專(zhuān)利名稱(chēng)：聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從密閉容器內(nèi)，在低壓下，放出含有物理發(fā)泡劑的發(fā)泡性聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子，并使之發(fā)泡得到發(fā)泡粒子的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法。更詳細(xì)地講，涉及一種聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，其能得到可以防止使樹(shù)脂粒子發(fā)泡的工序中的粒子相互熔融粘著，同時(shí)將得到的發(fā)泡粒子成型時(shí)發(fā)泡粒子相互間的熔融粘著性?xún)?yōu)異的發(fā)泡粒子。
背景技術(shù)：
將聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂成型為規(guī)定形狀的成型體(以下稱(chēng)為發(fā)泡粒子成型體)有下述優(yōu)點(diǎn)不會(huì)損害聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂本來(lái)的優(yōu)異特性，并能附加緩沖性、絕熱性等特性，因而廣泛地用作包裝材料、建筑材料、絕熱材料等。
發(fā)泡粒子成型體與未發(fā)泡的樹(shù)脂成型體相比，能夠謀求輕量化、原材料費(fèi)的降低，同時(shí)通過(guò)賦予緩沖性、絕熱性等特性，成為性能價(jià)格比更優(yōu)異的成型體。另一方面，發(fā)泡粒子或模內(nèi)成型體重量輕的另一面，產(chǎn)生因體積膨脹而運(yùn)輸費(fèi)用增高的問(wèn)題。特別是出于在國(guó)外銷(xiāo)售發(fā)泡粒子成型體制品的目的，將在日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的制品出口到國(guó)外的場(chǎng)合，運(yùn)輸成本顯著增高，得不到發(fā)泡粒子成型體本來(lái)優(yōu)異的性能價(jià)格比。因此，為了減少伴隨運(yùn)輸?shù)某杀荆ǔ?duì)于在國(guó)外銷(xiāo)售的發(fā)泡粒子成型體，從發(fā)泡粒子的生產(chǎn)到發(fā)泡粒子成型體的生產(chǎn)直接在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。
可是，從發(fā)泡粒子到發(fā)泡粒子成型體在國(guó)外生產(chǎn)的場(chǎng)合，屢次發(fā)生作為制品的發(fā)泡粒子成型體的質(zhì)量因生產(chǎn)工廠的不同而大大不同的問(wèn)題。
通常，在制造聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子時(shí)，采用下述方法在高壓釜等密閉容器內(nèi)使分散于水性介質(zhì)的樹(shù)脂粒子含浸發(fā)泡劑，接著將含浸了發(fā)泡劑的樹(shù)脂粒子在樹(shù)脂粒子軟化溫度以上的溫度下從容器內(nèi)在低壓環(huán)境下放出，使之發(fā)泡。用于制造發(fā)泡粒子的主要材料是發(fā)泡劑、水性介質(zhì)、聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子，但出于在容器內(nèi)加熱樹(shù)脂粒子的工序中防止軟化的樹(shù)脂粒子相互間熔融粘著、或樹(shù)脂粒子附著于容器內(nèi)壁的目的，在水性介質(zhì)中預(yù)先添加分散劑。向水性介質(zhì)中添加了分散劑的場(chǎng)合，在得到的發(fā)泡粒子表面附著有一部分使用的分散劑，如果在發(fā)泡粒子表面的分散劑附著量變多，則得到的發(fā)泡粒子成型時(shí)，妨礙發(fā)泡粒子相互間的熔融粘著。結(jié)果，產(chǎn)生成型發(fā)泡粒子而得到的發(fā)泡粒子成型體的機(jī)械強(qiáng)度等降低的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明人的調(diào)查判明，分散劑的最低必需量(為防止發(fā)泡粒子制造時(shí)樹(shù)脂粒子相互熔融粘著而必需的最低量)在國(guó)外的生產(chǎn)工廠，每個(gè)工廠之間大大地不同，分散劑用量最少的生產(chǎn)工廠和最多的生產(chǎn)工廠相比，分散劑用量竟有5倍左右的差別。如果每個(gè)工廠分散劑的用量不同，那么產(chǎn)生分散劑在發(fā)泡粒子上的附著量每個(gè)工廠都不同的結(jié)果。這樣，分散劑在發(fā)泡粒子上的附著量和分散劑的用量不恒定的情況可認(rèn)為是成型發(fā)泡粒子而得到的發(fā)泡粒子成型體的質(zhì)量每個(gè)工廠都不同的原因。
本發(fā)明是為解決上述課題而完成的，其目的在于，提供減少分散劑用量的參差不齊以及分散劑在發(fā)泡粒子上的附著量的參差不齊，無(wú)論在哪個(gè)生產(chǎn)工廠都能穩(wěn)定地制造恒定質(zhì)量的發(fā)泡粒子的成型用聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是將與水性介質(zhì)和分散劑一起加熱的、含浸物理發(fā)泡劑而成的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子從密閉容器內(nèi)在低壓區(qū)域放出，使之發(fā)泡而得到發(fā)泡粒子的方法。本發(fā)明使用電導(dǎo)率0.00mS/m-20.00mS/m的水性介質(zhì)作為上述水性介質(zhì)。在本發(fā)明中，作為分散劑使用微粒狀無(wú)機(jī)物，但優(yōu)選以氧化硅-氧化鋁為主成分的高嶺土等硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)。另外，為了強(qiáng)化分散劑的分散力，可以并用硫酸鋁等分散強(qiáng)化劑。在本發(fā)明中，作為物理發(fā)泡劑，優(yōu)選空氣或二氧化碳等無(wú)機(jī)發(fā)泡劑。在本發(fā)明的方法中，得到表觀密度100g/L-500g/L的發(fā)泡粒子為好。
由本發(fā)明得到的發(fā)泡粒子，示差掃描熱量測(cè)定的DSC曲線中的吸熱曲線峰為2個(gè)以上，該吸熱曲線峰的高溫側(cè)的吸熱曲線峰的熱量是2-20J/g為好。另外，對(duì)于附著于發(fā)泡粒子表面的分散劑的附著量，每100g發(fā)泡粒子重量(發(fā)泡粒子自身的重量和附著于發(fā)泡粒子的分散劑的重量的合計(jì)重量)優(yōu)選為50mg-200mg。
