JPS6081237A - 導電性発泡体製造用組成物の製造法 - 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】 本発明は導電性発泡体製造用組成物の製造法に関する恒
のであり、詳しくは製造途中に発泡剤の分解を生ぜず、
４電性組成物中に発泡剤が均一に分散され、体積固有抵
抗値の優れた導電性発泡体製造用組成物の製造法に関す
る。

近年、電子部利使用の各種精密機器類の包装、輸送、保
管用拐７例や静電防止性マット拐料等として、多くの用
途が開発検討されている導電性発泡体の製造には、導電
性カーボンと共に発泡剤を加え担体樹脂中に配合し、導
電性で、かつ、発泡体としても優れた成形品を得るため
発泡剤の均一な分散が心安である。しかし、熱可塑性樹
脂に導電性カーボンを加え耐融混練した導電性樹脂組成
物の製造には、導電性を得るため多量の導電性カーボン
を相体樹脂中に配合するが、導電性カーボン可塑性樹脂
に対する相浴性に乏しく、混合練力な剪断力が必要であ
り、従って剪断発熱も大きくなり、発泡剤を同時に添加
した混線では発泡剤の分、％を生じ、分解気泡が発生す
るばかりでなく、固形状の分１′Ｊ＊生成物を生じ易く
、このため十分な浴融混練が行えず導電性の優れたもの
の製造は困難であった。又、後の発泡成形加工の作業性
も悪く均一な発泡成形品の製造が困難であった。

本発明者らは、」二連のような欠点を解決するため鋭意
努力した７詰果、予め浴融しだ担体樹脂中に高ｌ農度の
導電性カーボンを配合し高い剪断力で混合練肉し、体積
固有抵抗値０５〜５Ω・ｃｍの濃縮物を製造し、次に希
釈のために加える担体樹脂と一諸に発泡剤を混合練肉す
ると、発泡剤の分解が全くなく、導電性カーボンと発泡
剤の良好な分散を有する組成物を作り得ることが実験の
結果判明し、本発明を完成したのである。

すなはち、本発明は結晶性ポリオレフィン系熱可塑性位
１脂（Ｎ及び低結晶性熱可塑性樹脂ｔｅｌからなる担体
樹脂５０〜６０重１部と、導電性カーボン５〜４０重量
部を温度１６０〜２ｏｏｃ、ｓＴＥ値１０〜２．０　／
Ｋｑで混合練肉し体積固有抵抗値０５〜５Ω・ＣＩｌ＋
の濃縮物を製造し、次に該幌縮物に発泡剤５〜３０重量
部と、得られる導電性発泡体製造用、組成物中の担体樹
脂の偲ｄ１″が１００重量部でとなるように樹脂＋Ａｌ
と樹脂（１３）を配合し、温度１１０〜１６ＯＣＸＳＩ
Ｅ値０．５〜１．０ｘｗｈ　／　Ｋｇで混合練肉するこ
とを特徴とする体積固有抵抗値１０１〜１０８　Ω、　
Ｃｎ＋で見掛は発泡１音率５〜２５倍の導電性発泡体製
造用組成・吻の製造法である。

同、Ｓ　ＩＥ　ｉｔ　（Ｋｗｈ／に９）　、ｈ使用ｔル
４１４ｈ当りに混練装置内で力えられ、それに消費され
た正味の機械的エネルギーを電力消費量で示すものであ
り、従ってＳ工Ｅｊ［が大きい程、高い機械的エネルギ
ーを拐料に（＝Ｊ与することになり、その結果発生する
剪断力も大きい（丸善：昭和４７年発行現場マニアルＸ
工巻。

