JPS6065064A - 高導電性カ−ボンブラツク配合組成物 - Google Patents
高導電性カ−ボンブラツク配合組成物Info
- Publication number
- JPS6065064A JPS6065064A JP58173902A JP17390283A JPS6065064A JP S6065064 A JPS6065064 A JP S6065064A JP 58173902 A JP58173902 A JP 58173902A JP 17390283 A JP17390283 A JP 17390283A JP S6065064 A JPS6065064 A JP S6065064A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- furnace
- hydrocarbon
- conductive carbon
- weight
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、導電性と耐熱老化性などの安定性が飛躍的に
高められた重合体組成物に関する。
高められた重合体組成物に関する。
合成樹脂や合成ゴムは一般に非導電性であるが、これら
に導電性を付与することができれば他の導電性材料では
満足が得られなかった分野での利用が多いに期待される
。このため合成樹脂や合成ゴムに導電性のフィラーを配
合して導電性の組成物を得ることが種々検討されている
。導電性のフィシ−の中ではカーボンブラックが最も一
般的に検討され、その中でもケッチェンブラック(AK
ZO社商品名)が少量で高度の導電性を与える特徴によ
り最も適しているということが知られている。
に導電性を付与することができれば他の導電性材料では
満足が得られなかった分野での利用が多いに期待される
。このため合成樹脂や合成ゴムに導電性のフィラーを配
合して導電性の組成物を得ることが種々検討されている
。導電性のフィシ−の中ではカーボンブラックが最も一
般的に検討され、その中でもケッチェンブラック(AK
ZO社商品名)が少量で高度の導電性を与える特徴によ
り最も適しているということが知られている。
しかしながら、従来のケッチェンブランクは不純物金属
残渣(灰分)が多いためにこれを配合した導電性樹脂ま
たはゴム組成物の耐熱老化性が極めて悪く、また組成物
の導電性に大きく関係するDBP吸油量がカーボンブラ
ックの中では高い水準にあるものの製造方法の制約があ
るために一定水準以上の吸油量のものは得られなかった
。
残渣(灰分)が多いためにこれを配合した導電性樹脂ま
たはゴム組成物の耐熱老化性が極めて悪く、また組成物
の導電性に大きく関係するDBP吸油量がカーボンブラ
ックの中では高い水準にあるものの製造方法の制約があ
るために一定水準以上の吸油量のものは得られなかった
。
本発明は、特定の方法で得られるようになった灰分含有
量が低く、極めて高いDBP吸油量を有する特殊なカー
ボンブラックを合成樹脂または合成ゴムに配合すること
によって、極めて高度の導電性と優れた安定性を有する
組成物を得ることに成功したものである。
量が低く、極めて高いDBP吸油量を有する特殊なカー
ボンブラックを合成樹脂または合成ゴムに配合すること
によって、極めて高度の導電性と優れた安定性を有する
組成物を得ることに成功したものである。
すなわち、本発明は、「(a)合成樹脂若しくは合成ゴ
ム30〜97重量%、および、Φ)液状炭化水素を炉内
において分子状酸素及び水蒸気で部分酸化反応せしめて
合成ガス化と同時に高導電性カーボンを製造するにあた
り、該炭化水素の炭素原子/水素原子が重量比で9以上
でありかっ該炉が、炉内温度範囲1300〜145G’
C1炉内圧力25〜80Kf/I:11!、炉内へ供給
される水蒸気の量が該炭化水素1トン当り400〜80
01Cpの条件で運転されて得られる高導電性カーボン
ブラック70〜3重量%からなることを脣徴とする組成
物である。
ム30〜97重量%、および、Φ)液状炭化水素を炉内
において分子状酸素及び水蒸気で部分酸化反応せしめて
合成ガス化と同時に高導電性カーボンを製造するにあた
り、該炭化水素の炭素原子/水素原子が重量比で9以上
でありかっ該炉が、炉内温度範囲1300〜145G’
C1炉内圧力25〜80Kf/I:11!、炉内へ供給
される水蒸気の量が該炭化水素1トン当り400〜80
01Cpの条件で運転されて得られる高導電性カーボン
ブラック70〜3重量%からなることを脣徴とする組成
物である。
本発明組成物は、導電性が著しく向上しているほかに、
耐熱老化性等の耐久安定性が飛躍的に改善されており、
意外な効果を達成するものであった。この組成物は、従
来応用が不可能であった、高性能の電子機器・部品の包
装材、運搬容器や静電気防止用材料等への利用をも可能
にするものである。
耐熱老化性等の耐久安定性が飛躍的に改善されており、
意外な効果を達成するものであった。この組成物は、従
来応用が不可能であった、高性能の電子機器・部品の包
装材、運搬容器や静電気防止用材料等への利用をも可能
にするものである。
本発明で用いる合成樹脂としては、熱可塑性樹脂または
熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としてはポリ
