JP2011074099A - 導電性ポリカーボネート樹脂組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】成形加工における成形安定性に優れ、かつ成形加工にて得られた成形品の導電性および打ち抜き加工性にも優れた導電性ポリカーボネート樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】ポリカーボネート樹脂（Ａ）９０〜９９．９４重量％およびポリブチレンテレフタレート樹脂（Ｂ）０．０６〜１０重量％からなる成分１００重量部あたり、カーボンブラック（Ｃ）１０〜４０重量部およびポリエチレン樹脂（Ｄ）０．５〜１０重量部を含有してなることを特徴とする導電性ポリカーボネート樹脂組成物、およびそれからなる成形品。
【選択図】なし

Description

本発明は、導電性ポリカーボネート樹脂組成物およびそれからなる成形品に関する。更に詳しくは、押出成形、射出成形およびプレス成形などの成形加工における成形安定性に優れており、かつ得られた成形品の導電性および打ち抜き加工性に優れた導電性ポリカーボネート樹脂組成物、およびそれからなるＩＣキャリアテープならびにＩＣ搬送容器などの成形品に関する。

ポリカーボネート樹脂は、優れた耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性を有したエンジニアリングプラスチックであり、各分野に広く利用されている。従来から、このポリカーボネート樹脂に導電性を付与するために、ポリカーボネート樹脂にカーボンブラックやカーボンファイバー（特許文献１）またはカーボンナノチューブなどの導電性フィラーを充填することが行われている。

ポリカーボネート樹脂にカーボンブラックなどの導電性フィラーを高濃度に充填すると、溶融混練あるいは成形時にポリカーボネート樹脂の加工性が著しく低下する場合があった。またカーボンの凝集により、成形品の表面外観が悪化する問題があった。この解決のために、熱可塑性ポリアルキレンテレフタレート樹脂等を配合する手法（特許文献２）が用いられている。

特開平１０−９２２２５号公報 特開昭６２−２９７３５３号公報

一方、当該導電性ポリカーボネート樹脂組成物は帯電・静電気防止性の求められるＩＣキャリアテープやＩＣ搬送容器等の用途に使用されている。なかでも、ＩＣキャリアテープの用途においては、一定幅のテープ上に連続実装するためのガイド穴を設ける必要があり、一般に打ち抜き加工にて当該ガイド穴が設けられている。しかしながら、打ち抜き加工のせん断切り口にバリが発生することがあり、その改良が望まれていた。

本発明の目的は、成形加工における成形安定性に優れ、かつ成形加工にて得られた成形品の導電性および打ち抜き加工性にも優れた導電性ポリカーボネート樹脂組成物を提供することにある。

すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）９０〜９９．９４重量％およびポリブチレンテレフタレート樹脂（Ｂ）０．０６〜１０重量％からなる成分１００重量部あたり、カーボンブラック（Ｃ）１０〜４０重量部およびポリエチレン樹脂（Ｄ）０．５〜１０重量部を含有してなることを特徴とする導電性ポリカーボネート樹脂組成物およびそれからなる成形品を提供するものである。

本発明の導電性ポリカーボネート樹脂組成物は成形安定性に優れており、かつ当該組成物から得られる成形品は導電性のみならず打ち抜き加工性に優れているため、帯電・静電気防止性の求められるＩＣキャリアテープやＩＣ搬送容器等の用途に好適に用いられ、その実用上の利用価値は極めて高い。

ポリカーボネート樹脂（Ａ）とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。

上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３、５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。これらは、単独または２種類以上混合して使用される。これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。

さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−［４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル］−プロパンなどが挙げられる。

ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量は、通常１００００〜１０００００、好ましくは１５０００〜３５０００、さらに好ましくは１７０００〜２８０００である。かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。

本発明にて使用されるポリブチレンテレフタレート樹脂（Ｂ）は、ＪＩＳ Ｋ −７２３３に基づいて測定された固有粘度が０．６〜１．５、好ましくは０．７〜１．４の範囲のものが好適に使用できる。

ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ｂ）の配合比は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）を基準にして、０．０６〜１０重量％である。配合比が０．０６重量％未満では導電性が低下し、また１０重量％を超えると加工時の粘度が低下しすぎるため成形加工に困難が伴うことから好ましくない。より好適な配合比としては、０．５〜５．０重量％の範囲である。