プラスチックの混線加工とその装置２３１〜２６２頁）
。

従って、本発明では剪断力にかえてＳＩＥ値により混練
効果を記している。

本発明の製造法による混合練肉の作業性は極めて良好で
ある、即ち、炙縮物の製造では樹脂（Ａ）及び樹脂ｆＢ
ｌからなる担体樹脂５０〜６０重量部に導電性カーボン
５〜４０重量部を担体樹脂が浴融する１３０〜２００Ｃ
でＳ工ＥＷｈ 仙１．０〜２．０　７　Ｋｇの高い剪断力を付力可能な
混練装置を使用することにより、溶融した担体位１脂中
に、乾燥等によって集塊を形成した。′０１大な導電性
カーボン粒子を細い粒子に解きほぐすと同時に、良好に
分散することができ、体積固有抵抗値が０．５〜５Ω、
　Ｃｍと導電性に優れた（徒絹物が得られる。又、この
製造の際に導電性カーボンに吸着の水分及び揮発分が除
去されるため、次の製造工程での発泡剤との混練で、発
泡剤の分解も生ぜず容易に分散できるＯ上述のような優
れた混練効果を示す、Ｓ工Ｅ値の大きな、所謂高い剪断
力の作用が可能な混練装置としては、二本ロール、押出
機′侍に２軸の押出機、・くンノくり一ミキサー、ニー
ダ−雪か挙げら）する０尚、濃縮物の製造の際のＳＩＥ
値が１０ＫＷｈ　／　Ｋｇより小さいと導電性カーボン
が溶融した担体樹脂中に均一に分散しない。特に、集塊
を形成した粗大な導電性カーボン粒子を細かい粒子に解
きほぐすことが困難であり、このため後の発泡成形の際
に均一な気泡を有する発泡体を得ること、かできないば
かりでなく、発泡成形体として満足すべき体積固有抵抗
値（ｉｏ’〜ｉｏ８Ω、　Ｃｌ１１　）もイ）ｔられず
好ましくない。又、５ＩＥ１１Ｉｌが２．　ＯＫＷｈ　
／　Ｋｇより大きくなると剪断力が犬きくなり過きて導
電性カーボンとして必要な鎖状構造（所謂ニストラクチ
ャ−）が失われ導電性が低下して好寸しくない。

凝縮物の製造の際に、導電性カーボンの使用′ｉｉｊは
担体樹脂５０〜６０ｖ量部に対し５〜４０η１」１部を
使用する。５重量部より少なくなると、混合練肉の際に
剪断力が小さくなりＳｉＫ値がｔｏＫＷｈ／Ｈ（、より
小さく導電性カーボンの十分な分散が困知１となる。又
、４０重量部より多くなると、担体樹脂中への均一な分
散にはＳｉＥ値が２．　ｏ　ＫＷｈ　７Ｋｇより大きく
なり、このため導電性カーボンの鎖状構造が失われ導電
性が低下して好ｔＬ＜ない。

このようにして、本発明の製造法での中間体としての（
Ｂ３ｆ、縮管が体積固竹抵抗植０５〜５Ω・ｃｍのもの
をイ、！４ることにより、次の発泡剤との混合練肉が容
易に行えるものであり、本発明の導電性発泡体製造用組
成物の製造法での優れた効果を発揮するのである。

次に発泡剤を配合する際には、１１０〜１６　Ｄ　Ｃ，
Ｓ　Ｉ　Ｅ値０．５〜１．０　Ｋｗｈ／に９テ混合練肉
する。この際の温度１１０〜１６ｏｃは使用する発泡剤
の分解温度より４０ｃ以上低く、担体樹脂の耐融混練が
可能な温度である。又、ＳＩＥ値が１．　Ｑ　ＫＷｈ／
Ｋｇより大きくなると剪断発熱も大きく発泡剤の分）リ
イを生じ好ましくない。ＳＩＥイ１σがＱ、　５　ＫＷ
ｈ　／　Ｋｇより小さくなると発泡剤の均一な分１１夕
が行えず好捷しくない。

本発明では、纜縮管の製造のｉ際に、樹脂（Ｎ及び面脂
＋Ｂｌからなる４’１４体位ｊ脂を５０−３０重４３５
゜部、発泡剤を、混練する際に樹脂（Ａ）及０／又（は
拉１脂’１３１からなる担体樹脂を５０〜７０重量部、
縫１）て担体樹脂は１００手：１：：　ｉ’ｔ１＋使用
する。

