阻燃性和导电性优异的聚丙烯系树脂发泡粒子以及聚丙烯系树脂模内发泡成型体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于缓冲包装材料、电波吸收材料等的聚丙烯系树脂发泡粒子和聚丙 烯系树脂模内发泡成型体。
【背景技术】
[0002] 使用聚丙烯系树脂发泡粒子而得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体具有模内发泡 成型体的优点，即，形状的任意性、缓冲性、轻量性、隔热性等特征。另外，与使用聚苯乙烯系 树脂发泡粒子而得的模内发泡成型体相比，耐试剂性、耐热性、压缩后的形变恢复率优异， 另外与使用聚乙烯系树脂发泡粒子而得的模内发泡成型体相比，尺寸精度、耐热性、压缩强 度优异。利用这些特征，使用聚丙烯系树脂发泡粒子而得的聚丙烯系树脂模内发泡成型体 可用于缓冲材料、周转箱、隔热材料、汽车部件等各种用途。
[0003] 其中，聚丙烯系树脂模内发泡成型体还可用于电子设备和精密设备的缓冲材料、 机器人组装线的部件用托盘或者电波暗室和电子设备的射频噪声对策、防止电波反射对策 等中使用的电波吸收体，在这样的情况下，使用添加有10重量％以上的导电性炭黑的导电 性聚丙烯系树脂模内发泡成型体（例如，专利文献1~6)。
[0004] 但是，含有10重量％以上的导电性炭黑时，存在聚丙烯系树脂模内发泡成型体的 阻燃性下降这样的问题，应用于需要阻燃性的部件时，必须添加大量的阻燃剂。
[0005] 导电性聚丙烯系树脂模内发泡成型体的阻燃性下降在使用丁烷等有机系发泡剂 作为制造聚丙烯系树脂发泡粒子时的发泡剂的情况下不明显，但在使用二氧化碳等无机系 发泡剂时明显。但是，上述的专利文献1~6中没有明示这样的导电性聚丙烯系树脂模内 发泡成型体阻燃性下降的课题，特别是使用无机系发泡剂时阻燃性的下降更明显的课题。
[0006] 另一方面，已知炭黑除上述的导电性炭黑以外，还有着色用炭黑，一般而言，炭黑 用于对聚丙烯系树脂模内发泡成型体进行着色。而且，已知使用着色用炭黑时的聚丙烯系 树脂模内发泡成型体的阻燃性下降（例如，专利文献7~9)。
[0007] 对于利用炭黑着色成黑色的聚丙烯系树脂模内发泡成型体，专利文献7中，通过 添加氮系阻燃剂（受阻胺系阻燃剂）来提高阻燃性，专利文献8中，通过使用平均面积为特 定值的炭黑凝聚体的集合体来提高阻燃性，专利文献9中，通过添加特定的多元醇来提高 阻燃性。
[0008] 关于着色用炭黑的添加量，上述专利文献中还记载了 10重量％以上的范围，但实 际上只要满足模内发泡成型体的黑度，10重量％以下就够。从上述专利文献的实施例记载 的着色用炭黑添加量来看，低于5重量％的低添加量能提高阻燃性，但没有揭示添加10重 量％以上的导电性炭黑也能提高阻燃性。
[0009] 专利文献8中，记载了为了提高发泡倍率，可以使用亲水性聚合物、聚乙二醇、甘 油等多元醇，但没有启示这些物质影响阻燃性的记载，另外，也没有记载在添加10重量％ 以上的炭黑的情况以及使用无机系发泡剂的情况下阻燃性的下降明显的课题。
[0010] 专利文献9中，记载了在添加10重量％以下的着色用炭黑时通过添加特定的多 元醇能够改善阻燃性，如比较例所记载，揭示了在添加超过10重量％的量，例如添加15重 量％时，即便添加特定的多元醇也不能改善阻燃性。
[0011] 对于向树脂中添加使用的导电性炭黑和着色用炭黑，一般DBP(邻苯二甲酸二丁 酯）吸收量不同。如果DBP吸收量大致为200cm3/100g以上，则由于导电性能优异，所以用 作导电性炭黑，DBP吸收量低于200cm3/100g的炭黑由于黑度优异，所以用作着色用炭黑。
[0012] 着色用炭黑并非不能用于赋予导电性，但为了呈现优异的导电性（例如，体积电 阻率值为5000Ω·cm以下），需要比导电性炭黑更多的添加量，因此发泡成型困难等，不实 用。
