be substantially free of an inorganic acid and an inorganic acid salt as a substance other than the various additives contained in the polyolefin resin particles.
  • the above-mentioned "substantially free from inorganic acid and inorganic acid salt” and “substantially free from inorganic acid and inorganic acid salt” means excluding various additives contained in the polyolefin resin particles, in the dispersion liquid. It is intended that the total amount of the inorganic acid and the inorganic acid salt is 10 ppm or less based on the amount of the polyolefin resin particles.
  • the inorganic acid include sulfuric acid and nitric acid.
  • Examples of the inorganic acid salt include aluminum sulfate, magnesium sulfate, iron sulfate, aluminum nitrate, magnesium nitrate and iron nitrate.
  • the organic acid used can be specified by the following method, for example.
  • About 100 g of foamed polyolefin resin particles is put in a bag together with 100 mL of pure water and mixed for about 1 minute.
  • the resulting mixture is filtered to remove solids and the solution is analyzed using high performance liquid chromatography.
  • a standard product of an organic acid that is supposed to be used is analyzed under the same conditions as the above solution (used column, solvent, etc.).
  • the organic acid is used in the production of the polyolefin resin expanded particles.
  • inorganic foaming agent examples include air, nitrogen, carbon dioxide, water and the like. These inorganic foaming agents may be used alone or in combination of two or more. Among these foaming agents, air or carbon dioxide gas is preferable, and carbon dioxide gas is particularly preferable, because the effect according to the embodiment of the present invention is great.
  • the amount of the foaming agent used varies depending on the type of the polyolefin resin used, the type of the foaming agent, the target expansion ratio, etc., and cannot be specified unconditionally, but it is 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles. It is preferably not less than 60 parts by weight and not more than 60 parts by weight.
  • the dispersion medium is preferably an aqueous dispersion medium, and it is preferable to use only water as the dispersion medium.
  • a dispersion medium obtained by adding methanol, ethanol, ethylene glycol, glycerin or the like to water can be used as the dispersion medium as long as the effect according to one embodiment of the present invention is not impaired.
  • the amount of the dispersion medium used is preferably 100 parts by weight or more, and more preferably 130 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin particles.
  • the amount of the dispersion medium used is 100 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the polyolefin resin particles, the more the amount of the dispersion medium used, the better the dispersibility of the polyolefin resin particles in the dispersion. Become. Therefore, during heating of the temperature in the container, it is difficult for the polyolefin resin particles in the dispersion liquid to adhere to each other, and the amount of the dispersant used and/or the amount of the dispersion aid used is not increased, and good adhesion is achieved. It becomes possible to secure dispersibility.
  • the amount of the dispersion medium used is preferably less than 300 parts by weight, more preferably 250 parts by weight or less, more preferably 220 parts by weight or less, and even more preferably less than 220 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin particles. It is more preferably not more than 200 parts by weight, more preferably less than 200 parts by weight, particularly preferably not more than 190 parts by weight.
  • the polyolefin resin particles contain a hydrophilic compound and the dispersion medium contains water
  • the water in the dispersion medium can act as a foaming agent.
  • the expansion ratio of the resulting expanded beads can be improved.
  • polyolefin resin particles, a dispersion medium, kaolin, a dispersion aid, an organic acid and an inorganic foaming agent, and optionally other dispersants are added to a container, and these raw materials are mixed.
  • the order of adding the polyolefin resin particles, the dispersion medium, the kaolin, the dispersion aid, the organic acid and the inorganic foaming agent, and optionally the other dispersant and the like into the container is not particularly limited.
  • the manner of mixing the raw materials is not particularly limited, and examples thereof include a method of stirring the raw materials using a stirring blade or the like provided in the container.
  • the step of releasing the dispersion liquid to a pressure range lower than the internal pressure of the container for example, the internal pressure of the container is increased to a pressure higher than the atmospheric pressure in advance, and the dispersion is performed under the atmospheric pressure. It may be carried out by releasing the liquid.
  • the pressure lower than the internal pressure of the container is preferably atmospheric pressure.
  • the temperature inside the container when the dispersion liquid is discharged into a pressure range lower than the pressure inside the container is also called the foaming temperature.
  • the pressure inside the container when the dispersion liquid is discharged into a pressure range lower than the pressure inside the container is also referred to as foaming pressure.
  • the present manufacturing method may further include a step of heating (increasing) the temperature in the container to the foaming temperature, and/or increasing the pressure in the container to the foaming pressure.
  • Preferred embodiments of the present production method include, for example, the following embodiments: (1) Polyolefin resin particles, dispersion medium, kaolin, dispersion aid, organic acid and inorganic system in a container equipped with a stirring blade. A foaming agent, and optionally other dispersant and the like are added, and these raw materials are mixed to prepare a dispersion liquid containing these raw materials; (2) By stirring the dispersion liquid using a stirring blade, Disperse the polyolefin resin particles in the dispersion liquid in the container; (3) After or with stirring the dispersion liquid, raise the temperature in the container to a foaming temperature (at least the softening point temperature of the polyolefin resin particles or higher).
  • a foaming temperature at least the softening point temperature of the polyolefin resin particles or higher.
  • the pressure inside the container is increased to the foaming pressure; (4) After that, if necessary, the inside of the container is kept at the foaming temperature and the foaming pressure for a certain period of time; (5) After that, a pressure lower than the internal pressure of the container.
  • the dispersion liquid in the container is discharged into a region (for example, under atmospheric pressure) to foam the polyolefin resin particles, thereby obtaining polyolefin resin expanded particles.
  • the following aspects are also preferable aspects. That is, (1) in a container equipped with a stirring blade, polyolefin-based resin particles, a dispersion medium, kaolin, a dispersion aid and an organic acid, and optionally other dispersant, etc. are charged, and (2) after that, the stirring blade is installed. In this mode, any one of the following (A) to (C) is carried out while stirring the mixture obtained by use: (A) If necessary, the inside of the container is evacuated, and an inorganic foaming agent is introduced into the container at a container internal pressure of 0.3 MPa ⁇ G or more and 2.5 MPa ⁇ G or less to prepare a dispersion liquid.
  • the inside of the container is heated to raise the temperature in the container to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the polyolefin resin.
  • the pressure in the container rises to about 1.0 MPa ⁇ G or more and 5.0 MPa ⁇ G or less.
  • the pressure inside the container is adjusted to a desired foaming pressure, and the temperature inside the container is further adjusted to the desired foaming temperature. Adjust the temperature.
  • the temperature and pressure in the container are maintained at the foaming temperature and the foaming pressure for a certain period of time, and then the dispersion liquid is discharged into a pressure range lower than the internal pressure of the container to obtain foamed polyolefin resin particles;
  • the inside of the container is evacuated, and the inside of the container is heated to a desired foaming pressure while heating the inside of the container to a temperature near the foaming temperature of the polyolefin resin.
  • An inorganic foaming agent is appropriately introduced into the container to prepare a dispersion liquid.
  • the pressure in the container is adjusted to a desired foaming pressure by further adding an inorganic foaming agent into the container, and the temperature in the container is set to a desired foaming temperature. Adjust the temperature so that Then, the temperature and pressure in the container are maintained at the foaming temperature and the foaming pressure for a certain period of time, and then the dispersion liquid is discharged into a pressure range lower than the internal pressure of the container to obtain polyolefin resin foamed particles; ) After heating the inside of the container to raise the temperature inside the container to a temperature near the foaming temperature, an inorganic foaming agent is introduced into the container so that the pressure inside the container becomes a desired foaming pressure to prepare a dispersion liquid.
  • the pressure in the container is adjusted to a desired foaming pressure by further adding an inorganic foaming agent into the container, and the temperature in the container is set to a desired foaming temperature. Adjust the temperature so that Then, the temperature and pressure in the container are maintained at the foaming temperature and the foaming pressure for a certain period of time, and then the dispersion liquid is discharged into a pressure range lower than the internal pressure of the container to obtain polyolefin resin foamed particles.
  • G attached to the unit of pressure “Pa ⁇ G” indicates that the pressure is represented by a gauge pressure.
  • the substance used as the inorganic foaming agent Before discharging the dispersion liquid to a region lower than the pressure inside the container, the substance used as the inorganic foaming agent is pressed into the container to increase the internal pressure in the container, and when foaming (during discharge). It is also possible to adjust (control) the pressure release rate of. Further, the pressure used during foaming (at the time of releasing) can be adjusted (controlled) by introducing the substance used as the inorganic foaming agent into the container even while the pressure is released to a region lower than the pressure inside the container. .. As described above, by adjusting the pressure at the time of foaming (at the time of discharging), the expansion ratio of the obtained expanded particles can be adjusted.
  • the container is not particularly limited, but is preferably one that can withstand the foaming temperature and the foaming pressure during the production of expanded particles, and more preferably a pressure resistant container.
  • Examples of the container include an autoclave-type pressure resistant container.
  • the dispersion liquid prepared in the container can be heated to the foaming temperature under stirring and pressurized to the foaming pressure, and then held at the foaming temperature and the foaming pressure for a certain period of time.
  • the certain period of time is usually 5 to 180 minutes, preferably 10 to 60 minutes.
  • the dispersion liquid, which has been kept at the foaming temperature and the foaming pressure for a certain period of time, is then released under a low pressure atmosphere (usually under atmospheric pressure) by opening the valve provided at the bottom of the container, which causes foaming of the polyolefin resin. Particles can be produced.
  • the foaming temperature differs depending on the type of the polyolefin resin used and/or the additive kneaded (used) into the polyolefin resin, and the type and/or amount of the inorganic foaming agent used, and cannot be unconditionally specified.
  • the foaming temperature is preferably Tm ⁇ 30 (° C.) or higher and Tm+10 (° C.) or lower, where [Tm (° C.)] is the melting point of the polyolefin resin.
  • the melting point of the polyolefin resin referred to here is a value obtained as a result of DSC using a differential scanning calorimeter.
  • the specific operation procedure is as follows: (1) After heating 4 to 6 mg of the polyolefin-based resin at a heating rate of 10° C./min from 40° C. to 220° C. to melt; (2) 10 After the temperature is decreased from 220° C. to 40° C. at a temperature decreasing rate of° C./min for crystallization; The temperature of the peak (melting peak) of the DSC curve obtained during the second heating (that is, at the time of (3)) can be determined as the melting point of the polyolefin resin.
  • Additives kneaded (used) into the polyolefin resin in the production of the polyolefin resin particles have almost no effect on the melting point of the polyolefin resin. Further, in the polyolefin resin expanded particles produced by using the polyolefin resin particles, the structure of the polyolefin resin particles is changed, but the composition of the polyolefin resin particles is not changed. In addition, in the in-mold foamed product of a polyolefin-based resin produced using the expanded foam of the polyolefin-based resin, the structure of the expanded foam of the polyolefin-based resin changes, but the composition of the expanded foam of the polyolefin-based resin does not change.
  • the melting point value obtained by analyzing the polyolefin resin foamed particles or the polyolefin resin in-mold foam molded article is the melting point value of the polyolefin resin contained in the polyolefin resin particles as the raw material Can be considered
  • the melting point of the polyolefin-based resin foamed particles or the polyolefin-based resin in-mold foamed article is different from the use of the polyolefin-based resin foamed particles or the polyolefin-based resin in-molded foamed article instead of the polyolefin-based resin.
  • the melting point of the polyolefin resin is the value obtained by measurement by the same method (DSC).
  • the foaming pressure varies depending on the desired expansion ratio of the foamed polyolefin resin particles and cannot be unconditionally specified.
  • the foaming pressure is preferably 0.50 MPa ⁇ G or more and 6.0 MPa ⁇ G or less, more preferably 1.0 MPa ⁇ G or more and 4.5 MPa ⁇ G or less.
  • the foaming pressure is (a) 0.50 MPa ⁇ G or more, there is no fear that the expansion ratio will be extremely low, and (b) when it is 6.0 MPa ⁇ G or less, the average bubbles of the obtained foamed particles. There is no fear that the diameter will become finer and there is no fear that the moldability will deteriorate.
  • a dispersion containing polyolefin-based resin particles is discharged from the container to a pressure range lower than the internal pressure of the container, dispersion is performed for the purpose of adjusting the discharge amount (flow rate), reducing the magnification variation of the obtained expanded particles, etc.
