JP4162465B2 - Conductive resin composition and process for producing the same - Google Patents

Conductive resin composition and process for producing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電塗装可能なレベルの導電性、低い線膨張係数と高外観を同時に達成し、更に押出加工時の切り粉の発生を大幅に抑制した樹脂組成物とその製法及び成形体に関する。
本発明の組成物は、電気・電子部品、OA部品、車両部品、機械部品などの幅広い分野に使用することができ、とりわけ、静電塗装可能な自動車外装部品に好適に使用できる。それらの中でも特に,低い線膨張係数が要求される大型部品(バックドアパネル,バンパー)などに好ましく使用する事が出来る。
【0002】
【従来の技術】
ポリフェニレンエーテルは機械的性質・電気的性質及び耐熱性が優れており、しかも寸法安定性に優れるため幅広い用途で使用されているが、単独では成形加工性に劣っており、これを改良するためにポリアミドを配合する技術が特許文献1で提案され、現在では非常に多種多様な用途に使用される材料となっている。最近になって、ポリアミド−ポリフェニレンエーテルアロイに導電性を付与し、静電塗装可能な自動車の外装材(フェンダー・ドアパネル等)への用途展開が急速に進んでいる。
【0003】
自動車の外装材料へ要求される特性としては、静電塗装可能なレベルの導電性・低い線膨張係数・耐熱性・流動性等、種々の特性が挙げられる。
静電塗装可能なレベルの導電性を付与する技術としては、例えば、特許文献2には、カーボンブラックを主としてポリアミド相中に含有させることにより、表面抵抗値を低下させる技術が開示されている。特許文献3には、ポリアミドとポリフェニレンエーテルとカーボンブラックからなる組成物が体積抵抗率・流動性・耐熱性・衝撃強度に優れるという技術が開示されている。
【0004】
また、特許文献4及び特許文献5には、導電性炭素フィブリルを配合し衝撃強度と体積抵抗率に優れた組成物が開示されており、特許文献6には、ポリアミドとポリフェニレンエーテルを相溶化させた後に導電性カーボンブラックを配合することにより衝撃強度と体積抵抗率に優れた組成物が得られる技術が開示されている。
更に、特許文献7には、複数のポリアミドと導電性カーボンブラックを使用することで落錐衝撃強度と導電性に優れた組成物が開示されており、特許文献8には、相溶化剤の量を特定の量に限定することで、導電性の優れた組成物が得られる技術が開示されている。
【0005】
特許文献9には、ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、タルク、カーボンからなる組成物が導電性・流動性・ノッチなしIzod衝撃強度に優れるという技術が開示されている。
その他にも、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13、特許文献14、及び特許文献15等、数多くの出願が行われている。
また、最近になり、自動車外装材において、大型車への適用を視野に入れた検討がなされ始めている。大型車では各々の部品が大型化するため、外気温の変化による寸法変化が小さいことが求められている。
【0006】
例えば、長さが100cmのフェンダー材において、線膨張係数が7×10−5(℃−1)と9×10−5(℃−1)の材料を比較した場合、ある温度条件下で比較した場合、両者の間に最大2mm程度の寸法差が生じることになる。[温度差100℃(例えば−30℃〜70℃)の場合]
この2mmの違いは、ドア等とのクリアランスに影響を及ぼし、最悪の場合、ドアの開閉時に接触するといった不都合が発生する。
これらの要因より、大型車への適用を考慮した場合、低い線膨張係数という特性が、特に求められている。
【0007】
しかしながら、上述した技術では、導電性は付与されるものの、低い線膨張係数を達成するには至っておらず、これらの用途には充分適用する事ができない。
一方、ポリアミド−ポリフェニレンエーテルアロイにおける線膨張係数の改良に関する従来技術として、例えば特許文献16、特許文献17、及び特許文献18には、無機フィラーを配合した組成物が有用であると記載されている。しかしながら、これら技術では成形片に無機フィラーの凹凸が現れ外観が劣悪なものとなり、実用に耐えないものとなってしまう。
【0008】
また、上記した技術にあるような、従来の導電性付与技術や低線膨張化技術では、組成物が脆くなってしまうため、加工時のペレタイジング工程(押出機から出たストランドをペレット状に切断する工程)で「切り粉」と呼ばれる切りくずが多量に発生するという問題点も有している。
これら切り粉は、成形加工場においてペレットドライヤー、成形機等へのニューマー系、成形機のホッパー部等に付着し、樹脂の切り替えの際に清掃する必要性が生じ、生産性を大きく低下させる要因となっており改善を求められている。
【0009】
通常、これら切り粉を完全に除去することは困難であり、発生を抑制することが唯一の解決策である。
上述したような導電性・低い線膨張係数・フィラー浮きのない高外観を達成し、同時に切り粉の発生を抑制するといった課題は、従来の技術の組み合わせだけでは充分に解決することができず、そのため、新たな技術の開発が待望されているのが現状であった。
【0010】
【特許文献1】
特公昭45−997号公報(第1頁 特許請求の範囲)
【特許文献2】
特開平2−201811号公報(第1頁 請求項1)
【特許文献3】
特開平4−300296号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献4】
特開平8−508534号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献5】
米国特許5643502号公報(第18段落 クレーム1)
【特許文献6】
特開平8−48869号公報(第2頁 請求項7)
【特許文献7】
特開平10−310695号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献8】
米国特許第6221283号明細書(第8段落 クレーム1)
【特許文献9】
国際公開第2001/36536号パンフレット(第23頁 クレーム1)
【特許文献10】
特開2001−302905号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献11】
特開2002−129023号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献12】
特開2002−146205号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献13】
特開2002−146206号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献14】
特開2002−194207号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献15】
特開2002−194093号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献16】
特開平2−163158号公報(第1頁 特許請求の範囲)
【特許文献17】
特開平4−372656号公報(第2頁 請求項1)
【特許文献18】
特開平6−306275号公報(第2頁 請求項1)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ポリアミド/ポリフェニレンエーテルアロイの抱えるこれら問題点(導電性・低い線膨張係数・フィラー浮きのない高外観を達成し、同時に切り粉の発生を抑制する)を解決しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するため検討を行った結果、驚くべき事に使用するすべての導電性フィラーの50重量%以上100重量%未満を衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルを含む混合物とあらかじめ溶融混練することにより、静電塗装可能なレベルの導電性・低い線膨張係数・フィラー浮きのない高外観を達成し、同時に切り粉の発生を抑制できることを見いだし、本発明に到達した。
【0013】
すなわち本発明は、
[1] (A)ポリアミド、(B)ポリフェニレンエーテル、(C)衝撃改良材、及び(D)導電性フィラーからなる導電性樹脂組成物の製造方法であって、
工程a:(B)成分、(C)成分と、(D)成分及び/又は(D)成分含有マスターバッチを溶融混練する工程(但し、工程aにおける(D)成分の量がすべての(D)成分を100重量%とした際の50重量%以上100重量%未満である。)、
工程b:(A)成分の全部又は一部と、(D)成分の残りの全部又は一部を溶融混練する工程、並びに
工程c:工程aで得られた組成物と、工程bで得られた組成物及び(A)成分に残りがある場合は残りの(A)成分を溶融混練する工程、
を経る事を特徴とする導電性樹脂組成物の製造方法であって、
(C)成分が芳香族ビニル化合物からなる重合体ブロック[A]と、共役ジエン化合物からなる重合体ブロック[B]から構成され、重合体セグメントの結合形式が、AB型、ABA型、ABAB型からなる群より選ばれる1種以上である芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体の水素添加物の混合物であって、該混合物が(C−1)数平均分子量120,000以上のブロック共重合体と(C−2)数平均分子量120,000未満のブロック共重合体の混合物である製造方法
[2] 工程aにおける(D)成分含有マスターバッチが、(B)成分、(C)成分及び(A)成分から選ばれる1種以上とあらかじめ溶融混練したマスターバッチである[1]に記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[3] (D)成分の残りと工程cで得られた組成物とを溶融混練する工程dを、工程cに引き続き経る[1]又は[2]に記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[4] 工程aにおける(D)成分の量が、すべての(D)成分を100重量%とした際の70重量%以上90重量%未満である[1]〜[3]のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[5] (C−2)成分の芳香族ビニル化合物からなる重合体ブロックの数平均分子量が、20,000以上である[1]〜[4]のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[6] (C−2)成分が、芳香族ビニル化合物を55重量%以上90重量%未満の量で含有するブロック共重合体である[1]〜[5]のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[7] (D)成分が、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、炭素繊維、グラファイトから選ばれる1種以上である[1]〜[6]のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[8] (D)成分が、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーから選ばれる1種以上である[7]に記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[9] (D)成分の量が、(A)〜(C)成分の合計100重量部に対して0.01〜5重量部である[1]〜[8]のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[10] (A)〜(C)成分の量比が、これら3成分の合計を100重量部とした際に、(A)成分30〜70重量部、(B)成分20〜50重量部、(C)成分5〜30重量部である[1]〜[9]のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
[11] 工程bにおいて、(A)成分と(D)成分の合計量を100重量%としたときの(D)成分の量が5〜40重量%である[1]〜[10]のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法、
ある。
【0014】
次に本発明で使用することのできる各成分について詳しく述べる。
本発明で使用することのできる(A)成分のポリアミドの種類としては、ポリマー主鎖中にアミド結合{−NH−C(=O)−}を有するものであれば、いずれも使用することができる。
一般にポリアミドは、ラクタム類の開環重合ジアミンとジカルボン酸の重縮合、アミノカルボン酸の重縮合などによって得られるが、これらに限定されるものではない。
【0015】
上記ジアミンとしては大別して脂肪族、脂環式および芳香族ジアミンが挙げられ、具体例としては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、5−メチルナノメチレンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミンが挙げられる。
【0016】
ジカルボン酸としては、大別して脂肪族、脂環式および芳香族ジカルボン酸が挙げられ、具体例としては、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、1,1,3−トリデカン二酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ダイマー酸などが挙げられる。
ラクタム類としては、具体的にはε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω−ラウロラクタムなどが挙げられる。
【0017】
また、アミノカルボン酸としては、具体的にはε−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、13−アミノトリデカン酸などが挙げられる。
本発明においては、これらラクタム類、ジアミン、ジカルボン酸、ω−アミノカルボン酸を、単独あるいは二種以上の混合物にして重縮合を行って得られる共重合ポリアミド類はいずれも使用することができる。
また、これらラクタム類、ジアミン、ジカルボン酸、ω−アミノカルボン酸を重合反応機内で低分子量のオリゴマーの段階まで重合し、押出機等で高分子量化したものも好適に使用することができる。
【0018】
特に本発明で有用に用いることのできるポリアミド樹脂としては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46、ポリアミド11,ポリアミド12,ポリアミド610、ポリアミド612等の脂肪族ポリアミド、ポリ(メタキシリレンアジパミド)(MXD6ナイロンと略すこともある)、ポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)(以下6Iナイロンと略すこともある)、ポリ(ノナメチレンテレフタルアミド)(以下9Tナイロンと略すこともある)、ポリ(テトラメチレンイソフタルアミド)(以下4Tナイロンと略すこともある)等の脂肪族−芳香族ポリアミド及びこれらの共重合体や混合物を挙げることができる。また、複数のポリアミドを押出機等で共重合化したポリアミド類も使用することができる。好ましいポリアミドは、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド6とポリアミド66との共重合体及びそれらの混合物であり、最も好ましくはポリアミド66である。
【0019】
本発明で使用されるポリアミド樹脂の好ましい数平均分子量は5,000〜100,000であり、より好ましくは10,000〜30,000である。
本発明におけるポリアミド樹脂はこれらに限定されるものではなく、分子量の異なる複数のポリアミド樹脂の混合物であっても良い。例えば数平均分子量10,000以下の低分子量ポリアミドと、30,000以上の高分子量ポリアミドの混合物、数平均分子量10,000以下の低分子量ポリアミドと、15,000程度の一般的なポリアミドの混合物等である。
【0020】
ポリアミドの末端基は、ポリフェニレンエーテルとの反応に関与する。ポリアミド樹脂は末端基として一般にアミノ基、カルボキシル基を有しているが、一般的にカルボキシル基濃度が高くなると、一般的に耐衝撃性が低下し、流動性が向上し、逆にアミノ基濃度が高くなると耐衝撃性が向上し、流動性が低下する。
本願における、これらの好ましい比はアミノ基/カルボキシル基濃度比で、9/1〜1/9であり、より好ましくは8/2〜1/9、更に好ましくは6/4〜1/9である。
【0021】
また、末端のアミノ基の濃度としては少なくとも10ミリ当量/kgであることが好ましい。更に好ましくは30ミリ当量/kg以上である。
これらポリアミド樹脂の末端基の調整方法は、当業者には明らかであるような公知の方法を用いることができる。例えばポリアミド樹脂の重合時に所定の末端濃度となるようにジアミン類やジカルボン酸類、モノカルボン酸類などを添加する方法が挙げられる。
【0022】
また、ポリアミド樹脂の耐熱安定性を向上させる目的で公知となっている特開平1−163262号公報に記載されてあるような金属系安定剤も、問題なく使用することができる。
