JPH0812798A - 帯電防止性を有するポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子およびその製法 - Google Patents

帯電防止性を有するポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子およびその製法

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JPH0812798A
JPH0812798A JP14617194A JP14617194A JPH0812798A JP H0812798 A JPH0812798 A JP H0812798A JP 14617194 A JP14617194 A JP 14617194A JP 14617194 A JP14617194 A JP 14617194A JP H0812798 A JPH0812798 A JP H0812798A
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忠行 市村
Toshiaki Matsumoto
利章 松本
Kenichi Senda
健一 千田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐変色性および帯電防止性がいずれも良好
で、べとつきが少なく粒子間の融着性の良好な成形品を
容易に製造する。 【構成】 ポリオレフィン系樹脂100重量部に対し、
炭素数10〜24のヒドロキシアルキル基を有するヒド
ロキシアルキルモノエタノールアミンを0.05〜5重
量部含有する組成物の粒子から形成されたポリオレフィ
ン系樹脂予備発泡粒子および前記粒子を、耐圧容器内
に、水、分散剤および揮発性発泡剤とともに仕込み、水
分散物となし、該粒子の融点−20℃から+20℃の範
囲の温度で、該粒子に発泡剤を含浸させ、加圧下、前記
水分散物を容器内よりも低圧の雰囲気下に放出すること
を特徴とする帯電防止性を有するポリオレフィン系樹脂
予備発泡粒子の製法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は帯電防止性を有するポリ
オレフィン系樹脂予備発泡粒子およびその製法に関す
る。さらに詳しくは、ビーズ発泡性、融着性が良好で、
成形品の表面性、帯電防止性が良好で、黄変を起こさな
い型内発泡成形品を提供することができるポリオレフィ
ン系樹脂予備発泡粒子およびその製法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子の型
内発泡成形品は、OA機器などの電子機器部品や一般機
器部品などの緩衝包装材として利用されているが、この
種の緩衝包装材は帯電しやすく、ほこりや静電気を嫌う
電子機器部品の包装材の用途には適さない。このため、
帯電防止性を有するポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子
からなる型内発泡成形品が開発され始めている。
【0003】帯電防止性を付与する一般的な方法として
は、成形品表面に親水性界面活性剤を塗布する方法や、
あらかじめ樹脂に界面活性剤を練り込んだものから成形
品を製造する方法が代表的である。
【0004】前記あらかじめ樹脂に界面活性剤を練り込
んだものから成形品を製造する際に使用する帯電防止性
を付与したポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子の例とし
て、ポリオレフィン系樹脂にHLB4〜8のノニオン系
界面活性剤を含有させた組成物からの粒子に発泡剤を含
浸させ、高温高圧下に保持したのちに低圧下に放出し、
ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子にしたものが提案さ
れている(特開平3−28239号公報)。
【0005】なお、前記のノニオン系界面活性剤の例と
して、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)アルキルア
