聚丙烯系樹脂預發泡粒子和模內發泡成形體的製作方法

2023-10-17 05:12:34 3

專利名稱：聚丙烯系樹脂預發泡粒子和模內發泡成形體的製作方法
技術領域：
本發明涉及聚丙烯系樹脂預發泡粒子和模內發泡成形體，更加詳細地講，涉及在以往一直被認為困難的具有薄壁形狀的模內發泡成形體方面，可以易於獲得良好的表面性和填充性的聚丙烯系樹脂預發泡粒子和由該預發泡粒子得到的模內發泡成形體。
背景技術：
聚丙烯系樹脂模內發泡成形體與聚苯乙烯系樹脂模內發泡成形體相比，耐藥品性、耐熱性、緩衝性、壓縮變形回復性能優異，即使與聚乙烯系樹脂模內發泡成形體相比，耐熱性、壓縮強度也優異，所以廣泛用作緩衝包裝材料和周轉箱、汽車用部件。
尤其作為各種形狀的緩衝包裝材料，由於可以按照內包的商品和部件的形狀柔軟地、而且無切削加工地成形，所以從電子機械到工業材料等方面被廣泛應用。
可是，雖說可以成形為各種形狀，但是與聚苯乙烯等相比，由於獲得合格產品的成形加工溫度範圍窄，因此成形時加熱蒸汽壓力的調整、加熱時間的調整和冷卻時間的調整等要求操作者具有熟練的成形技術。另外，當想要獲得複雜形狀的成形體時，所謂「薄壁」形狀的、預發泡粒子在厚度方向只能進入約數個的厚度如果是薄且窄的形狀，則有時難以獲得令人滿意的形狀和表面性。因此，在該地方，不能獲得足夠的緩衝性能和強度，易於產生預發泡粒子彼此的熔融粘合不良等不合適的情況，對形狀設計造成大的限制。在使用了聚丙烯系樹脂預發泡粒子的模內發泡成形中，通常由於使用樹脂熔點溫度低的原料而使蒸汽加熱時的二次發泡性(二次發泡倍率)易於變高，因此當成形薄壁形狀時，使用熔點溫度低的樹脂可以成為用於解決上述課題的一個手段，但是往往成形體表面的皺紋變多，或成形後的成形體不能從收縮中充分恢復過來，在以箱形成形體為目的的成形中，易於產生所謂的「內倒(fall-inward)」現象。內倒是指箱形成形體的端部尺寸和中央部尺寸產生差，該差的絕對值根據每個設計產品尺寸的不同而不同，但是內倒大時，作為產品是不能使用的次品。
鑑於上述課題，例如，就模內發泡成形用聚烯烴系預發泡粒子而言，為了獲得二次發泡性和熔融粘合性良好的預發泡粒子，提出了在存在有機過氧化物的分散介質中分散聚丙烯系樹脂，對樹脂表面進行改性的方法(專利文獻1)。但是，該方法中，需要有對有機過氧化物侵蝕金屬進行了考慮的設備，或者易於產生分散介質中的效果不均勻，產品質量易於產生偏差。
為了改善二次加工性，公開了將聚丙烯系樹脂和具有特定的維卡軟化點的丙烯-α烯烴系樹脂混合使用的方法(專利文獻2)，但是並沒有觀察到對二次發泡性和熔融粘合性、內倒的改善效果。
在專利文獻3中，發現使用將特定熔融指數的樹脂混合得到的特定熔融指數的樹脂的聚丙烯系樹脂預發泡粒子對於表面性、熔融粘合是良好的，但是對於是否可以適用於需要更高的二次發泡性和熔融粘合性的具有薄壁形狀的成形體沒有具體記載。
專利文獻1特開2002-167460號公報專利文獻2特開平10-251437號公報專利文獻3特開2000-327825號公報發明內容本發明的目的在於提供在製造包括複雜形狀的各種形狀的成形體時，可以獲得具有良好的二次發泡性和表面性、尺寸性的聚丙烯系樹脂模內成形體的模內發泡成形用聚丙烯系樹脂預發泡粒子。
本發明者等鑑於上述情況，經過反覆專心研究，結果獲得如下見解。即，在想要獲得具有複雜形狀的成形體時，為了解決上述課題，通過使用至少含有樹脂熔點為140℃以下的聚丙烯系樹脂和樹脂熔點為145℃以上的聚丙烯系樹脂的混合樹脂，並將該樹脂的熔融指數用有機過氧化物調整為規定值後作為基材樹脂，可以防止樹脂的熔融，該樹脂是成形加工時蒸汽加熱產生的樹脂熔融的影響有助於保持形狀的樹脂，同時可以提高因蒸汽加熱產生的熔融樹脂的流動性，至此完成本發明。
即，本發明的第1方面涉及聚丙烯系樹脂預發泡粒子，其特徵在於，以聚丙烯系樹脂X作為基材樹脂，所述聚丙烯系樹脂X是用有機過氧化物將至少含有樹脂熔點為140℃以下的聚丙烯系樹脂A和樹脂熔點為145℃以上的聚丙烯系樹脂B的混合樹脂的熔融指數調整為5g/10min以上但低於20g/10min而得到的。
