聚丙烯树脂发泡粒子成型体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及聚丙烯树脂发泡粒子成型体及其制造方法。本发明专利技术目的在于提供发泡粒子相互的熔合性优异，发泡粒子成型体的表层部和内部的密度差小，压缩强度等机械物性以及外观都比以往优异的低倍率聚丙烯树脂发泡粒子成型体。聚丙烯树脂发泡粒子成型体，其是将聚丙烯树脂发泡粒子填充在模具内进行加热成型而成的发泡粒子成型体，其特征在于，该发泡粒子成型体的密度为60g/L～450g/L，聚丙烯树脂发泡粒子的熔合率为50％以上，该发泡粒子成型体的表层部密度除以该成型体的内部密度所得的密度比为1～2，并且，形成该发泡粒子成型体的聚丙烯树脂发泡粒子是满足特定条件的熔合优先进行型聚丙烯树脂发泡粒子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯树脂发泡粒子成型体及其制造方法，特别是发泡粒子成型体的表层部和内部的密度差小的高密度聚丙烯树脂发泡粒子成型体，以及在对高密度的聚丙烯树脂发泡粒子进行模内成型时，能够在比以往的模内成型温度低的成型温度下得到发泡粒子成型体的发泡粒子成型体的制造方法。
技术介绍
聚丙烯树脂，由于其具有机械强度、耐热性、加工性、焚烧性、再生性等优异的性质，因此应用领域不断扩大。同样，将聚丙烯树脂发泡粒子进行模内成型而成的聚丙烯树脂发泡粒子成型体，不会失去上述聚丙烯树脂的优异性质，此外还能赋予其缓冲性、隔热性、轻量性等特性，因此广泛用于包装材料、建筑材料或车辆用冲击吸收材料等。此外，对于电子部件的包装用托盘、汽车轻量化部件等来说，需要精确的尺寸精度以及高强度化，因此预想高密度，即低发泡倍率的聚丙烯树脂发泡粒子成型体的需求增加。高密度的聚丙烯树脂发泡粒子成型体，可以通过对表观密度大的发泡粒子进行模内成型而得到。但是，在该模内成型中，由于表观密度大的聚丙烯树脂发泡粒子进行二次发泡，同时，发泡粒子的表面相互熔合，因此，仅使发泡粒子表面熔融存在困难。在现有技术中，通过使用减小聚丙烯树脂发泡粒子的表观密度的偏差而调节了平均气泡数的发泡粒子，从而改善发泡粒子的二次发泡性、发泡粒子表面的相互熔合性(融着性)，制造外观和刚性优异的发泡粒子成型体的方法(专利文献1)正在实际应用。但是，在对密度为60(g/L)以上，特别是100(g/L)以上的高密度聚丙烯树脂发泡粒子成型体进行成型时，用于得到该发泡粒子成型体的低倍率发泡粒子与高倍率的发泡粒子相比，模内成型时发泡粒子相互的熔合性容易降低。由此，即使通过提高模内成型时的加热温度而使成型体表面外观良好的发泡粒子二次发泡，该发泡粒子成型体的内部熔合性也容易变得不足。因此，为了得到该熔合性充分的发泡粒子成型体，需要采取措施以提高发泡粒子填充至模具内时的填充压缩率，以及进一步提高作为加热介质的饱和水蒸气的水蒸气压等。在这种情况下，如果提高该水蒸气压，则加热温度也变得更高，因此有模内成型时的冷却时间变长，生产性下降的问题。此外，由于所得的发泡粒子成型体，使用高水蒸气压的饱和水蒸气进行模内成型，因此，有发泡粒子成型体表层部的气泡破裂且高密度化，所得发泡粒子成型体的内部和表层部产生密度差，并且压缩物性等机械强度不足的问题。[专利文献1]日本特开2000-63556号公报