根據(jù)本發(fā)明方法，在制造發(fā)泡粒子時(shí)不增加分散劑的量就能得到發(fā)泡粒子彼此沒(méi)有熔融粘著的良好的發(fā)泡粒子，同時(shí)不較多地使用分散劑就能得到發(fā)泡粒子，因此在發(fā)泡粒子表面的分散劑的附著量少，因此所得的發(fā)泡粒子在成型時(shí)，能夠得到發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性?xún)?yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異的發(fā)泡粒子成型體。結(jié)果，在各自的生產(chǎn)工廠，分散劑用量和分散劑在發(fā)泡粒子上的附著量變得均一，能制造穩(wěn)定質(zhì)量的發(fā)泡粒子和發(fā)泡粒子成型體。另一方面，通過(guò)增加分散劑用量，得到發(fā)泡粒子彼此沒(méi)有熔融粘著的發(fā)泡粒子的方法中，有必要洗滌所得到的發(fā)泡粒子，減少發(fā)泡粒子表面的分散劑的附著量。其理由是因?yàn)?，使用在發(fā)泡粒子表面大量附著有分散劑的發(fā)泡粒子制造發(fā)泡粒子成型體的場(chǎng)合，需要用高溫蒸氣提高發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性?？墒牵ㄟ^(guò)本發(fā)明方法得到的發(fā)泡粒子的場(chǎng)合，不需要洗滌發(fā)泡粒子，因此不需洗滌費(fèi)用和洗滌廢液的處理費(fèi)用，是能夠以低成本得到優(yōu)異的發(fā)泡粒子的優(yōu)良方法。另外，由于發(fā)泡粒子表面的分散劑的附著量少，因此制造發(fā)泡粒子成型體時(shí)，不需要使用高溫蒸氣。為此，成型周期也能夠縮短，能夠謀求生產(chǎn)率的提高。


圖1是表示由本發(fā)明得到的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的第1次DSC曲線圖的一個(gè)例子的圖。
圖2是表示聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子的第2次DSC曲線圖的一個(gè)例子的圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明的方法使用電導(dǎo)率0.00mS/m-20.00mS/m的水性介質(zhì)。通過(guò)將水性介質(zhì)的電導(dǎo)率取為上述特定范圍，雖然發(fā)揮出特定效果的機(jī)理不確定，但認(rèn)為，當(dāng)將電導(dǎo)率為特定范圍時(shí)，溶入到水性介質(zhì)的雜質(zhì)(主要是金屬離子)少，因此分散劑的分散功能良好，為此，不需要大量使用分散劑，附著于發(fā)泡粒子表面的分散劑量也能夠?yàn)椴蛔璧K成型發(fā)泡粒子時(shí)的粒子相互熔融粘著的量。
作為水性介質(zhì)，通常使用電導(dǎo)率0.00mS/m-20.00mS/m的水。水的電導(dǎo)率在0.00mS/m-20.00mS/m的范圍之外時(shí)，調(diào)整水以達(dá)到上述電導(dǎo)率在達(dá)到本發(fā)明所期望的目的上是必要的。為了將水的電導(dǎo)率調(diào)整到上述范圍，例如能夠采用離子交換法、蒸餾、逆浸透法等精制方法。另外，混合通過(guò)上述方法精制的至少1種以上的水和地下水，也能夠調(diào)整到上述的范圍。使用電導(dǎo)率超過(guò)20.00mS/m的水的場(chǎng)合，將樹(shù)脂粒子發(fā)泡時(shí)，為了防止發(fā)泡粒子相互的熔融粘著，必須大量添加分散劑，結(jié)果，所得的發(fā)泡粒子表面的分散劑附著量變多，成型這樣的發(fā)泡粒子得到的發(fā)泡粒子成型體，發(fā)泡粒子相互間的熔融粘著性不好，機(jī)械強(qiáng)度等也差。另一方面，從成型發(fā)泡粒子時(shí)的粒子相互的熔融粘著性方面考慮，電導(dǎo)率越接近于0.00mS/m越好，特別優(yōu)選為0.00mS/m，但要使電導(dǎo)率不到0.01mS/m，成本顯著變高。因此，考慮到成本，且為了制成使用發(fā)泡粒子的成型時(shí)發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性?xún)?yōu)異的成型體，電導(dǎo)率優(yōu)選為0.01mS/m以上，特別優(yōu)選為0.02mS/m以上。另一方面，上限值優(yōu)選為17.00mS/m以下，特別優(yōu)選為13.00mS/m以下。另外，本說(shuō)明書(shū)中的電導(dǎo)率采用根據(jù)JIS K 0101(1979)的電導(dǎo)率項(xiàng)測(cè)定得到的值。
作為本發(fā)明方法中使用的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子的基材樹(shù)脂，可列舉出丙烯均聚物、丙烯類(lèi)共聚物等聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂。丙烯類(lèi)共聚物的場(chǎng)合，優(yōu)選含有60摩爾％以上的丙烯成分的丙烯與其他共聚單體的共聚物。作為與丙烯共聚的其它共聚單體，例如可列舉出乙烯、或丙烯以外的1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等α-烯烴。上述丙烯類(lèi)共聚物既可以是丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物等2元共聚物，也可以是丙烯-乙烯-丁烯共聚物等3元共聚物。另外，丙烯類(lèi)共聚物既可以是嵌段共聚物，也可以是無(wú)規(guī)共聚物。上述聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂既可以是交聯(lián)的，也可以是未交聯(lián)的，但從再循環(huán)性方面考慮，優(yōu)選未交聯(lián)的。
在本發(fā)明方法中，發(fā)泡粒子基材樹(shù)脂的熔點(diǎn)和溶體流動(dòng)速率(MFR)沒(méi)有特別限制，當(dāng)考慮成型發(fā)泡粒子時(shí)的生產(chǎn)率和設(shè)備成本等時(shí)，例如丙烯均聚物的場(chǎng)合，優(yōu)選為145℃以上。更優(yōu)選為155℃以上，進(jìn)一步優(yōu)選為158℃以上，最優(yōu)選為160℃以上。該熔點(diǎn)的上限通常為170℃左右。發(fā)泡粒子的基材樹(shù)脂為丙烯均聚物的場(chǎng)合，對(duì)于MFR，從進(jìn)一步降低模內(nèi)成型時(shí)的成型蒸氣溫度的效果和提高得到的模內(nèi)成型體的剛性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為10-70g/10分鐘。另外，丙烯類(lèi)無(wú)規(guī)共聚物的場(chǎng)合，優(yōu)選熔點(diǎn)165℃以下的，特別優(yōu)選135-155℃的。再有，發(fā)泡粒子的基材樹(shù)脂為丙烯類(lèi)無(wú)規(guī)共聚物的場(chǎng)合，當(dāng)考慮發(fā)泡成型體的耐熱性和發(fā)泡粒子制造時(shí)的發(fā)泡效率時(shí)，MFR優(yōu)選為0.5-12g/10分鐘，特別優(yōu)選4-10g/10分鐘。另外，MFR是指在JIS K7210(1976)的試驗(yàn)條件14下測(cè)定的值。