作為優選的實施方式，涉及上述記載的聚丙烯系樹脂預發泡粒子，其以具有下述特徵的聚丙烯系樹脂X作為基材樹脂(1)在上述聚丙烯系樹脂X中，聚丙烯系樹脂A為60重量％-95重量％，聚丙烯系樹脂B為5重量％-40重量％，(2)在利用差示掃描量熱法進行的預發泡粒子熔點測定中，具有兩個熔點，而且該熔點的差為20℃以上，(3)在利用差示掃描量熱法進行的樹脂熔點測定中，具有吸熱量達到最大的峰和比該峰更靠高溫一側的肩峰。
本發明的第2方面涉及聚丙烯系樹脂模內發泡成形體，其特徵在於，對上述記載的聚丙烯系樹脂預發泡粒子施加0.1kg/cm2-G以上的內壓，填充到能夠閉塞但不能密閉的模具中，用水蒸氣進行加熱成形。
根據本發明，由於具有良好的二次發泡性，且表面性、尺寸性優異，所以可以獲得完全不會阻礙聚丙烯系樹脂本來具有的耐熱性、耐溶劑性、絕熱性、緩衝性，而可以易於獲得包括複雜形狀的各種形狀的成形體的聚丙烯系樹脂預發泡粒子。因此，可以提供在緩衝材料和絕熱材料、汽車用部件等用途中可以適合廣泛使用的聚丙烯系樹脂預發泡粒子。


圖1是表示用於成形評價的箱形成形體形狀的立體圖。
符號說明a 薄壁形狀部位b 測定中央部尺寸的地方c 測定端部尺寸的地方具體實施方式
本發明中所述的聚丙烯系樹脂只要是含有80重量％以上、更優選85重量％以上、進一步優選90重量％以上的丙烯作為單體的樹脂，就對其組成、合成方法沒有特別限制，可列舉例如丙烯均聚物、乙烯-丙烯無規共聚物、丙烯-丁烯無規共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物等。另外，也可以根據需要用有機過氧化物進行處理，以便調整分子量分布和熔融指數。
成為本發明的聚丙烯系預發泡粒子的基材樹脂的聚丙烯系樹脂X由至少含有樹脂熔點為140℃以下的聚丙烯系樹脂A和樹脂熔點為145℃以上的聚丙烯系樹脂B的混合樹脂組成。
本發明中的聚丙烯系樹脂A的樹脂熔點為140℃以下，優選為138℃以下。在形成預發泡粒子的聚丙烯系樹脂X中，可預想對蒸汽加熱產生的熔解、粒子彼此的熔融粘合、二次發泡有很大的幫助。因此，當想要獲得具有薄壁形狀的成形體時，聚丙烯系樹脂A在聚丙烯系樹脂X中，優選為60重量％-95重量％，更優選為70重量％-95重量％。當低於70重量％時，存在難以獲得足夠的二次發泡力的趨勢，有時薄壁部分的成形性變差。當超過95重量％時，存在易於因收縮等產生尺寸性變差和內倒現象的趨勢。
本發明中的聚丙烯系樹脂B的樹脂熔點為145℃以上，更優選為147℃以上。在形成預發泡粒子的聚丙烯系樹脂X中，可預想對在蒸汽加熱中大大有助於形狀保持和尺寸性的高溫側熔點有很大的影響。因此，當想要獲得假設會產生內倒現象的例如箱形的成形體時，聚丙烯系樹脂B在聚丙烯系樹脂X中，優選為5重量％-40重量％，更優選為5重量％-30重量％。當低於5重量％時，存在易於產生內倒現象的趨勢，而超過40重量％時，存在薄壁部分的成形性易於變差的趨勢。
在這裡，聚丙烯系樹脂A、B的樹脂熔點是指用差示掃描量熱器(DSC)以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃進行熔解時，在得到的DSC曲線中得到的吸熱量達到最大的結晶熔解峰。
另外，本發明中將含有聚丙烯系樹脂A和聚丙烯系樹脂B的混合樹脂的熔融指數用有機過氧化物調整為5g/10min-20g/10min，優選調整為5g/10min-15g/10min。當熔融指數是該範圍時，易於兼具高的二次發泡性和良好的尺寸性。當熔融指數低於5g/10min時，二次發泡性變差，而大於20g/10min時，尺寸性變差。
