聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法、聚丙烯系树脂发泡颗粒及聚丙烯系树脂模内发泡成型体

文档序号:1745544 发布日期:2019-11-26 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法、聚丙烯系树脂发泡颗粒及聚丙烯系树脂模内发泡成型体 () 是由 三浦新太郎 于 2018-04-10 设计创作,主要内容包括:本发明的课题在于:高效地得到可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。提供聚丙烯系树脂发泡粒子的制造方法,其使用包含分别为规定量的(a)包含规定量脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺的聚丙烯系树脂颗粒、(b)水、及(c)硅酸盐且pH在规定范围内的分散液、以及无机系发泡剂。()

聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法、聚丙烯系树脂发泡颗粒 及聚丙烯系树脂模内发泡成型体

技术领域

本发明涉及聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法、聚丙烯系树脂发泡颗粒及聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

背景技术

由聚丙烯系树脂发泡颗粒形成的聚丙烯系树脂模内发泡成型体由于其缓冲性、绝热性等物性优异,因此在包装材料、缓冲材料、绝热材料、建筑构件等各种领域中被使用。特别是通过聚丙烯系树脂的模内发泡成型法,可比较容易地得到各种形状的产品,所述聚丙烯系树脂的模内发泡成型法中,将聚丙烯系树脂发泡颗粒填充于模具,之后通过以水蒸气等加热使发泡颗粒彼此熔接而得到规定形状的发泡体。因此,聚丙烯系树脂的模内发泡成型法被用于制造可用于多种用途的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

聚丙烯系树脂发泡颗粒可通过以下的方法使聚丙烯系树脂颗粒发泡而得到:(i)主要将聚丙烯系树脂颗粒、作为分散介质的水、物理发泡剂、分散剂及分散助剂一起容纳于耐压容器中;(ii)通过搅拌而使所容纳的混合物(分散液)分散,并且使耐压容器内升温及升压;(iii)将耐压容器中的分散液释放到比耐压容器的内压低的压力区域。分散剂为了防止耐压容器内的树脂颗粒彼此的、或刚向耐压容器外释放后的发泡颗粒彼此的块化而使用。

一直以来,作为聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,开发了各种制造方法。例如,专利文献1~3中公开了使用磷酸三钙作为分散剂的制造方法。专利文献4中公开了使用硅酸盐等矿物作为分散剂的制造方法。专利文献5中公开了使用硅酸盐作为分散剂、并且使用酸性物质(pH调节剂)作为分散强化剂的制造方法。

另一方面,作为OA设备等电子部件及机械部件的缓冲包装材料,高发泡倍率的聚丙烯系树脂模内发泡成型体由于可提高运输效果而被优选利用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:WO2013/137344号公报

专利文献2:WO2013/137411号公报

专利文献3:WO2013/011951号公报

专利文献4:日本特开平6-200071号公报

专利文献5:日本特开2001-164024

发明内容

发明要解决的问题

然而,从高效地得到可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒的观点来看,像上述那样的现有技术并不充分,有进一步改善的余地。

鉴于前述问题,本发明的一个实施方式目的为,提供一种新型的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其能够高效地得到可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

用于解决问题的方案

本发明人鉴于前述课题深入研究,结果发现了通过使脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺含有特定量的聚丙烯系树脂而解决前述课题的、聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,从而完成了本发明。

即,本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法特征在于,其为使用包含聚丙烯系树脂颗粒、水、及硅酸盐的分散液、以及包含二氧化碳的无机系发泡剂的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,(A)前述聚丙烯系树脂颗粒由聚丙烯系树脂组合物形成,(B)相对于前述聚丙烯系树脂100重量份,前述聚丙烯系树脂组合物包含总计0.2重量份以上且5重量份以下的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,(C)相对于水100重量份,前述分散液包含(a)25重量份以上且100重量份以下的前述聚丙烯系树脂颗粒,且包含(b)0.05重量份以上且0.25重量份以下的前述硅酸盐,(D)前述分散液的pH为5以上且9以下。

发明的效果

通过本发明的一个实施方式,可提供聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其能够高效地得到可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

附图说明

图1是通过对由本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法而得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃的差示扫描量热测定(DSC)而得到的DSC曲线的一个例子。横轴为温度,纵轴为吸热量。被低温侧的熔解热峰与线段AB的虚线包围的部分为Ql,被高温侧的熔解热峰与线段AC的虚线包围的部分为Qh。

图2是示出本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体1的概略构成的立体图。

图3是从x方向观察本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体1的俯视图。

具体实施方式

以下对本发明的一个实施方式进行说明,但本发明并不受其限定。本发明不被以下说明的各构成所限定,可以在权利要求所示范围内进行各种变更。另外,适当组合在不同的实施方式或实施例中分别公开的技术手段而得到的实施方式或实施例也包含在本发明的技术范围内。进而,通过组合各实施方式中分别公开的技术手段,可形成新的技术特征。需要说明的是,本说明书记载的全部学术文献及专利文献在本说明书中均作为参考文献而援用。另外,在本说明书中,只要没有特别声明,表示数值范围的“A~B”是指“A以上(包含A且大于A)B以下(包含B且小于B)”。

〔本发明的一个实施方式的技术思想〕

本发明人深入研究结果发现,上述的现有技术文献1~5记载的技术中,还有如下所示的改善余地或问题。

现有技术文献1~3公开了涉及聚丙烯系树脂发泡颗粒或聚乙烯系树脂发泡颗粒的制造方法的技术,该制造方法中,磷酸三钙被作为分散剂使用。现有技术文献1~3记载的技术中,通过磷酸三钙的使用,聚丙烯系树脂或聚乙烯系树脂的分散性高。然而,本发明人注意到,在使用利用磷酸三钙而得到的发泡颗粒进行模内发泡成型时,附着于该发泡颗粒的表面的磷酸三钙从发泡颗粒脱离并堆积于模具中(换言之,污染模具)。因此,从抑制分散剂在模具中累积的点来看,现有技术文献1~3记载的技术有进一步改善的余地。

作为不易从发泡颗粒的表面脱离的分散剂,已知有硅酸盐等矿物,在硅酸盐中,适宜使用高岭土。例如,现有技术文献4记载的技术为涉及聚烯烃系树脂发泡颗粒的制造方法的技术,使用硅酸盐作为分散剂。然而,本发明人注意到,在使用硅酸盐作为分散剂的情况下,为了防止耐压容器内的树脂颗粒块化,相对于作为分散介质的水需要添加大量的硅酸盐。进而,本发明人发现,在使用利用大量硅酸盐而得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型的情况下,有时会得到虽然(a)模内发泡成型时模具中未堆积硅酸盐,但(b)聚丙烯系树脂发泡颗粒彼此的熔接并不充分的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。因此,现有技术文献4记载的技术中,有模内发泡成型中的聚丙烯系树脂发泡颗粒彼此的熔接不充分的问题。

为了减少作为分散剂的硅酸盐的添加量,换言之为了使分散剂高效地附着在发泡颗粒上,还有以下方法:在作为分散介质的水中进一步添加将硅酸盐的Zeta电位调整为正极的酸性物质(pH调节剂)作为分散强化剂。例如,现有技术文献5记载的技术为涉及聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法的技术,其使用硅酸盐作为分散剂,且使用酸性物质(pH调节剂)作为分散强化剂。然而,本发明人发现,现有技术文献5记载的技术中,由于使用酸性物质,因此会导致耐压容器及周边的设备的腐蚀。因此,现有技术文献5记载的技术中,有耐压容器及周边的设备被腐蚀的问题。

另外,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的发泡倍率越高,在刚成型后(刚制造后)越有容易变形的倾向。为了使聚丙烯系树脂模内发泡成型体刚成型后变形的形状恢复,需要依赖于变形程度的干燥时间。因此,在以往的高发泡倍率的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,由于刚成型后的变形,有需要长时间的干燥的问题。需要说明的是,高发泡倍率的聚丙烯系树脂模内发泡成型体是指发泡倍率为27倍以上(换言之,表观密度为33g/L以下)的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

另外,高发泡倍率的聚丙烯系树脂模内发泡成型体可通过使用高发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡颗粒而制造。高发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡颗粒是指发泡倍率为18倍以上(换言之,表观密度为29g/L以下)的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

如上所述,从高效地得到可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒的点来看,现有技术并不充分。

本发明人等通过解决所述问题而完成了本发明。本发明的目的在于高效地制造具有优异品质的聚丙烯系树脂发泡颗粒,所述高效具体而言是指(a)防止模具的污染;(b)防止聚丙烯系树脂颗粒及聚丙烯系树脂发泡颗粒的块化;且(c)不腐蚀设备,所述优异品质具体而言是指能满足以下(d)及(e):(d)提供熔接性良好的聚丙烯系树脂模内发泡成型体;(e)提供即使为高发泡倍率也能抑制刚成型后的变型、并由此缩短干燥时间的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

以下对本发明的一个实施方式进行说明。

〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕

本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法特征在于,其为使用包含聚丙烯系树脂颗粒、水、及硅酸盐的分散液、以及包含二氧化碳的无机系发泡剂的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,(A)前述聚丙烯系树脂颗粒由聚丙烯系树脂组合物形成,(B)相对于前述聚丙烯系树脂100重量份,前述聚丙烯系树脂组合物包含总计0.2重量份以上且5重量份以下的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,(C)相对于水100重量份,前述分散液包含(a)25重量份以上且100重量份以下的前述聚丙烯系树脂颗粒,且包含(b)0.05重量份以上且0.25重量份以下的前述硅酸盐,(D)前述分散液的pH为5以上且9以下。此处,上述(C)及(D)记载的分散液是指不包含无机系发泡剂的分散液。