これは、濃縮物の製造の除には導′ｒＬ性カーボンを相
体位１脂中に均一に分散し、優れた導電性−を得るため
であり、次に濃縮物に発泡剤を混練する際に残搦の５０
〜７０重弗陥ＩＳを追加するが、これは―紬・吻に発泡
剤を混合練肉の際に、発泡剤が分解せぬよう、混練装置
内の温度を配合する発泡剤の分解温度より４ＤＣ以上低
い温度に均一化するために必要であり、これにより混練
工程での発泡剤の分解を防き、しかも得られるｉ性発泡
池成物中に発 泡剤を均一に分散したのである。

を満足する必要がある。（１？）が０．１以下であると
ノート成形時の押出性が悪くな９、かつ得られたソート
の架橋性が低下するため発泡時、高発泡倍率化、特に厚
み方向への気泡の発達か困難となるという欠点があられ
れる。又、閥が６３以上であると発泡成形時に表層部が
局部的にガス抜けを起し安定した発泡性が得らｌｚない
。

結晶性ポリオレフィン系熱可塑性樹脂（Ａｌは、オレフ
ィンを心頭モノマとする結晶性のオレノイン重合体であ
るが、密度がｏ、９１ｏＰ／ｃ）７を以上のものが好ま
しい。具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブテン、ポリメチルブテン、ポリメチルペンテン等があ
り、これらは羊独であるい（弓、２種以上の共重合物も
しくは混合物として用いることができる。

この中でも特にポリエチレンとポリプロピレン系が好ま
しい。

１１（狛晶性熱可塑Ｉ′ｉ−樹脂（ＢＩは、前記樹脂（
Ａｌに比し結晶化度の小さいもので、ゴム状熱可塑性侮
脂又は変性ポリオレフィン系熱用塑性制脂が代表例とし
てあげられる。具体的には、エチレン−酢ビ共重合体（
特に限定されるものではないが酢ビ含有景６〜３５　ｗ
ｔ％のものが好才しい）、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体（特に限定されるものではないがエチルアク
リレート含翁量５〜２（］ｗｔ％のものが好ましい）、
エチレン−ｄ−オレフィン共重合体、好寸しくは密度か
０．９１０　！ｔ　／　ｏｒ１未満の共重合体（特に限
定されるものではないがよ−オレフィン含有用５〜３Ｑ
ｗｔ％のものが好ましい）、熱可塑性ブタジェン樹脂（
特に限定されるものではないがンン／オタクチツク１２
−ポリブタジェンで１．２−結合９０％以上を含むもの
が好寸しい）、熱可塑性スチレン−ブタジェン１薊ｊ猶
（特に限定されるものではないがスチレン含イう量１０
〜５Ｑｗｔ％のものが好ましい）、塩素化ポリエチレン
（特に限定されるものではないが塩素含有量２５〜４５
ｗｔ％のものが好寸しい）等がある。上記においてｄ−
オレフィンとしては、プロピレン、ブテン等の炭素数３
〜８のａ−オレフィンが好且しい。

ｆ＾ｊポリオレフィン系熱可熱可塑性樹脂として、密ｊ
及が０．９２０　Ｆｔ　／ｃｎメ以上、かつＭ　工（ｉ
７ｉが２０５’７１０分以下のポリオレフィン６０〜７
０１Ｌ　ｇ（部に、ｅｒａが０．９２０７　／　ｃ１ｚ
ｉ以下でかつＭ王位が６０７−７１０分以上の良流動性
ポリオレノイン７０〜３０市川部を混合したものを用い
ると良流動性を示すため導電性カーボンの濃度が高い場
合に担体樹脂として最適である。

