(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気により加熱して該発泡粒子を融着した後、冷却工程を経てポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得る方法であって、メルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０分以上９ｇ／１０分以下であるポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とし、セル径が１５０μｍ以下、且つ示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用い、得られた成形体の空隙率が２０％以上５０％以下であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項２】
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気により加熱して該発泡粒子を融着した後、冷却工程を経てポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得る方法であって、メルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０分以上９ｇ／１０分以下であるポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とし、Ｌ／Ｄが１．５以上３以下の柱状形状であり、セル径が１５０μｍ以下、且つ示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用い、得られた成形体の空隙率が２０％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項３】
０．２ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以上０．７ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以下の内圧を付与したポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填することを特徴とする請求項１または２記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
【請求項４】
加熱して発泡粒子を融着させるに際し、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の融点−２５℃以上融点以下の温度の水蒸気を用いることを特徴とする請求項１〜３何れか一項に記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に吸音材、通水材として利用可能な、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の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を成形してなり、連通した空隙を有するポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法として、特許文献１に、示差走査熱量測定により観察される特定の結晶構造を有し、Ｌ／Ｄが２〜１０の柱状ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を、金型内に充填率が４０〜５５％となり且つ粒子相互が不規則な方向を向くように充填させた後、基材樹脂のビカット軟化点―２０℃〜融点の温度の蒸気で加熱する方法が開示されている。【０００３】
しかし、上記の方法では、高い空隙率のポリプロピレン系樹脂発泡成形体を安定的に得ることが困難であり、２０％の空隙率を形成させるのが限界であった。さらに、高発泡倍率になるほど高い空隙率を得ることが困難となり、実用性が乏しいものであった。【０００４】
この問題を解決するために、特許文献２、特許文献３に、特定形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を加熱成形する方法が開示されている。ここで開示されている技術は、中空円筒ないし中空異形状、あるいは断面形状が十字形のような凹凸を有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子を使用することを特徴としている。これら異形のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造するには、それに対応した樹脂粒子を製造する必要があるが、該樹脂粒子の製造が複雑なため、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の型内発泡成形に一般に使用される一粒が１〜１０ｍｇといった粒子サイズの該樹脂粒子の生産性は低く、経済的に不利であった。【０００５】
