JP3986394B2

JP3986394B2 - Conductive polypropylene resin foam and process for producing the same

Info

Publication number: JP3986394B2
Application number: JP2002249188A
Authority: JP
Inventors: 弘典小林; 英志浅田; 賢一吉田
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004083804A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造法およびその製造法により得られる導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体に関する。さらに詳しくは、本発明は、発泡性および緩衝性に優れ、静電気の帯電が起こらないため、電子部品や精密機械などの梱包材として有用な、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
発泡倍率が１．５〜５倍程度のポリオレフィン系樹脂発泡体は、適度の弾力性と緩衝性を有するため、各種製品の梱包材として、また製品の間仕切り材として広く用いられており、その帯電防止を目的とした製造法が数多く提案されている。
【０００３】
例えば、ポリエチレンやポリプロピレンに適量のカーボンブラックを配合して発泡させ、導電性の発泡体を得る方法が提案されている（特開昭５９−１２９２３７号公報）。
従来、高い導電性を得るためには、カーボンブラックを高濃度に、例えば発泡性樹脂組成物の３０〜４０重量％程度添加しなければならなかった。そのために発泡性樹脂組成物自体の発泡性が損なわれ、特に発泡倍率が３〜５倍程度の緩衝性に優れた発泡体を押出発泡で得ることは困難であった。
【０００４】
この問題を解決するものとして、ポリプロピレン系樹脂と、中空シェル構造を有し、ＤＢＰ吸油量が３００ml／１００ｇ以上のカーボンブラックを含む導電性ファーネスブラックまたはアセチレンブラック等のカーボンブラックを予め所定量混合した高密度ポリエチレン樹脂とを配合することにより、カーボンブラックが均一に分散され、導電性のバラツキが少なくて、発泡倍率が約３倍の樹脂発泡体を得る方法が提案されている（特許第２７７３９０７号公報）。
しかしながら、この方法で用いられる樹脂組成物では、カーボンブラックの配合によって樹脂の伸長力が低下しているため、特に押出機先端に取り付けたサーキュラーダイから押出発泡した場合、押出直後の略円筒形状の保持が安定せず、得られる樹脂発泡体は発泡倍率が低くて表面の美麗性に劣り、連続気泡率が高いという問題がある。
【０００５】
一般的に、連続気泡率が高いと発泡体のクッション性が向上するため、軽量物に対する緩衝性は向上するが、前記の樹脂組成物をサーキュラーダイから押出発泡した場合は、連続気泡率は高いけれども、発泡倍率が低いため、優れた緩衝性を有する導電性発泡体が得られ難いという問題があった。
本発明は、カーボンブラックが配合されていても樹脂の伸長力の低下を抑えて押出発泡することにより、発泡倍率が２〜５倍の、緩衝性および表面美麗性に優れた、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体を製造することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造法であって、メルトテンションが６〜４０gで、メルトインデックスが２．２g／１０分以上であるポリプロピレン系樹脂を少なくとも２０重量％含み、残りがメルトテンション６g未満で、メルトインデックス２．２〜１０ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂からなるポリプロピレン系樹脂５０〜８０重量％、およびポリエチレン系樹脂２０〜５０重量％からなる配合樹脂に、中空シェル構造を有し、そのＤＢＰ吸油量が３００ml／１００g以上であるカーボンブラックを、上記のポリエチレン系樹脂１００重量部に対して次の式（Ｉ）を満足する量だけ配合してなる原料樹脂を押出発泡して導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体を得ることを特徴とする。
４５０／ａ≦ｂ≦１０００／ａ（Ｉ）
（ここで、ａはポリエチレン系樹脂の配合割合（重量％）であり、ｂはポリエチレン系樹脂１００重量部に対するカーボンブラックの重量部である）
【０００７】
また、本発明の製造法によれば、発泡体の表面抵抗率が１×１０⁵〜１×１０⁹Ωであり、かつ２kgf荷重時点の発泡体の部分圧縮エネルギーをＡ(kgf・mm)とし、発泡シートの１m²当たりの体積をＢ（cm³）としたときに、次の式（ＩＩ）を満足し、優れた導電性を有し、かつ緩衝性に優れた、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体を得ることができる。
Ａ／Ｂ≧２．０×１０^-4 （ＩＩ）
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体（以下、「導電性発泡体」という）の製造法は、メルトテンションが６〜４０ｇで、メルトインデックスが２．２ｇ／１０分以上のポリプロピレン系樹脂を少なくとも２０重量％含み、残りがメルトテンション６ｇ未満で、メルトインデックス２．２〜１０ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂である、ポリプロピレン系樹脂５０〜８０重量％と、ポリエチレン系樹脂２０〜５０重量％とからなる配合樹脂、および中空シェル構造を有し、ＤＢＰ吸油量が３００ｍl／１００ｇ以上であるカーボンブラックを含む原料樹脂において、上記のポリエチレン系樹脂１００重量部に対して次の式（Ｉ）を満足する量（重量部）のカーボンブラックを配合し、押出機のサーキュラーダイから押出発泡させることにより行われる。
４５０／ａ≦ｂ≦１０００／ａ（Ｉ）
（ここで、ａはポリエチレン系樹脂の配合割合（重量％）であり、ｂはポリエチレン系樹脂１００重量部に対するカーボンブラックの重量部である）
【０００９】
この製造法により得られる導電性発泡体は、表面抵抗率が１×１０⁵〜１×１０⁹Ωであり、２kgf荷重時点の発泡体の部分圧縮エネルギーをＡ（kgf・mm）とし、発泡シート１m²あたりの体積をＢ（cm³）としたときに、次の式（ＩＩ）を満足する発泡体であり、導電性および緩衝性に優れている。
Ａ／Ｂ≧２．０0×１０^-4 （ＩＩ）
【００１０】
ポリマー中にカーボンブラックを添加すると、ある添加量で電気伝導度が急激に増大する、いわゆるパーコレーション現象が起こることが知られている。
【００１１】
また、非相溶系のポリマーブレンドにカーボンブラックを添加した場合、例えばポリプロピレン−高密度ポリエチレンの非相溶系のポリマーブレンドの場合には、複合系高分子材料の電気伝導におけるパーコレーションとして説明されているように、カーボンブラックが高密度ポリエチレン樹脂相に偏在し、しかも比較的均一に分散することにより、カーボンブラックの濃度が高密度ポリエチレン樹脂相へ濃縮される効果と、ポリプロピレン樹脂中における高密度ポリエチレン相の連続性の効果が相乗した二重パーコレーション効果により、カーボンブラックのより少ない添加量で、高い電気伝導度が得られることが知られている。
【００１２】
押出機の先端にサーキュラーダイを取付けて行う押出発泡シートの製造方法では、金型スリットから出た発泡性樹脂は、膨張しながらマンドレルで冷却されて固化し、気泡が固定される。しばらくの間は高温のままの状態が続くため、その間に気泡が破れて連続気泡率が高くなったり、破れた気泡部分が収縮して発泡倍率が上がらないなどの問題が生じやすい。
【００１３】
また、金型からマンドレルまでの間は、樹脂に対する支えがないため、発泡した樹脂にある程度の張力がないと、その部分での垂れ下がりが大きくなり、マンドレルでの引き取りが行えないという問題も生じる。
【００１４】
カーボンブラックを多量に添加して樹脂に導電性を付与する方法では、樹脂中に異物が多量に含まれるため、溶融状態の樹脂の伸長力が低下し、サーキュラーダイでの押出発泡時に上記のような問題が生じ易くなる。
【００１５】
上記の押出発泡時に問題となる樹脂の伸長力の低下を防ぐ方法として、高溶融張力のポリプロピレン樹脂をベースとして、それにカーボンブラックを添加する方法が知られている（特開平１１−２７７６９６号公報）。
【００１６】
本発明の製造法では、高溶融張力のポリプロピレン樹脂を用いるのに加えて、発泡性に悪影響を与えるカーボンブラックの添加量を低減させるために、中空シェル構造を有し、ＤＢＰ吸油量が３００ml／１００g以上であるカーボンブラックが用いられる。これが二重パーコレーション効果と合わさって、カーボンブラックの添加量を通常より大幅に減らしても、満足できる表面抵抗率を達成することができる。
【００１７】
