DE69710452T2

DE69710452T2 - Leitfähige propylenharzzusammensetzung und behälter für teile

Info

Publication number: DE69710452T2
Application number: DE69710452T
Authority: DE
Inventors: Hidehiko Funaoka; Osamu Hikita; Satoshi Kosugi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: EP0899298A1; DE69710452D1; KR100291762B1; EP0899298B1; KR20000010912A; CN1226270A; WO1997043338A1; EP0899298A4; CN1126785C

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine leitfähige Polypropylenharzzusammensetzung, die verbesserte mechanische Eigenschaften, eine verbesserte Wärmebeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit hat, wiederverwendet werden kann und hauptsächlich zur Verpackung bzw. Montage und automatischen Zuführung von elektronischen Teilen verwendet wird, und betrifft auch einen Behälter zur Aufnahme von Teilen, der aus einer solchen elektrisch leitfähigen Polypropylenharzzusammensetzung hergestellt wurde.

Hintergrund der Erfindung

Im Hinblick auf die Zuführung von Teilen hat sich eine Teilezuführungsmethode mit Bandsystem als äußerst zuverlässig beim Montieren (oder Verpacken) von elektronischen Teilen erwiesen und wurde in letzter Zeit sehr häufig verwendet, was eine Hauptmethode zur Zuführung von Teilen darstellt. Bei dieser Teilezuführungsmethode werden Teile, verpackt in oder montiert auf Teileträger, die zu einer Bandform verbunden sind, im montierten Zustand in eine automatische Zuführvorrichtung geführt und automatisch eins nach dem anderen abgegeben. Es wurde jedoch festgestellt, dass mit der steigenden Verwendung dieser Teile die Teilezuführung mit Bandsystem große Mengen an Industrieabfall verursacht, da Teileträgerbänder, wie Papierbänder, gestanzte Bänder, die die Teilemontagebehälter bilden, nach ihrer Verwendung weggeworfen werden. Um dieses Problem zu lösen, wurden Teileträgerbänder, die wiederverwendet werden können, vorgeschlagen, wie in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung 156562/1994 (Tokukaihei 6-156562) offenbart.
Im Hinblick auf die Harzmaterialien für die Teileträgerbänder wurde im Fall der Anwendung für den allgemeinen Mechanismus des Zusammenbaus von Teilen ein Polypropylenharz verwendet wegen seiner Vorteile bezüglich der mechanischen Eigenschaften (Steifigkeit, Drehfestigkeit), Wärmebeständigkeit, Formbarkeit, Wiederverwendbarkeit, Recycleeigenschaften (Wiederformbarkeit nach Größenreduktion) und der Kosten.
Im Fall der Anwendung von Gehäusebehälter für elektronische Teile ist insbesondere elektrische Leitfähigkeit erforderlich, um ein elektrostatisches Versagen der elektronischen Teile zu verhindern; wenn jedoch Kohlenstoff dem üblichen Polypropylenharz zugegeben wird, um elektrische Leitfähigkeit zu vermitteln, wird seine mechanische Festigkeit extrem vermindert mit dem Ergebnis, dass es nicht praktisch verwendet werden kann. Daher wurde üblicherweise ein leitendes Polystyrolharz angewendet, dem Kohlenstoff zugegeben wurde. Hier wird die Drehfestigkeit oder Schwenk- bzw. Klappfestigkeit definiert durch die Anzahl von wiederholten Biegevorgängen, die an einer Scharniertestvorrichtung durchgeführt werden bis zur Trennung unter der Bedingung eines Biegewinkels von rechts nach links von 45º, einer Belastung von 800 g und einer Biegegeschwindigkeit von 60 Mal pro Minute, und die für eine ausreichende Recyclingeigenschaft erforderliche Drehfestigkeit wird als nicht geringer als 100 Mal angesehen.
Im Fall von Gehäusen, insbesondere Halbleiterverpackungen als Montagebehälter für elektronische Teile treten jedoch die folgenden Probleme auf. Da derzeit nicht weniger als 90% der Halbleiterverpackungen aus Epoxyharz geformte Verpackungen bzw. Gehäuse mit hoher Hygroskopizität sind, neigen die Verpackungen dazu, in Gegenwart von Feuchtigkeit Wasser zu absorbieren. Wenn diese feuchten Gehäuse so wie sie sind in einem Schmelzofen gelötet werden bzw. einem Reflow-Löten unterzogen werden, wird Wasser, das in den geformten Gehäusen enthalten ist, abrupt zu Wasserdampf, was verursacht, dass die Verpackungen explodieren und beschädigt werden. Daher ist es notwendig, ein so genanntes "Brennverfahren" zur Erhitzung und Trocknung der Verpackungen. bzw. Gehäuse bei ungefähr 125ºC durchzuführen vor dem Zusammenbau und Montieren der Gehäuse. Das oben erwähnte leitende Polystyrolharz hat jedoch eine schlechtere Wärmebeständigkeit und kann ein Brennen bei 120ºC oder mehr nicht aushalten. Demzufolge ist es notwendig, Gegenmaßnahmen zu ergreifen, wie ein Brennen der elektronischen Teile in getrennter Weise direkt vor dem Montieren (oder Verpacken) oder ein getrenntes Brennen der elektronischen Teile und dann ein Einbauen und Verschließen in die Behälter durch Anwendung von Oberbändern etc.
In den letzten Jahren gab es kontinuierliche Bemühungen, um ein leitendes Polypropylenharz zu entwickeln, dessen mechanische Eigenschaften besser sind, das eine hohe Wärmebeständigkeit hat, die Kosten vermindert und auch keine toxischen Substanzen emittiert, sogar wenn es weggeworfen oder verbrannt wird. Solche Materialien, die hergestellt werden, indem Kohlenstoff zu einem Polypropylenharz zugegeben wird, das eine niedrige Kristallinität hat, um Leitfähigkeit zu vermitteln, haben unglücklicherweise jedoch eine ungenügende Steifigkeit und wenn sie für Trägerbänder für elektronische Teile verwendet werden, haben sie eine ungenügende Teile zurückhaltende Kraft in einem Verschlussbereich zum Pressen der elektronischen Teile und die Behälter sind empfindlich für eine Verformung aufgrund äußerer Kräfte, die beim Transport angewendet werden; daher ist es nicht möglich, sie praktisch zu verwenden aufgrund ihrer geringen Zuverlässigkeit beim Montieren. Andererseits haben Materialien, die hergestellt werden durch Zugabe von Kohlenstoff zu Polypropylen mit hoher Kristallinität eine ausreichende Steifigkeit. Sie haben jedoch eine ungenügende Drehfestigkeit und ermüden im Verschlussteil aufgrund wiederholter Öffnungs- und Verschlussvorgänge, wodurch sie nur wenig wiederverwendbar sind und nicht praktisch verwendet werden können. Wie oben beschrieben liefern solche Behälter aus üblichem leitenden Propylenharz unglücklicherweise eine ungenügende Steifigkeit oder Drehfestigkeit, obwohl sie Wärmebeständigkeit aufweisen, wodurch sie keine ausreichende Zuverlässigkeit beim Montieren und keine ausreichende Wiederverwendungseigenschaft haben.
Vom Standpunkt der Effizienz aus gesehen, sollten außerdem die oben erwähnten Teileträgerbänder etc. auf eine Rolle gewickelt werden und so wie sie sind zusammen mit den montierten Teilen gebrannt werden. Die meisten der üblichen Rollenmaterialien, die aus Papiermaterial oder einem Harzmaterial, wie die Behälter, hergestellt werden, können nicht zusammen mit den Teilen gebrannt werden. Nur Rollen aus teurem Aluminium können zusammen mit den Teilen gebrannt oder ofengetrocknet werden.