また、特許文献４には、鼓形状の発泡粒子を用い、１０〜６０％の空隙率を有する発泡成形体が、本願発明者らにより開示されている。ここで開示されている技術は、通常の柱状樹脂粒子から鼓形状の発泡粒子を製造し、これを用いて高い空隙率を有する発泡成形体を得るというものである。ここでは、一般的に使用される柱状樹脂粒子を用いるので樹脂粒子製造の際に経済的な不利は発生しない。短い発泡剤含浸時間で樹脂粒子から発泡粒子を製造することにより鼓形状の発泡粒子を得ることができるが、この際、樹脂粒子端部と中央部で発泡剤含浸量に差異が生じることにより鼓形状の発泡粒子となると考えられる。この事に起因していると思われるが、発泡倍率バラツキが大きくなる傾向にあり、ひいては発泡成形体の倍率バラツキが大きくなる傾向であった。
【特許文献１】特開平３−２２４７２４号公報
【特許文献２】特開平７−１３８３９９号公報
【特許文献３】特開平７−１３８４００号公報
【特許文献４】特開２０００−３０２９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の課題は、簡便で経済的に製造可能なポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用いて、倍率バラツキが小さく、高い空隙率を有するポリプロピロピレン系樹脂発泡成形体を安定的に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のＭＩを有するポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とし、特定のセル径、結晶状態を有するポリプロピレン系樹脂発泡粒子（以下、発泡粒子という場合がある）を用いることにより、極めて安定的に高い空隙率のポリプロピレン系樹脂発泡成形体（以下、発泡成形体という場合がある）が得られることを見出し、本発明を完成させた。【０００８】
即ち、本発明は、の第１は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気により加熱して該発泡粒子を融着した後、冷却工程を経てポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得る方法であって、メルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０分以上９ｇ／１０分以下であるポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とし、セル径が１５０μｍ以下、且つ示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用い、得られた成形体の空隙率が２０％以上５０％以下であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法に関する。【０００９】
好ましい実施態様としては、
（１）ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気により加熱して該発泡粒子を融着した後、冷却工程を経てポリプロピレン系樹脂発泡成形体を得る方法であって、メルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０分以上９ｇ／１０分以下であるポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とし、Ｌ／Ｄが１．５以上３以下の柱状形状であり、セル径が１５０μｍ以下、且つ示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用い、得られた成形体の空隙率が２０％以上５０％以下であること、
（２）０．２ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以上０．７ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以下の内圧を付与したポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填すること、
（３）加熱して発泡粒子を融着させるに際し、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の融点−２５℃以上融点以下の温度の水蒸気を用いること、
を特徴とする前記記載のポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、空隙率２０％以上５０％以下の発泡成形体を簡便に経済的に、かつ倍率バラツキが小さく、安定した空隙率で製造することができる。この発泡成形体は、自動車部材、土木・建築資材、産業用資材等において吸音材、通水材等に好適に使用し得る。特に、嵩上げ材、ティビアパッド、ラゲージボックス、側突材等の自動車部材に吸音性能を付与するのに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明におけるポリプロピレン系樹脂は、プロピレンモノマー単位が５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、更に好ましくは９０重量％以上からなる重合体であり、チーグラー型塩化チタン系触媒またはメタロセン触媒で重合された、立体規則性の高いものが好ましい。