專利名稱：聚烯烴樹脂發泡體用組合物、其發泡體、和發泡體的制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，該組合物具有優異的柔性、緩沖性能、隔熱性能等，和由此得到的發泡體，以及生產發泡體的方法。更具體地，本發明涉及一種適合用于由其生產厚聚烯烴樹脂發泡體的組合物。
背景技術：
考慮到加入發泡體作為部件的情況下，為確保該發泡體的密封和其它的性能，用作電子儀器等的內部絕緣體、緩沖材料、隔音材料、隔熱材料、食品包裝材料、衣料、建筑材料等的發泡體則需要具有如柔性、緩沖性能、隔熱性能。
此外還要求這些發泡體具有指定的厚度，以便保持密封性能。已知這樣的發泡體為聚烯烴樹脂發泡體例如聚乙烯和聚丙烯發泡體。然而，這些發泡體有一個問題是其強度較差，并且柔性和緩沖性能不夠。正在采用改善這些不足性能的技術，該技術是提高膨脹比并向聚烯烴樹脂中加入橡膠成分等以軟化材料本身。
然而，因為普通的聚乙烯或聚丙烯與高溫度拉伸所需的應力有關的粘度，即拉伸粘度，較低，為得到高膨脹比而進行的發泡操作導致泡壁破裂，并因此氣體逸出，氣泡增大。因此難以得到具有所需高膨脹比的柔軟發泡體。
迄今為止用于產生聚合物發泡體的已知方法包括化學方法和物理方法。普通物理方法包括在聚合物中分散低沸點的液體(起泡劑)例如含氯氟烴或碳氫化合物，然后加熱分散液以揮發起氣泡，由此形成氣泡。用于得到發泡體的化學方法包括熱分解加入聚合物基質的化合物(起泡劑)以產生氣體，由此形成氣泡。此外，物理起泡的技術具有許多環境問題例如用作起泡劑的物質有害性和由該物質所引起的臭氧層消耗，而化學起泡技術的問題是起泡劑殘余物保留在產生氣體后的發泡體中，該殘余物引起污染，特別是在例如電子部件中的應用。
另一方面，最近提出了用于得到小氣泡直徑和高氣泡密度的發泡體的方法。該方法包括在高壓下將氣體例如氮氣或二氧化碳溶解在聚合物中，隨后從壓力下釋放聚合物，加熱聚合物，使溫度接近聚合物的玻璃化轉變溫度或軟化點，由此形成氣泡。在該起泡技術中，在處于熱力學不穩定狀態的體系中形成核，這些核膨脹并逐漸形成氣泡，由此產生微多孔狀發泡體。
該方法一個優點是可以產生迄今為止沒有得到的具有微多孔狀結構的發泡體。多種將該發泡技術應用于包括熱塑性聚氨酯的熱塑性彈性體的嘗試已經提出。然而，沒有獲得足夠高的膨脹比，可用該技術獲得的發泡體只限于薄型發泡體。
為了克服這些問題，已經提出了共混例如在230℃熔融張力超過1cN的聚烯烴樹脂與橡膠或熱塑性彈性體成分制成的聚烯烴樹脂發泡體，以及在超臨界狀態使用二氧化碳生產發泡體的方法(專利文獻1)。此外，已經公開了極好適用于起泡的具有特定值拉伸粘度、重均分子量等的聚苯乙烯組合物(專利文獻2)。
JP-A-2001-348452(權利要求)[專利文獻2]JP-A-09-208771(權利要求)發明概述本發明的一個目的是提供柔性和緩沖性能極好并具有足夠厚度的聚烯烴樹脂發泡體。本發明的另一個目的是提供生產該發泡體的方法。
本發明人深入研究以克服如上所述問題。結果，已經發現當包括含聚烯烴樹脂和橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分和粉末顆粒、具有用毛細管流變儀(溫度，200℃；切變速率，5,000[l/s])測量的拉伸粘度為20-100kPa·s的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物進行發泡體成型時，起泡后氣泡生長不遭受明顯的收縮或變形，可以保持其形狀，因此得到了具有增加厚度和優異緩沖性能的發泡體。基于此發現完成了本發明。
即，本發明具有以下構成。
(1)一種用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，該組合物包括包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分，和粉末顆粒，其中組合物用毛細管流變儀(溫度，200℃；切變速率，5,000[l/s])測量拉伸粘度為20-100kPa·s。
(2)根據上述(1)的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，其中粉末顆粒是選自滑石、硅石、礬土、沸石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、氧化鋅、二氧化鈦、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種。
