JPH0267358A

JPH0267358A - 熱可塑性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0267358A
Application number: JP21941788A
Authority: JP
Inventors: Akira Tabuchi; 明田渕; Morihiko Nakamura; 中村　盛彦
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1990-03-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、優れた導電性、機械的特性及び塗料密着性を
有し、しかもその成形品が良好な表面平滑性を有してい
る熱可塑性樹脂組成物に関する。

従来の技術とその問題点近年、技術の高度化及び精密化の進行とともに、各種機
器類において、金属製部品の大部分が熱可塑性樹脂（以
下樹脂という）製部品に代替されつつある。ところが、
樹脂製部品には、機械強度等の機械的特性が乏しく、且
つ帯電防止性能、導電性能等を付与し難いという問題点
があり、これらの性質を改善するため種々研究がなされ
ている。

例えば、自動車外装用樹脂製部材においては、ヤング率
、機械強度等を改善するために、ガラス繊維、ガラスフ
レーク、マイカ、炭素繊維等のフィラーが配合されてい
る。このようなフィラーは数ミクロン以上の粒子径を有
しているため、これを樹脂に混合分散させると、得られ
る樹脂成形品表面の平滑性が低下する。しかも、塗装面
の鮮映性も悪い。

また、樹脂に導電性を付与する方法としては、導電性カ
ーボンブラックを配合する方法が知られている。導電性
カーボンブラックを配合して樹脂に均−且つ安定な導電
性を付与するには、通常樹脂全量の１０重量％（以下％
とする）以上添加しなければならない。ところが、導電
性カーボンブラックの配合器が７％を越えると、樹脂成
形品の機械的強度、耐衝撃強度、曲げ強度等の低下、樹
脂の熱安定性の悪化、成形時に起る熱分解による成形品
の外観の劣化等が顕著となる。従って、通常は７〜１０
％の範囲で導電性と機械的特性の両方がある程度満足さ
れるように配合されているが、その範囲では、導電性カ
ーボンブラックの添加量の僅かな変化により、樹脂成形
品の電気特性が例えば絶縁領域から低抵抗領域へ急激に
変化するため、任意の抵抗値を設定することは困難であ
る。

導電性カーボンブラック含有樹脂製部品を自動車に適用
すると、樹脂製部品の導電性（抵抗値）を任意の値に設
定できないため、樹脂製部品の導電性と自動車本体の導
電性とが大きく異なることが多々生じる。その場合に静
電塗装を行なうと、塗料が抵抗値の低い方に偏り、塗装
むらが生じる。

そのため、樹脂製部品に導電性ブライマーを塗布しなけ
ればならない。また、導電性カーボンブラックは樹脂中
に均一に分散し難いため、得られる成形物内に抵抗値の
バラツキが生じ易く、その場合にも塗装むらが発生する
。しかも、導電性カーボンブラックは非常に嵩高で飛散
し易いため、取扱い難く、且つ作業場を汚染しやすいと
いう欠点をも有している。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を
重ねた結果、熱可塑性樹脂に特定量の導電性チタン酸カ
リウムを補強剤として配合する場合には、得られる樹脂
成形品表面の平滑性を損なうことなく、該成形品に実用
上充分な機械的特性、優れた導電性及び塗料密着性（静
電塗装性）を付与し得ることを見出し、本発明を完成し
た。

すなわち本発明は、熱可塑性樹脂に、導電性チタン酸カ
リウム繊維を全量の５〜３０重量％配合してなる熱可塑
性樹脂組成物に係る。

本発明で使用する熱可塑性樹脂としては公知のものが使
用できる。その具体例としては、例えば、ポリアミド樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート
樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、熱可塑性エラス
トマー等を挙げることができる。

ポリアミド樹脂としては、例えば、ナイロン６、ナイロ
ン６６、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２
、キシリレン、ジアミン系ポリアミド樹脂であるナイロ
ンＭＸＤ６又はこれらの樹脂に用いられる原料モノマー
の２種以上の共重合ポリアミド樹脂等を挙げることがで
きる。これらのなかでも、物性のバランス及び経済性の
面から、ナイロン６が特に好ましい。