具体例としては、例えば、プロピレン単独共重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、無水マレイン酸―プロピレンランダム共重合体、無水マレイン酸―プロピレンブロック共重合体、プロピレン−ｇ−無水マレイン酸グラフト共重合体等が挙げられ、それぞれ単独あるいは混合して用いられる。特に、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体が好適に使用し得る。また、これらのポリプロピレン系樹脂は無架橋のものが好ましいが、架橋したものも使用できる。【００１２】
本発明に使用するポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２．１６Ｋｇで測定したメルトインデックス（以下、ＭＩ）が０．１ｇ／１０分以上９ｇ／１０分以下であり、更に好ましくは２ｇ／１０分以上８ｇ／１０分以下である。ＭＩが０．１ｇ／１０分未満では、発泡粒子を製造する際の発泡力が低く、高発泡倍率の発泡粒子を得るのが難しくなる。また、発泡成形体としたときの発泡粒子間の融着強度を確保することが難しくなる。ＭＩが９ｇ／１０分を超えると、発泡成形体としたときの空隙率を安定した値で制御することが難しくなる。【００１３】
また、上記ポリプロピレン系樹脂は、機械的強度、耐熱性に優れた発泡成形体を得るために、融点は、好ましくは１３０℃以上１６８℃以下、更に好ましくは１３５℃以上１６０℃以下、特に好ましくは１４０℃以上１５５℃以下である。融点が当該範囲内である場合、成形性と機械的強度、耐熱性のバランスが取り易い傾向が強い。ここで、前記融点とは、示差走査熱量計によってポリプロピレン系樹脂１〜１０ｍｇを４０℃から２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温し、その後４０℃まで１０℃／分の速度で冷却し、再度２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温した時に得られるＤＳＣ曲線における吸熱ピークのピーク温度をいう。【００１４】
本発明に用いる発泡粒子は、上記ポリプロピレン系樹脂を基材樹脂として、セル径が１５０μｍ以下、且つ示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下であることが必要である。これらの要件を全て満たすことにより、簡便で経済的に、倍率バラツキが小さく、高い空隙率を有するポリプロピロピレン系樹脂発泡成形体を安定的に製造することが可能となる。【００１５】
本発明に用いる発泡粒子の形状は、特に限定はないが、Ｌ／Ｄが１．５以上３以下の柱状形状であることが好ましい。ここで、図１に示すように、Ｌは発泡粒子の最長部の長さ、Ｌ方向と垂直な断面における最大径Ｄｍａｘと最小径Ｄｍｉｎであり、ＤはＤｍａｘとＤｍｉｎの平均値であり、下記式にて計算される。【００１６】
【数１】
0004971793.tif 000002
Ｌ方向に垂直な断面形状は、円、楕円等の凹部のない閉じた曲線であり、ＤｍａｘおよびＤｍｉｎはＬ方向に沿って略一定の値をとる。柱状形状の発泡粒子の具体例としては、円柱形状、楕円柱形状が挙げられる。【００１７】
Ｌ／Ｄを１．５以上３以下とすると、成形のため金型に充填した際に、発泡粒子同士の適度な接触面積を保って、高い空隙を形成しやすい傾向になる。Ｌ／Ｄが１．５未満となると、金型に充填した際に十分な空隙率を有する発泡成形体を得ることが困難な場合がある。Ｌ／Ｄが３を超えると、金型に充填する際の充填口での目詰まりが発生し易く、充填不良の原因、或いは、発泡成形体の局所間での空隙率にバラツキが生じ易い傾向がある。【００１８】
また、本発明に用いる発泡粒子は、セル径が１５０μｍ以下である。好ましい上限は、１００μｍである。下限は特に限定はないが、好ましくは２０μｍ以上、更に好ましくは、５０μｍ以上である。セル径がこの範囲にあると、金型への充填の際に生じた空隙を保持して、発泡粒子間を強固に融着させ易い。セル径が小さすぎると、発泡成形体とした時に、ヒケ、収縮が発生し易くなり、形状保持性が悪化する場合がある。セル径が１５０μｍを超えると、発泡成形体とした時の空隙率が低くなり、特に、金型面と接触した表面層において空隙率が低下する場合がある。【００１９】
更に、本発明に用いる発泡粒子は、示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、該２つの融解ピークのうち、低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下、好ましくは０．４０以上０．６５以下である。β／（α＋β）が０．３５未満の場合、発泡成形体の空隙率を高くすることが困難となる。これは、発泡粒子の二次発泡力が高くなるため、成形の際に空隙率が低下するためと思われる。β／（α＋β）が０．７５を超えると発泡粒子間の融着が困難となる。融着を促進するために成形に用いる蒸気の温度を上げると、発泡成形体の空隙率が低下するため、空隙率の確保と融着の両立が困難となる。【００２０】
