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阻燃性和導電性優(yōu)異的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子以及聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體的制作方法_2

文檔序號:9548419閱讀:來源:國知局
>[0049] [18]根據[17]所述的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的制造方法,其中,氣泡直徑增大劑 為聚乙二醇。
[0050] 將本發(fā)明的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子進行模內發(fā)泡成型而得的聚丙烯系樹脂模內 發(fā)泡成型體起到具有優(yōu)異的導電性且阻燃性、表面性以及尺寸精度優(yōu)異的效果。即,本發(fā)明 起到能夠提供兼具優(yōu)異的導電性、阻燃性、表面性以及尺寸精度的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子 以及聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體的效果。
[0051] 特別是,本發(fā)明起到如下效果:使用以往阻燃性下降的問題明顯的采用無機系發(fā) 泡劑進行發(fā)泡而成的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子得到的聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體也能夠 呈現(xiàn)優(yōu)異的阻燃性。
[0052] 另外,本發(fā)明通過在具有優(yōu)異的導電性的聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體中使用對 環(huán)境溫和且不提高發(fā)泡粒子連續(xù)氣泡率的非鹵阻燃劑,而起到抑制成型體的表面性、尺寸 精度下降以及強度下降引起的連續(xù)氣泡率上升,并提高阻燃性的效果。
【附圖說明】
[0053] 圖1是使用差示掃描量熱計測定本發(fā)明的聚丙烯系樹脂一次發(fā)泡粒子時得到的 DSC曲線的一個例子。橫軸為溫度,縱軸為吸熱量。由低溫側的峰和虛線所包圍的部分為 Q1 (低溫側的熔融峰熱量),由高溫側的峰和虛線所包圍的部分為Qh(高溫側的熔融峰熱 量)。
[0054] 圖2是使用差示掃描量熱計測定本發(fā)明的聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體時得到 的DSC曲線的一個例子。橫軸為溫度,縱軸為吸熱量。由低溫側的峰和虛線所包圍的部分 為ql(低溫側的熔融峰熱量),由高溫側的峰和虛線所包圍的部分為qh(高溫側的熔融峰熱 量)。
【具體實施方式】
[0055] 本發(fā)明中使用的導電性炭黑的鄰苯二甲酸二丁酯吸收量(DBP吸收量)為 300cm3/100g~600cm3/100g,優(yōu)選為 350cm3/100g~500cm3/100g。導電性炭黑的DBP吸收 量低于300cm3/100g時,為了賦予優(yōu)異的導電性,需要添加大量的導電性炭黑,使得發(fā)泡粒 子化變得困難,或者即便能夠進行發(fā)泡粒子化的情況下,也有聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的平 均氣泡直徑變小,阻燃性明顯下降的趨勢。即便DBP吸收量超過600cm3/100g也看不到導 電性和阻燃性的提高,性能達到飽和狀態(tài)。
[0056] 這里,DBP吸收量是基于JISK6217-4 :2008測定的值。
[0057] 應予說明,一般而言,著色用炭黑的DBP吸收量低于300cm3/100g,無法兼具良好的 導電性和阻燃性。
[0058] 本發(fā)明中,只要為具有300cm3/100g~600cm3/100g的DBP吸收量的導電性炭黑, 就沒有特別限制,可以使用爐法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑、熱裂炭黑等。
[0059] 本發(fā)明中使用的導電性炭黑的BET比表面積沒有限制,從得到良好的導電性的觀 點考慮,優(yōu)選為600m2/g以上,更優(yōu)選為700m2/g以上。BET比表面積為600m2/g以上時,還 能夠減少用于賦予優(yōu)異的導電性的導電性炭黑的添加量,能夠抑制聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子 的平均氣泡直徑的微細化。其結果,容易得到優(yōu)異的阻燃性,因而是優(yōu)選的方式。
