CN103608390A - 具有防静电性能的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,其是使相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子发泡而获得的,堆积密度BD为10g/L~100g/L,下述式(1)中求得的收缩率为3%~30%,收缩率=(BD-VBD)×100÷VBD(1)在此,BD是在23℃、0.1MPa(标准大气压下)下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度,VBD是23℃、0.002MPa以下的减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度。
Description
技术领域
本发明涉及具有防静电性能的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和由该无交联聚乙烯系树脂发泡粒子形成的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
背景技术
聚乙烯系树脂发泡成型体广泛地用于缓冲包装材料等,其中尤其是对于电子部件等怕吸附尘埃、尘土的制品的缓冲材料,使用具有防静电性能的聚乙烯系树脂发泡成型体。这些具有防静电性能的聚乙烯系树脂发泡成型体由含有防静电剂的聚乙烯系树脂发泡粒子制造。
由聚乙烯系树脂发泡粒子制造聚乙烯系树脂发泡成型体时,存在所得到的发泡成型体的相对于模具尺寸的收缩率大、尺寸精度差的问题。并且,这些问题在由含有防静电剂的聚乙烯系树脂获得的聚乙烯系树脂发泡粒子中存在特别明显地呈现的倾向。
对于这些课题迄今为止进行了各种研究。例如可以列举出对发泡粒子追加各种成型用气体而提供发泡能力的方法(专利文献1)、将发泡粒子压缩而赋予发泡能力的方法(专利文献2)、将预发泡粒子与成型中使用的发泡粒子的倍率比调整到一定范围内的方法(专利文献3)、在成型后赋予复杂的温度经历的方法(专利文献4、5)等。
然而,这些方法各有长短,多数伴有设备上的制约、需解决的问题。例如专利文献1中记载的追加成型用气体时,需要有在发泡粒子中添加气体的设备,为了使已赋予的发泡能力不会降低,从而必须将气体添加设备与成型工序一体化或者连续化。
专利文献2记载的压缩发泡粒子的方法需要有压缩用的设备,必须使压缩设备和成型机预先一体化。进而,该方法中存在发泡粒子的填充性差、与没有压缩时相比,不良品生成率高的问题。
专利文献3记载的对预发泡粒子与成型中使用的发泡粒子的倍率比进行调整的方法中,必须制作必要程度以上的高发泡倍率的预发泡粒子,进而为了调整倍率比而必须在60℃左右的温度气氛下保持几小时,从而调整到所希望的倍率。
专利文献4、5中记载的在成型后赋予复杂的温度经历的方法由于操作复杂,因此,不能说是制造工序上有利的方法。
作为解决这些工序上的问题的手段,提出了使用聚乙二醇、甘油的方法(专利文献6、7)。另外,作为使用了防静电剂的专利,提出了使用HLB值为3以上且低于4而且熔点为35℃~75℃的脂肪酸甘油酯的方法(专利文献8)、将熔体指数、熔体张力、以及气泡直径调整到特定范围的方法(专利文献9)等。
然而,专利文献6、7的方法中虽然在相对于模具尺寸的收缩率方面没有问题,但存在表面的拉伸性差的课题。在专利文献8记载的方法中,虽然关于污染性、防静电性能没有问题,但遗留下了所得的成型体的相对于模具尺寸的收缩率大这个课题。另外,对于专利文献9,厚度方向的收缩率没有问题,但存在长度方向、宽度方向的相对于模具尺寸的收缩率大的课题。
如以上所述,难以利用简便的方法简便地获得以下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子:其可以提供相对于模具尺寸的收缩率小、变形少、表面的拉伸良好且具有防静电性能的聚乙烯系树脂发泡成型体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭47-21369号公报
专利文献2:日本特开昭49-9574号公报
专利文献3:日本特开昭58-136632号公报
专利文献4:日本特开昭51-91971号公报
专利文献5:日本特开昭63-47128号公报
专利文献6:日本特开2009-161738号公报
专利文献7:日本特开2010-059393号公报
专利文献8:日本特开2002-146082号公报
专利文献9:日本特开2000-17079号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于,简便地提供一种无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其能够制造相对于模具尺寸的收缩率小、变形少、表面的拉伸良好且具有防静电性能的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
用于解决技术问题的手段
本发明人为了解决上述课题而反复深入研究,结果发现,通过利用具有适当收缩性并含有防静电剂的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子进行模内发泡成型,从而即使不进行例如由追加成型用气体而带来的赋予发泡能力,所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体也会相对于模具尺寸的收缩率变小、变形减少、发泡成型体表面拉伸变得良好,从而完成了本发明。
即,本发明由以下构成。
[1]一种无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其是使相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子发泡而获得的,堆积密度BD为10g/L~100g/L,
下述式(1)中求得的收缩率为3%~30%。
收缩率=(BD-VBD)×100÷VBD···(1)
在此,BD是在23℃、0.1MPa(标准大气压下)下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度,VBD是在23℃、0.002MPa以下的减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度。
[2]根据[1]所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,防静电剂含有选自碳原子数为6~24的脂肪酸的甘油酯和脂肪族乙醇胺化合物中的至少1种。
[3]根据[1]或[2]所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,防静电剂含有选自十八烷酸甘油酯、羟基烷基乙醇胺、十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯以及十八烷基二乙醇胺中的至少1种。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,相对于100重量份聚乙烯系树脂,含有亲水性化合物0.01重量份~10重量份。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,亲水性化合物含有选自甘油、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少1种。
