CN105131325A - 聚丙烯系树脂发泡粒子和包含其的发泡粒子成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚丙烯系树脂发泡粒子和包含其的发泡粒子成型体。其是多层树脂粒子发泡而得的多层发泡粒子,所述多层树脂粒子包含用聚丙烯系树脂形成的芯层与被覆层,该芯层与该被覆层的重量比率为99.5∶0.5~80∶20,该聚丙烯系树脂发泡粒子的特征在于,满足下述(a-1)和/或(a-2)、与(b)和(c)的要件,(a-1)1.5(℃)≤Tc-Ts≤30(℃)···(1)(a-2)0≤Es/Ec≤0.7····(2)(b)Mc-Ms≤500(MPa)····(3)(c)形成前述芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Mc(MPa)为1100MPa以下。
Description
本发明申请是发明名称为“聚丙烯系树脂发泡粒子和包含该发泡粒子的发泡粒子成型体”的发明专利申请的分案申请,母案进入中国的申请号为201010226283.3。
技术领域
本发明涉及聚丙烯系树脂发泡粒子,详细而言,涉及能够在低的加热蒸汽压力下成型、可得到具有耐热性、且表面平滑可挠性优异的发泡粒子成型体的聚丙烯系树脂发泡粒子和包含该发泡粒子的发泡粒子成型体。
背景技术
聚丙烯系树脂发泡粒子可以根据用途成型为各种形状。并且在其优异的机械物性、耐热性、缓冲性、加工性上取得平衡,可广泛利用于各种包装材料或汽车等的缓冲吸收材料等中。
然而,聚丙烯系树脂发泡粒子中,聚丙烯系树脂的熔点为135℃以上时,则在将发泡粒子模内成型之际,为了使发泡粒子彼此充分熔合,需要高的加热蒸汽压力。因此,成型所需要花费的成本变高。以往,作为降低聚丙烯系树脂发泡粒子的模内成型时的加热蒸汽压力的方法,进行的是用低熔点的树脂包覆聚丙烯系树脂发泡粒子表面等方法。
例如,专利文献1中,记载了可用耐压性能低的广泛应用的成型机进行成型的发泡粒子,该发泡粒子由芯层和被覆层构成,前述芯层为包含结晶性热塑性树脂的发泡得到的芯层,前述被覆层为包含比该热塑性树脂熔点更低的乙烯系聚合物的、且基本非发泡的被覆层。
专利文献2中,公开了聚丙烯系树脂发泡粒子,其包含由高刚性的聚丙烯系树脂形成的芯层与由比该芯层低熔点的聚丙烯系树脂形成的被覆层,记载得到了具有充分刚性和耐热性的发泡成型体。
专利文献1:日本专利第3418081号
专利文献2:日本特开2004-68016号公报
发明内容
然而,使用专利文献1中记载的发泡粒子成型得到的发泡粒子成型体,由于芯层和被覆层由不同树脂构成,故存在发泡粒子的芯层和被覆层容易剥离的问题。此外,由于发泡粒子的芯层和被覆层由不同树脂构成,所以在循环性上也存在问题。
进一步地,由于芯层和被覆层的熔点差大,使发泡粒子的被覆层彼此熔合的温度与芯层进行二次发泡的温度之间存在大的温度差。因此,为了使芯层充分地进行二次发泡而在高的加热蒸汽压下进行成型时,存在被覆层软化而附着在成型模具表面上的问题。
对于专利文献2中记载的发泡粒子模内成型得到的发泡粒子成型体,为了形成表面平滑性良好的成型体,需要通过高的加热蒸汽压力使高刚性的芯层充分地进行二次发泡。所以,存在下述问题,即超过了以往的聚丙烯系树脂发泡粒子的成型中所用的成型机的通常的耐压性能(0.4MPa)。
另一方面,在以往的成型机的耐压性能范围内进行成型时,发泡粒子彼此的融合性虽没有大的问题,但芯层的二次发泡变得不充分,造成成型体表面的发泡粒子间产生空隙,表面平滑性变差的结果,得不到具有良好外观的发泡成型体。此外,这样的成型体容易在成型体表面发生龟裂,在可挠性(可进行弯曲的特性)上残留问题。
本发明的发泡粒子,可以通过以往的聚丙烯系树脂发泡粒子的成型中所使用的、具有通常的耐压性能的成型机来进行成型,可以在较以往的聚丙烯系树脂发泡粒子的加热成型所需加热蒸汽压力更低的蒸汽压力下进行成型。此外,成型时对成型模具表面无附着,是发泡粒子相互间的融合性和芯层的二次发泡性优异的发泡粒子。进一步地,是可得到表面平滑、可挠性优异的发泡粒子成型体的聚丙烯系树脂发泡粒子。进一步地,本发明的发泡粒子成型体是表面平滑且可挠性优异的聚丙烯系树脂发泡粒子成型体。本发明的目的在于提供如上述的发泡粒子、发泡粒子成型体。
本发明的发泡粒子是在芯层上层叠被覆层的、使特定的多层树脂粒子发泡而得到的发泡粒子。具体地,用聚丙烯系树脂来构成形成该多层树脂粒子的芯层和被覆层,用形成芯层的树脂与形成被覆层的树脂的熔点或熔解热量、弯曲弹性率满足各自特定范围的聚丙烯系树脂来构成。得知这样的多层树脂粒子发泡而成的发泡粒子,在发泡粒子相互间的融合性上优异,且可以在低的加热蒸汽压力下进行加热成型,该发泡粒子加热形成而得的发泡粒子成型体是表面平滑,特别是可挠性优异的成型体,基于此而完成了本发明。
即,本发明涉及
[1]聚丙烯系树脂发泡粒子,其是将多层树脂粒子发泡而得的多层发泡粒子,所述多层树脂粒子包含用聚丙烯系树脂形成的芯层与被覆层,前述芯层与被覆层的重量比率为99.5∶0.5~80∶20,该聚丙烯系树脂发泡粒子的特征在于,满足下述(a-1)和/或(a-2)、与(b)和(c)的要件,
(a-1)形成前述芯层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Tc(℃)、与形成前述被覆层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Ts(℃)满足下述式(1),
1.5(℃)≤Tc-Ts≤30(℃)···(1)
(a-2)将由形成前述芯层的聚丙烯系树脂的热流束差示扫描热量测定所得的DSC吸热曲线峰中的、前述芯层的树脂熔点(Tc)以上的温度范围的部分熔解热量设为Ec(J/g),将由形成前述被覆层的聚丙烯系树脂的热流束差示扫描热量测定所得的DSC吸热曲线峰中的、前述芯层的树脂熔点(Tc)以上的温度范围的部分熔解热量设为Es(J/g)时,Ec与Es满足下述式(2),
0≤Es/Ec≤0.7····(2)
