JP7365253B2 - Conductive resin composition, method for producing the same, and molded article - Google Patents
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Description
本発明は、導電性樹脂組成物およびその製造方法、ならびに導電性樹脂組成物から得られる成形体に関する。 The present invention relates to a conductive resin composition, a method for producing the same, and a molded article obtained from the conductive resin composition.
熱可塑性樹脂は、優れた機械特性、耐熱性、成形性等の特徴により、自動車部品、電気電子部品、構造材料等の幅広い分野で利用されている。しかしながら、多くの熱可塑性樹脂は絶縁性である。そのため、熱可塑性樹脂に導電性を付与するには、熱可塑性樹脂と導電材料との複合化が必須である。導電材料としては、金属粉、金属繊維、およびカーボン材料が一般によく知られている。これらの中でも、カーボン材料によれば、成形体の軽量化が可能であり、様々な種類のカーボン材料が開発されている。導電材料として使用されるカーボン材料の例には、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ等が含まれる。そしてこれらのカーボン材料と熱可塑性樹脂との複合化は、押出機やニーダー等の混練機による強制的な混練・分散により行われる。 Thermoplastic resins are used in a wide range of fields such as automobile parts, electrical and electronic parts, and structural materials due to their excellent mechanical properties, heat resistance, moldability, and other characteristics. However, many thermoplastics are insulating. Therefore, in order to impart electrical conductivity to a thermoplastic resin, it is essential to combine the thermoplastic resin and a conductive material. Metal powders, metal fibers, and carbon materials are generally well known as conductive materials. Among these, carbon materials allow the molded body to be made lighter, and various types of carbon materials have been developed. Examples of carbon materials used as conductive materials include carbon black, graphite, carbon nanotubes, and the like. Compositeization of these carbon materials and thermoplastic resins is performed by forced kneading and dispersion using a kneading machine such as an extruder or a kneader.
しかしながら、カーボンナノチューブは、カーボン材料の中でも特に大きな比表面積を有する。そのため、熱可塑性樹脂との複合化の際に急激な粘度上昇を生じさせやすく、混練・分散が困難であった。そこで、カーボンナノチューブを含む導電性樹脂組成物に対して、様々な分散剤を使用することが検討されている。 However, carbon nanotubes have a particularly large specific surface area among carbon materials. Therefore, when compounded with a thermoplastic resin, a rapid increase in viscosity tends to occur, making kneading and dispersion difficult. Therefore, the use of various dispersants for conductive resin compositions containing carbon nanotubes is being considered.
例えば、特許文献1では、カーボンナノチューブの分散剤として、石油樹脂が提案されている。また、特許文献2では、カーボンナノチューブの分散剤として、共役二重結合を有する炭素数6~22の芳香族含有炭化水素等が提案されている。さらに、特許文献3では、カーボンナノチューブの分散剤として、樹脂に対して特定の相容性を有する石油樹脂が提案されている。 For example, in Patent Document 1, a petroleum resin is proposed as a dispersant for carbon nanotubes. Further, Patent Document 2 proposes an aromatic-containing hydrocarbon having a conjugated double bond and having 6 to 22 carbon atoms as a dispersant for carbon nanotubes. Further, in Patent Document 3, a petroleum resin having a specific compatibility with resin is proposed as a dispersant for carbon nanotubes.
いずれの文献においてもカーボンナノチューブの表面に存在するπ電子と、分散剤の表面に存在するπ電子との相互作用が期待されており、カーボンナノチューブの分散性、ひいてはカーボンナノチューブ由来の導電性向上が期待される。ここで、電気電子部品の分野では、成形体の外観が良好であること(表面光沢性)も求められる。しかしながら、従来の組成物では、得られる成形体にフローマーク等が生じやすい。そこで、良好な導電性と、良好な外観とを兼ね備えた成形体を形成可能な、導電性樹脂組成物が求められている。 In both documents, interaction between the π electrons present on the surface of carbon nanotubes and the π electrons present on the surface of the dispersant is expected, and the dispersibility of carbon nanotubes and, ultimately, the conductivity derived from carbon nanotubes is improved. Be expected. In the field of electrical and electronic components, it is also required that the molded product have a good appearance (surface gloss). However, with conventional compositions, flow marks and the like are likely to occur in the resulting molded product. Therefore, there is a need for a conductive resin composition that can form a molded article that has both good conductivity and good appearance.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高い導電性と優れた外観とを兼ね備えた成形体を形成可能な、導電性樹脂組成物およびその製造方法、ならびにこれを用いた成形体の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a conductive resin composition and a method for producing the same, which can form a molded article having both high conductivity and an excellent appearance, and a method for producing the same. The purpose is to provide molded objects.
本発明者らは、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造を50質量%以上含む重合体(C)と、カーボンナノチューブ(B)とを組み合わせることで、導電性と表面光沢性とを兼ね備えた成形体を形成可能な導電性樹脂組成物が得られることを見出した。すなわち本発明は、以下の導電性樹脂組成物を提供する。 The present inventors have achieved electrical conductivity and surface gloss by combining a polymer (C) containing 50% by mass or more of a structure derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene with carbon nanotubes (B). It has been found that a conductive resin composition capable of forming a molded article having both of these characteristics can be obtained. That is, the present invention provides the following conductive resin composition.
[1]熱可塑性樹脂(A)と、カーボンナノチューブ(B)と、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)と、を含み、前記熱可塑性樹脂(A)、前記カーボンナノチューブ(B)、および前記重合体(C)の合計量100質量部に対し、前記熱可塑性樹脂(A)を74.9~99.4質量部、前記カーボンナノチューブ(B)を0.5~25質量部、前記重合体(C)を0.1~10質量部を含む、導電性樹脂組成物。 [1] A thermoplastic resin containing a thermoplastic resin (A), a carbon nanotube (B), and a polymer (C) containing 50% by mass or more of a structural unit derived from an aromatic substituted ethene or an aromatic substituted propene, For 100 parts by mass of the total amount of the resin (A), the carbon nanotubes (B), and the polymer (C), 74.9 to 99.4 parts by mass of the thermoplastic resin (A) and the carbon nanotubes ( A conductive resin composition containing 0.5 to 25 parts by mass of B) and 0.1 to 10 parts by mass of the polymer (C).
[2]前記重合体(C)が下記(i)~(iv)を満たす、[1]に記載の導電性樹脂組成物。
(i)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が300~5000の範囲にある
(ii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が9.0以下である
(iii)JIS K2207に従って測定される軟化点が70~170℃の範囲にある
(iv)JIS K7112に従って測定される密度が900~1200kg/m3の範囲にある
[2] The conductive resin composition according to [1], wherein the polymer (C) satisfies the following (i) to (iv).
(i) The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) is in the range of 300 to 5000. (ii) The weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) (Mw) and number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn) is 9.0 or less (iii) Softening point measured according to JIS K2207 is in the range of 70 to 170°C (iv) JIS K7112 The density measured according to
[3]前記重合体(C)が、スチレン、α-メチルスチレン、およびイソプロペニルトルエンから選ばれる少なくとも1種の重合体である、[1]または[2]に記載の導電性樹脂組成物。 [3] The conductive resin composition according to [1] or [2], wherein the polymer (C) is at least one polymer selected from styrene, α-methylstyrene, and isopropenyltoluene.
[4]前記熱可塑性樹脂(A)が、環状構造を有する、[1]~[3]のいずれか一項に記載の導電性樹脂組成物。
[5]前記熱可塑性樹脂(A)が、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル、およびポリカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の導電性樹脂組成物。
[4] The conductive resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the thermoplastic resin (A) has a cyclic structure.
[5] The conductivity according to any one of [1] to [4], wherein the thermoplastic resin (A) is at least one resin selected from the group consisting of cycloolefin polymer, polyester, and polycarbonate. Resin composition.
本発明は、以下の導電性樹脂組成物の製造方法および成形体も提供する。
[6]上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の導電性樹脂組成物の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂(A)と、前記カーボンナノチューブ(B)と、前記重合体(C)と、を含むマスターバッチを用意する工程と、前記マスターバッチと、前記熱可塑性樹脂(A)とを溶融混練する工程と、を含む、導電性樹脂組成物の製造方法。
[7]上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の導電性樹脂組成物から得られる、成形体。
The present invention also provides the following method for producing a conductive resin composition and a molded article.
[6] A method for producing a conductive resin composition according to any one of [1] to [5] above, comprising: the thermoplastic resin (A), the carbon nanotubes (B), and the polymer. A method for producing a conductive resin composition, the method comprising: preparing a masterbatch containing a combination (C); and melt-kneading the masterbatch and the thermoplastic resin (A).
[7] A molded article obtained from the conductive resin composition according to any one of [1] to [5] above.
本発明によれば、高い導電性と優れた表面光沢性とを兼ね備えた成形体を形成可能な導電性樹脂組成物およびその製造方法、ならびにこれから得られる成形体を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a conductive resin composition capable of forming a molded article having both high conductivity and excellent surface gloss, a method for producing the same, and a molded article obtained from the same.
以下、本発明について具体的に説明する。なお、以下の説明において、数値範囲を示す「~」は、特に断りがなければ以上から以下を表す。 The present invention will be explained in detail below. In the following description, "~" indicating a numerical range represents from the above to the following unless otherwise specified.
1.導電性樹脂組成物
本発明の導電性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)、カーボンナノチューブ(B)、および芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)を含有する。なお、本明細書では、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)を単に「重合体(C)」とも記載する。
1. Conductive Resin Composition The conductive resin composition of the present invention is a polymer containing a thermoplastic resin (A), a carbon nanotube (B), and a structural unit derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene in an amount of 50% by mass or more. Contains (C). In addition, in this specification, the polymer (C) containing 50 mass % or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is also simply referred to as "polymer (C)."
本発明の導電性樹脂組成物では、熱可塑性樹脂(A)、カーボンナノチューブ(B)、および重合体(C)の合計を100質量部としたとき、熱可塑性樹脂(A)の量が74.9~99.4質量部であり、好ましくは80~99質量部であり、より好ましくは85~98.5質量部である。得られる成形体の表面光沢性を高めるとの観点では、熱可塑性樹脂(A)の含有量が高いこと好ましい。また、導電性樹脂組成物に特に高い加工性が必要とされる場合、熱可塑性樹脂(A)の下限が、好ましくは93質量部であり、より好ましくは95質量部であり、さらに好ましくは97質量部である。 In the conductive resin composition of the present invention, when the total of the thermoplastic resin (A), carbon nanotubes (B), and polymer (C) is 100 parts by mass, the amount of the thermoplastic resin (A) is 74. The amount is 9 to 99.4 parts by weight, preferably 80 to 99 parts by weight, and more preferably 85 to 98.5 parts by weight. From the viewpoint of increasing the surface gloss of the obtained molded article, it is preferable that the content of the thermoplastic resin (A) is high. In addition, when particularly high processability is required for the conductive resin composition, the lower limit of the thermoplastic resin (A) is preferably 93 parts by mass, more preferably 95 parts by mass, and even more preferably 97 parts by mass. Part by mass.
一方、熱可塑性樹脂(A)、カーボンナノチューブ(B)、および重合体(C)の合計を100質量部としたときの、カーボンナノチューブ(B)の量は、0.5~25質量部であり、好ましくは1~20質量部であり、より好ましくは1.5~15質量部である。カーボンナノチューブ(B)を0.5質量部以上含むことで、導電性樹脂組成物、ひいてはその成形体の導電性が良好になる。また、カーボンナノチューブ(B)の量が25質量部以下であると、得られる成形体の表面光沢性が良好になる。なお、成形体において、高い導電性、すなわち低い体積固有抵抗値を得るには、カーボンナノチューブ(B)の量は多いほうが好ましい。成形体に特に高い導電性が必要とされる場合、カーボンナノチューブ(B)の下限が、好ましくは3質量部であり、より好ましくは5質量部であり、さらに好ましくは7質量部である。 On the other hand, when the total of the thermoplastic resin (A), carbon nanotubes (B), and polymer (C) is 100 parts by mass, the amount of carbon nanotubes (B) is 0.5 to 25 parts by mass. , preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 1.5 to 15 parts by weight. By including 0.5 parts by mass or more of carbon nanotubes (B), the conductivity of the conductive resin composition and, by extension, the molded product thereof will be improved. Moreover, when the amount of carbon nanotubes (B) is 25 parts by mass or less, the surface glossiness of the obtained molded article becomes good. In addition, in order to obtain high conductivity, that is, a low volume resistivity value in the molded article, it is preferable that the amount of carbon nanotubes (B) is large. When particularly high conductivity is required for the molded article, the lower limit of the carbon nanotube (B) is preferably 3 parts by mass, more preferably 5 parts by mass, and even more preferably 7 parts by mass.
また、熱可塑性樹脂(A)、カーボンナノチューブ(B)、および重合体(C)の合計を100質量部としたとき、重合体(C)の量は、0.1~10質量部であり、好ましくは0.2~8質量部であり、より好ましくは0.3~5質量部である。重合体(C)を0.1質量部以上含むことで、上記カーボンナノチューブ(B)の分散性が良好になり、導電性樹脂組成物、ひいては成形体の導電性が良好になりやすく、さらには成形体の表面光沢性も良好になりやすい。一方、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)の含有量が10質量部以下であると、熱可塑性樹脂(A)が本来有する性質を損ない難く、得られる成形体の機械特性が良好になりやすい。 Further, when the total of the thermoplastic resin (A), carbon nanotubes (B), and polymer (C) is 100 parts by mass, the amount of the polymer (C) is 0.1 to 10 parts by mass, The amount is preferably 0.2 to 8 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight. By containing 0.1 part by mass or more of the polymer (C), the dispersibility of the carbon nanotubes (B) becomes good, and the conductivity of the conductive resin composition and, by extension, the molded article tends to become good. The surface gloss of the molded product also tends to be good. On the other hand, if the content of the polymer (C) containing 50 mass% or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is 10 parts by mass or less, the inherent properties of the thermoplastic resin (A) will be impaired. However, the mechanical properties of the obtained molded product tend to be good.
ここで、導電性樹脂組成物(もしくは成形体)の導電性は、ASTM D257に準拠して測定される体積固有抵抗値で評価される。導電性樹脂組成物の好ましい体積固有抵抗値は、用途に応じて適宜選択される。例えば、本発明の導電性樹脂組成物がICトレー、シリコンウエハーケース、キャリアテープ等の半導体製品包装材料として用いられる場合、導電性樹脂組成物の体積固有抵抗値は1.0×107~1.0×109Ω・cmが好ましい。また、導電性樹脂組成物がクリーンルーム床材、ベルトコンベア、OA機器向け弱電部材、静電塗装下地材として用いられる場合、その体積固有抵抗値は、1.0×104~1.0×106Ω・cmが好ましい。さらに、導電性樹脂組成物がOA機器向け電磁波シールド部材として用いられる場合、その体積固有抵抗値は、1.0×10-1~1.0×10Ω・cmが好ましい。導電性樹脂組成物の体積固有抵抗値は、カーボンナノチューブ(B)の種類や含有量、さらには重合体(C)の種類や含有量によって調整される。 Here, the conductivity of the conductive resin composition (or molded article) is evaluated by the volume resistivity value measured in accordance with ASTM D257. A preferable volume resistivity value of the conductive resin composition is appropriately selected depending on the application. For example, when the conductive resin composition of the present invention is used as a packaging material for semiconductor products such as IC trays, silicon wafer cases, and carrier tapes, the volume resistivity value of the conductive resin composition is 1.0×10 7 to 1. .0×10 9 Ω·cm is preferable. In addition, when the conductive resin composition is used as a clean room flooring material, a belt conveyor, a low electrical component for OA equipment, or an electrostatic coating base material, its volume resistivity value is 1.0×10 4 to 1.0×10 6 Ω·cm is preferable. Furthermore, when the conductive resin composition is used as an electromagnetic shielding member for office automation equipment, the volume resistivity value thereof is preferably 1.0×10 −1 to 1.0×10 Ω·cm. The volume resistivity value of the conductive resin composition is adjusted by the type and content of carbon nanotubes (B) and further by the type and content of polymer (C).
さらに、導電性樹脂組成物のJIS K7171(ISO 178)に準拠して測定される曲げ弾性率は、当該導電性樹脂組成物が含む熱可塑性樹脂(A)単体の曲げ弾性率に対して、好ましくは100~400%であり、より好ましくは100~300%であり、さらに好ましくは100~250%である。導電性樹脂組成物の曲げ弾性率が上記範囲内であれば、カーボンナノチューブ(B)の添加による導電性樹脂組成物の曲げ弾性率の低下が少なく、導電性樹脂組成物を種々の用途に適用しやすくなる。ここで、導電性樹脂組成物の曲げ弾性率は、導電性樹脂組成物の組成(特に熱可塑性樹脂(A)の種類やカーボンナノチューブ(B)の含有量等)によって調整される。 Furthermore, the flexural modulus of the conductive resin composition measured in accordance with JIS K7171 (ISO 178) is preferably higher than that of the thermoplastic resin (A) alone contained in the conductive resin composition. is 100 to 400%, more preferably 100 to 300%, even more preferably 100 to 250%. If the flexural modulus of the conductive resin composition is within the above range, there is little decrease in the flexural modulus of the conductive resin composition due to the addition of carbon nanotubes (B), and the conductive resin composition can be applied to various uses. It becomes easier to do. Here, the flexural modulus of the conductive resin composition is adjusted by the composition of the conductive resin composition (particularly the type of thermoplastic resin (A), the content of carbon nanotubes (B), etc.).
以下、導電性樹脂組成物が含む成分や導電性樹脂組成物の物性等について説明する。 The components contained in the conductive resin composition, the physical properties of the conductive resin composition, etc. will be described below.
1-1.熱可塑性樹脂(A)
1-1-1.熱可塑性樹脂(A)の種類
導電性樹脂組成物が含む熱可塑性樹脂(A)は、導電性樹脂組成物の用途に応じて適宜選択される。導電性樹脂組成物に使用可能な熱可塑性樹脂(A)の代表例として以下の(1)~(16)の樹脂が挙げられる。導電性樹脂組成物は、これらを1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。なお、本明細書において、熱可塑性樹脂(A)には、後述の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)に相当するものは、含まないものとする。
1-1. Thermoplastic resin (A)
1-1-1. Type of Thermoplastic Resin (A) The thermoplastic resin (A) contained in the conductive resin composition is appropriately selected depending on the use of the conductive resin composition. Representative examples of the thermoplastic resin (A) that can be used in the conductive resin composition include the following resins (1) to (16). The conductive resin composition may contain only one kind of these, or may contain two or more kinds. In addition, in this specification, the thermoplastic resin (A) does not include those corresponding to the polymer (C) containing 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, which will be described later. shall be taken as a thing.
(1)オレフィン系重合体
(2)ポリアミド
(3)ポリエステル
(4)ポリアセタール
(5)スチレン系樹脂
(6)アクリル系樹脂
(7)ポリカーボネート
(8)ポリフェニレンオキサイド
(9)塩素系樹脂
(10)酢酸ビニル系樹脂
(11)エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体
(12)エチレン-(メタ)アクリル酸樹脂やこれらのアイオノマー樹脂
(13)ビニルアルコール系樹脂
(14)セルロース樹脂
(15)熱可塑性エラストマー
(16)各種共重合ゴム
(1) Olefin polymer (2) Polyamide (3) Polyester (4) Polyacetal (5) Styrene resin (6) Acrylic resin (7) Polycarbonate (8) Polyphenylene oxide (9) Chlorine resin (10) Acetic acid Vinyl resins (11) Ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymers (12) Ethylene-(meth)acrylic acid resins and their ionomer resins (13) Vinyl alcohol resins (14) Cellulose resins (15) Thermoplastics Elastomer (16) Various copolymer rubbers
上記(1)~(16)の熱可塑性樹脂について、それぞれ具体的に説明する。 Each of the thermoplastic resins (1) to (16) above will be specifically explained.
