JPH032182B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリオレフイン系樹脂に導電性カーボ
ンブラツクとアミド化合物と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ツクをポリオレフイン系樹
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、しかも緩衝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つた。 これは、多量のカーボンブラツクを配合したポ
リオレフイン系樹脂は、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
保持させることが難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48−47958号公報にはカーボンブ
ラツ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５
頁３行〜６行に、カーボンブラツクが「0.1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
ブラツクとアミド系の化合物とポリオレフイン系
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、第一にポリオレフイン系樹脂
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
10⁸Ω・cm以下、好ましくは10³〜10⁷Ω・cm程度を
満たすものである。第二に、ポリオレフイン系樹
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
ボンブラツ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
オレフイン系樹脂組成物を提供することにある。 上記本発明の目的は、本発明の組成物、即ち、
ポリオレフイン系樹脂94.9〜60重量％、導電性カ
ーボンブラツク５〜30重量％、()式で表わされ
るアミド化合物0.1〜10重量％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イ
ン系樹脂組成物 〔R₁：炭素数８〜22の飽和アルキル基 R₂およびR₃：水素又は炭素数１〜22の飽和ア
ルキル基〕 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ツ
クに()式で表わされるアミド化合物を併用した
ポリオレフイン系樹脂組成物にすることである。 第１図は組成物中の導電性カーボンブラツク濃
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つてい
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ツ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、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。従つて少量のカーボンブ
ラツ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察される。 さらに、本発明のアミド化合物の添加によりカ
ーボン粒子の分散性も向上し、特に発泡成形時に
発泡膜が伸展される際にカーボン粒子の連鎖構造
が破壊をれたり、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ツク
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ツ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ツクとしては、アセチ
レンブラツク、導電性フアーネスブラツク、副生
カーボンブラツクなどをあげることができるが、
少量のカーボンブラツ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900m²／ｇ以上の大きな表面積を有する導電
性フアーネスブラツクが好適で、このものでは、
含有量20重量％程度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。 このようなフアーネスブラツクの例としては、
ケツチエンブラツクEC（商品名、ライオン−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()
式で表わされる構造を有し、カーボンブラツクの
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
リオレフイン系樹脂の種類、カーボンブラツクの
種類及び使用量、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
ーボンブラツクを配合したポリオレフイン系樹脂
組成物の0.1〜10重量％である。添加量が0.1重量
％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、10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
良となる傾向にある。経済上と効果の点から好ま
しい添加量としては0.3〜８重量％が良い。 また、本発明でいう導電性カーボンブラツクの
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（密度、機械的性質）、
さらにはアミド化合物の使用割合によつても異な
るが、一般には、ポリオレフイン系樹脂に対して
５〜30重量％の割合である。この量が５重量％未
満では十分な導電機能が得られないし、また30重
量％を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、ポリオレフイン系樹
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。 従つて、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ツクの配合割合は
10〜20重量％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ツクの適切
な配合割合によつて達成され得る。 本発明で用いるアミド化合物は()式で表わさ
れるものであれば何でも良く、好ましくは、()
式のR₃が水素でR₁及びR₂が炭素数８〜22の長鎖
の飽和アルキル基であるもの、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上、及び独立気泡率の向上、
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。ワツクス、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イン系樹脂と
しては、オレフインを主成分とし、例えば、低密
度ポリエチレン、中・高密度ポリエチレン、アイ
ソタクチツクポリプロピレン、ポリブテン−１、
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、例えば、プロピレン−オクテ
ン−１−エチレン共重合体、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−塩化ビニル共
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、カルシユウム、マグネシユウ
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、メルトインデツ
クスが１〜30および密度0.910〜0.930の低密度ポ
リエチレンである。 本発明のアミド化合物、及びカーボンブラツク
を樹脂に混合する方法は、混練能力を有する機械
であれば制限はなく、例えばバンバリーミキサ
ー、インターミツクス、ロール、一軸・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、ドライブレンド法、加熱液状として単独
に組成物に注入してもよい。 また、混練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ツクはどの順序でも
基材樹脂に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ツクを予め混合後、
基材樹脂に混練する方法がカーボンブラツクの分
散性を向上する点から優れている。 また、上記の混練物をドライブレンド、マスタ
ーバツチ法によつ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、本発明の
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、
除圧することにより発泡するバツチ式方法、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
クロロジフルオロメタン、１，1′−ジフルオロエ
タン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン、
１，２−ジクロロテトラフルオロエタン、モノク
ロロペンタフルオロエタン等のハロゲン化炭化水
素がある。又、これらの混合物も有用である。
又、化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミ
ド、アゾビスイソブチロニトリル、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、場合によつ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、ブロツク、棒、管、及び電線、ケ
ブル被覆、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0.921
ｇ／cm³、MI＝2.5、旭ダウ社製、Ｍ−2125）に、
ステアリルステアリン酸アミド、および導電性カ
ーボンブラツクを第１表に示す割合で配合し、内
容積５のバンバリー・ミキサーに入れ、ジヤケ
ツト温度120℃、回転数750rpmで15分間加熱混合
した後ペレツトとした。 該組成物を丸い孔の口径の口金を備えたスクリ
ユ押出機を通して押出した。温度は最終的に口金
の温度を105℃とした。また、発泡剤には揮発性
有機発泡剤である、２−ジクロロテトラフルオロ
エタンを用い該組成物100重量部に対し23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
第１表に示す。

【表】 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ツ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、導電性及び緩衝
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ツクの中でも、比表
面積の大きな導電性フアーネスブラツクが混合量
が少なくて小さな体積固有抵抗値となり、より低
密度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 ２及び比較 ２ 実施例１と同じ基材樹脂に、導電性カーボンブ
ラツク、及びステアリルステアリン酸アミドを第
２表に示す組成割合で配合し、実施例１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
ツクが５重量％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５重量
％は必要であることがわかる。また導電性カーボ
ンブラツクが30重量％を超えると急激に独立気泡
率は低下し、発泡体の密度は著しく増大すること
がわかる。 第１図は、導電性カーボンブラツクの濃度と体
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。▲、△印は未発泡体の
アミド化合物添加系（第２表No.７〜10）及び無添
加系（第２表No.12〜14）の場合、また●、〇印は
発泡体のアミド化合物添加系及び未添加系（第２
表No.７〜10及びNo.12〜14）の場合を表わしてい
る。第１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れない。一方、発泡
体の場合にはアミド化合物を添加することによつ
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な
ものであることがわかる。

【表】

【表】 実施例 ３、比較例 ３ 実施例１と同じ基材樹脂に、ケツチエンブラツ
クEC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１と同様にして発泡体を得
た。この特性を第３表に示す。 第３表の結果から、アミド化合物以外の化合物
では導電性の向上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つても官能基の
種類によつて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、カーボンブラツク粒子の樹
脂中への分散性改良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、樹脂マトリツクス内
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。

【表】 本発明は、上述の構成を持つことによつて導電
性及び緩衝性に優れたポリオレフイン系発泡体を
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、益々重要となつ
てきた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、従つて工業的
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】

第１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
カーボンブラツクの濃度の関係を示した図であ
る。−▲−、−△−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、
−●−、−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ツトしたも
のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフイン系樹脂94.9〜60重量％、導電
   性カーボンブラツク５〜30重量％、()式で表わ
   されるアミド化合物0.1〜10重量％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
   フイン系樹脂組成物 〔R₁：炭素数８〜22の飽和アルキル基 R₂およびR₃：水素又は炭素数１〜22の飽和ア
   ルキル基。〕