JPH05287143A - 導電性熱可塑性樹脂組成物構造体及びその製造法 - Google Patents

導電性熱可塑性樹脂組成物構造体及びその製造法

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JPH05287143A
JPH05287143A JP8875392A JP8875392A JPH05287143A JP H05287143 A JPH05287143 A JP H05287143A JP 8875392 A JP8875392 A JP 8875392A JP 8875392 A JP8875392 A JP 8875392A JP H05287143 A JPH05287143 A JP H05287143A
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JP
Japan
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thermoplastic resin
conductive carbon
resin
electrically conductive
component
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JP8875392A
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Yoshihisa Tajima
義久 田島
Hajime Serizawa
肇 芹澤
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Polyplastics Co Ltd
Original Assignee
Polyplastics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性カーボンを含有する導電性熱可塑性樹
脂組成物において、特定のポリエステルを併用すること
によって特にその導電性効果を増長させた熱可塑性樹脂
組成物を提供する。 【構成】 熱可塑性樹脂(A) に導電性カーボン(C) を添
加配合して導電性熱可塑性樹脂組成物を作成するにあた
り、該熱可塑性樹脂(A) に対し、下記式(1)、(2) 及び
(3) に示す量のポリアルキレンフタレート系樹脂(B) 、
及び導電性カーボン(C) を配合して溶融混練することを
特徴とする導電性改良熱可塑性樹脂組成物構造体の製造
法。 (1) B /(A+B)=0.05〜0.75 (重量比) (2) C /(A+B +C)=0.03〜0.20(重量比) (3) C /(B+C)= 0.1〜0.7 (重量比)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は導電性熱可塑性樹脂組成
物構造体及びその製造法に関する。更に詳しくは熱可塑
性樹脂に導電性カーボンを配合して導電性を付与するに
際し、特定のポリエステルを併用することによって特に
その導電性効果を増長させた熱可塑性樹脂組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
熱可塑性樹脂は電気的に絶縁性の物質であるが、ある種
の電気、電子部品としては導電性の要求される用途が多
く、又、帯電防止性、電磁シールド性等のためにも一般
に導電性の要求される場合が多い。ところで、熱可塑性
樹脂に導電性を付与する方法としては導電剤の配合が一
般に行われ、特に導電性カーボンの配合がよく知られて
いるが、導電性カーボンによる導電性の付与はそのカー
ボンの分散状態が熱可塑性樹脂中で連結構造を形成する
ことが必要であり、分散性が良好で個々のカーボン分散
粒子が樹脂により完全に被覆された状態は導電性という
点では好ましくない。カーボン粒子が連結構造を形成し
て導電性を発現するためには一般にマトリックスとなる
熱可塑性樹脂中にかなりの高濃度となるように配合する
ことが必要であるが、反面かかるカーボン物質が全体的
に高濃度で連結構造を呈する場合は、機械的物性にも影
響が大きく、又導電性カーボンは本来表面活性の高い物
質であることもあって、熱安定性を害する等の問題が生
じ好ましくない。かかる観点から出来るだけ少量の導電
性カーボンで連結分散を保ち、より有効な導電性を付与
することが望まれている。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を念頭において、種々の熱可塑性樹脂アロイ及びその
形態に関する研究を行った結果、導電性カーボンをポリ
アルキレンフタレート系の樹脂と共に他の一般の熱可塑
性樹脂と配合して溶融混練すると、導電性カーボンはポ
リアルキレンフタレート系樹脂中に殆ど選択的に密集し
て存在し易く、従ってポリアルキレンフタレート系樹脂
相中に濃縮されて、カーボン自身が連結構造をとり易い
のみならず、ポリアルキレンフタレート系樹脂自体が少
量(例えば、樹脂全体中の10〜30重量%)の場合はポリ
アルキレンテレフタレートが分離した非連続相となるの
が一般的であるが、意外にも導電性カーボンが存在する