ミン(以下、アルキルジエタノールアミンという)、脂
肪酸モノグリセライド、ソルビタン脂肪酸エステル、ア
ルキルジエタノールアミドが好適であると記載されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ごとき帯電防止剤を用いれば、必ず良好な帯電防止性を
有する成形品がえられるというわけではなく、使用する
帯電防止剤によって帯電防止性に差があるのが実状であ
る。ポリオレフィン系樹脂型内発泡成形品の帯電防止性
が最もよくなるのは、帯電防止剤としてアルキルジエタ
ノールアミンを使用するばあいである。しかし、一般
に、フェノール系酸化防止剤を含むポリオレフィン系樹
脂の帯電防止剤としてアルキルジエタノールアミンを使
用したばあい、えられる成形品の養生・乾燥時や長期間
の保管中に黄変しやすく、とくに型内発泡成形品のばあ
い、蒸気を導入するスリット部分が黄味に変色し、まだ
ら模様となる。また、米国では、静電気防止の処理をし
たものには赤色系の色をつけることが規格(MIL−B
−81705)にあるため、有機顔料などを含有させて
樹脂粒子を着色させたばあい、成形品表面に色むらが生
じ、商品価値を著しく低下させやすいといった問題があ
る。また、前記色むらの問題を解決するためにポリオレ
フィン系樹脂に対する有機顔料の濃度を高めると、予備
発泡粒子の平均気泡径が微細化し、成形品の表面性が悪
化するという問題が生じる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
状に鑑み、黄変しにくく、良好な帯電防止性を有する、
優れたポリオレフィン系樹脂型内発泡成形品をうるべく
鋭意検討を重ねた結果、ポリオレフィン系樹脂に特定の
帯電防止剤を配合することにより前記問題を解決しうる
ことを見出した。さらに、一般的に使用しうる有機顔料
や染料などを含有して着色させるばあいにおいても特定
量の有機顔料を配合することにより表面性が良好で黄変
による色むらが生じないことを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【0008】すなわち、本発明は、ポリオレフィン系樹
脂100部(重量部、以下同様)に対し、一般式
(1):
【0009】
【化3】
【0010】(式中、Rは炭素数8〜22のアルキル
基)で示されるヒドロキシアルキルモノエタノールアミ
ンを0.05〜5部含有するポリオレフィン系樹脂組成
物の粒子から形成された帯電防止性を有するポリオレフ
ィン系樹脂予備発泡粒子、ポリオレフィン系樹脂100
部に対し、前記一般式(1)で示されるヒドロキシアル
キルモノエタノールアミン0.05〜5部に加えて、さ
らに有機顔料を0.005〜0.1部含有するポリオレ
フィン系樹脂組成物の粒子から形成された帯電防止性を
有するポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子、ポリオレフ
ィン系樹脂100部に対し、一般式(1):
【0011】
【化4】
【0012】(式中、Rは炭素数8〜22のアルキル
基)で示されるヒドロキシアルキルモノエタノールアミ
ンを0.05〜5部含有するポリオレフィン系樹脂組成
物の粒子を、耐圧容器内に、水、分散剤および揮発性発
泡剤とともに仕込み、水分散物となし、該粒子の融点−
20℃から+20℃の範囲の温度で、該樹脂粒子に揮発
性発泡剤を含浸させ、加圧下、前記水分散物を容器内よ
りも低圧の雰囲気下に放出することを特徴とする帯電防
止性を有するポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子の製法
およびポリオレフィン系樹脂100部に対し、前記一般
式(1)で示されるヒドロキシアルキルモノエタノール
アミン0.05〜5部に加えて、さらに有機顔料を0.
005〜0.1部含有するポリオレフィン系樹脂組成物
からの粒子を使用する前記帯電防止性を有するポリオレ
フィン系樹脂予備発泡粒子の製法に関する。
【0013】
【実施例】本発明でいうポリオレフィン系樹脂とは、オ
レフィン単位を50%以上含み、好ましくはMIが0.