また、本発明の製造法で得られる導電性発泡体では、連続気泡率が１０容量％以上と高く、このことが発泡体の緩衝性に大きく寄与していると思われる。本発明の製造法で得られる導電性発泡体は、連続気泡率が高いにもかかわらず、発泡倍率の低下が少ないために、発泡体の緩衝性が低下しないで、高い緩衝性が維持されているものと考えられる。
連続気泡率が高い理由としては、カーボンブラックの影響よりも、二重パーコレーション効果を得るために配合されるポリエチレン系樹脂の効果によるものと考えられる。
【００１８】
本発明の場合、無機物を多量に添加したときに見られる連続気泡率の上昇とは異なり、樹脂による連続気泡率の上昇であるため、本発明の製造法で用いられる高メルトテンションのポリプロピレン系樹脂の発泡性とあいまって、発泡後の収縮が起こり難いと考えられる。このことが、本発明の製造法で得られる導電性発泡体の高い緩衝性に大きく関与しているものと考えられる。
【００１９】
本発明の製造法による効果は、メルトテンションが６〜４０ｇでメルトインデックスが２．２ｇ／１０分以上のポリプロピレン系樹脂を少なくとも２０重量％含むポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂との非相溶ブレンド系に、中空シェル構造を有し、ＤＢＰ吸油量が３００ml／１００g以上であるカーボンブラックを添加することによって達成される。
【００２０】
本発明の製造法において、配合樹脂中に５０〜８０重量％配合されるポリプロピレン系樹脂のうち、少なくとも２０重量％のポリプロピレン系樹脂は、メルトテンションが６〜４０ｇ、好ましくは２０〜４０ｇ、特に好ましくは２０〜３０ｇであり、かつメルトインデックスが２．２ｇ／１０分以上、好ましくは２．５ｇ／１０分以上である。上記の５０〜８０重量％配合されるポリプロピレン系樹脂のうち、残りのポリプロピレン系樹脂は、メルトテンションが６ｇ未満であり、メルトインデックスが２．２〜１０ｇ／１０分である。以下の説明においては、上記のポリプロピレン系樹脂のうち、前者を「ポリプロピレン系樹脂（ａ）」と略称し、後者を「ポリプロピレン系樹脂（ｂ）」と略称する。
【００２１】
ポリプロピレン系樹脂（ａ）は、メルトテンションが６ｇ未満であると、それ自体の発泡性が劣り、非相溶ブレンド系の使用およびカーボンブラックの添加による発泡性の低下をカバーできないために好ましくない。また、メルトテンションが４０ｇを超えると、それ自体の流動性が極端に低下したり、ゲルを生じ易くなったりして、押出加工性を低下させるため好ましくない。
さらに、メルトインデックスが２．２ｇ／１０分未満のポリプロピレン系樹脂（ａ）は、流動性が劣り、押出加工性が低下するため好ましくない。
【００２２】
上記の要件を備えたポリプロピレン系樹脂（ａ）は、電子線架橋等により分子構造中に自由末端長鎖分岐を有しており、普通のポリプロピレンよりもメルトテンションが高い。そのようなポリプロピレン系樹脂（ａ）としては、ホモポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等が挙げられ、具体的にはBasell社製のPro‐fax PF814（ホモポリプロピレン）、Pro‐fax SD632（エチレン−プロピレンブロック共重合体）等が挙げられる。
【００２３】
ポリプロピレン系樹脂（ｂ）のメルトインデックスは２．２〜１０ｇ／１０分であり、好ましくは２．２〜７ｇ／１０分である。ポリプロピレン系樹脂（ｂ）のメルトインデックスが２．２ｇ／１０分未満であると、流動性が劣り、押出加工性が低下するため好ましくない。また、メルトインデックスが１０g／１０分を超えると、発泡性が低下するため好ましくない。
【００２４】
上記のような要件に合致するポリプロピレン系樹脂（ｂ）は、特に限定されないが、例えば、日本ポリケム（株）製のポリプロピレン樹脂 BC6C、およびサンポリマー（株）製のポリプロピレン樹脂 PC410Aなどが挙げられる。
【００２５】
本発明の製造法において、配合樹脂中に２０〜５０重量％配合されるポリエチレン系樹脂は、密度が０．９１〜０．９７ｇ／ccの範囲にある低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂または高密度ポリエチレン樹脂のいずれであってもよいが、密度が０．９４〜０．９７ｇ／ccの範囲にある高密度ポリエチレン樹脂は、発泡体の高連続気泡率、高発泡倍率を達成するのに適しており、特に好ましい。
【００２６】
ポリエチレン系樹脂のメルトインデックスは、１〜１２ｇ／１０分の範囲にあるのが好ましい。メルトインデックスが１ｇ／１０分未満のポリエチレン系樹脂は、ポリプロピレン系樹脂との非相溶ブレンド系における均一分散性に劣り、結果として発泡体の導電性にバラツキが生じる可能性があるので好ましくない。また、メルトインデックスが１２g／１０分を超えるポリエチレン系樹脂では、樹脂全体の発泡性を低下させる恐れがあるため好ましくない。
【００２７】
本発明の製造法で用いられるカーボンブラックは、中空シェル構造を有し、そのＤＢＰ吸油量は３００ml／１００ｇ以上である。そのようなカーボンブラックとしては、ライオン（株）製のケッチェンブラックEC（ＤＢＰ吸油量３６０ml／１００ｇ）などが例示される。
【００２８】
本発明の製造法では、上記のポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂およびカーボンブラックが、次の割合で配合される。
すなわち、ポリプロピレン系樹脂（ａ）を少なくとも２０重量％含むポリプロピレン系樹脂５０〜８０重量％と、ポリエチレン系樹脂２０〜５０重量％からなる配合樹脂にカーボンブラックが添加されるが、添加されるカーボンブラックの重量部は、配合樹脂中のポリエチレン系樹脂１００重量部に対して、次の式（Ｉ）を満足する量（重量部）である。
４５０／ａ≦ｂ≦１０００／ａ（Ｉ）
ここで、ａは配合樹脂中のポリエチレン系樹脂の配合割合（重量％）であり、ｂはポリエチレン系樹脂１００重量部に対するカーボンブラックの重量部である。
【００２９】
ポリプロピレン系樹脂（ａ）および（ｂ）中のポリプロピレン系樹脂（ａ）の配合割合は、少なくとも２０重量％、好ましくは３０重量％以上である。ポリプロピレン系樹脂（ａ）の配合割合が２０重量％より低いと、樹脂全体のメルトテンションを保持できず、カーボンブラックを添加したときの発泡性の低下をカバーできなくなるばかりでなく、連続気泡率が高くなった場合の発泡倍率低下を抑えることができなくなり、緩衝性の優れた発泡体が得られ難くなるため、好ましくない。
【００３０】
配合樹脂中のポリエチレン系樹脂の割合は、２０〜５０重量％、好ましくは２５〜４０重量％である。ポリエチレン系樹脂の配合割合が２０重量％より少ないと、ポリプロピレン系樹脂中でのポリエチレン系樹脂相がパーコレーション現象を起こさなくなり、発泡体の導電性が急激に低下するため好ましくない。
【００３１】
カーボンブラックの配合割合は、上記のとおり、配合樹脂中のポリエチレン系樹脂１００重量部に対して、次の式（Ｉ）を満足するｂ重量部であり、好ましくは次の式（Ｉ’）を満足するｂ重量部であり、さらに好ましくは次の式（Ｉ’’）を満足するｂ重量部である。
４５０／ａ≦ｂ≦１０００／ａ（Ｉ）
１９１３．３／ａ^1.362≦ｂ≦１０００／ａ（Ｉ’）
２１３５．８／ａ^1.3634≦ｂ≦１０００／ａ（Ｉ’’）
（ここで、ａおよびｂは前記のとおりである）
【００３２】
カーボンブラックの配合割合が、配合樹脂中のポリエチレン系樹脂１００重量部に対して４５０／ａ重量部より少ないと、非発泡状態ではポリエチレン系樹脂相中に偏在するカーボンブラックがパーコレーション現象を起こし得るが、発泡時の樹脂の延伸作用により導電性が損なわれるため、好ましくない。
【００３３】
また、カーボンブラックの配合割合が、配合樹脂中のポリエチレン系樹脂１００重量部に対して１０００／ａ重量部を超えると、樹脂全体に対するカーボンブラックの量が多くなり、発泡性の低下および樹脂の柔軟性低下が大きくなるため、好ましくない。
【００３４】
カーボンブラックは押出機内で樹脂と溶融混練される際にポリエチレン相へ偏在するため、カーボンブラックを粉体のまま添加しても、本発明の効果は変わらないが、作業性を考慮すると、本発明で使用される樹脂をベースとした高濃度のマスターペレットを予め調製しておき、かかるマスターペレットにカーボンブラックを添加するのが好ましい。特に、ポリエチレン系樹脂をベースとした高濃度マスターペレットにカーボンブラックを添加すると、カーボンブラックのポリエチレン樹脂相への偏在性を高めることができて好ましい。なお、マスターペレットの調製は、二軸押出機またはニーダー等の装置を用いた公知の方法で行うことができる。
【００３５】
本発明の製造法で用いられる発泡剤は、公知の化学発泡剤、物理発泡剤のいずれでもよい。化学発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム−クエン酸等の反応型のもの、アゾジカルボンアミド等の分解型のものなどが挙げられる。物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン等の炭化水素、窒素、二酸化炭素などの不活性ガス、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル、テトラフルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。
