专利名称:隔热建材用发泡板及其制造方法
技术领域:
本发明涉及聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板及其制造方法。
背景技术:
聚烯烃类树脂组合物的发泡体除了其良好的性能与成本的平衡之外,还具有近年来所提倡的树脂的再循环性等特征,主要被广泛用于隔热建材用途、汽车部件用途、包装缓冲材料用途等。
例如,作为隔热建材用途,聚丙烯类树脂和聚乙烯类树脂的发泡板被施工于建筑物的地板或墙壁的内部,呈现良好的隔热性能,在市场上广泛得到接受。
这些聚烯烃类树脂组合物的发泡体这样作为非常有用的原材料在社会上被广泛采用,对其制造方法也进行了许多研究并得到实施。目前,聚烯烃类树脂组合物的发泡体的制造方法大致分为2类。
其中的第1类制造方法被称为所谓珠粒(beads)法,是在加压密闭容器中使烃等的发泡剂在高温高压下浸含到分散于水等中的聚烯烃类树脂组合物颗粒中后,在大气压下急速放出,制成所谓预备发泡粒子,将该预备发泡粒子填充于模具内,进行加热冷却,从而获得模内成形物的方法。
通过该珠粒法也可以制造聚烯烃类树脂组合物的发泡板,但以通常的珠粒法制成的发泡体的平均泡孔径大到200~500μm左右,无法获得作为隔热建材用途热性能充分的材料。此外,珠粒法为分批生产方式,在颗粒制造工序、预备发泡粒子制造工序后还需要进行蒸气模内成形,因而生产工序数、能耗多,无法连续生产,所以存在制造成本高的缺点。
第2种制造方法被称为所谓挤出法,是在挤出机中投入聚烯烃类树脂组合物粒子,根据需要使用烃或化学发泡剂等为发泡剂,在加热·加压下进行熔融混炼后,通过设计成规定形状的模具获得发泡体的方法。
对于该挤出法,例如在专利文献1中揭示了在聚丙烯类树脂中添加多官能单体和热分解型发泡剂,预先熔融混合,照射电子射线而使聚丙烯类树脂交联后,再加热使热分解型发泡剂分解而使其发泡的方法等。
此外,专利文献2中所记载的挤出法中,通过将以聚丙烯为主要成分的具有下述(1)~(4)的特性的聚丙烯树脂组合物成形,可以获得外观和刚性良好的大型的各种成形品。即,揭示了如下的聚丙烯树脂组合物通过使(1)230℃、2.16kg荷重下测定的熔体流动速率(MFR)为0.01~5g/10分钟,(2)135℃萘烷中测定的特性粘度[η]8~13dl/g的高分子量聚丙烯的含量为15~50重量%,(3)凝胶的个数在3000个/450cm2以下,(4)通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的分子量分布Mw/Mn为6~20且Mz/Mw在3.5以上,从而可以高速成形而高效地获得高熔融张力、成形性良好且刚性良好、外观良好、不易变形的大型的成形品。
此外,专利文献3中揭示了通过将热塑性聚合物组合物发泡而获得的2倍以上高发泡倍数、气泡的大小微细均匀且挤出稳定性良好的热塑性聚合物的发泡成形体,所述组合物包含热塑性聚合物(A)以及包括10~50重量%特性粘度[η]为10~40dl/g的超高分子量聚烯烃(b-1)和90~50重量%[η]为0.1~5dl/g的聚烯烃(b-2)[将(b-1)和(b-2)的总和设为100重量%]的聚烯烃组合物(B),(A)和(B)的重量比[(A)/(B)]为95/5~60/40。
此外,专利文献4中揭示了包括以下工序的热塑性树脂发泡体的制造方法在挤出机内将由热塑性树脂和脂肪族羧酸的氟代烷酯形成的树脂组合物熔融,添加作为发泡剂的超临界状态的惰性气体,形成热塑性树脂组合物和惰性气体的完全相溶状态的气体溶解工序;在挤出机内,于维持作为发泡剂的惰性气体的临界压力以上的压力的状态下,降低熔融树脂的温度的冷却工序;在加热至树脂的玻璃化温度以上的模具内,通过将压力从惰性气体的临界压力以上的压力最终释放至大气压,使泡孔核产生的核生成工序;以及,将发泡体冷却至热塑性树脂的玻璃化温度或结晶温度以下,控制泡孔径的发泡控制工序。
专利文献1日本专利特开平07-173317号公报
专利文献2WO99/07752号公报
专利文献3日本专利特开2004-217755号公报
