[发明专利]聚烯烃发泡体及其制造方法

说明书

本发明涉及使用挤压成形机制得的具有微细而均匀独立空孔的聚烯烃发泡体及其制造方法。

以前，作为用挤压成形法使聚烯烃树脂发泡的一般方法，常温下固体发泡剂(例如，偶氮甲酰胺)的情况下，采用①预先与聚烯烃树脂混合后通过加热或加工时的发热引起的温度上升，加压下使发泡剂分解从而产生气体；或者②加压下注入氟里昂(フロン)等的液化气体，与树脂熔融物混合，借助温度上升成为气体，在模的出口一口气将压力开放，使聚烯烃树脂发泡的方法。

在上述①的方法中，发泡剂多半是对聚烯烃树脂的浸透性和相溶性低的物质，聚烯烃树脂和发泡剂的混合不充分，具有发泡单元(セル)粗大，而且不均匀，不仅有损外观，弹性等性能也差的问题。②的方法具有损害环境的问题。作为解决这些问题点的方法，考虑了使用对聚烯烃树脂具有浸透性和相溶性的液化烃作为发泡剂使之发泡的方法。

然而，作为对聚烯烃树脂的浸透性和相溶性良好的烃类，选择碳数为5以上的，但发泡后残余的可燃性气体很难扩散减量，不仅为了使其扩散而需要特殊的工序，而且残余物对食品卫生也是不利的。另一方面，也有使用碳数为4以下的液化烃的例子，但一般是在挤压成形过程中仅将液化烃作为发泡剂以液体状注入的方法，因此必须在高压下操作大量的可燃性气体，危险性大，而且，放入大气中的量也多。

本发明是以解决上述课题作为目的，是使用丙烷、丁烷，以与操作一般塑料同等的安全性和简便性使之发泡。另一目的在于，由于发泡单元细微化以及呈现均匀的纹理细腻的表皮而可作为轻型包装材料，或根据选择发泡辅助剂而作为食品、医药、医疗用途的盘等提供。第三个目的在于，提供具有食品卫生上没问题、而且永久变形小，压缩应力舒缓大的优良性能的聚烯烃发泡体。第四个目的还在于，提供具有物理强度，可作为具有透光率等育苗其它农业资料有效利用的聚烯烃发泡体。

为了达到上述目的，本发明提供一种聚烯烃发泡体，其特征是，在发泡剂及发泡辅助剂存在下将聚烯烃树脂挤压成形，上述发泡剂是含有80％以上碳数为3-4的液化烃，而且将该发泡剂的使用量规定在1wt％以下。

此外，本发明还提供聚烯烃发泡体的制造方法，其特征是，预先将含碳数为3-4的液化烃为80％以上的发泡剂按1wt％以下，浸渍在聚烯烃树脂中，添加有机酸或无机盐等发泡辅助剂，之后进行挤压成形。

在此，作为聚烯烃树脂，有聚乙烯及其聚合物(包括乙烯和乙酸乙烯、甲酸乙烯、乙醇酸乙烯、丙酸乙烯、安息香酸乙烯等乙烯酯类，丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸或它们的盐，烷基酯等的与丙烯酸系单聚体的共聚体等)、乙烯和碳数为3-8的α-烯烃的共聚体(丙烯、丁烯-1、戊烯-1、己烯-1、辛烯-1、3-甲基丁烯-1、3，3-二甲基丁烯-1)等。

上述碳数为3-4的液化烃(碳数3为丙烷，碳数4为丁烷)，比较有市场性，搬运、注入、浸渍等操作简易，同时，发泡后残余可燃性气体的扩散减量极快，食品卫生方面也都无问题，但丙烷、丁烷是可燃性的(丙烷的燃烧范围为2.1％～9.5％，丁烷的燃烧范围是1.8％～8.4％)，其处理方法也有爆炸危险性。因此，在本发明中，将其使用量控制在相对于树脂为1wt％以下，从而提高安全性。碳数为3的丙烯其爆炸的危险性高，不仅操作性差，还有强烈的气味，因而实用性差。

作为上述发泡辅助剂使用的有机酸中，包括，例如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸等；无机盐包括，例如碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾等。当然，这些发泡辅助剂中还包含成为发泡核的滑石等无机物和偶氮甲酰胺等化学发泡剂。

本发明是用丙烷、丁烷使聚烯烃树脂安全发泡而成的发泡体，其安全性的程度与处理一般塑料相等同(常压下操作)，而且没有食品卫生方面的问题。扩散在空气中的丙烷、丁烷与氟里昂不同，其使用量极少，而且也没有氟里昂那种对环境有害的问题。

本发明，作为相对于聚烯烃树脂将丙烷、丁烷的气体混入的手段，有浸渍法和注入法。浸渍法，是通过将聚烯烃树脂放入耐压容器(例如高压釜)中，在该耐压容器中压入用蒸气发生器(ペ一バ一ライザ一)使液化丙烷或丁烷气化而获得的丙烷或丁烷的气体，并在规定气压下保持规定的中间来进行。注入法，是通过用挤压成形机挤压聚烯烃树脂时，在挤压成形机的前段和后段的时间，以高压力将液化丙烷或丁烷注入树脂中来进行。