聚烯烃类树脂发泡体的模内发泡成型方法技术

一种聚烯烃基树脂发泡制品的模内发泡成型方法，其中将含有一种聚烯烃基树脂基料且堆积密度为３０ｋｇ／ｍ↑［３］－１００ｋｇ／ｍ↑［３］和ＤＳＣ比率为５％－３５％的预发泡颗粒填充到模塑空间，同时用无机气体加压，并且用蒸汽加热和融合该预发泡颗粒，其特征在于将该预发泡颗粒在填充之前在０．３ＭＰａ－１．０ＭＰａ的压力下用无机气体进行加压处理。该方法使具有大堆积密度的预发泡颗粒能用压缩填充模塑方法进行模塑成型，而这种具有大堆积密度的预发泡颗粒原来只能通过传统的加内压方法模塑成型（缺点是设备投资费用昂贵），本方法与传统方法相比的优点在于生产效率和设备成本得到了改进，并且使发泡制品的生产能达到高填充比和优良外观。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，该泡沫塑料用于绝热材料、缓冲包装材料；可回收使用的容器和汽车缓冲器芯、柱、平台、以及汽车部件，例如侧面冲击防护材料；板台材料、工具箱等等。
技术介绍
作为使用聚烯烃基树脂预发泡颗粒的常规模内泡沫成型方法，已经广泛使用压缩填充模塑方法(例如日本专利未审公开No.1-136726公报，日本专利未审公开No.3-53929公报)；和加内压方法(例如日本专利公开No.51-22951公报，日本专利未审公开No.7-178747公报)。压缩填充模塑方法是这样一种生产模塑体的方法，其通过利用压缩气体在闭合但没有完全密封的金属模具中装入被压缩到其初始体积的20％-80％的聚烯烃基树脂预发泡颗粒，并且在释放金属模具中的气体之后，利用蒸汽加热和融合预发泡颗粒。加内压方法是这样一种生产模塑体的方法，其通过在闭合但没有完全密封的金属模具中装入预先用一种加压无机气体处理过且用该无机气体浸渍的预发泡颗粒，接着释放压力，然后用蒸汽加热将该预发泡颗粒融合在一起，同时该颗粒的内压力不小于0.12Mpa(1.2atm)。例如，近年来，由于在如缓冲器芯等的应用中具有比较低的发泡率，所以对聚烯烃基树脂模内发泡制品的需求十分强烈，因此需要一种发泡率比较低的发泡体的成型技术。但是在采用比较低的发泡率来生产发泡体时优选使用的压缩填充模塑方法中，由于在预发泡颗粒填充之前必须压缩到其初始体积的20％-80％，当使用具有小压缩变形量和高DSC比率的预发泡颗粒，或使用具有大堆积密度和低发泡率的预发泡颗粒时，需要较高的气体压力用于加压。另一方面，用于模内成型的模塑机是根据经济效益设计来制造的，通常其最大耐压力约为0.4Mpa。这些模塑机不能使高DSC比率的预发泡颗粒或者堆积密度大的预发泡颗粒模内成型，并且不能利用压缩填充模塑方法成型，只能使用加内压方法。但是，加内压方法的缺点是模塑加工过程中在模内成型之前需要施加内压力操作，且其使该工艺复杂化，而且施加大于0.12Mpa(1.2atm)的内压力需要时间，这就降低了生产率。因此，人们需要有这样的技术，即在压缩填充成型中能够使用具有低发泡率的预发泡颗粒而不需要用高压缩气体压力。专利技术概述本专利技术人全神贯注地进行了调查研究，目的是为了实现一种模内成型方法，其可解决传统技术中出现的问题，该研究揭示用加压无机气体预先处理过的预发泡颗粒的屈曲(buckling)能够使压缩填充成型期间填充所需要的气体压力降低，并能够使预发泡颗粒的DSC比率的范围和应用压缩填充模塑方法的堆积密度增加。此外，还发现在利用无机气体预先加压处理中应用高加压压力能够生产较重的发泡制品，其不能按照传统方法成型。此外，还发现发泡制品重量范围内的发泡使预发泡颗粒数目减少，并因此使原料管理简单化和减少了工作上的等级变化，由此完成本专利技术。因此，本专利技术涉及一种聚烯烃基树脂泡沫塑料的模内成型方法，该方法使用一种聚烯烃基树脂作为基料树脂，将堆积密度为30kg/m3-100kg/m3和DSC比率为5％-35％的预发泡颗粒填充入模塑空间，同时用无机气体加压，接着用蒸汽加热和融合预发泡颗粒，其中预发泡颗粒的加压处理是在填充之前用无机气体在0.3Mpa-1.0Mpa的压力下进行。作为优选实施方式，本专利技术涉及一种在填充之前30分钟之内进行加压处理的聚烯烃基树脂泡沫塑料的模内发泡方法。根据上述实施方式，作为更优选的实施方式，本专利技术涉及一种聚烯烃基树脂泡沫塑料的模内发泡方法，所述预发泡颗粒中除了上述聚烯烃基树脂还包括亲水性聚合物。根据上述实施方式，作为还更优选的实施方式，本专利技术涉及一种聚烯烃基树脂泡沫塑料的模内发泡方法，该聚烯烃基树脂是聚丙烯基树脂。