专利文献4日本专利特开平10-175248号公报 发明的揭示 然而,专利文献1中所记载的发明中,因为具有成形工序、交联工序和发泡工序,工序数多,所以存在不适合连续大量生产的问题。此外,近年来因环境问题等而越来越要求塑料成形品的再循环使用等,若该方法中所使用的聚烯烃类树脂组合物在循环再生工程中经历熔融再颗粒化等施加热过程的工序,则比较容易产生交联体、接枝体的分解等,因此存在无法保持发泡所需的熔融特性而再循环性不足的缺点。
此外,专利文献2和专利文献3中所揭示的发明中,由于可以容易地获得5倍左右的较低发泡倍数的发泡体,因此是发泡体的气泡(泡孔)均匀分散的发泡体,但是仍无法获得足够的隔热性能。因此,为了获得更好的隔热性能,认为发泡倍数要在10倍以上,但如果达到10倍以上的高发泡倍数,则存在难以获得具有均匀微细的泡孔结构的发泡体,反而无法获得足够的隔热性能的问题。
此外,专利文献4中所揭示的发明中,其实施例中主要使用聚苯乙烯作为热塑性树脂,但与非晶性的聚苯乙烯相比,使具有结晶性的聚烯烃类树脂发泡的情况下,通常受到熔融粘度和熔融张力因结晶熔解而急速下降的结晶性树脂的特征的影响,发泡时的树脂组合物出现显著的粘度下降、熔融张力下降,产生气泡(泡孔)无法充分成长而破裂的问题。即,因为泡孔无法充分成长,所以存在无法以10倍以上的高发泡倍数获得具有均匀微细的泡孔结构的发泡体的问题。
特别是将上述专利文献2、3的发泡体用于建材用的隔热材料的情况下,因为无法获得10倍以上的高发泡倍数,所以在实际中作为隔热材料施工于建筑物等时产生问题。即,由于其低发泡倍数,如果增加隔热材料的厚度,则隔热材料的重量过大,为了使作为部件的隔热性能良好,产生部件总重量的增大和原材料成本的增加等问题,是不实用的。此外,如果无法获得平均泡孔径在200μm以下、较好是100μm以下的发泡体,则大到无法忽视作为使隔热性能恶化的主要原因之一的泡孔内部的气体对流的影响的水平,所以是不理想的。即,无法充分满足轻量且呈现稳定的热性能的建筑用隔热材料特有的要求。
因此,鉴于上述问题,本发明的目的在于提供具有良好的挤出发泡性,具有良好的隔热性能,可再循环,能够低成本地、稳定地连续生产的聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板。
本发明人为了实现上述目的而认真研究开发后,发现作为包括聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂,将包含具有特定范围的熔融张力的直链状聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂组合物通过至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂在优选的特定条件下进行熔融挤出,从而可以获得前所未有的具有10倍以上的发泡倍数的隔热建材用发泡板,从而完成了本发明。
于是,本发明具有以下述为特征的要旨。
(1)隔热建材用发泡板,其特征在于,使用至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂,使包含230℃时的熔融张力为5~30g的直链状聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂组合物,以10倍以上的发泡倍数发泡而得。
(2)如上述(1)所述的隔热建材用发泡板,其中,平均泡孔径在200μm以下,且具有泡孔径分布系数在30%以下的均匀泡孔径分布。
(3)如上述(1)或(2)所述的隔热建材用发泡板,其中,230℃时的熔融张力为5~30g的直链状聚丙烯类树脂在前述聚烯烃类树脂组合物中的含量在50质量%以上。
(4)如上述(1)~(3)中的任一项所述的隔热建材用发泡板,其中,按照JIS-A1412测定的热导率为20~40mW/mK。
(5)如上述(1)~(4)中的任一项所述的隔热建材用发泡板,其中,按照JIS-A1412测定的热导率为20~37mW/mK。
(6)隔热建材用发泡板的制造方法,其特征在于,使用具有挤出机和安装于前端的模具的发泡装置,将包含230℃时的熔融张力为5~30g的直链状聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂组合物和至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂在160~250℃的温度条件下熔融挤出,将模具开口部附近树脂压力以6~20MPa释放至大气下,进行挤出发泡。
