聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子和包含其的發(fā)泡粒子成型體的制作方法
【專利說明】
[0001] 本發(fā)明申請是發(fā)明名稱為"聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子和包含該發(fā)泡粒子的發(fā)泡粒子 成型體"的發(fā)明專利申請的分案申請，母案進(jìn)入中國的申請?zhí)枮?01010226283. 3。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子，詳細(xì)而言，涉及能夠在低的加熱蒸汽壓力下 成型、可得到具有耐熱性、且表面平滑可撓性優(yōu)異的發(fā)泡粒子成型體的聚丙烯系樹脂發(fā)泡 粒子和包含該發(fā)泡粒子的發(fā)泡粒子成型體。
【背景技術(shù)】
[0003] 聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子可以根據(jù)用途成型為各種形狀。并且在其優(yōu)異的機(jī)械物 性、耐熱性、緩沖性、加工性上取得平衡，可廣泛利用于各種包裝材料或汽車等的緩沖吸收 材料等中。
[0004] 然而，聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子中，聚丙烯系樹脂的熔點為135°c以上時，則在將發(fā) 泡粒子模內(nèi)成型之際，為了使發(fā)泡粒子彼此充分熔合，需要高的加熱蒸汽壓力。因此，成型 所需要花費(fèi)的成本變高。以往，作為降低聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的模內(nèi)成型時的加熱蒸汽 壓力的方法，進(jìn)行的是用低熔點的樹脂包覆聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子表面等方法。
[0005] 例如，專利文獻(xiàn)1中，記載了可用耐壓性能低的廣泛應(yīng)用的成型機(jī)進(jìn)行成型的發(fā) 泡粒子，該發(fā)泡粒子由芯層和被覆層構(gòu)成，前述芯層為包含結(jié)晶性熱塑性樹脂的發(fā)泡得到 的芯層，前述被覆層為包含比該熱塑性樹脂熔點更低的乙烯系聚合物的、且基本非發(fā)泡的 被覆層。
[0006]專利文獻(xiàn)2中，公開了聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子，其包含由高剛性的聚丙烯系樹脂 形成的芯層與由比該芯層低熔點的聚丙烯系樹脂形成的被覆層，記載得到了具有充分剛性 和耐熱性的發(fā)泡成型體。
[0007]專利文獻(xiàn)1 :日本專利第3418081號
[0008]專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-68016號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]然而，使用專利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)泡粒子成型得到的發(fā)泡粒子成型體，由于芯層 和被覆層由不同樹脂構(gòu)成，故存在發(fā)泡粒子的芯層和被覆層容易剝離的問題。此外，由于發(fā) 泡粒子的芯層和被覆層由不同樹脂構(gòu)成，所以在循環(huán)性上也存在問題。
[0010] 進(jìn)一步地，由于芯層和被覆層的熔點差大，使發(fā)泡粒子的被覆層彼此熔合的溫度 與芯層進(jìn)行二次發(fā)泡的溫度之間存在大的溫度差。因此，為了使芯層充分地進(jìn)行二次發(fā)泡 而在高的加熱蒸汽壓下進(jìn)行成型時，存在被覆層軟化而附著在成型模具表面上的問題。
[0011] 對于專利文獻(xiàn)2中記載的發(fā)泡粒子模內(nèi)成型得到的發(fā)泡粒子成型體，為了形成表 面平滑性良好的成型體，需要通過高的加熱蒸汽壓力使高剛性的芯層充分地進(jìn)行二次發(fā) 泡。所以，存在下述問題，即超過了以往的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的成型中所用的成型機(jī)的 通常的耐壓性能（〇. 4MPa)。