ここで、発泡粒子の示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線とは、発泡粒子１〜１０ｍｇを示差走査熱量計によって１０℃／分の昇温速度で４０℃から２２０℃まで昇温したときに得られるＤＳＣ曲線のことである。図２に示す通り、得られたＤＳＣ曲線の極大点Ａを通る直線とＤＳＣ曲線との低温側の接点をＢ、高温側の接点をＣとする。線分ＡＢとＤＳＣ曲線で囲まれた面積から低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、線分ＡＣとＤＳＣ曲線で囲まれた面積から高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）が算出される。【００２１】
上記要件を満たした発泡粒子を用いることにより空隙率２０％以上５０％以下の発泡成形体を容易に得ることができる。発泡成形体の空隙率は吸音特性と強く関係しており、空隙率は２０％以上５０％以下、更に好ましくは２５％以上４５％以下である。空隙率が２０％未満となると、ピーク周波数における吸音率が低下し、十分な吸音特性が得られない。空隙率が５０％を超えると、発泡粒子間の接触面積が低下して発泡成形体の割れが生じ易くなるばかりか、機械強度が低下して実用上の使用に耐えない。【００２２】
次に、本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法について述べる。前記ポリプロピレン系樹脂は、既知の方法を用いて、例えば、押出機、ニーダー、バンバリーミキサー（商標）、ロール等を用いて溶融して、１粒の重量が０．２〜１０ｍｇ、好ましくは０．５〜６ｍｇの樹脂粒子に加工される。一般的には、押出機を用いて溶融し、ストランドカット法もしくはアンダーウォーターカット法にて製造する。例えば、ストランドカット法を用いる場合、円形ダイスからストランド状に押出されたポリプロピレン系樹脂を水、空気等で冷却、固化させたものを切断して、所望の形状の樹脂粒子を得る。【００２３】
柱状形状の発泡粒子を得る場合には、樹脂粒子から発泡粒子を製造する際の加熱処理により、柱状形状の樹脂粒子は残留歪の緩和を起こすため、延伸方向に収縮が発生する。従って、柱状形状の樹脂粒子製造に際しては、延伸方向の収縮を考慮に入れ、目的とするＬ／Ｄの発泡粒子が得られる樹脂粒子形状としておくことが好ましい。具体的には、目的とする発泡粒子のＬ／Ｄに対して、より大きなＬ／Ｄの樹脂粒子としておくことが好ましい。製造する樹脂粒子のＬ／Ｄは、使用するポリプロピレン系樹脂のＭＩ、分子量分布、樹脂粒子製造の際の延伸度合い等によって異なり一概には規定できないが、概ね４以上９以下の範囲であることが好ましい。【００２４】
樹脂粒子製造の際、セル造核剤を添加することにより、発泡粒子のセル径を所望の値に調整する。セル造核剤としては、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、酸化チタン、ベントナイト、硫酸バリウム等の無機系造核剤が一般に使用される。セル造核剤の添加量は、使用するポリプロピレン系樹脂の種類、セル造核剤の種類により異なり一概には規定できないが、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、概ね０．００１〜２重量部である。【００２５】
更に、樹脂粒子製造の際、必要により種々の添加剤を、ポリプロピレン系樹脂の特性を損なわない範囲内で添加することができる。添加剤としては、例えば、；カーボンブラック、有機顔料などの着色剤；アルキルジエタノールアミド、アルキルジエタノールアミン、ヒドロキシアルキルエタノールアミン、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライドなどのノニオン系界面活性剤からなる帯電防止剤；ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５ＷＬ（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４（商標）、ＵＬＴＲＡＮＯＸ６２６（商標）等のヒンダードフェノール系酸化防止剤；ＩＲＧＡＦＯＳ１６８（商標）、ＩＲＧＡＦＯＳ  Ｐ−ＥＰＱ（商標）、ＩＲＧＡＦＯＳ１２６（商標）、ＷＥＳＴＯＮ６１９（商標）等のリン系加工安定剤；ＨＰ−１３６（商標）等のラクトン系加工安定剤；ＦＳ０４２（商標）等のヒドロキシルアミン系加工安定剤、ＩＲＧＡＮＯＸ  ＭＤ１０２４（商標）等の金属不活性剤；ＴＩＮＵＶＩＮ３２６（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ３２７（商標）等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；ＴＩＮＵＶＩＮ１２０（商標）等のベンゾエート系光安定剤；ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ１１９（商標）、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ９４４（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ６２２（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ７７０（商標）等のヒンダードアミン系光安定剤；ハロゲン系難燃剤および三酸化アンチモン等の難燃助剤；ＦＬＡＭＥＳＴＡＢ  