本発明にて使用されるカーボンブラック（Ｃ）としては、ファーネス型、アセチレン型およびケッチェン型などが挙げられる。

カーボンブラック（Ｃ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）およびポリブチレンテレフタレート樹脂（Ｂ）からなる成分１００重量部あたり、１０〜４０重量部である。配合量が１０重量部未満では十分な導電性が得られないため好ましくない。また、配合量が４０重量部を超えると成形加工性が劣るために好ましくない。好ましくは１３〜３０重量部、さらに好ましくは１６〜２５重量部の範囲である。

本発明にて使用されるポリエチレン樹脂（Ｄ）としては、高密度ポリエチレン樹脂などが挙げられる。また、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ）により測定された重量平均分子量が５０００〜４５００００、より好ましくは１５０００〜３０００００の範囲のものが好適に使用できる。重量平均分子量が５０００未満では十分な打ち抜き加工性が得られない場合がある。また、分子量が４５００００を超える場合は、ポリエチレン樹脂の分散不良により、十分な打ち抜き加工性が得られない場合がある。

ポリエチレン樹脂（Ｄ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）およびポリブチレンテレフタレート樹脂（Ｂ）からなる成分１００重量部あたり、０．５〜１０重量部である。配合量が０．５重量部未満では十分な打ち抜き加工性が得られず、また１０重量部を超えると加工時の粘度が低下しすぎるため加工に困難が伴うことから好ましくない。好ましい配合量は、２〜７重量部の範囲である。

本発明の導電性ポリカーボネート樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の公知の添加剤、例えば、滑剤［パラフィンワックス、ｎ−ブチルステアレート、合成蜜蝋、天然蜜蝋、グリセリンモノエステル、モンタン酸ワックス、ポリエチレンワックス、ペンタエリスリトールテトラステアレート等］、着色剤［例えば酸化チタン、染料］、充填剤［炭酸カルシウム、クレー、シリカ、ガラス繊維、ガラス球、ガラスフレーク、カーボン繊維、タルク、マイカ、各種ウィスカー類等］、流動性改良剤、展着剤［エポキシ化大豆油、流動パラフィン等］、難燃剤［臭素系、リン系、有機金属塩系、シリコーン系等］さらには他の熱可塑性樹脂や各種耐衝撃改良剤（ポリブタジエン、ポリアクリル酸エステル、エチレン・プロピレン系ゴム等のゴムに、メタアクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル等の化合物をグラフト重合してなるゴム強化樹脂等が例示される。）を必要に応じて添加することができる。

本発明の導電性ポリカーボネート樹脂組成物の各種成分の混合方法は、特に制限はなく、任意の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等で混合し、押出機等で溶融混練する方法が挙げられる。

また、本発明の導電性ポリカーボネート樹脂組成物を成形する方法としては、特に制限はなく、公知の射出成形法、押出成形法、射出・圧縮成形法等を用いることができる。

以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、実施例中の「％」と「部」はそれぞれ重量基準に基づく。

ビスフェノールＡとホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂と各種配合成分を表１〜３に示す配合量に基づき、３７ｍｍ径の二軸押出機（神戸製鋼所製ＫＴＸ−３７）を用いて、シリンダー温度２８０℃にて溶融混練し、各種ペレットを得た。

使用した配合成分の詳細は以下のとおりである。
１．ポリカーボネート樹脂：
住友ダウ社製カリバー２００−１３（粘度平均分子量２１０００、以下ＰＣと略記）
２．ポリブチレンテレフタレート樹脂：
ポリプラスチックス社製ジュラネックス６００ＦＰ（以下ＰＢＴと略記）
３．カーボンブラック
キャボット社製ＶｕｌｃａｎＸＣ−３０５（以下ＣＢと略記）
（性状）ファーネス型カーボンブラック
ヨウ素吸着量：６５ｇ／ｋｇ
ｎ-ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量：１３０ｍｌ／１００ｇ
比表面積：７０ｍ２/ｇ
４．ポリエチレン樹脂：
プライムポリマー社製ハイゼックス５０００Ｈ
（重量平均分子量７００００、以下ＰＥ−１と略記）
クラリアント社製リコワックスＰＥ１９０
（重量平均分子量１９０００、以下ＰＥ−２と略記）
プライムポリマー社製ハイゼックス７８００Ｓ
（重量平均分子量３５００００、以下ＰＥ−３と略記）