[0012] 另一方面，在以往的成型機(jī)的耐壓性能范圍內(nèi)進(jìn)行成型時，發(fā)泡粒子彼此的融合 性雖沒有大的問題，但芯層的二次發(fā)泡變得不充分，造成成型體表面的發(fā)泡粒子間產(chǎn)生空 隙，表面平滑性變差的結(jié)果，得不到具有良好外觀的發(fā)泡成型體。此外，這樣的成型體容易 在成型體表面發(fā)生龜裂，在可撓性（可進(jìn)行彎曲的特性）上殘留問題。
[0013] 本發(fā)明的發(fā)泡粒子，可以通過以往的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的成型中所使用的、 具有通常的耐壓性能的成型機(jī)來進(jìn)行成型，可以在較以往的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的加熱 成型所需加熱蒸汽壓力更低的蒸汽壓力下進(jìn)行成型。此外，成型時對成型模具表面無附著， 是發(fā)泡粒子相互間的融合性和芯層的二次發(fā)泡性優(yōu)異的發(fā)泡粒子。進(jìn)一步地，是可得到表 面平滑、可撓性優(yōu)異的發(fā)泡粒子成型體的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子。進(jìn)一步地，本發(fā)明的發(fā)泡 粒子成型體是表面平滑且可撓性優(yōu)異的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子成型體。本發(fā)明的目的在于 提供如上述的發(fā)泡粒子、發(fā)泡粒子成型體。
[0014] 本發(fā)明的發(fā)泡粒子是在芯層上層疊被覆層的、使特定的多層樹脂粒子發(fā)泡而得到 的發(fā)泡粒子。具體地，用聚丙烯系樹脂來構(gòu)成形成該多層樹脂粒子的芯層和被覆層，用形成 芯層的樹脂與形成被覆層的樹脂的熔點或熔解熱量、彎曲彈性率滿足各自特定范圍的聚丙 烯系樹脂來構(gòu)成。得知這樣的多層樹脂粒子發(fā)泡而成的發(fā)泡粒子，在發(fā)泡粒子相互間的融 合性上優(yōu)異，且可以在低的加熱蒸汽壓力下進(jìn)行加熱成型，該發(fā)泡粒子加熱形成而得的發(fā) 泡粒子成型體是表面平滑，特別是可撓性優(yōu)異的成型體，基于此而完成了本發(fā)明。
[0015] SP，本發(fā)明涉及
[0016] [1]聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子，其是將多層樹脂粒子發(fā)泡而得的多層發(fā)泡粒子，所 述多層樹脂粒子包含用聚丙烯系樹脂形成的芯層與被覆層，前述芯層與被覆層的重量比率 為99. 5 : 0.5~80 : 20,該聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的特征在于，滿足下述（a-1)和/或 (a-2)、與（b)和（c)的要件，
[0017] (a-1)形成前述芯層的聚丙烯系樹脂的樹脂熔點Tc(°C)、與形成前述被覆層的聚 丙烯系樹脂的樹脂熔點Ts(°C)滿足下述式（1)，
[0018] 1. 5(°C) ^Tc-Ts^ 30(°C) ? ? ? (1)
[0019] (a-2)將由形成前述芯層的聚丙烯系樹脂的熱流束差示掃描熱量測定所得的DSC 吸熱曲線峰中的、前述芯層的樹脂熔點（Tc)以上的溫度范圍的部分熔解熱量設(shè)為Ec(J/ g)，將由形成前述被覆層的聚丙烯系樹脂的熱流束差示掃描熱量測定所得的DSC吸熱曲線 峰中的、前述芯層的樹脂熔點（Tc)以上的溫度范圍的部分熔解熱量設(shè)為Es(J/g)時，Ec與 Es滿足下述式（2)，
[0020] 0 彡Es/Ec彡 0? 7 ? ? ? ? (2)
[0021] (b)形成前述芯層的聚丙烯系樹脂的彎曲彈性率Me(MPa)、與形成前述被覆層的 聚丙烯系樹脂的彎曲彈性率Ms(MPa)滿足下述式（3)，
[0022] Mc_Ms< 500 (MPa) ? ? ? ? (3)
[0023] (c)形成前述芯層的聚丙烯系樹脂的彎曲彈性率Me(MPa)為llOOMPa以下。
[0024] [2]優(yōu)選形成前述芯層的聚丙烯系樹脂的熔點Tc(°C)為150°C以下。
[0025] [3]優(yōu)選形成前述芯層的聚丙烯系樹脂的樹脂熔點Tc(°C)為135°C~145°C。
[0026][4]優(yōu)選前述（a-1)為 5(°C)彡Tc-Ts彡 25(°C)，（a-2)為 0 彡Es/Ec彡 0? 5。
[0027][5]優(yōu)選前述（a-1)為 7(°C)彡Tc-Ts彡 20(°C)，（a-2)為 0 彡Es/Ec彡 0? 3。