ＮＯＲ１１６（商標）、ＭＥＬＡＰＵＲ  ＭＣ２５（商標）等の非ハロゲン系難燃剤；ハイドロタルサイト、ステアリン酸カルシウム等の酸中和剤；ＩＲＧＡＳＴＡＢ  ＮＡ１１（商標）等の結晶核剤；エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド等の滑剤などが例示される。【００２６】
本発明における発泡粒子の製造には、従来から知られている方法を利用できる。例えば、密閉容器内に、上記樹脂粒子、発泡剤、分散剤および分散助剤を含む水系分散媒を仕込み、攪拌しながら昇温して一定温度（以下、発泡温度という場合がある）として樹脂粒子に発泡剤を含浸させ、必要に応じて発泡剤を追加添加して、密閉容器内を一定圧力（以下、発泡圧力という場合がある）に保持した後、密閉容器下部から内容物を密閉容器内圧より低圧雰囲気下に放出する方法により発泡粒子が製造される。使用する密閉容器には特に限定はなく、発泡粒子製造時における容器内圧力、容器内温度に耐えられるものであればよいが、例えばオートクレーブ型の耐圧容器が挙げられる。【００２７】
前記発泡剤としては、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂肪族炭化水素およびそれらの混合物；空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス；水などが挙げられる。より高発泡倍率の発泡粒子を得るためにはイソブタン、ノルマルブタンおよびそれらの混合物を発泡剤として用いるのが好ましい。低発泡倍率で、発泡倍率バラツキの小さい発泡粒子を得るためには水を発泡剤として用いるのが好ましい。【００２８】
水を発泡剤として用いる場合には、前記樹脂粒子を製造する際にナトリウムアイオノマー、カリウムアイオノマー、メラミン、イソシアヌル酸等の吸水剤を添加しておくことが好ましい。【００２９】
発泡剤の使用量は、使用するポリプロピレン系樹脂の種類、発泡剤の種類、目的とする発泡倍率等により異なり、一概には規定できないが、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、概ね２〜６０重量部の範囲である。【００３０】
前記分散剤として、例えば、塩基性第三リン酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム等の難水溶性無機化合物、分散助剤としては例えばドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、直鎖アルキルフィンスルホン酸ソーダ等のアニオン系界面活性剤が使用される。これらの中でも塩基性第三リン酸カルシウムと直鎖アルキルフィンスルホン酸ソーダの使用が良好な分散性を得る上で好ましい。これら分散剤及び分散助剤の使用量は、その種類や用いるポリプロピレン系樹脂の種類・量、発泡剤の種類などによって異なるが、通常、水１００重量部に対して、分散剤０．１重量部以上３重量部以下、分散助剤０．０００１重量部以上０．１重量部以下であることが好ましい。【００３１】
また、上記樹脂粒子の水中での分散性を良好なものにするために、通常、水１００重量部に対して樹脂粒子２０重量部以上１００重量部以下使用するのが好ましい。【００３２】
この様にして密閉容器内に調整されたポリプロピレン系樹脂粒子の水系分散物は、攪拌下、所定の発泡温度まで昇温され、一定時間、好ましくは５分間以上１８０分間以下、更に好ましくは１０分間以上６０分間以下保持されるとともに、密閉容器内の圧力は上昇し、発泡剤が樹脂粒子に含浸される。この後、所定の発泡圧力になるまで発泡剤が追加供給され、一定時間、好ましくは５分間以上１８０分間以下、好ましくは１０分間以上６０分間以下保持される。かくして、発泡温度、発泡圧力で保持されたポリプロピレン系樹脂粒子の水系分散物を、密閉容器下部に設けられたバルブを開放して低圧雰囲気下（通常は大気圧下）に放出することによりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造することができる。【００３３】
樹脂粒子の水系分散物を低圧雰囲気に放出する際、流量調整、倍率バラツキ低減などの目的で２〜１０ｍｍφの開口オリフィスを通して放出することもできる。また、発泡倍率を高くする目的で、前記低圧雰囲気を飽和水蒸気で満たす場合もある。【００３４】
発泡温度は、用いるポリプロピレン系樹脂の融点［Ｔｍ（℃）］、発泡剤の種類等により異なり、一概には規定できないが、概ねＴｍ−３０（℃）以上Ｔｍ＋１０（℃）以下の範囲から決定される。また、発泡圧力は、用いるポリプロピレン系樹脂の種類、発泡剤の種類、所望の発泡粒子の発泡倍率によって異なり、一概には規定できないが、概ね１ＭＰａ以上８ＭＰａ（ゲージ圧）以下の範囲から決定される。【００３５】
