[發明專利]聚乙烯系樹脂發泡顆粒、聚乙烯系樹脂模內發泡成形體、及聚乙烯系樹脂發泡顆粒的制造方法

有效

• 申請號: 201280011920.2
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN103443176A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 吉田融
• 申請（專利權）人: 株式會社鐘化
• 主分類號: C08J9/18
• 分類號: C08J9/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;苗堃

技術領域

本發明涉及用于例如緩沖材料、緩沖包裝材料、周轉箱、隔熱材料等的聚乙烯系樹脂發泡顆粒、對該聚乙烯系樹脂發泡顆粒進行模內發泡成形而成的聚乙烯系樹脂模內發泡成形體、及所述聚乙烯系樹脂發泡顆粒的制造方法。

背景技術

將聚乙烯系樹脂發泡顆粒填充到模具內并利用水蒸汽等加熱成形而獲得的聚乙烯系樹脂模內發泡成形體具有以下優點，如形狀任意性、輕量性、隔熱性等特征。

作為所述聚乙烯系樹脂發泡顆粒的制造方法，已知有各種方法。

專利文獻1中揭示了如下方法：使直鏈狀低密度聚乙烯系樹脂顆粒與有機系揮發性發泡劑一并分散在水系分散介質中，加溫加壓，使直鏈狀低密度聚乙烯系樹脂顆粒含浸有機系揮發性發泡劑后，向低壓區域釋放該直鏈狀低密度聚乙烯系樹脂顆粒使其發泡，從而獲得直鏈狀低密度聚乙烯系樹脂發泡顆粒。此處用作發泡劑的有機系揮發性發泡劑在發泡劑中發泡能力較高。

專利文獻2中揭示了如下方法：使聚乙烯系樹脂顆粒與二氧化碳（干冰）一并分散在水系分散介質中，加溫加壓，使聚乙烯系樹脂顆粒含浸二氧化碳，其后向低壓區域釋放該聚乙烯系樹脂顆粒使其發泡，由此獲得聚乙烯系樹脂發泡顆粒，該聚乙烯系樹脂發泡顆粒的氣泡直徑為250μm以上，且在差示掃描熱量測定（DSC，differential?scanning?calorimetry）中，具有低溫側熔解峰溫度及高溫側熔解峰溫度這兩個熔解峰溫度，高溫側熔解峰熱量為17～35J/g。此處用作發泡劑的二氧化碳與所述有機系揮發性發泡劑相比，雖然環境適應性優異，但發泡能力小于有機系揮發性發泡劑。

專利文獻3中揭示了使用水或二氧化碳作為發泡劑，并且含有聚乙二醇或甘油作為新穎的親水性化合物的聚乙烯系樹脂發泡顆粒。

另外，專利文獻1及專利文獻2中特別記載有如下內容：為了中和在聚乙烯系樹脂的聚合時所使用的催化劑的殘渣而使用硬脂酸鈣；或為了防止樹脂的氧化劣化而使用抗氧化劑。另外，作為抗氧化劑，具體列舉了酚系抗氧化劑（Irganox1010）或磷系抗氧化劑（Phosphite168）。

然而，這些專利文獻1、2中也記載了如下內容：由于硬脂酸鈣或抗氧化劑也具有發泡成核劑的作用，因此如果添加量增多，則會使所獲得的發泡顆粒的氣泡直徑發生微細化，結果導致發泡成形體的表面平滑性等變差。因此，專利文獻1中記載了硬脂酸鈣的添加量優選20～300ppm，實施例中使聚乙烯系樹脂含有170ppm的硬脂酸鈣、250ppm的Irganox1010、750ppm的Phosphite168，合計1170ppm（Irganox1010及Phosphite168的合計量為1000ppm）。另外，專利文獻2中記載了硬脂酸鈣等的添加量優選1500ppm以下，特別優選900ppm以下，實施例中使聚乙烯系樹脂含有700ppm的硬脂酸鈣、300ppm的酚系抗氧化劑、500ppm的磷系抗氧化劑，合計1500ppm（酚系抗氧化劑及磷系抗氧化劑的合計量為800ppm）。

另外，專利文獻2中記載了如下方法：在獲得發泡顆粒的前一步驟、即獲得樹脂顆粒的擠壓步驟中，因造粒的溫度條件等導致熔融指數或熔融張力發生變化，特別是如果樹脂溫度超過250℃，則會引起聚乙烯系樹脂的分解、交聯等樹脂劣化，因熔融指數降低或熔融張力的增大導致無法獲得高發泡倍率的發泡顆粒。此外，為了防止這種不良情況，記載了在樹脂溫度250℃以下進行造粒而獲得樹脂顆粒的方法。

然而，在擠壓步驟中，在樹脂溫度250℃以下進行造粒而獲得樹脂顆粒時，由于聚乙烯系樹脂的熔融粘度會升高，擠壓機的負載會增大，因此產生必須將單位時間內的樹脂顆粒的生產量限制為較低的問題。

此外，如果為了提高單位時間內的樹脂顆粒的生產量而在超過250℃的樹脂溫度下生產樹脂顆粒，則會如上述那樣因熔融指數的降低或熔融張力的增大，而導致無法獲得高發泡倍率的發泡顆粒。另一方面，如果為了避免這種不良情況而大量添加抗氧化劑，則會遺留如下問題：使樹脂顆粒發泡而獲得的發泡顆粒的氣泡直徑發生微細化，結果使得聚乙烯系樹脂模內發泡成形體的表面平滑性等變差。

專利文獻4及專利文獻5中記載了添加劑的添加量較多的聚乙烯系樹脂發泡顆粒，具體而言，記載了添加有0.12重量份（1200ppm）的作為無機物的滑石的聚乙烯系樹脂發泡顆粒。然而，由于這些聚乙烯系樹脂發泡顆粒的平均氣泡直徑（平均微泡直徑）小于180μm，而遺留如下問題：由這種聚乙烯系樹脂發泡顆粒難以獲得表面性良好的聚乙烯系樹脂模內發泡成形體。