これら金属系安定剤の中で特に好ましく使用することのできるものとしては、CuI、CuCl 、酢酸銅、ステアリン酸セリウム等が挙げられる。また、ヨウ化カリウム、臭化カリウム等に代表されるアルキル金属のハロゲン化塩も好適に使用することができる。これらは、もちろん併用添加しても構わない。
【0023】
金属系安定剤および、又はアルキル金属のハロゲン化塩の好ましい配合量は、合計量としてポリアミド樹脂の100重量部に対して、0.001〜1重量部である。
さらに、上記の他にポリアミドに添加することが可能な公知の添加剤等もポリアミド100重量部に対して10重量部未満の量で添加してもかまわない。
本発明で使用できる(B)成分のポリフェニレンエーテルとは、式(1)の構造単位からなる、ホモ重合体及び/または共重合体である。
【0024】
【化1】

Figure 0004162465
【0025】
〔式中、Oは酸素原子、Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、又はハロ炭化水素オキシ(但し、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てている)を表わす。〕
【0026】
本発明のポリフェニレンエーテルの具体的な例としては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)等が挙げられ、さらに2,6−ジメチルフェノールと他のフェノール類との共重合体(例えば、特公昭52−17880号公報に記載されてあるような2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体や2−メチル−6−ブチルフェノールとの共重合体)のごときポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。
【0027】
これらの中でも特に好ましいポリフェニレンエーテルとしては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体、またはこれらの混合物である。本発明で用いるポリフェニレンエーテルの製造方法は公知の方法で得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第3306874号明細書、同第3306875号明細書、同第3257357号明細書及び同第3257358号明細書、特開昭50−51197号公報及び同63−152628号公報等に記載された製造方法等が挙げられる。
【0028】
本発明で使用することのできるポリフェニレンエーテルの還元粘度(ηsp/c:0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)は、0.15〜0.70dl/gの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは0.20〜0.60dl/gの範囲、より好ましくは0.40〜0.55dl/gの範囲である。
本発明においては、2種以上の還元粘度の異なるポリフェニレンエーテルをブレンドしたものであっても、何ら問題なく使用することができる。例えば、還元粘度0.45dl/g以下のポリフェニレンエーテルと還元粘度0.50dl/g以上のポリフェニレンエーテルの混合物、還元粘度0.40dl/g以下の低分子量ポリフェニレンエーテルと還元粘度0.50dl/g以上のポリフェニレンエーテルの混合物等が挙げられるが、もちろん、これらに限定されることはない。
【0029】
また、本発明に使用できるポリフェニレンエーテルは、重合溶媒に起因する有機溶剤が、ポリフェニレンエーテル100重量部に対して5重量%未満の量で残存していても構わない。これら重合溶媒に起因する有機溶剤は、重合後の乾燥工程で完全に除去するのは困難であり、通常数百ppmから数%の範囲で残存しているものである。ここでいう重合溶媒に起因する有機溶媒としては、トルエン、キシレンの各異性体、エチルベンゼン、炭素数1〜5アルコール類、クロロホルム、ジクロルメタン、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン等の1種以上が挙げられる。
【0030】
また、本発明で使用できるポリフェニレンエーテルは、全部又は一部が変性されたポリフェニレンエーテルであっても構わない。
ここでいう変性されたポリフェニレンエーテルとは、分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合または、三重結合及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基、又はグリシジル基を有する、少なくとも1種の変性化合物で変性されたポリフェニレンエーテルを指す。
【0031】
該変性されたポリフェニレンエーテルの製法としては、(1)ラジカル開始剤の存在下、非存在下で100℃以上、ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度未満の範囲の温度でポリフェニレンエーテルを溶融させることなく変性化合物と反応させる方法、(2)ラジカル開始剤の存在下、非存在下でポリフェニレンエーテルのガラス転移温度以上360℃以下の範囲の温度で変性化合物と溶融混練し反応させる方法、(3)ラジカル開始剤の存在下、非存在下でポリフェニレンエーテルのガラス転移温度未満の温度で、ポリフェニレンエーテルと変性化合物を溶液中で反応させる方法等が挙げられ、これらいずれの方法でも構わないが、(1)及び、(2)の方法が好ましい。
【0032】
次に分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合または、三重結合及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基、又はグリシジル基を有する少なくとも1種の変性化合物について具体的に説明する。
分子内に炭素−炭素二重結合とカルボン酸基、酸無水物基を同時に有する変性化合物としては、マレイン酸、フマル酸、クロロマレイン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸及びこれらの酸無水物などが挙げられる。特にフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が良好で、フマル酸、無水マレイン酸が特に好ましい。
【0033】
また、これら不飽和ジカルボン酸のカルボキシル基の、1個または2個のカルボキシル基がエステルになっているものも使用可能である。
分子内に炭素−炭素二重結合とグリシジル基を同時に有する変性化合物としては、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレート、エポキシ化天然油脂等が挙げられる。
これらの中でグリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレートが特に好ましい。
【0034】
分子内に炭素−炭素二重結合と水酸基を同時に有する変性化合物としては、アリルアルコール、4−ペンテン−1−オール、1,4−ペンタジエン−3−オールなどの一般式C2n−3OH(nは正の整数)の不飽和アルコール、一般式C2n−5OH、C2n−7OH(nは正の整数)等の不飽和アルコール等が挙げられる。
上述した変性化合物は、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
【0035】
変性されたポリフェニレンエーテルを製造する際の変性化合物の添加量は、ポリフェニレンエーテル100重量部に対して0.1〜10重量部が好ましく、更に好ましくは0.3〜5重量部である。
ラジカル開始剤を用いて変性されたポリフェニレンエーテルを製造する際の好ましいラジカル開始剤の量は、ポリフェニレンエーテル100重量部に対して0.001〜1重量部である。
【0036】
また、変性されたポリフェニレンエーテル中の変性化合物の付加率は、0.01〜5重量%が好ましい。より好ましくは0.1〜3重量%である。
該変性されたポリフェニレンエーテル中には、未反応の変性化合物及び/または、変性化合物の重合体が残存していても構わない。
また、変性されたポリフェニレンエーテル中に残存する変性化合物及び/または、変性化合物の重合体の量を減少させるために、該変性されたポリフェニレンエーテルを製造する際に、必要に応じてアミド結合及び/またはアミノ基を有する化合物を添加しても構わない。
【0037】
ここでいうアミド結合を有する化合物とは、分子構造中にアミド結合{−NH−C(=O)−}構造を有する化合物であり、アミノ基を有する化合物とは末端に{−NH}構造を有する化合物である。これら化合物の具体例としては、オクチルアミン、ノニルアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族アミン類、アニリン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン等の芳香族アミン類、上記アミン類とカルボン酸、ジカルボン酸等との反応物、ε−カプロラクタム等のラクタム類及び、ポリアミド樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0038】
これらアミド結合またはアミノ基を有する化合物を添加する際の好ましい添加量は、ポリフェニレンエーテル100重量部に対し0.001重量部以上、5重量部未満である。好ましくは0.01重量部以上、1重量部未満、より好ましくは0.01重量部以上〜0.1重量部未満である。
また、本発明では、スチレン系熱可塑性樹脂をポリアミドとポリフェニレンエーテルの合計100重量部に対し、50重量部未満の量であれば配合しても構わない。
【0039】
本発明でいうスチレン系熱可塑性樹脂としては、ホモポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン(HIPS)、スチレン−アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)、スチレン−ゴム質重合体−アクリロニトリル共重合体(ABS樹脂)等が挙げられる。
更に、ポリフェニレンエーテルに添加することが可能な公知の添加剤等もポリフェニレンエーテル100重量部に対して10重量部未満の量で添加しても構わない。
【0040】
次に、本発明で使用することのできる(C)成分の衝撃改良材について説明する。
本発明で使用することのできる衝撃改良材は、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックから構成される芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体、その水素添加物及びエチレン−α−オレフィン共重合体からなる群より選ばれる1種以上である。本発明における芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体で使用することのできる芳香族ビニル化合物の具体例としてはスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、これらから選ばれた1種以上の化合物が用いられるが、中でもスチレンが特に好ましい。
また、共役ジエン化合物の具体例としては、ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、1,3−ペンタジエン等が挙げられ、これらから選ばれた1種以上の化合物が用いられるが、中でもブタジエン、イソプレンおよびこれらの組み合わせが好ましい。
【0041】
該ブロック共重合体の共役ジエン化合物のソフトセグメント部分のミクロ構造は1,2−ビニル含量もしくは1,2−ビニル含量と3,4−ビニル含量の合計量が5〜80%が好ましく、さらには10〜50%が好ましく、10〜40%が最も好ましい。
本発明におけるブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロック[A]と共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロック[B]がA−B型、A−B−A型、A−B−A−B型のから選ばれる結合形式を有するブロック共重合体である事が好ましい。
これらの中でもA−B−A型、A−B−A−B型がより好ましい。これらはもちろん混合物であっても構わない。
【0042】
また、本発明で使用することのできる芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物のブロック共重合体は、水素添加されたブロック共重合体であることがより好ましい。水素添加されたブロック共重合体とは、上述の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物のブロック共重合体を水素添加処理することにより、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの脂肪族二重結合を0を越えて100%の範囲で制御したものをいう。該水素添加されたブロック共重合体の好ましい水素添加率は50%以上であり、より好ましくは80%以上、最も好ましくは98%以上である。
【0043】
これらブロック共重合体は水素添加されていないブロック共重合体と水素添加されたブロック共重合体の混合物としても問題なく使用可能である。
本発明において、使用するブロック共重合体としては、低分子量ブロック共重合体と高分子量ブロック共重合体の混合物を使用することが望ましい。
具体的には、数平均分子量120,000未満の低分子量ブロック共重合体と、数平均分子量120,000以上の高分子量ブロック共重合体の混合物である。
【0044】
本発明でいう数平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置[GPC SYSTEM21:昭和電工(株)製]を用いて、紫外分光検出器[UV−41:昭和電工(株)製]で測定し、標準ポリスチレンで換算した数平均分子量の事を指す。[溶媒:クロロホルム、温度:40℃、カラム:サンプル側(K−G,K−800RL,K−800R)、リファレンス側(K−805L×2本)、流量10ml/分、測定波長:254nm,圧力15〜17kg/cm)。この時、重合時の触媒失活による低分子量成分が検出されることがあるが、その場合は分子量計算に低分子量成分は含めない。通常、計算された正しい分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)は1.0〜1.1の範囲内である。
【0045】
これら低分子量ブロック共重合体と高分子量ブロック共重合体の重量比は、低分子量ブロック共重合体/高分子量ブロック共重合体=95/5〜5/95である。好ましくは90/10〜10/90である。
また、本発明においては、低分子量ブロック共重合体として、芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量が20,000以上であるブロック共重合体を使用することで、さらに耐熱性を向上させるという付加的な効果を得ることができる。
【0046】
芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量は、上述したブロック共重合体の数平均分子量を用いて、下式により求めることができる。
Mn(a)={Mn×a/(a+b)}/N
[上式中において、Mn(a)は芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量、Mnはブロック共重合体の数平均分子量、aはブロック共重合体中のすべての芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックの重量%、bはブロック共重合体中のすべての共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの重量%、そしてNはブロック共重合体中の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックの数を表す。]
【0047】
また、本発明において、低分子量ブロック共重合体の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックの含有量の好ましい範囲は、55重量%以上90重量%未満である。低分子量ブロック共重合体に、この範囲内の芳香族ビニル重合体ブロックを持つブロック共重合体を用いることにより、耐熱性を向上させることができるため、より好適に使用することができる。
更に、本発明において、低分子量ブロック共重合体を、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックを55重量%以上90重量%未満の量で含有するブロック共重合体と、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックを20重量%以上55重量%未満の量で含有するブロック共重合体との混合物にする事により、流動性を向上させることが可能となる。
また、本発明のブロック共重合体中には、パラフィンを主成分とするオイルをあらかじめ混合したものを用いても構わない。パラフィンを主成分とするオイルをあらかじめ混合する事により、樹脂組成物の加工性を向上させることができる。
【0048】
この際の好ましいパラフィンを主成分とするオイルの量はブロック共重合体100重量部に対して、1〜70重量部である。70重量部以上混合すると取り扱い性に劣る。
ここでいうパラフィンを主成分とするオイルとは、芳香環含有化合物、ナフテン環含有化合物及び、パラフィン系化合物の三者が組み合わさった重量平均分子量500〜10000の範囲の炭化水素系化合物の混合物であり、パラフィン系化合物の含有量が50重量%以上のものである。
【0049】