(1)オレフィン系重合体
オレフィン系重合体の例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、ポリメチルブテン等のオレフィン単独重合体;エチレン-α-オレフィンランダム共重合体、プロピレン-エチレンランダム共重合体、エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体等のオレフィン共重合体;等が含まれる。オレフィン系重合体は、上記の中でもエチレン(共)重合体またはプロピレン(共)重合体が好ましい。
(1) Olefin polymer Examples of olefin polymers include olefin homopolymers such as polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, poly4-methyl-1-pentene, and polymethylbutene; ethylene-α-olefin Olefin copolymers such as random copolymers, propylene-ethylene random copolymers, ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene copolymers, 4-methyl-1-pentene/α-olefin copolymers; etc. It will be done. Among the above-mentioned olefin polymers, ethylene (co)polymers and propylene (co)polymers are preferable.
エチレン(共)重合体は、エチレン単独重合体(ポリエチレン)、またはエチレンと炭素原子数3~12のα-オレフィンとの共重合体であることが好ましい。エチレン単独重合体の具体例には、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等が含まれる。 The ethylene (co)polymer is preferably an ethylene homopolymer (polyethylene) or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms. Specific examples of ethylene homopolymers include ultra-high molecular weight polyethylene, high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and the like.
一方、エチレン(共)重合体が、エチレンと炭素原子数3~12のα-オレフィンとの共重合体である場合、エチレン由来の構造単位の量(a)は、91.0~99.9モル%が好ましく、より好ましくは93.0~99.9モル%であり、さらに好ましくは95.0~99.9モル%であり、特に好ましくは95.0~99.0モル%である。一方、炭素原子数3以上のα-オレフィン由来の構造単位の量(b)は、0.1~9.0モル%が好ましく、より好ましくは0.1~7.0モル%であり、さらに好ましくは0.1~5.0モル%であり、特に好ましくは1.0~5.0モル%である。ただし、(a)+(b)=100モル%である。上記エチレン共重合体の構造単位の含有割合は、13C-NMRスペクトルの解析により求められる。 On the other hand, when the ethylene (co)polymer is a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, the amount (a) of structural units derived from ethylene is 91.0 to 99.9. The mol% is preferably 93.0 to 99.9 mol%, still more preferably 95.0 to 99.9 mol%, particularly preferably 95.0 to 99.0 mol%. On the other hand, the amount (b) of structural units derived from α-olefin having 3 or more carbon atoms is preferably 0.1 to 9.0 mol%, more preferably 0.1 to 7.0 mol%, and It is preferably 0.1 to 5.0 mol%, particularly preferably 1.0 to 5.0 mol%. However, (a)+(b)=100 mol%. The content ratio of structural units in the ethylene copolymer is determined by analysis of 13 C-NMR spectrum.
ここで、炭素原子数3~12のα-オレフィンの例には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等の直鎖状または分岐状のα-オレフィンが含まれる。α-オレフィンは、好ましくは、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンである。さらに好ましくは炭素原子数が3~8のα-オレフィンであり、特に好ましくはプロピレンまたは1-ブテンである。エチレンと、プロピレンや1-ブテンとを共重合すると、導電性樹脂組成物の加工性が良好となり、さらには得られる成形体の外観(表面光沢性)や機械特性等も良好となる。なお、エチレン(共)重合体には、α-オレフィンを1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Here, examples of α-olefins having 3 to 12 carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3- It includes linear or branched α-olefins such as methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, and 1-dodecene. α-olefins are preferably propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene. More preferred is α-olefin having 3 to 8 carbon atoms, particularly preferred is propylene or 1-butene. When ethylene is copolymerized with propylene or 1-butene, the processability of the conductive resin composition becomes good, and the appearance (surface gloss), mechanical properties, etc. of the resulting molded product also become good. Note that the ethylene (co)polymer may use only one type of α-olefin, or may use two or more types in combination.
エチレン(共)重合体のISO 1133に準拠して190℃、2.16kg荷重にて測定されるメルトフローレート(MFR)は、0.01~500g/10分が好ましく、0.1~100g/10分がより好ましい。エチレン(共)重合体のMFRが上記範囲内であると、成形時の流動性が良好になり、かつ機械特性が良好な成形体が得られやすい。 The melt flow rate (MFR) of the ethylene (co)polymer measured at 190°C and a load of 2.16 kg according to ISO 1133 is preferably 0.01 to 500 g/10 minutes, and 0.1 to 100 g/10 minutes. 10 minutes is more preferable. When the MFR of the ethylene (co)polymer is within the above range, fluidity during molding becomes good and a molded article with good mechanical properties is easily obtained.
一方、プロピレン(共)重合体は、プロピレン単独重合体(ポリプロピレン)、またはプロピレンと、エチレンもしくは炭素原子数4~12のα-オレフィンとの共重合体が好ましい。 On the other hand, the propylene (co)polymer is preferably a propylene homopolymer (polypropylene) or a copolymer of propylene and ethylene or an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms.
プロピレン(共)重合体をプロピレンとエチレンとの共重合体とする場合のプロピレン由来の構造単位の量は60~99.5モル%が好ましい。プロピレン由来の構造単位の量は、好ましくは80~99モル%であり、より好ましくは90~98.5モル%であり、さらに好ましくは95~98モル%である。ただし、プロピレン由来の構造単位の量とエチレン由来の構造単位の量との合計は100モル%である。プロピレン由来の構造単位量が多いプロピレン(共)重合体を用いると、得られる成形体の耐熱性や、外観(表面光沢性)、機械特性が良好になる。 When the propylene (co)polymer is a copolymer of propylene and ethylene, the amount of structural units derived from propylene is preferably 60 to 99.5 mol%. The amount of structural units derived from propylene is preferably 80 to 99 mol%, more preferably 90 to 98.5 mol%, and even more preferably 95 to 98 mol%. However, the total amount of the structural units derived from propylene and the amount of structural units derived from ethylene is 100 mol%. When a propylene (co)polymer having a large amount of propylene-derived structural units is used, the resulting molded product will have good heat resistance, appearance (surface gloss), and mechanical properties.
プロピレン(共)重合体を、プロピレンと炭素原子数4~12のα-オレフィンとの共重合体とする場合、炭素原子数4~12のα-オレフィンの例には、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等の直鎖状または分岐状のα-オレフィンが含まれる。その中でも、1-ブテンが特に好ましい。また、プロピレン・α-オレフィン共重合体は、炭素原子数4~12以外のオレフィン由来の構造単位をさらに含んでいてもよく、例えばエチレン由来の構造単位を少量、例えば10モル%以下含んでいてもよい。一方で、エチレン由来の構造単位が含まない場合には、得られる成形体の耐熱性および機械特性のバランスが特に良好になりやすい。プロピレン(共)重合体には、α-オレフィンを、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 When the propylene (co)polymer is a copolymer of propylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms, examples of the α-olefin having 4 to 12 carbon atoms include 1-butene, 1- Linear or branched pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, etc. Contains α-olefins. Among them, 1-butene is particularly preferred. Further, the propylene/α-olefin copolymer may further contain a structural unit derived from an olefin having a carbon number other than 4 to 12, for example, a small amount, for example, 10 mol% or less, of a structural unit derived from ethylene. Good too. On the other hand, when the structural unit derived from ethylene is not included, the resulting molded product tends to have a particularly good balance between heat resistance and mechanical properties. For the propylene (co)polymer, one type of α-olefin may be used, or two or more types may be used in combination.
上記プロピレン(共)重合体がプロピレン・α-オレフィン共重合体である場合、プロピレン由来の構造単位の量(a’)は、60~90モル%が好ましく、より好ましくは65~88モル%であり、さらに好ましくは70~85モル%であり、特に好ましくは75~82モル%である。一方、炭素原子数4以上のα-オレフィン由来の構造単位の量(b’)は、10~40モル%が好ましく、より好ましくは12~35モル%であり、さらに好ましくは15~30モル%であり、特に好ましくは18~25モル%である。ただし、(a’)+(b’)=100モル%である。 When the propylene (co)polymer is a propylene/α-olefin copolymer, the amount (a') of structural units derived from propylene is preferably 60 to 90 mol%, more preferably 65 to 88 mol%. The content is more preferably 70 to 85 mol%, particularly preferably 75 to 82 mol%. On the other hand, the amount (b') of structural units derived from α-olefins having 4 or more carbon atoms is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 12 to 35 mol%, and still more preferably 15 to 30 mol%. and particularly preferably 18 to 25 mol%. However, (a')+(b')=100 mol%.
プロピレン・α-オレフィン共重合体の組成が上記範囲にあると、外観(表面光沢性)が優れる成形体が得られる。その理由は明らかではないが、上記組成であると結晶化速度が遅くなり、金型上、あるいは冷却工程において、導電性樹脂組成物の流動時間が長くなる。その結果、表面が滑らかになりやすいと考えられる。また、組成が上記範囲にあると、得られる成形体の機械特性および耐熱性が良好になる。 When the composition of the propylene/α-olefin copolymer is within the above range, a molded article with excellent appearance (surface gloss) can be obtained. Although the reason is not clear, the above composition slows down the crystallization rate and increases the flow time of the conductive resin composition on the mold or in the cooling process. As a result, it is thought that the surface tends to become smooth. Moreover, when the composition is within the above range, the mechanical properties and heat resistance of the obtained molded article will be good.
なお、プロピレン・α-オレフィン共重合体の示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(Tm)は、60~120℃が好ましく、好ましくは65~100℃であり、さらに好ましくは70~90℃である。 The melting point (Tm) of the propylene/α-olefin copolymer measured by differential scanning calorimetry (DSC) is preferably 60 to 120°C, preferably 65 to 100°C, and more preferably 70 to 90°C. It is ℃.
また、オレフィン系重合体は、エチレン・α-オレフィン・不飽和環状化合物または鎖状ポリエンとの重合体であってもよい。この場合、エチレンと、炭素原子数3~12のα-オレフィンと不飽和環状化合物または鎖状ポリエンとの共重合体が好ましく、これらがランダムに共重合したポリマーがより好ましい。α-オレフィンとしては、炭素原子数3~12のα-オレフィンが好ましく、その例には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等が含まれる。 Further, the olefin polymer may be a polymer of ethylene/α-olefin/unsaturated cyclic compound or chain polyene. In this case, a copolymer of ethylene, an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, and an unsaturated cyclic compound or a chain polyene is preferred, and a random copolymer of these is more preferred. The α-olefin is preferably an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, examples of which include propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl- Includes 1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, etc.
また、不飽和環状化合物の例には、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5-ビニル-2-ノルボルネン、ノルボルナジエンおよびメチルテトラヒドロインデン、テトラシクロドデセン等が含まれる。鎖状ポリエンの例には、1,4-ヘキサジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエンおよび4-エチリデン-1,7-ウンデカジエン等の鎖状非共役ポリエンが含まれる。これらの中でも、5-エチリデン-2-ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、または5-ビニル-2-ノルボルネンが好ましい。不飽和環状化合物または鎖状ポリエンは、1種のみ用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of unsaturated cyclic compounds include cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, dicyclopentadiene, 5-vinyl-2-norbornene, norbornadiene, methyltetrahydroindene, tetracyclododecene, etc. It will be done. Examples of linear polyenes include chains such as 1,4-hexadiene, 7-methyl-1,6-octadiene, 4-ethylidene-8-methyl-1,7-nonadiene, and 4-ethylidene-1,7-undecadiene. Contains non-conjugated polyenes. Among these, 5-ethylidene-2-norbornene, dicyclopentadiene, or 5-vinyl-2-norbornene is preferred. One type of unsaturated cyclic compound or chain polyene may be used, or two or more types may be used in combination.
上記エチレン・α-オレフィン・不飽和環状化合物または鎖状ポリエンランダム共重合体の具体例には、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体(EPDM)が含まれる。 Specific examples of the ethylene/α-olefin/unsaturated cyclic compound or chain polyene random copolymer include ethylene/propylene/diene terpolymer (EPDM).
また、オレフィン系重合体として、プロピレン・α-オレフィン・不飽和環状化合物または鎖状ポリエンや、1-ブテン・α-オレフィン・不飽和環状化合物または鎖状ポリエン等を用いることもできる。 Further, as the olefin polymer, propylene/α-olefin/unsaturated cyclic compound or chain polyene, 1-butene/α-olefin/unsaturated cyclic compound or chain polyene, etc. can also be used.
さらに、オレフィン系重合体として、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体を用いることもできる。4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体の具体例には、国際公開第2011/055803号に開示の重合体が含まれる。4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体における4-メチル-1-ペンテン由来の構造単位の量は、5~95モル%が好ましく、4-メチル-1-ペンテンを除く炭素原子数2~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種以上のα-オレフィン由来の構造単位の量は5~95モル%が好ましい。また、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体の一部には、不飽和環状化合物または鎖状ポリエン由来の構造が含まれていてもよく、不飽和環状化合物または鎖状ポリエン由来の構造単位の量は0~10モル%が好ましい。これらの合計量は100モル%である。 Furthermore, a 4-methyl-1-pentene/α-olefin copolymer can also be used as the olefin polymer. Specific examples of the 4-methyl-1-pentene/α-olefin copolymer include the polymer disclosed in International Publication No. 2011/055803. The amount of structural units derived from 4-methyl-1-pentene in the 4-methyl-1-pentene/α-olefin copolymer is preferably 5 to 95 mol%, and the number of carbon atoms excluding 4-methyl-1-pentene The amount of structural units derived from at least one α-olefin selected from 2 to 20 α-olefins is preferably 5 to 95 mol%. Further, a part of the 4-methyl-1-pentene/α-olefin copolymer may contain a structure derived from an unsaturated cyclic compound or a chain polyene, and a structure derived from an unsaturated cyclic compound or a chain polyene may be included. The amount of the structural unit is preferably 0 to 10 mol%. The total amount of these is 100 mol%.
なお、オレフィン系重合体の立体規則性に関しては、特に制限はないが、オレフィン系重合体がプロピレン(共)重合体である場合には、プロピレン(共)重合体が実質的にシンジオタクティック構造を有することが好ましい。例えば、プロピレン(共)重合体が、実質的にシンジオタクティック構造を有すると、同一分子量において絡み合い点間分子量(Me)が小さくなり、分子の絡み合いが多くなる。そのため、溶融張力が大きくなり液だれを起こし難くなる。また、プロピレン(共)重合体を含む導電性樹脂組成物を用いて成形体を製造する際、成形用の金型やロールに適度に密着しやすくなる。また、一般的なアイソタクティックポリプロピレン(共)重合体と比較してシンジオタクティック構造を有するプロピレン(共)重合体は、結晶化速度が遅いため、金型やロールでの冷却がゆっくりとなり、密着性が向上する。その結果、成形体の表面光沢性、耐摩耗性、耐傷付性、耐衝撃性等が高まると推察される。 There are no particular restrictions on the stereoregularity of the olefin polymer, but when the olefin polymer is a propylene (co)polymer, the propylene (co)polymer has a substantially syndiotactic structure. It is preferable to have. For example, when a propylene (co)polymer has a substantially syndiotactic structure, the molecular weight (Me) between entanglement points becomes small at the same molecular weight, and molecular entanglement increases. Therefore, the melt tension increases, making it difficult to cause dripping. Moreover, when manufacturing a molded article using a conductive resin composition containing a propylene (co)polymer, it becomes easy to properly adhere to a mold or a roll for molding. In addition, compared to general isotactic polypropylene (co)polymers, propylene (co)polymers with a syndiotactic structure have a slower crystallization rate, so cooling in molds and rolls is slower. Adhesion is improved. As a result, it is presumed that the surface gloss, abrasion resistance, scratch resistance, impact resistance, etc. of the molded article are improved.
なお、プロピレン(共)重合体が、実質的にシンジオタクティック構造を有するとは、13C-NMRスペクトルにおける19.5~20.3ppmに相当するピーク面積が、検出される全ピーク面積に対して相対的に0.5%以上であることをいう。シンジオタクティシティーが上記範囲にあると、結晶化速度が十分に遅くなり、加工性が非常に良好になる。また、プロピレン由来の構造単位が、実質的にシンジオタクティック構造を有するプロピレン(共)重合体は、汎用ポリオレフィン系樹脂であるポリエチレン、ブロックポリプロピレン、アイソタクティックポリプロピレンよりも耐摩耗性や耐傷付性が非常に良好となる。なお、シンジオタクティック構造を有するプロピレン(共)重合体は、種々公知の製造方法で製造できる。 Note that the propylene (co)polymer has a substantially syndiotactic structure when the peak area corresponding to 19.5 to 20.3 ppm in the 13 C-NMR spectrum is relative to the total peak area detected. This means that it is relatively 0.5% or more. When the syndiotacticity is within the above range, the crystallization rate will be sufficiently slow and the processability will be very good. In addition, propylene (co)polymers whose structural units derived from propylene have a substantially syndiotactic structure have better wear resistance and scratch resistance than general-purpose polyolefin resins such as polyethylene, block polypropylene, and isotactic polypropylene. is very good. Note that the propylene (co)polymer having a syndiotactic structure can be produced by various known production methods.
また、オレフィン系重合体として、シクロオレフィンポリマーを挙げることもできる。シクロオレフィンポリマーとしては、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン等のシクロオレフィンに由来する構造単位を有する(共)重合体が挙げられる。共重合成分としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン等の炭素数2~8の鎖状のα-オレフィンを挙げることができる。 Moreover, a cycloolefin polymer can also be mentioned as an olefin polymer. Examples of the cycloolefin polymer include (co)polymers having structural units derived from cycloolefins such as cyclopentene, cycloheptene, norbornene, and tetracyclododecene. Examples of the copolymerization component include chain α-olefins having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene, and 1-butene.
ここで、熱可塑性樹脂(A)が上記オレフィン系重合体であるとき、導電性樹脂組成物内でカーボンナノチューブ(B)の形状を保持し、優れた導電性を有する成形体を得るとの観点では、未変性のオレフィン系重合体好ましい。このとき、オレフィン系重合体の酸価は1mgKOHmg/g未満が好ましく、スチレン量は5質量%以下が好ましい。 Here, when the thermoplastic resin (A) is the above-mentioned olefin polymer, the viewpoint is to maintain the shape of the carbon nanotubes (B) within the conductive resin composition and obtain a molded article having excellent conductivity. In this case, unmodified olefin polymers are preferred. At this time, the acid value of the olefin polymer is preferably less than 1 mgKOHmg/g, and the amount of styrene is preferably 5% by mass or less.
一方で、導電性樹脂組成物(もしくはその成形体)の耐熱性や機械特性を高めるとの観点では、オレフィン系重合体が、二重結合を含む極性化合物でグラフト変性されていてもよい。オレフィン系重合体がグラフト変性されていると、熱可塑性樹脂(A)とカーボンナノチューブ(B)との親和性が高まり、優れた耐熱性および機械特性を有する成形体が得られやすい。 On the other hand, from the viewpoint of improving the heat resistance and mechanical properties of the conductive resin composition (or its molded product), the olefin polymer may be graft-modified with a polar compound containing a double bond. When the olefin polymer is graft-modified, the affinity between the thermoplastic resin (A) and the carbon nanotubes (B) increases, and a molded article having excellent heat resistance and mechanical properties is easily obtained.
オレフィン系重合体のグラフト変性は、公知の方法で行うことができる。オレフィン系重合体を有機溶媒に溶解させ、次いで得られた溶液に不飽和カルボン酸等の二重結合を含む極性化合物およびラジカル重合開始剤等を加え、60~350℃(好ましくは80~190℃)で、0.5~15時間(好ましくは1~10時間)反応させる方法等であってもよい。 Graft modification of the olefin polymer can be performed by a known method. The olefin polymer is dissolved in an organic solvent, and then a polar compound containing a double bond such as an unsaturated carboxylic acid, a radical polymerization initiator, etc. are added to the resulting solution, and the mixture is heated at 60 to 350°C (preferably 80 to 190°C). ) for 0.5 to 15 hours (preferably 1 to 10 hours).