前記ＤＳＣ曲線から算出される発泡粒子のβ／（α＋β）の値は、発泡温度を調整することにより、調整することができる。一般的に、発泡温度を高くするとβ／（α＋β）は低くなり、発泡温度を低くするとβ／（α＋β）は高くなる関係にある。但し、脂肪族炭化水素を発泡剤として用いた場合、可塑化効果によりポリプロピレン系樹脂の融点降下が生じるため、β／（α＋β）の値は、発泡剤含浸量つまり発泡圧力の影響を受ける。よって、β／（α＋β）の値は、発泡温度および発泡圧力を調整することにより、調整される。発泡圧力を高くするとβ／（α＋β）は低くなり、発泡圧力を低くするとβ／（α＋β）は高くなる関係にある。【００３６】
上記のようにして得たポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、従来から知られている成形方法により、空隙率が２０％以上５０％以下のポリプロピレン系樹脂発泡成形体にすることができる。例えば、イ）発泡粒子を無機ガスで加圧処理して発泡粒子内に無機ガスを含浸させ所定の発泡粒子内圧を付与した後、金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法、ロ）発泡粒子をガス圧力で圧縮して金型に充填し、発泡粒子の回復力を利用して、水蒸気で加熱融着させる方法、ハ）特に前処理することなく発泡粒子を金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法、などの方法が利用し得る。【００３７】
上記の成形方法の中でも、発泡粒子を無機ガスで加圧処理して発泡粒子内に無機ガスを含浸させ所定の発泡粒子内圧を付与した後、金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法がより好ましく、該発泡粒子内圧を０．２ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以上０．７ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以下とするのが更に好ましい。発泡粒子内圧を０．２ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以上０．７ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ以下とすることにより、空隙率のコントロールがより容易となり、空隙率２０％以上５０％以下の発泡成形体をより安定的に製造することができる。【００３８】
上記無機ガスとしては、空気、窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、炭酸ガスなどが使用できる。これらは単独で用いても、２種以上混合使用してもよい。これらの中でも、汎用性の高い空気、窒素が好ましい。【００３９】
本発明では、発泡粒子を水蒸気により加熱、融着させて、成形体を得る。この際の水蒸気温度が低すぎると融着が不十分となり、発泡成形体としての形状を保持できない。逆に、水蒸気温度が高すぎると発泡成形体の空隙率が低くなり、吸音性能が悪化する傾向にある。発泡粒子間の融着性と空隙率を両立させるには、基材樹脂として用いたポリプロピレン系樹脂の融点をＴｍ（℃）としたとき、加熱して発泡粒子を融着させるに際し、温度が融点−２５℃以上融点以下の水蒸気を用いることが好ましく、更には温度が融点−２０℃以上融点−５℃以下の水蒸気を用いることがより好ましい。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明の連通した空隙を有するポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法を実施例および比較例を挙げて、更に詳細に説明する。なお、用いた基材樹脂の特性を表１、発泡粒子を製造する際の製造条件および得られた発泡粒子の特性を表２、発泡粒子を成形する際の成形条件および得られた発泡成形体の特性を表３に示す。【００４１】
【表１】
0004971793.tif 000003
（実施例１〜３）
基材樹脂として、表１記載のＰＰ−Ａを用い、セル造核剤としてタルク３００ｐｐｍを添加して押出機内で溶融混練した後、円形ダイよりストランド状に押出し、水冷後、カッターで切断し、一粒の重量が１．８ｍｇ／粒、略円柱形状で、表２記載のＬ／Ｄを有する樹脂粒子を得た。【００４２】
得られた樹脂粒子１００重量部（６５Ｋｇ）、水２００重量部、塩基性第三リン酸カルシウム０．５重量部、アルキルスルフォン酸ソーダ０．０１重量部を容量０．３５ｍ3の耐圧オートクレーブ中に仕込み、攪拌下、発泡剤としてイソブタンを１６部添加した後、オートクレーブ内容物を昇温し、表２記載の発泡温度まで加熱した。その後、イソブタンを追加圧入して表２記載の発泡圧力まで昇圧し、該発泡温度、発泡圧力で３０分間保持した後、オートクレーブ下部のバルブを開き、４．４ｍｍφの開口オリフィスを通して、オートクレーブ内容物を大気圧下に放出して発泡粒子を得た。得られた発泡粒子の特性を表２に示す。【００４３】