本说明书中,“本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法”也仅称作“本制造方法”。

通过本制造方法,能够高效地得到可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。具体而言,能得到如下的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其(a)防止模具的污染;(b)防止聚丙烯系树脂颗粒及聚丙烯系树脂发泡颗粒的块化;且(c)不腐蚀设备,并可满足以下(d)及(e):(d)提供熔接性良好的聚丙烯系树脂模内发泡成型体;(e)提供即使为高发泡倍率也能抑制刚成型后的变型、并由此缩短干燥时间的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

另外,通过本制造方法,由于是前述构成,因此可得到如下的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其(a)即使在设为使设备的腐蚀难以进行的特定pH范围的情况下,也可令使用了硅酸盐的分散体系稳定;(b)可提供即使为高发泡倍率也能抑制刚成型后的变形的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

(1-1.材料)

(1-1-1.聚丙烯系树脂组合物)

本制造方法中,聚丙烯系树脂颗粒由聚丙烯系树脂组合物形成。聚丙烯系树脂组合物包含聚丙烯系树脂、脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺、及其他的添加剂。

(1-1-1-1.聚丙烯系树脂)

作为本发明的一个实施方式中使用的聚丙烯系树脂,没有特别限制,可举出聚丙烯均聚物、乙烯/丙烯无规共聚物、丁烯-1/丙烯无规共聚物、乙烯/丁烯-1/丙烯无规共聚物、乙烯/丙烯嵌段共聚物、丁烯-1/丙烯嵌段共聚物、丙烯-氯乙烯共聚物、丙烯/马来酸酐共聚物等。从聚丙烯系树脂发泡颗粒具有良好发泡性的点、及聚丙烯系树脂模内发泡成型体具有良好的成型性的点来看,这些中适宜为乙烯/丙烯无规共聚物、乙烯/丁烯-1/丙烯无规共聚物。需要说明的是,前述丁烯-1与1-丁烯同义。

需要说明的是,〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕项中,除特别说明的情况之外,(a)“聚丙烯系树脂发泡颗粒”是指,通过利用本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法制造而得的聚丙烯系树脂发泡颗粒、(b)“聚丙烯系树脂模内发泡成型体”是指,通过使用本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的模内发泡成型制造而得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

本制造方法中,考虑使用乙烯/丙烯无规共聚物或乙烯/丁烯-1/丙烯无规共聚物作为聚丙烯系树脂(称作情况A)的情况。情况A中,乙烯/丙烯无规共聚物或乙烯/丁烯-1/丙烯无规共聚物中的乙烯含有率优选为各共聚物100重量%中的0.2重量%以上且10重量%以下。另外,情况A中,乙烯/丁烯-1/丙烯无规共聚物中的丁烯含有率优选为共聚物100重量%中的0.2重量%以上且10重量%以下。另外,情况A中,作为乙烯/丙烯无规共聚物或乙烯/丁烯-1/丙烯无规共聚物中的乙烯及丁烯-1的总计含有率,优选为各共聚物100重量%中的0.5重量%以上且10重量%以下。情况A中,乙烯/丙烯无规共聚物或乙烯/丁烯-1/丙烯无规共聚物中的乙烯或丁烯-1的含有率(a)不足0.2重量%的情况下,聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡性和/或成型性有下降的倾向;(b)超过10重量%的情况下,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的机械物性有下降的倾向。

本发明的一个实施方式中使用的聚丙烯系树脂的熔点没有特别限制,例如,优选为125℃以上且160℃以下,更优选为130℃以上且155℃以下。聚丙烯系树脂的熔点(a)不足125℃的情况下,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的耐热性有下降的倾向;(n)超过160℃的情况下,有难以提高本制造方法中聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率的倾向。

此处,聚丙烯系树脂的熔点通过差示扫描量热测定法(以下称作“DSC法”)测得。具体的操作步骤如下:(1)将聚丙烯系树脂5~6mg以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃而熔解后;(2)以10℃/分钟的降温速度从220℃降温至40℃而结晶化后;(3)进一步以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃。可以求出第二次升温时(即(3)时)得到的DSC曲线的峰(熔解峰)的温度作为熔点。

另外,本发明的一个实施方式中使用的聚丙烯系树脂的晶体熔解热量没有特别限制,优选为50J/g以上且110J/g以下,更优选为75J/g以上且100J/g以下。聚丙烯系树脂的结晶熔解热量(a)不足50J/g的情况下,在使用聚丙烯系树脂发泡颗粒进行的模内发泡成型中难以保持聚丙烯系树脂发泡颗粒的形状;(b)超过110J/g的情况下,难以提高前述发泡倍率。

此处,聚丙烯系树脂的结晶熔解热量通过与前述聚丙烯系树脂的熔点的测定相同的DSC法测定。具体而言,可以进行前述(1)~(3)的操作,使用第二次升温时(即(3)时)得到的DSC曲线的峰(熔解峰)并通过以下方法求出。从自该熔解峰朝向高温侧的线与高温侧的基线的交点向低温侧微分曲线绘制切线时,求出被该切线与该熔解峰包围的热量作为结晶熔解热量。

本发明的一个实施方式中使用的聚丙烯系树脂的熔体指数(以下称作“MI”)没有特别限制,优选为3g/10分钟以上且30g/10分钟以下,更优选为4g/10分钟以上且20g/10分钟以下,进一步优选为5g/10分钟以上且18g/10分钟以下。

聚丙烯系树脂的MI不足3g/10分钟的情况下,由难以提高前述发泡倍率的倾向。聚丙烯系树脂的MI超过30g/10分钟的情况下,聚丙烯系树脂发泡颗粒的气泡会连通化。其结果,(a)聚丙烯系树脂模内发泡成型体的压缩强度有下降的倾向,或(b)聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面性有下降的倾向。

考虑聚丙烯系树脂的MI在3g/10分钟以上且30g/10分钟以下的范围内的情况。在该情况下,易得到具有较大发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡颗粒。进而,在该情况下,具有聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面美观性优异、尺寸收缩率小的优点。

此处,MI值为使用JIS K7210:1999记载的MI测定器,在孔口的直径为2.0959±0.005mmφ,孔口的长度为8.000±0.025mm,并且载荷为2160g、230±0.2℃的条件下测得的值。

作为在本发明的一个实施方式中使用的合成聚丙烯系树脂时的聚合催化剂,没有特别限制,可使用齐格勒系催化剂、及茂金属系催化剂等。

(1-1-1-2.脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺)

本发明的一个实施方式中使用的聚丙烯系树脂组合物中,相对于聚丙烯系树脂100重量份,脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺的总计含量为0.2重量份以上且5重量份以下,更优选为0.3重量份以上且3重量份以下,进一步优选为0.5重量份以上且1.5重量份以下。

考虑脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺的总计含量相对于聚丙烯系树脂100重量份不足0.2重量份的情况。在该情况下,(a)本制造方法中,容纳于耐压容器中的分散液的pH为5以上且9以下的情况下,该分散液中的聚丙烯系树脂颗粒的分散有变得不稳定的倾向;另外(b)聚丙烯系树脂模内发泡成型体刚成型后的变形的抑制变得不充分。此处,分散液的pH为5以上且9以下为本制造方法中的一个构成。考虑脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺的总计含量相对于聚丙烯系树脂100重量份超过5重量份的情况。在该情况下,(a)在聚丙烯系树脂发泡颗粒和/或聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面上,有时发生以脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺为起因的黏腻;另外(b)在使用挤出机制造聚丙烯系树脂颗粒时,由于包含聚丙烯系树脂组合物的熔融混炼物从挤出机的排出量不稳定,得到的聚丙烯系树脂颗粒的单粒的形状和/或重量有产生波动的倾向。

本发明的一个实施方式中,只要使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,则相对于脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的总计重量,对脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯的重量比例没有特别限制。换言之,可以通过使脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯或脂肪族二乙醇胺分别单独包含在聚丙烯系树脂中而使用。

本发明的一个实施方式中,相对于聚丙烯系树脂100重量份,聚丙烯系树脂组合物优选总计包含0.2重量份以上且5重量份以下的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺。通过前述构成,可抑制聚丙烯系树脂模内发泡成型体在刚成型后的变形。

本发明的一个实施方式中使用的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯没有特别限制,但优选通式(1)所示化合物。通过前述构成,具有以下优点:(a)在聚丙烯系树脂发泡颗粒和/或聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面上,不会发生以脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯为起因的黏腻;另外(b)不会促进聚丙烯系树脂的劣化。

通式(1)

R1表示碳数12~24的烷基,R2表示碳数11~23的烷基,R1与R2可以相同也可以不同。

此处,脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯可以仅由具有规定的R1及R2的单一化合物构成,也可以为包含R1及R2之中至少一者的碳数不同的多个化合物的混合物。