ことによって相対的に少量であるにもかかわらず網目状
の連続相を形成し、しかもその中に選択的に包含されて
いるカーボンは高濃度となり連結構造を呈していること
が観察された。即ち、一般の熱可塑性樹脂(A) に対して
ポリアルキレンフタレート系樹脂(B) と導電性カーボン
(C) の併用は、この両者(B) 、(C) の特殊な親和性と相
互作用によって導電性カーボン(C) はポリアルキレンフ
タレート系樹脂(B) 成分中に選択的に包含され、その中
で導電性カーボン(C) は濃縮されて連結構造となり、し
かもこれを選択的に含むポリアルキレンテレフタレート
(B) 自体も、その量が多い場合は勿論、(A) に比し相対
的に少量の場合においても連続相を呈し、結局組成物構
造体中で導電性カーボン(C) が少量にても極めて効率的
な連結構造を呈し、その結果、顕著な導電性効果が発現
することを確認し、本発明に至った。即ち、本発明は、
熱可塑性樹脂(A) に導電性カーボン(C) を添加配合して
導電性熱可塑性樹脂組成物を作成するにあたり、該熱可
塑性樹脂(A) に対し、下記式(1) 、(2) 及び(3) に示す
量のポリアルキレンフタレート系樹脂(B) 、及び導電性
カーボン(C) を配合して溶融混練することを特徴とする
導電性改良熱可塑性樹脂組成物構造体、及びその製造法
である。
【0004】 (1) B /(A+B)=0.05〜0.75 (重量比) (2) C /(A+B +C)=0.03〜0.20(重量比) (3) C /(B+C)= 0.1〜0.7 (重量比) 本発明の組成物構造体は前記の如くポリアルキレンフタ
レート系樹脂(B) と共に導電性カーボン(C) を特定の量
的関係を保って他の熱可塑性樹脂(A) 中に配合し、(B)
成分の少なくとも一部有効量が一般にはその大部分が組
成物中に網目状に連続相を形成して存在し、更に導電性
カーボン(C) がこの(B) 成分中に選択的に存在して局部
的に濃縮された状態で連結構造を保つことによって、全
体的には少量の導電性カーボンの使用で効果的に導電性
を改良した点に特徴がある。かかる特有の形態の発現す
る機構はポリアルキレンテレフタレート樹脂(B) と導電
性カーボン(C) の特有の親和性と相互作用によるものと
解されるが、明確な機構は明らかでない。しかし、かか
る形態が、特に(B) 成分が(A) 成分よりも相対的に少量
であっても発現することは光学又は電子顕微鏡観察によ
って明らかに確認され、又、組成物構造体を適当な溶剤
により(A) 成分を溶出させたときの形態の保持によって
も確認される。本発明の組成物構造体の各成分の分散状
態を模式的に示すと図1の通りである。
【0005】以下、本発明の組成物構造体の成分につい
て説明する。本発明に使用する導電性カーボン(C) と
は、粒径1〜500mμのアセチンブラック又は各種ファー
ネス系の導電性カーボンであり、導電性カーボンとして
市販のものがいずれも使用出来る。又、導電性カーボン
としては、カーボンファイバー、カーボンミルドファイ
バーの如き繊維状のカーボンであってもよい。
【0006】本発明で用いられるアルキレンフタレート
系樹脂成分(B) とは、各種フタル酸又はそのエステル形
成性誘導体とアルキレングリコールとを主成分(モノマ
ー)として縮重合して生成された主たる構成が飽和ポリ
アルキレンフタレートより成る樹脂であって、他の成分
を含有した共重合体であってもよい。例えばポリブチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートイソフ
タレート共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレンテレフタレートイソフタレート共重合体、ポリ
シクロヘキサンジメタノールテレフタレート、ポリシク
ロヘキサンジメタノールテレフタレートイソフタレート
共重合体等のポリアルキレンフタレートホモポリマー、
コポリマー等が挙げられる。又、ターポリマー、ブロッ
クポリマーの何れにても、又、分子が線状のみならず分
岐、架橋構造を有するものであってもよい。又、その重
合度に関しても特に制限はなく、成形加工性を有するも
のであれば、いずれにてもよいが、少量にても連続相を
形成するためには低粘度であることが好ましく、固有粘
度 0.6〜1.2 (O−クロロフェノール溶液中、25℃で測
定)が望ましいが、これに限定する必要はない。
【0007】本発明における熱可塑性樹脂成分(A) は、
(B) 成分と重複しないものであれば、特に限定するもの
ではないが、(B) 成分が連続相を形成することが必要で
あり、(B) 成分が比較的多量配合される場合は (B)成分
が連続相を形成することは困難ではなく、導電性カーボ
ン(C) の濃縮に対応して導電性の改善効果は得られる
が、 (B)成分が相対的に少なくなると、(B) 成分が連続
相を形成して網目状構造を形成する率が減少する傾向に
あり、かかる見地から、熱可塑性樹脂(A) としては、ス
チレン系の樹脂が好適であり、特にスチレンを主体と
し、その他のビニル化合物、ジエン系化合物等の反応性
モノマーを共重合するか、ゴム成分を導入したものが好
ましい。特にポリスチレン、ポリαメチルスチレンを主
