CN107108937B - 发泡辅助材料和发泡成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发泡辅助材料以及发泡成型方法，能够充分发挥成核剂和分散剂等的功能，实现气泡的小直径化并防止异物混入等，从而制造出高质量的发泡成型品。发泡辅助材料是与原材料树脂颗粒一起混炼后供发泡成型的发泡辅助材料。发泡辅助材料是在稀释树脂中添加了无机粒子、化学发泡剂以及分散剂的颗粒。进一步地，稀释树脂中还可以添加抗氧化剂。在发泡成型方法中，将无机粒子、化学发泡剂、分散剂以及抗氧化剂以事先混合的状态同时添加于原材料树脂中。

Description

发泡辅助材料和发泡成型方法
技术领域
本发明涉及一种发泡成型时使用的发泡辅助材料，进一步地，涉及一种发泡成型方法。
背景技术
作为发泡成型品，例如公开有安装于汽车仪表板内的各种空调风管。在这些空调风管中，广泛使用了将发泡的树脂材料进行成型的发泡风管。发泡风管的重量轻且能够容易地制造出，例如可以通过在聚烯烃类树脂等的树脂材料中添加发泡剂后进行熔融混炼，然后将从挤出机的模头挤出的发泡型坯吹塑成型而成。
作为用于发泡吹塑成型品的树脂材料，广泛使用的有聚烯烃类树脂，其中，常用的是聚丙烯类树脂。近年来，出于获得更加廉价的材料构成等的目的，向聚乙烯类树脂替换的技术也在不断地研究中(参照专利文献1等)。
专利文献1公开了一种汽车用风管，在混合了具有长链支化结构且比重为0.95～0.96、熔体流动速率为(MFR)3～7g/10分钟、熔体张力为100～250mN的高密度聚乙烯和熔体流动速率为(MFR)0.3～1.0g/10分钟的高密度聚乙烯的混合树脂中添加化学发泡剂，从而通过吹塑成型获得该汽车用风管。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-194700号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在成形发泡成型品的发泡成型中，优选地，将用于形成气泡核的成核剂和用于分散成核剂的分散剂混合在原材料树脂中。进一步地，在回收已经使用过的树脂时等，优选地，在原材料树脂中混合用于抑制树脂劣化的抗氧化剂等。例如，通过将化学发泡剂或无机粒子作为所谓的成核剂混合于原材料树脂中，从而使气泡的直径进一步变小。气泡的小直径化有助于提高气泡密度，同时有利于提高产品的隔热性以及抗冲击性。
为此，在进行发泡成型时，将化学发泡剂或无机粒子、分散剂等混合于原材料树脂中的方法虽然被广泛采用，但通常是将这些材料单独造粒后再混合到原材料树脂颗粒中。具体地，事先制造出包含无机粒子的颗粒、包含化学发泡剂的颗粒、包含分散剂的颗粒，根据各成分的添加量将这些颗粒与原材料树脂颗粒混合，并在圆筒内进行混炼。
但是，这样将各成分单独造粒后混合到原材料树脂颗粒中时，成核剂或分散剂的添加量相对于原材料树脂是极少量的，因此存在分量容易出现偏差或不均匀的问题。并且，各成分通过彼此接触从而发挥其功能，但如果在单独造粒后再进行添加，则彼此接触的概率降低，有可能导致各成分无法充分发挥其功能。例如，如果分散剂与无机粉末或化学发泡剂未能充分接触，则它们的分散不够充分，无法充分地实现气泡的小直径化，因此有可能出现模头的周边部分等粘着异物的问题。如果装置上粘着有异物，则有可能混入到产品中，导致产品质量降低。
本发明是鉴于上述实际情况而做出的，其目的在于提供一种发泡辅助材料，能够充分发挥成核剂和分散剂等的功能，并在充分实现气泡的小直径化的同时防止装置中粘着异物或异物混入产品中，进一步地，其目的在于提供一种发泡成型方法。
解决技术问题的手段
为了实现上述目的，本发明的发泡辅助材料是一种与原材料树脂颗粒一起混炼后供发泡成型的发泡辅助材料，其特征在于，在稀释树脂中添加无机粒子、化学发泡剂以及分散剂。