(b)形成前述芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Mc(MPa)、与形成前述被覆层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Ms(MPa)满足下述式(3),
Mc-Ms≤500(MPa)····(3)
(c)形成前述芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Mc(MPa)为1100MPa以下。
[2]优选形成前述芯层的聚丙烯系树脂的熔点Tc(℃)为150℃以下。
[3]优选形成前述芯层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Tc(℃)为135℃~145℃。
[4]优选前述(a-1)为5(℃)≤Tc-Ts≤25(℃),(a-2)为0≤Es/Ec≤0.5。
[5]优选前述(a-1)为7(℃)≤Tc-Ts≤20(℃),(a-2)为0≤Es/Ec≤0.3。
[6]优选前述(b)为Mc-Ms≤280(MPa)。
[7]优选芯层部树脂的软化点Nc(℃)与被覆层部树脂的软化点Ns(℃)为Nc-Ns≤70(℃)。
[8]此外,还涉及发泡粒子成型体,其特征在于,其是将上述[1]~[7]中任一项所述的发泡粒子填充于成型模具内、进行加热成型而得,表观密度为12g/L~50g/L。
[9]此外,还涉及发泡粒子成型体,其特征在于,其是将上述[1]~[7]中任一项所述的发泡粒子填充于成型模具内、在最低成型蒸汽压为不足0.4MPa的条件下进行加热成型而得,表观密度为12g/L~50g/L。
本发明的聚丙烯系树脂发泡粒子,发泡粒子相互间的熔合性和发泡粒子的二次发泡性优异,可以降低成型时所需的加热蒸汽压力而进行加热成型。
此外,将本发明的发泡粒子模内成型得到的发泡粒子成型体,是表面平滑且可挠性优异的发泡粒子成型体,适宜于冲击吸收材料或各种包装材料、缓冲材料等。
附图说明
[图1]表示形成本发明的多层发泡粒子的原料树脂的DSC曲线的一例。
[图2]表示显示本发明的多层发泡粒子的芯层部和被覆层部的软化点的基于微热机械测定的曲线的一例。
[图3]表示发泡体粒子的第一次DSC曲线的一例。
[图4]表示发泡体粒子的第二次DSC曲线的一例。
符号说明
Cm基于微热机械测定的曲线
Cm1来源于被覆层部的位移量的陡峭的区域
Cm2来源于芯层部的位移量的陡峭的区域
BL、TL切线
Ns被覆层的软化点
Nc芯层的软化点
aDSC曲线上的固有峰
bDSC曲线上的高温峰
αDSC曲线上的相当于80℃的点
β相当于熔解结束温度的点
γDSC曲线上的固有峰和高温峰的底部
δ与直线α-β的交点
T熔解结束温度
Tm熔点
Te熔解结束温度
具体实施方式
本发明的聚丙烯系树脂多层发泡粒子是将多层树脂粒子发泡而得的多层发泡粒子(以下,有时简称为“发泡粒子”),该多层树脂粒子包含用聚丙烯系树脂形成的芯层和用聚丙烯系树脂形成的被覆层,该芯层和被覆层的重量比率为99.5∶0.5~80∶20。
前述发泡粒子包含前述多层树脂粒子的芯层的聚丙烯系树脂发泡而成的芯层部、和包含前述多层树脂粒子的被覆层的聚丙烯系树脂的基本非发泡的被覆部。
本发明中,前述(a-1)和(a-2)的要件与获得即使降低发泡粒子的加热成型时的蒸汽压力,也能够进行成型的发泡粒子相关。是实现本发明目的上的重要的要件之一。此外,还在下述方面重要:成为发泡粒子相互间的熔合性或发泡粒子的二次发泡性良好的发泡粒子,成为本发明的发泡粒子模内成型得到的发泡粒子成型体可挠性优异、表面平滑性优异的发泡粒子成型体。
具体地,(a-1)的要件表明,形成芯层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Tc(℃)与形成前述被覆层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Ts(℃)的温度差为1.5℃以上且30℃以下是在获得实现本发明目的的发泡粒子上所需要的。
形成前述多层树脂粒子的芯层的聚丙烯系树脂的熔点Tc(℃)与形成前述多层树脂粒子的被覆层的聚丙烯系树脂的熔点Ts(℃)的熔点差Tc-Ts过大时,则在发泡粒子模内成型之际,引起形成发泡粒子的被覆层部的树脂的软化、熔解。因此,有可能发泡粒子相互的熔合性降低、或成型时树脂附着到成型模具表面。所以,期望形成芯层的树脂的熔点和形成被覆层的树脂的熔点差处于上述的范围内。应予说明,在多层树脂粒子发泡而得的发泡粒子中,将对应于多层树脂粒子的芯层的部分称为芯层部,将对应于被覆层的部分称为被覆层部。
上述的形成芯层的树脂的熔点与形成被覆层的树脂的熔点的熔点差,优选为下述式(4)的范围,进一步优选下述式(5)的范围。
5℃≤Tc-Ts≤25℃···(4)
7℃≤Tc-Ts≤20℃···(5)
形成本发明的多层树脂粒子的芯层和被覆层的聚丙烯系树脂的熔点,采用由基于JISK7122(1987年)的热流束差示扫描热量测定方法(DSC法)得到的值。
即,取用作形成多层树脂粒子的芯层用的原料树脂的聚丙烯系树脂2~4mg,通过热流束差示扫描热量计,以10℃/分的速度从室温(10~40℃)升温至220℃(第一次的升温)。达到220℃后,从220℃以10℃/分的速度降温至40℃,再次从40℃至220℃以10℃/分的速度进行第二次升温。将由所述测定而得的第二次升温时的DSC吸热曲线峰的顶点温度作为熔点。应予说明,吸热曲线峰为2个以上时,采用峰强度最大的吸热曲线峰的顶点温度作为该树脂的熔点。
只要形成前述多层树脂粒子的芯层的聚丙烯系树脂与形成被覆层的聚丙烯系树脂的熔点差在上述范围内,则由于被覆层的熔点相对变低,故发泡粒子相互的熔合性变得良好。进一步地,模内成型时,不会过度引起形成发泡粒子的被覆部的树脂的软化、熔解,且树脂也不会附着到成型模具表面上。所以,可以得到表面平滑性良好的发泡粒子成型体。
应予说明,形成多层树脂粒子的被覆层的聚丙烯系树脂,在与形成芯层的树脂的关系上,优选适宜地选择以使其熔点差为上述范围。