  • the liquid can also be discharged through an open orifice of 2-10 mm ⁇ .
  • the "pressure range lower than the container internal pressure" is also referred to as a low pressure atmosphere.
  • the temperature of the low-pressure atmosphere may be adjusted when the dispersion liquid in the container is discharged into the low-pressure atmosphere for the purpose of increasing the expansion ratio.
  • the amount of the polyolefin resin particles remaining in the container after the dispersion is discharged is small.
  • the amount of the polyolefin resin particles remaining in the container after the dispersion is discharged is referred to as the residual resin ratio with respect to the amount of the polyolefin resin particles loaded (used) in the container.
  • the residual resin ratio is preferably 1.0% or less, more preferably 0.7% or less, more preferably 0.6% or less, and 0.5% or less. It is more preferable that the content is 0.4% or less, still more preferably 0.4% or less, and particularly preferably 0.3% or less. According to the above configuration, there is an advantage that the yield of expanded polyolefin resin particles is excellent.
  • the production method may further include a step of washing the obtained polyolefin resin expanded particles (hereinafter, also referred to as a washing step).
  • a washing step By washing the obtained expanded polyolefin resin particles, the dispersant (eg, kaolin) adhering to the surface of the expanded polyolefin resin particles can be washed off during the washing process to reduce the amount of the attached dispersant (the amount of attached kaolin). it can.
  • the specific aspect of the washing step is not particularly limited, and for example, the polyolefin-based resin expanded particles obtained in the releasing step may be stirred in a washing liquid, and the polyolefin-based resin expanded particles obtained in the releasing step may be stirred.
  • the cleaning liquid may be sprayed onto the shower.
  • the discharging step and the washing step may be performed at the same time. For example, in a pressure range lower than the internal pressure of the container, and by discharging the dispersion liquid to a non-sealed container in which the cleaning liquid is shower sprayed, the polyolefin resin particles are foamed and the obtained polyolefin resin foamed particles are obtained. You may perform the washing
  • the cleaning liquid used in the cleaning step is not particularly limited, and examples thereof include water and an aqueous solution of sodium hexametaphosphate.
  • the cleaning liquid is preferably water, and more preferably warm water at 50° C. to 60° C., because the cost of the waste liquid treatment is low and the environmental load is small. In other words, it is preferable that the cleaning solution does not use an aqueous solution of sodium hexametaphosphate in the cleaning step.
  • the method for producing expanded polyolefin-based resin particles according to one embodiment of the present invention includes a polyolefin-based resin particle, a dispersion medium, kaolin, in a container, The method includes mixing a dispersion aid, an organic acid and an inorganic foaming agent to prepare a dispersion, and releasing the dispersion into a pressure range lower than the container internal pressure.
  • the kaolin is in accordance with ISO13320-1.
  • the measured average particle diameter is 0.1 ⁇ m or more and 15.0 ⁇ m or less, and the organic acid is 0.002 parts by weight or more and 0.500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles in the dispersion. Below the section.
  • polyolefin-based resin expanded particles The polyolefin-based resin expanded particles according to the embodiment of the present invention have the above-mentioned [2.
  • the method for producing expanded polyolefin resin particles] is the one produced by the method for producing expanded polyolefin resin particles described in the section [1].
  • a DSC curve can be obtained by performing DSC on the foamed polyolefin resin particles. Specifically, a DSC curve can be obtained by using a differential scanning calorimeter to elevate 5 to 6 mg of polyolefin resin foamed particles from 40° C. to 220° C. at a temperature elevation rate of 10° C./min. it can.
  • FIG. 1 shows an example of a DSC curve obtained by performing DSC for raising the temperature of a temperature increase rate of 10° C./minute from 40° C. to 220° C. on a foamed polyolefin resin particle according to an embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis represents temperature and the vertical axis represents the amount of heat.
  • the vertical axis indicates heat generation as it goes upward, and heat absorption as it goes downward.
  • the DSC curve shown in FIG. 1 can be said to be the DSC curve at the time of the first temperature rise.
  • the DSC curve shown in FIG. 1 has two peaks. These two peaks are melting peaks and endothermic peaks.
  • the polyolefin resin expanded particles according to one embodiment of the present invention preferably have two melting peaks as shown in FIG. 1 in the DSC curve obtained as a result of performing DSC on the polyolefin resin expanded particles. ..
  • the foamed polyolefin resin particles having such two melting peaks can be produced by a known method.
  • FIG. 1 there are two melting peaks.
  • the low temperature side peak is referred to as the low temperature side melting peak, and the peak temperature of the peak is referred to as the low temperature side peak temperature.
  • the peak on the high temperature side is referred to as the melting peak on the high temperature side, and the peak temperature of the peak is referred to as the peak temperature on the high temperature side.
  • Point A represents the amount of heat absorbed at a temperature of 100°C.
  • Point B represents the amount of heat absorption at the temperature at which the high temperature side melting ends.
  • the point B is an intersection of the line from the melting peak on the high temperature side to the high temperature side and the baseline on the high temperature side (which is also the melting end baseline).
  • Point C represents the point where the endothermic amount between the two melting peaks, the low temperature side melting peak and the high temperature side melting peak, becomes the smallest.
  • the point D represents a point where the straight line and the line segment AB intersect when a straight line parallel to the Y axis is drawn from the point C toward the line segment AB.
  • the heat quantity based on the range surrounded by the low-temperature side melting peak, the line segment AD and the line segment CD is referred to as the low-temperature side heat of fusion (Ql).
  • the heat quantity based on the range surrounded by the high temperature side melting peak, the line segment BD and the line segment CD is referred to as the high temperature side heat of fusion (Qh).
  • the sum of the low-temperature side heat of fusion (Ql) and the high-temperature side heat of fusion (Qh) is the heat quantity of the entire melting peak.
  • High temperature calorie ratio The ratio of the amount of heat of fusion (Qh) on the high temperature side to the amount of heat of the entire melting peak is called the high temperature calorie ratio or DSC ratio.
  • the high temperature heat quantity ratio is represented by the following formula.
  • High temperature calorie ratio (%) (Qh/(Ql+Qh)) ⁇ 100.
  • the polyolefin resin expanded particles according to one embodiment of the present invention have a high-temperature calorie ratio of preferably 10% or more and 50% or less, more preferably 15% or more and 45% or less, and 15% or more and 40% or more. It is more preferably the following or less, and more preferably 20% or more and 30% or less.
  • the high temperature heat quantity ratio is within the range, there is an advantage that a wide range of molding processing conditions can be selected in the in-mold foam molding using the polyolefin resin foam particles.
  • the obtained polyolefin-based resin expanded particles can provide a polyolefin-based resin in-mold expanded molded product with less sink marks and/or wrinkles, and (b) 50%.
  • the fusion bonding property between the polyolefin resin expanded particles becomes good.
  • the structure of the polyolefin resin expanded particles changes, but the composition thereof does not change.
  • the value of the high-temperature calorific value ratio of the polyolefin-based resin in-mold foamed molded product is the same as the high-temperature calorific value ratio of the polyolefin-based resin expanded particles, which is the raw material of the molded product.
  • the high temperature heat quantity ratio of the polyolefin resin in-mold foamed product can be obtained from a DSC curve (specifically, a DSC curve at the time of the first temperature rise) obtained by the same DSC as that of the polyolefin resin expanded particles.
  • the amount of attached kaolin In the polyolefin resin expanded particles according to an embodiment of the present invention, the smaller the amount of kaolin attached to the surface of the expanded particles (also referred to as the attached kaolin amount), the more preferable. In the polyolefin resin expanded particles according to one embodiment of the present invention, the smaller the amount of the dispersant attached to the surface of the expanded particles (also referred to as the amount of the attached dispersant), the more preferable. As used herein, “amount of attached dispersant” means the total amount of kaolin and optionally any dispersant other than kaolin attached to the surface of the expanded beads.
  • the amount of attached kaolin and/or the amount of attached dispersant is preferably less than 1800 ppm, more preferably 1500 ppm or less, and more preferably 1300 ppm or less, based on the weight of the expanded particles. 1000 ppm or less is more preferable, 900 ppm or less is more preferable, 850 ppm or less is more preferable, 800 ppm or less is more preferable, 750 ppm or less is further preferable, and 700 ppm or less is particularly preferable. According to the above configuration, in the in-mold foam molding using the expanded beads, the fusion bonding property of the expanded particles becomes good.
  • a polyolefin resin in-mold foam molded article according to an embodiment of the present invention has the above-mentioned [2.
  • Method for producing expanded polyolefin resin particles] is obtained by in-mold foam molding of the expanded polyolefin resin particles produced by the method for producing expanded polyolefin resin particles described in the section [1].
  • a polyolefin resin in-mold foam molded article according to an embodiment of the present invention has the above-mentioned [3. It may be obtained by in-mold foam molding of the polyolefin resin foamed particles described in the section of [Polyolefin resin foamed particles].
  • the following methods (A) to (C) can be used: (A) Expanded polyolefin resin particles are subjected to a pressure treatment with an inorganic gas such as air, nitrogen, carbon dioxide or the like to impregnate the expanded polyolefin resin particles with the inorganic gas to give a predetermined internal pressure.
  • an inorganic gas such as air, nitrogen, carbon dioxide or the like
  • a method of filling the polyolefin resin expanded particles in a mold and heating the polyolefin resin expanded particles with steam to fuse the polyolefin resin expanded particles to each other (B) The foamed polyolefin resin particles are compressed by gas pressure and filled in a mold. Then, by utilizing the recovering power of the polyolefin resin expanded particles, a method of heating the polyolefin resin expanded particles with water vapor to fuse the polyolefin resin expanded particles to each other; (C) The mold is filled with the polyolefin resin expanded particles without any special pretreatment. Then, the expanded polyolefin resin particles are heated with steam to fuse the expanded polyolefin resin particles together.
  • the density of the polyolefin resin foamed molded product of the present invention is not particularly limited, but is preferably 15 g/L or more and 350 g/L or less, more preferably 20 g/L or more and 300 g/L or less, and 20 g/L or more and 250 g/L or more.
  • the following is more preferable, 20 g/L or more and 200 g/L or less is more preferable, 20 g/L or more and 150 g/L or less is more preferable, and 20 g/L or more and 100 g/L or less is more preferable.
  • the polyolefin resin obtained during the production of the polyolefin resin expanded particles and the in-mold foam molding using the obtained polyolefin resin expanded particles are adjusted.
  • a two-stage foaming process of the expanded beads may be performed.
  • the foamed polyolefin resin particles are pressurized with an inorganic gas such as air to impregnate the foamed particles with the gas, and then the interior of the foamed particles is heated with steam to obtain a polyolefin having a desired bulk density. It is possible to obtain expanded resin particles.
  • An embodiment of the present invention may have the following configuration.
  • the kaolin has an average particle size measured according to ISO13320-1 of 0.1 ⁇ m or more and 15.0 ⁇ m or less, and the organic acid is 100 parts by weight of the polyolefin resin particles in the dispersion. On the other hand, 0.002 parts by weight or more and 0.500 parts by weight or less of the method for producing expanded polyolefin resin particles.
  • the organic acid is 0.005 parts by weight or more and 0.300 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles in the dispersion liquid, according to [1] or [2].
  • a method for producing expanded polyolefin resin particles is 0.005 parts by weight or more and 0.300 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin particles in the dispersion liquid, according to [1] or [2].
  • the compounding amount of the stabilizer in Table 2 is the total amount of the above-mentioned four kinds of stabilizers and the like.
  • the melting point Tm of the polyolefin resin is measured by using a differential scanning calorimeter DSC [METTLER TOLEDO N. V. Manufactured by DSC822e]. Specifically, (1) 5 to 6 mg of the sample to be measured was heated from 40° C. to 220° C. at a heating rate of 10° C./min to melt, and (2) 10 After the temperature is decreased from 220° C. to 40° C. at a temperature decreasing rate of° C./min for crystallization; (3) Further, the temperature is increased from 40° C. to 220° C. at a temperature increasing rate of 10° C./min. The temperature of the peak (melting peak) of the DSC curve obtained during the second temperature increase (that is, when (3)) was taken as the melting point Tm of the polyolefin resin.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • MFR Melt flow rate
  • ⁇ Measurement of average particle size of kaolin> The particle size of kaolin was measured according to ISO13320-1 using a Microtrac FRA S3500 (manufactured by Microtrac), and the value of D50 was taken as the average particle size of kaolin.