より好ましくは、パラフィン系化合物が50〜90重量%,ナフテン環含有化合物が10〜40重量%、芳香環含有化合物が5重量%以下のものである。
これら、パラフィンを主成分とするオイルは市販されており、例えば出光興産(株)製のPW380等が挙げられる。
これら芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物のブロック共重合体は、本発明の趣旨に反しない限り、結合形式の異なるもの、芳香族ビニル化合物種の異なるもの、共役ジエン化合物種の異なるもの、1,2−結合ビニル含有量もしくは1,2−結合ビニル含有量と3,4−結合ビニル含有量の異なるもの、芳香族ビニル化合物成分含有量の異なるもの、水素添加率の異なるもの等混合して用いても構わない。
【0050】
本発明で使用することのできるエチレン−α−オレフィン共重合体としては、特開2001−302911号公報に記載されているエチレン−α−オレフィン共重合体が使用可能である。
また、本発明で使用する衝撃改良材は、全部又は一部が変性された衝撃改良材であっても構わない。
ここでいう変性された衝撃改良材とは、分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合または、三重結合及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基、又はグリシジル基を有する、少なくとも1種の変性化合物で変性された衝撃改良材を指す。
【0051】
該変性された衝撃改良材の製法としては、(1)ラジカル開始剤の存在下、非存在下で衝撃改良材の軟化点温度以上250℃以下の範囲の温度で変性化合物と溶融混練し反応させる方法、(2)ラジカル開始剤の存在下、非存在下で衝撃改良材の軟化点以下の温度で、衝撃改良材と変性化合物を溶液中で反応させる方法、(3)ラジカル開始剤の存在下、非存在下で衝撃改良材の軟化点以下の温度で、衝撃改良材と変性化合物を溶融させることなく反応させる方法等が挙げられ、これらいずれの方法でも構わないが、(1)の方法が好ましく、更には(1)の中でもラジカル開始剤存在下で行う方法が最も好ましい。
【0052】
ここでいう分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合または、三重結合及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基、又はグリシジル基を有する少なくとも1種の変性化合物とは、変性されたポリフェニレンエーテルで述べた変性化合物と同じものが使用できる。
本発明におけるポリアミド、ポリフェニレンエーテル及び衝撃改良材の好ましい量比は、これら3成分の合計を100重量部としたとき、ポリアミド30〜70重量部、ポリフェニレンエーテル20〜50重量部、衝撃改良材5〜30重量部の範囲内である。より好ましくは、ポリアミド40〜60重量部、ポリフェニレンエーテル30〜40重量部、衝撃改良材5〜15重量部の範囲内である。
【0053】
次に本発明で使用することのできる導電性フィラーについて説明する。
本発明で好ましく使用することのできる(D)成分の導電性フィラーとしては、非導電性材料に導電性を付与する能力を有する有機・無機のフィラーであり、形状は、粒状・板状・フレーク状・繊維状のいずれのものも使用可能である。
その具体例としては、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ(以下、「CNT」ともいう。)に代表される炭素フィブリル、カーボンナノファイバー、炭素繊維、グラファイト等が挙げられる。
【0054】
これらの中では、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、がより好ましく使用できる。
本発明で使用できる導電性カーボンブラックとは。ジブチルフタレート(DBP)吸油量が250ml/100g以上のものが好ましく、より好ましくはDBP吸油量が300ml/100g以上、更に好ましくは350ml/100g以上のカーボンブラックである。ここで言うDBP吸油量とは。ASTM D2414に定められた方法で測定した値である。また、本発明で使用できる導電性カーボンブラックはBET表面積が200cm/g以上のものが好ましく、更には400cm/g以上のものがより好ましい。市販されているものを例示すると、ケッチェンブラックインターナショナルのケッチェンブラックECやケッチェンブラックEC−600JD等が挙げられる。
【0055】
本発明で使用できるカーボンナノチューブとしては、米国特許4663230号明細書、米国特許4663230号明細書、米国特許5165909号明細書、米国特許5171560号明細書、米国特許5578543号明細書、米国特許5589152号明細書、米国特許5650370号明細書、米国特許6235674号明細書等に記載されている繊維径が75nm未満で中空構造をした分岐の少ない炭素系繊維を言う。また、1μm以下のピッチでらせんが一周するコイル状形状のものも含まれる。市販されているものとしては、ハイペリオンキャタリスト社のハイペリオンが挙げられる。
【0056】
本発明で使用可能なカーボンナノファイバーとは、繊維径が75nm以上で中空構造を有し、分岐構造の多い炭素系繊維を言う。市販品では、昭和電工(株)のVGCF、VGNF等が挙げられる。
本発明で使用できる炭素繊維には、ポリアクリロニトリル(PAN)あるいはピッチ等を原料とした繊維を不活性ガス雰囲気中で1000℃〜3500℃の間の温度で焼成・炭化することにより得られる繊維はすべて包含される。好ましい繊維径は3〜30μmであり、より好ましくは5〜20μmである。
【0057】
本発明でのグラファイトとしては、無煙炭・ピッチ等をアーク炉で高温加熱して得られるものはもちろんのこと、天然に産出される石墨も包含される。グラファイトの好ましい重量平均粒径は0.1〜50μmの範囲内である。より好ましくは1〜40μmの範囲内、最も好ましくは1〜30μmの範囲内である。
これら、導電性フィラーの好ましい量は、導電性フィラーを除くすべての成分の量を100重量部とした際に、0.01〜5重量部である。より好ましくは0.1〜3重量部である。0.01重量部未満の量であると、導電性が出なくなる。また、5重量部を越えると、流動性が悪化する。
【0058】
また、本発明では、組成物の製造の際に相溶化剤を添加しても構わない。相溶化剤を使用する主な目的は、ポリアミド−ポリフェニレンエーテル混合物の物理的性質を改良することである。本発明で使用できる相溶化剤とは、ポリフェニレンエーテル、ポリアミドまたはこれら両者と相互作用する多官能性の化合物を指すものである。
いずれにしても得られるポリアミド−ポリフェニレンエーテル混合物は改良された相溶性を示す事が望ましい。
【0059】
本発明において使用することのできる相溶化剤の例としては、特許文献6及び特開平9−124926号公報等に詳細に記載されており、これら公知の相溶化剤はすべて使用可能であり、併用使用も可能である。
これら、種々の相溶化剤の中でも、特に好適な相溶化剤の例としては、マレイン酸、無水マレイン酸、クエン酸が挙げられる。
本発明における相溶化剤の好ましい量は、ポリアミドとポリフェニレンエーテルの混合物100重量部に対して0.1〜20重量部であり、より好ましくは0.1〜10重量部である。
【0060】
本発明においては、衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルと導電性フィラーをあらかじめ溶融混練する事が必須である。
衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルとあらかじめ溶融混練する導電性フィラーの量は、使用するすべての導電性フィラーを100重量%とした際に、50重量%以上100重量%未満の量である。より好ましくは、60重量%以上99重量%未満、最も好ましくは70重量%以上90重量%未満の量である。
【0061】
本発明において、衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルとあらかじめ溶融混練する導電性フィラーのより好ましい添加形態は、ポリフェニレンエーテル、衝撃改良材及びポリアミドから選ばれる1種以上と溶融混練したマスターバッチの形態として添加する方法である。あらかじめマスターバッチの形態にすることにより、成形滞留時の成形片表面外観が改善されるという新たな効果を発現する事ができる。該マスターバッチ中の好ましい導電性フィラーの比率は、衝撃改良材、ポリフェニレンエーテル及び導電性フィラーの合計量を100重量%としたときに、5〜40重量%である。より好ましくは8〜25重量%である。
【0062】
該マスターバッチの好ましい製造方法としては、二軸押出機、ニーダーを使用してポリアミドと溶融混練する方法が好ましい。中でも特にポリフェニレンエーテル、衝撃改良材及びポリアミドから選ばれる1種以上が溶融した後に導電性フィラーを添加する方法が好ましく、具体例を挙げると、上流側と下流側にそれぞれ少なくとも1箇所の供給口を有する二軸押出機又はニーダーを使用し、上流側供給口よりポリフェニレンエーテル、衝撃改良材及びポリアミドから選ばれる1種以上を供給し、溶融させた後、下流側供給口より導電性フィラーを添加して溶融混練する方法が挙げられる。
【0063】
衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルとあらかじめ溶融混練する導電性フィラーを除く残りの導電性フィラーの全部又は一部は、ポリアミドと同時に添加される事が必須である。
この場合、(1)残りの導電性フィラーすべてをポリアミドとともに添加する方法、(2)残りの導電性フィラーの一部をポリアミドとともに添加し、更に残りの導電性フィラーをポリアミドとポリフェニレンエーテルが溶融混練された後に添加する方法が挙げられるが、本発明においてポリアミドと同時に導電性カーボンブラックが添加されることが必要である。
【0064】
衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルとあらかじめ溶融混練する導電性フィラーを除く残りの導電性フィラーの量は、使用するすべての導電性フィラーを100重量%とした際に、0重量%を越え50重量%未満の量である。より好ましくは、1重量%以上40重量%未満、最も好ましくは10重量%30重量%未満の量である。
上記(1)の残りの導電性フィラーすべてをポリアミドとともに添加する場合は、ポリアミドとあらかじめ溶融混練されたポリアミドマスターバッチの形態で添加する事がより望ましい。この場合の好ましいポリアミドマスターバッチ中の導電性フィラーの濃度は、導電性フィラーが導電性カーボンブラックの場合は5重量%〜15重量%、導電性フィラーが導電性カーボンブラック以外の場合は15〜40重量%の範囲内である。
【0065】
(2)の残りの導電性フィラーの一部をポリアミドとともに添加し、更に残りの導電性フィラーをポリアミドとポリフェニレンエーテルが溶融混練された後に添加する場合における導電性フィラーの好ましい量比は、[ポリアミドとともに添加する導電性フィラー]/[溶融混練された後に添加する導電性フィラー]比で90/10〜10/90である。この場合においても、ポリアミドとともに添加する導電性フィラーはポリアミドとのマスターバッチの形態である方が望ましい。
【0066】
本発明では、上記した成分のほかに、本成分の効果を損なわない範囲で必要に応じて付加的成分を添加しても構わない。
付加的成分の例を以下に挙げる。
ポリエステル、ポリオレフィン等の他の熱可塑性樹脂、無機充填材(タルク、カオリン、ゾノトライト、ワラストナイト、酸化チタン、チタン酸カリウム、ガラス繊維など、)、無機充填材と樹脂との親和性を高める為の公知の密着改良剤、難燃剤(ハロゲン化された樹脂、シリコーン系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、有機燐酸エステル化合物、ポリ燐酸アンモニウム、赤燐など)、滴下防止効果を示すフッ素系ポリマー、可塑剤(オイル、低分子量ポリオレフィン、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)及び、三酸化アンチモン等の難燃助剤、カーボンブラック等の着色剤、帯電防止剤、各種過酸化物、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等である。
【0067】
これらの成分の具体的な添加量は、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル及び、衝撃改良材の合計量100重量部に対して、合計で100重量部を越えない範囲である。
本発明の組成物を得るための具体的な加工機械としては、例えば、単軸押出機、二軸押出機、ロール、ニーダー、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー等が挙げられるが、中でも二軸押出機が好ましく、特に、上流側供給口と1箇所以上の下流側供給口を備えた二軸押出機が最も好ましい。
【0068】
この際の溶融混練温度は特に限定されるものではないが、通常240〜360℃の中から好適な組成物が得られる条件を任意に選ぶことができる。
本発明の好ましい製造方法は、上流側供給口と1箇所以上の下流側供給口を備えた二軸押出機を用い、(1)上流側供給口より衝撃改良材、ポリフェニレンエーテル及び導電性フィラーの50重量%以上100重量%未満の量を供給し溶融混練した後、下流側供給口よりあらかじめ溶融混練したポリアミドと必要により残りの導電性フィラーのすべてを供給し溶融混練する方法、(2)上流側供給口より衝撃改良材、ポリフェニレンエーテル及び導電性フィラーの50重量%以上100重量%未満の量を供給し溶融混練した後、下流側第1供給口よりあらかじめ溶融混練したポリアミドと残りの導電性フィラーの一部を供給し溶融混練し、下流側第2供給口より残りの導電性フィラーのすべてを供給し、更に溶融混練する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0069】
このようにして得られる本発明の組成物は、従来より公知の種々の方法、例えば、射出成形により各種部品の成形体として成形できる。
これら各種部品としては、例えばICトレー材料、各種ディスクプレーヤー等のシャーシー、キャビネット等の電気・電子部品、各種コンピューターおよびその周辺機器等のOA部品や機械部品、さらにはオートバイのカウルや、自動車のフェンダー・ドアーパネル・フロントパネル・リアパネル・ロッカーパネル・リアバンパーパネル・バックドアガーニッシュ・エンブレムガーニッシュ・燃料注入口パネル・オーバーフェンダー・アウタードアハンドル・ドアミラーハウジング・ボンネンットエアインテーク・バンパー・バンパーガード・ルーフレール・ルーフレールレッグ・ピラー・ピラーカバー・ホイールカバー・スポイラー等に代表される各種エアロパーツ・各種モール・エンブレムといった外装部品や、インストゥルメントパネル・コンソールボックス・トリム等に代表される内装部品等に好適に使用できる。
これらの中でも、静電塗装可能な自動車の外装部品に特に好適に使用可能である。特に,低い線膨張係数が要求される大型部品(リアパネル,バンパー)などに好ましく使用する事が出来る。
【0070】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例及び比較例により、更に詳細に説明する。
(使用した原料)
(1)ポリフェニレンエーテル(以下、PPEと略記)
ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)
還元粘度:0.42dl/g
(2)ポリアミド66(以下、PAと略記)
数平均分子量:14,000
末端アミノ基濃度:30ミリ当量/kg
末端カルボキシル基濃度:110ミリ当量/kg
微量安定剤成分としてCuIを30ppm、KIを350ppm含む
【0071】
(3)衝撃改良材
(3−1)高分子量ブロック共重合体(以下、SEBS−H1と略記)
結合形式:ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン−ポリスチレン
数平均分子量:246,000
ポリスチレンブロック1個あたりの数平均分子量:40,600
結合スチレン量:33%
1,2−ビニル量:33%
ポリブタジエン部分の水素添加率:98%以上
【0072】
(3−2)低分子量ブロック共重合体−1(以下、SEBS−L1と略記)
結合形式:ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン−ポリスチレン
数平均分子量:98,500
ポリスチレンブロック1個あたりの数平均分子量:14,300
結合スチレン量:29%
1,2−ビニル量:32%
ポリブタジエン部分の水素添加率:98%以上
【0073】
(3−3)低分子量ブロック共重合体−2(以下、SEBS−L2と略記)
結合形式:ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン−ポリスチレン
数平均分子量:115,000
ポリスチレンブロック1個あたりの数平均分子量:34,500
結合スチレン量:60%
1,2−ビニル量:35%
ポリブタジエン部分の水素添加率:98%以上
【0074】
(4)導電性フィラー
(4−1)導電性カーボンブラック(以下KBと略記)
商品名:ケッチェンブラックEC−600JD
(ケッチェンブラックインターナショナル社製)
DBP吸油量:495ml/100g
BET表面積:1270cm/g
【0075】
(5)導電性フィラーマスターバッチ
(5−1)PA/KBマスターバッチ(以下PA−MBと略記)
