生产发泡模塑聚苯乙烯制品的方法技术

本发明专利技术公开了一种生产发泡模塑聚苯乙烯制品的方法，包括在模塑机中模塑橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒，从而在该模塑机中熔接膨胀发泡珠粒，各膨胀发泡珠粒包括由构成珠粒间质的孔壁所确定的闭孔。间质包括（ａ）苯乙烯聚合物连续相和（ｂ）分散于苯乙烯聚合物连续相（ａ）的橡胶相，其中橡胶相包含大致扁平的丁二烯聚合物橡胶粒子，各橡胶粒子至少包埋一个苯乙烯聚合物粒子；其中橡胶粒子以层状构型沿孔壁厚度方向排列，且被取向，以使各橡胶粒子的长轴基本平行于孔壁的两个表面，而且孔壁和各橡胶粒子满足特定尺寸关系。该方法可有利地用于生产具有优异机械性能的各种模塑制品如包装材料和缓冲材料或衬垫。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体地说，本专利技术涉及一种，包括在模塑机中模塑橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒，从而在模塑机中熔接该膨胀发泡珠粒，各膨胀发泡珠粒包含许多由构成珠粒间质(matrix)的孔壁所确定的闭孔。各孔壁包含间隔距离与孔壁厚度相等的两个表面。间质包括(a)苯乙烯聚合物连续相；和(b)分散于上述苯乙烯聚合物连续相(a)的橡胶相，其中橡胶相包含许多大致扁平的丁二烯聚合物橡胶粒子，各橡胶粒子至少有一个苯乙烯聚合物粒子包埋于其中；扁平橡胶粒子以特定层状构型沿孔壁的厚度方向排列。用于本专利技术方法中的橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒将发泡剂气体滞留于闭孔内的能力极佳。因而，本专利技术方法可有利地用于生产各种发泡模塑聚苯乙烯制品，例如包装材料和缓冲材料或抗裂能力(如抗破裂能力)得到提高的衬垫。苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒可模制成不同的成型制品。在模制过程中，将膨胀发泡珠粒进一步发泡(或膨胀)而得到最终发泡模制品。所得的发泡模制品可广泛用作例如包装材料和缓冲材料或衬垫。然而，由苯乙烯聚合物的常规膨胀发泡珠粒制得的发泡模制品的抗裂能力(如抗破裂能力)不足。所以，例如将由苯乙烯聚合物的常规膨胀发泡珠粒制得的发泡模制品用作包装重量相对较大的物品的缓冲材料及运输该包装了的物品时，则会出现如下危险当该包装了的物品在运输过程中受到振摇或碰撞时，缓冲材料会破裂。当该包装了的物品在缓冲材料破裂后进一步反复受到碰撞时，该物品就有可能受损。缓冲材料的破裂可通过增加其厚度而防止。但增加在包装物品中使用的缓冲材料厚度不可避免地使所得包装的体积不利地增加，以至降低运输效率。为了解决以上问题，已有人提议由加有丁二烯聚合物的苯乙烯聚合物，即橡胶改性苯乙烯聚合物制备膨胀发泡珠粒。未审查的日本专利申请公开说明书No.56-67344公开了一种苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒，其中苯乙烯聚合物中分散有未取向的橡胶粒子。在上述日本专利文件中，据称由所公开的橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒制得的发泡模制品具有改进的冲击强度。然而，因为分散于苯乙烯聚合物中的橡胶粒子是非取向的，所以在橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀过程中橡胶粒子难以与孔的形成一致变化。因此在橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀过程中，橡胶粒子有可能不利地暴露于孔壁表面或伸入孔中，从而给孔带来不利影响。尤其在制备孔壁厚度很小的高度膨胀发泡珠粒时，暴露于表面或伸入孔中的橡胶粒子可能会损坏孔壁，因而发泡剂气体在孔中的滞留不能令人满意。未审查的日本专利申请公开说明书No.63-175043公开了一种孔径均一的膨胀发泡珠粒，该发泡珠粒由苯乙烯聚合物制得，而苯乙烯聚合物是通过使苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物在苯乙烯单体中的溶液进行聚合而得到的。未审查的日本专利申请公开说明书No.2-311542公开了一种使模制品的强度得到提高的膨胀发泡珠粒，其中珠粒由苯乙烯聚合物制得，而苯乙烯聚合物是通过使苯乙烯可溶橡胶在苯乙烯中的溶液进行聚合而得到的。然而，由上两篇日本专利文献所公开的膨胀发泡珠粒制得的发泡模制品的抗破裂能力不能令人满意。发泡模制品的抗破裂能力取决于其不同物理性能，如抗压强度、抗张强度和伸长，以及发泡模制品中孔的结构。该发泡模制品的这些不同物理性能及孔的结构受分散于苯乙烯聚合物中的橡胶粒子的分散形态影响，该苯乙烯聚合物构成了用于制备发泡模制品的膨胀发泡珠粒的孔壁。未审查的日本专利申请公开说明书No.3-182529公开了一种树脂的膨胀发泡珠粒，该树脂通过将高抗冲聚苯乙烯和氢化了的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物进行机械共混而制备。