KR100557358B1 - 전도성 폴리아세탈 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 향상된 인성 및 가요성 뿐만 아니라, 양호한 유동성 및 가공성을 갖는 전기 전도성 폴리아세탈 조성물에 관한 것이다. 이 조성물에는 옥시메틸렌 중합체, 탄성 폴리우레탄, 및 이러한 조성물 중에 지금까지 사용된 전도성 카본 블랙보다 저차 구조 (DBP 흡수), 및 높은 1차 입자 (더 낮은 표면적)을 갖는 전기 전도성 카본 블랙이 포함된다. 이 조성물은 옥시메틸렌 중합체 약 65 내지 약 85 중량％, 전기 전도성 카본 블랙 약 10 내지 약 20 중량％, 및 탄성 폴리우레탄 약 10 내지 약 20 중량％를 포함한다. 전기 전도성 카본 블랙은 표면적 BET (N2)가 약 40 내지 약 100 ㎡/g이고, 공극 부피 DBP 흡수량이 약 150 내지 약 350 ㎖/100g이다. 본 발명의 조성물 중에 사용되는 전기 전도성 카본 블랙은 조성물 중합체 중에 더 쉽게 분산되고, 배합하는 동안 용융 점도의 임의의 증가를 감소시킨다.
폴리아세탈 수지, 전기 전도성 카본 블랙, 고차 구조, 1차 입도, 표면적 BET, 공극 부피 DBP 흡수량

Description

전도성 폴리아세탈 조성물{Conductive Polyacetal Composition}
본 발명은 전도성 폴리아세탈 조성물 및, 보다 상세하게는, 향상된 인성 및 가요성 뿐만 아니라, 전기 전도성, 낮은 점도 및 낮은 흡습량을 특징으로 하는 폴리아세탈 조성물에 관한 것이다.
폴리옥시메틸렌 (POM) 수지로도 알려진 폴리아세탈 수지는 사용 범위가 넓은, 예를 들면, 널리 다양하게 사용되는 금속에 대한 대체물로서의 공업용 열가소성 소재이다. 폴리아세탈 수지는 일반적으로 우수한 기계적 특성, 피로 저항, 마모, 마찰 및 가공성을 나타낸다. 몇몇 수지 용도에서는, 전기 전도성이 요구된다.
전기 전도성을 수지에 부여하는 방법으로 충분한 양의 전기 전도성 카본 블랙과 폴리아세탈 수지의 조합이 수행되어 왔다. 예를 들면, 전기 전도성 폴리아세탈 수지 조성물은 문헌 [Masamoto et al., 미국 특허 제4,391,741호; Kausga et al., 미국 특허 제4,555,357호]에 기재되어 있다. 전기 전도성 폴리아세탈 수지를 형성하는데 사용되는, 시판되는 전기 전도성 카본 블랙은 케텐블랙 (KETJENBLACK) (등록상표) EC 카본 블랙 (일리노이주의 시카고에 소재하는 악조 노벨 케미칼사 (Akzo Nobel Chemicals, Inc.)의 등록상표)이다. 전형적인 전도성 폴리아세탈 조성물은 옥시메틸렌 공중합체와 약 6 중량％의 케텐블랙 (등록상표) EC 전기 전도성 카본 블랙을 포함한다. 이러한 조성물은 우수한 전도성을 제공하는 반면, 카본 블랙을 첨가하면 최종 성형품의 인성 및 가요성이 저하된다. 더 높은 가요성이 요구되는 용도에 있어서, 불량한 신도 및 낮은 실제 충격 강도 때문에 파괴가 일어날 수 있다. 더욱이, 전기 전도성 카본 블랙은 폴리아세탈 수지의 용융 점도를 증가시켜 융용 유동성을 열화시킬수 있어, 이로써 사출 성형 기술로는 수지의 제조가 곤란해질 수 있다. 또한, 용융 점도가 너무 높을 경우, 제조 (예를 들면, 배합 또는 사출 성형)하는 동안 폴리아세탈 분해 및 그로인한 포름알데히드 방출이 일어날 수 있다.
