导电性聚乙烯树脂组合物和使用其的成形品与层叠体的制作方法_3

文档序号:9924882阅读:来源:国知局
A-61-130314、JP-A-3-163088、JP-A-2010-150246、JP-A-2010-202647JP-A-2009-132898、肝-A-2010-260913、日本专利No.4524335、欧洲专利申请公布No.420,436、美 国专利N〇.5,055,438、国际公布WO 91/04257等中,并且可W适当地使用运些方法。
[0120] (4)聚乙締树脂(C)的MFR
[0121] 优选的是,在190°C的溫度和2.16kg的负荷下测量的根据本发明的聚乙締树脂(C) 的烙体流动速率(MFR)应该在0.01-50g/10min,优选0.05-30g/10min,更优选0.07-20g/ IOmin的范围内。在其MFR小于O.Olg/lOmin的情况下,存在组合物会示出成形时的不充分的 流动性并且具有受损的成形稳定性的可能性。在其MFR超过50g/10min的情况下,组合物在 例如耐冲击性和耐蠕变性等的机械特性方面会不充分。
[0122] (5)聚乙締树脂(C)的密度
[0123] 根据本发明的聚乙締树脂(C)的密度可W在0.860-0.930g/cm3,优选0.865-0.925g/cm 3,更优选0.867-0.922g/cm3的范围内。其密度小于0.860g/cm3导致刚性、耐化学 品性和耐燃油性下降,而其密度超过〇.930g/cm 3导致不充分的耐蠕变性。
[0124] (6)聚乙締树脂(C)的分子量分布参数(Mw/Mn)
[0125] 根据本发明的聚乙締树脂(C)的分子量分布参数(Mw/Mn)可W在1.0-4.0,优选 1.2-3.8,更优选1.4-3.6,甚至更优选1.5-3.5的范围内。在其Mw/Mn小于1.0的情况下,组合 物在通过W上示出的成形技术来成形时示出不充分的加工性。在其Mw/Mn超过4.0的情况 下,组合物在耐冲击性和耐蠕变性方面差。
[01%] [4]其它聚乙締树脂(D)
[0127] (1)聚乙締树脂(D)
[0128] 根据本发明的聚乙締树脂(D)是乙締均聚物或通过乙締与选自具有3-20个碳原子 的曰-締控的一种W上的单体聚合获得的乙締At-締控共聚物。聚乙締树脂(D)可W是一种聚 乙締树脂,或两种W上的聚乙締树脂可W用作树脂(D)。
[0129] 通过在单位点催化剂的存在下的聚合制造的上述聚乙締树脂(C)在耐冲击性和耐 蠕变性方面优异,但与通过例如高压自由基聚合法和其中齐格勒催化剂或菲利普斯催化剂 在高、中或低压下用于进行聚合的方法等的其它聚合方法的聚合制造的聚乙締树脂相比, 倾向于生产成本高。只要平衡了导电性、对不同种类的高极性材料的粘合性、和耐蠕变性, 运些物性的平衡组合在本发明的导电性聚乙締树脂组合物的主旨中,则其它一种或多种聚 乙締(D)可W按需要W适当的量引入本发明的导电性聚乙締树脂组合物中。
[0130] (2)进行制造聚乙締树脂(D)的聚合的a-締控
[0131] 可W进行制造根据本发明的聚乙締树脂(D)的聚合的具有3-20个碳原子的a-締控 的实例包括丙締、1-下締、4-甲基-1-戊締、1-己締、1-辛締和1-十二締。更优选的是丙締、1-下締、1-己締和1-辛締。一种具有3-20个碳原子的a-締控可W与乙締共聚,或两种W上的a-締控可W进行共聚。
[0132] (3)聚乙締树脂(D)的制造方法
[0133] 对根据本发明的聚乙締树脂(D)的制造方法没有特别限制。其实例包括高压自由 基聚合法,其中使用齐格勒、菲利普斯或其它催化剂的高、中或低压法,和其它已知方法。对 于聚乙締树脂(D)的制造方法,树脂(D)可W通过记载于W下的各种制造方法来制造,例如: 肝-8-55-14084、瓜-8-58-1708、瓜-4-08-301933、肝-4-09-286820、肝-4-11-228635、肝-八-2003-064187、JP-A-2000-109521、JP-T-2003-519496、JP-T-2003-504442、JP-T-2003-531233JP-A-8-325333JP-A-9-031263JP-A-9-087440JP-A-2006-265387、JP-A-2006-265388、JP-A-2006-282927、JP-T-2001-525457JP-T-2004-531629、JP-A-2005-120385、 JP-A-58-19309、JP-A-59-95292、肝-A-60-35005、肝-A-eO-SSOOe'JP-A-eO-SSOOT'JP-A-eO-SSOOS、肝 -A-60-35009、肝 -A-61-130314 和肝 -A-3-163088。