1〜50g/10分の樹脂のことである。
【0014】前記ポリオレフィン系樹脂の具体例として
は、たとえば高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度
ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LD
PE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低
分子量ポリエチレンなどのポリエチレン類、ポリプロピ
レン、低分子量ポリプロピレンなどのポリプロピレン
類、ポリブテンなどのその他のポリオレフィンホモポリ
マー類、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチ
レン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体(EVA)、エチレン−塩化ビニル共重合
体、エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体
などのエチレン系共重合体類、プロピレン−1−ブテン
共重合体、プロピレン−エチレン−ブテンランダムター
ポリマーなどのプロピレン系共重合体類などや、これら
を必要により架橋させたものなどがあげられるが、これ
らに限定されるものではない。これらのうちでは、直鎖
状低密度ポリエチレン(LLDPE)、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−ブテ
ン3元共重合体がビーズ発泡性、型内成形性が優れる点
で好ましい。
【0015】これらは単独で用いてもよく、2種以上併
用してもよい。
【0016】本発明においては、前記ポリオレフィン系
樹脂に、帯電防止剤である一般式(1):
【0017】
【化5】
【0018】(式中、Rは炭素数8〜22のアルキル
基)で表わされるヒドロキシアルキルモノエタノールア
ミンが加えられる。
【0019】一般式(1)で表わされるヒドロキシアル
キルモノエタノールアミンはえられる型内発泡成形品の
帯電防止性を良好にし、かつ成形性、成形品の耐変色性
などを良好に維持する。
【0020】前記一般式(1)中のRの炭素数は8〜2
2であるが、8未満のばあい、あるいは22をこえるば
あい、帯電防止効果は不充分となり、好ましくない。
【0021】前記一般式(1)中のRの具体例として
は、たとえばオクチル基、ノニル基、ペンタデシル基、
ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基のご
とき直鎖のアルキル基などが好ましい例としてあげられ
るが、これらに限定されるものではない。
【0022】本発明におけるポリオレフィン系樹脂10
0部に対する一般式(1)で表わされるヒドロキシアル
キルモノエタノールアミン(帯電防止剤)の添加量は
0.05〜5部、好ましくは0.1〜3部である。前記
帯電防止剤の添加量が0.05部未満のばあい、充分な
帯電防止効果をうることができず、一方、5部をこえる
と、えられる成形品の表面にべとつきが生じやすくな
る。
【0023】前記帯電防止剤は、他の帯電防止剤(たと
えばグリセリン脂肪酸エステル、アルキルジエタノール
アミド、ソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン界面
活性剤やカチオン界面活性剤あるいは両性界面活性剤な
どの帯電防止剤)と併用して使用しても差し支えない。
【0024】併用するばあい、一般式(1)で表わされ
るヒドロキシアルキルモノエタノールアミンを50%以
上含有させることが、帯電防止性、耐変色性などの点か
ら好ましい。
【0025】ポリオレフィン系樹脂と帯電防止剤との混
合順序、混合の仕方などにはとくに限定はないが、ポリ
オレフィン系樹脂の一部と一般式(1)で表わされるヒ
ドロキシアルキルモノエタノールアミンとから、まず、
帯電防止剤含有率の高いマスターバッチ、たとえば帯電
防止剤の含有率が5〜20%のマスターバッチを調製
し、これとのこりのポリオレフィン系樹脂とを混合する
方法が帯電防止剤を均一に分散させやすいという点から
好ましい。
【0026】本発明に用いる前記ポリオレフィン系樹脂
と一般式(1)で表わされるヒドロキシアルキルモノエ
タノールアミンとからなるポリオレフィン系樹脂組成物
には、有機顔料を加えてもよい。
【0027】前記有機顔料としては、たとえばペリレン
系、ポリアゾ系の有機顔料が使用されるが、これらに限
定されるものではない。
【0028】前記有機顔料の含有量はポリオレフィン系
樹脂100部に対し、0.005〜0.1部の範囲が分
散性や帯電防止性の点から好ましい。前記含有量が0.
1部をこえると予備発泡粒子の気泡径が微細となり、成
形品の表面性が劣り、見栄えがわるくなる傾向にある。
【0029】ポリオレフィン系樹脂と有機顔料との混合
順序、混合の仕方などにはとくに限定はないが、前記ポ
リオレフィン系樹脂と帯電防止剤のばあいと同様、まず
顔料含有率の高いマスターバッチ、たとえば顔料含有率
が0.1〜5%のマスターバッチを調製し、これにのこ
りのポリオレフィン系樹脂を混合する方法が顔料を均一
に分散させやすいという点から好ましい。
【0030】本発明のポリオレフィン系樹脂予備発泡粒
子は、前記のごときポリオレフィン系樹脂と帯電防止剤
とからなる組成物からの粒子を予備発泡させた帯電防止
性を有する予備発泡粒子、さらには、前記組成物に特定
量の有機顔料を加えた粒子を予備発泡させた帯電防止性
を有する予備発泡粒子である。
【0031】前記粒子の大きさは一般に0.5〜10m
g/粒程度のものであり、本発明の予備発泡粒子はこの
ような粒子を、通常5〜60倍程度、好ましくは10〜
40程度に予備発泡させたものである。
【0032】前記予備発泡粒子の密度は、要すれば使用
される充填剤の有無、樹脂密度などによっても異なる
が、通常0.18〜0.015g/cc、さらには0.