上流側と下流側にそれぞれ1箇所の供給口を備えたZSK−25二軸回転押出機[ウェルナー&フライデラー社製]を用いて、上流側供給口より下流側供給口までを280℃、下流側供給口からダイまでを290℃に設定し、上流側供給口よりPAを90重量部、下流側供給口よりKBを10重量部供給し、溶融混練し、KB濃度10重量%のPA/KBマスターバッチを得た。この時のスクリュー回転数は400rpmであった。また、この際上流側供給口とダイの手前に設置した真空吸引可能なベントポートより揮発成分を真空除去した。
【0076】
(5−2)ポリアミド66/CNTマスターバッチ(以下、CNT−MBと略記)
ハイペリオンキャタリスト社製のポリアミド66/CNTマスターバッチ(商品名:Polyamide66 with Fibril TM Nanotubes RMB4620−00)を用いた。このマスターバッチ中のCNT濃度は20重量%である。
【0077】
(5−3)PPE/SEBS−L1/KBマスターバッチ(以下PPE−MBと略記)
PA−MB製造時と同じ押出機を用いて、上流側供給口よりダイまでのすべてを320℃に設定し、上流側供給口よりPPEを30重量部、SEBS−L1を60重量部供給し、下流側供給口よりKBを10重量部供給し、KB濃度10重量%のPPE−MBを得た。この時のスクリュー回転数は300rpmであった。また、この際上流側供給口とダイの手前に設置した真空吸引可能なベントポートより揮発成分を真空除去した。
(6)相溶化剤:無水マレイン酸(以下。MAHと略記)
【0078】
(測定方法)
<体積固有抵抗(以下、VRと略記)>
厚さ3.2mmの引張試験片(ASTM D638 タイプIダンベルバー)の両端を精密カットソーで切断し、長さ50mmで、両端に均一な断面積(12.4×3.2mm)の切断面を持つ、短冊状試験片を得た。この試験片の両端の切断面に銀ペーストを塗布し、充分乾燥させた後、テスターを用いて両端間の抵抗値を、1.5Vの電圧で測定し、下式を用いて体積固有抵抗として算出した。
VR=(R・w・t)/l
ここで、VRは体積固有抵抗値(Ω・cm)、Rはテスターで測定した抵抗値(Ω)、wは銀ペーストを塗布した部分の幅(cm)、tは銀ペーストを塗布した部分の高さ(cm)、lは銀ペーストを塗布した面間の距離(cm)である。なお、この測定は10個の異なる試験片に対して実施し、値はその範囲で表した。
【0079】
<線膨張係数>
高さ3.2mmの引張試験片の中央部を精密カットソーを用いて、厚み3.2mm、幅5mm、高さ10mmの四角柱形状に切削し、TMA−7(パーキンエルマー社製)を用い、JIS K7197に準拠し、23℃から70℃までを昇温速度5℃/minで昇温しながら測定した。
【0080】
<押出加工時の切り粉の発生量>
押出機の紡口にストランドバスとペレタイザーを設置し、ストランドバスを経た後のペレタイザー手前のストランドの直径が2mm〜3mmになるようにペレタイザーの引き取り速度を調整した。この時、ストランドを水槽に浸漬する長さを100cmとした。なお、水温は13℃〜15℃の間であった。
この時のペレタイザーから出てきたペレットを約100g取り、これを精秤した。この値をW1とする。
次いで、この精秤したペレットを20メッシュの金網上に広げてよく振とうし、ペレットと切り粉を分別した後、金網上に残ったペレットの重量を精秤した。この値をW2とする。
得られたW1とW2より下式を用いて切り粉の割合(重量%)を算出した。
切り粉の重量%=(1−W2/W1)×100
【0081】
<耐熱性(以下、HDTと略記)>
ASTM D648に準拠し、荷重1.82MPaで荷重たわみ温度を測定した。この測定は、異なる10本の試験片について実施し、その加算平均をもって、HDT値とした。
【0082】
<流動性(以下、SSPと略記)>
射出成形機IS−80EPN[東芝機械社製]を用いて、射出速度・金型及びシリンダーの温度設定を一定にした時の引張試験片(ASTM D638 タイプIダンベルバー)を充填できる最小射出圧力(引張試験片を充填するのに必要な最小の射出圧力)をもって相対比較した。この値は、射出圧力での比較であるので、値が小さい方が流動性に優れることになる。
なお、この時の金型温度は80℃、シリンダー温度設定はノズルからホッパー側へ290℃−290℃−280℃−270℃の設定であった。成形サイクルは射出10秒,冷却15秒,インターバル2秒であった。また、少なくとも20ショットの成形し、金型温度を一定にした後に測定した。
【0083】
<成形片表面外観(以下、成形片外観と略記)>
射出成形機IS−80EPNを用いて、長さ90mm、幅50mm、厚み2.5mmの平板状成形片を成形し、目視で評価した。この時の成形条件はSSP測定時の成形条件と同じである。
【0084】
<成形機滞留時の表面外観(以下、滞留後外観と略記)>
射出成形機IS−80EPNのシリンダー温度設定をノズルからホッパー側へ310℃−310℃−300℃−290℃とし、長さ90mm、幅50mm、厚み2.5mmの平板状成形片を約20枚成形した後、成形機のサイクルを2分間停止し、樹脂組成物をシリンダー内に滞留させた。その後、成形を開始し、1ショット目の平板状成形片の表面外観を目視で評価した。
成形片の表面全体に銀状痕(シルバー)が現れているものを×、少しでも現れているものを△、全く現れていないものを○とした3段階評価を実施した。
なお、この時の金型温度は80℃であり、射出圧力は、SSPの圧力であり、成形サイクルは射出10秒,冷却15秒,インターバル2秒であった。
【0085】
参考例1〜3及び比較例1】
上流側に1箇所と下流側に2箇所(下流側供給口の内、上流側の供給口を下流側第1供給口、下流側の供給口を下流側第2供給口とする)の供給口を有する同方向回転二軸押出機ZSK−40[ウェルナー&フライデラー社製]のシリンダー温度を上流側供給口より下流側第1供給口までを320℃、下流側第1供給口よりダイまでを280℃に設定し、上流側供給口及び下流側第1供給口より表1記載の割合でそれぞれ供給し、溶融混練し、ペレット化した。このペレット化する際に切り粉の発生量を測定した。
なお、この時のスクリュー回転数は300rpmであり、また、揮発成分の除去のため下流側第1供給口とダイの手前の2箇所で真空吸引を実施した。
【0086】
得られたペレットを、IS−80EPN成形機にて各種試験片に射出成形し、体積抵抗・線膨張係数を測定した。なお、この時の成形条件は、金型温度が80℃、シリンダー温度設定がノズルからホッパー側へ290℃−290℃−280℃−270℃の設定であった。成形サイクルは射出10秒,冷却15秒,インターバル2秒であった。
測定した各物性値は、表1に併記した。
なお、フィラーの浮きといった外観不良はいずれのサンプルにおいても発生していなかった。
同じ導電性フィラー配合量であっても、上流側供給口より導電性フィラーを添加した実施例は、比較例に比べ体積固有抵抗と線膨張係数のバランスに優れ、更に切り粉の発生が大幅に抑制されることが判る。
【0087】
【実施例
上流側供給口、下流側第1供給口及び下流側第2供給口より表2記載の割合で供給した以外はすべて参考例1と同様に実施した。ここではHDTと流動性の測定も実施した。
各物性値は、表3に併記した。また、成形片の外観不良の発生は認められなかった。
参考例2と実施例1を比較すると、衝撃改良材に高分子量ブロック共重合体と、ポリスチレンブロックの分子量が充分にあり、結合スチレン量の大きい低分子量ブロック共重合体を併用する事により、HDTと流動性が向上することが判る。
また、低分子量ブロック共重合体を結合スチレン量の異なる2種のブレンドとした実施例では、さらに流動性が向上していることが判る。
【0088】
参考例4、実施例4、5
上流側供給口及び下流側第1供給口より表3記載の割合で供給した以外はすべて参考例1と同様に実施した。ここでは滞留後の表面外観の測定も実施した。また、滞留させない状態で成形した成形片には、外観不良の発生は認められなかった。
衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルとあらかじめ溶融混練する導電性フィラーの添加形態を、マスターバッチの形態に変更することにより、他の物性は保持したまま、成形機滞留時の表面外観を飛躍的に向上できることが判る。
【0089】
【表1】
Figure 0004162465
【0090】
【表2】
Figure 0004162465
【0091】
【表3】
Figure 0004162465
【0092】
【発明の効果】
本発明の組成物は、導電性フィラーの添加位置と添加比率を最適化することにより、導電性(体積固有抵抗)と線膨張係数のバランスに優れる、樹脂組成物・その製法及びそれからなる成形体である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin composition that simultaneously achieves a level of electroconductivity capable of electrostatic coating, a low coefficient of linear expansion, and a high appearance, and further greatly suppresses the generation of chips during extrusion, and a method for producing the same and a molded product thereof .
The composition of the present invention can be used in a wide range of fields such as electric / electronic parts, OA parts, vehicle parts, machine parts, etc., and in particular, can be suitably used for automobile exterior parts capable of electrostatic coating. Among them, it can be preferably used for large parts (back door panels, bumpers) that require a low linear expansion coefficient.
[0002]
[Prior art]
Polyphenylene ether is used in a wide range of applications because it has excellent mechanical properties, electrical properties, and heat resistance, and also has excellent dimensional stability, but it is inferior in molding processability by itself. A technique of blending polyamide has been proposed in Patent Document 1, and is now a material used for a wide variety of applications. Recently, the use of polyamide-polyphenylene ether alloys for applying electrical conductivity to automobile exterior materials (such as fenders and door panels) that can be electrostatically coated has been rapidly progressing.
[0003]
The characteristics required for automobile exterior materials include various characteristics such as conductivity at a level capable of electrostatic coating, low linear expansion coefficient, heat resistance, and fluidity.
For example, Patent Document 2 discloses a technique for reducing the surface resistance value by including carbon black mainly in a polyamide phase as a technique for imparting a level of conductivity capable of electrostatic coating. Patent Document 3 discloses a technique in which a composition comprising polyamide, polyphenylene ether, and carbon black is excellent in volume resistivity, fluidity, heat resistance, and impact strength.
[0004]
Patent Document 4 and Patent Document 5 disclose a composition containing conductive carbon fibrils and excellent in impact strength and volume resistivity, and Patent Document 6 discloses compatibilization of polyamide and polyphenylene ether. After that, a technique is disclosed in which a composition having excellent impact strength and volume resistivity can be obtained by blending conductive carbon black.
Further, Patent Document 7 discloses a composition having excellent falling-drop impact strength and conductivity by using a plurality of polyamides and conductive carbon black, and Patent Document 8 discloses the amount of a compatibilizer. A technique for obtaining a composition having excellent conductivity by limiting the amount to a specific amount is disclosed.
[0005]
Patent Document 9 discloses a technique in which a composition composed of polyphenylene ether, polyamide, talc, and carbon is excellent in conductivity, fluidity, and unnotched Izod impact strength.
In addition, many applications such as Patent Document 10, Patent Document 11, Patent Document 12, Patent Document 13, Patent Document 14, and Patent Document 15 have been filed.
In recent years, studies have been started on automotive exterior materials with a view to application to large vehicles. In a large vehicle, since each part becomes large, it is required that a dimensional change due to a change in outside air temperature is small.
[0006]
For example, in a fender material having a length of 100 cm, when materials having a linear expansion coefficient of 7 × 10 −5 (° C. −1 ) and 9 × 10 −5 (° C. −1 ) are compared, comparison is made under a certain temperature condition. In this case, a dimensional difference of about 2 mm at maximum occurs between the two. [When temperature difference is 100 ° C. (for example, −30 ° C. to 70 ° C.)]
The difference of 2 mm affects the clearance with the door or the like, and in the worst case, the inconvenience of contact when the door is opened or closed occurs.