作為本發明中的有機過氧化物的效果，除了調整熔融指數之外，還可以預測高分子量聚丙烯的分子鏈切斷。可以預測通過減少高分子量成分，可以提高樹脂自身的流動性，實現令人滿意的二次發泡性和美麗的表面性。從以上的效果出發，即便在不添加有機過氧化物來進行混合時，熔融指數就成為了上述範圍的情況下，也可以通過添加有機過氧化物，從而易於針對上述課題獲得有效的效果。作為使用的有機過氧化物，沒有特別限制，可列舉例如過氧化甲乙酮、過氧化甲基乙醯乙酸酯等過氧化酮；1，1-二(叔丁基過氧)-3，3，5-三甲基環己烷、1，1-二(叔丁基過氧)環己烷、正丁基-4，4-二(叔丁基過氧)戊酸酯、2，2-二(叔丁基過氧)丁烷等過氧縮酮；氫過氧化過甲烷(permethanehydroperoxide)、氫過氧化1，1，3，3-四甲基丁基、氫過氧化二異丙基苯、氫過氧化枯烯等氫過氧化物；過氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧)己烷、α，α』-二(叔丁基過氧-間異丙基)苯、過氧化叔丁基枯基、過氧化二叔丁基、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧)己炔-3等過氧化二烷基；過氧化苯甲醯等過氧化二醯基；二(3-甲基-3-甲氧基丁基)過氧化二碳酸酯、二-2-甲氧基丁基過氧化二碳酸酯等過氧化二碳酸酯；叔丁基過氧辛酸酯、叔丁基過氧異丁酸酯、叔丁基過氧月桂酸酯、叔丁基過氧-3，5，5，-三甲基己酸酯、叔丁基過氧異丙基碳酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲醯基過氧)己烷、叔丁基過氧醋酸酯、叔丁基過氧苯甲酸酯、二叔丁基過氧異酞酸酯等過氧化酯等。
另外，在不損害本發明效果的範圍內，在將聚丙烯系樹脂A和聚丙烯系樹脂B混合形成混合樹脂時、或者在聚丙烯系樹脂X中，還可以進一步加入其它的聚丙烯系樹脂和/或聚丙烯系樹脂以外的其它合成樹脂。作為聚丙烯系樹脂以外的其它合成樹脂，可列舉高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、直鏈狀超低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物等乙烯系樹脂、或者聚苯乙烯、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-乙烯共聚物等苯乙烯系樹脂等。
此外，也可以在不損害本發明效果的範圍內，根據需要向基材樹脂中加入例如以滑石等成核劑為代表的抗氧化劑、金屬惰性劑、磷系加工穩定劑、紫外線吸收劑、紫外線穩定劑、螢光增白劑、金屬皂等穩定劑或者交聯劑、鏈轉移劑、滑劑、增塑劑、填充劑、增強劑、顏料、染料、阻燃劑、抗靜電劑等。
為了獲得聚丙烯系樹脂預發泡粒子，將基材樹脂加工並製成樹脂粒子。例如，本發明中，將聚丙烯系樹脂A、聚丙烯系樹脂B、有機過氧化物等與根據需要加入的上述添加劑一起預先使用擠出機、捏合機、密閉式煉膠器、開放式煉膠機等進行熔融混合，按照如圓柱狀、橢圓柱狀、球狀、立方體狀、長方體狀等所希望的粒子形狀，將其成形加工為其粒子重量優選為0.2-10mg、更優選為0.5-6mg的聚丙烯系樹脂粒子。
作為使上述聚丙烯系樹脂粒子發泡並製成預發泡粒子的方法，例如，使其與揮發性發泡劑一起在耐壓容器內分散於水中，形成聚丙烯系樹脂分散物，將該分散物優選加熱為(該聚丙烯系樹脂粒子的熔點-25℃)到(該聚丙烯系樹脂粒子的熔點+10℃)、更優選為(該聚丙烯系樹脂粒子的熔點-20℃)到(該聚丙烯系樹脂粒子的熔點+5℃)的範圍的溫度，從而使揮發性發泡劑含浸於該聚丙烯系樹脂粒子內，邊在該揮發性發泡劑所表現出的蒸氣壓以上的加壓下使容器內的溫度、壓力保持恆定，邊將該聚丙烯系樹脂粒子和水的分散物在壓力比容器內低的氣氛下釋放出來，由此獲得聚丙烯系預發泡粒子，但是並不限於該方法。
在調製上述分散物時，作為分散劑，優選使用例如磷酸鈣、鹼性碳酸鎂、碳酸鈣等無機系分散劑和例如十二烷基苯磺酸鈉、正烷烴磺酸鈉、α-烯烴磺酸鈉等分散助劑。其中，更優選並用磷酸鈣和十二烷基苯磺酸鈉。分散劑和分散助劑的使用量根據其種類、以及使用的聚丙烯系樹脂的種類和使用量的不同而不同，但是通常相對於水100重量份優選混合分散劑0.2-3重量份，優選混合分散助劑0.001重量份-0.1重量份。另外，聚丙烯系樹脂粒子通常相對於水100重量份優選使用20重量份-100重量份，以使其在水中的分散性變得良好。