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种发泡粒子相互的熔合性优异，发泡粒子成型体的表层部和内部的密度差小，压缩强度等机械物性以及外观都比以往优异的低发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡粒子成型体。-->此外，本专利技术目的在于提供一种不会损害作为聚丙烯树脂发泡粒子成型体特征的韧性、耐热性、易再生性等的优异性质，通过在比以往低的加热温度下进行模内成型，从而稳定地制造具有优异物性的低发泡倍率的聚丙烯树脂发泡粒子成型体的制造方法。本专利技术目的在于开发一种聚丙烯树脂发泡粒子，其可以在比以往的聚丙烯树脂发泡粒子的成型温度低的成型温度下，在不损害以往聚丙烯树脂发泡粒子成型体所具有的特性的情况下，得到发泡粒子相互的熔合性优异、压缩强度等机械物性也优异的低倍率的发泡粒子成型体。为了实现该目的，申请人对发泡粒子的结晶构造和发泡粒子成型体的机械物性之间的关系、发泡粒子的结晶构造和发泡粒子在模内成型时的行为之间的关系、以及模内成型方法等进行了研究，结果发现，通过使发泡粒子的可进行模内成型的成型温度范围向低温侧扩展，另外，调节发泡粒子向模内成型时所用模具中填充时的压缩率，可以稳定地得到具有优异物性的低发泡倍率的发泡粒子成型体，并由此完成本专利技术。也就是说，本专利技术以下述(1)和(2)所记载的专利技术为要点。(1)一种聚丙烯树脂发泡粒子成型体，其是将聚丙烯树脂发泡粒子填充在模具内进行加热成型而成的发泡粒子成型体，其特征在于，该发泡粒子成型体的密度为60g/L～450g/L，聚丙烯树脂发泡粒子的熔合率(融着率)为50％以上，该发泡粒子成型体的表层部密度除以该成型体的内部密度所得的密度比为1～2，形成该发泡粒子成型体的聚丙烯树脂发泡粒子的特征在于满足下述条件1～条件3中的至少一个，条件1：具有下述结晶构造，即，在热通量差示扫描量热测定(熱流束示差走熱量測定)中，以2℃/分钟的升温速度将聚丙烯树脂发泡粒子从常温加热至200℃所得的第一DSC曲线中，出现相对于总吸热峰热量显示70％～95％的吸热峰热量、并且吸热峰的顶点温度为100℃～140℃的主吸热峰，以及位于该主吸热峰高温侧的2个以上的吸热峰的结晶构造；条件2：聚丙烯树脂发泡粒子以80～98重量份熔点为100℃～140℃的低熔点聚丙烯树脂、和20～2重量份熔点比该低熔点聚丙烯树脂高20℃以上的高熔点聚丙烯树脂的混合物作为基材树脂；条件3：在热通量差示扫描量热测定中，以10℃/分钟的升温速度将聚丙烯树脂发泡粒子从常温加热至200℃后，以10℃/分钟的降温速度将其冷却至30℃，然后再以10℃/分钟的升温速度将其加热至200℃所得的第二DSC曲线中，从80℃到比该聚丙烯树脂发泡粒子的熔点低5℃的温度的熔融热量除以总吸热峰热量所得的热量比为0.55～0.80。(2)一种聚丙烯树脂发泡粒子成型体的制造方法，其是将聚丙烯树脂发泡粒子填充在模具内进行加热成型的发泡粒子成型体的制造方法，该聚丙烯树脂发泡粒子的表观密度为100g/L～720g/L，同时，其满足上述条件1～条件3中的至少一个，并且该聚丙烯树脂发泡粒子在模具内填充时的压缩率为0～15％。本专利技术的聚丙烯树脂发泡粒子成型体，其特征是发泡倍率低的同时，发泡粒子成型体的表层部和内部的密度差比以往小，因此，由于该划时代的特征，其压缩强度也优异。此外，本专利技术的发泡粒子成型体，由于发泡粒子相互的熔合性良好，因此其它机械-->物性也优异。进一步，该发泡粒子成型体在其表面上，排气孔迹、发泡粒子间的称为空隙(viod)的间隙小，平滑性优异，外观良好。根据本专利技术的聚丙烯树脂发泡粒子成型体的制造方法，其可以在温度低于现有技术的模内成型加热条件下，形成发泡粒子相互的熔合性优异的低发泡倍率发泡粒子成型体，因此，能够缩短在模内成型时加热后的冷却时间，并由此缩短了模内成型时间。此外，根据本专利技术的制造方法，在模内成型中，不需要通过过量蒸汽压的饱和水蒸气进行加热，因此，可以降低成型机的合模压力，不需要将模具的耐久性提高至必要程度以上，可以减小模具的厚度，在成型机和模具的制造成本以及耐久性方面的优势很大，和以往的模内成型相比，可以大幅削减能量成本。