(3)根據上述(1)的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，其中粉末顆粒粒徑為0.1-10μm。
(4)根據上述(1)的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，其中基于100重量份聚合物組分的粉末顆粒含量為5-150重量份。
(5)一種聚烯烴樹脂發泡體，是通過發泡體成型發明1的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物得到的。
(6)根據上述(5)的聚烯烴樹脂發泡體，其相對密度為0.02-0.30。
(7)根據上述(5)的聚烯烴樹脂發泡體，在壓縮到50％(50％壓縮強度)的抗斥力(repulsive)負荷為5.0N/cm2或更低。
(8)一種用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，該方法包括發泡成型用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，該組合物包括包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分，和粉末顆粒其中組合物用毛細管流變儀(溫度，200℃；切變速率，5,000[l/s])測量拉伸粘度為20-100kPa·s。
(9)根據上述(8)的用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，其中用高壓氣體使組合物起泡。
(10)上述(9)的用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，其中高壓氣體是二氧化碳或氮氣。
(11)根據上述(10)的用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，其中處于超臨界狀態的二氧化碳用作高壓氣體。
在本發明中，術語“高壓”指的是6MPa或更高。
發明的詳細說明下面將詳細描述本發明。
本發明用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物包括包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分；和粉末顆粒。
本發明使用的聚烯烴樹脂實例包括具有寬分子量分布并在高分子側有肩部類型的樹脂、輕微交聯型樹脂、和長鏈分支型樹脂。該型聚烯烴樹脂可以是任何，例如，低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙烯的共聚物、乙烯或丙烯和其它的α-烯烴(一種或多種)的共聚物、乙烯和一種或多種醋酸乙烯酯的共聚物、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、乙烯醇等，和其兩種或更多種的混合物。
特別是考慮適合用于發泡體成型中的熱加工和起泡后形狀固定等，聚乙烯或聚丙烯是合適的。“其它的α-烯烴(一種或多種)”的實例包括丁烯-1、戊烯-1、己烯-1和4-甲基戊烯-1。共聚物可以是無規共聚物或嵌段共聚物。
本發明中橡膠或熱塑性彈性體成分沒有特別限定，只要它是可起泡的即可。其實例包括多種熱塑性彈性體例如天然或合成橡膠例如天然橡膠、聚異丁烯、聚異戊二烯、氯丁橡膠、丁基橡膠和腈丁基橡膠；烯烴彈性體例如乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚丁烯和氯化聚乙烯；苯乙烯彈性體例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯共聚物，和通過氫化這些共聚物得到的聚合物；聚酯彈性體；聚酰胺彈性體；和聚氨酯彈性體。這些橡膠或熱塑性彈性體成分可以單獨使用或以兩種或更多種組合使用。
本發明中，優選使用熱塑性彈性體作為橡膠或熱塑性彈性體成分。烯烴彈性體是由烯烴成分和乙烯/丙烯橡膠構成的具有微區域結構的彈性體，并具有和聚烯烴樹脂令人滿意的相容性。
作為本發明用于聚烯烴樹脂發泡體組合物的主要成分的聚合物組分包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體。橡膠和/或熱塑性彈性體成分的用量應是10-150重量份，優選30-100重量份，基于100重量份聚烯烴樹脂。