  • Fig. 1 The details of Fig. 1 are as described above. As described above, the low-temperature side heat of fusion (Ql) and the high-temperature side heat of fusion (Qh) were determined based on the obtained DSC curve. The high temperature heat quantity ratio was calculated from the obtained Ql and Qh and the above formula.
  • the resin particle ash content A1 was measured by the following method: (1) The obtained polyolefin-based resin particles were dried in an 80° C. dryer for 24 hours or more; (2) Next, the polyolefin-based resin after drying was dried. The resin particles were heated at 150° C. for 1 hour to completely remove water; (3) Then, the water-free polyolefin resin particles were cooled at 23° C.
  • W1 crucible weight
  • W2 crucible before combustion+polyolefin resin particle weight
  • W3 crucible after combustion+polyolefin resin particle weight
  • A1 (W3-W1)*1000000/(W2-W1)...Equation 1.
  • the ash content A2 of the expanded particles was measured by the following method: (1) The obtained expanded particles of the polyolefin-based resin were dried for 24 hours or more in an 80° C. dryer; (2) Next, after drying. The polyolefin-based resin expanded particles were heated at 150° C. for 1 hour to completely remove the water content. (3) After that, the water-free polyolefin-based resin expanded particles were cooled at 23° C. in a desiccator for 1 hour; (4) Next, the cooled polyolefin resin expanded particles were put into a crucible and burned at 750° C. for 1 hour or more, and then the polyolefin resin expanded particles were cooled at 23° C. in a desiccator for 1 hour; (5) The value obtained by the following equation 2 was taken as the foamed particle ash content A2 (unit: ppm).
  • W4 Weight of crucible
  • W5 Weight of crucible before combustion+foamed polyolefin resin particles
  • W6 Weight of crucible after combustion+foamed polyolefin resin particles
  • A2 (W6-W4)*1000000/(W5-W4)...Equation 2 ..
  • Adhering dispersant amount (ppm) A2-A1.
  • the amount of the adhered dispersant obtained by the above method can be said to be the amount of adhered kaolin.
  • Adhesive dispersant amount (ppm) (FS)*1000000/S...Equation 3.
  • the temperature in the container was raised over 20 minutes until the temperature in the container reached the foaming temperature shown in Tables 3 to 4. Then, one end of the autoclave is opened, and the dispersion liquid in the container is passed through an orifice plate of ⁇ 3.2 mm and hot water of 50 to 60° C. is shower sprayed at 4 L/min to form a non-closed system (under atmospheric pressure).
  • the polypropylene resin foamed particles were obtained by discharging into a cylindrical container.
  • Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 to 5, 7, 9, 11, 13, 18 to 19, 21 to 24, 26 to 27, 29, 31 to 32 The polypropylene-based resin expanded particles after curing were filled into a mold of 380 mm ⁇ 380 mm ⁇ 60 mm while pressurizing with 2.5 MPa ⁇ G air, and the air inside the mold was discharged. Then, the mold and the expanded particles were heated with steam of 0.30 MPa ⁇ G to fuse the polypropylene resin expanded particles to each other to obtain a polypropylene resin in-mold expanded molded article.
  • the obtained polypropylene-based resin in-mold foamed product was dried at 80° C. for 14 hours and aged at 23° C. for 3 days or more. Then, the density of the polypropylene resin in-mold foam molded article was measured, and the tensile elongation of the polypropylene resin in-mold foam molded article was measured according to ISO1798.
  • Example 9 and Comparative Examples 14, 15, 33 The expanded polypropylene resin particles after curing were placed in a pressure resistant container. Then, the polypropylene-based resin expanded particles are pressurized for 8 hours with an air pressure of 0.10 MPa ⁇ G, and the internal pressure of the polypropylene-based resin expanded particles is the value described in Table 3, 5 or 8 (0.07 MPa (absolute pressure)). The air was impregnated into the expanded polypropylene resin particles until The polypropylene resin expanded particles taken out from the pressure resistant container were filled in a mold of 380 mm ⁇ 380 mm ⁇ 60 mm. Here, the cracking amount was 6 mm.
  • the cracking amount is the distance between the movable mold and the fixed mold in the molding space of the mold before being filled with the polyolefin resin expanded particles (polypropylene resin expanded particles), in other words, the opening width of the mold. Intended degree of.
  • the mold and the expanded particles were heated with steam of 0.30 MPa ⁇ G to fuse the polypropylene resin expanded particles to each other to obtain a polypropylene resin in-mold expanded molded article.
  • the obtained polypropylene-based resin in-mold foamed product was dried at 80° C. for 14 hours and aged at 23° C. for 3 days or more. Then, the density of the polypropylene resin in-mold foam molded article was measured, and the tensile elongation of the polypropylene resin in-mold foam molded article was measured according to ISO1798.
  • Table 2 shows an ethylene/1-octene random copolymer having a melting point of 122° C., an MFR of 2.0 g/10 minutes and a 1-octene content of 2.0% by weight (linear low-density polyethylene of Table 1). Hand blended with resin additives (various additives). The obtained blended product was melt-kneaded at a resin temperature of 240° C. using a twin-screw extruder. Then, the melt-kneaded product was extruded in a strand form from an extruder, and the obtained strand was water-cooled and cut to obtain polyethylene resin particles R3 having an average weight of 4.5 mg.
  • a polyethylene-based resin foamed particle was obtained by discharging a 0.25% aqueous solution of sodium acid (described as HMP in Table 8) at a rate of 4 L/min into a non-closed (under atmospheric pressure) cylindrical container that was shower sprayed. It was
  • the obtained polyethylene resin foamed particles were dried and cured at room temperature for 3 days or more, and then used for the production of a polyethylene resin in-mold foam molded article.
  • the polyethylene resin foamed particles after curing were filled in a mold of 380 mm ⁇ 380 mm ⁇ 60 mm. Here, the cracking amount was 6 mm.
  • the mold and the expanded particles were heated with steam of 0.11 MPa ⁇ G to fuse the expanded polyethylene resin particles to each other to obtain a foamed molded product in a polyethylene resin mold.
  • the obtained polyethylene-based resin in-mold foamed product was dried at 80° C. for 24 hours and cured at 23° C. for 3 days or more. Then, the density of the polyethylene-based resin in-mold foamed article was measured, and the tensile elongation of the polyethylene-based resin in-molded article was measured according to ISO1798.
  • Example 1 to 10 expanded polyolefin resin particles having a small residual resin ratio and a small amount of the adhesion dispersant were obtained. In Examples 1 to 10, the tensile elongation of the polyolefin-based resin in-mold foam molded product also showed good results.
  • Comparative Examples 1 to 3, 6 to 15, 17, and 34 the average particle size of kaolin is within the range of this patent, but in Comparative Examples 1 to 3, 6 to 15, 17, and 34, organic acid is used. Not not. In this case, it is necessary to increase the amount of kaolin in order to bring the dispersion stability into the favorable range, and as a result, the amount of the attached dispersant also becomes high, and it is clear that there is no range in which good tensile elongation is exhibited. Also, it is understood that the residual resin amount is larger than that in the case where the organic acid is present.
  • Comparative Examples 4 to 5 the amount of organic acid is outside the patent range.
  • Comparative Example 4 when the organic acid is too small, the improvement of dispersion stability is insufficient and the amount of residual resin remains large. That is, the effect of reducing the amount of residual resin by the organic acid is not exhibited, and the amount of residual resin is large.
  • Comparative Example 5 when the amount of the organic acid is too large, not only the dispersant but also the organic acid remains on the surface of the expanded particles, so that the fusion property deteriorates.
  • Example 10 and Comparative Example 16 the same amount of kaolin is used. In Example 10, the organic acid is used, but in Comparative Example 16, the organic acid is not used. From the comparison between Example 10 and Comparative Example 16 in which the amount of kaolin used is the same, it can be seen that when no organic acid is used, (a) the amount of attached kaolin increases and (b) the ratio of residual resin increases. I understand.
  • Comparative Examples 18 to 22 From Comparative Examples 18 to 22, it can be seen that when the average particle size of kaolin is out of the range of this patent, it is necessary to increase the amount of kaolin used in order to improve the dispersion stability in the process of producing expanded particles. .. From Comparative Examples 18 to 22, it can be seen that when the amount of kaolin used is large, the amount of the adhering dispersant is large although the ratio of the residual resin is reduced even when the organic acid is used. That is, it is understood from Comparative Examples 18 to 22 that there is no range of the usage amounts of kaolin and organic acid that can achieve good tensile elongation.
  • Comparative Examples 25 to 29 use barium sulfate as a dispersant. It can be seen that in Comparative Examples 25 and 28, the dispersion stability is extremely poor. In Comparative Examples 26 and 29, molded products having good tensile elongation are obtained. However, as in Comparative Example 27, when the obtained expanded beads were not washed with acid but washed with warm water, it was found that a good molded product could not be obtained. Further, it can be seen that Comparative Examples 26, 27 and 29 have a large residual resin ratio. Further, from Comparative Examples 28 to 29, it is found that when barium sulfate is used as the dispersant, the residual resin ratio does not decrease even when the organic acid is used.
  • the residual resin ratio in the expansion step is low, and expanded polyolefin resin particles can be produced in high yield. Moreover, since the amount of the attached dispersant remaining on the surface of the obtained polyolefin resin expanded beads is small, the polyolefin resin in-mold expanded molded article obtained by molding can exhibit good mechanical strength.