作為分散劑，優(yōu)選使用平均粒徑0.01μm-50.00μm的微粒狀無(wú)機(jī)物。該分散劑所要求的條件是對(duì)分散介質(zhì)為難溶性的。而且有難以引起分散劑彼此聚集的性質(zhì)。分散劑在水性介質(zhì)中分散成為膠體粒子，具有表面電荷，相互有正或負(fù)的相同電荷。另一方面，因相互的質(zhì)量所帶來(lái)的引力而要相互聚集的力作用于膠體粒子，但相同電荷的場(chǎng)合，由于排斥而要相互分離的力起作用。認(rèn)為結(jié)果形成能量谷，在膠體粒子間保持一定的距離，從而發(fā)揮作為分散劑的功能。
將含浸了發(fā)泡劑的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子和水性介質(zhì)以及分散劑的混合物在該樹(shù)脂粒子的軟化點(diǎn)以上的溫度下于低壓區(qū)域放出，得到聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的方法中，作為分散劑，從分散效果良好并且能容易得到方面考慮，優(yōu)選無(wú)機(jī)分散劑。認(rèn)為該無(wú)機(jī)物膠體粒子相互間的排斥作用能夠防止樹(shù)脂粒子彼此熔融粘著。
作為本發(fā)明方法中使用的分散劑，從在與電導(dǎo)率0.00mS/m-20.00mS/m的水性介質(zhì)的組合下分散劑用量更少，能夠減少分散劑在發(fā)泡粒子表面附著的量的方面考慮，在上述無(wú)機(jī)分散劑中，特別優(yōu)選以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)。另外，作為發(fā)泡劑使用無(wú)機(jī)發(fā)泡劑、或以它們?yōu)橹鞒煞值陌l(fā)泡劑的場(chǎng)合，作為分散劑使用以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)的場(chǎng)合，具有能夠減少使用的分散劑的用量的優(yōu)點(diǎn)。例如，與分散劑是堿性碳酸鎂的場(chǎng)合比較，硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)的用量為堿性碳酸鎂的用量的1/3時(shí)，樹(shù)脂粒子的分散性良好。作為以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽，從不損傷所得的發(fā)泡粒子表面的方面考慮，優(yōu)選平均粒徑50.00μm以下的，例如可列舉出高嶺土、粘土等天然或合成粘土礦物。在上述之中，在不聚集并進(jìn)一步分散發(fā)泡粒子方面，平均粒徑優(yōu)選為0.01μm以上，更優(yōu)選為0.05μm以上，特別優(yōu)選為0.10μm以上。另一方面，上限值更優(yōu)選為30.00μm以下，特別優(yōu)選為10.00μm以下。作為硅鋁酸鹽，可以是Si4+的一部分被Fe3+之類(lèi)的金屬離子、或者Al3+的一部分被Fe2+或Mg2+之類(lèi)的金屬離子進(jìn)行同型離子置換的物質(zhì)，其量?jī)?yōu)選為全部金屬離子的20重量％以下。同型離子置換的比例高時(shí)，擔(dān)心不能充分發(fā)揮本發(fā)明的效果。另外，也能夠使用氧化鈦、氧化鋁、堿性碳酸鎂、堿性碳酸鋅、碳酸鈣、氧化鐵等分散劑。它們混合到上述硅鋁酸鹽中使用為好，此時(shí)，混合量相對(duì)于分散劑的總用量?jī)?yōu)選為30重量％以下。另外，平均粒徑采用根據(jù)由離心沉淀式粒度分布測(cè)定裝置按個(gè)數(shù)基準(zhǔn)得到的粒度分布，用粒徑和個(gè)數(shù)算出的數(shù)值。
在本發(fā)明方法中，從得到熔融粘著性?xún)?yōu)異的發(fā)泡粒子的觀點(diǎn)考慮，進(jìn)一步優(yōu)選每100重量份該水性介質(zhì)使用0.004重量份-1.000重量份的以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)，即分散劑。當(dāng)少于0.004重量份時(shí)，在樹(shù)脂粒子的軟化點(diǎn)溫度以上，樹(shù)脂粒子的分散性降低。另一方面，當(dāng)超過(guò)1.000重量份時(shí)，擔(dān)心在發(fā)泡粒子表面較多地附著有分散劑。從上述觀點(diǎn)看，優(yōu)選0.010重量份以上，更優(yōu)選0.030重量份以上，從樹(shù)脂粒子更好的分散性的觀點(diǎn)來(lái)看，特別優(yōu)選0.050重量份以上。另一方面，其上限優(yōu)選為0.400重量份以下，更優(yōu)選為0.350重量份以下，從發(fā)泡粒子表面附著的分散劑的量少的方面考慮，特別優(yōu)選0.300重量份以下。
進(jìn)一步地，根據(jù)需要添加強(qiáng)化分散劑的分散力的分散強(qiáng)化劑。這樣的分散強(qiáng)化劑是相對(duì)于40℃的水100cc至少能溶解1mg以上的無(wú)機(jī)化合物，是該化合物的陰離子或陽(yáng)離子中的至少一方為2價(jià)或3價(jià)的無(wú)機(jī)物質(zhì)。作為這樣的無(wú)機(jī)物質(zhì)，例如可列舉出氯化鎂、硝酸鎂、硫酸鎂、氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵等。上述分散強(qiáng)化劑使用0.0001-1.0000重量份左右。特別是發(fā)泡劑為空氣或以空氣為主成分的發(fā)泡劑的場(chǎng)合，在進(jìn)一步減少分散劑方面是有效的。
當(dāng)將上述分散強(qiáng)化劑進(jìn)一步添加到水性介質(zhì)中時(shí)，給予分散體系以電荷，或者分散體系的電荷進(jìn)一步提高，據(jù)此分散劑彼此的電排斥提高，同時(shí)分散劑與聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子之間的電排斥力提高，推測(cè)其結(jié)果為，未附著于樹(shù)脂粒子表面的隔開(kāi)距離覆蓋樹(shù)脂粒子周?chē)姆稚┰黾?，?shù)脂粒子彼此相互強(qiáng)烈地電排斥，在密閉容器內(nèi)防止了樹(shù)脂粒子彼此熔融粘著。因此，對(duì)于本發(fā)明的發(fā)泡粒子制造方法，分散體系中的水性介質(zhì)的pH在分散劑的電荷消失的等電點(diǎn)及其附近時(shí)是最有效的。
由本發(fā)明的方法得到的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子，附著于發(fā)泡粒子的分散劑的附著量相對(duì)于得到的發(fā)泡粒子重量(發(fā)泡粒子本身的重量和附著于發(fā)泡粒子表面的分散劑的重量的合計(jì)重量)100g為50mg-200mg(以下有時(shí)簡(jiǎn)單地記為50mg/100g-200mg/100g等)時(shí)，發(fā)泡粒子成型時(shí)的熔融粘著性?xún)?yōu)異，故是優(yōu)選的。附著于發(fā)泡粒子表面的分散劑量超過(guò)200mg/100g時(shí)，在成型時(shí)，成為引起發(fā)泡粒子相互熔融粘著不良的原因，故不優(yōu)選。使用分散劑附著量多的發(fā)泡粒子成型時(shí)，必須提高飽和蒸氣壓，在成型體中容易產(chǎn)生密度不均和不均勻的熔融或減熔等不良情況，故不優(yōu)選。另外，附著的分散劑量不到50mg/100g時(shí)，成型發(fā)泡粒子時(shí)的發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性良好，但在得到發(fā)泡粒子的工序中，容易形成相互熔融粘著的發(fā)泡粒子等，難以得到良好的發(fā)泡粒子。更優(yōu)選的分散劑附著量為50mg/100g-150mg/100g。為使附著于所得發(fā)泡粒子的分散劑量為50mg/100g-200mg/100g，在使用電導(dǎo)率0.00mS/m-20.00mS/m的水性介質(zhì)的同時(shí)，每100重量份該水性介質(zhì)使用0.004重量份-1.000重量份的以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)分散劑為好。