當橡膠和/或熱塑性彈性體成分的量小于10重量份時，組合物易于產生緩沖性能降低的發泡體。當其用量超過150重量份時，起泡期間易于產生氣體逸出，因此難于得到高度膨脹的發泡體。
本發明用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物包含粉末顆粒。粉末顆粒主要功能是作為發泡體成型中的核。作為可以使用的粉末顆粒，例如是滑石、硅石、礬土、沸石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、氧化鋅、二氧化鈦、氫氧化鋁、氫氧化鎂等。
粉末顆粒優選粒徑為約0.1-10μm的。粒徑小于0.1μm的粉末顆粒是不合乎需要的，因為有些情況下該顆粒沒有充分起到核的作用。粒徑超過10μm的粉末顆粒是不合乎需要的，因為該較大的顆粒可能是發泡體成型時產生氣體逸出的原因。
本發明中含有的粉末顆粒用量應是5-150重量份，優選10-130重量份，基于100重量份聚合物組分。如果粉末顆粒的用量小于5重量份，難以得到均勻的發泡體。如果其用量超過150重量份，不僅用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物具有非常高的粘度，而且發泡體成型時可能出現氣體逸出，損害起泡適用性。
樹脂發泡體的一個缺點是因為它們是由熱塑性聚合物構成的，所以易燃。因此優選引入多種阻燃劑的任何一種作為粉末顆粒，特別是對于阻燃性是不可缺少的應用，如電子儀器中。作為可以使用的阻燃劑是已知的阻燃劑例如溴化樹脂、氯化樹脂、磷化合物、和銻化合物。然而，氯化或溴化樹脂阻燃劑等的問題是這些阻燃劑在燃燒時散發對人體有害并腐蝕機器的氣體，而磷或銻化合物阻燃劑還有與有害、易爆炸等有關的問題。
因此本發明中優選加入金屬氫氧化物作為非鹵素非銻無機阻燃劑。尤其優選該無機阻燃劑的實例包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂/氧化鎳水合物、和氧化鎂/氧化鋅水合物。該水合的金屬化合物可以經歷過表面處理。阻燃劑可以單獨使用或以其兩種或更多種的混合物使用。
阻燃劑的含量可以大約為10-70％(重量)，優選大約為25-65％(重量)，基于全部用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物。含量過低引起阻燃性降低，而含量過高導致難以得到高度膨脹的樹脂發泡體。
根據需要，本發明用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物中可以加入添加劑。添加劑的種類沒有特別限定，可以使用多種通常用于發泡體成型的添加劑。
添加劑的實例包括結晶成核劑、增塑劑、滑潤劑、染色劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、填料、補強劑和抗靜電劑。該要加入的添加劑的用量可以適當選擇，只要其加入不損害氣泡形成等即可。可以采用普通熱塑性樹脂成型中使用的加入量。
本發明用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物特征為用毛細管流變儀(溫度，200℃；切變速率，5,000[l/s])測量的拉伸粘度是20-100kPa·s。優選其拉伸粘度為30-90kPa·s。通過調節用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物使其拉伸粘度為20-100kPa·s，使組合物在發泡體成型時可以遭受更少的氣泡壁破裂，并由此可以得到高膨脹比。此外，即使當狹縫較寬時可以保持模具中的壓力，并且因此，可以得到厚度增加的發泡體。
因此，在組合物的拉伸粘度低于20kPa·s的情況下，模頭(dip)頂端難以得到增高的壓力，縫隙必須變窄以得到增高的壓力。即，在這種情況下得不到厚發泡體。此外，當因此縫隙變窄并且片材厚度降低時，從發泡體逸出的氣體增加，導致進一步降低膨脹比。另一方面，當組合物的拉伸粘度超過100kPa·s時，有時組合物發泡體成型適用性降低或通過發泡體成型得到的發泡體具有粗糙表面。
本發明中，通過下列方法測量拉伸粘度。