作为本发明的一个实施方式中的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯,具体而言,可举出月桂基二乙醇胺单月桂酸酯、月桂基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、月桂基二乙醇胺单十五酸酯、月桂基二乙醇胺单棕榈酸酯、月桂基二乙醇胺单十七酸酯、月桂基二乙醇胺单硬脂酸酯、月桂基二乙醇胺单二十酸酯、月桂基二乙醇胺单山嵛酸酯、月桂基二乙醇胺单二十四酸酯;肉豆蔻基二乙醇胺单月桂酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单十五酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单棕榈酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单十七酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单硬脂酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单二十酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单山嵛酸酯、肉豆蔻基二乙醇胺单二十四酸酯、十五烷基二乙醇胺单月桂酸酯、十五烷基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、十五烷基二乙醇胺单十五酸酯、十五烷基二乙醇胺单棕榈酸酯、十五烷基二乙醇胺单十七酸酯、十五烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十五烷基二乙醇胺单二十酸酯、十五烷基二乙醇胺单山嵛酸酯、十五烷基二乙醇胺单二十四酸酯;棕榈基二乙醇胺单月桂酸酯、棕榈基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、棕榈基二乙醇胺单十五酸酯、棕榈基二乙醇胺单棕榈酸酯、棕榈基二乙醇胺单十七酸酯、棕榈基二乙醇胺单硬脂酸酯、棕榈基二乙醇胺单二十酸酯、棕榈基二乙醇胺单山嵛酸酯、棕榈基二乙醇胺单二十四酸酯;十七烷基二乙醇胺单月桂酸酯、十七烷基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、十七烷基二乙醇胺单十五酸酯、十七烷基二乙醇胺单棕榈酸酯、十七烷基二乙醇胺单十七酸酯、十七烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、十七烷基二乙醇胺单二十酸酯、十七烷基二乙醇胺单山嵛酸酯、十七烷基二乙醇胺单二十四酸酯;硬脂基二乙醇胺单月桂酸酯、硬脂基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、硬脂基二乙醇胺单十五酸酯、硬脂基二乙醇胺单棕榈酸酯、硬脂基二乙醇胺单十七酸酯、硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯、硬脂基二乙醇胺单二十酸酯、硬脂基二乙醇胺单山嵛酸酯、硬脂基二乙醇胺单二十四酸酯;二十烷基二乙醇胺单月桂酸酯、二十烷基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、二十烷基二乙醇胺单十五酸酯、二十烷基二乙醇胺单棕榈酸酯、二十烷基二乙醇胺单十七酸酯、二十烷基二乙醇胺单硬脂酸酯、二十烷基二乙醇胺单二十酸酯、二十烷基二乙醇胺单山嵛酸酯、二十烷基二乙醇胺单二十四酸酯;山嵛基二乙醇胺单月桂酸酯、山嵛基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、山嵛基二乙醇胺单十五酸酯、山嵛基二乙醇胺单棕榈酸酯、山嵛基二乙醇胺单十七酸酯、山嵛基二乙醇胺单硬脂酸酯、山嵛基二乙醇胺单二十酸酯、山嵛基二乙醇胺单山嵛酸酯、山嵛基二乙醇胺单二十四酸酯;二十四烷基二乙醇胺单月桂酸酯、二十四烷基二乙醇胺单肉豆蔻酸酯、二十四烷基二乙醇胺单十五酸酯、二十四烷基二乙醇胺单棕榈酸酯、二十四烷基二乙醇胺单十七酸酯、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酸酯、二十四烷基二乙醇胺单山嵛酸酯、二十四烷基二乙醇胺单二十四酸酯等。这些可以单独使用也可以组合使用2种以上。

从与聚丙烯系树脂的相容性良好的点来看,这些脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯中更优选硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯。硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯是通式(1)所示的R1为-(CH2)17CH3,且R2为-(CH2)16CH3的化合物。

本发明的一个实施方式中使用的脂肪族二乙醇胺没有特别限制,但优选通式(2)所示化合物。通过前述构成,具有以下优点:(a)在聚丙烯系树脂发泡颗粒和/或聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面不会发生以脂肪族二乙醇胺为起因的黏腻;另外(b)不会促进聚丙烯系树脂的劣化。

通式(2)

R3表示碳数12~24的烷基。

此处,脂肪族二乙醇胺可以为仅由具有规定的R3的单一化合物构成,也可以为包含R3的碳数不同的多个化合物的混合物。

作为本发明的一个实施方式中的脂肪族二乙醇胺,具体而言,可举出月桂基二乙醇胺、肉豆蔻基二乙醇胺、十五烷基二乙醇胺、棕榈基二乙醇胺、十七烷基二乙醇胺、硬脂基二乙醇胺、二十烷基二乙醇胺、山嵛基二乙醇胺、二十四烷基二乙醇胺等。这些可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

从与聚丙烯系树脂的相容性良好,且易得到与硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯的协同效果的点来看,这些脂肪族二乙醇胺中,更优选硬脂基二乙醇胺。硬脂基二乙醇胺是通式(2)所示且R3为-(CH2)17CH3的化合物。

在本发明的一个实施方式中,考虑同时使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的情况(称作情况B)。情况B中,对脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的各自种类的组合没有特别限制。情况B中,作为脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的组合,优选通式(1)与通式(2)所示化合物的组合。通过前述构成,具有以下优点:(a)在聚丙烯系树脂发泡颗粒和/或聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面不会发生以脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺为起因的黏腻;另外(b)不会促进所使用的聚丙烯系树脂的劣化。情况B中,作为脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的组合,更优选硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯(R1=-(CH2)17CH3、R2=-(CH2)16CH3)与硬脂基二乙醇胺(R3=-(CH2)17CH3)的组合。通过前述构成,具有以下优点:(a)与聚丙烯系树脂的相容性变得良好;另外(b)更易得到通过脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的组合使用带来的协同效果。

本发明的一个实施方式中,对混合脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺与聚丙烯系树脂的方法没有特别限定。例如,可以预先制作脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺的母料,将该母料与聚丙烯系树脂混合。脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺的母料可通过混合脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺与树脂而制作,该树脂为与作为聚丙烯系树脂组合物主要成分的聚丙烯系树脂完全相同的树脂、或不同的树脂。

考虑同时使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的情况。在该情况下,也可以在将脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺与聚丙烯系树脂混合之前,预先混合脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺。

(1-1-1-3.其他的添加剂)

在本发明的一个实施方式中的聚丙烯系树脂组合物中,在不损害本申请发明的效果的范围内可添加各种添加剂。作为这样的添加剂,可举出例如有机颜料、抗氧化剂、耐光性改良剂、气泡成核剂、阻燃剂、吸水性化合物、及抗静电剂等。

作为前述有机颜料,例如可例示出苝系、多偶氮系、喹吖啶酮系等有机颜料,但并不限定于这些。

从聚丙烯系树脂颗粒的分散性(换言之,对聚丙烯系树脂颗粒的着色均匀性)的点出发,相对于聚丙烯系树脂100重量份,前述有机颜料的含量优选为0.001重量份以上且0.1重量份以下。相对于聚丙烯系树脂100重量份,有机颜料的含量超过0.1重量份的情况下,聚丙烯系树脂发泡颗粒的气泡径可能会变得微细。其结果,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面性差,该聚丙烯系树脂模内发泡成型体的美观性有变差的倾向。

需要说明的是,在本发明的一个实施方式中,对混合有机颜料与聚丙烯系树脂的方法没有特别限定。例如,可以预先将树脂与有机颜料混合而制作有机颜料的母料,该树脂与作为聚丙烯系树脂组合物的主要成分的聚丙烯系树脂完全相同或不同,再将该母料与聚丙烯系树脂混合。

作为前述抗氧化剂,例如可例示出苯酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等,但并不限定于这些。

作为前述耐光性改良剂,例如可例示出受阻胺系耐光性改良剂等,但并不限定于这些。

作为前述气泡成核剂,例如可例示出滑石、高岭土、硫酸钡、硼酸锌、二氧化硅等,但并不限定于这些。

作为前述阻燃剂,例如可例示出卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂、受阻胺系阻燃剂等,但并不限定于这些。

前述吸水性化合物可举出:可吸收水并在使聚丙烯系树脂颗粒发泡时通过将所吸收的水释放而使水作为发泡剂发挥作用的物质。作为吸水性化合物,具体而言,例如可例示聚乙二醇、甘油、三聚氰胺等,但并不限定于这些。这些吸水性化合物中更优选聚乙二醇,最优选平均分子量为200以上且6000以下的聚乙二醇。

作为前述抗静电剂,可举出例如作为本制造方法的构成之一的、上述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺、以及作为除它们以外的物质的羟烷基乙醇胺、及甘油脂肪酸酯等表面活性剂。进而,以提高抗静电性能为目的,可以含有相对于聚丙烯系树脂100重量份为0.001重量份以上且2重量份以下的脂肪醇。

对这样的脂肪醇没有特别限制,但适宜使用通式(3)所示化合物。

通式(3)

R4-OH

R4表示碳数12~24的烷基。

此处,脂肪醇可以仅由具有规定的R4的单一化合物构成,也可以为包含R4的碳数不同的多个化合物的混合物。

作为本发明的一个实施方式中可使用的、在脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺的混合物中进一步添加有脂肪醇的混合物,市售有作为抗静电剂的Electrostripper TS-15B(花王株式会社制)。Electro stripper TS-15B具体而言是硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯、硬脂基二乙醇胺及脂肪醇的混合物。Electro stripper TS-15B可将脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯、及脂肪族二乙醇胺的量调整至本制造方法的范围内而使用。

(1-1-2.聚丙烯系树脂颗粒)

对于本发明的一个实施方式中的聚丙烯系树脂组合物,通常为了在发泡工序中易于利用,优选预先成型加工为颗粒形状而制成聚丙烯系树脂颗粒。作为前述聚丙烯系树脂颗粒的制造方法,可举出如下方法:通过(i)使用挤出机、捏合机、班伯里密炼机、辊等熔融混炼聚丙烯系树脂组合物而制作熔融混炼物后,(ii)将该熔融混炼物成型为圆柱状、椭圆状、球状、正方体状、长方体状、筒状(杆状)等期望的形状,从而得到聚丙烯系树脂颗粒。