[6]根据[5]所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,相对于100重量份聚乙烯系树脂,含有0.5重量份~2重量份的选自甘油、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少1种。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,使用无机气体作为发泡剂,平均气泡直径为200μm~700μm。
[8]一种无交联聚乙烯系树脂发泡成型体,其特征在于,其是将[1]~[7]中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子填充到模具内后,进行模内发泡成型而得到的。
[9]一种无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的制造方法,所述无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的特征在于,其是使相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子发泡而获得的,堆积密度BD为10g/L~100g/L,且下述式(1)中求得的收缩率为3%~30%,
在所述无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的制造方法中,
将相对于100重量份的聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子与水、发泡剂、以及分散剂一起导入到耐压容器内,在加温和加压后,将聚乙烯系树脂粒子从耐压容器内在低压气氛下放出而得到无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,
对于所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,通过选自空气、氮、以及二氧化碳中的至少1种无机气体赋予内压后,利用水蒸气压力的表压为0.03MPa~0.15MPa的水蒸气进行加热处理,由此使其进一步发泡而获得发泡倍率更高的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,
收缩率=(BD-VBD)×100÷VBD···(1)
在此,BD是在23℃、0.1MPa(标准大气压下)下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度,VBD是在23℃、0.002MPa以下的减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度。
[10]根据[9]所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的制造方法,其特征在于,利用水蒸气压力为0.045MPa(表压)~0.10MPa(表压)的水蒸气进行加热处理。
发明效果
利用本发明的含有防静电剂的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,即使不进行由追加成型用气体来赋予发泡能力,也能够简便地获得相对于模具尺寸的收缩率小、变形少、表面的拉伸良好的具有防静电性能的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
附图说明
[图1]表示在实施例和比较例中评价所得到的模内发泡成型体变形时的变形的测定位置的示意图。(a)表示评价所得到的模内发泡成型体变形的成型体中的测定位置。(b)表示从成型体的侧面观察到的测定位置。
具体实施方式
本发明是一种无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其是使相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子发泡而获得的,堆积密度为10g/L~100g/L,其特征在于,下述式(1)中求得的收缩率为3%~30%。
收缩率=(BD-VBD)×100÷VBD (1)
在此,BD是在23℃、0.1MPa(标准大气压下)下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度,VBD是在23℃、0.002MPa以下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度。
作为本发明中使用的聚乙烯系树脂,可以列举出高密度聚乙烯系树脂、中密度聚乙烯系树脂、低密度聚乙烯系树脂、直链状低密度聚乙烯系树脂等。它们之中,从获得高发泡的聚乙烯系树脂模内发泡成型体的观点考虑,优选使用直链状低密度聚乙烯系树脂(以下有时简略为“LLDPE”)。
作为本发明中使用的聚乙烯系树脂的组成,可以列举出乙烯的均聚物、乙烯与碳原子数为4~10的α-烯烃的共聚物。
作为上述碳原子数为4~10的α-烯烃,例如可以列举出1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3,3-二甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、1-辛烯等。
这些α-烯烃在聚乙烯系树脂整体中的含量优选为1~20重量%,特别优选为3~10重量%。α-烯烃的含有率超过20重量%时,存在相对于弯曲、压缩等的强度降低的倾向。
本发明中使用的聚乙烯系树脂的密度优选为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3,更优选为0.925g/cm3以上且低于0.940g/cm3。聚乙烯系树脂粒子的密度小于0.920g/cm3时,存在所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子或无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的收缩增大的倾向,在0.940g/cm3以上时,存在可以发泡的温度区域狭窄的倾向。
作为本发明中使用的防静电剂,没有特别限制,例如可以列举出脂肪酸酯化合物、脂肪族乙醇胺化合物、脂肪族乙醇酰胺化合物等低分子型防静电剂、高分子型防静电剂等。
作为本发明中使用的脂肪酸酯化合物,具体而言可以列举出碳原子数为6~24的脂肪酸的甘油单酯、碳原子数为6~24的脂肪酸的甘油二酯、碳原子数为6~24的脂肪酸的甘油三酯(更具体而言,十八烷酸甘油单酯、十八烷酸甘油二酯、十八烷酸甘油三酯等)等碳原子数为6~24的脂肪酸的甘油酯;碳原子数为6~24的脂肪酸的脱水山梨糖醇酯等。
