JP4744677B2

JP4744677B2 - 導電性ポリアセタール樹脂組成物

Info

Publication number: JP4744677B2
Application number: JP2000212608A
Authority: JP
Inventors: 三典松島; 伸之松永
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: JP2002020581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気特性を改良するために導電性カーボンを添加したポリアセタール樹脂の靱性を向上させ、特にポリアセタール樹脂の引張破断伸度を大幅に改善した導電性ポリアセタール樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ポリアセタール樹脂は、機械的特性、摺動性、成形性、成形品の寸法安定性等において優れた特性を持っており、構造材料や機構部品として、電気機器、自動車部品、精密機械部品等に広く利用されている。
【０００３】
一方、ポリアセタール樹脂の電気特性としての体積抵抗率は10¹⁵〜10¹⁴Ω・cmであり、絶縁性である。用途により、導電性が求められる場合、ポリアセタール樹脂に導電性を付与する添加剤、例えば導電性カーボンやカーボン繊維、金属繊維等を添加する方法が一般的である。これらの添加剤の使い分けとして、通常、強度・剛性が求められる場合には繊維状の導電性添加剤が使われ、靱性が要求される場合には導電性カーボンが使われている。
【０００４】
しかしながら、ポリアセタール樹脂に導電性カーボンを添加した場合には、繊維状のものほどではないにせよ、無添加のものに比べ靱性の低下が見られ、特に引張破断伸度の大幅な低下が問題となっている。
【０００５】
熱可塑性樹脂の靱性改善の手法としては、一般的にエラストマー等の添加が知られているが、導電性カーボンを添加したポリアセタール樹脂には効果は認められない。このため、導電性カーボンを添加した導電性ポリアセタール樹脂の使用は、かなり限定されるものとなっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく、本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、導電性カーボンを添加したポリアセタール樹脂に微量のシリコーンオイルを添加することで、飛躍的に導電性ポリアセタール樹脂の靱性、特に引張破断伸度が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、
(A) ポリアセタール樹脂69.95 〜95重量％
(B) 導電性カーボン３〜30重量％
(C) シリコーンオイル0.05〜３重量％
を含有してなる導電性ポリアセタール樹脂組成物に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成成分について説明する。本発明における(A) ポリアセタール樹脂は、オキシメチレン基(-CH₂O-)を主たる繰り返し構成単位として含む高分子化合物であり、ポリアセタール樹脂には、ポリオキシメチレンホモポリマー及びポリアセタールコポリマーが含まれる。このコポリマーは、オキシメチレン基以外に炭素数２〜６程度、好ましくは炭素数２〜４程度のオキシアルキレン単位（例えば、オキシエチレン基(-CH₂CH₂O-) 、オキシプロピレン基、オキシテトラメチレン基など）を構成単位として含んでいる。炭素数２〜６程度のオキシアルキレン単位の割合は、ポリアセタールの用途などに応じて適当に選択でき、例えばポリアセタール全体に対して、0.1 〜30モル％、好ましくは１〜20モル％程度である。
【０００９】
ポリアセタールコポリマーは、二成分で構成されたコポリマー、三成分で構成されたターポリマーなどの複数の成分で構成されていてもよく、ブロックコポリマーなどであってもよい。また、ポリアセタール樹脂は、線状のみならず分岐構造であってもよく、架橋構造を有していてもよい。更に、ポリアセタール樹脂の末端は、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸などのカルボン酸とのエステル化などにより安定化されていてもよい。ポリアセタール樹脂の重合度、分岐度や架橋度も特に制限はなく、溶融成形可能であればよい。
【００１０】
好ましいポリアセタール樹脂には、ポリオキシメチレンホモポリマー、ポリアセタールコポリマー（例えば、少なくともオキシメチレン単位とオキシエチレン単位とで構成されたコポリマー）が含まれる。熱安定性の点からは、ポリアセタールコポリマーが好ましい。
【００１１】
上記ポリアセタール樹脂は、慣用の方法、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類、トリオキサン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,3 −ジオキソランなどの環状エーテルを重合することにより製造できる。
【００１２】
本発明に用いられる(B) 導電性カーボンとしては、特に限定されるものではなく、平均粒径１〜500mμ、好ましくは10〜100mμのケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック又は各種のファーネス系の導電性カーボンが何れも用いられる。特にケッチェンブラック、アセチレンブラックが好ましく使用される。
【００１３】
かかる(B) 導電性カーボンの配合量は、なるべく少ない配合量でポリアセタール樹脂に所望の導電性（体積抵抗率として10¹²〜10¹Ω・cm程度）を付与できる量が望まれる。一般には導電性カーボンの構造や特性で、その最適配合量は異なるが、ポリアセタール樹脂に用いられる多くの導電性カーボンの場合、その配合量は３〜30重量％（(A) 、(B) 、(C) ３成分の合計中）になる。導電性カーボンの配合量が３重量％未満では一般的にポリアセタール樹脂に所望の導電性が発現せず、30重量％を超えると、製造性が著しく低下するとともに、ポリアセタール樹脂の粘度が上昇し、加工性が悪化し好ましくない。
