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TW202424088A - 熱塑性樹脂發泡粒子及熱塑性樹脂發泡粒子成形體 - Google Patents

熱塑性樹脂發泡粒子及熱塑性樹脂發泡粒子成形體 Download PDF

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TW202424088A
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Abstract

本發明之熱塑性樹脂發泡粒子,係包含導電性碳材料及阻燃劑,且熱塑性樹脂發泡粒子係包含:由熱塑性樹脂所構成的發泡狀態之被覆層、及由熱塑性樹脂所構成的芯層,被覆層與芯層之質量比為99:1至50:50,導電性碳材料為選自奈米碳管、奈米碳纖維、奈米碳結構及石墨烯之一種以上,芯層中之導電性碳材料的含量為1質量%以上30質量%以下,被覆層中之導電性碳材料的含量為3質量%以下(包含0),被覆層中之阻燃劑的含量為5質量%以上25質量%以下,被覆層中之導電性碳材料的含量為少於芯層中之導電性碳材料的含量,芯層中之阻燃劑的含量相對於芯層中之導電性碳材料的含量之比為0.2以上。

Description

熱塑性樹脂發泡粒子及熱塑性樹脂發泡粒子成形體
本發明係有關一種熱塑性樹脂發泡粒子及熱塑性樹脂發泡粒子成形體,詳而言之,係有關一種包含導電性碳材料及阻燃劑的熱塑性樹脂發泡粒子及使用該熱塑性樹脂發泡粒子之熱塑性樹脂發泡粒子成形體。
熱塑性樹脂發泡粒子係可符合用途而成形為各種的形狀。由該發泡粒子藉由模內成形所得到的熱塑性樹脂發泡粒子成形體係可使用於介電體、電波屏蔽體、隔熱材、電子零件用包裝材料、衝擊吸收材、運輸箱等廣泛的用途。例如,在專利文獻1中係已揭示一種包含功能性添加劑之熱塑性樹脂發泡粒子。
另一方面,例如,以熱塑性樹脂發泡粒子成形體作為電波吸收體時,必須添加導電劑作為功能性添加劑。然而,具有高導電性之導電劑因具有自燃性,故,若作為電波吸收體之成形體被曝露於強電場,有成形體發熱而起火之虞。又,為了確保更高的電波吸收性能,若大量添加高導電性之導電劑,有進一步發熱、起火之可能性變高的問題。
對於如此的問題,已提出一種成形體,其係為了防止伴隨由熱塑性樹脂發泡粒子成形體所構成的電波吸收體之發熱的起火,對於熱塑性樹脂添加作為導電劑之碳黑或石墨等碳材料、以及阻燃劑而成者(例如,專利文獻2)。
{先前技術文獻]
{專利文獻]
{專利文獻1]國際公開第2016/199693號公報
[專利文獻2]日本特開平4-155899號公報
然而,如專利文獻2之提案,以碳黑等碳材料作為導電劑並添加阻燃劑而形成為成形體時,導電劑會從成形體之表面脫離,且容易產生因經脫離之碳材料所致的汙染,有難以兼具低汙染性與阻燃性之問題。
本發明係有鑑於前述習知之問題點而成者,課題在於提供一種熱塑性樹脂發泡粒子,其係可獲得一種包含導電性碳材料同時阻燃性優異、且因導電性碳材料之脫離所致的汙染受到抑制之熱塑性樹脂發泡粒子成形體。
本發明係提供下列所述之熱塑性樹脂發泡粒子。
<1>一種熱塑性樹脂發泡粒子,係包含導電性碳材料及阻燃劑,且前述熱塑性樹脂發泡粒子包含:由熱塑性樹脂所構成的發泡狀態之被覆層、及由熱塑性樹脂所構成的芯層,前述被覆層與前述芯層之質量比為99:1至50:50,前述導電性碳材料為選自奈米碳管、奈米碳纖維、奈米碳結構及石墨烯之一種以上,前述芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)為1質量%以上30質量%以下,前述被覆層中之導電性碳材料的含量(Xo)為3質量%以下(包含0),前述被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)為5質量%以上25質量%以下,前述被覆層中之導電性碳材料的含量(Xo)為少於前述芯層中之導電性碳材料的含量(Xi),前述芯層中之阻燃劑的含量(Yi)相對於前述芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)之比(Yi/Xi)為0.2以上。
<2>如<1>所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)大於前述芯層中之阻燃劑的含量(Yi)。
<3>如<1>或<2>所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述導電性碳材料為奈米碳管。
<4>如<1>至<3>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述熱塑性樹脂發泡粒子之表觀密度為25至150kg/m3
<5>如<1>至<4>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,形成前述芯層之熱塑性樹脂及形成前述被覆層之熱塑性樹脂皆為聚烯烴系樹脂。
<6>如<1>至<5>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述被覆層之平均氣泡直徑為50μm以上300μm以下。
<7>如<1>至<6>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述芯層為發泡狀態之芯層,前述芯層之平均氣泡直徑為5μm以上且未達50μm。
<8>如<1>至<7>中任一項所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述被覆層與前述芯層之質量比為99:1至80:20。
<9>一種熱塑性樹脂發泡粒子成形體,係使<1>至<8>中任一項所述之發泡粒子進行模內成形而成。