作为本发明中使用的脂肪族乙醇胺化合物,具体而言可以列举出十八烷基单乙醇胺、十八烷基二乙醇胺、十二烷基单乙醇胺、十二烷基二乙醇胺、十四烷基单乙醇胺、十四烷基二乙醇胺、十五烷基单乙醇胺、十五烷基二乙醇胺、十六烷基单乙醇胺、十六烷基二乙醇胺、十七烷基单乙醇胺、十七烷基二乙醇胺、二十烷基单乙醇胺、二十烷基二乙醇胺、二十二烷基单乙醇胺、二十二烷基二乙醇胺、二十四烷基单乙醇胺、二十四烷基二乙醇胺等脂肪族单乙醇胺或者脂肪族二乙醇胺(烷基单乙醇胺或者烷基二乙醇胺);
十二烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、十二烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、十二烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、十二烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、十二烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、十二烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十二烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、十二烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、十二烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十四烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、十四烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十五烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、十五烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十六烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、十六烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十七烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、十七烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十八烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、十八烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、二十烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、二十烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、二十二烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、二十二烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单十二烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单十四烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单十五烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单十六烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单十七烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、二十四烷基二乙醇胺单二十烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单二十二烷酸酯、二十四烷基二乙醇胺单二十四烷酸酯等脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯;
羟基烷基单乙醇胺等。
作为本发明中使用的脂肪族乙醇酰胺化合物,具体而言,可以列举出十八烷基单乙醇酰胺、十八烷基二乙醇酰胺等脂肪族单乙醇酰胺或者脂肪族二乙醇酰胺(烷基单乙醇酰胺或者烷基二乙醇酰胺)等。
作为本发明中使用的高分子型防静电剂,具体而言,可以列举出Sankonol(三光化学工业公司制)、Pelestat、Pelectron(均为三洋化成工业公司制)等。
这些防静电剂可以单独使用,也可以将2种以上并用。例如作为十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯和十八烷基二乙醇胺的混合物市售品,可以列举出Electro Stripper TS-11B(花王公司制),作为十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯和十八烷基二乙醇胺和脂肪族醇的混合物市售品,可以列举出ElectroStripper TS-15B(花王公司制)等。另外,对于脂肪族醇在后面叙述。
它们之中,优选含有碳原子数为6~24的脂肪酸的甘油酯、脂肪族乙醇胺化合物,进而,由于含有选自十八烷酸甘油酯、羟基烷基乙醇胺、十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯以及十八烷基二乙醇胺中的至少1种时,本发明的效果大,因而最优选。
本发明中防静电剂的含量优选相对于100重量份聚乙烯系树脂为0.1~3重量份,特别优选0.2~2重量份。
防静电剂的含量少于0.1重量份时,无法发挥防静电性能,超过3重量份时,存在所得到的发泡成型体的变形或相对于模具的收缩率大、成型体表面的拉伸也恶化的倾向。
另外,在本发明中,为了提高防静电性能,也可以添加十二烷基醇、十四烷基醇、十五烷基醇、十六烷基醇、十七烷基醇、十八烷基醇、二十烷基醇、二十二烷基醇、二十四烷基醇等脂肪族醇。
本发明中的脂肪族醇的含量没有特别限制,但优选相对于100重量份聚乙烯系树脂为0.001~2重量份。脂肪族醇的含量低于0.001重量份时,存在防静电效果的提高不明显的倾向,超过2重量份时,存在难以在聚乙烯系树脂中混合均匀的倾向。
在本发明中,只要聚乙烯系树脂的密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3,就可以混合密度等不同的聚乙烯系树脂,例如也可以在LLDPE中混合低密度聚乙烯(以下有时简略成“LDPE”)、高密度聚乙烯(以下有时简略成“HDPE”)等使用。
本发明中的无交联聚乙烯系树脂粒子是指在热的二甲苯中不溶的凝胶分率为3.0%以下的无交联聚乙烯系树脂粒子。