09〜0.022g/cc程度のものである。
【0033】なお、前記粒子やマスターバッチは、ポリ
オレフィン系樹脂と帯電防止剤、有機顔料(マスターバ
ッチとして加えられるばあいを含む)などとを押出機内
で溶融混練したのち、複数個の開口部を通してストラン
ド状に押し出し、空中または水中で冷却後、ストランド
をカットして造粒することにより製造される。マスター
バッチを使用するばあいには、帯電防止剤、有機顔料な
どのかわりにマスターバッチを使用すればよい。
【0034】つぎに本発明のポリオレフィン系樹脂予備
発泡粒子の製法について説明する。
【0035】前述のごとき帯電防止剤および有機顔料な
どを含有するポリオレフィン系樹脂組成物からの粒子と
揮発性発泡剤を分散剤の存在下で水に分散させ、該粒子
の融点より−20℃から+20℃の範囲の温度に加熱し
て該粒子内に揮発性発泡剤を含浸させ、加圧下、前記水
分散物を容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することに
より、本発明の予備発泡粒子が製造される。水分散物を
容器内より低圧の雰囲気下に放出する際に容器内の温
度、圧力を一定に保持しながら放出することにより、発
泡倍率のバラツキが小さい予備発泡粒子がえられる。
【0036】前記揮発性発泡剤としては、沸点が−50
〜+120℃の炭化水素類またはハロゲン化炭化水素類
など、たとえばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの炭化水素類、モノ
クロロメタン、ジクロロメタン、モノクロロエタン、ト
リクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロエタ
ン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロ
エタン、トリクロロトリフルオロエタン、ジクロロテト
ラフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水素類などが使
用される。これらは単独で用いてもよく2種以上併用し
てもよい。
【0037】これらの揮発性発泡剤の使用量は、発泡剤
の種類、所望する発泡倍率、容器内の粒子量と容器内空
間容積との比率を考慮して、該粒子中の樹脂に対して5
〜40%含浸されるようにするのが好ましい。
【0038】前記分散剤としては、分散剤として一般に
使用されている、たとえば第3リン酸カルシウム、ピロ
リン酸マグネシウム、炭酸亜鉛などの水に難溶性の無機
物質が使用される。また、少量のドデシルベンゼンスル
フォン酸ナトリウム、α−オレフィンスルフォン酸ナト
リウムなどの一般に分散助剤として使用されているアニ
オン界面活性剤を分散助剤として併用しうる。
【0039】また、分散剤の使用量についても一般に使
用される量であり、ポリオレフィン系樹脂100部に対
して0.1〜5部程度である。また、分散助剤を使用す
るばあいの使用量も、ポリオレフィン系樹脂100部に
対して0.001〜0.3部程度という一般的な量であ
るが、とくにこの範囲に制限されるものではない。
【0040】さらに、水分散物中における予備発泡前の
粒子の割合も一般に採用される割合である水100部に
対して20〜100部であるかぎり、とくに制限はな
い。
【0041】前記粒子の融点より−20℃から+20℃
の範囲の温度は、セイコー電子工業(株)製のDSC2
20を用い、昇温速度が10℃/分の条件で測定した融
点を基準にした温度である。融点より−20℃から+2
0℃、好ましくは−10℃から+10℃の範囲の温度に
加熱して揮発性発泡剤が含浸せしめられる。
【0042】前記温度が(融点−20℃)よりも低いば
あいには、目的とする倍率の予備発泡粒子がえられにく
くなり、また(融点+20℃)よりも高いばあいには、
樹脂の溶融粘度が低下しすぎて予備発泡粒子の独立気泡
率が低下する。
【0043】また、前記容器内よりも低圧の雰囲気下と
は、一般に予備発泡粒子を製造する際に、容器中の水分
