JP7478765B2 - 導電性ポリエステル積層構造及び導電性包装材料 - Google Patents
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Description
図1~3に示すように、本発明に係る第一実施形態において、導電性ポリエステル積層構造Eを提供する。前記導電性ポリエステル積層構造Eは真空成形プロセス(vacuum forming process)で延伸されてもよいと共に、前記導電性ポリエステル積層構造Eが延伸された後でも高い導電特性を有する。前記導電性ポリエステル積層構造Eは、共射出(co-extrusion)で形成されたサンドイッチ構造(A-B-A)である。サンドイッチ構造の2つの表層Aは、高導電特性を有する導電層であると共に、サンドイッチ構造の中間層Bは、低結晶化度且つ支持するためのポリエステル主構造支持層である。
図4に示すように、本発明の第二実施形態において、導電性ポリエステル積層構造E’を提供する。前記導電性ポリエステル積層構造E’の構造及び材料は、前記第一実施形態と大抵同一であるが、それらの相違点については、本実施形態に係る導電性ポリエステル積層構造E’は、サンドイッチ構造でなく、二層積層構造である。
本発明の第三実施形態は、導電性包装材料を提供する(図面なし)。前記導電性包装材料は、上記の第一実施形態又は第二実施形態に係る導電性ポリエステル積層構造Eを用いて真空成形プロセス(vacuum forming process)で延伸・形成されることを特徴とする。なかでも、前記導電性包装材料は例えば、電気キャリア搬送用トレー(carrier tray)又は電気キャリアテープ(carrier tape)が挙げられる。
以下、実施例1及び比較例1及び2により、本発明の内容を詳しく説明するが、それらの実施例は、本発明を理解するためのものであり、本発明はこれに制限されるものではない。
本発明の有利な効果として、本発明に係る導電性ポリエステル積層構造及び導電性包装材料は、「導電性補強材は、ポリエステル基材に分散するカーボンナノチューブ(carbon nanotubes)を含み、なかでも、前記カーボンナノチューブのそれぞれにおいて、カーボンナノチューブの長さをLとし、カーボンナノチューブの直径をDとし、前記カーボンナノチューブの直径は1~30nmであると共に、前記カーボンナノチューブのL/Dは、300~2,000である。カーボンナノチューブがお互いに接触することで接触点を形成することによって、導電性ポリエステル組成物は、107Ω/sq以下の表面抵抗値を有する」といった技術特徴により、前記導電性ポリエステル組成物に少量の導電性補強材を添加する場合にも、高い導電特性を有すると共に、前記導電性ポリエステル積層構造が延伸された後でも高い導電特性を有する。
A…導電層
100…導電性ポリエステル組成物
1…ポリエステル基材
2…導電性補強材
21…カーボンナノチューブ
B…主構造支持層
P…接触点
L…長さ
D…直径
Claims (13)
- 2つの面を有する主構造支持層と、
前記主構造支持層の2つの前記面にそれぞれ形成された2つの導電層と、を備える、導電性ポリエステル積層構造であって、
前記導電層のそれぞれは、導電性ポリエステル組成物で形成され、
前記導電層における前記導電性ポリエステル組成物は、
ポリエステル基材と、
前記ポリエステル基材に分散するカーボンナノチューブ(carbon nanotubes)を含む導電性補強材と、
前記カーボンナノチューブを前記ポリエステル基材に分散させるための、相溶化剤と、を含有し、
前記カーボンナノチューブのそれぞれにおいて、前記カーボンナノチューブの長さをLとし、前記カーボンナノチューブの直径をDとし、前記カーボンナノチューブの直径は1~30nmであると共に、前記カーボンナノチューブのL/Dは、300~2,000であり、
前記カーボンナノチューブがお互いに接触することで接触点を形成することによって、前記導電層の表面は、107Ω/sq以下の表面抵抗値を有し、
前記導電性ポリエステル組成物の総重量に基づいて、前記相溶化剤の含有量は、1.5~10wt%であり、
前記導電性補強材における前記カーボンナノチューブは、ヒドロキシル化カーボンナノチューブ及びカルボキシル化カーボンナノチューブからなる群から選択される少なくとも1つであり、
前記相溶化剤は、メタクリル酸グリシジル(glycidyl methacrylate,GMA)でグラフト、改質若しくは共重合されたポリオレフィン相溶化剤又はシロキサン化合物であり、
前記相溶化剤の分子構造におけるメタクリル酸グリシジルは、混練において開環反応(ring cleavage)を起こし、且つ、前記メタクリル酸グリシジルにおけるエポキシ基は、前記開環反応の後に前記カーボンナノチューブの表面にある反応性官能基及び/又は前記ポリエステル基材の分子構造におけるエステル基(ester group)と化学反応を行い、それによって、前記カーボンナノチューブを前記ポリエステル基材に分散させ、
前記カーボンナノチューブの表面にある反応性官能基は、水酸基(-OH)及びカルボキシル基(-COOH)の少なくとも1つである、ことを特徴とする導電性ポリエステル積層構造。 - 前記主構造支持層は、高分子樹脂材料で形成されると共に、
前記主構造支持層を設置することで、前記導電性ポリエステル積層構造に4.2KJ/m2以上である耐衝撃強さを付与する、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。 - 前記高分子樹脂材料は、ポリエステル樹脂材料であり、