エチレン(低・中・高密度・直鎖低密度)、ポリプロピ
レン、プロピレン・エチレンブロックまたはランダム共
重合体などのポリα−オレフィン:ポリスチレン:アク
リロニトリル・ブタジェン・スチレン三元共重合体、ポ
リメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂:ポリ塩化
ビニルなどのポリハロゲン化ビニル;ナイロン6、ナイ
ロン66などのポリアミド;ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレートなどの飽和ポリエステ
ル:ポリフェニレンオキサイドなどのポリエーテル:ボ
リスルホン:ボリ7工二レンスルフイド:ボリ7フ化ビ
ニリデン;ポリテトラ70aエチレン:エチレン・酢酸
ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチ
レン・メタクリル酸共重合体などのα−オレフィン・ビ
ニルモノマー共重合体;無水マレイン酸変性ポリプロピ
レン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン
酸変性グリスチレンなどの変性樹脂;スチレン・ブタジ
ェンブロック共重合体の水素添加物等の単独または混合
物が用いられる。
熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としてはポリ
エチレン(低・中・高密度・直鎖低密度)、ポリプロピ
レン、プロピレン・エチレンブロックまたはランダム共
重合体などのポリα−オレフィン:ポリスチレン:アク
リロニトリル・ブタジェン・スチレン三元共重合体、ポ
リメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂:ポリ塩化
ビニルなどのポリハロゲン化ビニル;ナイロン6、ナイ
ロン66などのポリアミド;ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレートなどの飽和ポリエステ
ル:ポリフェニレンオキサイドなどのポリエーテル:ボ
リスルホン:ボリ7工二レンスルフイド:ボリ7フ化ビ
ニリデン;ポリテトラ70aエチレン:エチレン・酢酸
ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチ
レン・メタクリル酸共重合体などのα−オレフィン・ビ
ニルモノマー共重合体;無水マレイン酸変性ポリプロピ
レン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン
酸変性グリスチレンなどの変性樹脂;スチレン・ブタジ
ェンブロック共重合体の水素添加物等の単独または混合
物が用いられる。
ノ
熱硬化性樹脂としてはエポΦシ樹脂、フェノール樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン
等の単独または混合物が用いられる。
不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン
等の単独または混合物が用いられる。
合成コムとしてはエチレン・プロピレン系ゴム、スチレ
ン番ブタジェンゴム、イソプレンゴム等の単独または温
合物が用いられる。
ン番ブタジェンゴム、イソプレンゴム等の単独または温
合物が用いられる。
これらの合成樹脂または合成ゴムには2,6−ジーt−
ブチル−4−メチルフェノール、 1,1.3−トリー
(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−プチルフェニ
ル)ブタン、テトラキス〔メチレン(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシヒドロケイ皮酸エステル)〕メ
タンなどのフェノール系酸化防止剤、ジラウリルーチオ
ージグロビオン酸エステル、ジステアリル−チオ−ジプ
ロピオン酸エステルなどのイオウ系酸化防止剤などの安
定剤類のほかに紫外線吸収剤、中和剤、滑剤などを配合
することができる。
ブチル−4−メチルフェノール、 1,1.3−トリー
(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−プチルフェニ
ル)ブタン、テトラキス〔メチレン(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシヒドロケイ皮酸エステル)〕メ
タンなどのフェノール系酸化防止剤、ジラウリルーチオ
ージグロビオン酸エステル、ジステアリル−チオ−ジプ
ロピオン酸エステルなどのイオウ系酸化防止剤などの安
定剤類のほかに紫外線吸収剤、中和剤、滑剤などを配合
することができる。
また、本発明で用いる高導電性カーボンブラックは、上
記の条件にて製造されるものである。その方法に用いら
れる炭素原子/水素原子の重量比で9以上の液状炭化水
素とは、例えばナフサの熱分解油(エチレンヘビーエン
ド)、芳香族系液状炭化水素にカーボンを混合した液状
炭化水素(カーボンオイル)、芳香族系液状炭化水素に
C重油などを混合した混合オイルなどの、元素分析によ
りめた炭素原子及び水素原子の重量組成の比(炭素原子
/水素原子)が9以上の、部分酸化炉内へ供給する場合