【００３６】
本発明の製造法では、必要に応じて、タルク等の気泡調整剤、充填剤、難燃剤、酸化防止剤など、公知の添加剤を適宜配合してもよい。また、アミド化合物のようなカーボンブラックに対する導電補助剤を配合樹脂１００重量部に対して０．５〜５重量部ほど配合してもよい。
【００３７】
本発明の製造法は、上記の配合樹脂、カーボンブラックおよび発泡剤、ならびに所望の添加剤を押出機内で溶融混練し、この溶融混練物を押出機先端に取付けたサーキュラーダイを通して押出発泡することにより行なわれる。
【００３８】
サーキュラーダイを使用した製造法では、得られるシートの幅がマンドレルの直径で決まるため、Ｔダイのように製品幅と同じかそれ以上の幅をもつ金型を必要とせず、Ｔダイと比べて広幅のシートを容易に製造できる点で優れている。
【００３９】
このようにして製造される導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体は、例えば厚み１．０〜１０mm、好ましくは１．０〜３mmのシート状発泡体に成形される。
【００４０】
本発明の製造法により得られる導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体は、その表面抵抗率が１×１０⁵〜１×１０⁹Ωである。
樹脂発泡体の表面抵抗率が１×１０⁵未満であると、カーボンブラックの添加量がより多くなり、発泡性の低下および樹脂の柔軟性低下が大きくなるため望ましくない。
また、樹脂発泡体の表面抵抗率が１×１０⁹を超えると、本発明の効果が不十分となるため好ましくない。
【００４１】
また、本発明の製造法により得られる導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体では、発泡体の２kgf荷重における部分圧縮エネルギーＡ（kgf・mm）と発泡体の１m²あたりの体積Ｂ（cm³）が、次の式（ＩＩ）を満足する。
Ａ／Ｂ≧２．０×１０^-4 （ＩＩ）
【００４２】
上記の式（ＩＩ）において、Ａ／Ｂが２．０×１０^-4未満であると、緩衝性が十分でないため好ましくない。例えば、Ｂの値を一定とした場合、Ａ／Ｂが２．０×１０^-4未満であると、Ａの値、すなわち発泡体の２kgf荷重における部分圧縮エネルギーが小さくなり、緩衝性が不十分となるので好ましくない。また、Ａの値を一定とした場合、Ａ／Ｂが２．０×１０^-4未満であると、Ｂの値、すなわち発泡体１m²あたりの体積Ｂ（cm³）が大きくなり、発泡体の緩衝効率が低下するため好ましくない。
【００４３】
本発明の製造法により得られる導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体に上記の特性をもたすために、本発明の製造法では、発泡体の連続気泡率を１０容量％以上、好ましくは２０容量％以上とする。発泡体の連続気泡率が１０容量％より低いと、上記の特性が表れにくくなって、発泡体の緩衝性が低下するため好ましくない。
【００４４】
本発明の製造法により得られる導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体は、公知の方法により熱成形し、例えば発泡シートはトレーなどの成形品とすることができる。
【００４５】
また、本発明の製造法により得られる導電性ポリプロピレン系樹脂発泡体を導電性をもたない他の発泡シートの片面もしくは両面に、公知の方法で積層することにより、導電性をもたない発泡シートの表層に帯電防止性を付与することもできる。
【００４６】
【実施例】
以下の実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００４７】
実施例１
まず、高密度ポリエチレン樹脂として、日本ポリケム（株）製の高密度ポリエチレン樹脂 HJ560（密度０．９６４g／cc、メルトインデックス７g／１０分）を３０mmの二軸押出機のホッパーから供給し、カーボンブラックとして、ライオン（株）製のケッチェンブラックEC（DBP吸油量３６０ml／１００g）を、二軸押出機の途中からフィーダーによって供給して、両者を溶融混合し、押出機先端からロッド状に押出してペレタイズする方法により、高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対して、カーボンブラック２５重量部からなる、カーボンブラックのマスターペレットを調製した。
【００４８】
次いで、ポリプロピレン系樹脂としてのBasell社製のホモポリプロピレン樹脂、Pro-fax PF814（メルトテンション２４．５g、メルトインデックス３g／１０分）６８重量％、および上記で調製したカーボンブラックのマスターペレット３２重量％を配合した混合樹脂１００重量部に対して、核剤としてのクラリアント社製のハイドロセロールHK70（製品名）０．２重量部を加え、得られる樹脂混合物をφ５０mm−φ６５mmの2段単軸押出機の第１押出機へホッパーから供給し、２２０℃において溶融混練させた。この溶融混練樹脂に、第１押出機の中間部から、発泡剤としてのブタンガスを１重量部（溶融混練樹脂１００重量部に対して）の割合で圧入し、押出機内で樹脂と混練させた。この第１押出機内の溶融混練物を第２押出機内へ移送した後、第２押出機内で１７５℃まで均一に冷却した。次いで、第２押出機の先端に取付けたスリット径φ８０mm、スリット間隔０．８mmのサーキュラーダイから吐出量３０kg／時間で押出発泡させ、得られた円環状の発泡体を冷却されているφ２０６mmのマンドレル上に添わせるとともに、その外面をエアリングからエアーを吹き付けて冷却成形し、マンドレル上の一点でカッターにより円環状の発泡体を切開して、表２に示す物性を有する導電性の発泡シートを得た。
【００４９】
実施例２
ポリプロピレン系樹脂としてのPro-fax PF814を６３重量％および実施例１で調製したカーボンブラックのマスターペレット３７重量％を配合した。得られた混合樹脂１００重量部に対して、核剤としてのハイドロセロールHK70（製品名）０．２重量部を加え、以下実施例１と同様の方法で、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。
【００５０】
実施例３
ポリプロピレン系樹脂としてのBasell社製のエチレン−プロピレン共重合体であるPro-fax SD632（メルトテンション２１．９g、メルトインデックス３g／１０分）５０重量％と、日本ポリケム（株）製のポリプロピレン樹脂 BC6C（メルトテンション１．３g、メルトインデックス２．３g／１０分）１０重量％と、実施例１で調製したカーボンブラックのマスターペレット４０重量％とを配合した。この混合樹脂１００重量部に対して、核剤としてのハイドロセロールHK70（製品名）０．２重量部を加え、以下実施例１と同様にして、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。
【００５１】
実施例４
ポリプロピレン系樹脂Pro-fax PF814を６０重量％と、日本ポリケム（株）製の高密度ポリエチレン樹脂 HJ560を８重量％と、実施例１で調製したカーボンブラックのマスターペレットを３２重量％（ポリエチレン系樹脂１００重量部に対して１９重量部）とを配合した。この混合樹脂１００重量部に対して、核剤としてのハイドロセロールHK70（製品名）０．２重量部を加え、以下実施例１と同様にして、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。
【００５２】
実施例５
高密度ポリエチレンを日本ポリオレフィン（株）製の高密度ポリエチレン KL371A（密度０．９５６g／cc、メルトインデックス１．０g／１０分）とし、高密度ポリエチレン１００重量部に対してケッチェンブラックECを２５重量部添加し、ニーダーを用いて混和して、カーボンブラックのマスターペレットを調製した。
ポリプロピレン系樹脂Pro-fax PF814を６０重量％と、高密度ポリエチレン樹脂 KL371Aを８重量％と、上記で調製したカーボンブラックのマスターペレット３２重量％とを配合した。この混合樹脂１００重量部に対して、核剤としてのハイドロセロールHK70（製品名）０．２重量部を加え、以下実施例１と同様の方法により、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。
【００５３】
比較例１
ポリプロピレン系樹脂としてサンアロマー（株）製のポリプロピレン樹脂 PL500A（メルトテンション０．８g、メルトインデックス３．５g／１０分）を使用した以外は、実施例２と同様にして、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。得られた発泡シートは、表２に示すとおり、連続気泡率が高くて、密度も高かった。
