JP7254242B2 - 伝導性樹脂組成物、その製造方法及びそれを含む成形品 - Google Patents
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Description
本出願は、2020年08月04日付の韓国特許出願第10-2020-0097100号及びこれに基づいて2021年07月07日付で再出願された韓国特許出願第10-2021-0088799号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
ポリエステル
本記載のポリエステルは、好ましくは、ポリアルキレンテレフタレート、ポリ(エステル)ウレタン及びポリエーテルエステルから選択された1種以上であってもよく、より好ましくはポリアルキレンテレフタレートであり、この場合に、外観品質及び電磁波遮蔽性能に優れるという効果がある。
本記載のポリアリーレンエーテルは、好ましくはポリフェニレンエーテル(PPE)であり、具体例として、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジエチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジプロピル-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-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エチル-6-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジフェニル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,3,6-トリメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,3,6-トリエチル-1,4-フェニレン)エーテル及びこれらの共重合体からなる群から選択された1種以上であってもよく、好ましくは、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)またはその共重合体であってもよい。
本記載の芳香族弾性体は、好ましくはスチレン系ゴムであってもよく、具体例として、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(SBS)、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体(SEBS)、スチレン-ブタジエン共重合体(SB)、スチレン-イソプレン共重合体(SI)、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体(SIS)、α-メチルスチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-エチレン-プロピレン共重合体、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン共重合体、スチレン-(エチレン-ブチレン/スチレン共重合体)-スチレン共重合体及びこれらの変性重合体から選択された1種以上であってもよく、好ましい例として、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(SBS)、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体(SEBS)及びマレイン酸無水物変性スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体からなる群から選択された1種以上であり、より好ましい例としてスチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(SBS)であり、この場合に、衝撃強度などのような機械的物性に優れながらも、伝導性に優れるという効果がある。
本記載の多官能反応化剤は、好ましくは、カルボキシル基、アミン基、ヒドロキシル基、マレイン酸基及びエポキシ基からなる群から選択された官能基を2つ以上、具体例として2~5個含むことができ、この場合に、伝導性及び水分安定性に優れるという効果がある。
本記載のカーボンナノチューブは、好ましくは、BET表面積が180~600m2/gであってもよく、より好ましくは180~400m2/g、さらに好ましくは180~300m2/g、より一層好ましくは200~300m2/gであり、この範囲内で、加工性及び伝導性の改善効果が大きい。
本記載のカーボンナノプレートは、好ましくは板状のカーボンナノプレートであり、より好ましくは、平均厚さが5~50nmである板状のカーボンナノプレートであり、この範囲内で、上述したカーボンナノチューブとの相互分散効果によってベース樹脂の伝導性、機械的物性、耐熱性及び水分安定性を大きく向上させるという利点がある。
本記載のガラスパウダーは、好ましくは、平均直径が10~90μmの球状のガラスパウダーであってもよい。
本記載の伝導性樹脂組成物は、好ましくは熱変形温度が180℃以上であり、より好ましくは185℃以上又は186℃以上であり、さらに好ましくは190℃以上であり、具体例として180~200℃、好ましい例として185~200℃、より好ましい例として190~200℃であり、この範囲内で、物性バランスに優れ、水分安定性、伝導性及び外観品質に優れるという利点がある。
本記載の伝導性樹脂組成物の製造方法は、好ましくは、(A)ポリエステル、ポリアリーレンエーテル及び芳香族弾性体を含むベース樹脂100重量部と;(B)2種以上の多官能反応化剤3~12重量部と;(C)カーボンナノチューブ0.1~3重量部と;(D)カーボンナノプレート0.1~5重量部と;(E)ガラスパウダー1~7重量部とを含んで混練及び押出するステップを含み、前記混練及び押出は、混練ブロックが9個以上である押出機を用いて行うことを特徴とし、このような場合に、優れた外観、剛性及び伝導性と共に、水分安定性及び耐熱性に優れるので、外部環境への露出による水分及び熱などの影響が最小化され、これによって、特に自動車の金属代替外装部品の用途に有用な伝導性樹脂組成物を提供するという利点がある。
下記実施例及び比較例で使用された材料は、次の通りである。
*ポリアリーレンエーテル:ポリフェニレンオキシド樹脂(PPO)としてBluestar社の040製品を使用した。
*ポリアミド:インビスタ(Invista)社の3602 PA66製品を使用した。
