WO2023190647A1 - ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体、およびポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体、およびポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法 Download PDF

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WO2023190647A1
WO2023190647A1 PCT/JP2023/012742 JP2023012742W WO2023190647A1 WO 2023190647 A1 WO2023190647 A1 WO 2023190647A1 JP 2023012742 W JP2023012742 W JP 2023012742W WO 2023190647 A1 WO2023190647 A1 WO 2023190647A1
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WO
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polypropylene resin
weight
recycled
parts
resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/012742
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English (en)
French (fr)
Inventor
安叶 松田
太郎 木口
Original Assignee
株式会社カネカ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to foamed polypropylene resin particles, foamed polypropylene resin molded articles, and methods for producing foamed polypropylene resin particles.
  • Polypropylene resin foam moldings are used in various applications such as automobile interior parts, core materials for automobile bumpers, heat insulating materials, cushioning packaging materials, and returnable boxes (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 2 In recent years, in order to reduce environmental impact, there has been a demand for the use of recycled resins when manufacturing resin products, and the use of recycled resins has attracted attention (for example, Patent Document 2).
  • One embodiment of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a polypropylene resin foam molded product that contains recycled resin and has excellent blackness and flame retardancy.
  • An object of the present invention is to provide foamed resin particles.
  • the foamed polypropylene resin particles according to one embodiment of the present invention are foamed polypropylene resin particles containing a base resin and carbon black, wherein the base resin includes a non-recycled polypropylene resin and a recycled polypropylene resin.
  • the total content of the recycled polypropylene resin and the recycled polyethylene resin is 10 parts by weight to 60 parts by weight in 100 parts by weight of the base resin.
  • the ratio of the number of carbon blacks each having a structure size of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 to the total number of carbon blacks is 10% to 50%.
  • a method for producing expanded polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention includes a non-recycled polypropylene resin, a recycled material, and an average structure size of 0.2 ⁇ 10 4 nm 2 or more and 4.0 ⁇ 10 4 nm 2 .
  • a discharge step of discharging into an area of lower pressure than the pressure inside the container, and the recycled material includes a recycled polypropylene resin and/or a recycled polyethylene resin and an average structure size of 5.0 ⁇ 10 4 nm. 2 or more and 9.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 2 carbon black B, and the amount of the recycled material used is the same as that of the non-recycled polypropylene resin, the recycled polypropylene resin, and/or the recycled polyethylene resin.
  • the amount is such that the total content of the recycled polypropylene resin and the recycled polyethylene resin is 10 parts by weight to 60 parts by weight in 100 parts by weight of the base resin containing.
  • foamed polypropylene resin particles that contain recycled resin and can provide a foamed polypropylene resin molded product that has excellent blackness and flame retardancy.
  • X unit a "constituent unit derived from an X monomer" contained in a polymer, copolymer, or resin may be referred to as an "X unit.”
  • a copolymer containing as structural units X 1 unit, X 2 unit, ... and X n unit (n is an integer of 2 or more) is referred to as "X 1 /X 2 /.../X n copolymer".
  • the polymerization mode of the X 1 /X 2 /.../X n copolymer is not particularly limited unless otherwise specified, and it may be a random copolymer or an alternating copolymer. It may be a block copolymer, or a graft copolymer.
  • the foamed polypropylene resin particles according to one embodiment of the present invention are foamed polypropylene resin particles containing a base resin and carbon black, wherein the base resin includes a non-recycled polypropylene resin and a recycled polypropylene resin.
  • the total content of the recycled polypropylene resin and the recycled polyethylene resin is 10 parts by weight to 60 parts by weight in 100 parts by weight of the base resin.
  • the ratio of the number of carbon blacks each having a structure size of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 to the total number of carbon blacks is 10% to 50%.
  • the polypropylene resin foam particles according to an embodiment of the present invention can be molded by a known method to provide a polypropylene resin foam molded article.
  • expansion polypropylene resin particles may be referred to as “expanded particles”
  • expanded polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention may be referred to as “present expanded particles”
  • a "polypropylene resin foam molded product” is sometimes referred to as a “foamed molded product”.
  • the present foamed particles have the above-mentioned structure, they have the advantage of being able to provide a foamed molded article that is excellent in both blackness and flame retardancy. Furthermore, the foamed particles contain recycled polypropylene resin and/or recycled polyethylene resin as described above. Therefore, it can be said that the present expanded particles have a small environmental impact. In other words, since one embodiment of the present invention uses cycled polypropylene resin and/or recycled polyethylene resin, one embodiment of the present invention not only reduces environmental pollution but also reduces the amount of plastic waste generated. , and the amount of plastic used in manufacturing can be significantly reduced.
  • an embodiment of the present invention can be implemented, for example, in the Sustainable Development Goals (SDGs) Goal 12 "Ensure sustainable consumption and production patterns" and Goal 14 "Sustainable development We can contribute to achieving the SDGs of ⁇ Conserve and sustainably use marine resources.''
  • base resin refers to a resin component that substantially constitutes polypropylene resin particles, foamed polypropylene resin particles, and foamed polypropylene resin molded articles.
  • the base resin includes at least a non-recycled polypropylene resin, a recycled polypropylene resin, and/or a recycled polyethylene resin.
  • polypropylene resin refers to a resin containing 50 mol% or more of propylene units out of 100 mol% of all structural units constituting the resin.
  • a "structural unit derived from a propylene monomer” may be referred to as a "propylene unit.”
  • polyethylene resin refers to a resin containing 50 mol% or more of ethylene units out of 100 mol% of all structural units constituting the resin.
  • ethylene unit a "structural unit derived from ethylene monomer" may be referred to as an "ethylene unit.”
  • polypropylene resin a resin in which 100 mol% of the total structural units constituting the resin is composed of 50 mol% propylene units and 50 mol% ethylene units is referred to as a "polypropylene resin.”
  • recycled polypropylene resin refers to polypropylene resin products that have been used more than once in the form of polypropylene resin products (e.g., expanded particles, foam molded products, films, food trays, bags, packaging containers such as bottles, clothing cases, clear It refers to a polypropylene resin that has been transformed into a polypropylene resin (or polypropylene resin particles) by melting or other means after being processed into a polypropylene resin (or miscellaneous goods such as files, etc.).
  • recycled polyethylene resin refers to polyethylene resin products that have been used more than once in the form of polyethylene resin products (e.g., foamed particles, foamed molded products, films, food trays, bags, packaging containers such as bottles, clothing cases, etc.). It is intended to refer to polyethylene resin that has been transformed into a polyethylene resin (or polyethylene resin particles) by melting or other means after being processed into polyethylene resin (or miscellaneous goods such as clear files, etc.).
  • recycled polypropylene resin or recycled polyethylene resin may be referred to as "recycled resin”
  • recycled polypropylene resin and recycled polyethylene resin may be collectively referred to as "recycled resin”.
  • non-recycled polypropylene resin refers to a polypropylene resin that has never been formed into a polypropylene resin product.
  • the method for producing recycled resin in other words, the method for recycling polypropylene resin products and polyethylene resin products, is not particularly limited, and any known method can be employed. Examples include methods of crushing and melting polypropylene resin products or polyethylene resin products, and methods of shredding these products.
  • polypropylene resin is intended to include both non-recycled polypropylene resins and recycled polypropylene resins.
  • the structure of polypropylene resin will be explained below.
  • the polypropylene resin may be (i) a homopolymer of propylene, or (ii) a block copolymer, alternating copolymer, random copolymer, or graft copolymer of propylene and a monomer other than propylene. It may be a combination, or (iii) a mixture of two or more of these.
  • the polypropylene resin may have one or more structural units derived from a monomer other than the propylene monomer, and may have one or more types.
  • “Monomers other than propylene monomers” used in the production of polypropylene resins are sometimes referred to as “comonomers.”
  • a "constituent unit derived from a monomer other than propylene monomer” contained in a polypropylene resin is sometimes referred to as a "comonomer unit.”
  • Comonomers include ethylene, 1-butene, isobutene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3,4-dimethyl-1-butene, 1-heptene, Examples include ⁇ -olefins having 2 or 4 to 12 carbon atoms, such as 3-methyl-1-hexene, 1-octene, and 1-decene.
  • polypropylene resins include polypropylene homopolymer, ethylene/propylene block copolymer, 1-butene/propylene block copolymer, ethylene/1-butene/propylene block copolymer, and ethylene/propylene alternating copolymer.
  • 1-butene/propylene alternating copolymer ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, ethylene/propylene random copolymer, 1-butene/propylene random copolymer, ethylene/1-butene/propylene random copolymer
  • Examples include polymers, propylene/chlorinated vinyl copolymers, propylene/maleic anhydride copolymers, and styrene-modified polypropylene resins.
  • the polypropylene resin one type of these may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the non-recycled polypropylene resin is (a) an alternating copolymer composed of propylene units and comonomer units, in which both units are arranged alternately, and/or (b) propylene It is preferably a random copolymer composed of a comonomer unit and a comonomer unit, in which both units are arranged in a random order.
  • non-recycled polypropylene resins include ethylene/propylene alternating copolymers, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymers, ethylene/propylene random copolymers, and ethylene/1-butene/propylene. It is more preferable to include one or more selected from the group consisting of random copolymers.
  • non-recycled polypropylene resins include ethylene/propylene alternating copolymers, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymers, and ethylene in 100% by weight of the non-recycled polypropylene resins.
  • /propylene random copolymer and ethylene/1-butene/propylene random copolymer at 60% by weight or more, more preferably at least 70% by weight, and 80% by weight. % or more, more preferably 90% by weight or more, particularly preferably 95% by weight or more.
  • Non-recycled polypropylene resins are from the group consisting of ethylene/propylene alternating copolymers, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymers, ethylene/propylene random copolymers, and ethylene/1-butene/propylene random copolymers. Most preferably, it is composed of only one or more selected types.
  • recycled polypropylene resin is (a) a block copolymer composed of propylene units and comonomer units, and composed of a block structure composed only of propylene units and a block structure composed only of comonomer units.
  • (b) is an alternating copolymer composed of propylene units and comonomer units, in which both units are arranged alternately, and/or
  • (c) is composed of propylene units and comonomer units, in which both units are arranged alternately.
  • a random copolymer arranged in a random order is preferable.
  • the arrangement order of the block structure consisting only of propylene units and the block structure consisting only of comonomer units is not particularly limited.
  • recycled polypropylene resins include ethylene/propylene block copolymers, ethylene/1-butene/propylene block copolymers, ethylene/propylene alternating copolymers, and ethylene/1-butene/propylene alternating copolymers. It is more preferable to include one or more selected from the group consisting of a copolymer, an ethylene/propylene random copolymer, and an ethylene/1-butene/propylene random copolymer.
  • the recycled polypropylene resin contains ethylene/propylene alternating copolymer, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, ethylene/propylene in 100% by weight of the recycled polypropylene resin. It preferably contains 60% by weight or more of one or more selected from the group consisting of random copolymers and ethylene/propylene random copolymers, more preferably 70% by weight or more, and even more preferably 80% by weight or more. It is preferably contained in an amount of 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and particularly preferably contained in an amount of 95% by weight or more.
  • Recycled polypropylene resins include ethylene/propylene block copolymer, ethylene/1-butene/propylene block copolymer, ethylene/propylene alternating copolymer, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, and ethylene/propylene random copolymer. Most preferably, it is composed of one or more selected from the group consisting of copolymers and ethylene/1-butene/propylene random copolymers.
  • the melting point of the non-recycled polypropylene resin according to an embodiment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 135°C to 160°C, more preferably 137°C to 155°C, and even more preferably 139°C to 153°C.
  • the melting point of the non-recycled polypropylene resin is (i) 135°C or higher, the foamed molded product obtained from the foamed particles has excellent heat resistance, and (ii) when it is 160°C or lower, the foamed particles have excellent heat resistance. It becomes easy to increase the expansion ratio of foamed particles in the production of foamed particles.
  • the melting point of a non-recycled polypropylene resin is a value determined by measurement by differential scanning calorimetry (hereinafter referred to as "DSC method").
  • DSC method differential scanning calorimetry
  • the specific operating procedure is as follows: (1) The temperature of 5 mg to 6 mg of non-recycled polypropylene resin is increased from 40°C to 220°C at a heating rate of 10°C/min. (2) Then, the temperature of the melted non-recycled polypropylene-based resin is lowered from 220°C to 40°C at a cooling rate of 10°C/min to crystallize the non-recycled polypropylene-based resin.
  • the temperature of the crystallized non-recycled polypropylene resin is further increased from 40°C to 220°C at a rate of 10°C/min.
  • the temperature of the peak (melting peak) of the DSC curve of the non-recycled polypropylene resin obtained during the second temperature increase can be determined as the melting point of the non-recycle polypropylene resin.
  • the temperature of the peak with the maximum heat of fusion (melting peak) is , the melting point of non-recycled polypropylene resin.
  • the differential scanning calorimeter for example, DSC7020 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. can be used.
  • the MFR at 230°C of the non-recycled polypropylene resin used in one embodiment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 g/10 minutes to 40 g/10 minutes, more preferably 2 g/10 minutes to 35 g/10 minutes. Preferably, 3 g/10 min to 30 g/10 min is even more preferred, and 3 g/10 min to 10 g/10 min is particularly preferred.
  • the MFR at 230° C. of the non-recycled polypropylene resin is 1 g/10 minutes or more, it tends to be easier to increase the expansion ratio of the foamed particles in the production of the foamed particles.
  • the foamed molded product obtained from the present expanded particles will be There is a tendency for the compressive strength to become good, or (ii) a tendency for the surface properties of the foamed molded product to become good.
  • the "bubbles" of expanded particles are sometimes referred to as "cells.” That is, in this specification, “bubble” may be read as “cell”, and “cell” may be read as “bubble”.
  • the MFR of the non-recycled polypropylene resin at 230° C. is in the range of 1 g/10 minutes to 40 g/10 minutes.
  • expanded polypropylene resin particles having a relatively large expansion ratio are easily obtained.
  • the foamed molded article obtained from the foamed particles of the present invention has excellent surface beauty and a small dimensional shrinkage rate.
  • the MFR value at 230°C of non-recycled polypropylene resin is the value obtained by measuring using the MFR measuring device described in JIS K7210:1999 under the following conditions: Orifice diameter is 2.0959 ⁇ 0.005mm ⁇ , orifice length is 8.000 ⁇ 0.025mm, load is 2.16kgf, and temperature is 230°C (230 ⁇ 0.2°C).
  • the melting point of the recycled polypropylene resin according to one embodiment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 135°C to 160°C, more preferably 137°C to 155°C, and even more preferably 139°C to 153°C.
  • the melting point of the recycled polypropylene resin is (i) 135°C or higher, the foamed molded product obtained from the foamed particles has excellent heat resistance, and (ii) when it is 160°C or lower, the foamed molded product obtained from the foamed particles has excellent heat resistance. It becomes easy to increase the expansion ratio of expanded particles during production.
  • the melting point of recycled polypropylene resin is determined by the DSC method described above in the same manner as the melting point of non-recycled polypropylene resin, except that recycled polypropylene resin is used instead of non-recycled polypropylene resin. is the value given.
  • the MFR at 230°C of the recycled polypropylene resin used in one embodiment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 g/10 minutes to 40 g/10 minutes, more preferably 2 g/10 minutes to 35 g/10 minutes. , 3 g/10 minutes to 30 g/10 minutes is even more preferred, and 3 g/10 minutes to 10 g/10 minutes is particularly preferred.
  • the MFR of the recycled polypropylene resin at 230° C. is (a) 1.0 g/10 minutes or more, it has the advantage that it becomes easy to increase the expansion ratio of the foamed particles in the production of the foamed particles, ( b) When it is 40.0 g/10 minutes or less, there is an advantage that there is no possibility that the bubbles of the obtained expanded particles will become connected.
  • the MFR value of recycled polypropylene resin at 230°C is calculated using the same method as the MFR value of non-recycled polypropylene resin at 230°C, except that recycled polypropylene resin is used instead of non-recycled polypropylene resin. This is the value obtained by measurement.
  • Non-recycled polypropylene resin can be obtained by a known method.
  • the polymerization catalyst for synthesizing polypropylene resins and Ziegler catalysts and the like can be used.
  • the base resin preferably contains 80 to 100 parts by weight, and preferably 90 to 100 parts by weight of polypropylene resin (non-recycled polypropylene resin and recycled polypropylene resin) in 100 parts by weight of the base resin. It is more preferable.
  • This configuration has the advantage that the strength of the obtained foamed molded product is small.
  • the base resin includes at least one of recycled polypropylene resin and recycled polyethylene resin.
  • the base resin may further contain non-recycled polyethylene resin.
  • non-recycled polyethylene resin refers to polyethylene resin that has never been formed into a polyethylene resin product.
  • polyethylene resin is intended to include both non-recycled polyethylene resin and recycled polyethylene resin.
  • the structure of the polyethylene resin will be explained below.
  • the polyethylene resin may be (a) a homopolymer of ethylene, or (b) a block copolymer, alternating copolymer, random copolymer, or graft copolymer of ethylene and a monomer other than ethylene. It may be a combination, or (c) a mixture of two or more of these.
  • the polyethylene resin may have one or more structural units derived from monomers other than ethylene monomers, and may have one or more types of structural units.
  • a "structural unit derived from a monomer other than ethylene monomer" contained in a polyethylene resin is sometimes referred to as a "comonomer unit.”
  • Comonomers include (a) propylene, 1-butene, isobutene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3,4-dimethyl-1-butene, 1 -Heptene, 3-methyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, and other ⁇ -olefins having 3 to 12 carbon atoms, and (b) vinyl monomers such as vinyl acetate.
  • polyethylene resins include (a) polyethylene homopolymer, (b) ethylene/propylene block copolymer, 1-butene/ethylene block copolymer, ethylene/1-butene/propylene block copolymer, Ethylene/propylene alternating copolymer, 1-butene/ethylene alternating copolymer, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, ethylene/propylene random copolymer, 1-butene/ethylene random copolymer, ethylene/ Ethylene/ ⁇ -olefin copolymers such as 1-butene/propylene random copolymers, (c) ethylene/vinyl unit copolymers such as ethylene/chlorinated vinyl copolymers, ethylene/maleic anhydride copolymers, etc. (d) styrene-modified polyethylene resin, and (e) chlorinated polyethylene.
  • the polyethylene resin one type of these may be used alone, or two or more
  • polyethylene-based resins examples include high-density polyethylene (HDPE or PE-HD), medium-density polyethylene (MDPE or PE-MD), and low-density polyethylene (LDPE or PE-LD) in terms of density differences.
  • HDPE high-density polyethylene
  • MDPE medium-density polyethylene
  • LDPE low-density polyethylene
  • JIS K 6760 specifies the respective density ranges: HDPE: 942 kg/m 3 or more, MDPE: 930 kg/m 3 or more and less than 942 kg/m 3 , LPDE: 910 kg/m 3 or more and less than 930 kg/m 3 stipulated as less than
  • Low-density polyethylene further includes (a) low-density polyethylene produced by a high-pressure method and having long-chain branches in addition to short-chain branches such as ethyl groups (hereinafter also referred to as branched low-density polyethylene); and (b) classified as low-density polyethylene (hereinafter also referred to as linear low-density polyethylene (LLDPE or PE-LLD)), which is manufactured using a transition metal catalyst at medium and low pressure and has short branches. obtain.
  • Branched low density polyethylene is a homopolymer of polyethylene.
  • Linear low density polyethylene is a copolymer obtained by linearly polymerizing ethylene and ⁇ -olefin such as 1-butene, 1-hexene and/or 4-methyl-1-pentene, It has short chain branches derived from the side chains of ⁇ -olefins. Therefore, linear low density polyethylene can also be said to be an ethylene/ ⁇ -olefin copolymer.