需要说明的是,聚丙烯系树脂颗粒的形状并不一定直接成为聚丙烯系树脂发泡颗粒的形状。例如,在如后述的一段发泡工序及二段发泡工序那样的发泡工序中,聚丙烯系树脂颗粒有时会收缩。在这样的情况下,有时会由圆柱状、或椭圆状的聚丙烯系树脂颗粒得到球状的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

从生产率的观点出发,聚丙烯系树脂颗粒的制造方法中更优选如下方法:(i)通过挤出机熔融混炼聚丙烯系树脂组合物而制作熔融混炼物后,(ii)从挤出机前端将该熔融混炼物挤出成线料状,(iii)其后,对被挤出的熔融混炼物进行切割,由此得到聚丙烯系树脂颗粒。

需要说明的是,脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺、及其他的添加剂通常优选通过以下方式与聚丙烯系树脂混合:(i)在聚丙烯系树脂颗粒的制造过程中,添加至熔融前的或熔融的聚丙烯系树脂中制成混合物,(ii)将该混合物用挤出机熔融混炼而制造熔融混炼物。通过这样的方式,可使脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺、及其他的添加剂均匀地分散于聚丙烯系树脂颗粒中。

本发明的一个实施方式中,聚丙烯系树脂颗粒的平均粒径优选为0.1mm以上且10mm以下,更优选为0.5mm以上且5mm以下。通过前述构成,具有以下优点:(a)容易由聚丙烯系树脂组合物的熔融混炼物成型为聚丙烯系树脂颗粒,及(b)由聚丙烯系树脂颗粒制造高发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其后,使用该聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型时,不易发生聚丙烯系树脂发泡颗粒在模具中的填充不良。此处,聚丙烯系树脂颗粒的平均粒径为对任意20个聚丙烯系树脂发泡颗粒进行测定而得的粒径相加的平均值。

本发明的一个实施方式中,聚丙烯系树脂颗粒的平均重量优选为0.1mg以上且100mg以下,更优选为0.3mg以上10mg以下。通过前述构成,具有以下优点:(a)容易由聚丙烯系树脂组合物的熔融混炼物成型为聚丙烯系树脂颗粒,及(b)由聚丙烯系树脂颗粒制造高发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其后,使用该聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型时,不易发生聚丙烯系树脂发泡颗粒在模具中的填充不良。此处,聚丙烯系树脂颗粒的平均重量为对任意10个聚丙烯系树脂颗粒进行测定而得的重量相加的平均值。

(1-2.制造方法)

本发明的一个实施方式中,聚丙烯系树脂发泡颗粒可通过以下方式制造。

(i)将以规定比率包含前述聚丙烯系树脂颗粒、水、及硅酸盐的分散液、以及包含二氧化碳的无机系发泡剂容纳于耐压容器中,(ii)通过搅拌分散液而使分散液中的聚丙烯系树脂颗粒在耐压容器内分散,并且将耐压容器内升温及升压至规定的温度(至少为聚丙烯系树脂颗粒的软化点温度以上)及规定的压力后,(iii)根据需要,将耐压容器内在升温后的温度下保持0分钟以上且120分钟以下,(iv)其后,将耐压容器中的分散液释放到比耐压容器的内压低的压力区域,使聚丙烯系树脂颗粒发泡,由此可制造聚丙烯系树脂发泡颗粒。作为比耐压容器的内压低的压力区域,优选大气压。此处,分散液包含无机系发泡剂。

需要说明的是,像这样由聚丙烯系树脂颗粒制造聚丙烯系树脂发泡颗粒的工序称作“一段发泡工序”,得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒称作“一段发泡颗粒”。另外,(ii)之后的工序中的分散液包含聚丙烯系树脂颗粒、水、硅酸盐及发泡剂等,是容纳于耐压容器中并在搅拌条件下将聚丙烯系树脂颗粒、水、硅酸盐及发泡剂等分散而得到的混合液体。

此处,将耐压容器内的温度升温至软化点温度以上时,作为升温温度,在确保发泡性的方面,优选升温至聚丙烯系树脂的熔点-20℃以上且聚丙烯系树脂的熔点+10℃以下、或聚丙烯系树脂颗粒的熔点-20℃以上且聚丙烯系树脂颗粒的熔点+10℃以下的范围的温度。但是,升温温度是根据作为原料的聚丙烯系树脂的种类和/或聚丙烯系树脂发泡颗粒的期望发泡倍率、进而根据后述DSC比等来适当确定的,另外,还需要根据使用的发泡剂而适当变更。

需要说明的是,聚丙烯系树脂颗粒的熔点以与聚丙烯系树脂同样的方法测得。

本发明的一个实施方式中使用的分散液中,相对于水100重量份,聚丙烯系树脂颗粒的使用量优选为25重量份以上且100重量份以下,更优选为30重量份以上且90重量份以下。相对于水100重量份,聚丙烯系树脂颗粒的使用量(a)不足25重量份的情况下,会导致生产率的下降,(b)超过100重量份的情况下,有分散液的稳定性下降(换言之,聚丙烯系树脂颗粒的分散变得不良)的倾向。

作为本发明的一个实施方式中使用的硅酸盐,可举出例如高岭土、滑石、粘土等粘土矿物。这些可以单独使用,也可以组合使用2种以上。本制造方法中,硅酸盐优选高岭土。通过前述构成,具有即使在硅酸盐的添加量为少量的情况下也容易使聚丙烯系树脂颗粒的分散稳定的优点。本发明的一个实施方式中使用的分散液中,相对于水100重量份,硅酸盐的使用量优选为0.05重量份以上且0.25重量份以下,更优选为0.05重量份以上且0.24重量份以下,进一步优选为0.05重量份以上且0.23重量份以下。

相对于水100重量份,硅酸盐的使用量(a)不足0.05重量份的情况下,有引起分散不良的倾向,且(b)0.25重量份以上的情况下,有引起模内发泡成型时的聚丙烯系树脂发泡颗粒彼此熔接不良的倾向。

分散液的稳定性下降时,耐压容器中的多个聚丙烯系树脂颗粒彼此有粘连或结块的情况。其结果,有以下情况:(a)会得到粘连的聚丙烯系树脂发泡颗粒、或(b)在耐压容器中残留聚丙烯系树脂颗粒的块而无法制造聚丙烯系树脂发泡颗粒、或(c)聚丙烯系树脂发泡颗粒的生产率下降。

在本发明的一个实施方式中,为了提高耐压容器内的分散液的稳定性,优选进一步使用分散助剂。作为分散助剂,可举出例如十二烷基苯磺酸钠、链烷磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、及α-烯烃磺酸钠等。这些可以单独使用,也可以组合使用2种以上。分散助剂的使用量根据分散助剂的种类、及使用的聚丙烯系树脂颗粒的种类及使用量而不同。本发明的一个实施方式使用的分散液中,相对于水100重量份,分散助剂的使用量优选为0.001重量份以上且0.2重量份以下。相对于水100重量份,分散助剂的使用量不足0.001重量份的情况下、及超过0.2重量份的情况下,有时会引起分散不良。

本发明的一个实施方式中使用的发泡剂为包含二氧化碳的无机系发泡剂,优选单独为二氧化碳。作为可以与二氧化碳组合使用的无机系发泡剂,可举出例如水、氮气、空气(氧气、氮气、二氧化碳的混合物)等。

本发明的一个实施方式中,对发泡剂的使用量并没有限定,根据聚丙烯系树脂发泡颗粒的期望发泡倍率而适当使用即可,相对于水100重量份,发泡剂的使用量通常优选为1重量份以上且10重量份以下。

与二氧化碳组合使用水作为发泡剂的情况下,可利用耐压容器中的分散液中的水作为发泡剂。具体而言,使用分散液中的水作为发泡剂的情况下,优选预先使聚丙烯系树脂颗粒含有吸水性化合物。由此,聚丙烯系树脂颗粒变得容易吸收耐压容器中的分散液的水,其结果,变得容易利用水作为发泡剂。

本发明的一个实施方式中的分散液的pH为5以上且9以下。对于分散液的pH,(a)不足5的情况下,在长期使用同一设备的情况下,会引起设备的腐蚀,(b)超过9时,聚丙烯系树脂颗粒的分散变得不稳定,变得难以得到聚丙烯系树脂发泡颗粒。

使用硅酸盐作为分散剂的情况下,为了将硅酸盐的Zeta电位调整为正极,一般采用添加酸性物质(pH调节剂)的方法。然而,本发明人惊讶地首次发现:对于脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,即使在使用硅酸盐作为分散剂的情况下,在中性范围附近的pH下也有使分散稳定化的效果。具体而言首次发现了:使用特定量的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺时,即使在使用硅酸盐作为分散剂的情况下,也无需通过添加酸性物质而实施pH调整,能够在无需担心设备腐蚀的pH5以上且9以下的中性范围附近使分散稳定化。

作为前述pH调节剂,作为酸性物质可举出(a)硫酸铝、柠檬酸、及醋酸铵等,作为碱性物质可举出(b)碳酸氢钠等。

对制造聚丙烯系树脂发泡颗粒时使用的耐压容器没有特别限制,只要可耐受制造聚丙烯系树脂发泡颗粒时设定的耐压容器内的压力、及耐压容器内的温度即可,可举出例如高压釜型的耐压容器。