Offenbarung der Erfindung

Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine leitende Harzzusammensetzung und insbesondere eine leitende Polypropylenharzzusammensetzung und einen Behälter zur Aufnahme von Teilen bereitzustellen, die zur Montage von Teilen und zu deren automatischen Zuführung verwendet werden, schwierig elektrisch zu laden sind, beständig beim Ofentrocknen sind, keinen Abfall erzeugen, da sie wiederverwendet werden können, und Materialkosten und Verarbeitungskosten vermindern.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben mechanische Eigenschaften verschiedener Harzzusammensetzungen untersucht mit dem Ergebnis, dass sie gefunden haben, dass die Faktoren, die unten angegeben sind, auf nicht weniger als bestimmte Werte eingestellt werden müssen, um die jeweiligen Merkmale zu erreichen: Biegeelastizitätsmodul (oder Biege-E-Modul), um die Steifigkeit zu erreichen, die notwendig ist, um die Zuverlässigkeit beim Montieren zu verbessern; Zugfestigkeit, um die Drehfestigkeit zu erreichen, die erforderlich ist, um die Recyclingeigenschaft zu verbessern; und Wärmeverformungstemperatur, um eine verbesserte Wärmebeständigkeit beim Heizverfahren zu erhalten. Insbesondere sind auch eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit und Formbarkeit erforderlich, um die Harzzusammensetzung für Behälter zur Aufnahme von Elektronikteilen zu verwenden.
Bei der vorliegenden Erfindung wurden, um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, die Steifigkeit, Drehfestigkeit, Wärmebeständigkeit und Formbarkeit der leitenden Propylenharzzusammensetzungen untersucht. Als Ergebnis wurde gefunden, dass die folgenden physikalischen Eigenschaften ausgewählt werden als Maß für diese Merkmale und dass dann, wenn diese physikalischen Eigenschaften in den folgenden Bereichen liegen, die leitenden Harzzusammensetzungen die Aufgabe der Erfindung lösen.
Somit liefert die vorliegende Erfindung eine elektrisch leitende Harzzusammensetzung, bei der
(1) das Biegeelastizitätsmodul, das als Maß für die Steifigkeit (bei 23ºC) dient,
(a) nicht kleiner als 21.000 kgf/cm² im Fall einer Zusammensetzung, die für ein großes Teil oder eine Rolle verwendet wird oder
(b) nicht kleiner als 15.000 kgf/cm² im Fall einer Zusammensetzung, die für ein kleines Teil verwendet wird, ist;
(2) die Zugfestigkeit, die als Maß für die Drehfestigkeit (bei 23ºC) dient, nicht kleiner als 8% ist;
(3) die Wärmeverformungstemperatur (HDT), die als Maß für die Wärmebeständigkeit dient,
(a) nicht kleiner als 130ºC ist unter einer Belastung von 4,6 kgf/cm² im Fall einer Zusammensetzung, die für ein großes Teil oder die Rolle verwendet wird oder
(b) nicht kleiner als 130ºC ist unter einer Belastung von 2,0 kgf/cm² oder nicht kleiner als 115ºC ist unter einer Belastung von 4,6 kgf/cm² im Fall einer Zusammensetzung, die für das kleine Teil verwendet wird und
(4) die Schmelzflussrate, die als Maß für die Formbarkeit dient, im Bereich von 5 bis 150 g/10 min liegt.
Im Hinblick auf die obigen physikalischen Eigenschaften der leitenden Harzzusammensetzung ist
- das Biegeelastizitätsmodul eine Eigenschaft, die erhalten wird, indem eine Belastung gemessen wird, die einen vorbestimmten Anteil an Verformung verursacht gemäß ASTM, D790M;
- die Zugdehnung ist eine Eigenschaft, die definiert wird durch eine Dehnung (bei 23ºC) beim Reißen in einem Zugtest gemäß ASTM, D638;
- die Wärmeverformungstemperatur (HDT) ist eine Eigenschaft, die erhalten wird, indem eine Temperatur gemessen wird, die einen gewissen Grad an Verformung bei einer konstanten Belastung verursacht gemäß JIS, K6758 und
- die Schmelzflussrate (MFR) ist eine Eigenschaft, die definiert wird durch das Gewicht einer Probe, die 10 Minuten unter einer Belastung von 2,16 kg bei 230ºC extrudiert wird gemäß ASTM, D1238.
Das oben erwähnte große Teil ist insbesondere ein elektrisches Teil, wie ein großer Schalter oder ein großes Relais und ein so genanntes mechanisches Teil. Das oben erwähnte kleine Teil ist insbesondere ein chipartiges auf die Oberfläche montiertes elektronisches Teil, das mit einer so genannten allgemein verwendeten Montagemaschine für Elektronikteile, wie QFP (Quad-Flat-Gehäuse) und (Small-Outline-Gehäuse) montiert wird.
Die vorliegende Erfindung greift die Eigenschaften heraus, die die elektrisch leitende Harzzusammensetzung haben sollte, damit sie die oben erwähnten Probleme löst und wählt die geeigneten Bereiche der jeweiligen Eigenschaften aus. Daher soll die elektrisch leitende Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung nicht durch die Art der elektrisch leitenden Harzzusammensetzungen beschränkt werden, solange sie die oben erwähnten spezifischen Eigenschaften hat; es ist jedoch besonders bevorzugt, eine leitende Propylenharzzusammensetzung mit den oben erwähnten Eigenschaften zu verwenden (d. h. eine Zusammensetzung mit einem Propylenpolymer als Grundmaterial, die erhalten wird, indem ein Propylenmonomer oder ein Propylenmonomer und ein anderes Monomer (z.B. Ethylen), das damit copolymerisiert wird, polymerisiert werden).
Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "elektrisch leitend", dass bei Anwendung der Harzzusammensetzung in verschiedenen Arten die elektrische Leitfähigkeit der Harzzusammensetzung so ist, dass ein elektrostatisches Versagen aufgrund angesammelter elektrischer Ladungen vermieden wird und genauer variiert die Eigenschaft abhängig von Anwendungen der Harzzusammensetzung; im Allgemeinen wird diese Eigenschaft erhalten, indem die Harzzusammensetzung einen elektrisch leitenden Füllstoff enthält. In der vorliegenden Erfindung ist ein Maß für die Leitfähigkeit der Widerstand (oder der spezifische Widerstand) und, wenn der Widerstand nicht höher als 10&sup8; Ohm·cm und bevorzugt nicht höher als 10&sup6; Ohm·cm ist, ist normalerweise die Harzzusammensetzung ausreichend anwendbar z.B. für Behälter für elektronische Teile etc. Daher hat in der bevorzugten Ausführungsform die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung den oben erwähnten Widerstand.
Die oben erwähnten verschiedenen spezifischen Eigenschaften sind Eigenschaften, die die gesamte Zusammensetzung einschließlich des Füllstoffs aufweist und im Hinblick auf eine bevorzugte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird eine elektrisch leitende Propylen-Copolymerzusammensetzung beispielhaft angegeben, die mindestens 70 Gew.-% einer leitenden Propylenharzzusammensetzung (z.B. einer Propylenpolymerzusammensetzung, die aus (a) mindestens einem Propylenpolymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Propylenhomopolymer und einem Propylenethylen- Copolymer und (b) mindestens einem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymer hergestellt wurde) und mindestens 5 Gew.-% des elektrisch leitfähigen Füllstoffs enthält.
Genauer umfasst die leitende Polypropylenharzzusammensetzung mit den obigen spezifischen Eigenschaften die folgenden Bestandteile:
(A) ein Propylenpolymer mit einem hohen Biegeelastizitätsmodul, das eine spezifische Kristallinität und einen spezifischen Ethylengehalt hat (einschließlich dem Fall, in dem der Ethylengehalt 0 ist);
(B) ein Propylen-Copolymer statistischer Art mit einer hohen Zugdehnung, das einen spezifischen Ethylengehalt hat und
(C) einen elektrisch leitenden Füllstoff, um elektrische Leitfähigkeit beizutragen und um die Steifigkeit zu erhöhen, die inhärent vorhanden ist,
wobei (A + B) mindestens 70 Gew.-% sind und C mindestens 5 Gew.-% ist bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
Daher ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die elektrisch leitende Polypropylenharzzusammensetzung dadurch gekennzeichnet, dass sie
(1) a Gew.-% (a > 0) eines Propylenpolymers A, das einen Anteil mit nicht weniger als 95 Gew.-% Kristallinität hat, der nicht weniger als 60 Gew.-% des Propylenpolymers bildet und der nicht mehr als 20 Gew.-% Ethylen enthält;
(2) b Gew.-% (b > 0) eines statistischen Propylen-Copolymers mit 1 bis 7 Gew.-% Ethylen, das eine Zugdehnung (23ºC) von nicht weniger als 100% hat und
(3) c Gew.-% (c > 0) eines elektrisch leitfähigen Füllstoffs C enthält, wobei die folgenden Beziehungen erfüllt werden:
a + b + c = 100,
0,5 ≤ a/b ≤ 2,0 und
10 ≤ c ≤ 30.
Bei der vorliegenden Erfindung werden die Kristallinität des Propylenpolymers A und des Anteils mit dem spezifischen Bereich der Kristallinität durch die isotaktische Pentad- Fraktion berechnet, die mit der Methode der kernmagnetischen Resonanzabsorption (NMR) erhalten wird. Die Zugdehnung des Propylen-Copolymers B wird als Dehnung (23ºC) am Bruchpunkt bei einem Zugtest gemäß der oben erwähnten ASTM, D638, angegeben; und die Schmelzflussrate wird angegeben als Gewicht einer Probe, die 10 Minuten unter einer Belastung von 2,16 kgf/cm² extrudiert wurde, gemäß ASTM, D1238.
