JP2002322366A

JP2002322366A - 導電性熱可塑性樹脂組成物

Info

Publication number: JP2002322366A
Application number: JP2001124871A
Authority: JP
Inventors: Masaki Enomoto; 正樹榎本
Original assignee: Riken Technos Corp
Current assignee: Riken Technos Corp
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-11-08

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパウンド加工性が良好であり、多量のカー
ボンブラックを充填して高い導電性を付与することがで
き、成形加工に単独で用いても、マスターバッチとして
用いても、成形加工性とカーボンブラックの分散性が良
好な導電性熱可塑性樹脂組成物を提供する。【解決手段】(ａ)熱可塑性樹脂１００重量部に対し、
(ｂ)カーボンブラック３〜３０重量部、及び(ｃ)カルボ
ン酸及び／又はその無水物０.１〜１０重量部を配合し
てなることを特徴とする導電性熱可塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性熱可塑性樹
脂組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、コンパ
ウンド加工性が良好であり、多量のカーボンブラックを
充填して高い導電性を付与することができ、成形加工に
単独で用いても、マスターバッチとして用いても、成形
加工性とカーボンブラックの分散性が良好な導電性熱可
塑性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にプラスチックスは電気抵抗が大き
く、絶縁材料として利用されている。このように高い絶
縁性を有する材料も、用途によっては全く逆の導電性を
要求される分野が生ずる。最近の半導体技術の目覚まし
い進歩、ＥＭＩシールド対策などから、プラスチックス
にカーボンブラックなどの導電性フィラーを充填した導
電性熱可塑性樹脂組成物が開発され、経済性に優れるこ
ともあって、産業界を中心に広く利用されている。とこ
ろで、近年、導電性高分子材料は、ＩＣチップの包装材
や、自動車部品の静電気対策などに広範囲に普及し、使
用される高分子材料も、汎用プラスチックスからエンジ
ニアリングプラスチックスに至るまで多様化している。
また、使用される導電性充填材も、カーボンブラック、
炭素繊維、黒鉛、金属コートフィラー、金属繊維など
が、目的に応じて使い分けられている。しかし、導電性
充填材には、高分子の機械的特性を低下させたり、成形
性を悪化させたりするという問題が内在している。特
に、カーボンブラックを多量に充填して所謂マスターバ
ッチとして用いる場合や、低い電気抵抗値を得るため
に、比較的多量のカーボンブラックを充填するような場
合は、カーボンブラックの充填とともに材料の粘度が著
しく上昇するために、コンパウンド加工性、成形加工性
などに悪影響を及ぼしていた。ポリアミド樹脂は、優れ
た耐摩耗性と機械的強度を有し、産業界に広く用いられ
ており、導電性充填材を含む導電性ポリアミド系樹脂組
成物も広く普及している。近年、自動車関連部品や、精
密機器の普及とともに、より高い導電性と機械的特性が
要求されている。しかし、ポリアミド樹脂にカーボンブ
ラックなどの導電性充填材を充填して複合化した樹脂組
成物は、導電性は優れるが、柔軟性と加工性が低下する
ほか、摩耗性の低下に由来する導電性充填材の脱落など
の問題がある。また、カーボンブラックを導電性充填材
として多量に配合した場合、コンパウンド加工性が著し
く悪化するという問題がある。特にポリアミド樹脂は、
内部水素結合が強く、溶融時にカーボンブラックを溶融
混合するためには、高い負荷を伴う。また、得られたカ
ーボンブラック複合ポリアミド系樹脂は、ポリアミド分
子とカーボンブラックが強固に結合した所謂カーボンゲ
ルと呼ばれる状態となり、成形加工時に分散不良を招来
するという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンパウン
ド加工性が良好であり、多量のカーボンブラックを充填
して高い導電性を付与することができ、成形加工に単独
で用いても、マスターバッチとして用いても、成形加工
性とカーボンブラックの分散性が良好な導電性熱可塑性
樹脂組成物を提供することを目的としてなされたもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、熱可塑性樹脂にカ
ーボンブラックを充填する際に、カルボン酸及び／又は
その無水物を共存させることにより、コンパウンド加工
性が良好となり、多量のカーボンブラックを充填するこ
とができ、得られる導電性熱可塑性樹脂組成物は、成形
加工に単独で用いても、マスターバッチとして同種又は
異種の熱可塑性樹脂とブレンドして用いても、成形加工
性が良好であり、カーボンブラックの分散性も良好であ
ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、（１）(ａ)熱可塑性
樹脂１００重量部に対し、(ｂ)カーボンブラック３〜３
０重量部、及び(ｃ)カルボン酸及び／又はその無水物
０.１〜１０重量部を配合してなることを特徴とする導
電性熱可塑性樹脂組成物、（２）(ｂ)カーボンブラック
が、(ｄ)ＤＢＰ吸油量が２２０ml／１００ｇ以上、窒素
吸着法による比表面積が５００ｍ²／ｇ以上であるカー
ボンブラック１〜１００重量％と(ｅ)ＤＢＰ吸油量が２
２０ml／１００ｇ未満、窒素吸着法による比表面積が５
００ｍ²／ｇ未満であるカーボンブラック０〜９９重量
％からなる第１項記載の導電性熱可塑性樹脂組成物、
（３）(ａ)熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂である第１
項記載の導電性熱可塑性樹脂組成物、及び、（４）(ａ)
熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂と他の熱可塑性樹脂の
混合物である第１項記載の導電性熱可塑性樹脂組成物、
を提供するものである。さらに、本発明の好ましい態様
として、（５）カルボン酸が、芳香族カルボン酸である
第１項記載の導電性熱可塑性樹脂組成物、を挙げること
ができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の導電性熱可塑性樹脂組成
物は、(ａ)熱可塑性樹脂１００重量部に対し、(ｂ)カー
ボンブラック３〜３０重量部、及び(ｃ)カルボン酸及び
／又はその無水物０.１〜１０重量部を配合してなる樹
脂組成物である。本発明に用いる熱可塑性樹脂に特に制
限はなく、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、
ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリスチレン、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーネー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、シリコーン樹脂、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリエーテルイミドなどを挙げることがで
きる。これらの中で、ポリアミド樹脂及びポリアミド樹
脂と他の熱可塑性樹脂の混合物を特に好適に用いること
ができる。本発明に用いるポリアミド樹脂に特に制限は
なく、例えば、ナイロン３、ナイロン４、ナイロン６、
ナイロン７、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４
６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、
ナイロン６Ｉ、ナイロン６Ｔ、ナイロンＭＸＤ６、ポリ
−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｍ−フェニ
レンイソフタルアミドなどを挙げることができる。これ
らのポリアミド樹脂は、１種を単独で用いることがで
き、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもで
きる。また、これらのポリアミド樹脂を構成するモノマ
ー単位を２種以上有する共重合ポリアミド樹脂、透明な
非結晶性ポリアミド樹脂、水又はアルコールに溶解する
水性ポリアミド樹脂なども使用することができる。