依據本發明之熱塑性樹脂發泡粒子,可提供一種熱塑性樹脂發泡粒子,其係可獲得包含導電性碳材料同時阻燃性優異、且因功能性添加劑之脫離所致的汙染受到抑制之熱塑性樹脂發泡粒子成形體。
圖1係示意性表示有關本發明之熱塑性樹脂發泡粒子的一實施型態之概略斜視圖。
圖2係表示在熱塑性樹脂發泡粒子中之芯層與被覆層的表觀密度之測定方法的概略說明圖。
以下,列舉用以實施發明之形態,更詳細說明本發明之發泡粒子。在圖1,示意性表示本發明之熱塑性樹脂發泡粒子的一實施型態之概略斜視圖。
[熱塑性樹脂發泡粒子]
本實施型態之熱塑性樹脂發泡粒子(以下,亦僅稱為發泡粒子)係具備由熱塑性樹脂所形成的芯層、及由熱塑性樹脂所形成的發泡狀態之被覆層。
(芯層)
本發明之發泡粒子的芯層係由熱塑性樹脂所形成,且含有導電性碳材料及阻燃劑作為必要之成分。
(被覆層)
本發明之發泡粒子的被覆層係以被覆芯層之外周的方式形成之發泡層,形成被覆層之發泡結構係具有使熱塑性樹脂發泡而成的氣泡之結構。以往,在發泡粒子含有大量之導電性碳材料而顯現電波吸收性能時,當使該發泡粒子進行模內成形而形成為發泡粒子成形體時,有發泡粒子成形體之融接率或二次發泡性降低、或尺寸安定性或外觀降低之虞。另一方面,為了提高融接性,當形成發泡粒子時,必須進行提高成形壓、或預先加壓發泡粒子等操作。然而,若提高成形壓,成形體之收縮率變大,尺寸安定性或外觀容易降低,又,為了以高的壓力加壓發泡粒子,必須有長時間之加壓步驟,故從生產性之觀點而言,仍然留下問題。
相對於此,本發明中,發泡粒子係由芯層與被覆層所構成,以及,設為如下之條件:使各別之層設為特定之質量比,並在芯層含有導電性碳材料,另一方面,使被覆層之導電性碳材料的含量設定成比芯層更低。又,藉由被覆層進行發泡,發泡粒子之二次發泡性的降低受到抑制。再者,該發泡粒子係在模內成型時被覆層可以二次發泡,故發泡粒子彼此間充分融接而可形成良好的發泡粒子成形體。因此,由本發明之發泡粒子所得到的熱塑性樹脂發泡粒子成形體(以下,亦僅稱為發泡粒子成形體)係 儘管調配有導電性碳材料,亦可形成為二次發泡性優異、且融接率不降低、收縮率小的發泡粒子成形體。
再者,在圖1所示的實施型態中,雖然例示芯層與被覆層之二層發泡粒子,但在不阻礙本發明之效果的範圍中,可更設有其它之層而多層化。
(熱塑性樹脂)
在本發明之發泡粒子中,作為形成芯層及被覆層之熱塑性樹脂,例如,可列舉聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂等聚烯烴系樹脂、或聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸系樹脂、丙烯腈系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、熱塑性聚胺基甲酸酯樹脂及此等之摻合聚合物等,此等之中,可適合使用聚烯烴系樹脂。
又,使用聚烯烴系樹脂與其他樹脂之混合樹脂時,較佳係含有聚烯烴系樹脂50質量%以上,更佳係含有70質量%以上,再更佳係含有90質量%以上,又再更佳係含有95質量%以上。
作為前述聚乙烯系樹脂係例如,可列舉低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物或使其分子間以金屬離子交聯後的離子聚合物系樹脂等。
作為前述聚丙烯系樹脂係例如,可列舉丙烯均聚物、源自丙烯之結構單元為50質量%以上之丙烯系共聚物,作為該共聚物係可例示乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-丁烯共聚物等丙烯與乙烯或碳數4以上之α烯烴的共聚物、或丙烯-丙烯酸共聚物、丙烯-馬來酸酐共 聚物等。再者,此等之共聚物係可為嵌段共聚物、無規共聚物、接枝共聚物之任一者。
再者,就使後述之導電性碳材料容易形成均勻地混合的狀態之點而言,熱塑性樹脂係以使用無交聯者為較佳。又,使用於芯層及被覆層之熱塑性樹脂可為相同者,亦可為相異者,惟,較佳係使用於芯層及被覆層之熱塑性樹脂兩者皆為聚烯烴系樹脂。
(導電性碳材料)
在本發明使用的導電性碳材料係選自奈米碳管、奈米碳纖維、奈米碳結構及石墨烯之一種以上,此等之中,可適合使用奈米碳管。前述導電性碳材料較佳係以高導電性具有電波吸收性能之導電劑。前述導電性碳材料之形狀並無特別限定,例如,可列舉由前述材料所構成的片狀、纖維狀、網狀等者。藉由使用前述形狀之導電性碳材料,藉由對熱塑性樹脂之錨定效果與導電劑本身之交纏,難以脫離,可抑制至低的製品汙染。
前述導電性碳材料之中,因操作性優異,故以奈米碳管為較佳。使用奈米碳管時,可為單層奈米碳管,亦可為多層奈米碳管。又,就奈米碳管而言,亦可包含單層奈米碳管與多層奈米碳管之兩者。從操作性及成本之觀點而言,以多層奈米碳管為更佳。奈米碳管之平均外徑係以5nm以上25nm以下為較佳,以7nm以上15nm以下為再更佳。又,奈米碳管之長寬比係以50以上500以下為較佳,以100以上200以下為更佳。再者,前述長寬比係藉由使奈米碳管之平均長度除以平均直徑而求得。若奈米碳管之尺寸為前述範圍,藉由在樹脂中之優異的分散性,每一發泡粒子之性狀變成均勻,且可使靜電容量等性能安定化。又,在本發明使用的導 電性碳材料係與導電性碳黑進行比較,可以少量之添加發揮優異的電波吸收性能。因此,例如,使用本發明之發泡粒子經模內成形而成的發泡粒子成形體作為電波吸收材時,可兼具優異的電波吸收性能與優異的阻燃性。
再者,奈米碳管之平均直徑係例如,可藉由下列之方法進行測定。首先,使發泡粒子以圖1所示的A-A截面進行約二等分,藉由掃描型電子顯微鏡拍攝該切割面,取得發泡粒子之切割圖像。在隨機地選擇50處測定存在於該切割圖像中之奈米碳管的直徑。而且,可以所得到的直徑之平均值設為平均直徑。