附著于聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子表面的分散劑量可以如下定量。即，將所得的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子在60℃的烘箱中干燥24小時(shí)，接著將從烘箱取出的發(fā)泡粒子直接在設(shè)定成溫度23℃、相對(duì)濕度50％的室內(nèi)放置72小時(shí)。其次，在設(shè)定成相同條件的室內(nèi)準(zhǔn)確地測(cè)定100g發(fā)泡粒子的重量到小數(shù)點(diǎn)后3位(將小數(shù)點(diǎn)第3位四舍五入)，將測(cè)定的值作為附著有分散劑的發(fā)泡粒子的重量F(g)。其次，將用于上述重量測(cè)定的發(fā)泡粒子的全部量浸漬于5L的1N鹽酸水溶液中洗滌后，浸漬于5L的離子交換水中，洗掉鹽酸溶液后，接著浸漬于5L的1N氫氧化鈉水溶液中洗滌后，浸漬于5L的離子交換水中，洗凈氫氧化鈉。反復(fù)進(jìn)行2次此操作后，將發(fā)泡粒子全部量在60℃的烘箱中干燥24小時(shí)后，接著從烘箱取出，直接放置到設(shè)定成溫度23℃、相對(duì)濕度50％的室內(nèi)72小時(shí)。接著，在設(shè)定成相同條件的室內(nèi)與上述同樣地求出發(fā)泡粒子的重量S(g)。將重量F和重量S之差作為附著于發(fā)泡粒子表面的分散劑量，將它換算成相對(duì)于每100g附著有分散劑的發(fā)泡粒子的附著量，采用換算所得的值。
在本發(fā)明的發(fā)泡粒子的制造方法中，作為物理發(fā)泡劑，例如能夠使用丙烷、丁烷、己烷、庚烷等脂肪族烴類(lèi)、環(huán)丁烷、環(huán)己烷等環(huán)式脂肪族烴類(lèi)、氯氟甲烷、三氟甲烷、1，2-二氟乙烷、1，2，2，2-四氟乙烷、氯代甲烷、氯代乙烷、二氯甲烷等鹵代烴等有機(jī)物理發(fā)泡劑；氮、氧、空氣、二氧化碳、水等無(wú)機(jī)發(fā)泡劑等1種或2種以上，從環(huán)境適合性、安全性方面考慮，優(yōu)選氮、氧、空氣、二氧化碳、水等無(wú)機(jī)發(fā)泡劑或以它們?yōu)橹鞒煞值陌l(fā)泡劑。在無(wú)機(jī)發(fā)泡劑或以它們?yōu)橹鞒煞值陌l(fā)泡劑中，從環(huán)境適合性方面、容易得到表觀密度100g/L-500g/L的低發(fā)泡倍率的發(fā)泡粒子方面考慮，上述無(wú)機(jī)發(fā)泡劑優(yōu)選是空氣。當(dāng)無(wú)機(jī)發(fā)泡劑使用空氣時(shí)，在不含未發(fā)泡的粒子、并得到均一的低發(fā)泡倍率的發(fā)泡粒子方面是優(yōu)選的。
另一方面，在得到表觀密度30g/L以上、100g/L以下的高發(fā)泡倍率的發(fā)泡粒子方面，作為無(wú)機(jī)發(fā)泡劑優(yōu)選二氧化碳。另外，用水作為發(fā)泡劑的場(chǎng)合，如果水性介質(zhì)是水，則能夠?qū)⑺鳛榘l(fā)泡劑利用。
另外，在本說(shuō)明書(shū)中，以無(wú)機(jī)發(fā)泡劑為主成分的物理發(fā)泡劑是指總發(fā)泡劑的50mol％以上是無(wú)機(jī)發(fā)泡劑。更優(yōu)選物理發(fā)泡劑的70mol％以上是無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，在環(huán)境負(fù)荷低、爆炸危險(xiǎn)性低方面是優(yōu)選的。
發(fā)泡劑的用量根據(jù)目的發(fā)泡粒子的發(fā)泡倍率，并考慮基材樹(shù)脂的種類(lèi)、發(fā)泡劑的種類(lèi)等決定，通常每100重量份樹(shù)脂粒子至多為10重量份左右。
另外，本發(fā)明的樹(shù)脂粒子中，能夠根據(jù)要求含有各種添加劑。作為這樣的添加劑，例如可列舉出防氧化劑、紫外線防止劑、防帶電劑、阻燃劑、金屬惰性劑、顏料、染料、成核劑或者氣泡調(diào)整劑等。作為氣泡調(diào)整劑，例如可列舉出硼酸鋅、滑石、碳酸鈣、硼砂、氫氧化鋁等無(wú)機(jī)粉體。它們?cè)跇?shù)脂粒子中的含量，作為全部添加劑的合計(jì)量，每100重量份樹(shù)脂，優(yōu)選為20重量份以下，特別優(yōu)選為5重量份以下。另外，這些添加劑，例如切斷由擠出機(jī)擠出的線束(strand)，制造樹(shù)脂粒子時(shí)，通過(guò)向擠出機(jī)內(nèi)熔融的樹(shù)脂添加、混煉，可使樹(shù)脂粒子中含有添加劑。
在本發(fā)明的發(fā)泡粒子的制造方法中，向密閉容器內(nèi)填充物理發(fā)泡劑的量根據(jù)使用的發(fā)泡劑種類(lèi)和發(fā)泡溫度以及目的發(fā)泡粒子的表觀密度適當(dāng)選擇，例如以使用氮作為發(fā)泡劑、使用水作為水性介質(zhì)的場(chǎng)合為例，含浸了發(fā)泡劑的樹(shù)脂粒子在密閉容器內(nèi)不發(fā)泡而加熱保持的、處于即將開(kāi)始發(fā)泡之前穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的容器內(nèi)空間部的壓力(表壓)達(dá)到0.6-1.4MPa、優(yōu)選0.62-1.1MPa的量為好。此容器內(nèi)空間部的壓力優(yōu)選以下述內(nèi)容為基準(zhǔn)進(jìn)行選擇。
即，如果確定目的發(fā)泡粒子的表觀密度，則與放出部連接，直徑緩緩變大，相對(duì)于容器內(nèi)空間部的溫度，相對(duì)低地維持與該變大的直徑相同的直徑的管內(nèi)的溫度的場(chǎng)合，上述容器內(nèi)的空間部壓力在上述范圍內(nèi)采用高的一方的壓力是所希望的。相對(duì)高地維持與放出部連接的管內(nèi)的溫度的場(chǎng)合，傾向于希望上述容器內(nèi)的空間部壓力在上述范圍內(nèi)采用低的一方的壓力。另外，如果將與放出部連接的管內(nèi)溫度維持為某個(gè)一定的溫度、具體講維持在40-80℃，則目的發(fā)泡粒子的表觀密度越小，越希望上述容器內(nèi)的空間部壓力采用高的一方的壓力，目的發(fā)泡粒子的表觀密度越大，越希望空間部壓力采用低的一方的壓力。