作為上述揮發性發泡劑，可以使用沸點為-50～120℃的烴或者滷化烴，具體地，可列舉丙烷、丁烷、戊烷、己烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、三氯三氟乙烷、一氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷等，它們可單獨使用或者二種以上組合使用。對這些揮發性發泡劑的使用量沒有限制，可以考慮發泡劑的種類、容器內的樹脂量和容器內空間容積的比率來設定，其使用量相對於聚丙烯系樹脂粒子100重量份優選為5重量份-50重量份。
除了利用上述揮發性發泡劑以外，作為經濟地製造聚丙烯系樹脂預發泡粒子的方法，還可以利用下述方法通過使聚丙烯系樹脂中含有例如親水性化合物，從而將用於分散介質的水用作發泡劑(例如特開平10-306179號公報、特開平11-106576號公報)。
如上所述得到的聚丙烯系樹脂預發泡粒子的發泡倍率優選為10倍-50倍，更優選為15倍-40倍。當發泡倍率是該範圍內時，具有可以獲得作為模內發泡成形加工形成的發泡體的優點的輕量性和令人滿意的壓縮強度的趨勢。另外，聚丙烯系樹脂預發泡粒子的單元(cell)直徑優選為50μm-1000μm，更優選為50μm-750μm，進一步優選為100μm-500μm。當單元直徑在該範圍內時，具有成形性和尺寸穩定性高的趨勢。
本發明的聚丙烯系樹脂預發泡粒子在利用差示掃描量熱器(DSC)進行的預發泡粒子熔點測定中，在將發泡粒子試樣4-10mg以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃時得到的DSC曲線中，具有由基於基材樹脂本來所具有的結晶狀態的熔解峰得到的熔點(以下，稱為低溫側熔點TL)、和由在比低溫側熔點溫度更高的一側出現的熔解峰得到的熔點(以下，稱為高溫側熔點TH)這兩個熔點，而且，該熔點的差，即TH-TL(以下，稱為DSC峰差)優選為20.0℃以上。更優選為22℃以上，作為上限，沒有特別設定，但是實際上35.0℃是可以製造的上限。當DSC峰差低於20.0℃時，存在著加熱蒸汽壓力、溫度範圍的成形加工條件範圍變窄，或者難以獲得良好的二次發泡力和尺寸性的趨勢。
另外，當本發明的聚丙烯系樹脂預發泡粒子的基於基材樹脂本來所具有的結晶狀態的熔解峰(以下，稱為低溫峰)的熔解峰熱量設定為α(J/g)、和在比該峰更靠高溫一側出現的熔解峰(以下，稱為高溫峰)的熔解峰熱量設定為β(J/g)時，基於高溫側熔點的熔解峰熱量相對於整個熔解峰的比率(β/(α+β))(以下，有時稱為DSC峰比)優選為10％-50％，更優選為15％-45％。當DSC峰比是該範圍內時，具有易於獲得高的二次發泡力和形狀保持的平衡、還能獲得充分的成形加工範圍的趨勢。
此外，在用差示掃描量熱器(DSC)進行的樹脂熔點測定中，把DSC曲線中得到的吸熱量達到最大的結晶熔解峰設定為樹脂熔點，所述DSC曲線如下獲得使發泡粒子試樣4-10mg以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃暫且溶解，接著以10℃/分鐘的速度從210℃冷卻至40℃，經歷這樣的受熱過程後，再次以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃進行熔解時得到DSC曲線。
作為本發明中的聚丙烯系樹脂X的樹脂特性，上述樹脂熔點優選為130℃-160℃，更優選為130℃-155℃。當樹脂熔點是該範圍內時，具有利用以往的模具結構和成形機可以獲得充分熔融粘合的模內發泡成形體、可以獲得具有令人滿意的壓縮強度的模內發泡成形體的趨勢。
在本發明的利用差示掃描量熱器法進行的樹脂熔點測定中，優選在上述吸熱量達到最大的結晶熔解峰的高溫側出現峰或者肩峰。即，本發明中，優選結晶結構存在在低溫下熔解的部分和在高溫下熔解的部分，在該結晶熔解峰中，優選在高溫側具有肩峰。
本發明的發泡成形體可使用本發明的聚丙烯系樹脂預發泡粒子通過模內發泡成形法獲得。