(7)如上述(6)所述的隔热建材用发泡板的制造方法,其中,将模具开口部附近树脂压力以7~15MPa释放至大气下,进行挤出发泡。
(8)如上述(6)或(7)所述的隔热建材用发泡板的制造方法,其中,挤出机为挤出吐出量为1~1000kg/小时的串联型挤出机。
如果采用本发明,则可提供具有良好的挤出发泡性、具有良好的隔热性能、可再循环、能够稳定且低成本地连续生产的聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板。
实施发明的最佳方式 本发明的聚烯烃类树脂组合物中的聚烯烃树脂包含聚丙烯类树脂,前述聚烯烃类树脂的230℃时的熔融张力(MT)必须为5~30g。在这里,熔融张力可以使用流动性试验机以测定温度230℃、挤出速度10mm/分钟、拉取速度3.1m/分钟的条件求得。如果熔融张力不足5g,则发泡时容易发生泡孔的破裂;相反地,如果超过30g,则熔融张力过高,泡孔膜的伸长率受到抑制,发泡时无法进行充分的泡孔成长,因此难以获得具有10倍以上的足够的发泡倍数的发泡体,是不理想的。熔融张力较好是6.5~20g,更好是7.5~10g。
另外,上述的聚丙烯类树脂的上述230℃时的熔融张力和230℃时的熔体流动速率(MFR)的关系较好是满足下述的式(I)。
Log(MT)>-1.33log(MFR)+1.2(I) 本发明中聚烯烃类树脂组合物所含的聚丙烯类树脂的熔融张力和MFR满足上述式(I)的情况下,相对于熔融张力的增大,树脂的熔融流动性同时增加,发泡中的挤出时的树脂压力保持适当,而且发泡时可获得泡孔膜的足够的伸长率,可以容易地获得高倍数的发泡体,所以是非常理想的。
本发明的聚烯烃类树脂组合物中,除了上述具有特定特性的聚丙烯类树脂之外,还可以包含其它树脂。但是,在包含其它树脂的情况下,为了良好地实现本发明的目的,理想的是上述具有特定的熔融张力以及优选的特定MFR的聚丙烯类树脂在本发明的聚烯烃类树脂组合物中的含量较好是在50质量%以上,特别好是80质量%以上。如果上述混合树脂中的聚丙烯类树脂的含量不到50质量%,则所得发泡体的机械强度或耐热性可能会不足。
作为本发明的聚烯烃类树脂组合物中所含的上述其它树脂,例如可以例举聚乙烯树脂、丙烯的均聚物、丙烯和可与该丙烯共聚的除丙烯以外的α-烯烃的共聚物。作为α-烯烃,没有特别限定,例如可以例举乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯等。作为这些其它树脂,可以单独使用,也可以2种以上并用。作为上述其它树脂,因为所得发泡体的性能良好,其中优选使用分子量较大的丙烯均聚物、以丙烯为主体的丙烯与乙烯的共聚物、聚丙烯类树脂与聚乙烯类树脂的混合树脂。
本发明的聚烯烃类树脂组合物所含的上述具有特定特性的聚丙烯类树脂以及与该聚丙烯类树脂一起使用的其它树脂都较好是实质上为直链状。本发明中,直链状是指每一条构成聚丙烯类树脂的丙烯类聚合物的分子链都为作为丙烯类聚合物的构成单位的丙烯单体和可与其共聚的α-烯烃单体实质上相互聚合成1条线状的集合体。由此,实际上不具有采用化学交联或电子射线交联等方法的交联结构或长链分支等接枝结构,因此制造和品质管理比较容易,对于再循环时所实施的再颗粒化等工序中承受的反复的热过程,也不易产生其分子结构的劣化,因此可以良好地使用。
本发明的建材用发泡板使用至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂发泡。所述发泡理想的是相对于100质量份聚烯烃类树脂组合物,包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂的使用量较好是4~20质量份,特别好是5~15质量份。如果二氧化碳的使用量不到4质量份,则容易产生发泡倍数的下降;如果超过20质量份,则容易在发泡体中出现过量的二氧化碳产生的大空隙。
