生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的方法，更具体而言，涉及一 种通过加热填充在热塑性树脂表皮的中空空间中的聚丙烯基树脂发泡珠粒以使它们熔融 粘结在一起来生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的方法。
【背景技术】
[0002] 已知一种表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品，其由发泡珠粒模塑制品和覆盖发泡珠粒 模塑制品的表皮（中空模塑制品）构成。这样的表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品可通过首先 利用吹塑由型坯（parison)形成表皮的方法生产。随后用发泡珠粒填充呈软化状态的表皮 的中空空间。然后利用由透过表皮插入的蒸汽针（steam pin)供应的蒸汽加热发泡珠粒， 并使它们熔融粘结在一起，以得到预期的表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品。蒸汽针适合于经 其送入和排出蒸汽。
[0003] 生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品遇到了问题，因为用加热介质（例如蒸汽）加 热发泡珠粒并不容易。通过在模具壁的几乎全部区域提供的很多狭缝供应大量的蒸汽到填 充有发泡珠粒的模腔中，可以毫不困难地生产无表皮的发泡珠粒模塑制品。在另一方面，在 表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的情况下，需要透过在其中要放置发泡珠粒的表皮插入蒸汽 针。然而，保留在表皮中的蒸汽针插入孔的痕迹不利地影响模塑制品的机械强度和外观，所 以应避免增加蒸汽针的数量。因此，使蒸汽流分布遍及表皮的中空空间并均匀地加热其中 包含的发泡珠粒并不容易。特别是，由于那些位置远离蒸汽针的发泡珠粒不能彼此充分地 熔融粘结，所以获得的表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品造成熔融粘结强度的局部变化。当蒸 汽压力增加以使蒸汽能够到达发泡珠粒的每一部分时，位于蒸汽针附近的那些发泡珠粒过 度地再次发泡，以致阻碍蒸汽穿过这些区域，并因而阻碍蒸汽流动遍及表皮的中空空间。此 外，那些未与充分的蒸汽接触的发泡珠粒引起不充分的熔融粘结。在大尺寸表皮覆盖的发 泡珠粒模塑制品的生产中尤其明显地导致上述问题。
[0004] 为了解决上述问题，日本特许公开号JP-A-2000-210967提出了使用各自具有通 孔的管状发泡珠粒生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品，并描述了，由于通孔，蒸汽可流动遍 及填充了发泡珠粒的表皮的中空空间。日本特许公开号JP-A-2004-249558提出了使用分 别由覆盖有熔点低于芯层的覆盖层的发泡芯层构成的双层发泡珠粒用于生产表皮覆盖的 聚丙烯基树脂发泡珠粒模塑制品，并描述了，由于低熔点覆盖层，可使用蒸汽压相对低的蒸 汽使发泡珠粒彼此熔融粘结且还使发泡珠粒与表皮的内壁在它们的接触区域熔融粘结。
【发明内容】
[0005] 上述能够生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的现有技术的方法需要使用具有特 定形状或特定层结构的发泡珠粒。已发现，即使在发泡珠粒不具有通孔或多层结构时，具有 特定晶体结构的聚丙烯基树脂发泡珠粒也可得到显示发泡珠粒间优异的熔融粘结的表皮 覆盖的发泡珠粒模塑制品。本发明基于该发现。
[0006] 根据本发明的一个方面，提供：
[1] 一种生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的方法，所述方法包括以下步骤： 提供在其中限定中空空间的热塑性树脂模塑制品的表皮； 将聚丙烯基树脂发泡珠粒填充到所述中空空间中；和 然后通过一个或多个插入所述中空空间中的加热介质进料针将加热介质送入所述中 空空间，以使发泡珠粒彼此熔融粘结并形成覆盖有所述表皮的发泡珠粒模塑制品； 其中所述聚丙烯基树脂发泡珠粒由熔点为140-155Γ的聚丙烯基树脂制备， 其中所述聚丙烯基树脂发泡珠粒具有这样的晶体结构：当以l〇°C /分钟的加热速率将 从所述聚丙烯基树脂发泡珠粒采集的测量样品从23°C加热至200°C时，所述晶体结构给出 DSC曲线， 所述DSC曲线具有构成所述聚丙烯基树脂发泡珠粒的聚丙烯基树脂所固有的本征吸 热峰和位于所述本征吸热峰的较高温度侧的至少一个高温吸热峰， 其中所述DSC曲线的全部吸热峰的总熔化热AHt大于75 J/g， 所述至少一个高温吸热峰的总熔化热AH2与总熔化热AHt之比AH2/AHt为 0· 20-0. 30,和 所述至少一个高温吸热峰的高于最低温度峰的峰顶温度的部分的熔化热是6 J/g以 上，所述最低温度峰是在所述至少一个高温吸热峰的峰顶温度中具有最低峰顶温度的高温 吸热峰。