要想使本發明的聚丙烯系樹脂預發泡粒子形成模內發泡成形體，可以利用例如(1)將發泡粒子用無機氣體進行加壓處理以使無機氣體含浸於粒子內，並施加規定的粒子內壓，然後填充到模具內，用蒸汽等使其加熱熔融粘合的方法(例如，特公昭51-22951號公報記載的方法)、(2)將發泡粒子用氣體壓力壓縮後填充於模具內並利用粒子的回覆力，用蒸汽等使其加熱熔融粘合的方法(例如，特公昭53-33996號公報記載的方法)等方法。其中，對聚丙烯系樹脂預發泡粒子施加0.1kg/cm2-G以上的內壓，填充到能夠閉塞但不能密閉的模具內，用水蒸氣進行加熱成形的方法由於易於將具有薄壁形狀的箱形成形體進行美麗的成形，所以優選。這樣得到的本發明的模內發泡成形體的密度優選為0.012-0.075g/cm3的範圍。作為該範圍密度的模內發泡成形體具有作為模內發泡成形體特徵的輕量性，而且，成形時難以產生收縮、變形，次品的比例低，所以具有生產效率好的趨勢。
可以通過適當調整聚丙烯系樹脂預發泡粒子的發泡倍率和模內發泡成形時的二次發泡倍率來獲得所希望密度的模內發泡成形體。
實施例下面，基於實施例對本發明進行更加詳細的說明，但是本發明並不限於這些實施例。
基材樹脂的樹脂熔點測定
在用差示掃描量熱器(DSC)進行的測定中，把DSC曲線中得到的吸熱量達到最大的結晶熔解峰設定為樹脂熔點，所述DSC曲線如下獲得使發泡粒子試樣4-10mg以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃暫且溶解，接著以10℃/分鐘的速度從210℃冷卻至40℃，經歷這樣的受熱過程後，再次以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃進行熔解，此時得到DSC曲線。
預發泡粒子熔點測定
在用差示掃描量熱器(DSC)進行的測定中，在將發泡粒子試樣4-10mg以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃熔解時得到的DSC曲線中，將由低溫側的熔解峰得到的熔點記為低溫側熔點(有時稱為TL)，將由在比低溫側熔點更靠高溫一側出現的熔解峰得到的熔點記為高溫側熔點(有時稱為TH)。把TL和TH的差記為Δt。
其它樹脂熔點測定
在用差示掃描量熱器(DSC)進行的測定中，在將發泡粒子試樣4-10mg以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至210℃熔解時得到的DSC曲線中，將得到的吸熱量達到最大的結晶熔解峰設定為樹脂熔點。
熔融指數測定
熔融指數的測定使用JIS-K7210記載的MFR測定器，是在孔徑為2.0959±0.005mmφ、孔長為8.000±0.025mm、荷重為2160g、230±0.2℃的條件下測定時的值。
發泡倍率測定
由作為試樣的預發泡粒子的重量和把該試樣淹沒於容量瓶中的乙醇中得到的容積計算出預發泡粒子的密度，將其除基材樹脂密度作為發泡倍率。
二次發泡倍率測定
本發明中的二次發泡倍率是用以下測定方法得到的物性值。
(1)測定真空時預發泡粒子的體積密度ρ1。
(2)在預發泡粒子表面充分地塗敷無機分散劑，進行處理以使預發泡粒子彼此不會因為水蒸氣加熱而熔融粘合。
(3)將由(2)處理後的預發泡粒子裝入金屬絲網等可用水蒸氣對預發泡粒子進行充分加熱這種結構的容器中，將該容器設置在成形機(例如P110(東洋金屬公司制))內並在水蒸氣壓力為3.0kgf/cm2-G下加熱5秒鐘，然後水冷50秒鐘，(4)將附著在取出的預發泡粒子表面上的無機分散劑洗掉，在75℃的恆溫室內乾燥12小時。
(5)測定乾燥後的真空時的預發泡粒子的體積密度ρ2，由ρ1、ρ2計算出二次發泡倍率X2＝ρ1/ρ2(倍)。
對各個試樣進行兩次上述操作，把平均值記為二次發泡倍率。
成形評價
在成形評價中，使用圖1所示形狀的模具(成形體設計外形尺寸327mm×353mm×256mm，薄壁部分尺寸103mm×153mm×5mm)，在加熱水蒸氣壓力為2.0和3.0kgf/cm2-G下進行成形，評價薄壁部分表面a和尺寸c(長度方向中央部)。
