專利名稱：聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒及其制造方法。更詳細而言是涉及一種具有良好的防靜電性能，且可以良好地用于模內(nèi)發(fā)泡成形體的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒及其制造方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯系樹脂發(fā)泡體因其緩沖性、隔熱性等物性優(yōu)異，而在包裝材料、緩沖材料、 隔熱材料、建筑構(gòu)件等各種領(lǐng)域中使用。尤其是將聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒填充到模具中， 并利用水蒸氣等進行加熱來使預(yù)發(fā)泡顆粒彼此熔接而獲得規(guī)定形狀的發(fā)泡體的模內(nèi)發(fā)泡成形法，該方法因為可以比較容易地獲得復(fù)雜形狀的制品，所以用在多種用途中。對于作為這些用途之一的OA (Office Automation 辦公自動化)機器等電子零件或機械零件的緩沖包裝材而言，有時要忌避塵埃或靜電，對此，所述緩沖包裝材使用了包含具有防靜電性能的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的模內(nèi)發(fā)泡成形體。作為賦予模內(nèi)發(fā)泡成形體防靜電性能的一般方法，具代表性的有在模內(nèi)發(fā)泡成形體表面涂布表面活性劑的方法、或由預(yù)先在樹脂中混煉表面活性劑而成的混合物來制造模內(nèi)發(fā)泡成形體的方法。后者的由預(yù)先在樹脂中混煉表面活性劑而成的混合物來制造模內(nèi)發(fā)泡成形體的方法，其與在模內(nèi)發(fā)泡成形體表面涂布表面活性劑的方法相比，防靜電性能的持續(xù)性優(yōu)異， 操作方法容易簡單化，因此經(jīng)常使用。關(guān)于具有防靜電性能的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，專利文獻1揭示了一種將含有 0. 1 5重量％的具有防靜電能且平均分子量為200 1000的非離子系表面活性劑的無交聯(lián)聚烯烴系樹脂，用作基材樹脂的技術(shù)。另外，專利文獻2揭示了關(guān)于含有0. 1 5重量％的具有防靜電能且平均分子量為200 1000的非離子系表面活性劑，且在由示差掃描量熱測定法所得的DSC曲線中表現(xiàn)出10 30J/g熱量的高溫峰的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的技術(shù)。在這些技術(shù)中，通過使用特定的非離子系表面活性劑，不會大量地溢出具有防靜電性能的表面活性劑，且能獲得具有所需的防靜電性能的模內(nèi)發(fā)泡成形體，作為該非離子系表面活性劑的一例，例示有高級脂肪酸的甘油酯等。高級脂肪酸的甘油酯與其他表面活性劑相比，安全性相對較高，因而經(jīng)常用作非離子系表面活性劑。高級脂肪酸的甘油酯根據(jù)高級脂肪酸的鍵合類型，可以大致分為單酯、 二酯、三酯。但是，專利文獻1、2中記載的高級脂肪酸的甘油酯僅揭示了單酯。另外，用于模內(nèi)發(fā)泡成形的預(yù)發(fā)泡顆粒通常是通過將樹脂顆粒、水系分散媒、分散齊U、分散助劑、發(fā)泡劑等裝入耐壓容器內(nèi)進行加熱并加壓，以使發(fā)泡劑含浸到樹脂顆粒中， 然后釋放到低壓下來制造(以下也將本制造方法稱作“除壓發(fā)泡法”)。分散劑是為了防止耐壓容器內(nèi)的樹脂顆粒彼此相互粘著而添加的，但若分散劑殘留，便會阻礙模內(nèi)發(fā)泡成形時的預(yù)發(fā)泡顆粒彼此的熔接，所以期望分散劑盡量不附著于預(yù)發(fā)泡顆粒的表面。因此，例如需要增加在預(yù)發(fā)泡后清洗預(yù)發(fā)泡顆粒的步驟等。為了賦予防靜電性能而含有表面活性劑的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，與不含表面活性劑的情況相比，存在分散劑難以清洗的傾向。例如，專利文獻3揭示了通過用2N的硝酸液進行清洗，可將每100重量份預(yù)發(fā)泡顆粒中的殘留分散劑控制在0. 2重量份以下的技術(shù)。專利文獻4中也已知有如下技術(shù)使收縮的熱塑性聚合物發(fā)泡珠粒中含有作為透過性調(diào)節(jié)用添加劑的、甘油單甘油酯與甘油二甘油酯的混合物。但是，所述透過性調(diào)節(jié)用添加劑是用來對擠壓并發(fā)泡而得的熱塑性聚合物發(fā)泡珠粒中含有的發(fā)泡劑的透過性進行調(diào)節(jié)的添加劑，其不是與除壓發(fā)泡而得的熱塑性聚合物發(fā)泡珠粒相關(guān)的技術(shù)，因此完全沒提及該透過性調(diào)節(jié)用添加劑對附著于熱塑性聚合物發(fā)泡珠粒(預(yù)發(fā)泡顆粒)表面的分散劑量所造成的影響。另外，專利文獻5揭示了雖然不涉及聚丙烯系樹脂，但涉及含有HLBOlydrophile-Lipophile Balance 親水親油平衡)值為3以上而小于4且熔點為35V以上75。C以下的脂肪酸甘油酯的聚乙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒、及其模內(nèi)發(fā)泡成形體的技術(shù)。