測量儀器雙-毛細管流變儀“RH7-2型”，由Rothand Precision生產長模具φ1mm；長度，16mm；入射角，180°(L/D＝16)短模具φ1mm；長度，0.25mm；入射角，180°(L/D＝0.25)將顆粒形樹脂放入毛細管流變儀的毛細管并在指定溫度下加熱約10分鐘。以等速按下活塞通過毛細管下部擠出熔化樹脂。用分別放置在毛細管進口附近的壓力傳感器測量由此擠出的樹脂壓力。使用下列等式將由此測量的壓力轉變為粘度值PO＝(PS·LL-PL·LL)/(LL·LS)其中PO壓力損失[MPa]PL長模具中的壓力損失[MPa]PS短模具中的壓力損失[MPa]LL長模具的長度[mm]LS短模具的長度[mm]使用下列等式計算拉伸粘度λ[kPa·s]λ＝9(n+1)2PO/(32ηγ)其中η切變速率[l/s]
γ切變粘度[kPa·s]，用τ＝k·γn計算，其中剪切應力[kPa]n冪指數k常數。
本發明用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物中，使用起到氣泡生長晶核作用效果的粉末顆粒產生更均勻的多孔狀結構。以處于超臨界狀態的高壓氣體特別是二氧化碳用作如下所述起泡劑時，特別增強該效果。與迄今為止使用的起泡方法相比，本發明組合物可以形成特別優良并均勻的氣泡。
本發明中用于得到聚烯烴樹脂發泡體使用的起泡劑沒有特別的限制，只要它是一種普通用于聚烯烴樹脂發泡體成型的皆可。然而，考慮到環境保護、起泡的樹脂污染更少的性能等，優選使用高壓氣體。該說明中，使用的術語“高壓氣體”含義包括處于超臨界狀態的流體。
高壓氣體沒有特別的限制，只要它在高壓下滲入聚烯烴樹脂與橡膠或熱塑性彈性體中即可。其實例包括二氧化碳、氮氣和空氣。這些高壓氣體可以兩種或更多種的混合物使用。這些氣體中優選二氧化碳，因為它可以大量滲入用作用于起泡材料的聚烯烴樹脂與橡膠或熱塑性彈性體中，并因為其滲入率較高。此外，考慮到增高樹脂中的滲入率，高壓氣體(例如二氧化碳)優選處于超臨界狀態。順便說一下，二氧化碳的臨界溫度和臨界壓力分別是31℃和7.4MPa。當使用處于超臨界狀態的氣體(超臨界流體)時，它不僅顯示了增加樹脂中的溶解性并且可以高濃度引入，而且因為其高濃度在突變壓降下產生更大數量的氣泡核。這些氣泡核逐漸產生發泡體，并以高于用另一種狀態的氣體產生的具有相同多孔性的密度存在。因此，使用超臨界氣體可以產生優良的氣泡。
本發明用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法沒有特別限制，只要用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物可以進行發泡體成型即可。該方法可以是任何一種間歇法、連續法等。
下面列出使用高壓氣體作為起泡劑間歇生產聚烯烴樹脂發泡體的實例。首先，用擠出機例如單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機擠出如上所述用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物從而生產用于發泡體成型的樹脂片材，該組合物包括包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分和粉末顆粒。
另一方面，預先用軋制機、凸輪碾磨機、捏和機或裝有一個或更多個刀刃的捏和機，例如班伯里(Banbury)型將聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體成分與粉末顆粒均勻地捏和在一起，使用例如熱板壓力機壓模混合物從而形成具有指定厚度的用于發泡體成型的樹脂片材。
將由此得到的未起泡片材放置在高壓容器中，容器中注入包括二氧化碳、氮氣、空氣等的高壓氣體并滲入未起泡片材中。在高壓氣體已經充分滲入時，從壓力(壓力通常低于大氣壓力)下釋放片材從而在基質樹脂中產生氣泡核。氣泡核可以在室溫下生長。然而，有些情況下可以通過加熱生長氣泡核。
為了加熱可以使用已知或普通方法例如用水浴、油浴、熱軋輥、熱風爐、遠紅外線或微波加熱。由此生長氣泡后，使用例如冷水快速地冷卻片材以固定形狀并從而得到聚烯烴樹脂發泡體。模壓起泡的對象不局限于片材，根據應用可以使用多種形狀的模壓對象。此外，除通過擠壓成型或壓模得到之外，起泡的模壓對象可以通過其它的模壓技術包括注模法生產。