(1)表面性對於向預發泡粒子施加0.1kg/cm2-G以上的內壓並填充到能夠閉塞但不能密閉的模具內，通過3.0kgf/cm2-G的水蒸氣加熱進行成形的成形體表面，獲得下述成形體的情況在成形體表面a上出現的發泡粒子的整個輪廓與相鄰的粒子熔融粘合，在露出成形體表面的發泡粒子表面上沒有皺紋。…○獲得下述成形體的情況在該發泡粒子間可看到間隙，或者在露出成形體表面的發泡粒子表面上可看到皺紋。…×(2)尺寸性通過3.0kgf/cm2-G的水蒸氣加熱進行成形後，在25℃下靜置2小時，接著在調溫為65℃的恆溫室內靜置5小時，然後取出，測定在25℃下放置冷卻的3個成形體試樣的尺寸(b)並進行平均，求出與345mm的要求質量的差，把與要求質量的差為-2.0～+2.0mm的記為合格。
(實施例1)對於將乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點138.0℃)90重量份和乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點147.0℃)10重量份混合形成的樹脂，在該樹脂100重量份中乾式混合粉末狀滑石0.1重量份、有機過氧化物(日本油脂株式會社制，PERHEXA 25B)0.3重量份，將該混合物用設定為200℃的50mm單螺杆擠出機擠出，製成1.3mg/粒的乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數13.0g/10分鐘，樹脂熔點144.0℃)的樹脂粒子。將得到的樹脂粒子100重量份(50kg)裝入具有攪拌機的10L容積的耐壓容器中，在磷酸鈣(大平化學產業公司制)2.0重量份和正烷烴磺酸鈉0.03重量份的存在下，使其分散於300重量份水中。邊攪拌該分散液，邊加入異丁烷18重量份，將該分散液加熱為141.5℃。此時，追加氣體狀的異丁烷，將該耐壓容器的內壓調整為17.7kgf/cm2。接著，邊用氣體狀的異丁烷保持該耐壓容器內的壓力，邊通過安裝在內徑25mm的釋放閥後端的直徑4mm的圓形孔，將顆粒和水的分散液釋放到大氣中，從而獲得發泡倍率為25.6倍、DSC峰比為31％、Δt為21.7℃的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為2.75倍。使用該預發泡粒子成形，結果可以獲得表面性、尺寸性均良好的成形體。
表1

(比較例1)不添加實施例1中在混合時添加的有機過氧化物而用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數9.8g/10分鐘，樹脂熔點141.2℃)，將分散液加熱為138.5℃，將該耐壓容器的內壓調整為17.8kgf/cm2，除此以外，用與實施例1相同的方法獲得發泡倍率為26.5倍、DSC峰比為29％的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為2.10倍。使用該預發泡粒子進行成形，結果得到成形體表面粒子的熔融粘合有些差的成形體。
(實施例2)代替實施例1中使用的樹脂，在將乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點131.0℃)80重量份和乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點147.0℃)20重量份混合形成的樹脂向其中乾式混合粉末狀滑石0.1重量份、有機過氧化物0.4重量份並用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數15.8g/10分鐘，樹脂熔點136.9℃)的樹脂粒子，將分散液加熱為139.0℃，將該耐壓容器的內壓調整為17.6kgf/cm2，除此以外，用與實施例1相同的方法獲得發泡倍率為24.4倍、DSC峰比為25％、Δt為26.3℃的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為3.02倍。使用該預發泡粒子進行成形，結果獲得成表面性、尺寸性均良好的成形體。
