JPS625054B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリプロピレン系樹脂発泡成型体の製
造方法に関し、さらに詳しくは寸法安定性が良好
なポリプロピレン系樹脂発泡成型体に関する。 本出願人はポリプロピレン系樹脂予備発泡成型
体を製造するに当つて、予備発泡粒子を用いる所
謂ビーズ成型法の開発に成功し、その予備発泡方
法についてすでに提案している（特公昭56―1344
号）。この予備発泡方法は、揮発性発泡剤を含有
する重合体粒子を密閉容器内で分散させ容器内の
圧力を該発泡剤の蒸気圧或はそれ以上の圧力に保
持しながら該重合体の軟化温度以上に加熱した
後、容器内の水面下の一端を開放し、重合体粒子
と水とを同時に容器内よりも低圧の雰囲気下に放
出することにより予備発泡粒子を得るものであ
る。この方法により得られた予備発泡粒子は高発
泡の優れた性質を有する画期的なものであり、こ
の予備発泡粒子を用いて得られる発泡成型体は優
れた性質を有するものであるが、型内成型時にお
ける収縮等による寸法安定性、包装材または緩衝
材として用いた場合、特に高温で使用した場合に
おける寸法安定性、緩衝特性等において未だ改良
の余地を残しているものである。 本発明は上記従来技術をさらに改良したポリプ
ロピレン系樹脂発泡成型体の製造方法を提供する
ことを目的とするものであつて、本発明者らは、
上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、寸法安
定性、緩衝特性等が優れたポリプロピレン系樹脂
発泡成型体の製造方法の開発に成功し、本発明を
完成するに至つた。 すなわち、本発明は、ポリプロピレン系樹脂予
備発泡粒子を、該粒子の熱変形温度以上に加熱し
た後、該粒子を閉鎖し得るが密閉し得ない金型に
充填し、加熱、発泡させることを特徴とするポリ
プロピレン系樹脂発泡成型体の製造方法を要旨と
するものである。 本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂予備
発泡粒子の材質としては、プロピレン単独重合
体、エチレン―プロピレンランダム共重合体、エ
チレン―プロピレンブロツク共重合体等が挙げら
れ、これらは架橋していてもいなくてもよいが無
架橋のものが特に有益である。上記した重合体の
うち、エチレン―プロピレンランダム共重合体が
好ましく、特にエチレン成分0.5〜10重量％の共
重合体が好ましい。 本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂予備
発泡粒子は例えば次のような予備発泡方法によつ
て製造することができる。すなわち、重合体粒子
内に揮発性発泡剤を含有させる工程、密閉容器内
で重合体粒子を分散媒に分散させ所定温度に加熱
する工程、および容器の一端を開放し、上記粒子
と分散媒を同時に容器内よりも低圧の雰囲気下に
放出する工程よりなる予備発泡方法によつて製造
することができる。 この方法に用いる揮発性発泡剤としては、例え
ばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン等で例示される脂肪族炭化水素類、シクロブ
タン、シクロペンタン等で例示される環式脂肪族
炭化水素類及びトリクロロフロロメタン、ジクロ
ロジフロロメタン、ジクロロテトラフロロエタ
ン、メチルクロライド、エチルクロライド、メチ
レンクロライド等で例示されるハロゲン化炭化水
素類等が使用される。この発泡剤の添加量は特に
限定されないが、通常重合体粒子100重量部に対
し５〜40重量部程度用いられる。揮発性発泡剤を
重合体粒子に含有させる時期は特に限定されな
い。従つて予め重合体粒子に発泡剤を含有させて
おき、この発泡剤を含有した重合体粒子を密閉容
器内に入れて該密閉容器内で分散媒に分散させて
もよく、或いは重合体粒子と発泡剤を密閉容器内
に入れて該密閉容器内でそれらを分散媒に分散さ
せつつ重合体粒子に発泡剤を含有させてもよい。
また密閉容器内で前記粒子を所定温度に加熱する
過程において、或いは加熱した後において発泡剤
を密閉容器内に入れて前記粒子と発泡剤を分散さ
せつつ前記粒子に発泡剤を含有させてもよい。
尚、前記粒子に発泡剤を含有させるときの温度も
任意であり、特に限定されない。 この方法では、重合体粒子と揮発性発泡剤を別
別に或いは揮発性発泡剤を重合体粒子に含有させ
た後、分散媒に分散させるが、このとき要すれば
分散剤、例えば微粒状の酸化アルミニウムおよび
酸化チタン、塩基性炭酸マグネシウム、塩基性炭
酸亜鉛、炭酸カルシウム等を用いることができ
る。この分散剤の添加量は通常重合体粒子100重
量部に対し0.01〜10重量部である。また、分散媒
は重合体粒子を溶解させない溶媒であればよく、
例えば、水、エチレングリコール、グリセリン、
メタノール、エタノール等のうちの１種又はそれ