(a-2)的要件是,在由芯层的树脂的热流束差示扫描热量测定所得的原料树脂固有的DSC吸热曲线峰中,如图1(a)所示地,将芯层的树脂熔点(Tc)以上的温度范围的部分熔解热量设为Ec(J/g)。
另一方面,在由被覆层的树脂的热流束差示扫描热量测定所得的原料聚丙烯树脂固有的DSC吸热曲线峰中,如图1(b)、(c)所示,将前述芯层的树脂熔点Tc以上的温度范围的部分熔解热量设为Es(J/g)。此时,上述部分熔解热量Ec(J/g)与部分熔解热量Es(J/g)处于前述式(2)的范围内,在获得实现本发明目的的发泡粒子上重要。
前述芯层的树脂熔点(Tc)以上的温度范围的部分熔解热量(Ec),如图1(a)所示,基本不存在0(零)J/g。前述部分熔解热量Ec变大时,则在高温侧形成宽的DSC吸热曲线的形状。熔点和熔解结束温度的差变大,则由于高温侧下的成型变得必要,故所得发泡粒子的二次发泡性有可能变低。
上述芯层的聚丙烯系树脂的熔点Tc,如上所述,采用由基于JISK7122(1987年)的热流束差示扫描热量测定方法(DSC法)得到的值。
此外,算出芯层的聚丙烯系树脂的部分熔解热量的DSC吸热曲线、以及算出被覆层的聚丙烯系树脂的部分熔解热量的DSC吸热曲线,采用与上述芯层的聚丙烯系树脂熔点的测定方法同样地得到的第二次升温时的DSC吸热曲线。
前述被覆层的树脂中,其部分熔解热量(Es)不满足前述式(2)的关系而Es/Ec过大时,则意味着在芯层的树脂熔点以上的温度范围内的形成芯层的树脂与形成被覆层的树脂的结晶熔解举动相近。如后述地,在多层树脂粒子的发泡工序中对芯层的树脂进行形成高温峰那样的发泡方法时,则Es/Ec过大时被覆层的树脂也会变得形成高温峰。其结果,变得在发泡粒子的表面多混有形成高温峰那样的结晶,低蒸汽压力下发泡粒子表面的结晶变得难以熔解。即,发泡粒子成型体的发泡粒子相互的融合性有可能相对变低,无法实现本发明所期待的目的。
只要前述Es/Ec在上述范围内,则即使在发泡工序中芯层的树脂形成高温峰,被覆层的树脂也难以形成高温峰,发泡粒子的被覆层具有良好的熔合性。Es/Ec的值,优选下述(6)式的范围,进一步地,更优选下述(7)式的范围。
0≤Es/Ec≤0.5····(6)
0≤Es/Ec≤0.3····(7)
(b)的要件表明,期望形成本发明的多层树脂粒子的芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率(MPa)、与形成被覆层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率(MPa)的差为500MPa以下。该Mc与Ms的差过大时,则在多层树脂粒子发泡之际,发泡粒子的芯层部与被覆层部之间有可能产生剥离。发泡粒子的芯层部与被覆层之间产生剥离时,则有可能得不到可降低成型蒸汽压力的发泡粒子。并且,成型时剥离的被覆层附着于成型模具等成型加工性降低。进一步地,所得发泡粒子成型体的表面平滑性有可能变差。另一方面,即使在未见剥离的情形中,使用弯曲弹性率之差大的树脂的发泡粒子,也有可能成型时的熔合性和二次发泡性的平衡变差,成为成型性降低的发泡粒子。
适宜选择形成被覆层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率(Ms),以使形成芯层的树脂的弯曲弹性率与形成被覆层的树脂的弯曲弹性率之差Mc-Ms为500以下。该弯曲弹性率之差Mc-Ms超过500时,则如前述地,有可能产生发泡粒子的被覆层部与芯层部的剥离、或在发泡粒子成型体的表面平滑性、可挠性上产生问题。
前述弯曲弹性率之差Mc-Ms优选300MPa以下,进一步地更优选280MPa以下。只要在上述范围内,发泡成型时的熔合性和二次发泡性的平衡良好,可以将成型体表面的粒子间隙进一步减小,可以获得外观良好、弯曲弹性优异、具有良好可挠性的发泡粒子成型体。
(c)表明,期望形成本发明的多层树脂粒子的芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Mc(MPa)为1100MPa以下。形成该芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Mc过高时,由于形成芯层部的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率高,则有可能得不到可挠性优异的成型体。形成芯层的聚丙烯系树脂的前述弯曲弹性率优选1000MPa以下。
应予说明,上述弯曲弹性率是根据JISK7171(1994年)记载的测定法而测定的。
上述弯曲弹性率,是将厚4mm×宽10mm×长80mm的试验片在室温23℃、湿度50%的恒温室内放置24小时以上后,在支点间距离64mm、压头的半径R1为5.0mm、支持台的半径R2为5.0mm、试验速度为2mm/min、室温23℃、湿度50%的条件下,通过AUTOGRAPHAGS-10kNG(岛津制作所制)试验机进行测定,采用算出值的算术平均值(5点以上)。
形成本发明的多层树脂粒子的芯层的聚丙烯系树脂,可举出例如:丙烯均聚物,或者含有丙烯成分单元60摩尔%以上、优选80摩尔%以上的丙烯与其它共聚单体的共聚物的任一者,或者选自这些聚合物之中的2种以上的混合物。
作为上述含有丙烯成分单元60摩尔%以上的丙烯与其它共聚单体的共聚物,可例示例如:丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物等。
形成前述芯层的聚丙烯系树脂中,在不损害本发明所期望效果的范围内,可以添加聚丙烯系树脂以外的合成树脂、合成橡胶、弹性体等。聚丙烯树脂以外的合成树脂、合成橡胶、弹性体的总添加量,相对于聚丙烯系树脂100重量份,优选为35重量份以下,更优选25重量份以下,进一步优选10重量份以下,更优选5重量份以下。
作为前述聚丙烯系树脂以外的合成树脂,可举出例如:高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、直链状超低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等乙烯系树脂、或聚苯乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物等苯乙烯系树脂等。