に液状の原料を総称するものである。これらの中でも特
に炭素原子/水素原子の重量組成の比が12以上の例え
ばエチレンヘビーエンド、カーボンオイル等が、得られ
るカーボン中の灰分量を低くできるので好ましい。炭素
原子/水素原子の重量比が9未満では、該炉内の処理条
件を変更してもカーボンブラックのDBP吸油量が低下
したり、又収量が小さくなるなど好ましいカーボンブラ
ックの製造を維持することが難しい。上記原料の炭素原
子/水素原子の重量比が9以上であっても、固体状とな
ったり、高粘度の液状炭化水素又はカーボンオイル等と
なって該炉への供給が困難となるものなどは好ましくな
い。即ち、該炉内に供給する原料炭化水素は液状であっ
て供給時に、粘度30 cst以下でらることが好まし
いO また、部分酸化反応を行う炉は、炉内温度範囲が130
0〜1450℃、好ましくは1360〜1420℃、炉
内圧力25〜801cf/ aA、好ましくは25〜3
5Kg/al!、炉内へ供給される水蒸気の量が原料炭
化水素1トン当り400〜5ooK4、好ましくは45
0〜600Kfの条件で運転される。
記の条件にて製造されるものである。その方法に用いら
れる炭素原子/水素原子の重量比で9以上の液状炭化水
素とは、例えばナフサの熱分解油(エチレンヘビーエン
ド)、芳香族系液状炭化水素にカーボンを混合した液状
炭化水素(カーボンオイル)、芳香族系液状炭化水素に
C重油などを混合した混合オイルなどの、元素分析によ
りめた炭素原子及び水素原子の重量組成の比(炭素原子
/水素原子)が9以上の、部分酸化炉内へ供給する場合
に液状の原料を総称するものである。これらの中でも特
に炭素原子/水素原子の重量組成の比が12以上の例え
ばエチレンヘビーエンド、カーボンオイル等が、得られ
るカーボン中の灰分量を低くできるので好ましい。炭素
原子/水素原子の重量比が9未満では、該炉内の処理条
件を変更してもカーボンブラックのDBP吸油量が低下
したり、又収量が小さくなるなど好ましいカーボンブラ
ックの製造を維持することが難しい。上記原料の炭素原
子/水素原子の重量比が9以上であっても、固体状とな
ったり、高粘度の液状炭化水素又はカーボンオイル等と
なって該炉への供給が困難となるものなどは好ましくな
い。即ち、該炉内に供給する原料炭化水素は液状であっ
て供給時に、粘度30 cst以下でらることが好まし
いO また、部分酸化反応を行う炉は、炉内温度範囲が130
0〜1450℃、好ましくは1360〜1420℃、炉
内圧力25〜801cf/ aA、好ましくは25〜3
5Kg/al!、炉内へ供給される水蒸気の量が原料炭
化水素1トン当り400〜5ooK4、好ましくは45
0〜600Kfの条件で運転される。
これらの運転条件と前記原料炭化水素の特徴とを同時に
満たすことによって、従来公知の条件では達成し得なか
った優れた高導電性でしかも灰分の少ないカーポンプシ
ックを収量良く製造することができるようになった。
満たすことによって、従来公知の条件では達成し得なか
った優れた高導電性でしかも灰分の少ないカーポンプシ
ックを収量良く製造することができるようになった。
液状炭化水素を原料とする部分酸化法は、該炭化水素を
炉内で分子状酸素及び水蒸気と反応せしめて合成ガスを
製造すると同時にカーボンプラッpt副生ずるシェルガ
ス化プロセス、テキ丈コガス化プロセス等が知られてお
り、AKZO社の「ケッチェンブラック」はシェルガス
化プロセスにより製造されたカーボンブラックとして知
られている。
炉内で分子状酸素及び水蒸気と反応せしめて合成ガスを
製造すると同時にカーボンプラッpt副生ずるシェルガ
ス化プロセス、テキ丈コガス化プロセス等が知られてお
り、AKZO社の「ケッチェンブラック」はシェルガス
化プロセスにより製造されたカーボンブラックとして知
られている。
従来の液状炭化水素を原料とする部分酸化法により製造
されたカーボンブラックは、「ケッチェンブラック」に
見られるように灰分が多く、DBP吸油量の向上にも限
界があったO これに対して液状炭化水素を原料とする部分酸化法にお
いて特定の炭素原子/水素原子の重量比の液状炭化水素
を用い、特定の炉内温度、炉内圧力、炉内供給水蒸気量
によって製造されたカーボンブラックは灰分が少く、し
かも高いDBP吸油量を有するものである0 このようにして得られた高導電性のカーボンは、シ以下
と低いものでおる。
されたカーボンブラックは、「ケッチェンブラック」に
見られるように灰分が多く、DBP吸油量の向上にも限
界があったO これに対して液状炭化水素を原料とする部分酸化法にお
いて特定の炭素原子/水素原子の重量比の液状炭化水素
を用い、特定の炉内温度、炉内圧力、炉内供給水蒸気量
によって製造されたカーボンブラックは灰分が少く、し
かも高いDBP吸油量を有するものである0 このようにして得られた高導電性のカーボンは、シ以下
と低いものでおる。
本発明組成物の配合割合は全組成に対して合成樹脂また
は合成ゴム97〜30重量%および上記の新規なカーボ
ンブランク3〜70重量%である。
は合成ゴム97〜30重量%および上記の新規なカーボ
ンブランク3〜70重量%である。
合成樹脂または合成樹脂の配合割合が30重量う以下で
は組成物の成形性が不良であり、97重量%超過では高
導電性が期待されない。具体的な配合量は用途毎の要求