事先将无机粒子、化学发泡剂与分散剂添加到同一颗粒中，然后将其与原材料树脂颗粒一起混炼，该无机粒子和化学发泡剂起到成核剂的功能，从而增加彼此接触的概率，使各成分的功能充分发挥。并且，由于成核剂在原材料树脂中也具有良好的分散性，因此还能够抑制分量的偏差或不均匀的发生。
另一方面，本发明的发泡成型方法是一种将树脂材料发泡成型的发泡成型方法，其特征在于，将无机粒子、化学发泡剂以及分散剂以事先混合的状态同时添加到原材料树脂。
根据本发明的发泡成型方法，将成核剂和分散剂以混合的状态同时添加到原材料树脂中。例如，像本发明的发泡辅助材料那样，将含有起到成核剂作用的无机粒子、化学发泡剂和分散剂的颗粒作为母料与原材料树脂混合。由此，提高各成分彼此接触的概率，使各成分的功能充分发挥。并且，由于成核剂在原材料树脂中也具有良好的分散性，因此还能够抑制分量的偏差和不均匀的产生。
发明的效果
根据本发明，能够充分发挥成核剂和分散剂等的功能，实现气泡的小直径化并防止异物混入等，因此可以制造出高质量的发泡成型品。并且，根据本发明，还可以抑制成核剂或分散剂等的添加成分的分量出现偏差等，因此能够提供没有质量差异的发泡成型品。
附图说明
图1是示出发泡风管的一例的概略立体图。
图2是概略示出吹塑成型风管时的实施例的概略截面图。
具体实施方式
下面，以发泡风管的制造为例，参照附图对应用本发明的发泡辅助材料以及发泡成型方法的实施方式进行详细说明。
作为发泡吹塑成型品的发泡风管10被构成为：通过内部通道使由空气调节单元(未图示)供给的空调气体流通，并通风至期望的部位。需要说明的是，发泡风管10的形状并不局限于图1所示出的形状，可以根据用途或设置场地等形成为任意形状。
利用模具夹住发泡型坯后进行吹塑成型能够获取发泡风管10，其中，通过从挤出机的压模挤出发泡树脂而形成发泡型坯。需要说明的是，刚刚吹塑成型后的风管的两端为封闭状态，通过吹塑成型后的修整，其两端被切断而变成开口形状。
发泡风管10由中空的发泡树脂成形品构成，该发泡树脂成形品的管壁由发泡层构成。通过构成为发泡层具有闭孔气泡结构，从而可以获得重量轻且具有良好的隔热性的风管。闭孔气泡结构是指具有多个独立的气泡单元的结构，且闭孔气泡率至少在70％以上。通过这样的构成，即使是在发泡风管10内流通冷空气时，也可以基本消除出现结露的可能性。
在制造像发泡风管10这样的发泡成型品时，在原材料树脂中添加需要的添加剂，用于吹塑成型。在吹塑成型中，成形利用物理发泡剂发泡的发泡树脂。作为物理发泡剂，可以使用空气、二氧化碳、氮气、水等无机类发泡剂或者丁烷、戊烷、己烷、二氯甲烷、二氯乙烷等有机类发泡剂等。其中，优选空气、二氧化碳或者氮气来作为发泡剂。通过这样，可以防止有机物的混入，抑制耐久性等的降低。
并且，作为发泡方法，优选采用超临界流体。即，优选地，在二氧化碳或者氮气处于超临界的状态下，使原材料树脂发泡。通过采用超临界流体，可以均匀且可靠地进行发泡。需要说明的是，作为超临界流体为氮气时的条件，例如可以设为临界温度-149.1℃、临界压力3.4MPa，作为超临界流体为二氧化碳时的条件，例如可以设为临界温度31℃、临界压力7.4Mpa。
利用公知的方法对这样发泡处理后的原材料树脂进行吹塑成型，从而成形发泡风管10。图2是示出对发泡风管10进行吹塑成型时的实施例的图。
吹塑成型时，首先，在挤出机内混炼用于成形的原材料树脂，制造出基材树脂。作为原材料树脂，可以采用任意的树脂，但在采用聚烯烃类树脂，尤其是聚乙烯类树脂时，本发明的效果更大。
作为聚乙烯类树脂，可以采用低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及直链状短链支化聚乙烯(LLDPE)等。并且，还可以采用乙烯与其他共聚性单体的共聚物。不管是哪一种，优选包含具有长链支化结构的聚乙烯。通过利用具有长链支化结构的聚乙烯，可以改善发泡性。
具有长链支化结构的聚乙烯(以下简称为长链支化聚乙烯)是例如日本特开2012-136598号公报等记载的物质，其仅在长链聚乙烯链的末端具有分化结构，且与一般的聚乙烯相比，具有支化结构的数量较少的特点。