此外,为了得到发泡倍率高的聚丙烯系树脂发泡颗粒,有在一段发泡工序中使发泡剂的使用量为大量的方法(以下称作方法1)。进而,作为方法1以外的方法,也可采用如下方法,以一段发泡工序得到较低倍率(发泡倍率为2倍至35倍左右)的聚丙烯系树脂发泡颗粒(一段发泡颗粒)后,通过使其再度发泡而提高发泡倍率(以下称作方法2)。

作为前述方法2,可举出例如包含以下(i)~(iii)的方法。其为如下方法:(i)在一段发泡工序中制造发泡倍率2倍以上且35倍以下的一段发泡颗粒,(ii)将该一段发泡颗粒投入至耐压容器内,通过氮气、空气、二氧化碳等在0.1MPa(表压)以上且0.6MPa(表压)以下进行加压处理,由此使一段发泡颗粒内的压力比常压高,在此基础上,(iii)以蒸气等加热一段发泡颗粒而使其进一步发泡。如方法2这样提高一段发泡颗粒的发泡倍率的工序称作“二段发泡工序”,通过方法2的方法得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒称作“二段发泡颗粒”。

〔2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒特征在于,其为聚丙烯系树脂发泡颗粒,含有聚丙烯系树脂、硅酸盐、及脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,相对于前述聚丙烯系树脂100重量份,前述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或前述脂肪族二乙醇胺的总计含量为0.2重量份以上且5重量份以下,前述硅酸盐附着在前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面。

通过本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。具体而言,能得到可满足以下(d)及(e)的聚丙烯系树脂发泡颗粒:(d)提供熔接性良好的聚丙烯系树脂模内发泡成型体;(e)提供即使为高发泡倍率也可抑制刚成型后的变形、并由此缩短干燥时间的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒还可以任意包含其他的添加剂。本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒可包含的聚丙烯系树脂、硅酸盐、脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺、以及其他添加剂的优选方式可适当援用前述〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕项的说明。

作为用于制造本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,并没有特别限定,可采用以往公知的方法。作为用于本发明的另一个实施方式所述的制造聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,优选前述〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕项中记载的制造方法。换言之,只要是前述〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕项中记载的制造方法,就能够制造本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

本发明的另一个实施方式中,聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面附着的硅酸盐的量可通过灰分测定并基于下式而测定:

聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面附着的硅酸盐的量(ppm)=“聚丙烯系树脂发泡颗粒的灰分量”-“制造聚丙烯系树脂发泡颗粒所使用的聚丙烯系树脂颗粒的灰分量”。

另外,灰分量分别通过将聚丙烯系树脂发泡颗粒或聚丙烯系树脂颗粒的灰分(燃烧后)的重量除以聚丙烯系树脂发泡颗粒或聚丙烯系树脂颗粒的燃烧前的重量而算出。由前述式求出的聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面附着的硅酸盐的量为0的情况下,可以认为在聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面未附着硅酸盐。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒可用于基于模内发泡成型的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的制造。在〔2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕项中,除特别说明的情况外,“聚丙烯系树脂模内发泡成型体”是指通过使用本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的模内发泡成型制造而得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒优选相对于聚丙烯系树脂100重量份包含总计0.2重量份以上5重量份以下的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺。通过前述构成,可抑制聚丙烯系树脂模内发泡成型体在刚成型后的变形。

本发明的另一个实施方式中,聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面附着的硅酸盐优选高岭土。本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面附着的硅酸盐为该聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造中分散液所包含的硅酸盐。关于分散液,可适当参照前述〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕项。制造本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒时,通过使用高岭土作为分散液中包含的硅酸盐,可得到表面附着有高岭土的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

本发明的另一个实施方式中,聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面上的硅酸盐的附着量优选相对于所使用的聚丙烯系树脂颗粒的重量为200ppm以上且2000ppm以下。为前述构成时,具有以下优点,(a)满足使用聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型时的聚丙烯系树脂发泡颗粒彼此的熔接,且(b)制造聚丙烯系树脂发泡颗粒时的聚丙烯系树脂颗粒的分散变得有稳定化的倾向。聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面上的硅酸盐的附着量,可通过调整该聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造中分散液所包含的硅酸盐的量而适宜变更。另外,硅酸盐附着量进一步优选的上限值也可基于聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率而适当选择。

考虑到使用聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型时对模具的填充性,本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的形状优选球状或大致球状,但并不限定于这些。例如,为了对聚丙烯系树脂模内发泡成型体赋予吸音性和/或透水性,有时会特意制造具有空隙的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。在这样的情况下可使用圆柱状、椭圆状、长方体状、筒状(杆状)的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

本发明的另一个实施方式中,作为聚丙烯系树脂发泡颗粒为球状或大致球状的情况下的聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均直径(也称作平均粒径),没有特别限制。本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均直径根据发泡前的聚丙烯系树脂颗粒的大小、及发泡倍率等而变化,但优选为0.5mm以上且10mm以下,更优选为1mm以上且7mm以下,进一步优选为2mm以上且5mm以下。此处,聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均直径为对任意20个聚丙烯系树脂发泡颗粒进行测定而得的直径的相加平均值。

对于本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均直径,(a)不足0.5mm的情况下,使用该聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型时的操作性有变差的倾向,(b)超过10mm的情况下,使用该聚丙烯系树脂发泡颗粒进行聚丙烯系树脂模内发泡成型时,有对聚丙烯系树脂模内发泡成型体的成型体形状产生限制的倾向。对成型体形状产生限制的情况是指,例如,无法制造具有薄壁部的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的情况等。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均重量大致与用于制造该聚丙烯系树脂发泡颗粒的聚丙烯系树脂颗粒相同,优选为0.1mg/粒以上且100mg/粒以下,更优选为0.3mg/粒以上且10mg/粒以下。此处,聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均重量为对任意10个聚丙烯系树脂发泡颗粒进行测定而得的重量的相加平均值。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率优选为2倍以上且60倍以下,更优选为3倍以上且40倍以下。另外,为了得到可适宜地用作电子部件及机械部件的缓冲包装材料的聚丙烯系树脂模内发泡成型体,聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率优选为18倍以上且60倍以下,更优选为18倍以上且40倍以下。通过使用发泡倍率为18倍以上且60倍以下的、本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,可得到刚成型后的变形被抑制的、高发泡倍率的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。需要说明的是,具有18倍以上且60倍以下的发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡颗粒可以为通过前述方法1得到的一段发泡颗粒,另外也可以是通过方法2得到的二段发泡颗粒。本说明书中发泡倍率是指可由发泡前的聚丙烯系树脂组合物的密度、以及聚丙烯系树脂发泡颗粒的重量及使聚丙烯系树脂发泡颗粒浸没于水中(或浸没于乙醇中)而得到的体积算出的真实倍率。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的表观密度优选为15g/L以上且29g/L以下,更优选为16g/L以上且28g/L以下。通过使用表观密度为15g/L以上且29g/L以下的、本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,可得到刚成型后的变形被抑制的、高发泡倍率的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。前述表观密度的测定方法在实施例中进行详述。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的开孔率优选为0%~10%,更优选为0%~9%,进一步优选为0%~8%。本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒由于开孔率在前述范围内,因此可抑制聚丙烯系树脂模内发泡成型体的成型后收缩。因此具有可得到十分耐用的、良好的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的优点。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒优选在通过DSC法进行聚丙烯系树脂发泡颗粒的热量测定时得到的DSC曲线中如图1所示那样具有2个熔解峰的聚丙烯系树脂发泡颗粒。这样的具有2个熔解峰的聚丙烯系树脂发泡颗粒可通过公知的方法制造。

聚丙烯系树脂发泡颗粒的DSC曲线为通过DSC法将聚丙烯系树脂发泡颗粒5~6mg以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃时得到的曲线。图1示出这样的DSC曲线的例子。

对图1进行进一步的详细说明。图1中存在2个DSC的值变小的峰。在这2个峰中,低温侧的峰称作基于低温侧熔点的熔解峰,另一个高温侧的峰称作基于高温侧熔点的熔解峰。将基于低温侧熔点的熔解峰与基于高温侧熔点的熔解峰之间的极大点设为点A。将从基于低温侧熔点的熔解峰朝向低温侧的线与低温侧的基线(也是熔解开始基线)的交点设为点B。另外,将从基于高温侧熔点的熔解峰朝向高温侧的线与高温侧的基线(也是熔解结束基线)的交点设为点C。此处,将由(a)基于DSC曲线的低温侧的熔点的熔解峰与(b)从基于低温侧熔点的熔解峰与基于高温侧熔点的熔解峰之间的最高点(点A)朝向熔解开始基线的切线(即线段AB)所包围的热量设为基于低温侧熔点的熔解峰热量Ql(J/g)。另外,将由(c)基于DSC曲线的高温侧熔点的熔解峰与(d)从基于低温侧熔点的熔解峰与基于高温侧熔点的熔解峰之间的最高点朝向熔解结束基线的切线(即线段AC)所包围的热量设为基于高温侧熔点的熔解峰热量Qh(J/g)。基于低温侧熔点的熔解峰热量(Ql)与基于高温侧熔点的熔解峰热量(Qh)的和为熔解峰的总热量。此处,基于高温侧熔点的熔解峰热量(Qh)相对于熔解峰总热量的比率(以下有时称作“DSC比”或“高温热量比”)以下述式表示。

DSC比(%)=(Qh/(Ql+Qh))×100。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的DSC比优选为10%以上且50%以下,更优选为15%以上且45%以下。DSC比在该范围内的情况下,在使用聚丙烯系树脂发泡颗粒的模内发泡成型中,具有可选择广范围的成型加工条件的优点。