下面列出使用高壓氣體作為起泡劑連續生產聚烯烴樹脂發泡體的實例。使用擠出機例如單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機捏和如上所述用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，該組合物包括包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分和粉末顆粒。該捏和期間，把高壓氣體注入捏和機并充分滲入樹脂中。此后，擠出組合物并從壓力下釋放(該壓力通常低于大氣壓力)以生長氣泡。有時，通過加熱加強氣泡生長。由此生長氣泡后，使用例如冷水快速地冷卻擠出物以固定形狀并從而得到聚烯烴樹脂發泡體。可以使用除擠出機之外的注射模塑機等進行發泡體成型。發泡體的形狀沒有特別限制，可以是片材、棱柱形和其它形狀的任何一種。
氣體滲入模壓對象或捏和要起泡樹脂混合物的壓力可以考慮氣體的種類、滲入操作等適當選擇。然而，在使用例如二氧化碳等情況下，該壓力是例如6MPa或更高(例如約6-100MPa)，優選8MPa或更高(例如，約8-100MPa)。如果壓力低于6MPa，起泡期間出現相當多的氣泡生長，易于導致氣泡直徑太大并因此降低隔音效果。
原因如下。當使用低壓力時，滲入的氣體量比在高壓下的小和氣泡核形成速率也較小。結果，形成的氣泡核數量較小。因此，每個氣泡的氣體量增加而不是減少，導致超大氣泡直徑。此外，壓力低于6MPa的區域中，僅僅滲入壓力的輕微改變則導致氣泡直徑和氣泡密度相當大的改變，因此，難以調節氣泡直徑和氣泡密度。
用于氣體滲入步驟的溫度隨使用的熱塑性樹脂和惰性氣體的種類等而改變，可以在較寬范圍中選擇。然而，當考慮滲入操作等時，滲入溫度例如是約10-350℃。例如，如果惰性氣體間歇滲入處于片狀等的未起泡模壓對象中，滲入溫度是約10-200℃，優選約40-200℃。在氣體已經滲入的熔融聚合物被擠出同時進行起泡和模壓的連續法情況下，滲入溫度通常為約60-350℃。順便說一下，當二氧化碳用作惰性氣體時，優選在32℃或更高溫度下滲入，特別是40℃或更高，以便保持其超臨界狀態。
在降壓步驟中，盡管降壓速率沒有特別限制，考慮到得到均勻的優良氣泡，優選約5-300MPa/秒。加熱步驟中，加熱溫度為，例如，約40-250℃，優選約60-250℃。
用于本發明生產聚烯烴樹脂發泡體的方法優點是可以生產高膨脹比發泡體，因此，可以生產厚發泡體。具體地，該優點如下。如果通過連續法生產聚烯烴樹脂發泡體，該方法包括捏和用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，捏和期間注入高壓氣體進入捏和機以便充分地將高壓氣體滲入樹脂中，然后擠出組合物從而從壓力下釋放。該操作中，為了保持擠出機中的壓力，必須調節擠出機頂端的模具中的縫隙使其盡可能變窄(通常為0.1-1.0mm)。
這意味著為了獲得厚發泡體，通過窄隙擠出的用于發泡體成型的組合物應該以高膨脹比起泡。然而，在迄今為止使用的相關領域技術中，沒有得到高膨脹比，從而形成的發泡體因此限于較薄的(例如，厚度約為0.5-2.0mm)。
相反，通過本發明的方法，可以連續獲得最終厚度為0.50-5.00mm的發泡體。為了得到這種厚發泡體，發泡體的相對密度(起泡后片材密度/未起泡片材的密度)應是0.02-0.3，優選0.05-0.25。其相對密度超出0.3是不合乎需要的，因為起泡不充分，而其相對密度低于0.02也是不合乎需要的，因為可能顯著地降低發泡體的強度。
由此得到的發泡體具有優異的形狀保持性。即，起泡后立即保持膨脹比，發泡體沒有顯著地收縮。此外發泡體具有高緩沖性能。例如，發泡體在壓縮到50％(50％抗壓強度)時的抗斥力負荷為約5.0N/cm2或更低(例如，約0.1-5.0N/cm2)，優選4.0N/cm2或更低(例如0.3-4.0N/cm2)。
在壓縮到50％時發泡體的抗斥力負荷超出5.0N/cm2時，則有使用發泡體作為電子儀器等中的內部絕緣體或緩沖材料時會導致出現電路板變形和不能得到充分效果的情況。
根據用于使用的聚烯烴樹脂與橡膠或熱塑性彈性體的種類和使用的惰性氣體的種類，可以通過適當地選擇或確定氣體滲入步驟的運行條件例如溫度、壓力和時間周期，降壓步驟中的運行條件例如降壓速率、溫度和壓力，以及其它條件包括例如降壓后加熱溫度來調節生產的發泡體的厚度和相對密度。
本發明的聚烯烴樹脂發泡體可以用作例如電子儀器等的內部絕緣體、緩沖材料、隔音材料、絕熱材料、食品包裝材料、衣料、建筑材料等。
