阻燃性和导电性优异的导电性聚丙烯系树脂发泡粒子以及导电性聚丙烯系树脂模内发泡...的制作方法_3

文档序号:9583198阅读:来源:国知局
量份。气泡直径增大剂的添加量低于0. 01重量份时,有增大平均气泡直径的效果 小的趋势,即便添加超过10重量份,增大效果也不会变大,有达到饱和的趋势。应予说明, 根据气泡直径增大剂的种类,有效的添加量会变化。
[007引本发明中,导电性聚丙締系树脂组合物通常为了容易用于发泡,预先利用挤出机、 捏合机、班伯里密炼机、漉等进行烙融混炼,成型加工为圆柱状、楠圆球状、球状、立方体状、 长方体状等希望的粒子形状而制成导电性聚丙締系树脂粒子,其中,在上述导电性聚丙締 系树脂组合物中,相对于聚丙締系树脂100重量份,W11重量份~25重量份的范围含有导 电性炭黑,根据需要,W0. 01重量份~10重量份的范围含有气泡直径增大剂。
[0079] 作为本发明中使用的聚丙締系树脂粒子的大小,一粒的重量优选为O.lmg~ 30mg,更优选为0. 3mg~lOmg。树脂粒子的一粒的重量为由随机选择的100粒树脂粒子得 到的平均树脂粒子重量,由mg/粒表示。
[0080] 此时,由于进行了烙融混炼,所W导电性炭黑、气泡直径增大剂几乎均匀地分散在 树脂粒子中。其结果,在得到的导电性聚丙締系树脂发泡粒子中,没有明显的外层和忍层的 区别,导电性炭黑、气泡直径增大剂几乎均匀地分散在发泡粒子整体中。
[0081] 本发明中,根据需要,可W向导电性聚丙締系树脂组合物中进一步加入抗氧化剂、 耐光性改良剂、防静电剂、颜料、阻燃剂、气泡成核剂等各种添加剂,形成导电性聚丙締系树 脂粒子。运样的添加剂与气泡直径增大剂同样,优选在导电性聚丙締系树脂粒子的制造过 程中添加到树脂中。
[0082] 本发明的导电性聚丙締系树脂发泡粒子可W利用W下所示的制造方法制造。
[0083] 例如,将上述导电性聚丙締系树脂粒子、水和发泡剂收容在耐压容器内,在揽拌条 件下使其分散,并且将耐压容器的内容物升溫至上述导电性聚丙締系树脂粒子的软化点溫 度W上。其后,将耐压容器内的分散液释放到比耐压容器的内压低的压力区域,使导电性聚 丙締系树脂粒子发泡(进行发泡工序),由此制造导电性聚丙締系树脂发泡粒子。作为比耐 压容器的内压低的压力区域,优选大气压(1个大气压)。应予说明,W下,将使导电性聚丙 締系树脂粒子发泡的上述发泡工序称为"一次发泡工序"。
[0084] 运里,将耐压容器的内容物的溫度升溫至导电性聚丙締系树脂粒子的软化点溫度 W上时,在确保导电性聚丙締系树脂粒子的发泡性的基础上,优选升溫至该导电性聚丙締 系树脂粒子的"烙点一2(TC"~导电性聚丙締系树脂粒子的"烙点+10°C"的范围的溫度。 [00化]作为本发明中使用的发泡剂,从环境负载和设备的安全性的观点考虑,优选二氧 化碳、水、空气、氮等无机系发泡剂。运些发泡剂可W单独使用,另外,可W并用二种W上,但 最优选使用含有二氧化碳的发泡剂。
[0086] 本发明中,发泡剂的使用量没有特别限制,根据导电性聚丙締系树脂发泡粒子所 希望的发泡倍率,适当使用即可。对于发泡剂的使用量,具体而言,例如,相对于导电性聚丙 締系树脂粒子100重量份,优选2重量份~60重量份的范围。
[0087] 其中,使用水作为发泡剂时,可W使用(转用)在耐压容器内用于使导电性聚丙締 系树脂粒子分散的水。运种情况下,可W使导电性聚丙締系树脂粒子预先含有亲水性化合 物、吸水性化合物,由此该导电性聚丙締系树脂粒子容易吸收耐压容器内的水,其结果,容 易利用水作为发泡剂。
[008引上述亲水性化合物和吸水性化合物的种类、其使用量没有特别限制,本发明中上 述的气泡直径增大剂具有亲水性或吸水性的特性并且能够增大气泡直径,从运点考虑,优 选将气泡直径增大剂用作(兼作)上述亲水性化合物、吸水性化合物。