  • the recycled polyethylene resin may contain one or more selected from the group consisting of high density polyethylene, medium density polyethylene, and low density polyethylene.
  • the melting point of the recycled polyethylene resin is not particularly limited, but is preferably 100°C to 140°C, more preferably 110°C to 130°C. If the melting point of the recycled polyethylene resin is (a) 100°C or higher, it has the advantage that the impact resistance of the foamed molded product is unlikely to deteriorate, and (b) if it is 140°C or lower, it has the advantage that the surface of the foamed molded product does not deteriorate. It has the advantage of good elongation.
  • the melting point of recycled polyethylene resin is determined by the DSC method described above in the same manner as the melting point of non-recycled polypropylene resin, except that recycled polyethylene resin is used instead of non-recycled polypropylene resin. is the value given.
  • the total content of recycled polypropylene resin and recycled polyethylene resin is 10 parts by weight to 60 parts by weight, and 10 parts by weight to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin.
  • the amount is preferably from 15 parts by weight to 60 parts by weight, even more preferably from 18 parts by weight to 60 parts by weight, and particularly preferably from 20 parts by weight to 60 parts by weight.
  • recycled polypropylene resin when the total content of recycled polypropylene resin and recycled polyethylene resin is 100 parts by weight, (a) recycled polypropylene resin is 60 to 100 parts by weight, and recycled polyethylene resin The content of the resin is preferably 0 to 40 parts by weight, (b) the recycled polypropylene resin is 70 to 100 parts by weight, and the content of the recycled polyethylene resin is 0 to 30 parts by weight.
  • the recycled polypropylene resin is 80 parts by weight to 100 parts by weight, and the recycled polyethylene resin is more preferably 0 to 20 parts by weight, and (d) the recycled polypropylene resin is 90 parts by weight to 100 parts by weight, and more preferably the recycled polyethylene resin is 0 to 10 parts by weight, and (e) the recycled polypropylene resin is 95 parts to 100 parts by weight, and It is particularly preferable that the recycled polyethylene resin be used in an amount of 0 to 5 parts by weight. This configuration has the advantage that both the impact resistance and surface elongation of the foamed molded product are good.
  • the base resin preferably contains a total of 80 to 100 parts by weight of a polypropylene resin (non-recycled polypropylene resin and recycled polypropylene resin) and recycled polyethylene resin in 100 parts by weight of the base resin,
  • the content is more preferably 90 parts by weight to 100 parts by weight, and even more preferably 95 parts by weight to 100 parts by weight.
  • the base resin may be composed only of polypropylene resin (non-recycled polypropylene resin and recycled polypropylene resin) and recycled polyethylene resin.
  • the base resin may be referred to as non-recycled polypropylene resin, recycled polypropylene resin, and resin other than recycled polyethylene resin (other resin, etc.) within a range that does not impair the effects of the embodiment of the present invention. ) may further be included.
  • the other resins include (a) styrene resins such as polystyrene, styrene/maleic anhydride copolymers, and styrene/ethylene copolymers; (b) polyolefin waxes such as propylene- ⁇ -olefin waxes; and (c) olefin rubbers such as ethylene/propylene rubber, ethylene/butene rubber, ethylene/hexene rubber, and ethylene/octene rubber.
  • the content of other resins is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, based on a total of 100 parts by weight of the non-recycled polypropylene resin, recycled polypropylene resin, and recycled polyethylene resin.
  • the expanded particles contain carbon black. More specifically, the expanded particles include carbon black having a structure size of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 per structure. In the carbon black contained in the expanded particles, the ratio of the number of carbon blacks having a structure size of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 per structure to the total number of carbon blacks is 10% to 50%.
  • foamed particles containing carbon black of the above-mentioned structure size within the above-mentioned range can surprisingly provide a foamed molded article that is excellent in both blackness and flame retardancy. We independently obtained new knowledge.
  • foamed particles containing carbon black of the above-mentioned structure size within the above-mentioned range can surprisingly provide a foamed molded article with excellent color unevenness. We also obtained our own knowledge.
  • Carbon black is not particularly limited, and examples include channel black, roller black, disk, gas furnace black, oil furnace black, thermal black, and acetylene black.
  • carbon black one type of these may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the shape of carbon black is not particularly limited, and may be spherical, approximately spherical, or the like.
  • the ratio of the number of carbon blacks whose structure size per structure is less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 to the total number of carbon blacks is 10% to 50%, and 15% to 30%. It is preferable that there be. According to this configuration, even when recycled resin is used, there is an advantage that a foamed molded article with excellent color unevenness, blackness, and flame retardance can be obtained.
  • the average structure size is 0.2 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 4.0 ⁇ 10 4 nm 2 for the purpose of improving the blackness of expanded particles and expanded particle molded bodies.
  • the expanded particles contain carbon black A.
  • the average structure size of carbon black A in the expanded particles is preferably 0.2 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 4.0 ⁇ 10 4 nm 2 , and 0.2 ⁇ 10 4 nm 2 or more and 3.5 ⁇ Less than 10 4 nm 2 is more preferable, 0.5 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 3.5 ⁇ 10 4 nm 2 is more preferable, and 1.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 3.5 ⁇ 10 4 nm 2 is more preferable.
  • the expanded particles contain carbon black B having an average structure size of 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 9.0 ⁇ 10 4 nm 2 .
  • the average structure size of carbon black B is preferably 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 9.0 ⁇ 10 4 nm 2 , and preferably 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 8.0 ⁇ 10 4 nm 2 more preferably 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 7.5 ⁇ 10 4 nm 2 , more preferably 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 7.0 ⁇ 10 4 nm 2 It is preferably 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 6.5 ⁇ 10 4 nm 2 , more preferably 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 6.0 ⁇ 10 4 nm 2 .
  • the recycled material may include carbon black, ie, carbon black B, having an average structure size of 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 9.0 ⁇ 10 4 nm 2 . Therefore, the origin of carbon black B can be recycled material. Note that carbon black B may be used separately from the recycled material.
  • carbon black C having an average structure size of 10 ⁇ 10 4 nm 2 or more is not used, or even if it is used, the amount used is small.
  • the expanded particles have a low content of carbon black C having an average structure size of 10 ⁇ 10 4 nm 2 or more.
  • the present expanded particles do not contain carbon black C having an average structure size of 10 ⁇ 10 4 nm 2 or more, or contain more than 0 parts by weight of carbon black C with respect to 100 parts by weight of the base resin. Preferably, it contains less than .5 parts by weight.
  • the present inventor surprisingly independently obtained the novel knowledge that according to the configuration, a foamed molded article with superior flame retardance can be obtained.
  • the content of carbon black A in the expanded particles is preferably 0.1 parts by weight to 5.0 parts by weight, and preferably 0.3 parts by weight to 4.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin.
  • parts by weight more preferably 0.5 parts by weight to 4.3 parts by weight, more preferably 1.0 parts by weight to 4.0 parts by weight, and more preferably 1.5 parts by weight to 4.0 parts by weight.
  • It is more preferably 3.5 parts by weight, even more preferably from 2.0 parts by weight to 3.5 parts by weight, and particularly preferably from 2.5 parts by weight to 3.0 parts by weight.
  • the content of carbon black B in the present expanded particles is preferably 0.10 parts by weight to 2.00 parts by weight, and preferably 0.10 parts by weight to 1.80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin.
  • the amount is more preferably 0.30 parts by weight to 1.80 parts by weight.
  • the foamed particles further optionally contain an additive.
  • additives include colorants other than carbon black, water-absorbing substances, foaming nucleating agents, antistatic agents, flame retardants, antioxidants, light stabilizers, crystal nucleating agents, conductive agents, lubricants, and the like. Such additives may be added directly to the blend or polypropylene resin composition described below in the production of polypropylene resin particles.
  • the foaming nucleating agent is a substance that can be used in the production of the foamed particles and can serve as foaming nuclei when the resin particles are foamed. In the production of the foamed particles, it is preferable to use a foam nucleating agent. In other words, it is preferable that the foamed particles contain a foam nucleating agent. This configuration has the advantage that the cell structure of the expanded particles becomes uniform.
  • the foaming nucleating agent is an inorganic compound, and is intended to be a substance that does not burn and remains as a residue when burned at 750°C for 1 hour or more, and is also referred to as "ash" in this specification. be.
  • Examples include silica (silicon dioxide), silicates, alumina, diatomaceous earth, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, feldspar apatite, barium sulfate, zinc borate, and the like.
  • silicates include talc, magnesium silicate, kaolin, halloysite, deckite, aluminum silicate, and zeolite. Note that one type of these foaming nucleating agents may be used alone, or two or more types may be used in combination. Furthermore, when two or more types of foam nucleating agents are mixed and used, the mixing ratio may be adjusted as appropriate depending on the purpose.
  • the foam nucleating agent preferably contains talc, and is preferably talc, since the cell structure of the foamed particles tends to be more uniform and color unevenness of the foamed particles is reduced. preferable.
  • the amount of the foam nucleating agent used in the production of the present expanded particles in other words, the content of the foam nucleating agent in the present expanded particles will be explained.
  • the content of the foam nucleating agent in the foamed particles refers to the total amount of the foam nucleating agent in the foamed particles, including the content of the foam nucleating agent contained in the recycled material.
  • the content of the foam nucleating agent in the foamed particles is preferably 0.001 parts by weight to 2.00 parts by weight, and 0.01 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin, from the viewpoint of uniformity of the average cell diameter.
  • parts by weight to 1.00 parts by weight are more preferable, 0.020 parts by weight to 0.50 parts by weight are even more preferable, even more preferably 0.05 parts by weight to 0.50 parts by weight, and 0.05 parts by weight to 0.00 parts by weight. More preferably 50 parts by weight, more preferably 0.10 to 0.50 parts by weight, even more preferably 0.20 to 0.50 parts by weight, particularly 0.20 to 0.45 parts by weight. preferable.
  • the method for identifying the type of foam nucleating agent is not particularly limited, and known qualitative analysis can be applied.
  • a specific embodiment of the qualitative analysis of the present foam nucleating agent may be, for example, a method in which ash content is analyzed by infrared spectroscopy as detailed in the following example, and solvent fractionation is performed using chloroform.
  • the method may be one in which chloroform insoluble matter is analyzed by infrared spectroscopy, or a method in which melt fractionation is performed using heated xylene and xylene insoluble matter is analyzed by X-ray diffraction.
  • Examples of the flame retardant that can be used in an embodiment of the present invention include intumescent flame retardants, hindered amine flame retardants, brominated flame retardants, phosphorus flame retardants, phosphate ester flame retardants, and the like.
  • the hindered amine flame retardant By containing the hindered amine flame retardant, the expanded polyolefin resin particles of the present invention can achieve the target flame retardancy with a small amount of flame retardant added.
  • the present expanded particles preferably contain a hindered amine flame retardant. According to this configuration, it is possible to obtain the target flame retardance with a small amount of flame retardant added.
  • hindered amine refers to a hindered amine having an OR group directly substituted on the N atom (where R is a saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group). (hereinafter sometimes referred to as N-substituted hindered amine).
  • the hindered amine is not particularly limited as long as it has an OR group directly substituted on the N atom, and any known hindered amine may be used.
  • the hindered amine one type of hindered amine may be used alone, or two or more types of hindered amine may be used in combination.
  • N-substituted hindered amine containing a triazine component (hereinafter sometimes referred to as "triazine skeleton-containing hindered amine”) is preferred as the hindered amine because it can exhibit flame retardant effects over a wide temperature range.
  • the triazine skeleton-containing hindered amine is not particularly limited, but includes (i) a compound with CAS number 191680-81-6 ((i-1) peroxidized N-butyl-2,2,6,6,-tetramethyl- A product obtained by reacting a reaction product of 4-piperidine amine and 2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine with cyclohexane, and N,N'-bis(3-aminopropyl) It is a reaction product with ethylenediamine and is (i-2)2,4-bis((1-cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)butylamino)-6-chloro- It can be said that it is a reaction product of S-triazine and N,N'-bis(3-aminopropyl)ethylenediamine, and (i-3) N,N',N''-tris ⁇ 2,4-bis [(1-Hydrocar
  • triazine skeleton-containing hindered amine commercially available products can also be suitably used.
  • Commercially available triazine skeleton-containing hindered amines include FLAMSTAB (registered trademark) NOR116 manufactured by BASF (compound with CAS number 191680-81-6), HOSTAVIN (registered trademark) NOW XP manufactured by CLARIANT, and ADEKA STAB LA-81 manufactured by ADEKA. (bis(1-undecaneoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)carbonate) and the like.
  • the hindered amine may be a compound represented by the following structural formula (iv):
  • G 1 and G 2 are independently a C 1-8 alkyl group or pentamethylene; Z 1 and Z 2 are each a methyl group, or Z 1 and Z 2 together form a bonding component which may be additionally substituted by an ester, ether, amide, amino, carboxy or urethane group; and E is , C 1-8 alkoxy group, C 5-12 cycloalkoxy group, C 7-15 aralkoxy group, -O-C(O)-C 1-18 alkyl group, or -O-T-(OH) b group.
  • T is (i) a C 1-18 alkylene chain, (ii) a C 5-18 cycloalkylene chain, (iii) a C 5-18 cycloalkenylene chain, or (iv) a phenyl group or a C 1-4 It is a C 1-4 alkylene chain substituted by an alkyl-substituted phenyl group; b is 1 to 3 and is equal to or less than the number of carbon atoms in T, and when b is 2 or 3; , each hydroxyl group is linked to a different carbon atom of T.
  • the hindered amine may be a compound represented by the following structural formula (v):
  • R is hydrogen or a methyl group
  • R 1 is a C 1-18 alkyl group, a C 2-18 alkenyl group, a C 2-18 alkynyl group, or a C 5-12 cycloalkyl group. group, a C 5-8 cycloalkenyl group, a C 6-10 aryl group, or a C 7-9 aralkyl group.
  • the hindered amine may be a compound represented by the following structural formula (vi):
  • E, k, Y, W, R 1 to R 7 and G 1 to G 4 are as defined in US Pat. No. 8,598,369.
  • the amount of flame retardant used in the production of the present expanded particles in other words, the content of the flame retardant in the expanded particles will be explained.
  • the content of the flame retardant in the expanded particles is preferably from 0.05 parts by weight to 1.00 parts by weight, and preferably from 0.05 parts by weight to 0.20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. It is more preferable that the amount is 0.05 parts by weight to 0.10 parts by weight.
  • the content of the flame retardant is (i) 0.05 parts by weight or more, a sufficient flame retardant effect can be obtained, and (ii) when it is 0.10 parts by weight or less, the obtained expanded particles There is no possibility that the bubble diameter will be uneven or fine.
  • the expanded particles preferably have at least two melting peaks in a DSC curve obtained by differential scanning calorimetry, which will be described later.
  • the heat of fusion obtained from the melting peak on the high temperature side is defined as the "heat of fusion on the high temperature side”
  • the heat of fusion obtained from the melting peak on the low temperature side is defined as the "heat of fusion on the low temperature side”.
  • the heat of fusion determined from the highest temperature melting peak is the "high temperature side heat of fusion”
  • the heat of fusion determined from the other melting peaks is the "low temperature side heat of fusion”. shall be.
  • the DSC ratio of the expanded particles is not particularly limited, but is preferably 10.0% to 50.0%, more preferably 15.0% to 40.0%, and 20.0% to 30%. More preferably, it is .0%.
  • the DSC ratio of the expanded particles is 10.0% or more, the expanded particles have the advantage of being able to provide a foamed molded product with sufficient strength.
  • the DSC ratio of the expanded particles is 40% or less, there is an advantage that the expanded particles can be molded at a relatively low temperature (molding temperature) to provide a foamed molded article.
  • the DSC ratio of the expanded particles is also a value that serves as a guideline for the amount of crystals with a high melting point contained in the expanded particles. That is, a DSC ratio of 10.0% to 50.0% indicates that the expanded particles contain a relatively large amount of crystals with a high melting point. Further, the DSC ratio of the foamed particles greatly affects the viscoelasticity of the resin particles and the foamed particles when foaming the resin particles and expanding the foamed particles. That is, when the DSC ratio of the expanded particles is 10.0% to 50.0%, the resin particles and expanded particles have excellent foaming properties when foaming the resin particles and molding the expanded particles. and can exhibit expansive properties. As a result, the foamed particles have the advantage that a foamed molded article having excellent internal fusion properties and excellent mechanical strength such as compressive strength can be obtained at a low molding pressure.
  • the method of controlling the DSC ratio within a predetermined range for the foamed beads includes the conditions during production of the foamed beads (in particular, the foaming temperature, foaming pressure, holding time, and temperature of the area (space) from which the dispersion is released). etc.). From the viewpoint of easy adjustment, a method of adjusting the foaming temperature, foaming pressure, and/or holding time is preferred as a method for controlling the DSC ratio within a predetermined range.
  • the DSC ratio tends to decrease, and conversely, when the foaming temperature is decreased, the DSC ratio tends to increase. This is because the amount of unmelted crystals changes depending on the foaming temperature. Further, when the foaming pressure is increased, the DSC ratio tends to decrease, and conversely, when the foaming pressure is decreased, the DSC ratio tends to increase. This is because the degree of plasticization changes depending on the foaming pressure, which changes the amount of unmelted crystals. Furthermore, the longer the holding time is, the higher the DSC ratio tends to be. This is because the amount of unmelted crystal growth changes depending on the holding time.
  • the foamed particles preferably have an expansion ratio of 10 times to 50 times, more preferably 15 times to 40 times, even more preferably 15 times to 30 times. If the expansion ratio of the foam particles is (i) 10 times or more, a lightweight foam molded product can be obtained with good production efficiency, and (ii) if it is 50 times or less, the strength of the obtained foam molded product is insufficient. There is no risk of it happening.
  • the average cell diameter of the expanded particles is not particularly limited, but is preferably from 100 ⁇ m to 500 ⁇ m, more preferably from 120 ⁇ m to 400 ⁇ m, more preferably from 120 ⁇ m to 300 ⁇ m, and more preferably from 140 ⁇ m to 250 ⁇ m. More preferred.
  • the average cell diameter of the foamed particles is (i) 100 ⁇ m or more, the foamed particles have no color unevenness and can provide a polypropylene resin foam molded product that has excellent colorability and compressive strength;
  • the average cell diameter of the particles is 500 ⁇ m or less, there is no possibility that the molding cycle of the in-mold foam molded product will be prolonged, and there is an advantage that productivity becomes good.
  • the molding cycle refers to the process from the start of in-mold foam molding when obtaining a foam molded product by in-mold foam molding using expanded particles, to the process of releasing the obtained molded product from the mold. Intend the time until the end.
  • a method for producing expanded polypropylene resin particles according to an embodiment of the present invention includes a non-recycled polypropylene resin, a recycled material, and an average structure size of 0.2 ⁇ 10 4 nm 2 or more and 4.0 ⁇ 10 4 nm 2 .
  • the recycled material includes recycled polypropylene resin and/or recycled polyethylene resin, and an average structure size of 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more 9 carbon black B having a particle size of less than .0 ⁇ 10 4 nm 2
  • the usage amount of the recycled material is based on a group containing the non-recycled polypropylene resin and the recycled polypropylene resin and/or the recycled polyethylene resin. The amount is such that the total content of the recycled polypropylene resin and the recycled polyethylene resin is 10 parts by weight to 60 parts by weight in 100 parts by weight of the material resin.