(比較例2)代替實施例2中使用的樹脂，將乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點131.0℃)100重量份僅與粉末狀滑石0.1重量份乾式混合併用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數6.7g/10分鐘，樹脂熔點130.5℃)，將分散液加熱為124.0℃，將該耐壓容器的內壓調整為17.1kgf/cm2，除此以外，用與實施例1相同的方法獲得發泡倍率為26.2倍、DSC峰比為25％的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為1.51倍。使用該預發泡粒子進行成形，結果得到成形體表面粒子的熔融粘合差、尺寸收縮大的成形體。
(比較例3)代替實施例2中使用的樹脂，在乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點131.0℃)100重量份中添加、混合粉末狀滑石0.1重量份、有機過氧化物0.4重量份，用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數17.4g/10分鐘，樹脂熔點130.3℃)，將分散液加熱為124.0℃，將該耐壓容器的內壓調整為17.5kgf/cm2，除此以外，用與實施例1相同的方法獲得發泡倍率為25.4倍、DSC峰比為25％的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為0.94倍。使用該預發泡粒子成形，結果得到成形體表面粒子熔融粘合差、尺寸收縮非常大的成形體。
(比較例4)代替實施例2中使用的樹脂，在乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點131.0℃)70重量份和乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點138.0℃)30重量份中僅添加、混合粉末狀滑石0.1重量份，用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數7.0g/10分鐘，樹脂熔點133.2℃)，將分散液加熱為126.9℃，將該耐壓容器的內壓調整為17.3kgf/cm2，除此以外，用與實施例2相同的方法獲得發泡倍率為25.1倍、DSC峰比為25％、Δt為20.1℃的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為1.21倍。使用該預發泡粒子成形，結果得到成形體表面粒子的熔融粘合差、尺寸收縮非常大的成形體。
(實施例3)代替實施例1中使用的樹脂，使用將乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點138.0℃)50重量份和乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點147.0℃)50重量份混合形成的樹脂，向該樹脂100重量份中同樣地添加、乾式混合粉末狀滑石0.1重量份、有機過氧化物0.3重量份並用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數7.8g/10分鐘，樹脂熔點144.2℃)，將分散液加熱為142.0℃，將該耐壓容器的內壓調整為17.5kgf/cm2，除此以外，用與實施例1相同的方法獲得發泡倍率為25.5倍、DSC峰比為25％、Δt為20.5℃的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為2.45倍。使用該預發泡粒子進行成形，結果獲得成形體表面粒子的熔融粘合良好、尺寸收縮為合格水平的成形體。