【０００６】さらに、本発明においては、柔軟性を有す
るポリアミドエラストマーも使用することができる。ポ
リアミドエラストマーは、ポリアミド拘束相と、ソフト
セグメントとしてポリエーテル、ポリエステル構造を有
する熱可塑性エラストマーである。例えば、ポリアミド
拘束相としてナイロン１２構造を用いたエラストマー
は、ω−ラウロラクタム、ジカルボン酸及びポリエーテ
ルジオールを、ラクタム開環触媒としての水を加えて加
圧加熱下の反応によりカルボキシルテレケリックナイロ
ン１２オリゴマーを得て、次いでポリエーテルジオール
との縮合反応によって得ることができる。ポリアミド拘
束相としては、この他にナイロン６構造なども用いるこ
とができる。基本的には、ポリエーテルブロックポリア
ミドエラストマー、ポリエーテルエステルブロックポリ
アミドエラストマー構造を有するエラストマーとなる。
ここで、使用するジオールの種類などによって様々な特
性を有するポリアミドエラストマーを得ることができ
る。ポリアミドエラストマーは、高温特性、機械的特
性、耐油性、低温特性などに優れているために、機械部
品、自動車部品、スポーツ用品などに使用することがで
きる。ポリアミドエラストマーは、１種を単独で用いる
ことができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いる
こともできる。また、ポリアミドエラストマーとポリア
ミド樹脂とを混合して用いることもできる。さらに、ポ
リアミドエラストマーに対して、種々の特性改質を目的
として異種ポリマーをポリマーアロイ化して、ポリアミ
ドエラストマー系樹脂組成物として用いることもでき
る。この他に、ポリアミド樹脂が可塑剤によって可塑化
された所謂可塑化ポリアミド樹脂も、本発明におけるポ
リアミド樹脂として用いることができる。使用する可塑
剤に特に制限はなく、例えば、芳香族縮合リン酸エステ
ル系可塑剤、ブチルベンジルフタレートなどのフタル酸
系可塑剤などを挙げることができる。また、ポリアミド
樹脂は、湿潤環境下で水分の吸収によって可塑化された
状態となる場合があるが、これらをポリアミドエラスト
マーとして用いることも可能である。