作为前述合成橡胶,可例示:乙烯-丙烯橡胶、乙烯-1-丁烯橡胶、丙烯-1-丁烯、苯乙烯-丁二烯橡胶或其氢化物、异戊二烯橡胶、新戊二烯橡胶、腈橡胶等。作为前述弹性体,可例示:苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物或其氢化物等。
前述芯层的聚丙烯系树脂中,可根据期望含有各种添加剂。作为这类添加剂,可举出:抗氧化剂、抗紫外线剂、防静电剂、阻燃剂、金属钝化剂、颜料、染料、成核剂、或者气泡调节剂等。作为气泡调节剂,可例示例如:硼酸锌、滑石、碳酸钙、硼砂、氢氧化铝等无机粉体。
这些添加剂的含量,相对于形成芯层的聚丙烯系树脂100重量份为20重量份以下,优选15重量份以下,更优选10重量份以下,进一步优选5重量份以下。特别是气泡调节剂的含量,在使发泡粒子的平均气泡直径为20μm~300μm上而言,优选0.005~1重量份。
形成本发明的多层树脂粒子的被覆层的聚丙烯系树脂,除了满足上述要件地选择聚丙烯系树脂之外,还可例示与形成芯层的聚丙烯系树脂相同的树脂。
形成被覆层的丙烯系树脂中,与芯层的聚丙烯系树脂相同地,可根据需要,含有与添加至芯层的添加剂相同的添加剂。其含量相对于被覆层的树脂100重量份,大致为30重量份以下,优选15重量份以下,更优选10重量份以下,特别优选5重量份以下。添加量的下限大致为0.01重量份。
形成前述芯层的丙烯系树脂的熔点,从可以使发泡粒子的加热成型时的加热蒸汽在低蒸汽压力下进行芯层的二次发泡,得到具有可挠性、表面平滑性优异的发泡成型体的观点出发,期望为150℃以下,优选135~145℃。另一方面,考虑形成被覆层的树脂,形成芯层的聚丙烯系树脂的熔点的下限,从发泡粒子表面的软化、熔解性的观点出发,期望为115℃以上。
本发明的发泡粒子的芯层部的软化点Nc(℃),优选比发泡粒子的被覆部的软化点Ns(℃)高。此时,发泡粒子相互间的熔合性或二次发泡性变良好,前述发泡粒子模内成型得到的成型体成为可挠性、表面平滑性进一步优异的发泡粒子成型体。
此外,被覆层部的软化点温度相对地变高时,所得发泡粒子的熔合性降低,成型时树脂的软化过度地进行,因此有可能发生对成型模具表面的附着,从该观点出发,前述芯层部与被覆部的软化点优选满足下式(8)的关系:
Nc-Ns≤70℃····(8)
只要在上述范围内,则取得前述发泡粒子的芯层部与被覆层部的物性的平衡,发泡粒子的熔合性或二次发泡性变得更加良好。
前述发泡粒子的芯层部的软化点Nc优选为170℃以下。该芯层部的软化点只要为170℃以下,则不用耐压性高的成型机,而在低蒸汽压力下就可以充分地进行芯层部的二次发泡,得到粒子相互间的熔合性更加优异的发泡粒子。进一步地,由前述发泡粒子得到的发泡成型体表面的粒子间不会产生空隙,形成具有可挠性、表面平滑性优异的发泡成型体。
本发明中,多层发泡粒子的被覆部的软化点优选为80℃以上。只要在上述范围,则可以在不大幅损害作为聚丙烯系树脂发泡粒子整体的本来的耐热性的情况下得到发泡粒子成型体。
前述软化点的测定方法为微热机械测定(以下,有时称作μTA),使用TAInstrumentJapan公司的微热分析系统“2990型微热分析仪”,从25℃至250℃以10℃/秒的条件进行测定。
针对发泡粒子的被覆部的上述微热机械测定是,将由发泡粒子(1个发泡粒子直接使用过大时则例如切断为一半等以调节为适当的大小)或发泡粒子成型体切出的试验片固定于装置的样品台上,接着,朝向在发泡粒子或构成发泡粒子成型体的发泡粒子的表面上随机选择的场所,在使探针芯片(与发泡粒子的被覆层部接触的部分具有长宽各0.2μm的前端部)下降而与发泡粒子接触的状态下实施。然后,探针芯片与被覆层接触,升温而测定被覆层的软化点。之后,被覆层部熔解,探针芯片进一步升温并达到芯层部,测定芯层部的软化点。
图2表示发泡粒子或构成发泡粒子成型体的发泡粒子的被覆层部与芯层部的μTA曲线的一例,使用该图对求出源自该发泡粒子的被覆层部的结晶的软化的陡峭的拐点(各芯层部和被覆层部的软化点)的方法进行说明。
图2中,曲线(Cm)为针对多层发泡粒子的μTA曲线的一例。曲线(Cm)具有下述区域,该区域显示至少2个急剧的位移量:在低温侧源自被覆层部的位移量的陡峭的区域(Cm1)、与在高温侧源自源自芯层部的位移量的陡峭的区域(Cm2)。在Cm1、Cm2各自的区域中,在位移量的陡峭的温度的前后,相对于曲线Cm作切线两根,分别设为切线BL与切线TL。拐点N为这些切线BL与切线TL的交点的温度。将该交点作为各自的软化点Ns、Nc。
应予说明,由前述微热机械测定得到的拐点,是将装置的测定温度在恒定速度的10℃/秒下进行升温而测定。拐点的温度,在结晶的软化造成的位移量与温度的曲线中,是源自结晶的软化的位移量的陡峭的前后的区域的下降位置的切线的交点。
本发明中,发泡粒子的热流束差示扫描热量测定所得的DSC曲线,优选至少具有聚丙烯系树脂所固有的吸热曲线峰(称为“固有峰”)、和较该吸热曲线峰更高温侧的吸热曲线峰(称为“高温峰”)。进一步地,优选该高温侧的吸热曲线峰的热量为1J/g以上、40J/g以下,进一步地优选3J/g~35J/g,特别优选5J/g~30J/g。所述发泡粒子为适于模内成型的发泡粒子。
上述高温峰的热量过小时,尽管可降低成型之际的蒸汽压力,但所得发泡粒子成型体的压缩强度、能量吸热量等有可能降低。另一方面,高温峰的热量过大时,则有可能得不到目的发泡倍率的发泡粒子,或者成型时的二次发泡性受到抑制而不得不增高成型蒸汽压力以得到成型体。
应予说明,高温峰的热量,优选相对于全部吸热曲线峰的热量总计为3%以上、进一步优选为5%以上、进一步优选为8%以上、特别优选为10%以上。此外,其上限值优选为70%以下、进一步优选为60%以下、特别优选为50%以下。
此外,本发明中的发泡粒子的全部吸热曲线峰的热量总计(总热量)优选为40~100J/g。该热量过小时,压缩等物性有可能降低。另一方面,该热量过大时,则有可能成型之际的二次发泡性变差而成为间隙多的发泡粒子成型体。
