可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物制造技术

公开了一种能够得到具有高膨胀比、优异耐冲击性和柔软性以及满意外观之模塑泡沫的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物。该可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物含有８５－９９％（重量）的含分散于苯乙烯树脂连续相中的二烯聚合物橡胶颗粒的橡胶改性苯乙烯树脂和１－１５％（重量）的沸点为８０℃或更低的挥发性发泡剂，其中：所述连续相苯乙烯树脂的重均分子量是１５０，０００－３００，０００；苯乙烯树脂与二烯聚合物的接枝比７０－１３５％；并且，在２５℃，所述二烯聚合物在甲苯中凝胶部分的溶胀指数是１２－２５。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物以得到具有优异耐冲击性和柔软性以及高膨胀比的模塑泡沫，本专利技术还涉及由所说的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物得到的模塑泡沫。由于用聚苯乙烯树脂制成的模塑泡沫具有优异的吸震性能和热绝缘性能以及容易模塑成制品而被广泛用于容器和热绝缘材料。然而，由于模塑泡沫的耐冲击性和柔软性不够，可能引起裂纹和断裂，因此包括诸如难于应用于精密仪器包装的问题。另一方面，尽管用聚丙烯树脂制造的模塑泡沫具有优异的耐冲击性和柔软性，但是需要大规模的模制设备。并且，它的树脂特征还需以预膨胀珠粒的形式从制造商运输到模制公司。结果导致生产费用非常高，这是不利的。最近，在日本专利公开号3-182529,5-116227,7-11043及7-90105中公开了容易模制并且与苯乙烯树脂泡沫相比具有提高的耐冲击性和柔软性的橡胶改性苯乙烯树脂模塑泡沫。然而，常规模塑泡沫的耐冲击性和柔软性只是有限程度地改善并且是不足够的，由于收缩和强度的降低，在试图获得高膨胀比时导致模塑泡沫的外观差。因此，不可能使用以高膨胀比发泡的模塑泡沫，导致在节省包装能源方面受到限制。因此，本专利技术的目的是提供一种能够得到具有高膨胀比、优异耐冲击性和柔软性及满意外观的模塑泡沫的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物。本专利技术是一种可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，含有85-99％(重量)的含有分散在苯乙烯树脂连续相中的二烯聚合物橡胶颗粒的橡胶改性苯乙烯树脂和1-15％(重量)的沸点是80℃或更低的挥发性发泡剂，其中上述苯乙烯树脂连续相的重均分子量是150,000-300,000；苯乙烯树脂与二烯聚合物的接枝比是70-135％；并且，在25℃时，上述二烯聚合物在甲苯中的凝胶部分的溶胀指数是12-25。根据本专利技术，能够提供可以得到具有高膨胀比、优异耐冲击性、柔软性和满意外观的模塑泡沫的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物。上面所述的苯乙烯树脂可以通过整体聚合、溶液聚合、悬浮液聚合、整体-悬浮液聚合或类似聚合，例如将二烯聚合物溶解在诸如苯乙烯、对-甲基苯乙烯和α-甲基苯乙烯的芳族乙烯基化合物中，随后在诸如偶氮二异丁腈的偶氮化合物，或诸如苯甲酰基过氧化物和过氧化苯甲酸叔丁酯的过氧化物存在下进行自由基聚合来生产。上述的苯乙烯树脂的重量平均分子量是约150,000-300,000。当重量平均分子量小于150,000时，模塑泡沫的强度可能会变低，当超过300,000时，可能会导致难于生产模塑泡沫。重量平均分子量优选为180,000-250,000。上面所述的二烯聚合物可以是诸如丁二烯和异戊二烯的二烯化合物的聚合物，还可以是与能够与二烯化合物共聚的芳族乙烯基化合物如苯乙烯的共聚物。优选使用丁二烯聚合物。上面所述橡胶改性苯乙烯树脂优选包含5-20％(重量)的二烯聚合物。小于5％(重量)的含量可能引起难于得到具有满意耐冲击性和柔软性的模塑泡沫。另一方面，含量超过20％(重量)不能提供与含量增加相称的强度增加，并可导致对诸如模塑泡沫表面熔化的模压性能的不利作用。更优选的含量是在7-15％(重量)范围之间。苯乙烯树脂与二烯聚合物的接枝比是在70-135％范围之间。接枝比小于70％不能提供具有足够耐冲击性和柔软性的模塑泡沫。另一方面，接枝比超过135％不能在泡沫薄膜内使橡胶颗粒较多地定向，导致难于发泡，并可能导致高膨胀比模塑泡沫的收缩或变形。优选的接枝比是80-130％。更优选的接枝比是100-120％。上述的接枝比是按如下公式所定义的值。=[凝胶部分-二烯聚合物含量]×100/[二烯聚合物含量]上述的含量是基于橡胶改性苯乙烯树脂的重量(％)在25℃，二烯聚合物在甲苯中的凝胶部分的溶胀指数是12-25。凝胶部分的溶胀速率小于12不能在泡沫薄膜内使橡胶颗粒较多地定向，导致难于发泡，并可能导致高膨胀比模塑泡沫的收缩或变形。另一方面，溶胀指数超过25不能使具有足够耐冲击性和柔软性的模塑泡沫生成。优选的溶胀指数是13-20。更优选的溶胀指数是15-20。二烯聚合物的凝胶部分的溶胀指数是按如下公式定义的值。=[在25℃在甲苯中溶胀凝胶的重量]/[干燥的凝胶重量]在可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物中，含有85-99％(重量)的上面所述的橡胶改性苯乙烯树脂。使用沸点为80℃或更低的挥发性发泡剂。在可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物中，上面所述的挥发性发泡剂含有的量是1-15％(重量)。含量小于1％(重量)导致不充分的发泡能力，于是不能获得预定的膨胀比。另一方面，含量超过15％会带来在生产模塑泡沫时可能发生的收缩和变形问题。上面所述的挥发性发泡剂可以是沸点为80℃或更低的有机化合物，诸如，丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、己烷、三氯氟甲烷、二氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、一氯甲烷、二氯甲烷、甲醇、二乙醚及其类似物，这些化合物可以单独使用，或以组合方式使用。为了赋予模塑泡沫柔软性，上面所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物优选包含一种增塑剂。这种增塑剂可以是酯如邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛酯，烃如甲苯、二甲苯和环己烷，多元醇脂肪脂如三硬脂酸甘油酯和三辛酸甘油酯以及矿物油，液体石蜡及其类似物。上面所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物还可能包含一种或多种添加剂，诸如无机充填剂、润滑剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗静电剂、紫外线吸收剂和碳黑。因此，可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物可含无机充填剂如滑石、粘土、碳酸钙和氧化钛，润滑剂如硬脂酸铝、硬脂酸锌、对-叔丁基苯甲酸铝和亚乙基双-硬脂酰胺，阻燃剂如三(二溴丙基)磷酸脂、五溴二苯基醚、四溴丁烷、二溴乙苯和1,2,5,6,9,10-六溴环癸烷、以及抗氧化剂，抗静电剂、紫外吸收剂、碳黑及其类似物。分散于苯乙烯聚合物连续相中的二烯聚合物橡胶颗粒的颗粒尺寸优选为2-10μm。颗粒尺寸小于2μm难于得到具有足够耐冲击性和柔软性的模塑泡沫。另一方面，颗粒尺寸超过10μm可能导致太大的橡胶颗粒以影响适当的膨胀，这可能导致生产模塑泡沫时的收缩及变形。更优选的颗粒尺寸是3-7μm。二烯聚合物优选地含有80％或更高比例的1,4-顺式结构。当使用本专利技术的可膨胀组合物时，1,4-顺式结构的比值小于80％可能产生具有不充足的柔软性和耐冲击性的模塑泡沫。更优选的比值是90％或更高，或者全部聚合物都是1,4-顺式结构。上面所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物可如下制备通过如，在挤出机内捏和并熔化橡胶苯乙烯树脂和挥发性发泡剂，通过挤出机顶端的模孔挤出，引入水中快速冷却、在仍为非膨胀材料状态下压丸，由此生产可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物。另一种方法是，橡胶改性苯乙烯树脂组合物可以在挤出机内捏和并熔化，通过挤出机顶端的模孔挤出，并通过线切割、热切割、水中切割成0.5-5mg/片尺寸的颗粒，将这种方法得到的橡胶改性苯乙烯树脂的颗粒放入高压釜并在悬浮剂存在下分散于水介质中，该树脂颗粒浸满挥发性发泡剂，由此来生产可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物。本专利技术的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物通过加热预膨胀来得到橡胶改性苯乙烯树脂的预膨胀珠粒。在得到的预膨胀珠粒中，橡胶珠粒平面地分散于预膨胀珠粒泡沫薄膜的表面方向上。当在厚度方向的截面上观察泡沫薄膜时，呈多层状存在的橡胶颗粒间的关系特征是平均宽高比(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，含有８５－９９％（重量）含分散于苯乙烯树脂连续相中的二烯聚合物橡胶颗粒的橡胶改性苯乙烯树脂和１－１５％（重量）沸点为８０℃或更低的挥发性发泡剂，其中： 所述连续相苯乙烯的重量平均分子量是１５０，０００－３００，０００； 苯乙烯树脂与二烯聚合物的接枝比是７０－１３５％；并且， 在２５℃，所述二烯聚合物在甲苯中凝胶部分的溶胀指数是１２－２５。