  • Point A Endothermic amount at a temperature of 100° C. in the DSC curve of the first temperature rise of the polyolefin resin foam particles
  • Point B High temperature side melting is completed in the DSC curve of the first temperature rise of the polyolefin resin foam particles
  • Endothermic point C at the temperature to be heated the point where the endothermic amount between the two melting peaks of the low temperature side melting peak and the high temperature side melting peak is the smallest in the DSC curve of the polyolefin resin foamed particles during the first temperature rise
  • D When a straight line parallel to the Y-axis is drawn from the point C toward the line segment AB in the DSC curve of the polyolefin resin foamed particles during the first temperature rise, the point Ql at which the straight line intersects the line segment AB: Low-temperature side heat of fusion in the DSC curve when the first temperature rise of the polyolefin resin foam particles
  • Qh High-temperature side heat of fusion in the DSC curve when the first temperature rise of the

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Abstract

分散液放出後の容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子の残留が低減され、発泡粒子の収率に優れる、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法を提供することを課題とする。容器内でポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、特定のカオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤を含む分散液を調製する工程と、分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出する工程とを有する、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法とする。

Description

ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子およびポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体
 本発明は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子およびポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体に関する。
 ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体(以下、単に「成形体」とも称する。)は、成形体の長所である形状の任意性、エネルギー吸収性、軽量性、断熱性等の特徴を有する。成形体は、ポリオレフィン系樹脂からなるポリオレフィン系樹脂発泡粒子(以下、単に発泡粒子とも称する。)を用いる型内発泡成形法により製造される。成形体は、上述した特徴を有することにより、自動車内装部材、緩衝包材、通い箱、断熱材、および建築部材等様々な用途に用いられている。
 発泡粒子を製造する方法として、従来、容器内においてポリオレフィン系樹脂粒子および発泡剤を含む分散液を調製し、当該分散液を容器内圧よりも低圧の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。この方法では、容器内で調製される分散液中でポリオレフィン系樹脂粒子が互いに融着するのを防止するために、分散剤等が使用されている(特許文献1~4)。
 特許文献1に記載の技術では、分散剤として微粒状ケイ酸塩鉱物が使用されている。
 特許文献2に記載の技術では、分散液は、分散剤および分散助剤を含んでおり、当該分散剤としてはリン酸カルシウムが使用されている。
 特許文献3に記載の技術では、分散液は無機系分散剤を含んでおり、当該無機系分散剤としては、第三リン酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、酸化チタン、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムが使用されている。
 特許文献4に記載の技術では、分散液は、分散剤および分散強化剤を含んでおり、当該分散剤としては、酸化アルミニウムおよびアルミノ珪酸塩から選ばれる鉱物系無機物質の少なくとも1種が使用されている。
特開平6-200071 特開2009-030048 特開2010-031243 特開2001-164024
 しかしながら、上述のような従来技術は、分散液放出後の容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子の残留が多いものであり、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収率という観点からは、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、分散液放出後の容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子の残留が低減され、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収率に優れる、新規のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法を提供することである。
 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、特定の平均粒子径を有するカオリンを使用し、かつ分散強化剤として有機酸を使用することにより、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収率に優れる、新規のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法を提供することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法は、容器内でポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤を含む分散液を調製する工程と、前記分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出する工程とを有し、前記カオリンはISO13320-1に従って測定される平均粒子径が0.1μm以上15.0μm以下であり、前記有機酸は、前記分散液中、前記ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.002重量部以上0.500重量部以下である。
 本発明の一実施形態によれば、分散液放出後の容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子の残留が低減され、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収率に優れる、という効果を奏する。
本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子に対して、10℃/分の昇温速度にて40℃から220℃まで昇温する示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry;DSC)を行うことにより得られるDSC曲線の一例である。横軸は温度、縦軸は熱量を表す。
 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。
 また、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。
 また、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。また、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)とを含むエラストマーを、X/X/・・・/Xゴムとも称する。
 〔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、上述した先行技術文献1~4に記載の技術には、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4に記載の技術のように分散剤としてカオリンを使用する場合について説明する。この場合、分散液を容器から放出した後、容器内に残存するポリオレフィン系樹脂粒子の量が多く、発泡粒子の収率が低くなるということを、本発明者は独自に見出した。
 そのため、本発明の一実施形態の目的は、分散液放出後の容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子の残留が低減され、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収率に優れる、新規のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法を提供することである。
 また、特許文献2および3に記載の技術には、添加量等のコスト面および汚泥量等の環境面でさらに改善の余地があった。
 得られる発泡粒子の表面に使用した分散剤が多く付着している場合、当該発泡粒子を使用する型内発泡成形において、発泡粒子同士の融着性が阻害されることを、本発明者は独自に見出した。発泡粒子同士の融着性に劣る成形体は、衝撃等により容易に破断し得るため、エネルギー吸収性および緩衝性等が劣る傾向がある。また、発泡粒子同士の融着性に劣る成形体は、破断しやすいために繰り返し使用に耐えられない。
 そのため、本発明の一実施形態は、以下の点を達成し得る新規のポリオレフィン系樹脂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ってもよい:(a)コストパフォーマンスに優れること;(b)環境にやさしいこと;および(c)発泡粒子の表面における分散剤の付着量が低減され、良好な融着性を有するポリオレフィン系樹脂発泡粒子を提供できること。
 〔2.ポリオレフィ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オレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法は、容器内でポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤を含む分散液を調製する工程と、前記分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出する工程とを有し、前記カオリンはISO13320-1に従って測定される平均粒子径が0.1μm以上15.0μm以下であり、前記有機酸は、前記分散液中、前記ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.002重量部以上0.500重量部以下である。
 本明細書において、「本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法」を単に「本製造方法」とも称する。
 本製造方法によれば、分散液放出後の容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子の残留が低減される、という利点を有する。そのため、本製造方法によれば、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収率に優れる、という利点を有する。また、本製造方法によれば、コストパフォーマンスに優れ、かつ環境にやさしいという利点も有する。また、本製造方法によれば、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の表面におけるカオリンの付着量が低減されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を提供できる。そのようなポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、当該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を使用した型内発泡成形において、良好な融着性を発揮することができる。そのため、本製造方法によって提供されるポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、融着性に優れるポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体を提供できる。
 最初に、本製造方法で使用する材料について説明する。
 (2-1.ポリオレフィン系樹脂粒子)
 (2-1-1.ポリオレフィン系樹脂)
 ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、およびポリエチレン系樹脂が挙げられる。これらは1種を単独で使用しても良いし、2種以上を混合して使用しても良い。
 ポリプロピレン系樹脂の基材樹脂としては、特に制限は無く、ポリ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、1-ブテン/プロピレンランダム共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体、エチレン/プロピレンブロック共重合体、1-ブテン/プロピレンブロック共重合体、プロピレン/塩素化ビニル共重合体、プロピレン/無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。これらは1種のみを使用しても良いし、2種以上を混合して使用しても良い。
 ポリエチレン系樹脂の基材樹脂としては、エチレン成分単体を50重量%以上含有する樹脂が好ましい。ポリエチレン系樹脂の基材樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/1-ブテン共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン共重合体、エチレン/ヘキセン共重合体、エチレン/4-メチル-1-ペンテン共重合体等が挙げられる。これらは1種のみを使用しても良いし、2種以上を混合して使用しても良い。
 エチレン/プロピレン共重合体など、共重合体が、構成単位として、エチレン単量体に由来する構成単位(エチレン単位とも称する。)とプロピレン単量体に由来する構成単位(プロピレン単位とも称する。)とを含む場合について説明する。この場合、プロピレン単位よりもエチレン単位を多く含む共重合体はポリエチレン系樹脂と称され、エチレン単位よりもプロピレン単位を多く含む共重合体はポリプロピレン系樹脂と称される。
 ポリオレフィン系樹脂は、本発明の一実施形態に係る効果を阻害しない範囲において、ポリオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂成分および/またはエラストマー成分を含有させることができる。ポリオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、酢酸ビニル系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂以外のエラストマーとしては、エチレン/プロピレンゴム、エチレン/プロピレン/ブタジエンゴム等が挙げられる。
 (2-1-2.添加剤)
 ポリオレフィン系樹脂粒子は、ポリオレフィン系樹脂以外に、必要に応じて各種添加剤を含んでいてもよい。
 ポリオレフィン系樹脂粒子に含まれ得る各種添加剤としては、例えば、親水性化合物、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、金属不活性剤、カーボンブラック、顔料、染料、気泡調整剤等を挙げることができる。
 親水性化合物としては、ポリエチレングリコール、グリセリン、グリセリン脂肪酸エステル、メラミン、イソシアヌル酸等が挙げられる。
 酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、IRGANOX1010およびIRGANOX3114等を使用することもできる。
 熱安定剤としては、リン系熱安定剤およびイオウ系熱安定剤等が挙げられる。リン系熱安定剤としては、IRGAFOS168等を使用することもできる。イオウ系熱安定剤としては、IRGANOXPS802等を使用することもできる。
 紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤およびトリアジン系紫外線吸収剤等が挙げられる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、TINUVIN234およびTINUVIN316等を使用することもできる。トリアジン系紫外線吸収剤としては、TINUVIN 1600等を使用することもできる。紫外線吸収剤は、HALSおよび/またはヒンダードアミン系光安定剤と併用しても良い。HALSとしては、TINUVIN123等を使用することもできる。ヒンダードアミン系光安定剤としては、Chimassorb2020等を使用することもできる。
 難燃剤としては、リン酸エステル系難燃剤およびメラミン系難燃剤等が挙げられる。リン酸エステル系難燃剤としては、ADKSTAB FP-600等を使用することもできる。メラミン系難燃剤としては、MELAPUR MC25等を使用することもできる。難燃剤としては、FLAMESTAB NOR116等を使用することもできる。
