JPS5880332A - 発泡用ポリオレフイン系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリオレフィン系樹脂に導電性カーボンブラッ
クとアミド化合物与を添加した改質された導電性及び発
泡成形性の優れた樹脂組成物に関する。

導電性カーボンブラックをポリオレフィン系樹脂に配合
して導電性樹脂を得ることは公知であり、既に実用化さ
れているものもあり、その優れた電気特性の為に、各種
電気部品材料、自動車用電装部品材料等として広く使用
されている。ここに、最近のように、電子機器製品が高
度化、精密化するに伴い、集積回路や大規模集積回路、
さらには。

超大規模集積回路等を使用する様になり、ＩＣなどの電
子機器部品、あるいは精密電気製品等では静電気破壊や
ゴミの付着等の問題が生じている。

これらの問題を防ぐ為に、静電破壊を防止し、しかも緩
衛機能を有する包装材料が今まで開発を望まれながらも
その実現をみなかった。

これは、多量のカーボンブラックを配合したポリオレフ
ィン系樹脂は、溶融粘弾性、及び溶融強度が不充分の為
、発泡に必要な気体圧を気泡中に保持させることが雛し
く高発泡化できないことによると考″えられている。

例えば、特開４ｔｒ−４１７９１１号公報にはカーボン
ブラックを含有するポリプロピレン系樹脂発泡体の製造
法に関する技術の開示があるが、該公報のタ頁３行〜６
行に、カーボンブラックがｒｏ、を重量部より多すぎて
も気泡の成長のとき気泡の集合により気泡径が大きくな
るので好ましくない。」と言及されている。

本発明者らは、このような情況に鑑み、鋭意検討を進め
た結果、驚くべきことに導電性カーボンブラックとアミ
ド系の化合物とをポリオレフィン系樹脂に配合すること
により、樹脂組成物自体の体積固有抵抗値には殆んど影
響しないが、発泡成形体とすると、アミド化合物を添加
しない場合と較べて体積固有抵抗値が著しく減少する事
実を究明し更に研究を重ねた末、ようやく本願を完成さ
せたものである。

本発明の目的は、第一にポリオレフィン系樹脂発泡体に
、導電性を付与する組成物であり、ここに。

静電気障害を生じ易い電子機器部品等の導電性としては
、包装材料の体積固有抵抗値が１０”Ω・国以下、好ま
しくは／♂〜／　０”Ω・ａ程度を満たすものである。

第二に、ポリオレフィン系樹脂の均一な気泡径で微細な
独立気泡構造を有し緩衝性能に優れた導電性の低密度発
泡体を容易に成形する組成物であり、第三に、少量の導
電性カーボンブラックの配合割合で低い体積固有抵抗値
が得られる経済的に有利な導電性発泡体を得るポリオレ
フィン系樹脂組成物を提供することにある。

を配本発明の目的は、本発明の組成物、即ち。

ポリオレフィン系樹脂？４ｔ、９〜１０重量憾、導電性
カーボンブラソフ５〜３０重量嗟、（１１式で表わされ
′るアミド化合物０．７〜／θ重量嘔の組成をもつこと
を特徴とする導電性発泡体製造用のポリオレフィン系樹
脂組成物 を使用することで容易に達成させることができる。

一般に該組成物は、これに発泡剤を含有させて発泡せし
めて実用される。

本発明の必須の要件は、導電性カーボンブラックに（１
）式で表わされるアミド化合物を併用したポリオレフィ
ン系樹脂組成物にすることである。

第７図は組成物中の導電性カーボンブラック濃度と体積
固有抵抗値の関係を示したもので、樹脂組成物自体とそ
れの発泡成形体の比較を行っている。この図から明らか
なように、樹脂組成物で低い体積固有抵抗値を得ても、
発泡体とするとその値は増大し、低い体積固有抵抗値を
有する発泡体を得るにはカーボンブラックの配合量を多
くせねばならない。このことは独立気泡率の低下および
発泡体密度の増大を招く結果となる。しかるに。

本発明のアミド化合物を併用することにより、樹脂組成
物自体の体積固有抵抗値は殆ど変化しないが１発泡体と
すると無添加の場合と較べて著しく体積固有抵抗値が低
減し、樹脂組成物のそれに近い値をとるようになる。従
って少量のカニボンブラックの配合割合で初期の目的が
達成可能となる。