Die Kristallinität kann außer mit NMR mit anderen Methoden gemessen werden, z.B. DSC (Differentialthermoanalyse), Röntgenbeugung, Lösungsmittellöslichkeitsrate oder Dichte, und in diesem Fall ist es notwendig, dass mindestens ein gemessener Wert virtuell das Erfordernis für das oben erwähnte Propylenpolymer A erfüllt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die oben erwähnte leitende Polypropylenharzzusammensetzung weiterhin ein elastomeres (oder elastisches oder elastmisches) Harz. In dieser Ausführungsform ist die elektrisch leitende Polypropylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie:
(1) a Gew.-% (a > 0) des Propylenpolymers A, das einen Teil mit nicht weniger als 95 Gew.-% Kristallinität hat, der nicht weniger als 60 Gew.-% des Propylenpolymers A bildet und der nicht mehr als 20 Gew.-% Ethylen enthält;
(2) b Gew.-% (b < 0) des statistischen Propylen-Copolymers B mit 1 bis 7 Gew.-% Ethylen, das eine Zugdehnung (23ºC) von nicht weniger als 100% aufweist;
(3) c Gew.-% (c > 0) des leitenden Füllstoffs C und
(4) d Gew.-% (d > 0) eines elastomeren Harzes D mit einer Zugdehnung von nicht weniger als 100% bei 23ºC, das eine Kautschukelastizität bei -20ºC aufweist und einen Glasübergangspunkt von nicht mehr als -20ºC hat, enthält, wobei die folgenden Beziehungen erfüllt sind:
a + b + c + d = 100,
0,5 ≤ a/(b + d) ≤ 29,0 und
5 ≤ c ≤ 30.
Bei der oben erwähnten Zusammensetzung ist die "kautschukartige Elastizität" eine Eigenschaft, die dem Fachmann auf diesem Gebiet wohl bekannt ist und nicht speziell erklärt werden muss; z.B. erläutert "Rubbery elasticity", geschrieben von Ryogo Kubo (veröffentlicht von Shoukabou Publishing Co. Ltd.) die Eigenschaft. Außerdem ist der Glasübergangspunkt eine Eigenschaft, die mit DSC (Differentialkalorimeter) gemäß JIS K7121 gemessen wird.
Die vorliegende Erfindung macht es möglich, die elektrisch leitende Harzzusammensetzung, insbesondere das elektrisch leitende Propylenharz bereitzustellen, die eine höhere Steifigkeit, Drehfestigkeit, Wärmebeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Formbarkeit haben. Daher kann die elektrisch leitende Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung für Behälter zur Aufnahme von Teilen und zur automatischen Zuführung der elektronischen Teile ebenso wie von allgemeinen mechanischen Teilen verwendet werden.
Daher wird die elektrisch leitende Propylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet, um einen Träger für elektronische Teile bereitzustellen, der einen ausgesparten Bereich zur Aufnahme und zum Halten eines elektronischen Teils und einen Verschlussbereich/Verschlussbereiche, der/die an einer Öffnung des ausgesparten Bereichs angeordnet sind, und die verschließbar geöffnet werden können, um ein Herausspringen des elektronischen Teils zu verhindern, ein Paar von passenden verbindenden Bereichen, die an einer Vorderkante bzw. einer rückseitigen Kante des ausgesparten Bereichs gebildet werden und Beschickungslöcher (Führungslöcher bzw. Perforationen), die auf beiden Seiten des ausgesparten Bereichs gebildet werden, aufweisen; somit wird eine Vielzahl der Träger durch die verbindenden Bereiche verbunden, um ein längeres bandförmiges Teileträgerband zu bilden. Ein solches Träger- oder Teileträgerband hat die folgenden Vorteile:
Der Träger oder das Teileträgerband hat bessere mechanische Eigenschaften, ist schwierig elektrisch aufzuladen und ist beim Heiztrockenverfahren beständig; daher kann es für die Montage und automatische Zuführung der elektronischen Teile mit hoher Zuverlässigkeit angewendet werden, kann wiederverwendet werden, verhindert das elektrostatische Versagen der elektronischen Teile und kann auch zusammen mit den elektronischen Teilen ofengetrocknet bzw. gebrannt werden.
Die leitfähige oder leitende Propylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird verwendet, um eine Rolle bereitzustellen, die für das Teileträgerband verwendet wird, die aus einem Hauptschaft, um den das Teileträgerband gewickelt wird, und einem Paar von Flanschen, die an beiden Enden des Hauptschaftes gebildet werden, um das gewickelte Band aufzunehmen, hergestellt wird, und eine solche Rolle hat die folgenden Vorteile:
Die Rolle hat bessere mechanische Eigenschaften, ist schwierig elektrisch aufzuladen und übersteht das Ofentrocknungsverfahren; daher ist sie für die Montage und automatische Zuführung der elektronischen Teile mit hoher Zuverlässigkeit anwendbar, kann wiederverwendet werden, verhindert ein elektrostatisches Versagen der elektronischen Teile und kann insbesondere mit den elektronischen Teilen und dem Trägerband für die elektronischen Teile zusammen ofengetrocknet werden ohne die Notwendigkeit, das Gehäuse auseinander zu nehmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil einer Ausführungsform eines Teileträgerbandes zeigt, das geformt wird unter Verwendung einer elektrisch leitenden Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Vorderansicht des Teileträgerbands von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil des Teileträgerbandes zeigt, der gebildet wird, indem die leitende Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei Verschlussbereiche im geöffneten Zustand sind und
Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Rolle für ein Trägerband zeigt, die unter Verwendung der leitenden Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geformt wird und die, so wie sie ist, ofengetrocknet werden kann.
In den Zeichnungen bedeutet die Bezugsziffer 1 einen Teileträger; 2 bedeutet einen Verschlussbereich; 3 zeigt einen hervorspringenden Bereich; 4 zeigt eine Perforation; 5 zeigt ein Teileträgerband; 6 zeigt einen Federabschnitt; 7 zeigt einen ausgesparten Bereich; 8 und 9 zeigen verbindende Bereiche; 10 zeigt ein elektronisches Teil; 11 zeigt eine Rolle; 12 zeigt einen Flansch und 13 zeigt eine Ofentrocknungsvorrichtung.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Als Nächstes wird die leitende Propylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert.
Wie vorher beschrieben, enthält die Propylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung als Hauptinhaltsstoffe das Propylenpolymer A, das statistische Propylen- Copolymer B und den leitenden Füllstoff C und gegebenenfalls je nach Bedarf das elastomere Harz D und kann weitere Inhaltsstoffe ergänzend enthalten, falls notwendig, solange dies nicht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung stört.
Das Propylenpolymer A hat bevorzugt einen Teil mit nicht weniger als 95 Gew.-% und bevorzugter nicht weniger als 97 Gew.-% Kristallinität, wobei dieser Teil nicht weniger als 60 Gew.-% und bevorzugter nicht weniger als 70 Gew.-% des gesamten Polymers ausmacht und enthält nicht mehr als 20 Gew.-% und bevorzugter nicht mehr als 16 Gew.-% (z.B. 5 bis 15 Gew.-%) Ethylen; und das durchschnittliche Molekulargewicht auf Zahlenbasis ist bevorzugt z.B. im Bereich von etwa 8.000 bis 100.000 und bevorzugter etwa 8.000 bis 20.000. Solange die vorher erwähnten Eigenschaftswerte für die elektrisch leitende Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung erfüllt sind, kann das Propylenpolymer A ein Homopolymer von Polypropylen sein. Somit kann das Polypropylenpolymer A ein Polymer sein, das erhalten wird, indem Propylenmonomer polymerisiert wird oder Propylenmonomer und Ethylenmonomer polymerisiert werden, wobei das Polymer die vorher erwähnten spezifischen Eigenschaften hat.
Ein solches Propylenpolymer A kann hergestellt werden, indem z.B. eine Methode verwendet wird, die in den folgenden Patentdokumenten offenbart wird: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 61-209207, Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 62-104810, Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 62-104811, Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 62- 104812, Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 62-104813, Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 1-311106, Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 1-318011 und Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nummer Nr. 2-166104.
Z.B. wird bevorzugt der folgende Katalysator verwendet, um mit Leichtigkeit eine hohe Kristallinität zu schaffen. Das bedeutet, dass Propylen und Ethylen polymerisiert werden unter Verwendung eines α-Olefinpolymerisationskatalysators, der hergestellt wird, indem ein Halogenid von Mg, Ti mit einem Olefin in Gegenwart einer organischen Aluminiumverbindung und einer organischen Siliciumverbindung in Kontakt kommen.