在此,上述凝胶分率是采用以下方法测定的凝胶成分量相对于初始树脂重量的重量比率。即,在200目的金属丝网袋中加入0.5g树脂粒子或者发泡粒子,以不使该粒子漏出到外面的方式将金属丝网的端部折进去。将该金属丝网袋在大气压下浸渍到沸腾的二甲苯50ml中3小时后,进行冷却,从二甲苯中取出,将这样的操作共计进行3次。在使取出的该金属丝网袋在常温下干燥一夜后,使其在150℃的烘箱中干燥1小时,自然冷却到常温。残留在冷却后的金属丝网袋内的成分量为凝胶成分量。
本发明的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子具有适当的收缩性,因此,与没有收缩时相比,成型时的发泡力高,即使不进行成型用气体的追加,也能够获得相对于模具尺寸的收缩率小、表面的拉伸良好的成型体。
为了呈现适当的收缩性,研究了各种各样的物性,结果本发明人发现,通过使用由在23℃、0.1MPa(标准大气压下)下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度BD、和在23℃、0.002MPa以下的减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度VBD根据下述式(1)求出的收缩率,由此能够适当地呈现收缩性。
另外,所谓0.002MPa以下的减压下,是在通常的真空装置(真空恒温器等)中大概为真空的程度。
本发明的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的特征在于,使下述式(1)中求得的收缩率是3%~30%,优选为5%~20%。
收缩率=(BD-VBD)÷VBD×100 (1)
在此,BD是在23℃、0.1MPa(标准大气压下)下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度,VBD是在23℃、0.002MPa减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的收缩率低于3%时,存在形成模内发泡成型时的发泡力不足、熔合差、表面的拉伸差的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的倾向。收缩率超过30%时,存在形成仅无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的表面熔合、内部不熔合的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的倾向。
另外,本发明的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度BD优选为10g/L~100g/L。堆积密度BD低于10g/L时,存在收缩率过于增大的倾向,而且,存在模内发泡成型而得到的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体容易收缩、或者容易变形的倾向。堆积密度BD超过100g/L时,存在收缩率过于减小的倾向,而且,存在模内发泡成型而得到的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体变重、难以轻质化的倾向。
在本发明中,作为获得收缩率为3%~30%的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的方法,例如有:
(1)将聚乙烯系树脂粒子与水、发泡剂、分散剂一起导入到耐压容器内,保持耐压容器内为规定温度、规定压力后,将聚乙烯系树脂粒子从耐压容器内在低压气氛下放出时的低压气氛的温度调整到60℃~120℃的方法;
(2)将聚乙烯系树脂粒子与水、发泡剂、分散剂一起导入到耐压容器内,保持耐压容器内为规定温度、规定压力后,将聚乙烯系树脂粒子从耐压容器内在低压气氛下放出而获得无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,对得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子通过空气、氮、二氧化碳等赋予内压,利用水蒸气进行加热处理,由此使其进一步发泡而获得发泡倍率更高的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(所谓“二段发泡”),此时,使发泡时的水蒸气压力为0.03MPa(表压)~0.15MPa(表压)、优选为0.045MPa(表压)~0.10MPa的方法;
(3)不对所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子赋予内压而利用水蒸气进行加热处理的方法;
(4)使用含有规定量的后述亲水性化合物的聚乙烯系树脂粒子的方法;等。
本发明中的无交联聚乙烯系树脂粒子优选相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.01重量份~10重量份的亲水性化合物,更优选含有0.05重量份~2重量份。
亲水性化合物的含量低于0.01重量份时,所得到的发泡粒子中的含水量少,因此,不仅存在发泡粒子的收缩率变得过小的倾向,而且难以使亲水性化合物均匀地分散于树脂粒子整体中,易于在发泡粒子间在质量上出现偏差。亲水性化合物的含量超过10重量份时,所得到的发泡粒子中的含水量多,因此,不仅存在除去水分后的发泡粒子的收缩变得过大的倾向,而且存在所得到的发泡粒子的单元(cell)容易变得不均匀的倾向。
所谓上述亲水性化合物,是在分子内含有羧基、羟基、氨基、酰胺基、酯基、磺基、聚氧乙烯基等亲水性基团的化合物或其衍生物,也包括亲水性聚合物。作为含有亲水性基团的化合物和衍生物的具体例,可以列举出十二烷酸、十二烷酸钠等作为含有羧基的化合物、乙二醇、甘油等作为含有羟基的化合物。另外,可以列举出三聚氰胺(化学名:1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺)、三聚异氰酸、三聚异氰酸缩合物等具有三嗪环的有机化合物等作为其它亲水性有机化合物。
另外,所谓亲水性聚合物,是以ASTM D570为基准测定的吸水率为0.5重量%以上的聚合物,包含不溶于水而吸收其自重几倍到几百倍的水且即使施加压力也难以脱水的聚合物即吸水性聚合物、以及在常温~高温的状态下溶解在水中的聚合物即水溶性聚合物。
作为亲水性聚合物的具体例,例如可以列举出将乙烯-丙烯酸-马来酸酐三元共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物的羧酸基用钠离子、钾离子等碱金属离子或锌离子等过渡金属离子中和、使其分子间交联而得到的离聚物系树脂;
乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物等含有羧基的聚合物;
尼龙-6、尼龙-6,6、共聚尼龙等聚酰胺;
聚乙二醇、聚丙二醇等非离子型吸水性聚合物;
以Pelestat(商品名,三洋化成工业公司制)等为代表的聚醚-聚烯烃系树脂嵌段共聚物;
以Aquacoke(商品名,住友精化公司制)等为代表的交联聚氧乙烯系聚合物;等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。