[0089] 使用水作为发泡剂时的水的使用量相对于导电性聚丙締系树脂粒子100重量份, 优选为50重量份~500重量份的范围,更优选为100重量份~350重量份的范围。由此, 能够使导电性聚丙締系树脂粒子等分散在耐压容器内,并且能够使用水作为发泡剂。
[0090] 另外,使用含有二氧化碳的发泡剂时,更优选使用聚乙二醇、甘油等作为气泡直径 增大剂。
[0091] 制造导电性聚丙締系树脂发泡粒子时使用的耐压容器没有特别限制,只要是能耐 受本发明的制造方法中的容器内压力、容器内溫度的耐压容器即可。具体而言,例如可举出 高压蓋型的耐压容器。
[0092] 制造导电性聚丙締系树脂发泡粒子时,更优选与导电性聚丙締系树脂粒子、水和 发泡剂一起使用无机分散剂。作为无机分散剂,例如可举出憐酸Ξ巧、憐酸Ξ儀、碱性碳酸 儀、碳酸巧、碱性碳酸锋、氧化侣、氧化铁、氧化铁、侣娃酸盐、高岭±、硫酸领等。
[0093] 本发明中,为了提高导电性聚丙締系树脂粒子在耐压容器内的分散性,更优选进 一步并用分散助剂。作为分散助剂,例如可举出十二烷基苯横酸钢、烧控横酸钢、烷基横酸 钢、烷基二苯酸二横酸钢、α-締控横酸钢等。
[0094] 本发明中的上述无机分散剂、分散助剂的使用量根据其种类、使用的导电性聚丙 締系树脂粒子的种类和使用量设定即可,没有特别限制,通常,相对于水100重量份,无机 分散剂优选为0. 2重量份~3重量份的范围,分散助剂优选为0. 001重量份~0. 1重量份 的范围。
[0095] 应予说明,堆积密度较高的导电性聚丙締系树脂发泡粒子仅通过进行上述的一次 发泡工序就能得到。但是,仅进行一次发泡工序有时无法得到堆积密度较低的聚丙締系树 脂发泡粒子。运样的情况下,可W实施使进行一次发泡工序而得的导电性聚丙締系树脂发 泡粒子进一步发泡的二次发泡工序、W及进行二次发泡工序后进一步进行发泡的Ξ次发泡 工序,由此能够得到堆积密度较低的导电性聚丙締系树脂发泡粒子。
[0096]作为二次发泡工序(W及Ξ次发泡工序),可例示W下所示的方法。
[0097] 例如,将进行一次发泡工序而得的导电性聚丙締系树脂发泡粒子放入耐压密闭容 器内后,将氮、空气、二氧化碳等无机气体W0.IMPa~0. 6MPa(表压)的范围压入该容器 内。接下来,对导电性聚丙締系树脂发泡粒子W1小时~48小时的范围加压含浸(加压处 理)无机气体,在导电性聚丙締系树脂发泡粒子内的压力比常压(1个大气压)高后,用压 力为0.OlMPa~0. 4MPa(表压)的范围的水蒸气等将该导电性聚丙締系树脂发泡粒子加热 而使其进一步发泡。由此,能够得到堆积密度更低(发泡倍率更高)的导电性聚丙締系树 脂发泡粒子。再使进行二次发泡工序而得的导电性聚丙締系树脂发泡粒子与上述二次发泡 工序同样地进行进一步发泡,由此得到堆积密度更低(发泡倍率更高)的导电性聚丙締系 树脂发泡粒子。
[0098] 应予说明,将进行一次发泡工序而得的导电性聚丙締系树脂发泡粒子称为"一次 发泡粒子",将进行二次发泡工序而得的导电性聚丙締系树脂发泡粒子称为"二次发泡粒 子",将进行Ξ次发泡工序而得的导电性聚丙締系树脂发泡粒子称为"Ξ次发泡粒子"。
[0099] 如上所述,本发明的导电性聚丙締系树脂发泡粒子的平均气泡直径优选为0. 08mm W上且低于0. 20mm的范围。应予说明,即便一次发泡粒子的平均气泡直径低于0. 08mm,也 能通过成为二次发泡粒子(或者Ξ次发泡粒子)而增大平均气泡直径,因此能够得到具有 0. 08mmW上且低于0. 20mm的范围的平均气泡直径的聚丙締系树脂发泡粒子。
