JPH0229095B2 - - Google Patents

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JPH0229095B2
JPH0229095B2 JP57081618A JP8161882A JPH0229095B2 JP H0229095 B2 JPH0229095 B2 JP H0229095B2 JP 57081618 A JP57081618 A JP 57081618A JP 8161882 A JP8161882 A JP 8161882A JP H0229095 B2 JPH0229095 B2 JP H0229095B2
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foam
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Takeo Kasatsugu
Shuji Miura
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Sanwa Kako Co Ltd
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Sanwa Kako Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、導電性架橋ポリオレフイン気泡体の
製造方法に関するものである。 従来、樹脂発泡体を製造する場合に、無機充填
剤として各種の金属の酸化物、水酸化物、炭酸
塩、硫酸塩、珪酸塩、珪酸塩鉱物、シリカ鉱物類
などを添加することが行なわれている。このよう
にして得られた樹脂発泡体は、樹脂及び充填剤の
種類によつて変化し、それぞれ長所と短所を有
し、それぞれの特性に基づき使用されている。 ところで、近年、ICの発達により、電気製品
の電子化が進んでおり、ICは多くの長所を有し
ているが、静電気に対して非常に弱いという欠点
がある。ICの製造や組立工程中の事故は、作業
者の帯電によるところが多く、包装や運搬中にお
ける事故は包装材やトレー、コンテナなどの帯電
によることが多い。 従つて、作業者接触による静電気、運搬時の振
動摩擦による静電気からICを守るために、ICケ
ース、IC運搬マガジンなどに各種プラスチツク
をベースにした複合導電性材料が利用されてい
る。 このような状況下において、従来より、導電性
を有するプラスチツクフオームとしてはウレタン
フオームが知られており、その製造方法として
は、フオーム生成後カーボン塗料を含浸させて乾
燥する方法、あるいは水分散性のカーボンブラツ
ク含有高分子樹脂組成物と水分散性バインダーか
らなる溶液を含浸させて導電性ウレタンフオーム
を製造する方法(特公昭52−36902号)がある。 しかし、このようにして得られる導電性ウレタ
ンフオームは、カーボンの脱落や色落ち等があ
り、その取扱いが困難であり、また環境を汚染す
るなどの問題がある。さらに、基材がポリウレタ
ンであるため、耐久性が非常に悪いなどの理由か
ら、従来の導電性ウレタンフオームは使用条件に
おいて著しい制約を受ける、という現状である。 一方、ポリオレフイン系樹脂は、ポリウレタン
と比較して非常に耐候性が優れており、また非常
に優れた耐薬品性、耐水性等を有している。従つ
て、このような優れた特性を有する架橋ポリオレ
フイン気泡体に導電性を付与することができれ
ば、前記従来の導電性ウレタンフオームの欠点を
解消でき、その用途は著しく拡大され、極めて有
用な導電性フオームが提供できるものと思われ
る。 従つて、本発明の目的は、従来の導電性フオー
ムの欠点を全て解消すると共に、樹脂からのカー
ボンの脱落もなく、低倍率は言うに及ばず高倍率
にして高い導電性を有するカーボン練込みタイプ
の導電性架橋ポリオレフイン気泡体及びその製造
方法を提供することにある。 しかしながら、文献等によれば、樹脂とカーボ
ン粒子との練和時に、ミキシングロール等の混練
機により該樹脂組成物に剪断応力がかかると、カ
ーボン粒子の構造が破壊され、カーボン粒子の連
鎖の形成が破壊され、導電性を付与することはで
きないものとされていた。従つて、現在まで、カ
ーボン練込みタイプの導電性架橋ポリオレフイン
気泡体に関する特許公報、文献等は提出されてい
ない。 また、ポリオレフインの体積抵抗率は1015
1016Ωcmであり、非常に電気絶縁性に優れてお
り、多くの電気絶縁材料に使用されているが、逆
に静電気を帯び易く、また帯電した場合、放電が