性能によって設定される。特に好ましい配合割合は、合
成樹脂または合成ゴム95〜80重量%および該カーボ
ンブラック5〜20重量%である。
は組成物の成形性が不良であり、97重量%超過では高
導電性が期待されない。具体的な配合量は用途毎の要求
性能によって設定される。特に好ましい配合割合は、合
成樹脂または合成ゴム95〜80重量%および該カーボ
ンブラック5〜20重量%である。
本発明の組成物として合成樹脂または合成ゴム、新規な
カーボンブラックにさらに無機または有機のフィラーを
60重量%以下、好ましくは3〜50重ik%の範囲で
配合することができる。無機フィラーとしては炭酸カル
シウム、タルク、マイカ、ガラス繊維、ウオラストナイ
ト、ガラスピーズ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、硫酸バリウム、黒鉛、二硫化モリブデン、炭素
繊維、シリカ、炭化ケイ素繊維、アルミニウム繊維、黄
銅繊維、ステンレススチール繊維、アルミニウムフレー
ク−アルミニウム船玄−ノ(リウムフエライト、ストロ
ンチウムフェライトなどを用いることができ、有機フィ
ラーとしては木粉、芳香族ポリアミド繊維などを用いる
ことができる。
カーボンブラックにさらに無機または有機のフィラーを
60重量%以下、好ましくは3〜50重ik%の範囲で
配合することができる。無機フィラーとしては炭酸カル
シウム、タルク、マイカ、ガラス繊維、ウオラストナイ
ト、ガラスピーズ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、硫酸バリウム、黒鉛、二硫化モリブデン、炭素
繊維、シリカ、炭化ケイ素繊維、アルミニウム繊維、黄
銅繊維、ステンレススチール繊維、アルミニウムフレー
ク−アルミニウム船玄−ノ(リウムフエライト、ストロ
ンチウムフェライトなどを用いることができ、有機フィ
ラーとしては木粉、芳香族ポリアミド繊維などを用いる
ことができる。
これらのフィラーの配合は、物理的性質、外観のほか導
電性の改質をも期待できる。
電性の改質をも期待できる。
本発明組成物はバンバリーミキサ−、ロール、プラベン
ダープラストグジムなどのバッチ式の混線機のほかに、
−軸押出機、二軸押出機などの連続長の押出機で得るこ
とができる・配合順序は特に限定されるものではなく、
配合物を一度に混合して混練する方法のほかに、初めに
バッチ式あるいは連続式の押出様で合成樹脂または合成
ゴムの一部とカーボンブラックとを混練しておき、その
混線物と合成樹脂または合成ゴムの残部とを混練するこ
ともできる。
ダープラストグジムなどのバッチ式の混線機のほかに、
−軸押出機、二軸押出機などの連続長の押出機で得るこ
とができる・配合順序は特に限定されるものではなく、
配合物を一度に混合して混練する方法のほかに、初めに
バッチ式あるいは連続式の押出様で合成樹脂または合成
ゴムの一部とカーボンブラックとを混練しておき、その
混線物と合成樹脂または合成ゴムの残部とを混練するこ
ともできる。
実施例1
原料液状炭化水素の性状が
初留温度 180〜190℃
10%留出温度 205〜215 C
50%留出温度 250〜260℃
97%留出温度 320〜340℃
粘度(80℃) 約10 cst
炭素原子/水素原子(重量比) 12.5であるエチレ
ンヘビーエンドをシェルガス化プロセスの炉に使用した
。該炉の炉内温度1400℃、炉内圧力3oK9/−で
炉内へ供給する水蒸気の量を原料炭化水屋に対して60
0Kf/トンの条件で反応させて、DBP吸油量が49
0ゴ/ 100 f、灰分が0.04重量%のカーボン
ブラックを得た。
ンヘビーエンドをシェルガス化プロセスの炉に使用した
。該炉の炉内温度1400℃、炉内圧力3oK9/−で
炉内へ供給する水蒸気の量を原料炭化水屋に対して60
0Kf/トンの条件で反応させて、DBP吸油量が49
0ゴ/ 100 f、灰分が0.04重量%のカーボン
ブラックを得た。
この高性能カーボンブラックないしけケッチェンブラッ
ク(AKZO社製特殊7アーネスブラツク)をブラベン
ダープラストダラムによって各種の合成樹脂、合成ゴム
と各種割合で混練し、組成物の導電性を測定した。結果
を第1表に示す。なお、体積固有抵抗は、5RI8規格
2301−1969のホイートストンブリッジ法により
厚さ2鰭の圧縮成形シートについて測定した。
ク(AKZO社製特殊7アーネスブラツク)をブラベン
ダープラストダラムによって各種の合成樹脂、合成ゴム
と各種割合で混練し、組成物の導電性を測定した。結果
を第1表に示す。なお、体積固有抵抗は、5RI8規格
2301−1969のホイートストンブリッジ法により
厚さ2鰭の圧縮成形シートについて測定した。
(以下余白)
実施例2
密度0.9209/lri、 MFR4? / 10分
の低密度ポリエチレン100重量部に対して実施例1で
用いたのと同じ高性能カーボン12重量部、0.05重
量部の2.2′−メチレンビス(6−tert −ブチ
ル−3−メチルフェノール)および0.5重量部のステ
アリン酸亜鉛とを混合し、プラベンダープラストグラム
で200℃で5分間混練した。この混線物を圧縮成形し
て得た厚さ2fiのシートの体積固有抵抗および耐熱老
化性を測定した。
の低密度ポリエチレン100重量部に対して実施例1で
