[发明专利]聚烯烃系树脂发泡粒子的制造方法以及聚烯烃系树脂发泡粒子

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃系树脂发泡粒子的制造方法以及利用该制造方法而获得的聚烯烃系树脂发泡粒子。更详细而言，例如涉及一种可以合适地用作模内发泡成形体的原料的聚烯烃系树脂发泡粒子的制造方法以及聚烯烃系树脂发泡粒子。

背景技术

在以往，已知一种使聚烯烃系树脂粒子与发泡剂一起分散在水系分散介质中，进行升温而使其成为一定压力、一定温度来使发泡剂含浸在树脂粒子中后，在低压环境下释放而获得发泡粒子的方法。关于发泡剂，已揭示了使用丙烷、丁烷之类的挥发性有机发泡剂的方法(例如专利文献1)，以及使用二氧化碳、氮气、空气等无机气体的方法(例如专利文献2、专利文献3)。

然而，挥发性有机发泡剂是全球增温系数大于二氧化碳的物质，于环境方面欠佳。另外，丙烷、丁烷等挥发性有机发泡剂具有对聚丙烯系树脂增塑的作用，而容易获得高发泡倍率(expansion ratio)，但另一方面由于该增塑作用较大，因此存在不易控制发泡粒子的发泡倍率和结晶状态的倾向。另外，由于该挥发性有机发泡剂是可燃性物质，所以设备必须防爆，因此具有设备成本变高的缺点。

另一方面，当使用氮气、空气等无机气体时，具有含浸于聚烯烃系树脂中的含浸能力非常低、即使设定成较高压力也无法获得足以实现高发泡的发泡剂含浸量的问题。

作为解决这些缺点而经济地制造可以合适地用于制造模内发泡成形体的聚烯烃系树脂发泡粒子的方法，提出了一种利用分散介质中所使用的水来作为发泡剂的方法。

作为将水作为发泡剂的方法，已提出了如下方法：使含有10～70重量％无机填充剂的结晶性聚烯烃聚合物粒子在密闭容器中分散于作为分散介质的水中，在该分散液的饱和蒸汽压以上的压力以及结晶性聚烯烃聚合物粒子的熔点以下、且该聚合物粒子进行结晶化的温度条件下的高压区中进行保持，使作为分散介质的水含浸于结晶性聚烯烃聚合物粒子中，然后使该分散液在低压区中释放，制造结晶性聚烯烃聚合物发泡粒子(例如专利文献4)。然而，利用该方法而获得的发泡粒子含有大量的无机填充剂，因此具有气泡径微细、且连泡率变高的倾向，制成模内发泡成形体时的熔合、表面外观、抗压强度(compressive strength)等机械物性不充分。

另外，提出了如下方法：使含有水溶性无机物或亲水性聚合物的聚烯烃系树脂粒子分散在密闭容器内的水中，将其加热到该树脂粒子的软化温度以上而形成含水的聚烯烃系树脂粒子后，使该分散液在低压区中释放而制造聚烯烃系树脂发泡粒子(例如专利文献5～专利文献10)。关于该方法已有如下记载：可以使用不损害环境的水、二氧化碳、氮气等来作为发泡剂，并且在较低容器内压下获得高发泡倍率的聚丙烯系树脂发泡粒子。

但是，对于像专利文献6记载那样的含有水溶性无机物的聚烯烃系树脂粒子来说，当为了增大发泡倍率、特别是使发泡倍率达到8倍以上而增加水溶性无机物的添加量时，连带着具有气泡容易微细化的倾向，其结果，使用所得的发泡粒子的模内发泡成形体中可见发泡粒子间的熔合性下降等问题，从而导致成形体的商品价值下降或成形体的生产性恶化。另外，由于发泡倍率与气泡径是连带着变化的，因此具有例如难以使气泡径固定而仅调整(控制)发泡倍率的问题，且在具有所需物性的发泡粒子的制造中产生限制。

另外，像专利文献7记载那样的使含有亲水性聚合物的聚丙烯系树脂粒子的含水率为8重量％以上并使用二氧化碳而进行制造的聚丙烯系树脂发泡粒子中也可见如下缺点：由于含水率较高，因此具有在刚发泡后发泡粒子收缩的倾向。

另外，专利文献5～专利文献7中记载的制造含有亲水性聚合物的聚烯烃系树脂发泡粒子的方法虽然可以使用不损害环境的水来作为发泡剂、并且在较低容器内压下获得高发泡倍率的聚烯烃系树脂发泡粒子，但是存在所得的发泡粒子的气泡微细化或容易不均匀化的倾向，因此在使用所得的发泡粒子的模内发泡成形中，对于低倍率的模内发泡成形体而言，虽然可以获得并无特别问题的模内发泡成形体，但是在对高发泡倍率的模内发泡成形体的成形条件从近年来追求生产成本的方面考虑而缩短成形周期(molding cycle)、并且缩短成形后的熟化时间的情况下，可见模内发泡成形体的表面产生皱褶、或模内发泡成形体的尺寸收缩较大而造成模内发泡成形体的形状发生变形等问题，从而导致模内发泡成形体的商品价值下降或模内发泡成形体的生产性恶化。

另外，所述含有亲水性聚合物的聚烯烃系树脂粒子为了将水用作发泡剂而添加亲水性聚合物，但通常亲水性聚合物缺乏在聚烯烃系树脂中的分散性，因此也可见产生发泡粒子的倍率差异、或制成模内发泡成形体时的发泡粒子彼此的熔合容易变得不良的缺点。