【技术特征摘要】
JP 1998-7-6 190323/98;JP 1997-9-12 268032/971．一种可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，含有85-99％(重量)含分散于苯乙烯树脂连续相中的二烯聚合物橡胶颗粒的橡胶改性苯乙烯树脂和1-15％(重量)沸点为80℃或更低的挥发性发泡剂，其中所述连续相苯乙烯的重量平均分子量是150,000-300,000；苯乙烯树脂与二烯聚合物的接枝比是70-135％；并且，在25℃，所述二烯聚合物在甲苯中凝胶部分的溶胀指数是12-25。2．根据权利要求1所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，其中，所述的分散于苯乙烯树脂连续相中的二烯聚合物的橡胶颗粒是2-10μm。3．根据权利要求1所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，其中，所述的二烯聚合物包括80％或更高的1,4-顺式结构。4．根据权利要求1所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，其中，所述的二烯聚合物是丁二烯或异戊二烯的聚合物。5．根据权利要求1所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，其中，所述的橡胶改性苯乙烯树脂含有5-20％(重量)的二烯聚合物。6．根据权利要求1所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物，其中，为了赋予柔软性的目的，所述的可膨胀橡胶改性苯乙烯树脂组合物含有柔软性调整剂。7．一种含有橡胶改性苯乙烯树脂组合物的模塑泡沫，该组合物含有分散于...

【专利技术属性】
技术研发人员：原口健二，原健世，
申请(专利权)人：三菱化学泡沫塑料株式会社，三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]