JPH0756005B2 - 導電性樹脂組成物 - Google Patents

導電性樹脂組成物

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JPH0756005B2
JPH0756005B2 JP2047827A JP4782790A JPH0756005B2 JP H0756005 B2 JPH0756005 B2 JP H0756005B2 JP 2047827 A JP2047827 A JP 2047827A JP 4782790 A JP4782790 A JP 4782790A JP H0756005 B2 JPH0756005 B2 JP H0756005B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は導電性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、難
燃性が向上したポリフェニレンエーテル(以下、PPEと
称することがある)系導電性樹脂組成物に関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題) PPEまたはPPEとポリスチレン系樹脂よりなる樹脂組成物
は、成形性、機械的性質および電気的性質が優れている
ことから広く用いられている。また、その難燃性を改良
するために、ハロゲン系化合物やリン酸エステル系化合
物等の難燃剤を添加することが知られている。特に、環
境汚染を防止するために、リン酸エステル系化合物が難
燃剤として好ましく使用されている。
またさらに、このような樹脂組成物に、導電性物質を添
加して導電性を付与した樹脂組成物が使用されている。
通常導電性物質として、ケッチェンブラック、アセチレ
ンブラック等のカーボンブラック:PAN(ポリアクリロニ
トリル)系カーボンファイバー、等方性ピッチ系カーボ
ンファイバー等のカーボンファイバーが使用されてい
る。
ところが、カーボンブラックを添加すると、機械的強度
が小さくなり、難燃性が低下し、また、樹脂の溶融粘度
を高くするために成形加工性が劣るという欠点を有して
いる。一方、PAN系カーボンファイバーでは、機械的強
度や導電性においては優れているが、実用的な程度の難
燃性が得られない。さらに、等方性ピッチ系カーボンフ
ァイバーでは、難燃性が低下し、また射出成形した場合
に、十分な機械的強度および導電性が得られない。
このように、上記したように導電性物質を用いることに
よって難燃性が低下するので、導電性と難燃性とを兼ね
備えたPPE系樹脂組成物は未だに得られていない。
そこで本発明は、難燃性が向上したPPE系導電性樹脂組
成物を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、PPE系樹脂にリン酸エステル系化合物が配
合された樹脂組成物に、高密度を有するカーボンファイ
バーを配合すると、PPE系導電性樹脂組成物の難燃性の
低下が抑制されることを見出し、本発明を完成するに至
った。
すなわち本発明の導電性樹脂組成物は、 (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂 20〜97重量部、 (B)ポリスチレン系樹脂 0〜70重量部、 (C)リン酸エステル系化合物 3〜30重量部、 ならびに (D)密度1.95g/cm3以上を有するメソフェースピッチ
系カーボンファイバーを、(A)、(B)および(C)
の合計100重量部に対して4〜45重量部、 を含むものである。
まず、本発明においては、PPE系樹脂は公知のものが使
用できる。PPE系樹脂とは、例えば (式中R1,R2,R3およびR4はそれぞれ独立して、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン原子とフェニル環との間に少くとも2個の炭素原子を
有するハロアルキル基およびハロアルコキシ基で第3級
α−炭素を含まないものから選ばれた一価置換基を表
し、lは重合度を表わす整数である) で示される重合体の総称であって、上記一般式で示され
る重合体の一種単独であっても、二種以上が組合わされ
た共重合体であってもよい。好ましい具体例ではR1およ
びR2が炭素原子数1〜4のアルキル基であり、R3および
R4が水素原子もしくは炭素原子数1〜4のアルキル基で
ある。例えばポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)
エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エ
ーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニ
レン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−プロピル−1,
4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジプロピル−1,
4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−プ
ロピル−1,4−フェニレン)エーテル、などが挙げられ