又,奈米碳管之平均長度係例如,可藉由下列之方法進行測定。首先,與前述奈米碳管之平均直徑的測定同樣地,藉由掃描型電子顯微鏡取得發泡粒子之切割圖像。從所取得的圖像隨機地選擇50根之奈米碳管,藉由圖像分析測定各奈米碳管之長度。再者,奈米碳管並非直線狀,為彎曲之形狀時,只要使用曲線計等測定沿著奈米碳管之形狀的長度即可。可使如此方式所得到的長度之平均值設為平均長度。
(芯層中之導電性碳材料的含量)
芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)係1質量%以上30質量%以下。從顯現優異的靜電容量之觀點而言,較佳係2質量%以上,更佳係5質量%以上,再更佳係10質量%以上。另一方面,從低汙染性之觀點而言,較佳係25質量%以下,更佳係20質量%以下,再更佳係15質量%以下。
(被覆層中之導電性碳材料的含量)
被覆層中之導電性碳材料的含量(Xo)係3質量%以下(包含0)。又,從提昇被覆層之發泡性的觀點而言,以2質量%以下為較佳,以1質量%以 下為更佳,以0.5質量%以下為再更佳。又,在被覆層係可不含有導電性碳材料。再者,在本發明中,係以被覆層中之導電性碳材料的含量(Xo)少於芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)作為條件。
(阻燃劑及阻燃助劑)
從顯示高的阻燃性而言,在本發明之發泡粒子所使用的阻燃劑係以溴系阻燃劑、氯系阻燃劑等鹵素系阻燃劑為較佳。此等之中,從以少量之添加容易獲得高的阻燃性而言,可適合使用溴系阻燃劑。
作為溴系阻燃劑係例如,可列舉在環氧樹脂加成溴而成的溴化環氧樹脂、六溴苯、五溴甲苯、乙烯雙五溴二苯基、十溴二苯基氧化物、2,3-二溴丙基五溴苯基氧化物、聚溴苯基茚滿(indane)、聚五溴苯甲基丙烯酸酯、溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、溴化聚苯醚、溴化聚苯乙烯等溴化芳香族化合物或者其衍生物、乙烯雙(四溴酞)醯亞胺、參(三溴苯氧基)三
Figure 112126954-A0202-12-0009-11
、參(2,3-二溴丙基)三聚異氰酸酯等含溴及氮原子的化合物、四溴環辛烷等鹵化脂肪族化合物、四溴雙酚A、四溴雙酚A雙(2-溴乙基)醚、四溴雙酚A二烯丙基醚等溴化雙酚A類及其衍生物、四溴雙酚S、四溴雙酚S(2-溴乙基)醚等溴化雙酚S類及其衍生物、四溴雙酚A聚碳酸酯寡聚物、四溴雙酚環氧寡聚物等溴化雙酚類衍生物寡聚物、參(三溴新戊基)磷酸酯、參(溴苯基)磷酸酯等含鹵素的磷化合物等。
尤其,四溴雙酚A雙(2,3-二溴丙基醚)、及雙[3,5-二溴-4-(2,3-二溴丙氧基)苯基]碸為以少量之添加發揮高的阻燃性,故為較佳。
從以少量之添加獲得優異的阻燃性之觀點而言,溴系阻燃劑中之溴含有率係以60質量%以上為較佳,以63質量%以上為更佳。再者,溴含有率係可依據JIS K7392:2009而求得。
前述阻燃劑較佳係5%分解溫度為260至340℃之範圍。藉由阻燃劑之5%分解溫度為前述範圍,在進行樹脂之熱分解的溫度範圍中,可顯現因溴系阻燃劑所產生的充分之阻燃效果。從同樣之觀點而言,前述阻燃劑之5%分解溫度係以270至320℃為較佳,以285至305℃為更佳。再者,阻燃劑之5%分解溫度係可藉由示差熱熱重量同時測定裝置(TG/DTA)進行測定。具體而言,從昇溫速度:10℃/分鐘、測定溫度範圍:40℃在500℃、氮環境下、以試樣盤之材質:Pt、試樣質量:10mg之測定條件,測定示差熱減量曲線,在該示差熱減量曲線中可以重量減少5%時之溫度作為5%分解溫度。
又,在本發明中,可添加前述阻燃劑以及阻燃助劑。作為阻燃助劑係例如,可列舉氫氧化金屬、聚矽氧化合物、鐵氟龍、蒙脫石、金屬氧化物、三
Figure 112126954-A0202-12-0010-12
化合物、胍化合物等。此等之中,可適合使用與溴系阻燃劑之併用可獲得綜效效果之金屬氧化物。
作為金屬氧化物係可列舉硼酸鋅、錫酸鋅、三氧化銻、五氧化銻等。此等之中,因以少量添加發揮充分的效果,可適合使用三氧化銻、錫酸鋅。
(芯層中之阻燃劑、阻燃助劑之含量)
芯層中之阻燃劑的含量(Yi)較佳係1質量%以上,更佳係2質量%以上,再更佳係3質量%以上,又再更佳係4質量%以上。又,芯層中之阻燃 劑的含量(Yi)較佳係15質量%以下,更佳係12質量%以下,再更佳係10質量%以下,又再更佳係8質量%以下之範圍。
又,芯層中之阻燃助劑的含量較佳係0.5質量%以上,更佳係1質量%以上,再更佳係1.5質量%以上,又再更佳係2質量%以上。又,芯層中之阻燃助劑的含量較佳係8重量%以下,更佳係6質量%以下,再更佳係5質量%以下,又再更佳係4質量%以下。藉由使阻燃劑、阻燃助劑之含量設為前述之範圍,可藉由發泡粒子賦予高度的功能性,同時並賦予高的阻燃性。
(被覆層中之阻燃劑、阻燃助劑之含量)
被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)為5質量%以上25質量%以下之範圍。從賦予高的阻燃性之觀點而言,被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)較佳係6質量%以上,更佳係6.5質量%以上,再更佳係7質量%以上。另一方面,從二次發泡性之觀點而言,被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)較佳係20質量%以下,更佳係15質量%以下,再更佳係12質量%以下。
又,從賦予高的阻燃性之觀點而言,被覆層中之阻燃助劑的含量較佳係2.5質量%以上,更佳係3質量%以上,再更佳係3.5質量%以上。又,從二次發泡性之觀點而言,被覆層中之阻燃助劑的含量較佳係10重量%以下,更佳係7.5質量%以下,再更佳係6質量%以下。
再者,被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)較佳係多於芯層中之阻燃劑的含量(Yi)。藉由滿足有關前述阻燃劑之含量的關係,因可容易確保優異的阻燃性,故為更佳。