*芳香族弾性体:スチレン系ゴムとして、LG化学のSBS501製品(スチレン含量30重量%、ブタジエンゴム含量70重量%)を使用した。
*多官能反応化剤1:G Farm社のマレイン酸無水物で変性されたポリフェニレンオキシド(mah-PPO)構造のZA製品を使用した。
*多官能反応化剤2:国都化学の反応型エポキシYD019製品(エポキシ当量2,000~3,000)を使用した。
*カーボンナノチューブ:BET表面積が200~300m2/gであるLG化学の炭素ナノチューブCP1002M製品を使用した。
*板状のカーボンナノプレート:平均厚さが5~50nmである層状剥離製品を使用した。
*ガラスパウダー:平均直径50μmである球状のガラスパウダーとして、Sovitec社のMircopearl GB製品を使用した。
下記表1及び表2に記載された成分及び含量を、混合ブロックが10個である二軸押出機[SM社のT40]を用いて温度250~310℃、回転数(rpm)300回転/分に設定し、溶融混練及び押出してペレットに製造し、前記ペレットを射出機[エンゲル社、80トン]を用いて評価用試片を製造した。
前記実施例1~6及び比較例1~10で製造された試片の特性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表1及び表2に示した。
Claims (12)
- (A)ポリアルキレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル及びスチレン系ゴムを含むベース樹脂100重量部と、
(B)2つ以上の多官能反応化剤3~12重量部と、
(C)カーボンナノチューブ0.1~3重量部と、
(D)グラフェン0.1~5重量部と、
(E)ガラスパウダー1~10重量部とを含み、
前記2つ以上の多官能反応化剤が、ポリフェニレンエーテルが不飽和カルボン酸またはその無水物と反応して官能化された重合体、および末端にエポキシ官能基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂であり、
前記ベース樹脂は、ポリアルキレンテレフタレート30~80重量%、ポリフェニレンエーテル15~60重量%及びスチレン系ゴム1~30重量%を含む
伝導性樹脂組成物。 - 前記ポリアルキレンテレフタレートはポリブチレンテレフタレートである、請求項1に記載の伝導性樹脂組成物。
- 前記多官能反応化剤は、カルボン酸、マレイン酸またはマレイン酸無水物で官能化されたポリフェニレンオキシド樹脂、及びビスフェノールA型エポキシ樹脂を含む、請求項1または2に記載の伝導性樹脂組成物。
- 前記カーボンナノチューブは、BET表面積が180~600m2/gである、請求項1~3のいずれか一項に記載の伝導性樹脂組成物。
- 前記グラフェンは、平均厚さが5~50nmである、請求項1~4のいずれか一項に記載の伝導性樹脂組成物。
- 前記ガラスパウダーは、平均直径が10~90μmである球状のガラスパウダーである、請求項1~5のいずれか一項に記載の伝導性樹脂組成物。
- (A)ポリアルキレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル及びスチレン系ゴムを含むベース樹脂100重量部と、
(B)2つ以上の多官能反応化剤3~12重量部と、
(C)カーボンナノチューブ0.1~3重量部と、
(D)グラフェン0.1~5重量部とを含み、
前記2つ以上の多官能反応化剤が、ポリフェニレンエーテルが不飽和カルボン酸またはその無水物と反応して官能化された重合体、および末端にエポキシ官能基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂であり、
前記ベース樹脂は、ポリアルキレンテレフタレート30~80重量%、ポリフェニレンエーテル15~60重量%及びスチレン系ゴム1~30重量%を含み、
ISO82で測定した水分吸収率が0.1%以下である、伝導性樹脂組成物。 - 前記伝導性樹脂組成物は、熱変形温度が180℃以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載の伝導性樹脂組成物。
- 前記伝導性樹脂組成物は、ISO2787で測定した表面抵抗が108ohm/sq以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載の伝導性樹脂組成物。
- (A)ポリアルキレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル及びスチレン系ゴムを含むベース樹脂100重量部と、(B)2つ以上の多官能反応化剤3~12重量部と、(C)カーボンナノチューブ0.1~3重量部と、(D)グラフェン0.1~5重量部と、(E)ガラスパウダー1~7重量部とを含んで混練及び押出するステップを含み、
前記2つ以上の多官能反応化剤が、ポリフェニレンエーテルが不飽和カルボン酸またはその無水物と反応して官能化された重合体、および末端にエポキシ官能基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂であり、
前記ベース樹脂は、ポリアルキレンテレフタレート30~80重量%、ポリフェニレンエーテル15~60重量%及びスチレン系ゴム1~30重量%を含み、
前記混練及び押出は、混練ブロックが9個以上である押出機を用いて行う、伝導性樹脂組成物の製造方法。 - (A)ポリアルキレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル及びスチレン系ゴムを含むベース樹脂100重量部と、(B)2つ以上の多官能反応化剤3~12重量部と、(C)カーボンナノチューブ0.1~3重量部と、(D)グラフェン0.1~5重量部とを含んで混練及び押出するステップを含み、
前記混練及び押出は、混練ブロックが9個以上である押出機を用いて行い、
前記2つ以上の多官能反応化剤が、ポリフェニレンエーテルが不飽和カルボン酸またはその無水物と反応して官能化された重合体、および末端にエポキシ官能基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂であり、
前記ベース樹脂は、ポリアルキレンテレフタレート30~80重量%、ポリフェニレンエーテル15~60重量%及びスチレン系ゴム1~30重量%を含み、
前記伝導性樹脂組成物のISO82で測定した水分吸収率が0.1%以下である、伝導性樹脂組成物の製造方法。 - 請求項1~9のいずれか一項に記載の伝導性樹脂組成物を含む、成形品。
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