粘贴型导电性缓冲材料的制作方法_2

文档序号:9804003阅读:来源:国知局
[0070] 导电性树脂发泡体的气泡结构从导电通路(导电网络)的形成及防尘性的观点等 考虑,优选为独立气泡结构或半连续半独立气泡结构(独立气泡结构和半连续半独立气泡 结构混合存在的气泡结构,其比率没有特别限定)。导电性树脂发泡体中独立气泡结构部为 50%以上(尤其是80%以上、特别优选为90%以上)的气泡结构是尤其适合的。
[0071] 导电性树脂发泡体的体积电阻率、表面电阻率可以通过选择树脂、调节导电性物 质的种类、量来控制。
[0072] 本实施方式的导电性树脂发泡体中,树脂发泡体的压缩50%时的抗回弹载荷、表 观密度、发泡倍率、平均泡孔直径及气泡结构可以根据树脂的种类、发泡剂的种类、导电性 物质、其它添加剂的种类等适宜选择并设定发泡成形时的条件例如气体浸渗工序中的温 度、压力、时间、混合的气体量等操作条件、减压工序中的减压速度、温度、压力等操作条件、 减压后的加热温度等来调节。
[0073] 使用例如后述的包含热塑性树脂及碳系填料、碳系填料的BET比表面积为500m2/ g、碳系填料的添加量相对于热塑性树脂100重量份为3~20质量份的树脂组合物时,能够 得到如下的导电性树脂发泡体:包含热塑性树脂及碳系填料、碳系填料的BET比表面积为 500m 2/g、碳系填料的添加量相对于热塑性树脂100质量份为3~20质量份,且体积电阻率 为101°Ω · cm以下、压缩50%时的抗回弹载荷为5N/cm2以下。
[0074] 进而,能够得到如下的导电性树脂发泡体:碳系填料的添加量相对于热塑性树脂 100质量份为3~20质量份,且体积电阻率为10 1° Ω · cm以下,压缩50%时的抗回弹载荷 为5N/cm2以下,并且控制了表面电阻率、发泡倍率、表观密度、压缩电阻率、平均泡孔直径等 的至少一者以上。
[0075] 例如可以列举出如下的导电性树脂发泡体等:包含热塑性树脂及碳系填料、碳系 填料的BET比表面积为500m 2/g、碳系填料的添加量相对于热塑性树脂100质量份为3~20 质量份,且体积电阻率为Κ^Ω ·_以下,压缩50%时的抗回弹载荷为5N/cm2以下,平均泡 孔直径为10~250 μπι,表观密度为0· 01~0· 15g/cm3。
[0076] 导电性树脂发泡体兼具柔软性及导电性,为高发泡且轻量。进而,还具有对微小的 间隙的追随性。尤其是即使压缩导电性树脂发泡体也兼具柔软性及导电性。例如,向厚度 方向压缩5%时,也能够良好地追随高度差、并且发挥低的体积电阻率。此外,导电性树脂发 泡体进一步形成微细的泡孔结构时,也兼具形状加工性。进而,通过调节平均泡孔直径,尤 其能够提尚防尘性。
[0077] 用于形成导电性树脂发泡体的树脂组合物至少包含树脂及导电性物质。
[0078] 关于作为导电性树脂发泡体的原料的树脂,只要是表现出热塑性的聚合物(热塑 性聚合物)且能够浸渗高压气体就没有特别限定。作为这样的热塑性聚合物,例如可以列 举出:低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙 烯的共聚物、乙烯或丙烯与其它α -烯烃的共聚物、乙烯与其它烯属不饱和单体(例如醋酸 乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、乙烯醇等)的共聚物等烯烃系聚合 物;聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)等苯乙烯系聚合物;6-尼龙、 66-尼龙、12-尼龙等聚酰胺;聚酰胺酰亚胺;聚氨酯;聚酰亚胺;聚醚酰亚胺;聚甲基丙烯 酸甲酯等丙烯酸类树脂;聚氯乙烯;聚氟乙烯;烯基芳香族树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯;双酚Α系聚碳酸酯等聚碳酸酯;聚缩醛;聚苯硫醚等。
