导电性乙烯醋酸乙烯共聚物塑胶发泡体及其制法.pdf

    本发明系关于具导电性EVA闭口式细胞塑胶发泡体及其制法。

    一般物质依固有体积阻抗值的大小，可分为导电体、抗静电体、与绝缘体三大类。导电体之固有体积阻抗值为0至100  k  ohm  cm之间，抗静电体之固有体积阻抗值为100至200  k  ohm cm之间，而绝缘体之抗静电体之固有体积阻抗值为200  k  ohm  cm。

    传统的塑胶绝大部分为绝缘体，只有小部分为抗静电体，而本身为导电体者更是少见。而一般塑胶发泡体的特性为电绝缘性与热绝缘性比传统塑胶者为高，故一般的塑胶发泡体耐电性良好且耐热性佳，此为传统塑胶与塑胶发泡体在性质、加工成形、及应用上皆不同之处。依照塑胶发泡体气泡形成的结构，可分为闭口式细胞塑胶发泡体与开口式细胞塑胶发泡体两大类，闭口式细胞塑胶发泡体中的每一个气泡都被塑料薄膜包围，而开口式细胞塑胶发泡体中的气泡都彼此互相连接。一般而言，闭口式细胞塑胶发泡体比开口式细胞塑胶发泡体的固有体积阻抗值更高，即电绝缘性更佳而导电性更差。目前已开发出数种导电性塑胶，但具导电性开口式细胞塑胶发泡体的开发已极为困难，更勿论具导电性闭口式细胞塑胶发泡体的开发了。以最先进的开发技术，亦只能将闭口式细胞塑胶发泡体的固有体积阻抗值降到100  k  ohm  cm左右，而开口式细胞塑胶发泡体的固有体积阻抗值以传统的制法欲降至100  k  ohm  cm已极为困难，更勿论降至50  k  ohm  cm以下了。

    本发明之主要目的为提供一种EVA（Ethylene  vinyl  acetate  copolymer）闭口式细胞塑胶发泡体，具有良好的导电性且其固有体积阻抗值在50  k  ohm  cm或以下。

    本发明之次一目地为提供一种EVA闭口式细胞塑胶发泡体，具有质轻、热导度低、不发霉、及缓冲性良好等特性。

    于制造本发明之导电性EVA主要系由（乙烯醋酸乙烯脂共聚合物）和其他组成物所构成闭口式细胞塑胶发泡体时，以EVA为主体，在加入适当成份的导电性碘烟、及发泡剂、发散剂、架桥剂等加工助剂，在适当的温度及压力下，搅拌及混合均匀，再切片出料及加硫后制成成品。

    EVA主要由乙烯醋酸乙烯脂共聚合物和其他组成物所构成。其具有优异之耐热性、质轻、低比重、耐水性、高弹性、耐侯性及耐冲撞性等特性。而本发明之EVA闭口式细胞塑胶发泡体具有微细均匀之封闭性气泡，且具有优异之导电性及缓冲性质，最重要的是其固有体积阻抗值在50  k  ohm  cm或以下的优异特性。

    本发明所使用的发泡剂为ADCA（Azodicarbonamide）属于有机发泡剂类，其发散性良好，且产生氮气，对原塑料不会造成任何损害。本发明使用的有机过氧化物为DCP（Dicumyl  Peroxide），DCP可使乙烯醋酸乙烯脂共聚合物产生交联的立体结构。另外本发明亦使用下列加工助剂：导电碘烟、发散剂如硬脂酸锌、润滑剂如硬脂酸、发泡剂如氧化锌等。

    本发明制法之实施例如下：

    实施例一：固有体积阻抗值为50  k  ohm  cm左右的EVA闭口式细胞塑胶发泡体

    发泡组成物

    成份  重量份数

    EVA  100

    ADCA  3

    DCP  0.65

    氧化锌  3

    硬脂酸锌  1

    硬脂酸  1

    导电碘烟  20

    于室温时将上述各成份混合在捏合机中搅拌10分钟，再于100℃至110℃时将上述搅拌过的混合物置于混合机中混合8分钟，使各成份均匀分散成泥状物。然而在80℃至90℃时将上述泥状物置于出料机中出料后成为片状，再予以切片成适当的长度与宽度。最后在170℃至175℃时置于油压机中加压至150kg/cm²15分钟，则EVA闭口式细胞塑胶发泡体制成，且其固有体积阻抗值为50  k  ohm  cm左右。

    实施例二：固有体积阻抗值为30  k  ohm  cm左右的EVA闭口式细胞塑胶发泡体

    发泡组成物

    成份  重量份数

    EVA  100

    ADCA  3

    DCP  0.8

    氧化锌  3

    硬脂酸锌  3

    硬脂酸  1.5

    导电碘烟  25

    于室温时将上述各成份混合在捏合机中搅拌15分钟，再于100℃至110℃时将上述搅拌过的混合物置于混合机中混合10分钟，使各成份均匀分散成泥状物。然而在80℃至90℃时将上述泥状物置于出料机中出料后成为片状，再予以切片成适当的长度与宽度。最后在170℃至175℃时置于油压机中加压至150kg/cm²15分钟，则EVA闭口式细胞塑胶发泡体制成，且其固有体积阻抗值为30 k ohm cm左右。