[0013] 专利文献10的目的在于提供通过大量含有无机物而具有高导电性等附加价值且 除去加工性也良好的含无机物的聚丙烯系树脂发泡粒子成型体，记载了以由聚丙烯系树脂 57~92重量％、乙烯-α烯烃共聚物系橡胶3~30重量％和无机物5~40重量％构成 的聚丙烯系树脂组合物为基材的含无机物的聚丙烯系树脂发泡粒子成型体，记载了赋予导 电性时，通过使发泡粒子中含有10重量％以上的导电性碳而能够呈现优异的导电性，在比 较例2中，记载了含有14重量％的科琴黑（KetjenBlackInternational公司制；KETJEN BLACKEC，BET比表面积800m2/g)作为导电性碳的发泡粒子和发泡成型体。
[0014] 但是，如果向含有大量导电性炭黑的聚丙烯系树脂中添加阻燃剂，则还存在发泡 粒子的连续气泡率容易上升，成型体的表面性和尺寸精度下降或者压缩强度下降这样的问 题。应予说明，本发明中上述"连续气泡率"是指发泡粒子中连续气泡相对于全部气泡的比 例。另外，上述"尺寸精度"是指相对于模具尺寸的模内发泡成型体的尺寸收缩率，可以说 该收缩率越小，尺寸精度越高。
[0015] 如上所述，对为了呈现优异的导电性而含有大量导电性炭黑的聚丙烯系树脂模内 发泡成型体赋予优异的阻燃性，目前的技术还不充分，需要改善。
[0016] 现有技术文献
[0017] 专利文献
[0018] 专利文献1:日本特开平7-300536号公报
[0019] 专利文献2:日本特开平9-202837号公报
[0020] 专利文献3:日本特开2000-169619号公报
[0021] 专利文献4:日本特开2004-175819号公报
[0022] 专利文献5:日本特开2003-229691号公报
[0023] 专利文献6:日本特开2004-319603号公报
[0024] 专利文献7:日本特开2004-263033号公报
[0025] 专利文献8:日本特开2010-209145号公报
[0026] 专利文献9:日本特开2010-270243号公报
[0027] 专利文献10:日本特开平10-251436号公报
【发明内容】
[0028] 本发明的目的在于提供连续气泡率不上升、导电性优异且阻燃性、表面性和尺寸 精度也优异的聚丙烯系树脂模内发泡成型体。本发明的进一步的目的在于提供构成该聚丙 烯系树脂模内发泡成型体的聚丙烯系树脂发泡粒子。特别是目的在于使由以往阻燃性低的 使用无机系发泡剂的聚丙烯系树脂发泡粒子制造的聚丙烯系树脂模内发泡成型体也能够 呈现优异的阻燃性。
[0029] 本发明人鉴于上述课题进行了深入研究，结果发现通过使利用显示特定量的邻苯 二甲酸二丁酯吸收量（以下，有时称为"DBP吸收量"）的导电性炭黑而呈现优异的导电性 的聚丙烯系树脂模内发泡成型体含有规定量的三聚氰胺氰脲酸酯，能抑制连续气泡率的上 升，并提高阻燃性，从而完成了本发明。
[0030]sp，本发明由如下要件构成。
[0031] [1] -种聚丙烯系树脂发泡粒子，是使由聚丙烯系树脂组合物形成的聚丙烯系树 脂粒子进行发泡而成的，在该聚丙烯系树脂组合物中，相对于聚丙烯系树脂100重量份，含 有11重量份~25重量份的导电性炭黑且含有3重量份~15重量份的三聚氰胺氰脲酸酯， 所述导电性炭黑的DBP吸收量为300cm3/100g~600cm3/100g。
[0032] [2]根据[1]所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，是使用含有二氧化碳的无机系物理 发泡剂进行发泡而成的。
[0033] [3]根据[1]或[2]所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，其中，在聚丙烯系树脂组合物 中，相对于聚丙烯系树脂100重量份，含有〇. 01重量份~10重量份的气泡直径增大剂。