上記の有機溶媒は、オレフィン系重合体を溶解可能な有機溶媒であれば特に制限ない。このような有機溶媒の例には、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;が含まれる。 The above organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the olefin polymer. Examples of such organic solvents include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, and xylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, and heptane.
また、別のグラフト変性方法として、押出機等を使用し、好ましくは溶媒を併用せずに、オレフィン系重合体と、不飽和カルボン酸等の二重結合を含む極性化合物とを反応させる方法が挙げられる。この場合、反応温度を、オレフィン系重合体の融点以上とすることが好ましく、具体的には100~350℃とすることが好ましい。反応時間は、通常0.5~10分間が好ましい。 Another graft modification method is to react an olefin polymer with a polar compound containing a double bond such as an unsaturated carboxylic acid using an extruder or the like, preferably without using a solvent. Can be mentioned. In this case, the reaction temperature is preferably higher than the melting point of the olefin polymer, specifically preferably 100 to 350°C. The reaction time is usually preferably 0.5 to 10 minutes.
上記グラフト変性は、二重結合を含む極性化合物を、効率よくグラフト共重合させるために、ラジカル重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。ラジカル重合開始剤の例には、有機ペルオキシドや有機ペルエステル(例えばベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ペルオキシドベンゾエート)ヘキシン-3,1,4-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、t-ブチルペルアセテート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3,2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、t-ブチルペルベンゾエート、t-ブチルペルフェニルアセテート、t-ブチルペルイソブチレート、t-ブチルペル-sec-オクトエート、t-ブチルペルピバレート、クミルペルピバレートおよびt-ブチルペルジエチルアセテート)、アゾ化合物(例えばアゾビスイソブチロニトリル、ジメチルアゾイソブチレート)等が含まれる。 The above graft modification is preferably carried out in the presence of a radical polymerization initiator in order to efficiently graft copolymerize a polar compound containing a double bond. Examples of radical polymerization initiators include organic peroxides and organic peresters such as benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(peroxide benzoate), ) Hexyne-3,1,4-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, lauroyl peroxide, t-butylperacetate, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3,2 , 5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, t-butyl perbenzoate, t-butyl perphenylacetate, t-butyl perisobutyrate, t-butyl per-sec-octoate, t-butyl perpivalate, cumyl perpivalate, and t-butyl perdiethyl acetate), azo compounds (eg, azobisisobutyronitrile, dimethylazoisobutyrate), and the like.
これらの中でも、ジクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3,2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン等のジアルキルペルオキシドが好ましい。ラジカル重合開始剤は、変性前のオレフィン系重合体100質量部に対して、通常、0.001~1質量部の割合で用いられる。 Among these, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3,2,5-dimethyl-2,5-di(t- Dialkyl peroxides such as butylperoxy)hexane and 1,4-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene are preferred. The radical polymerization initiator is usually used in an amount of 0.001 to 1 part by mass per 100 parts by mass of the olefin polymer before modification.
なお、グラフト変性オレフィン系重合体の形状は特に制限されず、例えば粒子状であってもよい。粒子状のグラフト変性オレフィン系重合体を得るための好適な方法の一例として、炭素原子数2~18のα-オレフィンから選ばれる1種類または2種類以上のα-オレフィンからなり、かつ融点が50℃以上250℃未満である粒子と、エチレン性不飽和基および極性官能基を同一分子内に有する単量体とをグラフト反応させる方法が挙げられる。当該グラフト反応は、上述のラジカル重合開始剤を用い、オレフィン系重合体の粒子の融点(Tm)以下の温度で行うことができる。グラフト変性オレフィン系重合体の粒子の平均粒径は、例えば0.2mm~2.5mmとすることができるが、これに限定されない。また粒子状のグラフト変性オレフィン系重合体の調製に用いるオレフィン系重合体の粒子の融点は、通常50℃以上250℃未満であるが、これに限定されない。上記グラフト反応は、無溶媒で行うこともできるが、有機溶媒の存在下で行うことが好ましい。 Note that the shape of the graft-modified olefin polymer is not particularly limited, and may be, for example, particulate. As an example of a suitable method for obtaining a particulate graft-modified olefin polymer, a polymer comprising one or more α-olefins selected from α-olefins having 2 to 18 carbon atoms and having a melting point of 50 Examples include a method in which particles having a temperature of at least .degree. C. and below 250.degree. C. are subjected to a graft reaction with a monomer having an ethylenically unsaturated group and a polar functional group in the same molecule. The graft reaction can be carried out using the above-mentioned radical polymerization initiator at a temperature below the melting point (Tm) of the olefin polymer particles. The average particle size of the particles of the graft-modified olefin polymer can be, for example, 0.2 mm to 2.5 mm, but is not limited thereto. Further, the melting point of the olefin polymer particles used for preparing the particulate graft-modified olefin polymer is usually 50° C. or higher and lower than 250° C., but is not limited thereto. Although the above graft reaction can be carried out without a solvent, it is preferably carried out in the presence of an organic solvent.
(2)ポリアミド
ポリアミドの例には、ナイロン-6、ナイロン-66、ナイロン-10、ナイロン-11、ナイロン-12、ナイロン-46、ナイロン66、ナイロン-610、ナイロン-612等の脂肪族ポリアミド;芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンより製造される芳香族ポリアミド;等が含まれる。これらの中でも、ナイロン-6が好ましい。
(2) Polyamide Examples of polyamides include aliphatic polyamides such as nylon-6, nylon-66, nylon-10, nylon-11, nylon-12, nylon-46, nylon 66, nylon-610, and nylon-612; Aromatic polyamides produced from aromatic dicarboxylic acids and aliphatic diamines; etc. are included. Among these, nylon-6 is preferred.
(3)ポリエステル
ポリエステルの例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族系ポリエステルや、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリエステル系エラストマー等が含まれる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族系ポリエステルが好ましい。
(3) Polyester Examples of polyester include aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate, polycaprolactone, polyhydroxybutyrate, and polyester elastomers. Among these, aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate are preferred.
(4)ポリアセタール
ポリアセタールの例には、ポリホルムアルデヒド(ポリオキシメチレン)、ポリアセトアルデヒド、ポリプロピオンアルデヒド、ポリブチルアルデヒド等が含まれる。これらの中でも、ポリホルムアルデヒドが特に好ましい。
(4) Polyacetal Examples of polyacetals include polyformaldehyde (polyoxymethylene), polyacetaldehyde, polypropionaldehyde, polybutyraldehyde, and the like. Among these, polyformaldehyde is particularly preferred.
(5)スチレン系樹脂
スチレン系樹脂は、スチレンの単独重合体(ポリスチレン)であってもよく、スチレンと、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、α-メチルスチレン等との二元共重合体、例えばアクリロニトリル-スチレン共重合体であってもよい。また、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル-アクリルゴム-スチレン樹脂、アクリロニトリル-エチレンゴム-スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル-スチレン樹脂、あるいは各種スチレン系エラストマーであってもよい。ISO1133で測定されるスチレン系樹脂の好ましい分子量(MFR)は0.5~30g/10分であり、より好ましくは3~20g/10分であり、さらに好ましくは5~10g/10分である。スチレン系樹脂の分子量が上記範囲内にあると成形性と機械強度に優れた成形体が得られやすい。
(5) Styrenic resin The styrene resin may be a styrene homopolymer (polystyrene), or a binary copolymer of styrene and acrylonitrile, methyl methacrylate, α-methylstyrene, etc., such as acrylonitrile- It may also be a styrene copolymer. Further, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile-acrylic rubber-styrene resin, acrylonitrile-ethylene rubber-styrene resin, (meth)acrylic acid ester-styrene resin, or various styrene-based elastomers may be used. The preferred molecular weight (MFR) of the styrenic resin measured according to ISO1133 is 0.5 to 30 g/10 minutes, more preferably 3 to 20 g/10 minutes, and even more preferably 5 to 10 g/10 minutes. When the molecular weight of the styrene resin is within the above range, a molded article with excellent moldability and mechanical strength can be easily obtained.
アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂は、アクリロニトリル由来の構造単位を20~35モル%、ブタジエン由来の構造単位を20~30モル%、スチレン由来の構造単位を40~60モル%含有することが好ましい。これらの構造単位の合計は100モル%である。 Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin may contain 20 to 35 mol% of structural units derived from acrylonitrile, 20 to 30 mol% of structural units derived from butadiene, and 40 to 60 mol% of structural units derived from styrene. preferable. The total amount of these structural units is 100 mol%.
また、スチレン系エラストマーとして、ポリスチレン相をハードセグメントとして有する公知のスチレン系エラストマーも使用できる。具体例には、スチレン・ブタジエン共重合体(SBR)、スチレン・イソプレン・スチレン共重合体(SIS)、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・ブタジエン・スチレン共重合体(SEBS)、およびこれらの水素化物、スチレン・イソブチレン・スチレントリブロック共重合体(SIBS)、スチレン・イソブチレンジブロック共重合体(SIB)等が含まれる。これらの中でも好ましくはスチレン・イソブチレン・スチレントリブロック共重合体(SIBS)、スチレン・イソブチレンジブロック共重合体(SIB)である。 Further, as the styrene elastomer, a known styrene elastomer having a polystyrene phase as a hard segment can also be used. Specific examples include styrene-butadiene copolymer (SBR), styrene-isoprene-styrene copolymer (SIS), styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), and styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer ( SEBS), and their hydrides, styrene/isobutylene/styrene triblock copolymer (SIBS), styrene/isobutylene diblock copolymer (SIB), and the like. Among these, styrene/isobutylene/styrene triblock copolymer (SIBS) and styrene/isobutylene diblock copolymer (SIB) are preferred.
(6)アクリル系樹脂
アクリル樹系脂の例には、ポリメタクリレートやポリエチルメタクリレートが含まれ、中でもポリメチルメタクリレート(PMMA)が好ましい。
(6) Acrylic Resin Examples of acrylic resins include polymethacrylate and polyethyl methacrylate, with polymethyl methacrylate (PMMA) being preferred.
(7)ポリカーボネート
ポリカーボネートの例には、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン等から得られるポリカーボネートが含まれる。これらの中でも2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンから得られるポリカーボネートが好ましい。
(7) Polycarbonate Examples of polycarbonates include bis(4-hydroxyphenyl)methane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, and 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane. Includes polycarbonates obtained from (4-hydroxyphenyl)butane and the like. Among these, polycarbonate obtained from 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane is preferred.
なお、ポリカーボネートのISO 1133に準拠して300℃、2.16kg荷重にて測定されるメルトフローレート(MFR)は、2~30g/10分が好ましく、5~20g/10分がより好ましい。ポリカーボネートMFRが当該範囲であると加工性が良好になる。 The melt flow rate (MFR) of polycarbonate measured at 300° C. and a load of 2.16 kg according to ISO 1133 is preferably 2 to 30 g/10 minutes, more preferably 5 to 20 g/10 minutes. When the polycarbonate MFR is within this range, processability will be good.
(8)ポリフェニレンオキサイド
ポリフェニレンオキサイドとしては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンオキサイド)が好ましい。
(8) Polyphenylene oxide As polyphenylene oxide, poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) is preferable.
(9)塩素系樹脂
塩素系樹脂の例には、ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン等が含まれる。ポリ塩化ビニルは、塩化ビニルの単独重合体であってもよく、塩化ビニルと塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、プロピレン等との共重合体であってもよい。一方、ポリ塩化ビニリデンは、通常塩化ビニリデン由来の構造単位を85質量%以上含む樹脂であり、例えば塩化ビニリデンと、塩化ビニル、アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸エステル、アリルエステル、不飽和エーテル、スチレン等との共重合体である。また、塩素系樹脂は、塩化ビニル系エラストマーであってもよい。
(9) Chlorine resin Examples of chlorine resins include polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and the like. Polyvinyl chloride may be a homopolymer of vinyl chloride, or a copolymer of vinyl chloride and vinylidene chloride, acrylic ester, acrylonitrile, propylene, or the like. On the other hand, polyvinylidene chloride is a resin that usually contains 85% by mass or more of structural units derived from vinylidene chloride, such as vinylidene chloride, vinyl chloride, acrylonitrile, (meth)acrylic ester, allyl ester, unsaturated ether, styrene, etc. It is a copolymer with Further, the chlorine-based resin may be a vinyl chloride-based elastomer.
(10)酢酸ビニル系樹脂
酢酸ビニル系樹脂の例には、酢酸ビニルの単独重合体(ポリ酢酸ビニル)や、酢酸ビニルと、エチレン、塩化ビニルとの共重合体が含まれる。これらの中でも、エチレン-酢酸ビニル共重合体が好ましい。また、ケン化エチレン-酢酸ビニル共重合体、グラフト変性エチレン-酢酸ビニル共重合体等の変性エチレン-酢酸ビニル共重合体であってもよい。
(10) Vinyl acetate resin Examples of vinyl acetate resins include homopolymers of vinyl acetate (polyvinyl acetate) and copolymers of vinyl acetate, ethylene, and vinyl chloride. Among these, ethylene-vinyl acetate copolymer is preferred. It may also be a modified ethylene-vinyl acetate copolymer such as a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer or a graft-modified ethylene-vinyl acetate copolymer.
(11)エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体
エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体としては、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-メチルメタクリレート共重合体、エチレン-エチルメタクリレート共重合体が好ましい。
(11) Ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymer Ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymer includes ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, and ethylene-methyl methacrylate copolymer. Polymer, ethylene-ethyl methacrylate copolymer is preferred.
(12)エチレン-(メタ)アクリル酸樹脂やこれらのアイオノマー樹脂
エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体は、エチレンと各種(メタ)アクリル酸との共重合体である。これらは、さらに金属塩化させて、金属塩(アイオノマー)としてもよい。金属塩の金属元素は、K、Na、CaおよびZnから選ばれる、少なくとも1種類が好ましい。金属元素がK、Na、CaおよびZnであると、変性が容易であるためより好ましい。
(12) Ethylene-(meth)acrylic acid resin and these ionomer resins Ethylene-(meth)acrylic acid copolymer is a copolymer of ethylene and various (meth)acrylic acids. These may be further converted into metal salts to form metal salts (ionomers). The metal element of the metal salt is preferably at least one selected from K, Na, Ca, and Zn. It is more preferable that the metal elements are K, Na, Ca, and Zn because they can be easily modified.
(13)ビニルアルコール系樹脂
ビニルアルコール系樹脂の例には、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール樹脂等が含まれ、エチレン-ビニルアルコール樹脂が好ましい。エチレン-ビニルアルコール樹脂は、エチレンと酢酸ビニルとの共重合物の加水分解により得られる。エチレン-ビニルアルコール樹脂は、ポリビニルアルコールのハイガスバリア性や耐油性、透明性を有するとともに、エチレン成分の耐湿性や溶融押出加工性等の特性を併せ持つ。
(13) Vinyl alcohol resin Examples of vinyl alcohol resins include polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol resin, etc., and ethylene-vinyl alcohol resin is preferred. Ethylene-vinyl alcohol resin is obtained by hydrolysis of a copolymer of ethylene and vinyl acetate. Ethylene-vinyl alcohol resin has the high gas barrier properties, oil resistance, and transparency of polyvinyl alcohol, as well as the moisture resistance and melt extrusion properties of the ethylene component.
(14)セルロース樹脂
セルロース樹脂の例にはアセチルセルロースが含まれる。セルロース樹脂を使用する場合、フタル酸ジブチル等の可塑剤を併用することで、熱可塑性樹脂としての性質が得られる。
(14) Cellulose resin Examples of cellulose resins include acetyl cellulose. When cellulose resin is used, the properties of a thermoplastic resin can be obtained by using a plasticizer such as dibutyl phthalate.
(15)熱可塑性エラストマー
熱可塑性エラストマーの例には、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等が含まれ、これらの中でもウレタン系エラストマーが好ましい。
(15) Thermoplastic Elastomer Examples of the thermoplastic elastomer include vinyl chloride elastomer, urethane elastomer, polyester elastomer, etc. Among these, urethane elastomer is preferred.
ウレタン系エラストマーの例には、熱可塑性ポリウレタン材料が含まれる。熱可塑性ポリウレタン材料の構造は、高分子ポリオール(ポリメリックグリコール)からなるソフトセグメントと、ハードセグメントを構成する鎖延長剤およびジイソシアネートとからなる。 Examples of urethane-based elastomers include thermoplastic polyurethane materials. The structure of the thermoplastic polyurethane material consists of a soft segment made of a polymeric polyol (polymeric glycol), and a chain extender and diisocyanate that make up the hard segment.
ここで、原料となる高分子ポリオールは、公知の熱可塑性ポリウレタンと同様の材料を使用可能である。高分子ポリオールには、ポリエステル系およびポリエーテル系がある。これらの中でも反発弾性率が高く、低温特性に優れた熱可塑性ポリウレタン材料を合成できる点で、ポリエーテル系の方が好ましい。ポリエーテルポリオールの例にはポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が含まれ、反発弾性率と低温特性の点でポリテトラメチレングリコールが特に好ましい。また、高分子ポリオールの平均分子量は1000~5000が好ましく、特に反発弾性の高い熱可塑性ポリウレタン材料を合成するためには2000~4000がより好ましい。 Here, the same material as known thermoplastic polyurethane can be used as the raw material polymer polyol. Polymer polyols include polyester and polyether. Among these, polyether-based materials are preferred because they have a high rebound modulus and can synthesize thermoplastic polyurethane materials with excellent low-temperature properties. Examples of polyether polyols include polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, etc., and polytetramethylene glycol is particularly preferred in terms of impact resilience and low-temperature properties. Further, the average molecular weight of the polymer polyol is preferably 1,000 to 5,000, and more preferably 2,000 to 4,000 in order to synthesize a thermoplastic polyurethane material with particularly high impact resilience.
一方、鎖延長剤は、従来の熱可塑性ポリウレタン材料に関する技術において使用されるものを使用でき、その例には1,4-ブチレングリコール、1,2-エチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール等が含まれる。ただし、これらに限定されない。これらの鎖延長剤の平均分子量は20~15000が好ましい。 On the other hand, chain extenders can be those used in the art regarding conventional thermoplastic polyurethane materials, examples of which include 1,4-butylene glycol, 1,2-ethylene glycol, 1,3-butanediol, , 6-hexanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, and the like. However, it is not limited to these. The average molecular weight of these chain extenders is preferably 20 to 15,000.
ジイソシアネートは、従来の熱可塑性ポリウレタン材料に関する技術において使用されるものを使用でき、その例には4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート等が含まれる。ただし、これらに限定されない。これらの中でも芳香族ジイソシアネートである4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートが特に好ましい。 Diisocyanates can be those used in the art for conventional thermoplastic polyurethane materials, examples of which include aromatic diisocyanates such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, etc. and aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate. However, it is not limited to these. Among these, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, which is an aromatic diisocyanate, is particularly preferred.
上述した材料からなるウレタン系エラストマーとしては、市販品を好適に用いることができ、例えばディーアイシーバイエルポリマー社製パンデックスT-8290、T-8295、T8260や、大日精化工業社製レザミン2593、2597等が挙げられる。 As the urethane elastomer made of the above-mentioned materials, commercially available products can be suitably used, such as Pandex T-8290, T-8295, and T8260 manufactured by DIC Bayer Polymer Co., Ltd., Rezamin 2593 manufactured by Dainichiseika Chemical Co., Ltd. 2597 etc. are mentioned.