体とし、アクリロニトリル、ブタジエン、アクリル酸、
メタクリル酸、又はそれらのエステル、塩素化エチレン
等との共重合体が好ましく用いられる。その重合度に関
しては特に制限はなく、熱可塑性で成形加工性を有する
ものであれば何れにてもよい。
【0008】本発明の組成物構造体は、前記の如く (B)
成分の少なくとも一部有効量が連続相を形成することが
肝要であり、導電性カーボン(C) の存在下ではその相互
作用により意外にも(B) 成分が少量でも連続相の形成が
可能であるが、それでも(A)、(B) 及び(C) 成分の配合
量には自ずから限界があり、以下の(1) (2) 及び(3)式
を満足することが望ましい。 (1) B /(A+B)=0.05〜0.75 (重量比) (2) C /(A+B +C)=0.03〜0.20(重量比) (3) C /(B+C)= 0.1〜0.7 (重量比) 樹脂成分(A) 及び(B) において、(B) が過少になると連
続相の形成が困難となり、導電性に支障を生じる。又
(B) 成分が過大になると連続相の形成には問題ないが、
導電性カーボンの分散域が拡大して連結構造をとり難く
なる傾向にあり、好ましくない。特に好ましい(B) 成分
の量は (A)+(B)1.0に対し、 0.1〜0.5 (重量比)であ
る。かかる (B)成分の配合量においては、連続相の形成
と、 (B)成分内でのカーボン濃度の上昇による連結構造
の形成との両面から好適である。又、導電性カーボン
(C) の使用量については組成物全体に対する配合量と
(B)成分に対する配合量が問題となり、少なくとも(2)
、(3) 式の何れをも満足することが必要である。一般
に(C) 成分が過大であると物性に悪影響を及ぼし、又過
少であると連結構造が形成し難くなり、導電性効果が得
られなくなる。特に好ましい (C)成分の量は組成物全量
1.0 に対し0.05〜0.15(重量比)であり、(B+C)1.0 に
対して 0.1〜0.5 (重量比)である。
【0009】尚、 (A)成分の種類や(B) 成分の配合量の
関係で、(B) 成分が連続相を形成し難い場合には、他の
特定の粒状物質(D) の配合によって(B) 成分がかなり少
量の場合にも連続相として保つことが可能となり、好ま
しい補助手段となる。かかる目的で有効な助剤(D) の選
択は、(A) 、(B) 、(D) 成分間の表面張力に負う所が大
であり、本発明者らの先願(例えば、特願平3−9784
号、特願平3−21673 号等)で提案した通りである。か
かる観点から適当な助剤(D) を選定して併用すれば特に
(B) 成分の少ない場合に本発明の目的に対し一層有効で
ある。尚、本発明の熱可塑性樹脂組成物構造体には更に
その目的を損なわない範囲で所望の特性を付与するため
従来公知の添加物、例えば潤滑剤、滑剤、核剤、染顔
料、離型剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐候(光)安定
剤、加水分解安定剤、他の熱可塑性樹脂、強化剤、充填
剤等の添加剤を配合し得る。
【0010】本発明組成物構造体の調製法は種々の公知
の方法で可能であるが、少なくとも、(A) 、(B) 、(C)
の3成分の共存下で加熱溶融し、15秒以上混練処理する
ことが必要であり、その他の成分も同時に併用配合して
もよく、又、別に加えても良い。具体的には、例えば
(A) 、(B) 、(C) 、場合により(D) 成分を予めタンブラ
ー又はヘンシェルミキサーのような混合機で均一に混合
した後、1軸又は2軸の押出機に供給して溶融混練し、
ペレットとした後、成形に供してもよく、直接成形して
もよい。混練処理温度は、樹脂成分が溶融する温度より
5℃ないし 100℃高い温度であり、特に好ましくは融点
より10℃ないし60℃高い温度である。高温に過ぎると分
解や異常反応を生じ好ましくない。又、溶融混練処理時
間は、少なくとも15秒以上10分以内、好ましくは1〜5
分である。
【0011】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物構造体は、熱可塑性
樹脂(A) に、ポリアルキレンフタレート系樹脂(B) と共
に導電性カーボン(C) を配合することにより、この両者
(B) 、(C)の相互作用によって (B)成分が連続相を形成
し、かつ、(B) 成分中に導電性カーボン(C) が選択的に
濃縮して連結構造を呈して存在し、簡易な方法で比較的
少量の導電性カーボン量で極めて効果的に導電性を付与
することができる。
【0012】
【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1〜7,比較例1〜6 表1に示す、(A) アクリロニトリル−スチレン共重合体
(AS)(日本合成ゴム(株)製、AS250)、(B) ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂(PBT) (ポリプラスチックス
(株)製、ジュラネックス)、(C) 導電性カーボン(AK
ZO社製、ケッチェンブラックEC)、及び場合により(D)
アクリル系グラフト共重合体(AR)(平均粒径0.3μm)を