實施例在下面將參考實施例詳細地說明本發明，但是無論如何本發明不應該理解為限于這些實施例。通過如上所述方法測量樹脂的延拉伸粘度。通過下列方法測量或計算50％壓縮強度和相對密度。
(相對密度)相對密度＝{起泡后密度(發泡體密度)(g/cm3)}÷({起泡前密度(要起泡的片材等的密度)(g/cm3)}(50％壓縮強度)疊加幾個切成30mm正方形的試驗件使得總厚度為約25mm。以10mm/min的壓縮速率壓縮疊加的試驗件至50％，測量該狀態下的應力。每一單位面積應力作為50％壓縮強度。
實施例1用JsSW生產的雙螺桿捏和機設備在200℃溫度下將45重量份聚丙烯和45重量份聚烯烴彈性體、120重量份氫氧化鎂(平均粒徑，0.7μm)以及10重量份碳捏和在一起。此后，擠出得到的混合物成為絲條，用水冷卻然后切成顆粒。由此生產出在200℃拉伸粘度為40.3kPa·s的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物。
將這些顆粒裝入JSW生產的單螺桿擠出機。在220℃的氣氛下和22MPa的壓力(注射后19MPa)下把一種氣體注入到擠出機中，用該氣體充分浸透熔化物。此后，冷卻熔化物至適于起泡的溫度，然后經過模具擠出以得到發泡體。
該發泡體的相對密度為0.150，50％壓縮強度為3.5N/cm2。模具縫隙為0.2mm，以其得到的發泡體厚度為1.4mm。
實施例2使用JSW生產的雙螺桿捏和機設備在200℃溫度下將45重量份聚丙烯和45重量份聚烯烴彈性體、10重量份聚乙烯、120重量份氫氧化鎂(平均粒徑0.7μm)以及10重量份碳捏和在一起。此后，擠出得到的混合物成為絲條，用水冷卻然后切成顆粒。由此生產出在200℃下的拉伸粘度為52.5kPa·s的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物。
將這些顆粒裝入JSW生產的單螺桿擠出機中。在220℃和19MPa的壓力(注射后16MPa)下把一種氣體注入到擠出機中，用該氣體充分浸透熔化物。此后，冷卻熔化物至適于起泡的溫度，然后經過模具擠出以得到發泡體。
發泡體的相對密度為0.125，50％壓縮強度為2.5N/cm2。模具縫隙為0.2mm，以其得到的發泡體厚度為1.7mm。
實施例3使用JSW生產的雙螺桿捏和機設備在200℃下捏和45重量份聚丙烯和45重量份聚烯烴彈性體、10重量份聚乙烯、120重量份氫氧化鎂(平均粒徑；0.7μm)以及10重量份碳。此后，擠出得到的混合物成為絲條，用水冷卻然后切成顆粒。由此生產出在200℃的拉伸粘度為83.7kPa·s的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物。
將這些顆粒裝入JSW生產的單螺桿擠出機中。在220℃和18MPa的壓力(注射后16MPa)下把一種氣體注入到擠出機中，用該氣體充分浸透熔化物。此后，冷卻熔化物至適于起泡的溫度，然后經過模具擠出以得到發泡體。
發泡體的相對密度為0.110，50％壓縮強度為2.1N/cm2。模具縫隙為0.2mm，以其得到的發泡體厚度為2.1mm。
實施例4使用JSW生產的雙螺桿捏和機設備在200℃下捏和45重量份聚丙烯和45重量份聚烯烴彈性體、10重量份聚乙烯、10重量份氫氧化鎂(平均粒徑0.7μm)以及10重量份碳。此后，擠出得到的混合物成為絲條，用水冷卻然后切成顆粒。由此生產出在200℃拉伸粘度為43.0kPa·s的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物。
將這些顆粒裝入JSW生產的單螺桿擠出機中。在220℃和13MPa的壓力(注射后12MPa)下把一種氣體注入到擠出機中，用該氣體充分浸透熔化物。此后，冷卻熔化物至適于起泡的溫度，然后經過模具擠出以得到發泡體。
發泡體的相對密度為0.04，50％壓縮強度為1.2N/cm2。模具縫隙為0.3mm，以其得到的發泡體厚度為1.9mm。
對比實施例1用JSW生產的雙螺桿捏和機設備在200℃下捏和45重量份聚丙烯和50重量份聚烯烴彈性體、100重量份氫氧化鎂(平均粒徑0.7μm)以及10重量份碳。此后，擠出得到的混合物成為絲條，用水冷卻然后切成顆粒。由此生產出在200℃的拉伸粘度為10.6kPa·s的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物。