(其他之添加劑等)
在本發明之熱塑性樹脂發泡粒子中的被覆層及芯層係可依需要而調配添加劑。此等之添加劑係例如,可列舉抗氧化劑、抗紫外線劑、顏料、染料、核劑、滑劑、親和劑等。前述添加劑係可在不阻礙本發明之效果的範圍中使用,相對於構成各層之熱塑性樹脂100質量份,其添加量係分別以5質量份以下為較佳,分別以3質量份以下為更佳。
(芯層與被覆層之質量比)
在本發明之熱塑性樹脂發泡粒子中,被覆層:芯層之質量比為99:1至50:50。藉由使被覆層與芯層之質量比設為前述範圍,導電性碳材料之量多的芯層為藉由被覆層確實地被覆以及被覆層可發泡,且亦可確保二次發泡性,故可增多導電性碳材料之量同時並可獲得成形時之融接性、成形品之尺寸安定性優異的發泡粒子。從如此的觀點而言,較佳係99:1至60:40,更佳係99:1至80:20,再更佳係95:5至90:10。再者,在前述質量比之質量係包含熱塑性樹脂及在熱塑性樹脂所含有的導電性碳材料之質量。
又,在本發明之發泡粒子中,即使芯層完全被被覆層覆蓋,一部分之芯層露出亦無妨。所謂芯層經露出之結構係例如,可列舉僅圓柱狀之芯層的側面以被覆層覆蓋,且芯層在圓柱之上面及/或底面露出的結構等。
[熱塑性樹脂發泡粒子之功能]
在本發明之熱塑性樹脂發泡粒子中,雖然對於芯層含有導電性碳材料及阻燃劑,但芯層中之阻燃劑的含量(Yi)相對於芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)之比(Yi/Xi)為0.2以上。藉由使芯層中之導電性碳材料的含量(Xi) 與阻燃劑之含量(Yi)的調配比(Yi/Xi)設為前述之條件,可含有導電性碳材料同時並賦予阻燃性。從如此的觀點而言,前述調配比(Yi/Xi)係以0.3以上為較佳,以0.4以上為更佳。另一方面,前述調配比(Yi/Xi)係以10以下為較佳,以5以下為更佳,以1以下為再更佳。
再者,在本發明之發泡粒子中,在不阻礙本發明之效果的範圍中,亦可依需要而在芯層與被覆層以外,例如,設為在最外層、或芯層與被覆層之間形成有其他之層的構成之發泡粒子。
依據具有前述之條件的本發明之發泡粒子,就發泡粒子整體而言,即使含有大量之導電性碳材料、阻燃劑,亦不阻礙熱塑性樹脂發泡粒子之二次發泡性,而可維持發泡粒子成形體之融接性。因此,使發泡粒子成形時,即使不進行提高成形壓或預先加壓發泡粒子等操作,亦含有大量之導電性碳材料、阻燃劑,同時並可獲得融接率高、二次發泡性優異、且收縮受到抑制之發泡粒子成形體。又,對於使用熱塑性樹脂發泡粒子所形成的熱塑性樹脂發泡粒子成形體,亦可以各式各樣的種類、量調製導電性碳材料、阻燃劑,故可獲得賦予有各種的功能性之發泡粒子成形體。
{熱塑性樹脂發泡粒子之製造方法]
本發明之發泡粒子係例如,可藉由下列之方法而製造樹脂粒子。首先,準備2座之擠壓機,以一座的擠壓機混練用以形成芯層之熱塑性樹脂組成物,以另一座之擠壓機混練用以形成被覆層之熱塑性樹脂組成物之後,從預定形狀之模進行共擠壓,獲得由芯層、及被覆芯層之被覆層所構成的鞘芯型之繩狀複合體。然後,以具備拉引機之切割機以預定之質量或大小切 割被共擠壓出之繩狀複合體,藉此,可獲得由芯層與被覆層所構成的柱狀複合樹脂粒子。
屬於樹脂粒子之發泡物的發泡粒子係可藉由下列方法來製造:以往公知之擠壓發泡粒子製造方法或從可加壓的密閉容器釋出含有發泡劑之發泡性樹脂粒子而進行發泡之方法;使含有發泡劑之發泡性樹脂粒子加熱軟化而進行發泡之方法等以往公知的發泡方法。在前述製造方法之中,本發明之發泡粒子較佳係使由芯層與被覆層所構成的複合樹脂粒子分散於可加壓的密閉容器(例如,高壓釜)中之水性介質(通常為水),並添加分散劑,壓入所需要量之發泡劑並進行加壓,以所需要時間在加溫下進行攪拌而使發泡劑含浸於複合樹脂粒子之後,與水性介質一起使內容物從容器內壓力釋出至低壓區域,藉此,使其發泡而得。從密閉容器使含有發泡劑之發泡性樹脂粒子釋出並進行發泡之方法,係容易使所得到的發泡粒子之被覆層與發泡層之平均氣泡直徑設為後述之更佳的範圍,故為較佳。
作為發泡劑係可使用在熱塑性樹脂之發泡使用的通常公知之有機系物理發泡劑或無機系物理發泡劑。有機系物理發泡劑係可使用丙烷、丁烷、戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烴,環丁烷及環己烷等脂環式烴等,無機系物理發泡劑係可使用空氣、氮、二氧化碳、氧、氬、水等。
作為分散劑係例如,可使用氧化鋁、第三磷酸鈣、焦磷酸鎂、氧化鋅、高嶺土、雲母等對水為難溶性之無機物質,聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯醇、甲基纖維素等水溶性高分子系保護膠體劑等。又,可使用十二烷基苯磺酸鈉、烷磺酸鈉等陰離子系界面活性劑等。
(表觀密度)
本發明之發泡粒子的表觀密度係以25至150kg/m3為較佳。藉由使發泡粒子之表觀密度設為前述範圍,可獲得輕量性優異以及優異的成形性。從如此的觀點而言,表觀密度係以30至125kg/m3為更佳,以35至100kg/m3為再更佳。
發泡粒子之表觀密度係準備裝有23℃之水的量筒,在該量筒內,利用金屬網等使發泡粒子群(發泡粒子群之重量W[g])沉沒,從水位之上昇部分求出發泡粒子群之體積V[cm3],可將發泡粒子群之重量除以發泡粒子群之體積(W/V),進一步單位換算成[kg/m3]而求出。
(獨立氣泡率)
從發泡成形性之觀點而言,前述發泡粒子之獨立氣泡率係以80%以上為較佳。更佳係85%以上,再更佳係90%以上。再者,前述發泡粒子之獨立氣泡率係依下列之順序求出。在恆溫室內,以放置10日以上之發泡粒子作為測定用試樣,藉由前述發泡粒子之表觀密度的測定方法(沉水法)正確地測定表觀之體積Va。使測定出表觀之體積Va的測定用試樣充分乾燥之後,依據ASTM-D2856-70所記載的順序C,測定藉由東芝‧Beckman股份有限公司製「空氣比較式比重計930」等所測定的測定用試樣之真體積的值Vx。而且,以此等之體積值Va及Vx為基礎,依據下述式計算出獨立氣泡率,以試樣5個(N=5)之平均值作為發泡粒子之獨立氣泡率。