利用由有机改性粘土矿物和有机铝化合物构成的催化剂进行乙烯聚合来制造上述长链支化聚乙烯，其中，有机改性粘土矿物是将属于蒙脱石族锂蒙脱石的粘土矿物以特定的有机化合物进行改性而得到的。
所使用的长链支化聚乙烯的物理性质是任意的，但是，例如以JIS K7676为标准测量的密度值，优选在925～970kg/m3的范围内，更加优选在930～960kg/m3的范围内。并且，优选地，所使用的长链支化聚乙烯在通过GPC的分析量测量中显示出两个峰值。
进一步地，所使用的长链支化聚乙烯的重均分子量(Mw)与数均分子量Mn之比(Mw/Mn)为2.0～7.0，优选为2.5～7.0，更加优选为3.0～6.0。通过GPC测量的数均分子量(Mn)优选为15,000以上，更加优选为15,000～100,000，最为优选15,000～50,000。
所使用的长链支化聚乙烯的长链支化数优选为主链每1000个碳原子0.02个以上。针对各分子量得到的Mn在10万以上的分馏物的长链支化数为主链每1000个碳原子0.15个以上。针对各分子量得到的数均分子量Mn在10万以上的分馏物的比例优选为小于总聚合物的40％。
通常将原材料树脂(例如，聚乙烯类树脂)造粒后再使用，从吹塑成型机的料斗投入原材料树脂颗粒，并在圆筒内进行熔融混炼。这时，同时投入需要的添加剂，并与原材料树脂一起进行混炼。作为添加剂的有分散剂、起到成核剂作用的无机粒子以及化学发泡剂。
无机粒子和化学发泡剂用于在原材料树脂中形成气泡核，起到成核剂的功能。作为无机粒子，例如可以是滑石或碳酸钙等，但优选采用滑石，因为其效果更大且能够提高刚性。作为化学发泡剂，优选使用无味无臭且分解残渣无毒的碳酸氢钠(小苏打)等的无机类发泡剂。作为化学发泡剂，还可以一起使用柠檬酸或柠檬酸盐等。在这种情况下，例如，可以将小苏打等作为主要化学发泡剂来添加，将柠檬酸等作为辅助化学发泡剂来添加。
分散剂是用于将所述无机粒子和化学发泡剂均匀地分散在原材料树脂中的物质，例如可以使用金属皂等。金属皂是除了长链脂肪酸的钠、钾之外的金属盐，例如可以是硬脂酸皂、羟基硬脂酸皂、月桂酸皂、山嵛酸皂等。
通常的处理方法是将这些无机粒子、化学发泡剂和分散剂单独造粒后添加到原材料树脂颗粒中进行混合。但是，在本实施方式中，制造包含所有这些成分的颗粒(发泡辅助材料)，将其作为母料与原材料树脂颗粒混合后进行熔融混炼。
作为母料使用的颗粒(发泡辅助材料)是在稀释树脂中添加所述无机粒子、化学发泡剂以及分散剂后造粒而成的颗粒，一个颗粒中包含无机粒子、化学发泡剂以及分散剂。需要说明的是，作为稀释树脂可以使用任意的树脂，但是，优选地，使用熔点比原材料树脂更低的树脂。例如，原材料树脂是高密度聚乙烯或长链支化聚乙烯时，可以使用注塑成型用高熔体流动速率(MFR)低熔点的LLDPE等。
发泡成型时，在原材料树脂颗粒中以指定的添加量混合上述母料，并在挤出机的圆筒内进行混炼，然后将其积聚在压模内累加器中(未图示)。接着，在积聚了指定的树脂量后，向与水平方向正交的方向(垂直方向)按下环状活塞(未图示)。之后，例如以700kg/小时以上的挤压速度，从图2示出的环形模21的压模缝隙中将圆筒状的型坯P挤出到构成合模装置30的分割模具31、32之间。之后，合上分割模具31、32后夹住型坯P，并以0.05～0.15MPa的压力范围向型坯P内吹入空气，从而形成发泡风管10。
需要说明的是，作为成形发泡风管10的方法，并不局限于上述吹塑成型，还可以采用真空成型，即将挤出的型坯吸附在模具上而成形指定形状的成形品。此外，还可以采用压缩成型，即不进行空气的吹入和吸附而通过模具夹住挤出的型坯而成形。
并且，在成形发泡风管10时，还可以将混合了回收树脂材料和未使用的树脂(纯净树脂)的混合树脂用作原材料树脂，也可以向该原材料树脂中添加发泡剂等进行发泡吹塑成型。