る。またPPE共重合体としては上記ポリフェニレンエー
テル繰返し単位中にアルキル三置換フェノール例えば2,
3,6−トリメチルフェノールを一部含有する共重合体を
挙げることができる。またこれらのPPEに、スチレン系
化合物がグラフトした共重合体であってもよい。スチレ
ン系化合物グラフト化ポリフェニレンエーテルとしては
上記PPEにスチレン系化合物として、例えばスチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン
などをグラフト重合して得らえる共重合体である。
本発明において使用するポリスチレン(以下、PSと称す
ることがある)系樹脂は、それ自体公知であり、一般式 (式中R′は水素原子または炭素原子数1〜4のアルキ
ル基であり、Zはハロゲン原子または炭素原子数1〜4
のアルキル基である置換基を表し、mは0〜5の整数で
ある)で示されるビニル芳香族化合物から誘導された繰
返し構造単位を、その重合体中に少くとも25重量%以上
有するものでなければならない。かかるスチレン系重合
体としては例えばスチレンもしくはその誘導体の単独重
合体並びに例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ブ
チルゴム、EPDM、エチレン−プロピレン共重合体、天然
ゴム、エピクロロヒドリンの如き天然または合成エラス
トマー物質の混合あるいはこれらで変性したスチレン系
重合体、更には、スチレン含有共重合体、例えば、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体(SAN)、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
(ABS)を挙げることができる。本発明のために好まし
いスチレン系重合体はホモポリスチレンおよびゴム強化
ポリスチレンである。
ポリフェニレンエーテル系樹脂に対するポリスチレン系
樹脂の混合比率はポリフェニレンエーテル樹脂の優れた
特性を損なわない範囲にあるのが望ましく、従ってポリ
フェニレンエーテル系樹脂20〜97重量部とスチレン系樹
脂0〜70重量部の比であることが好ましい。
本発明において使用することができるリン酸エステル系
化合物(成分(C))としては、例えば次式: (ここで、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、
水素原子または有機基を表すが、R1=R2=R3=R4=Hの
場合を除く。Xは酸素原子またはイオウ原子を表し、Y
は2価以上の有機基を表し、pは0または1であり、q
は1以上、例えば30以下の整数、rは0以上の整数を表
す。) で示されるリン酸エステル系化合物が挙げられる。しか
し、これ等に限定されるものではない。
上記式において、有機基とはたとえば、置換されていて
もいなくてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基等が挙げられる。また、置換されている場合、置
換基としては例えばアルキル基、アルコキシ基、アルキ
ルチオ基、ハロゲン、アリール基、アリールオキシ基、
アリールチオ基、ハロゲン化アリール基等が挙げられ、
またこれ等の置換基を組合せた基(例えばアリールアル
コキシアルキル基等)またはこれ等の置換基を酸素原
子、イオウ原子、窒素原子等により結合して組合せた基
(例えば、アリールスルホニルアリール基等)を置換基
として用いてもよい。また、2価以上の有機基とは上記
した有機基から、炭素原子に結合している水素原子の1
個以上を除いてできる2価以上の基を意味する。例えば
アルキレン基、および好ましくは(置換)フェニレン
基、多核フェノール類例えばビスフェノール類から誘導
されるものが挙げられ、2以上の遊離原子価の相対的位
置は任意である。特に好ましいものとして、ヒドロキノ
ン、レゾルシノール、ジフェニロールメタン、ジフェニ
ロールジメチルメタン、ジヒドロキシジフェニル、p,
p′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ジヒドロキシ
ナフタレン等が挙げられる。
具体的なリン酸エステル系化合物の例としては、トリメ
チルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチ
ルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブト
キシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、
トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェ
ート、オクチルジフェニルホスフェート、ジイソプロピ
ルフェニルホスフェート、トリス(クロロエチル)ホス
フェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、
トリス(クロロプロピル)ホスフェート、ビス(2,3−
ジブロモプロピル)−2,3−ジクロロプロピルホスフェ
ート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート
およびビス(クロロプロピル)モノオクチルホスフェー