此外,在聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造中,可通过变更以下(a)和/或(b)而调整DSC比:(a)耐压容器内的升温后温度(以下也称作升温温度);(b)从升温后开始到释放耐压容器中的分散液为止之间,将耐压容器内在升温温度下进行保持的保持时间。例如,降低升温温度(换言之,发泡温度)时,DSC比有变大的倾向,另外,延长保持时间也会使DSC比有变大的倾向。

由此,通过实施数次变更升温温度(发泡温度)和/或保持时间的实验,并得到这些每个实验的DSC曲线,能够把握升温温度(发泡温度)和/或保持时间与DSC比的关系。其结果,可容易地得到具有期望的DSC比的聚丙烯系树脂发泡颗粒。

本发明的另一个实施方式中的聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡径优选为80μm以上且500μm以下,更优选为90μm以上且360μm以下,进一步优选为105μm以上且330μm以下。聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡径不足80μm的情况下,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面美观性有下降的倾向,进而,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的压缩强度也有下降的倾向。聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡径超过500μm的情况下,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的气泡径的均匀性有下降的倾向,其结果,得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表面美观性有下降的倾向。另外,想要将聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡径增大到大于500μm的情况下,有必须减小前述的高温热量比的倾向,其结果,聚丙烯系树脂模内发泡成型体的压缩强度有下降的倾向。

〔3.聚丙烯系树脂模内发泡成型体〕

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体特征在于,其含有聚丙烯系树脂、硅酸盐、及脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,相对于前述聚丙烯系树脂100重量份,前述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或前述脂肪族二乙醇胺的总计含量为0.2重量份以上5重量份以下,表观密度为17g/L以上且33g/L以下。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体由于具有前述构成,因此具备熔接性良好等优异品质。另外,本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体由于具有前述构成,因此即使在高发泡倍率下也可抑制刚成型后的变形。因此,具有模内发泡成型后的干燥时间短的优点。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体还可任意包含其他的添加剂。本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体可包含的聚丙烯系树脂、硅酸盐、脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺、二氧化碳、及其他添加剂的优选方式可适当援用前述〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕及前述〔2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕项中的说明。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表观密度为17g/L以上且33g/L以下,特别优选为17g/L以上且32g/L以下。本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体即使表观密度在前述范围内,也具有可抑制刚成型后的变形的优点。在实施例中对前述表观密度的测定方法进行详述。

本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体可通过将聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型得到。将聚丙烯系树脂发泡颗粒用于模内发泡成型的情况下,作为将聚丙烯系树脂发泡颗粒填充至模具等模中的方法,有例如下述(A)~(C)等模内填充方法:

(A)预先在聚丙烯系树脂发泡颗粒中压入空气等无机气体(赋予内压),填充赋予了发泡能力的聚丙烯系树脂发泡颗粒的方法、

(B)不赋予内压地(即,内压保持与大气压同等的状态)填充聚丙烯系树脂发泡颗粒的方法、

(C)将聚丙烯系树脂发泡颗粒填充至模内时通过输送空气而压缩,在提高聚丙烯系树脂发泡颗粒的内压的同时填充聚丙烯系树脂发泡颗粒的方法。可以组合使用这些方法,也可以使用这些以外的以往已知的模内填充方法。

作为由聚丙烯系树脂发泡颗粒制造本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的方法,可举出例如包含以下(i)~(iv)的方法。(i)在使模具稍微打开的状态下,向可封闭但不可密封的成型模具内填充聚丙烯系树脂发泡颗粒,(ii)以水蒸气等作为加热介质,在0.05MPa(表压)以上且0.5MPa(表压)以下左右的加热水蒸气压下加热聚丙烯系树脂发泡颗粒3秒以上且30秒以下左右,从而使聚丙烯系树脂发泡颗粒之间熔接,(iii)此后,通过水冷将成型模具冷却至可抑制将聚丙烯系树脂模内发泡成型体从成型模具中取出后的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的变形的程度,(iv)打开成型模具,从成型模具中取出而制成聚丙烯系树脂模内发泡成型体。需要说明的是,在(i)中,将填充聚丙烯系树脂发泡颗粒之前的模具打开幅度作为开裂(cracking)量。

作为在本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的制造中使用的聚丙烯系树脂发泡颗粒,并没有特别限定,可使用以往公知的聚丙烯系树脂发泡颗粒。作为本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的制造中使用的聚丙烯系树脂发泡颗粒,优选(a)通过前述〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕项记载的制造方法而制造的聚丙烯系树脂发泡颗粒、或(b)前述〔2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕项记载的聚丙烯系树脂发泡颗粒。换言之,通过使用(a)通过前述〔1.聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法〕项记载的制造方法制造的聚丙烯系树脂发泡颗粒或(b)前述〔2.聚丙烯系树脂发泡颗粒〕项记载的聚丙烯系树脂发泡颗粒,可得到本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。

使用图2及3对本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的一个例子进行说明。图2为示出本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体1的概略构成的立体图,图3为沿x方向观察本发明的另一个实施方式所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体1的俯视图。

如图2所示,对于聚丙烯系树脂模内发泡成型体1,(a)沿z方向俯视下为矩形、(b)在z方向的端部具有开口部、(c)为盒状。聚丙烯系树脂模内发泡成型体1具有1个底板与4个侧壁。在4个侧壁内,(a)沿着x方向且相对的一组(即2个)侧壁在容器1的内侧有多个突出部2,(b)沿着y方向的另一组(即另2个)侧壁在z方向的端部且为开口部一侧的端部具有缺口部。前述缺口部设置在y方向的中央,且以y方向的长度从开口部朝向底板变短的方式构成,即为锥形。

如图2所示,聚丙烯系树脂模内发泡成型体1中,将y方向中央处的x方向的长度设为b,将y方向端部处的x方向的长度设为c,将y方向的长度设为d,将z方向的长度设为e。另外,如图3所示,将在具有缺口部的侧壁、换言之沿着y方向的侧壁中,y方向中央的z方向的长度设为f。长度f换言之也可以说是具有缺口部的侧壁处的、从z方向的下端部到前述缺口部为止的垂直线的长度。另外,在前述缺口部,将z方向的端部处的前述缺口部的y方向的长度设为g,将与前述缺口的z方向处于180°相反方向的端部的y方向的长度设为h。

本发明的一个实施方式也可以为如下构成。

〔1〕一种聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其特征在于,是使用包含聚丙烯系树脂颗粒、水、及硅酸盐的分散液、以及包含二氧化碳的无机系发泡剂的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其中,(A)前述聚丙烯系树脂颗粒由聚丙烯系树脂组合物形成,(B)相对于前述聚丙烯系树脂100重量份,前述聚丙烯系树脂组合物包含总计0.2重量份以上且5重量份以下的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺。(C)相对于水100重量份,前述分散液包含(a)25重量份以上且100重量份以下的前述聚丙烯系树脂颗粒,且包含(b)0.05重量份以上且0.25重量份以下的前述硅酸盐,(D)前述分散液的pH为5以上且9以下。

〔2〕根据〔1〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其特征在于,前述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯为下述通式(1)所示化合物,且前述脂肪族二乙醇胺为下述通式(2)所示化合物。

通式(1)

R1表示碳数12~24的烷基,R2表示碳数11~23的烷基,R1与R2可以相同也可以不同。

通式(2)

R3表示碳数12~24的烷基。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其特征在于,前述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯为硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯、且前述脂肪族二乙醇胺为硬脂基二乙醇胺。

〔4〕一种聚丙烯系树脂发泡颗粒,其特征在于,其含有聚丙烯系树脂、硅酸盐、及脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,前述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或前述脂肪族二乙醇胺的总计含量相对于前述聚丙烯系树脂100重量份为0.2重量份以上且5重量份以下,前述硅酸盐附着在前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面上。

〔5〕根据〔4〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其特征在于,相对于前述聚丙烯系树脂100重量份,包含总计0.2重量份以上且5重量份以下的前述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及前述脂肪族二乙醇胺。

〔6〕根据〔4〕或〔5〕所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其特征在于,前述硅酸盐为高岭土。

〔7〕根据〔4〕~〔6〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其特征在于,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的前述表面上的、前述硅酸盐的附着量相对于前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的重量为200ppm以上且2000ppm以下。

〔8〕根据〔4〕~〔7〕中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒,其特征在于,前述聚丙烯系树脂发泡颗粒的表观密度为15g/L以上且29g/L以下,且开孔率为0%~10%。

〔9〕一种聚丙烯系树脂模内发泡成型体,其特征在于,含有聚丙烯系树脂、硅酸盐、及脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪族二乙醇胺,前述脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或前述脂肪族二乙醇胺的总计含量相对于前述聚丙烯系树脂100重量份为0.2重量份以上且5重量份以下,表观密度为17g/L以上且33g/L以下。

本发明不被上述各实施方式所限定,可在权利要求所示的范围内进行各种变更,适宜组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。进而,通过组合在各实施方式中分别公开的技术手段可形成新的技术特征。

实施例

接着基于本发明的一个实施方式对实施例及比较例进行说明,但本发明不被这些实施例所限定。

在实施例及比较例中使用的聚丙烯系树脂及添加剂如下。

(1)聚丙烯系树脂

·聚丙烯系树脂A[Prime Polymer Co.,Ltd.制,F227A]:熔点143℃,乙烯含有率3.6重量%,MI7.0g/10分钟的乙烯/丙烯无规共聚物