得られた発泡粒子に空気加圧処理により空気を含浸させて表３記載の内圧を付与した後、３２０×３２０×６０ｍｍの金型内に充填し、表３記載の成形温度の蒸気で加熱、融着させて発泡成形体とした。得られた発泡成形体の特性を表３に示す。【００４４】
【表２】
0004971793.tif 000004
【００４５】
【表３】
0004971793.tif 000005
（実施例４）
樹脂粒子製造の際に添加するセル造核剤としてシリカ１００ｐｐｍに変更した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。【００４６】
（実施例５）
基材樹脂として、ＭＩが７ｇ／１０分である表１記載のＰＰ−Ｂを用い、セル造核剤としてタルク１５００ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。【００４７】
（実施例６）
基材樹脂として、ＭＩが３ｇ／１０分である表１記載のＰＰ−Ｃを用い、セル造核剤としてタルク１５０ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。【００４８】
（実施例７）
基材樹脂として、ＭＩが０．５ｇ／１０分である表１記載のＰＰ−Ｄを用い、セル造核剤としてタルク１００ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。【００４９】
（実施例８〜１１）
基材樹脂として表１記載のＰＰ−Ａを用い、表３に記載の成形条件にした他は、実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。【００５０】
（実施例１２）
実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。成形に用いた発泡粒子は表２記載の通り、Ｌ／Ｄが３．８、セル径が９８μｍ、β／（α＋β）が０．４８の発泡粒子であった。得られた発泡成形体は表３記載の通り、高い空隙率を有し、良好な吸音性能を示した。【００５１】
（比較例１）
セル造核剤としてタルク１００ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。成形に用いた発泡粒子は表２記載の通り、Ｌ／Ｄが１．０、セル径が２２０μｍ、β／（α＋β）が０．２６の発泡粒子であった。該発泡粒子は従来から一般的に用いられている発泡粒子の特性を有しており、発泡粒子間に空隙のない発泡成形体が得られた。連通した空隙がないため、発泡成形体は５００〜６４００Ｈｚの周波数において垂直入射吸音率が０．１以下であり、吸音性能を示さなかった。【００５２】
（比較例２）
実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。成形に用いた発泡粒子は表２記載の通り、Ｌ／Ｄが２．５、セル径が６２μｍ、β／（α＋β）が０．８５の発泡粒子であった。得られた発泡成形体は、点融着しているものの、金型からの取出しや輸送の際に負荷される変形や荷重により破断が生じ、実用に耐えないものであった。また、発泡成形体を切削する際も破断が生じるため、特性評価は実施できなかった。【００５３】
（比較例３）
基材樹脂として、ＭＩが１０ｇ／１０分である表１記載のＰＰ−Ｅを用い、セル造核剤としてタルク１５０ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。成形に用いた発泡粒子は表２記載の通り、Ｌ／Ｄが１．１、セル径が２６２μｍ、β／（α＋β）が０．２２の発泡粒子であった。該発泡粒子は従来から一般的に用いられている発泡粒子の特性を有しており、発泡粒子間に空隙のない発泡成形体が得られた。連通した空隙がないため、発泡成形体は５００〜６４００Ｈｚの周波数において垂直入射吸音率が０．１以下であり、吸音性能を示さなかった。【００５４】
（比較例４）
基材樹脂として、ＭＩが１０ｇ／１０分である表１記載のＰＰ−Ｅを用い、セル造核剤としてタルク１５０ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。成形に用いた発泡粒子は表２記載の通り、Ｌ／Ｄが２．１、セル径が２２２μｍ、β／（α＋β）が０．３０の発泡粒子であった。得られた発泡成形体は表３記載の通り、空隙率が１６％と低く、垂直入射吸音率が０．４５と吸音性能が劣るものであった。【００５５】
（比較例５）
基材樹脂として、ＭＩが１０ｇ／１０分である表１記載のＰＰ−Ｅを用い、セル造核剤としてタルク５００ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。成形に用いた発泡粒子は表２記載の通り、Ｌ／Ｄが２．３、セル径が１４０μｍ、β／（α＋β）が０．４２の発泡粒子であった。得られた発泡成形体は表３記載の通り、空隙率が２０％と低く、垂直入射吸音率が０．４２と吸音性能が劣るものであった。【００５６】
以下に発泡粒子および発泡成形体の特性の測定、評価方法を述べる。【００５７】
（セル径）