將這些顆粒裝入JSW生產的單螺桿擠出機。在220℃和22MPa的壓力(注射后19MPa)下把一種氣體注入到擠出機中，用該氣體充分浸透熔化物。此后，冷卻熔化物至適于起泡的溫度，然后經過模具擠出以得到發泡體。然而，盡管模隙變窄至該裝置的最小值(0.1mm)，模具中的壓力仍不能保持。因此，起泡不充分并且組合物不能成型為片材。
從上述實施例得到的可起泡聚烯烴樹脂組合物得到的發泡體具有高膨脹比和足夠的厚度，每一種發泡體包含含有聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分和粉末顆粒，經過從常規起泡步驟中高壓氣體壓力下釋放。
相反，對比實施例中得到的發泡體沒有獲得高相對密度和足夠的膨脹比。
本發明的聚烯烴樹脂發泡體具有足夠的厚度，柔性和緩沖性能優異。通過本發明的方法，可以容易地有效生產這種優異的發泡體。
雖然已經參考具體實施方式
并詳細描寫本發明，但是在不脫離本發明范圍情況下的多種改變和變化對于本領域熟練技術人員來說是顯而易見的。
本申請基于日本專利申請號2003-209196(2003年8月28日提交)，在此引入其全部內容作為參考。
權利要求
1.一種用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，該組合物包括包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分，和粉末顆粒，其中組合物用毛細管流變儀(溫度，200℃；切變速率，5,000[l/s])測量的拉伸粘度是20-100kPa·s。
2.根據權利要求1的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，其中粉末顆粒是選自滑石、硅石、礬土、沸石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、氧化鋅、二氧化鈦、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種。
3.根據權利要求1的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，其中粉末顆粒的粒徑為0.1-10μm。
4.根據權利要求1的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，其中包含的粉末顆粒量為5-150重量份，基于100重量份聚合物組分。
5.一種聚烯烴樹脂發泡體，通過根據權利要求1的用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物進行發泡體成型獲得。
6.根據權利要求5的聚烯烴樹脂發泡體，其相對密度在0.02-0.30范圍內。
7.根據權利要求5的聚烯烴樹脂發泡體，其在壓縮到50％(50％壓縮強度)的抗斥力負荷為5.0N/cm2或更低。
8.一種用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，該方法包括發泡體模壓用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，該組合物包括包含聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分，和粉末顆粒其中組合物用毛細管流變儀(溫度，200℃；切變速率，5,000[l/s])測量的拉伸粘度為20-100kPa·s。
9.根據權利要求8的用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，其中使用高壓氣體起泡組合物。
10.根據權利要求9的用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，其中高壓氣體是二氧化碳或氮氣。
11.根據權利要求10的用于生產聚烯烴樹脂發泡體的方法，其中處于超臨界狀態的二氧化碳用作高壓氣體。
全文摘要
一種用于聚烯烴樹脂發泡體的組合物，包括含有聚烯烴樹脂與橡膠和/或熱塑性彈性體的聚合物組分和粉末顆粒，其中組合物用毛細管流變儀(溫度，200℃；切變速率，5,000[l/s])測量的拉伸粘度為20－100KPa·s。
文檔編號C08J9/00GK1618854SQ20041001196
公開日2005年5月25日 申請日期2004年8月28日 優先權日2003年8月28日
發明者金田充宏, 橘克彥 申請人:日東電工株式會社