Z.B. kann ein Propylenpolymer A, das im Handei erhältlich ist als BC08AHSW (MFR = 80), BC06C (MFR = 60), MAIHB (MFR = 20), MA04 (MFR = 40) etc., die von Nippon Polychem. Co. Ltd., hergestellt werden, verwendet werden.
Das statistische Propylen-Copolymer B hat eine Zugdehnung von nicht weniger als 100% und enthält 1 bis 7 Gew.-%, bevorzugter 2,5 bis 7 Gew.-% und z.B. 2,5 bis 5 Gew.-% Ethylen und das durchschnittliche zahlenmittlere Molekulargewicht liegt z.B. in einem Bereich von etwa 8.000 bis 100.000 und bevorzugter etwa 10.000 bis 60.000. Dieses Copolymer B wird erhalten mit den Herstellungsmethoden für Propylen-Copolymer, die dem Fachmann auf diesem Gebiet wohl bekannt sind. Z.B. werden Propylen und Ethylen statistisch mit einem allgemein verwendeten Katalysator der Ziegler-Art polymerisiert; diese Methode ist bevorzugt, da die Kristallinität des entstehenden Polymers in einem gewissen Ausmaß unterdrückt wird, was es möglich macht, die Zugdehnung zu erhöhen. Es ist anzumerken, dass in dem Fall, in dem das elastomere Harz D in der Harzzusammensetzung enthalten ist, das statistische Propylen-Copolymer B weggelassen werden kann.
Im Hinblick auf ein solches statistisches Polypropylen-Copolymer B werden z.B. im Handel erhältliche Produkte wie MG2T (MFR = 15), MG05BS (MFR = 45), MG03D (MFR = 30) etc., die von Nippon Polychem Co. Ltd. hergestellt werden, verwendet.
Es ist anzumerken, dass das zahlenmittlere Molekulargewicht des in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Polymers (oder Copolymers) mit GPC (Gelpermeationschromatographie) gemäß ASTM D3536-91 gemessen wird.
Das Propyenpolymer A und das statistische Propylen-Copolymer B können als Reaktormischung im gleichen Verfahren, z.B. einer mehrstufigen Polymerisation, vermischt werden oder können nach dem Reaktor vermischt werden durch Granulierung, nachdem jedes polymerisiert wurde. Alternativ können sie als Pelletmischung der jeweiligen Polymere vermischt werden.
Die Art des leitenden Füllstoffs C ist nicht besonders beschränkt, solange er die für eine gegebene Anwendung elektrische Leitfähigkeit der Harzzusammensetzung vermitteln kann; auch ihre Menge ist nicht beschränkt, solange sie die spezifischen Rezepturen erfüllt und die leitende Harzzusammensetzung die oben erwähnten spezifischen Eigenschaften in dem angegebenen Bereich aufweisen kann.
Materialien, wie Monofilamentkohlenstoff, dessen Länge z.B. nicht mehr als 10 mm beträgt oder in Form von geschnittenen Fäden vorliegt, Kohlenstoffpulver (Ruß etc.), dessen durchschnittlicher Teilchendurchmesser nicht mehr als 500 um beträgt, Ketjen-Ruß usw. werden bevorzugt verwendet. Andere Materialien als Kohlenstoff, z.B. Metallfüllstoffe, z.B. Cu-Pulver, können verwendet werden. Eine Kombination der obigen Füllstoffe kann natürlich auch verwendet werden.
Bevorzugter macht es die Anwendung von Monofilamentkohlenstoff mit einer Länge von nicht mehr als 5 mm oder von Ruß oder Ketjen-Ruß, dessen durchschnittlicher Teilchendurchmesser nicht mehr als 200 um beträgt, möglich, eine Störung der mechanischen Eigenschaften zu vermeiden und eine Zerstörung der Zugdehnung insbesondere. Genauer kann Ketjen-Ruß EC600DJ, der im Handel erhältlich ist von Misubishi Chemical Co. Ltd., Faserkohlenstoff HTA-C3-3R, der im Handel erhältlich ist von Toho Rayon Co. Ltd., etc. verwendet werden.
Diese Füllstoffe werden bevorzugter einer Oberflächenbehandlung unterzogen (z.B. einer Siliconbeschichtungsbehandlung), was die mechanische Festigkeit des entstehenden geformten Produktes erhöht.
Bezogen auf die elektrische Leitfähigkeit und die mechanische Festigkeit der aus der Harzzusammensetzung gebildeten Produkte kann eine Zugabemenge des Füllstoffs C, die im vorher erwähnten spezifischen Bereich liegt, am meisten bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 20 Gew.-% im Fall von Kohlenstoffmonofaser und im Bereich von 13 bis 25 Gew.-% im Fall von Kohlenstoffruß liegen, mit oder ohne Verwendung des elastomeren Harzes D. Weiterhin kann die Menge im Bereich von 6 bis 10 Gew.-% liegen im Fall von Ketjen-Ruß bei Verwendung des elastomeren oder elastmischen Harzes D.
Das elastomere Harz D ist nicht besonders beschränkt, solange es ein Harz ist, das die vorher erwähnten spezifischen Eigenschaftswerte aufweist. Das elastomere Harz D hat bevorzugt eine Zugdehnung von nicht weniger als 500% (bei 23ºC) und/oder einen Glasübergangspunkt von nicht mehr als -50ºC. Genauer kann ein Polyethylen niederer Dichte (LDPE), ein lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE), ein Ethylenpropylenkautschuk (EPR), ein Styrolbutadienkautschuk (SBR) und ein natürlicher Kautschuk angewendet werden. Insbesondere ist ein mit einem Metallocenkatalysator polymerisiertes Polyethylen bevorzugt, da es eine ausreichende Kautschukelastizität aufweist und billig ist.
Ein solches elastomeres Harz D hat ein zahlenmittleres Molekulargewicht im Bereich von etwa 10.000 bis 200.000 und bevorzugter etwa 8.000 bis 30.000; z.B. kann EG8180, das von Dow Chemical Co. Ltd, erhältlich ist, EP02P, das von Japan Synthetic Rubber (JSR) Co. Ltd. erhältlich ist, erwähnt werden.
Die Methode des Vermischens von Propylenpolymer A, statistischem Propylen- Copolymer B und leitendem Füllstoff C sowie des gegebenenfalls vorhandenen elastomeren Harzes D ist nicht besonders kritisch, solange die Inhaltsstoffe ausreichend geknetet werden. Dies kann z.B. durchgeführt werden, indem bei der Harzgranulierung gemischt wird oder kann durchgeführt werden durch ein Masterbatch-Vermischen. Im Fall des Vermischens bei Granulierung kann z.B. der Füllstoff bei der biaxialen Extrusion von der Seite zugeführt werden. Durch gleichmäßiges Vermischen/Verkneten der Zusammensetzung basierend auf der Vermischungsrate der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird es möglich, das elektrisch leitende Polypropylenharz mit besserer Steifigkeit, Drehfestigkeit, Wärmebeständigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Formbarkeit zu erhalten.
Das Verkneten kann in einem Banbury-Mischer, einem Knetextruder, einem monoaxialen Extruder, einem biaxialen Extruder, einer Zahnradpumpe etc. erfolgen oder diese Vorrichtungen können in kombinierter Art und Weise verwendet werden. Bevorzugter wird der Kohlenstoff stark in einem Banbury-Mischer oder einem biaxialen Extruder zu einem Masterbatch geknetet und dann mit dem Polypropylen verknetet oder der Kohlenstoff wird von der Seite zugeführt, um die Verteilungseigenschaft des Kohlenstoffs zu verbessern, so dass es möglich wird, die mechanische Festigkeit und Leitfähigkeit zu verbessern. Die Knetvorrichtung ist nicht besonders beschränkt, solange sie Harz und Füllstoff ausreichend verkneten kann.
Wenn bei der elektrisch leitenden Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung der Anteil des Propylenpolymers A mit einer Kristallinität von nicht weniger als 95 Gew.-% geringer als 60 Gew.-% ist, oder wenn der Ethylengehalt 20 Gew.-% übersteigt, wird das Biege-E-Modul (oder Biegemodul) der Zusammensetzung nach dem Vermischen normalerweise gesenkt, was nicht günstig ist.
Bei der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung, wird, wenn der Ethylengehalt des statistischen Propylen-Copolymers geringer als 1% ist oder wenn die Zugdehnung davon geringer als 100% ist, die Zugdehnung der Polypropylenharzzusammensetzung normalerweise gesenkt, was nicht günstig ist. Wenn der Ethylengehalt 7 Gew.-% übersteigt, wird normalerweise das Biegeelastizitätsmodul der Polypropylenharzzusammensetzung gesenkt, was nicht günstig ist.
Bei der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung wird in dem Fall, in dem das Elastomerharz D nicht vorhanden ist, dann, wenn ein Mischverhältnis (a/b) von Propylenpolymer A zu statistischem Propylen-Copolymer B von weniger als 0,5 das Biegeelastizitätsmodul der Polypropylenharzzusammensetzung gesenkt und wenn das Verhältnis 2,0 übersteigt, wird die Zugdehnung der Propylenharzzusammensetzung gesenkt, was nicht günstig ist. Wenn das Elastomerharz D nicht vorhanden ist, ist die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung insbesondere anwendbar für große Teile und die Rolle etc. und in diesem Fall hat die Harzzusammensetzung bevorzugt ein Biegeelastizitätsmodul von mindestens 21.000 kgf/cm².