このような良流動性ポリオレフィンの具体例としてば「
スミ力センＧ　８０６　Ｊ　（ｃｌ　＝０．９１９、Ｍ
丁−５０）ＩＩ司Ｇ３０７Ｊ　（ｄ＝０．９２０、Ｍニ
ー７５）「同Ｇ３０８Ｊ　（ｃｌ＝０．９１６、Ｍニー
２ｏｏ）（以上、住友化学工業社製〕、ｒＦＬ６ＤＪ　
（ｄ＝０．９１５、Ｍニー７０）〔三井石油化学社製〕
等の市販品があげられる。

本発明に使用の導電性カーボンとは、ゴムおよびプラス
チック等のポリマに充填することにより、高い導電性を
刊与し、ポリマの体積固有抵抗率を大巾に低下させるこ
と、例えば１０７ΩＣｍ以下等にすること、が可能な炭
素質物質であれば良く、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボン
ブラック、炭素繊維等がある。通常、カーボンブラック
の中でも電気伝導性が優れた「テンカブラツク」（電気
化学工業社製）のようなアセチレンブラックおよび７ア
ーイ・スブランク等が好捷しく用いられる。ファーネス
ブランクとして具体的には、「ケッチンブラックＥＯＪ
（オランダアクゾ社製）、「パルカンｘｃ７２」（米−
Ｃｉ＋　Ｂ　ＯＴ社製）［旭Ｈ８−５００Ｊ（旭カーボ
ン社製）、「コンダクテックスＳＣ＋９５０．＋９７５
Ｊ（コロンビャンカーボン社製）等の市販品がある。

本発明に使用する発泡剤は、ポリオレフィン系樹脂の融
点以上に加熱されたときに分解−または気化する化合物
で、シート化や架橋反応を実η的に妨害しないかぎり任
意のものが使用できるが、分解温度が１０００以上のも
のが望せしい。その具体的な例としてはアゾジカルボン
アミド、アゾジカルボン酸金属塩、ジニトロソペンタメ
チレンテトラミン、ヒドラゾジカルボンアミド等がある
。

これらの発泡剤の配合ザば、担体樹脂 １００重量部に対して、５〜ろ０重量部の間で使用する
発泡剤の梗類や目標とする発泡倍率によって任意に変え
ることができる。例えば、アゾジカルボンアミドを用い
て、見掛は発泡倍率１５〜２５倍を目標とするノ易合に
は担体樹脂１００市量部に対し１０〜２０重量都であれ
ばよい。このように本発明の組成物は、発泡剤の添加量
によって、１５倍以上の高発泡倍率の発泡体とすること
が可能であるが、一方、発泡剤の配合量を少くすること
によって、５〜１５倍程度の発泡体とすることも可能で
ある。

本発明の製造法で得られる組成物は、押出イ・幾により
１５０Ｃ程度で押出して厚さ１〜６Ｌｍ程度のシートを
成形し、このシートを電子線照射や架橋剤により架橋さ
せろ方法で通常発泡体に変換される。

通常、架橋には電離性放射線を照射する方法あるいは有
機過酸化物による方法か用いられる。

電離性放射線架橋の場合は、高エネルギー線としてよ線
、ｆ３勝、Ｙ線、Ｘ胸り電子、腺、中性子線等があるが
、一般的には高エネルギー電子線照射機が使用される。

例えば、成形シートに１〜５　Ｑ　Ｍｒａｃｌの線量を
照射することにより架構させる。

一方、有機過酸化物としては、ジクミールバーオキサイ
ド、ジターシャリブチルパーオキサイド、１．６−ビス
（ターシャリブチルパーオキシイソプロビル）ベンゼン
号があり、ポリマ成分１００ｉ１ｔ、ｉ部に対して１〜
１５重量部の範囲で用いられる。架橋条件は温度１４０
〜２００　Ｃ，口、１間１〜３０分間の範囲が適当であ
る。

こうして得られた架橋シートを熱風算囲気中あるいはソ
ルト浴上で１９０〜２５ＤＣに加熱すると発泡剤が急激
に分解して発泡体が得られる。

本発明の組成物からイ４Ｊられる発泡体の用途としては
、静電気によるほこりをきらう部品（例えば、■、Ｃ，
，磁気テープ部品や時呂１、カメラ等の樗暫機器等）の
梱包材料、非整合型の電波吸収Ａｄ寺があけられる。こ
の他、導電性でかつポリオレフィン系発泡体の熱融着性
、真空成形性等の優れた加工性を利用した耐電防止、静
電防止用途に広く適用できる。