本发明中所用的聚烯烃类树脂组合物包含上述的具有特定物性的聚丙烯类树脂,在不损害本发明的目的实现的范围内,该聚烯烃类树脂组合物中可以根据需要添加1种或2种以上的各种添加剂,所述添加剂有酚类、磷类、胺类、硫类等的抗氧化剂(防老化剂),热稳定剂,光稳定剂,紫外线吸收剂,磷类、氮类、卤素类、锑类等的阻燃剂,润滑剂,金属中毒防止剂,防带电剂,填充剂,着色剂,泡孔造核剂,结晶核剂等。
作为上述泡孔造核剂,没有特别限定,可以例举滑石、碳酸钙、粘土、高岭土、云母、氧化镁、氧化锌、炭黑、玻璃、石英、硅石、氧化铝、均密石英岩、水合氧化铝、铁、氧化铁、二氧化硅、氧化钛等。
此外,作为上述结晶核剂,没有特别限定,一般可以例举松香类结晶核剂、山梨糖醇类结晶核剂、磷酸酯盐类结晶核剂。作为松香类结晶核剂,只要是松香类树脂即可,没有特别限定,例如可以例举新日本理化株式会社制二亚苄基山梨糖醇(DBS)等。磷酸酯盐类结晶核剂也没有特别限定,例如可以例举旭电化工业株式会社制NA-11等。这些结晶核剂可以单独使用,也可以多种并用。
本发明的隔热建材用发泡板使用具有挤出机和安装于前端的模具的发泡装置,使包含上述具有特定物性的直链状聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂组合物和至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂混合,在160~250℃的温度条件下熔融挤出而发泡。如果熔融挤出温度不到160℃,则超临界二氧化碳向树脂中的溶解和扩散变差;相反地,如果超过250℃,则开始发生聚丙烯类树脂的由热量产生的分子链断裂等劣化,所以是不理想的。此外,挤出机中的模具开口部附近树脂压力(压降)较好是以6~20MPa释放至大气下,进行挤出发泡。其中,上述压降更好是7~15MPa,最好是9~15MPa。如果该压降不到6MPa,则溶解于聚烯烃类树脂组合物中的超临界状态的二氧化碳容易在挤出机内部和模具内部气化,发泡在装置内部发生,产生泡孔的并泡、过度的成长、发泡倍数的下降、显著的外观性的下降,是不理想的。另一方面,如果压降超过20MPa,则发泡中的泡孔形成时,泡孔容易出现大的剪切,产生泡孔的破裂、泡孔结构的不均匀化,是不理想的。这样的泡孔结构的不完全性成为呈现作为隔热建材用发泡板的充分的热性能的巨大障碍。
挤出机中的挤出吐出量较好是1~1000kg/小时。其中,挤出吐出量根据挤出机的样式而不同,螺杆径较小的类型较好是约1~50kg/小时,螺杆径较大的类型较好是约20~1000kg/小时。如果吐出量过大或过小,则模具部位难以保持适合于发泡的压降,无法获得足够倍数的发泡体或泡孔破裂。
对于使用的挤出机,理想的是以螺杆直径(D)较好是40~80mm、将螺杆长度设为(L)时的(L/D)较好是15~40的2根螺杆的串联组合为基础构成的串联型挤出机。通过使用串联型挤出机,可以通过各螺杆的转速独立地控制适合于发泡的模具部位的树脂压降条件和吐出量,上述的本发明的聚烯烃类树脂组合物的特性得到充分发挥,可以制造特性良好的发泡板。
对于挤出机中所使用的模具,其形状没有限定,但理想的是以每一个开口部的压降达到上述的6~20MPa的条件设计开口部的数量、形状、厚度,例如可以例举狭缝口模或多孔模等。通过选择满足这样的条件的模具,可以获得呈现充分的热性能的隔热建材用发泡板。
此外,从发泡后的成形物的外观性、形状的易获取性的角度来看,挤出机的模具开口部较好是圆形,开口部的直径较好是0.1~2.0mm,更好是0.3~0.7mm。模具的深度较好是0.1~10mm,开口部较好是在模具的正面具备多个。
如果前述直径不到0.1mm,则发泡体构成的束直径过小,拉取时容易断裂,是不理想的;如果超过2.0mm,则束直径过大,用于实现平滑性的板状的后成形困难,是不理想的。此外,也可以使用宽0.1~2.0mm、长0.1~1000mm的狭缝状的模具等。
作为本发明的隔热建材用发泡板的制造方法的具体例子,例如使用筒体腔中具备来自超临界二氧化碳供给机的二氧化碳供给管道的挤出成形机,将上述发泡性聚烯烃类树脂组合物加热至规定温度,均匀地熔融混炼后,从供给管道供给规定量的超临界状态的二氧化碳,将上述聚烯烃类树脂组合物挤出成形为板状,从而制成发泡板。