獨立氣泡率(%)=(Vx-W/ρ)×100/(Va-W/ρ)
惟,
Vx:以前述方法所測定的發泡粒子之真體積,亦即,構成發泡粒子之樹脂的容積、與發泡粒子內之獨立氣泡部分的氣泡全部容積之和(cm3)
Va:使發泡粒子沉沒於裝有水之量筒,而從水位上昇部分所測定的發泡粒子之表觀的體積(cm3)
W:發泡粒子測定用試樣之重量(g)
ρ:構成發泡粒子之樹脂的密度(g/cm3)
(被覆層之平均氣泡直徑)
在本發明之發泡粒子中,被覆層之平均氣泡直徑係以50μm以上300μm以下為較佳。從獲得二次發泡性優異、且收縮率小的發泡粒子成形體之觀點而言,被覆層之平均氣泡直徑係以55μm以上250μm以下為更佳,以60μm以上200μm以下為再更佳,以60μm以上100μm以下為特別佳。
芯層係可為發泡狀態之芯層,亦可實質上為非發泡狀態之芯層。從容易發揮優異的靜電容量之觀點而言,芯層係以發泡狀態之芯層為較佳。芯層為發泡狀態時,芯層之平均氣泡直徑係以小於被覆層之平均氣泡直徑為較佳,以未達50μm為更佳,以40μm以下為再更佳,以35μm以下為又再更佳。又,芯層之平均氣泡直徑係以5μm以上為更佳。若芯層之平均氣泡直徑滿足前述範圍,更容易發揮優異的靜電容量。再者,所謂實質上非發泡係不僅包含氣泡完全不存在於芯層者(亦包含使發泡粒子發泡時暫時所形成的氣泡被熔融破壞而氣泡消滅者),亦包含極微小的氣泡僅稍微存在者。芯層為發泡狀態時,被覆層之平均氣泡直徑相對於芯層之平均氣泡直徑之比(被覆層之平均氣泡直徑/芯層之平均氣泡直徑)係以1.5至8為較佳,以2至5為更佳。
被覆層及芯層之平均氣泡直徑係使發泡粒子在圖1所示的A-A截面進行約二等分,依據以顯微鏡拍攝出該切割面的放大照片,並如下列方式而求出。首先,在發泡粒子之切割面放大照片中,以通過發泡粒子之切割面的中心之方式劃出相對於從上端表面至下端表面取得最小距離之線段的垂直二等分線l,測定通過l之發泡粒子之左端表面至右端表面為止的線段l之長度,以其長度作為Lc(μm),求出直線l相交的氣泡之數Nc(個),使Ls除以N之值(Lc/Nc)作為發泡粒子1個之芯層部分的平均氣泡直徑。從右端表面至左端表面為止畫出從上端表面通過100μm內側之曲線,求出該長度Ls(μm)及與曲線相交之氣泡的數Ns(個),使Ls除以Ns之值(Ls/Ns)作為發泡粒子1個之被覆層的平均氣泡直徑。
又,芯層係比後述之被覆層更高密度為較佳。要確認芯層比被覆層更高密度之方法係可列舉下列之方法。對於隨機地選擇出之20個以上的發泡粒子,如圖2所示,使發泡粒子等間隔地進行3等分而切割成A、B、C並切出。接著,以A+C作為發泡粒子片I,以B作為發泡粒子片II,藉由與後述之發泡粒子的表觀密度相同之方法求出各別之表觀密度。從此等之表觀密度的結果求出表觀密度之比(發泡粒子片II/發泡粒子片I)。前述表觀密度之比(發泡粒子片II/發泡粒子片I)大於1之值時係可視為芯層比被覆層更高密度。前述表觀密度之比(發泡粒子片II/發泡粒子片I)係以超過1.0為較佳,以1.1以上為更佳,以1.2以上為再更佳。
(高溫峰之融解熱量)
本發明之發泡粒子為聚烯烴系樹脂發泡粒子時,較佳係具有二次結晶,且以該二次結晶之示差熱分析所得到的高溫峰之融解熱量(高溫峰熱量)為 1至30J/g。亦即,較佳係使前述聚烯烴系樹脂發泡粒子2至10mg藉由熱流束示差掃描熱量測定法,以10℃/分鐘之昇溫速度從23℃加熱至220℃時所得到的DSC曲線(第1次加熱之DSC曲線),為具有在聚烯烴系樹脂具有固有之頂點溫度的吸熱峰A(固有峰)、及在該固有峰之高溫側的溫度區域具有頂點溫度之源自前述二次結晶的1個以上之吸熱峰B(高溫峰)。又,該高溫峰熱量以1至30J/g為較佳,以5至20J/g為再更佳。藉由高溫峰熱量為前述範圍內,可獲得成形融接性優異的發泡粒子成形體。前述高溫峰熱量係相當於高溫峰之面積者,具體而言係可如下方式而求得。首先,劃出連結相當於DSC曲線上之80℃的點α、與相當於發泡粒子之融解終止溫度T的DSC曲線上之點β的直線(α-β)。再者,前述融解終止溫度T係使高溫峰B之高溫側的DSC曲線與高溫側基線之交點對應的溫度。其次,從接觸於前述固有峰A與高溫峰B之間的谷部之DSC曲線上的點γ畫出與圖之縱軸平行的直線,以與前述直線(α-β)相交的點作為σ。高溫峰B之面積係被DSC曲線之高溫峰B部分之曲線、線段(σ-β)、及線段(γ-σ)所包圍的部分之面積,此係相當於高溫峰之熱量。再者,前述高溫峰B係在如前述之方式測定出的發泡粒子之第1次加熱的DSC曲線顯現,但,獲得第1次加熱之DSC曲線之後,從200℃以10℃/分鐘之冷卻速度冷卻至25℃,再以10℃/分鐘之昇溫速度加熱至200℃為止時所得到的第2次加熱之DSC曲線並未顯現,而在第2次加熱之DSC曲線係僅出現與固有峰A相同的吸熱峰。因此,可容易判別固有峰A與高溫峰B。
再者,具有在DSC曲線中之高溫峰的發泡粒子係在發泡粒子製造步驟中,加熱時不升溫至聚烯烴系樹脂之融解終止溫度(T)以上,在比 聚烯烴系樹脂之融點(Tm)低20℃的溫度以上、於未達融解終止溫度(T)之範圍內的任意溫度(Ta)停止,在該溫度(Ta)保持充分的時間,較佳係保持10至60分鐘左右(一段保持步驟),其後,從比融點(Tm)低15℃的溫度調節至融解終止溫度(T)+10℃之範圍的任意溫度(Tb),依需要,在該溫度再保持充分的時間,較佳係保持10至60分鐘左右,在該溫度保持(二段保持步驟)之後,可藉由使發泡性樹脂粒子從密閉容器內在低壓下釋出並使其發泡之方法而得到。
[熱塑性樹脂發泡粒子成形體]