此外，根据本专利技术的制造方法，可以得到与以往的发泡粒子成型体相比，熔合率高，发泡粒子成型体表层部和内部的密度比小，并且压缩物性也优异的聚丙烯树脂发泡粒子成型体。附图说明[图1]表示在本专利技术的发泡粒子成型体的制造方法中，聚丙烯树脂发泡粒子的第一DSC曲线说明图。[图2]表示在本专利技术的发泡粒子成型体的制造方法中，聚丙烯树脂发泡粒子的第二DSC曲线说明图。符号说明α  DSC曲线上相当于80℃的点β  DSC曲线上相当于熔融结束温度的点γ  低温侧峰和高温侧峰的谷部δ  直线α-β和从γ所画出的垂线的交点Te  熔融结束温度a1  主吸热峰a2  主吸热峰高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯树脂发泡粒子成型体，其是将聚丙烯树脂发泡粒子填充在模具内进行加热成型而成的发泡粒子成型体，其特征在于，该发泡粒子成型体的密度为60g/L～450g/L，聚丙烯树脂发泡粒子的熔合率为50％以上，该发泡粒子成型体的表层部密度除以该成型体的内部密度所得的密度比为1～2，形成该发泡粒子成型体的聚丙烯树脂发泡粒子满足下述条件1～条件3中的至少一个，条件1：具有下述结晶构造，即，在热通量差示扫描量热测定中，以2℃/分钟的升温速度将聚丙烯树脂发泡粒子从常温加热至200℃所得的第一DSC曲线中，出现相对于总吸热峰热量显示70％～95％的吸热峰热量、并且吸热峰的顶点温度为100℃～140℃的主吸热峰，以及位于该主吸热峰高温侧的2个以上的吸热峰的结晶构造；条件2：聚丙烯树脂发泡粒子以80～98重量份熔点为100℃～140℃的低熔点聚丙烯树脂、和20～2重量份熔点比该低熔点聚丙烯树脂高20℃以上的高熔点聚丙烯树脂的混合物作为基材树脂；条件3：在热通量差示扫描量热测定中，以10℃/分钟的升温速度将聚丙烯树脂发泡粒子从常温加热至200℃后，以10℃/分钟的降温速度将其冷却至30℃，然后再以10℃/分钟的升温速度将其加热至200℃所得的第二DSC曲线中，从80℃到比该聚丙烯树脂发泡粒子的熔点低5℃的温度的熔融热量除以总吸热峰热量所得的热量比为0.55～0.80。...

【技术特征摘要】
2008.12.19 JP 2008-3236591.一种聚丙烯树脂发泡粒子成型体，其是将聚丙烯树脂发泡粒子填充在模具内进行加热成型而成的发泡粒子成型体，其特征在于，该发泡粒子成型体的密度为60g/L～450g/L，聚丙烯树脂发泡粒子的熔合率为50％以上，该发泡粒子成型体的表层部密度除以该成型体的内部密度所得的密度比为1～2，形成该发泡粒子成型体的聚丙烯树脂发泡粒子满足下述条件1～条件3中的至少一个，条件1：具有下述结晶构造，即，在热通量差示扫描量热测定中，以2℃/分钟的升温速度将聚丙烯树脂发泡粒子从常温加热至200℃所得的第一DSC曲线中，出现相对于总吸热峰热量显示70％～95％的吸热峰热量、并且吸热峰的顶点温度为100℃～140℃的主吸热峰，以及位于该主吸热峰高温侧的2个以上的吸热峰的结晶构造；条件2：聚丙烯树脂发泡粒子以80～98重量份熔点为100℃～140℃的低熔点聚丙烯树脂、和20～2重量份熔点比该低熔点聚丙烯树脂高20℃以上的高熔点聚丙烯树脂的混合物作为基材树脂；条件3：在热通量差示扫描量热测定中，以10℃/分钟的升温速度将聚丙烯树脂发泡粒子从常温加热至200℃后，以10℃/分钟的降温速度将其冷却至30℃，然后再以10℃/分钟的升温速度将其加热至200℃所得的第二DSC曲线中，从80℃到比该聚丙烯树脂发泡粒子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：及川政春，筱原充，野原德修，
申请(专利权)人：株式会社JSP，
类型：发明
国别省市：日本;JP