 帯電防止剤としては、アルキルジエタノールアミド、アルキルジエタノールアミン、ヒドロキシエタノールアミン、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライド、ポリエーテル/ポリオレフィン系樹脂ブロック共重合体等が挙げられる。
 金属不活性剤としては、IRGANOX MD1024等を使用することもできる。
 気泡調整剤としては、タルク、ホウ酸亜鉛、炭酸カルシウム、ホウ砂、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
 カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等が挙げられる。
 顔料としてはシアニン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ペニレン系顔料、アンスラキノン系顔料、酸化クロム、酸化鉄等が挙げられる。
 これら添加剤の量は、全ての添加剤の合計量で、樹脂100重量部あたり25重量部以下が好ましく、10重量部以下がより好ましく、5重量部以下がさらに好ましい。各種添加剤の合計量が、樹脂100重量部あたり25重量部以下である場合、(a)発泡粒子の製造工程において、分散液中のポリオレフィン系樹脂粒子の分散性が悪化する虞がなく、(b)得られる発泡粒子の平均気泡径が細かくなりすぎることがなく、(c)当該発泡粒子は成形工程において良好な成形体を提供でき、かつ(d)得られる成形体は機械的強度が低下することがない、という利点を有する。添加剤の合計量に関する記載における「樹脂」は、ポリオレフィン系樹脂粒子における樹脂成分全体を意図し、上述したポリオレフィン系樹脂、並びに、ポリオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂成分および/またはエラストマー成分を含む。
 (2-1-3.ポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法)
 ポリオレフィン系樹脂粒子を製造する工程を、造粒工程とも称する。本製造方法は、造粒工程をさらに有していてもよい。
 ポリオレフィン系樹脂粒子を製造する方法としては、例えば、(i)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オレフィン系樹脂組成物を溶融混練し、溶融混練物を調製した後、(ii)当該溶融混練物を冷却するとともに、(iii)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、ポリオレフィ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、ポリオレフィ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(1)~(5)の方法によって、ポリオレフィン系樹脂粒子を製造することができる:(1)ポリオレフィン系樹脂、並びに必要に応じて、他の樹脂および各種添加剤をブレンドしてブレンド物を調製し、(2)当該ブレンド物を押出機に投入して溶融混練してポリオレフィン系樹脂組成物を調製し、(3)溶融混練されたポリオレフィン系樹脂組成物を押出機が備えるダイスより押出し、(4)押出されたポリオレフィ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、(5)固化されたポリオレフィ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(3)にて、溶融混練されたポリオレフィ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、押出し直後にポリオレフィン系樹脂組成物を粒子形状に細断し、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、組成がより均一な(均質な)ポリオレフィン系樹脂粒子を得ることができる。
 前記(1)において、必要に応じて他の樹脂および各種添加剤を使用する場合、ポリオレフィン系樹脂と他の樹脂および各種添加剤とをブレンドする前に、これら他の樹脂および各種添加剤を含む混合物(樹脂組成物)を造粒していてもよい。すなわち、予め、(i)他の樹脂および各種添加剤をブレンドしてブレンド物を調製し、(ii)当該ブレンド物を押出機に投入して溶融混練して樹脂組成物を調製し、(iii)溶融混練された樹脂組成物を押出機が備えるダイスより押出し、(iv)押出された樹脂組成物を冷却した後、または冷却するとともに、細断することで所望の粒子形状としてもよい。前記(2)において、ブレンド物の代わりに、このように(i)~(iv)により造粒された他の樹脂および各種添加剤の粒子とポリオレフィン系樹脂とを押出機に投入し、溶融混練してポリオレフィン系樹脂組成物を調製することもできる。
 または、前記(1)および(2)において、ポリオレフィン系樹脂のみを押出機に投入した後、必要に応じて、他の樹脂および各種添加剤を押出機の途中から供給してもよい。この場合、押出機内でポリオレフィン系樹脂並びに他の樹脂および各種添加剤を混合し、溶融混練してポリオレフィン系樹脂組成物を得、続く(3)以降の工程を行うこともできる。
 必要に応じて用いられる各種添加剤は、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得る。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、ポリオレフィ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オレフィン系樹脂と同じ種類のポリオレフィ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。
 (2-1-4.重量)
 ポリオレフィン系樹脂粒子の一粒あたりの重量(粒重量とも称する。)としては、0.2mg/粒以上10mg/粒以下が好ましく、0.5mg/粒以上5mg/粒以下がより好ましい。ポリオレフィン系樹脂粒子の一粒あたりの重量が、(a)0.2mg/粒以上である場合、ハンドリング性およびカッティング性が低下する虞がなく、(b)10mg/粒以下である場合、当該ポリオレフィン系樹脂粒子から得られる発泡粒子を用いる型内発泡成形において、当該発泡粒子の金型への充填性が低下する虞がない。
 (2-2.カオリン)
 本製造方法において、カオリンは、分散液中における、ポリオレフィン系樹脂粒子同士の合着を防止する機能を有する。当該カオリンは分散剤ともいえる。本製造方法は分散剤としてカオリンを使用するともいえる。
 カオリンは、ISO13320-1で測定される平均粒子径が、0.1μm以上15.0μm以下であり、0.2μm以上12.0μm以下が好ましく、0.2μm以上10.0μm以下がより好ましく、0.45μm以上9.0μm以下がより好ましく、0.5μm以上9.0μm以下がより好ましく、1.0μm以上8.0μm以下がより好ましい。カオリンのISO13320-1で測定される平均粒子径が15.0μmより大きい場合、発泡粒子の製造において、容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子同士の合着を防止するために必要とされる、カオリンの量が多くなる。それ故、得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子表面に残存するカオリンの量が多くなる。その結果、得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いる型内発泡成形において、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子同士の融着が悪化し、得られる成形体は割れやすくなる。そのため、カオリンのISO13320-1で測定される平均粒子径が15.0μmより大きいことは好ましくない。
 カオリンのISO13320-1で測定される平均粒子径が前記範囲内である限り、単一の平均粒子径を有するカオリンのみを使用してもよく、異なる平均粒子径を有するカオリンを2種以上併用することもできる。
 カオリンの使用量は、使用されるカオリンの種類、ならびに、使用されるポリオレフィン系樹脂粒子の種類(組成)および使用量等によって異なり、特に限定されない。カオリンの使用量は、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.10重量部以上1.00重量部以下が好ましく、0.15重量部以上0.50重量部以下がより好ましく、0.15重量部以上0.40重量部以下がより好ましく、0.15重量部以上0.35重量部以下がより好ましい。カオリンの使用量が、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、(a)0.10重量部以上である場合、カオリンの使用量が増加するほど、発泡粒子の製造において、ポリオレフィン系樹脂粒子同士が合着する虞が少なくなり、(b)1.00重量部以下である場合、カオリンの使用量が減少するほど、得られる発泡粒子の表面に残存するカオリンの量は少なくなり、その結果、得られる発泡粒子を用いて製造された成形体の融着性は良好となる傾向にある。
 本製造方法では、カオリン以外の分散剤を使用してもよい。カオリン以外の分散剤としては、公知の分散剤を使用できる。
 本製造方法では、分散剤としてカオリン以外の成分を使用することなく、発泡粒子の製造において、容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子同士の合着を防止することができる。従来、分散剤として知られているリン酸カルシウム(例えば、第三リン酸カルシウム)は、カオリンと比較して高価である。また、分散剤としてリン酸カルシウムを使用する場合、カオリンを使用する場合と比較して、前述した容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子同士の合着を防止するために、より多くの量が必要とされるものであった。従って、本製造方法は、コストパフォーマンスに優れるものである。
 なお、リン酸カルシウムは、ポリオレフィン系樹脂粒子が任意で含む各種添加剤のうち、気泡調整剤として使用される場合もある。本製造方法は、分散液を調製する工程において、リン酸カルシウムを実質的に使用しない態様であってもよい。換言すれば、本製造方法において、分散液は、ポリオレフィン系樹脂粒子に含まれる各種添加剤以外の物質として、リン酸カルシウムを実質的に含まないものであってもよい。前記「リン酸カルシウムを実質的に使用しない」および「リン酸カルシウムを実質的に含まない」とは、ポリオレフィン系樹脂粒子に含まれる各種添加剤を除く、分散液中のリン酸カルシウムの量がポリオレフィン系樹脂粒子の重量を基準として、10ppm以下であることを意図する。
 (2-3.分散助剤)
 分散助剤としては、陰イオン界面活性剤を挙げることができる。陰イオン界面活性剤としては、(a)カルボン酸塩型、(b)アルキルスルホン酸塩、n-パラフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩等のスルホン酸塩型、(c)硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルアミド硫酸塩等の硫酸エステル型、(c)アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンリン酸塩、およびアルキルアリルエーテル硫酸塩等のリン酸エステル型の界面活性剤を挙げることができる。これら分散助剤は、1種のみを用いても良く、2種以上を併用しても良い。
 分散助剤の使用量は、特に限定されない。分散助剤の使用量は、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.001重量部以上0.100重量部以下が好ましく、0.001重量部以上0.050重量部以下が好ましく、0.002重量部以上0.040重量部以下がより好ましい。分散助剤の使用量が、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、(a)0.001重量部以上である場合、分散助剤の使用量が増加するほど、発泡粒子の製造において、ポリオレフィン系樹脂粒子同士が合着する虞が少なくなり、(b)0.100重量部以下である場合、分散助剤の使用量が減少するほど、得られる発泡粒子の表面に残存するカオリンの量は少なくなり、その結果、得られる発泡粒子を用いて製造された成形体の融着性は良好となる。
 (2-4.有機酸)
 有機酸としては、クエン酸、リンゴ酸、酢酸およびシュウ酸等が挙げられる。これら有機酸は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。有機酸は、分散強化剤ともいえる。本製造方法では、有機酸はクエン酸であることが好ましい。
 有機酸の使用量は、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.002重量部以上0.500重量部以下であり、0.005重量部以上0.300重量部以下が好ましく、0.010重量部以上0.250重量部以下がより好ましく、0.015重量部以上0.200重量部以下がより好ましく、0.020重量部以上0.150重量部以下がより好ましい。有機酸の使用量が、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して0.002重量部未満である場合、カオリン使用量の削減、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子表面に残存するカオリン量の低減および残樹脂比率の低減の効果が期待できない。有機酸の使用量が、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して0.500重量部より多い場合、発泡粒子表面に残存するカオリン量の低減効果が向上しないだけでなく、有機酸が発泡粒子表面に残存し得る。その結果、得られる発泡粒子を用いて型内発泡成形するとき、当該発泡粒子の融着を阻害するリスクがある。従って、有機酸の使用量が、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.002重量部未満であるか、または0.500重量部より多いことは好ましくない。
 本製造方法では、有機酸以外の分散強化剤を使用してもよい。有機酸以外の分散強化剤としては、例えば無機酸および無機酸塩などを使用できる。本製造方法は、分散液を調製する工程において、無機酸および無機酸塩を実質的に使用しない態様であってもよい。なお、無機酸および無機酸塩は、ポリオレフィン系樹脂粒子が任意で含む各種添加剤として、例えば気泡調整剤として、使用される場合もある。故に、換言すれば、本製造方法において、分散液は、ポリオレフィン系樹脂粒子に含まれる各種添加剤以外の物質として、無機酸および無機酸塩を実質的に含まないものであってもよい。前記「無機酸および無機酸塩を実質的に使用しない」および「無機酸および無機酸塩を実質的に含まない」とは、ポリオレフィン系樹脂粒子に含まれる各種添加剤を除く、分散液中の無機酸および無機酸塩の合計量がポリオレフィン系樹脂粒子の量を基準として、10ppm以下であることを意図する。無機酸としては、硫酸および硝酸などが挙げられる。無機酸塩としては、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸鉄、硝酸アルミニウム、硝酸マグネシウムおよび硝酸鉄等が挙げられる。
 ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法において、有機酸が使用された場合、例えば、次のような方法により、使用された有機酸を特定できる。ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の約100gを純水100mLとともに袋の中に入れ、1分程度混合する。得られた混合物をろ過して固形分を除いた後、高速液体クロマトグラフィーを用いて溶液を分析する。さらに、使用が想定される有機酸の標準品を、前記溶液と同一の条件(使用カラム、溶媒等)にて分析する。ある有機酸の標準品の分析結果に存在するピークと同一のリテンションタイムの位置にて、溶液の分析結果においてピークが検出される場合、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造において、当該有機酸が使用されたものと判断できる。なお、溶液の分析結果において、ピークが認められるが、当該ピークが非常に小さい場合について説明する。この場合、分析用の溶液調製に使用するポリオレフィン系樹脂発泡粒子を増量することにより、溶液の分析結果において、有機酸の標準品のピークと比較するために十分な大きさのピークを検出することができる。
 (2-5.無機系発泡剤)
 無機系発泡剤としては、空気、窒素、二酸化炭素、および水等が挙げられる。これら無機系発泡剤は、1種類のみを用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。これら発泡剤の中でも、本発明の一実施形態に係る効果が大きいため、空気または炭酸ガスであることが好ましく、炭酸ガスであることが特に好ましい。
 発泡剤の使用量は、使用するポリオレフィン系樹脂の種類、発泡剤の種類、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が、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、2重量部以上60重量部以下が好ましい。
 (2-6.分散媒)
 分散媒は、水系分散媒であることが好ましく、分散媒として水のみを用いることが好ましい。本製造方法では、本発明の一実施形態に係る効果を阻害しない範囲において、分散媒として、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。
 分散媒の使用量は、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、100重量部以上が好ましく、130重量部以上がより好ましい。分散媒の使用量が、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、100重量部以上である場合、分散媒の使用量が増えるほど、分散液中でのポリオレフィン系樹脂粒子の分散性は良好となる。それ故、容器内温度の加熱中に、分散液中におけるポリオレフィン系樹脂粒子同士の合着が発生し難く、分散剤の使用量および/または分散助剤の使用量を増量することなく、良好な分散性を確保すること可能となる。
 分散媒の使用量が少ないほど、生産コストおよび排液の量を減らすことができ、環境負荷を小さくできる。分散媒の使用量は、ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、300重量部未満が好ましく、250重量部以下がより好ましく、220重量部以下がより好ましく、220重量部未満がより好ましく、200重量部以下がより好ましく、200重量部未満がより好ましく、190重量部以下が特に好ましい。