任意に１０個の発泡粒子を取り出し、発泡粒子を切断した。各発泡粒子の切断面を２ｍｍのゲージを装備した拡大倍率６０倍の拡大鏡で観察し、ゲージ上に掛るセルの個数を数えた。測定した１０個の発泡粒子のセル数の平均値をＮ（個）として、次式により算出した。【００５８】
【数２】
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（嵩密度）
内容量０．０１０７ｍ3のステンレス製バケツに、該バケツ上端より約１０ｃｍの高さから、発泡粒子を自然落下で充填した。充填された発泡粒子の重量Ｗ（ｇ）を測定して、に次式により算出した。【００５９】
【数３】
0004971793.tif 000007
（空隙率）
得られた概寸法３２０×３２０×６０ｍｍの板状発泡成形体から２０×２０×４０ｍｍの直方体試料を、表面スキン層を含まないように切り出し、外形寸法より見掛け体積Ｖ1（ｃｍ3）を求めた。更に、直方体試料を一定量のエタノールを入れたメスシリンダー中に浸漬し、その時の増加容積Ｖ2（ｃｍ3）を測定し、次式により求めた。【００６０】
【数４】
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板状発泡成形体の四隅および重心部の計５ヶ所より切り出した直方体試料それぞれについて求めた上記空隙率をＸi（ｉ＝１〜５）として、空隙率の平均値およびバラツキを以下の式により求めた。【００６１】
【数５】
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【００６２】
【数６】
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（見掛け密度）
得られた概寸法３２０×３２０×６０ｍｍの板状発泡成形体を概寸法１０６×１０６×６０ｍｍの直方体に９分割した。９個に分割された直方体それぞれについて、外形寸法および重量から見掛け密度Ｙi（ｉ＝１〜９）を求めて、見掛け密度の平均値およびバラツキを以下の式により求めた。【００６３】
【数７】
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【００６４】
【数８】
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（融着性）
得られた概寸法３２０×３２０×６０ｍｍの板状発泡成形体にカッターナイフで約５ｍｍのノッチを入れ、ノッチに沿って曲げ破断させた。破断面の状態を目視観察し、以下の基準で評価した。
◎：破断面において、発泡粒子界面で破断している割合が４０％以下。
○：破断面において、発泡粒子界面で破断している割合が４０％超であるが、発泡粒子の脱落がない。
△：破断面において、発泡粒子界面で破断している割合が４０％超であり、発泡粒子の脱落が発生。但し、破断面以外での発泡粒子の脱落はない。
×：破断面において、発泡粒子界面で破断している割合が４０％超であり、発泡粒子の脱落が発生。更に、破断面以外でも発泡粒子の脱落が発生。【００６５】
（形状保持性）
得られた概寸法３２０×３２０×６０ｍｍの板状発泡成形体の縦、横、厚み寸法を測定し、金型寸法に対する収縮率を求めた。また、変形、ヒケの発生がないかを目視観察をおこない、以下の基準で評価した。
○：収縮率が４％以下であり、変形およびヒケが見られない。
△：収縮率が４％以下であるが、若干の変形あるいはヒケが見られる。
×：収縮率が４％超であり、大きな変形あるいはヒケが見られる。【００６６】
（吸音ピーク周波数およびピーク吸音率）
ＪＩＳ  Ａ１４０５に準拠し、試料厚み１２．５ｍｍで５００〜６４００Ｈｚでの垂直入射吸音率を測定した。試料は得られた発泡成形体より、表面スキン層を有する面が音波入射面となるように、厚み１２．５ｍｍで切り出した。測定は、音波を反射する剛体壁と試料が密着した状態、つまり背後空気が無い状態でおこなった。測定には小野測器社製の垂直入射吸音率測定装置ＳＲ−４１００を用いた。【００６７】
得られた周波数−垂直入射吸音率曲線より、垂直入射吸音率が最大となる周波数（吸音ピーク周波数）、その時の垂直入射吸音率（ピーク吸音率）を読み取った。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に用いる発泡粒子の一例において、そのＬ／Ｄを計算するために用いるＬ、Ｄｍａｘ、Ｄｍｉｎの各値について説明した図である。
【図２】発泡粒子のＤＳＣ曲線の一例である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明では、空隙率２０％以上５０％以下の発泡成形体を簡便に経済的に、かつ倍率バラツキが小さく、安定した空隙率で製造することができる。この発泡成形体は、自動車部材、土木・建築資材、産業用資材等において吸音材、通水材等に好適に使用し得る。特に、嵩上げ材、ティビアパッド、ラゲージボックス、側突材等の自動車部材に吸音性能を付与する場合に好適に使用し得る。
【図１】
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【図２】
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