得られた各種ペレットを１２５℃で４時間、乾燥した後に、Ｔダイ型押出成形機（田辺プラスチックス社製ＶＣ−４０）を用いて成形温度３００℃、スクリュー回転数８０ｒｐｍにて物性評価用のフィルム（厚さ０．２ｍｍ、幅２５０ｍｍ）を成形した。

以下、本発明における各種評価項目及び測定方法について説明する。
１．押出成形安定性
物性評価用のフィルム成形時の押出成形安定性（ドローダウン性）を評価した。評価の基準は、以下のとおり：
○： 押出成形加工時の粘度が安定しており加工性が良好
×： 押出成形加工時の粘度が低下しすぎるために加工が困難

２．導電性
物性評価用のフィルム（厚さ０．２ｍｍ）を１００ｍｍ×１００ｍｍに切削加工し、温度２３℃、湿度５０％の恒温室の中で４８時間放置した後に、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して表面抵抗率（Ω／ｓｑ）を測定した。評価の基準としては、表面抵抗率が１ｘ１０の７乗以下であるものを○、１ｘ１０の８乗以上であるものを×とした。

３．打ち抜き加工性
打ち抜き加工性の簡易的な評価法として、東洋精機製作所社製ノッチングツールＡ−４を用いて、物性評価用のフィルムを一定速度で回転する回転刃で切断した後の切断面を観察した。評価の基準は、以下のとおり：
○：切断面にバリが発生していない。
×：切断面にバリが発生している。

４．総合判定
押出成形安定性、導電性及び打ち抜き加工性の評価において、全て合格であるものを合格（○）、そうでないものを不合格（×）とした。結果を表１〜３に示した。

表１および表２に示すとおり、本発明の構成を満足する場合（実施例１〜９）には、全ての評価項目において十分な性能を有していた。

一方、表３に示すとおり、本発明の構成を満足しない場合（比較例１〜６）には、いずれの場合も何らかの欠点を有していた。
比較例１は、ＰＢＴの配合量が規定量よりも少ない場合で、押出成形安定性および打ち抜き加工性は合格するものの、導電性が劣っていた。
比較例２は、ＰＢＴの配合量が規定量よりも多い場合で、導電性および打ち抜き加工性は合格するものの、押出成形安定性が劣っていた。
比較例３は、ＣＢの配合量が規定量よりも少ない場合で、押出成形安定性および打ち抜き加工性は合格するものの、導電性が劣っていた。
比較例４は、ＣＢの配合量が規定量よりも多い場合で、導電性および打ち抜き加工性は合格するものの、押出成形安定性が劣っていた。
比較例５は、ポリエチレン樹脂の配合量が規定量よりも少ない場合で、押出成形安定性および導電性は合格するものの、打ち抜き加工性が劣っていた。
比較例６は、ポリエチレン樹脂の配合量が規定量よりも多い場合で、導電性および打ち抜き加工性は合格するものの、押出成形安定性が劣っていた。

Claims (6)

1. ポリカーボネート樹脂（Ａ）９０〜９９．９４重量％およびポリブチレンテレフタレート樹脂（Ｂ）０．０６〜１０重量％からなる成分１００重量部あたり、カーボンブラック（Ｃ）１０〜４０重量部およびポリエチレン樹脂（Ｄ）０．５〜１０重量部を含有してなることを特徴とする導電性ポリカーボネート樹脂組成物。
2. ポリエチレン樹脂（Ｄ）が高密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の導電性ポリカーボネート樹脂組成物。
3. ポリエチレン樹脂（Ｄ）の重量平均分子量（Ｍｗ）が、５０００〜４５００００であることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性ポリカーボネート樹脂組成物。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の導電性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。
5. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の導電性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなるＩＣ搬送容器。
6. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の導電性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなるＩＣキャリアテープ。