JP2893979B2 - 導電性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

導電性熱可塑性樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性を有する熱可塑
性樹脂組成物に関するものである。さらに詳しくは熱可
塑性樹脂に、導電性無機充填剤、エチレン−飽和カルボ
ン酸ビニルエステル共重合体けん化物のアルキレンオキ
サイド付加物を含有してなる導電性熱可塑性樹脂組成物
に関するものである。
【0002】本発明で得られる組成物は、フィルムやラ
ミネートなどの包装基材として、あるいは容器、コンテ
ナのような成形製品として、さらには履物、導電マット
等として、半導体部品など電気的要因にて損傷しやすい
物の梱包、運搬容器、あるいは帯電防止機能を要する製
品などに最適に使用され得るものである。
【0003】
【従来の技術】熱可塑性樹脂に導電性無機充填剤を添加
して樹脂に導電性を付与することはよく知られており、
例えばポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレ
フィンにカーボンブラックを混合し、導電性、半導電性
のフィルムや成形品として実用に供される。
【0004】しかし熱可塑性樹脂に所望の導電性を付与
するには多量の導電性無機充填剤を添加する必要があ
り、導電性無機充填剤の分散不良により局部的に電気伝
導度がバラつく問題が知られている。
【0005】また導電性無機充填剤を多量に添加した場
合には、樹脂の柔軟性がそこなわれ、強度が低下するな
ど物性的に悪影響を受ける問題がある。そこで分散され
た導電性充填剤粒子間のイオン伝導剤として、電気伝導
性を有する常温で液体の添加剤を配合することが知られ
ているが、ポリオレフィン樹脂との相溶液性が低いため
にプレートアウトし十分その効果を発揮できるものは見
つかっていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記課題を解
決し、本来の樹脂の物性を維持し、かつ、導電性無機充
填剤の分散性が向上した導電性熱可塑性樹脂組成物を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、導電性無機充
填剤の添加量をできるだけ少量にして、本来の樹脂の物
性を維持しながら、樹脂との相溶性にすぐれ、しかも導
電性無機充填剤の分散性を向上させる添加剤を検討する
なかから到達した、導電性熱可塑性樹脂組成物に関する
ものである。
【0008】すなわち本発明は、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂100重量部、導電性無機充
填剤(たとえばカーボンブラック)1〜100重量部お
よびエチレン−飽和カルボン酸ビニルエステル(たとえ
ば酢酸ビニル)共重合体けん化物のアルキレンオキサイ
ド(たとえばエチレンオキサイド)付加物1〜40重量
部からなることを特徴とする導電性熱可塑性樹脂組成物
に関するものである。
【0009】本発明に用いられる熱可塑性樹脂として
は、ポリオレフィンたとえばポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレン−プロピレン共重合体樹脂、エチレン−
ブテン−1共重合体樹脂、ポリメチルペンテンなどのオ
レフィンモノマーの重合体、共重合体およびその混合物
が、またビニル結合含有モノマーの重合体たとえばポリ
スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリロニトリ
ル共重合体などが、さらにはジエン結合含有モノマーと
の共重合体たとえばスチレン−ブタジエン−アクリロニ
トリル共重合体などが例示される。
【0010】またこれらの熱可塑性樹脂の、不飽和酸、
無水マレイン酸等の酸無水物、ビニルモノマーなどによ
る変性物であってもよい。
【0011】本発明に用いられる導電性無機充填剤とし
ては、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチ
レンブラックなどに代表されるカーボンブラックや、シ
ルバーガラスビーズ、ロモーグロス、メタロプラスチッ
ク、炭素繊維、微細金属粉およびそれらの表面処理品な
どがあり、それぞれの単独もしくは併用使用が可能であ
る。
【0012】導電性無機充填剤の添加量としては熱可塑
性樹脂100重量部に対して1〜100重量部である。
1重量部よりも少ないと導電性に乏しく実用的でない
し、100重量部よりも多いと、熱可塑性樹脂の特性を
大きく損なって、フィルムや成形品としての実用性に乏
しくなってしまうので好ましくない。好ましくは、2〜
80重量部、さらに好ましくは、5〜50重量部の範囲
である。
【0013】本発明に用いられるエチレン−飽和カルボ
ン酸ビニルエステル共重合体けん化物のアルキレンオキ
サイド付加物において、エチレン−飽和カルボン酸ビニ
ルエステル共重合体は公知の方法たとえば高圧気相ラジ
カル重合で製造できる。
【0014】飽和カルボン酸ビニルエステルとしては特
に制限されることなく、広範なものが使用できるが、そ
の具体例としては酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪
酸ビニルなどが示され、特に酢酸ビニルが好ましい。ま
たエチレンと飽和カルボン酸ビニルエステルとを共重合
するに際して、少量の不飽和カルボン酸のアルキルエス
テル、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチルな
どを共存させて多元共重合体としたものも含まれる。
【0015】エチレン−飽和カルボン酸ビニルエステル
共重合体のエチレン含有量および数平均分子量について
特に制限はないが、各々1〜90重量%および1,00
0〜10,000の範囲が好ましく、5〜60重量%お
よび1,500〜5,000の範囲が特に好ましい。
【0016】本発明に用いられるエチレン−飽和カルボ
ン酸ビニルエステル共重合体けん化物のアルキレンオキ
サイド付加物(以下、「付加物」と記す。)とは、エチ
レン−飽和カルボン酸ビニルエステル共重合体けん化物
に対して、アルキレンオキサイドを付加して得られるも
のである。
【0017】アルキレンオキサイドとしては、特に制限
されることなく広範なものが使用され得る。例えばその
具体例をあげるならば、エチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイド、ブチレンオキサイド等が例示されるが、
これらの1種もしくは2種以上をブロックまたはランダ
ムに付加したものでもよく、なかでもエチレンオキサイ
ドが特に好ましい。
【0018】エチレン−飽和カルボン酸ビニルエステル
共重合体けん化物のけん化率についても特に制限はない
が、30〜100%の範囲が好ましく、50〜100%
の範囲が特に好ましい。
【0019】エチレン−飽和カルボン酸ビニルエステル
共重合体けん化物に対するアルキレンオキサイドの付加
量についても特に制限はないが、該けん化物100重量
部に対して20〜1000重量部の範囲が好ましく、1
00〜600重量部の範囲が特に好ましい。
【0020】本発明に用いられる付加物の製法に特に制
限はないが、例えば次の様にして得られる。まずエチレ
ン−飽和カルボン酸ビニルエステル共重合体を、アルコ
ール中でアルカリの存在下で加熱することにより、エチ
レン−飽和カルボン酸ビニルエステル共重合体けん化物
を得る。つぎに該けん化物とアルキレンオキサイドをア
ルカリの存在下に加熱、反応させる。
【0021】かくして得られる反応物より、本発明の付
加物が取得される。付加物の添加量は、熱可塑性樹脂1
00重量部に対して1〜40重量部の範囲が好ましく、
3〜30重量部の範囲が特に好ましい。付加物の添加量
が1重量部よりも少ないと、導電性無機充填剤の分散効
果や導電性の向上効果がわずかであり、実用的に不適で
ある。また40重量部よりも多いと、熱可塑性樹脂のも
つ強度等の特性を低下させるので実用的に不適である。
【0022】本発明において、熱可塑性樹脂に、導電性
無機充填剤、付加物を添加してなる導電性熱可塑性樹脂
組成物を得る方法に特に制限はないが、熱可塑性樹脂の
溶融温度において、熱可塑性樹脂、導電性無機充填剤、
付加物それぞれを個別に添加する方法、あるいはまず2
種類の物質をあらかじめ混合しておき、残る物質を続い
て添加混合する方法などが用いられ、混合機械として、
バンバリーミキサー、オープンロール、ニーダー、ヘン
シェルミキサー等の一般的な混合機械、手段から選択で
き、製品化のとき架橋工程を経たものでもよい。
【0023】本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物には、
一般的に熱可塑性樹脂に添加される熱安定剤、酸化防止
剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、充填
剤、発泡剤、蛍光剤、難燃剤、離型剤、加工助剤、補強
剤、分散剤などを必要に応じて包含してもよい。
【0024】本発明で得られる組成物は、IC、トラン
ジスタ、コンデンサ、これらを使用した電子部品、これ
らを使用した電気機器、たとえば時計、カメラ、音響機
器などの包装基材としてのフィルムやラミネート体とし
て、あるいは容器、コンテナのような成形製品として、
さらには履物、導電マット等として、半導電性、帯電防
止機能の要求される用途に最適に使用され得る。
【0025】
【実施例】以下に実施例および比較例によって本発明の
効果を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限
定されるものではない。 実施例−1〜3 低密度ポリエチレン、カーボンブラック(CB)および
エチレン含有量31重量%、数平均分子量1900のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体の90%けん化物100重
量部に対してエチレンオキサイド200重量部を付加し
た付加物(付加物−1)とを表1に示す配合割合で、バ
ンバリーミキサーにて150℃で10分間混練した。続
いて厚さ1mmのシートをプレス成形機を用いて160℃
で作成した。得られたシートの外観、引張物性、電気抵
抗値を表1にまとめて記す。
【0026】比較例−1〜2 低密度ポリエチレンとカーボンブラック(CB)を表1
に示す配合割合で、実施例−1と同様に混練し、続いて
シート化して性質を調べた。結果を表1にまとめて記
す。
【0027】表1
【0028】使用原料 樹脂 住友化学工業社製 低密度ポリエチレン
(スミカセンαFZ−104) CB 東海カーボン社製 ファーネスブラック
(シーストSO)
【0029】評価方法 (いずれもシート作成後、
23℃、50%湿度下で1週間保存してから評価) シート表面のよごれ シート表面を指でさわって、カー
ボンや付加物の汚染性の有無を見た。 引張物性 JIS K6730(1981
年)に準拠して測定した。 体積固有抵抗 東亜電波工業社製 超絶縁計(S
M−10E型)にて測定した。
【0030】実施例−4 実施例−3において付加物−1に代えて、エチレン含量
31重量%、数平均分子量1900のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体の60%けん化物100重量部に対してエ
チレンオキサイド200重量部を付加した付加物(付加
物−2)を用いた以外は、実施例−3と同様に混練し、
続いてシート化し性質を調べた。結果を表2にまとめて
記す。
【0031】実施例−5 実施例−3において付加物−1に代えて、エチレン含量
31重量%、数平均分子量1900のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体の90%けん化物100重量部に対してエ
チレンオキサイド500重量部を付加した付加物(付加
物−3)を用いた以外は、実施例−3と同様に混練し、
続いてシート化し性質を調べた。結果を表2にまとめて
記す。
【0032】実施例−6 実施例−3において付加物−1に代えて、エチレン含量
16重量%、数平均分子量2400のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体の90%けん化物100重量部に対してエ
チレンオキサイド200重量部を付加した付加物(付加
物−4)を用いた以外は、実施例−3と同様に混練し、
続いてシート化し性質を調べた。結果を表2にまとめて
記す。
【0033】表2
【0034】比較例−3 実施例−1において付加物−1に代えて、分子量4,0
00のポリエチレングリコールを5部添加した以外は実
施例−1と同様に試験したが、プレスシートの1週間後
の表面はポリエチレングリコールのにじみによる粘着
性、薄い白色化があり、物性の測定に耐えうるものでは
なかった。
【0035】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明による、熱可塑
性樹脂に導電性無機充填剤およびエチレン−飽和カルボ
ン酸ビニルエステル共重合体けん化物のアルキレンオキ
サイド付加物を含有する導電性熱可塑性樹脂組成物は、
シートの外観に優れ、電気伝導性が向上し、従来の技術
において問題であった、シートの外観や電気伝導性の不
足などを解決するものであり、その工業的な価値は極め
て高いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08L 101/00 71:02)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂100重量部、導電性無機充
    填剤1〜100重量部およびエチレン−飽和カルボン酸
    ビニルエステル共重合体けん化物のアルキレンオキサイ
    ド付加物1〜40重量部からなることを特徴とする導電
    性熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】熱可塑性樹脂がポリエチレンおよび/また
    はポリプロピレンであり、導電性無機充填剤がカーボン
    ブラックである請求項1記載の導電性熱可塑性樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】エチレン−飽和カルボン酸ビニル英ステル
    共重合体けん化物のアルキレンオキサイド付加物が、エ
    チレン単位含有量1〜90重量%、数平均分子量1,0
    00〜10,000のエチレン−飽和カルボン酸ビニル
    エステル共重合体をけん化した後、アルキレンオキサイ
    ドを付加せしめたものであって、そのけん化率が30〜
    100%であり、アルキレンオキサイド付加量が、該け
    ん化物100重量部に対して20〜1000重量部であ
    る請求項1記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】飽和カルボン酸ビニルエステルが、酢酸ビ
    ニルである請求項1記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】アルキレンオキサイドがエチレンオキサイ
    ドである請求項1記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
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