 本製造方法において、ポリオレフィン系樹脂粒子に親水性化合物を含有させ、かつ分散媒が水を含む場合、分散媒中の水を発泡剤として作用させることができる。その結果、得られる発泡粒子の発泡倍率を向上させることができる。
 (2-7.ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法)
 次に、各工程について説明する。
 分散液を調製する工程は、容器内にポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤、並びに任意でその他の分散剤等を添加し、これら原料を混合することにより、実施され得る。容器内に、ポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤、並びに任意でその他の分散剤等を添加する順序は特に限定されない。原料の混合の様式としては特に限定されないが、例えば容器に備えられた攪拌翼等を使用して原料を攪拌する方法が挙げられる。
 分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出する工程(以下、放出工程と称する場合もある。)としては、例えば、予め容器内圧を大気圧より高い圧力まで高めておき、大気圧下に分散液を放出することにより、実施されてもよい。容器内圧よりも低い圧力としては大気圧であることが好ましい。
 分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出するときの、容器内の温度を発泡温度とも称する。分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出するときの、容器内の圧力を発泡圧力とも称する。本製造方法は、さらに、容器内の温度を発泡温度まで加熱(昇温)する工程、および/または、容器内の圧力を発泡圧力まで昇圧する工程を有していてもよい。
 本製造方法の好ましい態様としては、例えば以下のような態様が挙げられる:(1)攪拌翼を備えた容器内に、ポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤、並びに任意でその他の分散剤等を添加し、これら原料を混合することにより、これら原料を含む分散液を調製する;(2)攪拌翼を使用して分散液を攪拌することにより、ポリオレフィン系樹脂粒子を容器内の分散液中で分散させる;(3)分散液の攪拌後、または攪拌と共に、容器内の温度を発泡温度(少なくともポリオレフィン系樹脂粒子の軟化点温度以上)まで昇温し、かつ容器内の圧力を発泡圧力まで昇圧する;(4)その後、必要に応じて、容器内を発泡温度および発泡圧力で一定時間保持する;(5)その後、容器の内圧よりも低い圧力域(例えば大気圧下)に容器内の分散液を放出して、ポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させることにより、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得る。
 また、以下のような態様も好ましい態様である。すなわち、(1)攪拌翼を備えた容器内に、ポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤および有機酸、並びに任意でその他の分散剤等を仕込み、(2)その後、攪拌翼を使用して得られた混合液を攪拌しながら、以下(A)~(C)の何れかを行う態様である:
 (A)必要に応じて容器内を真空引きし、容器内圧力が0.3MPa・G以上2.5MPa・G以下で無機系発泡剤を容器内に導入し、分散液を調製する。その後、容器内を加熱し、ポリオレフィン系樹脂の軟化温度以上の温度まで容器内の温度を昇温する。加熱することによって、容器内の圧力が約1.0MPa・G以上5.0MPa・G以下まで上昇する。必要に応じて、発泡温度付近にて、さらに無機系発泡剤を容器内に追加することで容器内の圧力を所望の発泡圧力に調整し、さらに容器内の温度を所望の発泡温度となるよう温度調整する。その後、容器内の温度および圧力を、発泡温度および発泡圧力にて一定時間保持し、次いで、容器の内圧よりも低い圧力域に分散液を放出することにより、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得る;
 (B)必要に応じて容器内を真空引きし、容器内を加熱してポリオレフィン系樹脂の発泡温度付近まで容器内の温度を昇温しながら、容器内の圧力が所望の発泡圧力になるよう適宜無機系発泡剤を容器内に導入し、分散液を調製する。その後、必要に応じて、発泡温度付近にて、さらに無機系発泡剤を容器内に追加することで容器内の圧力を所望の発泡圧力に調整し、さらに容器内の温度を所望の発泡温度となるよう温度調整する。その後、容器内の温度および圧力を、発泡温度および発泡圧力にて一定時間保持し、次いで、容器の内圧よりも低い圧力域に分散液を放出してポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得る;または
 (C)容器内を加熱して発泡温度付近まで容器内の温度を昇温した後、容器内の圧力が所望の発泡圧力になるよう無機系発泡剤を容器内に導入し、分散液を調製する。その後、必要に応じて、発泡温度付近にて、さらに無機系発泡剤を容器内に追加することで容器内の圧力を所望の発泡圧力に調整し、さらに容器内の温度を所望の発泡温度となるよう温度調整する。その後、容器内の温度および圧力を、発泡温度および発泡圧力にて一定時間保持し、次いで、容器の内圧よりも低い圧力域に分散液を放出してポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得る。
 本明細書において、圧力の単位「Pa・G」に付随された「G」は、当該圧力がゲージ圧で表されていることを示している。
 なお、分散液を、容器内の圧力よりも低圧域に放出する前に、無機系発泡剤として用いた物質を容器内へ圧入することにより、容器内の内圧を高め、発泡時(放出時)の圧力開放速度を調節(制御)することもできる。また、容器内の圧力よりも低圧域に放出する間にも、無機系発泡剤として用いた物質を容器内に導入して、発泡時(放出時)の圧力を調節(制御)することもできる。これらのように、発泡時(放出時)の圧力を調節することにより、得られる発泡粒子の発泡倍率の調整を行うこともできる。
 (2-8.容器)
 容器は、特に制限はないが、発泡粒子製造時における発泡温度および発泡圧力に耐えられるものであることが好ましく、耐圧容器であることがより好ましい。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。
 上述したように、容器内で調整された分散液は、攪拌下、発泡温度まで昇温されるとともに、発泡圧力まで加圧され、その後、発泡温度および発泡圧力にて、一定時間保持され得る。前記一定時間とは、通常5~180分間であり、好ましくは10~60分間である。発泡温度および発泡圧力にて、一定時間保持された分散液は、その後、容器下部に設けられたバルブを開放して低圧雰囲気下(通常は大気圧下)に放出され、これによりポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造することができる。
 (2-9.温度)
 発泡温度は、用いるポリオレフィン系樹脂の種類および/またはポリオレフィン系樹脂に練り込む(使用する)添加剤、並びに使用する無機系発泡剤の種類および/または量等により異なり、一概には規定できない。発泡温度は、ポリオレフィン系樹脂の融点を[Tm(℃)]としたとき、Tm-30(℃)以上Tm+10(℃)以下が好ましい。
 なおここでいうポリオレフィン系樹脂の融点とは、示差走査熱量計を用いて行うDSCの結果得られた値である。具体的な操作手順は以下の通りである:(1)ポリオレフィン系樹脂4~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温して融解させた後;(2)10℃/分の降温速度で220℃から40℃まで降温して結晶化させた後;(3)さらに10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温する。2回目の昇温時(すなわち(3)のとき)に得られるDSC曲線のピーク(融解ピーク)の温度をポリオレフィン系樹脂の融点として求めることができる。
 ポリオレフィン系樹脂粒子の製造においてポリオレフィン系樹脂に練り込む(使用する)添加剤は、ポリオレフィン系樹脂の融点にほとんど影響を与えない。また、ポリオレフィン系樹脂粒子を用いて製造されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子において、当該ポリオレフィン系樹脂粒子の構造は変化するが、ポリオレフィン系樹脂粒子の組成は変化しない。また、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いて製造されたポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体において、当該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の構造は変化するが、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の組成は変化しない。したがって、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子またはポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体を解析して得られた融点の値は、それらの原料であるポリオレフィン系樹脂粒子に含まれるポリオレフィン系樹脂の融点の値であるとみなすことができる。
 本明細書において、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子またはポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の融点は、ポリオレフィン系樹脂に代えて、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子またはポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体をそれぞれ使用する以外は、ポリオレフィン系樹脂の融点と同様の方法(DSC)で測定して得られた値とする。
 (2-10.圧力)
 発泡圧力は、所望するポリオレフィン系樹脂発泡粒子の発泡倍率により異なり、一概に規定できない。発泡圧力は、0.50MPa・G以上6.0MPa・G以下が好ましく、1.0MPa・G以上4.5MPa・G以下がより好ましい。発泡圧力が、(a)0.50MPa・G以上である場合、発泡倍率が非常に低くなってしまう虞がなく、(b)6.0MPa・G以下である場合、得られる発泡粒子の平均気泡径が微細化する虞がなく、成形性が悪化する虞がない。
 ポリオレフィン系樹脂粒子を含んだ分散液を容器内から、容器内圧よりも低い圧力域に放出するとき、放出量(流量)の調整、得られる発泡粒子の倍率バラツキを低減させる等の目的で、分散液を2~10mmφの開口オリフィスに通して放出することもできる。「容器内圧よりも低い圧力域」を、低圧雰囲気ともいう。本製造方法では、発泡倍率を高める目的で、容器内の分散液を低圧雰囲気に放出するとき、前記低圧雰囲気の温度を調整しても良い。
 (2-11.残樹脂比率)
 本製造方法では、分散液放出後の容器内に残留しているポリオレフィン系樹脂粒子の量が少ないことが好ましい。本明細書において、容器内に仕込んだ(使用した)ポリオレフィン系樹脂粒子の量に対する、分散液放出後の容器内に残留しているポリオレフィン系樹脂粒子の量を、残樹脂比率と称する。本製造方法では、残樹脂比率が1.0%以下であることが好ましく、0.7%以下であることがより好ましく、0.6%以下であることがより好ましく、0.5%以下であることがさらに好ましく、0.4%以下であることがよりさらに好ましく、0.3%以下であることが特に好ましい。前記構成によると、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収率に優れるという利点を有する。
 本製造方法は、得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を洗浄する工程(以下、洗浄工程と称する場合もある。)をさらに有していてもよい。得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を洗浄することにより、洗浄過程でポリオレフィン系樹脂発泡粒子の表面に付着した分散剤(例えばカオリン)を洗い落とし、付着分散剤量(付着カオリン量)を小さくすることができる。洗浄工程の具体的な態様としては特に限定されず、例えば、放出工程にて得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を洗浄液中で攪拌してもよく、放出工程にて得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子に洗浄液をシャワー噴霧してもよい。放出工程と洗浄工程とを同時に行ってもよい。例えば、容器内圧よりも低い圧力域であり、かつ洗浄液をシャワー噴霧している非密閉系の容器に、分散液を放出することにより、ポリオレフィン系樹脂粒子の発泡と得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子の洗浄とを同時に行ってもよい。
 洗浄工程で使用する洗浄液としては特に限定されず、水、ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液などが挙げられる。排液処理のコストが低く、環境負荷が小さいことから、洗浄液は水であることが好ましく、50℃~60℃の温水であることがより好ましい。換言すれば、洗浄工程において、洗浄液としてヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用いない態様が好ましい。
 本発明の一実施形態は、次のような構成であってもよい:本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法は、容器内でポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤を混合し、分散液を調製する工程と、前記分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出する工程とを有し、前記カオリンはISO13320-1に従って測定される平均粒子径が0.1μm以上15.0μm以下であり、前記有機酸は、前記分散液中、前記ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.002重量部以上0.500重量部以下である。
 〔3.ポリオレフィン系樹脂発泡粒子〕
 本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、前記〔2.ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法〕の項にて説明したポリオレフィ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。
 (DSC曲線)
 ポリオレフィン系樹脂発泡粒子に対してDSCを行うことにより、DSC曲線を得ることができる。具体的には、示差走査熱量計を用いて、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子5~6mgを10℃/分の昇温速度にて40℃から220℃まで昇温することにより、DSC曲線を得ることができる。
 図1は、本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子に対し、10℃/分の昇温速度にて40℃から220℃まで昇温するDSCを行うことにより得られるDSC曲線の一例である。図1において、横軸は温度、縦軸は熱量を表す。なお、縦軸は、上に向かうと発熱を示し、下に向かうと吸熱を示す。図1に示されるDSC曲線は、1回目昇温時のDSC曲線ともいえる。図1にて示されるDSC曲線には、2つのピークが存在する。これら2つのピークは融解ピークであり、吸熱ピークである。
 本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、当該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子に対してDSCを行う結果得られるDSC曲線において、図1に示すように、2つの融解ピークを有することが好ましい。このような2つの融解ピークを有するポリオレフィン系樹脂発泡粒子は公知の方法で製造できる。
 図1をさらに詳しく説明する。図1において、2つの融解ピークが存在する。低温側のピークを低温側融解ピークと称し、当該ピークのピーク温度を低温側ピーク温度と称する。高温側のピークを高温側融解ピークと称し、当該ピークのピーク温度を高温側ピーク温度と称する。図1に示される、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線における各点について説明する。点Aは、温度100℃での吸熱量を表す。点Bは、高温側融解が終了する温度での吸熱量を表す。点Bは、高温側融解ピークから高温側に向かう線と高温側のベースライン(融解終了ベースラインでもある)との交点、ともいえる。点Cは、低温側融解ピークと高温側融解ピークとの2つの融解ピークの間の吸熱量が最も小さくなる点を表す。点Dは、点CからY軸に平行な直線を線分ABへ向けて引いたとき、当該直線と線分ABとが交わる点を表す。低温側融解ピークと線分ADと線分CDとで囲まれる範囲に基づく熱量を、低温側融解熱量(Ql)と称する。高温側融解ピークと線分BDと線分CDとで囲まれる範囲に基づく熱量を、高温側融解熱量(Qh)と称する。低温側融解熱量(Ql)と高温側融解熱量(Qh)との和は、融解ピーク全体の熱量である。
 (高温熱量比率)
 高温側融解熱量(Qh)の融解ピーク全体の熱量に対する比率を、高温熱量比率またはDSC比率と称する。高温熱量比率は、下記式で表される。
 高温熱量比率(%)=(Qh/(Ql+Qh))×100。