(16)各種共重合ゴム
熱可塑性樹脂は、上述のエラストマー以外の各種ゴムであってもよい。各種共重合ゴムの例には、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム等が含まれる。これらのゴムは、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合せて使っても良い。
(16) Various copolymer rubbers The thermoplastic resin may be various rubbers other than the above-mentioned elastomers. Examples of various copolymer rubbers include polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, neoprene rubber, nitrile rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, polyisobutylene rubber, natural rubber, silicone rubber, and the like. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.
なお、熱可塑性樹脂(A)としては、上述の(1)~(16)の熱可塑性樹脂の中でも、(1)オレフィン系重合体(その酸グラフト変性体も含む)、(3)ポリエステル、(5)スチレン系樹脂、(7)ポリカーボネート、(9)塩素系樹脂、(12)エチレン-(メタ)アクリル酸樹脂やこれらのアイオノマー樹脂、(15)熱可塑性エラストマー、および(16)各種共重合ゴムからなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることが好ましい。また、オレフィン系重合体、ポリエステル、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル、およびポリカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂がより好ましく、ポリエチレン等のエチレン(共)重合体、ポリプロピレン等のプロピレン(共)重合体、ポリ-1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、および2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンから得られるポリカーボネートから選ばれることがさらに好ましく、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル、またはポリカーボネートであることが特に好ましい。 In addition, as the thermoplastic resin (A), among the above-mentioned thermoplastic resins (1) to (16), (1) olefin polymer (including its acid graft modified product), (3) polyester, ( 5) Styrene resins, (7) polycarbonates, (9) chlorine resins, (12) ethylene-(meth)acrylic acid resins and their ionomer resins, (15) thermoplastic elastomers, and (16) various copolymer rubbers. It is preferable that at least one resin is selected from the group consisting of: Further, at least one resin selected from the group consisting of olefin polymers, polyesters, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resins (ABS resins), polyvinyl chloride, and polycarbonates is more preferred; ) polymers, propylene (co)polymers such as polypropylene, poly-1-butene, poly4-methyl-1-pentene, cycloolefin polymers, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, polystyrene, It is more preferably selected from polycarbonates obtained from acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers and 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, and particularly preferably cycloolefin polymers, polyesters, or polycarbonates.
熱可塑性樹脂(A)としてシクロオレフィンポリマーを用いると、導電性樹脂組成物の成形加工の際、臭気、発煙等が少なく、作業環境が良好になりやすい。また、焼け焦げが少ない良好な成形体を得ることができる。また、ポリエステルとポリカーボネートを用いると、導電性樹脂組成物を種々の用途に適用しやすくなる。 When a cycloolefin polymer is used as the thermoplastic resin (A), there is less odor, smoke, etc. during molding of the conductive resin composition, and the working environment tends to be favorable. Moreover, a good molded article with little burntness can be obtained. Furthermore, the use of polyester and polycarbonate makes it easier to apply the conductive resin composition to various uses.
さらに、上記熱可塑性樹脂(A)は、その分子構造内に環状構造を有することが好ましい。環状構造の例には脂環式構造や芳香環等が含まれる。熱可塑性樹脂(A)が環状構造を有すると、得られる成形体が透明性を有するため種々の用途に適用しやすくなる。 Furthermore, it is preferable that the thermoplastic resin (A) has a cyclic structure in its molecular structure. Examples of cyclic structures include alicyclic structures and aromatic rings. When the thermoplastic resin (A) has an annular structure, the resulting molded product has transparency, making it easier to apply it to various uses.
1-1-2.熱可塑性樹脂(A)の物性
熱可塑性樹脂(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、6.0以下が好ましい。Mw/Mnは、より好ましくは4.0以下であり、さらに好ましくは3.0以下である。Mw/Mnが上記範囲内に含まれると、物性低下を引き起こす低分子量成分が少ないために、外観(表面光沢性)、耐熱性、機械特性に優れる。さらに混練時の溶融粘度上昇を引き起こす高分子量体が少ないために、加工性に優れる。なお、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)共に、ポリスチレン換算により求められる。
1-1-2. Physical properties of thermoplastic resin (A) The ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) of thermoplastic resin (A) is 6. .0 or less is preferable. Mw/Mn is more preferably 4.0 or less, still more preferably 3.0 or less. When Mw/Mn is within the above range, there are fewer low molecular weight components that cause deterioration of physical properties, resulting in excellent appearance (surface gloss), heat resistance, and mechanical properties. Furthermore, since there are few polymers that cause an increase in melt viscosity during kneading, processability is excellent. Note that both the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are determined in terms of polystyrene.
熱可塑性樹脂(A)の示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(Tm)は、250℃以下であるか、または観測されないことが好ましい。融点が観測される場合、融点の上限は、より好ましくは230℃であり、さらに好ましくは200℃であり、特に好ましくは170℃である。また、融点の下限は、好ましくは50℃であり、より好ましくは70℃であり、さらに好ましくは90℃であり、特に好ましくは130℃であり、より好ましくは150℃である。融点が上記範囲にあると、溶融混練による導電性樹脂組成物の調製時や、溶融成形による成形体の作製時に発煙、臭気等が生じ難い。また、ベタつきが生じ難く、耐熱性、機械特性、衝撃強度、衝撃吸収性のバランスに優れる成形体を得ることができる。 It is preferable that the melting point (Tm) of the thermoplastic resin (A) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is 250° C. or lower or not observed. If a melting point is observed, the upper limit of the melting point is more preferably 230°C, even more preferably 200°C, particularly preferably 170°C. Further, the lower limit of the melting point is preferably 50°C, more preferably 70°C, even more preferably 90°C, particularly preferably 130°C, and more preferably 150°C. When the melting point is within the above range, smoke, odor, etc. are unlikely to occur when preparing a conductive resin composition by melt-kneading or when producing a molded article by melt molding. Furthermore, a molded article that is less likely to become sticky and has an excellent balance of heat resistance, mechanical properties, impact strength, and impact absorption properties can be obtained.
熱可塑性樹脂(A)の示差走査熱量計(DSC)で測定されるガラス転移温度(Tg)は、-140℃~50℃の範囲にあることが好ましく、より好ましくは-120℃~20℃であり、さらに好ましくは-100℃~-10℃である。ガラス転移温度が上記範囲にあると、得られる成形体の長期安定性、耐熱性、衝撃性、機械特性のバランスが良好になる。 The glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin (A) as measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is preferably in the range of -140°C to 50°C, more preferably in the range of -120°C to 20°C. The temperature is more preferably -100°C to -10°C. When the glass transition temperature is within the above range, the resulting molded product will have a good balance of long-term stability, heat resistance, impact resistance, and mechanical properties.
熱可塑性樹脂(A)の、ISO 1183に準拠し、密度勾配管法に従って測定される密度は、800~1800kg/m3の範囲にあることが好ましい。樹脂(A)の密度の下限は、810kg/m3がより好ましく、830kg/m3がさらに好ましく、860kg/m3が特に好ましく、900kg/m3がより好ましい。また、樹脂(A)の密度の上限は、1300kg/m3がより好ましく、1290kg/m3がさらに好ましく、1270kg/m3が特に好ましく、1240kg/m3がより好ましく、1200kg/m3がさらに好ましい。 The density of the thermoplastic resin (A), measured according to ISO 1183 and according to the density gradient tube method, is preferably in the range of 800 to 1800 kg/m 3 . The lower limit of the density of the resin (A) is more preferably 810 kg/m 3 , even more preferably 830 kg/m 3 , particularly preferably 860 kg/m 3 , and more preferably 900 kg/m 3 . The upper limit of the density of the resin (A) is more preferably 1300 kg/m 3 , even more preferably 1290 kg/m 3 , particularly preferably 1270 kg/m 3 , more preferably 1240 kg/m 3 , and even more preferably 1200 kg/m 3 preferable.
熱可塑性樹脂(A)のJIS K7171:94(ISO 178)に準拠して測定される曲げ弾性率は、1~10000MPaが好ましい。ここで上記曲げ弾性率が、500MPa以上である場合、曲げ弾性率は好ましくは500~7000MPaであり、より好ましくは700~5000MPaであり、特に好ましくは900~3000MPaであり、さらに好ましくは1000~2300MPaである。曲げ弾性率が上記範囲に入ると、導電性樹脂組成物の加工性が優れるだけでなく、得られる成形体の耐傷付き性、耐熱性、機械特性が良好になる。また、上記曲げ弾性率が500MPa未満の場合、好ましくは300MPa未満であり、より好ましくは100MPa未満であり、さらに好ましくは50MPa未満である。曲げ弾性率が上記範囲であると、柔軟性が優れるだけでなく、衝撃吸収性、軽量性、防振性、制振性、制音性に優れた成形体が得られる。さらには、金型転写性、シボ転写性等の意匠性、表面グリップ性に優れた成形体が得られる。 The flexural modulus of the thermoplastic resin (A) measured in accordance with JIS K7171:94 (ISO 178) is preferably 1 to 10,000 MPa. When the flexural modulus is 500 MPa or more, the flexural modulus is preferably 500 to 7,000 MPa, more preferably 700 to 5,000 MPa, particularly preferably 900 to 3,000 MPa, and still more preferably 1,000 to 2,300 MPa. It is. When the flexural modulus falls within the above range, not only the processability of the conductive resin composition is excellent, but also the resulting molded product has good scratch resistance, heat resistance, and mechanical properties. Moreover, when the bending elastic modulus is less than 500 MPa, it is preferably less than 300 MPa, more preferably less than 100 MPa, and even more preferably less than 50 MPa. When the flexural modulus is within the above range, a molded product not only has excellent flexibility but also excellent shock absorption, lightness, vibration damping, vibration damping, and sound damping properties. Furthermore, a molded article with excellent design properties such as mold transferability and grain transferability, and surface grip properties can be obtained.
1-2.カーボンナノチューブ(B)
カーボンナノチューブ(B)は、チューブ状の炭素同位体であればよい。カーボンナノチューブ(B)の外径は、好ましくは100nm以下であり、より好ましくは50nm以下であり、さらに好ましくは30nm以下である。カーボンナノチューブ(B)の外径が100nm以下であると、導電性樹脂組成物中で、カーボンナノチューブ(B)によりネットワーク構造が形成されやすく、導電性が高まりやすい。一方、カーボンナノチューブ(B)の外径が1nm以上であると、カーボンナノチューブ(B)の分散が容易になる傾向がある。
1-2. Carbon nanotube (B)
The carbon nanotube (B) may be any carbon isotope in the form of a tube. The outer diameter of the carbon nanotube (B) is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and still more preferably 30 nm or less. When the outer diameter of the carbon nanotubes (B) is 100 nm or less, the carbon nanotubes (B) tend to form a network structure in the conductive resin composition, and the conductivity tends to increase. On the other hand, when the outer diameter of the carbon nanotubes (B) is 1 nm or more, the carbon nanotubes (B) tend to be easily dispersed.
また、カーボンナノチューブ(B)の繊維長は、3~500μmが好ましく、より好ましくは5~300μmであり、さらに好ましくは7~100μmであり、特に好ましくは9~50μmである。繊維長が3μm以上であると、導電性樹脂組成物中で、カーボンナノチューブ(B)のネットワーク構造が十分に形成されやすく、導電性が十分になりやすい。一方、繊維長が500μm以下であると、カーボンナノチューブ(B)の分散性が良好になりやすい。なお、カーボンナノチューブ(B)の外径および繊維径は、電子顕微鏡観察(SEM)を用いて、100本のカーボンナノチューブの長さおよび外径を測定し、それぞれこれらの平均値を算出することで求められる。 Further, the fiber length of the carbon nanotubes (B) is preferably 3 to 500 μm, more preferably 5 to 300 μm, even more preferably 7 to 100 μm, particularly preferably 9 to 50 μm. When the fiber length is 3 μm or more, a network structure of carbon nanotubes (B) is easily formed in the conductive resin composition, and the conductivity is likely to be sufficient. On the other hand, when the fiber length is 500 μm or less, the dispersibility of carbon nanotubes (B) tends to be good. The outer diameter and fiber diameter of carbon nanotubes (B) can be determined by measuring the length and outer diameter of 100 carbon nanotubes using electron microscopy (SEM) and calculating the average value of each. Desired.
また、カーボンナノチューブ(B)のアスペクト比(繊維長/外径)は、30~50000が好ましく、50~30000がより好ましく、100~20000がさらに好ましい。カーボンナノチューブ(B)のアスペクト比が当該範囲であると、分散性が良好になりやすい。 Further, the aspect ratio (fiber length/outer diameter) of the carbon nanotube (B) is preferably 30 to 50,000, more preferably 50 to 30,000, and even more preferably 100 to 20,000. When the aspect ratio of the carbon nanotubes (B) is within this range, the dispersibility tends to be good.
カーボンナノチューブ(B)の形状は、チューブ状であればよく、例えば針状、円筒チューブ状、魚骨状(フィッシュボーン、カップ積層型)であってもよく、トランプ状(プレートレット)、コイル状等であってもよい。また、カーボンナノチューブ(B)は、グラファイトウィスカー、フィラメンタスカーボン、グラファイトファイバー、極細炭素チューブ、カーボンフィブリル、カーボンナノファイバー等とすることができる。カーボンナノチューブ(B)の形状は上記の中でも円筒チューブ状が好ましい。 The carbon nanotube (B) may have any shape as long as it is tube-like, for example, needle-like, cylindrical tube-like, fishbone-like (fishbone, cup laminated type), playing card-like (platelet), or coil-like. etc. may be used. Further, the carbon nanotube (B) can be a graphite whisker, filamentous carbon, graphite fiber, ultrafine carbon tube, carbon fibril, carbon nanofiber, or the like. Among the above shapes, the shape of the carbon nanotube (B) is preferably a cylindrical tube.
円筒チューブ状のカーボンナノチューブ(B)は、1層以上のグラファイトを巻いて円筒状にした構造を有する。当該円筒チューブ状のカーボンナノチューブ(B)は、グラファイト層を1層のみを巻いた構造の単層カーボンナノチューブであってもよく、グラファイト層を2層以上巻いた多層カーボンナノチューブであってもよい。また、これらが混在していてもよい。ただし、コスト面から多層カーボンナノチューブが好ましい。また、カーボンナノチューブの側面がグラファイト構造ではなく、アモルファス構造であるカーボンナノチューブであってもよい。 The cylindrical tube-shaped carbon nanotube (B) has a structure in which one or more layers of graphite are wound into a cylindrical shape. The cylindrical carbon nanotube (B) may be a single-walled carbon nanotube with a structure in which only one graphite layer is wound, or a multi-walled carbon nanotube in which two or more graphite layers are wound. Moreover, these may be mixed. However, from the viewpoint of cost, multi-walled carbon nanotubes are preferred. Further, the carbon nanotube may have an amorphous structure instead of a graphite structure on its side surface.
また、カーボンナノチューブ(B)は、各種表面処理されていてもよく、表面にカルボキシル基等の官能基を導入したカーボンナノチューブ誘導体であってもよい。また、有機化合物や金属原子、フラーレン等を内包させたカーボンナノチューブ等であってもよい。 Further, the carbon nanotube (B) may be subjected to various surface treatments, or may be a carbon nanotube derivative having a functional group such as a carboxyl group introduced onto the surface. Further, carbon nanotubes containing organic compounds, metal atoms, fullerene, etc. may also be used.
ここで、カーボンナノチューブ(B)は炭素の純度が高いことが好ましく、カーボンナノチューブ(B)100質量%中の炭素の量(以下「炭素純度」とも称する)は85質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。炭素純度が85質量%以上であると、導電性樹脂組成物の導電性が高まりやすくなる。 Here, the carbon nanotube (B) preferably has high carbon purity, and the amount of carbon in 100 mass% of the carbon nanotube (B) (hereinafter also referred to as "carbon purity") is preferably 85 mass% or more, and 90 mass%. % or more is more preferable, and even more preferably 95% by mass or more. When the carbon purity is 85% by mass or more, the conductivity of the conductive resin composition tends to increase.
導電性樹脂組成物内でカーボンナノチューブ(B)は、二次粒子として存在していてもよい。二次粒子形状は、一次粒子であるカーボンナノチューブが複雑に絡み合った状態であってもよく、直線状のカーボンナノチューブが集合した状態であってもよい。これらの中でも直線状のカーボンナノチューブが集合した状態のほうが、導電性樹脂組成物の導電性が良好になりやすいとの観点で好ましい。 Carbon nanotubes (B) may exist as secondary particles in the conductive resin composition. The secondary particle shape may be a state in which carbon nanotubes, which are primary particles, are intricately entangled, or a state in which linear carbon nanotubes are aggregated. Among these, a state in which linear carbon nanotubes are aggregated is preferable from the viewpoint that the conductivity of the conductive resin composition tends to be good.
上記カーボンナノチューブ(B)は、公知の方法、例えばレーザーアブレーション法、アーク放電法、熱CVD法、プラズマCVD法、燃焼法等で製造できる。ただし、ゼオライトを触媒の担体とし、アセチレンを原料とした熱CVD法が、精製を必要とせず、効率よく純度の高いカーボンナノチューブを製造できる観点で好ましい。 The carbon nanotubes (B) can be produced by a known method, such as a laser ablation method, an arc discharge method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, and a combustion method. However, a thermal CVD method using zeolite as a catalyst carrier and acetylene as a raw material is preferable from the viewpoint that it does not require purification and can efficiently produce highly pure carbon nanotubes.
カーボンナノチューブ(B)は、市販品であってもよい。市販品の例には、K-Nanos 100P、100T、200P(いずれもKumho Petrochemical社製)、FloTube9000、9100、(いずれもCNano社製)、NC7000(Nanocyl社製)等が含まれる。 The carbon nanotube (B) may be a commercially available product. Examples of commercially available products include K-Nanos 100P, 100T, 200P (all manufactured by Kumho Petrochemical), FloTube 9000, 9100, (all manufactured by CNano), NC7000 (manufactured by Nanocyl), and the like.
1-3.芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)
前述のように、導電性樹脂組成物のベースとなる熱可塑性樹脂(A)にカーボンナノチューブ(B)を単に配合しただけでは、熱可塑性樹脂(A)とカーボンナノチューブ(B)の分散性が悪く、均一に混練できないことがある。
1-3. Polymer (C) containing 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene
As mentioned above, simply adding carbon nanotubes (B) to the thermoplastic resin (A) that is the base of the conductive resin composition will result in poor dispersibility of the thermoplastic resin (A) and carbon nanotubes (B). , it may not be possible to knead uniformly.
特に、熱可塑性樹脂(A)に対するカーボンナノチューブ(B)の配合量が多めであったり、カーボンナノチューブ(B)の比表面積が大きめであったりすると、混練時の粘度上昇によって、カーボンナノチューブ(B)が分散しにくいことが多い。そのため、導電性樹脂組成物を成形する際、加工性が低下したり、成形体の均一性が不足したりしやすい。その結果、得られる成形体において、導電性が十分に得られず、さらには得られる成形体の外観(表面光沢性)に問題が生じたり、耐熱性や機械特性、柔軟性(伸び)が十分でなかったりすることがあった。 In particular, if the blending amount of carbon nanotubes (B) to the thermoplastic resin (A) is too large or the specific surface area of carbon nanotubes (B) is large, the viscosity increases during kneading, causing the carbon nanotubes (B) to is often difficult to disperse. Therefore, when molding the conductive resin composition, the processability tends to decrease and the uniformity of the molded product tends to be insufficient. As a result, the resulting molded product may not have sufficient conductivity, and may also have problems with its appearance (surface gloss) or have insufficient heat resistance, mechanical properties, and flexibility (elongation). Sometimes it wasn't.