非常に困難であるという二面性を有している。こ
のような特性を有するポリオレフインに、導電性
を発現させるに有効な量のカーボン粒子を添加す
ると、樹脂の流動性は著しく低下し、機械的強度
も低下する。従つて、従来の常識からすれば、カ
ーボン粒子の添加により発泡に適した粘弾性を得
ることは困難であり、このようなカーボン練込み
タイプの導電性架橋ポリオレフイン気泡体を製造
することは不可能と考えられる。 しかしながら、本発明者らの研究によれば、カ
ーボン粒子配合の発泡性組成物において、導電性
の程度即ち電気抵抗値は、発泡時もしくは膨脹時
の体積増加速度に依るところが大なることを見い
出した。また、導電性はカーボン粒子の含有量に
比例し、カーボン粒子の含有量が少ない場合には
カーボン粒子の連鎖を形成することができず、一
方、多すぎると樹脂の流動性が著しく低下し、気
泡体を製造することが困難となることも見い出し
た。本発明者らは、このような現象を鋭意研究の
結果、発泡性ポリオレフイン組成物を急激に発泡
もしくは膨脹させないように常圧下にて加熱し発
泡させること、及びカーボン粒子の配合量を特定
量に規定することによつて、ポリオレフインの優
れた特性を損なうことなく、発泡倍率30倍程度ま
での任意な倍率の均一微細な気泡を有する導電性
架橋ポリオレフイン気泡体を製造できることを見
い出した。 本発明は、上記知見に基づきなされたものであ
り、本発明に係る導電性架橋ポリオレフイン気泡
体の製造方法は、ポリオレフイン100重量部に対
してカーボン粒子10〜30重量部及び適宜の量の発
泡剤と架橋剤を添加混練し、得られた架橋性発泡
性組成物を加圧下金型中にて発泡剤が実質的に分
解しない温度に加熱することによつて該組成物を
架橋せしめ、ついで得られた発泡性架橋組成物を
高温時に金型から取り出して急激に発泡もしくは
膨脹させないように常圧下にて加熱することによ
り発泡させることを特徴とするものである。 この場合、上記常圧下加熱による発泡において
緩やかな発泡を行ない、良好な導電性を付与し、
しかも特に15倍以上の高倍率発泡及びより均一微
細な気泡構造を付与する上で、常圧下加熱による
発泡性架橋組成物の発泡を、上記組成物中の発泡
剤を15〜85%分解させる第1次加熱、及び該第1
次加熱温度よりも高い温度で加熱し、未分解のま
ま残存する発泡剤を分解する第2次加熱の二段階
で行なうことが好ましい。 上述した本発明の方法によつて、架橋ポリオレ
フイン気泡体の気泡膜中に実質的に連鎖状にカー
ボン粒子が含有されてなる導電性架橋ポリオレフ
イン気泡体が得られる。 ここで、体積増加速度、すなわち単位時間(1
分)当りの発泡速度(以下、発泡速度勾配とい
う)の導電性に及ぼす影響を、試験例を示して説
明する。 試験例 1 エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名エバフ
レツクスP−1403、酢酸ビニル含有率14重量%、
三井ポリケミカル(株)製)100重量部、フアーネス
系カーボンブラツク(吸油量350ml/100g)13.0
重量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド(商
品名ビニホールAC50S、永和化成工業(株)製)14.0
重量部、並びに第1表に示す量の発泡助剤及び架
橋剤(ジクミルパーオキサイドDCP)からなる
組成物をミキシングロールにて練和し、120℃に
加熱されたプレス内の金型(150×150×7mm)に
上記練和物を充填し、5分間加圧下で加熱し、架
橋性発泡性シートを得た。次いで、このシートを
170℃の塩浴(硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、
亜硝酸ナトリウムの混合溶融塩)中で40分間加熱
し、各時間毎の発泡倍及率及び電気抵抗値を測定
した。その結果を第2表に示す。なお、発泡速度
勾配は、各測定時間毎の発泡倍率の差として示し
た。また、抵抗値は10×10×50mmの試料の長手方
向の絶縁抵抗として測定(絶縁抵抗計は横河電機
製作所製TYPE3213を使用)し、SRIS2301の
「3.2ホイトストンブリツジ法」に準じて下記式に
より体積抵抗率に換算した。 ρ=RTW/L ρ:試験片の体積抵抗率(Ωcm) L:電圧電極間の幅(cm) R:実測抵抗値(Ω) T:試験片の厚さ(cm) W:試験片の幅(cm)
【表】
【表】 第2表に示す結果を両対数表にプロツトしたの
が第1図である。第1図から明らかなように、抵
抗値(体積抵抗率)は発泡速度勾配とほぼ直線的
