[发明专利]发泡性聚苯乙烯类树脂颗粒及其生产方法、预发泡颗粒和发泡模制品

说明书

技术领域

本发明涉及发泡性聚苯乙烯类树脂颗粒(珠粒)及其生产方法、预发 泡颗粒和发泡模制品。更具体地，本发明的发泡性聚苯乙烯类树脂颗粒 采用具有表面层(壳)的芯-壳结构(见图1)，且因良好的发泡剂保留性而 长期保持高发泡性，可获得具有优良抗开裂性的发泡模制品，即使在聚 苯乙烯类树脂的共混比低的情况下也是如此。

本申请要求于2006年10月26日提交的日本专利申请2006-291116 的优先权，通过引用将其内容并入本文。

相关技术的描述

用诸如丙烷、丁烷或戊烷的挥发性发泡剂浸渍聚苯乙烯树脂颗粒可 获得具有发泡能力的发泡性聚苯乙烯树脂颗粒(EPS)。发泡性聚苯乙烯 树脂颗粒具有良好的发泡剂保留性，可在室温或冷藏状态下贮存，可适 时加热形成预发泡颗粒，并可通过填充进模塑机的模内并加热而模塑成 发泡模制品。由于这种发泡模制品具有优良的绝热性、缓冲性且质轻， 因此将其广泛用于包括诸如鱼盒的食品包装、家用电器的缓冲材料和建 筑材料的绝热材料的应用中。但这类聚苯乙烯树脂发泡模制品具有由于 冲击等而易开裂的问题，从而限制了进一步扩大它们的应用。

另一方面，已知由诸如聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的聚烯烃树脂制成 的发泡模制品，除了具有聚苯乙烯树脂发泡模制品的特点以外，还是柔 性且抗开裂的(优良的抗开裂性)。但由于聚烯烃树脂的发泡剂保留性差， 因此无法以发泡性树脂颗粒贮存它们。而且，因需要精确控制泡沫模塑 条件，它们还存在生产成本高的问题。

为了解决上述问题，已提出复合聚苯乙烯类树脂和聚烯烃树脂的发 泡模制品。

专利文献1(日本未审查专利申请，特开昭54-119563)提出了二次发 泡性泡沫颗粒，其中表面层由发泡聚烯烃树脂构成，而芯部由发泡聚苯 乙烯类树脂构成，以通过互补聚苯乙烯类树脂和聚烯烃树脂的缺点而实 现两者的特性。

此外，据专利文献1所述，根据这类泡沫颗粒，可模塑性优良，因 为发泡剂被保留在芯部的发泡聚苯乙烯类树脂内。而且，据该文献所述， 由这类泡沫树脂颗粒所得到的发泡模制品具有出色的刚度、柔性和低温 性能。

但是，作为本发明的发明者对专利文献1中所述树脂颗粒进行的另 外试验的结果，即使在包含涂覆有聚烯烃树脂的聚苯乙烯类树脂颗粒的 树脂颗粒内浸进发泡剂并立即进行预发泡，也只有内部的聚苯乙烯类树 脂发生了可观的发泡，而聚烯烃树脂仅有少量发泡或根本不发泡。此外， 作为其结果，在聚烯烃树脂表面层与聚苯乙烯类树脂之间的界面处出现 了分离，从而未获得目标发泡模制品。此外，由于发泡剂自表面层的大 量逸出，难以以发泡性树脂颗粒态贮存。因此，这类泡沫颗粒尚不能在 工业规模上应用。

除上述方法以外，已提出几种发泡性树脂颗粒，其中聚苯乙烯类树 脂用聚烯烃树脂改性，方法是在含水介质中将苯乙烯类单体浸进聚烯烃 树脂颗粒并聚合。

例如，在专利文献2(日本已审查专利申请，特公平7-45590)中，本 发明的发明者提出了发泡性苯乙烯改性的聚乙烯树脂颗粒，包括在含有 0.01～5wt％含水二氧化硅的苯乙烯改性的聚乙烯树脂颗粒内浸渍易挥 发性发泡剂。

但是，这类改性的发泡性树脂颗粒及其发泡模制品的性能受聚苯乙 烯类树脂和聚乙烯树脂比率的影响很大。也就是说，虽然聚苯乙烯类树 脂比例越高，发泡模制品的抗开裂性就越高，但因发泡剂保留性迅速减 小而会缩短发泡性树脂颗粒可进行发泡模塑的周期(称做珠粒寿命)，因 此难以同时实现抗开裂性和珠粒寿命。

此外，专利文献3(日本未审查专利申请，特开2006-70202)提出了 苯乙烯改性的聚乙烯发泡性树脂颗粒，其含300～1000重量份苯乙烯树 脂组分和挥发性发泡剂，相对于100重量份含无机成核剂且熔点为95～ 115℃的聚乙烯树脂组分，而且处于下述状态：0.8μm或更小的苯乙烯 树脂颗粒分散在自颗粒表面至至少5μm的表面层内。

虽然这类改性的发泡性树脂颗粒因苯乙烯树脂组分的存在超过了 聚乙烯树脂组分而具有延长的珠粒寿命，但因抗开裂性不足而不能实现 本发明的目的。

此外，本发明的发明者在专利文献4(国际申请公开WO 2005/021624) 中提出了用聚烯烃树脂改性的聚苯乙烯类树脂泡沫颗粒及其生产方法。