  • the present method for producing expanded particles has the above-described structure, it has the advantage that it can provide a polypropylene resin foamed molded article with excellent blackness and flame retardancy, and can provide expanded polypropylene resin particles. . Furthermore, in the method for producing expanded beads, recycled polypropylene resin and/or recycled polyethylene resin is used as described above. Therefore, it can be said that the present method for producing expanded particles has a small environmental impact.
  • Recycled materials currently on the market may contain carbon black. This is because carbon black is added as a coloring agent to products before being recycled, and carbon black cancels out the appearance of recycled materials and the color of products before recycling, making the colors of recycled materials beautiful. This is because carbon black is added in the recycling process for this purpose.
  • the average structure size of carbon black contained in recycled polypropylene resin which is an example of a recycled material, by the method described above
  • the average structure size was, for example, 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 It was less than 9.0 ⁇ 10 4 nm 2 .
  • carbon black having an average structure size of 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 9.0 ⁇ 10 4 nm 2 is referred to as "carbon black B.”
  • the recycled material may include carbon black B.
  • a foam molded article formed by molding expanded particles obtained using recycled materials has poor blackness. Obtained. And even when using foamed particles obtained using recycled materials, we conducted extensive studies to provide a foamed molded product with excellent blackness.
  • carbon black having an average structure size smaller than that of carbon black contained in recycled materials for example, 0.2 x 10 4 nm 2 or more and less than 4.0 x 10 4 nm 2
  • carbon black A carbon black having an average structure size of 0.2 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 4.0 ⁇ 10 4 nm 2
  • the present inventor has independently discovered the new knowledge that foamed particles obtained by using (adding) carbon black A in addition to recycled materials can provide a foamed molded article with excellent blackness. I got it.
  • the present inventor measured the average structure size of carbon black in the expanded particles using the above-mentioned method using expanded particles obtained by using (adding) carbon black A in addition to recycled materials, it was found that At least some of the expanded particles have a ratio of the number of carbon blacks having a structure size of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 to the total number of carbon blacks in the expanded particles from 10% to 50%. Ta. That is, the present manufacturing method can provide expanded particles according to one embodiment of the present invention.
  • the origin of the carbon black having a structure size per structure of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 in the expanded particles may be carbon black B in the recycled material, and may be additionally used (added). It can be carbon black A.
  • polypropylene-based polypropylene containing recycled resin and having excellent blackness and flame retardancy can be obtained by forming foamed particles in which the ratio of the number of carbon black particles with a size of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 is 10% to 50%.
  • the granulation step includes polypropylene resin particles containing (a) a base resin containing a non-recycled polypropylene resin, a recycled polypropylene resin and/or a recycled polyethylene resin, and (b) carbon black. It can also be said that it is a preparation process.
  • the amount of recycled materials used in this manufacturing method is determined by the total content of recycled polypropylene resin and recycled polyethylene resin in the obtained polypropylene resin particles, which is based on the base material contained in the polypropylene resin particles. The amount is 10 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.
  • polypropylene resin particles may be referred to as "resin particles.”
  • the polypropylene resin particles in this manufacturing method include a base resin. It can also be said that the polypropylene resin particles obtained through the granulation step contain a base resin.
  • the polypropylene resin particles in this production method preferably contain a foaming nucleating agent.
  • Specific examples of the foaming nucleating agent are the same as those explained in the section (foaming nucleating agent) above, so the description will be cited and the description will be omitted here.
  • the amount of the foam nucleating agent used in this manufacturing method is such that the content of the foam nucleating agent in the obtained polypropylene resin particles is based on 100 parts by weight of the base resin in the polypropylene resin particles. It is preferable that the amount used be the amount explained in the above section (foaming nucleating agent).
  • melt-kneading the mixture for example, an extruder is used, although there is no particular limitation.
  • polypropylene resin particles can be prepared by sequentially performing the following (1) to (3) on a melt-kneaded mixture: (1) Extruding the mixture through a die provided in an extruder (2) Solidify the extruded mixture by cooling it by passing it through water, etc.; (3) Then, use a cutter to cut the solidified mixture into cylindrical, elliptical, spherical, cubic, rectangular, or hollow shapes. Shred into desired shapes such as cylinders, polygonal prisms, etc.
  • the melt-kneaded mixture may be directly extruded into water from a die provided in an extruder, and immediately after extrusion, the mixture may be cut into particles, cooled, and solidified.
  • a mixture containing a non-recycled polypropylene resin, a recycled material, and carbon black A is melt-kneaded.
  • Carbon black A may be used as it is, or may be used in the form of a masterbatch which has been kneaded with a polypropylene resin in advance.
  • carbon black B and carbon black C may be further used.
  • the respective amounts of carbon black A, B, and C used in the granulation step can be the respective contents of carbon black A, B, and C in the obtained expanded particles.
  • the content of each of carbon black A, B, and C in the obtained polypropylene resin particles is as follows: It is preferable that the amount used be the amount explained in the section (2-2. Carbon black) above, based on 100 parts by weight of the base resin in the polypropylene resin particles.
  • the average structure of each of carbon blacks A, B, and C used in the granulation process is the same as the description of the average structure of each of carbon blacks A, B, and C described above, so the description is incorporated herein by reference. However, the explanation is omitted here.
  • the amount of carbon black B used in this manufacturing method is the amount of carbon black B contained in the recycled material used, and the amount of carbon black B that is not used as a recycled material but is used separately.
  • the total amount including the amount of Black B is intended.
  • the total amount of non-recycled polypropylene resin and recycled material used in this manufacturing method is the amount of the non-recycled polypropylene resin, recycled polypropylene resin, and recycled polyethylene resin in the polypropylene resin particles. It is preferable that the total content is the amount used as explained in the section (2-1. Base resin) above.
  • the dispersion step can also be said to be, for example, a step of preparing a dispersion liquid in which resin particles, a blowing agent, and, if necessary, a dispersant and/or a dispersion aid are dispersed in an aqueous dispersion medium.
  • the container used in the dispersion step is not particularly limited, but it is preferably a container that can withstand the foaming temperature and foaming pressure described below.
  • Examples of the container include a pressure container and an autoclave type pressure container.
  • the container may include a stirrer within the container.
  • the aqueous dispersion medium is not particularly limited as long as it can uniformly disperse resin particles, blowing agents, etc.
  • aqueous dispersion medium examples include (a) a dispersion medium obtained by adding methanol, ethanol, ethylene glycol, glycerin, etc. to water, (b) water such as tap water and industrial water, and (c) chlorinated water.
  • examples include solutions (aqueous solutions) containing salts such as sodium or sodium sulfate. Since stable production of expanded particles is possible, aqueous dispersion media such as RO water (water purified by reverse osmosis membrane method), distilled water, deionized water (water purified by ion exchange resin), etc. It is preferable to use pure water, ultrapure water, or the like.
  • blowing agent As a blowing agent, (a) (a-1) an inorganic gas such as nitrogen, carbon dioxide, or air (a mixture of oxygen, nitrogen, and carbon dioxide); and (a-2) an inorganic blowing agent such as water; (b) (b-1) Saturated hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms such as propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, neopentane, etc. (b-2) Ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, and methyl ethyl ether (b-3) Organic blowing agents such as halogenated hydrocarbons such as monochloromethane, chloroethane, and hydrofluoroolefins; and the like.
  • halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and dichlorodifluoroethane can also be used.
  • a dispersant for example, an inorganic substance such as tricalcium phosphate and kaolin
  • a dispersion aid for example, an anionic surfactant such as sodium dodecylbenzenesulfonate
  • one type of each may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • This manufacturing method includes a heating step in which the temperature inside the container is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the polypropylene resin particles between the dispersion step and the release step, and the pressure in the container is increased to, for example, a constant pressure. and a pressurizing step.
  • the heating step and the pressurizing step may be performed in random order or may be performed simultaneously.
  • the present manufacturing method further includes, after the heating step and the pressurizing step, a holding step of maintaining the temperature inside the container at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the polypropylene resin particles, and maintaining the pressure inside the container at a constant pressure. May contain.
  • thermoforming process pressurizing process and holding process
  • (a) "temperature equal to or higher than the softening temperature of polypropylene resin particles" in the heating step, pressurizing step, and holding step may be referred to as “foaming temperature”
  • (b) constant pressure may be referred to as “foaming pressure”. ” is sometimes called.
  • “the softening temperature of polypropylene resin particles or higher” means that the melting point of the polypropylene resin constituting the polypropylene resin particles is -10°C or higher, and two or more types of polypropylene resins are used. means that the melting point of the polypropylene resin with the highest melting point is -10°C.
  • the foaming temperature in the heating step cannot be unconditionally defined because it varies depending on the type of non-recycled polypropylene resin and recycled material, the type of blowing agent, the desired apparent density of the foamed particles, etc.
  • the temperature within the container is not particularly limited.
  • the heating step in one embodiment of the present invention is a step of heating the temperature inside the container to a temperature that is (i) above the softening temperature of the polypropylene resin particles and below the softening temperature of the polypropylene resin particles +10.0°C.
  • heating to a temperature higher than the softening temperature of the polypropylene resin particles and lower than the softening temperature of the polypropylene resin particles + 8.0°C is more preferable; (iii) heating the polypropylene resin particles to a temperature of More preferably, the step is heating to a temperature higher than the softening temperature and lower than the softening temperature of the polypropylene resin particles +6.0°C.
  • the pressurizing step in one embodiment of the present invention is preferably a step of pressurizing the inside of the container to a pressure of (i) 1.0 MPa (gauge pressure) to 10.0 MPa (gauge pressure), and (ii) ) It is more preferable that the step is to pressurize to a pressure of 1.5 MPa (gauge pressure) to 5.0 MPa (gauge pressure), and (iii) to a pressure of 1.5 MPa (gauge pressure) to 3.5 MPa (gauge pressure). More preferably, the step is pressurization.
  • the pressurization step is a step of pressurizing the inside of the container to a pressure of 1.0 MPa (gauge pressure) or more, foamed particles with a suitable density can be obtained.
  • the time (holding time) for maintaining the temperature in the container (temperature of the dispersion liquid) at the foaming temperature and the pressure in the container near the foaming pressure is not particularly limited.
  • the holding time is preferably 10 minutes to 60 minutes, more preferably 12 minutes to 55 minutes, even more preferably 15 minutes to 50 minutes.
  • the holding time is 10 minutes or more, there is a sufficient amount of unmelted crystals (crystals of the base resin), and as a result, shrinkage of the resulting expanded particles and/or increase in open cell ratio can be reduced. has advantages.
  • the holding time is 60 minutes or less, there is no excessive amount of unmelted crystals, which has the advantage that expanded particles can be molded at a low molding temperature.
  • the release step can be carried out (a) after the heating step and the pressurizing step if the holding step is not carried out, and (b) after the holding step if carried out after the holding step.
  • the ejection step allows the resin particles to be foamed, resulting in expanded particles.
  • area under pressure lower than the pressure inside the container is intended to mean “area under pressure lower than the pressure inside the container” or “space under pressure lower than the pressure inside the container”, and “area under pressure lower than the pressure inside the container”. It can also be said that "under an atmosphere of lower pressure than the internal pressure.”
  • the region whose pressure is lower than the pressure inside the container can also be said to be a region whose pressure is lower than the foaming pressure, and may be, for example, a region under atmospheric pressure.
  • the dispersion liquid In the discharge process, when discharging the dispersion liquid into an area with a lower pressure than the pressure inside the container, the dispersion liquid is passed through an opening orifice with a diameter of 1 mm to 5 mm for the purpose of adjusting the flow rate of the dispersion liquid and reducing variations in the expansion ratio of the resulting expanded particles. It is also possible to release a dispersion.
  • the low pressure region is, for example, a gas phase. Further, for the purpose of improving foamability, the low pressure region (space) may be filled with saturated steam.
  • the process of producing expanded particles from resin particles is called a “single-stage foaming process,” and the obtained foamed particles are called “single-stage foamed particles.”
  • the first-stage expanded beads obtained in the first-stage foaming step may be expanded again.
  • the process of increasing the expansion ratio of the first-stage foamed particles is called a "two-stage foaming process," and the polyolefin resin foam particles obtained by the two-stage foaming process are called “two-stage foamed particles.”
  • the specific method of the two-stage foaming step is not particularly limited, and any known method can be employed.
  • polypropylene resin foam molding One embodiment of the present invention is based on [2. A polypropylene resin foamed molded article formed by molding the polypropylene resin foam particles described in the section [Expanded polypropylene resin particles] is also provided.
  • the polypropylene resin foam molded article according to one embodiment of the present invention includes [2. It can also be said that it is a foamed molded article containing the expanded polypropylene resin particles described in the section [Expanded Polypropylene Resin Particles].
  • the "polypropylene resin foam molded product according to an embodiment of the present invention” may be referred to as "the present foam molded product”.
  • the present foam molded article has the above-mentioned structure, it has the advantage of being excellent in blackness and flame retardancy (self-extinguishing property). Specifically, it is possible to obtain a foamed molded article with an excellent blackness and an L value of less than 28 as measured by a spectrophotometer. This foamed molded product also has the advantage of being excellent in color unevenness and surface properties. Specifically, it is possible to obtain a foamed molded article in which the standard deviation of the L value measured with a spectrophotometer is less than 2 and color unevenness is suppressed. The methods for measuring and evaluating the blackness, color unevenness, flame retardance, and surface properties of the foamed molded product will be described in detail in the Examples below.
  • the molded body density of the present foamed molded body is not particularly limited.
  • the density of the compact is preferably 20 g/L to 90 g/L, more preferably 20 g/L to 60 g/L. According to this configuration, there is an advantage that the molded article can have both excellent lightness and excellent impact resistance.
  • the method for measuring the density of a foamed molded product will be described in detail in the Examples below.
  • the method for producing the present foamed molded product is not particularly limited in other aspects as long as the foamed particles can be molded (preferably in-mold foam molding) to obtain a foamed molded product, and any known method may be applied. I can do it.
  • a method for manufacturing the present foamed molded product for example, the manufacturing method described in the section of ⁇ Method for manufacturing a foamed molded product> of International Publication WO2022/149538 can be suitably adopted.
  • An embodiment of the present invention may have the following configuration.
  • the total content of the recycled polypropylene resin and the recycled polyethylene resin is 10 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin, and the carbon black is equal to or less than the total number of the carbon black.
  • the foamed polypropylene resin particles have a ratio of carbon black having a structure size of less than 1 ⁇ 10 4 nm 2 per structure to 10% to 50%.
  • Carbon black A having an average structure size of 0.2 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 4.0 ⁇ 10 4 nm 2 and an average structure size of 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 9.0 ⁇ 10
  • [12] Does not contain carbon black C having an average structure size of 10.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more, or contains less than 0.5 parts by weight of carbon black C based on 100 parts by weight of the base resin , [1] to [11], the expanded polypropylene resin particles according to any one of [1] to [11].
  • the non-recycled polypropylene resin contains ethylene/propylene alternating copolymer, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, ethylene/propylene random copolymer and
  • the base resin includes the recycled polypropylene resin, and the recycled polypropylene resin includes an ethylene/propylene alternating copolymer, an ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, and an ethylene/propylene random copolymer.
  • the expanded polypropylene resin particles according to any one of [1] to [13], which contain one or more selected from the group consisting of a polymer and an ethylene/propylene random copolymer.
  • the base resin contains a total of 80 to 100 parts by weight of the non-recycled polypropylene resin, the recycled polypropylene resin, and the recycled polyethylene resin in 100 parts by weight of the base resin, [ 1] to [14].
  • the expanded polypropylene resin particles according to any one of [1] to [14].
  • foamed polypropylene resin particles according to any one of [1] to [17], wherein the foamed polypropylene resin particles have an average cell diameter of 100 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the recycled material includes recycled polypropylene resin and/or recycled polyethylene resin, and carbon black B having an average structure size of 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more and less than 9.0 ⁇ 10 4 nm 2 ,
  • the amount of the recycled material used is the recycled polypropylene resin and the recycled polyethylene resin in 100 parts by weight of the base resin containing the non-recycled polypropylene resin, the recycled polypropylene resin, and/or the recycled polyethylene resin.
  • a method for producing foamed polypropylene resin particles in which the total content of is from 10 parts by weight to 60 parts by weight.
  • the heating step is a step of heating the inside of the container to a temperature that is equal to or higher than the softening temperature of the polypropylene resin particles and equal to or lower than the softening temperature of the polypropylene resin particles +10.0°C, according to [24].
  • a method for producing expanded polypropylene resin particles is a step of heating the inside of the container to a temperature that is equal to or higher than the softening temperature of the polypropylene resin particles and equal to or lower than the softening temperature of the polypropylene resin particles +10.0°C, according to [24].
  • the amount of carbon black A used is such that the content of carbon black A is 0.1 parts by weight to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. ] to [31].
  • the amount of carbon black B used is such that the content of carbon black B is 0.10 parts by weight to 2.00 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. ] to [32].
  • the recycled material when the total content of the recycled polypropylene resin and the recycled polyethylene resin is 100 parts by weight, the recycled polypropylene resin is 60 to 100 parts by weight, and the recycled polypropylene resin is 60 to 100 parts by weight.
  • Carbon black C having an average structure size of 10.0 ⁇ 10 4 nm 2 or more is not used, or the content of carbon black C is 0.5 with respect to 100 parts by weight of the base resin.
  • the non-recycled polypropylene resin contains ethylene/propylene alternating copolymer, ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, ethylene/propylene random copolymer, and Production of expanded polypropylene resin particles according to any one of [24] to [36], which contain 60% by weight or more of one or more selected from the group consisting of ethylene/1-butene/propylene random copolymers. Method.
  • the recycled material includes the recycled polypropylene resin, and the recycled polypropylene resin is an ethylene/propylene alternating copolymer, an ethylene/1-butene/propylene alternating copolymer, or an ethylene/propylene random copolymer. and ethylene/propylene random copolymer, the method for producing expanded polypropylene resin particles according to any one of [24] to [37].
  • the total usage amount of the non-recycled polypropylene resin and recycled material means that the total content of the non-recycled polypropylene resin, the recycled polypropylene resin, and the recycled polyethylene resin in the polypropylene resin particles is The method for producing expanded polypropylene resin particles according to any one of [24] to [38], wherein the amount is 80 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin in the resin particles.
  • Recycled material-1 The ash content in Recycled Material-1 was measured by the following method and was found to be 0.8 parts by weight. Further, when the obtained ash was qualitatively analyzed using the method described below, it was found to be talc.
  • Recycled material-2 High-density polyethylene [melting point 126°C] (Carbon black) ⁇ Carbon black A [average structure size: 3.2 ⁇ 10 4 nm 2 (minimum value of structure: 0.01 ⁇ 10 4 nm 2 , maximum value of structure: 5.0 ⁇ 10 4 nm 2 )] ⁇ Carbon black B (carbon black contained in recycled material-1) [Average structure size: 5.8 ⁇ 10 4 nm 2 (minimum value of structure 1.0 ⁇ 10 4 nm 2 , maximum value 9.9 ⁇ 10 4 nm 2 )] (foaming nucleating agent) ⁇ Talc [Manufactured by Hayashi Kasei Co., Ltd., Talcan Powder PK-S] (water-absorbing substance)
  • the specific operating procedures were as follows (1) to (3): (1) 5 mg to 6 mg of sample (non-recycled polypropylene resin, recycled polypropylene resin, or recycled polyethylene resin) was heated at 10°C/ (2) The temperature of the melted sample was then increased from 220 to 40 °C at a cooling rate of 10 °C/min. (3) Thereafter, the temperature of the crystallized sample was further raised from 40°C to 220°C at a heating rate of 10°C/min. The temperature at the peak (melting peak) of the DSC curve of the sample obtained during the second heating (that is, at (3)) was defined as the melting point of the sample.