(2)脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪族二乙醇胺

·硬脂基二乙醇胺单硬脂酸酯[花王株式会社制,Electro stripperTS-6B]

·硬脂基二乙醇胺[东京化成工业株式会社制,试剂]

·月桂基二乙醇胺[和光纯药工业株式会社制,试剂]

(3)添加剂(吸水性化合物)

·聚乙二醇[Lion Corporation制、PEG#300]

·甘油[Lion Corporation制、精制甘油D]

(4)发泡剂

·二氧化碳[AIR WATER INC.制]

(5)分散剂

·高岭土[BASF Corporation制,ASP-170]

·磷酸三钙[TAIHEI CHEMICAL INDUSTRIAL Co.,Ltd.制]

(6)分散助剂

·十二烷基苯磺酸钠[花王株式会社制,NEOPELEX G-15]

(7)pH调节剂

·硫酸铝[和光纯药工业株式会社制](酸性物质)

·柠檬酸[和光纯药工业株式会社制](酸性物质)

·醋酸铵[和光纯药工业株式会社制](酸性物质)

·碳酸氢钠[和光纯药工业株式会社制](碱性物质)

(8)气泡成核剂

·滑石[HAYASHI KASEI Co.,Ltd.制,Talcum powder PK-S]

实施例及比较例的评价以下述的方法进行。

(分散稳定性)

针对制造聚丙烯系树脂发泡颗粒时的聚丙烯系树脂颗粒的分散稳定性,以下述的基准进行判断。

◎:聚丙烯系树脂颗粒彼此没有块化地结束聚丙烯系树脂颗粒的发泡,相对于发泡前的聚丙烯系树脂的量,发泡后的罐内中残留的聚丙烯系树脂的量的比例为0%以上且不足0.2%。

○:聚丙烯系树脂颗粒彼此没有块化地结束聚丙烯系树脂颗粒的发泡,相对于发泡前的聚丙烯系树脂的量,发泡后的罐内中残留的聚丙烯系树脂的量的比例为0.2%以上~不足2.0%。

△:聚丙烯系树脂颗粒彼此没有块化地结束聚丙烯系树脂颗粒的发泡,相对于发泡前的聚丙烯系树脂的量,发泡后的罐内中残留的聚丙烯系树脂的量的比例为2.0%以上~不足5.0%。

×:以下的(a)或(b):(a)因分散不稳定导致罐内聚丙烯系树脂颗粒彼此块化,无法得到聚丙烯系树脂发泡颗粒;(b)聚丙烯系树脂颗粒彼此没有块化地结束聚丙烯系树脂颗粒的发泡,但相对于发泡前的聚丙烯系树脂的量,发泡后的罐内中残留的聚丙烯系树脂的量的比例为5.0%以上。

需要说明的是,以下也同样,◎表示非常良好,○表示良好,△表示在可允许范围内,×表示不良。

(聚丙烯系树脂发泡颗粒的DSC比(高温热量比))

使用差示扫描量热计DSC[Seiko Instruments,Inc.制:DSC6200型],将5~6mg聚丙烯系树脂发泡颗粒以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至220℃而得到DSC曲线。将得到的DSC曲线的一个例子示于图1。得到的DSC曲线显示了以下2个熔解峰:基于低温侧熔点的熔解峰热量Ql(J/g)、及基于高温侧熔点的熔解峰热量Qh(J/g)。通过前述式((Qh/(Ql+Qh))×100(%))求出基于高温侧熔点的熔解峰热量相对于熔解峰总热量的比率(即DSC比)。关于熔解峰热量Ql及Qh的详细内容,如前所述。

(聚丙烯系树脂发泡颗粒的平均气泡径)

充分注意不破坏所得的聚丙烯系树脂发泡颗粒的气泡膜(泡孔膜),将聚丙烯系树脂发泡颗粒的大致中央切断。接着,使用显微镜[基恩士株式会社制:VHX电子显微镜]观察该切断面,得到观察照片。在观察照片中,在除外层部以外的部分绘制相当于长度1000μm的线段,测定该线段通过的气泡数n,以“1000/n”(μm)的式子算出气泡径。对10个发泡颗粒进行同样的操作,将各自算出的气泡径的平均值作为平均气泡径。

(聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率)

求出堆积体积约50cm3的聚丙烯系树脂发泡颗粒的重量w(g)。另外,通过将该聚丙烯系树脂发泡颗粒浸没在乙醇中,求出聚丙烯系树脂发泡颗粒的体积v(cm3)。由前述重量w(g)及前述体积v(cm3)、及发泡前的聚丙烯系树脂组合物的密度d(g/cm3)通过下式,求出聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率。需要说明的是,聚丙烯系树脂组合物的密度d为0.9g/cm3。另外,发泡前的聚丙烯系树脂组合物与发泡前的聚丙烯系树脂颗粒同义。

聚丙烯系树脂发泡颗粒的发泡倍率=d×v/w。

(聚丙烯系树脂发泡颗粒的表观密度)

向广口的10升容器缓缓投入聚丙烯系树脂发泡颗粒直到溢出为止后,以聚丙烯系树脂发泡颗粒成为10L的方式刮平10L容器的口。测定放入10L容器中的聚丙烯系树脂发泡颗粒的重量后,除以容积10L而得到表观密度。表观密度以单元g/L表示。

(聚丙烯系树脂发泡颗粒的开孔率)

相对于得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒,使用空气比较式比重计[Tokyo ScienceCo.,Ltd.制,Model 1000],基于ASTM D2856-87的步骤C(PROSEDURE C)记载的方法,测定体积Vc(cm3)。接着,将测定Vc后的聚丙烯系树脂发泡颗粒全部沉浸于装有乙醇的量筒中。其后,由量筒中的乙醇的位置的上升量(即,通过也被称作浸没法的方法)求出聚丙烯系树脂发泡颗粒的表观体积Va(cm3)。聚丙烯系树脂发泡颗粒的开孔率通过下述式算出。

开孔率(%)=(Va-Vc)×100/Va

此处,除实施例20以外,开孔率为二段发泡颗粒的开孔率。关于实施例20,由于未制造二段发泡颗粒,因此其开孔率为一段发泡颗粒的开孔率。但是为了方便,在表3中二段发泡的微珠品质的项目中开孔率一栏记载了实施例20的一段发泡颗粒的开孔率,并注释有(一段)。

(聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面的分散剂的附着量)

通过前述方法,测定在得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面上的分散剂的附着量(ppm)。此处,除实施例20以外,分散剂的附着量为二段发泡颗粒的分散剂的附着量。关于实施例20,由于未制造二段发泡颗粒,其分散剂的附着量为一段发泡颗粒的附着量。但是为了方便,在表3中二段发泡的微珠品质的项目中分散剂的附着量一栏记载了实施例20的一段发泡颗粒的分散剂的附着量,并注释有(一段)。

(聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的表观密度)

测定所得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的长度、宽度及厚度,算出聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的体积。其后,测定聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的重量,将该重量除以聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的体积而得到表观密度。表观密度以g/L的单位表示。

(聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的熔接性)

在所得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)(厚度50mm)的长度方向及宽度方向的中央上,切开深10mm(换言之,厚度方向上10mm)的切口,沿切口切割聚丙烯系树脂模内发泡成型体。观察断裂面,并通过以下的基准评价聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的熔接性。

○:发泡颗粒的断裂比例为60%以上

×:发泡颗粒的断裂比例不足60%。

(聚丙烯系树脂模内发泡成型体(盒状)成型1小时后的变形量)

从如图2及图3所示的盒状聚丙烯系树脂模内发泡成型体(盒状)的成型起经过1小时后,测定变形量(c-b)(y方向端部处的x方向的长度与y方向中央处的x方向的长度之差),通过以下的基准评价。前述变形量表示聚丙烯系树脂模内发泡成型体在刚成型后的变形的程度。

◎:变形量为0mm以上且不足3mm

○:变形量为3mm以上且不足6mm

△:变形量为6mm以上且不足10mm

×:变形量为10mm以上。

(设备腐蚀性)

采取供给于耐压容器的包含发泡剂的分散液100mL,将铁板(5cm×5cm×3mm)浸渍于采取的分散液中。观察从浸渍于分散液开始经过7天后的铁板的外观并以下述的判定判断设备腐蚀性。

○:铁板上未生锈

×:铁板上生锈。

(模具污染性)

使用聚丙烯系树脂发泡颗粒,进行连续1000注(即1000次)的模内发泡成型。其后,观察模具的出气孔(也称作蒸气孔)并以下述的判定判断模具污染性。

○:出气孔中无堵塞

×:出气孔中发生少量堵塞。

<实施例1~20、比较例1~16、参考例1~7>

[聚丙烯系树脂颗粒的制作]

混合以下(a)及(b)而得到混合物:(a)表1~表6所示种类及重量份的聚丙烯系树脂、脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯、脂肪族二乙醇胺、及添加剂;以及(b)滑石0.05重量份。将该混合物用50mmφ的挤出机进行混炼(树脂温度210℃)而得到混炼物。从挤出机前端将该混炼物挤出成线料状后,切割被挤出的混炼物,由此进行造粒而制造聚丙烯系树脂颗粒(1.2mg/粒)。此处,如表4的记载,比较例8中止了聚丙烯系树脂颗粒的制造。另外,如表5的记载,比较例12~14未能制造聚丙烯系树脂颗粒。

[聚丙烯系树脂发泡颗粒的制作]