在本發(fā)明方法中，在不使發(fā)泡粒子表面附著分散劑的效果高的方面，表觀密度為100g/L-500g/L是優(yōu)選的。另外，在能夠高效地制造提高發(fā)泡粒子相互熔融粘著性的發(fā)泡粒子的方面，發(fā)泡粒子的示差掃描熱量測(cè)定的DSC曲線中的吸熱曲線峰為2個(gè)以上，該吸熱曲線峰的高溫側(cè)吸熱曲線峰(以下稱(chēng)為高溫側(cè)吸熱曲線峰)的熱量是2J/g-20J/g是優(yōu)選的。表觀密度為100g/L-500g/L、且高溫吸熱曲線峰的熱量是2J/g-20J/g的發(fā)泡粒子的場(chǎng)合，發(fā)泡成型體相對(duì)于密度的壓縮強(qiáng)度、發(fā)泡成型體的能量吸收量等較高，不需要在成型發(fā)泡粒子之前提高發(fā)泡粒子內(nèi)的空氣壓的工序，因此在能夠縮短成型周期的方面是優(yōu)選的。基材樹(shù)脂為聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂的場(chǎng)合，在得到發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性更高的發(fā)泡成型體的方面，優(yōu)選表觀密度為100g/L-500g/L、高溫吸熱曲線峰的熱量是5J/g-15J/g的。另外，上述高溫吸熱曲線峰的熱量相對(duì)于圖1所示的高溫吸熱曲線峰的熱量b和固有吸熱曲線峰a的總和，優(yōu)選為1-50％，更優(yōu)選為2-45％，特別優(yōu)選為3-40％。另外，高溫吸熱曲線峰和固有吸熱曲線峰的熱量的總和，優(yōu)選為40J/g-150J/g。另外，本發(fā)明書(shū)中所說(shuō)的高溫吸熱曲線的熱量和固有吸熱曲線峰的熱量都是指吸熱量，其值用絕對(duì)值表現(xiàn)。
另一方面，表觀密度30g/L以上100g/L以下、且發(fā)泡粒子的示差掃描熱量測(cè)定的DSC曲線中的吸熱曲線峰為2個(gè)以上，高溫側(cè)吸熱曲線峰的熱量是5J/g-60J/g的場(chǎng)合，適于高效率地得到以高發(fā)泡倍率得到發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性高的發(fā)泡成型體的發(fā)泡粒子。表觀密度30g/L以上100g/L以下、上述高溫吸熱曲線峰的熱量不到5J/g的發(fā)泡粒子的場(chǎng)合，擔(dān)心由這樣的發(fā)泡粒子得到的發(fā)泡成型體相對(duì)于密度的壓縮強(qiáng)度、發(fā)泡成型體的能量吸收量等較低。另外，表觀密度不到30g/L的發(fā)泡粒子的場(chǎng)合，發(fā)泡成型體相對(duì)于密度的壓縮強(qiáng)度、發(fā)泡成型體的能量吸收量等降低。表觀密度為100g/L以上、高溫吸熱曲線峰的熱量超過(guò)60J/g的發(fā)泡粒子的場(chǎng)合，擔(dān)心需要在成型發(fā)泡粒子之前提高發(fā)泡粒子內(nèi)的空氣壓的工序，或者成型周期變長(zhǎng)。特別是基材樹(shù)脂為乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物的場(chǎng)合，表觀密度30g/L以上100g/L以下、上述高溫吸熱曲線峰的熱量為5J/g-30J/g在得到發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性高的發(fā)泡成型體、成型周期短的方面是優(yōu)選的。
對(duì)于發(fā)泡粒子表觀密度d，通過(guò)首先取約5g(4.500-5.500g)的發(fā)泡粒子，將它準(zhǔn)確地稱(chēng)量到0.001g(將小數(shù)點(diǎn)以后第4位四舍五入)，將其值作為發(fā)泡粒子的重量S(g)。接著，將稱(chēng)量的重量已知的發(fā)泡粒子沒(méi)入容納了23℃的水100cm3的量筒內(nèi)的水中，從此時(shí)上升的刻度算出發(fā)泡粒子的體積Y(cm3)，將它換算成升單位，將其作為發(fā)泡粒子的表觀體積L(L)。用體積L(L)除這樣求出的上述發(fā)泡粒子的重量S(g)，從而求出。
另一方面，發(fā)泡粒子的高溫吸熱曲線峰的熱量，是將2-10mg所得到的發(fā)泡粒子用示差掃描熱量計(jì)，從室溫到220℃以10℃/分升溫時(shí)，得到的DSC曲線(圖1)中可看到的2個(gè)以上吸熱曲線峰在高溫側(cè)顯現(xiàn)的吸熱曲線峰b的熱量，相當(dāng)于高溫側(cè)吸熱曲線峰b(不限于1個(gè))的面積，例如能夠如下求出。
首先，引出連接DSC曲線上相當(dāng)于80℃的點(diǎn)α和相當(dāng)于發(fā)泡粒子熔融結(jié)束溫度TE的DSC曲線上的點(diǎn)β的直線αβ。其次，從位于上述固有的吸熱曲線峰a和高溫吸熱曲線峰b之間谷部的DSC曲線上的點(diǎn)γ引出與圖的縱軸平行的直線，將與上述直線αβ相交的點(diǎn)記為σ。高溫吸熱曲線峰b的面積是由DSC曲線的高溫吸熱曲線峰b部分的曲線、線σβ以及線γσ包圍的部分(圖1中帶有斜線的部分)的面積，這相當(dāng)于高溫吸熱曲線峰的熱量。圖1的吸熱曲線峰a是相當(dāng)于基材樹(shù)脂熔化時(shí)吸熱的固有的峰。
本發(fā)明所說(shuō)的發(fā)泡粒子的示差掃描熱量測(cè)定的DSC曲線中的吸熱曲線峰為2個(gè)以上，該吸熱曲線峰的高溫側(cè)吸熱曲線峰的熱量是指比相當(dāng)于基材樹(shù)脂熔化時(shí)吸熱的固有的峰還高的溫度側(cè)的吸熱曲線峰的合計(jì)熱量。
再者，此高溫吸熱曲線峰b在如上述那樣測(cè)定的第1次DSC曲線上可看到，但得到第1次DSC曲線后，在從220℃以10℃/分暫時(shí)降溫到40℃附近，再以10℃/分升溫到220℃時(shí)得到的第2次DSC曲線上看不到，只能看到相當(dāng)于基材樹(shù)脂熔化時(shí)吸熱的固有的吸熱曲線峰a。
發(fā)泡粒子的高溫吸熱曲線峰的熱量值，主要根據(jù)制造發(fā)泡粒子時(shí)的發(fā)泡溫度和使用的發(fā)泡劑量而變化，因此為了得到目標(biāo)高溫吸熱曲線峰熱量的發(fā)泡粒子，有必要進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)，設(shè)定發(fā)泡溫度、發(fā)泡劑量等發(fā)泡條件。
如上所述利用示差掃描熱量計(jì)測(cè)定發(fā)泡粒子的高溫吸熱曲線峰時(shí)，每1個(gè)發(fā)泡粒子的重量不到2mg的場(chǎng)合，可以將總重量達(dá)2mg-10mg的多個(gè)發(fā)泡粒子直接用于測(cè)定，另外，每1個(gè)發(fā)泡粒子的重量為2mg-10mg的場(chǎng)合，可以將1個(gè)發(fā)泡粒子直接用于測(cè)定。另外，每1個(gè)發(fā)泡粒子的重量超過(guò)10mg的場(chǎng)合，可以將1個(gè)發(fā)泡粒子切成多個(gè)，得到重量為2mg-10mg的切斷試樣，將1個(gè)該切斷試樣用于測(cè)定。但是，此切斷試樣是使用切割機(jī)等切斷1個(gè)發(fā)泡粒子得到的，在切割時(shí)，發(fā)泡粒子當(dāng)初具有的表面不切除而原樣直接保留，同時(shí)各切斷試樣的形狀盡可能均等地切成相同形狀，且在各切斷試樣中，未切除而殘留的上述發(fā)泡粒子表面的面積盡可能為相同面積。例如，每1個(gè)發(fā)泡粒子的重量為18mg的場(chǎng)合，如果從垂直方向的正中水平切割向任意方向的發(fā)泡粒子，則得到2個(gè)大致相同形狀的約9mg的切斷試樣，對(duì)于各切斷試樣，當(dāng)初發(fā)泡粒子具有的表面原樣直接殘留，同時(shí)其表面面積為各切斷試樣大體相同的面積。可以將這樣得到的2個(gè)切斷試樣中的1個(gè)如上所述用于高溫吸熱曲線峰的測(cè)定。