吸热曲线峰的总热量与高温峰的热量测定,通过基于JISK7122(1987年)的测定方法如下进行。
首先,取发泡粒子2~10mg,通过热流束差示扫描热量计从室温(10~40℃)至220℃以10℃/分升温而进行测定。所述测定得到的第一次DSC曲线的一例示于图3。
图3的DSC曲线中,出现了源自构成发泡粒子的聚丙烯系树脂的固有峰a、与高温峰b,高温峰b的热量相当于其峰面积,具体可如下所述地求出。
首先,连接DSC曲线上的相当于80℃的点α、与相当于发泡粒子的熔解结束温度T的DSC曲线上的点β,作直线(α-β)。应予说明,上述熔解结束温度T是,高温峰b的高温侧的DSC曲线与高温侧基线的交点所对应的温度,
接着,从相当于上述固有峰a与高温峰b之间的底部的DSC曲线上的点γ作平行于曲线纵轴的直线,将与上述直线(α-β)相交的点作为σ。高温峰b的面积为DSC曲线的高温峰b部分的曲线、线段(σ-β)、与线段(γ-σ)所包围的部分(图3中标斜线的部分)的面积,其相当于高温峰的热量。
此外,本说明书中全部的吸热曲线峰的热量的总计,由图3的DSC曲线与直线(α-β)所包围的部分的面积表示,其相当于吸热曲线峰的总热量。
应予说明,高温峰b虽然可见于如上述地测定的第一次DSC曲线中,但在第二次DSC曲线中未见。第二次的DSC曲线中,如图4所示,仅可见构成发泡粒子的聚丙烯系树脂所固有的吸热曲线峰(固有峰a)。应予说明,第二次的DSC曲线是,热流束差示扫描热量测定中,得到第一次DSC曲线后,以10℃/分降温至40℃,再次以10℃/分升温至220℃之际得到的DSC曲线。
本发明的包含芯层与被覆层的多层树脂粒子,可以通过例如日本特公昭41-16125号公报、日本特公昭43-23858号公报、日本特公昭44-29522号公报、日本特开昭60-185816号公报等中记载的共挤出法而制造。一般地,使用芯层形成用挤出机与被覆层形成用挤出机,与共挤出模连接。在芯层形成用挤出机中将所需要的树脂成分和根据需要的添加剂熔融混炼,同时在被覆层形成用挤出机中也将所需要的树脂成分和根据需要的添加剂熔融混炼。将各自的熔融混炼物在前述模内合流并作为包含圆柱状的芯层、与被覆芯层外侧表面的被覆层的多层结构,从设于挤出机前端的模出口的模具的细孔以单丝状挤出,通过用切粒机切断以使树脂粒子的重量为规定重量,从而制造多层树脂粒子。
作为本发明中使用的多层树脂粒子的形状,可举出例如:圆柱状、橄榄球状、球状等。将所述多层树脂粒子发泡而得的发泡粒子,根据发泡前的树脂粒子形状而形成圆柱状、橄榄球状、球状。
多层树脂粒子的每一个的平均重量优选0.01~10.0mg,特别优选0.1~5.0mg。应予说明,发泡粒子的平均重量,可以通过将用于得到发泡粒子的树脂粒子的每一个的平均重量适应于目标发泡粒子的每一个的平均重量来进行调节。发泡粒子的每一个的平均重量过小,则发泡效率变差,故发泡粒子的每一个的平均重量也优选0.01~10.0mg,特别优选0.1~5.0mg。
对于本发明的多层树脂粒子,期望形成芯层的树脂与形成被覆层的树脂,以重量比计为99.5∶0.5~80∶20,优选96∶4~90∶10。形成多层树脂粒子的被覆层的树脂的重量比过小时,则发泡粒子的被覆部的厚度过薄,得不到熔合性改善的效果,有可能发泡粒子间的熔合容易变得不充分。另一方面,形成被覆层的树脂的重量比过大时,则有可能形成被覆层的树脂变得容易发泡。进一步地,形成被覆层的树脂变多时,则有可能由于熔点或弯曲弹性率低的树脂成分的比例增加,发泡粒子成型体的机械物性容易变得降低。因此,通过形成多层树脂粒子的芯层(对应于发泡粒子的芯层部)的树脂与形成被覆层(对应于发泡粒子的被覆层部)的树脂的重量比在前述范围内,使得发泡粒子间的熔合界面附近不存在气泡,发泡粒子间的熔合强度变强。这样得到的发泡粒子成型体成为机械强度优异的发泡粒子成型体。
对于本发明的多层树脂粒子的被覆层的厚度,从使多层树脂粒子发泡时被覆层难以产生气泡的观点,或从发泡成型体的强度的观点出发,优选厚度为薄的。但是,被覆层的厚度太薄时,不能期待发泡粒子彼此的熔合性改善效果,此外,难以充分地进行芯层部的被覆。因此,期望多层树脂粒子的被覆层的厚度为5~500μm,更优选10~100μm。此外,发泡粒子的被覆层部的厚度与发泡工序中的发泡倍率也相关,更优选期望为0.1~200μm,优选0.5~50μm。
前述多层树脂粒子的被覆层的厚度如下进行测定。将多层树脂粒子二等分,在光学显微镜下,将其断面以断面全部进入的方式放大,对于经二等分的垂直断面,通过照相了被覆层全周的照片进行测定。具体地,在照片上画直线以将断面大致二等分,进一步地以与该直线成直角地画直线。求出这些直线与被覆层相接的4处的被覆层的厚度,将其平均作为一个多层树脂粒子的被覆层的厚度。合并该作业,在10个多层树脂粒子上进行测定,将相加平均值作为多层树脂粒子中的被覆层的厚度。对于发泡粒子的被覆层部的厚度,也用相同的方法进行测定。
应予说明,当多层树脂粒子的被覆层的厚度难以区分时,通过预先在构成被覆层的树脂中添加着色剂而制造多层树脂粒子,可以容易地测定被覆层的厚度。
本发明的发泡粒子可以通过下述方法制造。将前述包含芯层与被覆层的多层树脂粒子,在可加压的密闭容器(例如高压釜)中分散于水性介质(通常为水)中,根据需要添加分散剂。压入需要量的发泡剂,加压加温下进行搅拌以使发泡剂浸渗于树脂粒子中。之后,将内容物与水性介质一起从加压容器中释放至较容器内压的低压区域(大气压下)而发泡,由此进行制造(以下,将该方法称为分散介质释放发泡方法)。优选在其释放时对容器内施加压力进行释放。
此外,特别地,为了得到高发泡倍率的发泡粒子,将上述方法得到的发泡粒子在通常进行的大气压下熟化后,填充至可加压的密闭容器中,利用空气等惰性气体进行加压处理以进行提高发泡粒子内压的操作。然后,将该发泡粒子从该容器内取出,使用蒸汽或热风进行加热,由此可以得到高发泡倍率的发泡粒子(以下,将其称为两段发泡)。