在該專利文獻5中，雖然記載了使用單硬脂酸甘油酯與二硬脂酸甘油酯的混合物作為脂肪酸甘油酯，但沒有提及兩者的比率，另外還記載了用濃度30ppm 的偏磷酸鈉來清洗所獲得的預(yù)發(fā)泡顆粒。從中可知，在使用脂肪酸的甘油酯作為防靜電劑時，清洗預(yù)發(fā)泡顆粒表面的分散劑仍是較困難的。如上所述，目前還無人知曉可獲取具有良好的防靜電性能，并且即使不用硝酸或偏磷酸鈉等藥劑進行清洗，表面殘留的分散劑也較少的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的技術(shù)。[現(xiàn)有技術(shù)文獻]專利文獻1 日本專利申請公開“特開平3-28239號公報”專利文獻2 日本專利申請公開“特開平7-304895號公報”專利文獻3 日本專利申請公開“特開平8-92408號公報”專利文獻4 日本專利申請公開“特開平4-23840號公報”專利文獻5 日本專利申請公開“特開平2002-146082號公報”

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所欲解決的問題]本發(fā)明的目的在于提供一種即使不用硝酸、偏磷酸鈉等藥劑進行清洗，也可以良好地用于模內(nèi)發(fā)泡成形，并且可用以獲得發(fā)揮良好的防靜電性能的聚丙烯系樹脂模內(nèi)發(fā)泡成形體的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒。[解決問題的手段]本發(fā)明者針對獲得具有防靜電性能，并且不使用硝酸或偏磷酸鈉等藥劑進行清洗也能夠較好地用于模內(nèi)發(fā)泡成形的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的技術(shù)進行了努力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過在碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油單酯中，以一定的比率并用碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油二酯，即使不對殘留于聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒表面的分散劑量進行特別的清洗，也能夠?qū)⒎稚p少到能夠良好地進行模內(nèi)發(fā)泡成形的程度。另外，對于甘油聚合而成的聚甘油的脂肪酸酯也進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)也能夠獲得相同的效果。由此，本發(fā)明者完成了本發(fā)明。
進而發(fā)現(xiàn)作為獲得聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的制造方法，通過使用耐壓容器，且在對應(yīng)于所使用的原料樹脂的特定溫度范圍內(nèi)，對樹脂與水系分散物進行加溫、加壓，并釋放到壓力比耐壓容器內(nèi)低的環(huán)境氣下，便能使聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒成為可發(fā)揮表面固有電阻性能的適度的溶析狀態(tài)，并且能將殘留于聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒表面的分散劑量抑制在很少的程度。即，本發(fā)明包括以下技術(shù)結(jié)構(gòu)。[1]聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的其特征在于含有㈧碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油單酯及/或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油單酯、以及(B)碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油二酯及/或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油二酯；該預(yù)發(fā)泡顆粒中含有的㈧與⑶的重量比為1. 3以上10以下，且㈧與⑶的合計含量相對于聚丙烯系樹脂100重量份為0. 3重量份以上5重量份以下，其中，所述重量比的表達式為(A)/(B)，所述合計含量的表達式為(A) + (B)。[2]根據(jù)[1]所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其特征在于碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油單酯中的聚甘油由2分子以上10分子以下的甘油聚合而成。[3]根據(jù)[1]或[2]所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其特征在于碳數(shù)為6以上 24以下的脂肪酸的聚甘油二酯中的聚甘油由2分子以上10分子以下的甘油聚合而成。