前記ポリエステル樹脂材料は、イソフタル酸(IPA)で変性された共重合ポリエステルであると共に低結晶化度を有し、
前記ポリエステル樹脂材料の総重量に基づいて、前記イソフタル酸の含有量は、1~10wt%である、請求項2に記載の導電性ポリエステル積層構造。 - 前記主構造支持層及び2つの前記導電層は、共押出(co-extrusion)により、サンドイッチ構造を有する導電性ポリエステルシート材料として形成される、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。
- 前記主構造支持層の厚みは、前記導電層のそれぞれの厚みより厚いと共に、前記主構造支持層の厚みは、80~1,400μmであり、前記導電層のそれぞれの厚みは、10~200μmである、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。
- 前記カーボンナノチューブのそれぞれの長さは、10~20μmであり、前記カーボンナノチューブの前記直径は、5~20nmであると共に、前記L/Dは、1,000~2,000である、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。
- 前記導電性ポリエステル組成物の総重量に基づいて、前記ポリエステル基材の含有量は、70~95wt%であると共に、前記導電性補強材の含有量は、1.5~10wt%である、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。
- 前記導電性補強材における前記カーボンナノチューブは、多層の炭素原子構造を有する多層カーボンナノチューブ(multi-walled carbon nanotubes,MWCNT)である、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。
- 前記導電性補強材における前記カーボンナノチューブは、ヒドロキシル化多層カーボンナノチューブ(hydroxylate multi walled carbon nanotubes)及びカルボキシル化多層カーボンナノチューブ(carboxylic multi walled carbon nanotubes)からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。
- 前記相溶化剤は、エチレン-アクリル酸メチル-メタクリル酸グリシジル共重合体(E-MA-GMA)、メタクリル酸グリシジルをグラフトしたポリオレフィンエラストマー相溶化剤(POE-g-GMA)及びメタクリル酸グリシジルをグラフトしたポリエチレン(PE-g-GMA)及びシロキサン化合物(siloxane)からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。
- 前記導電性ポリエステル組成物は、抗酸化剤と黒マスターバッチとを含み、
前記導電性ポリエステル組成物の総重量に基づいて、前記抗酸化剤の含有量は、0.1~1wt%であり、前記黒マスターバッチの含有量は、1~5wt%である、請求項1に記載の導電性ポリエステル積層構造。 - 2つの面を有する主構造支持層と、
前記主構造支持層の片面に形成された1つの導電層と、を備える、導電性ポリエステル積層構造であって、
前記導電層は、導電性ポリエステル組成物で形成され、
前記導電性ポリエステル組成物は、
ポリエステル基材と、
前記ポリエステル基材に分散するカーボンナノチューブ(carbon nanotubes)を含む導電性補強材と、
前記カーボンナノチューブを前記ポリエステル基材に分散させるための、相溶化剤とを含有し、
前記カーボンナノチューブのそれぞれにおいて、前記カーボンナノチューブの長さをLとし、前記カーボンナノチューブの直径をDとし、前記カーボンナノチューブの直径は1~30nmであると共に、前記カーボンナノチューブのL/Dは、300~2,000であり、前記カーボンナノチューブがお互いに接触することで接触点を形成することによって、前記導電層の表面は、107Ω/sq以下の表面抵抗値を有し、
前記導電性ポリエステル組成物の総重量に基づいて、前記相溶化剤の含有量は、1.5~10wt%であり、
前記導電性補強材における前記カーボンナノチューブは、ヒドロキシル化カーボンナノチューブ及びカルボキシル化カーボンナノチューブからなる群から選択される少なくとも1つであり、
前記相溶化剤は、メタクリル酸グリシジル(glycidyl methacrylate,GMA)でグラフト、改質若しくは共重合されたポリオレフィン相溶化剤又はシロキサン化合物であり、
前記相溶化剤の分子構造におけるメタクリル酸グリシジルは、混練において開環反応(ring cleavage)を起こし、且つ、前記メタクリル酸グリシジルにおけるエポキシ基は、前記開環反応の後に前記カーボンナノチューブの表面にある反応性官能基及び/又は前記ポリエステル基材の分子構造におけるエステル基(ester group)と化学反応を行い、それによって、前記カーボンナノチューブを前記ポリエステル基材に分散させ、
前記カーボンナノチューブの表面にある反応性官能基は、水酸基(-OH)及びカルボキシル基(-COOH)の少なくとも1つである、ことを特徴とする導電性ポリエステル積層構造。 - 請求項1~12のいずれか一項に記載の導電性ポリエステル積層構造を用いて真空成形プロセスで形成される、ことを特徴とする導電性包装材料。
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