本发明中,发泡剂可使用物理发泡剂。虽无特别限制,但可以将例如正丁烷、异丁烷及其混合物、正戊烷、异戊烷、正己烷等脂肪族烃类,三氯氟甲烷、二氯氟甲烷、四氯二氟乙烷、二氯甲烷等卤代烃等有机系物理发泡剂,二氧化碳、氮、空气等无机气体单独,或者2种以上混合使用。这些发泡剂中,优选使用以二氧化碳、氮、空气等无机气体为主成分的发泡剂,更优选使用二氧化碳。本发明中,以上述无机气体为主成分意指,总物理发泡剂100摩尔中含有无机气体发泡剂50摩尔%以上,优选70摩尔%以上,更优选90摩尔%以上。使用其它有机系物理发泡剂时,从与聚烯烃系树脂的相溶性、发泡性的观点出发,优选使用正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷。
上述物理发泡剂的添加量是,根据聚丙烯系树脂的种类或发泡剂的种类、目标发泡粒子的表观密度(发泡倍率)等而适宜选择。例如,使用二氧化碳作为物理发泡剂时,相对于聚丙烯树脂100重量份,使用0.1~30重量份,优选0.5~15重量份,更优选1~10重量份。
此外,作为分散剂,可举出:氧化铝、磷酸三钙、焦磷酸镁、氧化锌、高岭土、云母等难溶于水的无机物,聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素等水溶性高分子系保护胶体试剂等。此外,可以使用十二烷基苯磺酸钠、烷磺酸钠等阴离子系表面活性剂等。
作为上述分散介质释放发泡方法中的、芯层的树脂的高温峰的调节方法,具体地可以如下所述进行调节。优选在将多层树脂粒子分散于水性介质并进行加热之际,以不达到芯层的聚丙烯系树脂的熔解结束温度(Tce)以上的方式进行升温,在较该树脂的熔点(Tc)低20℃以上的温度以上、不足熔解结束温度(Tce)的范围内的任意的温度(Ta)下保持充分的时间,优选10~60分钟左右,之后,加热至较熔点(Tc)低15℃至熔解结束温度(Tce)+10℃的范围的任意温度(Tb),在该温度下进一步保持充分的时间,优选10~60分钟左右,然后将多层树脂粒子从密闭容器内释放至低压下进行发泡。应予说明,用于形成高温峰的保持,既可以在该温度范围内设定为多阶段,此外,也可以通过在该温度范围内经充分的时间缓慢升温而形成该高温峰。
分散介质释放发泡方法中,发泡粒子的高温峰的大小,主要依存于相对于制造发泡粒子之际的树脂粒子的上述温度Ta与该温度下的保持时间和上述温度Tb与该温度下的保持时间、以及升温速度。因此,温度Ta、Tb和保存时间优选如上所述地进行设定。
一般地,温度Ta或Tb在上述温度范围内越低,此外保持时间越长,则发泡粒子的上述高温峰的热量越显示增大的倾向。通常,前述发泡工序中的升温速度采用0.5~5℃/分。考虑该点而重复预备试验,从而可以正确地知晓显示所期望的高温峰热量的发泡粒子的制造条件。
应予说明,以上说明的树脂粒子的发泡时的温度调节范围是,使用无机系物理发泡剂作为发泡剂时的适当的温度范围。并用有机系物理发泡剂时,根据其种类或使用量,该适当的温度范围有较上述温度范围分别向低温侧移动的倾向。
通过上述方法得到的本发明的发泡粒子,具有下述多层结构,该多层结构形成有:具有微细气泡的发泡的芯层部,与其表面基本非发泡的被覆层部。从发泡成型体的物性等方面考虑,优选发泡粒子的表观密度为18~80g/L。
前述发泡粒子的表观密度如下所述地进行测定。将重量W(g)的发泡粒子组使用金属丝网等沉没于装有水的量筒内。由此时的水位上升程度求出发泡粒子组的体积V(L),将发泡粒子组的重量除以发泡粒子组的体积(W/V),由此单位换算为g/L而求出。
从发泡粒子的二次发泡性、模具转印性等观点出发,优选本发明的发泡粒子的平均气泡直径为50~900μm。从相对于所得发泡成型品的压缩应力的强度、外观平滑性等的观点出发,其上限优选为300μm以下,更优选250μm以下,进一步优选200μm以下。
发泡粒子的平均气泡直径的测定是,在显微镜下,以断面全部进入的方式放大将发泡粒子二等分的断面,进行照相。在照相的照片上画直线以使断面大致二等分。将该直线的长度除以与直线相接的全部气泡的数目,将得到的值作为一个发泡粒子的平均气泡直径。同样地对20个发泡粒子进行测定,将其相加平均值作为发泡粒子的平均气泡直径。
将本发明的发泡粒子模内成型得到的发泡粒子成型体的制造方法,可以通过公知的模内成型方法来进行制造。
例如,利用下述的方法,即,使用以往将发泡粒子模内成型的一对成型模,在大气压下或减压下将发泡粒子填充至成型模模槽内(成型模内),合模并进行压缩以使成型模模槽体积减少5~70%,随后向模内供给蒸汽等热介质以进行加热,而使发泡粒子加热熔合的减压成型法(例如,参照日本特公昭46-38359号公报)。此外,可以通过下述方法进行成型,即,通过空气等加压气体对发泡粒子进行预加压处理以提高发泡粒子内的压力,提高发泡粒子的二次发泡性,在大气压下或减压下将发泡粒子填充至成型模模槽内并合模,随后向模内供给蒸汽等加热介质以使发泡粒子加热熔合的加压成型法(例如,参照日本特公昭51-22951号公报)等。此外,还可以通过下述方法进行成型,即,向利用压缩气体加压至大气压以上的模槽内,填充加压至该压力以上的发泡粒子,然后向模槽内供给蒸汽等加热介质以使发泡粒子加热熔合的压缩填充成型法(例如,参照日本特公平4-46217号公报)。除此之外,也可以通过下述方法进行成型,即,将二次发泡性高的发泡粒子,填充至大气压下或减压下的一对成型模的模槽内后,随后供给蒸汽等加热介质以进行加热而使发泡粒子加热熔合的常压填充成型法(例如,参照日本特公平6-49795号公报),或组合上述方法的方法(例如,参照日本特公平6-22919号公报)等。
用本发明的发泡粒子制造的发泡粒子成型体的表观密度可以根据目的而任意设定,但从具有可挠性的发泡成型体的观点出发,优选12g/L~50g/L的范围,更优选12g/L~30g/L。
应予说明,发泡粒子成型体的表观密度根据由该成型体切出的试验片的重量(g)除以由该试验片的外形尺寸求出的体积(L)而算出。
实施例
以下列举实施例、比较例对本发明进行说明。
实施例和比较例中使用的聚丙烯系树脂示于下述表1。
[表1]
*PE条件下测定