폴리아세탈 수지 조성물 중의 전기 전도성 카본 블랙의 사용과 연관된 상기 언급된 문제점의 관점에서 볼때, 일반적으로 초전도성형의 카본 블랙, 예를 들면, 케텐블랙 (등록상표) EC 600 JD 카본 블랙 (악조 노벨의 등록상표)를 더 적은 양으로 사용하여 왔다. 본 명세서에 참고로 인용된, 문헌 [Kusumgar et al., 미국 특허 제4,828,755호]에 기재된 바와 같이, 초전도성 카본 블랙의 더 적은 양은 최종 공정 및 기계적 특성에 영향을 덜 미치는 적당한 전기적 전도율을 갖는 조성물을 제공한다. 케텐블랙 (등록상표) EC 600 JD 카본 블랙의 전형적인 전도성 폴리아세탈 조성물 중의 충전량은 약 3 내지 약 5 중량％이다. 그러나, 초전도성 카본 블랙은 일반적으로 고차 구조 (높은 DBP 흡수) 및 낮은 1차 입도 (넓은 표면적 BET N2)가 특징이다. 폴리아세탈 조성물 중의 초전도성 카본 블랙의 분산 및 제조는 낮은 1차 입도 때문에 어려우므로, 카본 블랙의 고차 구조 및 낮은 1차 입도 때문에 생성된 최종 폴리아세탈 조성물의 점도가 높을 수 있다.
전기 전도성 카본 블랙을 함유하는 폴리아세탈 수지의 충격 강도 및 가요성은 조성물에 폴리우레탄을 혼합함으로써 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 예를 들면, 문헌 [Kusumgar et al., 미국 특허 제4,828,755호]에는 탄성 폴리우레탄의 혼합에 의해 향상된 가요성 및 인성을 갖는 전도성 옥시메틸렌 중합체 조성물이 기재되어 있다.
<발명의 요약>
따라서, 본 발명은 옥시메틸렌 중합체, 탄성 폴리우레탄, 및 이러한 조성물 중에 지금까지 사용된 전도성 카본 블랙보다 저차 구조 (DBP 흡수) 및 더 큰 입도 (더 낮은 표면적)을 갖는 전기 전도성 카본 블랙을 포함하는 전기 전도성 폴리아세탈 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물에 사용되는 전기 전도성 카본 블랙은 조성물 중합체 (폴리옥시메틸렌과 폴리우레탄) 중에서 더 용이하게 분산되어, 배합되는 동안 용융 점도의 증가를 경감시키고, 향상된 인성 및 가요성 뿐만 아니라, 양호한 유동성 및 사출-성형, 취입-성형, 도금 등과 같은 가공성을 갖는 전기 전도성 조성물을 제공한다.
본 발명의 한 실시 형태에서, 전기 전도성 폴리아세탈 수지 조성물은 옥시메틸렌 중합체 약 65 내지 약 80 중량％, 전기 전도성 카본 블랙 약 10 내지 약 20 중량％, 및 탄성 폴리우레탄 약 10 내지 약 20 중량％를 포함한다. 전기 전도성 카본 블랙은 약 40 내지 약 100 ㎡/g의 표면적 BET (N2), 및 약 150 내지 350 ㎖/100g의 공극 부피 DBP 흡수량을 갖는다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 있어서, 전기 전도성 폴리아세탈 수지 조성물은 65 내지 79.5 중량％의 옥시메틸렌 중합체를 포함하고, 0.5 중량％ 이하의 산화 방지제를 추가로 포함한다.
본 발명은 전기 전도성 폴리아세탈 수지 조성물에 관한 것이다. 이 조성물은 옥시메틸렌 중합체, 탄성 폴리우레탄, 및 전기 전도성 카본 블랙을 포함한다. 전기 전도성 카본 블랙은 조성물 중에 지금까지 사용된 카본 블랙보다 저차 구조, 및 더 큰 1차 입자 (더 낮은 표면적)을 갖는다. 전기 전도성 카본 블랙은 약 40 내지 100 ㎡/g의 표면적 BET (N2), 및 약 150 내지 350 ㎖/100g의 공극 부피 DBP 흡수량을 갖는다.