From these factors, a characteristic of a low coefficient of linear expansion is particularly required when considering application to a large vehicle.
[0007]
However, in the above-described technique, although conductivity is imparted, a low linear expansion coefficient has not yet been achieved, and it cannot be sufficiently applied to these uses.
On the other hand, as a conventional technique related to improvement of the linear expansion coefficient in polyamide-polyphenylene ether alloy, for example, Patent Document 16, Patent Document 17, and Patent Document 18 describe that a composition containing an inorganic filler is useful. . However, in these techniques, the irregularities of the inorganic filler appear on the molded piece and the appearance is poor, and it becomes unpractical.
[0008]
In addition, the conventional conductivity imparting technique and the low linear expansion technique as in the technique described above, the composition becomes brittle, so the pelletizing process at the time of processing (cutting the strand from the extruder into pellets) In the process of generating a large amount of chips called “chip”.
These chips adher to pellet dryers, newer systems to molding machines, molding machine hoppers, etc. in molding plants, necessitating cleaning when switching resin, a factor that greatly reduces productivity There is a need for improvement.
[0009]
Usually, it is difficult to completely remove these chips, and the only solution is to suppress the occurrence.
The problems such as the above-described conductivity, low linear expansion coefficient, high appearance without filler floating, and simultaneously suppressing the generation of chips cannot be sufficiently solved by a combination of conventional techniques alone, For this reason, the development of new technology is now awaited.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 45-997 (first page, claims)
[Patent Document 2]
JP-A-2-201811 (first page, claim 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 4-3000296 (page 2 claim 1)
[Patent Document 4]
JP-A-8-508534 (second page, claim 1)
[Patent Document 5]
US Pat. No. 5,643,502 (paragraph 18 claim 1)
[Patent Document 6]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-48869 (second page, claim 7)
[Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-310695 (page 2 claim 1)
[Patent Document 8]
US Pat. No. 6,212,283 (8th paragraph, claim 1)
[Patent Document 9]
International Publication No. 2001/36536 pamphlet (page 23, claim 1)
[Patent Document 10]
JP 2001-302905 A (page 2 claim 1)
[Patent Document 11]
JP 2002-129023 A (2nd page, claim 1)
[Patent Document 12]
JP 2002-146205 A (Page 2 Claim 1)
[Patent Document 13]
JP 2002-146206 A (Page 2 Claim 1)
[Patent Document 14]
JP 2002-194207 A (page 2 claim 1)
[Patent Document 15]
JP 2002-194093 A (page 2 claim 1)
[Patent Document 16]
JP-A-2-163158 (Page 1 Claims)
[Patent Document 17]
Japanese Patent Laid-Open No. 4-372656 (Page 2 Claim 1)
[Patent Document 18]
JP-A-6-306275 (Page 2 Claim 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to solve these problems (conductivity, low linear expansion coefficient, high appearance with no filler floating, and at the same time suppressing the generation of chips) of polyamide / polyphenylene ether alloy. It is.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a result of investigations to solve the above-mentioned problems, the present inventors have surprisingly found that 50% by weight or more and less than 100% by weight of all conductive fillers to be used are preliminarily mixed with a mixture containing an impact modifier and polyphenylene ether. It has been found that, by melt-kneading, a level of electroconductivity, low linear expansion coefficient and high appearance without floating of filler can be achieved, and at the same time, generation of chips can be suppressed, and the present invention has been achieved.
[0013]
That is, the present invention
[1] A method for producing a conductive resin composition comprising (A) polyamide, (B) polyphenylene ether, (C) impact modifier, and (D) conductive filler,
Step a: Melting and kneading the component (B), the component (C), the component (D) and / or the component (D) master batch (provided that the amount of the component (D) in the step a is all (D ) 50% by weight or more and less than 100% by weight when the component is 100% by weight.
Step b: Step of melt-kneading all or part of component (A) and all or part of remaining component (D), Step c: Composition obtained in step a, and step b The composition and the component (A) have a remaining component, a step of melt-kneading the remaining component (A),
It is a manufacturing method of a conductive resin composition characterized by passing through ,
The component (C) is composed of a polymer block [A] composed of an aromatic vinyl compound and a polymer block [B] composed of a conjugated diene compound, and the polymer segment bonding type is AB type, ABA type, or ABAB type. A mixture of hydrogenated aromatic vinyl compound-conjugated diene compound block copolymers selected from the group consisting of: (C-1) a block having a number average molecular weight of 120,000 or more A production method which is a mixture of a copolymer and a block copolymer having a (C-2) number average molecular weight of less than 120,000 ,
[2] The component-containing master batch (D) in step a is a master batch previously melt-kneaded with one or more selected from the component (B), the component (C) and the component (A). Manufacturing method of conductive resin composition,
[3] The method for producing a conductive resin composition according to [1] or [2], wherein the step d of melt-kneading the remaining component (D) and the composition obtained in the step c follows the step c. ,
[4] The amount of the component (D) in the step a is 70 wt% or more and less than 90 wt% when all the components (D) are 100 wt%, according to any one of [1] to [3] A process for producing the conductive resin composition of
[5] The conductive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the polymer block composed of the aromatic vinyl compound of component (C-2) has a number average molecular weight of 20,000 or more. Production method,
[6] The conductivity according to any one of [1] to [5], wherein the component (C-2) is a block copolymer containing an aromatic vinyl compound in an amount of 55% by weight or more and less than 90% by weight. Production method of resin composition,
[7] The conductive resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the component (D) is at least one selected from conductive carbon black, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon fiber, and graphite. Manufacturing method,
[8] The method for producing a conductive resin composition according to [7], wherein the component (D) is at least one selected from conductive carbon black, carbon nanotube, and carbon nanofiber,
[9] The conductive material according to any one of [1] to [8], wherein the amount of the component (D) is 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the components (A) to (C). Method for producing a conductive resin composition,
[10] When the ratio of the components (A) to (C) is 100 parts by weight of the total of these three components, (A) component 30 to 70 parts by weight, (B) component 20 to 50 parts by weight, (C) The manufacturing method of the conductive resin composition in any one of [1]-[9] which is 5-30 weight part of components,
[11] In any one of [1] to [10], in step b, the amount of component (D) is 5 to 40% by weight when the total amount of component (A) and component (D) is 100% by weight. A method for producing the conductive resin composition according to claim 1,
It is.
[0014]
Next, each component that can be used in the present invention will be described in detail.
As the kind of the polyamide of component (A) that can be used in the present invention, any polyamide having an amide bond {—NH—C (═O) —} in the polymer main chain may be used. it can.
In general, polyamides are obtained by ring-opening polymerization of lactams, polycondensation of diamine and dicarboxylic acid, polycondensation of aminocarboxylic acid, and the like, but are not limited thereto.
[0015]
The diamines are roughly classified into aliphatic, alicyclic and aromatic diamines. Specific examples include tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, undecamethylene diamine, dodecamethylene diamine, tridecamethylene diamine, 2, 2 , 4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 5-methylnanomethylenediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, 1,4-bisaminomethylcyclohexane, m-phenylenediamine, p -Phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine.
[0016]
Dicarboxylic acids are roughly classified into aliphatic, alicyclic and aromatic dicarboxylic acids. Specific examples include adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, 1,1,3-tridecane. Examples include diacid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, dimer acid and the like.
Specific examples of lactams include ε-caprolactam, enantolactam, and ω-laurolactam.
[0017]
Specific examples of aminocarboxylic acids include ε-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 8-aminooctanoic acid, 9-aminononanoic acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid, and 13-aminotriic acid. Examples include decanoic acid.
In the present invention, any of the copolymer polyamides obtained by polycondensation of these lactams, diamines, dicarboxylic acids, and ω-aminocarboxylic acids alone or in a mixture of two or more can be used.
Further, those obtained by polymerizing these lactams, diamines, dicarboxylic acids, and ω-aminocarboxylic acids up to a low molecular weight oligomer stage in a polymerization reactor and increasing the molecular weight in an extruder or the like can be suitably used.
[0018]
Particularly, polyamide resins that can be usefully used in the present invention include aliphatic polyamides such as polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 610, polyamide 612, and poly (metaxylylene adipamide). (May be abbreviated as MXD6 nylon), poly (hexamethylene isophthalamide) (hereinafter also abbreviated as 6I nylon), poly (nonamethylene terephthalamide) (hereinafter also abbreviated as 9T nylon), poly (tetramethylene) Examples thereof include aliphatic-aromatic polyamides such as isophthalamide (hereinafter sometimes abbreviated as 4T nylon), and copolymers and mixtures thereof. Polyamides obtained by copolymerizing a plurality of polyamides with an extruder or the like can also be used. Preferred polyamides are polyamide 6, polyamide 66, copolymers of polyamide 6 and polyamide 66, and mixtures thereof, most preferably polyamide 66.
[0019]
The number average molecular weight of the polyamide resin used in the present invention is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 30,000.
The polyamide resin in the present invention is not limited to these, and may be a mixture of a plurality of polyamide resins having different molecular weights. For example, a mixture of a low molecular weight polyamide having a number average molecular weight of 10,000 or less and a high molecular weight polyamide having a molecular weight of 30,000 or more, a mixture of a low molecular weight polyamide having a number average molecular weight of 10,000 or less, and a general polyamide having about 15,000. It is.
[0020]
The end groups of the polyamide are involved in the reaction with the polyphenylene ether. Polyamide resins generally have amino groups and carboxyl groups as end groups, but generally the higher the carboxyl group concentration, the lower the impact resistance, the better the fluidity, and conversely the amino group concentration. As the value increases, the impact resistance improves and the fluidity decreases.
In the present application, these preferred ratios are amino group / carboxyl group concentration ratios of 9/1 to 1/9, more preferably 8/2 to 1/9, still more preferably 6/4 to 1/9. .
[0021]
The concentration of the terminal amino group is preferably at least 10 meq / kg. More preferably, it is 30 meq / kg or more.
As a method for adjusting the end groups of these polyamide resins, a known method that will be apparent to those skilled in the art can be used. For example, there may be mentioned a method of adding diamines, dicarboxylic acids, monocarboxylic acids or the like so that a predetermined terminal concentration is obtained during polymerization of the polyamide resin.
[0022]
Moreover, a metal stabilizer as described in JP-A-1-163262, which has been publicly known for the purpose of improving the heat resistance stability of the polyamide resin, can be used without any problem.
Among these metal stabilizers, those that can be particularly preferably used include CuI, CuCl 2 , copper acetate, cerium stearate, and the like. Further, halogenated salts of alkyl metals typified by potassium iodide, potassium bromide and the like can also be suitably used. Of course, these may be added together.
[0023]
A preferable blending amount of the metal stabilizer and / or the alkyl metal halide salt is 0.001 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamide resin as a total amount.
Furthermore, in addition to the above, known additives that can be added to the polyamide may be added in an amount of less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamide.
The polyphenylene ether of the component (B) that can be used in the present invention is a homopolymer and / or copolymer composed of the structural unit of the formula (1).
[0024]
[Chemical 1]
Figure 0004162465
[0025]
[Wherein O is an oxygen atom, R is independently hydrogen, halogen, primary or secondary lower alkyl, phenyl, haloalkyl, aminoalkyl, hydrocarbonoxy, or halohydrocarbonoxy (provided that At least two carbon atoms separating the halogen atom and the oxygen atom). ]
[0026]
Specific examples of the polyphenylene ether of the present invention include, for example, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene ether), and poly (2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene ether), poly (2,6-dichloro-1,4-phenylene ether) and the like, and 2,6-dimethylphenol and other phenols (For example, a copolymer with 2,3,6-trimethylphenol or a copolymer with 2-methyl-6-butylphenol as described in JP-B-52-17880) Polyphenylene ether copolymers may also be mentioned.
[0027]
Among these, particularly preferred polyphenylene ethers include poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), a copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, or these It is a mixture. The method for producing the polyphenylene ether used in the present invention is not particularly limited as long as it can be obtained by a known method. For example, U.S. Pat. Nos. 3,306,874, 3,306,875, and 3,257,357 are disclosed. And the production methods described in JP-A-3257358, JP-A-50-51197 and JP-A-63-152628.
[0028]
The reduced viscosity (η sp / c : 0.5 g / dl, chloroform solution, measured at 30 ° C.) of the polyphenylene ether that can be used in the present invention is preferably in the range of 0.15 to 0.70 dl / g. More preferably, it is in the range of 0.20 to 0.60 dl / g, more preferably in the range of 0.40 to 0.55 dl / g.
In the present invention, even a blend of two or more polyphenylene ethers having different reduced viscosities can be used without any problem. For example, a mixture of a polyphenylene ether having a reduced viscosity of 0.45 dl / g or less and a polyphenylene ether having a reduced viscosity of 0.50 dl / g or more, a low molecular weight polyphenylene ether having a reduced viscosity of 0.40 dl / g or less, and a reduced viscosity of 0.50 dl / g or more. A mixture of polyphenylene ethers, etc., of course, is, of course, not limited to these.