[0007] 在另一方面，本发明提供：
[2] 依据上述[1]的方法，其中所述热塑性树脂模塑制品通过吹塑获得，且在所述热 塑性树脂模塑制品呈软化状态时将所述聚丙烯基树脂发泡珠粒填充在所述热塑性树脂模 塑制品的所述中空空间中。
[0008] 本发明还提供：
[3] 依据上述[1]或[2]的方法，其中所述聚丙烯基树脂发泡珠粒具有20-60 kg/m3的 容积密度（bulk density)。
[0009] 本发明进一步提供：
[4] 依据上述[1]-[3]中任一项的方法，其中所述热塑性树脂模塑制品由聚丙烯基树 脂形成。
[0010]因为聚丙烯基树脂发泡珠粒具有特定的晶体结构，所以依据本发明的方法允许生 产在发泡珠粒之间具有优异的熔融粘结的表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品。
【附图说明】
[0011] 在根据附图考虑下文的发明详述时，本发明的其它目的、特征和优点将变得显而 易见，附图中： 图1(a)是示意性地说明相对于合在一起的两半模具（mold halves)的蒸汽针排列的 一个实施方案的透视图； 图1(b)是图1(a)的前立面图； 图1(c)是在图1(b)中沿着B-B线切开的剖视图； 图1(d)是在图1(a)中沿着A-A线切开的剖视图； 图2(a)是示意性地说明相对于合在一起的两半模具的蒸汽针排列的另一个实施方案 的透视图； 图2(b)是在图2(a)中沿着A1-A1线切开的剖视图； 图2(c)是在图2(a)中沿着B1-B1线切开的剖视图；和 图3说明一个用热通量差示扫描量热仪测量的聚丙烯基树脂发泡珠粒的第一加热运 行DSC曲线的实例。
【具体实施方式】
[0012] 本发明涉及一种生产表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的方法。在该方法中，首先制 备限定其中的中空内部空间的热塑性树脂模塑制品（下文有时称为"表皮"）。然后将聚丙 烯基树脂发泡珠粒（下文有时称为"PP珠粒"）填充到该中空空间中。此后，通过一个或多 个插入该中空空间中的加热介质进料针将加热介质（例如蒸汽）送入中空空间，以加热并 使PP珠粒彼此熔融粘结，由此形成覆盖有表皮的发泡珠粒模塑制品。
[0013] 表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品可通过首先使用任何合适的模塑（优选地通过吹 塑）来制备其中限定中空空间的表皮来生产。在吹塑的情况下，首先通过挤出而形成型坯， 并将其在模具之间吹塑以形成表皮。然后将PP珠粒填充在表皮的中空空间中，并加热使PP 珠粒熔融粘结在一起，得到覆盖有表皮的发泡珠粒模塑制品。优选吹塑，因为表皮的形成和 表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品的生产可以有效地连续进行。表皮一般呈非发泡状态。
[0014] 作为用于形成表皮的热塑性树脂，例如可以提及聚苯乙烯基树脂、聚乙烯基树脂、 聚丙烯基树脂、丙烯酸基树脂和聚碳酸酯基树脂。
[0015] 聚乙烯基树脂的实例包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、极低 密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸 共聚物和通过用金属离子使以上共聚物进行分子间交联获得的离聚物，及其两种或更多种 的混合物。聚丙烯基树脂优选地为含有50%重量以上的丙烯组分单元的树脂，并可以是丙 烯均聚物和丙烯共聚物。优选的丙烯共聚物的实例包括：丙烯和其它烯烃（乙烯和/或具 有4个以上碳原子的α-烯烃）的共聚物，例如乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物和丙 烯-乙烯-丁烯共聚物；丙烯丙烯酸共聚物；和丙烯马来酸酐共聚物。共聚物可以是嵌段共 聚物、无规共聚物或接枝共聚物。这些聚丙烯基树脂可以单独使用或组合两种以上使用。
[0016] 当希望表皮覆盖的发泡珠粒模塑制品在表皮和发泡珠粒模塑制品之间具有优异 的熔融粘结强度时，聚丙烯基树脂优选地用作形成表皮的热塑性树脂，因为表皮变得与构 成发泡珠粒模塑