通过一般的吹塑成型来成形树脂成形品时，将熔融状态的树脂材料成形为模具表面的形状，在冷却硬化的状态下从模具剥离，并利用刀具等切除成形品周围等的毛刺或开口部，从而得到成品。在通过吹塑成型大量生产时的制造循环内，为了节省资源以及降低成本，将这样变成熔融状态后再次硬化的树脂材料中除了成品之外的部分作为粉碎的回收树脂材料。之后，在该回收树脂材料中混合未经过热处理的纯净树脂后将其作为混合树脂，并添加发泡剂等后再次进行吹塑成型。
在这样的大量生产的制造循环内，用于成形的树脂材料中回收树脂材料所占的比例有时达到70～90％左右。例如，吹塑成型后，在该吹塑成型的回收树脂材料中添加取出成品的发泡成型品后的量的纯净树脂来作为混合树脂，该纯净树脂相对于全部树脂材料所占的比例为10～30％左右，当再次进行吹塑成型时，回收树脂材料所占比例是70～90％。
如果重复进行这样的循环制造，即进行上述吹塑成型，在该吹塑成型后的回收树脂材料中添加纯净树脂后，将其作为混合树脂再次进行吹塑成型，则与仅使用纯净树脂成形的发泡成型品相比，大部分使用混合树脂成形的发泡成型品(发泡风管10)的性质会有所劣化。
尤其是，当作为发泡风管10的树脂材料使用聚乙烯类树脂时，如上所述，由于重复进行的热处理，聚乙烯发生氧化降解而产生交联产物，吹塑成型时，出现交联的聚乙烯的交联产物变成核并以此为起点出现针孔不良的严重问题。尤其是，当成形发泡倍率(树脂的密度除以包含气泡的表观密度的值)在1.5倍以上的发泡风管时，不良现象更加显著。
这种情况下，优选地，在原材料树脂中添加抗氧化剂。这时，需要将抗氧化剂的添加量设为：在聚乙烯类树脂(发泡成型品)中，抗氧化剂的总含量在300ppm以上，优选地，总含量添加到500ppm以上。如果抗氧化剂的总含量低于300ppm，则可能效果不够充分，难以长期抑制交联劣化。
作为抗氧化剂，可以使用公知的抗氧化剂，也可以单独使用各种抗氧化剂或组合使用。尤其是，组合特定的抗氧化剂(酚类抗氧化剂和磷类抗氧化剂)来使用时效果更佳。
作为抗氧化剂，有具有补充自由基作用的抗氧化剂(第一抗氧化剂)和分解过氧化物的抗氧化剂(第二抗氧化剂)，作为前一种(第一抗氧化剂)已知的有酚类抗氧化剂和受阻胺类化合物(HALS类)等。作为后一种(第二抗氧化剂)有磷类抗氧化剂和硫磺类抗氧化剂等。在树脂中，通过热或光、剪切等而产生自由基，但如果对所产生的自由基置之不理，则会出现交联劣化或氧化降解，导致物理性质降低。前一种“具有补充自由基作用的抗氧化剂(第一抗氧化剂)”具有补充所产生的自由基的作用，从而具有防止交联劣化和氧化降解的功能。另一方面，后一种“分解过氧化物的抗氧化剂(第二抗氧化剂)”将热氧化中产生的过氧化物(自由基)分解为乙醇，具有停止连锁劣化反应的功能。
但是，例如，当仅添加了分解过氧化物的抗氧化剂(第二抗氧化剂)时，如果进行经过热处理的回收试验，则可以得知熔体张力MT在热处理后大幅增加，呈现抗氧化效果不够充分的趋势。氧化降解时观测到的参数中，熔体张力MT较大，由于氧化降解异物而导致成形时出现了针孔。
另一方面，当仅添加具有补充自由基作用的抗氧化剂(第一抗氧化剂)时，如果进行经过热处理的回收试验，则可以发现具有在热处理后熔体张力MT下降的影响，当进行500ppm以上的大量添加时，会引起熔体张力MT的下降这一问题。如果熔体张力MT变小，则在吹塑成型中吹塑比高时，型坯变得无法追随而容易出现针孔。
对此，通过组合第一抗氧化剂和第二抗氧化剂，可以充分发挥抗氧化效果，仅添加第一抗氧化剂时出现的熔体张力MT的降低可以通过第二抗氧化剂的添加来抵消，能够最小限度地抑制熔体张力MT的变化量。
其中，作为第一抗氧化剂，可以是上述的酚类抗氧化剂或受阻胺类化合物(HALS类)等中的任一种，但其中优选采用酚类抗氧化剂。作为第二抗氧化剂，可以是磷类抗氧化剂或硫磺类抗氧化剂等中的任一种，但优选采用磷化抗氧化剂。由于酚类抗氧化剂和磷类抗氧化剂不但容易获取，而且可稳定地供给、纯度高，因此具有出色的实用性。并且，磷类抗氧化剂还具有出色的耐水解性、耐挥发性等的性。酚类的抗氧化剂是发挥提高各种树脂、弹性体的耐热性效果的抗氧化剂，其属于高分子量，因此具有低提取性、低挥发性的特性。