これに対し、本発明者らの検討により、熱可塑性樹脂(A)とカーボンナノチューブ(B)とを混練する際に、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造を50質量%以上含む重合体(C)を配合することで、導電性、外観(表面光沢性)、耐熱性、機械特性、柔軟性、および加工性が良好な導電性樹脂組成物が得られることが明らかとなった。 On the other hand, the present inventors have found that when kneading the thermoplastic resin (A) and carbon nanotubes (B), a polymer containing 50% by mass or more of a structure derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is used. It has become clear that by blending the combination (C), a conductive resin composition with good conductivity, appearance (surface gloss), heat resistance, mechanical properties, flexibility, and processability can be obtained.
その詳細な機構は明らかでないが、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造を50質量%以上含む重合体(C)は、芳香族構造がカーボンナノチューブ(B)の分子内に存在する二重結合と電気的に相互作用するため、カーボンナノチューブ(B)との親和性が高い。また、当該重合体(C)は、各種樹脂との親和性が高く、例えば熱可塑性樹脂(A)が極性樹脂である場合等にも、その相溶性が良好である。したがって、カーボンナノチューブ(B)が熱可塑性樹脂(A)内に均一に分散されやすくなり、その混練時の摩擦が減る。そして、導電性樹脂組成物の流動性が向上すると推定される。また、導電性樹脂組成物の流動性が向上することで、加工性が向上し、成形体の外観(表面光沢性)が良好になる。さらに、導電性樹脂組成物の流動性の向上により、カーボンナノチューブ(B)もしくはその凝集体の構造破壊が生じ難くなるため、十分な導電性が得られやすくなる。 Although the detailed mechanism is not clear, the polymer (C) containing 50% by mass or more of a structure derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is a polymer in which the aromatic structure is present in the molecule of the carbon nanotube (B). Since it electrically interacts with heavy bonds, it has high affinity with carbon nanotubes (B). Further, the polymer (C) has a high affinity with various resins, and even when the thermoplastic resin (A) is a polar resin, for example, the compatibility is good. Therefore, the carbon nanotubes (B) are easily dispersed uniformly within the thermoplastic resin (A), and friction during kneading is reduced. It is estimated that the fluidity of the conductive resin composition is improved. Furthermore, by improving the fluidity of the conductive resin composition, the processability is improved, and the appearance (surface gloss) of the molded product is improved. Furthermore, due to the improved fluidity of the conductive resin composition, structural destruction of the carbon nanotubes (B) or their aggregates becomes less likely to occur, making it easier to obtain sufficient conductivity.
1-3-1.重合体(C)の物性
ここで、重合体(C)は、下記要件(i)~(iv)を満たすことが好ましく、さらに要件(v)や(vi)も満たすことがより好ましい。重合体(C)は、上述の熱可塑性樹脂(A)と異なる化合物であり、例えば以下の物性によって切り分けることができる。
1-3-1. Physical Properties of Polymer (C) Here, the polymer (C) preferably satisfies the following requirements (i) to (iv), and more preferably also satisfies requirements (v) and (vi). The polymer (C) is a compound different from the above-mentioned thermoplastic resin (A), and can be separated based on, for example, the following physical properties.
(i)重合体(C)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、300~5000の範囲にあることが好ましい。数平均分子量(Mn)の上限は、より好ましくは4000であり、さらに好ましくは3000であり、特に好ましくは2000であり、さらに好ましくは1000である。重合体(C)の数平均分子量が上記範囲内にあると、導電性樹脂組成物中のカーボンナノチューブ(B)の分散性が高まり、得られる成形体の導電性、外観(表面光沢性)、機械特性が良好になる。また、導電性樹脂組成物の加工性も良好になる。 (i) The number average molecular weight (Mn) of the polymer (C) measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene is preferably in the range of 300 to 5,000. The upper limit of the number average molecular weight (Mn) is more preferably 4,000, still more preferably 3,000, particularly preferably 2,000, and still more preferably 1,000. When the number average molecular weight of the polymer (C) is within the above range, the dispersibility of the carbon nanotubes (B) in the conductive resin composition increases, and the conductivity, appearance (surface gloss), and Mechanical properties become better. Further, the processability of the conductive resin composition also becomes better.
(ii)芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンを50質量%以上含む重合体(C)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、9.0以下が好ましい。より好ましくは6.0以下であり、さらに好ましくは4.0以下であり、特に好ましくは3.0以下である。Mw/Mnが上記範囲内に含まれると、カーボンナノチューブ(B)の分散性が低い高分子量成分が少ないために、導電性樹脂組成物から得られる成形体の外観(表面光沢性)や、耐熱性、機械特性等が良好になる。なお、重量平均分子量(Mw)もポリスチレン換算値である。 (ii) Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) of polymer (C) containing 50% by mass or more of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene; The ratio (Mw/Mn) is preferably 9.0 or less. It is more preferably 6.0 or less, still more preferably 4.0 or less, particularly preferably 3.0 or less. If Mw/Mn is within the above range, the appearance (surface gloss) and heat resistance of the molded product obtained from the conductive resin composition will be affected due to the small amount of high molecular weight components with low dispersibility of carbon nanotubes (B). properties, mechanical properties, etc. are improved. Note that the weight average molecular weight (Mw) is also a polystyrene equivalent value.
重合体(C)のMw/Mnは、重合時の触媒種や重合温度等により調整できる。一般に未変性ポリオレフィンワックスの重合にはチーグラー・ナッタ触媒やメタロセン触媒が用いられるが、所望のMw/Mnにするためには、メタロセン触媒を用いるのが好ましい。なお、未変性ポリオレフィンワックスの精製によっても重合体(C)のMw/Mnを調整できる。 The Mw/Mn of the polymer (C) can be adjusted by adjusting the type of catalyst during polymerization, the polymerization temperature, and the like. Generally, a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst is used for polymerization of unmodified polyolefin wax, but in order to achieve the desired Mw/Mn, it is preferable to use a metallocene catalyst. Note that the Mw/Mn of the polymer (C) can also be adjusted by purifying the unmodified polyolefin wax.
(iii)重合体(C)のJIS K2207に従って測定される軟化点は、70~170℃の範囲にあることが好ましい。軟化点の上限は、より好ましくは160℃であり、さらに好ましくは150℃であり、特に好ましくは145℃である。また、下限は、より好ましくは80℃であり、更に好ましくは90℃であり、特に好ましくは95℃であり、特に好ましくは105℃である。軟化点が上記上限値以下にあると、導電性樹脂組成物の加工性や、得られる成形体の外観(表面光沢性)、耐熱性、機械特性が良好になる。軟化点が上記下限値以上であると、得られる導電性樹脂組成物において、重合体(C)のブリードアウトが抑制されやすくなる。 (iii) The softening point of the polymer (C) measured according to JIS K2207 is preferably in the range of 70 to 170°C. The upper limit of the softening point is more preferably 160°C, still more preferably 150°C, particularly preferably 145°C. Further, the lower limit is more preferably 80°C, still more preferably 90°C, particularly preferably 95°C, particularly preferably 105°C. When the softening point is below the above upper limit, the processability of the conductive resin composition, the appearance (surface glossiness), heat resistance, and mechanical properties of the resulting molded product will be good. When the softening point is equal to or higher than the above lower limit, bleed-out of the polymer (C) is easily suppressed in the resulting conductive resin composition.
重合体(C)の軟化点は、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンの重合度により調整することができる。例えば重合体(C)が後述のイソプロペニルトルエンの重合体である場合、重合度を多くすることで、軟化点を上げられる。上記軟化点は、触媒種、重合温度、重合後の精製により調整してもよい。また後述のように、重合体(C)が、ポリオレフィンワックスを芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンで変性した化合物である場合、その軟化点は、未変性ポリオレフィンワックスの組成により調整できる。より具体的には未変性ポリオレフィンワックス中のα-オレフィンの含有量を多くすることで、軟化点を下げられる。また、未変性ポリオレフィンワックス調製時の触媒種や重合温度や、重合後の精製により、上記軟化点を調整することも可能である。 The softening point of the polymer (C) can be adjusted by the degree of polymerization of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene. For example, when the polymer (C) is a polymer of isopropenyltoluene described below, the softening point can be raised by increasing the degree of polymerization. The softening point may be adjusted by the catalyst species, polymerization temperature, and post-polymerization purification. Further, as described below, when the polymer (C) is a compound obtained by modifying a polyolefin wax with aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, its softening point can be adjusted by the composition of the unmodified polyolefin wax. More specifically, the softening point can be lowered by increasing the α-olefin content in the unmodified polyolefin wax. Further, it is also possible to adjust the softening point by changing the catalyst species and polymerization temperature during the preparation of unmodified polyolefin wax, and by purification after polymerization.
(iv)重合体(C)の、JIS K7112に従って密度勾配管法で測定される密度は、900~1200kg/m3の範囲にあることが好ましい。より好ましくは950~1150kg/m3であり、さらに好ましくは1000~1100kg/m3である。重合体(C)の密度が上記範囲内にあると、カーボンナノチューブ(B)の分散性が高まり、得られる成形体の導電性、外観(表面光沢性)、機械特性が良好になる。また、導電性樹脂組成物の加工性も良好になる。 (iv) The density of the polymer (C) measured by density gradient tube method according to JIS K7112 is preferably in the range of 900 to 1200 kg/m 3 . More preferably 950 to 1150 kg/m 3 , even more preferably 1000 to 1100 kg/m 3 . When the density of the polymer (C) is within the above range, the dispersibility of the carbon nanotubes (B) will increase, and the resulting molded product will have good conductivity, appearance (surface gloss), and mechanical properties. Further, the processability of the conductive resin composition also becomes better.
重合体(C)が、ポリオレフィンワックスを芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンで変性した化合物である場合、重合体(C)の密度は、後述の未変性ポリオレフィンワックスの組成や重合時の重合温度、水素濃度等によって調整できる。 When the polymer (C) is a compound obtained by modifying a polyolefin wax with aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, the density of the polymer (C) depends on the composition of the unmodified polyolefin wax described below and the polymerization temperature during polymerization. , can be adjusted by hydrogen concentration, etc.
(v)重合体(C)の160℃、B型粘度計、ローター回転数60rpmで測定される溶融粘度は、100~5000mPa・sが好ましく、300~4500mPa・sがより好ましく、600~4000mPa・sがさらに好ましい。重合体(C)の160℃における溶融粘度が当該範囲であると、カーボンナノチューブ(B)の分散性が高まり、得られる成形体の導電性、外観(表面光沢性)、機械特性が良好になる。また、導電性樹脂組成物の加工性も良好になる。 (v) The melt viscosity of the polymer (C) measured at 160°C, a B-type viscometer, and a rotor rotation speed of 60 rpm is preferably 100 to 5000 mPa·s, more preferably 300 to 4500 mPa·s, and 600 to 4000 mPa·s. s is more preferred. When the melt viscosity of the polymer (C) at 160°C is within this range, the dispersibility of the carbon nanotubes (B) increases, and the resulting molded product has good conductivity, appearance (surface gloss), and mechanical properties. . Further, the processability of the conductive resin composition also becomes better.
1-3-2.重合体(C)の構造および製造方法
芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)の構造は特に制限されず、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位は、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。
1-3-2. Structure and manufacturing method of polymer (C) The structure of polymer (C) containing 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is not particularly limited, and the structure of polymer (C) is not particularly limited. The propene-derived structural unit may be included in the main chain or in the side chain.
重合体(C)は、例えば芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンのいずれか一方の単独重合体であってもよく、芳香族置換エテンおよび芳香族置換プロペンの共重合体であってもよく、芳香族置換エテンおよび/または芳香族置換プロペンと他のモノマーとの共重合体であってもよい。これらの場合、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位は、通常、主鎖に含まれる。 The polymer (C) may be, for example, a homopolymer of either aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, or may be a copolymer of aromatic substituted ethene and aromatic substituted propene, It may also be a copolymer of aromatic substituted ethene and/or aromatic substituted propene and other monomers. In these cases, structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene are usually included in the main chain.
一方で、重合体(C)は、未変性ポリオレフィンワックスを芳香族置換エテンおよび/または芳香族置換プロペンで変性した化合物であってもよい。この場合、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位は、通常、側鎖に含まれる。 On the other hand, the polymer (C) may be a compound obtained by modifying an unmodified polyolefin wax with aromatic substituted ethene and/or aromatic substituted propene. In this case, a structural unit derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is usually included in the side chain.
重合体(C)は、上記の中でも、主鎖に芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンに由来する構造単位を有することが好ましい。 Among the above, the polymer (C) preferably has a structural unit derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene in the main chain.
ここで、本明細書における、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンとは、エチレンに芳香環が結合した化合物、もしくは、プロペンに芳香環が結合した化合物である。芳香環の種類は特に制限されず、例えば複素環であってもよい。芳香環の例には、フェニル基、ピリジル基、キノリル基、カルバゾリル基、ピロリドン由来の基等が含まれるが、これらに限定されない。 Here, in this specification, aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is a compound in which an aromatic ring is bonded to ethylene, or a compound in which an aromatic ring is bonded to propene. The type of aromatic ring is not particularly limited, and may be a heterocycle, for example. Examples of aromatic rings include, but are not limited to, phenyl groups, pyridyl groups, quinolyl groups, carbazolyl groups, groups derived from pyrrolidone, and the like.
芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンの具体例には、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-クロロスチレン、m-クロロスチレンおよびp-クロロメチルスチレン等のスチレン系モノマー;4-ビニルピリジン、2-ビニルピリジン、5-エチル-2-ビニルピリジン、2-メチル-5-ビニルピリジン、2-イソプロペニルピリジン等のピリジン系モノマー;2-ビニルキノリン、3-ビニルイソキノリン等のキノリン系モノマー;N-ビニルカルバゾール;イソプロペニルトルエン等が含まれる。 Specific examples of aromatic substituted ethene or propene include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, p-chlorostyrene, m-chlorostyrene, and p-chlorostyrene. Styrenic monomers such as methylstyrene; Pyridine monomers such as 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine, 5-ethyl-2-vinylpyridine, 2-methyl-5-vinylpyridine, 2-isopropenylpyridine; 2-vinyl Included are quinoline monomers such as quinoline and 3-vinylisoquinoline; N-vinylcarbazole; isopropenyltoluene and the like.
これらの中でも特にスチレン系モノマーまたはイソプロペニルトルエンが好ましく、α-メチルスチレンまたはイソプロペニルトルエン由来の構造単位を主鎖に含む化合物が好ましい。 Among these, styrene monomers or isopropenyltoluene are particularly preferred, and compounds containing a structural unit derived from α-methylstyrene or isopropenyltoluene in the main chain are preferred.
重合体(C)中の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位の量は、重合体(C)の質量に対して50質量%であればよく、より好ましくは60質量%であり、さらに好ましくは70質量%であり、特に好ましくは80質量%である。重合体(C)中の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位の量が50質量%以上であると、重合体(C)とカーボンナノチューブ(B)との相溶性が良好となる。したがって、導電性樹脂組成物の加工性が良好になり、さらには得られる成形体の外観(表面光沢性)、耐熱性、機械特性のバランスが良好となる。 The amount of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene in the polymer (C) may be 50% by mass, more preferably 60% by mass, based on the mass of the polymer (C). , more preferably 70% by mass, particularly preferably 80% by mass. When the amount of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene in the polymer (C) is 50% by mass or more, the compatibility between the polymer (C) and the carbon nanotubes (B) is good. . Therefore, the processability of the conductive resin composition is improved, and the resulting molded product has a good balance of appearance (surface gloss), heat resistance, and mechanical properties.
芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位の量は、重合体(C)調製時の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンの仕込み比等から算出される。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)等を用いて重合体(C)を抽出し、NMR等にてその構造を分析することによっても特定できる。 The amount of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is calculated from the charging ratio of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene at the time of preparing the polymer (C). It can also be identified by extracting the polymer (C) using gel permeation chromatography (GPC) or the like and analyzing its structure using NMR or the like.
(芳香族置換エテンおよび/または芳香族置換プロペンを重合して得られる重合体(C)の調製方法)
芳香族置換エテンおよび/または芳香族置換プロペンの重合体(C)は、触媒の存在下、上述の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンを単独で、もしくは芳香族置換エテンおよび/または芳香族置換プロペンと、必要に応じて他のモノマーと重合させることで得られる。
(Method for preparing polymer (C) obtained by polymerizing aromatic substituted ethene and/or aromatic substituted propene)
The polymer (C) of aromatic-substituted ethene and/or aromatic-substituted propene is prepared by using the above-mentioned aromatic-substituted ethene or aromatic-substituted propene alone, or by adding aromatic-substituted ethene and/or aromatic-substituted propene in the presence of a catalyst. Obtained by polymerizing propene and, if necessary, other monomers.
重合に用いる触媒としては、一般にフリーデルクラフツ触媒として知られているものなどが挙げられ、例えば塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ジクロルモノエチルアルミニウム、四塩化チタン、四塩化スズ、三フッ化ホウ素等の各種錯体が含まれる。触媒の使用量は、モノマーの総量に対して0.01~5質量%、好ましくは0.05~3質量%である。 Catalysts used for polymerization include those generally known as Friedel-Crafts catalysts, such as aluminum chloride, aluminum bromide, dichloromonoethylaluminum, titanium tetrachloride, tin tetrachloride, boron trifluoride, etc. Contains various complexes. The amount of catalyst used is 0.01 to 5% by weight, preferably 0.05 to 3% by weight, based on the total amount of monomers.
また、重合反応の際に、反応熱の除去や反応混合物の高粘度化の抑制等のために、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素および脂環族炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも1種の炭化水素溶媒を用いることが好ましい。好ましい炭化水素溶媒としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン、クメン、シメン等の芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;またはこれらの混合物が含まれる。炭化水素溶媒には、これらが一種のみ含まれていてもよく、二種以上含まれていてもよい。これらの反応溶媒の使用量は、反応混合物中のモノマーの初期濃度が10~80質量%となるような量が好ましい。 In addition, during the polymerization reaction, at least one kind selected from the group consisting of aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons is used to remove reaction heat and suppress increase in viscosity of the reaction mixture. It is preferred to use a hydrocarbon solvent of. Preferred hydrocarbon solvents include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, ethylbenzene, mesitylene, cumene, and cymene; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane; and alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane. or mixtures thereof. The hydrocarbon solvent may contain only one kind of these, or two or more kinds thereof. The amount of these reaction solvents used is preferably such that the initial concentration of monomers in the reaction mixture is 10 to 80% by mass.
重合温度は、使用するモノマーや触媒の種類および量等により適宜選択される。通常、-30~50℃が好ましい。一般的な重合時間は0.5~5時間程度であり、通常、1~2時間で重合がほとんど完結する。重合様式としては、回分式または連続式のいずれの方式を採用することもできる。また、多段重合を行うこともできる。 The polymerization temperature is appropriately selected depending on the type and amount of the monomer and catalyst used. Generally, -30 to 50°C is preferred. The general polymerization time is about 0.5 to 5 hours, and the polymerization is usually almost completed in 1 to 2 hours. As the polymerization method, either a batch method or a continuous method can be adopted. Moreover, multistage polymerization can also be performed.
重合終了後は、洗浄して触媒残渣を除去することが好ましい。洗浄液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等を溶解したアルカリ水溶液;メタノール等のアルコール;等が好ましく、特にメタノールによる洗浄脱灰が好ましい。洗浄終了後は、未反応モノマー、重合溶媒等を減圧留去して、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)を得ることができる。 After completion of polymerization, it is preferable to wash to remove catalyst residues. As the cleaning liquid, an alkaline aqueous solution in which potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc. are dissolved; alcohol such as methanol; etc. are preferable, and washing and deashing with methanol is particularly preferable. After washing, unreacted monomers, polymerization solvent, etc. are distilled off under reduced pressure to obtain a polymer (C) containing 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene.