(實施例4)代替實施例1中使用的樹脂，使用將乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點138.0℃)80重量份和乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點157.0℃)20重量份混合形成的樹脂，向該樹脂100重量份中同樣地添加、乾式混合粉末狀滑石0.1重量份、有機過氧化物0.2重量份並用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數16.1g/10分鐘，樹脂熔點145.3℃)，將分散液加熱為159.6℃，將該耐壓容器的內壓調整為25.5kgf/cm2，除此以外，用與實施例1相同的方法獲得發泡倍率為26.2倍、DSC峰比為26％、Δt為25.5℃的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為2.65倍。使用該預發泡粒子進行成形，結果獲得成形體表面粒子的熔融粘合良好、尺寸收縮為合格水平的成形體。
(實施例5)代替實施例1中使用的樹脂，使用將乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點138.0℃)80重量份和乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，樹脂熔點162.0℃)20重量份混合形成的樹脂，向該樹脂100重量份中同樣地添加、乾式混合粉末狀滑石0.05重量份、有機過氧化物0.2重量份並用擠出機進行混煉，獲得乙烯-丙烯無規共聚物(樹脂密度0.90g/cm3，熔體流動指數9.9g/10分鐘，樹脂熔點149.3℃)，將分散液加熱為165.4℃，將該耐壓容器的內壓調整為25.1kgf/cm2，除此以外，用與實施例1相同的方法，獲得發泡倍率為25.7倍、DSC峰比為30％、Δt為31.2℃的預發泡粒子。該預發泡粒子的二次發泡倍率為2.53倍。使用該預發泡粒子進行成形，結果獲得成形體表面粒子的熔融粘合良好、尺寸收縮為合格水平的成形體。
權利要求
1.聚丙烯系樹脂預發泡粒子，其特徵在於，以聚丙烯系樹脂X作為基材樹脂，所述聚丙烯系樹脂X是用有機過氧化物將至少含有樹脂熔點為140℃以下的聚丙烯系樹脂A和樹脂熔點為145℃以上的聚丙烯系樹脂B的混合樹脂的熔融指數調整為5g/10min以上但低於20g/10min而得到的。
2.權利要求1記載的聚丙烯系樹脂預發泡粒子，其特徵在於，所述聚丙烯系樹脂X中，聚丙烯系樹脂A為60重量％-95重量％，聚丙烯系樹脂B為5重量％-40重量％。
3.權利要求1或2記載的聚丙烯系樹脂預發泡粒子，其特徵在於，在利用差示掃描量熱法進行的預發泡粒子熔點測定中，具有兩個熔點，而且所述熔點的差為20℃以上。
4.權利要求1-3中任何一項記載的聚丙烯系樹脂預發泡粒子，其以具有下述特徵的聚丙烯系樹脂X作為基材樹脂在利用差示掃描量熱法進行的樹脂熔點測定中，具有吸熱量達到最大的峰和比該峰更靠高溫一側的肩峰。
5.聚丙烯系樹脂模內發泡成形體，其特徵在於，對權利要求1-4中任何一項記載的聚丙烯系樹脂預發泡粒子施加0.1kg/cm2-G以上的內壓，並填充到能夠閉塞但不能密閉的模具內，用水蒸氣進行加熱成形。
全文摘要
本發明提供在想要獲得具有薄壁形狀的模內發泡成形體時，也能夠易於實現良好的二次發泡性和表面性、尺寸性的模內發泡成形用聚丙烯系樹脂預發泡粒子。聚丙烯系樹脂預發泡粒子的特徵在於，以聚丙烯系樹脂X作為基材樹脂，所述聚丙烯系樹脂X是用有機過氧化物將至少含有樹脂熔點為140℃以下的聚丙烯系樹脂A和樹脂熔點為145℃以上的聚丙烯系樹脂B的混合樹脂的熔融指數調整為5g/10min以上但低於20g/10min而得到的。
文檔編號C08J9/232GK101061163SQ20058003993
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月18日 優先權日2004年11月22日
發明者柴田哲也, 巖本友典 申請人:鍾淵化學工業株式會社