[0029]
In the polyphenylene ether that can be used in the present invention, the organic solvent resulting from the polymerization solvent may remain in an amount of less than 5% by weight based on 100 parts by weight of the polyphenylene ether. These organic solvents resulting from the polymerization solvent are difficult to remove completely in the drying step after polymerization, and usually remain in the range of several hundred ppm to several percent. Examples of the organic solvent resulting from the polymerization solvent include one or more of toluene, xylene isomers, ethylbenzene, C1-5 alcohols, chloroform, dichloromethane, chlorobenzene, dichlorobenzene and the like.
[0030]
In addition, the polyphenylene ether that can be used in the present invention may be a polyphenylene ether modified in whole or in part.
The modified polyphenylene ether here means at least one carbon-carbon double bond or triple bond and at least one carboxylic acid group, acid anhydride group, amino group, hydroxyl group, or glycidyl in the molecular structure. The polyphenylene ether modified with at least one modifying compound having a group.
[0031]
The method for producing the modified polyphenylene ether includes (1) a modified compound without melting the polyphenylene ether at a temperature in the range of 100 ° C. or higher in the presence or absence of a radical initiator and lower than the glass transition temperature of the polyphenylene ether. (2) a method in which a modified compound is melt-kneaded and reacted at a temperature in the range of the glass transition temperature of polyphenylene ether to 360 ° C. in the presence or absence of a radical initiator, and (3) a radical initiator. In the presence or absence, a method of reacting a polyphenylene ether and a modifying compound in a solution at a temperature lower than the glass transition temperature of the polyphenylene ether may be mentioned. Any of these methods may be used, (1) and The method (2) is preferred.
[0032]
Next, at least one modified compound having at least one carbon-carbon double bond or triple bond and at least one carboxylic acid group, acid anhydride group, amino group, hydroxyl group, or glycidyl group in the molecular structure Will be described in detail.
Examples of modified compounds having a carbon-carbon double bond, a carboxylic acid group, and an acid anhydride group in the molecule include maleic acid, fumaric acid, chloromaleic acid, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, and these And acid anhydrides. Fumaric acid, maleic acid, and maleic anhydride are particularly preferable, and fumaric acid and maleic anhydride are particularly preferable.
[0033]
In addition, those in which one or two of the carboxyl groups of the unsaturated dicarboxylic acid are esters can be used.
Examples of the modified compound having a carbon-carbon double bond and a glycidyl group in the molecule include allyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and epoxidized natural fats and oils.
Among these, glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate are particularly preferable.
[0034]
Examples of the modified compound having a carbon-carbon double bond and a hydroxyl group in the molecule include general formula C n H 2n-3 OH such as allyl alcohol, 4-penten-1-ol, and 1,4-pentadien-3-ol. (n is a positive integer) of unsaturated alcohols of the general formula C n H 2n-5 OH, ( n is a positive integer) C n H 2n-7 OH include unsaturated alcohols such as.
The above-described modifying compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0035]
The amount of the modifying compound added when producing the modified polyphenylene ether is preferably from 0.1 to 10 parts by weight, more preferably from 0.3 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyphenylene ether.
A preferable amount of the radical initiator in producing the polyphenylene ether modified with the radical initiator is 0.001 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polyphenylene ether.
[0036]
The addition rate of the modifying compound in the modified polyphenylene ether is preferably 0.01 to 5% by weight. More preferably, it is 0.1 to 3% by weight.
In the modified polyphenylene ether, an unreacted modified compound and / or a polymer of the modified compound may remain.
In order to reduce the amount of the modified compound and / or polymer of the modified compound remaining in the modified polyphenylene ether, an amide bond and / or an amide bond and / or Alternatively, a compound having an amino group may be added.
[0037]
The compound having an amide bond here is a compound having an amide bond {—NH—C (═O) —} structure in the molecular structure, and the compound having an amino group has a {—NH 2 } structure at the terminal. It is a compound which has this. Specific examples of these compounds include aliphatic amines such as octylamine, nonylamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, aniline, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine. Aromatic amines such as the above, reactants of the above amines with carboxylic acid, dicarboxylic acid and the like, lactams such as ε-caprolactam, and polyamide resins, but are not limited thereto.
[0038]
A preferable addition amount when adding the compound having an amide bond or an amino group is 0.001 part by weight or more and less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyphenylene ether. Preferably they are 0.01 weight part or more and less than 1 weight part, More preferably, they are 0.01 weight part or more and less than 0.1 weight part.
Moreover, in this invention, you may mix | blend a styrene-type thermoplastic resin if it is the quantity of less than 50 weight part with respect to a total of 100 weight part of polyamide and polyphenylene ether.
[0039]
Examples of the styrenic thermoplastic resin in the present invention include homopolystyrene, rubber-modified polystyrene (HIPS), styrene-acrylonitrile copolymer (AS resin), styrene-rubbery polymer-acrylonitrile copolymer (ABS resin), and the like. Can be mentioned.
Further, known additives that can be added to polyphenylene ether may be added in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of polyphenylene ether.
[0040]
Next, the impact improving material of component (C) that can be used in the present invention will be described.
The impact modifier that can be used in the present invention is an aromatic vinyl compound-conjugated diene compound block copolymer composed of a polymer block mainly composed of an aromatic vinyl compound and a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. It is 1 or more types chosen from the group which consists of a coalescence, its hydrogenated substance, and an ethylene-alpha-olefin copolymer. Specific examples of the aromatic vinyl compound that can be used in the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound block copolymer in the present invention include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, and the like. More than one kind of compound is used, and styrene is particularly preferable among them.
Specific examples of the conjugated diene compound include butadiene, isoprene, piperylene, 1,3-pentadiene, etc., and one or more compounds selected from these are used, and among them, butadiene, isoprene and combinations thereof. Is preferred.
[0041]
The microstructure of the soft segment portion of the conjugated diene compound of the block copolymer is preferably 1,2-vinyl content or the total amount of 1,2-vinyl content and 3,4-vinyl content of 5-80%, 10 to 50% is preferable, and 10 to 40% is most preferable.
In the block copolymer of the present invention, the polymer block [A] mainly composed of an aromatic vinyl compound and the polymer block [B] mainly composed of a conjugated diene compound are AB type, ABA type, A block copolymer having a bond type selected from A-B-A-B type is preferable.
Among these, the ABA type and the ABBA type are more preferable. Of course, these may be a mixture.
[0042]
The block copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound that can be used in the present invention is more preferably a hydrogenated block copolymer. The hydrogenated block copolymer is an aliphatic double bond of a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound by subjecting the block copolymer of the aromatic vinyl compound and the conjugated diene compound to a hydrogenation treatment. Is controlled in the range of more than 0 and 100%. A preferable hydrogenation rate of the hydrogenated block copolymer is 50% or more, more preferably 80% or more, and most preferably 98% or more.
[0043]
These block copolymers can be used without any problem as a mixture of a non-hydrogenated block copolymer and a hydrogenated block copolymer.
In the present invention, it is desirable to use a mixture of a low molecular weight block copolymer and a high molecular weight block copolymer as the block copolymer to be used.
Specifically, it is a mixture of a low molecular weight block copolymer having a number average molecular weight of less than 120,000 and a high molecular weight block copolymer having a number average molecular weight of 120,000 or more.
[0044]
The number average molecular weight referred to in the present invention is measured with an ultraviolet spectroscopic detector [UV-41: Showa Denko KK] using a gel permeation chromatography measuring device [GPC SYSTEM21: Showa Denko KK]. And the number average molecular weight in terms of standard polystyrene. [Solvent: Chloroform, Temperature: 40 ° C., Column: Sample side (KG, K-800RL, K-800R), Reference side (K-805L × 2), Flow rate 10 ml / min, Measurement wavelength: 254 nm, Pressure 15-17 kg / cm < 2 >). At this time, a low molecular weight component due to catalyst deactivation during polymerization may be detected. In this case, the low molecular weight component is not included in the molecular weight calculation. Usually, the calculated correct molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is in the range of 1.0 to 1.1.
[0045]
The weight ratio of these low molecular weight block copolymer and high molecular weight block copolymer is low molecular weight block copolymer / high molecular weight block copolymer = 95/5 to 5/95. Preferably it is 90/10-10/90.
In the present invention, as the low molecular weight block copolymer, by using a block copolymer in which the number average molecular weight of one polymer block mainly composed of an aromatic vinyl compound is 20,000 or more, An additional effect of improving heat resistance can be obtained.
[0046]
The number average molecular weight of one polymer block mainly composed of an aromatic vinyl compound can be obtained by the following equation using the number average molecular weight of the block copolymer described above.
Mn (a) = {Mn × a / (a + b)} / N
[In the above formula, Mn (a) is the number average molecular weight of one polymer block mainly composed of an aromatic vinyl compound, Mn is the number average molecular weight of the block copolymer, and a is the number average molecular weight of the block copolymer. % By weight of polymer block based on aromatic vinyl compound, b is weight% of polymer block based on all conjugated diene compounds in the block copolymer, and N is aromatic in block copolymer It represents the number of polymer blocks mainly composed of vinyl compounds. ]
[0047]
In the present invention, a preferred range of the content of the polymer block mainly composed of the aromatic vinyl compound of the low molecular weight block copolymer is 55% by weight or more and less than 90% by weight. Since the heat resistance can be improved by using a block copolymer having an aromatic vinyl polymer block within this range as the low molecular weight block copolymer, it can be used more suitably.
Furthermore, in the present invention, a low molecular weight block copolymer, a block copolymer containing a polymer block mainly composed of an aromatic vinyl compound in an amount of 55 wt% or more and less than 90 wt%, and an aromatic vinyl compound By making a mixture with a block copolymer containing the main polymer block in an amount of 20% by weight or more and less than 55% by weight, the fluidity can be improved.
In addition, the block copolymer of the present invention may be prepared by previously mixing an oil mainly composed of paraffin. The processability of the resin composition can be improved by preliminarily mixing oil mainly composed of paraffin.
[0048]
In this case, the preferred amount of oil mainly composed of paraffin is 1 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the block copolymer. When 70 parts by weight or more is mixed, the handleability is poor.
The oil mainly composed of paraffin here is a mixture of a hydrocarbon compound having a weight average molecular weight of 500 to 10,000, which is a combination of an aromatic ring-containing compound, a naphthene ring-containing compound, and a paraffinic compound. Yes, the paraffinic compound content is 50% by weight or more.
[0049]
More preferably, the paraffinic compound is 50 to 90% by weight, the naphthene ring-containing compound is 10 to 40% by weight, and the aromatic ring-containing compound is 5% by weight or less.
These oils mainly composed of paraffin are commercially available, and examples thereof include PW380 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
These block copolymers of aromatic vinyl compound-conjugated diene compound are different in bond type, different in aromatic vinyl compound type, different in conjugated diene compound type, unless otherwise contrary to the spirit of the present invention, Used with a mixture of 2-bond vinyl content or 1,2-bond vinyl content different from 3,4-bond vinyl content, different aromatic vinyl compound component content, or different hydrogenation rate It doesn't matter.
[0050]
As the ethylene-α-olefin copolymer that can be used in the present invention, an ethylene-α-olefin copolymer described in JP-A-2001-302911 can be used.
Moreover, the impact improving material used in the present invention may be an impact improving material modified in whole or in part.
As used herein, a modified impact modifier is at least one carbon-carbon double bond or triple bond and at least one carboxylic acid group, acid anhydride group, amino group, hydroxyl group in the molecular structure, or It refers to an impact modifier modified with at least one modifying compound having a glycidyl group.
[0051]
The production method of the modified impact modifier is as follows: (1) In the presence or absence of a radical initiator, the modified compound is melt kneaded and reacted at a temperature in the range of the softening point temperature of the impact modifier to 250 ° C. or less. A method, (2) a method of reacting an impact modifier and a modifying compound in a solution at a temperature below the softening point of the impact modifier in the presence or absence of a radical initiator, and (3) in the presence of a radical initiator. In the absence, a method of reacting the impact modifier and the modifying compound without melting at a temperature below the softening point of the impact modifier may be used, and any of these methods may be used. Further, among (1), the method carried out in the presence of a radical initiator is most preferable.
[0052]
At least one modification having at least one carbon-carbon double bond or triple bond and at least one carboxylic acid group, acid anhydride group, amino group, hydroxyl group, or glycidyl group in the molecular structure referred to herein. As the compound, the same modified compounds as described in the modified polyphenylene ether can be used.
The preferred amount ratio of the polyamide, polyphenylene ether and impact modifier in the present invention is 30 to 70 parts by weight of polyamide, 20 to 50 parts by weight of polyphenylene ether, 5 to 5 parts of impact modifier when the total of these three components is 100 parts by weight. Within the range of 30 parts by weight. More preferably, it is within the range of 40 to 60 parts by weight of polyamide, 30 to 40 parts by weight of polyphenylene ether, and 5 to 15 parts by weight of impact modifier.
[0053]
Next, the conductive filler that can be used in the present invention will be described.
The conductive filler of component (D) that can be preferably used in the present invention is an organic / inorganic filler having the ability to impart conductivity to a non-conductive material, and the shape is granular, plate-like, or flake Both in the form of fibers and fibers can be used.
Specific examples thereof include conductive carbon black, carbon fibrils represented by carbon nanotubes (hereinafter also referred to as “CNT”) , carbon nanofibers, carbon fibers, graphite, and the like.
[0054]
Among these, conductive carbon black, carbon nanotube, and carbon nanofiber can be used more preferably.