溶媒の除去方法は、常圧蒸留、減圧蒸留、水蒸気蒸留のような物質毎の蒸気圧の差を利用して濃縮する方法、オープンカラム、フラッシュカラムのようにシリカゲル等の充填剤に対する親和性や分子サイズの差を利用して濃縮する方法が挙げられる。中でも、重合体(C)の熱分解抑制や濃縮効率の観点から、減圧蒸留法が好ましい。 Methods for removing the solvent include methods such as atmospheric distillation, vacuum distillation, and steam distillation that utilize the difference in vapor pressure of each substance, and open columns and flash columns that have an affinity for packing materials such as silica gel. One example is a method of concentration that takes advantage of the difference in molecular size. Among these, the vacuum distillation method is preferred from the viewpoint of suppressing thermal decomposition of the polymer (C) and concentration efficiency.
(ポリオレフィンワックスを芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンで変性して得られる重合体(C)の調製方法)
上述のように重合体(C)は、未変性ポリオレフィンワックスを上述の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンで変性した化合物であってもよい。以下、未変性ポリオレフィンワックスの構造およびその調製方法について先に説明し、その後、これらを芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンで変性する方法について説明する。
(Method for preparing polymer (C) obtained by modifying polyolefin wax with aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene)
As mentioned above, the polymer (C) may be a compound obtained by modifying an unmodified polyolefin wax with the above-mentioned aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene. Hereinafter, the structure of unmodified polyolefin wax and its preparation method will be explained first, and then the method of modifying it with aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene will be explained.
・未変性ポリオレフィンワックスの構造
未変性ポリオレフィンワックスは、エチレンおよび炭素原子数3~12のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種の単独重合体もしくは共重合体が好ましい。炭素原子数3~12のα-オレフィンの例には、炭素原子数3のプロピレン、炭素原子数4の1-ブテン、炭素原子数5の1-ペンテン、炭素原子数6の1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、炭素原子数8の1-オクテン等が含まれ、好ましくはプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンである。未変性ポリオレフィンワックスは、1種単独の重合体からなるものでもよいし、2種以上の重合体を混合したものであってもよい。
-Structure of unmodified polyolefin wax The unmodified polyolefin wax is preferably at least one homopolymer or copolymer selected from ethylene and α-olefin having 3 to 12 carbon atoms. Examples of α-olefins having 3 to 12 carbon atoms include propylene having 3 carbon atoms, 1-butene having 4 carbon atoms, 1-pentene having 5 carbon atoms, 1-hexene having 6 carbon atoms, 4 -methyl-1-pentene, 1-octene having 8 carbon atoms, etc., and preferred are propylene, 1-butene, 1-hexene, and 4-methyl-1-pentene. The unmodified polyolefin wax may be made of a single type of polymer, or may be a mixture of two or more types of polymers.
以下、未変性ポリオレフィンワックスの具体例として、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、4-メチル-1-ペンテン系ワックスについて説明するが、未変性ポリオレフィンワックスは、これらに限定されない。 Hereinafter, polyethylene wax, polypropylene wax, and 4-methyl-1-pentene wax will be explained as specific examples of unmodified polyolefin wax, but unmodified polyolefin wax is not limited to these.
(1)ポリエチレン系ワックス
未変性ポリオレフィンワックスがポリエチレン系ワックスである場合、特開2009-144146号公報等に記載されているポリエチレン系ワックスが好ましい。以下簡単に記載する。
(1) Polyethylene-based wax When the unmodified polyolefin wax is a polyethylene-based wax, polyethylene-based waxes described in JP-A-2009-144146 and the like are preferred. It will be briefly described below.
ポリエチレン系ワックスは、例えば、エチレン単独重合体またはエチレンと炭素原子数3~12のα-オレフィンとの共重合体とすることができる。エチレン単独重合体の具体例には、高密度ポリエチレンワックス、中密度ポリエチレンワックス、低密度ポリエチレンワックス、直鎖状低密度ポリエチレンワックスが含まれる。 The polyethylene wax may be, for example, an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms. Specific examples of ethylene homopolymers include high-density polyethylene wax, medium-density polyethylene wax, low-density polyethylene wax, and linear low-density polyethylene wax.
一方、ポリエチレン系ワックスがエチレンと炭素原子数3~12のα-オレフィンとの共重合体である場合、エチレン由来の構造単位の量(a)は、91.0~99.9モル%が好ましく、より好ましくは93.0~99.9モル%であり、さらに好ましくは95.0~99.9モル%であり、特に好ましくは95.0~99.0モル%である。一方、炭素原子数3以上のα-オレフィン由来の構造単位の量(b)は、0.1~9.0モル%が好ましく、好ましくは0.1~7.0モル%であり、さらに好ましくは0.1~5.0モル%であり、特に好ましくは1.0~5.0モル%である。ただし、(a)+(b)=100モル%である。ポリエチレン系ワックスの構造単位の割合は、13C-NMRスペクトルの解析により求められる。 On the other hand, when the polyethylene wax is a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, the amount (a) of structural units derived from ethylene is preferably 91.0 to 99.9 mol%. , more preferably 93.0 to 99.9 mol%, still more preferably 95.0 to 99.9 mol%, particularly preferably 95.0 to 99.0 mol%. On the other hand, the amount (b) of structural units derived from α-olefins having 3 or more carbon atoms is preferably 0.1 to 9.0 mol%, preferably 0.1 to 7.0 mol%, and more preferably 0.1 to 9.0 mol%. is 0.1 to 5.0 mol%, particularly preferably 1.0 to 5.0 mol%. However, (a)+(b)=100 mol%. The proportion of structural units in the polyethylene wax is determined by analysis of 13C-NMR spectrum.
エチレンと共重合する炭素原子数3~12のα-オレフィンの例には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等の直鎖状または分岐状のα-オレフィンが含まれ、好ましくは、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンであり、さらに好ましくは炭素原子数が3~8のα-オレフィンであり、特に好ましくはプロピレン、1-ブテンであり、さらに好ましくはプロピレンである。エチレンとプロピレンや1-ブテンとを共重合すると、重合体(C)が硬くなり、べたが少なくなる傾向にある。そのため、得られる成形体の表面性が良好となる。また得られる成形体の機械特性や耐熱性を高める点でも好ましい。その理由は明らかではないが、プロピレンや1-ブテンは、他のα-オレフィンと比較して、少量の共重合で効率的に融点を下げる。そのため、同じ融点で比べると結晶化度が高い傾向にあり、このことが要因と推察する。エチレンと共重合するα-オレフィンは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of α-olefins having 3 to 12 carbon atoms copolymerized with ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, Contains linear or branched α-olefins such as 3-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, and 1-dodecene, preferably propylene, 1-butene, 1-hexene, and 4- Methyl-1-pentene and 1-octene, more preferably α-olefins having 3 to 8 carbon atoms, particularly preferably propylene and 1-butene, and still more preferably propylene. When ethylene is copolymerized with propylene or 1-butene, the polymer (C) tends to become harder and less sticky. Therefore, the surface properties of the molded product obtained are good. It is also preferable in terms of improving the mechanical properties and heat resistance of the molded product obtained. The reason for this is not clear, but compared to other α-olefins, propylene and 1-butene effectively lower their melting points with a small amount of copolymerization. Therefore, when compared at the same melting point, the degree of crystallinity tends to be higher, and this is presumed to be the cause. The α-olefin copolymerized with ethylene may be used alone or in combination of two or more.
上記ポリエチレン系ワックスは、熱可塑性樹脂(A)がポリオレフィン系樹脂である場合に特に好適に用いられる。これらを組み合わせると、熱可塑性樹脂(A)と重合体(C)との相容性が高まり、得られる成形体の外観(表面光沢性)、加工性、機械特性、耐熱性のバランスが良好となる。また、ポリエチレン系ワックスは、熱可塑性樹脂(A)がポリカーボネートである場合にも好適に用いられる。この場合、熱可塑性樹脂(A)(ポリカーボネート)とポリエチレン系ワックスとの適度な相溶性によって、半導体樹脂組成物の加工性や、得られる成形体の金型からの離型性、機械特性のバランス等が良好になりやすい。 The above polyethylene wax is particularly preferably used when the thermoplastic resin (A) is a polyolefin resin. When these are combined, the compatibility between the thermoplastic resin (A) and the polymer (C) increases, and the resulting molded product has a good balance of appearance (surface gloss), processability, mechanical properties, and heat resistance. Become. Polyethylene wax is also suitably used when the thermoplastic resin (A) is polycarbonate. In this case, the appropriate compatibility between the thermoplastic resin (A) (polycarbonate) and the polyethylene wax improves the processability of the semiconductor resin composition, the releasability of the resulting molded product from the mold, and the balance of mechanical properties. etc. tend to improve.
(2)ポリプロピレン系ワックス
未変性ポリオレフィンワックスは、ポリプロピレン系ワックスであってもよい。ポリプロピレン系ワックスは、プロピレン単独重合体、プロピレンとエチレンの共重合体、あるいは、プロピレンと炭素原子数4~12のα-オレフィンとの共重合体であってもよい。
(2) Polypropylene wax The unmodified polyolefin wax may be a polypropylene wax. The polypropylene wax may be a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and ethylene, or a copolymer of propylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms.
プロピレンとエチレンとを共重合する場合は、プロピレン由来の構造単位を60~99
.5モル%とすることが好ましい。プロピレン由来の構造単位量は、より好ましくは80~99モル%であり、さらに好ましくは90~98.5モル%であり、特に好ましくは95~98モル%である。このようなポリプロピレン系ワックスを用いると、外観(表面光沢性)、機械特性、耐熱性のバランスに優れる成形体が得られやすい。
When copolymerizing propylene and ethylene, the structural units derived from propylene are 60 to 99
.. The content is preferably 5 mol%. The amount of structural units derived from propylene is more preferably 80 to 99 mol%, still more preferably 90 to 98.5 mol%, and particularly preferably 95 to 98 mol%. When such a polypropylene wax is used, a molded article with an excellent balance of appearance (surface gloss), mechanical properties, and heat resistance can be easily obtained.
ポリプロピレン系ワックスを、プロピレンと、炭素原子数4~12のα-オレフィンとを共重合体させた化合物とする場合、炭素原子数4~12のα-オレフィンの例には、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等の直鎖状または分岐状のα-オレフィンが含まれる。これらの中でも、1-ブテンが特に好ましい。 When the polypropylene wax is a compound obtained by copolymerizing propylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms, examples of the α-olefin having 4 to 12 carbon atoms include 1-butene, 1 - Straight chain or branched such as pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, etc. α-olefins are included. Among these, 1-butene is particularly preferred.
ポリプロピレン系ワックスがプロピレン・α-オレフィン共重合体である場合、プロピレン由来の構造単位の量(a’)は60~90モル%であることが好ましく、より好ましくは65~88モル%であり、さらに好ましくは70~85モル%であり、特に好ましくは75~82モル%である。一方、炭素原子数4以上のα-オレフィン由来の構造単位の量(b’)は10~40モル%が好ましく、より好ましくは12~35モル%であり、さらに好ましくは15~30モル%であり、特に好ましくは18~25モル%である。ただし、(a’)+(b’)=100モル%である。 When the polypropylene wax is a propylene/α-olefin copolymer, the amount (a') of structural units derived from propylene is preferably 60 to 90 mol%, more preferably 65 to 88 mol%, More preferably, it is 70 to 85 mol%, particularly preferably 75 to 82 mol%. On the other hand, the amount (b') of structural units derived from α-olefins having 4 or more carbon atoms is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 12 to 35 mol%, and still more preferably 15 to 30 mol%. The content is particularly preferably 18 to 25 mol%. However, (a')+(b')=100 mol%.
このようなポリプロピレンワックスは、熱可塑性樹脂(A)がポリプロピレン系樹脂である場合に特に好適に用いられる。これらを組み合わせると、熱可塑性樹脂(A)と重合体(C)との相容性が高まり、得られる成形体の外観(表面光沢性)や、機械特性、耐熱性のバランスが良好となる。また、導電性樹脂組成物の加工性も良好になる。 Such polypropylene wax is particularly preferably used when the thermoplastic resin (A) is a polypropylene resin. When these are combined, the compatibility between the thermoplastic resin (A) and the polymer (C) increases, and the resulting molded product has a good appearance (surface gloss), a good balance of mechanical properties, and heat resistance. Further, the processability of the conductive resin composition also becomes better.
(3)4-メチル-1-ペンテン系ワックス
未変性ポリオレフィンワックスとしては、国際公開第2011/055803号に記載の4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体を熱分解して得たものや、特開2015-028187号公報に記載された、4-メチル-1-ペンテン系重合体が好適である。
(3) 4-Methyl-1-pentene wax The unmodified polyolefin wax was obtained by thermally decomposing the 4-methyl-1-pentene/α-olefin copolymer described in International Publication No. 2011/055803. A 4-methyl-1-pentene polymer described in JP-A No. 2015-028187 is suitable.
(4)未変性ポリオレフィンワックスの調製方法
上述の未変性ポリオレフィンワックスは、エチレンやプロピレン、4-メチル-1-ペンテン等を直接重合したものであってもよく、高分子量の(共)重合体を準備し、これらを熱分解して得てもよい。熱分解する場合、300~450℃で5分~10時間熱分解することが好ましい。この場合、未変性ポリオレフィンワックスには、不飽和末端が生じる。1H-NMRにより測定される、1000個の炭素原子あたりのビニリデン基(不飽和末端)の個数が0.5~5個であると、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンを50質量%以上含む重合体(C)とカーボンナノチューブ(B)との親和性が高まりやすい。なお、未変性ポリオレフィンワックスは、溶媒に対する溶解度の差で分別する溶媒分別、または蒸留等の方法で精製されていてもよい。
(4) Method for preparing unmodified polyolefin wax The above-mentioned unmodified polyolefin wax may be one obtained by directly polymerizing ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, etc., or a high molecular weight (co)polymer. It may also be obtained by preparing and pyrolyzing these. When thermally decomposing, it is preferable to thermally decompose at 300 to 450°C for 5 minutes to 10 hours. In this case, the unmodified polyolefin wax has unsaturated ends. When the number of vinylidene groups (unsaturated terminals) per 1000 carbon atoms is 0.5 to 5 as measured by 1 H-NMR, 50% by mass or more of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene The affinity between the containing polymer (C) and carbon nanotubes (B) tends to increase. Note that the unmodified polyolefin wax may be purified by a method such as solvent fractionation based on the difference in solubility in a solvent, or distillation.
一方、エチレンやプロピレン、4-メチル-1-ペンテン等を直接重合して未変性ポリオレフィンワックスを得る場合、その方法は限定されない。種々公知の製造方法を適用でき、例えば、エチレン等をチーグラー/ナッタ触媒またはメタロセン系触媒により重合してもよい。 On the other hand, when obtaining an unmodified polyolefin wax by directly polymerizing ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, etc., the method is not limited. Various known production methods can be applied; for example, ethylene or the like may be polymerized using a Ziegler/Natta catalyst or a metallocene catalyst.
(5)芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンによる変性方法
上記未変性モノマーを芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンを変性する方法は特に制限されない。使用する芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンは、上述の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンのいずれであってもよいが、スチレン系モノマーが好ましく、特にスチレンが好ましい。
(5) Modification method with aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene The method of modifying the above-mentioned unmodified monomer with aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is not particularly limited. The aromatic substituted ethene or propene used may be any of the above-mentioned aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, but styrenic monomers are preferred, and styrene is particularly preferred.
例えば、原料となる未変性ポリオレフィンワックスと、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン(例えばスチレン等)とを、有機過酸化物等の重合開始剤の存在下で溶融混練する方法であってもよい。また、原料となる未変性ポリオレフィンワックスと、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン(例えばスチレン等)とを有機溶媒に溶解した溶液に有機過酸化物等の重合開始剤を添加し、溶融混練する方法であってもよい。 For example, a method may be used in which raw material unmodified polyolefin wax and aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene (such as styrene) are melt-kneaded in the presence of a polymerization initiator such as an organic peroxide. . Additionally, a polymerization initiator such as an organic peroxide is added to a solution in which the raw material unmodified polyolefin wax and aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene (for example, styrene, etc.) are dissolved in an organic solvent, and the mixture is melt-kneaded. It may be a method.
溶融混練には、オートクレーブ、ヘンシェルミキサー、V型ブレンダー、タンブラーブレンダー、リボンブレンダー、単軸押出機、多軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等、公知の装置を用いることができる。これらの中でも、オートクレーブ等のバッチ式溶融混練性能に優れた装置を使用すると、各成分が均一に分散・反応した重合体(C)が得られる。また連続式に比べ、バッチ式は滞留時間を調整しやすく、また滞留時間を長く取れるため、変性率や変性効率を高めることが比較的容易であるとの観点で好ましい。 For melt-kneading, known devices such as an autoclave, Henschel mixer, V-type blender, tumbler blender, ribbon blender, single-screw extruder, multi-screw extruder, kneader, Banbury mixer, etc. can be used. Among these, when a device having excellent batch-type melt-kneading performance such as an autoclave is used, a polymer (C) in which each component is uniformly dispersed and reacted can be obtained. Moreover, compared to the continuous type, the batch type is preferable from the viewpoint that it is easier to adjust the residence time and can take a longer residence time, so it is relatively easy to increase the modification rate and modification efficiency.
なお、未変性ポリオレフィンワックスを芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンで変性した後、これを導電性樹脂組成物の製造方法に合わせて、加工してもよい。例えば重合体(C)を、粉体状、タブレット状、ブロック状に加工してもよい。一方で、重合体(C)を水や有機溶媒中に分散させたり溶解させたりしてもよい。重合体(C)を水や有機溶媒に溶解もしくは分散させる方法は特に限定されない。例えば、攪拌によって重合体(C)を溶解させたり分散させてもよい。また、攪拌しながら加熱してもよい。 Note that, after modifying the unmodified polyolefin wax with aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, this may be processed in accordance with the method for producing the conductive resin composition. For example, the polymer (C) may be processed into a powder, a tablet, or a block. On the other hand, the polymer (C) may be dispersed or dissolved in water or an organic solvent. The method of dissolving or dispersing the polymer (C) in water or an organic solvent is not particularly limited. For example, the polymer (C) may be dissolved or dispersed by stirring. Alternatively, heating may be performed while stirring.
さらに、水や有機溶媒中に溶解または分散させた後に析出させ、重合体(C)を微粒子化してもよい。重合体(C)を微粒子化する方法としては、例えば以下の方法がある。まず、重合体(C)が60~100℃で析出するように溶媒組成を調整する。そして、当該溶媒および重合体(C)の混合物を加熱して、溶媒中に芳香族置換エテンまたは重合体(C)を溶解または分散させる。そして当該溶液を、平均冷却速度1~20℃/時間(好ましくは2~10℃/時間)で冷却し、重合体(C)を析出させる。またこの後、貧溶媒を加えて、析出をさらに促進させてもよい。 Furthermore, the polymer (C) may be made into fine particles by dissolving or dispersing it in water or an organic solvent and then precipitating it. Examples of methods for making the polymer (C) into fine particles include the following methods. First, the solvent composition is adjusted so that the polymer (C) precipitates at 60 to 100°C. Then, the mixture of the solvent and polymer (C) is heated to dissolve or disperse the aromatic substituted ethene or polymer (C) in the solvent. The solution is then cooled at an average cooling rate of 1 to 20°C/hour (preferably 2 to 10°C/hour) to precipitate the polymer (C). Further, after this, a poor solvent may be added to further promote precipitation.
1-4.任意成分
本発明の導電性樹脂組成物には、本発明の目的および効果を損なわない範囲で、任意の成分を含んでいてもよい。任意成分の例には、臭素化ビスフェノール、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート、トリフェニルホスフェート、ホスホン酸アミドおよび赤燐等のような難燃剤;三酸化アンチモンおよびアンチモン酸ナトリウム等のような難燃助剤;燐酸エステルおよび亜燐酸エステル等のような熱安定剤;ヒンダードフェノール等のような酸化防止剤;耐熱剤;耐候剤;光安定剤;離型剤;流動改質剤;着色剤;滑剤;帯電防止剤;結晶核剤;可塑剤;発泡剤等が含まれる。
1-4. Optional Components The conductive resin composition of the present invention may contain arbitrary components as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. Examples of optional ingredients include flame retardants such as brominated bisphenols, brominated epoxy resins, brominated polystyrene, brominated polycarbonates, triphenyl phosphates, phosphonic amides and red phosphorus; antimony trioxide and sodium antimonate, etc. Flame retardant aids such as; heat stabilizers such as phosphoric acid esters and phosphorous esters; antioxidants such as hindered phenols; heat stabilizers; weathering agents; light stabilizers; mold release agents; flow modifiers ; coloring agent; lubricant; antistatic agent; crystal nucleating agent; plasticizer; foaming agent and the like.
導電性樹脂組成物における任意成分の含有量は、熱可塑性樹脂(A)およびカーボンナノチューブ(B)の合計100質量部に対して好ましくは30質量部以下であり、より好ましくは20質量部以下であり、特に好ましくは10質量部以下である。 The content of the optional component in the conductive resin composition is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, based on a total of 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A) and carbon nanotubes (B). The amount is particularly preferably 10 parts by mass or less.
2.導電性樹脂組成物の製造方法
本発明の導電性樹脂組成物は、種々の方法を利用して製造することができる。例えば、熱可塑性樹脂(A)と、カーボンナノチューブ(B)と、上記重合体(C)と、任意成分とを、同時にまたは任意の順序で、タンブラー、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、単軸或いは二軸の押出機等で混合する方法であってもよい。
2. Method for Manufacturing Conductive Resin Composition The conductive resin composition of the present invention can be manufactured using various methods. For example, a thermoplastic resin (A), a carbon nanotube (B), the above polymer (C), and an optional component are mixed simultaneously or in any order in a tumbler, a V-type blender, a Nauta mixer, a Banbury mixer, A method of mixing using a kneading roll, a single-screw or twin-screw extruder, or the like may be used.
また、上記重合体(C)をカーボンナノチューブ(B)に含浸させた後、これらを熱可塑性樹脂(A)と混合してもよい。カーボンナノチューブ(B)に上記重合体(C)を含浸させる方法は、特に限定されない。例えば、溶融した上記重合体(C)とカーボンナノチューブ(B)とを接触させた状態で、カーボンナノチューブ(B)にロールやバーで張力をかけたり、カーボンナノチューブ(B)の拡幅と集束とを繰り返したり、カーボンナノチューブ(B)に圧力や振動を加えたりする方法が挙げられる。これらの方法によれば、上記重合体(C)をカーボンナノチューブ(B)の内部まで含浸させることができる。 Alternatively, after impregnating carbon nanotubes (B) with the polymer (C), these may be mixed with the thermoplastic resin (A). The method of impregnating the carbon nanotubes (B) with the polymer (C) is not particularly limited. For example, with the molten polymer (C) and the carbon nanotubes (B) in contact with each other, tension may be applied to the carbon nanotubes (B) with a roll or bar, or the carbon nanotubes (B) may be widened and focused. Examples include a method of repeating the process or applying pressure or vibration to the carbon nanotube (B). According to these methods, the polymer (C) can be impregnated into the inside of the carbon nanotube (B).
当該含浸方法は、加熱した複数のロールやバーの表面にカーボンナノチューブ(B)を接触させ、カーボンナノチューブ(B)を拡幅させた状態で上記重合体(C)と接触させる方法等であってもよい。また特に、絞り口金、絞りロール、ロールプレス、ダブルベルトプレスを用いて、上記重合体(C)をカーボンナノチューブ(B)に含浸させる方法が好適である。なお、本発明では、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む上記重合体(C)を使用するため、このような含浸作業を行うとしても、上記重合体(C)が容易にカーボンチューブ(B)の中に入りこみやすく、短時間で効率よく作業できる。 The impregnation method may be a method in which carbon nanotubes (B) are brought into contact with the surface of a plurality of heated rolls or bars, and the carbon nanotubes (B) are brought into contact with the polymer (C) in an expanded state. good. Particularly suitable is a method in which the carbon nanotubes (B) are impregnated with the polymer (C) using a drawing die, a drawing roll, a roll press, or a double belt press. In addition, in the present invention, since the above polymer (C) containing 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene is used, even if such an impregnation operation is performed, the above polymer (C) is C) easily enters the carbon tube (B), allowing for efficient work in a short time.
また、本発明の導電性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)とカーボンナノチューブ(B)と上記重合体(C)とを含むマスターバッチを用意する工程と、マスターバッチと、熱可塑性樹脂樹脂(A)と、必要に応じてカーボンナノチューブ(B)または上記重合体(C)とを溶融混練する工程と、を経て製造してもよい。 Further, the conductive resin composition of the present invention includes a step of preparing a masterbatch containing a thermoplastic resin (A), a carbon nanotube (B), and the above polymer (C), a masterbatch, a thermoplastic resin It may be manufactured through a step of melt-kneading (A) and, if necessary, carbon nanotubes (B) or the above polymer (C).
マスターバッチには、熱可塑性樹脂(A)とカーボンナノチューブ(B)と上記重合体(C)とが含まれる。本発明の導電性樹脂組成物において、カーボンナノチューブ(B)を熱可塑性樹脂(A)に均一に分散させにくい場合がある。そこで、熱可塑性樹脂(A)とカーボンナノチューブ(B)と上記重合体(C)とを含むマスターバッチを調製し、さらにマスターバッチと熱可塑性樹脂(A)とを混合させることで、均一に分散させることができる。マスターバッチを作製することで、上記重合体(C)がカーボンナノチューブ(B)を被覆しやすくなり、カーボンナノチューブ(B)が導電性樹脂組成物(ひいては成形体)の表面から突出しにくくなる。そのため、得られる成形体の表面光沢性が高まり、成形体の美観や意匠性が改善される。また、上記重合体(C)がカーボンナノチューブ(B)を被覆しやすくなることで、機械特性、耐熱性が改善される。 The masterbatch contains a thermoplastic resin (A), carbon nanotubes (B), and the above polymer (C). In the conductive resin composition of the present invention, it may be difficult to uniformly disperse the carbon nanotubes (B) in the thermoplastic resin (A). Therefore, by preparing a masterbatch containing the thermoplastic resin (A), carbon nanotubes (B), and the above polymer (C), and further mixing the masterbatch and the thermoplastic resin (A), uniform dispersion is achieved. can be done. By producing a masterbatch, the polymer (C) can easily cover the carbon nanotubes (B), and the carbon nanotubes (B) can hardly protrude from the surface of the conductive resin composition (and thus the molded article). Therefore, the surface gloss of the molded product obtained is increased, and the aesthetic appearance and design of the molded product are improved. Furthermore, the polymer (C) can easily cover the carbon nanotubes (B), thereby improving mechanical properties and heat resistance.
マスターバッチにおけるカーボンナノチューブ(B)と上記重合体(C)との含有質量比(カーボンナノチューブ(B)/上記重合体(C))は、0.1~30が好ましく、1~25がより好ましく、2~20がさらに好ましい。含有質量比が30以下であると、カーボンナノチューブ(B)の割合が相対的に高すぎないので、マスターバッチの製造時にカーボンナノチューブ(B)の凝集構造が破壊されにくい。その結果、導電性樹脂組成物や成形体としたときに、十分な導電性が得られる。また、含有質量比が0.1以上であると、上記重合体(C)の割合が相対的に高すぎないため、溶融粘度が低くなりすぎず、マスターバッチを製造しやすい。さらに、カーボンナノチューブ(B)が少なすぎないため、高い導電性が得られやすい。 The content mass ratio of carbon nanotubes (B) and the above polymer (C) in the masterbatch (carbon nanotubes (B)/the above polymer (C)) is preferably 0.1 to 30, more preferably 1 to 25. , 2 to 20 are more preferred. When the content mass ratio is 30 or less, the proportion of carbon nanotubes (B) is relatively not too high, so that the agglomerated structure of carbon nanotubes (B) is unlikely to be destroyed during production of the masterbatch. As a result, sufficient electrical conductivity can be obtained when used as a conductive resin composition or molded article. Further, when the content mass ratio is 0.1 or more, the proportion of the polymer (C) is not relatively too high, so the melt viscosity does not become too low, making it easy to manufacture a masterbatch. Furthermore, since the amount of carbon nanotubes (B) is not too small, high conductivity can be easily obtained.
なお、マスターバッチは、前述の任意成分を含んでいてもよい。マスターバッチは、各成分をタンブラー、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、単軸或いは二軸の押出機等で混合して製造できる。 Note that the masterbatch may contain the above-mentioned optional components. A masterbatch can be produced by mixing each component in a tumbler, V-type blender, Nauta mixer, Banbury mixer, kneading roll, single-screw or twin-screw extruder, or the like.
3.導電性樹脂組成物の用途
本発明の導電性樹脂組成物は、例えば射出成形、押出成形、圧縮成形等により成形し、成形体として使用される。なお、これらの成形方法の中でも、意匠性と成形性の観点から射出成形法が好ましい。
3. Applications of Conductive Resin Composition The conductive resin composition of the present invention is molded, for example, by injection molding, extrusion molding, compression molding, etc., and used as a molded article. Note that among these molding methods, injection molding is preferred from the viewpoint of design and moldability.
本発明の導電性樹脂組成物は、家庭用品から工業用品に至る広い用途の成形体の製造に使用される。用途の例には、電気部品、電子部品、自動車用部品、機械機構部品、食品容器、フィルム、シート、繊維等が挙げられる。その具体例には、プリンター、パソコン、ワープロ、キーボード、PDA(小型情報端末機)、電話機、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、WiFiルーター、ファクシミリ、複写機、ECR(電子式金銭登録機)、電卓、電子手帳、電子辞書、カード、ホルダー、文具等の事務・OA機器;洗濯機、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ、照明器具、ゲーム機、アイロン、炬燵等の家電機器;TV、VTR、ビデオカメラ、デジタルカメラ、一眼レフカメラ、携帯オーディオ端末、ラジカセ、テープレコーダー、ミニディスク、CDプレイヤー、スピーカー、液晶ディスプレイ等のAV機器;コネクター、リレー、コンデンサー、スイッチ、プリント基板、コイルボビン、半導体封止材料、電線、ケーブル、トランス、偏向ヨーク、分電盤、時計等の電気・電子部品および通信機器等が含まれる。 The conductive resin composition of the present invention is used for producing molded articles for a wide range of uses, from household goods to industrial goods. Examples of uses include electrical parts, electronic parts, automobile parts, mechanical parts, food containers, films, sheets, fibers, and the like. Specific examples include printers, personal computers, word processors, keyboards, PDAs (small digital assistants), telephones, mobile phones, smartphones, tablets, WiFi routers, fax machines, copiers, ECRs (electronic cash registers), and calculators. , electronic notebooks, electronic dictionaries, cards, holders, stationery, and other office/OA equipment; washing machines, refrigerators, vacuum cleaners, microwave ovens, lighting equipment, game consoles, irons, kotatsu, and other home appliances; TVs, VTRs, and video cameras. , digital cameras, single-lens reflex cameras, portable audio terminals, radio cassette players, tape recorders, mini discs, CD players, speakers, liquid crystal displays, and other AV equipment; connectors, relays, capacitors, switches, printed circuit boards, coil bobbins, semiconductor sealing materials, Includes electrical and electronic components such as wires, cables, transformers, deflection yokes, distribution boards, watches, and communication equipment.
また、用途の例には、座席(詰物、表地等)、ベルト、天井張り、コンパーチブルトップ、アームレスト、ドアトリム、リアパッケージトレイ、カーペット、マット、サンバイザー、ホイルカバー、タイヤ、マットレスカバー、エアバック、絶縁材、吊り手、吊り手帯、電線被服材、電気絶縁材、塗料、コーティング材、上張り材、床材、隅壁、デッキパネル、カバー類、合板、天井板、仕切り板、側壁、カーペット、壁紙、壁装材、外装材、内装材、屋根材、防音板、断熱板、窓材等の自動車、車両、船舶、航空機および建築用材料;衣類、カーテン、シーツ、合板、合繊板、絨毯、玄関マット、シート、バケツ、ホース、容器、眼鏡、鞄、ケース、ゴーグル、スキー板、ラケット、テント、楽器等の生活・スポーツ用品等も含まれる。 Examples of applications include seats (filling, outer materials, etc.), belts, ceiling coverings, convertible tops, armrests, door trims, rear package trays, carpets, mats, sun visors, foil covers, tires, mattress covers, air bags, Insulating materials, hanging handles, hanging straps, wire covering materials, electrical insulation materials, paints, coating materials, cladding materials, flooring materials, corner walls, deck panels, covers, plywood, ceiling boards, partition boards, side walls, carpets , wallpaper, wall covering materials, exterior materials, interior materials, roofing materials, soundproof boards, heat insulation boards, window materials, and other materials for automobiles, vehicles, ships, aircraft, and construction; clothing, curtains, sheets, plywood, synthetic fiber boards, and carpets. Also included are doormats, sheets, buckets, hoses, containers, glasses, bags, cases, goggles, skis, rackets, tents, musical instruments, and other living and sporting goods.
さらに、用途の例には、シャンプーや洗剤等のボトル、食用油、醤油等の調味料ボトル、ミネラルウォーターやジュース等の飲料用ボトル、弁当箱、茶碗蒸し用椀等の耐熱食品用容器、皿、箸等の食器類、その他各種食品容器や、包装フィルム、包装袋等も含まれる。 Furthermore, examples of uses include bottles for shampoo and detergent, etc., seasoning bottles for cooking oil and soy sauce, bottles for beverages such as mineral water and juice, lunch boxes, heat-resistant food containers such as bowls for chawanmushi, plates, etc. This also includes tableware such as chopsticks, various other food containers, packaging films, packaging bags, etc.
本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 The present invention will be explained in detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
1.原料の準備
[熱可塑性樹脂(A)]
熱可塑性樹脂(A)として、三菱エンジニアリングプラスチック社製ユーピロンS-2000F(ポリカーボネート、MFR10g/10分、密度1200kg/m3、曲げ弾性率2300MPa)を用いた。なお、これらの物性はそれぞれ下記条件で測定した。
1. Preparation of raw materials [Thermoplastic resin (A)]
As the thermoplastic resin (A), Iupilon S-2000F (polycarbonate, MFR 10 g/10 min, density 1200 kg/m 3 , flexural modulus 2300 MPa) manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics was used. Note that these physical properties were measured under the following conditions.
<MFR>
ISO 1133に準拠し、300℃、2.16kg荷重で測定した。
<MFR>
Measurement was performed at 300° C. and a load of 2.16 kg in accordance with ISO 1133.
<密度>
ISO 1183に準拠し測定した。
<Density>
Measured according to ISO 1183.
[カーボンナノチューブ(B)]
Kumho Petrochemical社製K-Nanos 100P(かさ密度20~40g/L、外径3~15nm、長さ10~50μm)を用いた。なお、これらの物性はそれぞれ下記条件で測定した。
[Carbon nanotube (B)]
K-Nanos 100P manufactured by Kumho Petrochemical (bulk density 20 to 40 g/L, outer diameter 3 to 15 nm, length 10 to 50 μm) was used. Note that these physical properties were measured under the following conditions.
<かさ密度>
ASTM D1895に準拠し測定した。
<Bulk density>
Measured in accordance with ASTM D1895.
<外径および長さ>
電子顕微鏡観察(SEM)を用いて、100本のカーボンナノチューブの長さおよび外径を測定し、それぞれこれらの平均値を採用した。
<Outer diameter and length>
The length and outer diameter of 100 carbon nanotubes were measured using electron microscopy (SEM), and their average values were used.
[重合体(C)および重合体(C’)]
芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造を50質量%以上含む重合体(C)として、表1に示す重合体O1~O3を使用した。また、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造を50質量%未満含む重合体(C’)として、表1に示す重合体O4~O6を用いた。当該重合体O1~O6は、後述の製造方法で製造した。また、下記方法で分析した結果を表1に示す。なお、下記表1において、C2はエチレンを表し、C3はプロピレンを表す。
[Polymer (C) and Polymer (C')]
Polymers O1 to O3 shown in Table 1 were used as the polymer (C) containing 50% by mass or more of a structure derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene. Further, as the polymer (C') containing less than 50% by mass of a structure derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, polymers O4 to O6 shown in Table 1 were used. The polymers O1 to O6 were produced by the production method described below. Further, Table 1 shows the results of analysis using the following method. In addition, in Table 1 below, C2 represents ethylene and C3 represents propylene.
<組成および芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンの量>
重合体O1~O6の組成については、13C-NMRスペクトルの解析により求めた。なお、重合体O1~O6中の芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンの量は、仕込み比から特定した。
<Composition and amount of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene>
The compositions of polymers O1 to O6 were determined by analysis of 13 C-NMR spectra. The amount of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene in the polymers O1 to O6 was determined from the charging ratio.
・13C-NMRの測定条件
装置:ブルカーバイオスピン社製AVANCEIII cryo-500型核磁気共鳴装置
測定核:13C(125MHz)
測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング
パルス幅:45°(5.00μ秒)
ポイント数:64k
測定範囲:250ppm(-55~195ppm)
繰り返し時間:5.5秒
積算回数:128回
測定溶媒:オルトジクロロベンゼン/ベンゼン-d6(4/1(体積比))
試料濃度:60mg/0.6mL
測定温度:120℃
ウインドウ関数:exponential(BF:1.0Hz)
ケミカルシフト基準:δδシグナル29.73ppm
・13C -NMR measurement conditions Equipment: AVANCE III cryo-500 nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by Bruker Biospin Measuring nucleus: 13C (125MHz)
Measurement mode: Single pulse proton broadband decoupling Pulse width: 45° (5.00 μsec)
Number of points: 64k
Measurement range: 250ppm (-55 to 195ppm)
Repetition time: 5.5 seconds Number of integration: 128 times Measurement solvent: Orthodichlorobenzene/benzene-d6 (4/1 (volume ratio))
Sample concentration: 60mg/0.6mL
Measurement temperature: 120℃
Window function: exponential (BF: 1.0Hz)
Chemical shift standard: δδ signal 29.73 ppm
<数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)>
重合体O1~O6の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、GPC測定から求めた。測定は以下の条件で行った。そして、市販の単分散標準ポリスチレンを用いた検量線から、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を求めた。
装置:ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC2000型(Waters社製)
溶剤:o-ジクロロベンゼン
カラム:TSKgel GMH6-HT×2、TSKgel GMH6-HTLカラム×2(何れも東ソー社製)
流速:1.0ml/分
試料:0.15mg/mL o-ジクロロベンゼン溶液
温度:140℃
<Number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw)>
The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of the polymers O1 to O6 were determined by GPC measurement. The measurements were conducted under the following conditions. Then, the number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) were determined from a calibration curve using commercially available monodisperse standard polystyrene.
Equipment: Gel permeation chromatograph Alliance GPC2000 type (manufactured by Waters)
Solvent: o-dichlorobenzene Column: TSKgel GMH6-HT x 2, TSKgel GMH6-HTL column x 2 (both manufactured by Tosoh Corporation)
Flow rate: 1.0ml/min Sample: 0.15mg/mL o-dichlorobenzene solution Temperature: 140°C
<密度>
JIS K7112に準拠して測定した。
<Density>
Measured in accordance with JIS K7112.
<軟化点>
JIS K2207に準拠して測定した。
<Softening point>
Measured in accordance with JIS K2207.