[0079] 此外,前述热塑性聚合物中还包含在常温下表现出作为橡胶的性质、在高温下表 现出热塑性的热塑性弹性体。作为这样的热塑性弹性体,例如可以列举出:乙烯-丙烯共聚 物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、聚异丁烯、氯化聚乙烯等 烯烃系弹性体;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙 烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、它们的氢化物聚合物等苯乙烯系弹性体;热塑性聚 酯系弹性体;热塑性聚氨酯系弹性体;热塑性丙烯酸类弹性体等。这些热塑性弹性体例如 玻璃化温度为室温以下(例如20°C以下),因此,制成树脂发泡体时柔软性及形状追随性非 常优异。
[0080] 热塑性聚合物可以单独使用或混合使用2种以上。此外,作为导电性树脂发泡体 的原料,也可以使用热塑性弹性体、热塑性弹性体以外的热塑性聚合物、热塑性弹性体与热 塑性弹性体以外的热塑性聚合物的混合物的任意种。
[0081] 作为前述热塑性弹性体和热塑性弹性体以外的热塑性聚合物的混合物,例如可以 列举出:乙烯-丙烯共聚物等烯烃系弹性体和聚丙烯等烯烃系聚合物的混合物等。使用热 塑性弹性体和热塑性弹性体以外的热塑性聚合物的混合物时,其混合比例例如为前者/后 者=1/99~99/1左右(优选10/90~90/10左右、更优选20/80~80/20左右)。
[0082] 导电性物质作为必需的添加剂包含在树脂组合物中。因此,对于本实施方式的导 电性树脂发泡体而言,通过由添加有导电性物质的树脂组合物形成,进行导电通路的形成、 导电性的调节等。需要说明的是,导电性物质可以单独使用或组合使用2种以上。
[0083] 作为导电性物质,只要在导电性树脂发泡体中形成导电通路、使导电性树脂发泡 体的体积电阻率为Κ^Ω · cm以下就没有特别限定。作为本实施方式的树脂组合物,从导 电通路的形成容易度、导电性的调节容易度、特性稳定性等观点考虑,作为导电性物质,优 选包含碳系填料作为必需成分。
[0084] 需要说明的是,树脂组合物中还可以包含金属系填料、下述其它填料等碳系填料 以外的填料作为任意的导电性物质。
[0085] 作为这样的金属系填料,例如可以列举出:铜、银、金、铁、铂、镍、铝等纯金属系填 料;不锈钢、黄铜等合金系填料;氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化银、氧化镁、氧化钙、氧化钡、 氧化锶、氧化硅、氧化锆等金属氧化物系填料等。此外,作为其它填料,例如可以列举出:碳 酸钙、碳酸镁等碳酸盐、硫酸钡等硫酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁等氢氧化物、硅酸及其盐类、 粘土、滑石、云母(mica)、膨润土、娃石、娃酸错、玄武岩纤维等。
[0086] 树脂组合物中,作为导电性物质,包含作为必需成分的碳系填料、及作为任意成分 的碳系填料以外的填料时,碳系填料相对于导电性物质总质量占80质量%以上(优选90 质量%以上)是很重要的。
[0087] 作为碳系填料,例如可以列举出碳纤维、炭黑、石墨(graphite)、碳纳米管、富勒 稀、活性炭等。
[0088] 碳系填料中,从导电性树脂发泡体中的导电通路的形成容易度、导电性的调节容 易度、特性稳定性等观点考虑,所谓的导电性炭黑是适宜的。作为导电性炭黑,例如可以列 举出:乙炔黑、科琴黑、炉黑、槽法炭黑、热裂炭黑、碳纳米管等。其中,作为导电性炭黑,优选 科琴黑。
[0089] 作为导电性物质的结构,从添加少量就能够获得目标导电性、导电性物质的添加 质量少时能够抑制树脂组合物的性能降低(例如流动性降低等)、及表面积大时导电性物 质之间容易接触、容易形成导电通路等考虑,优选具有BET比表面积为500m 2/g以上(优选 1000m2/g以上)的结构。
[0090] 导电性物质的形状没有特别限定,例如可以列举出粉末状的不定形状、球状、棒 状、短纤维状、板状、圆筒形状(管状)等。需要说明的是,导电性物质的形状为圆筒形状 (管状)等时,容易得到大的比表面积。
[0091] 导电性物质可以具有中空结构。具有中空结构时,容易得到大的BET比表面积。
[0092] 本实施方式中,与具有实心结构的导电性物质相比较,优选使用具有中空结构的 导电性物质。这是因为,在导电性树脂发泡体中的导电通路的形成时,导电性物质的表面积 是会产生大的影响的因素而并非导电性物质的质量,具有中空结构的导电性物质与具有实 心结构的导电性物质相比较,能够使单位质量的表面积更大。此外,能够抑制单位体积的导 电性物质的添加质量,因此,能够抑制树脂组合物的性能降低。