ポリプロピレン樹脂としては、例えば、チーグラー型重
合触媒を用いる重合法等の公知の方法により製造され、
市販されている結晶性ポリプロピレン樹脂等を挙げるこ
とができる。

ポリブチレンテレフタレート樹脂としては、ジメチルフ
タレート若しくはテレフタル酸と１．４−ブタンジオー
ルとを常法に従って重縮合させたもの等を挙げることが
できる。

ポリフェニレンエーテルとしては、例えば、単環式フェ
ノール類のホモポリマー若しくはコポリマー、単環式フ
ェノール類にビニル化合物をグラフト共重合させて得ら
れる変性ポリフェニレンエーテル（オキサイド）等を挙
げることができる。

このなかでも、ポリ（２，６−シメチルー１，４−フ二
二レン）エーテルにスチレン等のビニル化合物をグラフ
ト共重合させて得られる、ポリフェニレンエーテルを特
に好ましく使用できる。このものは、耐熱性を損なうこ
となく、良好な成形加工性をも有している。

熱可塑性エラストマーとしては、例えば、射出成形が可
能であり且つゴム弾性を有する、ポリエステル系、ポリ
オレフィン系、ポリアミド系、ポリウレタン系のものを
挙げることができる。そのなかでも、耐熱性の面から、
ポリエステル系及びポリアミド系のものを特に好ましく
使用できる。

本発明では、上記熱可塑性樹脂を単独で或いは２種以上
を併用して使用できる。

本発明に使用する導電性チタン酸カリウム繊維（以下導
電性ＰＴＷという）としては公知のものが使用でき、例
えば、下記一般式（１）で示される組成の準結晶繊維で
あって、平均繊維径０．０１〜１μｍ程度、平均繊維長
１〜１００μｍ程度、平均繊維長／平均繊維径比（アス
ペクト比）が１０以上のものを挙げることができる。

Ｋ２０　争　ｎ　　（Ｔ　　ｔ　　０２−ｘ　　）　　
　　　　　　　　（１）〔式中ｎは８以下の正の実数を
示す。Ｘは２未満の実数を示す。〕この導電性ＰＴＷは、一般式％式％）〔式中ｎは上記に同じ。〕で表わされるチタン酸カリウムウィスカーを、不活性雰
囲気、水素、低級炭化水素ガス、アンモニアガス等の還
元性雰囲気等の雰囲気中にて、そのまま或いは炭素物質
等の酸素受容体と混合して、５００〜１５００℃の温度
にて還元焼成することにより製造できる。炭素物質とし
ては公知のものが使用でき、例えば、カーボンブラック
、グラファイト、コークス、石油ピッチ等を挙げること
ができる。チタン酸カリウムウィスカーと炭素物質との
混合比は特に制限されず、例えば還元炉の大きさ、用い
る炭素物質の種類等に応じて適宜選択すればよいが、通
常前者に対して後者を１〜５０重量％重量％台すればよ
い。

また本発明では、チタン酸カリウムウィスカーの表面に
、公知の方法で、金属、金属酸化物等の導電性若しくは
半導電性物質を付着若しくは沈着させたものを、導電性
ＰＴＷとして使用できる。

付着若しくは沈着方法としては公知の方法が採用でき、
例えば、無電解メツキ法、浸漬法、スプレーコート法等
を挙げることができる。例えば無電解メツキ法によれば
、チタン酸カリウムウィスカーを１００℃程度のアルカ
リ性領域のメツキ浴（例えば、ニッケル、銅、白金、銀
等の浴）中に攪拌しながら浸漬する。浸漬時間は５分〜
１時間程度とすればよい。またスプレーコート法によれ
ば、２００〜９００℃程度に加熱されたチタン酸カリウ
ムウィスカーに、錫、ニッケル、インジウム、アンチモ
ン等のハロゲン化物、硫酸塩若しくは酸化物の水溶液又
は水性有機溶媒溶液を噴霧すればよい。