使用本發明之發泡粒子的發泡粒子成形體係可僅使用本發明之發泡粒子而進行模內成形來成形,又,亦可併用本發明之發泡粒子、與通常公知之其他的熱塑性系樹脂發泡粒子而成形。發泡粒子成形體之大小或形狀並無特別限定,可設為板狀或柱狀、多角錐或圓錐等各種的立體形狀。
[熱塑性樹脂發泡粒子成形體之成形方法]
發泡粒子成形體係例如,可使用模內成形法而製造。具體而言,首先,準備設計成所希望之形狀的模具。其次,在模具內填充前述本發明之發泡粒子,在模具內供給蒸氣而加熱模具內。此時,相鄰之發泡粒子的被覆層會互相融接,再者,熱塑性樹脂發泡粒子進行二次發泡而掩埋發泡粒子間之間隙,被填充於模具內之多數的熱塑性樹脂發泡粒子進行一體化。其後,冷卻模具,從模具內取出內容物,可獲得發泡粒子成形體。
(成形體密度)
本發明之發泡粒子成形體並不特別限定其成形體密度,但通常,以9至300kg/m3為較佳。成形體密度係可藉由使成形體之質量除以成形體之體積而求出。發泡粒子成形體之體積係可從成形體之外形尺寸等求出。
(融接率)
發泡粒子成形體係考量獲得尺寸安定性或外觀優異的發泡粒子成形體之時,構成發泡粒子成形體的發泡粒子之融接率為70%以上,較佳係80%以上,更佳係希望為90%以上。
本發明之發泡粒子成形體較佳係靜電容量為0.12至0.4pF,以0.2至0.35pF為再更佳。若發泡粒子成形體之靜電容量為滿足上述範圍,可期待優異的電波吸收性能,並可形成為適合來作為電波吸收材的成形體。
{實施例]
以下,藉由實施例更詳細說明本發明。
使用下列之原料而調整原料母料(MB),獲得在表5所示的實施例1至10及表6所示的比較例1至5之熱塑性樹脂發泡粒子。
(原料)
就原料而言,使用下列所示的熱塑性樹脂、導電性碳材料、阻燃劑、阻燃助劑。熱塑性樹脂:表1所示的聚丙烯系樹脂
導電性碳材料:表2、表3所示的導電性碳材料
阻燃劑、阻燃助劑:表4所示的阻燃劑、阻燃助劑
[表1]
Figure 112126954-A0202-12-0021-1
[表2]
Figure 112126954-A0202-12-0021-2
[表3]
Figure 112126954-A0202-12-0021-3
[表4]
Figure 112126954-A0202-12-0022-4
[原料母料(MB)之調製]
將表1所示的聚丙烯系樹脂、表2、表3所示的導電性碳材料、表4所示的阻燃劑、阻燃助劑分別依下述表5、表6所示的調配比例供給至內徑20mm之二軸擠壓機,在150至190℃進行熔融混練而擠壓成股狀,冷卻該股,並進行切割,獲得實施例1至10、比較例1、2、4、5之芯層及被覆層形成用母料及比較例3之芯層形成用母料。
[熱塑性樹脂粒子(樹脂粒子)之製造]
(實施例1)
使用內徑25mm之樹脂粒子芯層用單層擠壓機、及在內徑26mm之樹脂粒子被覆層用二軸擠壓機之出口側附設有多層股形成用模頭之擠壓機,以成為表5所示的調配,使前述芯層形成用母料供給至內徑25mm之樹脂粒子芯層用擠壓機,又,同時並使前述被覆層形成用母料供給至內徑26mm之樹脂粒子被覆層用擠壓機,分別加熱至設定溫度190至210℃,經熔融、 混練之後,供給至前述模頭。接著,使其在模頭內合流而從安裝於擠壓機前端之金屬蓋件的細孔,經共擠壓為在芯層之側面被覆有被覆層的多層股。其次,水冷該經共擠壓出之股,以造粒機切割成2mg、L/D=2.4而獲得形成為2層(鞘芯結構)的圓柱狀之表5所述的樹脂粒子。再者,在被覆層係使硼酸鋅供給成含量為1000質量ppm作為氣泡調整劑。又,使芯層:被覆層之質量比設為7:93。
[熱塑性樹脂發泡粒子(發泡粒子)之製造]
將前述樹脂粒子1kg與分散介質之水3L一起裝填至5L之高壓釜內,在分散媒中,分別添加作為分散劑之高嶺土3g、作為分散助劑之烷基苯磺酸鈉0.04g、及硫酸鋁0.1g,在密閉容器內以表5所示的密閉容器內壓力之方式壓入二氧化碳作為發泡劑,在攪拌下加熱升溫至發泡溫度而在同溫度保持15分鐘,調整高溫峰熱量之後,使高壓釜內容物在大氣壓下與水一起釋出而獲得發泡粒子。
[熱塑性樹脂發泡粒子成形體之製造]
將在前述所得到的發泡粒子填充至縱250mm(長邊)×橫200mm×厚度50mm之平板成形型的腔室,進行以蒸氣加熱所產生的模內成形而獲得板狀發泡成形體。加熱方法係以開啟兩面之模具的排洩閥之狀態供給蒸氣5秒鐘而進行預備加熱(排氣步驟)之後,以比本加熱壓力更低0.04MPa(G)的壓力一面進行加熱,進一步,以比本加熱壓力更低0.02MPa(G)之壓力從反方向一面進行加熱之後,以表5所示的成形加熱蒸氣壓力(成形壓)經加熱。再者,(G)係意指錶壓。
再者,成形壓係表示成形體不大幅地收縮,而可獲得外觀優異的成形體之最低壓力。加熱終止後,進行洩壓,水冷至以成形體之發泡力所進行的表面壓力成為0.04MPa(G)為止之後,開啟模具,從模具取出成形體。使所得到的成形體在80℃之烘箱中熟成12小時而獲得發泡粒子成形體。使所得到的發泡粒子成形體之物性表示於表5中。
(實施例2至10)
除了使製造條件設為表5所示的條件以外,其餘係以與實施例1相同之方法,獲得樹脂粒子、發泡粒子、發泡粒子成形體。
(比較例1至5)
比較例1、2、4、5係除了使製造條件設為表6所示的條件以外,其餘係以與實施例1相同之方法獲得樹脂粒子、發泡粒子、發泡粒子成形體。比較例3係以成為表6所示的調配之方式僅製造芯層形成用母料,而供給至內徑25mm之樹脂粒子芯層用擠壓機,加熱至設定溫度190至210℃,經熔融、混練之後,從安裝於擠壓機前端之金屬蓋件的細孔擠壓為單層股。其次,水冷該單層股,以造粒機切割成2mg、L/D=2.4而獲得形成有單層的圓柱狀之表6所述的樹脂粒子。其以後係以與實施例1相同之順序獲得發泡粒子成形體。
再者,在表5、6中,所謂被覆層/芯層(質量比)係分別表示佔有粒子全部質量之被覆層、芯層的質量比率(%)。
又,對於各別之樹脂粒子的擠壓加工性,並依下列之基準評估。使其結果表示於表5、6中。