[4]根據(jù)[1]至[3]中任一項所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其特征在于相對于聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的100重量份，附著分散劑量為0. 20重量份以下。[5] 一種聚丙烯系樹脂模內(nèi)發(fā)泡成形體，其特征在于是通過將[1]至[4]中任一項所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒填充到模具中并加熱而獲得的；且在溫度23 V、濕度50 %的室內(nèi)保存了 24小時后的、依照日本工業(yè)標準JIS K6911測定的表面固有電阻值為5Χ10"Ω以下。[6]聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的制造方法的特征在于將包含聚丙烯系樹脂組合物的聚丙烯系樹脂顆粒與水、分散劑、發(fā)泡劑一起裝入耐壓容器內(nèi)來形成水系分散物；在該聚丙烯系樹脂顆粒的熔點-20°C以上熔點+20°C以下的溫度范圍內(nèi)進行加壓，從而使該聚丙烯系樹脂顆粒含發(fā)泡劑，將該水系分散物釋放到壓力比耐壓容器內(nèi)低的環(huán)境氣下，從而獲得聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其中，所述聚丙烯系樹脂組合物含有(A)碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油單酯及 /或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油單酯、以及(B)碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油二酯及/或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油二酯；(A)與⑶的重量比為1. 3以上10以下，且㈧與⑶的合計含量相對于聚丙烯系樹脂100重量份為0. 3重量份以上5重量份以下，所述重量比的表達式為(A)/(B)，所述合計含量的表達式為(A)+ (B)。[7]根據(jù)[6]所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的制造方法，其特征在于所述發(fā)泡劑為碳酸氣。[發(fā)明的效果]
本發(fā)明的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒即使不用硝酸或偏磷酸鈉等藥劑進行清洗，聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的表面的附著分散劑量也較少。因此，即使不用硝酸或偏磷酸鈉等藥劑清洗聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，也可以良好地用于模內(nèi)發(fā)泡成形。并且，對本發(fā)明的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒進行模內(nèi)發(fā)泡成形而得的聚丙烯系樹脂模內(nèi)發(fā)泡成形體發(fā)揮有良好的防靜電性能。
具體實施例方式本發(fā)明中的聚丙烯系樹脂是含有丙烯單體作為主單體的樹脂，例如可舉出乙烯-丙烯無規(guī)共聚物、丁烯-1-丙烯無規(guī)共聚物、乙烯-丁烯-1-丙烯無規(guī)三元共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、均聚丙烯等，這些聚合物可以單獨使用，也可以并用2種以上。這些聚合物中，從能易于獲得可較好用于模內(nèi)發(fā)泡成形的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的這一點而言，優(yōu)選使用乙烯-丙烯無規(guī)共聚物、丁烯-ι-丙烯無規(guī)共聚物、乙烯_ 丁烯-1-丙烯無規(guī)三元共聚物的其中至少1種。本發(fā)明中的聚丙烯系樹脂的熔融指數(shù)(以下也記作“Ml”)優(yōu)選是lg/10分鐘以上 50g/10分鐘以下。如果聚丙烯系樹脂的MI為所述范圍內(nèi)，那么預(yù)發(fā)泡性、模內(nèi)發(fā)泡成形性便優(yōu)異，從這一點而言，為優(yōu)選。本發(fā)明的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒含有(A)碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油單酯及/或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油單酯(以下有時簡稱為“ (A)甘油單酯”)；(B)碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油二酯及/或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油二酯(以下有時簡稱為“(B)甘油二酯”)。