上記効果の発現理由は明確ではないが、アミド基は他の
官能基と比べ極性も強く大きな誘電率を有する為に、カ
ーボン粒子の近傍に存在するアミド化合物が電場の作用
下で局部的な高誘電場を形成し、カーボン粒子間の電子
移動に必要な仕事量を軽減する役割を果していると推９
される。

さらに１本発明のアミド化合物の添加によ傷）カーボン
粒子の分散性も向上し、特に発泡成形時に気泡膜が伸展
される際にカーボン粒子の連鎖構造が破壊なれたり、又
はカーボン粒子間距離が著しく増大したりすることを防
ぐ効果も合わせて得られるものと推察される。

本発明で用いられる導電性カーボンブラックは。

一般の導電性樹脂組成物の製造に際して慣用されている
カーボンブラックの中から任意に選ぶことができる。

このようなカーボンブラックとしては、アセチレンブラ
ック、導電性ファーネスブラック、副生カーボンブラッ
クなどをあげることができるが、少量のカーボンブラッ
ク配合割合でより小さな体積固有抵抗値が得られる観点
からは、特に比表面積が９００　ｖｔ／／を以上の大き
な表面積を有する導電性ファ！ネスブラックが好適で、
このものでは、含有量２０重量憾程変で最小水準の体積
固有抵抗値を示す事実が確認されている。

このようなファーネスブラックの例としては。

ケッチェンブラックｍｃ（商品名、ライオンーアクゾ社
製）が良く知られている。

また、本発明で用いられるアミド化合物は中成で表わさ
れる構造を有し、カーボンブラックの均一分散に有効で
あり、しかも均一微細な独立気泡構造を有した緩衝性及
び導電性の向上した発泡体の製造に必須の成分である。

本発明のアミド化合物の添加量は、使用するポリオレフ
ィン系樹脂の種類、カーボンブラックの種類及び使用機
、発泡剤の種類、製品発泡体の密度、形状等により適量
が異なるが、一般には、カーボンブラックを配合したポ
リオレフィン系樹脂組成物の０．／〜ＩＯ重量−である
。添加ｉが０．／重量嗟未満では、体積固有抵抗値の低
減、独立気泡率の向上の効果が得られにくく、７０重量
−を越えると大きな効果が望めなく、しかも押出安定性
が不要となる傾向にある。経済上と効果の点から好まし
い添加量としては０．３〜／重置嗟が良い。

また１本発明でいう導電性カーボンブラックの使用割合
は、使用割合は、使用する樹脂、発泡剤。

発泡体の形状、性質（桁間１機械的性質）、さらにはア
ミド化合物の使用割合によっても異なるが。

一般には、ポリオレフィン系樹脂に対してｊ〜３０電置
嘔の割合である。この量が！重量憾未満では十分な導電
機能が得られないし、また３０重重置上超えると独立気
泡構造を有する高発泡体を成形できなくなり、さらに、
ポリオレフィン系樹脂発泡体の特徴である柔軟性を損い
緩衝能力が劣るものとなる。

従って、高水準の緩衝能力と小さな体積固有抵抗値との
双方を経済的に兼備させようとする観点からの望ましく
はカーボンブラックの配合割合は１０〜コθ重量嘔が良
い。

このように、精密電子部品の静電破壊を防止し。

しかも緩衝性に優れた包装材料の成形には、アミド化合
物及び導電性カーボンブラックの適切な配合割合によっ
て達成され得る。

本発明で用いるアミド化合物は中成で表わされるもので
あれば何でも良く、好ましくは、中成のＲ３が水素でＲ
１及びＲ，が炭素数ｔ−２２の長鎖の飽和アルキル基で
あるもの１例えば、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド
、Ｎ−パルミチルステアリン酸アミド等が効果的にも優
れている。この他に。

例えば、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド。

パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、Ｎ−メチル
ステアリン酸アミド、Ｎ−ラウリルラウリン酸アミド、
　Ｎ、Ｎ−ジメチルステアリン酸アミド。

Ｎ、Ｎ−ジエチルステアリン酸アミド等が挙げられる。

本発明でいうアミド化合物以外の添加剤では、発泡体の
導電性の向１．及び−文気泡率の向上。

効果は見られない。例えば、脂肪族アミン系の併用では
体積固有抵抗値の低減効果は若干あるが。

表面固有抵抗値が増大し、電子機器部品の静電破壊防止
には役に立たない。ワックス、脂肪酸等では、体積固有
抵抗値の低減効果が見られ事実も確認されている。

本発明の組成物でいうポリオレフィン系樹脂としては、
オレフィンを主成分とし９例えば、低密度ポリエチレン
、中・高密度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロ
ピレン、ポリブテン−／。