另外,为了获得隔热建材用发泡板的商品形态,可以根据需要使用裁剪机或夹压输送装置等进行形状的调整、尺寸的调整。
此外,可以根据需要在发泡板的一面或两面贴合例如铝制片材或无纺布、皮革等的片状材料作为面料,赋予强度或耐热性、难燃性等各种性能。
由此,本发明的隔热建材用发泡板即使发泡倍数在10倍以上也可以具有后述的泡孔径、泡孔分布系数,甚至即使是15倍以上、特别是20倍以上的发泡倍数,也不仅具有前述泡孔径、泡孔分布系数,而且具有充分的部件热性能,因此是理想的。此外,若采用高发泡倍数,可以减小发泡体的比重且降低使用的原材料的成本,因此是理想的。另一方面,发泡倍数过高的情况下,发泡体的机械强度下降,例如用于建材用途等的情况下,发泡体容易因施工时的外力等而发生损伤,是不理想的。因此,发泡倍数较好是在100倍以下,特别好是在50倍以下。
此外,本发明的隔热建材用发泡板的平均泡孔径可以在200μm以下,较好是150μm以下,更好是50~100μm,而泡孔径分布系数可以在30%以下,较好是25%以下,特别好是20%以下。通过使前述平均泡孔径在200μm以下且前述泡孔径分布系数在30%以下,用作建材时隔热性能特别好,是理想的。
另外,本发明中的平均泡孔径可以通过将发泡体裁剪成试验小片,根据对其截面积用电子显微镜(SEM)以50倍的倍数进行观察的图像,随机地划10条实质上长2mm左右的直线,计数这些直线上的泡孔个数,由下述式算出平均泡孔径而求得。
(平均泡孔径μm)=(2000×10)/(10条直线上存在的泡孔个数) 此外,本发明中的泡孔径分布系数可以通过将发泡体裁剪成试验小片,根据对其截面积用电子显微镜(SEM)以50倍的倍数进行观察的图像,算出10~20个泡孔的泡孔径的平均值和泡孔径的标准差,以这些值为基础,由下述式求得泡孔径分布系数。
(泡孔径分布系数%)=(泡孔径的标准差)/(泡孔径的平均值)×100 另外,本发明的隔热建材用发泡板的按照JIS-A1412测定的热导率为20~40mW/mK,可以获得具有良好的隔热性的隔热建材用发泡板。另外,热导率更好是20~37mW/mK。如果前述热导率超过40mW/mK,则不仅隔热性能劣化,而且无法获得作为隔热建材板的优选的热性能的评价基准的0.9以上的热阻值,因此隔热建材板的厚度必须在36mm以上,所以将其用作例如地板用隔热材料时,超过地板的木框的尺寸,施工时可能会产生问题,是不理想的。
实施例 以下,为了对本发明进行更详细的说明,例举实施例,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1 将230℃时的MFR为3.3(g/10分钟)、230℃时的熔融张力为7.6g的聚丙烯类树脂A供给到在第一段安装了来自超临界二氧化碳供给机(川田株式会社制CO2-3)的二氧化碳供给管道、在第二段前端安装了模具1(开口部的直径为0.5mm的8×48列的多孔模)的串联型单轴挤出机(川田株式会社制KGT-50-65)中,将二氧化碳供给量设为1.2kg/小时,以相对于100质量份聚丙烯类树脂含有6质量份的条件以第一段的挤出机的螺杆转速调整挤出量,以模具1部位的树脂压力为8.7MPa的条件以第二段的挤出机的螺杆转速进行调整,进行挤出发泡,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板1。
实施例2 除了将二氧化碳供给量设为1.5kg/小时,以相对于100质量份聚丙烯类树脂A含有7.5质量份的条件以第一段的挤出机的螺杆转速调整挤出量,且以模具1部位的树脂压力为8.9MPa的条件以第二段的挤出机的螺杆转速进行调整,进行挤出发泡之外,与实施例1同样地实施,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板2。
实施例3 除了将二氧化碳供给量设为1.8kg/小时,以相对于100质量份聚丙烯类树脂A含有9质量份的条件以第一段的挤出机的螺杆转速调整挤出量,且以模具1部位的树脂压力为9.2MPa的条件以第二段的挤出机的螺杆转速进行调整,进行挤出发泡之外,与实施例1同样地实施,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板3。