 本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、高温熱量比率が、10%以上50%以下であることが好ましく、15%以上45%以下であることがより好ましく、15%以上40%以下であることがより好ましく、20%以上30%以下であることがより好ましい。高温熱量比率が当該範囲内にある場合、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いる型内発泡成形において、幅広い成形加工条件を選択できるという利点を有する。また、高温熱量比率が、(a)10%以上である場合、得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、ヒケおよび/またはしわの少ないポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体を提供でき、(b)50%以下である場合、得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いる型内発泡成形において、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子同士の融着性が良好となる。なお、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いて製造された成形体において、当該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の構造は変化するが、その組成は変化しない。従って、ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の高温熱量比率の値は、当該成形体の原料であるポリオレフィン系樹脂発泡粒子の高温熱量比率と同じであるとみなすことができる。ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の高温熱量比率は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子と同様のDSCによって得られるDSC曲線(具体的には、1回目昇温時のDSC曲線)から求めることができる。
 (付着カオリン量)
 本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子において、当該発泡粒子の表面に付着しているカオリンの量(付着カオリン量、とも称する。)は、少ないほど好ましい。本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子において、当該発泡粒子の表面に付着している分散剤の量(付着分散剤量、とも称する。)は少ないほど好ましい。本明細書において、「付着分散剤量」とは、発泡粒子の表面に付着している、カオリンの量および任意に用いられたカオリン以外の分散剤の量の合計量を意図する。本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子において、付着カオリン量および/または付着分散剤量は、発泡粒子の重量を基準として、1800ppm未満が好ましく、1500ppm以下がより好ましく、1300ppm以下がより好ましく、1000ppm以下がより好ましく、900ppm以下がより好ましく、850ppm以下がより好ましく、800ppm以下がより好ましく、750ppm以下がさらに好ましく、700ppm以下が特に好ましい。前記構成によると、当該発泡粒子を使用する型内発泡成形において、当該発泡粒子同士の融着性が良好となる。
 〔4.ポリオレフィ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オレフィン系樹脂型内発泡成形体は、前記〔2.ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法〕の項にて説明したポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたポリオレフィ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オレフィン系樹脂型内発泡成形体は、前記〔3.ポリオレフィン系樹脂発泡粒子〕の項に記載のポリオレフィ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ってもよい。
 ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の製造方法(型内発泡成形法)としては、例えば、以下の(A)~(C)のような方法が利用され得る:
 (A)ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を無機ガス、例えば空気、窒素、二酸化炭素等で加圧処理してポリオレフィン系樹脂発泡粒子内に無機ガスを含浸させ所定の内圧を付与する。その後、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気でポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱し、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子同士を融着させる方法;
 (B)ポリオレフィン系樹脂発泡粒子をガス圧力で圧縮して金型に充填する。その後、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の回復力を利用して、水蒸気でポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱し、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子同士を融着させる方法;
 (C)特に前処理することなくポリオレフィン系樹脂発泡粒子を金型に充填する。その後、水蒸気でポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱し、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子同士を融着させる方法。
 本発明のポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の密度に特に制限はないが、15g/L以上350g/L以下が好ましく、20g/L以上300g/L以下がより好ましく、20g/L以上250g/L以下がより好ましく、20g/L以上200g/L以下がより好ましく、20g/L以上150g/L以下がより好ましく、20g/L以上100g/L以下がより好ましい態様といえる。
 なお、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の嵩密度を調整するために、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造と、得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いた型内発泡成形との間に得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子の二段発泡工程が行われても良い。その場合は二段発泡前にポリオレフィン系樹脂発泡粒子を空気等の無機ガスで加圧して、発泡粒子内にガスを含浸させたのち、水蒸気により発泡粒子内を加熱して所望の嵩密度のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得ることができる。
 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〕容器内でポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤を含む分散液を調製する工程と、前記分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出する工程とを有し、前記カオリンはISO13320-1に従って測定される平均粒子径が0.1μm以上15.0μm以下であり、前記有機酸は、前記分散液中、前記ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.002重量部以上0.500重量部以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔2〕前記有機酸はクエン酸である、〔1〕に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔3〕前記有機酸は、前記分散液中、前記ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.005重量部以上0.300重量部以下である、〔1〕または〔2〕に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔4〕前記無機系発泡剤は、空気または炭酸ガスである、〔1〕~〔3〕の何れか1つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔5〕前記無機系発泡剤は炭酸ガスである、〔1〕~〔4〕の何れか1つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔6〕〔1〕~〔5〕の何れか1つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
 〔7〕〔1〕~〔5〕の何れか1つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形して得られるポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体。
 以下、実施例および比較例をあげて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみ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、使用した物質は、以下のとおりである。
 <ポリオレフィン系樹脂>
 表1に示したポリプロピレン系樹脂、およびポリエチレン系樹脂を使用した。
 <樹脂添加剤(各種添加剤)>
・メラミン:BASF社製
・タルク:IMERYS社製、Luzenac 20MO
・グリセリン:Oleon N.V.社製、Glycerine 4812
・カーボンブラック:Schulman Plastics N.V.社製
 但し、カーボンブラックは、含有濃度40重量%となるカーボンブラックマスターバッチとして使用した。マスターバッチ化において、樹脂としては上記ポリプロピレン系樹脂と同じ樹脂を用いた。なお表2中には、マスターバッチの使用量ではなく、カーボンブラックとしての添加量を記載している。
・安定剤等:BASF社製、TINUVIN326、IRGANOX1010、IRGAFOS168、Chimassorb2020
 但し、表2における、安定剤の配合量は、上記4種の安定剤等の合計量である。
<分散剤>
・カオリン:BASF社製、ASP170(平均粒子径;1.8μm)、ASP900(平均粒子径;7.8μm)、ASP400P(平均粒子径;19.1μm)
     :IMERYS社製、Supreme(平均粒子径;1.5μm)
・硫酸バリウム:堺化学社製、硫酸バリウムBF-10(平均粒子径;0.4μm)
・第三リン酸カルシウム:太平化学産業社製、第三リン酸カルシウム(平均粒子径;4.9μm)
<分散助剤>
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム:BASF社製、Disponil LDBS25
・アルカンベンゼンスルホン酸ナトリウム:花王社製、ラテムルPS
<分散強化剤>
・クエン酸:Univar社製、Liquinat L50
・硫酸アルミニウム(Al(SO):Hicri Ercili社製、Aluminium Sulfate
<洗浄液その他>
ヘキサメタリン酸ナトリウム:BK Guillini社製、Sodium hexameta phosphate(略称HMP)。
 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。
 <ポリオレフィン系樹脂の融点Tmの測定>
 ポリオレフィン系樹脂の融点Tmの測定は、示差走査熱量計DSC[METTLER TOLEDO N.V.社製、DSC822e型]を用いて測定した。具体的には以下の通りである:(1)測定するサンプル5~6mgを、を10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温して融解させた後;(2)10℃/分の降温速度で220℃から40℃まで降温して結晶化させた後;(3)さらに10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温する。2回目の昇温時(すなわち(3)のとき)に得られるDSC曲線のピーク(融解ピーク)の温度を、ポリオレフィン系樹脂の融点Tmとした。
 <ポリオレフィン系樹脂およびポリオレフィン系樹脂粒子のメルトフローレート(MFR)測定>
 ポリオレフィン系樹脂およびポリオレフィン系樹脂粒子のMFRは、INSTRON社製CEAST Melt Flow Testerを使用し、ISO1131に準拠して測定した。MFRは、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合は、荷重2.16kg、230±0.2℃の条件下、ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂の場合は、荷重2.16kg、190±0.2℃の条件下にて測定した。
 <カオリンの平均粒子径の測定>
 Microtrac FRA S3500(Microtrac社製)を用いISO13320-1に準拠してカオリンの粒子径を測定し、D50の値をカオリンの平均粒子径とした。
 <分散安定性の評価>
 得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子のうち、5Lを抜き取り、以下の基準に基づいて評価した。なお、○は分散安定性が良好であることを示し、△は分散安定性が満足できるものである(不良でない)ことを示し、×は分散安定性が不良であることを示し、××は分散安定性が非常に不良であることを示している。
○:発泡粒子同士でくっついている(合着している)ものが無い
△:発泡粒子同士でくっついているものが5個未満ある
×:発泡粒子同士でくっついているものが5個以上ある
××:分散不良により発泡まで至らなかった。
 <嵩密度の測定>
 得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を、80℃乾燥機にて24時間以上乾燥させた後、23℃湿度50%の室内で24時間以上、静置した。その後、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を10Lのバケツにとり、粉面(バケツの最上面)をすりきった後、重量w(g)を測定し、嵩密度(g/L)=w/10で算出した。
 <高温熱量比率の測定>
 高温熱量比率[={Qh/(Ql+Qh)}×100(%)]の測定は、示差走査熱量計[METTLER TOLEDO N.V.社製、DSC822e型]を用いて行なった。具体的には、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子5~6mgを10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温し、その際に得られる、1回目昇温時のDSC曲線(図1参照)から、当該高温熱量比率を算出した。
 図1の詳細は上述した通りである。上述した通り、得られたDSC曲線に基づいて、低温側融解熱量(Ql)と高温側融解熱量(Qh)とを求めた。求められたQlおよびQhと上記式とから、高温熱量比率を算出した。
 <平均気泡径の測定>
 得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子の気泡膜(セル膜)が破壊されないように充分注意して発泡粒子のほぼ中央を切断し、その切断面をマイクロスコープ[METTLER
 TOLEDO N.V.社製、DSC822e型]を用い観察した。マイクロスコープでの観察写真において、表層部を除く部分に、長さ2000μmに相当する線分を引き、該線分が通る気泡数nを測定し、気泡径を2000/n(μm)で算出した。同様の操作を10個の発泡粒子で行い、それぞれ算出した気泡径の平均値を、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の平均気泡径とした。なお、平均気泡径のことを平均セル径と称することもある。
 <発泡粒子の表面に付着した分散剤の量(付着分散剤量)の測定>
 (分散剤としてカオリンまたは硫酸バリウムを使用した場合)
 まず、以下の方法により、樹脂粒子灰分A1を測定した:(1)得られたポリオレフィン系樹脂粒子を、80℃乾燥機で24時間以上乾燥させた;(2)次に、乾燥後のポリオレフィン系樹脂粒子を150℃にて1時間加熱し、水分を完全に除去した;(3)その後、水分を除去したポリオレフィン系樹脂粒子を、23℃にてデシケーター内で1時間冷却した;(4)次に、冷却されたポリオレフィン系樹脂粒子をるつぼに入れ、750℃にて1時間以上燃焼させた後、当該ポリオレフィン系樹脂粒子を23℃にてデシケーター内で1時間冷却した;(5)以下の式1により求められる値を樹脂粒子灰分A1(単位:ppm)とした。
 W1:るつぼ重量
 W2:燃焼前のるつぼ+ポリオレフィン系樹脂粒子重量
 W3:燃焼後のるつぼ+ポリオレフィン系樹脂粒子重量
A1=(W3-W1)*1000000/(W2-W1) ・・・式1。
 次に、以下の方法により、発泡粒子灰分A2を測定した:(1)得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を、80℃乾燥機で24時間以上乾燥させた;(2)次に、乾燥後のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を150℃にて1時間加熱し、水分を完全に除去した;(3)その後、水分を除去したポリオレフィン系樹脂発泡粒子を、23℃にてデシケーター内で1時間冷却した;(4)次に、冷却されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子をるつぼに入れ、750℃にて1時間以上燃焼させた後、当該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を23℃にてデシケーター内で1時間冷却した;(5)以下の式2により求められる値を発泡粒子灰分A2(単位:ppm)とした。
 W4:るつぼ重量
 W5:燃焼前のるつぼ+ポリオレフィン系樹脂発泡粒子重量
 W6:燃焼後のるつぼ+ポリオレフィン系樹脂発泡粒子重量
A2=(W6-W4)*1000000/(W5-W4) ・・・式2。
 以下の式に基づき、A2とA1との差を付着分散剤量(単位:ppm)とした。
付着分散剤量(ppm)=A2-A1。
 なお、分散剤としてカオリンのみを使用した場合、上記方法で得られる付着分散剤量は、付着カオリン量ともいえる。
 (分散剤として第三リン酸カルシウムを使用した場合)
 (1)得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を、80℃乾燥機にて24時間以上乾燥させた;(2)次に、乾燥後のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を、室温23℃、湿度50%に設定された部屋に24時間以上静置した;(3)その後、静置後のポリオレフィン系樹脂発泡粒子約100gの重量(F)を小数点以下第3位まで測定した;(4)次に、重量を測定したポリオレフィン系樹脂発泡粒子の全量を1N塩酸水溶液に1分間浸漬し、取り出したポリオレフィン系樹脂発泡粒子をイオン交換水で十分に洗浄した;(5)(4)の操作をさらに2回繰り返した(すなわち(4)の操作は合計3回);(6)次に、洗浄したポリオレフィン系樹脂発泡粒子の全量を80℃乾燥機にて24時間以上乾燥させた;(7)次に、乾燥後のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を、室温23℃、湿度50%に設定された部屋に24時間以上静置した;(8)その後、静置後のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の重量(S)を小数点以下第3位まで測定した;(9)以下の式3にて求められる数値を付着分散剤量(単位:ppm)とした。