エチレン又はプロピレンと他の共重合可能なモノマーと
の共重合体１例えば、プロピレン−オクテン−７−エチ
レン共を合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン
−塩化ビニＪＬ共重合体、及び、エチレン−アクリル酸
共重合体の亜鉛、ナトリウム、カルシュラム、マグネシ
ュウム塩等がある。これらの樹脂は単独又は混合しても
よい。また、これらの樹脂の中、好ましくは、ポリエチ
レン及び／又はエチレン−酢酸ビニル共重合物がよい。

更に好ましくは、メルトインデックスが７〜３θおよび
密度０．９／θ〜０．９３０の低密度ポリエチレンであ
る。

本発明のアミド化合物、及びカーボンブラックを樹脂に
混合する方法は、混線能力を有する機械であれば制限は
なく１例えばバンバリーミキサ−、インターミックス、
ロール、−軸・二軸押出機等が使用できる。アミド化合
物については、この他に、トライブレンド法、加熱液状
として単独に組成物に注入してもよい。

また、混線順序についても特に制限は無く、アミド化合
物及びカーボンブラックはどの順序でも基材樹脂１−混
練することができる。好ましくは。

アミド化合物とカーボンブラックを予め混合後。

基材樹脂に混練する方法がカーボンブラックの分散性を
向上する点から優れている。

また、上記の混線物をトライブレンド、マスターパッチ
法によって所望のカーボン濃度に調合して使用できる。

本発明の組成物を用いて発泡体を得る方法としては公知
の方法が使用できる。例えば、未発明の樹脂組成物を加
熱溶融させ、高温高圧下で発泡剤を混合、融解させ、低
圧帯域に押出発泡させる方法、樹脂組成物に高温高圧下
で発泡剤を添加し。

除圧することによ１〕発泡するパッチ式方法、樹脂組成
物を電子線ないし化学架橋剤等で架橋し、これに、発泡
剤を含有させ加熱発泡する方法等、目的に応じて選択さ
れる。これらの内、特に押出発泡法による発泡倍率５倍
以上の高発泡体の製造方法において本発明の効果は顕著
である。

発泡体を製造する際に使用される発泡剤は、通常の化学
発泡剤、または、揮発性の発泡剤である。

好ましくは、揮発性有機発泡剤であり、該ポリオ、レフ
イン系樹脂の融点以下の沸点を有する発泡剤であればよ
い。

代表的なものとして、プロパン、ブタン、ペンタン、ペ
ンテン、ヘキサン等の低級炭化水素、メチレンクロライ
ド、塩化メチル、トリクロルフルオロメタン、ジクロロ
フルオロメタン、クロロジフルオロメタン、クロロトリ
フルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、／、／′−
ジフルオロエタン、／−クロロ−／、／−ジフルオロエ
タン、７．２−ジクａロチドラフルオロエタン、モノク
ロロペンタフルオロエタジ等のハロゲン化炭化水素があ
る。父、これらの混合物も有用である。父、化学発泡剤
としては、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチミ
ニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、パラ
トルエンスルホニルヒドラジド等があるが、これら化学
発泡剤と前記揮発性有機発泡剤との混合も有用である。

本発明の樹脂組成物には、微粉末状の無機化合物あるい
はステアリン酸カルシウムのような気泡核調整剤を少量
含有することができる。

また、場合によっては紫外線劣化防止剤、酸化安定剤等
の添加も可能である。

本発明の組成物はいかなる形の発泡成形品、例えば、シ
ート、ブロック、棒、管、及び電線、ケプル被覆、型物
成形品等に適用できる。

次に実施例を用いて本発明の内容を具体的に説明する。

実施例１及び比較例１ 基材樹脂（低密度ポリエチレン、密度θ、？　、、２　
／ｌ／ａｌ、ＩＪ）＝＝２．！、旭ダ９社製１Ｍ−λ／
コｊ）に、ステアリルステアリン酸アミド、および導電
性カーポンプ、ラックを第２表に示す割合で配合し、内
容積！ｔのバンバリー・ミキサーに入れ、ジャケット温
度／コθ℃、回転数７３　Ｏｒｐｍでｌｊ分間加熱混合
した後ペレットとした。

該組成物を丸い孔の口径の口金を備えたスクリュ押出機
を通して押出した。温度は最終的に口金の温度を１０１
℃とした。また、発泡剤には揮発性有機発泡剤である、
コージクａロテトラブルオσエタンを用い該組成物７０
０重量部に対し一３重量部を押出機先端において加圧注
入した。得られた発泡体の密度、独立気泡率、及び体積
固有抵抗値を纂１表に示す。