【０００７】本発明に用いる(ｂ)カーボンブラックに特
に制限はなく、例えば、ファーネスブラック、アセチレ
ンブラック、ランプブラック、サーマルブラック、チャ
ンネルブラック、ケッチェンブラックなどを挙げること
ができる。本発明に用いる(ｂ)カーボンブラックは、
(ｄ)ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が２２０ml／１
００ｇ以上、窒素吸着法による比表面積が５００ｍ²／
ｇ以上であるカーボンブラック１〜１００重量％と(ｅ)
ＤＢＰ吸油量が２２０ml／１００ｇ未満、窒素吸着法に
よる比表面積が５００ｍ²／ｇ未満であるカーボンブラ
ック０〜９９重量％からなることが好ましく、(ｄ)ＤＢ
Ｐ吸油量が２２０ml／１００ｇ以上、窒素吸着法による
比表面積が５００ｍ²／ｇ以上であるカーボンブラック
３０〜１００重量％と(ｅ)ＤＢＰ吸油量が２２０ml／１
００ｇ未満、窒素吸着法による比表面積が５００ｍ²／
ｇ未満であるカーボンブラック０〜７０重量％からなる
ことがより好ましい。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量
は、ＪＩＳＫ６２１７９.にしたがって測定すること
ができる。カーボンブラックの窒素吸着法による比表面
積は、ＪＩＳＫ６２１７７.にしたがって測定するこ
とができる。(ｄ)ＤＢＰ吸油量が２２０ml／１００ｇ以
上、窒素吸着法による比表面積が５００ｍ²／ｇ以上で
あるカーボンブラックには、特殊オイルファーネス法に
より製造されるケッチェンブラックなどがあり、このよ
うなカーボンブラックとしては、例えば、ＤＢＰ吸油量
３６０ml／１００ｇ、比表面積８００ｍ²／ｇのケッチ
ェンブラックＥＣ、ＤＢＰ吸油量４９５ml／１００ｇ、
比表面積１,２７０ｍ²／ｇのケッチェンブラックＥＣ６
００ＪＤなどを挙げることができる。(ｅ)ＤＢＰ吸油量
が２２０ml／１００ｇ未満、窒素吸着法による比表面積
が５００ｍ²／ｇ未満であるカーボンブラックには、オ
イルファーネス法により製造されるオイルファーネスブ
ラック、アセチレンガス法により製造されるアセチレン
カーボンブラックなどがあり、このようなカーボンブラ
ックとしては、例えば、ＤＢＰ吸油量２１２ml／１００
ｇ、比表面積７６ｍ²／ｇのアセチレンブラック、ＤＢ
Ｐ吸油量１７５ml／１００ｇ、比表面積２１４ｍ²／ｇ
のバルカンＸＣ−７２、ＤＢＰ吸油量１２６ml／１００
ｇ、比表面積６５ｍ²／ｇのニテロン、ＤＢＰ吸油量５
２ml／１００ｇ、比表面積２４ｍ²／ｇのＳＲＦカーボ
ンなどを挙げることができる。これらの(ｄ)カーボンブ
ラックと(ｅ)カーボンブラックは、それぞれ１種を単独
で用いることができ、あるいは、それぞれ２種以上を組
み合わせて用いることもできる。