【００５４】
比較例２
ポリプロピレン系樹脂としてサンアロマー（株）製のポリプロピレン樹脂 PC410A（メルトテンション２．２g、メルトインデックス２．５g／１０分）を使用した以外は，実施例２と同様にして、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。得られた発泡シートは、表２に示すとおり、連続気泡率が高くて、密度も高かった。
【００５５】
比較例３
ポリプロピレン系樹脂として日本ポリケム（株）製のポリプロピレン樹脂 EC9（メルトテンション６．８g、メルトインデックス０．５g／１０分）を使用した以外は，実施例２と同様にして、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。得られた発泡シートは、表２に示すとおり、連続気泡率が高くて、密度も高かった。
【００５６】
比較例４
まず、サンアロマー（株）製のポリプロピレンPS451M（メルトインデックス２．０g／１０分）をベースとし、アセチレンブラック（電気化学工業(株)製のデンカブラック、DBP吸油量１３５ml／１００g）を４０％含有したマスターペレットを調製した。ポリプロピレン系樹脂Pro-fax PF814を５０重量％と、上記で調製したマスターペレット５０重量％（カーボンブラックが樹脂全体に対して２０重量％）とを配合した。得られた混合樹脂１００重量部に対して、核剤としてのハイドロセロールHK70（製品名）０．２重量部を加え、以下実施例１と同様にして、表２に示す物性を有する導電性発泡シートを得た。得られた発泡シートは、連続気泡率が低いにもかかわらず、発泡倍率が低かった。また、発泡シート１m²当たりの体積が大きくないにもかかわらず、２kgf荷重時の部分圧縮エネルギー値が小さくて、緩衝性が不十分であった。
【００５７】
【表１】

【００５８】
（注）
（１）ＰＰ樹脂ａ：メルトテンションが６〜４０gで、かつメルトインデックスが２．２g／１０分以上であるポリプロピレン系樹脂
（２）ＰＰ樹脂ｂ：メルトテンションが６g未満で、かつメルトインデックスが２．２〜１０g／１０分であるポリプロピレン系樹脂
（３）比較例３のＰＰ樹脂はＰＰ樹脂ａ、ｂどちらにも属さないＰＰ樹脂
（４）実施例１〜比較例３のカーボンブラックの添加量は、ＰＥ系樹脂１００重量部に対する重量部
（５）比較例４のカーボンブラックの添加量は配合原料全体に対する添加割合
【００５９】
【表２】

【００６０】
測定方法：
明細書に記載の各物性値は、次の測定方法により得られた値である。
［メルトテンション］
(株)東洋精機製作所製のキャピログラフPMD−Cを使用し、次のようにして測定した。
測定すべき試料樹脂を、２３０℃に加熱して溶融させた状態で、上記装置のピストン押出式プラストメーターのノズル（口径２．０９５mm、長さ８mm）から、ピストン降下速度を１０mm／分の一定速度に保ちつつ、紐状に押出しながら、この紐状物を上記ノズルの下方３５ｃmに位置する張力検出プーリーに通過させた後、巻取りロールを用いて、その巻取り速度を約６０m／分程度の加速度をもって徐々に増加させつつ巻き取っていき、当該紐状物が切断した時点での張力をもって、試料樹脂のメルトテンションとした。
ただし、巻取り速度が６０m／分を超えても紐状物が切断しない場合には、巻取り速度６０m／分での張力をその樹脂のメルトテンションとした。
【００６１】
［メルトインデックス］
（株）東洋精機製作所製のセミオートメルトインデクサーを使用し、ポリエチレン樹脂については、JIS K6922により１９０℃ 荷重２１．１８Nの条件で測定した。
ポリプロピレン系樹脂については、JIS K7210により２３０℃ 荷重２１．１８Nの条件で測定した。
【００６２】
［２kgf荷重点部分圧縮エネルギー］
(株)オリエンテック製のテンシロンUCT−10を使用し、次のようにして測定した。
まず、試料発泡シートを１０cm×１０cmに切り抜き、測定試料サンプルとした。部分圧縮荷重測定には最大荷重２５kgfのロードセルを用い、先端がＲ＝１０mmの半球状をしたφ２０mm、長さ２５mmの直棒状の押し治具をロードセルに装着して，圧縮試験を行なった。試料サンプルは積層せずに、1枚だけを測定装置荷台に隙間ができないように、サンプルシートを測定装置荷台に密着させてセットし、試料サンプルの厚み方向上端部に押し治具下端部が接触した状態を基点とし、押し治具を速度２０mm／分にて降下させて、試料サンプルを圧縮した。その際、試料サンプルへの荷重が０kgf、０．１kgf、０．２kgf、０．５kgf、１kgf、２kgf時の治具の基点からの変位（mm）を記録した。圧縮エネルギーは荷重をY軸、変位をX軸とした場合、測定結果をプロットして得られた曲線をXで積分した面積値となるが、これを０、０．１、０．２、０．５、１、２kgf荷重時の変位間でそれぞれ分割し、各面積を三角形および台形の面積と近似し、各面積の総和を２kgf荷重点部分圧縮エネルギーとした。
【００６３】
［連続気泡率］
東京サイエンス（株）製の空気比較式比重計を用いて測定した、発泡シートサンプルの体積Vと、ノギスで測定した同じサンプルの体積V0から、次の算式により求めた。
連続気泡率（容量％）=（V0−V）／V0×１００
【００６４】
［表面抵抗率］
（株）アドバンテスト製のレジスティビティ・チェンバと同社製のデジタル超高抵抗／微少電流計を用いて、JIS K6911 により測定した。試料厚みは、得られた発泡シートの厚みで測定し、全ての試料サンプルに、約３kgfの同じ荷重をかけ、電極を圧着させて測定した。サンプル数５で測定し、得られた値の平均値をもって、その試料の表面抵抗率とした。
【００６５】
［DBP吸油量］
JIS K6217−4に基づいて測定した。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂およびカーボンブラックを含む配合原料を押出発泡する方法において、ポリプロピレン系樹脂原料にメルトテンションが６〜４０gで、メルトインデックスが２．２g／１０分以上のポリプロピレン系樹脂原料を少なくとも２０重量％含有させ、中空シェル構造を有し、ＤＢＰ吸油量が３００ml／１００g以上のカーボンブラックを使用することにより、カーボンブラックの添加量が少なくても、満足のいく表面抵抗率が得られるばかりでなく、カーボンブラックの添加量が少ないために樹脂の発泡性低下と柔軟性低下を抑えることができる。
【００６７】
また、メルトテンションが６〜４０gで、メルトインデックスが２．２g／１０分以上のポリプロピレン系樹脂原料を少なくとも２０重量％含有させることにより、発泡時の樹脂の伸長力が保たれるために、サーキュラー金型を用いた押出発泡でも、高発泡倍率の発泡体が容易に得られ、しかも連続気泡率が高い場合でも高発泡倍率の発泡体が安定して得られる。
【００６８】
このように、本発明の製造法により得られる発泡体は、連続気泡率が高いにもかかわらず発泡倍率が高く、しかもカーボンブラックの含有量が少ないために樹脂の柔軟性低下も抑えられて、緩衝性に優れている。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for producing a conductive polypropylene resin foam and a conductive polypropylene resin foam obtained by the production method. More specifically, the present invention relates to a conductive polypropylene-based resin foam that is excellent in foaming properties and buffering properties and is not charged with static electricity, and that is useful as a packaging material for electronic parts and precision machines, and a method for producing the same.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Polyolefin resin foams with an expansion ratio of about 1.5 to 5 times have moderate elasticity and buffering properties, and are therefore widely used as packaging materials for various products and as partition materials for products. Many manufacturing methods for the purpose of prevention have been proposed.