次に実施例及び参考例を示す。

実施例１ 容量ろＯ１２のバンバリーミキサ−を使用し、担体位１
脂として結晶性ポリオレフィン系樹脂＋Ａ）にｄ（密度
）−０，９１９、ＭＴ値（ＡＳＴＭ〜Ｄ−１２１８）５
０の高圧ポリエチレン６５重量部、及び低結晶性熱司す
４−ｉ性樹脂１８１にｄ＝０．８８０、Ｍ１値４のエチ
レン−１−ブテン共重合体５重量部と、導電性カーボン
ファネスブラック）２５箪量部を配合し、温度１６０〜
１６５Ｃ１ＳＩ−元値１．２　ＫＷｈ　／　Ｋｇで浴融
混練し、体積固有抵抗値１．５Ω、　ｃｍの（ｄ組物を
得る。

次に該濃縮物に、発泡剤としてアゾジカルボンアミド１
５重量部、担体１☆１脂としてｄ−０，９１９、ＭＴ値
５０の高圧ポリエチレンＦＡ）を５０重量部、ｄ＝Ｑ８
８Ｑ、ＭＩ工値のエチレン−１−ブテン共■ｆ合体１１
３＋を１０重量部を配合し、温度１４０〜１４５ＣＸ　
ＳＩＥ値０、８Ｋｗｈ、　／　Ｆ、ｑで浴融混練し、導
電性発泡体製造用組成物を得る。同、該組成物中に占め
る樹脂（Ａ）と樹脂ｔＢＩの割合はｇ＜７−５．７、樹
脂い）と樹脂（８１の総計は１００重量部である。

実施例２ 実施例１に於いて濃縮物を製造の際に、温度１８０〜１
８５１Ｚ’、、ＳＩＥ値を１．５　Ｋｗｈ、％にかえ、
体積固有抵抗値２Ω・ｃｍの濃縮物をイ：Ｉ　る　。

以後は実施例１と同じである。

実施例６ パンバリーミキザーにかえて、Ｌ／Ｄ−６２の２輔押出
機を使用する以外は、実施例１の条件で製造を行う。尚
、宿られるｆ」ｄ物の体積固有抵抗値１ろΩ、　ｃｍで
ある。

実施例４ ン震組物の製造寸では実施例１と同じである。

次に該ｏ′詰縮組物発泡剤としてアゾジー）ｙルボンア
ミド１５重量部、相体樹脂としてｄ−０，９２２、ＭＩ
工値の高圧ポリエチレン［Ａ＋を５０重量部、低結晶性
熱可塑性樹脂ＩＢＩとしてａ＝０．８８０、Ｍ工１直４
のエチレン−１−）゛テン共重合体１０重量部を配合し
、温度１４０〜１４５ｔ、Ｓ工Ｅ１直（１，５ＫＷｈ／
に９で浴融混練し、導電性発泡体製造用組成物を祈る０
尚、該組成物中に占める樹脂ｆＡｌと（１”ｆ　ＩＩＷ
Ｉｔｉ）との割合は（Ｒ）　＝伝緊・比ｇ」づ００重量
部である。

参考例１ 実施例１に於いてイ）絹物製造の際に、温度を１４５〜
１５０Ｃ，Ｓ工Ｅイ１１：！を０．５　ｘｗｈ／に９と
する以外は実施例１と同じであるＯ 同、得られる函組物の体積固有抵抗値は４Ω、　ｃｍで
ある。