通常，為了確認(rèn)適當(dāng)?shù)陌l(fā)泡溫度，無(wú)機(jī)發(fā)泡劑為空氣的場(chǎng)合，在熱量達(dá)2-20J/g的條件下制造發(fā)泡粒子即可。另外，無(wú)機(jī)發(fā)泡劑為二氧化碳的場(chǎng)合，在發(fā)泡粒子的DSC曲線中的高溫吸熱曲線峰的熱量達(dá)5J/g-60J/g的條件下制造發(fā)泡粒子即可。發(fā)泡粒子根據(jù)示差掃描熱量測(cè)定得到的DSC曲線上有高溫吸熱曲線峰的發(fā)泡粒子，可采用下述方法得到在密閉容器內(nèi)與樹(shù)脂粒子、分散劑、發(fā)泡劑一起分散于分散介質(zhì)中后，將容器內(nèi)不升溫到熔融結(jié)束溫度(Te)以上，而是加熱到樹(shù)脂粒子的熔點(diǎn)(Tm)-15℃以上、熔融結(jié)束溫度(Te)以下的范圍內(nèi)的任意溫度(Ta)，在該溫度(Ta)下保持足夠的時(shí)間、優(yōu)選10-60分鐘左右，其后將容器內(nèi)調(diào)節(jié)成從熔點(diǎn)(Tm)-5℃到熔融結(jié)束溫度(Te)+5℃的范圍的任意溫度(Tb)，在該溫度(Tb)下，或者根據(jù)需要在該溫度(Tb)下再保持足夠的時(shí)間、優(yōu)選10-60分鐘左右后，從容器內(nèi)放出樹(shù)脂粒子，使之發(fā)泡而得到。
另外，發(fā)泡粒子中的上述高溫吸熱曲線峰的熱量的大小，主要依賴(lài)于制造發(fā)泡粒子時(shí)的相對(duì)于樹(shù)脂粒子的上述溫度(Ta)和該溫度下的保持時(shí)間以及上述溫度(Tb)和該溫度下的保持時(shí)間、以及升溫速度。溫度(Ta)或(Tb)越是上述保持溫度范圍內(nèi)的低的一方的溫度，越是保持時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)泡粒子的上述高溫吸熱曲線峰的熱量越顯示出變大的傾向。通常，升溫速度采用0.5-5℃/分。考慮這些方面，反復(fù)進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)，從而能夠容易地知道顯示所要求的高溫吸熱曲線峰熱量的發(fā)泡粒子的制造條件。
再者，以上說(shuō)明的溫度范圍是使用二氧化碳和空氣等無(wú)機(jī)發(fā)泡劑作為發(fā)泡劑的場(chǎng)合的適當(dāng)溫度范圍。因此，并用有機(jī)發(fā)泡劑的場(chǎng)合，根據(jù)其種類(lèi)和用量，其適當(dāng)?shù)臏囟确秶频椒謩e比上述溫度范圍低的溫度側(cè)。
另外，上述熔點(diǎn)(Tm)是指使用樹(shù)脂粒子2-10mg作為試樣，采用與如上所述的得到發(fā)泡粒子的DSC曲線同樣的方法，對(duì)樹(shù)脂粒子進(jìn)行示差掃描熱量測(cè)定，由此得到的第2次DSC曲線(其一例示于圖2)上可看到的基材樹(shù)脂固有的吸熱曲線峰a的頂點(diǎn)的溫度，熔融結(jié)束溫度(Te)是指該固有的吸熱曲線峰a的下端在高溫側(cè)返回到基線(α-β)位置時(shí)的溫度。
再者，由上述方法得到的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子在大氣壓下熟化后，在加壓空氣氣氛下進(jìn)行加壓處理，賦予內(nèi)壓，其后使用水蒸氣或熱風(fēng)加熱，從而使之更進(jìn)一步發(fā)泡，可以制成更高發(fā)泡倍率的發(fā)泡粒子。
要使用上述發(fā)泡粒子得到發(fā)泡粒子成型體，能夠采用下述間歇式成型法(模內(nèi)成型法)即在可加熱和冷卻、且可開(kāi)閉、密閉的模內(nèi)填充發(fā)泡粒子，供給水蒸氣壓0.15-0.59MPa(G)的蒸氣，在模內(nèi)使發(fā)泡粒子彼此加熱膨脹，使之熔融粘著，接著冷卻，從模內(nèi)取出的方法。另外，發(fā)泡粒子成型體也能夠通過(guò)下述連續(xù)式成型法制造即在沿通路內(nèi)的上下連續(xù)移動(dòng)的帶間，連續(xù)供給根據(jù)需要提高了粒子內(nèi)壓的發(fā)泡粒子，在通過(guò)水蒸氣加熱區(qū)域時(shí)，使發(fā)泡粒子彼此膨脹熔融粘著，其后通過(guò)冷卻區(qū)域冷卻，接著將得到的成型體從通路內(nèi)取出，依次切成適宜的長(zhǎng)度的方法(例如特開(kāi)平9-104026號(hào)、特開(kāi)平9-104027號(hào)以及特開(kāi)平10-180888號(hào)等記載的成型方法)。再者，在提高發(fā)泡粒子的氣泡內(nèi)壓的場(chǎng)合，在密閉容器中放入發(fā)泡粒子，在向該容器內(nèi)供給加壓空氣的狀態(tài)下放置適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，使發(fā)泡粒子內(nèi)浸透加壓空氣即可。用上述手法制造的成型體的密度根據(jù)目的可任意選擇，但作為選自本發(fā)明的發(fā)泡粒子的成型體的范圍，優(yōu)選得到具有40g/L-500g/L的密度的成型體，更優(yōu)選得到具有90g/L-500g/L的密度的成型體。
使用以上制造的發(fā)泡粒子的發(fā)泡粒子成型體，基于ASTM-D2856-70的順序C的連續(xù)氣泡率是40％以下為好，更優(yōu)選為30％以下，最優(yōu)選為25％以下。通過(guò)使發(fā)泡粒子的高溫吸熱曲線峰熱量在上述范圍內(nèi)，并避免在成型時(shí)過(guò)度加熱，從而能夠得到連續(xù)氣泡率小的成型體，連續(xù)氣泡率越小的成型體，機(jī)械強(qiáng)度越優(yōu)良。
以下舉出實(shí)施例和比較例說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1-6、比較例1-5在含防氧化劑0.12重量份、硬脂酸鈣(潤(rùn)滑劑)0.05重量份和芥子酰胺(潤(rùn)滑劑)0.05重量份、耐氣候性賦予劑0.2重量份的乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯成分含量2.4重量％、熔點(diǎn)145℃、MFR＝7g/10分)中添加氣泡調(diào)整劑0.05重量份，在擠出機(jī)內(nèi)熔融混煉后，從擠出機(jī)線束狀擠出，切斷線束，使發(fā)泡粒子直徑和長(zhǎng)度之比大致為1.0，得到每1個(gè)的平均重量為2mg的樹(shù)脂粒子。