[0003]
For example, a method has been proposed in which an appropriate amount of carbon black is blended with polyethylene or polypropylene and foamed to obtain a conductive foam (Japanese Patent Laid-Open No. 59-129237).
Conventionally, in order to obtain high conductivity, carbon black had to be added at a high concentration, for example, about 30 to 40% by weight of the foamable resin composition. Therefore, the foamability of the foamable resin composition itself is impaired, and in particular, it has been difficult to obtain a foam having excellent buffering properties with an expansion ratio of about 3 to 5 by extrusion foaming.
[0004]
In order to solve this problem, a predetermined amount of a polypropylene resin and a carbon black such as conductive furnace black or acetylene black containing carbon black having a hollow shell structure and having a DBP oil absorption of 300 ml / 100 g or more are mixed in advance. There has been proposed a method of obtaining a resin foam in which carbon black is uniformly dispersed, conductivity variation is small, and the expansion ratio is about 3 times by blending with a high density polyethylene resin (Japanese Patent No. 2773907). Publication).
However, in the resin composition used in this method, since the elongation of the resin is reduced due to the blending of carbon black, particularly when extrusion foaming is performed from a circular die attached to the tip of the extruder, the substantially cylindrical shape immediately after extrusion is obtained. Holding is not stable, and the resulting resin foam has a problem that the expansion ratio is low, the surface is not beautiful, and the open cell ratio is high.
[0005]
In general, when the open cell ratio is high, the cushioning property of the foam is improved, so that the cushioning property against light weight is improved. However, when the above resin composition is extruded and foamed from a circular die, the open cell ratio is high. However, since the expansion ratio is low, there is a problem that it is difficult to obtain a conductive foam having excellent buffering properties.
The present invention is an electrically conductive polypropylene system having an expansion ratio of 2 to 5 times, excellent in buffering properties and surface aesthetics, by suppressing extrusion resin foaming reduction even when carbon black is blended. The object is to produce a resin foam.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method for producing a conductive polypropylene resin foam, comprising at least 20% by weight of a polypropylene resin having a melt tension of 6 to 40 g and a melt index of 2.2 g / 10 min or more. A hollow shell structure is added to a compounded resin consisting of 50 to 80% by weight of a polypropylene resin composed of a polypropylene resin having a melt index of less than 6 g and a melt index of 2.2 to 10 g / 10 min. A raw material resin obtained by blending carbon black having a DBP oil absorption of 300 ml / 100 g or more with an amount satisfying the following formula (I) with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin is extruded and foamed. Thus, a conductive polypropylene resin foam is obtained.
450 / a ≦ b ≦ 1000 / a (I)
(Here, a is a blending ratio (% by weight) of the polyethylene resin, and b is a part by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin)
[0007]
Further, according to the production method of the present invention, the surface resistivity of the foam is 1 × 10. ^Five ~ 1x10 ⁹ Ω and the partial compression energy of the foam at the time of 2 kgf load is A (kgf · mm), and 1 m of the foam sheet ² Per volume B (cm ^Three ), A conductive polypropylene resin foam satisfying the following formula (II), having excellent conductivity and excellent buffering properties can be obtained.
A / B ≧ 2.0 × 10 ^-Four (II)
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method for producing a conductive polypropylene resin foam (hereinafter referred to as “conductive foam”) according to the present invention comprises at least a polypropylene resin having a melt tension of 6 to 40 g and a melt index of 2.2 g / 10 min or more. From 20 to 50% by weight of polypropylene resin and 20 to 50% by weight of polyethylene resin, including 20% by weight, the remainder being less than 6 g of melt tension and a polypropylene resin having a melt index of 2.2 to 10 g / 10 min. And a raw material resin containing carbon black having a hollow shell structure and having a DBP oil absorption of 300 ml / 100 g or more, the following formula (I) is satisfied with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin: Mixing the amount (parts by weight) of carbon black and extruding it from the circular die of the extruder Is done.
450 / a ≦ b ≦ 1000 / a (I)
(Here, a is a blending ratio (% by weight) of the polyethylene resin, and b is a part by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin)
[0009]
The conductive foam obtained by this manufacturing method has a surface resistivity of 1 × 10. ^Five ~ 1x10 ⁹ Ω, the partial compression energy of the foam at the time of 2 kgf load is A (kgf · mm), and the foam sheet is 1 m ² Per volume is B (cm ^Three ), The foam satisfies the following formula (II) and has excellent conductivity and buffering properties.
A / B ≧ 2.00 × 10 ^-Four (II)
[0010]
It is known that when carbon black is added to a polymer, a so-called percolation phenomenon occurs in which electric conductivity increases rapidly with a certain addition amount.
[0011]
In addition, when carbon black is added to an incompatible polymer blend, for example, in the case of an incompatible polymer blend of polypropylene and high density polyethylene, it is described as percolation in electrical conduction of a composite polymer material. In addition, carbon black is unevenly distributed in the high-density polyethylene resin phase and relatively uniformly dispersed, so that the concentration of the carbon black is concentrated in the high-density polyethylene resin phase, and the high-density polyethylene phase in the polypropylene resin. It is known that a high electric conductivity can be obtained with a smaller addition amount of carbon black due to the double percolation effect in which the effects of continuity are synergistic.
[0012]
In the method of manufacturing an extruded foam sheet that is performed by attaching a circular die to the tip of the extruder, the foamable resin that has exited from the mold slit is cooled and solidified by a mandrel while expanding, and the bubbles are fixed. Since the state of high temperature continues for a while, bubbles are broken and the open cell ratio is increased during that time, or the broken bubble portion is apt to contract and the expansion ratio is not increased.
[0013]
Further, since there is no support for the resin between the mold and the mandrel, if the foamed resin does not have a certain amount of tension, the drooping at that portion becomes large, and the mandrel cannot be taken up.
[0014]
In the method of adding a large amount of carbon black to impart conductivity to the resin, since the resin contains a large amount of foreign matter, the elongation of the molten resin is reduced, and as described above during extrusion foaming with a circular die. Problems are likely to occur.
[0015]
As a method for preventing a decrease in the elongation force of the resin, which is a problem during the extrusion foaming, a method is known in which a high melt tension polypropylene resin is used as a base and carbon black is added thereto (Japanese Patent Laid-Open No. 11-277696). .
[0016]
In the production method of the present invention, in addition to using a polypropylene resin having a high melt tension, in order to reduce the amount of carbon black added, which has an adverse effect on foamability, it has a hollow shell structure and has a DBP oil absorption of 300 ml / Carbon black that is 100 g or more is used. When this is combined with the double percolation effect, satisfactory surface resistivity can be achieved even if the amount of carbon black added is greatly reduced.
[0017]
Moreover, in the conductive foam obtained by the production method of the present invention, the open cell ratio is as high as 10% by volume or more, and this seems to greatly contribute to the cushioning property of the foam. Although the conductive foam obtained by the production method of the present invention has a high open cell ratio, the foaming ratio is not lowered, so that the cushioning property of the foam is not lowered and the high cushioning property is maintained. It is thought that there is.