본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물 중에 사용되는 옥시메틸렌 중합체는 당 업계에 널리 공지되어 있다. 이 중합체는 일반적으로 고분자량을 가지며, 반복되는 옥시메틸렌기, -OCH2- 중에 반복되는 탄소-산소 결합의 기본 분자 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 단독중합체는 이 탄소-산소 구조만으로 구성된 반면, 공중합체는 가끔씩 공중합체 단위가 낀 옥시메틸렌 구조를 갖는다는 것이 공지되어 있다. 본 발명에 사용된 바와 같이, 용어 "옥시메틸렌 중합체"는 임의의 옥시메틸렌 단독중합체, 공중합체, 삼원공중합체 등을 포함한다.
일반적으로, 단독중합체는 단량체 정제, 중합, 알킬 또는 아실기로의 엔드-캡핑(end-capping), 및 마무리를 통해, 포름알데히드의 중합 또는 포름알데히드의 환형 삼량체인 트리옥산의 중합에 의해 제조된다. 시판되는 옥시메틸렌 공중합체는 포름알데히드의 트리옥산으로의 삼량체화, 트리옥산의 정제, 소량의 산화 에틸렌 및(또는) 테트라히드로푸란의 존재하에서의 공중합, 알칼리 가수분해에 의한 안정화, 및 마무리에 의해 제조된다.
본 발명의 전도성 조성물에 사용하기에 특히 적당한 옥시메틸렌 중합체는 옥시메틸렌 공중합체이다. 본 발명에 사용되는 옥시메틸렌 공중합체의 예는 용융 지수가 약 13 내지 약 50 g/10분 (190 ℃/2.15 ㎏)임이 특징인 시판되는 코폴리아세탈 등급이다. 본 발명의 전도성 조성물 중에 사용하기에 적당한 바람직한 옥시메틸렌 중합체에는, 예를 들면, 호스타폼 (HOSTAFORM) (등록상표) 아세탈 공중합체 (독일의 훽스트 악티에게젤샤프트의 등록상표)와 같은 공중합체, 또는 울트라폼 (ULTRAFORM) (등록상표) 중합체 (독일 바스프 악티엔게젤샤프트의 등록상표)가 포함된다. 바람직하게는, 본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물은 약 65 내지 약 80 중량％의 옥시메틸렌 중합체를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 이 조성물은 총 조성물 중에, 옥시메틸렌 중합체 약 70 내지 약 80 중량％, 더욱 바람직하게는 약 75 중량％의 중합체를 포함한다.
일반적으로, 옥시메틸렌 공중합체는 비교적 고도의, 즉 약 70 내지 80 ％의 중합체 결정도를 갖는다. 언급된 바와 같이, 옥시메틸렌 공중합체는, 예를 들면, 화학식
Figure 112005027211192-pct00001
(여기서, R1 및 R2은 각각 수소, 저급 알킬기 및 할로겐-치환된 저급 알킬기이고, 각각의 R3은 메틸렌기, 옥시메틸렌기, 저급 알킬기 및 할로알킬-치환된 메틸렌기, 및 저급 알킬기 및 할로알킬-치환된 옥시메틸렌기이고, n은 0 내지 3의 정수임)으로 표시되는 공단량체가 산재된 -OCH2-기의 반복 단위를 갖는다. 각각의 저급 알킬기는 바람직하게는 1 내지 2개의 탄소원자를 갖는다. 중합은 약 0.1 내지 약 15 ㏖％의 공단량체의 존재하에서 수행된다. 형성된 공중합체는 약 85 내지 약 99.9 중량％의 반복되는 옥시메틸렌 단위 (-OCH2-)를 포함한다. 공단량체 단위는 산소-탄소 결합을 파괴함으로써 공중합체를 제조하는 공중합 단계 중에 공중합체 내로 혼입될 수 있다.
본 발명의 성형 조성물 중에 바람직하게 존재하는 옥시메틸렌 공중합체는 150 ℃ 이상의 융점을 갖는 열가소성 물질이고, 일반적으로 약 180 내지 약 200 ℃의 온도에서 분쇄 또는 가공 가능하다. 시판되는 옥시메틸렌 공중합체는 일반적으로 수평균 분자량이 약 10,000 이상이다.
본 발명에 사용되는 전기 전도성 카본 블랙은 전도성 폴리아세탈 조성물 중에 통상 사용되는 케텐블랙 (등록상표) EC 카본 블랙과 같은 전도성 카본 블랙을 능가하는 향상된 특성을 갖는다.