上述熔体流动速率(MFR)是根据JISK7210(1976年),在230℃、载荷21.17N的条件下测定。应予说明,聚乙烯系树脂的情况下,在190℃、载荷21.17N的条件下测定。
实施例1
使用在内径65mm的芯层形成用挤出机和内径30mm的被覆层形成用挤出机的出口侧附设了多层单丝形成用模的挤出机。
向芯层形成用挤出机和被覆层形成用挤出机,分别将表1所示的形成芯层和被覆层的聚丙烯系树脂,分别以表2所示的比例,供给至各挤出机,并进行熔融混炼。将其熔融混炼物导入至前述多层单丝形成用模,在模内合流并从安装在挤出机前端的模口的细孔,作为形成为2层(芯层由被覆层被覆的、被覆层/芯层结构)的单丝挤出。对挤出的单丝进行水冷,并用切粒机切断以使重量为约1mg,进行干燥而得到多层树脂粒子。
应予说明,芯层的聚丙烯系树脂中以含量为1000重量ppm的方式供给有硼酸锌作为气泡调节剂。
所得多层树脂粒子1kg与分散介质的水3L一起,加入至5L的密闭容器内,相对于多层树脂粒子100重量份,分别添加作为分散剂的高岭土0.3重量份、表面活性剂(商品名:ネオゲン,第一工业制药株式会社制造,十二烷基苯磺酸钠)0.2重量份(作为有效成分)、和硫酸铝0.01重量份,向密闭容器内压入二氧化碳作为发泡剂,在搅拌下加热升温至表2所示的发泡温度。在同温度下保持15分钟以调节高温峰热量(由基于DSC测定的吸热曲线而得)。之后,将容器内容物与水一起一次性地释放至大气压下,得到表观密度60g/L的发泡粒子。应予说明,高发泡倍率(低密度)的发泡粒子采用两段发泡法在表2的条件下制造。即,首先得到表观密度72g/L的发泡粒子后,将该发泡粒子填充至另外的密闭容器,加压工序后用蒸汽进行加热,而得到表观密度29g/L的多层发泡粒子。
将所得多层发泡粒子填充至长250mm×宽200×厚50mm的平板成型模中,通过基于蒸汽加热的加压成型进行模内成型,得到板状发泡粒子成型体。加热方法是在将两面的模具的排泄阀开发的状态下供给蒸汽5秒钟进行预加热后,在比主加热的蒸汽压力低0.04MPa(G)的压力下,从一侧的模具面供给蒸汽进行加热,进一步地在比主加热的蒸汽压力低0.02MPa(G)的压力下从反方向的一侧的面供给蒸汽进行加热,然后在表2所示的最低成型蒸汽压力下进行加热。此处,“最低成型蒸汽压”是指将发泡粒子填充至模内用蒸汽进行加热之际,发泡粒子相互在模内二次发泡而熔合,得到表面平滑且可挠性优异的发泡成型体的最低蒸汽压力。
加热结束后,释放压力,进行水冷直至成型体的发泡力所致的表面压力为0.04MPa(G),然后打开模具将成型体从模中取出。所得成型体在80℃的烘箱中熟化12小时后,缓缓冷却至室温而得到聚丙烯系树脂发泡成型体。对发泡成型体的物价进行评价,其结果示于表2。
实施例2、3
除了将形成芯层的聚丙烯系树脂改变为表2所示的树脂以外,通过与实施例1相同的操作制造多层树脂粒子。将该树脂粒子与实施例1相同地操作,得到发泡粒子和发泡粒子成型体。其物性示于表2。
实施例4
除了将形成被覆层的聚丙烯系树脂改变为表2所示的树脂以外,通过与实施例1相同的操作制造多层树脂粒子。将该树脂粒子与实施例1相同地操作,得到发泡粒子和发泡粒子成型体。其物性示于表2。
实施例5
除了将形成被覆层的聚丙烯系树脂改变为表2所示的树脂以外,通过与实施例1相同的操作制造多层树脂粒子。将该树脂粒子与实施例1相同地操作,得到发泡粒子和发泡粒子成型体。其物性示于表2。
本例中,形成多层树脂粒子的丙烯系树脂的弯曲弹性率差为300MPa,虽形成了发泡粒子间的间隙略微可见的成型体,但实现了本发明的目的。
实施例6
除了将形成被覆层的聚丙烯系树脂改变为表2所示的树脂以外,通过与实施例1相同的操作制造多层树脂粒子。将该树脂粒子与实施例1相同地操作,得到发泡粒子和发泡粒子成型体。其物性示于表2。
形成多层树脂粒子的丙烯系树脂的熔点差为6℃,与实施例1的发泡粒子相比熔合性稍微降低,此外,虽形成将试验片90度弯曲也不发生破裂,180度弯曲时发生破裂的成型体,但实现了本发明的目的。
实施例7
除了将形成被覆层的聚丙烯系树脂改变为表2所示的树脂以外,通过与实施例1相同的操作制造多层树脂粒子。将该树脂粒子与实施例1相同地操作,得到发泡粒子和发泡粒子成型体。其物性示于表2。
形成多层树脂粒子的丙烯系树脂的熔点差大,成型时,树脂仅少量附着于模具,实现了本发明的目的。
实施例8
除了将被覆层与芯层的比率如表2所示地进行改变以外,通过与实施例1相同的操作制造多层树脂粒子。将该树脂粒子与实施例1相同地操作,得到发泡粒子和发泡粒子成型体。其物性示于表2。
由于被覆层的重量比率多,故成型时,树脂极少地附着到模具表面,实现了本发明的目的。
实施例9
将与实施例1相同地操作、在表2的条件下得到的发泡粒子不进行两段发泡处理,而直接供于模内成型,得到成型体。其物性示于表2。
由于成型体的发泡倍率低,虽形成将试验片90度弯曲也不发生破裂,180度弯曲时发生破裂的成型体,但实现了本发明的目的。
实施例10
除了将被覆层与芯层的比率如表2所示地进行改变以外,通过与实施例8相同的操作制造多层树脂粒子。将该树脂粒子与实施例1相同地操作,得到发泡粒子和发泡粒子成型体。其物性示于表2。
比例较1
除了相对于实施例的芯层,使用被覆层的熔点高、Es值大的树脂以外,通过与实施例1相同的操作制造多层树脂粒子,将该树脂粒子通过与实施例1相同地操作得到发泡粒子和发泡成型体。物性的评价结果示于表3。
所得发泡成型体,由于形成芯层和被覆层的树脂的熔点差或部分熔解热量比不满足规定的要件,因而是非发泡的被覆层部的树脂的熔合性不充分,可挠性差的成型体。
比较例2
除了使用比形成实施例4中使用的芯层的聚丙烯系树脂弯曲弹性率高的树脂以外,通过与实施例1相同的操作,得到多层树脂粒子、发泡粒子和发泡成型体。物性的评价示于表3。
所得发泡成型体的刚性变高,是可挠性方面差的成型体。进一步地,由于芯层的弯曲弹性率高,故在以往的聚丙烯系树脂发泡粒子的成型中使用的成型机的耐压性能(0.40MPa)以下时,成型体表面的外观变差。
比较例3