在这些亲水性聚合物之中,非离子型吸水性聚合物、聚醚-聚烯烃系树脂嵌段共聚物在耐压容器内的分散稳定性比较良好,且可以以比较少的量而发挥吸水性,因而优选。
这些亲水性物质之中,当含有甘油、聚乙二醇、聚丙二醇时,即使以少量的含量也会使所得到的发泡粒子的发泡倍率易于增高,发泡粒子的单元不会微细化,因此容易得到成型时的发泡力增高、收缩率小、表面的拉伸良好的成型体,因而优选。
在本发明中,选自甘油、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少1种优选相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.05重量份~2重量份,更优选含有0.05重量份~0.5重量份。
选自甘油、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少1种的含量低于0.05重量份时,存在发泡倍率难以升高的倾向,即使含有超过2重量份,也存在发泡倍率的进一步提高难以呈现的倾向。
本发明的聚乙烯系树脂粒子中可以根据需要地含有单元成核剂、抗氧化剂、相容剂、防静电剂、着色剂、阻燃剂等。
本发明中使用的聚乙烯系树脂粒子例如可以以下述方式制造。
具体而言,将聚乙烯系树脂与上述亲水性化合物、其它添加剂一起通过干式混合法、母料(masterbatch)法等混合方法混合后,利用挤出机、捏合机、Banbury Mixer(注册商标)、辊等进行熔融混炼,加工成1粒的重量优选为0.2~10mg/粒、更优选为0.5~6mg/粒的聚乙烯系树脂粒子。另外,液状的亲水性化合物可以直接添加到挤出机中进行熔融混炼。
本发明中的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子例如可以以下述方式制造。
可以将聚乙烯系树脂粒子与水、发泡剂、分散剂一起导入到耐压容器内,保持耐压容器内为规定温度、规定压力后,将聚乙烯系树脂粒子从耐压容器内在低压气氛下放出而制造。另外,以后有时称该发泡工序为“一段发泡”。
发泡工序中使用的耐压容器没有特别限定,只要是耐受制造无交联聚乙烯系树脂发泡粒子时的容器内压力、容器内温度的耐压容器就可以,例如可以列举出高压釜型的耐压容器。
为了使聚乙烯系树脂粒子在水中的分散性良好,发泡工序中的水的用量优选相对于100重量份聚乙烯系树脂粒子为100重量份~500重量份。
优选使用水溶性差的无机化合物作为发泡工序中的分散剂。在此,所谓水溶性差的无机化合物,是指在25℃的水中的溶解量低于1重量%的无机化合物。
作为水溶性差的无机化合物的具体例,例如可以列举出碳酸钙、碳酸钡、磷酸三钙、磷酸一氢钙、磷酸三镁、磷酸三钡、硫酸钡、焦磷酸钙等碱土类金属盐、高岭土、粘土等硅铝酸盐等。
发泡工序中分散剂的用量根据其种类或所使用的聚乙烯系树脂粒子的种类、量等不同而异,不能一概而定,但优选相对于100重量份聚乙烯系树脂粒子为0.2重量份~5重量份,进一步优选为0.2重量份~3重量份。
在发泡工序中,可以与分散剂一起并用分散助剂。作为分散助剂,优选使用表面活性剂,例如可以列举出阴离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、两性表面活性剂、阴离子系高分子表面活性剂、非离子系高分子表面活性剂等表面活性剂等。
作为阴离子系表面活性剂,例如可以例示出十二烷基苯磺酸钠、正链烷烃磺酸钠、α-烯烃磺酸钠、烷基二苯基醚磺酸钠等。
作为非离子系表面活性剂,例如可以例示出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯等。
作为两性表面活性剂,例如可以例示出烷基甜菜碱、烷基氧化胺等。作为阴离子系高分子表面活性剂,例如可以例示出聚丙烯酸盐、聚苯乙烯磺酸盐、马来酸α-烯烃共聚物盐等。
作为非离子系高分子表面活性剂,例如可以例示出聚乙烯基醇等。
它们可以单独使用或者将2种以上并用。
作为发泡工序中优选的分散助剂,根据所使用的分散剂的种类不同而变化,因此,不能一概而定,例如当使用磷酸三镁或者磷酸三钙作为分散剂时,使用阴离子系表面活性剂会使分散状态变得稳定,因而优选。
发泡工序中的分散助剂的用量根据其种类、所使用的聚乙烯系树脂的种类、量等不同而异,不能一概而定,但通常相对于100重量份的水,分散助剂优选为0.001重量份~0.2重量份。
作为本发明中使用的发泡剂,可以列举出丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷等脂肪族烃及其混合物、氮、二氧化碳、空气等无机气体、或者水。它们之中,由于无机气体或水对环境的负荷少、也没有火灾、爆炸的危险而优选。
发泡剂的用量根据所使用的聚乙烯系树脂的种类、发泡剂的种类、目标发泡倍率等不同而异,不能一概而定,但优选相对于100重量份的聚乙烯系树脂粒子为2重量份~60重量份,更优选为4重量份~15重量份。
如以上方式调整到耐压容器内的、含有聚乙烯系树脂粒子而成的水分散物在搅拌下被加压到规定的压力、升温到规定的温度、并保持一定时间(通常为5~180分钟,优选为10~60分钟)后,开放设在耐压容器下部的阀门,将含有聚乙烯系树脂粒子而成的被加压的水分散物在低压气氛下(通常为大气压下)放出,由此制造无交联聚乙烯系树脂发泡粒子。
在耐压容器内加热的规定温度(以后有时称为“发泡温度”)根据所使用的聚乙烯系树脂的熔点[以后记为Tm(℃)]、种类等不同而异,不能一概而定,但优选加热到聚乙烯系树脂的软化温度以上,更优选加热到Tm-30(℃)~Tm+10(℃)。
另外,所谓聚乙烯系树脂的熔点,是利用差示扫描量热计,以10℃/分钟的速度将4~6mg的聚乙烯系树脂粒子从10℃升温到190℃,由此将聚乙烯系树脂粒子熔化,其后以10℃/分钟的速度从190℃降温到10℃,由此使其结晶化,然后进一步以10℃/分钟的速度从10℃升温到190℃时而得到的、第2次升温时的DSC曲线中的熔化峰值温度。
在耐压容器内加压的规定压力(以后有时称为“发泡压力”)根据所使用的聚乙烯系树脂的种类、作为目标的发泡粒子的发泡倍率等不同而异,不能一概而定,但优选为1.5MPa(表压)~5MPa(表压),更优选为2MPa(表压)~4.5MPa(表压)。
如果发泡压力低于1.5MPa(表压),则存在发泡倍率过低的倾向,如果高于5MPa(表压),则存在所得到的发泡粒子的单元直径变得过细的倾向。
发泡工序中放出水分散物的气氛温度通常为常温,但通过利用水蒸气等加热介质将气氛温度加温或者加热到60~120℃、优选到80~110℃,与在常温气氛中放出时相比,能够获得呈更高的发泡倍率、且收缩率为32%以上、30%以下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子。
以如上方式通过一段发泡而得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(以后有时称为“一段发泡粒子”)可以直接用于模内发泡成型。
另外,可以使所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子再次发泡,制成目标发泡倍率的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,用于模内发泡成型。