に比例することが解る。通常2×107Ωcm以上の
体積抵抗率を有する場合には、導電性架橋ポリオ
レフイン気泡体としての製品価値に欠ける。従つ
て、導電性架橋ポリオレフイン気泡体の体積抵抗
率は2×107Ωcm以下、好ましくは1×107Ωcm以
下(特に好ましくは4×105Ωcm以下)とする必
要があり、このためには、第1図から発泡速度勾
配が20以下、好ましくは10以下、特に好ましくは
1.0以下となるように発泡させることが好ましい。 前記発泡速度勾配の電気抵抵に及ぼす影響とし
ては、以下のように考えられる。すなわち、カー
ボン配合組成物の急激な膨脹により、該組成物中
の樹脂分のみが伸長し、カーボン粒子はそのまま
の形状に残り、従つてカーボン粒子の連鎖が切れ
た状態になるものと考えられる。逆に、該組成物
の膨脹が緩やかな場合、組成物中の樹脂分だけで
なくカーボン粒子にも応力が加わり、多少変形し
てカーボン粒子の連鎖が形成されることにより、
あるいは数Å以内にカーボン粒子が近接し合い、
導電性が維持されるのではないかと考えられる。 従つて、樹脂組成物の発泡を上記発泡速度勾配
以下となるように緩やかに行なう必要がある。し
かしながら、一般に常圧発泡法でも加圧発泡法で
も架橋と発泡を同時に行なう場合には、発泡の際
に樹脂組成物が急激に膨脹し易く、発泡速度勾配
を上記のように低く維持するように発泡条件をコ
ントロールすることが困難である。 そこで、本発明では発泡に先だつて樹脂組成物
を架橋せしめ、発泡が緩やかに行なわれるように
樹脂組成物の粘弾性を高めるものであるが、常圧
下での架橋では架橋効率が良くなく、その結果、
その後の加熱発泡の際に発泡が急激に生起して気
泡径が大きく、かつ不均一となり易い。従つて、
本発明では、加圧下金型中で効率よく架橋を行な
い、その後架橋組成物が熱いうちに離型して常圧
下にて熱効率よく発泡を行なうものであり、これ
によつて気泡径が小さく、かつ均一な導電性架橋
ポリオレフイン気泡体が得られる。 第1表及び第1図から明らかなように、発泡速
度勾配は発泡助剤の添加量に影響される。すなわ
ち、発泡助剤の添加量が少ない程第1図に示す直
線の傾きは緩やかになる。従つて、発泡助剤の添
加は少ない方が好ましいが、架橋剤、発泡剤及び
発泡助剤の通常使用の量的範囲では、カーボン粒
子の添加量を10〜30重量部の範囲に設定し、本発
明に従つて加圧下金型中で架橋を行ない、常圧下
で発泡させる方法を採用すれば、体積抵抗率2×
107Ωcm以下の導電性架橋ポリオレフイン気泡体
が得られる。実際の操作においては、導電性気泡
体の体積抵抗率が2×107Ωcm以下となるように、
各樹脂に対する架橋剤、発泡剤及び必要に応じて
発泡助剤の量について予め測定し、このようにし
て設定された各剤の量的範囲内で選択すればよ
い。 以下、本発明に係る導電性架橋ポリオレフイン
気泡体の製造方法の各工程について具体的に説明
する。 まず、ポリオレフインにカーボン粒子、発泡
剤、架橋剤、必要に応じて発泡助剤、充填剤、顔
料を添加し、これを加熱したミキシングロール等
によつて練和し、シート状に成形する。次いで、
この架橋性発泡性組成物を、例えばプレス内に収
容もしくは配設された金型に充填し、発泡剤が実
質的に分解しない温度、すなわち発泡剤の種類に
よつても若干異なるが、130〜160℃、発泡助剤を
併用する場合には好ましくは140℃前後、に加熱
して上記組成物を架橋させる。 その後、得られた発泡性架橋組成物を高温時に
離型して常圧下にて加熱することによつて、発泡
剤を分解させる。この発泡工程は、例えば架橋さ
れたポリオレフイン組成物を気密でない開閉式の
金型に入れ、ローゼ合金、ウツド合金等を用いる
メタルバス、オイルバス、硝酸ナトリウム、硝酸
カリウム、亜硝酸カリウム等の塩の1種又は2種
以上の溶融塩を用いる塩浴中、窒素気流中で、あ
るいは伸長可能な鉄板等により覆われた状態で、
所定時間加熱した後、冷却して気泡体を得る。加
熱温度は使用するポリオレフインの種類に応じて
150〜200℃、好ましくは160〜190℃であり、加熱
時間は10〜90分、好ましくは15〜40分である。 また、本発明では、上記発泡工程における加熱
を二段階に分けて行なうことができ、これにより
発泡条件が緩慢となり、発泡剤の分解を2段階で
より緩やかに行なうことができる。また、発泡工
程を二段階に分けて行なうことによつて、発泡性
架橋組成物の均質加熱、即ち上記組成物の厚さ方
向における加熱の不均質性をなくすことができ、
これによつて、部分的な発泡ムラの出現による表
面亀裂や、巻き込み現象、あるいはガス抜け現象