接著，在400升的高壓釜中裝入上述樹(shù)脂粒子100重量份、表1所示的電導(dǎo)率的水220重量份、表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉)0.2重量份、和表1所示的量的分散劑(高嶺土；平均粒徑0.40μm)、分散強(qiáng)化劑(硫酸鋁)(另外，實(shí)施例3、6、比較例4、5未添加分散劑強(qiáng)化劑)，一邊攪拌一邊升溫到比表1所示的發(fā)泡溫度低5℃的溫度后，在該溫度下保持15分鐘。在剛開(kāi)始保持后向容器內(nèi)供給表1所示的發(fā)泡劑，保持15分鐘后的容器內(nèi)壓力調(diào)整成為只比表1所示的容器內(nèi)壓力低0.098MPa(G)的壓力。接著，升溫到發(fā)泡溫度，在同一溫度保持15分鐘。此時(shí)，在剛開(kāi)始該保持后，向容器內(nèi)供給表1所示的發(fā)泡劑，保持15分鐘后，調(diào)整容器內(nèi)壓力，使之達(dá)到表1所示的容器內(nèi)壓力。在發(fā)泡溫度下保持15分鐘后，開(kāi)放高壓釜的一端，將樹(shù)脂粒子和水在大氣壓下放出，使樹(shù)脂粒子發(fā)泡，得到發(fā)泡粒子。另外，一邊向高壓釜內(nèi)供給表1所示的發(fā)泡劑一邊進(jìn)行放出，使從高壓釜放出樹(shù)脂粒子期間的容器內(nèi)壓力保持為表1所示的容器內(nèi)壓力。將得到的發(fā)泡粒子水洗，加到離心分離機(jī)后，在大氣壓下放置24小時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后，測(cè)定發(fā)泡粒子的表觀密度、高溫吸熱曲線峰熱量、分散劑在發(fā)泡粒子表面的附著量(表2中為分散劑的附著量)等，其結(jié)果示于表2。發(fā)泡粒子的分散性示于表1。再者，比較例2的場(chǎng)合，在高壓釜內(nèi)樹(shù)脂粒子相互熔融粘著，不能得到良好的發(fā)泡粒子。
表1

表2

在實(shí)施例、比較例中用作水性介質(zhì)的水如下所示。
水A電導(dǎo)率53.30mS/m的地下水。
水B電導(dǎo)率0.85mS/m的逆浸透水。
水C電導(dǎo)率0.05mS/m的離子交換水。
水D以9∶1的體積比混合水B和水A得到的電導(dǎo)率6.62mS/m的水。
水E以8∶2的體積比混合水B和水A得到的電導(dǎo)率12.20mS/m的水。
水F以6∶4的體積比混合水B和水A得到的電導(dǎo)率21.90mS/m的水。
水G電導(dǎo)率67.90mS/m的軟水化處理水。
再者，上述電導(dǎo)率的值是使用株式會(huì)社掘場(chǎng)制作所制的“Kasutanii ACTph meter D-24型號(hào)9382-10D”，使用電池常數(shù)1.071×100m-1的電極，在室溫25℃下測(cè)定得到的值。
接著，對(duì)于實(shí)施例1、2、4、5、6和比較例1、3的發(fā)泡粒子，對(duì)發(fā)泡粒子不施行內(nèi)壓賦予處理，向具有250mm×200mm×50mm的成型空間(陽(yáng)模和陰模完全閉緊時(shí)的成型空間)的金屬模內(nèi)，在不完全使陽(yáng)模和陰模閉緊、兩者間開(kāi)少許空隙(約1mm)的狀態(tài)下填充發(fā)泡粒子。接著將模內(nèi)用蒸氣排氣后，完全閉緊陽(yáng)模和陰模，通過(guò)表2所示的飽和蒸氣壓力的蒸氣成型。成型后，用水冷卻到金屬模內(nèi)的發(fā)泡壓為0.059MPa(G)后，從模內(nèi)取出成型體，在60℃養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，冷卻到室溫。將所得到的發(fā)泡粒子成型體的發(fā)泡粒子的熔融粘著率、熔融粘著性的評(píng)價(jià)匯總于表2。
另一方面，對(duì)于實(shí)施例3和比較例4的發(fā)泡粒子，對(duì)發(fā)泡粒子施行內(nèi)壓賦予處理(粒子內(nèi)壓0.1MPa(G))后，向具有250mm×200mm×50mm的成型空間(陽(yáng)模和陰模完全閉緊時(shí)的成型空間)的金屬模內(nèi)，在不完全使陽(yáng)模和陰模閉緊、兩者間開(kāi)少許空隙(約1mm)的狀態(tài)下填充發(fā)泡粒子。接著將模內(nèi)用蒸氣排氣后，完全閉緊陽(yáng)模和陰模，通過(guò)表2所示的成型飽和蒸氣壓力的蒸氣成型。成型后，用水冷卻到金屬模內(nèi)的發(fā)泡壓為0.059MPa(G)后，從模內(nèi)取出成型體，在60℃養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，冷卻到室溫。將所得到的發(fā)泡粒子成型體的發(fā)泡粒子的熔融粘著率、熔融粘著性的評(píng)價(jià)匯總于表2。
另外，表2所示的發(fā)泡粒子的分散性和發(fā)泡粒子成型體的發(fā)泡粒子的熔融粘著性如下評(píng)價(jià)。
發(fā)泡粒子的分散性從制造的發(fā)泡粒子群中隨便地取出100個(gè)發(fā)泡體。在此所說(shuō)的發(fā)泡體是指在發(fā)泡粒子間沒(méi)有熔融粘著的發(fā)泡粒子的場(chǎng)合下，各自為1個(gè)發(fā)泡體；在多個(gè)發(fā)泡粒子數(shù)珠連接狀地熔融粘著，或多個(gè)發(fā)泡粒子無(wú)序地熔融粘著，或者在發(fā)泡粒子間在引線一樣的狀態(tài)下通過(guò)纖維狀樹(shù)脂多個(gè)發(fā)泡粒子連接的所謂發(fā)泡粒子間熔融粘著的物質(zhì)(以下稱(chēng)為粒子間熔融粘著物)的場(chǎng)合，1個(gè)該粒子間熔融粘著物為1個(gè)發(fā)泡體。檢查這樣的發(fā)泡體100個(gè)，根據(jù)下面基準(zhǔn)評(píng)價(jià)發(fā)泡粒子的分散性。
A100個(gè)發(fā)泡體中，粒子間熔融粘著物1個(gè)也不含，或者2個(gè)發(fā)泡粒子熔融粘著的粒子間熔融粘著物為2個(gè)以下、且3個(gè)以上發(fā)泡粒子熔融粘著的粒子間熔融粘著物不存在，發(fā)泡粒子的分散性?xún)?yōu)異。
B100個(gè)發(fā)泡體中，2個(gè)發(fā)泡粒子熔融粘著的粒子間熔融粘著物為3個(gè)-20個(gè)、或/和3個(gè)發(fā)泡粒子熔融粘著的粒子間熔融粘著物存在1-5個(gè)、且4個(gè)以上發(fā)泡粒子熔融粘著的粒子間熔融粘著物不存在，發(fā)泡粒子的分散性良好。
C是100個(gè)發(fā)泡體中存在的粒子間熔融粘著物為26個(gè)-50個(gè)、或/和4-6個(gè)發(fā)泡粒子熔融粘著的粒子間熔融粘著物存在的場(chǎng)合，發(fā)泡分散性在容許的范圍內(nèi)。
D是100個(gè)發(fā)泡體中存在的粒子間熔融粘著物為51個(gè)-75個(gè)、或/和7個(gè)以上發(fā)泡粒子熔融粘著的粒子間熔融粘著物存在的場(chǎng)合，發(fā)泡分散性不良。
E是大的粒子間熔融粘著物未從容器內(nèi)放出就殘留于容器內(nèi)的場(chǎng)合。
發(fā)泡粒子成型體的發(fā)泡粒子的熔融粘著性將用250mm×200mm×50mm的金屬模成型得到的發(fā)泡粒子成型體用切割刀在成型體的厚度方向切進(jìn)約10mm后，用手從切入部進(jìn)行斷開(kāi)成型體的試驗(yàn)，用下面的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)成型體中的發(fā)泡粒子的熔融粘著性的好壞。
○觀察成型體的斷裂面，發(fā)泡粒子的50％以上材料破壞的場(chǎng)合。
△觀察成型體的斷裂面，發(fā)泡粒子的30％以上50％以下材料破壞的場(chǎng)合。