参考例２ 実施例１に於いて濃縮物製造の際に、温度を１８５〜１
９０Ｃ，Ｓ工Ｅ１直を２．５　ＫＷｈ／にりとする以外
は実施例１と同じである。

同、得られる一組物の体槓固不】抵抗値は７（１、ｃｍ
である。

参考例ｊ３ 実施例４に於いて、濃縮物に発泡剤及び担体便脂を浴融
混練する除の温度を１６５〜１４０Ｃ％ＳＩ”’領を０
．ろＫｗｈ　／　Ｋ９とする以外は実施例４と同じで必
る０ 参考例４ 実施例４に於いて、濃縮物に発泡剤及び担体樹脂を浴融
混練する除の温度を１７０〜１８０Ｃ１ＳＩＥ値を１．
７　Ｋｗｈ　／　Ｋｇとして、作業を行ったが、混練中
に発泡剤の分解を生じ、以後の操作が困蝿となり製造を
中止する。

これらの実施例及び参考例で鞠られた導電性発泡体製造
用組成物を、６０ａｈｍφ押出機を使用して浴融押出し
、厚さ１．６・ｎｍの成形シートを得、これを電子線照
射（１Ｑ　Ｍｒａｄ　）により架橋し、２２５Ｃのソル
ト浴上で加熱発泡させることにより、独立気泡構造の発
泡体をイ！Ｉる　。

この際に下記に示す（１）押出性、（２）導電性、（３
）見掛は発？包倍率、（４ノフオーム状態について測定
し、結果を表１に記す。

以」二の結果は、各実施例から得られる発泡体は、どれ
も押出性はブランクと大差なく、見掛は発泡倍率は１８
〜２３倍の高発泡体であり、気泡が均一なフオーム状態
で導電性は体積固有抵抗値が１０２〜１０’Ω、ｃｍと
優れた値を示す導電性発泡体が得られることを示してい
る。

（１）シート成形時の押出性 一定のスクリュー回転数（例　２０．ＲＰＩφ）での３
ｒＪＪｍｍφ押出イ幾で押出す時のモーター駆動電流を
目安とし、低密度ポリエチレン、ミラソンナ１６　（ｄ
　＝０．９２”１、ＭＩ＝＝３．７）の駆動電流を基準
にした時の駆動電流の比で示した。

この値が１に近いほど押出性が良いことになる。この値
が１．２５以上では押出性が極めて、ｌ、！！々く、剪
断発熱が大きくなるため、発泡剤の初期分７９１１ｒを
起し、押出成形が困ガＬとなる。

（２）導電性 １：１本ゴム届会む；１（規格（ＳＲＩＳ２ろ０１）に
檗じて体積固有抵抗１１σを測定した。

（３）見掛は発泡倍率 １Ｑｃｍ×ｉ　Ｑｃｍ月に切り出し、ｌ厚さを測定して
体積を算出する。一方、このものの重量を測定し、単位
体積当りの重量をもって見掛は密度とする。この見掛は
警度の逆数を見掛は発泡倍率とする。

（４）　フオーム状態 ○　気泡が均一なフオーム Δ　気泡がやや不均一なフオーム ×　気泡が粗大化したフオーム 第　１　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶性ポリオレフィン系熱可塑性樹脂（５）及び
   低結晶性熱可塑性樹脂ｉＢｌからなる担体樹脂５０〜６
   ０重量部と、導電性カーボン５〜４０重量部を温度１６
   ０〜２００Ｃ１Ｓ工Ｅ値１０〜２．　ｏ　ＫＷｈ　／に
   、で混合練肉し体積固有抵抗値０．５〜５Ω・ｃｌＨの
   濃縮物を製造し、次に該濃縮物に発泡剤５〜６０重量部
   と、（Ｕられる導電性発泡体製造用組成物中の担体樹脂
   の総計が１００重景部で、かつ、樹脂ｆＡ）と樹脂（Ｎ
   及び／又は樹脂ＩＢＩを配合し、温度１１０〜１６０　
   ＣＸＳ　Ｉ　ｌ１ｌｉｉ０．５〜１．０　Ｋｗｈ／Ｉ（
   ９テ混合練肉することを特徴とする体積固有抵抗値１０
   １〜１０８Ω・ｃｍで見掛は発泡倍率５〜