が生ずることもない。したがつて、この二段階発
泡工程は、厚さが厚い最終気泡体を得る場合、及
び高発泡倍率例えば発泡倍率が15倍以上の気泡体
を得る場合には特に有効である。該二段階発泡工
程は、具体的には前述のように架橋された発泡性
架橋組成物を、第1次発泡工程において145〜170
℃の範囲の温度に設定された窒素気流中、メタル
バス中等前述の加熱方法にて5〜60分、好ましく
は10〜45分加熱した後、中間体を取り出し、つい
でこれを気密でない開閉式の金型に入れ、160〜
200℃の範囲の温度に設定された窒素気流中、メ
タルバス中等前述の加熱方法にて5〜50分、好ま
しくは15〜40分加熱した後、冷却してより低密度
の気泡体を得る。上記第1次発泡工程において
は、好ましくは発泡剤の15〜85%が分解するよう
にする。発泡剤の分解率が高すぎると2段階に分
けた意味がなく、前述した効果が得られない。 本発明で使用するカーボン粒子としては、導電
性カーボンブラツクがその構造が高度に発達して
おり、かつ粒子径が小さいためポリオレフインへ
の分散性が良く、特に好ましく、また工業化にも
適している。カーボンブラツクとしては、フアー
ネス系カーボンブラツク及びアセチレンブラツク
が好適に使用でき、その他ゴム用のチヤンネル系
カーボンブラツクなども使用できる。その他、活
性炭の微粉砕物なども使用可能である。カーボン
粒子の配合量は、ポリオレフイン100重量部に対
して10〜30重量部の範囲で使用する必要があり、
好ましくは12〜20重量部である。10重量部以下で
は、連鎖を形成するだけのカーボン粒子が存在し
ないため、得られる気泡体の抵抗は∞となり、一
方、30重量部以上では高倍率の気泡体を得ること
はできず、せいぜい2〜3倍程度のものしか得ら
れない。 本発明でいうポリオレフインとは、例えば通常
市販の高、中、低圧法により製造されたポリエチ
レン、ポリ−1,2−ブタジエン、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンと含有
量45%までのメチル−、エチル−、プロピル−、
ブチルーの各アクリレートもしくはメタクリレー
トとの共重合体、またはこれらをそれぞれ塩素化
したもの(塩素含有率60重量%まで)、あるいは
これらの2種以上の混合物またはこれらとアタク
チツクもしくはアイソタクチツク構造を有するポ
リプロピレンとの混合物などである。 本発明でいう架橋剤とは、上記ポリオレフイン
中において少なくともポリオレフインの流動開始
温度以上の分解温度を有するものであつて、加熱
により分解され、遊離ラジカルを発生してその分
子間もしくは分子内に架橋結合を生ぜしめるラジ
カル発生剤であるところの有機過酸化物、例えば
ジクミルパーオキサイド、1,1−ジタ−シヤリ
−ブチルパ−オキシ−3,3,5−トリメチルシ
クロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジタ
−シヤリ−ブチルパ−オキシヘキサン、2,5−
ジメチル−2,5−ジタ−シヤリ−ブチルパ−オ
キシヘキシン、α,α−ジタ−シヤリ−ブチルパ
−オキシジイソプロピルベンゼン、タ−シヤリ−
ブチルパ−オキシケトン、ターシヤリ−ブチルパ
−オキシベンゾエートなどがあるが、その時に使
用されるポリオレフインの種類によつて最適な有
機過酸化物を選ばなければならない。 本発明で使用し得る発泡剤は、上記ポリオレフ
インの溶融温度以上の分解温度を有する化学発泡
剤であり、例えばアゾ系化合物のアゾジカルボン
アミド、バリウムアゾジカルボキシレート等;ニ
トロソ系化合物のジニトロソペンタメチレンテト
ラミン、トリニトロソトリメチルトリアミン等;
ヒドラジツド系化合物のp,p′−オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジツド等;スルホニルセミ
カルバジツド系化合物のp,p′−オキシビスベン
ゼンスルホニルセミカルバジツド、トリエンスル
ホニルセミカルバジツド等、などがある。 本発明においては、発泡助剤を発泡剤の種類に
応じて添加することができる。発泡助剤としては
尿素を主成分とした化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等
の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸等を主
成分とする化合物、即ち高級脂肪酸あるいは高級
脂肪酸の金属化合物などがある。 本発明においては、使用する組成物の物性の改
良あるいは価格の低下を目的として、架橋結合に