[0100] 本发明的导电性聚丙締系树脂发泡粒子在利用差示扫描量热计法进行热量测定 时得到的DSC曲线中,具有二个烙融峰,由低溫侧的烙融峰热量Q1和高溫侧的烙融峰热量 化算出的高溫侧的烙融峰的比率"伽/怕1+化)}X100" (W下,有时称为"DSC比")优选 为8%~25%的范围,更优选为8%W上且低于20%的范围。如果导电性聚丙締系树脂发 泡粒子的DSC比为该范围,则堆积密度容易降低,另外,容易得到融合性优异的表面美观性 高的导电性聚丙締系树脂模内发泡成型体。 阳101] 导电性聚丙締系树脂发泡粒子的DSC比低于8%时,有导电性聚丙締系树脂发泡 粒子中的气泡容易连通化,进行模内发泡成型时的成型体容易收缩,或者在表面容易产生 皱權的趋势。另一方面,如果DSC比超过25 %,则有堆积密度难W变低的趋势。
[0102] 运里,如图1所示,在将导电性聚丙締系树脂发泡粒子Wl〇°C/分钟的速度从 40°C升溫至220°C时得到的具有二个烙融峰的DSC曲线中,Q1表示由低溫侧峰的DSC曲线 和从低溫侧峰与高溫侧峰之间的极大点向烙融开始基线引的切线所包围的热量,即低溫侧 的烙融峰热量。另外,化表示由高溫侧峰的DSC曲线和从低溫侧峰与高溫侧峰之间的极大 点向烙融结束基线引的切线所包围的热量,即高溫侧的烙融峰热量。 阳103]另外,导电性聚丙締系树脂发泡粒子的高溫侧的烙融峰热量化没有特别限制,但 优选为2J/g~20J/g的范围,更优选为3J/g~15J/gW下的范围,进一步优选为4J/g~ lOJ/g的范围。导电性聚丙締系树脂发泡粒子的高溫侧的烙融峰热量化低于2J/g时,有 导电性聚丙締系树脂发泡粒子中的气泡容易连通化,进行模内发泡成型时的成型体容易收 缩,或者表面容易产生皱權的趋势。另一方面,如果高溫侧的烙融峰热量化超过20J/g,则 有难W增大发泡倍率的趋势。
[0104]应予说明,DSC比、高溫侧的烙融峰热量例如可W通过一次发泡工序中的从升溫后 到发泡为止的保持时间(从大概达到发泡溫度后到发泡为止的保持时间)、发泡溫度(发泡 时的溫度)、发泡压力(发泡时的压力)等适当地调整。一般而言,通过延长保持时间、降低 发泡溫度、减小发泡压力,有DSC比或高溫侧的烙融峰热量增大的趋势。
[01化]根据W上内容,尝试了几次使保持时间、发泡溫度、发泡压力系统地适当地变化的 实验,能够容易地找到获得所希望的DSC比、高溫侧的烙融峰热量的条件。应予说明,发泡 压力可W通过发泡剂的量来调节。
[0106]在本发明的导电性聚丙締系树脂发泡粒子的表面附着的无机分散剂的量优选为 2000ppmW下,更优选为1300ppmW下,进一步优选为80化pmW下。如果在表面附着的无机 分散剂的量超过2000ppm,则有进行模内发泡成型时的融合性下降的趋势。 阳107]本发明中,将导电性聚丙締系树脂发泡粒子制成导电性聚丙締系树脂模内发泡成 型体时,可W采用W下一直W来公知的方法:
[0108] A)将导电性聚丙締系树脂发泡粒子直接填充到模具中,进行模内发泡成型的方 法,
[0109] B)将空气等无机气体预先压入导电性聚丙締系树脂发泡粒子中,赋予内压(发泡 能)后,填充到模具中进行模内发泡成型的方法,
[0110] C)将导电性聚丙締系树脂发泡粒子W压缩状态填充到模具中,进行模内发泡成型 的方法等。 阳111] 作为使用本发明的导电性聚丙締系树脂发泡粒子得到导电性聚丙締系树脂模内 发泡成型体的方法的具体例,可举出下述方法。例如可举出将导电性聚丙締系树脂发泡粒 子放入耐压容器内后,使用无机气体预先进行加压,将无机气体压入该导电性聚丙締系树 脂发泡粒子中,赋予内压(发泡能)。接下来,向由二个模具(公模和母模)构成的可关闭 但不能密闭的成型空间内填充上述导电性聚丙締系树脂发泡粒子,并使用水蒸气
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