  • the structure size of carbon black in the expanded particles was determined by the following measuring method: (1) The expanded polypropylene resin particles were cut approximately in half using a microtome; (2) The obtained expanded polypropylene resin particles A cross-sectional photograph of the cell membrane was taken with a transmission electron microscope at a magnification of 40,000 times to obtain a cross-sectional photograph; The carbon black structures were extracted and the area of each carbon black was measured. Specifically, a line was drawn along the outline of the carbon black structure, and the area of the portion surrounded by the line was measured using the area measurement function of PDF file editing software [Adobe Acrobat DC, manufactured by Adobe].
  • the structure of carbon black in the recycled material was prepared using the same method as described above, except that an image obtained by photographing the recycled material with a transmission electron microscope magnified 40,000 times was used. The size was measured. In addition, in (3) above, separately added ( The structure size of carbon black A or B was measured.
  • the carbon black content in the recycled material was measured using a simultaneous differential thermogravimetric measurement device [manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation, STA200RV].
  • the temperature was raised to 800°C: (3) In the TG weight loss rate curve obtained in the process of (2) above, the weight loss rate [wt%] at 400°C in the step of raising the temperature from 400°C to 800°C and 800°C.
  • the weight ratio [weight %] of carbon black was calculated from the difference from the weight loss rate [weight %] at °C.
  • the amount of ash in the recycled material was determined from the weight of the recycled material and the weight of the recycled material after burning the recycled material.
  • the specific operating procedures were as follows (1) to (4): (1) The recycled material was heated at 150°C for 1 hour to completely remove moisture; (2) 1 to 2 g of the recycled material was heated to The crucible containing the recycled material was placed in a crucible with a weight of W1, and the weight of the crucible containing the recycled material was measured and determined as W2; (3) After holding the crucible containing the recycled material at 300 ° C.
  • the spectral shape in which peaks can be seen at four locations around 3700 cm -1 , around 1020 cm -1 , around 670 cm -1 and around 550 cm -1 is a spectrum shape unique to talc, so the ash contained in the recycled material is talc. I have determined that there is.
  • the DSC ratio of the expanded particles was measured using a differential scanning calorimeter [DSC7020, manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.].
  • the specific operating procedure was as follows (1) to (5): (1) 5 mg to 6 mg of expanded polypropylene resin particles were weighed out; (2) The temperature of the expanded particles was increased by 10°C/min.
  • the temperature was raised from 40°C to 220°C at a temperature rate to melt the expanded particles; (3) DSC curve of the expanded particles obtained in the process of (2) above (DSC curve of the expanded particles at the first temperature increase) ), (a) connect the maximum point between the highest temperature melting peak and the melting peak next to the melting peak (lower temperature side) with a straight line to the point representing the temperature before the start of melting, and (b) The maximum point and the point representing the temperature after the end of melting are connected with a straight line; (4) (a) (a-1) A line segment connecting the maximum point and the point representing the temperature after the end of melting; a-2) The DSC curve having the highest temperature melting peak, and the heat amount calculated from the area surrounded by the high temperature side heat of fusion Qh, and (b) (b-1) the maximum point and the temperature before the start of melting.
  • the method for measuring the expansion ratio of the expanded particles was as follows (1) to (4): (1) The weight w (g) of the expanded particles was measured; (2) Next, in the measurement of the weight, The foamed particles used were submerged in ethanol contained in a graduated cylinder, and the volume v (cm 3 ) of the foamed particles was measured based on the rise in the liquid level of the graduated cylinder; (3) Weight w (g ) was divided by the volume v (cm 3 ) to calculate the density ⁇ 1 of the expanded particles; (4) The density ⁇ 2 of the polypropylene resin particles used for producing the expanded particles was divided by the density ⁇ 1 of the expanded particles. The value obtained by ( ⁇ 2 / ⁇ 1 ) was defined as the expansion ratio of the foamed particles.
  • Example 1 [Preparation of resin particles] (a) 75 parts by weight of non-recycled polypropylene resin (ethylene/1-butene/propylene random copolymer), (b) 25 parts by weight of recycled material-1, and (c) 3 parts by weight of carbon black A. , (d) 0.2 parts by weight of glycerin, (e) 0.05 parts by weight of talc, and (f) 0.10 parts by weight of hindered amine flame retardant were dry blended using a blender to obtain a mixture.
  • non-recycled polypropylene resin ethylene/1-butene/propylene random copolymer
  • recycled material-1 ethylene/1-butene/propylene random copolymer
  • carbon black A 3 parts by weight of carbon black A.
  • (d) 0.2 parts by weight of glycerin, (e) 0.05 parts by weight of talc, and (f) 0.10 parts by weight of hindered amine flame retardant were dry blended using a blender to obtain a mixture
  • the resulting mixture was melt-kneaded at a resin temperature of 220°C using a twin-screw extruder [manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., TEM26-SX], and the extruded strands were cooled with water in a 2 m long water tank. It was cut to produce polypropylene resin particles (1.2 mg/particle).
  • the contents of the autoclave were heated to a foaming temperature of 155.5° C. and held for 10 minutes, and then carbon dioxide was further pressurized to increase the internal pressure of the autoclave to a foaming pressure of 2.2 MPa.
  • the valve at the bottom of the autoclave was opened and the mixture was discharged under atmospheric pressure through an orifice with a diameter of 3.6 mm to obtain foamed polypropylene resin particles with an expansion ratio of 17 times.
  • carbon dioxide was pressurized to maintain the pressure in the container so that the pressure within the container did not drop.
  • the obtained expanded particles After drying the obtained expanded particles at 80°C, they were impregnated with pressurized air in a pressure-resistant container to bring the internal pressure to 0.3 MPa (absolute pressure), and then to 0.07 MPa (gauge pressure). Two-stage foaming was carried out by contacting with water vapor. The expansion ratio of the obtained two-stage expanded particles was 25 times.
  • the obtained two-stage foamed particles were put into a pressure-resistant container, and the polypropylene resin foamed particles, which were impregnated with pressurized air and adjusted in advance to have an internal pressure of 0.20 MPa (absolute pressure), were placed in a container with a length of 370 mm. It was filled into a mold with a width of 320 mm and a thickness of 50 mm. Thereafter, the inside of the mold chamber was heated with water vapor at 0.30 MPa to fuse the expanded particles together. After cooling the inside of the mold and the surface of the molded body with water, the molded body was taken out to obtain an in-mold foamed polypropylene resin molded body. The obtained in-mold foam molded product was left to stand at 23°C for 2 hours, and then cured at 75°C for 16 hours.
  • Example 2 In [Production of resin particles], the formulation was changed as shown in Table 1 or Table 2, and in [Production of expanded particles and foamed molded products], the foaming conditions were changed as shown in Table 1 or Table 2.
  • polypropylene resin particles, foamed polypropylene resin particles, and in-mold polypropylene resin foam molded articles were produced.
  • Examples 4 and 5 (a) non-recycled polypropylene resin in the amount shown in Table 1; (b) recycled material-1 and recycled material-2 in the amounts shown in Table 1; and (c) 3 parts by weight of carbon black A. (d) 0.2 parts by weight of glycerin, (e) 0.05 parts by weight of talc, and (f) 0.10 parts by weight of hindered amine flame retardant were dry blended using a blender to obtain a mixture. The resulting mixture was melt-kneaded at a resin temperature of 220°C using the same twin-screw extruder as in Example 1, and the extruded strands were water-cooled in a 2 m long water tank and then cut to obtain polypropylene resin.
  • Polypropylene resin foam particles and polypropylene resin in-mold foam moldings were produced by the same operations as in Example 1, except that the foaming conditions were changed as shown in Table 1 in [Preparation of expanded particles and foam molded products]. .
  • polypropylene resin foamed particles and polypropylene resin in-mold foamed molded products were produced by the same operations as in Example 1, except that the foaming conditions were changed as shown in Table 2. did.
  • (Comparative example 2) (a) Recycled material-1 in the amount shown in Table 1, (b) 3 parts by weight of carbon black A, (c) 0.2 part by weight of glycerin, (d) 0.05 part by weight of talc, (e) 0.10 parts by weight of hindered amine flame retardant were dry blended using a blender to obtain a mixture. The resulting mixture was melt-kneaded at a resin temperature of 220°C using the same twin-screw extruder as in Example 1, and the extruded strands were water-cooled in a 2 m long water tank and then cut to obtain polypropylene resin. Particles (1.2 mg/grain) were produced.
  • polypropylene resin foamed particles and polypropylene resin in-mold foamed molded products were produced by the same operations as in Example 1, except that the foaming conditions were changed as shown in Table 2. did.
  • polypropylene resin foamed particles and polypropylene resin in-mold foamed molded products were produced by the same operations as in Example 1, except that the foaming conditions were changed as shown in Table 2. did.
  • polypropylene resin foamed particles and polypropylene resin in-mold foamed molded products were produced by the same operations as in Example 1, except that the foaming conditions were changed as shown in Table 2. did.
  • Table 2 shows the evaluation results for the obtained polypropylene resin foam particles and polypropylene resin in-mold foam moldings.
  • (Reference example 2) (a) 100 parts by weight of non-recycled polypropylene resin, (b) 3 parts by weight of carbon black A, (c) 0.2 parts by weight of glycerin, (d) 0.25 parts by weight of talc, (e) 0.10 parts by weight of a hindered amine flame retardant was dry blended using a blender to obtain a mixture. The resulting mixture was melt-kneaded at a resin temperature of 220°C using the same twin-screw extruder as in Example 1, and the extruded strands were water-cooled in a 2 m long water tank and then cut to obtain polypropylene resin. Particles (1.2 mg/grain) were produced.
  • polypropylene resin foamed particles and polypropylene resin in-mold foamed molded products were produced by the same operations as in Example 1, except that the foaming conditions were changed as shown in Table 2. did.
  • Table 1 or Table 2 shows the formulations during production of polypropylene resin particles in each Example, Comparative Example, and Reference Example.
  • the amount of carbon black B is the total amount of the amount of carbon black B derived from recycled materials and the amount of separately added carbon black B
  • the amount of talc. is the total amount of talc derived from recycled materials and separately added talc.
  • Reference Example 1 and Reference Example 2 show evaluation results of conventional foam particles that do not contain recycled materials. As can be seen from the comparison of Reference Examples 1 and 2, conventionally, when the amount of talc contained in resin particles was increased from 0.05 parts by weight to 0.25 parts by weight, the average cell diameter became smaller and color unevenness worsened. It has been confirmed that Examples 1 to 5 show evaluation results of polypropylene resin foam particles and polypropylene resin in-mold foam molded articles according to one embodiment of the present invention. As can be seen from Examples 1 to 5, the in-mold foam molded product made of expanded polypropylene resin particles obtained by the present production method has no color unevenness and remains black even if 0.25 parts by weight or more of talc is contained.
  • the expanded polypropylene particles according to one embodiment of the present invention have the advantage of improving blackness and flame retardancy after molding.
  • Polypropylene foam molded products can be suitably used for various purposes such as buffer packaging materials, distribution materials, heat insulation materials, civil engineering and construction components, and automobile components.

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Abstract

リサイクル樹脂を含み、かつ黒色度および難燃性に優れるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提供し得るポリプロピレン系樹脂発泡粒子を提供することを課題とする。所定量のリサイクル樹脂を含む基材樹脂と、カーボンブラックを含有し、当該カーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率が、10%~50%であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を提供する。

Description

ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体、およびポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法
 本発明は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体、およびポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法に関する。
 ポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、自動車内装部材、自動車バンパー用芯材をはじめ、断熱材、緩衝包装材、通い箱など様々な用途に用いられている(例えば、特許文献1)。