Bei der erfindungsgemäßen leitenden Harzzusammensetzung, die das Elastomerharz D enthält, wird dann, wenn das Mischverhältnis a/(b + d) kleiner als 0,5 ist, außerdem das Biegeelastizitätsmodul normalerweise gesenkt, z.B. mit dem Ergebnis, dass das Biegeelastizitätsmodul kleiner als 15.000 kgf/cm² ist; daher ist die Harzzusammensetzung im Allgemeinen nicht für den Behälter zur Aufnahme von Teilen anwendbar wegen der Kraft zum Halten des Teiles und der Steifigkeit und die Wärmebeständigkeit ist auch verringert. Wenn das Verhältnis 29 übersteigt, ist außerdem auch die Zugdehnung verringert, was nicht günstig ist.
Unabhängig davon, ob das elastomere Harz D vorhanden ist oder nicht, ist außerdem das Biegeelastizitätsmodul der Harzzusammensetzung besonders bevorzugt nicht kleiner als 21.000 kgf/cm², um die Kraft zu erhalten, insbesondere im Fall der Anwendung der Harzzusammensetzung für das große Teil, und wegen der Wärmebeständigkeit, Dimensionsstabilität und des Verhütens einer Durchbiegung im Fall der Anwendung für eine Rolle.
Bei der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung werden dann, wenn der Anteil des leitenden Füllstoffs C geringer als 10 Gew.-% ist (oder wenn er kleiner als 5 Gew.-% ist im Fall der Gegenwart des elastomeren Harzes D) das Biegeelastizitätsmodul und die elektrische Leitfähigkeit der Propylenharzzusammensetzung gesenkt; im Gegensatz dazu wird dann, wenn er 30 Gew.-% übersteigt, die Zugdehnung und die Formbarkeit der Polypropylenharzzusammensetzung gesenkt und die Materialkosten steigen in beiden Fällen an; daher sind diese Fälle im Allgemeinen nicht vorteilhaft.
Bei der elektrischen leitenden Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die das elastomere Harz D enthält, ist insbesondere dann, wenn Ketjen-Ruß als leitender Füllstoff C verwendet wird und in einem Bereich von 5 bis 10 Gew.-% verwendet wird, eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit, die zur Vermeidung von nachteiligen Wirkungen erforderlich ist, aufgrund der Knetintensität und der Knetzahl erhältlich; daher ist die Anwendung von Ketjen-Ruß besonders bevorzugt, da sie das Herstellungsmanagement der Harzzusammensetzung leichter macht und da sie eine geringere Reduktion der physikalischen Eigenschaften verursacht.
Es ist anzumerken, dass es bei der erfindungsgemäßen Propylenharzzusammensetzung möglich ist, verschiedene zusätzliche Mittel zuzugeben, wenn dies zur Lösung der Aufgaben der Zusammensetzung notwendig ist, solange die Zugabe die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht negativ beeinträchtigt. Im Hinblick auf verwendbare Additive können verschiedene Antioxidantien, Neutralisierungsmittel, Kristallisationskeimmittel, antistatische Mittel, lichtbeständige Stabilisatoren, Ultraviolett-Absorptionsmittel, anorganische Füllstoffe, Gleitmittel, Farbstoffe, Pigmente, Peroxide etc. aufgeführt werden. Normalerweise ist die Zugabemenge dieser Additive bevorzugt nicht mehr als 20 bis 100 Teile der elektrisch leitenden Propylenharzzusammensetzung.
Die Propylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat eine Schmelzflussrate (MFR) im Bereich von 5 bis 150 g/10 min und bevorzugt im Bereich von 10 bis 80 g/10 min. Wenn die Schmelzflussrate kleiner als 5 g/10 min ist, wird die Formbarkeit gesenkt und wenn sie 150 g/10 min übersteigt, wird das Biegeelastizitätsmodul gesenkt aufgrund eines geringen Polymerisationsgrades; daher sind diese Bedingungen nicht günstig. Bei der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung werden Polymer A und Copolymer B mit den vorher erwähnten spezifischen Eigenschaften so verwendet, dass es allgemein möglich ist, eine vorbestimmte Schmelzflussrate zu erzielen.
Es ist auch möglich, Einstellungen durchzuführen, indem die Schmelzflussrate erhöht oder vermindert wird unter Verwendung von dem Fachmann auf diesem Gebiet wohl bekannten Methoden. Es ist z.B. möglich, die Schmelzflussrate hilfsweise zu verändern, indem Molekulargewichte der Polymere, die in der Zusammensetzung verwendet werden, in richtiger Weise ausgewählt werden (konkreter, indem die Molekulargewichte von Polymer A, Polymer B und/oder dem Harz D verändert werden) und/oder indem andere Inhaltsstoffe (z.B. ein Peroxid), wie oben beschrieben, je nach Bedarf, zugegeben werden.
Wenn die Schmelzflussrate kleiner als 5 g/10 min ist, verschlechtert sich die Formbarkeit allgemein, so dass sie nicht mehr für Spritzguss geeignet ist. Wenn weiterhin die Schmelzflussrate 150 g/10 min übersteigt, verschlechtert sich allgemein die mechanische Festigkeit.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun Erklärungen einer Ausführungsform eines Behälters zur Aufnahme von elektronischen Teilen angegeben, für die die Polypropylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Fig. 1 (Aufsicht) und Fig. 2 (Vorderansicht) zeigen schematisch ein Teileträgerband der vorliegenden Erfindung. Das Teileträgerband 5 ist aus einer Vielzahl von Teileträgern 1 (vier davon sind in Fig. 1 gezeigt) aufgebaut und diese Träger 1 werden aus der leitenden Propylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geformt. Jedes davon ist mit einem ausgesparten Abschnitt 7 versehen zur Aufnahme und zum Halten eines elektronischen Teils 10, einem Verschlussbereich 2, der von einem vorspringenden Teil 3 und einem Federteil (oder einem elastischen Teil) 6 gebildet wird, wobei dieser Bereich an einer Öffnung des ausgesparten Bereichs 7 angeordnet ist, und elastisch geöffnet und geschlossen werden kann durch äußere Vorgänge, um zu verhindern, dass das elektronische Teil 10 herausfällt, mit einem Paar von zusammenpassenden verbindenden Bereichen 8 und 9, die an peripheren Kanten an der Vorder- und Rückseite des ausgesparten Bereichs 7 gebildet werden, und Perforationen 4, die an der oberen und unteren Kante gebildet werden. Eine Anzahl dieser Träger 1 sind zu einem länglichen Band verbunden durch die Paare der verbindenden Bereiche 8 und 9.
Das Teileträgerband 5 hat die besseren mechanischen Eigenschaften, ist schwierig elektrisch aufzuladen und ist beständig bei einer Ofentrocknungsbehandlung; daher wird es für die Montage und automatische Zuführung des elektronischen Teils 10 mit hoher Zuverlässigkeit verwendet, kann wiederverwendet werden (recycelt werden), verhindert ein elektrostatisches Versagen des elektronischen Teils 10 und kann zusammen mit den elektronischen Teilen 10 ofengetrocknet werden.
Fig. 3 zeigt schematisch das Teileträgerband 5, in dem die Verschlussbereiche 2 geöffnet sind. In diesem Zustand können die elektronischen Teile 10 aus dem Träger 1 entnommen werden. Obwohl in dieser Figur nicht gezeigt, werden die hervorragenden Anteile 3, während das Teileträgerband 5 in einer automatischen Beschickungseinrichtung beladen wird, so betrieben, dass der Öffnungsvorgang und der Schließvorgang durch Führungen durchgeführt werden etc., mit denen die automatische Zuführungsvorrichtung versehen ist, so dass die Verschlussbereiche 2 geöffnet und geschlossen werden, wodurch es möglich wird, die elektronischen Teile 10 herauszunehmen (oder aufzunehmen) und den Montierpositionen zuzuführen (oder sie von dort zu entfernen).
Fig. 4 zeigt eine Rolle, die für das Trägerband gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Rolle 11 für das Trägerband, die aus der Polypropylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, ist aufgebaut aus einem Hauptschaft, um den das Teileträgerband 5 gewickelt wird, und einem Paar von Flanschen 12, die an beiden Enden des Hauptschaftes zur Aufnahme des aufgewickelten Bandes 5 befestigt sind. Die Rolle 11 für Trägerbänder hat bessere mechanische Eigenschaften, ist schwierig elektrisch aufzuladen und ist bei Ofentrocknungsbehandlungen beständig; daher wird sie für die Montage und automatische Zuführung des elektronischen Teils 10 mit hoher Zuverlässigkeit angewendet, kann recyclisiert werden, verhindert ein elektrostatisches Versagen des elektronischen Teils 10 und kann insbesondere zusammen mit den elektronischen Teilen 10 und dem Teileträgerband 5 in einer Ofentrocknungsvorrichtung 13 verwendet werden, ohne dass das Gehäuse auseinander genommen werden muss.
Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, wird die Rolle 11 für das Trägerband auf die automatische Beschickungsvorrichtung gegeben, das Teileträgerband 5 wird davon abgezogen und dann werden, wie oben beschrieben, die elektronischen Teile 10 herausgenommen (oder aufgenommen) und den Montierpositionen zugeführt (oder von diesen entfernt).
Die Konstruktionen solcher Teileträger, z.B. Trägerband, und einer solchen Rolle für das Trägerband sind z.B. in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 6- 156562 offenbart und der Inhalt der Offenbarung der vorliegenden Beschreibung enthält den Inhalt der Offenbarung der erwähnten offengelegten Patentveröffentlichung durch Bezugnahme.