如上所述，通过组合使用磷类抗氧化剂和酚类的抗氧化剂，发挥协同效果，能够有效地抑制聚乙烯类树脂的交联劣化和氧化降解，还能够抑制回收时的熔体张力MT等的变化。
作为上述磷类抗氧化剂和酚类抗氧化剂可以使用公知的任意一种抗氧化剂。例如，磷类抗氧化剂有高分子量磷类抗氧化剂和低分子量磷类抗氧化剂，可以使用任意一种，也可以两种混合使用。
作为具体的化合物，高分子量磷类抗氧化剂的举例如下：三(2,4-分支C3-8烷基-丁苯基)亚磷酸盐[三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸等]、或四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯亚磷酸盐等四(2,4-二-分支C3-8烷基苯基)-4,4’-C2-4亚烃基亚磷酸盐等。作为市场上销售中的化合物有日本巴斯夫公司制造的商品名为“Irgafos168”等。
作为低分子量磷类抗氧化剂，例如有：亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基异癸基酯、亚磷酸苯基二异癸基酯、亚磷酸三壬基苯醌、三(2,4-二甲苯基)膦、三-2,4,6-三甲苯基膦、三(邻甲基苯基)膦、三间基苯基膦、三(对甲苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧苯基)膦等膦化合物等。
对于酚类的抗氧化剂，有高分子量酚类抗氧化剂和低分子量酚类抗氧化剂，可以使用其中的任意一种，也可以两种混合使用。
作为高分子量酚类抗氧化剂，例如有受阻酚类化合物等。作为受阻酚类化合物，例如有：1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-t-丁苯基)丁烷等三(2-烷基-4-羟基-5-分支C3-8烷基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯等三(3,5-二-分支C3-8烷基-4-羟苄)苯、1,3,5-三甲基-2,4,6,-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯等1,3,5-三烷基-2,4,6-三(3,5-二-分支C3-8烷基-4-羟苄)苯、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]甲烷等四[亚烃基-3-(3,5-二-分支C3-8烷基-4-羟基苯基)丙酸]C1-4烷烃、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]等季戊四醇四[3-(3,5-二-分支C3-8烷基-4-羟基苯基)丙酸]等。作为市场上销售中的化合物有日本巴斯夫公司制造的商品名为“Irganox1010”等。
作为低分子量酚类抗氧化剂，例如有：二丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2-甲基-4,6-二-壬基酚、丁基羟基苯甲醚、苯乙烯苯酚、2,4,6-三叔丁基苯酚、4,4’-二羟基二苯基等单苯酚类化合物、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-丁烯基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-丁烯基双(2,6-二叔丁基苯酚)、1,1’-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2’-二羟基-3,3’-二(α-甲基环己)-5,5’-二甲基二苯基甲烷等双苯酚类化合物、2,5-二叔丁基对苯二酚、对苯二酚单甲基醚、2,5-二-(叔戊基)对苯二酚等对苯二酚类化合物、正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯酚)丙酸等受阻酚类化合物等。并且，低分子量苯酚类抗氧化剂还包括具有受阻酚结构的肼化合物{N,N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼等}等金属惰性剂等。