×觀察成型體的斷裂面，發(fā)泡粒子的30％以下材料破壞的場(chǎng)合。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明方法，在能夠得到發(fā)泡粒子彼此沒(méi)有熔融粘著的良好發(fā)泡粒子的同時(shí)，所得的發(fā)泡粒子能夠得到發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性?xún)?yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異的發(fā)泡粒子成型體。結(jié)果，在各自的生產(chǎn)工廠能夠制造穩(wěn)定質(zhì)量的發(fā)泡粒子和發(fā)泡粒子成型體。另外，本發(fā)明方法能夠以低成本得到優(yōu)異的發(fā)泡粒子，成型周期也能夠縮短，因此能夠謀求生產(chǎn)率的提高。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，其特征在于，是將與水性介質(zhì)和分散劑一起加熱的、含浸物理發(fā)泡劑而成的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子從密閉容器內(nèi)在低壓區(qū)域放出，使之發(fā)泡，得到發(fā)泡粒子的方法，作為上述水性介質(zhì)使用電導(dǎo)率0.00mS/m-20.00mS/m的水性介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，水性介質(zhì)的電導(dǎo)率為0.01mS/m-20.00mS/m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，水性介質(zhì)的電導(dǎo)率為0.01mS/m-17.00mS/m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，水性介質(zhì)的電導(dǎo)率為0.02mS/m-13.00mS/m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，分散劑是以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)是高嶺土。
7.根據(jù)權(quán)利要求5記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)的用量，每100重量份水性介質(zhì)為0.004重量份-1.000重量份。
8.根據(jù)權(quán)利要求5記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)的用量，每100重量份水性介質(zhì)為0.010重量份-0.400重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，物理發(fā)泡劑是以無(wú)機(jī)發(fā)泡劑為主成分的發(fā)泡劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，作為物理發(fā)泡劑，使用以無(wú)機(jī)發(fā)泡劑為主成分的發(fā)泡劑，作為分散劑，使用以氧化硅-氧化鋁為主成分的硅鋁酸鹽構(gòu)成的礦物類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，無(wú)機(jī)發(fā)泡劑是空氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，無(wú)機(jī)發(fā)泡劑是二氧化碳。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，無(wú)機(jī)發(fā)泡劑是空氣和二氧化碳。
14.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，作為物理發(fā)泡劑使用空氣，作為分散劑使用高嶺土，作為分散強(qiáng)化劑使用硫酸鋁。
15.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，發(fā)泡粒子的表觀密度為100g/L-500g/L。
16.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，發(fā)泡粒子的示差掃描熱量測(cè)定所得到的DSC曲線中的吸熱曲線峰為2個(gè)以上，該吸熱曲線峰的高溫側(cè)的吸熱曲線峰的熱量是2J/g-20J/g。
17.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，附著于發(fā)泡粒子表面的分散劑的附著量，每100g所得到的發(fā)泡粒子重量(發(fā)泡粒子自身的重量和附著于發(fā)泡粒子表面的分散劑的重量的合計(jì)重量)，為50mg-200mg。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子的制造方法，在不存在下述問(wèn)題就能夠得到?jīng)]有熔融粘著的良好的發(fā)泡粒子的同時(shí)，能夠穩(wěn)定地制造聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子。所述的問(wèn)題是在使用物理發(fā)泡劑制造聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子時(shí)，在密閉容器內(nèi)在分散于水性介質(zhì)的樹(shù)脂粒子中，為防止用于含浸發(fā)泡劑的熱處理工序中的樹(shù)脂粒子彼此的熔融粘著而添加的分散劑的量、和分散劑在所得到的發(fā)泡粒子上的附著量因生產(chǎn)工廠不同而不均一。對(duì)于所述的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂發(fā)泡粒子，在成型所得的發(fā)泡粒子時(shí)，能夠得到發(fā)泡粒子相互的熔融粘著性良好，且機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的成型。本發(fā)明的方法，是將與水性介質(zhì)和分散劑一起加熱的、含浸物理發(fā)泡劑而成的聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂粒子從密閉容器內(nèi)在低壓區(qū)域放出，使之發(fā)泡，得到發(fā)泡粒子的方法，上述水性介質(zhì)使用電導(dǎo)率0.00mS/m－20.00mS/m的水性介質(zhì)。
文檔編號(hào)B29C44/44GK1518576SQ0281173
公開(kāi)日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2002年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者佐佐木秀浩, 荻山和也, 平晃暢, 橋本圭一, 柳澤大樹(shù), 所壽男, 一, 也, 樹(shù) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Jsp