著しい悪影響を与えない配合剤(充填剤)、例え
ば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化
マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物、炭酸
マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、ある
いはパルプ等の繊維物質、または各種染料、顔料
並びに螢光物質、その他常用のゴム配合剤等を必
要に応じて添加することができる。 以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は下記実施例により何ら限定
されるものでないことはもとよりである。 実施例 1 エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名エバフ
レツクスP−1403、酢酸ビニル含有率14wt%、
三井ポリケミカル株式会社製)100重量部、フア
ーネス系カーボンブラツク(吸油量350ml/100
g)13.0重量部、アゾジカルボンアミド(商品名
ビニホールAC50S、永和化成工業株式会社製)
14.0重量部、ジクミルパーオキサイド0.7重量部
からなる組成物を、105℃に加熱されたミキシン
グロールで練和後、158℃に加熱されたプレス内
の金型(150×150×7mm)に充填し、25分間加熱
し、架橋を行なわせた後、発泡性架橋シートを得
た。 次いで、この発泡性架橋シートを直ちに金型か
ら取り出した後、175℃の塩浴中で40分間加熱し
て発泡を行なわせ、導電性発泡体を得た。得られ
た導電性発泡体は密度0.069(g/cm3)、体積抵抗
率4×105Ωcmであつた。 比較例 1 エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名エバフ
レツクスP−1403、酢酸ビニル含有率14wt%、
三井ポリケミカル株式会社製)100重量部、フア
ーネス系カーボンブラツク(吸油量350ml/100
g)9.0重量部、アゾジカルボンアミド(商品名
ビニホールAC50S、永和化成工業株式会社製)
14.0重量部、亜鉛華0.1重量部、ジクミルパーオ
キサイド0.7重量部からなる組成物を、ミキシン
グロールにて練和し、120℃に加熱されたプレス
内の金型(150×150×7mm)に上記練和物を充填
し、5分間加圧下で加熱して整形し、架橋性発泡
性シートを得た。次いで、この架橋性発泡性シー
トを160℃の塩浴中で25分間加熱し、発泡剤が30
%分解した中間発泡体を取り出した。次いで気密
でない開閉式の金型(390×390×50mm)に入れ、
175℃の塩浴中でさらに30分間加熱し、残存発泡
剤を完全に分解させ、冷却後、発泡体を金型より
取り出した。 得られた発泡体は見掛密度0.040g/cm3であつ
たが、電気抵抗値は無限大で、導電性発泡体とし
ての評価ができないものであつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は体積抵抗率と発泡速度勾配との関係を
示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリオレフイン100重量部に対して、カーボ
    ン粒子10〜30重量部及び適宜の量の発泡剤と架橋
    剤を添加混練し、得られた架橋性発泡性組成物を
    加圧下金型中にて発泡剤が実質的に分解しない温
    度に加熱することによつて該組成物を架橋せし
    め、ついで得られた発泡性架橋組成物を高温時に
    金型から取り出して、急激に発泡もしくは膨脹さ
    せないように常圧下にて加熱することにより発泡
    させることを特徴とする導電性架橋ポリオレフイ
    ン気泡体の製造方法。 2 常圧下加熱による発泡性架橋組成物の発泡
    を、上記組成物中の発泡剤を15〜85%分解させる
    第1次加熱、及び該第1次加熱温度よりも高い温
    度で加熱し、未分解のまま残存する発泡剤を分解
    する第2次加熱の二段階で行なうことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の方法。
JP57081618A 1982-05-17 1982-05-17 導電性架橋ポリオレフィン気泡体の製造方法 Granted JPS58198537A (ja)

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