实施例4 除了将二氧化碳供给量设为1.9kg/小时,以相对于100质量份聚丙烯类树脂A含有6质量份的条件以第一段的挤出机的螺杆转速调整挤出量,且以模具1部位的树脂压力为8.8MPa的条件以第二段的挤出机的螺杆转速进行调整,进行挤出发泡之外,与实施例1同样地实施,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板4。
实施例5 除了将二氧化碳供给量设为1.2kg/小时,以相对于100质量份230℃时的熔融张力为8.5g的聚丙烯类树脂B含有6质量份的条件以第一段的挤出机的螺杆转速调整挤出量,且以模具A部位的树脂压力为8.8MPa的条件以第二段的挤出机的螺杆转速进行调整,进行挤出发泡之外,与实施例1同样地实施,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板5。
实施例6 除了模具1部位的树脂压力设为6.5MPa之外,与实施例1同样地实施,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板6。
实施例7 除了作为聚烯烃树脂组合物,使用45质量份聚丙烯类树脂A和55质量份230℃时的MFR为6g/10分钟、230℃时的熔融张力为1.8g的聚丙烯类树脂C(均聚丙烯类树脂),模具1部位的树脂压力设为8.65MPa之外,与实施例1同样地实施,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板7。
实施例8 除了模具1部位的树脂压力设为16.1MPa之外,与实施例1同样地实施,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板8。
比较例1 将230℃时的MFR为6g/10分钟、230℃时的熔融张力为1.8g的聚丙烯类树脂C(均聚丙烯类树脂)供给到与实施例1中使用的同样的串联型单轴挤出机中,将二氧化碳供给量设为1.2kg/小时,以相对于100质量份聚丙烯类树脂含有6质量份的条件以第一段的挤出机的螺杆转速调整挤出量,以模具1部位的树脂压力为4.5MPa的条件以第二段的挤出机的螺杆转速进行调整,进行挤出发泡,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板6。
比较例2 将230℃时的MFR为3.3g/10分钟、230℃时的熔融张力为7.6g的聚丙烯类树脂A供给到与实施例1中使用的同样的串联型单轴挤出机中,将二氧化碳供给量设为1.2kg/小时,以相对于100质量份聚丙烯类树脂含有6质量份的条件以第一段的挤出机的螺杆转速调整挤出量,以模具2(开口部的直径为0.8mm的8×48列的多孔模)部位的树脂压力为5.1MPa的条件以第二段的挤出机的螺杆转速进行调整,进行挤出发泡,从而获得聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板7。
比较例3 对于发泡倍数为90倍的通过珠粒法制成的市售的聚乙烯发泡板,评价性能。
对于上述实施例1~实施例5以及比较例1和比较例2中得到的聚烯烃(聚丙烯)类树脂发泡体和比较例3中的聚乙烯类发泡板的性能((a)密度、(b)压缩强度、(c)平均泡孔径、(d)热导率、(e)泡孔径分布系数)通过以下的方法进行评价。
(a)密度…将所得发泡体裁剪成20×20×2.5(cm)的试验小片,测量其重量和各边的长度,按照以下的算式求得发泡体密度。
(发泡体密度G/L)=(发泡体重量G)/(发泡体体积L) (b)压缩强度…按照JISK-6767(聚乙烯泡沫试验方法),测定发泡体的25%压缩硬度(kPa)。
(c)平均泡孔径…将发泡体裁剪成试验小片,根据对其截面积用岛津制作所株式会社制SEM Superscan 220通过电子显微镜(SEM)以50倍的倍数进行观察的图像,随机地划10条实质上长2mm左右的直线,计数这些直线上的泡孔个数,由下述式算出平均泡孔径而求得。
(平均泡孔径μm)=(2000×10)/(10条直线上存在的泡孔个数) (d)热导率…按照JISA-1412,将所得发泡体裁剪成20×20×2(cm)的试验小片,使用英弘精机公司制的热导率测定装置HC-074测定热导率。