    以上所述为两个最佳实施例，但本发明之组成不限于上述两个最佳实施例，而可在一定的范围内变化实施之。若EVA维持100重量份数，则ADCA可为1至5份，氧化锌可为3至10份，硬脂酸锌可为1至5份，硬脂酸可为1至3份，导电碘烟可为15至25份，过氧化合物架桥剂可为0.6至1.0份。于室温下在捏合机中搅拌7至15分钟，在混合机中混合时间可为5至10分钟，出料成形后在油压机中的温度可为165℃至180℃，压力可为100至200kg/cm²，加压时间可为10至30分钟即可成形。

    反观日本国特许厅特许公报昭61-66729（JP  866729）之内容如下：其制法系采用押出机成形法，本案系采用油压机成形法，其发泡剂与加工助剂系采用挥发性液体Butan或Yalon之有毒性发泡剂，所以加工安全性不良对工作人员有职业性长期潜在伤害，本案则采用分解型AC发泡剂，加工安全性较引证案为佳，在现今社会重视环保意识之社会条件下，本案之非污染性制法较日本引证前案为佳。而且引证案之加硫系统与本案不同，因其采用押出成型机成型故无法采用过氧化物（DCP）系统，故产品与本案制法所做之产品不同。再就产品而言引证案系为抗静电效果之发泡剂（依据表一，实施例三最好之阻抗值为6.4×10⁴）适用于包装材料故导电效果差，这是由于该产品非为独立发泡剂，因此其机械特性和物理特性以及其导电性无法与本产品相比，本案之产品其导电性可以达到3×10³以下。

    依据日本国特许厅特许公报昭60-20942（JP 8520942）内容如下：引证案系运用金属氧化物的导电性如锌氧粉、氧化锡和氧化锑等金属氧化物混合于塑胶粒内，再利用金属氧化物的导电性混合加工生产发泡成形的一种方法，它是一种抗静电的导电性发泡板，其阻抗值很高较无法界定为导电性充其量仅为一种抗静电之材料（依据实施例一，表面电气之阻抗值为3×10⁷，实施例二，表面电气之阻抗值为1×10⁶），与本案利用导电性炭烟的生产方法完全不相同。

    依据日本国特许厅特许公报昭63-218342（JP  88218342）内容如下：它的生产方式不是机械式生产，而是采用一种热可塑性合成树脂乳化液再加炭烟涂饰于包装材料表面的一种发泡体抗静电产品，其用途只限用于涂饰包装材料，如纸制品、木制品等，以利用其发泡体的缓冲性机能及半导体之抗静电性机能的一种包装方法，它的生产方法及其产品之性能均与本案差异甚大。

    其中JP  83198537[EVA]共聚物之抗静电材特许公报：其构造方法应与JP  8520942近似，因其仅为抗静电材，其导电性之阻抗值定较本案超过甚多，值得一提的是本案由于导电性佳及其耐冲击性能可适用之范围甚广，诸如覆盖于电视、收音机可保讯号净化或将之制成鞋底可将身体上的电荷传至地上，不会再造成人体静电伤害等等用途，对一个人之日常生活极其有用。

    本发明之EVA闭口式细胞塑胶发泡体具有微细均匀之封闭性气泡，该封闭性气泡由于组成物材质形成连续性封闭气泡，故而材质并未中断，故导电性特佳其固有体积之阻抗值在50  k  ohm  cm或以下的优异特性，且由于气泡封闭更有优异之耐热性、质轻、比重小、耐水性及耐冲击等特性，与上述之日本案相较更具有其进步性之特点。

    对于制造MOS（氧化技术半导体），LSI（大型半导体极体电路）的主要的技术上的问题是如何防止静电。尤其在湿度低，或使用厚地毯的房间里使用MOS型极体电路时容易发生静电破坏，所以如何防止静电是一个很重要的问题。

    就电子原理而言，MOS电晶体的闸极氧化膜必须薄一点。为了将信号施于闸极，利用其电压控制通道的电流，则氧化膜越薄，其效果越大。但因为来自外部的电压直接施于闸极与源极之间，如果氧化膜过薄，则发生电压破坏，特别是闸极的阻抗比较高，容易被破坏。

    闸极膜的耐压性只是数百伏特，而静电产生的电压可达数千伏特。因此，若欲防止MOS型积体电路的故障，基本上必须防止IC（积体电路）以外的带电，以防对IC发生大的放电。防止人体带静电也是其中之一，而且使用导电性塑胶也成为一种有效的方法。

    采用IC的用品，工具或和IC搭配使用的材料均可使用导电性塑胶，籍此便能防止故障。导电性EVA塑胶发泡体可保护IC，防止电子机械杂音，捆包精密零件等用途。