另外,以后,有时将使暂时得到的发泡粒子进一步发泡的工序称为“二段发泡”,有时将所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子称为“二段发泡粒子”。
二段发泡能够采用公知的方法,例如以下述方式进行。
具体而言,将无交联聚乙烯系树脂发泡粒子放入加压罐内,以规定压力的空气进行加压(即,通过将空气导入到无交联聚乙烯树脂发泡粒子内并放置一定时间),由此使发泡粒子的内压高于大气压,然后,利用优选为0.03MPa(表压)~0.15MPa(表压)、更优选为0.045MPa(表压)~0.10MPa(表压)的水蒸气对无交联聚乙烯系树脂发泡粒子进行加热,使其二段发泡。
水蒸气的压力低于0.03MPa(表压)时,发泡粒子的收缩率变小,因此,成型时的发泡力弱,从而存在所得到的成型体的相对于模具尺寸的收缩率变大、表面拉伸恶化、或者所得到的发泡粒子的发泡倍率偏差变大的倾向,有可能成型体重量的变动会变大。水蒸气的压力超过0.15MPa(表压)时,发泡粒子彼此发生熔合,有时不能用于成型。
此时,优选将无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的内压调整到0.05~0.70MPa(表压),优选调整到0.10~0.50MPa(表压)。
发泡粒子的内压低于0.05MPa(表压)时,存在为了提高发泡倍率而必需高压水蒸气的倾向,超过0.70MPa(表压)时,构成无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的气泡容易通过二段发泡而连续气泡化,如果将该发泡粒子填充到模具内进行模内发泡成型,则所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体有可能会收缩。
本发明中的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的平均气泡直径优选为200μm~700μm,更优选为300μm~600μm。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的平均气泡直径低于200μm时,存在所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的收缩变大的倾向。平均气泡直径超过700μm时,存在所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的外观变差的倾向。
在此,平均气泡直径以如下方式进行测定。在利用显微镜等得到的发泡粒子的横截面图像中,绘制通过发泡粒子的大致中心的直线,读取该直线贯穿的气泡数为n、以及由该直线与发泡粒子表面的交点确定的发泡粒径L(μm),通过式(2)求得。
平均气泡直径(μm)=L÷n (2)。
在本发明中,模内发泡成型是将无交联聚乙烯系树脂发泡粒子填充到规定形状的模具内后,利用水蒸气等加热而使发泡粒子相互熔合,通过进行模内发泡成型,能够获得无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
作为模内发泡成型方法,例如可以利用以下的方法等:
一)利用无机气体、例如空气、氮、二氧化碳等对聚乙烯系树脂发泡粒子进行加压处理,使无机气体浸渍在聚乙烯系树脂发泡粒子内而赋予规定的聚乙烯系树脂发泡粒子内压,然后填充到模具中,用水蒸气使其加热熔合的方法;
二)用气体压力将聚乙烯系树脂发泡粒子压缩并填充到模具中,利用聚乙烯系树脂发泡粒子的恢复力,用水蒸气使其加热熔合的方法;
三)不用特别的预处理,将聚乙烯系树脂发泡粒子填充到模具中,用水蒸气使其加热熔合的方法。
在本发明中,所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的相对于模具尺寸的收缩率小,变形少,表面的拉伸良好。
实施例
接着,列举出实施例和比较例对本发明的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的制造方法进行详细说明。但是,本发明不限定于以下实施例。
另外,实施例和比较例中的评价采用以下方法进行。
<熔体流动指数的测定>
熔体流动指数(MI)利用JIS K7210记载的MI测定器,在锐孔径为2.0959±0.005mmφ、锐孔长度为8.000±0.025mm、负荷为2160g、树脂温度为190±0.2℃的条件下测定。
<热二甲苯中不溶的凝胶分率的测定>
在200目的金属丝网袋中加入0.5g树脂粒子或者发泡粒子,以不使该粒子漏出到外面的方式将金属丝网的端部折进去。将该金属丝网袋在大气压下浸渍到沸腾的二甲苯50ml中3小时后,冷却并从二甲苯中取出,将该操作进行共计3次。在使取出的该金属丝网袋在常温下干燥一夜后,使其在150℃的烘箱中干燥1小时,自然冷却到常温。残留在冷却后的金属丝网袋内的成分量为凝胶成分量。
所得到的凝胶成分量相对于初始树脂粒子或者发泡粒子的重量的重量比率为热二甲苯中不溶的凝胶分率。另外,对于1个标准,求得N=2的平均值。
<发泡倍率的测定>
取出所得到的发泡粒子3g~10g左右,在60℃下干燥2小时后,在23℃、湿度为50%的恒温恒湿室内静置1小时,然后,测定重量w(g)后,沉到加入了乙醇的量筒中,通过量筒的水位升高部分(水没法)测定体积v(cm3),求得发泡粒子的真比重ρb=w÷v,由与发泡前的聚乙烯系树脂粒子的密度ρr之比,求得发泡倍率K=ρr÷ρb。
另外,在以下所示的实施例和比较例中,发泡前的聚乙烯系树脂粒子的密度均为0.926g/cm3。
<堆积密度BD和VBD的测定>
BD和VBD由以下方式求得。
所测定的发泡粒子的重量设定为W1,在23℃下大气压(标准大气压0.1MPa)下用量筒求得体积V1。根据式(3),求得在23℃、0.1MPa(标准大气压下)下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度即BD。
BD(g/L)=W1÷V1 (3)
所测定的发泡粒子的重量设定为W2,加入到有刻度的耐压容器中,通过真空泵等将耐压容器内减压。由压力计确认呈0.002MPa以下的减压状态下后,用振动器使耐压容器振动,振动至发泡粒子上部的刻度不再变化后,读取耐压容器内发泡粒子上部的刻度,将其设定为体积V2。另外,减压时,有时发泡粒子彼此挤压而使体积变化受到阻碍,因此,通过将耐压容器变为横向等方式而使得对于发泡粒子不阻碍体积变化,缓慢地减压。
根据式(4),求得在23℃、0.002MPa以下的减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度VBD。
VBD(g/L)=W2÷V2 (4)。
关于以下对聚乙烯系树脂发泡成型体的防静电性能评价以外的评价,使所得到的发泡成型体在75~80℃气氛下干燥24小时后,在23℃、湿度为50%的恒温恒湿室内静置24小时后,实施该评价。关于防静电性能评价,使其在75~80℃气氛下干燥24小时后,在23℃、湿度为50%的恒温恒湿室内静置72小时后实施。
<发泡成型体的密度测定>