[0134] (4)聚乙締树脂(D)的MFR
[0135] 优选的是,在190°C的溫度和2.16kg的负荷下测量的根据本发明的聚乙締树脂化) 的烙体流动速率(MFR)应该在0.001-200g/10min,优选0.0 l-lOOg/lOmin,更优选0.05-80g/ lOmin,甚至更优选0.1-50g/10min的范围内。在其MFR小于O.OOlg/lOmin的情况下,存在组 合物会示出成形时的不充分的流动性并且具有受损的成形稳定性的可能性。在其MFR超过 200g/10min的情况下,组合物在例如耐冲击性和耐蠕变性等的机械特性方面会不充分。
[0136] (5)聚乙締树脂(D)的密度
[0137] 根据本发明的聚乙締树脂(D)的密度可W在0.870-0.970g/cm3,优选0.875-0.968g/cm 3,更优选0.880-0.965g/cm3的范围内。其密度小于0.870g/cm3导致刚性、耐化学 品性和耐燃油性下降,而其密度超过〇.970g/cm 3导致例如耐冲击性和耐蠕变性等的机械特 性不充分。
[0138] [引导电性填料化)
[0139] (1)导电性填料化)
[0140] 作为根据本发明的导电性填料化),可W使用导电性碳填料。其实例包括炭黑、碳 纳米管和碳纤维。其中优选的是炭黑。根据基于原料或制造方法的分类的炭黑的实例包括 乙烘黑、气黑、油黑、糞黑、热炭黑、炉黑、灯黑、槽黑、卷黑(roll black)和盘黑(disk black)。其中优选的是意欲赋予导电性的那些,例如乙烘黑、导电性炉黑、超导电性炉黑、导 电性槽黑、和己在高达约1,500°C的溫度下加热处理的炉黑或槽黑。运些导电性碳材料的一 种可W单独使用,或其两种W上可W组合使用。
[0141] 在一个实施方案中,根据本发明的导电性填料化)的比表面积在50-1,600m2/g,优 选100-1,500111 2八,更优选200-1,4501112八的范围内。导电性碳由于其中存在的很多孔等而具 有大的比表面积;比表面积越大,赋予导电性的效率越好。另外,比表面积越大,可W赋予导 电性的添加量越小。在其比表面积小于50m 2/g的情况下,必须添加大量的导电性填料来赋 予充分的导电性,不期望地导致耐冲击性和拉伸断裂伸长率下降。在其比表面积超过1, 600m 2/g的情况下,导电性碳填料具有太低的堆积密度,并且运导致在树脂组合物制造时的 导电性碳填料的操作性和生产效率下降,结果生产成本增加。在本发明中,术语"比表面积" 意味着通过依照液氮吸附法(ASTM D3037)进行的测量的BET法测定的BE化k表面积。
[0142] 在能够适应导电性填料添加量的下降的另一个实施方案中,根据本发明的导电性 填料化)的比表面积在500-1,eOOmVg,优选550-1,SOOmVg,更优选600-1,450mVg的范围 内。导电性碳由于其中存在的很多孔等而具有大的比表面积;比表面积越大,赋予导电性的 效率越好。另外,比表面积越大,可W赋予导电性的添加量越小。在其比表面积小于SOOm^g 的情况下,必须添加大量的导电性填料来赋予充分的导电性,不期望地导致耐冲击性和拉 伸断裂伸长率下降。在其比表面积超过l,600m 2/g的情况下,导电性碳填料具有太低的堆积 密度,并且运导致在树脂组合物制造时的导电性碳填料的操作性和生产效率下降,结果生 产成本增加。
[0143] 根据本发明的导电性填料化)可W已经经历使用例如铁酸醋系、侣系、或硅烷系表 面处理剂等的表面处理剂的表面处理。也可W使用造粒的导电性填料W便改善烙融混炼操 作的效率。从获得优异的表面平滑性的观点,优选的是,用于本发明的导电性填料应该是粉 状、颗粒状、板状或鱗片状。
[0144] [ 6 ]导电性聚乙締树脂组合物
[0145] 本发明的导电性聚乙締树脂组合物具有W下特征:其中导电性聚乙締树脂组合物 本身较少趋于带电并且能够经由导电性聚乙締树脂组合物来除去在与导电性聚乙締树脂 组合物接触时的带电性物质中累积的电荷。