散物を放出する低圧の雰囲気として採用される条件であ
るかぎりとくに制限はないが、たとえば大気中に放出す
る際には大気下、揮発性発泡剤を回収するために密閉系
内に放出するばあいには密閉系内の雰囲気下のことであ
る。
【0044】以上のようにして、本発明の予備発泡粒子
が製造される。
【0045】また、えられた予備発泡粒子は、成形性、
融着性が良好で、通常の型内発泡成形により良好な成形
品にすることができるものである。
【0046】以上のようにしてえられた予備発泡粒子
は、発泡粒子中の発泡剤を空気と置換したのち、必要に
応じて内圧付与をするかもしくはそのまま内圧付与をし
ないで成形型内に充填し、0.7〜4.0kg/cm2
(G)程度の水蒸気で粒子同士を融着させ、金型から取
り出したのち、60℃から80℃の乾燥室で24時間程
度養生させることにより成形品がえられる。
【0047】さらに、えられた成形品は各種用途に使用
されるが、特定の帯電防止剤を使用しているため、該成
形品の耐変色性および帯電防止性は高い水準で良好であ
る。
【0048】以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細
に説明する。
【0049】実施例1〜3および比較例1〜4 フェノール系酸化防止剤(オクタデシル−3−(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート)0.15部を含有した密度0.93g/c
3 、MI2.0g/10分の直鎖状低密度ポリエチレ
ン(DSC融点124℃)100部と、表1に示す種
類、量の帯電防止剤と有機顔料とを混合し、50mmφ
の押出機で混練(210℃)したのち造粒し、予備発泡
前の粒子(4.5mg/粒)を製造した。
【0050】10リットル耐圧容器に、水300部、え
られた粒子100部、分散剤および分散助剤として第3
リン酸カルシウム2.0部とノルマルパラフィンスルフ
ォン酸ソーダ0.03部とを仕込み、さらにイソブタン
を15部仕込み、撹拌下、表1に示す温度および内圧で
30分間保持したのち、容器内をチッ素ガスで前記内圧
に保持しながら容器の下部に設けた5mmφオリフィス
を通して水分散物を大気圧下に放出し、予備発泡粒子を
えた。そののち水で洗浄し、乾燥させた。
【0051】えられた予備発泡粒子の発泡倍率を
【0052】
【数1】
【0053】より求めた。結果を表1に示す。
【0054】つぎに、えられた予備発泡粒子を450m
m×300mm×50mmの金型に充填し、予備発泡粒
子同士を0.8kg/cm2 (G)の水蒸気にて加熱、
融着させ、型内成形品をえ、金型から取り出した。金型
から取り出した成形品を80℃の乾燥器中で24時間乾
燥、養生したのち、成形品の物性(成形品の発泡倍率、
表面性、融着性、耐変色性、表面固有抵抗)を下記方法
により評価した。結果を表1に示す。
【0055】(成形品の発泡倍率)成形品の重量と成形
品の体積を求め
【0056】
【数2】
【0057】より求めた。
【0058】(表面性)成形品表面を目視で観察し、下
記基準にしたがって評価した。
【0059】○:表面粒子間の凹凸が少なく、表面が平
滑である △:表面粒子間の凹凸がやや多く、表面平滑性にやや欠
ける ×:表面粒子間の凹凸が多く、表面平滑性に欠ける (融着性)成形品を破断させて断面を観察し、下記基準
にしたがって評価した。
【0060】○:粒子が破断している割合が60%以上 ×:粒子が破断している割合が60%未満 (耐変色性)成形体表面の着色状態を目視観察し、下記
基準にしたがって評価した。
【0061】○ :黄変が認められない × :黄変が著しい (表面固有抵抗)成形品を温度23℃、湿度50%の室
内に48時間保存し、状態を調節したのち、アドバンテ
スト(株)製の超絶縁抵抗計TR8601を用いて測定
し、下記基準にしたがって評価した。
【0062】○:1×1011Ω未満 △:1×1011Ω以上〜1×1012Ω未満 ×:1×1012Ω以上
【0063】