使由模内发泡成型而得到的发泡成型体在75~80℃气氛下干燥24小时后,在23℃、湿度为50%的恒温恒湿室内静置24小时后,测定发泡成型体的重量W3。测定使发泡成型体没在水中时的体积变化V3,根据式(5),求得发泡成型体的密度(g/L)。
发泡成型体的密度(g/L)=W3÷V3···(5)。
<熔合性>
用刮刀等在所得到的发泡成型体的中央附近形成约5mm深度的裂缝后,沿该裂缝劈开发泡成型体,观察断裂面。
求得断裂面的全部粒子数中破坏粒子数的比例,作为成型体熔合率,由以下基准评价。
○:熔合率为80%以上。
△:熔合率为60%以上且低于80%。
×:熔合率低于60%。
<相对于模具尺寸的收缩率>
用数字游标卡尺[Mitutoyo制]测定所得到的发泡成型体的长度尺寸(400mm方向)。
将对应的模具尺寸设为L0,发泡成型体的尺寸设为L1,通过式(6)计算出相对于模具尺寸的收缩率,以以下的基准评价。
相对于模具尺寸的收缩率=(L0-L1)÷L0×100···(6)
○:相对于模具尺寸的收缩率为3%以下。
△:相对于模具尺寸的收缩率超过3%且为4%以下。
×:相对于模具尺寸的收缩率大于4%。
<表面拉伸>
观察所得到的发泡成型体的端部,以以下的基准评价。
○:相邻的发泡粒子彼此在任一个部分均很好地熔合,在发泡粒子间没有空隙。
△:相邻的发泡粒子间观察到少量有空隙的地方。
×:相邻的发泡粒子间观察到大量有空隙的地方。
在此,所谓发泡成型体的端部,是模内发泡成型体的面与面交叉的棱线部。
<变形>
在易于出现凹陷的、距发泡成型体的长度方向端部50mm且距宽度方向端部50mm的部位,用颈式游标卡尺[Mitutoyo制]测定厚度,以以下的基准评价。
○:厚度为48.5mm以上。
△:厚度为47mm以上且低于48.5mm。
×:厚度低于47mm。
<防静电性能>
使所得到的发泡成型体在75~80℃气氛下干燥24小时后,在23℃、湿度为50%的恒温恒湿室内静置72小时后,用表面高电阻率计[HirestaHT-201,三菱油化制],以JIS K6911为基准,测定流过1分钟500V电流时的表面电阻率。对每1个试样测定5个地方,求得其平均值作为表面电阻率。
(实施例1)
[树脂粒子的制作]
在作为基体树脂的100重量份的直链状低密度聚乙烯中,干式混合作为亲水性化合物的甘油[Lion株式会社制,精制甘油D]0.2重量份、作为防静电剂的十八烷酸单甘油酯[理研Vitamin公司制,Rikemal S-100]1.0重量份、以及作为气泡调节剂的滑石[林化成公司制,Talcan PKS]0.04重量份。所述直链状低密度聚乙烯的MI=2g/10分钟,熔点为123℃,热二甲苯中不溶的凝胶分率为0.3重量%、含有8.2重量%的作为共聚单体的4-甲基-1-戊烯,且树脂密度为0.926g/cm3。
利用单轴挤出机,以210℃的树脂温度将干式混合成的混合物熔融混炼,通过安装在挤出机前端的圆形口模以股线状挤出,水冷后,用刀具切断,获得一粒重量为1.3mg/粒的聚乙烯系树脂粒子。
[发泡粒子的制作]
将所得到的聚乙烯系树脂粒子100重量份(80kg)、水200重量份、作为水溶性差的无机化合物的磷酸三钙[太平化学产业公司制]0.5重量份、作为表面活性剂的烷基磺酸钠0.03重量份投入到容量为0.3m3的耐压高压釜中,搅拌下添加作为发泡剂的二氧化碳7重量份。
将高压釜内容物升温,加热到123℃的发泡温度。其后,追加压入二氧化碳,将高压釜内升压到3.0MPa(表压)的发泡压力,以上述发泡温度、发泡压力保持30分钟后,开放高压釜下部的阀门,通过以3.6mmφ开有1个洞的锐孔,将高压釜内容物在100℃气氛下放出,获得无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的评价结果示于表1。
[模内发泡成型体的制作]
将所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的水分吹掉后,填充到长度方向400×宽度方向300×厚度方向50mm的模具内,用0.11MPa(表压)的蒸气压力进行模内发泡成型,获得无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例2~3)
在[发泡粒子的制作]中,将实施例1中得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)的水分吹掉后,通过空气加压处理使空气浸渍,通过表1记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例4)
在[树脂粒子的制作]中,使用2.0重量份的十八烷酸单甘油酯作为防静电剂,在[发泡粒子的制作]中,通过表1记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例5)
在[树脂粒子的制作]中,使用羟基烷基乙醇胺[Miyoshi油脂株式会社制,Dusper125B]1.0重量份作为防静电剂,在[发泡粒子的制作]中,通过表1记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例6)
在[树脂粒子的制作]中,使用十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯[花王株式会社制,Electro Stripper TS-6B]1.0重量份作为防静电剂,在[发泡粒子的制作]中,通过表1记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例7)
在[树脂粒子的制作]中,使用十八烷基二乙醇胺[东京化成工业株式会社制,试剂]1.0重量份作为防静电剂,在[发泡粒子的制作]中,通过表1记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例8)
在[树脂粒子的制作]中,使用十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯与十八烷基二乙醇胺的混合物[花王株式会社制,Electro Stripper TS-11B]1.0重量份作为防静电剂,在[发泡粒子的制作]中,通过表1记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例9)
在[树脂粒子的制作]中,相对于直链状低密度聚乙烯100重量份,使用0.5重量份的聚乙二醇[Lion株式会社制,PEG300,以下记为PEG]作为亲水性化合物,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例10)
在[树脂粒子的制作]中,使用羟基烷基乙醇胺[Miyoshi油脂株式会社制,Dusper125B]1.0重量份作为防静电剂,除此之外,采用与实施例6同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
(实施例11)
在[树脂粒子的制作]中,相对于直链状低密度聚乙烯100重量份,使用0.5重量份的聚丙二醇[和光纯药制,平均分子量300,以下记为PPG]作为亲水性化合物,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表1。
表1