将比较例2中成型时的蒸汽压力提高进行成型,结果变得可以满足发泡粒子间相互的熔合性或表面平滑性。但是,由于形成芯层的树脂的刚性高,故是发泡成型体的可挠性方面差的成型体。
比较例4
除了使用比实施例7中使用的形成芯层的聚丙烯系树脂弯曲弹性率高的树脂以外,通过与实施例1相同的操作,得到多层树脂粒子、发泡粒子、发泡成型体。物性的评价示于表3。
由于被覆层与芯层间的熔点差大,故需要高成型蒸汽压力,模内成型时树脂附着到模具,成型加工性差。
比较例5
除了将实施例1的被覆层改变为聚乙烯系树脂以外,通过与实施例1相同的操作得到发泡粒子、发泡成型体。其物性的评价示于表3。
此外,形成芯层和被覆层的树脂的弯曲弹性率的差大,表面平滑性差。此外,由于鞘芯间(被覆层与芯层间)的熔点差大,故成型时树脂附着到模具,成型加工性差。
比较例6
除了将比较例4中的形成被覆层的树脂改变为表3所示的树脂以外,与比较例4相同地操作,得到发泡粒子和发泡成型体。其物性评价示于表3。由于形成芯层的树脂的弯曲弹性率高,故可挠性差,进一步地,由于被覆层与芯层的弯曲弹性率的差也大,故表面平滑性也差。此外,由于鞘芯间(被覆层与芯层间)的熔点差大,故成型时树脂附着到模具,成型加工性差。
比较例7
除了将实施例2中的形成被覆层的树脂改变为表3所示的树脂以外,与实施例2同样地操作,得到多层树脂粒子、发泡粒子、发泡成型体。其物性评价示于表3。形成芯层和被覆层的树脂的弯曲弹性率之差大,成型体的表面平滑性差,可挠性差。
发泡成型体的评价如下进行。
(表面平滑性)
通过目测以下述基准对发泡粒子成型体的外观进行评价。
◎:成型体的表面平滑,发泡粒子间的熔合良好,粒子间基本无间隙。
○:成型体的表面平滑,但发泡粒子间的间隙略微可见。
△:成型体的表面平滑,但发泡粒子间的间隙明显。
×:成型体的表面无平滑性,发泡粒子间的间隙明显,或间隙之间的熔合不充分。
(可挠性)
从发泡粒子成型体的中央部分切出长195×宽50×厚10mm的试验片,对该试验片在厚度方向上以大致等分的方式折叠弯曲时的破裂性进行评价。
◎:180度弯曲也未发生破裂。
○:90度弯曲也未发生破裂。
△:90度弯曲也未发生破裂,但产生裂纹。
×:90度弯曲时发生破裂。
(对模具的附着性)
判断在表3记载的条件下进行成型后的模具上是否附着有树脂。
◎:未见附着。
○:略微可见附着。
△:可见部分地附着。
×:附着。
产业实用性
本发明涉及的聚丙烯系树脂发泡粒子,可以在比以往的聚丙烯系树脂发泡粒子的加热成型所需要的加热蒸汽压力更低的蒸汽压力下成型。进一步地,成型时对成形模具表面无附着,发泡粒子相互间的熔合性和芯层的二次发泡性优异。因此,可以得到表面平滑且可挠性优异的发泡粒子成型体。所以,适于冲击吸收材料或各种包装材料、缓冲材料等。
Claims (9)
1.聚丙烯系树脂发泡粒子,其是将多层树脂粒子发泡而得的多层发泡粒子,所述多层树脂粒子包含用聚丙烯系树脂形成的芯层与被覆层,前述芯层与被覆层的重量比率为99.5∶0.5~80∶20,该聚丙烯系树脂发泡粒子的特征在于,满足下述(a-1)和(a-2)、与(b)和(c)的要件,
(a-1)形成前述芯层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Tc(℃)、与形成前述被覆层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Ts(℃)满足下述式(1),
1.5(℃)≤Tc–Ts≤30(℃)···(1)
(a-2)将由形成前述芯层的聚丙烯系树脂的热流束差示扫描热量测定所得的DSC吸热曲线峰中的、前述芯层的树脂熔点(Tc)以上的温度范围的部分熔解热量设为Ec(J/g),将由形成前述被覆层的聚丙烯系树脂的热流束差示扫描热量测定所得的DSC吸热曲线峰中的、前述芯层的树脂熔点(Tc)以上的温度范围的部分熔解热量设为Es(J/g)时,Ec与Es满足下述式(2),
0≤Es/Ec≤0.5····(2)
(b)形成前述芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Mc(MPa)、与形成前述被覆层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Ms(MPa)满足下述式(3),
Mc-Ms≤300(MPa)····(3)
(c)形成前述芯层的聚丙烯系树脂的弯曲弹性率Mc(MPa)为1100MPa以下,
并且,排除所述发泡粒子的芯层和被覆层中含有防静电剂的发泡粒子。
2.如权利要求1所述的聚丙烯系树脂发泡粒子,其中所述发泡粒子中的芯层部的软化点Nc(℃)为170℃以下,所述发泡粒子中的被覆层部的软化点Ns(℃)为80℃以上,所述发泡粒子中的芯层部的软化点Nc(℃)与被覆层部的软化点Ns(℃)之差Nc–Ns为70(℃)以下。
3.如权利要求1所述的聚丙烯系树脂发泡粒子,其中形成前述芯层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Tc(℃)为150℃以下。
4.如权利要求1所述的聚丙烯系树脂发泡粒子,其中形成前述芯层的聚丙烯系树脂的树脂熔点Tc(℃)为135℃~140℃。
5.如权利要求1所述的聚丙烯系树脂发泡粒子,其中前述(a-1)为5(℃)≤Tc–Ts≤25(℃),前述(a-2)为0≤Es/Ec≤0.5。
6.如权利要求1所述的聚丙烯系树脂发泡粒子,其中前述(a-1)为7(℃)≤Tc–Ts≤20(℃),前述(a-2)为0≤Es/Ec≤0.3。
7.如权利要求1所述的聚丙烯系树脂发泡粒子,其中前述(b)为Mc-Ms≤280(MPa)。
8.发泡粒子成型体,其特征在于,其将权利要求1~7中任一项所述的发泡粒子填充于成型模具内、进行加热成型而得,表观密度为12g/L~50g/L。
9.发泡粒子成型体,其特征在于,其将权利要求1~7中任一项所述的发泡粒子填充于成型模具内、在最低成型蒸汽压为不足0.4MPa的条件下进行加热成型而得,表观密度为12g/L~50g/L。
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