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung macht es möglich, das elektrisch leitende Harz, insbesondere Propylenharz, das die bessere Steifigkeit, Drehfestigkeit, Wärmebeständigkeit, Leitfähigkeit und Formbarkeit hat, bereitzustellen. Es ist daher anwendbar für Behälter zur Aufnahme von Teilen und für die automatische Zuführung der elektronischen Teile ebenso wie allgemein für mechanische Teile.
Die vorliegende Erfindung liefert das Teileträgerband und das Teileträgerband hat die besseren mechanischen Eigenschaften, ist schwierig elektrisch aufzuladen und ist bei einer Ofentrocknungsbehandlung beständig; daher wird es angewendet, um die Teile mit hoher Zuverlässigkeit zu montieren und automatisch zuzuführen, kann recycelt werden, verhindert insbesondere das elektrostatische Versagen der elektronischen Teile und kann mit den elektronischen Teilen zusammen ofengetrocknet werden. Es wird daher möglich, die Materialkosten und die Verarbeitungskosten ohne Erzeugung von Abfall zu vermindern.
Die vorliegende Erfindung liefert die Rolle für das Trägerband und die Rolle für das Trägerband hat die besseren mechanischen Eigenschaften, ist schwierig elektrisch aufzuladen und ist bei einer Ofentrocknungsbehandlung beständig; daher wird es für die Montage und automatische Zuführung der Teile mit hoher Zuverlässigkeit verwendet, kann recyclisiert werden, verhindert insbesondere das elektrostatische Versagen der elektronischen Teile und kann zusammen mit den elektronischen Teilen und dem Teileträgerband ofengetrocknet werden, ohne dass es auseinander genommen werden muss. Daher wird es möglich, Materialkosten und Verarbeitungskosten ohne Bildung von Abfall zu vermindern.