(比较例1~2)
在[发泡粒子的制作]中,将实施例1中得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)的水分吹掉后,通过空气加压处理使空气浸渍,通过表2记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表2。
(比较例3)
在[发泡粒子的制作]中,将实施例5中得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)的水分吹掉后,通过空气加压处理使空气浸渍,通过表2记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表2。
(比较例4)
在[发泡粒子的制作]中,将实施例9中得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)的水分吹掉后,通过空气加压处理使空气浸渍,通过表2记载的内压和水蒸气压力进行二段发泡,除此之外,采用与实施例1同样的方法进行,获得聚乙烯系树脂粒子、无交联聚乙烯系树脂发泡粒子以及无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子和无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表2。
(比较例5)
[树脂粒子的制作]
不使用亲水性化合物,除此之外,采用与实施例1同样的方法获得聚乙烯系树脂粒子。
[发泡树脂粒子的制作]
对所得到的聚乙烯系树脂粒子采用与实施例1同样的方法,获得无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(一段发泡粒子)。
无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的评价结果示于表2。
[模内发泡成型体的制作]
对所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子(二段发泡粒子)采用与实施例1同样的方法,获得无交联聚乙烯系树脂发泡成型体。
无交联聚乙烯系树脂发泡成型体的评价结果示于表2。
表2
Claims (10)
1.一种无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,其是使相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子发泡而获得的,堆积密度BD为10g/L~100g/L,
下述式(1)中求得的收缩率为3%~30%,
收缩率=(BD-VBD)×100÷VBD (1)
在此,BD是23℃、0.1MPa即标准大气压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度,VBD是23℃、0.002MPa以下的减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度。
2.根据权利要求1所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,防静电剂含有选自碳原子数为6~24的脂肪酸的甘油酯和脂肪族乙醇胺化合物中的至少1种。
3.根据权利要求1或2所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,防静电剂含有选自硬脂酸甘油酯、羟基烷基乙醇胺、十八烷基二乙醇胺单硬脂酸酯以及十八烷基二乙醇胺中的至少1种。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,相对于100重量份聚乙烯系树脂,含有亲水性化合物0.01重量份~10重量份。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,亲水性化合物含有选自甘油、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少1种。
6.根据权利要求5所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,相对于100重量份聚乙烯系树脂,含有0.5重量份~2重量份的选自甘油、聚乙二醇、聚丙二醇中的至少1种。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,其特征在于,使用无机气体作为发泡剂,平均气泡直径为200μm~700μm。
8.一种无交联聚乙烯系树脂发泡成型体,其特征在于,其是将权利要求1~7中任一项所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子填充到模具内后进行模内发泡成型而得到的。
9.一种无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的制造方法,所述无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的特征在于,其是使相对于100重量份聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子发泡而获得的,堆积密度BD为10g/L~100g/L,且下述式(1)中求得的收缩率为3%~30%,
在所述无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的制造方法中,
将相对于100重量份的聚乙烯系树脂含有0.1重量份~3重量份的防静电剂、且密度为0.920g/cm3以上且低于0.940g/cm3的聚乙烯系树脂粒子与水、发泡剂、以及分散剂一起导入到耐压容器内,在加温和加压后,将聚乙烯系树脂粒子从耐压容器内在低压气氛下放出而得到无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,
对于所得到的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,通过选自空气、氮、以及二氧化碳中的至少1种无机气体赋予内压后,利用水蒸气压力的表压为0.03MPa~0.15MPa的水蒸气进行加热处理,由此使其进一步发泡而获得发泡倍率更高的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子,
收缩率=(BD-VBD)×100÷VBD (1)
在此,BD是在23℃、0.1MPa即标准大气压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度,VBD是在23℃、0.002MPa以下的减压下的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的堆积密度。
10.根据权利要求9所述的无交联聚乙烯系树脂发泡粒子的制造方法,其特征在于,利用水蒸气压力的表压为0.045MPa~0.10MPa的水蒸气进行加热处理。
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