根据上述实施方式，作为最优选的实施方式，本专利技术涉及一种聚烯烃基树脂泡沫塑料的模内发泡方法，该聚烯烃基树脂是一种乙烯含量为1％-10％重量的聚乙烯-聚丙烯无规共聚物。专利技术详述本专利技术的聚烯烃基树脂泡沫塑料的模内发泡方法是一种利用聚烯烃基树脂作为基料树脂，将堆积密度为30kg/m3-100kg/m3和DSC比率为5％-35％的预发泡颗粒填充入模塑空间，同时用无机气体加压，接着用蒸汽加热和融合该预发泡颗粒，其中该预发泡颗粒的加压处理是在填充之前用无机气体在0.3Mpa-1.0Mpa的压力下进行。聚烯烃基树脂泡沫塑料的制造方法是通过将一种包含聚烯烃基树脂的树脂粒料预发泡得到预发泡颗粒，在加压处理之后将该预发泡颗粒填充入模塑空间，然后用蒸汽加热使该预发泡颗粒进行后发泡(post foaming)融接在一起而制得。用于本专利技术的聚烯烃基树脂是一种包含烯烃基单体单元的树脂，该聚烯烃基树脂可包含一种烯烃基单体单元和还有一种可与该烯烃基单体共聚的单体单元。该烯烃基单体包括，但不限于，具有2-8个碳原子的α-烯烃类单体，例如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯和辛烯；环烯烃类单体，例如降冰片烯基单体等等。在它们之中，鉴于所得聚合物产生优异的物理性能，乙烯和丙烯是便宜和优选的。该烯烃基单体可以单独使用也可以两种或更多种组合使用。可与上述烯烃基单体共聚的单体包括，但不限于，例如乙烯基醇酯，如乙烯基乙酸酯；具有1-6碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸己酯；以及乙烯醇、甲基丙烯酸、氯乙烯等等。在它们之中，鉴于粘合性、柔性和低温性能，乙烯基乙酸酯是优选的，以及鉴于粘合性、柔性、低温性能和热稳定性，甲基丙烯酸甲酯是优选的。与烯烃基单体可共聚的单体可以单独使用也可以两种或更多种组合使用。聚烯烃基树脂包括，但不限于，例如聚丙烯基树脂，如乙烯-丙烯无规共聚物，乙烯-丙烯-丁烯无规三元共聚物，聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物，均聚丙烯；聚乙烯基树脂，例如低密度聚乙烯，中密度聚乙烯，高密度聚乙烯，线型低密度聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；聚丁烯、聚庚烯等等。这些聚烯烃基树脂可以单独使用也可以两种或更多种组合使用。在这些聚烯烃基树脂之中，优选聚丙烯基树脂，因为与其它聚烯烃基树脂相比发泡率的变化较小，所以提供了在比较适度条件下的理想的发泡率，并因此使由所得预发泡颗粒制造的发泡制品具有较好平衡的机械强度、耐热性、柔性等。作为聚丙烯基树脂，优选用乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-丙烯-丁烯无规三元共聚物。这些聚烯烃基树脂可以通过普通的制造方法得到，而且该聚烯烃基树脂可以在未交联状态下使用，也可以用过氧化物、放射线等进行交联而在交联状态下使用，但是更优选在未交联状态下使用。在聚烯烃基树脂中，由于它们易于得到优异的外观并在预发泡颗粒成型的发泡制品中融合良好，因而更优选乙烯含量为1％-10％重量的乙烯-丙烯无规共聚物，在该说明书中，可以通过利用Shiroyama等人的红外光谱方法得到该乙烯含量(Macromolecule analysis handbook，1995，edited by JanpanSociety for Analytical Chemistry，p.616)，更优选乙烯含量最小值为1.5％重量，而还更优选最大值为5％重量。用于本专利技术的聚烯烃基树脂优选包含50％重量-100％重量的烯烃基单体单元，和0％重量-50％重量的与该烯烃基单体单元可共聚的单体。聚烯烃基树脂的熔融指数(JIS K本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚烯烃基树脂泡沫塑料的模内发泡方法，将含有一种聚烯烃基树脂基料、堆积密度为３０ｋｇ／ｍ↑［３］－１００ｋｇ／ｍ↑［３］和ＤＳＣ比率为５％－３５％的预发泡颗粒填充入模塑空间，同时用无机气体加压，并且用蒸汽加热和融合所述预发泡颗粒，其中所述预发泡颗粒的加压处理是在填充之前利用无机气体在０．３ＭＰａ－１．０ＭＰａ的压力下进行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柳原丰，赤松成彦，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：JP[日本]