[0060] 這里,BET比表面積是根據JISK6217-2 :2001采用氮吸附法測定的值。
[0061] 作為本發(fā)明中使用的具體的導電性炭黑的商品名,例如可舉出KETJENBLACK EC300J(LI0N株式會社制,DBP吸收量 365cm3/100g,BET比表面積 800m2/g)、KETJEN BLACKEC600JD(LION株式會社制,DBP吸收量 495cm3/100g,BET比表面積 1270m2/g)、 ENSAC0350G(Timcal公司制,DBP吸收量 320cm3/100g,BET比表面積 770m2/g)、Printex XE2(Degussa公司制,DBP吸收量 380cm3/100g,BET比表面積 950m2/g)等。
[0062] 本發(fā)明中的導電性炭黑的添加量相對于聚丙烯系樹脂100重量份,優(yōu)選為11重量 份~25重量份,更優(yōu)選為13重量份~23重量份,進一步優(yōu)選為17重量份~22重量份。 導電性炭黑的添加量低于11重量份時,有無法呈現(xiàn)良好的導電性的趨勢,如果超過25重量 份,則有平均氣泡直徑微細化,得不到良好的阻燃性的趨勢。
[0063] 作為本發(fā)明中使用的聚丙烯系樹脂,沒有特別限制,可舉出聚丙烯均聚物、乙烯/ 丙烯無規(guī)共聚物、1- 丁烯/丙烯無規(guī)共聚物、乙烯/1- 丁烯/丙烯無規(guī)共聚物、乙烯/丙烯 嵌段共聚物、1- 丁烯/丙烯嵌段共聚物、丙烯-氯乙烯共聚物、丙烯/馬來酸酐共聚物等。 其中,由于乙烯/丙烯無規(guī)共聚物、乙烯/1- 丁烯/丙烯無規(guī)共聚物具有良好的發(fā)泡性且具 有良好的成型性,因而優(yōu)選。
[0064] 在各共聚物100重量%中,乙烯/丙烯無規(guī)共聚物或者乙烯/1- 丁烯/丙烯無規(guī) 共聚物中的乙烯含有率優(yōu)選為〇. 2重量%~10重量%。
[0065] 另外,在共聚物100重量%中,乙烯/1-丁烯/丙烯無規(guī)共聚物中的1-丁烯含有 率優(yōu)選為〇. 2重量%~10重量%。其中,作為乙稀和1- 丁稀的合計含有率,優(yōu)選為0. 5重 量%~10重量%。
[0066] 如果各共聚物中的乙烯和1-丁烯的含有率在上述的范圍內,則能夠抑制機械物 性的下降并提高發(fā)泡性、成型性。
[0067] 作為聚丙烯系樹脂的熔點,沒有特別限制,例如,優(yōu)選為125°C~150°C,更優(yōu)選為 130°C~145°C。聚丙烯系樹脂的熔點低于125°C時,有耐熱性下降的趨勢,如果超過150°C, 則有難以提高發(fā)泡倍率的趨勢。
[0068] 這里,聚丙烯系樹脂的熔點是利用差示掃描量熱計法(以下,有時稱為"DSC法") 進行熱量測定而得的值,具體而言,將該樹脂5~6mg以10°C/分鐘的升溫速度從40°C升 溫至220°C使其熔融后,以10°C/分鐘的降溫速度從220°C降溫至40°C使其結晶化,再以 10°C/分鐘的升溫速度從40°C升溫至220°C時,得到DSC曲線,由該DSC曲線求出第二次升 溫時的熔融峰溫度作為熔點而得的值。
[0069] 本發(fā)明中使用的聚丙烯系樹脂的熔體流動指數(以下,有時稱為"MI")沒有特別 限制,優(yōu)選為3g/10分鐘~30g/10分鐘的范圍,更優(yōu)選為4g/10分鐘~20g/10分鐘的范圍, 進一步優(yōu)選為5g/10分鐘~18g/10分鐘的范圍。
[0070] 如果聚丙烯系樹脂的MI低于3g/10分鐘,則有添加導電性炭黑后的樹脂組合物的 MI變得過低,難以提高發(fā)泡倍率的趨勢。如果聚丙烯系樹脂的MI超過30g/10分鐘,則有得 到的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的氣泡連通化,聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體的壓縮強度下降 或者表面性下降的趨勢。
[0071] 如果聚丙烯系樹脂的MI為3g/10分鐘~30g/10分鐘的范圍,則容易得到發(fā)泡倍 率較大的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子。并且,將該聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子進行模內發(fā)泡成型而 得的聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體的表面美觀性優(yōu)異,尺寸收縮率小,尺寸精度優(yōu)異。