然而，当橡胶组分与树脂机械共混时，该橡胶组分在树脂中的分散可能不均匀，这就不可避免地使得橡胶组分在树脂的膨胀发泡珠粒的孔壁中的分散不均匀。由于大的聚集橡胶粒子的存在，孔壁中橡胶组分的这种不均匀分散有可能引起孔壁破裂，形成大量开孔，从而使发泡剂气体马上从中逸出。在孔壁厚度很小的高度膨胀发泡珠粒中，孔壁的破裂尤其普遍，因而该膨胀发泡珠粒的膨胀能力降低。当膨胀能力低的膨胀发泡珠粒在发泡下模制时，所得发泡模制品在珠粒之间不可避免地具有不希望有的空隙，这些空隙是由于膨胀发泡珠粒的不能令人满意的膨胀而在模制过程中形成的。有空隙的这类模制品具有很差的外观。针对以上情况，本专利技术人业已进行了广泛深入的研究，目的是为了开发一种可有利地用于生产发泡模塑制品的橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒。结果出乎意料地发现，对于包含许多由构成珠粒间质的孔壁所确定的闭孔的橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒，当分散于间质中的橡胶粒子以层状构型沿孔壁厚度方向排列且各橡胶粒子的尺寸和孔壁的厚度满足特定的关系时，该膨胀发泡珠粒具有高闭孔率，且滞留发泡剂气体的能力极佳，从而当该膨胀发泡珠粒用来制备最终发泡模制品时，所得模制品不仅具有优异的抗破裂能力，而且具有极好的外观。这样，该发泡模制品可方便地用作例如包装材料和缓冲材料或衬垫。基于这些新发现，本专利技术得以完成。因此，本专利技术的目的是提供一种用于生产不仅具有优异抗破裂能力、而且具有极好的外观的发泡模塑制品的方法。根据如下详细的说明和权利要求书并结合附图，本领域的熟练工作者将能明白本专利技术的上述及其它目的，特征和优点。附图说明图1是沿两个相互横切且沿孔壁厚度方向延伸的平面描划的用于本专利技术的膨胀发泡珠粒的孔壁的截面放大示意图，它说明了分散于本专利技术的发泡珠粒孔壁的苯乙烯聚合物连续相中的大致扁平的橡胶粒子的分散形态；图2(a)为用于本专利技术的发泡珠粒的放大示意图，其中切开一部分以展示该发泡珠粒的截面；图2(b)为图2(a)的截面的一部分的放大示意图，该部分在图2(a)中用虚线圈出；图3(a)是说明用一套四衬垫(最终发泡模制品)保护物品的方法的示意图，该衬垫由膨胀发泡珠粒制得，以便把该物品装于容器中(对装于容器中的被保护物品进行下落冲击试验)；图3(b)是装有以图3(a)所示的方法包装的被保护物品的容器的示意图(示出在下落冲击试验中将与地板撞击的三个侧面和一个角)。根据本专利技术，提供了一种，包括在模塑机中模塑橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒，从而在模塑机中熔接该膨胀发泡珠粒，各膨胀发泡珠粒包含许多由构成珠粒间质的孔壁所确定的闭孔，各孔壁包含两个间距等于孔壁厚度的表面，该间质包含(a)苯乙烯聚合物连续相；和(b)分散于苯乙烯聚合物连续相(a)中的橡胶相，该橡胶相包含许多大致扁平且至少有一个苯乙烯聚合物粒子包埋于其中的丁二烯聚合物橡胶粒子；其中扁平橡胶粒子以层状构型沿孔壁厚度方向排列，且被取向，以使各扁平橡胶粒子的截面的长轴从沿孔壁厚度方向的孔壁截面来看基本平行于孔壁的两个表面，而且孔壁和各扁平橡胶粒子满足式I和式II0.01≤a/c≤0.2 (I)和10≤b/a≤70(II)其中a表示由橡胶粒子的截面的短轴长度所测得的橡胶粒子的厚度(μm)；b表示由橡胶粒子的截面的长轴长度所测得的橡胶粒子的直径(μm)，而c表示孔壁截面的厚度(μm)。现在参照图1到图3(b)，将本专利技术详细描述如下。图1是沿两个相互横切且沿孔壁厚度方向延伸的平面描划的用于本专利技术的膨胀发泡珠粒的孔壁的截面放大示意图。该图说明了分散于用于本专利技术的发泡珠粒孔壁的苯乙烯聚合物连续相中的大致扁平的橡胶粒子的分散形态。在图1中，数字1表示孔壁，数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产发泡模塑聚苯乙烯制品的方法，包括在模塑机中模塑橡胶改性苯乙烯聚合物的膨胀发泡珠粒，从而在所述模塑机中熔接所述膨胀发泡珠粒，所述各膨胀发泡珠粒包含许多由构成该珠粒间质的孔壁所确定的闭孔，上述各孔壁包含间隔距离与其厚度相等的两个表面， 该间质包括： （ａ）苯乙烯聚合物连续相；和 （ｂ）分散于上述苯乙烯聚合物连续相（ａ）的橡胶相，橡胶相包含许多大致扁平的丁二烯聚合物橡胶粒子，各橡胶粒子至少有一个苯乙烯聚合物粒子包埋于其中； 其中所述扁平橡胶粒子以层状构型沿所述孔壁的厚度方向排列，且被取向，以使各扁平橡胶粒子的截面的长轴从沿所述孔壁的厚度方向的孔壁截面来看基本平行于所述孔壁的两个表面，而且孔壁和各扁平橡胶粒子满足式Ⅰ和Ⅱ： ０．０１≤ａ／ｃ≤０．２ （Ⅰ），和 １０≤ｂ／ａ≤７０ （Ⅱ） 其中ａ表示由橡胶粒子的所述截面的短轴长度测得的橡胶粒子厚度（μｍ）；ｂ表示由橡胶粒子的所述截面的长轴长度所测得的橡胶粒子直径（μｍ），而ｃ表示所述孔壁截面的厚度（μｍ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金子正道，木叶勋，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]