Beispiele des Standes der Technik, Vergleichsbeispiele und erfindungsgemäße Beispiele

Als Nächstes werden Erklärungen angegeben bezüglich der leitenden Propylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Es ist anzumerken, dass zum Vergleich Beispiele des Standes der Technik und Vergleichsbeispiele auch durchgeführt wurden.
Zuerst sind im Hinblick auf den Fall, in dem kein elastomeres Harz D enthalten ist, die Mischzusammensetzungen und die Auswertungsergebnisse für zwei Beispiele des Standes der Technik, drei Vergleichsbeispiele und zwei Beispiele der vorliegenden Erfindung in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt. Der Ausdruck "Anteil an hochkristallisierter Menge" in den Tabellen bezieht sich auf den Anteil einer Menge, deren Kristallinität nicht kleiner als 95% ist.
Es ist anzumerken, dass beim Vermischen der Inhaltsstoffe Kohlenstoff von der Seite zugeführt wurde unter Verwendung eines biaxialen Extruders in Vergleichsbeispiel 1 und ein monoaxialer Extruder wurde in Vergleichsbeispiel 1 verwendet. In Vergleichsbeispiel 3 wurde ein Banbury-Mischer verwendet, um ein Masterbatch herzustellen, dessen Kohlenstoffzusammensetzung doppelt war und dann mit einem biaxialen Extruder vermischt wurde, um einen vorbestimmten Wert einzustellen. In den Vergleichsbeispielen 4 und 5, die alle später beschrieben werden, wurde das Vermischen in gleicher Weise, wie in Vergleichsbeispiel 3, durchgeführt. In Beispiel 1 wurde das Vermischen auf gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt; in Beispiel 2 wurde ein monoaxialer Extruder verwendet; in den Beispielen 3 und 4 wurde das Vermischen auf gleiche Weise durchgeführt, wie in Vergleichsbeispiel 3, und in Beispiel 5 wurde das Vermischen in gleicher Weise durchgeführt, wie in Vergleichsbeispiel 1. Tabelle 1
a) bei 4,6 kgf Tabelle 2
a) bei 4,6 kg Tabelle 3
a) bei 4,6 kgf
Wie in dem Beispiel 1 des Standes der Technik gezeigt, ist dann, wenn Polystyrol alleine verwendet wird, die Wärmeverformungstemperatur kleiner als 130ºC und kann nicht ofengetrocknet werden.
In dem Fall, wenn nur das statistische Polypropylen-Copolymer B verwendet wird, wie im Beispiel 2 des Standes der Technik, ist das Biegeelastizitätsmodul kleiner als 15.000 kgf/cm² und kann nicht für Behälter zur Aufnahme von Teilen angewendet werden wegen der fehlenden Festigkeit beim Halten der Teile und fehlender Steifigkeit.
In dem Fall, wenn nur hochkristallisiertes Polypropylen verwendet wird, wie in Vergleichsbeispiel 1 gezeigt, ist die Zugdehnung viel kleiner als 20%, was eine geringe Drehfestigkeit verursacht, so dass es nicht in geeigneter Weise recyclisiert werden kann.
In dem Fall, wenn a/b nicht größer als 0,5 ist, wie in Vergleichsbeispiel 2 gezeigt, ist das Biegeelastizitätsmodul kleiner als 21.000 kgf/cm², so dass es nicht für Behälter zur Aufnahme großer Teile angewendet werden kann wegen der Aufrechterhaltung der Festigkeit für die Teile und Steifigkeit. Diese Zusammensetzung wird in diesem Zusammenhang als Vergleichsbeispiel behandelt; wenn die Zusammensetzung jedoch in solchen Fällen angewendet wird, in denen das Biegeelastizitätsmodul nicht größer als 21.000 kgf/cm² sein muss (z.B. kann es auf mindestens 15.000 kgf/cm² eingestellt werden), z.B. wenn es für Behälter zur Aufnahme kleiner Teile angewendet wird, wird Vergleichsbeispiel 2 als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung angesehen. Es ist anzumerken, dass die Wärmeverformungstemperatur (unter einer Belastung von 2 kgf/cm²) von Vergleichsbeispiel 2 140% war.
Wenn a/b 2 übersteigt, wie in Vergleichsbeispiel 3 gezeigt, ist die Zugdehnung viel kleiner als 20%, was eine geringe Drehfestigkeit verursacht, daher kann es nicht in geeigneter Weise recyclisiert werden.
Die Beispiele 1 und 2 befriedigen vollständig alle für die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung erforderlichen Eigenschaften; daher können diese Zusammensetzungen praktisch verwendet werden. In Beispiel 1 ist a/b mit 1,7 eingestellt, das Biegeelastizitätsmodul ist groß und daher ist die Steifigkeit hoch, wodurch eine bessere Festigkeit für die Teile der Verschließvorrichtung geschaffen wird. Demzufolge werden diese Zusammensetzungen bevorzugt für Behälter zur Aufnahme von schweren Teilen angewendet. Außerdem ist in Beispiel 2 a/b auf 0,85 eingestellt, die Zugdehnung ist groß und daher ist die Drehfestigkeit höher. Daher hat die Zusammensetzung eine verbesserte Recycle-Eigenschaft und liefert eine lange Lebensdauer als Behälter zur Aufnahme von Teilen.
Als Nächstes werden im Hinblick auf die Harzzusammensetzungen, die das elastomere Harz D enthalten, drei erfindungsgemäße Beispiele gezeigt zusammen mit zwei Vergleichsbeispielen.
Die Mischbedingungen und die Auswertungsmethoden sind die gleichen, wie vorher beschrieben, und Tabelle 4 und Tabelle 5 zeigen die Mischzusammensetzungen und die Ergebnisse der Auswertung. Tabelle 4
a) bei 4,6 kgf Tabelle 5
a) bei 4,6 kgf
b) bei 2,0 kgf
In Vergleichsbeispiel 4 ist die Steifigkeit ungenügend wegen des geringen Biegeelastizitätsmoduls, daher ist diese Zusammensetzung nicht geeignet zur Aufnahme von Teilen und außerdem ist die Wärmeverformungstemperatur ziemlich gering. Außerdem ist in Vergleichsbeispiel 5 die Drehfestigkeit ungenügend, diese Zusammensetzung ist schlecht für wiederholte Verwendung, was zu einem Problem für die Recycling- Eigenschaft führt.
Jedes der Beispiele 3 bis 5 zeigt die spezifischen Eigenschaftswerte der vorliegenden Erfindung und die Zusammensetzungen der Beispiele 3 und 5 sind besonders geeignet für Träger für große Teile und Rollen und die Zusammensetzung der Ausführungsform 4 ist besonders geeignet für Träger für kleine Teile.