[0028] [6]優(yōu)選前述（b)為Mc-Ms彡 280 (MPa)。
[0029] [7]優(yōu)選芯層部樹脂的軟化點Nc(°C)與被覆層部樹脂的軟化點Ns(°C)為 Nc-Ns^ 70(°C) 〇
[0030] [8]此外，還涉及發(fā)泡粒子成型體，其特征在于，其是將上述[1]~[7]中任一項所 述的發(fā)泡粒子填充于成型模具內(nèi)、進(jìn)行加熱成型而得，表觀密度為12g/L~50g/L。
[0031] [9]此外，還涉及發(fā)泡粒子成型體，其特征在于，其是將上述[1]~[7]中任一項所 述的發(fā)泡粒子填充于成型模具內(nèi)、在最低成型蒸汽壓為不足〇.4MPa的條件下進(jìn)行加熱成 型而得，表觀密度為12g/L~50g/L。
[0032] 本發(fā)明的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子，發(fā)泡粒子相互間的熔合性和發(fā)泡粒子的二次發(fā) 泡性優(yōu)異，可以降低成型時所需的加熱蒸汽壓力而進(jìn)行加熱成型。
[0033] 此外，將本發(fā)明的發(fā)泡粒子模內(nèi)成型得到的發(fā)泡粒子成型體，是表面平滑且可撓 性優(yōu)異的發(fā)泡粒子成型體，適宜于沖擊吸收材料或各種包裝材料、緩沖材料等。
【附圖說明】
[0034][圖1]表示形成本發(fā)明的多層發(fā)泡粒子的原料樹脂的DSC曲線的一例。
[0035][圖2]表示顯示本發(fā)明的多層發(fā)泡粒子的芯層部和被覆層部的軟化點的基于微 熱機(jī)械測定的曲線的一例。
[0036][圖3]表示發(fā)泡體粒子的第一次DSC曲線的一例。
[0037][圖4]表示發(fā)泡體粒子的第二次DSC曲線的一例。
[0038] 符號說明
[0039] Cm基于微熱機(jī)械測定的曲線
[0040] Cml來源于被覆層部的位移量的陡峭的區(qū)域
[0041]Cm2 來源于芯層部的位移量的陡峭的區(qū)域
[0042]BL、TL切線
[0043]Ns 被覆層的軟化點
[0044]Nc 芯層的軟化點
[0045]aDSC曲線上的固有峰
[0046]bDSC曲線上的高溫峰
[0047]aDSC曲線上的相當(dāng)于80°C的點
[0048]P 相當(dāng)于熔解結(jié)束溫度的點
[0049] yDSC曲線上的固有峰和高溫峰的底部
[0050] 8 與直線a的交點
[0051]T 熔解結(jié)束溫度
[0052]Tm 熔點
[0053]Te 熔解結(jié)束溫度
【具體實施方式】
[0054] 本發(fā)明的聚丙烯系樹脂多層發(fā)泡粒子是將多層樹脂粒子發(fā)泡而得的多層發(fā)泡粒 子（以下，有時簡稱為"發(fā)泡粒子"），該多層樹脂粒子包含用聚丙烯系樹脂形成的芯層和用 聚丙烯系樹脂形成的被覆層，該芯層和被覆層的重量比率為99. 5 : 0.5~80 : 20。
[0055] 前述發(fā)泡粒子包含前述多層樹脂粒子的芯層的聚丙烯系樹脂發(fā)泡而成的芯層部、 和包含前述多層樹脂粒子的被覆層的聚丙烯系樹脂的基本非發(fā)泡的被覆部。
[0056] 本發(fā)明中，前述（a-1)和（a-2)的要件與獲得即使降低發(fā)泡粒子的加熱成型時的 蒸汽壓力，也能夠進(jìn)行成型的發(fā)泡粒子相關(guān)。是實現(xiàn)本發(fā)明目的上的重要的要件之一。此 外，還在下述方面重要：成為發(fā)泡粒子相互間的熔合性或發(fā)泡粒子的二次發(fā)泡性良好的發(fā) 泡粒子，成為本發(fā)明的發(fā)泡粒子模內(nèi)成型得到的發(fā)泡粒子成型體可撓性優(yōu)異、表面平滑性 優(yōu)異的發(fā)泡粒子成型體。
[0057] 具體地，（a-1)的要件表明，形成芯層的聚丙烯系樹脂的樹脂熔點Tc(°C)與形成 前述被覆層的聚丙烯系樹脂的樹脂熔點Ts(°C)的溫度差為1. 5°C以上且30°C以下是在獲 得實現(xiàn)本發(fā)明目的的發(fā)泡粒子上所需要的。
[0058] 形成前述多層樹脂粒子的芯層的聚丙烯系樹脂的熔點Tc(°C)與形成前述多層樹 脂粒子的被覆層的聚丙烯系樹脂的熔點Ts(°C)的熔點差Tc-Ts過大時，則在發(fā)泡粒子模內(nèi) 成型之際，引起形成發(fā)泡粒子的被覆層部的樹脂的軟化、熔解。因此，有可能發(fā)泡粒子相互 的熔合性降低、或成型時樹脂附著到成型模具表面。所以，期望形成芯層的樹脂的