らの２種以上の混合物が例示されるが通常は水が
好ましい。 この方法では容器の一端を開放して重合体粒子
と分散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰囲気下
に放出するが、このときの容器内の圧力は揮発性
発泡剤の蒸気圧以上または以下のいずれでもよ
く、放出する雰囲気は通常常圧の雰囲気が選ばれ
る。 このようにして得られる予備発泡粒子は、発泡
時の温度、圧力、発泡剤の量等によつても異なる
が、通常３〜60倍の見掛け発泡倍率を有する。 本発明において、予備発泡粒子は該粒子の熱変
形温度以上に加熱される。加熱温度が熱変形温度
未満の場合には予備発泡粒子の収縮は起こらず発
泡成型体の寸法安定性は得られ難い。上記の加熱
により予備発泡粒子を収縮させる。この収縮の程
度は特に限定されないが寸法安定性の効果、収縮
の均一性等を考慮すると元の体積から３〜35％収
縮させることが好ましい。加熱工程は後述する加
圧熟成後に行なうこともできるが加圧熟成前に行
なうことが好ましく、また、予備発泡終了直後に
行なえば予備発泡粒子に余熱が残つており、加熱
量、加熱時間共少なくて済むので好ましい。加熱
方法として、例えば予備発泡粒子を網槽内に収納
し、熱風を吹付けて加熱する方法を用いることが
できる。本発明において加熱温度は予備発泡粒子
の熱変形温度以上であるが、極度に高温になると
粒子同志が融着する虞れがあるので120〜150℃が
好ましい。尚、本発明に用いられる各重合体の熱
変形温度は90〜130℃の範囲にあるものが好まし
く、その一例を以下に示す。 基 材 熱変形温度（℃） エチレン―プロピレンランダム 共重合体 103 （エチレン成分：４重量％） エチレン―プロピレンブロツク 共重合体 115 （エチレン成分：20重量％） プロピレン単独重合体 117 加熱終了後、予備発泡粒子は通常加圧熟成され
る。この加圧熟成は通常無機ガスまたは無機ガス
と揮発性発泡剤との混合ガスにより0.3〜８Kg／
cm²（Ｇ）で３〜72時間行なわれ、これによつて予
備発泡粒子内に0.3〜５Kg／cm²（Ｇ）、好ましくは
３Kg／cm²（Ｇ）以下の内圧が付与される。無機ガ
スとしては、空気、窒素、アルゴン、ヘリウム等
が用いられる。 本発明において、上記の如く処理された予備発
泡粒子は、該粒子を閉鎖し得るが密閉し得ない金
型、例えば型面に水蒸気等の加熱媒体が通過でき
る小孔を有する金型に充填し、例えば２〜５Kg／
cm²（Ｇ）の水蒸気を用いて加熱膨張させることに
より型通りの発泡成型体が得られる。 本発明により得られるポリプロピレン系樹脂発
泡成型体は、例えば、包装材、緩衝材、車輌部
材、建築資材、断熱材、食品容器、浮揚材等に用
いることができ、特に高温において使用される包
装材、緩衝材として用いた場合、顕著な効果を有
するので好ましい。 以上説明したように、本発明によれば成型前に
予備発泡粒子を該粒子の熱変形温度以上で熱処理
して収縮させ、かつ気泡を安定化させることによ
り、成型性、寸法安定性が良好でかつ引張強度、
引張伸び、引裂強度、柔軟性が大きく、圧縮永久
歪が小さい等の優れた物性を有する発泡成型体が
得られるものである。 以下、実施例および比較例を掲げて本発明をさ
らに詳細に説明する。 実施例１〜４、比較例１〜６ 平均重量５mg粒子とした熱変形温度96℃（融点
150℃）、エチレン成分3.5重量％のエチレン―プ
ロピレンランダム共重合体100Kg、ジクロロジフ
ロロメタン23Kg、20μ粒径の酸化アルミニウム
0.5Kg、水300Kgを密閉容器内に収納し、撹拌下、
139℃に昇温して0.5時間保持した後、容器内の圧
力を30Kg／cm²（Ｇ）に保持しながら容器の一端を
開放し、樹脂粒子と水とを同時に大気下へ放出
し、見掛け発泡倍率35倍の予備発泡粒子を得た。
この予備発泡粒子を網槽内に収納し、熱風を吹付
けることにより第１表に示された温度で熱処理し
て同表に示す収縮率および発泡倍率の粒子を得
た。 また発泡剤の量を変えた以外は上記の予備発泡
方法と同様の方法により第１表に示す異なる発泡
倍率を有する予備発泡粒子を得た（加熱処理せ
ず）。 上記の各予備発泡粒子を30℃、2.5Kg／cm²
（Ｇ）の空気にて50時間加圧熟成した後、長さ
1000mm、幅600mm、厚さ60mmの成型用金型に充填
し、2.5Kg／cm²（Ｇ）の水蒸気にて加熱発泡させ
て発泡成型体を得た。得られた発泡成型体の物性
試験を行なつた。結果を第１表に示す。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を該粒子
   の熱変形温度以上に加熱した後、該粒子を閉鎖し
   得るが密閉し得ない金型に充填し、加熱発泡させ
   ることを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡成
   型体の製造方法。