厚壁发泡成型体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及在模具内对结晶性热塑性树脂的发泡粒子进行成形而得到的厚壁发泡成型体，并提供直至成型体内部，发泡粒子的熔接性均优异的厚壁发泡成型体及其制造方法。本发明专利技术涉及一种通过在模具内对热塑性树脂的发泡粒子进行成形而制得的、能够切出直径２００ｍｍ球那种尺寸的厚壁发泡成型体及其制造方法，该发泡成型体的特征在于：上述发泡粒子是由结晶性热塑性树脂构成的发泡状态的芯层和由熔点低于构成芯层的热塑性树脂１５℃以上的结晶性聚烯烃聚合物或者维卡软化温度低于构成芯层的热塑性树脂维卡软化温度１５℃以上的非结晶性聚烯烃聚合物构成的实质上非发泡状态的包覆层构成，发泡成型体内部的发泡粒子的熔接率为５０％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对结晶性热塑性树脂的发泡粒子进行模内成形而得到的内部熔接性优异的。
技术介绍
由于聚乙烯树脂以及聚丙烯树脂等在热流差示扫描量热测定中显示出明确吸热峰的结晶性热塑性树脂的发泡体，其耐化学品性优异、缓冲性优异、脆性方面不易有缺陷，因此，可适用于各种缓冲材料等。至今，通过把结晶性热塑性树脂的发泡粒子填充至成形模具的模腔内，并利用蒸汽对发泡粒子进行加热而使之相互熔接、称为模内成形的方法而获得的发泡成型体(以下，有时简称为“成型体”)，其厚度局限于150-200mm。这是由于随着壁厚增加，在发泡成型体的内部，发泡粒子相互之间的熔接明显降低。如果观察这样的厚壁成型体的截面，只有由外部直到70-80mm左右深度的发泡粒子发生充分熔接。认为这是由于向成型体中心部位的蒸汽供给不足以致加热不充分而导致的。于是，如果为了提高发泡粒子的熔接性，使用压力更高的蒸汽时，刚成形后成型体外部中央部位的塌陷增大，在模内成形之后，在设定为50-80℃左右的室内，即使对成型体进行熟化，只能获得形状不能恢复的、变形的成型体。为了抑制这种变形，存在如下方法通过使发泡粒子浸渍空气而提高发泡粒子的内部压力而进行成形的方法。但是，在该方法中，在模具内进行成形时，达到发泡粒子相互熔接的温度之前，发泡粒子就已经膨胀了，因此，无法深至模腔内的中心部位而充分供给蒸汽，只有存在于成型体表面部位的厚度数mm的发泡粒子之间发生充分熔接，就形成了内部发泡粒子没有相互熔接的状态。像这样，结晶性热塑性树脂的发泡粒子的模内成形不能制得内部熔接性优异的厚壁成型体，对于使用结晶性热塑性树脂发泡粒子的成型体，在本领域中，像用块状聚苯乙烯树脂发泡体的厚壁成型体进行分切而生产板的方法那样的生产率高的板生产法还有待研究。作为利用聚烯烃树脂发泡粒子模内成形而制造厚壁发泡成型体的方法，例如，在日本专利第3146004号公报中公开了如下制造方法把发泡粒子导入模具内之后，达到不发生熔接的范围内的规定预热温度后，停止导入蒸汽或者一边导入，一边在规定的温度下放置规定的时间，进行闷蒸，然后进行正式加热而进行成形，由此制造厚壁成型体。该方法公开了在成形工序中，通过采用特定的预热工序和闷蒸工序，能够提高成型体内部的发泡粒子之间的熔接性，即使是聚烯烃树脂发泡粒子的模内成形，也能够形成厚壁成型体。然而，在上述专利中记载的成形法并不是通过利用普通成型机的模内成形而进行的、对事先设定的蒸汽压力进行控制的加热方法，而是在预热工序中，在模具内面设置温度传感器，并通过在距阴阳模各自内面3-50mm的内侧设置多个成型体的温度检测传感器而检测成型体自身的温度，从而控制蒸汽压力的方法，但是，需要特殊的控制装置，存在不能直接使用聚烯烃发泡粒子的普通成型机的问题。另外，如果要得到所得成型体的发泡倍率超过30倍(表观密度低于30g/L)那样的高发泡倍率的成型体，需要模内成型更高内部压力的发泡粒子，在这种情况下，由于成型体的表层部分的发泡粒子剧烈地膨胀，因此，不能得到厚度超过200mm、且成型体内部的发泡粒子的熔接率(以下，也称为“内部熔接率”)高的成型体。另外，在特开平10-77359号公报中提出了由结晶性热塑性树脂构成的发泡状态的芯层和由乙烯聚合物构成且实质上为非发泡状态的包覆层这两部分构成的具有特定结构的发泡粒子。但是，在该特开平10-77359号公报中具体公开的发泡成型体只是长200mm、宽300mm、厚25mm的薄型成型体，并没有公开内部熔接性优异的厚壁成型体。鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的是针对通过对结晶性热塑性树脂发泡粒子进行模内成形而获得的发泡成型体，提供直到厚壁成型体内部的发泡粒子之间的熔接性优异的。本专利技术通过在模具内对由发泡状态的芯层和实质上非发泡状态的包覆层构成的发泡粒子进行成形，从而提供在发泡成型体内部的发泡粒子之间的熔接性优异的厚壁发泡成型体。附图说明图1是表示制造本专利技术的发泡成型体的一种成形用模具例的剖面图。图2是制造本专利技术的发泡成型体时的蒸汽供给工序的示意图。图3是测定发泡成型体的内部熔接率的测定装置的概念图，(a)表示正视图，(b)表示平面图。