【０００８】本発明においては、(ａ)熱可塑性樹脂１０
０重量部に対して、(ｂ)カーボンブラック３〜３０重量
部を配合する。カーボンブラックの配合量が熱可塑性樹
脂１００重量部に対して３重量部未満であると、得られ
る熱可塑性樹脂組成物の導電性が不足するおそれがあ
る。カーボンブラックの配合量が熱可塑性樹脂１００重
量部に対して３０重量部を超えると、コンパウンド加工
性と成形加工性が損なわれるおそれがある。本発明にお
いて、カーボンブラックとともに熱可塑性樹脂に配合す
るカルボン酸又はその無水物に特に制限はなく、例え
ば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草
酸、トリメチル酢酸、カプロン酸、アクリル酸、プロピ
オル酸、クロトン酸、チグリン酸、ソルビン酸、リノー
ル酸、リノレン酸、ドコセン酸、安息香酸、１−ナフト
エ酸、フェニル酢酸などのモノカルボン酸又はこれらの
無水物、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、
アジピン酸、ピメリン酸、フマル酸、マレイン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸
又はこれらの無水物、マレイン化脂肪酸、ブタン−１,
２,３−トリカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン
酸などのトリカルボン酸又はこれらの無水物、ブタンテ
トラカルボン酸、ピロメリット酸などのテトラカルボン
酸又はこれらの無水物などを挙げることができる。これ
らの他に、カルボニル基以外の官能基としてヒドロキシ
ル基を有するヒドロキシカルボン酸、ニトロ基を有する
ニトロカルボン酸なども用いることができる。これらの
カルボン酸又はその無水物は、１種を単独で用いること
ができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いること
もできる。これらの中で、芳香族カルボン酸を好適に用
いることができ、安息香酸、イソフタル酸及びテレフタ
ル酸を特に好適に用いることができる。

【０００９】本発明においては、熱可塑性樹脂１００重
量部に対して、カーボンブラックとともに、カルボン酸
及び／又はその無水物０.１〜１０重量部を配合し、よ
り好ましくは０.３〜５重量部を配合する。カルボン酸
及び／又はその無水物を配合することにより、カーボン
ブラックの配合量が多い場合でも、コンパウンド加工性
が向上するとともに、カーボンブラックの分散性も良好
となる。さらに、得られるカーボンブラック充填熱可塑
性樹脂それ自体を成形加工する場合や、異種ポリマーと
ブレンドして成形加工する場合に、カーボンブラックの
分散性が良好であり、部分的にカーボンブラックの充填
密度の高い溶融不良となる凝集部分が少なくなり、成形
加工機への負荷が低減される。カルボン酸及び／又はそ
の無水物の配合量か熱可塑性樹脂１００重量部に対して
０.１重量部未満であると、カーボンブラックの充填性
が改善されず、分散状態も悪く、コンパウンド加工性と
成形加工性の向上が不十分となるおそれがある。カルボ
ン酸及び／又はその無水物の配合量が熱可塑性樹脂１０
０重量部に対して１０重量部を超えると、熱可塑性樹脂
の機械的特性が損われるとともに、揮発分が増加して作
業環境が悪化するおそれがある。カーボンブラックを多
量に充填した樹脂組成物は、カーボンブラック充填導電
性樹脂マスターバッチとして異種ポリマーに添加するこ
とにより導電性を付与する場合や、マスターバッチを構
成する樹脂の特性を生かして異種ポリマーの機械的特
性、耐薬品性、加工性などを、導電性付与と同時に改質
するために用いることができる。特に、ポリアミド樹脂
は、機械的特性、耐薬品性などに優れた性能を有するた
めに、異種ポリマーと複合化することにより、異種ポリ
マーの特性を効果的に改質することができる。異種ポリ
マーとしては、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネートなどを挙げることができる。