 近年では、環境負荷低減のため、樹脂製品を製造する際に、リサイクル樹脂を用いることが求められ、かつリサイクル樹脂の使用が注目されている(例えば、特許文献2)。
WO2006/075491号公報 特開2011-173273号公報
 しかしながら、リサイクルポリプロピレン系樹脂を用いてポリプロピレン系樹脂発泡成形体を作製したところ、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の黒色度および難燃性の観点からは十分なものでなく、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、リサイクル樹脂を含み、かつ黒色度および難燃性に優れるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を提供することである。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、基材樹脂と、カーボンブラックと、を含有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子であって、前記基材樹脂は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、を含み、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量は、前記基材樹脂100重量部中、10重量部~60重量部であって、前記カーボンブラックは、当該カーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率が、10%~50%である。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクル材料と、平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックAと、を含む混合物を溶融混練し、ポリプロピレン系樹脂粒子を得る造粒工程と、前記ポリプロピレン系樹脂粒子と、水系分散媒と、発泡剤と、を容器中に分散させる分散工程と、容器内の温度をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで加熱する加熱工程と、容器内の圧力を加圧する加圧工程と、容器の一端を解放し、容器内の分散液を、容器内の圧力よりも低圧の領域に放出する放出工程と、を有し、前記リサイクル材料は、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックBと、を含み、前記リサイクル材料の使用量は、前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂と前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および/または前記リサイクルポリエチレン系樹脂とを含む基材樹脂100重量部中、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量が10重量部~60重量部となる量である。
 本発明の一実施形態は、以下の構成を含む:
 本発明の一実施形態によれば、リサイクル樹脂を含み、かつ黒色度および難燃性に優れるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を提供することができるという効果を奏する。
 本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。また、異なる実施形態または実施例にそれぞれ開示された技術的手段を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。
 本明細書において、重合体、共重合体または樹脂に含まれる、「X単量体に由来する構成単位」を「X単位」と称する場合がある。
 本明細書において特記しない限り、構成単位として、X単位と、X単位と、・・・およびX単位(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、交互共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、グラフト共重合体であってもよい。
 〔1.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子〕
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、基材樹脂と、カーボンブラックと、を含有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子であって、前記基材樹脂は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、を含み、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量は、前記基材樹脂100重量部中、10重量部~60重量部であって、前記カーボンブラックは、当該カーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率が、10%~50%である。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、公知の方法で成形することにより、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提供できる。
 本明細書において、「ポリプロピレン系樹脂発泡粒子」を「発泡粒子」と称する場合があり、「本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子」を「本発泡粒子」と称する場合があり、「ポリプロピレン系樹脂発泡成形体」を「発泡成形体」と称する場合がある。
 本発泡粒子は、前記構成を有するため、黒色度および難燃性の両方に優れた発泡成形体を提供することができる、という利点を有する。また、本発泡粒子は、上述したようにリサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂を含む。そのため、本発泡粒子は環境負荷が小さいと言える。換言すれば、本発明の一実施形態では、サイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂を使用するため、本発明の一実施形態は、環境汚染を低減させるだけでなく、プラスチックごみの発生量、および、製造に用いるプラスチック量を大きく低減できる。これにより、本発明の一実施形態は、例えば、持続可能な開発目標(SDGs)の目標12「持続可能な消費生産形態を確保する」、および目標14「持続可能な開発のために、海・海洋資源を保全し、持続可能な形で利用する」のSDGsの達成に貢献できる。
 <成分>
 (2-1.基材樹脂)
 本明細書において、基材樹脂とは、ポリプロピレン系樹脂粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂発泡成形体を実質的に構成している樹脂成分を意図する。基材樹脂は、少なくとも非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、を含む。
 本明細書において、「ポリプロピレン系樹脂」とは、樹脂を構成している全構成単位100モル%中、プロピレン単位を50モル%以上含む樹脂を意図する。
 本明細書において、「プロピレン単量体に由来する構造単位」を「プロピレン単位」と称する場合もある。
 本明細書において、「ポリエチレン系樹脂」とは、樹脂を構成している全構成単位100モル%中、エチレン単位を50モル%以上含む樹脂を意図する。
 本明細書において、「エチレン単量体に由来する構造単位」を「エチレン単位」と称する場合もある。
 なお、本明細書において、樹脂を構成している全構造単位100モル%がプロピレン単位50モル%およびエチレン単位50モル%からなる樹脂は、「ポリプロピレン系樹脂」と称する。
 本明細書において、「リサイクルポリプロピレン系樹脂」とは、一度以上、ポリプロピレン系樹脂製品の形態(例えば、発泡粒子、発泡成形体、フィルム、食品トレーや袋、ボトル等の包装容器、衣装ケースやクリアファイル等の雑貨等)を経た後、溶融などの手段によって、再度ポリプロピレン系樹脂(またはポリプロピレン系樹脂粒子)の形態となったポリプロピレン系樹脂のことを意図する。また、本明細書において、「リサイクルポリエチレン系樹脂」とは、一度以上、ポリエチレン系樹脂製品の形態(例えば、発泡粒子、発泡成形体、フィルム、食品トレーや袋、ボトル等の包装容器、衣装ケースやクリアファイル等の雑貨等)を経た後、溶融などの手段によって、再度ポリエチレン系樹脂(またはポリエチレン系樹脂粒子)の形態となったポリエチレン系樹脂のことを意図する。本明細書において、リサイクルポリプロピレン系樹脂またはリサイクルポリエチレン系樹脂を「リサイクル樹脂」と称する場合もあり、リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂を総称して「リサイクル樹脂」と称する場合もある。また、本明細書において、「非リサイクルポリプロピレン系樹脂」とは、一度もポリプロピレン系樹脂製品の形態を経たことが無い、ポリプロピレン系樹脂のことを意図する。
 リサイクル樹脂を製造する方法、換言すればポリプロピレン系樹脂製品およびポリエチレン系樹脂製品をリサイクルする方法としては、特に限定されず、公知の方法を採用できる。例えば、ポリプロピレン系樹脂製品またはポリエチレン系樹脂製品を破砕し、溶融させる方法、およびこれらの製品を細断する方法等が挙げられる。
 (ポリプロピレン系樹脂の構造)
 本項に限って、特に言及しない限り、「ポリプロピレン系樹脂」は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリプロピレン系樹脂の両方を意図する。以下、ポリプロピレン系樹脂の構造について説明する。
 ポリプロピレン系樹脂は、(i)プロピレンの単独重合体であってもよく、(ii)プロピレンとプロピレン以外の単量体とのブロック共重合体、交互共重合体、ランダム共重合体もしくはグラフト共重合体であってもよく、または(iii)これらの2種以上の混合物であってもよい。
 ポリプロピレン系樹脂は、プロピレン単位に加えて、プロピレン単量体以外の単量体に由来する構成単位を1単位以上有していてもよく、1種以上有していてもよい。ポリプロピレン系樹脂の製造で使用される「プロピレン単量体以外の単量体」を「コモノマー」と称する場合もある。ポリプロピレン系樹脂に含まれる「プロピレン単量体以外の単量体に由来する構成単位」を「コモノマー単位」と称する場合もある。
 コモノマーとしては、エチレン、1-ブテン、イソブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3,4-ジメチル-1-ブテン、1-ヘプテン、3-メチル-1-ヘキセン、1-オクテンおよび1-デセンなどの炭素数2または4~12のα-オレフィンが挙げられる。
 ポリプロピレン系樹脂の具体例としては、ポリプロピレン単独重合体、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体、エチレン/1-ブテン/プロピレンブロック共重合体、エチレン/プロピレン交互共重合体、1-ブテン/プロピレン交互共重体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、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、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、スチレン改質ポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂として、これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 成形加工性の観点から、非リサイクルポリプロピレン系樹脂は、(a)プロピレン単位およびコモノマー単位から構成され、両単位が交互に配列してなる交互共重合体であるか、および/または(b)プロピレン単位およびコモノマー単位から構成され、両単位がランダムな順で配列してなるランダム共重合体であることが好ましい。入手が容易であることから、非リサイクルポリプロピレン系樹脂は、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を含むことがより好ましい。
 成形加工性および入手容易性の観点から、非リサイクルポリプロピレン系樹脂は、当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂100重量%中、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を60重量%以上含むことが好ましく、70重量%以上含むことがより好ましく、80重量%以上含むことがより好ましく、90重量%以上含むことがさらに好ましく、95重量%以上含むことが特に好ましい。非リサイクルポリプロピレン系樹脂は、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上のみから構成されることが最も好ましい。
 成形加工性の観点から、リサイクルポリプロピレン系樹脂は、(a)プロピレン単位およびコモノマー単位から構成され、プロピレン単位のみからなるブロック構造とコモノマー単位のみからなるブロック構造とから構成されるブロック共重合体であるか、(b)プロピレン単位およびコモノマー単位から構成され、両単位が交互に配列してなる交互共重合体であるか、および/または(c)プロピレン単位およびコモノマー単位から構成され、両単位がランダムな順で配列してなるランダム共重合体であることが好ましい。前記ブロック共重合体において、プロピレン単位のみからなるブロック構造とコモノマー単位のみからなるブロック構造との配列順序は特に限定されない。入手が容易であることから、リサイクルポリプロピレン系樹脂は、エチレン/プロピレンブロック共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレンブロック共重合体、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を含むことがより好ましい。
 成形加工性および入手容易性の観点から、リサイクルポリプロピレン系樹脂は、当該リサイクルポリプロピレン系樹脂100重量%中、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を60重量%以上含むことが好ましく、70重量%以上含むことがより好ましく、80重量%以上含むことがより好ましく、90重量%以上含むことがさらに好ましく、95重量%以上含むことが特に好ましい。リサイクルポリプロピレン系樹脂は、エチレン/プロピレンブロック共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレンブロック共重合体、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上のみから構成されることが最も好ましい。
 (非リサイクルポリプロピレン系樹脂の物性)
 本発明の一実施形態に係る非リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点としては、特に限定されないが、135℃~160℃が好ましく、137℃~155℃がより好ましく、139℃~153℃がさらに好ましい。非リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点が、(i)135℃以上である場合、本発泡粒子から得られる発泡成形体は優れた耐熱性を有し、(ii)160℃以下である場合、本発泡粒子の製造において発泡粒子の発泡倍率を高めることが容易になる。
 本明細書において、非リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点は、示差走査熱量計法(以降、「DSC法」と称する)により測定して求められる値である。具体的な操作手順は以下の通りである:(1)非リサイクルポリプロピレン系樹脂5mg~6mgの温度を10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温することにより当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂を融解させる;(2)その後、融解された非リサイクルポリプロピレン系樹脂の温度を10℃/分の降温速度で220℃から40℃まで降温することにより当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂を結晶化させる;(3)その後、さらに、結晶化された非リサイクルポリプロピレン系樹脂の温度を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)に得られる当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂のDSC曲線のピーク(融解ピーク)の温度を当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点として求めることができる。なお、上述の方法により、2回目の昇温時に得られる、非リサイクルポリプロピレン系樹脂のDSC曲線において、ピーク(融解ピーク)が複数存在する場合、融解熱量が最大のピーク(融解ピーク)の温度を、非リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点とする。示差走査熱量計としては、例えば、(株)日立ハイテクサイエンス製、DSC7020を用いることができる。
 本発明の一実施形態で用いられる非リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRは、特に制限は無いが、1g/10分~40g/10分が好ましく、2g/10分~35g/10分がより好ましく、3g/10分~30g/10分がさらにより好ましく、3g/10分~10g/10分が特に好ましい。非リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRが1g/10分以上である場合、本発泡粒子の製造において発泡粒子の発泡倍率を高めることが容易になる傾向がある。非リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRが40g/10分以下である場合、得られる発泡粒子の気泡が連通化する虞がなく、その結果、(i)本発泡粒子から得られる発泡成形体の圧縮強度が良好となる傾向、または、(ii)当該発泡成形体の表面性が良好となる傾向がある。なお、本明細書において、発泡粒子の「気泡」を「セル」と称する場合もある。すなわち、本明細書において、「気泡」を「セル」に読み替えてもよく、「セル」を「気泡」読み替えてもよい。
 また、非リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRが1g/10分~40g/10分の範囲にある場合を考える。この場合、比較的大きな発泡倍率を有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子が得られ易い。さらに、この場合、本発泡粒子から得られる発泡成形体の表面美麗性が優れ、寸法収縮率が小さいものとなる利点を有する。
 本明細書において、非リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRの値は、JIS K7210:1999に記載のMFR測定器を用い、以下の条件下で測定して得られた値である:オリフィスの直径が2.0959±0.005mmφ、オリフィスの長さが8.000±0.025mm、荷重が2.16kgf、かつ温度が230℃(230±0.2℃)。
 (リサイクルポリプロピレン系樹脂の物性)
 本発明の一実施形態に係るリサイクルポリプロピレン系樹脂の融点としては、特に限定されないが、135℃~160℃が好ましく、137℃~155℃がより好ましく、139℃~153℃がさらに好ましい。リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点が、(i)135℃以上である場合、本発泡粒子から得られる発泡成形体は優れた耐熱性を有し、(ii)160℃以下である場合、本発泡粒子の製造において発泡粒子の発泡倍率を高めることが容易になる。
 本明細書において、リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂に代えてリサイクルポリプロピレン系樹脂を使用する以外は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点と同じく上述したDSC法にて測定して求められる値である。
 本発明の一実施形態で用いられるリサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRは、特に制限は無いが、1g/10分~40g/10分が好ましく、2g/10分~35g/10分がより好ましく、3g/10分~30g/10分がさらにより好ましく3g/10分~10g/10分が特に好ましい。リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRが、(a)1.0g/10分以上である場合、本発泡粒子の製造において発泡粒子の発泡倍率を高めることが容易になるという利点を有し、(b)40.0g/10分以下である場合、得られる発泡粒子の気泡が連通化する虞がないという利点を有する。
 本明細書において、リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRの値は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂に代えてリサイクルポリプロピレン系樹脂を使用する以外は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂の230℃におけるMFRと同じ方法で測定して得られた値である。
 非リサイクルポリプロピレン系樹脂は公知の方法で得ることができる。ポリプロピレン系樹脂を合成するときの重合触媒としては、特に制限はなく、チーグラー系触媒などを用いることができる。
 基材樹脂は、基材樹脂100重量部中、ポリプロピレン系樹脂(非リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリプロピレン系樹脂)を、80重量部~100重量部含むことが好ましく、90重量部~100重量部含むことがより好ましい。当該構成によると、得られる発泡成形体の強度低下が小さいという利点を有する。
 基材樹脂は、リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂の少なくとも一方を含む。基材樹脂は、さらに、非リサイクルポリエチレン系樹脂を含んでいてもよい。本明細書において、「非リサイクルポリエチレン系樹脂」とは、一度もポリエチレン系樹脂製品の形態を経たことが無い、ポリエチレン系樹脂のことを意図する。
 (ポリエチレン系樹脂の構造)
 本項に限って、特に言及しない限り、「ポリエチレン系樹脂」は、非リサイクルポリエチレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂の両方を意図する。以下、ポリエチレン系樹脂の構造について説明する。
 ポリエチレン系樹脂は、(a)エチレンの単独重合体であってもよく、(b)エチレンとエチレン以外の単量体とのブロック共重合体、交互共重合体、ランダム共重合体もしくはグラフト共重合体であってもよく、または(c)これらの2種以上の混合物であってもよい。
 ポリエチレン系樹脂は、エチレン単位に加えて、エチレン単量体以外の単量体に由来する構造単位を1単位以上有していてもよく、1種以上有していてもよい。ポリエチレン系樹脂に含まれる「エチレン単量体以外の単量体に由来する構造単位」を「コモノマー単位」と称する場合もある。
 コモノマーとしては、(a)プロピレン、1-ブテン、イソブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3,4-ジメチル-1-ブテン、1-ヘプテン、3-メチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセンなどの炭素数3~12のα-オレフィン、および(b)酢酸ビニルなどのビニル系単量体、などが挙げられる。
 ポリエチレン系樹脂の具体例としては、(a)ポリエチレン単独重合体、(b)エチレン/プロピレンブロック共重合体、1-ブテン/エチレンブロック共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレンブロック共重合体、エチレン/プロピレン交互共重合体、1-ブテン/エチレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体、1-ブテン/エチ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、などのエチレン/α-オレフィン共重合体、(c)エチレン/塩素化ビニル共重合体、エチレン/無水マレイン酸共重合体、などのエチレン/ビニル系単位共重合体、(d)スチレン改質ポリエチレン系樹脂、および(e)塩素化ポリエチレン、などが挙げられる。ポリエチレン系樹脂として、これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 ポリエチレン系樹脂としては、密度の違いの観点から、高密度ポリエチレン(HDPEまたはPE-HD)、中密度ポリエチレン(MDPEまたはPE-MD)、低密度ポリエチレン(LDPEまたはPE-LD)、なども挙げられる。HDPE、MDPEおよびLDPEについて、JIS K 6760では、それぞれの密度範囲を、HDPE:942kg/m以上、MDPE:930kg/m以上942kg/m未満、LPDE:910kg/m以上930kg/m未満と規定している。
 低密度ポリエチレン(LPDE)は、さらに、(a)高圧法により製造され、エチル基などの短鎖分岐に加えて長鎖分岐を有する低密度ポリエチレン(以下、分岐状低密度ポリエチレンとも称する。)、および(b)中・低圧化で遷移金属触媒を用いて製造され、分岐が短鎖である低密度ポリエチレン(以下、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPEまたはPE-LLD)とも称する。)に分類され得る。分岐状低密度ポリエチレンは、ポリエチレンの単独重合体である。直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレンと、1-ブテン、1-ヘキセンおよび/または4-メチル-1-ペンテンなどのα-オレフィンとを直鎖状に重合して得られる共重合体であり、α-オレフィンの側鎖に由来する短鎖の分岐を有する。それ故、直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレン/α-オレフィン共重合体ともいえる。
 リサイクルポリエチレン系樹脂は、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンからなる群から選択される1種以上を含んでいてもよい。
 (リサイクルポリエチレン系樹脂の物性)
 本発明の一実施形態において、リサイクルポリエチレン系樹脂の融点は、特に限定されないが、100℃~140℃が好ましく、110℃~130℃がより好ましい。リサイクルポリエチレン系樹脂の融点が、(a)100℃以上である場合、発泡成形体の耐衝撃性が低下しにくいという利点を有し、(b)140℃以下である場合、発泡成形体表面の伸びが良好となるという利点を有する。
 本明細書において、リサイクルポリエチレン系樹脂の融点は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂に代えてリサイクルポリエチレン系樹脂を使用する以外は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂の融点と同じく上述したDSC法にて測定して求められる値である。
 本発明の一実施形態において、リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量は、基材樹脂100重量部中、10重量部~60重量部であり、10重量部~60重量部であることが好ましく、15重量部~60重量部であることがより好ましく、18重量部~60重量部であることがさらに好ましく、20重量部~60重量部であることが特に好ましい。当該構成によれば、環境への負荷をより低減することができるという利点を有する。
 本発明の一実施形態において、リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量を100重量部としたとき、(a)リサイクルポリプロピレン系樹脂は60重量部~100重量部であり、かつリサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~40重量部であることが好ましく、(b)リサイクルポリプロピレン系樹脂は70重量部~100重量部であり、かつリサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~30重量部であることがより好ましく、(c)リサイクルポリプロピレン系樹脂は80重量部~100重量部であり、かつリサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~20重量部であることがより好ましく、(d)リサイクルポリプロピレン系樹脂は90重量部~100重量部であり、かつリサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~10重量部であることがさらに好ましく、および(e)リサイクルポリプロピレン系樹脂は95重量部~100重量部であり、かつリサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~5重量部であることが特に好ましい。当該構成によれば、発泡成形体の耐衝撃性と表面伸びの両方とも良好となるという利点を有する。
 基材樹脂は、基材樹脂100重量部中、ポリプロピレン系樹脂(非リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリプロピレン系樹脂)およびリサイクルポリエチレン系樹脂を、合計で、80重量部~100重量部含むことが好ましく、90重量部~100重量部含むことがより好ましく、95重量部~100重量部含むことがさらに好ましい。当該構成によると、得られる発泡成形体の強度低下が小さいという利点を有する。基材樹脂は、ポリプロピレン系樹脂(非リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリプロピレン系樹脂)およびリサイクルポリエチレン系樹脂のみから構成されていてもよい。
 (その他の樹脂等)