优选地，将上述的抗氧化剂添加于原材料树脂中时，与前面的无机粒子和化学发泡剂、分散剂同样地制造添加了这些的母料，并将其混合到原材料树脂颗粒中。即、制造包含无机粒子、化学发泡剂、分散剂以及抗氧化剂的颗粒(发泡辅助材料)，将其作为母料来使用，与原材料树脂颗粒混合。
在将如上所述包含所有的添加成分的颗粒(发泡辅助材料)作为母料使用时，考虑各成分包含于颗粒(发泡辅助材料)中的含量及成形时的各成分的最佳添加量来确定相对于原材料树脂颗粒的配比即可。
优选地，例如用作成核剂的滑石等无机粒子的使用量是500～2000ppm，化学发泡剂(主要化学发泡剂)的使用量是560～2240ppm，辅助化学发泡剂是440～1760ppm。由此，可以得到最佳的发泡倍率和气泡直径。优选地，分散剂是1000～4000ppm。如果分散剂少于该含量，则有可能分散不够充分，例如出现无机粒子的凝聚等。相反，含量超多时，由于挥发等也无法期待更好的效果。
对于酚类抗氧化剂和磷类抗氧化剂的添加量，如上所述，需要使得抗氧化剂的总含量在300ppm以上，另外，各抗氧化剂具有最佳的添加量。具体地，酚类抗氧化剂的含量优选是250ppm～750ppm。磷类抗氧化剂的含量优选是250ppm～3000ppm。
通过将酚类抗氧化剂和磷类抗氧化剂的添加量设定在上述范围内，从而在聚乙烯类树脂的发泡成型中可以改善再利用性以及成形性，得到最佳的处理方法。尤其是，可以抑制热处理前后的物理性质值(熔体张力MT或熔体流动速率MFR)的变化，有效地回收聚乙烯类树脂。
需要说明的是，上述的抗氧化剂的量是包含在作为最终产品的发泡吹塑成型品(在这里是发泡风管10)中的抗氧化剂的含量。包含在发泡成型品中的抗氧化剂的含量可以通过例如使用液相色谱的定量分析来定量。抗氧化剂是纯粹的化学物质，所以存在固有的保持时间(根据扩张媒介和柱子的种类有所波动，使用标准物质来决定。)，峰值面积、高度与浓度成比例。因此，只要利用标准试料制作检测线，则可以求出浓度。对于上述酚类抗氧化剂和磷类抗氧化剂，包含在作为最终产品的发泡成型品中的抗氧化剂的含量是与制造时的添加量大致相等值。
另一方面，优选地，作为用作母料的颗粒(发泡辅助材料)中的各成分的含量，所述酚类抗氧化剂的添加量是1.25～3.75质量％，磷类抗氧化剂的添加量是3.00～15.00质量％，无机粒子的添加量是5.00～10.00质量％，主要化学发泡剂的添加量是2.80～11.20质量％，辅助化学发泡剂的添加量是2.20～8.80质量％，分散剂的添加量是5.00～20.00质量％，稀释树脂的比例是31.25～80.75质量％。
在作为母料使用的颗粒(发泡辅助材料)中，优选地，尽可能使各成分的浓度为高浓度，但是，如果稀释树脂的比例低于31.25质量％，则难以将各成分揉进颗粒中。相反，如果稀释树脂的比例超过80.75质量％，则产品中的稀释树脂的比例增加，有可能带来降低物理性质等不良影响。
如上所述，通过使用本发明的发泡辅助材料，可以得到各种效果。例如，不会出现分散不良，所以不会出现浓度不均带来的不合格品。并且，成核剂的各成分有效地发挥功能，可以实现气泡直径小且均匀的发泡状态。进一步地，通过将所有的添加成分装入一个颗粒中，从而可以减少稀释树脂的使用量，与单独添加时相比，可以提高处理性。并且，仅通过作为母料使用的颗粒的确认，即可管理质量，质量管理变为容易。
本发明的发泡成型方法也可以得到相同的效果。需要说明的是，在本发明的发泡成型方法中，将包含成核剂、分散剂、抗氧化剂的颗粒作为母料使用的方式是最佳的实施方式，但是，只要能够同时添加这些成分，则不限定于这些方式。