The reason why the open cell ratio is high is considered to be due to the effect of the polyethylene resin blended to obtain the double percolation effect rather than the influence of carbon black.
[0018]
In the case of the present invention, unlike the increase in the open cell rate observed when a large amount of inorganic substance is added, the open cell rate is increased by the resin, so that the high melt tension polypropylene resin used in the production method of the present invention. It is considered that shrinkage after foaming hardly occurs in combination with the foaming property. This is considered to be largely involved in the high buffering property of the conductive foam obtained by the production method of the present invention.
[0019]
The effect of the production method of the present invention is that an incompatible blend system of a polypropylene resin and a polyethylene resin containing at least 20% by weight of a polypropylene resin having a melt tension of 6 to 40 g and a melt index of 2.2 g / 10 min or more. Further, it is achieved by adding carbon black having a hollow shell structure and having a DBP oil absorption of 300 ml / 100 g or more.
[0020]
In the production method of the present invention, among the polypropylene resins blended in the blended resin by 50 to 80% by weight, at least 20% by weight of the polypropylene resin has a melt tension of 6 to 40 g, preferably 20 to 40 g, particularly preferably. Is 20 to 30 g, and the melt index is 2.2 g / 10 min or more, preferably 2.5 g / 10 min or more. Among the polypropylene resins blended in the above 50 to 80% by weight, the remaining polypropylene resins have a melt tension of less than 6 g and a melt index of 2.2 to 10 g / 10 min. In the following description, among the above polypropylene resins, the former is abbreviated as “polypropylene resin (a)” and the latter is abbreviated as “polypropylene resin (b)”.
[0021]
When the melt tension is less than 6 g, the polypropylene resin (a) is not preferable because the foamability of the polypropylene resin itself is inferior, and the use of an incompatible blend system and the decrease in foamability due to the addition of carbon black cannot be covered. On the other hand, if the melt tension exceeds 40 g, the fluidity of the melt itself is extremely lowered or a gel is easily formed, which is not preferable because the extrusion processability is lowered.
Furthermore, the polypropylene resin (a) having a melt index of less than 2.2 g / 10 minutes is not preferable because the fluidity is poor and the extrusion processability is lowered.
[0022]
The polypropylene resin (a) having the above requirements has free-end long-chain branching in the molecular structure due to electron beam crosslinking and the like, and has a higher melt tension than ordinary polypropylene. Examples of such polypropylene resin (a) include homopolypropylene, ethylene-propylene copolymer, and the like. Specifically, Pro-fax PF814 (homopolypropylene), Pro-fax SD632 (ethylene-ethylene) manufactured by Basell. Propylene block copolymer) and the like.
[0023]
The melt index of the polypropylene resin (b) is 2.2 to 10 g / 10 minutes, preferably 2.2 to 7 g / 10 minutes. When the melt index of the polypropylene resin (b) is less than 2.2 g / 10 minutes, the fluidity is inferior and the extrusion processability is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the melt index exceeds 10 g / 10 min, foaming properties are lowered, which is not preferable.
[0024]
The polypropylene resin (b) meeting the above requirements is not particularly limited, and examples thereof include polypropylene resin BC6C manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd. and polypropylene resin PC410A manufactured by Sun Polymer Co., Ltd.
[0025]
In the production method of the present invention, the polyethylene resin blended in the blended resin in an amount of 20 to 50% by weight is a low density polyethylene resin, medium density polyethylene resin or high density having a density in the range of 0.91 to 0.97 g / cc. Any density polyethylene resin may be used, but high density polyethylene resin having a density in the range of 0.94 to 0.97 g / cc is suitable for achieving a high open cell ratio and a high expansion ratio of the foam. It is particularly preferable.
[0026]
The melt index of the polyethylene resin is preferably in the range of 1 to 12 g / 10 minutes. Polyethylene resins having a melt index of less than 1 g / 10 min are not preferable because they are inferior in uniform dispersibility in an incompatible blend system with polypropylene resins, and as a result, the conductivity of the foam may vary. In addition, a polyethylene-based resin having a melt index exceeding 12 g / 10 min is not preferable because the foamability of the entire resin may be lowered.
[0027]
The carbon black used in the production method of the present invention has a hollow shell structure, and its DBP oil absorption is 300 ml / 100 g or more. Examples of such carbon black include Ketjen Black EC (DBP oil absorption 360 ml / 100 g) manufactured by Lion Corporation.
[0028]
In the production method of the present invention, the polypropylene resin, polyethylene resin and carbon black are blended in the following proportions.
That is, carbon black is added to a compounded resin composed of 50 to 80% by weight of a polypropylene resin containing at least 20% by weight of the polypropylene resin (a) and 20 to 50% by weight of a polyethylene resin. Is an amount (parts by weight) that satisfies the following formula (I) with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin in the compounded resin.
450 / a ≦ b ≦ 1000 / a (I)
Here, a is a blending ratio (% by weight) of the polyethylene resin in the blended resin, and b is a part by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin.
[0029]
The blending ratio of the polypropylene resin (a) in the polypropylene resins (a) and (b) is at least 20% by weight, preferably 30% by weight or more. If the blending ratio of the polypropylene resin (a) is lower than 20% by weight, the melt tension of the entire resin cannot be maintained, and not only the foaming deterioration when carbon black is added cannot be covered, but also the open cell ratio is low. Since it becomes impossible to suppress the foaming ratio fall when it becomes high and it becomes difficult to obtain a foam having excellent buffering properties, it is not preferable.
[0030]
The ratio of the polyethylene resin in the compounded resin is 20 to 50% by weight, preferably 25 to 40% by weight. When the blending ratio of the polyethylene resin is less than 20% by weight, the polyethylene resin phase in the polypropylene resin does not cause a percolation phenomenon, and the conductivity of the foam is rapidly lowered.
[0031]
As described above, the blending ratio of carbon black is b parts by weight that satisfies the following formula (I) with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin in the blended resin, B parts by weight satisfying, more preferably b parts by weight satisfying the following formula (I ″).
450 / a ≦ b ≦ 1000 / a (I)
1913.3 / a ^1.362 ≦ b ≦ 1000 / a (I ′)
215.8 / a ^1.3634 ≦ b ≦ 1000 / a (I ″)
(Where a and b are as described above)
[0032]
When the blending ratio of carbon black is less than 450 / a part by weight with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin in the blended resin, carbon black unevenly distributed in the polyethylene resin phase may cause a percolation phenomenon in the non-foamed state. Since the conductivity is impaired by the stretching action of the resin at the time of foaming, it is not preferable.
[0033]
Moreover, when the blending ratio of carbon black exceeds 1000 / a part by weight with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin in the blended resin, the amount of carbon black with respect to the entire resin increases, resulting in a decrease in foamability and flexibility of the resin. It is not preferable because the deterioration of the property becomes large.
[0034]
Carbon black is melt mixed with resin in the extruder. Training However, even if carbon black is added in powder form, the effect of the present invention does not change, but considering workability, it is highly effective based on the resin used in the present invention. It is preferable to prepare a master pellet having a concentration in advance and add carbon black to the master pellet. In particular, it is preferable to add carbon black to a high-concentration master pellet based on a polyethylene resin because the uneven distribution of carbon black in the polyethylene resin phase can be improved. In addition, preparation of a master pellet can be performed by a well-known method using apparatuses, such as a twin screw extruder or a kneader.
[0035]
The foaming agent used in the production method of the present invention may be a known chemical foaming agent or physical foaming agent. Examples of the chemical foaming agent include a reaction type such as sodium bicarbonate-citric acid, and a decomposition type such as azodicarbonamide. Examples of the physical blowing agent include hydrocarbons such as propane, butane and pentane, inert gases such as nitrogen and carbon dioxide, ethers such as dimethyl ether and diethyl ether, halogenated hydrocarbons such as tetrafluoroethane, chlorodifluoroethane and difluoroethane. Etc.