 基材樹脂は、本発明の一実施形態に係る効果を損なわない範囲で、非リサイクルポリプロピレン系樹脂、リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂以外の樹脂(その他の樹脂等、と称する場合がある。)をさらに含んでいてもよい。前記その他の樹脂等としては、(a)ポリスチレン、スチレン/無水マレイン酸共重合体、およびスチレン/エチレン共重合体などのスチレン系樹脂、(b)プロピレン-α-オレフィン系ワックスなどのポリオレフィン系ワックス、並びに(c)エチレン/プロピレンゴム、エチレン/ブテンゴム、エチレン/ヘキセンゴム、エチレン/オクテンゴムなどのオレフィン系ゴム、などが挙げられる。その他の樹脂の含有量は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂、リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂の合計100重量部に対して10重量部以下が好ましく、5重量部以下がより好ましい。
 (2-2.カーボンブラック)
 本発泡粒子は、カーボンブラックを含む。より具体的に、本発泡粒子は、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックを含む。本発泡粒子に含まれるカーボンブラックにおいて、当該カーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率は、10%~50%である。本発明者は、鋭意検討により、上述したストラクチャーサイズのカーボンブラックを上述した範囲内で含む発泡粒子が、驚くべきことに、黒色度および難燃性の両方に優れた発泡成形体を提供し得る、という新規知見を独自に得た。また、本発明者は、鋭意検討により、上述したストラクチャーサイズのカーボンブラックを上述した範囲内で含む発泡粒子が、驚くべきことに、色ムラにも優れた発泡成形体を提供し得る、という新規知見も独自に得た。
 カーボンブラックのストラクチャーサイズの測定方法については、後述の実施例にて詳説する。
 カーボンブラックとしては、特に限定されず、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスク、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、これらのうち一種を単独で使用してもよく、または二種以上を組み合わせて使用してもよい。
 カーボンブラックの形状は、特に限定されず、球形および略球形等であってもよい。
 本発泡粒子における、カーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率は、10%~50%であり、15%~30%であることが好ましい。当該構成によれば、リサイクル樹脂を用いた場合でも、色ムラ、黒色度および難燃性に優れた発泡成形体が得られるという利点を有する。
 本発明の一実施形態では、発泡粒子および発泡粒子成形体の黒色度を向上させることを目的として、平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックAを使用する。換言すれば、本発泡粒子は、カーボンブラックAを含む。発泡粒子中のカーボンブラックAの平均ストラクチャーサイズは、0.2×10nm以上4.0×10nm未満であることが好ましく、0.2×10nm以上3.5×10nm未満がより好ましく、0.5×10nm以上3.5×10nm未満がより好ましく、1.0×10nm以上3.5×10nm未満がより好ましく、1.5×10nm以上3.5×10nm未満がより好ましく、2.0×10nm以上3.5×10nm未満がより好ましく、2.5×10nm以上3.5×10nm未満がさらに好ましく、3.0×10nm以上3.5×10nm未満が特に好ましい。当該構成によれば、リサイクル樹脂を用いた場合でも、色ムラ、黒色度および難燃性に優れた発泡成形体が得られるという利点を有する。
 本発泡粒子は、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックBを含む。カーボンブラックBの平均ストラクチャーサイズは、5.0×10nm以上9.0×10nm未満であることが好ましく、5.0×10nm以上8.0×10nm未満であることがより好ましく、5.0×10nm以上7.5×10nm未満がより好ましく、5.0×10nm以上7.0×10nm未満がより好ましく、5.0×10nm以上6.5×10nm未満がさらに好ましく、5.0×10nm以上6.0×10nm未満が特に好ましい。当該構成によれば、リサイクル樹脂を用いた場合でも、色ムラ、黒色度および難燃性に優れた発泡成形体が得られるという利点を有する。後述するように、リサイクル材料は、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラック、すなわちカーボンブラックBを含み得る。それ故、カーボンブラックBの由来は、リサイクル材料であり得る。なお、リサイクル材料とは別に、カーボンブラックBを使用してもよい。
 本発明の一実施形態では、平均ストラクチャーサイズが10×10nm以上であるカーボンブラックCを使用しないか、または使用するとしてもその使用量が少ないことが好ましい。換言すれば、本発泡粒子は、平均ストラクチャーサイズが10×10nm以上であるカーボンブラックCの含有量が少ないことが好ましい。例えば、本発泡粒子は、平均ストラクチャーサイズが10×10nm以上であるカーボンブラックCを含まないか、もしくは、前記基材樹脂100重量部に対して前記カーボンブラックCを0重量部超0.5重量部未満含むことが好ましい。本発明者は、鋭意検討の過程で、驚くべきことに、当該構成によれば、難燃性により優れた発泡成形体が得られるという新規知見を独自に得た。
 本発泡粒子における、カーボンブラックAの含有量は、基材樹脂100重量部に対して、0.1重量部~5.0重量部であることが好ましく、0.3重量部~4.5重量部であることがより好ましく、0.5重量部~4.3重量部であることがより好ましく、1.0重量部~4.0重量部であることがより好ましく、1.5重量部~3.5重量部であることがさらに好ましく、2.0重量部~3.5重量部であることがよりさらに好ましく、2.5重量部~3.0重量部であることが特に好ましい。本発明者は、鋭意検討の過程で、驚くべきことに、当該構成によれば、黒色度により優れた発泡成形体が得られるという新規知見を独自に得た。
 本発泡粒子における、カーボンブラックBの含有量は、基材樹脂100重量部に対して、0.10重量部~2.00重量部であることが好ましく、0.10重量部~1.80重量部であることがより好ましく、0.30重量部~1.80重量部であることがさらに好ましい。本発明者は、鋭意検討の過程で、驚くべきことに、当該構成によれば、色ムラおよび難燃性により優れた発泡成形体が得られるという新規知見を独自に得た。
 (2-3.添加剤)
 本発泡粒子は、(a)非リサイクルポリプロピレン系樹脂、(b)リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂、および(c)カーボンブラックAおよびBの他に、さらに任意で添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、カーボンブラック以外の着色剤、吸水性物質、発泡核剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤、光安定剤、結晶核剤、導電剤、滑剤等が挙げられる。このような添加剤は、ポリプロピレン系樹脂粒子の製造において、後述するブレンド物もしくはポリプロピレン系樹脂組成物へ直接添加してもよい。
 (発泡核剤)
 発泡核剤は、本発泡粒子の製造において使用され得、樹脂粒子が発泡するときに発泡核となり得る物質である。本発泡粒子の製造において、発泡核剤を使用することが好ましく、換言すれば、本発泡粒子は発泡核剤を含むことが好ましい。当該構成によると、発泡粒子のセル構造が均一になるという利点を有する。
 本明細書において、発泡核剤は、無機化合物であり、かつ、750℃で1時間以上燃焼させた際に燃焼せず残渣として残る物質を意図し、本明細書において「灰分」と称する場合もある。例えば、シリカ(二酸化ケイ素)、ケイ酸塩、アルミナ、珪藻土、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、長石アパタイト、硫酸バリウム、ホウ酸亜鉛等が挙げられる。ケイ酸塩としては、例えば、タルク、ケイ酸マグネシウム、カオリン、ハロイサイト、デッカイト、ケイ酸アルミニウム、ゼオライトなどが挙げられる。なお、これら発泡核剤の1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。また、2種類以上の発泡核剤を混合して使用する場合、目的に応じて、混合比率を適宜調整してもよい。
 発泡粒子のセル構造がより均一になり、発泡粒子の色ムラが減少する傾向があることから、本発明の一実施形態において、発泡核剤は、タルクを含むことが好ましく、タルクであることが好ましい。
 本発泡粒子の製造における発泡核剤の使用量、換言すれば本発泡粒子における発泡核剤の含有量について説明する。なお、本発泡粒子における発泡核剤の含有量とは、リサイクル材料中に含まれる発泡核剤の含有量を含んだ、本発泡粒子中における発泡核剤の全配合量を意図する。本発泡粒子における発泡核剤の含有量は、平均気泡径の均一性の観点から、基材樹脂100重量部に対して、0.001重量部~2.00重量部が好ましく、0.01重量部~1.00重量部がより好ましく、0.020重量部~0.50重量部がさらに好ましく、0.05重量部~0.50重量部がよりさらに好ましく、0.05重量部~0.50重量部がより好ましく、0.10重量部~0.50重量部がより好ましく、0.20重量部~0.50重量部がさらに好ましく、0.20重量部~0.45重量部が特に好ましい。従来の発泡粒子からなる型内発泡成形体では、タルクが0.20重量部以上含まれていると、色ムラが生じやすくなる傾向があるが、本発泡粒子からなる型内発泡成形体は、タルクが0.20重量部以上含まれていても、色ムラがなく、黒色度が良好となる。
 発泡核剤の種類の特定方法は特に限定されず、公知の定性分析を適用することができる。本発泡核剤の定性分析の具体的態様としては、例えば下記実施例にて詳述するように灰分を赤外分光分析により分析する方法であってもよく、クロロホルムを用いて溶剤分別を行い、クロロホルム不溶物を赤外分光分析により分析する方法であってもよく、加熱したキシレンを用いて溶融分別を行い、キシレン不溶物をX線回折法により分析する方法であってもよい。
 本発明の一実施形態で用いられ得る難燃剤としては、例えば、イントメッセント系難燃剤、ヒンダードアミン系難燃剤、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤等が挙げられる。本発明のポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、ヒンダードアミン系難燃剤を含有することにより、少ない難燃剤の添加量で目標とする難燃性を得ることができる。
 本発泡粒子は、ヒンダードアミン系難燃剤を含むことが好ましい。当該構成によれば、少ない難燃剤の添加量で目標とする難燃性を得ることができるとの効果を奏する。
 本明細書において、「ヒンダードアミン」とは、N原子上に直接的に置換されたOR基(ここで、Rは飽和または不飽和の一価の炭化水素基である)を有しているヒンダードアミン(以下、N-置換型ヒンダードアミンと称する場合がある)を意図する。ヒンダードアミンとしては、N原子上に直接的に置換されたOR基を有しているヒンダードアミンである限り特に限定されず、公知のヒンダードアミンを使用し得る。ヒンダードアミンとしては、1種類のヒンダードアミンを単独で使用してもよく、2種類以上のヒンダードアミンを組み合わせて使用してもよい。
 広い温度範囲で難燃効果を発揮できることから、ヒンダードアミンとしては、トリアジン成分を含有しているN-置換型ヒンダードアミン(以下、「トリアジン骨格含有ヒンダードアミン」と称する場合がある。)が好ましい。トリアジン骨格含有ヒンダードアミンとしては、特に限定されないが、(i)CAS番号191680-81-6の化合物((i-1)過酸化処理したN-ブチル-2,2,6,6,-テトラメチル-4-ピぺリジンアミンと、2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジンとの反応生成物にシクロヘキサンを反応させてなる生成物と、N,N’-ビス(3-アミノプロピル)エチレンジアミンとの反応生成物であり、(i-2)2,4-ビス((1-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピぺリジン-4-イル)ブチルアミノ)-6-クロロ-S-トリアジンと、N,N’-ビス(3-アミノプロピル)エチレンジアミンとの反応生成物であるともいえ、(i-3)N,N’,N’’’-トリス{2,4-ビス[(1-ヒドロカルビルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アルキルアミノ]-s-トリアジン-6-イル}-3,3’-エチレンジイミノジプロピルアミンであるともいえる)、および/または、(ii)ビス(1-ウンデカンオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピぺリジン-4-イル)カルボネート、が好ましい。また、上述したトリアジン骨格含有ヒンダードアミンの異性体、および、上述したトリアジン骨格含有ヒンダードアミンの架橋された誘導体を使用することもできる。トリアジン骨格含有ヒンダードアミンについて、より詳細には、欧州特許第0889085号明細書の第2頁32行目~第4頁6行目に開示されている。
 トリアジン骨格含有ヒンダードアミンとしては、市販品も好適に使用できる。トリアジン骨格含有ヒンダードアミンの市販品としては、BASF社製FLAMSTAB(登録商標)NOR116(CAS番号191680-81-6の化合物)、およびCLARIANT社製HOSTAVIN(登録商標)NOW XP、アデカ社製アデカスタブLA-81(ビス(1-ウンデカンオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピぺリジン-4-イル)カルボネート)などが挙げられる。
 本発明の一実施形態において、ヒンダードアミンは、下記の構造式(iv)によって表される化合物であってもよい:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 上記構造式(iv)中、GおよびGは、独立して、C1-8アルキル基、またはペンタメチレンであり;ZおよびZは、それぞれメチル基であるか、またはZおよびZは、共に結合成分を形成しており、当該結合成分は、エステル基、エーテル基、アミド基、アミノ基、カルボキシ基またはウレタン基によって付加的に置換されていてもよく;かつ、Eは、C1-8アルコキシ基、C5-12シクロアルコキシ基C7-15アラルコキシ基、-O-C(O)-C1-18アルキル基、または-O-T-(OH)基であり;ここで、Tは、(i)C1-18アルキレン鎖、(ii)C5-18シクロアルキレン鎖、(iii)C5-18シクロアルケニレン鎖、または(iv)フェニル基もしくはC1-4アルキル置換型フェニル基によって置換されたC1-4アルキレン鎖であり;bは1~3であり、かつ、Tの有する炭素原子の数以下であり、また、bが2または3であるときに、それぞれのヒドロキシル基は、Tの異なる炭素原子に連結されている。
 上記構造式(iv)で表される化合物について、より詳細には、欧州特許第2225318号明細書に開示されており、より具体的には、欧州特許第2225318号明細書の第5頁35行目~第25頁48行目に開示されている。
 本発明の一実施形態において、ヒンダードアミンは、下記の構造式(v)によって表される化合物であってもよい:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記構造式(v)中、Rは、水素またはメチル基であり、かつRは、C1-18アルキル基、C2-18アルケニル基、C2-18アルキニル基、C5-12シクロアルキル基、C5-8シクロアルケニル基、C6-10アリール基またはC7-9アラルキル基である。
 上記構造式(v)で表される化合物について、より詳細には、欧州特許第0309402号明細書の第3頁33行目~第8頁58行目に開示されている。
 本発明の一実施形態において、ヒンダードアミンは、下記の構造式(vi)によって表される化合物であってもよい:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記構造式(vi)中、E、k、Y、W、R~RおよびG~Gは、米国特許第8598369号明細書において規定されているとおりである。
 上記構造式(vi)によって表される化合物について、より詳細には、米国特許第8598369号明細書の実施例1~12および表1~5において開示されている。
 本発泡粒子の製造における難燃剤の使用量、換言すれば本発泡粒子における難燃剤の含有量について説明する。本発泡粒子における難燃剤の含有量は、基材樹脂100重量部に対して、0.05重量部~1.00重量部であることが好ましく、0.05重量部~0.20重量部であることがより好ましく、0.05重量部~0.10重量部であることがさらに好ましい。難燃剤の前記含有量が、(i)0.05重量部以上である場合、難燃効果を十分に得ることができ、(ii)0.10重量部以下である場合、得られる発泡粒子の気泡径が不均一または微細となる虞がない。
 <物性>
 以下、本発泡粒子の物性について説明する。
 (発泡粒子のDSC比)
 本発泡粒子は、後述の示差走査熱量測定で得られるDSC曲線において融解ピークを少なくとも2つ有することが好ましい。当該融解ピークのうち、高温側の融解ピークから求められる融解熱量を「高温側融解熱量」とし、低温側の融解ピークから求められる融解熱量を「低温側融解熱量」とする。また、融解ピークが3つ以上である場合には、最も高温の融解ピークから求められる融解熱量を「高温側融解熱量」し、それ以外の融解ピークから求められる融解熱量を「低温側融解熱量」とする。
 本発泡粒子のDSC比は、特に限定されないが、10.0%~50.0%であることが好ましく、15.0%~40.0%であることがより好ましく、20.0%~30.0%であることがさらに好ましい。発泡粒子のDSC比が10.0%以上である場合、発泡粒子は十分な強度を有する発泡成形体を提供できるという利点を有する。一方、発泡粒子のDSC比が40%以下である場合、発泡粒子を比較的低い温度(成形温度)で成形して発泡成形体を提供できるという利点を有する。
 発泡粒子のDSC比の測定方法については、後述の実施例にて詳説する。
 本発泡粒子のDSC比は、発泡粒子に含まれる融点の高い結晶量の目安となる値でもある。すなわち、DSC比が10.0%~50.0%であることは、発泡粒子が融点の高い結晶を比較的多く含むことを示す。また、発泡粒子のDSC比は、樹脂粒子を発泡させる際、および発泡粒子を膨脹させる際の、樹脂粒子および発泡粒子の粘弾性に大きく関与する。すなわち、発泡粒子のDSC比が10.0%~50.0%である場合、樹脂粒子を発泡する際、および発泡粒子を成形する際に、樹脂粒子および発泡粒子が、それぞれ、優れた発泡性および膨脹性を発揮できる。その結果、発泡粒子は、低い成形圧力で内部融着性に優れるとともに圧縮強度等の機械的強度に優れた発泡成形体を得ることができるという利点を有する。
 本発泡粒子において、DSC比を所定の範囲に制御する方法としては、本発泡粒子の製造時の条件(特に、発泡温度、発泡圧力、保持時間、および分散液を放出する領域(空間)の温度等)を調整する方法等が挙げられる。調整が容易である点から、DSC比を所定の範囲に制御する方法としては、発泡温度、発泡圧力および/または保持時間を調整する方法が好ましい。
 例えば、発泡温度を高くするとDSC比は小さくなる傾向があり、逆に発泡温度を低くするとDSC比は大きくなる傾向がある。これは発泡温度によって、融解していない結晶の量が変化するためである。また発泡圧力を高くするとDSC比は小さくなる傾向があり、逆に発泡圧力を低くするとDSC比は大きくなる傾向がある。これは発泡圧力によって、可塑化の度合いが変化し、それによって融解していない結晶の量が変化するためである。また、保持時間を長くするほどDSC比は大きくなる傾向がある。これは保持時間によって、融解していない結晶の成長量が変化するためである。
 (発泡粒子の発泡倍率)
 本発泡粒子は、発泡倍率が10倍~50倍であることが好ましく、15倍~40倍であることがより好ましく、15倍~30倍であることがさらに好ましい。発泡粒子の発泡倍率が(i)10倍以上であれば、軽量な発泡成形体を、生産効率よく得ることができ、(ii)50倍以下であれば、得られる発泡成形体の強度が不足する虞がない。
 発泡粒子の発泡倍率の算出方法については、後述の実施例にて詳説する。
 (発泡粒子の平均気泡径)
 本発泡粒子の平均気泡径は、特に制限されないが、100μm~500μmであることが好ましく、120μm~400μmであることがより好ましく、120μm~300μmであることがより好ましく、140μm~250μmであることがさらに好ましい。本発泡粒子の平均気泡径が(i)100μm以上である場合、当該発泡粒子は色ムラが無く、着色性に優れるとともに圧縮強度に優れるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提供でき、(ii)本発泡粒子の平均気泡径が500μm以下である場合、型内発泡成形体の成形サイクルが長くなる虞がなく、生産性が良好となる利点を有する。ここで、成形サイクルとは、発泡粒子を用いて型内発泡成形することにより、発泡成形体を得るときの、型内発泡成形の開始から、得られた成形体を金型から離型する成形終了までの時間、を意図する。
 発泡粒子の平均気泡径の測定方法については、後述の実施例にて詳説する。
 <ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法>
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクル材料と、平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックAと、を含む混合物を溶融混練し、ポリプロピレン系樹脂粒子を得る造粒工程と、前記ポリプロピレン系樹脂粒子と、水系分散媒と、発泡剤と、を容器中に分散させる分散工程と、容器内の温度をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで加熱する加熱工程と、容器内の圧力を加圧する加圧工程と、容器の一端を解放し、容器内の分散液を、容器内の圧力よりも低圧の領域に放出する放出工程と、を有する。本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法において、前記リサイクル材料は、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックBと、を含み、前記リサイクル材料の使用量は、前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂と前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および/または前記リサイクルポリエチレン系樹脂とを含む基材樹脂100重量部中、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量が10重量部~60重量部となる量である。
 本発泡粒子の製造方法は、前記の構成を有するため、黒色度および難燃性に優れるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提供し得る、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を提供することができる、という利点を有する。また、本発泡粒子の製造方法では、上述したようにリサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂を使用する。そのため、本発泡粒子の製造方法は、環境負荷が小さいと言える。
 現在市場に流通しているリサイクル材料(特に、リサイクルポリプロピレン系樹脂を含むリサイクル材料)は、カーボンブラックを含み得る。これは、リサイクルされる前の製品においてカーボンブラックが着色剤として添加されていることや、リサイクル材料の外観やリサイクル前の製品の色をカーボンブラックで打消しリサイクル材料の色合いを美麗にすることを目的として、リサイクル工程においてカーボンブラックが添加されているためである。なお、本発明者が、リサイクル材料の一例であるリサイクルポリプロピレン系樹脂に含まれるカーボンブラックの平均ストラクチャーサイズを上述した方法により測定したところ、当該平均ストラクチャーサイズは、例えば5.0×10nm以上9.0×10nm未満であった。本明細書では、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックを「カーボンブラックB」とする。換言すれば、リサイクル材料は、カーボンブラックBを含み得る。
 さらに、本発明者は、リサイクル材料(例えば、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂)を使用して得られた発泡粒子を成形してなる発泡成形体が、黒色度に劣るという知見を得た。そして、リサイクル材料を使用して得られた発泡粒子を使用する場合であっても、黒色度に優れた発泡成形体を提供すべく、鋭意検討を行った。
 本発明者は、鋭意検討の過程において、リサイクル材料に含まれるカーボンブラックよりも小さい平均ストラクチャーサイズ(例えば、0.2×10nm以上4.0×10nm未満)を有するカーボンブラックをさらに添加(使用)して得られた発泡粒子であれば、驚くべきことに、黒色度に優れた発泡成形体を提供できる、という新規知見を独自に得た。本明細書では、平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックを「カーボンブラックA」とする。換言すれば、本発明者は、リサイクル材料に加えて、カーボンブラックAを使用(添加)して得られる発泡粒子であれば、黒色度に優れた発泡成形体を提供できる、という新規知見を独自に得た。
 本発明者が、リサイクル材料に加えて、カーボンブラックAを使用(添加)して得られた発泡粒子を用いて、発泡粒子中のカーボンブラックの平均ストラクチャーサイズを上述の方法で測定したところ、当該発泡粒子の少なくとも一部は、当該発泡粒子中のカーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率が10%~50%であった。すなわち、本製造方法は、本発明の一実施形態に係る発泡粒子を提供し得る。なお、前記発泡粒子中の、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの由来は、リサイクル材料中のカーボンブラックBであり得、かつ追加で使用(添加)したカーボンブラックAであり得る。
 さらに、本発明者は、リサイクル材料に加えて、追加で使用するカーボンブラックの平均ストラクチャーサイズ、およびその量を適宜調整することにより、発泡粒子中のカーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率が10%~50%となるような発泡粒子とすることにより、リサイクル樹脂を含み、かつ黒色度および難燃性に優れるポリプロピレン系樹脂発泡成形体を提供し得るポリプロピレン系樹脂発泡粒子を提供することができる、という新規知見を独自に得た。
 以下に、本発泡粒子の製造方法の一態様について詳説するが、以下に詳説した事項以外は、適宜、前記〔2.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子〕の項の記載を援用する。なお、本発泡粒子の製造方法は以下の製造方法に限定されるものではない。
 (造粒工程)
 造粒工程は、(a)非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、を含む基材樹脂、および(b)カーボンブラックと、を含有するポリプロピレン系樹脂粒子を調製する工程であるとも言える。本製造方法(例えば、造粒工程)におけるリサイクル材料の使用量は、得られるポリプロピレン系樹脂粒子におけるリサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量が、当該ポリプロピレン系樹脂粒子に含まれる基材樹脂100重量部中10重量部~60重量部となる量である。本明細書において、「ポリプロピレン系樹脂粒子」を「樹脂粒子」と称する場合がある。
 本製造方法におけるポリプロピレン系樹脂粒子は、基材樹脂を含む。前記造粒工程を経て得られたポリプロピレン系樹脂粒子は、基材樹脂を含む、ともいえる。
 造粒工程において、さらに発泡核剤を使用することが好ましい。換言すれば、本製造方法におけるポリプロピレン系樹脂粒子は、発泡核剤を含むことが好ましい。発泡核剤の具体例については、前記(発泡核剤)の項で説明したものと同じであるため、当該記載を援用し、ここでは説明を省略する。本製造方法(例えば、造粒工程)における発泡核剤の使用量は、得られるポリプロピレン系樹脂粒子における発泡核剤の含有量が、当該ポリプロピレン系樹脂粒子中の基材樹脂100重量部に対して、前記(発泡核剤)の項で説明した量となる使用量であることが好ましい。
 混合物の溶融混練では、特に限定されないが、例えば、押出機を用いる。造粒工程において、混合物を溶融混練する以外の態様は、特に限定されない。例えば、溶融混練された混合物に対して、以下の(1)~(3)を順に行うことにより、ポリプロピレン系樹脂粒子を調製することができる:(1)混合物を押出機が備えるダイより押出す;(2)押出された混合物を水中に通す等により冷却することによって固化する;(3)その後、固化された混合物をカッターにて、円柱状、楕円状、球状、立方体状、直方体状、中空円筒状、多角柱等のような所望の形状に細断する。あるいは、溶融混練された混合物を押出機が備えるダイより直接水中に押出し、押出直後に混合物を粒子形状に裁断し、冷却し、固化しても良い。
 造粒工程では、非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクル材料と、カーボンブラックAと、を含む混合物を溶融混練する。カーボンブラックAは、そのままの状態で用いてもよく、予めポリプロピレン系樹脂と混練したマスターバッチの状態で用いても良い。造粒工程では、カーボンブラックAに加えて、カーボンブラックBおよびカーボンブラックCをさらに使用してもよい。造粒工程で使用するカーボンブラックA、BおよびCのそれぞれ量が、得られる発泡粒子におけるカーボンブラックA、BおよびCのそれぞれの含有量となり得る。それ故、本製造方法(例えば、造粒工程)におけるカーボンブラックA、BおよびCのそれぞれの使用量については、得られるポリプロピレン系樹脂粒子におけるカーボンブラックA、BおよびCのそれぞれの含有量が、当該ポリプロピレン系樹脂粒子中の基材樹脂100重量部に対して、前記(2-2.カーボンブラック)の項で説明した量となる使用量であることが好ましい。また、造粒工程で使用するカーボンブラックA、BおよびCのそれぞれの平均ストラクチャーについても、上述したカーボンブラックA、BおよびCのそれぞれの平均ストラクチャーの記載内容と同じであるため、当該記載を援用し、ここでは説明を省略する。なお、本製造方法(例えば、造粒工程)におけるカーボンブラックBの使用量は、使用したリサイクル材料中に含まれているカーボンブラックBの量と、リサイクル材料としてではなく、別途任意で使用したカーボンブラックBの量との合計量を意図する。