언급한 바와 같이, 본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물 중에 사용되는 카본 블랙은 초전도성 카본 블랙보다 저차 구조 (DBP 흡수) (ASTM S-2414) 및 더 낮은 표면적 (BET, N2) (ASTM D-3037)이 특징이다. 본 발명의 조성물 중의 카본 블랙은 중간치의 표면적을 갖고 고차 구조인 카본 블랙이다. 그러나, 이는 증가된 흑연 특성, 및 1차 입자의 타원체 형태 (장축과 단축의 비는 약 1.4임)에 있어 종래의 아세틸렌 블랙과 상이하다.
바람직하게는, 본 발명의 전도성 조성물에 사용되는 카본 블랙은 약 40 내지 약 100 ㎡/g의 BET 질소 표면적을 갖고, 바람직하게는, 표면적은 약 40 내지 약 70 ㎡/g이고, 더욱 바람직하게는, 표면적은 약 65 ㎡/g이다. 카본 블랙의 공극 부피 DBP 흡수량은 통상적으로 약 150 내지 약 350 ㎖/100g이다. 더욱 바람직하게는, 공극 부피는 약 150 내지 200 ㎖/100g이고, 더욱 바람직하게는, 공극 부피는 약 190 ㎖/100g이다. 본 발명의 조성물 중에 특히 유용한 카본 블랙은 엔사코 (ENSACO) (등록상표) 250 카본 블랙 (벨기에의 M.M.M. 카본사의 등록상표)이다.
본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물에 사용되는 저차 구조 및 낮은 표면적의 카본 블랙은, 조성물 중에 더 높은 충전량의 카본 블랙의 사용을 허용하므로, 인성, 가요성, 유동성 및 가공성을 향상시키면서 원하는 전도율이 달성된다는 것을 발견하였다. 본 발명에 사용되는 카본 블랙의 충전량은 조성물의 약 10 내지 20 중량％이다. 본 발명의 조성물 중의 카본 블랙은 바람직하게는, 약 12 내지 약 17 중량％이고, 더욱 바람직하게는, 이 조성물은 상기 언급된 카본 블랙을 약 12 중량％ 함유한다.
하기 표 1에 본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물 중에 사용된 전도성 카본 블랙과 다른 공지된 카본 블랙의 표면적 (BET, N2) (㎡/g), 공극 부피 (DBP 흡수량) (㎤/100 g), 및 휘발분 함량 (％)를 비교하였다.
엔사코 (등록상표) 250 케텐블랙 (등록상표) EC 600 JD 불칸 (VULCAN) (등록상표) XC72
표면적 (BET, N2) (㎡/g) 65 1250 254
공극 부피 (DBP 흡수량) (㎤/100 g) 190 510 178
휘발분 함량 (％) 0.15 0.7 1.5
본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물 중에 사용되는 카본 블랙은 케텐블랙 (등록상표) EC 카본 블랙과 같은 전도성 카본 블랙보다 용융 점도에 대한 덜바람직한 효과가 적다. 카본 블랙의 첨가로 인한 조성물의 점도 증가는 카본 블랙의 총 구조 및 표면적에 직접적으로 연관된다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 이러한 파라미터는, 본 발명에 사용되는 카본 블랙의 일례인, 엔사코 (등록상표) 250 카본 블랙의 경우 더 낮다. 따라서, 본 발명의 조성물의 배합 및 가공이 더 쉬우며, 용융 점도가 더 낮아 공정 온도를 약 200 ℃ 미만으로 유지하는 것이 가능하므로 폴리아세탈 분해 및 포름알데히드 방출의 가능성을 더 낮추어 준다.