技术实现思路
本专利技术涉及一种通过在模具内对热塑性树脂的发泡粒子进行成形而制得的、能够切出直径200mm球那种尺寸的发泡成型体，其特征在于上述发泡粒子由由结晶性热塑性树脂构成的发泡状态的芯层和由熔点低于构成芯层的热塑性树脂15℃以上的结晶性聚烯烃聚合物或者维卡软化温度低于构成芯层的热塑性树脂15℃以上的非结晶性聚烯烃聚合物构成的实质上为非发泡状态的包覆层构成，发泡成型体内部的发泡粒子的熔接率为50％以上。本专利技术的厚壁发泡成型体优选为表观密度为10g/L以上、不足30g/L，最小厚度为300mm-1000mm的立方体或者长方体。构成用于形成本专利技术的厚壁发泡成型体的发泡粒子的芯层的结晶性热塑性树脂为聚烯烃树脂，其中，优选为聚丙烯树脂。另外，本专利技术涉及厚壁发泡成型体的制造方法，该方法是把热塑性树脂的发泡粒子填充至模腔内，通过蒸汽加热发泡粒子而使之相互熔接，从而制造能够切出直径200mm球那种尺寸的发泡成型体的方法，其特征在于上述发泡粒子由由结晶性热塑性树脂构成的发泡状态的芯层和由熔点低于构成芯层的热塑性树脂15℃以上的结晶性聚烯烃聚合物或者维卡软化温度低于构成芯层的热塑性树脂15℃以上的非结晶性聚烯烃聚合物构成的实质上为非发泡状态的包覆层构成。在本专利技术的厚壁发泡成型体的制造方法中使用的发泡粒子优选其体积密度为10～300g/L，内部压力为0.005-0.98MPa(G)。在本专利技术的厚壁发泡成型体的制造方法中，优选把发泡粒子填充至模腔内，在低于正式加热时的蒸汽压力0.05-0.3MPa的蒸汽压力下进行予加热，接着，在高压蒸汽下进行正式加热，从而使发泡粒子相互熔接。本专利技术的发泡成型体为能够切出直径200mm球那种尺寸的厚壁发泡成型体，且内部熔接率高，因此，分切、切削加工等加工性优异，在加工时，加工件不会裂纹、断裂，而且难以产生球珠缺损。当切成板状而作为缓冲材料等使用的情况下，而且即使在对该板状制品进行冲裁加工等作为缓冲材料等使用的情况下，直至发泡成型体的厚度方向的中心部位的部分都能够使用。另外，直接使用发泡成型体的情况，即使在局部加上大的载荷或者加上弯曲载荷那样的状态下使用，也难以发生断裂。根据本专利技术，如上所述，通过使用由特定的芯层和包覆层构成的复合结构的发泡粒子，在整个发泡成型体中，发泡粒子相互的熔接性非常好。另外，即使使用内部压力高的发泡粒子在模具内进行成形，内部熔接率也不会大幅下降，因此，能够制造成型体内部的发泡粒子之间的熔接性优异的高发泡倍率的厚壁发泡成型体。具体实施例方式本专利技术的厚壁发泡成型体是能够切出直径200mm球那种尺寸的发泡成型体。在本专利技术中，把厚壁发泡成型体表示成能够切出直径200mm的球那种尺寸的发泡成型体的原因如下。当用最小尺寸或者厚度表示时，在球状物或者具有凹凸的那种特殊形状的物体的情况下，有时这种表示不合适。另一方面，对于直径200mm的球形成型体和一边为200mm的长方体成型体来说，成型体中心部位附近的发泡粒子之间为实现充分熔接，其难度几乎是相同的。例如，外径250mm、内径200mm、高250mm的筒状成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚壁发泡成型体，其是通过在模具内对热塑性树脂发泡粒子进行成形而制得的、能够切出直径２００ｍｍ球那种尺寸的发泡成型体，其特征在于：上述发泡粒子由由结晶性热塑性树脂构成的发泡状态的芯层和由熔点低于构成芯层的热塑性树脂的熔点１５℃以上的结晶性聚烯烃聚合物或者维卡软化温度低于构成芯层的热塑性树脂的维卡软化温度１５℃以上的非结晶性聚烯烃聚合物构成的实质上非发泡状态的包覆层构成，发泡成型体内部的发泡粒子的熔接率为５０％以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥山满，长崎邦和，
申请(专利权)人：株式会社JSP，
类型：发明
国别省市：JP[日本]