導電性ＰＴＷは、単独で或いは２種以上を併用して使用
できる。

上記の導電性ＰＴＷは、通常そのまま使用できるが、熱
可塑性樹脂との界面接着性を一層向上させるために、シ
ランカップリング剤、チタネートカップリング剤等で表
面処理することができる。

導電性ＰＴＷの配合量は、本発明熱可塑性樹脂組成物全
量の５〜３０重ｎ％、好ましくは７〜２０重量％とする
。５％未満では、樹脂成形品の薄肉部（厚さ０．５１１
１１程度）の機械的強度及び導電性が不充分になる。一
方３０％を越えて使用しても、効果は余り変らず、不経
済である。

本発明樹脂組成物には、導電性カーボンブラックを全量
の７％を越えない範囲で配合して、得られる組成物の導
電性、塗料密着性等を更に向上させてもよい。７％を越
えると樹脂組成物の熱変形温度が低下し、造粒が困難に
なり、しかも樹脂成形品の機械物性が著るしく低下する
ので好ましくない。導電性カーボンブラックとしては公
知のものが使用でき、例えば、ファーネスブラック、サ
ーマルブラック、チャネルブラック、グラファイト等を
挙げることができる。そのなかでも、導電性に必要な性
能（例えば、ストラフチャーの発達し易さ、粒子径の小
ささ、表面積の大きさ、π電子を捕捉する不純物の少な
さ、グラファイト化の進行度合等）の面から、ファーネ
スブラックのうちのケッチエンブラック等のコンダクテ
ィブファーネスを特に好ましく使用できる。

本発明組成物には、必要に応じて、公知の樹脂添加剤、
例えば、炭素繊維、ガラス繊維、タルク等の補強剤、熱
安定剤、光安定剤、酸化防止剤、滑剤、離燃化剤、色素
若しくは顔料等を、本発明の効果を失わせない範囲で任
意に添加することができる。

本発明組成物は、上記各原料の所定量を公知の方法に従
って混合することにより製造できる。混合方法としては
、例えば、各原料をトライブレンドする方法、押出し機
を用いて、溶融した熱可塑性樹脂に他の原料を混合する
方法等を挙げることができる。導電性ＰＴＷの切断や導
電性カーボンブラックの毀壊を防止若しくは抑制するに
は、温和な混合手段、例えば押出し機を用いる方法等が
好ましい。

このようにして得られる本発明樹脂組成物は、常法に従
い任意の形状に成形して使用できる。得られる成形物の
表面に、更にプライマー処理を施して、塗装密着性を一
層向上させてもよい。

本発明組成物は、熱可塑性樹脂が使用されるいずれの分
野にも使用でき、例えば、自動車部品等の各種機器類の
部品として使用できる。

発明の効果本発明によれば、得られる樹脂成形品表面の平滑性を損
なうことなく、該成形品に、実用上充分な機械的特性及
び優れた塗料密着性（静電塗装性）を付与することがで
きる。また、任意の導電性を樹脂成形品中に均一に付与
することができ、しかも付与された導電性は安定的に維
持される。

実　　施　　例以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をより一層明瞭
なものとする。

実施例１ポリプロピレン〔ノーブレンＨ３Ｏ１、三井東圧化学■
製〕、チタン酸カリウムウィスカーを不活性雰囲気中で１００
０℃にて還元焼成した導電性ＰＴＷ［繊維径０．３μｍ
、繊維長１５μｍ１大塚化学■製〕、ケッチエンブラッ
クＥＣ−Ｐ　［ライオンアクゾ■製］及び炭素繊維〔繊
維径９μｍ１繊維長６１１１゜マグナマイト１８１０Ａ
Ｓ、バーキュレス社製、米国〕を下記第１表に示す配合
割合（重量％）で用い（残部ノーブレン５０１、以下の
実施例においても同じ）、以下のようにして本発明組成
物を得た。