또한, 카본 블랙의 1차 입도 (더 낮은 표면적 BET N2)가 더 크므로, 본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물의 중합체 중에 더 쉽게 분산된다. 전도성 카본 블랙의 더 균질한 분산은 폴리아세탈 조성물의 기계적 특성, 예를 들면, 충격 강도 뿐만 아니라, 양호한 전기 전도도도 향상시킨다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 카본 블랙은, 통상의 전도성 카본 블랙보다 폴리아세탈 조성물의 기계적 특성에 역효과를 덜 나타내기 때문에, 전기 전도능을 제공하는 동시에, 약 10 내지 20 중량％의 더 높은 카본 블랙의 충전량을 사용할 수 있다. 이러한 높은 카본 블랙 충전량 때문에 기계적 및 전기적 특성이 더 넓은 다양한 조성물을 제조할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 폴리아세탈 조성물의 기계적 특성이 카본 블랙의 첨가에 의해 영향을 덜 받으므로, 저분자량 (더 높은 용융 지수)가 특징인 아세탈 중합체도 달성할 수 있는 특성의 범위를 추가로 확장시키기 위해 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 카본 블랙이 이러한 조성물 중에 지금까지 사용된 카본 블랙보다 더 높은 충전량을 갖더라도, 본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물은 공지된 조성물보다 흡습성이 더 낮음을 특징으로 한다. 이러한 효과는 본 발명에 사용되는, 우수한 분산능 및 습윤능을 제공하는 카본 블랙의 특성, 예를 들면, 더 낮은 표면적에 직접적으로 관련이 있다고 여겨진다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 폴리아세탈 조성물에 사용되는 열가소성 폴리우레탄은 향상된 인성 및 가요성을 제공하고, 이는 당 업계에 공지되어 있다. 예를 들면, 유용한 탄성 폴리우레탄은 문헌 [Kusumgar et al., 미국 특허 제4,828,755호]에 기재되어 있고, 이는 본 명세서에 참고로 인용된다. 옥시메틸렌 중합체 조성물의 충격 강도를 향상시키는데 적당한 탄성 폴리우레탄은, 유리 히드록실 말단기, 및 폴리이소시아네이트, 특히 디이소시아네이트를 갖는, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 또는 폴리아세탈로부터, 저분자량의 폴리올, 바람직하게는 글리콜과 같은 연쇄연장제를 사용하여 제조되는 것들이다. 폴리우레탄은 당 업계에서 통상적인 공정, 예를 들면, 1단계 공정 또는 예비중합체 공정으로 제조할 수 있다.
사용할 수 있는 중합체 폴리올 및 폴리올 증량제는 이러한 탄성중합체의 제조에 있어 당 업계에서 통상적으로 사용되는 화합물들이다. 중합체 폴리올은 바람직하게는 분자량이 약 400 내지 약 4000인 폴리에스테르 디올, 폴리에테르 디올, 또는 그의 혼합물이다.
본 발명의 조성물의 탄성 폴리우레탄에 사용되는 연쇄연장제는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 임의의 디올 증량제일 수 있다. 예를 들면, 지방족 디올, 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,2-헥산디올, 네오펜틸 글리콜 등 뿐만 아니라, 디히드록시알킬화 방향족 화합물이다.
본 발명의 조성물의 탄성 폴리우레탄에 사용되는 폴리이소시아네이트는 폴리우레탄 탄성중합체의 제조에 통상적으로 사용되는 임의의 화합물일 수 있다. 예를 들면, 폴리이소시아네이트는 디이소시아네이트, 예를 들면, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌 비스(페닐렌이소시아네이트), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트 등 및 상기 디이소시아네이트의 2 종 이상의 혼합물이 포함된다.
특히 적당한 폴리우레탄 탄성중합체는 낮은 경도의, 연쇄연장된, 저분자량의 폴리옥시란 중합체, 예를 들면, 스타트-라이트 (STAT-RITE) (등록상표) C2300 정적 소산 중합체 (오하이오주의 클리브랜드에 소재하는 BF굿리치 케미칼사 (BFGoodrich Chemical)의 등록상표)이다. 바람직하게는, 본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물에는 약 10 내지 약 20 중량％의 폴리우레탄 탄성중합체가 포함된다. 더욱 바람직하게는, 이 조성물에는 총 조성물 중 약 10 내지 약 15 중량％의 폴리우레탄 탄성중합체, 더욱 바람직하게는, 약 12 중량％의 폴리우레탄이 포함된다.