(e)泡孔径分布系数…将发泡体裁剪成试验小片,根据对其截面积用岛津制作所制株式会社SEM Superscan 220以50倍的倍数进行观察的图像,算出约10~20个泡孔的泡孔径的平均值和泡孔径的标准差。以这些值为基础,由下述式求得泡孔径分布系数。
(泡孔径分布系数)=(泡孔径的标准差)/(泡孔径的平均值) (f)熔融张力…使用流动性试验机1C(东洋精机公司制),以测定温度230℃、挤出速度10mm/分钟、拉取速度3.1m/分钟的条件求得。另外,测定中使用长8mm、直径2.095mm的孔。
(g)发泡倍数…根据树脂的比重和由(a)得到的密度的测定结果按照下述式求得。
(发泡倍数)=(树脂的比重)/(发泡体的密度) 表1中总结表示本发明中使用的配合组成、挤出条件和得到的发泡体的物性。
表1 表1(续) 产业上利用的可能性 本发明的聚烯烃类树脂组合物的发泡体利用其良好的性能与成本的平衡以及良好的再循环性,可广泛用于隔热建材用途、汽车部件用途、包装缓冲材料用途等。
另外,在这里引用2005年6月30日提出申请的日本专利申请2005-192375号的说明书、权利要求书、附图
和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。
权利要求
1.隔热建材用发泡板,其特征在于,使用至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂,使包含230℃时的熔融张力为5~30g的直链状聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂组合物,以10倍以上的发泡倍数发泡而得。
2.如权利要求1所述的隔热建材用发泡板,其特征在于,平均泡孔径在200μm以下,且具有泡孔径分布系数在30%以下的均匀泡孔径分布。
3.如权利要求1或2所述的隔热建材用发泡板,其特征在于,230℃时的熔融张力为5~30g的直链状聚丙烯类树脂在前述聚烯烃类树脂组合物中的含量在50质量%以上。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的隔热建材用发泡板,其特征在于,按照JIS-A1412测定的热导率为20~40mW/mK。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的隔热建材用发泡板,其特征在于,按照JIS-A1412测定的热导率为20~37mW/mK。
6.隔热建材用发泡板的制造方法,其特征在于,使用具有挤出机和安装于前端的模具的发泡装置,将包含230℃时的熔融张力为5~30g的直链状聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂组合物和至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂在160~250℃的温度条件下熔融挤出,将模具开口部附近树脂压力以6~20MPa释放至大气下,进行挤出发泡。
7.如权利要求6所述的隔热建材用发泡板的制造方法,其特征在于,将模具开口部附近树脂压力以7~15MPa释放至大气下,进行挤出发泡。
8.如权利要求6或7所述的隔热建材用发泡板的制造方法,其特征在于,挤出机为挤出吐出量为1~1000kg/小时的串联型挤出机。
全文摘要
本发明提供具有良好的挤出发泡性,具有良好的隔热性能,可再循环,能够低成本地、稳定地连续生产的聚烯烃类树脂组合物的隔热建材用发泡板。该隔热建材用发泡板的特征在于,使用至少包含超临界状态的二氧化碳的发泡剂,使包含230℃时的熔融张力为5~30g的直链状聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂组合物,以10倍以上的发泡倍数发泡而得。
文档编号C08J9/12GK101203552SQ20068001946
公开日2008年6月18日 申请日期2006年6月29日 优先权日2005年6月30日
发明者大野胜明, 板谷透, 菅原稔, 大槻安彦, 张春晓, 马场和弘 申请人:旭玻璃纤维股份有限公司