溶融したノーブレン５０１に、２２０℃に設定した４５
ＩＩＩＩ１１径二輪押出し機にて、導電性ＰＴＷ。

ケッチエンブラックＥＣ−Ｐ及び炭素繊維を混入し、押
出し造粒し、本発明組成物を得た。

得られた組成物を、射出圧力５００ｋｇ／（Ｊ、射出時
間１５秒、金型温度６０℃の条件で射出成形し、物性測
定用テストピースを作成した。得られたテストピースに
ついて、機械物性、電気物性、静電塗装性及び密着性を
調べた。結果を第１表に示す。

〔機械物性及び電気物性測定条件〕

表面抵抗及び表面抵抗値（導電性）のバラツキ、ＪＩＳ
　　Ｋ　　６９１１テストピース内の導電性バラツキは以下の基準に従って
評価した。

○・・・１ｘ１０−１・０〜ｌＸ１０＋１・０Ω／口の
範囲内 ×・・・１×１０−１・０〜１×１０＋１・０Ω／口の
範囲外曲げ強度、ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０線膨脹係数、ＡＳＴＭ　　Ｄ６９６熱変形熱変形前重１８．６ｋｇｆ／ｃシ）；ＡＳＴＭ　
　Ｄ６４８表面粗さ；静電塗装性試験用プレートにつき、測定長８
１ｍ１にて、サーフコム３０４Ｂ〔東京精密■〕で測定
した（Ｒ１１ａｘ）・〔静電塗装性〕下記条件で静電塗装を行なった。

塗装機；Ｇｅｍａ　−７２０型静電スプレ一塗装機、電
圧７０ｋｖ、時間３秒塗　料；エポキシ系粉末焼付け；１４０℃×３０分〔密着性〕ごばん口試験を行ない、以下の基準従って評価した。

Ｏ・・・残量１００／１００目 Δ・・・残量８０／１００目以上 ×・・・残量８０／１００目未満比較例１第１表に示す各原料を用い、実施例１と同様にしてテス
トピースを製造し、試験を行なった。結果を第１表に併
記する。

実施例２〜６熱可塑性樹脂として６−ナイロン、６，６−ナイロン、
ジュラネックス２０００　（ＰＢＴ）　、ザイロン　４
００Ｈ（ＰＰＯ）及びポリエステルエラストマーを用い
、これに、実施例１と同様にして夫々第２〜６表に示す
各原料を加え、本発明組成物を得、次いで物性測定用テ
ストピースを得た。

試験結果を第２〜６表に併記する。

比較例２〜６第２〜６表に示す各原料を用い、実施例１と同様にして
テストピースを製造し、試験を行なった。

結果を第２〜６表に併記する。（比較例番号は、夫々実
施例番号に対応する。）第１〜６表から、導電性ＰＴＷを添加した本発明品は、
導電性が均一で、機械物性に優れ、且つ静電塗装性が良
好であるのに対し、導電性カーボンブラックを加えた比
較品は、導電性のバラツキが大きく、所望の表面抵抗及
び機械特性（特に機械強度）が得られず、またカーボン
ファイバーを加えた比較品においても、導電性のバラツ
キが大であり、しかも表面粗さが大きな値を示し、静電
塗装性も不充分であることが判る。

（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性樹脂に、導電性チタン酸カリウム繊維を
全量の５〜３０重量％配合してなる熱可塑性樹脂組成物
。
（２）更に導電性カーボンブラックを全量の７重量％迄
配合してなる請求項（１）の組成物。
（３）導電性カーボンブラックがファーネスブラックで
ある請求項（２）の組成物。
（４）熱可塑性樹脂が、ポリアミド、ポリプロピレン、
ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル
及び熱可塑性エラストマーから選ばれた１種又は２種以
上である請求項（１）又は（２）の組成物。