ト、R1〜R4がアルコキシ例えばメトキシ、エトキシおよ
びプロポキシ、または好ましくは(置換)フェノキシ例
えばフェノキシ、メチル(置換)フェノキシであるとこ
ろのビスフェノールAビスホスフェート、ヒドロキノン
ビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、トリ
オキシベンゼントリホスフェート等が挙げられ、好まし
くはトリフェニルホスフェートおよび各種ビスホスフェ
ートである。
本発明においては、上記のリン酸エステル系化合物を、
PPE20〜97重量部に対して3〜30重量部配合する。
本発明の特徴は、PPE/リン酸エステル系化合物またはこ
れとPS系の樹脂組成物に、高密度のカーボンファイバー
を配合しているところにある。
次に、本発明において使用する成分(D)のカーボンフ
ァイバーは密度1.95g/cm3以上を有するメソフェースピ
ッチ系カーボンファイバーである。このカーボンファイ
バーは、メソフェースピッチ(または異方性ピッチもし
くは液晶ピッチともいう)を炭素源とし、これに紡糸処
理を行って縮合環を繊維軸に平行に高度に配向させ、こ
れに不融化処理を施して得られる。このように処理され
たメソフェースピッチ系カーボンファイバーは、炭素の
縮合環の配列が緻密で、配向度が高い。密度が1.95g/cm
3より小さいカーボンファイバーでは、本発明の効果、
すなわち難燃性の向上効果が得られない。例えば、通常
導電性物質として樹脂に添加されるカーボンファイバー
であるPAN系カーボンファイバーでは、密度が1.7〜1.85
g/cm3程度であり、また等方性ピッチ系のカーボンファ
イバーでは、密度が1.5〜1.7g/cm3程度であり、このよ
うなカーボンファイバーは、本発明には使用できない。
上記のカーボンファイバーは、上記した成分(A)、
(B)および(C)の合計100重量部に対して4〜45重
量部、好ましくは5〜40重量部添加する。上記のカーボ
ンファイバーの添加量が上記の範囲より少ないと導電性
が不足し、また上記の範囲を超えると機械的強度が低下
する。
また、本発明の樹脂組成物には、その好ましい性質を大
きく損わない限りにおいて樹脂の混合時成形時に他の樹
脂、及び添加剤、例えば顔料、染料、補強剤(ガラス繊
維など)、充填剤(シリカ、酸化チタンなど)、耐熱
剤、酸化劣化防止剤、耐候剤、滑剤、離型剤、結晶核
剤、可塑剤、流動性改良剤、帯電防止剤等を添加するこ
とができる。
本発明の樹脂組成物を製造するための方法に特に制限は
なく、通常の方法が満足に使用できる。しかしながら一
般に溶融混合法が望ましい。少量に溶剤の使用も可能で
あるが、一般に必要ない。装置としては特に押出機、バ
ンバリーミキサー、ローラー、ニーダー等を例として挙
げることができ、これらを回分的または連続的に運転す
る。成分の混合順は特に限定されない。
(実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1〜4 まず、PPE、PSおよびトリフェニルホスフェートを45:5
5:13の重量比で含む樹脂組成物および密度2.01g/cm3
有するメソフェースピッチ系カーボンファイバー(商
標;ダイアリードK223、三菱化成工業(株)製、以下で
はCF−1と呼ぶ)を、表に示した割合(重量部)で配合
し、2軸押出機にて、300℃、150rpmの条件で押出し、
ペレットを作成した。得られたペレットから1/16インチ
の厚さの燃焼テストバーを作成し、UL−94規格に従って
燃焼性試験を行ない、結果を以下の表に示した。
燃焼性の評価は、Vの値が小さいほど難燃性であること
を表す、なお規格外という評価は、UL−94規格の難燃性
を有しない、すなわち難燃性であるとはいえないことを
表す。
比較例1〜8 カーボンファイバーとして、ダイアリード K223の代わ
りに、PAN系カーボンファイバー(商標;トーホーベス
ロンHTA−C6−S、密度1.77g/cm3、トーホーベスロン
(株)製、以下ではCF−2と呼ぶ)または石炭系等方性
ピッチ系カーボンファイバー(商標;ドナックドナカー
ボMP−EXP001、密度1.57g/cm3、ドナック(株)製、以
下ではCF−3と呼ぶ)を用いたこと以外は、実施例1〜
4と同様にしてペレットを作成し、同一条件で燃焼性試
験を行った。結果を次表に併記する。
(発明の効果) 本発明により、PPE/リン酸エステル系導電性樹脂組成物
の難燃性を向上させることができた。よって、この導電
性樹脂組成物の工業的有用性は大きい。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 71/12 LQN

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂20〜
    97重量部、 (B)ポリスチレン系樹脂0〜70重量部、 (C)リン酸エステル系化合物3〜30重量部、 ならびに (D)密度1.95g/cm3以上を有するメソフェースピッチ
    系カーボンファイバーを、(A)、(B)および(C)
    の合計100重量部に対して4〜45重量部、 を含む導電性樹脂組成物。
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