[0072] 這里,MI值是使用JISK7210 :1999中記載的MI測定器,在銳孔直徑: 2·0959±0·005πιπιΦ、銳孔長度:8.000±0.025mm、負載:2160g、溫度:230±0.2°C的條件下 測定的值。
[0073] 作為合成本發(fā)明中使用的聚丙烯系樹脂時的單體的聚合催化劑,例如,可以使用 齊格勒系催化劑、茂金屬系催化劑等,沒有特別限制。
[0074] 本發(fā)明中,通過含有三聚氰胺氰脲酸酯,能夠在連續(xù)氣泡率不上升的情況下改善 阻燃性。
[0075] 本發(fā)明中的三聚氰胺氰脲酸酯的含量相對于聚丙烯系樹脂100重量份,優(yōu)選使三 聚氰胺氰脲酸酯為3重量份~15重量份,更優(yōu)選為4重量份~14重量份。如果三聚氰胺 氰脲酸酯的含量低于3重量份,則有阻燃性的改善效果下降的趨勢,如果超過15重量份,則 不僅沒有與含量相符的阻燃性的改善效果,導致成本白白增加,而且在發(fā)泡時三聚氰胺氰 脲酸酯產生的含水量過多,由此容易破壞氣泡壁,連續(xù)氣泡率容易上升。
[0076] 本發(fā)明中,向聚丙烯系樹脂中添加氣泡直徑增大劑對于提高聚丙烯系樹脂模內發(fā) 泡成型體的阻燃性是非常有效的。
[0077] 本發(fā)明人面對為了向聚丙烯系樹脂模內發(fā)泡成型體賦予導電性而以11重量份~ 25重量份的范圍添加導電性炭黑時阻燃性下降這樣的課題,為了解決該課題進行了研究, 結果意外地發(fā)現(xiàn)增大模內發(fā)泡成型體的平均氣泡直徑對提高阻燃性有效。而且發(fā)現(xiàn)作為其 手段,添加氣泡直徑增大劑是有效的。特別是使用無機系發(fā)泡劑作為發(fā)泡劑時,與使用有機 系發(fā)泡劑的情況相比,有模內發(fā)泡成型體的平均氣泡直徑變小的趨勢,因此添加氣泡直徑 增大劑所帶來的效果明顯。
[0078] 本發(fā)明中,"氣泡直徑增大劑"是指如下定義的化合物(物質)。
[0079] S卩,對將測試物質A與導電性炭黑一起配合(添加)到聚丙烯系樹脂中得到的樹 脂粒子經發(fā)泡而得到的導電性聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子(后面敘述的一次發(fā)泡粒子)的平均 氣泡直徑α與除不添加測試物質A以外按照完全相同的配合處方、發(fā)泡條件(發(fā)泡方法) 進行發(fā)泡而得的導電性聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子(后面敘述的一次發(fā)泡粒子)的平均氣泡直 徑β進行比較時,將為"α>β"的測試物質A定義為"氣泡直徑增大劑"。上述定義中的 具體的配合處方和發(fā)泡條件如下。
[0080] 上述"配合處方"是指向聚丙烯系樹脂100重量份中添加0. 1重量份~1重量份 的范圍中的一定量的測試物質A和18重量份的導電性炭黑,得到含有測試物質A和導電性 炭黑且一粒的重量約為1. 8mg的大小的聚丙烯系樹脂粒子的處方,其中,上述導電性炭黑 的鄰苯二甲酸二丁酯吸收量為300cm3/100g~600cm3/100g的范圍。
[0081] 上述"發(fā)泡條件(發(fā)泡方法)"是指下述條件(方法)。即,將根據上述配合處方 得到的聚丙烯系樹脂粒子1〇〇重量份、水170重量份、后面敘述的作為無機分散劑的磷酸三 I丐2. 0重量份和作為分散助劑的烷基磺酸鈉0. 075重量份投入容量10L的耐壓尚壓爸內, 在攪拌下,添加作為發(fā)泡劑的二氧化碳5. 0重量份。接下來,將高壓釜的內容物升溫而加熱 至聚丙烯系樹脂的"熔點+5°C"~"熔點+10°C"的范圍中的一定的發(fā)泡溫度后,進一步向 高壓釜內追加二氧化碳(碳酸氣體)使該高壓釜的內壓為3.OMPa(表壓)。然后,保持30 分鐘后,打開高壓釜下部的閥門,通過4. 0_Φ的開口銳孔,將高壓釜的內容物釋放到大氣 壓(1氣壓)下,得到含有測試物質Α和導電性炭黑的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子。此時,以發(fā) 泡壓力成為一定值的方式從高壓釜上部壓入二氧化碳形成背壓。然后,測定根據上述發(fā)泡 條件得到的含有測試物質A的聚丙烯系樹脂發(fā)泡粒子的平均氣泡直徑α。
[0082] 另一方面,除不含測試物質Α以外,按照相同的發(fā)泡條件得到不含測試物質Α的聚 丙烯系樹脂發(fā)泡粒子。測定得到的不含測
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