【００１０】本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物をポリ
アミド樹脂と他の熱可塑性樹脂の混合物を用いて製造す
る場合、あるいは、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物
をマスターバッチとして用いて異種ポリマーとポリマー
アロイ化する場合は、相溶化剤を用いることが好まし
い。使用する相溶化剤に特に制限はなく、２種以上の樹
脂成分と相溶する構造や官能基を有する樹脂を相溶化剤
として用いることができる。このような相溶化剤として
は、例えば、無水マレイン酸又はマレイン酸で変性され
たポリスチレン、スチレン−ブタジエン−スチレンブロ
ック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチ
レンブロック共重合体の水添物（ＳＥＢＳ）、スチレン
−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、
スチレン−イソプレン・ブタジエン−スチレンブロック
共重合体の水添物（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−イソプレ
ン−スチレンブロック共重合体の水添物（ＳＥＰＳ）な
どのスチレン系エラストマー、塩素化ポリエチレン、塩
素化エチレン−プロピレンゴム、塩化ブチルゴム、塩素
化ポリプロピレン、塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニ
ル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、エピクロロヒドリンゴ
ム、エピクロロヒドリンとエチレンオキシドとの共重合
体、エピクロロヒドリンとプロピレンオキシドとの共重
合体、エピクロロヒドリンとアリルグリシジルエーテル
との共重合体などの塩素原子を有するエラストマー、エ
チレン−プロピレンゴム、イソブチレンゴム、エチレン
−プロピレン−ブタジエン三元共重合体、アクリルゴ
ム、エチレン−アクリルゴム、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、ブチルゴム、ヨウ化ブチルゴム、水素還元型ス
チレン−イソプレンゴムなどの塩素原子を有しないエラ
ストマーなどを挙げることができる。