 本製造方法(例えば、造粒工程)における非リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクル材料の合計使用量は、前記ポリプロピレン系樹脂粒子における前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量が、前記(2-1.基材樹脂)の項で説明した量となる使用量であることが好ましい。
 (分散工程)
 分散工程は、例えば、水系分散媒中に樹脂粒子と発泡剤と、必要に応じて分散剤および/または分散助剤とが分散している分散液を調製する工程ともいえる。
 分散工程で使用する容器としては特に限定されないが、後述する発泡温度および発泡圧力に耐えられる容器であることが好ましい。
 容器は、例えば、耐圧容器、およびオートクレーブ型の耐圧容器が挙げられる。容器は、容器内に、撹拌機を備えていてもよい。
 水系分散媒としては、樹脂粒子、発泡剤等を均一に分散できるものであればよく、特に限定されない。
 水系分散媒としては、例えば、(a)メタノール、エタノール、エチレングリコールおよびグリセリンなどを水に添加して得られた分散媒、(b)水道水および工業用水などの水、並びに、(c)塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウムなどの塩を含む溶液(水溶液)、などが挙げられる。発泡粒子の安定した生産が可能な点から、水系分散媒としては、RO水(逆浸透膜法により精製された水)、蒸留水、脱イオン水(イオン交換樹脂により精製された水)等の純水および超純水等を用いることが好ましい。
 発泡剤としては、(a)(a-1)窒素、二酸化炭素、空気(酸素、窒素、二酸化炭素の混合物)等の無機ガス、および(a-2)水、などの無機系発泡剤;並びに(b)(b-1)プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン等の炭素数3~5の飽和炭化水素、(b-2)ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、およびメチルエチルエーテル等のエーテル、(b-3)モノクロルメタン、クロロエタン、ハイドロフルオロオレフィン等のハロゲン化炭化水素、などの有機系発泡剤;等が挙げられる。
 発泡剤として、ジクロロメタン、ジクロロジフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素も使用できる。
 本発泡粒子の製造方法では、分散剤(例えば、第三リン酸カルシウムおよびカオリンなどの無機物)および分散助剤(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアニオン界面活性剤)を使用することが好ましい。当該構成によると、樹脂粒子同士の合着(ブロッキングと称する場合がある。)を低減でき、容器内での分散液の安定性を高めることができる。その結果、安定的に発泡粒子を製造できるという利点を有する。
 上述した水系分散媒および発泡剤について、各々、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
 本製造方法は、分散工程と放出工程との間に、容器内の温度をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで加熱する加熱工程と、容器内の圧力を、例えば一定圧力まで、加圧する加圧工程と、を含む。加熱工程と加圧工程とは、順不同に行われてもよく、同時に行われてもよい。また、本製造方法は、加熱工程及び加圧工程の後に、容器内温度をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度で保持し、かつ容器内圧力を一定圧力で保持する保持工程と、をさらに含んでいてもよい。
 (加熱工程、加圧工程および保持工程)
 本明細書において、加熱工程、加圧工程および保持工程における(a)「ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度」を「発泡温度」と称する場合があり、(b)一定圧力を「発泡圧力」と称する場合がある。本明細書において、「ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上」とは、ポリプロピレン系樹脂粒子を構成するポリプロピレン系樹脂の融点-10℃以上であることを意味し、2種類以上のポリプロピレン系樹脂を用いる場合は最も融点が高いポリプロピレン系樹脂の融点-10℃であることを意味する。
 加熱工程における発泡温度は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクル材料の種類、発泡剤の種類、所望の発泡粒子の見掛け密度等によって異なるので、一概には規定できない。加熱工程では、容器内の温度をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで加熱する限り、容器内の温度を何度まで加熱するかは特に限定されない。本発明の一実施形態の加熱工程は、容器内の温度を、(i)ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上、かつポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度+10.0℃以下の温度まで加熱する工程であることが好ましく、(ii)ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上、かつポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度+8.0℃以下の温度まで加熱する工程であることがより好ましく、(iii)ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上、かつポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度+6.0℃以下の温度まで加熱する工程であることがさらに好ましい。当該構成によると、容器内でポリプロピレン系樹脂粒子が互着する恐れがないという利点を有する。
 加圧工程において、容器内の圧力をどの程度の圧力まで加圧するかは特に限定されない。本発明の一実施形態の加圧工程は、容器内の圧力を、(i)1.0MPa(ゲージ圧)~10.0MPa(ゲージ圧)の圧力まで加圧する工程であることが好ましく、(ii)1.5MPa(ゲージ圧)~5.0MPa(ゲージ圧)の圧力まで加圧する工程であることがより好ましく、(iii)1.5MPa(ゲージ圧)~3.5MPa(ゲージ圧)の圧力まで加圧する工程であることがさらに好ましい。加圧工程が、容器内の圧力を1.0MPa(ゲージ圧)以上の圧力まで加圧する工程である場合、密度の好適な発泡粒子を得ることができる。
 保持工程において、容器内の温度(分散液の温度)を発泡温度で保持し、かつ容器内の圧力を発泡圧力付近で保持する時間(保持時間)は、特に限定されない。保持時間は、10分間~60分間が好ましく、12分間~55分間がより好ましく、15分間~50分間がさらに好ましい。保持時間が10分間以上である場合、融解していない結晶(基材樹脂の結晶)が十分な量存在し、その結果、得られる発泡粒子の収縮および/または連続気泡率の上昇を低減できるという利点を有する。一方、保持時間が60分間以下である場合、融解していない結晶が過剰な量存在しないため、発泡粒子を低い成形温度で成形することができるという利点を有する。
 (放出工程)
 放出工程は、(a)保持工程を実施しない場合には加温工程および加圧工程後、(b)保持工程後を実施する場合には保持工程後、に実施され得る。放出工程により、樹脂粒子を発泡させることができ、結果として発泡粒子が得られる。
 放出工程において、「容器内の圧力よりも低圧の領域」は、「容器内の圧力よりも低い圧力下の領域」または「容器内の圧力よりも低い圧力下の空間」を意図し、「容器内の圧力よりも低圧の雰囲気下」ともいえる。容器内の圧力よりも低圧の領域は、発泡圧力よりも低圧の領域ともいえ、例えば、大気圧下の領域であってもよい。
 放出工程において、容器内の圧力よりも低圧の領域に分散液を放出するとき、分散液の流量調整、得られる発泡粒子の発泡倍率のバラツキ低減等の目的で、直径1mm~5mmの開口オリフィスを通して分散液を放出することもできる。
 低圧の領域は、例えば、気相である。また、発泡性を向上させる目的で、前記低圧の領域(空間)を飽和水蒸気で満たしても良い。
 上述したように、樹脂粒子から発泡粒子を製造する工程を「1段発泡工程」と呼び、得られた発泡粒子を「1段発泡粒子」と呼ぶ。
 (2段発泡工程)
 発泡倍率の高い発泡粒子を得る為に、1段発泡工程で得られた1段発泡粒子を再度発泡させてもよい。1段発泡粒子の発泡倍率を高める工程を「2段発泡工程」と呼び、2段発泡工程によって得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子を「2段発泡粒子」と呼ぶ。2段発泡工程の具体的な方法は特に限定されず、公知の方法を採用できる。
 〔3.ポリプロピレン系樹脂発泡成形体〕
 本発明の一実施形態は、前記〔2.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子〕の項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を成形してなるポリプロピレン系樹脂発泡成形体も提供する。本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、〔2.ポリプロピレン系樹脂発泡粒子〕の項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を含む発泡成形体であるともいえる。
 本明細書において、「本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡成形体」を「本発泡成形体」と称する場合がある。
 本発泡成形体は、上述の構成を有するために、黒色度および難燃性(自己消火性)に優れるという利点を有する。具体的には、分光測色計で測定したL値が28未満の、黒色度に優れた発泡成形体を得ることができる。本発泡成形体は、さらに、色ムラおよび表面性にも優れるという利点を有する。具体的には、分光測色計で測定したL値の標準偏差が2未満の、色ムラが抑制された発泡成形体を得ることができる。発泡成形体の黒色度、色ムラ、難燃性および表面性の測定および評価方法については、下記実施例にて詳述する。
 本発泡成形体の成形体密度は、特に限定されない。前記成形体密度は、20g/L~90g/Lであることが好ましく、20g/L~60g/Lであることがより好ましい。当該構成によると、成形体の優れた軽量性と優れた耐衝撃性とを両立できるという利点を有する。発泡成形体の成形体密度の測定方法については、下記実施例にて詳述する。
 <発泡成形体の製造方法>
 本発泡成形体の製造方法は、本発泡粒子を成形(好ましくは型内発泡成形)し、発泡成形体を得ることができる限り、その他の態様は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。本発泡成形体の製造方法としては、例えば、国際公開公報WO2022/149538の<発泡成形体の製造方法>の項に記載の製造方法を好適に採用できる。
 本発明の一実施形態は、以下のような構成であってもよい。
 〔1〕基材樹脂と、カーボンブラックと、を含有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子であって、前記基材樹脂は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、を含み、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量は、前記基材樹脂100重量部中、10重量部~60重量部であって、前記カーボンブラックは、当該カーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率が、10%~50%である、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔2〕平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックAと、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックBと、を含む、〔1〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔3〕発泡核剤をさらに含む、〔1〕または〔2〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔4〕前記発泡核剤の含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.05重量部~0.50重量部である、〔3〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔5〕前記発泡核剤の含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.20重量部~0.50重量部である、〔3〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔6〕前記発泡核剤はタルクである、〔3〕~〔5〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔7〕ヒンダードアミン系難燃剤をさらに含む、〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔8〕前記カーボンブラックAの含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.1重量部~5.0重量部である、〔2〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔9〕前記カーボンブラックBの含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.10重量部~2.00重量部である、〔2〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔10〕前記基材樹脂は、前記リサイクルポリエチレン系樹脂を含み、当該リサイクルポリエチレン系樹脂は、リサイクル高密度ポリエチレン系樹脂を含む、〔1〕~〔9〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔11〕前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量を100重量部としたとき、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂は60重量部~100重量部であり、前記リサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~40重量部である、〔1〕~〔10〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔12〕平均ストラクチャーサイズが10.0×10nm以上であるカーボンブラックCを含まないか、もしくは、前記基材樹脂100重量部に対して前記カーボンブラックCを0.5重量部未満含む、〔1〕~〔11〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔13〕前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂は、当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂100重量%中、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を60重量%以上含む、〔1〕~〔12〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔14〕前記基材樹脂は、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂を含み、当該リサイクルポリプロピレン系樹脂は、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を含む、〔1〕~〔13〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔15〕前記基材樹脂は、基材樹脂100重量部中、前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂を、合計で、80重量部~100重量部含む、〔1〕~〔14〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔16〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比は、10.0%~50.0%である、〔1〕~〔15〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔17〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率は、10倍~50倍である、〔1〕~〔16〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔18〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均気泡径は、100μm~500μmである、〔1〕~〔17〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
 〔19〕〔1〕~〔18〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を成形してなるポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
 〔20〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の成形体密度は、20g/L~90g/Lである、〔19〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
 〔21〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、自己消火性を有する、〔19〕または〔20〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
 〔22〕分光測色計により測定した前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体のL値は、28未満である、〔19〕~〔21〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
 〔23〕分光測色計により測定した前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体のL値の標準偏差は、2未満である、〔19〕~〔22〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
 〔24〕非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクル材料と、平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックAと、を含む混合物を溶融混練し、ポリプロピレン系樹脂粒子を得る造粒工程と、前記ポリプロピレン系樹脂粒子と、水系分散媒と、発泡剤と、を容器中に分散させる分散工程と、容器内の温度をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで加熱する加熱工程と、容器内の圧力を加圧する加圧工程と、容器の一端を解放し、容器内の分散液を、容器内の圧力よりも低圧の領域に放出する放出工程と、を有し、
 前記リサイクル材料は、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックBと、を含み、前記リサイクル材料の使用量は、前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂と前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および/または前記リサイクルポリエチレン系樹脂とを含む基材樹脂100重量部中、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量が10重量部~60重量部となる量である、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔25〕前記加熱工程は、容器内の温度を、ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上、かつポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度+10.0℃以下の温度まで加熱する工程である、〔24〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔26〕前記加圧工程は、容器内の圧力を、1.0MPa(ゲージ圧)~10.0MPa(ゲージ圧)の圧力まで加圧する工程である、〔24〕または〔25〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔27〕前記ポリプロピレン系樹脂粒子は、発泡核剤をさらに含む、〔24〕~〔26〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔28〕前記ポリプロピレン系樹脂粒子における前記発泡核剤の含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.05重量部~0.50重量部である、〔27〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔29〕前記ポリプロピレン系樹脂粒子における前記発泡核剤の含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.20重量部~0.50重量部である、〔27〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔30〕前記発泡核剤はタルクである、〔27〕~〔29〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔31〕前記ポリプロピレン系樹脂粒子は、ヒンダードアミン系難燃剤をさらに含む、〔24〕~〔30〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔32〕前記カーボンブラックAの使用量は、前記基材樹脂100重量部に対して、前記カーボンブラックAの含有量が0.1重量部~5.0重量部となる量である、〔24〕~〔31〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔33〕前記カーボンブラックBの使用量は、前記基材樹脂100重量部に対して、前記カーボンブラックBの含有量が0.10重量部~2.00重量部となる量である、〔24〕~〔32〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔34〕前記リサイクル材料は、前記リサイクルポリエチレン系樹脂を含み、当該リサイクルポリエチレン系樹脂は、リサイクル高密度ポリエチレン系樹脂を含む、〔24〕~〔33〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔35〕前記リサイクル材料において、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量を100重量部としたとき、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂は60重量部~100重量部であり、前記リサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~40重量部である、〔24〕~〔34〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔36〕平均ストラクチャーサイズが10.0×10nm以上であるカーボンブラックCを使用しないか、もしくは、前記基材樹脂100重量部に対して、前記カーボンブラックCの含有量が0.5重量部未満となる量を使用する、〔24〕~〔35〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔37〕前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂は、当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂100重量%中、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を60重量%以上含む、〔24〕~〔36〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔38〕前記リサイクル材料は、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂を含み、当該リサイクルポリプロピレン系樹脂は、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を含む、〔24〕~〔37〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔39〕前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクル材料の合計使用量は、前記ポリプロピレン系樹脂粒子における前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量が、当該ポリプロピレン系樹脂粒子中の基材樹脂100重量部中、80重量部~100重量部となる量である、〔24〕~〔38〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔40〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比は、10.0%~50.0%である、〔24〕~〔39〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔41〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率は、10倍~50倍である、〔24〕~〔40〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔42〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の平均気泡径は、100μm~500μmである、〔24〕~〔41〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
 〔43〕〔1〕~〔18〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子、または〔24〕~〔42〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法によって得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子を成形する工程を有する、ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
 〔44〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の成形体密度は、20g/L~90g/Lである、〔43〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
 〔45〕前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体は、自己消火性を有する、〔43〕または〔44〕に記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
 〔46〕分光測色計により測定した前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体のL値は、28未満である、〔43〕~〔45〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
 〔47〕分光測色計により測定した前記ポリプロピレン系樹脂発泡成形体のL値の標準偏差は、2未満である、〔43〕~〔46〕のいずれか1つに記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
 以下、実施例および比較例をあげて、本発明の一実施形態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が、特に精製等は行わずに使用した。
 <材料>
 (非リサイクルポリプロピレン系樹脂)
・エチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体[エチレン含有率1.0重量%、1-ブテン含有量4重量部、融点148℃]
 (リサイクル材料)
・リサイクル材料-1;エチレン/プロピレンランダム共重合体[エチレン含有率9.0重量%および融点151℃]の96.2重量部、カーボンブラックBの3重量部およびタルクの0.8重量部からなる混合物。
リサイクル材料-1におけるカーボンブラックBの平均ストラクチャーサイズを、下記方法で測定したところ、5.8×10nmであった。また、リサイクル材料-1におけるカーボンブラックBの含有量は、下記方法で測定して得られた値である。リサイクル材料-1における灰分量を、下記方法で測定したところ、0.8重量部であった。また、得られた灰分を下記方法で定性分析したところ、タルクであるとわかった。
・リサイクル材料-2;高密度ポリエチレン[融点126℃]
 (カーボンブラック)
・カーボンブラックA[平均ストラクチャーサイズ:3.2×10nm(ストラクチャーの最小値:0.01×10nm、ストラクチャーの最大値:5.0×10nm)]