用いたのと同じ高性能カーボン12重量部、0.05重
量部の2.2′−メチレンビス(6−tert −ブチ
ル−3−メチルフェノール)および0.5重量部のステ
アリン酸亜鉛とを混合し、プラベンダープラストグラム
で200℃で5分間混練した。この混線物を圧縮成形し
て得た厚さ2fiのシートの体積固有抵抗および耐熱老
化性を測定した。
比較のために高性能カーボンの代りに実施例1で用いた
のと同じケッチェンブラックを用いて同様の実験を行っ
た。
のと同じケッチェンブラックを用いて同様の実験を行っ
た。
結果を第2表に示した。なお、耐熱老化性は、150℃
のギヤオーブン中における引張伸び保持率が50%以下
となるまでの時間で評価した。
のギヤオーブン中における引張伸び保持率が50%以下
となるまでの時間で評価した。
(以下余白)
Claims (1)
- (a)合成樹脂若しくは合成ゴム30〜97重量%、お
よび、(b)液状炭化水素を炉内において分子状酸素及
び水蒸気・で部分酸化反応せしめて合成ガス化と同時に
高導電性カーボンを製造するにあたり、該炭化水素の炭
素原子/水素原子が重量比で9以上でありかつ該炉が、
炉内温度範囲1300〜1450℃、炉内圧力25〜8
0 Kf/ cl/i、炉内へ供給される水蒸気の量が
該炭化水素1トン当り400〜800Kpの条件で運転
されて得られる高導電性カーボンブラック70〜3重量
%からなることを特徴とする高導電性カーボンブラック
配合組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58173902A JPS6065064A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 高導電性カ−ボンブラツク配合組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58173902A JPS6065064A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 高導電性カ−ボンブラツク配合組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6065064A true JPS6065064A (ja) | 1985-04-13 |
JPH059466B2 JPH059466B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=15969197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58173902A Granted JPS6065064A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 高導電性カ−ボンブラツク配合組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6065064A (ja) |
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
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JP2002028351A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Toyomaru Industry Co Ltd | 帯電防止性能を有するパチンコ機 |
WO2003066744A1 (fr) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Ketchen Black International Company | Noir de carbone destine a une resine thermoplastique conductrice et composition de resine thermoplastique hautement conductrice renfermant le noir de carbone |
US7166677B2 (en) | 2004-03-19 | 2007-01-23 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polypropylene resin compositions |
US7235918B2 (en) * | 2003-06-11 | 2007-06-26 | Cool Options, Inc. | Thermally-conductive plastic articles having light reflecting surfaces |
CN103501596A (zh) * | 2011-06-10 | 2014-01-08 | 胡茨曼澳大利亚股份有限公司 | 用于提高农业油基悬浮制剂的物理稳定性的组合物和方法 |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP58173902A patent/JPS6065064A/ja active Granted
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