表1に示す割合で混合し、30mm二軸押出機を用いて、設
定温度245 ℃、スクリュー回転数80rpm で溶融混練し、
ペレット化した。次いで、該ペレットから射出成形機に
より試験片を作成し、下記の物性評価を行った。結果は
表1に示す。
【0013】(B) 成分形態の確認 10×10×3mmに切断した成形片をアセトン溶液に入れ、
室温にて12時間静置して、AS成分を溶解除去した後、肉
眼及び光学顕微鏡、電子顕微鏡により形態変化を観察し
た。ここで、PBT 樹脂が連続相でなく、分離した分散形
態であれば、成形片は溶解後形態をとどめず、沈降した
PBT 樹脂が観察されるのみである。これに対し、PBT 樹
脂が網目状の連続構造をとっている場合には、成形片は
溶解処理後も形態をとどめており、これは肉眼又は光学
顕微鏡で観察される。更に走査型電子顕微鏡で拡大して
観察するとその形態がより明確に確認できる。又、PBT
連続相形成の定量的評価方法として、前記方法でAS成分
を溶解した後、12メッシュの篩で濾過し、残重量を調べ
ることにより、大略の値を知ることができ、この残重量
は (C)及び(D) 成分を含むPBT(B)の連続相形成部の重量
を意味する。又、成形品切断面の顕微鏡観察等によりカ
ーボンの分布状態を知ることが出来る。電気抵抗 :射出成形により厚み1mm、及び3mmの試験片
を作成し、デジタル超高抵抗/微少電流計(アドバンテ
スト社製、R8340A)を使用して所定の方法で電極を付
し、体積抵抗率を測定した。
【0014】実施例8〜10、比較例7〜8 実施例3に準じ、成分(A) としてAS樹脂をABS 樹脂(日
本合成ゴム(株)製、ABS 12)に変えた場合、また成分
(B) としてPBT 樹脂をポリエチレンテレフタレート樹脂
(PET)(鐘紡(製)、ベルペット)に変えた場合につい
て同様の方法で組成物を調製し、成形して評価した。結
果は表2に示す(尚、PET 樹脂を使用した場合は、混練
温度を 280℃とした)。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の組成物構造体の各成分の分散状態を
模式的に示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 67/02 LPB 8933−4J H01B 1/24 Z 7244−5G 7244−5G

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂(A) に導電性カーボン(C)
    を添加配合して導電性熱可塑性樹脂組成物を作成するに
    あたり、該熱可塑性樹脂(A) に対し、下記式(1) 、(2)
    及び(3) に示す量のポリアルキレンフタレート系樹脂
    (B) 、及び導電性カーボン(C) を配合して溶融混練する
    ことを特徴とする導電性改良熱可塑性樹脂組成物構造体
    の製造法。 (1) B /(A+B)=0.05〜0.75 (重量比) (2) C /(A+B +C)=0.03〜0.20(重量比) (3) C /(B+C)= 0.1〜0.7 (重量比)
  2. 【請求項2】 熱可塑性樹脂(A) がスチレンを主たる繰
    り返し単位とする共重合樹脂である請求項1記載の組成
    物構造体の製造法。
  3. 【請求項3】 熱可塑性樹脂(A) がスチレン−アクリロ
    ニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ス
    チレン−アクリロニトリル−ブタジエン三元共重合体又
    はグラフト共重合体及びスチレン−アクリル酸又はアク
    リル酸エステル共重合体より選ばれる少なくとも1種で
    ある請求項1記載の組成物構造体の製造法。
  4. 【請求項4】 ポリアルキレンフタレート系樹脂(B) が
    エチレンテレフタレート又はブチレンテレフタレートを
    主たる繰り返し単位とする請求項1〜3の何れか1項記
    載の組成物構造体の製造法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れか1項に示す製造法
    により調製された熱可塑性樹脂組成物より成り、ポリア
    ルキレンフタレート系樹脂(B) 相が実質上連続相を形成
    し、且つ導電性カーボン(C) が、該ポリアルキレンテレ
    フタレート系樹脂(B) 相中に選択的に濃縮包含されて存
    在することを特徴とする導電性改良熱可塑性樹脂組成物
    構造体より成る成形品。
JP8875392A 1992-04-09 1992-04-09 導電性熱可塑性樹脂組成物構造体及びその製造法 Pending JPH05287143A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009001740A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Teijin Chem Ltd 導電性の安定した熱可塑性樹脂組成物

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