对于可制造聚丙烯系树脂颗粒的实施例、比较例及参考例,通过以下的方法制作聚丙烯系树脂发泡颗粒。在300L的耐压容器中投入(a)分散液(包含表1~6所示重量份(以水100重量份为基准)的水、制得的聚丙烯系树脂颗粒、及作为分散剂的高岭土或磷酸三钙、根据需要的pH调节剂,进一步包含作为分散助剂的十二烷基苯磺酸钠0.06重量份)、进一步投入(b)二氧化碳2.6重量份。边搅拌包含发泡剂(二氧化碳)的分散液,边将耐压容器内的温度及压力升高至表1~6所示的规定发泡温度(耐压容器内温度)及规定发泡压力(耐压容器内压、表压)。耐压容器内的温度及压力达到规定发泡温度及发泡压力后,进一步保持耐压容器内的温度及压力在规定的发泡温度及发泡压力下30分钟。其后,边通过供给二氧化碳而保持耐压容器内的发泡压力为规定的发泡压力,边通过设置于耐压容器下部的直径3mmφ的孔口将分散液释放到大气压下,从而得到聚丙烯系树脂的一段发泡颗粒。其后,将聚丙烯系树脂的一段发泡颗粒以75℃干燥24小时。此处,对于比较例4~6,制作一段发泡颗粒后,通过向所得的一段发泡颗粒喷雾水而清洗一段发泡颗粒。该清洗是为了去除在聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面附着的磷酸三钙。

进而,对于得到一段发泡颗粒的实施例、比较例及参考例(但不包括实施例20),依次通过以下(1)~(4)的方法而得到聚丙烯系树脂的二段发泡颗粒:(1)将所得的一段发泡颗粒分别供给至1m3的耐压容器;(2)对供给的一段发泡颗粒通过空气加压而赋予表1记载的内压;(3)接着将一段发泡颗粒转移至二段发泡机中;(4)其后,以成为表1所述的加热蒸气压的水蒸气加热而使其进一步发泡,得到二段发泡颗粒。

[聚丙烯系树脂模内发泡成型体(板状)的制作](用于熔接性、设备腐蚀性、模具污染性的评价)

接着,使用聚丙烯系树脂的二段发泡颗粒(实施例1~19、比较例1~7、9~11、15、16、及参考例1~7)或使用聚丙烯系树脂的一段发泡颗粒(实施例20),通过以下的方法制作板状的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。(i)在对二段发泡颗粒或一段发泡颗粒赋予0.20MPa的内压后,将其填充至长度400mm×宽度300mm×厚度50mm的模具中。此处,作为填充方法,采用前述(A)的方法,对于除参考例7以外,将开裂量设为5mm,对于参考例7,将开裂量设为2mm。(ii)填充后,以0.32MPa(表压)的水蒸气加热二段发泡颗粒或一段发泡颗粒。(iii)通过该加热使二段发泡颗粒或一段发泡颗粒彼此熔接而得到聚丙烯系树脂模内发泡成型体。(iv)将得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体从模具取出。连续实施1000注(1000次)前述的(i)~(iv)。

[聚丙烯系树脂模内发泡成型体(盒状)的制作](用于成型后的变形量的评价)

接着,使用聚丙烯系树脂的二段发泡颗粒(实施例1~19、比较例1~7、9~11、15、16、及参考例1~7)或使用聚丙烯系树脂的一段发泡颗粒(实施例20),通过以下的方法制作盒状的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。(i)在对二段发泡颗粒或一段发泡颗粒赋予0.20MPa的内压后,将其填充至图2及图3所示的可提供盒状的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的模具中。此处,将聚丙烯系树脂模内发泡成型体的设计上的外形尺寸设为c×d×e=353mm×327mm×180mm、f=135mm、g=122mm、及h=70mm。另外,将聚丙烯系树脂模内发泡成型体的突出部(图2的突出部2)的尺寸设为x方向的长度×y方向的长度×z方向的长度=5mm×103mm×153mm。

实施例1~20中,通过本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,制造了聚丙烯系树脂发泡颗粒。具体而言,(a)使用包含二氧化碳的发泡剂、(b)使用在特定的pH的范围内且包含特定分散剂的分散液、(c)相对于聚丙烯系树脂100重量份,使用特定量的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪酸二乙醇胺。其结果,可知(a)耐压容器内的分散液中的聚丙烯系树脂颗粒的分散为稳定状态,可得到聚丙烯系树脂发泡颗粒,(b)未发生设备腐蚀,(c)进一步使用所得的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型后,未发生模具污染。进而,在实施例1~20中使用了脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪酸二乙醇胺。其结果,可知在最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形得到了抑制,换言之,刚成型后的变形抑制是良好的。

比较例1~3中,未使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪酸二乙醇胺。其结果,可知分散液的pH在不发生设备腐蚀的范围内(即,中性附近)时,制造聚丙烯系树脂发泡颗粒时的分散液中的聚丙烯系树脂颗粒的分散状态变得不稳定。进而,比较例1~3中,未使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺。其结果,可知在最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形显著。

比较例4~7中,作为分散剂,未使用属于硅酸盐的高岭土,而是使用了磷酸三钙。其结果,可知与脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的有无无关,(a)在具有不发生设备腐蚀范围的pH的分散液中,聚丙烯系树脂颗粒的分散为稳定状态,可得到聚丙烯系树脂发泡颗粒,但(b)发生模具污染。另外,可看出(a)如前述那样清洗了一段发泡颗粒的比较例4~6中,最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,熔接性良好,但(b)未清洗一段发泡颗粒的比较例7中,最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,熔接性不良。另外,可知使用了脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的比较例5及6中,最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形被抑制。另一方面,可知未使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的比较例4、及未清洗一段发泡颗粒的比较例7中,最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形显著。

比较例8中,脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的使用量的总计量超过本制造方法规定的范围。其结果,可知在聚丙烯系树脂颗粒的制造中,包含聚丙烯系树脂组合物的熔融混炼物的挤出变得不稳定,难以得到聚丙烯系树脂颗粒。

比较例9~11中,脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的使用量的总计量比本制造方法规定的范围少。其结果,可知(a)分散液中的聚丙烯系树脂颗粒的分散状态变得不稳定,以及(b)最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形显著。

比较例12~14中,硅酸盐(具体而言,高岭土)的使用量比本制造方法规定的范围少。其结果可看出分散液中的聚丙烯系树脂颗粒的分散状态显著恶化。作为结果,在耐压容器中残留有聚丙烯系树脂颗粒的块而未能制造聚丙烯系树脂发泡颗粒。

比较例15中,未使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺,而是使用受阻胺系化合物。其结果,可知在最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形显著。

比较例16中,(a)未使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺,且(b)二段发泡颗粒及最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的表观密度超过前述优选范围的值。其结果,可知在最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形被抑制。

参考例1、2中,将分散液的pH从本制造方法指定的范围调整为偏离至酸性侧。其结果,可知(a)在未使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪酸二乙醇胺的情况下,能够在耐压容器内的分散液中的聚丙烯系树脂发泡颗粒的分散稳定的状态下得到聚丙烯系树脂发泡颗粒,但(b)设备腐蚀性不良。另外,参考例1、2中,未使用脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯和/或脂肪酸二乙醇胺。其结果,可知最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形显著。

参考例3~5中,使用硅酸盐、脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺。其结果,所得的聚丙烯系树脂发泡颗粒及所得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体在本发明的一个实施方式的范围内。然而,参考例3~5中,硅酸盐(具体而言,高岭土)的使用量超过本制造方法规定的范围。因此,所得的聚丙烯系树脂发泡颗粒中,在聚丙烯系树脂发泡颗粒的表面附着的硅酸盐的量超过前述优选范围的值。其结果,可知最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,(a)熔接性不良,(b)刚成型后的变形显著。

参考例6中,脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的使用量的总计量在本制造方法规定的范围内。其结果,可知(a)分散液中的聚丙烯系树脂颗粒的分散稳定,(b)所得的聚丙烯系树脂发泡颗粒及所得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体为本发明的一个实施方式的范围内,进而(c)最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体中,刚成型后的变形被抑制。然而,参考例6中,分散液的pH由本制造方法指定的范围偏离至酸性侧。其结果,可知设备腐蚀性不良。

参考例7中,脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的使用量的总计量为本制造方法规定的范围内。其结果,得到的聚丙烯系树脂发泡颗粒为本发明的一个实施方式的范围内。然而,参考例7中,使用所得的聚丙烯系树脂发泡颗粒进行模内发泡成型时,将模内发泡成型时的开裂量设为2mm,制作了具有本发明的一个实施方式的范围外的表观密度的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。其结果,可知虽然最终得到的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的脂肪族二乙醇胺脂肪酸酯及脂肪酸二乙醇胺的总计含量为本发明的一个实施方式的范围内,但刚成型后的变形显著。

实施例1~20、比较例1~16、及参考例1~7中使用的材料及配混量(添加量)、及实施例1~20、比较例1~16、及参考例1~7中的各评价结果示于表1~6。

[表1]

(表1)

[表2]

(表2)

[表3]

(表3)

[表4]

(表4)

[表5]

(表5)

[表6]

(表6)

产业上的可利用性

通过本发明的一个实施方式,可提供一种聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法,其能够高效地得到可提供具有优异品质的聚丙烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡颗粒。因此,本发明的一个实施方式所述的聚丙烯系树脂发泡颗粒的制造方法可适宜地利用于包装材料、缓冲材料、绝热材料、及建筑构件等,特别可适宜地利用于OA设备等电子部件及机械部件的缓冲包装材料。

附图标记说明

1 聚丙烯系树脂模内发泡成型体

2 突出部

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