・カーボンブラックB(リサイクル材料-1に含まれているカーボンブラック)[平均ストラクチャーサイズ:5.8×10nm(ストラクチャーの最小値1.0×10nm、最大値9.9×10nm)]
 (発泡核剤)
・タルク[林化成(株)製、タルカンパウダーPK-S]
 (吸水性物質)
・グリセリン[ライオン(株)製、精製グリセリンD]
 (難燃剤)
・ヒンダードアミン系難燃剤[BASF社製、NOR116]
 <融点の測定方法>
 非リサイクルポリプロピレン系樹脂、リサイクルポリプロピレン系樹脂およびリサイクルポリエチレン系樹脂の融点は、示差走査熱量計((株)日立ハイテクサイエンス製、DSC7020)を用いたDSC法により測定して求められる値とした。具体的な操作手順は以下(1)~(3)の通りであった:(1)試料(非リサイクルポリプロピレン系樹脂、リサイクルポリプロピレン系樹脂またはリサイクルポリエチレン系樹脂)5mg~6mgの温度を10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温することにより、当該試料を融解させた;(2)その後、融解された試料の温度を10℃/分の降温速度で220℃から40℃まで降温することにより当該試料を結晶化させた;(3)その後、さらに、結晶化された試料の温度を10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温した。2回目の昇温時(すなわち(3)のとき)に得られる当該試料のDSC曲線のピーク(融解ピーク)の温度を当該試料の融点とした。
 <カーボンブラックのストラクチャーサイズの測定>
 発泡粒子中のカーボンブラックのストラクチャーサイズは、以下の測定方法により求めた:(1)ポリプロピレン系樹脂発泡粒子をミクロトームを用いて、略半分に切断した;(2)得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子のセル膜の断面を、透過型電子顕微鏡にて4万倍に拡大した写真を撮影し、断面写真を得た;(3)得られた透過型電子顕微鏡での断面写真において、任意に30個のカーボンブラックのストラクチャーを抽出し、それらのカーボンブラックの面積を測定した。具体的に、カーボンブラックのストラクチャーの輪郭に沿って線を書き、線で囲まれた部分の面積を、PDFファイル編集ソフトウェア[Adobe製、Adobe Acrobat DC]の面積計測機能を用いて測定した。
 上記(3)において、リサイクル材料を透過型電子顕微鏡にて4万倍に拡大して写真撮影して得られた画像を用いた以外は、上述と同じ方法により、リサイクル材料中のカーボンブラックのストラクチャーサイズを測定した。また、上記(3)において、カーボンブラックAまたはBを透過型電子顕微鏡にて4万倍に拡大して写真撮影して得られた画像を用いた以外は、上述と同じ方法により、別途添加(使用)したカーボンブラックAまたはBのストラクチャーサイズを測定した。
 <リサイクル材料中のカーボンブラック含有量の測定>
 リサイクル材料中のカーボンブラック含有量は示差熱熱重量同時測定装置[(株)日立ハイテクサイエンス製、STA200RV]を用いて測定した。具体的な操作手順は以下(1)~(3)の通りであった:(1)リサイクル材料6~8mgをPt製測定容器に量り取った:(2)窒素雰囲気下で試料の温度を10℃/minで600℃まで昇温した後、10℃/minで400℃まで冷却した後、疑似空気(酸素:窒素=21%:79%の混合気体)雰囲気下に変えて10℃/minで800℃まで昇温した:(3)前記(2)の過程で得られたTG重量減少率曲線において、400℃から800℃に昇温した工程の400℃における重量減少率[重量%]と800℃における重量減少率[重量%]との差からカーボンブラックの重量比率[重量%]を算出した。
 <リサイクル材料中の灰分量の測定>
 リサイクル材料中の灰分量は、リサイクル材料の重量と、リサイクル材料を燃焼させた後のリサイクル材料の重量から求めた。具体的な操作手順は以下(1)~(4)であった:(1)リサイクル材料を150℃にて1時間加熱し、水分を完全に除去した;(2)リサイクル材料1~2gを、重量がW1であるるつぼに入れ、リサイクル材料を含むるつぼの重量を測定し、W2とした;(3)電気炉を用いて、リサイクル材料を含むるつぼを300℃にて30分以上保持した後、750℃で1時間以上保持して、リサイクル材料を燃焼させた;(4)るつぼを電気炉から取り出し、23℃にてデシケーター内で1時間冷却した;(5)冷却後のるつぼの重量を測定し、W3とした;(6)以下の式から灰分量Aとした。
W1:るつぼ重量
W2:燃焼前のるつぼ+リサイクル材料重量
W3:燃焼後のるつぼ+リサイクル材料重量
A=(W3-W1)×100/(W2-W1)。
 <灰分の定性分析>
 リサイクル材料中の灰分がタルクであることは赤外分光分析を用いて特定した。具体的な操作手順は以下(1)~(2)であった:(1)上記で得られた灰分を全反射測定装置[(株)パーキンエルマージャパン製、Spectrum Two]のクリスタル部に圧着させた状態で、分解能を4cm-1、積算回数を16回として全反射測定を実施し、500cm-1~4000cm-1におけるスペクトルを得た;(2)得られたスペクトルには、3700cm-1付近、1020cm-1付近、670cm-1付近および550cm-1付近の4箇所にピークが見られた。3700cm-1付近、1020cm-1付近、670cm-1付近および550cm-1付近の4箇所にピークが見られるスペクトル形状は、タルク特有のスペクトル形状であることから、リサイクル材料に含まれる灰分はタルクであると、特定した。
 <ポリプロピレン系樹脂発泡粒子のDSC比の測定>
 発泡粒子のDSC比の測定は、示差走査熱量計[(株)日立ハイテクサイエンス製、DSC7020]を用いて行なった。具体的な操作手順は以下(1)~(5)の通りであった:(1)ポリプロピレン系樹脂発泡粒子5mg~6mgを量り取った;(2)発泡粒子の温度を10℃/分の昇温速度で40℃から220℃まで昇温して、発泡粒子を融解した;(3)前記(2)の過程で得られた発泡粒子のDSC曲線(発泡粒子の1回目昇温時のDSC曲線)において、(a)最も高温の融解ピークと当該融解ピークの隣(低温側)の融解ピークとの間の極大点と、融解開始前の温度を表す点とを直線で結び、かつ(b)前記極大点と融解終了後の温度を表す点とを直線で結んだ;(4)(a)(a-1)前記極大点と融解終了後の温度を表す点とを結ぶ線分と、(a-2)最も高温の融解ピークを有するDSC曲線と、に囲まれる領域から算出される熱量を高温側融解熱量Qhとし、(b)(b-1)前記極大点と融解開始前の温度を表す点とを結ぶ線分と、(b-2)極大点の隣(低温側)の融解ピークを有するDSC曲線と、に囲まれる領域から算出される熱量を低温側融解熱量Qlとし、(c)高温側融解熱量Qhとした;(5)以下の式からDSC比を算出した:
DSC比(%)=Qh/(Qh+Ql)×100。
 <ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率>
 発泡粒子の発泡倍率の測定方法は、以下の(1)~(4)の通りであった:(1)発泡粒子の重量w(g)を測定した;(2)次に、重量の測定に用いた発泡粒子を、メスシリンダー中に入っているエタノール中に沈め、メスシリンダーの液面位置の上昇分に基づき当該発泡粒子の体積v(cm)を測定した;(3)重量w(g)を体積v(cm)で除し、発泡粒子の密度ρを算出した;(4)発泡粒子の製造に用いたポリプロピレン系樹脂粒子の密度ρを発泡粒子の密度ρで除し(ρ/ρ)て得られた値を発泡粒子の発泡倍率とした。
 <発泡粒子の平均気泡径>
 発泡粒子の平均気泡径の測定方法は、以下の(1)~(5)の通りであった:(1)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ながら、カミソリ(フェザー社製ハイステンレス両刃)を用いて、発泡粒子の中心を通るように当該発泡粒子を切断した;(2)得られた発泡粒子の切断面をマイクロスコープ[(株)ハイロックス製、RH-2000]を用いて観察するとともに、観察面の画像を取得した;(3)得られた画像上において、当該発泡粒子の表層部を除く任意の部分に、長さ2000μmに相当する線分を引いた;(4)当該線分が通る気泡数nを測定し、式(気泡径=2000/n(μm))から、気泡径を算出した;(5)同様の操作を10個の発泡粒子に対して行い、それぞれ算出した気泡径の相加平均値を、発泡粒子の平均気泡径とした。
 <発泡成形体の密度>
 得られた発泡成形体の重量(g)(Wとする)を測定した。次いで、当該発泡成形体の縦、横および厚み寸法をノギスで測定して、体積(単位1000cm、すなわちL)(Vとする)を算出した。続いて、発泡成形体密度(g/L)を式(発泡成形体の密度=W/V)にて求めた。
 <発泡成形体の黒色度および色ムラの測定>
 分光測色計[コニカミノルタジャパン(株)製、CM-26dG]を用いて、発泡成形体表面の任意の箇所50点のL値を測定し、その平均値を黒色度とした。なお、測定時の反射光は拡散反射光のみとした。また、測定したL値の標準偏差を色ムラとした。黒色度および色ムラは、それぞれ以下の基準で評価した。数値が大きいほど、黒色度および色ムラに優れることを意図する。
 (黒色度)
1(優れる):測定したL値の平均値が28未満
0(劣る):測定したL値の平均値が28以上
 (色ムラ)
1(優れる):測定したL値の標準偏差が2未満
0(劣る):測定したL値の標準偏差が2以上
 <ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の難燃性評価>
 得られた発泡成形体から、長さ350mm×幅100mm×厚さ12mmの難燃性試験サンプルに切り出し、サンプルの長さ方向の一端より38mmの位置にA標線、292mmの位置にB標線を設けた。難燃性評価は、FMVSS302に定める燃焼試験方法に従った。FMVSS燃焼性試験器[スガ試験機社製]を用いて、当該サンプルの長さ方向の該一端に、サンプル端が炎の中心となるようにして高さ38mmに調製したバーナーの炎を15秒間当て、そのときの燃焼の状況より下記の基準により、難燃性の評価を行った。数値が大きいほど、難燃性に優れることを意図する。
1(優れる):炎がA標線に達する前、または、A標線通過後60秒以内あるいは50mm以内に消火するもの。「自己消火性」を有するという。
0(劣る):炎がA標線[炎が当たるサンプル端より38mm]を超えて燃焼し、B標線[炎が当たるサンプル端より292mm]に達するまで燃焼した場合と、A標線を超えて燃焼し、A標線を通過後、60秒を超える、または50mmを超えて消火した場合の燃焼速度が100mm/分以下のもの。「遅燃性」という。
-1(非常に劣る):自己消火性、遅燃性どちらの判定ともならない。「易燃性」という。
 <ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の表面性評価>
 得られた型内発泡成形体表面を目視観察し、以下の基準にて、表面性を判定した。表面性の評価指標の1つである粒間(ポリプロピレン系樹脂発泡粒子同士の間の隙間)については、成形体中央部表面50mm四方に存在する個数を目視で数えて判定した。数値が大きいほど、表面性に優れることを意図する。
2(良):粒間(ポリプロピレン系樹脂発泡粒子間の粒間)が0~1個でシワが無く美麗である。
1(可):粒間が2~3個で、シワが無い。
0(不可):粒間が4個以上で、シワが見られる。
 以下に実施例および比較例における、ポリプロピレン系樹脂粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法を説明する。
 (実施例1)
 [樹脂粒子の作製]
 (a)非リサイクルポリプロピレン系樹脂(エチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体)75重量部と、(b)リサイクル材料-1の25重量部と、(c)カーボンブラックAの3重量部と、(d)グリセリン0.2重量部と、(e)タルク0.05重量部と、(f)ヒンダードアミン系難燃剤0.10重量部とをブレンダーを用いてドライブレンドし、混合物を得た。得られた混合物を、二軸押出機[東芝機械(株)製、TEM26-SX]を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練し、押出されたストランドを長さ2mの水槽で水冷後、切断して、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。
 [発泡粒子および発泡成形体の作製]
 容量10Lの耐圧オートクレーブ中に、上述のようにして得られたポリプロピレン系樹脂粒子100重量部(2.4kg)、水200重量部、分散剤としてのカオリン[BASF社製、ASP170]0.3重量部、および、分散助剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液[花王(株)製、ネオペレックス G-15、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム16%の水溶液]0.038重量部を仕込んだ後、攪拌下、発泡剤として二酸化炭素4重量部を添加した。オートクレーブ内容物を昇温し、発泡温度155.5℃まで加熱し、10分間保持した後、二酸化炭素を追加圧入してオートクレーブ内圧を発泡圧力2.2MPaまで昇圧した。前記発泡温度、発泡圧力で20分間保持した後、オートクレーブ下部のバルブを開き、直径3.6mmの開口オリフィスを通して、大気圧下に放出して発泡倍率17倍のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得た。この際、放出中は容器内の圧力が低下しないように、二酸化炭素を圧入して圧力を保持した。
 得られた発泡粒子を80℃にて乾燥させた後、耐圧容器内にて、加圧空気を含浸させて、内圧を0.3MPa(絶対圧)にした後、0.07MPa(ゲージ圧)の水蒸気と接触させることにより、二段発泡させた。得られた二段発泡粒子の発泡倍率は25倍であった。
 得られた二段発泡粒子を耐圧容器内に投入し、加圧空気を含浸させ、あらかじめ0.20MPa(絶対圧)の発泡粒子内圧になるように調整したポリプロピレン系樹脂発泡粒子を、縦370mm×横320mm×厚み50mmの金型内に充填した。その後、金型チャンバー内を0.30MPaの水蒸気にて加熱し、発泡粒子同士を融着させた。金型内および成形体表面を水冷した後、成形体を取り出して、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を得た。得られた型内発泡成形体は、23℃で2時間静置し、次に75℃で16時間養生した。
 (実施例2および3)
 [樹脂粒子の作製]において、配合を表1または表2に示すように変更し、[発泡粒子および発泡成形体の作製]において、発泡条件を表1または表2に示すように変更した以外は、実施例1と同じ操作により、ポリプロピレン系樹脂粒子、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製した。
 (実施例4および5)
 (a)表1に示した量の非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、(b)表1に示した量のリサイクル材料-1およびリサイクル材料-2と、(c)カーボンブラックAの3重量部と、(d)グリセリン0.2重量部と、(e)タルク0.05重量部と、(f)ヒンダードアミン系難燃剤0.10重量部と、をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合物を得た。得られた混合物を、実施例1と同じ二軸押出機を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練し、押出されたストランドを長さ2mの水槽で水冷後、切断して、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。[発泡粒子および発泡成形体の作製]において発泡条件を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同じ操作により、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製した。
 (比較例1)
 (a)表1に示した量の非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、(b)表1に示した量のリサイクル材料-1およびリサイクル材料-2と、(c)グリセリン0.2重量部と、(d)タルク0.05重量部と、(e)ヒンダードアミン系難燃剤0.10重量部と、をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合物を得た。得られた混合物を、実施例1と同じ二軸押出機を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練し、押出されたストランドを長さ2mの水槽で水冷後、切断して、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。[発泡粒子および発泡成形体の作製]において、発泡条件を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同じ操作により、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製した。
 (比較例2)
 (a)表1に示した量のリサイクル材料-1と、(b)カーボンブラックAの3重量部と、(c)グリセリン0.2重量部と、(d)タルク0.05重量部と、(e)ヒンダードアミン系難燃剤0.10重量部と、をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合物を得た。得られた混合物を、実施例1と同じ二軸押出機を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練し、押出されたストランドを長さ2mの水槽で水冷後、切断して、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。[発泡粒子および発泡成形体の作製]において、発泡条件を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同じ操作により、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製した。
 (比較例3)
 (a)表1に示した量のリサイクル材料-1およびリサイクル材料-2と、(b)カーボンブラックAの3重量部と、(c)グリセリン0.2重量部と、(d)タルク0.05重量部と、(e)ヒンダードアミン系難燃剤0.10重量部と、をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合物を得た。得られた混合物を、実施例1と同じ二軸押出機を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練し、押出されたストランドを長さ2mの水槽で水冷後、切断して、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。[発泡粒子および発泡成形体の作製]において、発泡条件を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同じ操作により、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製した。
 (参考例1)
 (a)非リサイクルポリプロピレン系樹脂100重量部と、(b)カーボンブラックAの3重量部と、(c)グリセリン0.2重量部と、(d)タルク0.05重量部と、(e)ヒンダードアミン系難燃剤0.10重量部と、をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合物を得た。得られた混合物を、実施例1と同じ二軸押出機を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練し、押出されたストランドを長さ2mの水槽で水冷後、切断して、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。[発泡粒子および発泡成形体の作製]において、発泡条件を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同じ操作により、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製した。得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体における評価結果を表2に示す。
 (参考例2)
 (a)非リサイクルポリプロピレン系樹脂100重量部と、(b)カーボンブラックAの3重量部と、(c)グリセリン0.2重量部と、(d)タルク0.25重量部と、(e)ヒンダードアミン系難燃剤0.10重量部と、をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合物を得た。得られた混合物を、実施例1と同じ二軸押出機を用いて、樹脂温度220℃にて溶融混練し、押出されたストランドを長さ2mの水槽で水冷後、切断して、ポリプロピレン系樹脂粒子(1.2mg/粒)を製造した。[発泡粒子および発泡成形体の作製]において、発泡条件を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同じ操作により、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製した。
 各実施例、比較例および参考例における、ポリプロピレン系樹脂粒子の製造時の配合を、表1または表2に示す。なお、表1または表2において、(i)カーボンブラックBの量は、リサイクル材料由来のカーボンブラックBの量と、別途添加したカーボンブラックBの量の合計量であり、(ii)タルクの量は、リサイクル材料由来のタルクの量と、別途添加したタルクの量の合計量である。
 各実施例、比較例および参考例にて得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体について、各種測定および評価を行った。その結果を表1または表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 参考例1および参考例2にはリサイクル材料を含まない従来の発泡粒子の評価結果を示した。参考例1および2の比較からわかるように、従来、樹脂粒子中に含まれるタルク量を0.05重量部から0.25重量部へと増やすと、平均気泡径が小さくなり、色ムラが悪化することが確認されている。実施例1~5には本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系樹脂発泡粒子およびポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体の評価結果を示した。実施例1~5から判るように、本製造方法により得られるポリプロピレン系樹脂発泡粒子からなる型内発泡成形体は、タルクが0.25重量部以上含まれていても、色ムラがなく、黒色度および表面外観に優れ難燃性も良好となることがわかる。比較例1~3のようにストラクチャーサイズが1.0×10nm未満のカーボンブラックの比率が減ると、黒色度や難燃性に改善の余地がある結果となった。
 本発明の一実施形態に係るポリプロピレン系発泡粒子は、成形後の黒色度および難燃を改善できるという利点を有する。ポリプロピレン系発泡成形体は、緩衝包装材、物流資材、断熱材、土木建築部材、自動車部材など様々な用途に好適に用いることが可能である。

Claims (17)

  1.  基材樹脂と、カーボンブラックと、を含有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子であって、
     前記基材樹脂は、非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、を含み、
     前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量は、前記基材樹脂100重量部中、10重量部~60重量部であって、
     前記カーボンブラックは、当該カーボンブラックの総数に対する、ストラクチャー1個あたりのストラクチャーサイズが1×10nm未満であるカーボンブラックの個数の比率が、10%~50%である、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  2.  平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックAと、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックBと、を含む、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  3.  発泡核剤をさらに含む、請求項1または2に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  4.  前記発泡核剤の含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.05重量部~0.50重量部である、請求項3に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  5.  前記発泡核剤の含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.20重量部~0.50重量部である、請求項3に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  6.  前記発泡核剤はタルクである、請求項3~5のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  7.  ヒンダードアミン系難燃剤をさらに含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  8.  前記カーボンブラックAの含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.1重量部~5.0重量部である、請求項2に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  9.  前記カーボンブラックBの含有量は、前記基材樹脂100重量部に対して、0.10重量部~2.00重量部である、請求項2に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  10.  前記基材樹脂は、前記リサイクルポリエチレン系樹脂を含み、当該リサイクルポリエチレン系樹脂は、リサイクル高密度ポリエチレン系樹脂を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  11.  前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量を100重量部としたとき、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂は60重量部~100重量部であり、前記リサイクルポリエチレン系樹脂は0重量部~40重量部である、請求項1~10のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  12.  平均ストラクチャーサイズが10.0×10nm以上であるカーボンブラックCを含まないか、もしくは、前記基材樹脂100重量部に対して前記カーボンブラックCを0.5重量部未満含む、請求項1~11のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  13.  前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂は、当該非リサイクルポリプロピレン系樹脂100重量%中、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/1-ブテン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を60重量%以上含む、請求項1~12のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  14.  前記基材樹脂は、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂を含み、当該リサイクルポリプロピレン系樹脂は、エチレン/プロピレン交互共重合体、エチレン/1-ブテン/プロピレン交互共重合体、エチレン/プロピレンランダム共重合体およびエチレン/プロピレンランダム共重合体からなる群から選択される1種以上を含む、請求項1~13のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  15.  前記基材樹脂は、基材樹脂100重量部中、前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂を、合計で、80重量部~100重量部含む、請求項1~14のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子。
  16.  請求項1~15のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を成形してなるポリプロピレン系樹脂発泡成形体。
  17.  非リサイクルポリプロピレン系樹脂と、リサイクル材料と、平均ストラクチャーサイズが0.2×10nm以上4.0×10nm未満であるカーボンブラックAと、を含む混合物を溶融混練し、ポリプロピレン系樹脂粒子を得る造粒工程と、
     前記ポリプロピレン系樹脂粒子と、水系分散媒と、発泡剤と、を容器中に分散させる分散工程と、
     容器内の温度をポリプロピレン系樹脂粒子の軟化温度以上の温度まで加熱する加熱工程と、
     容器内の圧力を加圧する加圧工程と、
     容器の一端を解放し、容器内の分散液を、容器内の圧力よりも低圧の領域に放出する放出工程と、を有し、
     前記リサイクル材料は、リサイクルポリプロピレン系樹脂および/またはリサイクルポリエチレン系樹脂と、平均ストラクチャーサイズが5.0×10nm以上9.0×10nm未満であるカーボンブラックBと、を含み、
     前記リサイクル材料の使用量は、前記非リサイクルポリプロピレン系樹脂と前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および/または前記リサイクルポリエチレン系樹脂とを含む基材樹脂100重量部中、前記リサイクルポリプロピレン系樹脂および前記リサイクルポリエチレン系樹脂の合計含有量が10重量部~60重量部となる量である、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法。
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