○(good):擠壓時不引起脈動(並無每一股之微妙的吐出變動)、股之粗度經常為一定
△(poor):擠壓時產生些許脈動(有些許每一股之微妙的吐出變動)、股之粗度僅稍微變化。
依下述之方法進行實施例1至10、比較例1至5各別之發泡粒子及發泡粒子成形體的物性測定及評估。將其結果表示於表5、6中。
(發泡粒子之表觀密度)
發泡粒子之表觀密度係依下列之順序求出。首先,準備裝有23℃之水的量筒,在該量筒內,使用金屬網使發泡粒子群(發泡粒子群之重量W[g])沉沒,從水位之上昇部分求出發泡粒子群之體積V[cm3],使發泡粒子群之重量除以發泡粒子群之體積(W/V),再經單位換算成[kg/m3]而求出。
(表觀密度之比)
依下述之方法測定表觀密度之比。首先,對於隨機地選擇出的20個發泡粒子,如圖2所示,使發泡粒子等間隔地進行三等份而切割成A、B、C並切出。而且,使A+C設為發泡粒子片I,使B設為發泡粒子片II,藉由與前述發泡粒子之表觀密度為相同之方法,求出各別之表觀密度。又,從此等之表觀密度的結果求出表觀密度之比(發泡粒子片II/發泡粒子片I)。
(發泡粒子之獨立氣泡率)
發泡粒子之獨立氣泡率係依下列之順序測定出。在恆溫室內,以放置10日之堆積體積約20cm3的發泡粒子作為測定用試樣,藉由前述發泡粒子之表觀密度的測定方法(水沉没法)正確地測定出表觀之體積Va。使測定出表觀之體積Va的測定用試樣充分乾燥之後,依據ASTM-D2856-70所記 載的順序C,測定出藉由東芝Beckman股份有限公司製「空氣比較式比重計930」所測定的測定用試樣之真體積的值Vx。接著,以此等之體積值Va及Vx為基礎,藉由下述式計算出獨立氣泡率,以試樣5個(N=5)之平均值作為發泡粒子之獨立氣泡率。
獨立氣泡率(%)=(Vx-W/ρ)×100/(Va-W/ρ)
惟,
Vx:以前述方法所測定的發泡粒子之真體積,亦即,構成發泡粒子之樹脂的容積、與發泡粒子內之獨立氣泡部分的氣泡全部容積之和(cm3)
Va:使發泡粒子沉沒於裝有水之量筒內,從水位上昇部分所測定的發泡粒子之表觀的體積(cm3)
W:發泡粒子測定用試樣之重量(g)
ρ:構成發泡粒子之樹脂的密度(g/cm3)
(被覆層及芯層之平均氣泡直徑)
依下列之順序測定出被覆層及芯層之平均氣泡直徑。使發泡粒子在圖1所示的A-A截面進行約二等份,依據以顯微鏡拍攝出該切割面的放大照片,如以下般求出。首先,在發泡粒子之切割面放大照片中以通過發泡粒子之切割面的中心之方式劃出相對於從上端表面至下端表面取得最小距離之線段的垂直二等分線l,測定從通過l之發泡粒子的左端表面至右端表面為止之線段l的長度,以該長度作為Lc(μm),求出直線l相交的氣泡之數Nc(個),使Ls除以N之值(Lc/Nc)作為發泡粒子1個之芯層部分的平均氣泡直徑。
從右端表面至左端表面為止劃出從上端表面通過100μm內側之曲線,求出該長度Ls(μm)與曲線相交的氣泡之數Ns(個),以使Ls除以Ns之值(Ls/Ns)作為發泡粒子1個之被覆層的平均氣泡直徑。對於10個之發泡粒子進行該作業,以使各發泡粒子之芯層及被覆層之平均氣泡直徑經相加平均的值作為發泡粒子之芯層及被覆層的平均氣泡直徑。再者,比較例3係僅求出芯層之平均氣泡直徑。
(發泡粒子之高溫峰熱量)
依下列之順序測定出發泡粒子之高溫峰的熱量。藉由熱流束示差掃描熱量計而從25℃至200℃為止以10℃/分鐘之昇溫速度經加熱發泡粒子1至3mg時所得到的DSC曲線(第1次加熱之DSC曲線)中,出現具有熱塑性樹脂固有之頂點溫度的吸熱峰A(固有峰)、及在該固有峰之高溫側之溫度區域具有頂點溫度的一個以上之吸熱峰B(高溫峰)。高溫峰熱量係以說明書中所述之方法計算出。再者,以隨機地選擇出的試樣5個(N=5)之平均值作為發泡粒子之高溫峰熱量。
(發泡粒子成形體之融接率)
使發泡粒子成形體破裂時之破裂面露出的發泡粒子之中,依據經材料破壞之發泡粒子的數之比例(融接率)進行融接率之測定。具體而言,係從發泡粒子成形體切出試驗片,以切割刀在各試驗片置入約5mm之切痕後,從切痕部使發泡粒子成形體破裂。然後,測定存在於發泡粒子成形體之破裂面的發泡粒子之個數(n)、及經材料破壞之發泡粒子的個數(b),使(b)與(n)之比(b/n)以百分率表示而設為融接率(%)。
(發泡粒子成形體之密度)
發泡粒子成形體之密度(成形體密度)係藉由使成形體之質量(kg)除以從成形體之外形尺寸求出的體積(m3)而求出者。
(收縮率)
發泡粒子成形體之收縮率{%]係以(250[mm]-成形體之長邊長度[mm])/250[mm]×100求出。再者,所謂「250[mm]」係成形用模具之長邊尺寸,所謂「成形體之長邊長度[mm]」係計測出在實施例及比較例所得到的發泡粒子成形體在80℃之環境下熟成12小時之後,徐冷,進一步在23℃之環境下熟成6小時之後的發泡粒子成形體之長邊的長度之值。
(二次發泡性)
成形體之二次發泡性係如以下般評估。
○(good):成形體表面之發泡粒子間隙完全掩埋
△(poor):約略可看出成形體表面之發泡粒子間隙
×(bad):成形體表面之發泡粒子間隙未明顯地掩埋。
(阻燃性)
從發泡粒子成形體之厚度方向的約略中央,切出縱150mm×橫50mm×厚度13mm之長方體試驗片(縱150mm×橫50mm之一面殘留成形皮層而製作)作為阻燃規格UL94之HBF試驗用試驗片。使用所得到的試驗片,以成形皮層成為下面的方式進行配置並進行阻燃規格UL94之HBF試驗,依據下列之評估基準而評估阻燃性。
○(good):5個試驗片中之全部為100mm標線間的燃燒速度為40mm/分鐘以下,燃燒距離為未達125mm,或滿足其兩者
×(bad):5個試驗片中之1個以上為100mm標線間之燃燒速度為超過40mm/分鐘,燃燒距離為125mm以上,或滿足其兩者
(靜電容量)