【００１１】本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物には、
安定剤、着色剤、可塑剤、分散剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤、難燃剤、補強剤、滑剤、発泡剤、耐候剤、耐光
剤、金属粉、ガラス繊維、炭素繊維などの添加剤を配合
することができる。本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物の製造方法に特に制
限はなく、通常の熱可塑性樹脂の混合、混練に用いられ
る装置、設備を用いて製造することができる。例えば、
タンブラー、ヘンシェルミキサーなどの予備混合機に各
成分を同時に仕込み、均一に混合する方法や、あるい
は、混練機へ特定成分を個別に定量フィーダー、容量フ
ィーダーなどを用いて供給する方法によることができ
る。各成分の混合物を溶融混練機に供給して溶融混練
し、ダイから押し出してペレタイザーによりペレット化
する。使用する押出機に特に制限はなく、例えば、ベン
ト付き単軸押出機、異方向二軸押出機、同方向二軸押出
機などを挙げることができる。また、押出機に代えて、
スーパーミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、タ
ンブラー、コニーダーなどの混練機を用いることもでき
る。本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物を軸系溶融混練
押出機を用いて製造する場合、カーボンブラックを２フ
ィード以上に分割して投入することが好ましい。１フィ
ードで投入すると、カーボンブラックの添加量が多くな
ると、押出機のホッパー投入口で、一時的に多量のカー
ボンブラックが樹脂成分と分離された状態で混練される
ためにスクリューへの負荷が増大し、機械の損傷を招い
たり、樹脂の発熱を助長して樹脂劣化を招くおそれがあ
るが、カーボンブラックを２フィード以上に分割して投
入することにより、円滑に安定して熱可塑性樹脂中にカ
ーボンブラックを分散させることができる。カーボンブ
ラックを供給するためのフィーダー機種とフィード方法
に特に制限はなく、例えば、重量フィーダー、容量フィ
ーダーなどを用い、２フィード法の場合は、樹脂成分と
比較的少量のカーボンブラックを混練機の根元部より投
入し、溶融状態になった樹脂に、残りのカーボンブラッ
クを投入することができる。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、実施例においては、混練
機として、スクリュー径４７mmの同方向二軸押出機を用
い、シリンダー及びダイ温度２６０〜２８０℃で混練
し、吐出量３０kg／ｈでストランドを引き取り、樹脂組
成物をペレット化した。この押出機の定格負荷は１３０
Ａまでであり、負荷が１３０Ａを超えると安定した製造
が不可能になる。実施例１ポリアミド樹脂［東洋紡績(株)、Ｐ−８４０、ナイロン
６］１００重量部、カーボンブラックｄ［ライオン
(株)、ケッチェン６００ＪＤ、ＤＢＰ吸油量４８０ml／
１００ｇ、比表面積１,２７０ｍ²／ｇ］８重量部及びイ
ソフタル酸０.６重量部を配合してなる導電性ポリアミ
ド樹脂組成物を製造した。ポリアミド樹脂とイソフタル
酸をあらかじめ混合して、主ホッパーから供給した。カ
ーボンブラックは、規定量の半分を、主ホッパー口に重
量フィーダーを用いて別投入し、残りの半分を、シリン
ダー中央部のホッパー口より、重量フィーダーを用いて
別投入した。カーボンブラックとイソフタル酸の混合物
の供給を始めてから３０分後に、カーボンブラックとイ
ソフタル酸の混合物は、安定して押出機に食い込んでい
た。押出機の負荷は、８０〜８３Ａであった。ストラン
ドで観察したカーボンブラックの分散状態は、良好であ
った。得られたペレットから、射出成形により６cm×６
cm×３cmの試験片を成形した。試験片のカーボンブラッ
クの分散状態は、良好であった。試験片について測定し
た体積抵抗率は、１０¹〜１０²Ω・cmであった。実施例２〜５カーボンブラックの配合量を、１０重量部、１２重量
部、１４重量部又は１８重量部とした以外は、実施例１
と同様にして、導電性ポリアミド樹脂組成物を製造し、
評価を行った。実施例１〜５の結果を、第１表に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】第１表に見られるように、ポリアミド樹脂
１００重量部に対して、ＰＢＴ吸油量４８０ml／１００
ｇ、比表面積１,２７０ｍ²／ｇのカーボンブラックｄ８
〜１８重量部及びイソフタル酸０.６重量部を配合した
実施例１〜５の導電性ポリアミド樹脂組成物は、カーボ
ンブラックの供給状態が安定し、押出機の負荷が小さ
く、カーボンブラック１８重量部を配合した場合も、押
出機の負荷は許容範囲内である。カーボンブラックの分
散状態は、ストランド、試験片ともに良好であり、試験
片の体積抵抗率が低く、良好な導電性が得られている。実施例６カーボンブラックとして、カーボンブラックｄ［ライオ
ン(株)、ケッチェン６００ＪＤ、ＤＢＰ吸油量４８０ml
／１００ｇ、比表面積１,２７０ｍ²／ｇ］１０重量部と
カーボンブラックｅ［新日鐵化学(株)、ニテロン、ＤＢ
Ｐ吸油量１２６ml／１００ｇ、比表面積６５ｍ²／ｇ］
１５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、
導電性ポリアミド樹脂組成物を製造し、評価を行った。実施例７カーボンブラックとして、カーボンブラックｅ［新日鐵
化学(株)、ニテロン、ＤＢＰ吸油量１２６ml／１００
ｇ、比表面積６５ｍ²／ｇ］３０重量部を配合した以外
は、実施例１と同様にして、導電性ポリアミド樹脂組成
物を製造し、評価を行った。実施例８ポリアミド樹脂［東洋紡績(株)、Ｐ−８４０、ナイロン
６］７０重量部、変性ポリフェニレンエーテル樹脂［旭
化成(株)、ザイロンＸ９１０８］３０重量部、相溶化剤
［旭化成(株)、タフテックポリマーＭ１９４３、無水マ
レイン酸変性ＳＥＢＳ］８重量部、カーボンブラックｄ
［ライオン(株)、ケッチェン６００ＪＤ、ＤＢＰ吸油量
４８０ml／１００ｇ、比表面積１,２７０ｍ²／ｇ］１０
重量部及びイソフタル酸０.６重量部を配合してなる導
電性ポリアミド系樹脂組成物を製造した。ポリアミド樹
脂と変性ポリフェニレンエーテル樹脂と相溶化剤は、あ
らかじめヘンシェルミキサーを用いて混合した。また、
カーボンブラックとイソフタル酸は、あらかじめヘンシ
ェルミキサーを用いて混合した。ポリアミド樹脂と変性
ポリフェニレンエーテル樹脂と相溶化剤の混合物を押出
機のホッパーから供給し、カーボンブラックとイソフタ
ル酸の混合物は、シリンダー根元部の投入口と、シリン
ダー中央部の投入口から、半量ずつを定量フィーダーを
用いて供給した。カーボンブラックとイソフタル酸の混
合物の供給を始めてから３０分後に、カーボンブラック
とイソフタル酸の混合物は、安定して押出機に食い込ん
でいた。押出機の負荷は、８６〜８８Ａであった。スト
ランドで観察したカーボンブラックの分散状態は、良好
であった。得られたペレットから、射出成形により６cm
×６cm×３cmの試験片を成形した。試験片のカーボンブ
ラックの分散状態は、良好であった。試験片について測
定した体積抵抗率は、１０¹Ω・cmであった。実施例９イソフタル酸の代わりにテレフタル酸を用いてその配合
量を１.０重量部とし、カーボンブラックｄの配合量を
１０重量部とした以外は、実施例１と同様にして、導電
性ポリアミド樹脂組成物を製造し、評価を行った。実施例１０イソフタル酸の代わりに無水フタル酸を用いてその配合
量を３.０重量部とし、カーボンブラックｄの配合量を
１０重量部とした以外は、実施例１と同様にして、導電
性ポリアミド樹脂組成物を製造し、評価を行った。実施
例６〜１０の結果を、第２表に示す。