What is conductive carbon black that can be used in the present invention? A carbon black having a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 250 ml / 100 g or more is preferred, a carbon black having a DBP oil absorption of 300 ml / 100 g or more, more preferably 350 ml / 100 g or more. What is the DBP oil absorption referred to here? It is a value measured by a method defined in ASTM D2414. The conductive carbon black that can be used in the present invention preferably has a BET surface area of 200 cm 2 / g or more, and more preferably 400 cm 2 / g or more. Examples of commercially available products include Ketjen Black International's Ketjen Black EC and Ketjen Black EC-600JD.
[0055]
The carbon nanotubes that can be used in the present invention include US Pat. No. 4,663,230, US Pat. No. 4,663,230, US Pat. No. 5,165,909, US Pat. No. 5,171,560, US Pat. No. 5,578,543, US Pat. No. 5,589,152. , U.S. Pat. No. 5,650,370, U.S. Pat. No. 6,235,674 and the like. Moreover, the thing of the coil shape which a helix makes a round with the pitch of 1 micrometer or less is also contained. Examples of commercially available products include Hyperion manufactured by Hyperion Catalyst.
[0056]
The carbon nanofiber that can be used in the present invention refers to a carbon-based fiber having a fiber diameter of 75 nm or more, a hollow structure, and many branched structures. Commercially available products include VGCF, VGNF, etc. from Showa Denko Co., Ltd.
Carbon fibers that can be used in the present invention include fibers obtained by firing and carbonizing fibers made from polyacrylonitrile (PAN) or pitch, etc., at a temperature between 1000 ° C. and 3500 ° C. in an inert gas atmosphere. All are included. A preferable fiber diameter is 3-30 micrometers, More preferably, it is 5-20 micrometers.
[0057]
The graphite in the present invention includes naturally produced graphite, as well as those obtained by heating anthracite, pitch, and the like in an arc furnace at a high temperature. The preferred weight average particle size of graphite is in the range of 0.1 to 50 μm. More preferably, it exists in the range of 1-40 micrometers, Most preferably, it exists in the range of 1-30 micrometers.
A preferable amount of these conductive fillers is 0.01 to 5 parts by weight when the amount of all components excluding the conductive filler is 100 parts by weight. More preferably, it is 0.1 to 3 parts by weight. When the amount is less than 0.01 part by weight, the conductivity is not obtained. On the other hand, when the amount exceeds 5 parts by weight, the fluidity deteriorates.
[0058]
Moreover, in this invention, you may add a compatibilizing agent in the case of manufacture of a composition. The main purpose of using the compatibilizer is to improve the physical properties of the polyamide-polyphenylene ether mixture. The compatibilizing agent that can be used in the present invention refers to a polyfunctional compound that interacts with polyphenylene ether, polyamide, or both.
In any case, it is desirable that the resulting polyamide-polyphenylene ether mixture exhibits improved compatibility.
[0059]
Examples of compatibilizers that can be used in the present invention are described in detail in Patent Document 6 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-124926, and all of these known compatibilizers can be used. Use is also possible.
Among these various compatibilizers, examples of particularly suitable compatibilizers include maleic acid, maleic anhydride, and citric acid.
The preferable amount of the compatibilizing agent in the present invention is 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture of polyamide and polyphenylene ether.
[0060]
In the present invention, it is essential to melt and knead the impact modifier, polyphenylene ether and conductive filler in advance.
The amount of the conductive filler previously melt-kneaded with the impact modifier and polyphenylene ether is an amount of 50 wt% or more and less than 100 wt% when all the conductive fillers used are 100 wt%. More preferably, it is an amount of 60% by weight or more and less than 99% by weight, most preferably 70% by weight or more and less than 90% by weight.
[0061]
In the present invention, a more preferable addition form of the impact modifier and the conductive filler previously melt-kneaded with polyphenylene ether is added as a master batch melt-kneaded with one or more selected from polyphenylene ether, impact modifier and polyamide. Is the method. By making it into the form of a masterbatch in advance, it is possible to exhibit a new effect that the appearance of the surface of the molded piece at the time of molding retention is improved. A preferable ratio of the conductive filler in the master batch is 5 to 40% by weight when the total amount of the impact modifier, polyphenylene ether and conductive filler is 100% by weight. More preferably, it is 8 to 25% by weight.
[0062]
As a preferable production method of the master batch, a method of melt kneading with polyamide using a twin screw extruder or a kneader is preferable. In particular, a method of adding a conductive filler after at least one selected from polyphenylene ether, impact modifier and polyamide is melted is preferable. Specific examples include at least one supply port on each of the upstream side and the downstream side. Using a twin screw extruder or kneader, one or more selected from polyphenylene ether, impact modifier and polyamide is supplied from the upstream supply port, melted, and then a conductive filler is added from the downstream supply port. And melt-kneading.
[0063]
It is essential that all or part of the remaining conductive fillers except for the impact-improving material and the conductive filler previously melt-kneaded with polyphenylene ether are added simultaneously with the polyamide.
In this case, (1) a method of adding all the remaining conductive filler together with polyamide, (2) a part of the remaining conductive filler is added together with polyamide, and the remaining conductive filler is melt-kneaded with polyamide and polyphenylene ether. In the present invention, it is necessary to add conductive carbon black simultaneously with the polyamide.
[0064]
The amount of the remaining conductive filler excluding the conductive filler previously melt-kneaded with the impact modifier and polyphenylene ether exceeds 0% by weight and less than 50% by weight when all the conductive fillers used are 100% by weight. Is the amount. More preferably, the amount is 1% by weight or more and less than 40% by weight, most preferably 10% by weight or less and less than 30% by weight.
When all the remaining conductive fillers of (1) above are added together with the polyamide, it is more preferable to add them in the form of a polyamide masterbatch that has been previously melt-kneaded with the polyamide. The concentration of the conductive filler in the preferred polyamide masterbatch in this case is 5 to 15% by weight when the conductive filler is conductive carbon black, and 15 to 40 when the conductive filler is other than conductive carbon black. Within the weight percent range.
[0065]
When a part of the remaining conductive filler in (2) is added together with the polyamide, and the remaining conductive filler is added after the polyamide and polyphenylene ether are melt-kneaded, the preferred quantitative ratio of the conductive filler is [polyamide] It is 90/10 to 10/90 in the ratio of [conductive filler added together] / [conductive filler added after being melt-kneaded]. Even in this case, the conductive filler added together with the polyamide is preferably in the form of a master batch with the polyamide.
[0066]
In the present invention, in addition to the above-described components, additional components may be added as necessary within a range that does not impair the effects of this component.
Examples of additional components are listed below.
Other thermoplastic resins such as polyester and polyolefin, inorganic fillers (talc, kaolin, zonotlite, wollastonite, titanium oxide, potassium titanate, glass fibers, etc.), to increase the affinity between inorganic fillers and resins Known adhesion improvers, flame retardants (halogenated resins, silicone flame retardants, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, organic phosphate compounds, ammonium polyphosphate, red phosphorus, etc.), fluorine-based anti-drip effect Polymers, plasticizers (oil, low molecular weight polyolefin, polyethylene glycol, fatty acid esters, etc.), flame retardant aids such as antimony trioxide, colorants such as carbon black, antistatic agents, various peroxides, zinc oxide, Zinc sulfide, antioxidant, ultraviolet absorber, light stabilizer and the like.
[0067]
The specific addition amount of these components is in a range not exceeding 100 parts by weight in total with respect to 100 parts by weight of the total amount of polyamide, polyphenylene ether and impact modifier.
Specific processing machines for obtaining the composition of the present invention include, for example, a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll, a kneader, a Brabender plastograph, a Banbury mixer, etc. A twin-screw extruder provided with an upstream supply port and one or more downstream supply ports is most preferable.
[0068]
The melt kneading temperature at this time is not particularly limited, but the conditions under which a suitable composition can be usually obtained can be arbitrarily selected from 240 to 360 ° C.
A preferred production method of the present invention uses a twin-screw extruder provided with an upstream supply port and one or more downstream supply ports. (1) Impact modifier, polyphenylene ether and conductive filler from the upstream supply port A method in which an amount of 50% by weight or more and less than 100% by weight is supplied and melt-kneaded, and then melted and kneaded by supplying all of the polyamide previously melt-kneaded from the downstream supply port and, if necessary, the remaining conductive filler; (2) upstream After supplying the impact modifier, polyphenylene ether and conductive filler in an amount of 50% by weight to less than 100% by weight from the side supply port and melt-kneading, the polyamide previously melt-kneaded from the downstream first supply port and the remaining conductivity Examples include a method of supplying a part of the filler and melt-kneading, supplying all of the remaining conductive filler from the downstream second supply port, and further melt-kneading. , But it is not limited thereto.
[0069]
The composition of the present invention thus obtained can be molded as a molded body of various parts by various conventionally known methods such as injection molding.
These various parts include, for example, IC tray materials, chassis of various disk players, electrical / electronic parts such as cabinets, OA parts and machine parts such as various computers and peripheral devices, motorcycle cowls, and automobile fenders. -Door panel-Front panel-Rear panel-Rocker panel-Rear bumper panel-Back door garnish-Emblem garnish-Fuel inlet panel-Over fender-Outer door handle-Door mirror housing-Bonnent air intake-Bumper-Bumper guard-Roof rail- Exterior parts such as various aero parts such as roof rail legs, pillars, pillar covers, wheel covers, spoilers, various malls, emblems, and instrument panels - it can be suitably used for interior parts typified by console box trim or the like.
Among these, it can be particularly suitably used for automobile exterior parts that can be electrostatically coated. In particular, it can be preferably used for large parts (rear panel, bumper) that require a low linear expansion coefficient.
[0070]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
(Raw materials used)
(1) Polyphenylene ether (hereinafter abbreviated as PPE)
Poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether)
Reduced viscosity: 0.42 dl / g
(2) Polyamide 66 (hereinafter abbreviated as PA)
Number average molecular weight: 14,000
Terminal amino group concentration: 30 meq / kg
Terminal carboxyl group concentration: 110 meq / kg
Contains 30 ppm CuI and 350 ppm KI as trace stabilizer components.
(3) Impact modifier (3-1) High molecular weight block copolymer (hereinafter abbreviated as SEBS-H1)
Bonding format: polystyrene-hydrogenated polybutadiene-polystyrene number average molecular weight: 246,000
Number average molecular weight per polystyrene block: 40,600
Bonded styrene content: 33%
1,2-vinyl content: 33%
Hydrogenation rate of polybutadiene part: 98% or more
(3-2) Low molecular weight block copolymer-1 (hereinafter abbreviated as SEBS-L1)
Bonding format: polystyrene-hydrogenated polybutadiene-polystyrene number average molecular weight: 98,500
Number average molecular weight per polystyrene block: 14,300
Bonded styrene content: 29%
1,2-vinyl content: 32%
Hydrogenation rate of polybutadiene part: 98% or more
(3-3) Low molecular weight block copolymer-2 (hereinafter abbreviated as SEBS-L2)
Bonding format: polystyrene-hydrogenated polybutadiene-polystyrene number average molecular weight: 115,000
Number average molecular weight per polystyrene block: 34,500
Bonded styrene content: 60%
1,2-vinyl content: 35%
Hydrogenation rate of polybutadiene part: 98% or more
(4) Conductive filler (4-1) Conductive carbon black (hereinafter abbreviated as KB)
Product Name: Ketjen Black EC-600JD
(Made by Ketjen Black International)
DBP oil absorption: 495ml / 100g
BET surface area: 1270 cm 2 / g
[0075]
(5) Conductive filler masterbatch (5-1) PA / KB masterbatch (hereinafter abbreviated as PA-MB)
Using a ZSK-25 twin-screw rotary extruder (manufactured by Werner & Frederer) with one supply port on each of the upstream side and the downstream side, 280 ° C., downstream side from the upstream supply port to the downstream supply port The temperature from the supply port to the die is set at 290 ° C., 90 parts by weight of PA is supplied from the upstream supply port, 10 parts by weight of KB is supplied from the downstream supply port, melt-kneaded, and a PA / KB master with a KB concentration of 10% by weight. Got a batch. The screw rotation speed at this time was 400 rpm. At this time, volatile components were removed from the upstream supply port and a vent port capable of vacuum suction installed in front of the die.
[0076]
(5-2) Polyamide 66 / CNT master batch (hereinafter abbreviated as CNT-MB)
Hyperion Catalyst Co., Ltd. of polyamide 66 / CNT master batch (trade name: Polyamide66 with Fibril TM Nanotubes RMB4620-00) was used. The CNT concentration in this master batch is 20% by weight.
[0077]
(5-3) PPE / SEBS-L1 / KB master batch (hereinafter abbreviated as PPE-MB)
Using the same extruder as at the time of PA-MB production, everything from the upstream supply port to the die was set to 320 ° C., 30 parts by weight of PPE and 60 parts by weight of SEBS-L1 were supplied from the upstream supply port, 10 parts by weight of KB was supplied from the downstream supply port to obtain PPE-MB having a KB concentration of 10% by weight. The screw rotation speed at this time was 300 rpm. At this time, volatile components were removed from the upstream supply port and a vent port capable of vacuum suction installed in front of the die.