【００１４】
次に本発明で使用される(C) シリコーンオイルは、導電性カーボンを添加した導電性ポリアセタール樹脂の靱性を改善する重要な添加剤であり、特にジメチルシリコーンオイルが好ましい。ジメチルシリコーンオイルの粘度は100 〜200000cSt （25℃）の間であることが好ましくは、特に300 〜100000cSt であることがより好ましい。ジメチルシリコーンオイルの粘度が100 cSt 未満であると耐熱性に問題があり、200000cSt より高粘度ではポリアセタール樹脂中での分散状態が悪くなり、剥離やウエルド強度の低下を起こすとともに、取り扱い性も非常に悪くなるため好ましない。
【００１５】
また、(C) シリコーンオイルの配合量は、極く少量で効果を発現するものであり、0.05〜３重量％（(A) 、(B) 、(C) ３成分の合計中）、好ましくは0.1 〜１重量％である。0.05重量％未満では、導電性カーボンを添加した導電性ポリアセタール樹脂の靱性の改善が見られず、３重量％を超えると、ポリアセタール樹脂の機械的強度や剛性が低下し、好ましくない。
【００１６】
又、本発明の樹脂組成物には、熱安定性を向上させるための安定剤を添加することが好ましく、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤、各種の窒素含有化合物、脂肪酸金属塩等が挙げられる。
【００１７】
更に必要に応じて、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、染料、顔料を含む着色剤、界面活性剤などの通常の添加剤を１種以上添加することもできる。
【００１８】
本発明の組成物の調製は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる公知の方法により容易に調製される。例えば、各成分を混合した後、押出機により練り込み押出してペレットを調製する方法、一旦組成の異なるペレットを調製し、そのペレットを所定量混合して成形に供し、成形後に目的組成の成形品を得る方法、成形機に各成分の１または２以上を直接仕込む方法等、何れも使用できる。
【００１９】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
実施例１〜７、比較例１〜５
表１に示す配合量及び種類の、(A) ポリアセタール樹脂、(B) 導電性カーボン、(C) シリコーンオイルを混合し、30mm二軸押出機にて、200 ℃で溶融混練してペレットを調製し、評価を行った。また、比較のため、表２に示すように、(C) シリコーンオイルを配合しない場合、シリコーンオイルに代えてエラストマーを配合した場合についても、同様にペレットを調製し、評価を行った。結果を表１〜２に示す。
【００２０】
なお、成形品の引張特性、導電性は次のようにして評価した。
〔引張破断伸度、引張強度〕
ASTM D-638に準じて行った。
〔体積抵抗率〕
厚さ３mm、直径120 φの円板状の試験片を成形し、レジスティビティ・チャンバー（主電極；φ50、ガード電極；内径φ70／外径φ80、対向電極；φ103 ）にセットし、これをテスターまたは超高抵抗計にて抵抗値を測定し、体積抵抗率を算出した。
【００２１】
尚、成形品は測定前に電極形状に合わせ、導電性ペースト（藤倉化成製、ドータイトＳ−１）を塗布し、一昼夜空調後（23℃、50％RH）、抵抗の測定を行った。
【００２２】
また、実施例及び比較例では、下記のポリアセタール、導電性カーボン、シリコーンオイル、エラストマーを用いた。
(A) ポリアセタール樹脂
(A-1) ポリプラスチックス（株）製、ジュラコンＭ９０−７１
(B) 導電性カーボン
(B-1) キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク製、Black Pearls 3500
(B-2) ライオン（株）製、ケッチェンブラックECX
(C) シリコーンオイル
(C-1) ジメチルシリコーン；粘度500cSt
(C-2) ジメチルシリコーン；粘度5000cSt
(C-3) ジメチルシリコーン；粘度60000cSt
その他（エラストマー）
ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタンエラスマー）；日本ミラクトラン（株）製、ミラクトランＰ４８０ＭＳＵＤ
ＰＥ−ｇ−ＡＳ（ポリエチレンとアクリロニトリル／スチレン共重合体のグラフト共重合体）；日本油脂製、モディパーＡ１４０１
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【発明の効果】
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、導電性カーボン点かによる導電性ポリアセタール樹脂の靱性を改善したものであり、導電性が必要な各種電気部品、自動車部品に広く用いることができる。

Claims

(A) ポリアセタール樹脂69.95 〜95重量％
(B) 導電性カーボン３〜29.95 重量％
(C) 粘度300 〜100000cSt のジメチルシリコーン0.05〜３重量％
を含有してなる導電性ポリアセタール樹脂組成物。
(B) 導電性カーボンが、導電性アセチレンブラックである請求項１記載の導電性ポリアセタール樹脂組成物。
(B) 導電性カーボンが、導電性ケッチェンブラックである請求項１記載の導電性ポリアセタール樹脂組成物。
体積抵抗率が10 ¹² 〜10 ¹ Ω・cmである請求項１〜３の何れか１項記載の導電性ポリアセタール樹脂組成物。