【００１５】

【表２】

【００１６】第２表に見られるように、ポリアミド樹脂
にカーボンブラックとイソフタル酸を配合した実施例６
〜７、ポリアミド樹脂と変性ポリフェニレンエーテル樹
脂と相溶化剤の混合物にカーボンブラックとイソフタル
酸を配合した実施例８、ポリアミド樹脂にカーボンブラ
ックとテレフタル酸を配合した実施例９、ポリアミド樹
脂にカーボンブラックと無水フタル酸を配合した実施例
１０においては、カーボンブラックの供給状態が安定
し、押出機の負荷が小さく、カーボンブラック３０重量
部を配合した場合も、押出機の負荷は許容範囲内であ
る。カーボンブラックの分散状態は、ストランド、試験
片ともに良好であり、試験片の体積抵抗率が低く、良好
な導電性が得られている。比較例１ポリアミド樹脂［東洋紡績(株)、Ｐ−８４０、ナイロン
６］１００重量部とカーボンブラックｄ［ライオン
(株)、ケッチェン６００ＪＤ、ＤＢＰ吸油量４８０ml／
１００ｇ、比表面積１,２７０ｍ²／ｇ］８重量部を配合
してなる導電性ポリアミド樹脂組成物を製造した。ポリ
アミド樹脂を押出機のホッパーから供給し、カーボンブ
ラックは、シリンダー根元部の投入口と、シリンダー中
央部の投入口から、半量ずつを定量フィーダーを用いて
供給した。カーボンブラックの供給を始めてから３０分
後に、カーボンブラックは安定して押出機に食い込んで
いた。押出機の負荷は、１１８〜１２２Ａであった。ス
トランドで観察したカーボンブラックの分散状態は、や
や不良であった。得られたペレットから、射出成形によ
り６cm×６cm×３cmの試験片を成形した。試験片のカー
ボンブラックの分散状態は、やや不良であった。試験片
について測定した体積抵抗率は、１０²Ω・cmであった。比較例２カーボンブラックｄの配合量を１０重量部とした以外
は、以外は、比較例１と同様にして、導電性ポリアミド
樹脂組成物を製造し、評価を行った。比較例３カーボンブラックｄの配合量を１２重量部とした以外
は、以外は、比較例１と同様にして、導電性ポリアミド
樹脂組成物を製造し、評価を行った。樹脂組成物の製造
時に、押出機の根元部にカーボンブラックがやや溜まっ
た。比較例４カーボンブラックｄの配合量を１４重量部とした以外
は、以外は、比較例１と同様にして、導電性ポリアミド
樹脂組成物を製造し、評価を行った。樹脂組成物の製造
時に、サイドと根元部でシュートアップが起こった。ス
トランド切れと過負荷による機械停止があり、安定した
製造は不可能であった。比較例５カーボンブラックｄの配合量を１８重量部とした以外
は、比較例１と同様にして、導電性ポリアミド樹脂組成
物の製造を試みた。樹脂組成物の製造時に、サイドと根
元部でシュートアップが起こった。ストランド切れがあ
り、過負荷により押出機が停止し、製造は全く不可能で
あった。比較例１〜５の結果を、第３表に示す。