<160℃での溶融粘度>
溶融粘度は、160℃、B型粘度計、ローター回転数60rpmで測定した。
<Melt viscosity at 160°C>
The melt viscosity was measured at 160° C. using a B-type viscometer and a rotor rotation speed of 60 rpm.
<重合体O1の調製>
攪拌翼を備えた実容量1270mlのオートクレーブに、モノマーとしてα-メチルスチレンおよび溶媒として脱水精製したトルエンの混合物(容量比:α-メチルスチレン/トルエン=1/1)と、脱水精製したトルエンで10倍に希釈したボロントリフロライドフェノラート錯体(フェノール1.7倍当量)とを連続的に供給し、反応温度を5℃で重合反応させた。α-メチルスチレンおよびトルエンの混合物の供給量は1.0リットル/時間、希釈した触媒の供給量は90ミリリットル/時間とした。引き続き、この反応混合物を2段目のオートクレーブに移送し、5℃で重合反応を続けさせた後、1段目と2段目のオートクレーブ中での合計滞留時間が2時間になった所で、連続的に反応混合物を排出し、滞留時間の3倍となった所で1リットルの反応混合物を採取し、重合反応を終了させた。重合終了後、採取した反応混合物に1規定のNaOH水溶液を添加し、触媒残さを脱灰した。更に、得られた反応混合物を多量の水で5回洗浄した後、エバポレーターで溶媒および未反応モノマーを減圧留去して、α-メチルスチレン重合体O1を得た。
<Preparation of polymer O1>
A mixture of α-methylstyrene as a monomer and dehydrated toluene as a solvent (volume ratio: α-methylstyrene/toluene = 1/1) was placed in an autoclave with an actual capacity of 1270 ml equipped with a stirring blade. A twice diluted boron trifluoride phenolate complex (1.7 times the equivalent of phenol) was continuously supplied, and a polymerization reaction was carried out at a reaction temperature of 5°C. The feed rate of the mixture of α-methylstyrene and toluene was 1.0 liter/hour, and the feed rate of the diluted catalyst was 90 ml/hour. Subsequently, this reaction mixture was transferred to the second stage autoclave and the polymerization reaction was continued at 5°C, and when the total residence time in the first and second stage autoclaves reached 2 hours, The reaction mixture was continuously discharged, and when the residence time reached three times, 1 liter of the reaction mixture was collected to terminate the polymerization reaction. After the polymerization was completed, a 1N NaOH aqueous solution was added to the collected reaction mixture to deash the catalyst residue. Further, the obtained reaction mixture was washed five times with a large amount of water, and then the solvent and unreacted monomers were distilled off under reduced pressure using an evaporator to obtain α-methylstyrene polymer O1.
<重合体O2の調製>
モノマーをイソプロペニルトルエンに変更した以外は上記の重合体O1と同様の方法でイソプロペニルトルエン重合体O2を得た。
<Preparation of polymer O2>
An isopropenyltoluene polymer O2 was obtained in the same manner as the above polymer O1 except that the monomer was changed to isopropenyltoluene.
<重合体O3の調製>
(1)触媒の調製
内容積1.5リットルのガラス製オートクレーブ内で、市販の無水塩化マグネシウム25gをヘキサン500mlで懸濁させた。これを30℃に保ち、撹拌しながらエタノール92mlを1時間かけて滴下し、1時間反応させた。続いて、ジエチルアルミニウムモノクロリド93mlを1時間かけて滴下し、さらに1時間反応させた。その後、四塩化チタン90mlを滴下し、反応容器を80℃に昇温し、1時間反応させた。そして、固体部をデカンテーションにより遊離のチタンが検出されなくなるまでヘキサンで洗浄した。その後、固形分(触媒)をヘキサンに懸濁させて、チタン濃度を滴定により定量し、未変性ポリオレフィンワックスの調製に供した。
<Preparation of polymer O3>
(1) Preparation of catalyst In a glass autoclave with an internal volume of 1.5 liters, 25 g of commercially available anhydrous magnesium chloride was suspended in 500 ml of hexane. While maintaining the temperature at 30°C, 92 ml of ethanol was added dropwise over 1 hour while stirring, and the mixture was allowed to react for 1 hour. Subsequently, 93 ml of diethylaluminium monochloride was added dropwise over 1 hour, and the reaction was continued for another 1 hour. Thereafter, 90 ml of titanium tetrachloride was added dropwise, the temperature of the reaction vessel was raised to 80° C., and the reaction was carried out for 1 hour. The solid portion was then washed with hexane by decantation until free titanium was no longer detected. Thereafter, the solid content (catalyst) was suspended in hexane, the titanium concentration was determined by titration, and the suspension was used to prepare an unmodified polyolefin wax.
(2)エチレン・プロピレン共重合体(未変性ポリオレフィンワックス)の調製
充分に窒素置換した内容積2リットルのステンレス製オートクレーブにヘキサン930mlおよびプロピレン70mlを装入し、水素を20.0kg/cm2(ゲージ圧)となるまで導入した。次いで、系内の温度を170℃に昇温させた後、トリエチルアルミニウム0.1ミリモル、エチルアルミニウムセスキクロリド0.4ミリモル、および上記の方法で得られた触媒のヘキサン懸濁液を、チタン成分の量が原子換算で0.008ミリモルとなるようにエチレンで圧入し、重合を開始させた。
その後、エチレンのみを連続的に供給することにより全圧を40kg/cm2(ゲージ圧)に保ち、170℃で40分間重合させた。そして、少量のエタノールを系内に添加して重合を停止させ、未反応のエチレンおよびプロピレンをパージした。得られたポリマー溶液を、100℃、かつ減圧下で一晩乾燥させて、エチレン・プロピレン共重合体(未変性ポリオレフィンワックス)を得た。
(2) Preparation of ethylene-propylene copolymer (unmodified polyolefin wax) 930 ml of hexane and 70 ml of propylene were charged into a stainless steel autoclave with an internal volume of 2 liters which was sufficiently purged with nitrogen, and hydrogen was added at 20.0 kg/cm 2 ( gauge pressure). Next, after raising the temperature in the system to 170°C, 0.1 mmol of triethylaluminum, 0.4 mmol of ethylaluminum sesquichloride, and a hexane suspension of the catalyst obtained by the above method were added to the titanium component. Ethylene was injected so that the amount of was 0.008 mmol in terms of atoms, and polymerization was started.
Thereafter, the total pressure was maintained at 40 kg/cm 2 (gauge pressure) by continuously supplying only ethylene, and polymerization was carried out at 170° C. for 40 minutes. Then, a small amount of ethanol was added to the system to stop the polymerization, and unreacted ethylene and propylene were purged. The obtained polymer solution was dried overnight at 100°C under reduced pressure to obtain an ethylene-propylene copolymer (unmodified polyolefin wax).
(3)未変性ポリオレフィンワックスのスチレン変性
上述の方法で得られた未変性ポリオレフィンワックス200gをガラス製反応器に仕込み、窒素雰囲気下160℃にて溶融させた。次いで、スチレンモノマー300gおよびジ-t-ブチルペルオキシド(以下「DTBPO」とも称する)30gを、反応系(温度160℃)に5時間かけて連続供給した。そして、1時間加熱反応させた後、溶融状態のまま10mmHg真空中で0.5時間脱気処理して揮発分を除去した。その後、反応物を冷却し、重合体O3を得た。
(3) Styrene modification of unmodified polyolefin wax 200 g of unmodified polyolefin wax obtained by the above method was charged into a glass reactor and melted at 160° C. under a nitrogen atmosphere. Next, 300 g of styrene monomer and 30 g of di-t-butyl peroxide (hereinafter also referred to as "DTBPO") were continuously supplied to the reaction system (temperature: 160° C.) over a period of 5 hours. After heating and reacting for 1 hour, the mixture was degassed in a vacuum of 10 mmHg for 0.5 hour while in the molten state to remove volatile components. Thereafter, the reaction product was cooled to obtain polymer O3.
<重合体O4~O5の調製>
未変性ポリオレフィンワックスを調製する際の反応時間を変更した以外は、上記の重合体O3と同様に、重合体O4および重合体O5を得た。
<Preparation of polymers O4 to O5>
Polymer O4 and polymer O5 were obtained in the same manner as the above polymer O3, except that the reaction time in preparing the unmodified polyolefin wax was changed.
<重合体O6の調製>
重合体O3を調製するに使用した未変性ポリオレフィンワックスを重合体O6とした。
<Preparation of polymer O6>
The unmodified polyolefin wax used to prepare Polymer O3 was designated as Polymer O6.
2.導電性樹脂組成物の調製
[実施例1]
熱可塑性樹脂(A)93.5質量部、カーボンナノチューブ(B)5質量部、および芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)(重合体O1)1.5質量部を、同方向回転二軸押出機 HK25D(パーカーコーポレーション社製:φ25mm、L/D=41)を用いて溶融混練した。そして、シリンダー温度280℃のもと押出して、ペレット化した導電性樹脂組成物を得た。
2. Preparation of conductive resin composition [Example 1]
Polymer (C) containing 93.5 parts by mass of thermoplastic resin (A), 5 parts by mass of carbon nanotubes (B), and 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene (polymer O1 ) was melt-kneaded using a co-rotating twin-screw extruder HK25D (manufactured by Parker Corporation: φ25 mm, L/D=41). Then, it was extruded at a cylinder temperature of 280° C. to obtain a pelletized conductive resin composition.
[実施例2~3、比較例1~3]
重合体O1を、表2に示すものに変更した以外は、実施例1と同様に導電性樹脂組成物を得た。
[Examples 2-3, Comparative Examples 1-3]
A conductive resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer O1 was changed to one shown in Table 2.
[比較例4]
重合体O1~O6を添加せず、熱可塑性樹脂(A)の量を95質量部とした以外は、実施例1と同様に導電性樹脂組成物を得た。
[Comparative example 4]
A conductive resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that polymers O1 to O6 were not added and the amount of thermoplastic resin (A) was 95 parts by mass.
3.導電性樹脂組成物の評価
各実施例および比較例で作製した導電性樹脂組成物について、以下の評価を行った。結果を表2に示す。なお、表2には、各導電性樹脂組成物の組成(質量比)も示す。
3. Evaluation of Conductive Resin Composition The conductive resin compositions produced in each Example and Comparative Example were evaluated as follows. The results are shown in Table 2. Note that Table 2 also shows the composition (mass ratio) of each conductive resin composition.
<トルク>
上述の実施例および比較例において、導電性樹脂組成物を二軸押出機でペレット化した時のトルクを測定し平均値を算出した。
<Torque>
In the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the torque when the conductive resin composition was pelletized using a twin-screw extruder was measured, and the average value was calculated.
<樹脂圧力>
上述の実施例および比較例において、導電性樹脂組成物を二軸押出機でペレット化した時の樹脂圧力を測定し、平均値を算出した。
<樹脂温度>
上述の実施例および比較例において、導電性樹脂組成物を二軸押出機でペレット化した時のダイス近傍の樹脂温度を測定した。
<Resin pressure>
In the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the resin pressure when the conductive resin composition was pelletized using a twin-screw extruder was measured, and the average value was calculated.
<Resin temperature>
In the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the resin temperature near the die was measured when the conductive resin composition was pelletized using a twin-screw extruder.
<導電性(体積固有抵抗)>
各実施例および比較例で作製した導電性樹脂組成物のペレットを、120℃で8時間乾燥させた後、射出成形機(ニイガタマシンテクノ社製、ニイガタNN100)を用いて、シリンダー温度280℃、スクリュー回転数60rpm、射出圧力130MPa、金型温度90℃の条件で射出成形し、試験片を作製した。試験片の形状は、JIS K7194に準拠した形状(100×100×3mm)とした。そして、当該試験片を用い、JIS K7194に準拠して体積固有抵抗を測定した。
<Conductivity (volume specific resistance)>
After drying the pellets of the conductive resin compositions produced in each example and comparative example at 120°C for 8 hours, they were molded using an injection molding machine (Niigata NN100, manufactured by Niigata Machine Techno Co., Ltd.) at a cylinder temperature of 280°C. A test piece was prepared by injection molding under the conditions of a screw rotation speed of 60 rpm, an injection pressure of 130 MPa, and a mold temperature of 90°C. The shape of the test piece was a shape (100 x 100 x 3 mm) based on JIS K7194. Then, using the test piece, the volume resistivity was measured in accordance with JIS K7194.
<光沢性(フローマーク)>
各実施例および比較例で作製した導電性樹脂組成物のペレットを、導電性試験と同様に射出成形し、試験片を作製した。なお、試験片の形状は、JIS K7161に準拠した形状とした。試験片表面を目視観察しフローマークの程度を以下の基準で判定した。
◎:フローマーク無し
○:突き出しピン跡の周辺に大きさが2mm未満のフローマークあり
△:突き出しピン跡の周辺に大きさが2mm以上5mm未満のフローマークあり
×:突き出しピン跡の周辺に大きさが5mm以上のフローマークあり
<Glossiness (Flow Mark)>
Pellets of the conductive resin compositions prepared in each Example and Comparative Example were injection molded in the same manner as in the conductivity test to prepare test pieces. The shape of the test piece was in accordance with JIS K7161. The surface of the test piece was visually observed and the degree of flow marks was determined based on the following criteria.
◎: No flow mark ○: There is a flow mark with a size of less than 2 mm around the ejector pin mark △: There is a flow mark with a size of 2 mm or more and less than 5 mm around the ejector pin mark ×: Large flow mark around the eject pin mark There is a flow mark with a diameter of 5 mm or more.
<引張強度、引張伸び>
各実施例および比較例で作製した導電性樹脂組成物のペレットを、導電性試験と同様に射出成形し、試験片を作製した。なお、試験片の形状は、JIS K7161に準拠した形状とした。そして、射出成形した試験片(ISO万能試験片)を用いて、JIS K7161に基づき、チャック間距離115mm、試験速度50mm/分の条件で引張強度および引張伸びを測定した。
<Tensile strength, tensile elongation>
Pellets of the conductive resin compositions prepared in each Example and Comparative Example were injection molded in the same manner as in the conductivity test to prepare test pieces. The shape of the test piece was in accordance with JIS K7161. Then, using the injection molded test piece (ISO universal test piece), tensile strength and tensile elongation were measured based on JIS K7161 under conditions of a chuck distance of 115 mm and a test speed of 50 mm/min.
<曲げ強度、曲げ弾性率>
各実施例および比較例で作製した導電性樹脂組成物のペレットを、導電性試験と同様に射出成形し、試験片を作製した。なお、試験片の形状は、JIS K7171に準拠した形状とした。当該試験片(ISO万能試験片)を用いて、JIS K7171に基づき、試験速度2mm/min、曲げスパン64mmの条件で曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。
<Bending strength, bending modulus>
Pellets of the conductive resin compositions prepared in each Example and Comparative Example were injection molded in the same manner as in the conductivity test to prepare test pieces. The shape of the test piece was in accordance with JIS K7171. Using the test piece (ISO universal test piece), bending strength and bending elastic modulus were measured based on JIS K7171 at a test speed of 2 mm/min and a bending span of 64 mm.
表2に示されるように、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンを50質量%以上含む重合体(C)を含む導電性樹脂組成物(実施例1~3)は、重合体(C)もしくは重合体(C’)を一切含まない導電性樹脂組成物(比較例4)と比較して、導電性が高く(体積固有抵抗が低く)、外観性が非常に優れていた。 As shown in Table 2, the conductive resin compositions (Examples 1 to 3) containing the polymer (C) containing 50% by mass or more of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene are Compared to the conductive resin composition containing no polymer (C') (Comparative Example 4), the conductivity was high (volume resistivity was low) and the appearance was very excellent.
また、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペンを50質量%未満含む重合体(C’)を含む場合には、重合体(C)もしくは重合体(C’)を一切含まない導電性樹脂組成物(比較例4)より導電性が低い(体積固有抵抗が高まる)ことがあった(比較例1および3)。さらに、重合体(C’)を含む場合には、いずれもフローマークが生じやすく、光沢性が劣っていた(比較例1~3)。 In addition, when containing a polymer (C') containing less than 50% by mass of aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene, the conductive resin composition does not contain the polymer (C) or the polymer (C') at all. (Comparative Example 4) The conductivity was sometimes lower (volume resistivity increased) than (Comparative Examples 1 and 3). Furthermore, when the polymer (C') was included, flow marks were likely to occur and the gloss was poor (Comparative Examples 1 to 3).
本発明の導電性樹脂組成物によれば、高い導電性と優れた外観とを兼ね備えた成形体が得られる。したがって、家庭用品から工業用品に至る広い用途に適用できる。 According to the conductive resin composition of the present invention, a molded article having both high conductivity and excellent appearance can be obtained. Therefore, it can be applied to a wide range of uses ranging from household goods to industrial goods.
Claims (6)
カーボンナノチューブ(B)と、
芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)と、
を含み、
前記熱可塑性樹脂(A)は、芳香族置換エテンまたは芳香族置換プロペン由来の構造単位を50質量%以上含む重合体(C)に相当する樹脂を含まず、
前記熱可塑性樹脂(A)、前記カーボンナノチューブ(B)、および前記重合体(C)の合計量100質量部に対し、前記熱可塑性樹脂(A)を74.9~99.4質量部、前記カーボンナノチューブ(B)を0.5~25質量部、前記重合体(C)を0.1~10質量部を含み、
前記重合体(C)が、下記(i)~(iv)を満たす、
導電性樹脂組成物。
(i)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が300~5000の範囲にある
(ii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が9.0以下である
(iii)JIS K2207に従って測定される軟化点が70~170℃の範囲にある
(iv)JIS K7112に従って測定される密度が900~1200kg/m 3 の範囲にある Thermoplastic resin (A);
Carbon nanotubes (B) and
A polymer (C) containing 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene,
including;
The thermoplastic resin (A) does not contain a resin corresponding to the polymer (C) containing 50% by mass or more of structural units derived from aromatic substituted ethene or aromatic substituted propene,
74.9 to 99.4 parts by mass of the thermoplastic resin (A) to 100 parts by mass of the total amount of the thermoplastic resin (A), the carbon nanotubes (B), and the polymer (C); Containing 0.5 to 25 parts by mass of carbon nanotubes (B) and 0.1 to 10 parts by mass of the polymer (C),
The polymer (C) satisfies the following (i) to (iv),
Conductive resin composition.
(i) The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) is in the range of 300 to 5000.
(ii) The ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) is 9.0 or less
(iii) Softening point measured according to JIS K2207 is in the range of 70 to 170°C
(iv) Density measured according to JIS K7112 is in the range of 900 to 1200 kg/m 3
請求項1に記載の導電性樹脂組成物。 The polymer (C) is at least one polymer selected from styrene, α-methylstyrene, and isopropenyltoluene,
The conductive resin composition according to claim 1 .
請求項1または2に記載の導電性樹脂組成物。 The thermoplastic resin (A) has a cyclic structure,
The conductive resin composition according to claim 1 or 2 .
請求項1~3のいずれか一項に記載の導電性樹脂組成物。 The thermoplastic resin (A) is at least one resin selected from the group consisting of cycloolefin polymer, polyester, and polycarbonate.
The conductive resin composition according to any one of claims 1 to 3 .
前記熱可塑性樹脂(A)と、前記カーボンナノチューブ(B)と、前記重合体(C)と、を含むマスターバッチを用意する工程と、
前記マスターバッチと、前記熱可塑性樹脂(A)とを溶融混練する工程と、
を含む、
導電性樹脂組成物の製造方法。 A method for producing a conductive resin composition according to any one of claims 1 to 4 , comprising:
preparing a masterbatch containing the thermoplastic resin (A), the carbon nanotubes (B), and the polymer (C);
Melting and kneading the masterbatch and the thermoplastic resin (A);
including,
A method for producing a conductive resin composition.
成形体。
Obtained from the conductive resin composition according to any one of claims 1 to 4 ,
Molded object.
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