本發(fā)明中的㈧碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油單酯及/或碳數(shù)為6以上 24以下的脂肪酸的聚甘油單酯為化學(xué)式1所示的化合物，具有防靜電性能。[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其特征在于含有㈧碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的甘油單酯及/或碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的聚甘油單酯、以及(B)碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的甘油二酯及/或碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的聚甘油二酯；該預(yù)發(fā)泡顆粒中含有的㈧與⑶的重量比為1. 3以上10以下，且㈧與⑶的合計含量相對于聚丙烯系樹脂100重量份為0. 3重量份以上5重量份以下，其中，所述重量比的表達式為(A)/(B)，所述合計含量的表達式為(A)+ (B)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其特征在于碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的聚甘油單酯中的聚甘油由2分子以上10分子以下的甘油聚合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其特征在于碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的聚甘油二酯中的聚甘油由2分子以上10分子以下的甘油聚合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其特征在于相對于聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的100重量份，附著分散劑量為0. 20重量份以下。
5.一種聚丙烯系樹脂模內(nèi)發(fā)泡成形體，其特征在于是通過將權(quán)利要求1至4中任一項所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒填充到模具中并加熱而獲得的；且在溫度23°C、濕度50%的室內(nèi)保存了 M小時后的、依照JIS K6911測定的表面固有電阻值為5X IO11 Ω以下。
6.一種聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的制造方法，其特征在于將包含聚丙烯系樹脂組合物的聚丙烯系樹脂顆粒，與水、分散劑、發(fā)泡劑一起裝入耐壓容器內(nèi)來形成水系分散物；在該聚丙烯系樹脂顆粒的熔點-20°C以上熔點+20°C以下的溫度范圍內(nèi)進行加壓，從而使該聚丙烯系樹脂顆粒含發(fā)泡劑，將該水系分散物釋放到壓力比耐壓容器內(nèi)低的環(huán)境下，從而獲得聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒，其中，所述聚丙烯系樹脂組合物含有㈧碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的甘油單酯及/或碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的聚甘油單酯、以及⑶碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的甘油二酯及/或碳數(shù)為6以上M以下的脂肪酸的聚甘油二酯；(A)與⑶的重量比為1. 3以上10以下，且㈧與⑶的合計含量相對于聚丙烯系樹脂100重量份為0. 3重量份以上5重量份以下，所述重量比的表達式為(A)/(B)，所述合計含量的表達式為(A)+ (B)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒的制造方法，其特征在于所述發(fā)泡劑為碳酸氣。
全文摘要
本發(fā)明的聚丙烯系樹脂預(yù)發(fā)泡顆粒含有(A)碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油單酯及/或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油單酯、以及(B)碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的甘油二酯及/或碳數(shù)為6以上24以下的脂肪酸的聚甘油二酯，該預(yù)發(fā)泡顆粒中的(A)與(B)的重量比[＝(A)/(B)]為1.3以上10以下，且合計含量[＝(A)+(B)]相對于聚丙烯系樹脂100重量份為0.3重量份以上5重量份以下，因此即使不用硝酸或偏磷酸鈉等藥劑進行清洗，也可以良好地用于模內(nèi)發(fā)泡成形，并且可以獲得發(fā)揮良好防靜電性能的聚丙烯系樹脂模內(nèi)發(fā)泡成形體。
文檔編號C08J9/18GK102459438SQ20108002646
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者木口太郎 申請人:株式會社鐘化