【００１７】

【表３】

【００１８】第３表に示された比較例１〜５の配合組成
は、実施例１〜５の配合組成からイソフタル酸を除いた
ものであるが、カーボンブラックｄの配合量が同じ実施
例と比較例を比べると、カルボン酸を配合しない比較例
は、押出機の負荷と負荷の変動幅が大きく、ストランド
と試験片のカーボンブラックの分散状態が不良になり、
カーボンブラックの配合量が多くなると押出機の運転が
困難になる。この結果から、本発明の導電性熱可塑性樹
脂組成物において、カルボン酸を配合することにより、
コンパウンド加工性が顕著に向上することが分かる。実施例１１実施例３で得られた導電性ポリアミド樹脂組成物３０重
量部、変性ポリフェニレンエーテル樹脂［旭化成(株)、
ザイロンＸ９１０８］７０重量部及び相溶化剤［旭化成
(株)、タフテックポリマーＭ１９４３］８重量部を配合
して、射出成形により６cm×６cm×３cmの試験片を成形
した。試験片のカーボンブラックの分散状態は、良好で
あった。試験片について測定した体積抵抗率は、１０³
〜１０⁴Ω・cmであった。実施例１２導電性ポリアミド樹脂組成物４０重量部と変性ポリフェ
ニレンエーテル樹脂６０重量部を用いた以外は、実施例
１１と同様にして、試験片を成形し、評価を行った。実施例１３導電性ポリアミド樹脂組成物５０重量部と変性ポリフェ
ニレンエーテル樹脂５０重量部を用いた以外は、実施例
１１と同様にして、試験片を成形し、評価を行った。比較例６実施例３で得られた導電性ポリアミド樹脂組成物の代わ
りに、比較例３で得られた導電性ポリアミド樹脂組成物
を用いた以外は、実施例１１と同様にして、試験片を成
形し、評価を行った。比較例７実施例３で得られた導電性ポリアミド樹脂組成物の代わ
りに、比較例３で得られた導電性ポリアミド樹脂組成物
を用いた以外は、実施例１２と同様にして、試験片を成
形し、評価を行った。実施例１１〜１３及び比較例６〜
７の結果を、第４表に示す。

【００１９】

【表４】

【００２０】第４表に見られるように、実施例３で得ら
れた本発明の導電性ポリアミド樹脂組成物と変性ポリフ
ェニレンエーテル樹脂を配合して射出成形により得られ
た実施例１１〜１３の試験片は、カーボンブラックの分
散状態が良好であり、体積抵抗率が低く良好な導電性を
有している。これに対して、カルボン酸を配合していな
い比較例３で得られた導電性ポリアミド樹脂組成物と変
性ポリフェニレンエーテル樹脂を配合して射出成形によ
り得られた比較例６〜７の試験片は、カーボンブラック
の分散状態がやや不良であり、カーボンブラック含有量
が同じ実施例の試験片と比べると体積抵抗率がやや高
く、バラツキも広く、導電性が劣っている。

【００２１】

【発明の効果】本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、
コンパウンド加工性が良好であり、多量のカーボンブラ
ックを充填して高い導電性を付与することができ、成形
加工に単独で用いても、マスターバッチとして用いて
も、成形加工性とカーボンブラックの分散性が良好であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J002 AA011 BB011 BC031 BC061 BG001 BN151 CF061 CF071 CG001 CL001 CL011 CL021 CL031 CL081 CM041 CN031 CP031 DA036 EF007 EF027 EF037 EF047 EF087 EF107 EF117 EF127 EL147 ES007 FA006 FD116 GQ02 5G301 DA18 DA42 DA51 DD10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、
（ｂ）カーボンブラック３〜３０重量部、及び（ｃ）カ
ルボン酸及び／又はその無水物０.１〜１０重量部を配
合してなることを特徴とする導電性熱可塑性樹脂組成
物。
【請求項２】（ｂ）カーボンブラックが、（ｄ）ＤＢＰ
吸油量が２２０ml／１００ｇ以上、窒素吸着法による比
表面積が５００ｍ²／ｇ以上であるカーボンブラック１
〜１００重量％と（ｅ）ＤＢＰ吸油量が２２０ml／１０
０ｇ未満、窒素吸着法による比表面積が５００ｍ²／ｇ
未満であるカーボンブラック０〜９９重量％からなる請
求項１記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項３】（ａ）熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂で
ある請求項１記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項４】（ａ）熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂と
他の熱可塑性樹脂の混合物である請求項１記載の導電性
熱可塑性樹脂組成物。