發泡粒子成形體之靜電容量係使用山本電機Instruments股份有限公司製、靜電容量測定器CM113N而測定。探針(A1407-8065)係使用檢測電極直徑98mm、導引電極外徑150mm、內徑100mm、電極寬度50mm、電極間之絕緣距離2mm者。首先,在水平面上放置成為對向電極之金屬板,在其上搭載縱300mm×橫300mm×厚度200mm之不含有導電劑的成形體密度30kg/m3之聚丙烯系樹脂發泡粒子成形體作為空白組,在其上設置成與測定探針之導引電極無間隙。設置後,測定靜電容量並進行原點調整。在此之後,在實施例及比較例所得到的各發泡粒子成形體(縱250mm×橫200mm×厚度50mm)之上搭載測定探針,並測定發泡粒子成形體之靜電容量。
(汙染性)
以對布之汙染度評估發泡粒子成形體之汙染性。對布之汙染試驗方法係如下列般實施。將寬度10mm×長度300mm×厚度5mm之無著色的聚丙烯製之棒(A)固定於桌台上。在其上,將綿製之細棉布3號白布寬度100mm×長度200mm(B)固定於棒(A)之上。以一面殘留發泡粒子成形體之成形皮層50mm×50mm的狀態以50mm×50mm×25mm厚度的尺寸切出並製作試驗用試樣(C),以使發泡粒子成形體之成形皮層朝下之方式搭載於白布(B)之上,再於其上搭載錘體(D)3kg。
以夾具固定試樣(C)與錘體(D),並在白布(B)上使其往返運動,使對布之汙染性設為L*值並進行比較。又,往返運動之振幅為200mm,並以頻率4.5Hz、試驗時間10s之條件來實施。視情況改變白布(B)、試樣(C),每一種類,實施5次試驗。
布之汙染度的評估係如下列般實施。測定汙染試驗前之白布的L*值(L*B),對於在前述5次之試驗所得到的各試樣測定汙染試驗後之白布的汙染部之L*值(L*A),求出L*A-L*B之值(△L*),以使各△L*經算術平均之值作為汙染度。再者,L*值之測定係使用分光測色計/色彩色差計(Konica Minolta Japan製CM-5),藉由測定部網目大小:
Figure 112126954-A0202-12-0030-13
8mm、測定方式:反射測定、SCE方式之條件進行測定。
[表5]
Figure 112126954-A0202-12-0031-6
[表6]
Figure 112126954-A0202-12-0032-8
實施例1至10之發泡體係因在芯層高填充導電性碳材料,以及,在被覆層調配阻燃劑並發泡,故在發泡粒子成形體中,藉由在模內成形時進行2次發泡,可確認出含有大量之導電性碳材料,具有安定的靜電容量,同時並可獲得融接性、尺寸安定性優異、以及阻燃性與阻汙染性優異的發泡成形體。
另一方面,比較例1係使用碳黑作為導電性碳材料之例,與實施例比較,靜電容量成為高的值,以及可看到導電性碳材料之脫離,為汙染度高者。比較例2係芯層中之阻燃劑的含量(Yi)對芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)的比(Yi/Xi)低於本發明之規定,亦即,相對於導電性碳材料之含量(Xi),為芯層中之阻燃劑的含量(Yi)太少之例,為阻燃性差者。比較例3係使用僅芯層之構成的單層之發泡粒子的例,二次發泡性明顯變差,為汙染度高者。又,比較例4係使芯層發泡,在被覆層含有導電性碳材料之例,為阻燃性明顯變差,且汙染度高者。再者,比較例5係芯層之導電性碳材料的含量少之例,為靜電容量明顯低者。
A:截面

Claims (9)

  1. 一種熱塑性樹脂發泡粒子,係包含導電性碳材料及阻燃劑,前述熱塑性樹脂發泡粒子包含:由熱塑性樹脂所構成的發泡狀態之被覆層、及由熱塑性樹脂所構成的芯層,前述被覆層與前述芯層之質量比為99:1至50:50,前述導電性碳材料為選自奈米碳管、奈米碳纖維、奈米碳結構及石墨烯之一種以上,前述芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)為1質量%以上30質量%以下,前述被覆層中之導電性碳材料的含量(Xo)為3質量%以下且包含0,前述被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)為5質量%以上25質量%以下,前述被覆層中之導電性碳材料的含量(Xo)少於前述芯層中之導電性碳材料的含量(Xi),前述芯層中之阻燃劑的含量(Yi)相對於前述芯層中之導電性碳材料的含量(Xi)之比(Yi/Xi)為0.2以上。
  2. 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述被覆層中之阻燃劑的含量(Yo)大於前述芯層中之阻燃劑的含量(Yi)。
  3. 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述導電性碳材料為奈米碳管。
  4. 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述熱塑性樹脂發泡粒子之表觀密度為25至150kg/m3
  5. 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,形成前述芯層之熱塑性樹脂及形成前述被覆層之熱塑性樹脂皆為聚烯烴系樹脂。
  6. 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述被覆層之平均氣泡直徑為50μm以上300μm以下。
  7. 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述芯層為發泡狀態之芯層,前述芯層之平均氣泡直徑為5μm以上且未達50μm。
  8. 如請求項1所述之熱塑性樹脂發泡粒子,其中,前述被覆層與前述芯層之質量比為99:1至80:20。
  9. 一種熱塑性樹脂發泡粒子成形體,係使請求項1至8中任一項所述之發泡粒子進行模內成形而成。
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