 付着分散剤量(ppm)=(F-S)*1000000/S ・・・式3。
 <分散液放出後の容器内におけるポリオレフィン系樹脂粒子の残留比率(残樹脂比率)の測定>
 容器として、0.01mのオートクレーブを用いてポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造し、そのとき、前記分散安定性の評価に基づき、分散安定性を評価した。分散安定性の評価が〇または△であった水準の実施例または比較例について、容器として0.30mのオートクレーブを用い、0.01mのオートクレーブを用いたときと同じ条件でポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造した。製造後、容器(0.30mのオートクレーブ)内を水で洗い流して、容器内に残留したポリオレフィン系樹脂粒子を回収した。回収されたポリオレフィン系樹脂粒子をさらに水洗した後、当該ポリオレフィン系樹脂粒子を80℃乾燥機にて24時間以上乾燥させ、さらに室温にて12時間以上静置した。その後、ポリオレフィン系樹脂粒子の重量W2を測定した。容器内に仕込んだポリオレフィン系樹脂粒子量をW1とした。式4にて求められる数値を残樹脂比率(%)とした。
残樹脂比率(%)=W2*100/W1 ・・・式4。
 <成形体密度の測定>
得られたポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の重量を体積で除し、単位がg/Lになるよう換算した。
 <引張伸びの測定>
 ISO1798に従って引張伸びを測定した。引張伸びの数値が高いほど発泡粒子同士の融着が良好であることを示しており、以下の基準で融着性を評価した。
○(良好):引張伸びが22%以上
△(合格):引張伸びが16%以上22%未満
×(不良):引張伸びが16%未満。
 以下に本発明についての実施例および比較例を挙げて説明する。
 (実施例1~9、比較例1~15、18~33)
 [ポリプロピレン系樹脂粒子の作成]
 融点149℃、MFR=7.0g/10分、エチレン含有量2.3重量%のエチレン/プロピレンランダム共重合体(表1に記載のポリプロピレン系樹脂)を表2に記載の樹脂添加剤(各種添加剤)とともにハンドブレンドした。得られたブレンド物を、2軸押出機を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練した。その後、溶融混練物を、押出機からストランド状に押出し、得られたストランドを水冷後、切断して平均重量0.75mgのポリプロピレン系樹脂粒子R1もしくはR2を得た。
 (実施例1~5、7~9、比較例1~7、10~15、18~33)
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の作成]
 0.01mのオートクレーブに、ポリプロピレン系樹脂粒子R1もしくはR2を100重量部および水170重量部、並びに表3~8に記載した種類並びに量の分散剤、分散助剤、および分散強化剤を仕込み、容器を密閉した。その後、炭酸ガス(CO)4.0重量部を容器内に仕込み、仕込んだ原料を攪拌しながら、容器内を加熱した。容器内の温度が表3~8に記載の発泡温度-1.0℃に到達した後、容器内の圧力が表3~8に記載の発泡圧力になるよう炭酸ガスを容器内に追加した。その後、20分かけて、容器内の温度が表3~8に記載の発泡温度になるまで、容器内を昇温した。次いで、オートクレーブの一端を開放して、容器内の分散液をφ3.2mmのオリフィス板を通して、50~60℃の温水もしくは50~60℃のヘキサメタリン酸ナトリウム0.25%水溶液(表7および8ではHMPと記載)を4L/分にてシャワー噴霧している非密閉系(大気圧下)の筒状容器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た。
 (実施例6および比較例8~9)
 [ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の作成]
 0.01mのオートクレーブに、ポリプロピレン系樹脂粒子R1を100重量部および水170重量部、並びに表3~4に記載した種類並びに量の分散剤、分散助剤、および分散強化剤を仕込み、容器を密閉した。その後、仕込んだ原料を攪拌しながら、容器内を加熱した。容器内の温度が表3~4に記載の発泡温度-1.0℃に到達した後、容器内の圧力が表3~4記載の発泡圧力になるよう空気を容器内に追加した。その後、20分かけて、容器内の温度が表3~4に記載の発泡温度になるまで、容器内を昇温した。次いで、オートクレーブの一端を開放して、容器内の分散液をφ3.2mmのオリフィス板を通して、50~60℃の温水を4L/分にてシャワー噴霧している非密閉系(大気圧下)の筒状容器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た。
 [ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の作成]
 得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、乾燥させ、室温にて3日以上養生した後、後述の方法により、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の製造に使用した。
 (実施例1~8、および比較例2~5、7、9、11、13、18~19、21~24、26~27、29、31~32)
 養生後のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、380mm×380mm×60mmの金型内に2.5MPa・Gの空気にて加圧しながら充填し、金型内の空気を排出した。その後、金型および発泡粒子を0.30MPa・Gの水蒸気にて加熱し、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士を融着させ、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を得た。得られたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を80℃にて14時間乾燥させ、23℃にて3日以上養生した。その後、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の密度を測定し、さらにISO1798に従ってポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の引張り伸びを測定した。
 (実施例9および比較例14、15、33)
 養生後のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を耐圧容器に入れた。その後、0.10MPa・Gの空気圧にてポリプロピレン系樹脂発泡粒子を8時間加圧して、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の内圧が表3、5または8に記載の値(0.07Mpa(絶対圧))となるまで、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子内に空気を含浸させた。耐圧容器から取り出したポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、380mm×380mm×60mmの金型内に充填した。ここで、クラッキング量は6mmとした。クラッキング量とは、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子(ポリプロピレン系樹脂発泡粒子)を充填する前の、金型の成形空間における、金型の移動型と固定型との距離、換言すれば金型の開き幅の程度を意図する。その後、金型および発泡粒子を0.30MPa・Gの水蒸気にて加熱し、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士を融着させ、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を得た。得られたポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を80℃にて14時間乾燥させ、23℃にて3日以上養生した。その後、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の密度を測定し、さらにISO1798に従ってポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の引張り伸びを測定した。
 (実施例10、比較例16、17、34)
 [ポリエチレン系樹脂粒子の作成]
 融点122℃、MFR=2.0g/10分、1-オクテン含有量2.0重量%のエチレン/1-オクテンランダム共重合体(表1の直鎖状低密度ポリエチレン)を表2に記載の樹脂添加剤(各種添加剤)とともにハンドブレンドした。得られたブレンド物を、2軸押出機を用いて、樹脂温度240℃にて溶融混練した。その後、溶融混練物を、押出機からストランド状に押出し、得られたストランドを水冷後、切断して平均重量4.5mgのポリエチレン系樹脂粒子R3を得た。
 [ポリエチレン系樹脂発泡粒子の作成]
 0.01mのオートクレーブに、ポリエチレン系樹脂粒子R3を100重量部および水180重量部、並びに表3、5または8に記載した種類並びに量の分散剤、分散助剤、および分散強化剤を仕込み、容器を密閉した。その後、炭酸ガス5.0重量部を容器内に仕込み、仕込んだ原料を攪拌しながら、容器内を加熱した。容器内の温度が表3、5または8に記載の発泡温度-1.0℃(121.2℃)に到達した後、容器内の圧力が表3、5または8に記載の発泡圧力になるよう炭酸ガスを容器内に追加した。その後、20分かけて容器内の温度が表3、5または8に記載の発泡温度(122.2℃)になるまで、容器内を昇温した。次いで、オートクレーブの一端を開放して、容器内の分散液をφ4.0mmのオリフィス板を通して、50~60℃の温水、または、分散剤として第三リン酸カルシウムを使用した場合は50~60℃のヘキサメタリン酸ナトリウム0.25%水溶液(表8ではHMPと記載)を4L/分にてシャワー噴霧している非密閉系(大気圧下)の筒状容器に放出することによりポリエチレン系樹脂発泡粒子を得た。
 [ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の作成]
 得られたポリエチレン系樹脂発泡粒子は、乾燥させ、室温にて3日以上養生した後、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造に使用した。養生後のポリエチレン系樹脂発泡粒子を、380mm×380mm×60mmの金型内に充填した。ここで、クラッキング量は6mmとした。その後、金型および発泡粒子を0.11MPa・Gの水蒸気にて加熱し、ポリエチレン系樹脂発泡粒子同士を融着させ、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を得た。得られたポリエチレン系樹脂型内発泡成形体を80℃にて24時間乾燥させ、23℃にて3日以上養生した。その後、ポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の密度を測定し、さらにISO1798に従ってポリエチレン系樹脂型内発泡成形体引張り伸びを測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 実施例1~10では、残樹脂比率と付着分散剤量とが少ないポリオレフィン系樹脂発泡粒子が得られた。実施例1~10では、ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体の引張伸びも良好な結果を示している。
 比較例1~3、6~15、17、34は、カオリンの平均粒子径が本特許の範囲内であるが、比較例1~3、6~15、17、34では、有機酸を使用していない。この場合、分散安定性が良好な範囲になるためにはカオリン量を増やす必要があり、結果として、付着分散剤量も高くなり、良好な引張伸びを発揮する範囲がないことがわかる。また、残樹脂量も有機酸がある場合に比べて多くなっていることがわかる。
 比較例4~5は、有機酸の量が特許範囲外である。比較例4のように、有機酸が少なすぎる場合は分散安定性向上が不十分であり残樹脂量が多いままである。すなわち、有機酸による残樹脂量低減効果は発揮されず、残樹脂量が多い。一方で、比較例5のように、有機酸量が多すぎる場合は発泡粒子表面に分散剤だけでなく有機酸も残存するため融着性が悪化することがわかる。
 実施例10および比較例16では、同量のカオリンを使用している。実施例10では、有機酸を使用しているが、比較例16では、有機酸を使用していない。使用するカオリン量が同じである実施例10と比較例16との比較から、有機酸を使用しない場合には、(a)付着カオリン量が多くなり、かつ(b)残樹脂比率が増加することが分かる。
 比較例18~22から、カオリンの平均粒子径が本特許範囲外である場合には、発泡粒子の製造工程において分散安定性を良好とするためにカオリンの使用量を増やす必要があることがわかる。比較例18~22から、カオリンの使用量が多い場合、有機酸を使用したとしても残樹脂比率は減るものの、付着分散剤量は多いことがわかる。すなわち、比較例18~22から、良好な引張伸びを達成できる、カオリンおよび有機酸の使用量の範囲がないことがわかる。
 比較例23~24から、分散強化剤として硫酸アルミニウムを使用した場合、分散強化剤を添加しなかった場合に比べて、付着分散剤量は下がるものの、残樹脂量の低下はほぼ認められないことがわかる。
 比較例25~29は、分散剤として硫酸バリウムを使用している。比較例25および28では、分散安定性が非常に不良であることがわかる。比較例26および29では、良好な引張伸びを示す成形体が得られる。しかし、比較例27のように、得られた発泡粒子を酸にて洗浄せず、温水で洗浄した場合は、良好な成形体が得られないことがわかる。さらに、比較例26、27および29では、残樹脂比率が多いこともわかる。また、比較例28~29から、分散剤として硫酸バリウムを使用した場合は、有機酸を使用した場合であっても、残樹脂比率が減らないことがわかる。
 比較例30~34から、分散剤として第三リン酸カルシウムを使用した場合、分散剤の使用量をカオリンよりも多くする必要があることがわかる。また比較例32から、得られた発泡粒子を酸にて洗浄しない場合、発泡粒子に残存する付着分散剤量が多くなるため、得られる成形体の引張伸びが悪くなってしまうことが分かる。
 本発明の一実施形態に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法では、発泡工程における残樹脂比率が低く、高収率でポリオレフィン系樹脂発泡粒子を生産することができる。また、得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子はその表面に残存する付着分散剤量が少ないため、成形して得られるポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体が良好な機械的強度を発揮することができる。
点A:ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線における、温度100℃での吸熱量
点B:ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線における、高温側融解が終了する温度での吸熱量
点C:ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線における、低温側融解ピークと高温側融解ピークとの2つの融解ピークの間の最も吸熱量が小さくなる点
点D:ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線における、点CからY軸に平行な直線を線分ABへ向けて引いたとき、当該直線と線分ABとが交わる点
Ql:ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線における、低温側融解熱量
Qh:ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線における、高温側融解熱量

Claims (7)

  1.  容器内でポリオレフィン系樹脂粒子、分散媒、カオリン、分散助剤、有機酸および無機系発泡剤を含む分散液を調製する工程と、
     前記分散液を容器内圧よりも低い圧力域に放出する工程とを有し、
     前記カオリンはISO13320-1に従って測定される平均粒子径が0.1μm以上15.0μm以下であり、
     前記有機酸は、前記分散液中、前記ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.002重量部以上0.500重量部以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  2.  前記有機酸はクエン酸である、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  3.  前記有機酸は、前記分散液中、前記ポリオレフィン系樹脂粒子100重量部に対して、0.005重量部以上0.300重量部以下である、請求項1または2に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  4.  前記無機系発泡剤は、空気または炭酸ガスである、請求項1~3の何れか1項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  5.  前記無機系発泡剤は炭酸ガスである、請求項1~4の何れか1項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
  6.  請求項1~5の何れか1項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
  7.  請求項1~5の何れか1項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法により製造されたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形して得られるポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体。
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