Claims

1. Elektrisch leitende Propylenharzzusammensetzung umfassend:

(1) a Gew.-% (a > 0) eines Propylenpolymers, das einen Anteil mit nicht weniger als 95 Gew.-% Kristallinität hat, der nicht weniger als 60 Gew.-% des Propylenpolymers bildet und der nicht mehr als 20 Gew.-% Ethylen enthält;

(2) b Gew.-% (b > 0) eines statistischen Propylen-Copolymers mit 1 bis 7 Gew.-% Ethylen, das eine Zugdehnung (23ºC) von nicht weniger als 100% hat und

(3) c Gew.-% (c > 0) eines elektrisch leitfähigen Füllstoffs, wobei die folgenden Beziehungen erfüllt werden:

a + b + c = 100,

0,5 ≤ a/b ≤ 2,0 und

10 ≤ c ≤ 30 und

wobei die Propylenharzzusammensetzung eine Fließfähigkeit von 5 bis 150 g/10 min hat.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Propylenpolymer 5 bis 15 Gew.- % Ethylen enthält.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das statistische Propylen-Copolymer 2,5 bis 5 Gew.-% Ethylen enthält.

4. Behälter zur Aufnahme von Teilen, der aus der Polypropylenharzzusammensetzung nach Anspruch 1 hergestellt ist umfassend: einen ausgesparten Bereich zur Aufnahme und zum Halten eines Teils und einen Verschlussbereich, um zu verhindern, dass das Teil sich außerhalb des ausgesparten Abschnitts befindet, wobei der Verschlussbereich an einer Öffnung des ausgesparten Bereichs in solcher Art und Weise angebracht ist, dass er geöffnet und geschlossen werden kann.

5. Teiletransportband, das zu einer Bandform geformt ist, indem die Teile aufnehmenden Behälter gemäß Anspruch 4 verbunden sind.

6. Rolle für einen Bandträger, wobei die Rolle aus der Polypropylenharzzusammensetzung nach Anspruch 1 hergestellt ist und um die das Teileträgerband gemäß Anspruch 5 gewickelt ist.

7. Polypropylenharzzusammensetzung umfassend

(1) a Gew.-% (a > 0) eines Propylenpolymers, das einen Teil mit nicht weniger als 95 Gew.-% Kristallinität hat, der nicht weniger als 60 Gew.-% des Propylenpolymers bildet und der nicht mehr als 20 Gew.-% Ethylen enthält;

(2) b Gew.-% (b 0) eines statistischen Propylen-Copolymers mit 1 bis 7 Gew.-% Ethylen, das eine Zugdehnung (23ºC) von nicht weniger als 100% aufweist;

(3) d Gew.-% (d > 0) eines elastomeren Harzes das eine Zugdehnung von nicht weniger als 100% bei 23ºC hat, eine Kautschukelastizität bei -20ºC aufweist und einen Glasübergangspunkt von nicht mehr als -20ºC hat und

(4) c Gew.-% (c > 0) eines elektrisch leitfähigen Füllstoffs, wobei die folgenden Beziehungen erfüllt sind:

a + b + c + d = 100,

0,5 ≤ a/(b+d) ≤ 29 und

5 ≤ c ≤ 30 und

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das Propylenpolymer 5 bis 15 Gew.- % Ethylen enthält.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das statistische Propylen-Copolymer 2 bis 5 Gew.-% Ethylen enthält.

10. Behälter zur Aufnahme von Teilen, der aus der Polypropylenharzzusammensetzung nach Anspruch 7 hergestellt ist, umfassend einen ausgesparten Bereich zur Aufnahme und zum Halten eines Teils und einen Verschlussbereich, um zu verhindern, dass das Teil sich außerhalb des ausgesparten Abschnitts befindet, wobei der Verschlussbereich an einer Öffnung des ausgesparten Bereichs in solcher Art und Weise angebracht ist, dass er geöffnet und geschlossen werden kann.

11. Teiletransportband, das zu einer Bandform geformt ist, indem die Teile aufnehmenden Behälter gemäß Anspruch 10 verbunden sind.

12. Rolle für einen Bandträger, wobei die Rolle aus der Polypropylenharzzusammensetzung nach Anspruch 7 hergestellt ist und um die das Teileträgerband gemäß Anspruch 11 gewickelt ist.