（以下余白） 第１表から明らかなようにアミド化合物の添加しないも
のでは体積固有抵抗値が大きな値となるが、アミド化合
物を添加したものでは小さな値となり、導電性カーボン
ブラックにアミド化合物を併用することにより著しく体
積固有抵抗値が小さく、さらに独立気泡率が増加し、導
電性及び緩衛性能に優れた導電性発泡体が得られる。

また、導電性カーボンブラックの中でも、比表面積の大
きな導電性ファーネスブラックが混合量が少なくて小さ
な体積固有抵抗値とな４３、より低密間でかつ独立気泡
率の高い発泡体が得られることがわかる。

実施例コ及び比較例コ 実施例／と同じ基材樹脂に、導電性カーボンブラック、
及びステアリルステアリン酸アミドな第−表に示す組成
割合で配合し、実施例／と同様の操作で発泡体を得た。

その特性、及び発泡体を熱プレスしたシートの体積固有
抵抗値を第２表に示す。

第２表から明らかなように導電性カーボンブラックが！
重量嘔のものでは体積固有抵抗値が大きく帯電防止機能
を有する為には少なくともｊ重置慢は必要であることが
わかる。また導電性カーボンブラックが３０重重量上超
えると急激に独立気泡率は低下し、発泡体の密度は着し
く増大することがわかる。

第７図は、導電性カーボンブラックの濃度と体積固有抵
抗値の関係を発泡体、及び未発泡体について表わしたも
のである。ム、Δ印は未発泡体のアミド化合物添加系（
＠−表ム２〜１０）及び無添加系（第２表扁／コ〜／り
）の場合、また・。

Ｏ印は発泡体のアミド化合物添加系及び未添加系（＠２
表Ａ２〜／θ及びＡ／２〜／４／ｌ）の場合を表わして
いる。＠／図から明らかなように、樹脂組成物、すなわ
ち未発泡体の状態ではアミド化合物の添加は導電性への
寄与は殆んど見ら八ない。

一方１発泡体の場合にはアミド化合物を添加することに
よって、無添加の系と較べ著しく体積固有抵抗値が減少
しており、アミド化合物の併用が必要不可欠のものであ
ることがわかる。

実施例３．比較例３ 実施例／と同じ基材樹脂に、ケッチェンブラックＩＩＣ
及び種々の添加剤を第３表に示す如く配合した組成物を
実施例／と同様にして発泡体を得た。

その特性を第３表に示す。

襖３表の結果から、アミド化合物以外の化合物では導電
性の向丘する効果は得られない。例えばアミン系化合物
では表面固有抵抗値が大きいこと等、添加剤の分子鎖長
が同一であっても官能基の種類によつ℃電気特性への影
響が異なることがわかる。又、発泡体の密度及び独立気
泡率等はそれ程大きな変化がない。

これらのことから、カーボンブラック粒子の樹脂中への
分散性数置以外の効果が作用しているものと思われる。

本発明者らは、添加剤の官能基の極性が異なることに着
目し、樹脂マトリックス内の誘電率の差がカーボン粒子
間の電子電導性の難易に関係しているものと推察してい
る。

本発明は、上述の構成を持つことによって導電性及び緩
衝性に優れたポリオレフィン系発泡体を経済的に提供す
ることができる。この発泡体は。

導電性と緩衝性を兼備し、近年、益々重要となってきに
電子部品等の静電破壊を防止する緩衝包装材料として、
その利用価値は高く、従って工業的生産が期待されてい
るものであるから、本発明はこれを実現する有益な発明
である。

【図面の簡単な説明】 ＠／図はアミド化合物を含む系と含まない系の発泡体及
び樹脂組成物の体積固有抵抗値と導電性カーボンブラッ
クの一度の関係を示した図である。 −ム一、−へ一印はそれぞれ、未発泡樹脂シートのアミ
ド化合物を含まない系と含む系であり。 −・−１−〇−印はそれぞれ発泡体のアミド化合物を含
まない系と含む系についてプロットしたものである。 特許出願人　旭ダウ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリオレフィン系樹脂９ダ、９〜イθ重量憾、導電性カ
   ーボン°ブラックｊ〜３０重置−１中式で表わされるア
   ミド化合物θ、／−１０重置哄の組成をもつことを特徴
   とする導電性発泡体製造用のポリオレフィン系樹脂組成
   物