[0034] [4]根据[3]所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，其中，气泡直径增大剂是在150°C、常 压下以液体的形式存在且具有羟基的化合物。
[0035] [5]根据[4]所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，其中，气泡直径增大剂为聚乙二醇。
[0036] [6]根据[1]~[5]中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，其中，发泡粒子的平 均气泡直径为0. 05mm以上且低于0. 17mm。
[0037] [7]根据[1]~[6]中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，其中，发泡粒子的堆 积密度为20g/L~40g/L。
[0038] [8]根据[1]~[7]中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，其中，发泡粒子的连 续气泡率为3.0%以下。
[0039] [9]根据[1]~[8]中任一项所述的聚丙烯系树脂发泡粒子，在利用差示扫描量热 计法的测定中具有2个熔融峰，由低温侧的熔融峰热量Q1和高温侧的熔融峰热量Qh算出 的高温侧的熔融峰的比率{QV(Q1+Qh)}X100为6%~20%。
[0040] [10] -种聚丙烯系树脂模内发泡成型体，由[1]~[9]中任一项所述的聚丙烯 系树脂发泡粒子构成，该聚丙烯系树脂模内发泡成型体的体积电阻率值为10Ω·cm~ 5000Ω·cm〇
[0041] [11]根据[10]所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体，在UL94HBF燃烧性试验中合 格。
[0042] [12]根据[10]或[11]所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体，其中，成型体密度为 20g/L~40g/L。
[0043] [13]根据[10]~[12]中任一项所述的聚丙烯系树脂模内发泡成型体，其中，在利 用差示扫描量热计法的测定中具有2个熔融峰，由低温侧的熔融峰热量ql和高温侧的熔融 峰热量qh算出的高温侧的熔融峰的比率{qV(ql+qh)}X100为6%~20%。
[0044] [14] 一种聚丙烯系树脂发泡粒子的制造方法，包括如下一次发泡工序：将聚丙烯 系树脂粒子、水以及发泡剂收容在耐压容器中，在搅拌条件下使其分散，并且升温至上述聚 丙烯系树脂粒子的软化点温度以上后，将耐压容器中的分散液释放到比耐压容器的内压低 的压力区域使聚丙烯系树脂粒子发泡，
[0045] 聚丙烯系树脂粒子由聚丙烯系树脂组合物形成，在该聚丙烯系树脂组合物中， 相对于聚丙烯系树脂1〇〇重量份，含有11重量份~25重量份的导电性炭黑且含有3重 量份~15重量份的三聚氰胺氰脲酸酯，所述导电性炭黑的DBP吸收量为300cm3/100g~ 600cm3/l〇〇g〇
[0046] [15]根据[14]所述的聚丙烯系树脂发泡粒子的制造方法，其中，发泡剂由含有二 氧化碳的无机系物理发泡剂形成。
[0047] [16]根据[14]或[15]所述的聚丙烯系树脂发泡粒子的制造方法，其中，使用由聚 丙烯系树脂组合物形成的聚丙烯系树脂粒子，在聚丙烯系树脂组合物中，相对于聚丙烯系 树脂100重量份，含有0. 01重量份~10重量份的气泡直径增大剂。
[0048] [17]根据[16]所述的聚丙烯系树脂发泡粒子的制造方法，其中，气泡直径增大剂 是在150°C、常压下以液体的形式存在且具有羟基的化合物。