【表1】
【0064】実施例4〜6および比較例5〜8 フェノール系酸化防止剤(BHT)0.2部を含有する
エチレン含有率3.2%のエチレン−プロピレンランダ
ム共重合体(DSC融点145℃)100部と、表2に
示す種類、量の帯電防止剤と有機顔料とを混合し、50
mmφの押出機で混練(220℃)したのち、造粒し、
予備発泡前の粒子(1.8mg/粒)を製造した。
【0065】10リットル耐圧容器に、水300部、え
られた粒子100部、分散剤および分散助剤として第3
リン酸カルシウム2.0部とノルマンパラフィンスルフ
ォン酸ソーダ0.03部とを仕込み、さらに、イソブタ
ンを11部仕込み、撹拌下、表2に示す温度および内圧
で30分間保持したのち、容器内をチッ素ガスで前記内
圧に保持しながら容器の下部に設けた5mmφオリフィ
スを通して水分散物を大気圧下に放出し、予備発泡粒子
をえた。そののち水で洗浄し、乾燥させた。
【0066】えられた予備発泡粒子の発泡倍率を実施例
1と同様にして求めた。結果を表2に示す。
【0067】つぎに、えられた予備発泡粒子を200リ
ットル耐圧容器に仕込み、8kg/cm2 (G)に加圧
し、2時間保持して予備発泡粒子の内圧を1kg/cm
2 (G)に高めたのち450mm×300mm×50m
mの金型に充填し、発泡粒子同士を3kg/cm
2 (G)の水蒸気にて加熱、融着させ、型内成形品を
え、金型から取り出した。金型から取り出した成形品を
70℃の乾燥器中で24時間乾燥、養生したのち、成形
品の物性を実施例1と同様にして測定した。結果を表2
に示す。
【0068】
【表2】
【0069】
【発明の効果】本発明の予備発泡粒子を用いて成形品を
製造すると、耐変色性および帯電防止性がいずれも良好
で、べたつきが少なく、粒子間の融着性の良好な成形品
を容易にうることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
    し、一般式(1): 【化1】 (式中、Rは炭素数8〜22のアルキル基)で示される
    ヒドロキシアルキルモノエタノールアミンを0.05〜
    5重量部含有するポリオレフィン系樹脂組成物の粒子か
    ら形成された帯電防止性を有するポリオレフィン系樹脂
    予備発泡粒子。
  2. 【請求項2】 ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
    し、さらに有機顔料を0.005〜0.1重量部含有す
    るポリオレフィン系樹脂組成物の粒子を使用した請求項
    1記載のポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子。
  3. 【請求項3】 ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
    し、一般式(1): 【化2】 (式中、Rは炭素数8〜22のアルキル基)で示される
    ヒドロキシアルキルモノエタノールアミンを0.05〜
    5重量部含有するポリオレフィン系樹脂組成物の粒子
    を、耐圧容器内に、水、分散剤および揮発性発泡剤とと
    もに仕込み、水分散物となし、該粒子の融点−20℃か
    ら+20℃の範囲の温度で、該粒子に揮発性発泡剤を含
    浸させ、加圧下、前記水分散物を容器内よりも低圧の雰
    囲気下に放出することを特徴とする帯電防止性を有する
    ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子の製法。
  4. 【請求項4】 ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
    し、さらに有機顔料を0.005〜0.1重量部含有す
    るポリオレフィン系樹脂組成物の粒子を使用する請求項
    3記載の製法。
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