以上，说明了应用本发明的实施方式，但是，很明显，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以进行各种变更。
【实施例】
下面，基于实验结果对于本发明的具体实施例进行说明。
对于添加成分的最佳添加量的研究
将在HDPE[MFR0.25g/10min(测量条件190℃、2.16kg)、密度0.949g/cm3]50重量份和LDPE[MFR1.79g/10min(测量条件190℃、2.16kg)、密度0.918g/cm3]50重量份中加入再生材料(以上述HDPE和LDPE为主要成分的树脂组合物的回收树脂材料)的物质进行混炼，并且将其作为原材料树脂通过吹塑成型成形了发泡管。需要说明的是，按照表1示出的使用量在原材料树脂颗粒中混合了揉进磷类的抗氧化剂(日本巴斯夫公司制造、商品名Irgafos168)、酚类的抗氧化剂(日本巴斯夫公司制造、商品名Irganox 1010)、主要化学发泡剂(小苏打：粒径64μm)、辅助化学发泡剂(柠檬酸)、无机粒子(滑石或者碳酸钙)、分散剂(金属皂：12-羟基硬脂酸镁)的颗粒(发泡辅助材料)。表1示出了各成分的使用量(添加量)和所制造的成形品的气泡直径、发泡倍率。
表1
Figure BDA0001331605640000141
从该表可以得知，通过最佳量混合各成分，从而可以得到气泡直径小(气泡直径在100μm以下)、发泡倍率大(平均发泡倍率在2.7倍以上)的发泡成型品(样品No.1～4)。相对于此，在欠缺任一成分的样品中，出现了气泡直径大或者气泡倍率小等问题。并且，作为无机粒子，添加滑石时更加有效，碳酸钙的效果不足，气泡直径大，发泡倍率也不足。在未添加抗氧化剂的样品No.5中，当回收毛刺等粉碎材料进行循环使用时，由于氧化降解，出现很多针孔等，因此难以进行成形。
对于组合方法的研究
对于表1示出的样品2检查了其组合方法的差异。即，分别对于将包含抗氧化剂、无机粒子、主要化学发泡剂、辅助化学发泡剂以及分散剂的所有成分的颗粒加入原材料树脂颗粒中时和、将单独包含各成分的颗粒加入原材料树脂颗粒中时，在相同的条件下进行发泡成型，检查了所得到的成形品的差异。其结果，在将包含抗氧化剂、无机粒子、主要化学发泡剂、辅助化学发泡剂以及分散剂的所有成分的颗粒加入原材料树脂颗粒中时，得到了等质的成型品，气泡直径和发泡倍率等没有偏差。相对于此，在将单独包含各成分的颗粒加入原材料树脂颗粒中时，各添加成分的分散等不充分，得到了不等质的成形品。
附图标记
10：发泡风管
21：环形模
30：合模装置
31、32：分割模具
P：型坯

Claims (5)

1.一种利用物理发泡剂将树脂材料发泡吹塑成型的发泡成型方法，其特征在于，
将无机粒子、化学发泡剂、辅助化学发泡剂、分散剂、酚类抗氧化剂及磷类抗氧化剂以事先混合的状态同时添加到原材料树脂中，以使得相对于所述树脂材料，所述无机粒子的添加量为500～2000ppm，所述化学发泡剂的添加量为560～2240ppm，所述辅助化学发泡剂的添加量为440～1760ppm，所述分散剂的添加量为1000～4000ppm，所述酚类抗氧化剂的添加量为250～750ppm，所述磷类抗氧化剂的添加量为250～3000ppm，
并将发泡倍率设为2.5倍以上。
2.根据权利要求1所述的发泡成型方法，其特征在于，
将在稀释树脂中添加所述无机粒子、所述化学发泡剂、所述辅助化学发泡剂、所述分散剂、所述酚类抗氧化剂及所述磷类抗氧化剂而制造的颗粒添加到原材料树脂颗粒中进行混炼。
3.根据权利要求1或2所述的发泡成型方法，其特征在于，所述发泡倍率为2.9倍以下。
4.根据权利要求1或2所述的发泡成型方法，其特征在于，将气泡直径设为107μm以下。
5.一种发泡风管，其特征在于，
利用权利要求1或2所述的发泡成型方法来形成所述发泡风管。
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