(6) Compatibilizer: maleic anhydride (hereinafter abbreviated as MAH)
[0078]
(Measuring method)
<Volume Specific Resistance (hereinafter abbreviated as VR)>
Cut both ends of a 3.2 mm thick tensile test piece (ASTM D638 type I dumbbell bar) with a precision cut-and-sew and have a uniform cross-sectional area (12.4 x 3.2 mm) at both ends. A strip-shaped test piece was obtained. After applying silver paste to the cut surfaces at both ends of this test piece and drying it sufficiently, the resistance value between both ends was measured at a voltage of 1.5 V using a tester, and the volume resistivity was determined using the following equation: Calculated.
VR = (R · w · t) / l
Here, VR is a volume specific resistance value (Ω · cm), R is a resistance value (Ω) measured by a tester, w is a width (cm) of a portion where silver paste is applied, and t is a portion where silver paste is applied. Height (cm), l is the distance (cm) between the surfaces coated with silver paste. In addition, this measurement was implemented with respect to ten different test pieces, and the value was represented in the range.
[0079]
<Linear expansion coefficient>
A center portion of a tensile test piece having a height of 3.2 mm was cut into a square column shape having a thickness of 3.2 mm, a width of 5 mm, and a height of 10 mm using a precision cut saw, and TMA-7 (manufactured by PerkinElmer) was used. According to JIS K7197, measurement was performed while increasing the temperature from 23 ° C. to 70 ° C. at a temperature increase rate of 5 ° C./min.
[0080]
<Amount of chips generated during extrusion>
A strand bath and a pelletizer were installed at the spinneret of the extruder, and the take-up speed of the pelletizer was adjusted so that the diameter of the strand before the pelletizer after passing through the strand bath was 2 mm to 3 mm. At this time, the length in which the strand was immersed in the water tank was 100 cm. The water temperature was between 13 ° C and 15 ° C.
About 100 g of the pellets coming out of the pelletizer at this time were taken and weighed precisely. This value is W1.
Next, this precisely weighed pellet was spread on a 20-mesh wire mesh and shaken well to separate the pellet and swarf, and then the weight of the pellet remaining on the wire mesh was precisely weighed. Let this value be W2.
From the obtained W1 and W2, the ratio of the chips (% by weight) was calculated using the following formula.
Weight% of cutting powder = (1−W2 / W1) × 100
[0081]
<Heat resistance (hereinafter abbreviated as HDT)>
Based on ASTM D648, the deflection temperature under load was measured at a load of 1.82 MPa. This measurement was carried out on 10 different test pieces, and the HDT value was obtained by averaging the results.
[0082]
<Flowability (hereinafter abbreviated as SSP)>
Minimum injection pressure (ASTM D638 type I dumbbell bar) that can be filled with an injection molding machine IS-80EPN (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) when the injection speed, mold and cylinder temperature settings are constant. Relative comparisons were made with the minimum injection pressure required to fill the tensile specimen. Since this value is a comparison by injection pressure, the smaller the value, the better the fluidity.
At this time, the mold temperature was 80 ° C., and the cylinder temperature was set to 290 ° C.-290 ° C.-280 ° C.-270 ° C. from the nozzle to the hopper side. The molding cycle was 10 seconds of injection, 15 seconds of cooling, and 2 seconds of interval. Moreover, it measured after shape | molding at least 20 shots and making mold temperature constant.
[0083]
<Appearance of molded piece surface (hereinafter abbreviated as molded piece appearance)>
Using an injection molding machine IS-80EPN, a plate-shaped molded piece having a length of 90 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 2.5 mm was molded and visually evaluated. The molding conditions at this time are the same as the molding conditions at the time of SSP measurement.
[0084]
<Surface appearance when the molding machine stays (hereinafter, abbreviated appearance after staying)>
The cylinder temperature setting of the injection molding machine IS-80EPN is 310 ° C-310 ° C-300 ° C-290 ° C from the nozzle to the hopper side, and about 20 flat plate shaped pieces with a length of 90mm, a width of 50mm, and a thickness of 2.5mm are molded. After that, the cycle of the molding machine was stopped for 2 minutes, and the resin composition was retained in the cylinder. Then, shaping | molding was started and the surface external appearance of the flat molded piece of the 1st shot was evaluated visually.
A three-step evaluation was carried out, with x indicating that the silver-like marks (silver) appeared on the entire surface of the molded piece, Δ indicating what appeared even a little, and ○ indicating that none appeared.
The mold temperature at this time was 80 ° C., the injection pressure was the pressure of SSP, and the molding cycle was injection 10 seconds, cooling 15 seconds, and interval 2 seconds.
[0085]
[ Reference Examples 1 to 3 and Comparative Example 1]
1 upstream port and 2 downstream ports (among the downstream supply ports, the upstream supply port is the downstream first supply port and the downstream supply port is the downstream second supply port) The cylinder temperature of a co-rotating twin-screw extruder ZSK-40 (manufactured by Werner & Frederer) having a temperature of 320 ° C. from the upstream supply port to the downstream first supply port and 280 from the downstream first supply port to the die The temperature was set to 0 ° C., respectively, and supplied from the upstream supply port and the downstream first supply port at the ratios shown in Table 1, and melt-kneaded and pelletized. The amount of chips generated during pelletization was measured.
In addition, the screw rotation speed at this time was 300 rpm, and vacuum suction was implemented in two places before the downstream 1st supply port and die | dye for the removal of a volatile component.
[0086]
The obtained pellets were injection molded into various test pieces with an IS-80EPN molding machine, and the volume resistance and linear expansion coefficient were measured. The molding conditions at this time were a mold temperature of 80 ° C. and a cylinder temperature setting of 290 ° C.-290 ° C.-280 ° C.-270 ° C. from the nozzle to the hopper side. The molding cycle was 10 seconds of injection, 15 seconds of cooling, and 2 seconds of interval.
The measured physical property values are shown in Table 1.
In addition, no appearance defect such as floating of the filler occurred in any of the samples.
Even with the same conductive filler blending amount, the example in which the conductive filler was added from the upstream supply port had a better balance between the volume resistivity and the linear expansion coefficient than the comparative example, and the generation of chips was greatly increased. It turns out that it is suppressed.
[0087]
[Examples 1 to 3 ]
All the operations were performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the supply was performed at the ratio shown in Table 2 from the upstream supply port, the downstream first supply port, and the downstream second supply port. Here, HDT and fluidity were also measured.
Each physical property value is shown in Table 3. Moreover, the appearance defect of the molded piece was not observed.
Comparing Reference Example 2 and Example 1 , when the impact modifier is used in combination with a high molecular weight block copolymer and a low molecular weight block copolymer having a sufficient molecular weight of polystyrene block and a large amount of bound styrene, HDT It can be seen that the fluidity is improved.
Moreover, it turns out that the fluidity | liquidity has improved further in Example 2 , 3 which made the low molecular weight block copolymer 2 types of blends from which the amount of bond styrene differs.
[0088]
[ Reference Example 4, Examples 4, 5 ]
All were carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the feed was supplied from the upstream supply port and the downstream first supply port at the rate shown in Table 3. Here, the surface appearance after residence was also measured. In addition, no appearance defect was observed in the molded piece molded in a non-retaining state.
By changing the additive form of impact filler and conductive filler that is pre-melted and kneaded with polyphenylene ether to the masterbatch form, the surface appearance when the molding machine stays can be dramatically improved while maintaining other physical properties. I understand.
[0089]
[Table 1]
Figure 0004162465
[0090]
[Table 2]
Figure 0004162465
[0091]
[Table 3]
Figure 0004162465
[0092]
【The invention's effect】
The composition of the present invention has an excellent balance between electrical conductivity (volume resistivity) and linear expansion coefficient by optimizing the addition position and addition ratio of the conductive filler. It is.

Claims (11)

(A)ポリアミド、(B)ポリフェニレンエーテル、(C)衝撃改良材、及び(D)導電性フィラーからなる導電性樹脂組成物の製造方法であって、
工程a:(B)成分、(C)成分と、(D)成分及び/又は(D)成分含有マスターバッチを溶融混練する工程(但し、工程aにおける(D)成分の量がすべての(D)成分を100重量%とした際の50重量%以上100重量%未満である。)、
工程b:(A)成分の全部又は一部と、(D)成分の残りの全部又は一部を溶融混練する工程、並びに
工程c:工程aで得られた組成物と、工程bで得られた組成物及び(A)成分に残りがある場合は残りの(A)成分を溶融混練する工程、
を経る事を特徴とする導電性樹脂組成物の製造方法であって、
(C)成分が芳香族ビニル化合物からなる重合体ブロック[A]と、共役ジエン化合物からなる重合体ブロック[B]から構成され、重合体セグメントの結合形式が、AB型、ABA型、ABAB型からなる群より選ばれる1種以上である芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体の水素添加物の混合物であって、該混合物が(C−1)数平均分子量120,000以上のブロック共重合体と(C−2)数平均分子量120,000未満のブロック共重合体の混合物である製造方法
A method for producing a conductive resin composition comprising (A) polyamide, (B) polyphenylene ether, (C) impact modifier, and (D) conductive filler,
Step a: Melting and kneading the component (B), the component (C), the component (D) and / or the component (D) master batch (provided that the amount of the component (D) in the step a is all (D ) 50% by weight or more and less than 100% by weight when the component is 100% by weight.
Step b: Step of melt-kneading all or part of component (A) and all or part of remaining component (D), Step c: Composition obtained in step a, and step b The composition and the component (A) have a remaining component, a step of melt-kneading the remaining component (A),
It is a manufacturing method of a conductive resin composition characterized by passing through ,
The component (C) is composed of a polymer block [A] composed of an aromatic vinyl compound and a polymer block [B] composed of a conjugated diene compound, and the polymer segment bonding type is AB type, ABA type, or ABAB type. A mixture of hydrogenated aromatic vinyl compound-conjugated diene compound block copolymers selected from the group consisting of: (C-1) a block having a number average molecular weight of 120,000 or more The manufacturing method which is a mixture of a copolymer and a block copolymer having a (C-2) number average molecular weight of less than 120,000 .
工程aにおける(D)成分含有マスターバッチが、(B)成分、(C)成分及び(A)成分から選ばれる1種以上とあらかじめ溶融混練したマスターバッチである請求項1に記載の導電性樹脂組成物の製造方法。  2. The conductive resin according to claim 1, wherein the (D) component-containing master batch in step a is a master batch previously melt-kneaded with one or more selected from the (B) component, the (C) component, and the (A) component. A method for producing the composition. (D)成分の残りと工程cで得られた組成物とを溶融混練する工程dを、工程cに引き続き経る請求項1又は2に記載の導電性樹脂組成物の製造方法。  (D) The manufacturing method of the conductive resin composition of Claim 1 or 2 which passes the process d which melt-kneads the remainder of a component and the composition obtained at the process c following the process c. 工程aにおける(D)成分の量が、すべての(D)成分を100重量%とした際の70重量%以上90重量%未満である請求項1〜3のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。  The conductive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of component (D) in step a is 70% by weight or more and less than 90% by weight when all the components (D) are 100% by weight. Manufacturing method. (C−2)成分の芳香族ビニル化合物からなる重合体ブロックの数平均分子量が、20,000以上である請求項1〜4のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。The number average molecular weight of the polymer block which consists of an aromatic vinyl compound of (C-2) component is 20,000 or more, The manufacturing method of the conductive resin composition in any one of Claims 1-4. (C−2)成分が、芳香族ビニル化合物を55重量%以上90重量%未満の量で含有するブロック共重合体である請求項1〜5のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。The component (C-2) is a block copolymer containing an aromatic vinyl compound in an amount of 55% by weight or more and less than 90% by weight. Production of the conductive resin composition according to any one of claims 1 to 5. Method. (D)成分が、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、炭素繊維、グラファイトから選ばれる1種以上である請求項1〜6のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。(D) A component is 1 or more types chosen from electroconductive carbon black, a carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon fiber, and a graphite, The manufacturing method of the conductive resin composition in any one of Claims 1-6. (D)成分が、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーから選ばれる1種以上である請求項7に記載の導電性樹脂組成物の製造方法。The method for producing a conductive resin composition according to claim 7, wherein the component (D) is at least one selected from conductive carbon black, carbon nanotube, and carbon nanofiber. (D)成分の量が、(A)〜(C)成分の合計100重量部に対して0.01〜5重量部である請求項1〜8のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。The amount of the component (D) is 0.01 to 5 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the components (A) to (C). The conductive resin composition according to any one of claims 1 to 8. Production method. (A)〜(C)成分の量比が、これら3成分の合計を100重量部とした際に、(A)成分30〜70重量部、(B)成分20〜50重量部、(C)成分5〜30重量部である請求項1〜9のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。When the amount ratio of the components (A) to (C) is 100 parts by weight of the total of these three components, (A) component 30 to 70 parts by weight, (B) component 20 to 50 parts by weight, (C) It is 5-30 weight part of components, The manufacturing method of the conductive resin composition in any one of Claims 1-9. 工程bにおいて、(A)成分と(D)成分の合計量を100重量%としたときの(D)成分の量が5〜40重量%である請求項1〜10のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。The amount of the component (D) is 5 to 40% by weight when the total amount of the component (A) and the component (D) is 100% by weight in the step b. For producing a conductive resin composition.
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