JP2015193735A - 樹脂組成物および成形体 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】平均粒子径50〜150μmの黒鉛(A)、融点100℃以下のポリオレフィン樹脂(B)および融点110℃以上のポリオレフィン樹脂(C)を含む樹脂組成物。なお、樹脂組成物全体に対して、前記黒鉛(A)を5〜20重量%、前記ポリオレフィン樹脂(B)を10〜40重量%および前記ポリオレフィン樹脂(C)を40〜85重量%配合することが好ましい。
【選択図】なし
Description
膨張化黒鉛とは、鉱物として天然に産出される鱗状黒鉛、土壌黒鉛、および塊状黒鉛等の天然黒鉛、ならびに石油コークス、石油ピッチ、無定形炭素等を2000℃以上で熱処理し、不規則な配列の微小黒鉛結晶の配向を人工的に行った人造黒鉛を、化学薬品浸漬または電気酸化処理を行うことで得た黒鉛である。化学薬品浸漬は黒鉛原料を多量の濃硫酸等に浸漬し、さらに濃硝酸、重クロム酸カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、過酸化水素等の酸化剤を添加して処理することにより黒鉛層間化合物を生成し、次いで水洗いした後に800〜1000℃で急速過熱し、膨張させる方法である。前記電気酸化処理法は黒鉛原料を硫酸等の電解液中で処理し、次いで水洗いした後に800〜1000℃で急速過熱し、膨張させる方法である。
このように熱膨張処理を施した後、粉砕した黒鉛が、熱膨張処理を施した黒鉛である。なお粉砕は、熱膨張処理を施した黒鉛をロール、プレス等を用いて加圧圧縮しシート状とし、これを粉砕機にて粉砕する。
ポリオレフィン樹脂(B)は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状超低密度ポリエチレン樹脂等、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、ならびにα−オレフィンとエチレンないしプロピレンとの共重合体等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂(B)を使用することで黒鉛(A)を分散し易くなる。これらの中でも直鎖状低密度ポリエチレンや直鎖状超低密度ポリエチレンが好ましい。なお低密度とは、920g/cm3以下であり、超低密度とは、900g/m3以下である。
B1:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE、密度885kg/m3、MFR=5g/10min、融点85℃)
B2:直鎖上低密度ポリエチレン(LLDPE、密度885kg/m3、MFR=10g/10min、融点85℃)
C1:高密度ポリエチレン樹脂(HDPE、密度949kg/m3、MFR=0.04g/10min、融点131℃)
C2:高密度ポリエチレン樹脂(HDPE、密度945kg/m3、MFR=1g/10min、融点129℃)
C3:低密度ポリエチレン樹脂(LDPE、密度920kg/m3、MFR=7g/10min、融点120℃)
〔樹脂組成物の製造〕
黒鉛(A−2)10部と、ポリオレフィン樹脂(B−1)20部と、ポリオレフィン樹脂(C−1)70部を、ヘンシェルミキサーに投入し、温度20℃、時間3分の条件でプレミックスした後、スクリュー直径30mm、L/D(スクリュー径/スクリュー長さ)=38〜42の押出機に供給し、回転数200rpm、設定温度200℃の条件で溶融混練し、押し出したものをペレタイザーでカットしてペレット状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を使用して下記の評価項目について試験を行った。その結果を表4に示す。
樹脂組成物を熱プレスシート成形機に投入し200℃に加熱して、縦40mm・横40mm・厚み1.5mmのシートを8枚作製し、ホットディスク放熱物性測定装置(TPS−500 京都電子工業製)を使用して、直径7mmφのセンサーの上下にシートを4枚ずつ重ね、熱伝導率(単位:W/m・K)を測定した。熱伝導率が高い程、熱交換効率、放熱性が良好である。
樹脂組成物を熱プレスシート成形機に投入し200℃に加熱して、縦200mm・横200mm・厚み1.5mmのプレスシートを作成後、2号ダンベル型に打抜いて試験片とした。引張り速度100mm/分の条件で、JIS K−7127に準じて、引張降伏点強度を測定した。また、前記樹脂組成物から黒鉛を除いて作成した試験片を前記方法により測定した引張破壊点伸び率を100としたときの、樹脂組成物の引張降伏点強度の割合を保持率として求めた。引張降伏点強度の保持率が高い程、成形品を使用・保管の際に折り曲がり変形や亀裂発生を防止することができる。引張降伏点強度保持率は50%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましい。
樹脂組成物を熱プレスシート成形機に投入し200℃に加熱して、縦200mm・横200mm・厚み1.5mmのプレスシートを作成後、2号ダンベル型に打抜いて試験片とした。引張り速度100mm/分の条件で、JIS K−7127に準じて、引張破壊点伸び率を測定した。また、前記樹脂組成物から黒鉛を除いて作成した試験片を前記方法により測定した引張破壊点伸び率を100としたときの、樹脂組成物の引張破壊点伸び率の割合を保持率として求めた。引張破壊点伸び率の保持率が高い程、伸長性が良好である。引張降伏点強度保持率は30%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましい。
樹脂組成物をスパイラルダイパイプ成形機(東洋精機製)に投入し、成形温度200℃、スクリュー回転数80rpmで溶融し押出成形することで、直径20mm、厚さ1.5mmのパイプ状の成形品を得た。得られたパイプ状の成形品0.5mについて、押出方向(長さ方向)100mm毎に、厚みの変化量を測定し、以下の基準で成形加工性を評価した。なお評価基準AおよびBが実用レベルである。
A:パイプの厚みの最大変化量が、0.2mm未満 良好
B:パイプの厚みの最大変化量が、0.2mm〜0.5mm未満 実用可
C:パイプの厚みの最大変化量が、0.5mm以上 実用不可
樹脂組成物をスパイラルダイパイプ成形機(東洋精機製)に投入し、成形温度200℃、スクリュー回転数80rpmで溶融し押出成形することで、直径20mm、厚さ1.5mmのパイプ状の成形品を得た。
得られたパイプの表面を観察し、以下の基準で表面平滑性を評価した。なお評価基準AおよびBが実用レベルである。
A:パイプの表面が平滑である 良好
B:パイプの表面に高さ0.2mm以上の凹凸がある 実用可
C:パイプの表面に穴がある 実用不可
樹脂組成物を熱プレスシート成形機に投入し200℃に加熱して、縦200mm・横200mm・厚み1.5mmのプレスシートを作成後、23℃、50%RHの環境下で24時間静置後、デジタル超高抵抗/微少電流計(アドバンテスト社製)を用いて表面固有抵抗値を測定した。
実施例1の原料を表2および表3に記載した組成に変更した以外は、実施例1と同様に行うことでペレット状の樹脂組成物を作成し、実施例1と同様に評価した。結果を表4、表5に示す。
Claims (5)
- 平均粒子径50〜150μmの黒鉛(A)、融点100℃以下のポリオレフィン樹脂(B)および融点110℃以上のポリオレフィン樹脂(C)を含む樹脂組成物。
- 樹脂組成物全体に対して、前記黒鉛(A)が5〜20重量%、前記ポリオレフィン樹脂(B)が10〜40重量%および前記ポリオレフィン樹脂(C)が40〜85重量%であることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
- 前記黒鉛(A)のかさ密度が0.1〜0.4g/cm3であることを特徴とする請求項1または2記載の樹脂組成物。
- 前記黒鉛(A)の比表面積が1〜100m2/gであることを特徴とする請求項1〜3記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4いずれか1項に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
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