[0093] 导电性物质的表面形状没有特别限定,可以为平滑,也可以具有凹凸。导电性物质 的表面形状为具有凹凸的形状、多孔形状时,容易得到大的比表面积。
[0094] 作为导电性物质的添加量,没有特别限定,相对于树脂100质量份,优选为3~20 质量份,更优选为5~10质量份。导电性物质的添加量在这样的范围时,能够获得充分的 导电性能,并且能够抑制树脂组合物的流动性降低,得到高发泡的发泡体。
[0095] 本实施方式中,除导电性物质以外,还可以根据需要添加添加剂。添加剂的种类没 有特别限定,可以使用发泡成形中通常使用的各种添加剂。作为这样的添加剂,例如可以列 举出:气泡成核剂、结晶成核剂、增塑剂、润滑剂、防收缩剂、着色剂(颜料、染料等)、紫外线 吸收剂、抗氧化剂、防老剂、除上述导电性物质以外的填充剂、增强剂、阻燃剂、抗静电剂、表 面活性剂、硫化剂、表面处理剂等。添加剂的添加量可以在不有损气泡的形成等的范围适宜 选择,可以采用通常的树脂的发泡/成形中使用的添加量。需要说明的是,添加剂可以单独 使用或组合使用2种以上。
[0096] 前述润滑剂具有提高树脂的流动性并且抑制树脂的热劣化的作用。作为前述润滑 剂,只要在提高树脂的流动性方面有效果就没有特别限定,例如可以列举出:液体石蜡、固 体石蜡、微晶石蜡、聚乙烯蜡等烃系润滑剂;硬脂酸、山嵛酸、12-羟基硬脂酸等脂肪酸系润 滑剂;硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、氢化蓖麻油、硬脂酸硬脂酯等酯 系润滑剂等。需要说明的是,这样的润滑剂可以单独使用或组合使用2种以上。
[0097] 作为前述润滑剂的添加量,例如,相对于树脂100质量份,为0. 5~10质量份(优 选0. 8~8质量份、更优选1~6质量份)。前述添加量在这样的范围时,能够抑制流动性 变得过高而发泡倍率降低,并且能够实现流动性的提高,能够抑制发泡时的拉伸性降低而 发泡倍率降低。
[0098] 此外,前述防收缩剂具有在导电性树脂发泡体的气泡膜的表面形成分子膜从而有 效抑制发泡剂气体的透过的作用。作为前述防收缩剂,只要表现出抑制发泡剂气体的透过 的效果就没有特别限定,例如可以列举出:脂肪酸金属盐(例如硬脂酸、山嵛酸、12-羟基硬 脂酸等脂肪酸的铝、钙、镁、锂、钡、锌、铅的盐等);脂肪酸酰胺[脂肪酸的碳数12~38左 右(优选12~22左右)的脂肪酸酰胺(可以为单酰胺、双酰胺的任意种,为了得到微细泡 孔结构,适宜使用双酰胺。)、例如硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、亚甲基双硬脂酸酰胺、 亚乙基双硬脂酸酰胺、月桂酸双酰胺等]等。需要说明的是,这样的防收缩剂可以单独使用 或组合使用2种以上。
[0099] 作为防收缩剂的添加量,例如,相对于树脂100质量份,为0. 5~10质量份(优选 0. 7~8质量份、更优选1~6质量份)。防收缩剂的添加量在这样的范围时,能够抑制泡 孔成长过程中的气体效率降低从而抑制发泡倍率降低,并且形成充分的覆膜从而抑制发泡 时产生放气,抑制发泡倍率降低。
[0100] 需要说明的是,添加剂例如可以组合使用前述润滑剂和前述防收缩剂。例如可以 组合使用硬脂酸单甘油酯等润滑剂和芥酸酰胺、月桂酸双酰胺等防收缩剂。
[0101] 树脂组合物可以利用公知常用的方法来得到。例如,树脂组合物通过在作为导电 性树脂发泡体的原料的树脂中添加导电性物质及根据需要添加的添加剂并进行混炼而得 到。需要说明的是,混炼时可以进行加热。
[0102] 作为满足Κ^Ω ·_以下的体积电阻率、及5N/cm2以下的压缩50%时的抗回弹载 荷的导电性树脂发泡体的形成中使用的树脂组合物的具体方式,例如可以列举出如下的树 脂组合物:包含热塑性树脂及碳系填料、碳系填料的BET比表面积为500m 2/g、碳系填料的 添加量相对于热塑性树脂100质量份为3~20质量份的树脂组合物。
[0103] 作为制造导电性树脂发泡体的方法,没有特别限定,例如可以列举出物理方法、化 学方法等通常使用的方法。一般的物理方法为通过使氯氟烃类或烃类等低沸点液体(发泡 剂)分散在树脂中、然后进行加热而使发泡剂挥发从而形成气泡的方法。
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