[0146] 更具体地,因为导电性聚乙締树脂组合物具有导电性,当该带电性物质与导电性 聚乙締树脂组合物接触时,在已带电的带电性物质中累积的电荷移动至导电性聚乙締侧, 并且电荷可W通过将导电性聚乙締树脂与其它导体接触或将树脂接地而从导电性聚乙締 树脂组合物释放。导电性聚乙締树脂组合物必须具有特定值的表面电阻率。在当其表面电 阻率在10至1 X l〇w Q /□,优选1〇2至1 X 1〇9 Q /□,更优选1〇3至1 X 1〇8 Q /□的范围内时的 情况下,导电性聚乙締树脂组合物较少趋于带电。
[0147] (1)导电性聚乙締树脂组合物的构成
[0148] 根据本发明的导电性聚乙締树脂的特征在于,导电性填料化)与100重量份总量的 包含含极性基团的聚乙締树脂(A)和聚乙締树脂(B)的树脂组分的比例是6-30重量份,优选 6.5- 28重量份,更优选7-26重量份,甚至更优选7.5-25重量份,特别优选6-20重量份,特别 6.5- 18重量份,最优选7-17重量份。在导电性填料化)的比例小于6重量份的情况下,不赋予 导电性。在其比例超过30重量份的情况下,不仅组合物在耐冲击性和拉伸断裂伸长率方面 下降,而且也导致生产成本增加。
[0149] (2)在导电性聚乙締树脂组合物中的树脂组分的组成比率
[0150] 在根据本发明的导电性聚乙締树脂组合物中的树脂组分中,含极性基团的聚乙締 树脂(A)和聚乙締树脂(B)的比例如下。含极性基团的聚乙締树脂(A)和聚乙締树脂(B)的比 例分别是0.5-80wt%和99.5-20wt%。优选地,含极性基团的聚乙締树脂(A)和聚乙締树脂 (B)的比例分别是l-75wt%和99-25wt%。更优选地,含极性基团的聚乙締树脂(A)和聚乙締 树脂(B)的比例分别是5-70wt%和95-30wt%。甚至更优选地,含极性基团的聚乙締树脂(A) 和聚乙締树脂(B)的比例分别是10-65wt%和90-35wt%。在其中含极性基团的聚乙締树脂 (A)的比例小于0.5wt%的情况下,对不同种类的材料的粘合性是不充分的。在其中含极性 基团的聚乙締树脂(A)的比例超过80wt%的情况下,不仅难W控制包括耐冲击性、流动性和 拉伸物性等的各物性,而且运样大量的非常贵的含极性基团的聚乙締树脂的添加导致生产 成本增加。
[0151] (3)关于在导电性聚乙締树脂组合物中的树脂组分的组成比率的其它实施方案
[0152] 在其中使用单位点催化剂制造的聚乙締树脂已经导入根据本发明的导电性聚乙 締树脂组合物的树脂组分中的情况下,在导电性聚乙締树脂组合物中的树脂组分中的含极 性基团的聚乙締树脂(A)、聚乙締树脂(C)和其它聚乙締树脂(D)的比例如下。含极性基团的 聚乙締树脂(A)、聚乙締树脂(C)和聚乙締树脂(D)的比例分别在0.5-80wt%、5-75wt%和0-94.5wt%的范围内。优选地,含极性基团的聚乙締树脂(A)、聚乙締树脂(C)和聚乙締树脂 (D)的比例分别在1 -75wt %、5-70wt %和0-94wt %的范围内。更优选地,含极性基团的聚乙 締树脂(A)、聚乙締树脂(C)和聚乙締树脂(D)的比例分别在5-70wt %、5-60wt %和0-90wt % 的范围内。甚至更优选地,含极性基团的聚乙締树脂(A)、聚乙締树脂(C)和聚乙締树脂(D) 的比例分别在l〇-65wt%、5-55wt%和0-85wt%的范围内。在其中含极性基团的聚乙締树脂 (A)的比例小于0.5wt%的情况下,对不同种类的材料的粘合性是不充分的。在其中含极性 基团的聚乙締树脂(A)的比例超过80wt%的情况下,不仅难W控制包括耐冲击性、流动性和 拉伸物性等的各物性,而且运样大量的非常贵的含极性基团的聚乙締树脂的添加导致生产 成本增加。与此同时,在其中聚乙締树脂(C)的比例小于5wt%的情况下,组合物具有差的耐 蠕变性。在其比例超过75wt%的情况下,该组合物在屈服强度和刚性方面太低。
[0153] (4)导电性聚乙締树脂组合物的化-MFR
[0154] 期望的是,在19(TC的溫度和21.6kg的负荷下测量的根据本发明的导电性聚乙締 树脂组合物的高负荷烙体流动速率WkMFR)应该在l.O-lOOg/lOmin,优选2.0-50g/10min, 更优选4.0-25g/10min的范围内。在其化-MFR小于1 .Og/lOmin的情况下,存在组合物会示出 成形时的不充分的流动性并且具有受损的成形稳定性的可能性。在其HL-MFR超过100g/ IOmin的情况下,组合物在例如耐冲击性和耐蠕变性等的机械特性方面会不充分。
[0155] (5)导电性聚乙締树脂组合物的密度
[0156] 根据本
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