[0036]
In the production method of the present invention, known additives such as an air conditioner such as talc, a filler, a flame retardant, and an antioxidant may be appropriately blended as necessary. Moreover, you may mix | blend about 0.5-5 weight part with respect to 100 weight part of compounding resin about the conductive support agent with respect to carbon black like an amide compound.
[0037]
In the production method of the present invention, the above compounded resin, carbon black and foaming agent, and desired additives are melt-kneaded in an extruder, and this melt-kneaded product is extruded and foamed through a circular die attached to the tip of the extruder. Done.
[0038]
In the manufacturing method using a circular die, since the width of the obtained sheet is determined by the diameter of the mandrel, a die having a width equal to or larger than the product width is not required as in the case of the T die, and compared with the T die. It is excellent in that a wide sheet can be easily produced.
[0039]
The conductive polypropylene resin foam produced in this way is formed into a sheet-like foam having a thickness of, for example, 1.0 to 10 mm, preferably 1.0 to 3 mm.
[0040]
The conductive polypropylene resin foam obtained by the production method of the present invention has a surface resistivity of 1 × 10. ^Five ~ 1x10 ⁹ Ω.
The surface resistivity of the resin foam is 1 × 10 ^Five If it is less than carbon black of This is not desirable because the amount added is increased and the foamability and resin flexibility are greatly reduced.
The surface resistivity of the resin foam is 1 × 10 ⁹ Exceeding this is not preferable because the effect of the present invention becomes insufficient.
[0041]
In addition, in the conductive polypropylene resin foam obtained by the production method of the present invention, the partial compression energy A (kgf · mm) at 2 kgf load of the foam and 1 m of the foam. ² Per volume B (cm ^Three ) Satisfies the following formula (II).
A / B ≧ 2.0 × 10 ^-Four (II)
[0042]
In the above formula (II), A / B is 2.0 × 10 ^-Four If it is less than 1, buffering properties are not sufficient, which is not preferable. For example, when the value of B is constant, A / B is 2.0 × 10 ^-Four If it is less than 1, the value of A, that is, the partial compression energy of the foam at a load of 2 kgf becomes small, and the buffering property becomes insufficient. In addition, when the value of A is constant, A / B is 2.0 × 10 ^-Four If it is less than B, the value of B, that is, foam 1 m ² Per volume B (cm ^Three ) Increases and the buffering efficiency of the foam decreases, which is not preferable.
[0043]
In order to provide the conductive polypropylene resin foam obtained by the production method of the present invention with the above characteristics, in the production method of the present invention, the open cell ratio of the foam is 10% by volume or more, preferably 20% by volume. That's it. If the open cell ratio of the foam is lower than 10% by volume, the above characteristics are hardly exhibited, and the buffering property of the foam is lowered, which is not preferable.
[0044]
The conductive polypropylene resin foam obtained by the production method of the present invention is thermoformed by a known method. For example, the foamed sheet can be a molded article such as a tray.
[0045]
In addition, the conductive polypropylene-based resin foam obtained by the production method of the present invention is foamed without conductivity by laminating it on one side or both sides of another foam sheet having no conductivity by a known method. Antistatic properties can also be imparted to the surface layer of the sheet.
[0046]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0047]
Example 1
First, high density polyethylene resin HJ560 (density 0.964 g / cc, melt index 7 g / 10 min) manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd. was supplied as a high density polyethylene resin from the hopper of a 30 mm twin screw extruder, and carbon black Ketjen black EC (DBP oil absorption 360ml / 100g) manufactured by Lion Co., Ltd. is fed by a feeder from the middle of the twin screw extruder, melted and mixed, and extruded from the tip of the extruder into a rod shape. By a pelletizing method, carbon black master pellets comprising 25 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of high-density polyethylene resin were prepared.
[0048]
Next, Basell homopolypropylene resin as a polypropylene resin, Pro-fax PF814 (melt tension 24.5 g, melt index 3 g / 10 min) 68 wt%, and carbon black master pellets prepared above 32 wt% To 100 parts by weight of the mixed resin blended with 0.2 parts by weight of Hydrocelol HK70 (product name) manufactured by Clariant as a nucleating agent, the resulting resin mixture is two-stage single-screw extrusion of φ50 mm to φ65 mm It was supplied from the hopper to the first extruder of the machine and melt kneaded at 220 ° C. To this melt-kneaded resin, butane gas as a foaming agent was press-fitted at a ratio of 1 part by weight (with respect to 100 parts by weight of the melt-kneaded resin) from the middle part of the first extruder and kneaded with the resin in the extruder. After the melt-kneaded material in this 1st extruder was transferred into the 2nd extruder, it cooled uniformly to 175 degreeC in the 2nd extruder. Next, a circular mandrel with a diameter of φ80 mm and a slit interval of 0.8 mm attached to the tip of the second extruder is extruded and foamed at a discharge rate of 30 kg / hour, and the resulting annular foam is cooled with a φ206 mm mandrel A conductive foam sheet having the physical properties shown in Table 2 is formed by adding air to the outer surface of the ring and cooling and molding the outer surface with a cutter at one point on the mandrel. Obtained.
[0049]
Example 2
63% by weight of Pro-fax PF814 as polypropylene resin and Example 1 so The prepared carbon black master pellet 37% by weight was blended. Hydrocerol HK70 (product name) 0.2 part by weight as a nucleating agent is added to 100 parts by weight of the obtained mixed resin, and the conductive properties having physical properties shown in Table 2 in the same manner as in Example 1 below. An expandable foam sheet was obtained.
[0050]
Example 3
Pro-fax SD632 (melt tension 21.9 g, melt index 3 g / 10 min) 50% by weight as an ethylene-propylene copolymer manufactured by Basell as a polypropylene resin, and polypropylene resin BC6C manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd. 10 wt% (melt tension 1.3 g, melt index 2.3 g / 10 min) and 40 wt% of carbon black master pellets prepared in Example 1 were blended. Hydrocerol HK70 (product name) 0.2 part by weight as a nucleating agent is added to 100 parts by weight of this mixed resin, and the conductive foam sheet having the physical properties shown in Table 2 in the same manner as in Example 1 below. Got.
[0051]
Example 4
60% by weight of the polypropylene resin Pro-fax PF814, 8% by weight of the high density polyethylene resin HJ560 manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd., and 32% by weight of the carbon black master pellet prepared in Example 1 (polyethylene resin) 19 parts by weight with respect to 100 parts by weight). Hydrocerol HK70 (product name) 0.2 part by weight as a nucleating agent is added to 100 parts by weight of this mixed resin, and the conductive foam sheet having the physical properties shown in Table 2 in the same manner as in Example 1 below. Got.
[0052]
Example 5
The high-density polyethylene is KL371A (density 0.956 g / cc, melt index 1.0 g / 10 min) manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd., and 25 wt. Part of the mixture was added and mixed using a kneader to prepare a carbon black master pellet.
60% by weight of the polypropylene resin Pro-fax PF814, 8% by weight of the high-density polyethylene resin KL371A, and 32% by weight of the carbon black master pellets prepared above were blended. To 100 parts by weight of this mixed resin, 0.2 part by weight of hydrocerol HK70 (product name) as a nucleating agent was added, and conductive foam having the physical properties shown in Table 2 in the same manner as in Example 1 below. A sheet was obtained.
[0053]
Comparative Example 1
It has the physical properties shown in Table 2 in the same manner as in Example 2 except that the polypropylene resin PL500A (melt tension 0.8 g, melt index 3.5 g / 10 min) manufactured by Sun Allomer Co., Ltd. was used as the polypropylene resin. A conductive foam sheet was obtained. As shown in Table 2, the obtained foamed sheet had a high open cell ratio and a high density.
[0054]
Comparative Example 2
The physical properties shown in Table 2 are the same as in Example 2 except that the polypropylene resin PC410A (melt tension 2.2 g, melt index 2.5 g / 10 min) manufactured by Sun Allomer Co., Ltd. was used as the polypropylene resin. A conductive foam sheet was obtained. As shown in Table 2, the obtained foamed sheet had a high open cell ratio and a high density.
[0055]
Comparative Example 3
The physical properties shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 2 except that polypropylene resin EC9 (melt tension 6.8 g, melt index 0.5 g / 10 min) manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd. was used as the polypropylene resin. A conductive foam sheet was obtained. As shown in Table 2, the obtained foamed sheet had a high open cell ratio and a high density.
[0056]
Comparative Example 4
First, based on polypropylene PS451M (melt index 2.0 g / 10 min) manufactured by Sun Allomer Co., Ltd., 40% of acetylene black (Denka Black manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., DBP oil absorption 135 ml / 100 g) was contained. Master pellets were prepared. 50% by weight of the polypropylene resin Pro-fax PF814 and 50% by weight of the master pellet prepared above (carbon black was 20% by weight with respect to the total resin) were blended. Hydrocerol HK70 (product name) 0.2 part by weight as a nucleating agent is added to 100 parts by weight of the obtained mixed resin, and the same electrical conductivity as shown in Table 2 is obtained in the same manner as in Example 1 below. A foam sheet was obtained. The obtained foamed sheet had a low expansion ratio in spite of a low open cell ratio. In addition, foam sheet 1m ² Despite the fact that the hit volume was not large, the partial compression energy value at the time of 2 kgf load was small, and the buffering property was insufficient.
[0057]
[Table 1]

[0058]
(note)
(1) PP resin a: polypropylene resin having a melt tension of 6 to 40 g and a melt index of 2.2 g / 10 min or more.
(2) PP resin b: a polypropylene resin having a melt tension of less than 6 g and a melt index of 2.2 to 10 g / 10 min.
(3) The PP resin of Comparative Example 3 is a PP resin that does not belong to either PP resin a or b
(4) The amount of carbon black added in Examples 1 to 3 is part by weight relative to 100 parts by weight of the PE resin.
(5) The amount of carbon black added in Comparative Example 4 is the ratio of addition to the total blended raw material
[0059]
[Table 2]

[0060]
Measuring method:
Each physical property value described in the specification is measured as follows. Method Is the value obtained by
[Melt tension]
Using a Capillograph PMD-C manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, the measurement was performed as follows.
With the sample resin to be measured heated to 230 ° C. and melted, the piston descending speed is constant at 10 mm / min from the piston extrusion plastometer nozzle (2.095 mm diameter, 8 mm length) of the above apparatus. While maintaining the speed, the string-like material is passed through a tension detection pulley located 35 cm below the nozzle while being extruded into a string shape, and then the winding speed is set to about 60 m / min using a winding roll. Min The sample resin was wound up while being gradually increased at a certain acceleration, and the tension at the time when the string-like material was cut was used as the melt tension of the sample resin.
However, when the string-like material was not cut even when the winding speed exceeded 60 m / min, the tension at the winding speed of 60 m / min was used as the melt tension of the resin.
[0061]
[Melt index]
A semi-auto melt indexer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. was used, and the polyethylene resin was measured according to JIS K6922 under a condition of 190 ° C. load 21.18N.
The polypropylene resin was measured under the condition of 230 ° C. load 21.18 N according to JIS K7210.
[0062]
[2kgf load point partial compression energy]
Using Tensilon UCT-10 manufactured by Orientec Co., Ltd., measurement was performed as follows.
First, the sample foamed sheet was cut out to 10 cm × 10 cm to obtain a measurement sample sample. For the partial compression load measurement, a load cell having a maximum load of 25 kgf was used, and a compression test was performed by attaching a hemispherical φ20 mm, 25 mm long straight rod-shaped pushing jig to the load cell with a tip of R = 10 mm. Set the sample sheet in close contact with the measuring device bed so that there is no gap in the measuring device bed without stacking the sample sample, and the lower end of the pressing jig contacts the upper end of the sample sample in the thickness direction. The sample was compressed by lowering the pushing jig at a speed of 20 mm / min using the state as the base point. At that time, the displacement (mm) from the base point of the jig when the load on the sample sample was 0 kgf, 0.1 kgf, 0.2 kgf, 0.5 kgf, 1 kgf, and 2 kgf was recorded. When the load is the Y axis and the displacement is the X axis, the compression energy is an area value obtained by integrating the curve obtained by plotting the measurement result with X, which is 0, 0.1, 0.2, 0 .5, 1, 2 kgf load was divided between the respective displacements, each area was approximated to a triangular and trapezoidal area, and the total of each area was defined as a 2 kgf load point partial compression energy.
[0063]
[Open cell ratio]
It calculated | required by the following formula from the volume V of the foamed sheet sample measured using the comparative air hydrometer made from Tokyo Science Co., Ltd. and the volume V0 of the same sample measured with the caliper.
Open cell ratio (volume%) = (V0−V) / V0 × 100
[0064]
[Surface resistivity]
Measured according to JIS K6911 using a resiliency chamber manufactured by Advantest Co., Ltd. and a digital ultrahigh resistance / microammeter manufactured by the same company. The sample thickness was measured by the thickness of the obtained foamed sheet, and the same load of about 3 kgf was applied to all the sample samples, and the electrodes were pressed and measured. The number of samples was measured, and the average value of the obtained values was used as the surface resistivity of the sample.
[0065]
[DBP oil absorption]
Measured based on JIS K6217-4.
[0066]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a method of extruding and foaming a compounding raw material containing polypropylene resin, polyethylene resin and carbon black, the polypropylene resin raw material has a melt tension of 6 to 40 g and a melt index of 2.2 g / 10 min or more. By using carbon black containing at least 20% by weight of a polypropylene resin raw material, having a hollow shell structure, and having a DBP oil absorption of 300 ml / 100 g or more, it is satisfactory even if the amount of carbon black added is small. Not only can the surface resistivity be obtained, but the amount of carbon black added is small, so that it is possible to suppress a decrease in foamability and a decrease in flexibility of the resin.
[0067]
In addition, by containing at least 20% by weight of a polypropylene resin material having a melt tension of 6 to 40 g and a melt index of 2.2 g / 10 min or more, the elongation force of the resin at the time of foaming can be maintained, so that the circular Also by extrusion foaming using a mold, a foam with a high expansion ratio can be easily obtained, and even when the open cell ratio is high, a foam with a high expansion ratio can be stably obtained.
[0068]
In this way, the foam obtained by the production method of the present invention has a high expansion ratio in spite of a high open cell ratio, and because the content of carbon black is small, a decrease in flexibility of the resin is suppressed, Excellent buffering properties.

Claims

Polypropylene having a melt tension of 6 to 40 g and a melt index of 2.2 g / 10 min or more containing at least 20% by weight of polypropylene resin, and the remainder having a melt tension of less than 6 g and a melt index of 2.2 to 10 g / 10 min Carbon black having a hollow shell structure and a DBP oil absorption of 300 ml / 100 g or more is added to a compounded resin consisting of 50 to 80% by weight of a polypropylene-based resin and 20 to 50% by weight of a polyethylene-based resin. A process for producing a conductive polypropylene-based resin foam, characterized by extrusion-foaming a raw material resin blended in an amount satisfying the following formula (I) with respect to 100 parts by weight of the above-mentioned polyethylene-based resin.
450 / a ≦ b ≦ 1000 / a (I)
(Here, a is a blending ratio (% by weight) of the polyethylene resin, and b is a part by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the polyethylene resin)

2. The production method according to claim 1, wherein a circular die is attached to the tip of the extruder and extrusion foaming is performed.

The method according to claim 1 or 2, wherein the polyethylene resin is a high density polyethylene resin having a density of 0.94 to 0.97 g / cc.

The surface resistivity of the conductive polypropylene resin foam obtained by the production method according to claim 1 is 1 × 10 ⁵ to 1 × 10 ⁹ Ω, and the foam sheet has a 2 kgf load. An electrically conductive polypropylene resin foam characterized in that the partial compression energy A (kgf · mm) and the volume B (cm ³ ) per 1 m ^{2 of the} foamed sheet satisfy the following formula:
A / B ≧ 2.0 × 10 ⁻⁴ (II)

The conductive polypropylene resin foam according to claim 4, wherein the open cell ratio is 10% by volume or more.