필요하다면, 본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물은 산화 또는 분해에 대해, 예를 들면, 폴리아세탈 수지와 사용하기에 특히 적당한 안정화제를 사용하여 안정화시킬 수 있다. 바람직한 산화방지제는 에틸렌비스(옥시에틸렌) 비스[3-(5-tert-부틸-4-히드록시-m-톨릴)프로피오네이트]이고, 이르가녹스 (IRGANOX) (등록상표) 245 산화방지제 (뉴욕주의 호손에 소재하는 시바-가이기사 (Ciba-Geigy Corp.)의 등록상표)로서 시판된다. 필요하다면, 바람직하게는 본 발명의 조성물 중에 산화 방지제가 0.5 중량％ 이하 포함된다. 본 발명의 조성물 중에 산화 방지제가 더욱 바람직하게는, 약 0.2 내지 약 0.3 중량％, 더욱 바람직하게는, 약 0.3 중량％ 존재한다.
본 발명의 전도성 폴리아세탈 조성물은 상기 성분들의 균질 블렌드 또는 혼합물을 생성하는 임의의 종래의 방법으로 제조할 수 있다. 바람직하게는, 건조 또는 용융 블렌딩 공정 및 설비가 사용된다. 예를 들면, 일반적으로 실온에서 (펠렛, 칩 또는 입자 형태의) 폴리우레탄 탄성중합체를 (펠렛, 칩, 입자 또는 분말 형태의) 옥시메틸렌 중합체와 건조 혼합할 수 있고, 생성된 혼합물을 일반적으로 약 180 ℃ 내지 약 230 ℃의 온도로 가열되는 임의의 종래의 형태의 압출 설비 중에서 용융 블렌딩할 수 있다.
그 다음, 균질 블렌딩 공정으로 생성된 전도성 폴리아세탈 조성물을, 예를 들면, 입자, 펠렛, 칩, 플레이크 또는 분말로 세단, 펠렛화 또는 연마하고, 예를 들면, 사출 성형 또는 압출 성형하여 성형품, 예를 들면, 바, 막대, 플레이트, 시 트, 필름, 리본, 튜브 등으로, 열가소성 상태로 제조할 수 있다.
하기 실시예를 통해 본 발명을 더 설명할 것이며, 이 실시예는 설명을 위한 것이지 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
<실시예 1>
본 발명의 전기 전도성 폴리아세탈 조성물의 효과를 확인하기 위해서, 시판되는 폴리아세탈 수지 조성물과 비교하였다. 시판되는 조성물 (대조용)은 호스타폼 (HOSTAFORM) (등록상표) C9021 ELS 아세탈 공중합체이고, 이는 사출-성형, 압출 및 취입-성형품 및 용기의 제조에 일반적으로 사용된다. 본 발명의 범위 내의 조성물 (샘플 A)에는 하기 조성물 (중량％)가 포함된다.
호스타폼 (등록상표) C52021 아세탈 중합체 (훽스트사 제품)
(MFI=52 g/10 분) 70.7
스타트-라이트 (등록상표) C2300 폴리우레탄 (BF굿리치사 제품) 12.0
엔사코 (등록상표) 250 카본 블랙 (M.M.M. 카본사 제품) 17.0
이르가녹스 (등록상표) 245 산화방지제 (시바-가이기사 제품) 0.3
이 샘플들을 배합하고 성형하였다. 각 샘플을 평가하고, 용융 흐름 지수 (MFI)(g/10 분), 아이조드 (Izod) 충격 강도 (kJ/㎡), 인장 계수 (MPa), 굽힘 계수 (MPa), 표면 저항률 (ohm/sq), 및 부피 저항률 (ohm·㎝)를 측정하였다. 이 결과를 표 2에 나타내었다.
MFI (g/10분) 아이조드 충격 강도 (kJ/㎡) 인장 계수 (MPa) 굽힘 계수 (MPa) 표면 저항률 (ohm/sq) 부피 저항률 (ohm·㎝)
대조용 4.1 2.2 1520 1620 513 32
샘플 A 5.4 4.6 1740 1740 30 3
표 2에 나타낸 바와 같이, 폴리우레탄, 카본 블랙, 및 산화 방지제를 포함하는 본 발명의 전기 전도성 폴리아세탈 조성물은 대조용 아세탈 중합체 샘플보다 더 높은 유동성, 더 높은 충격 강도, 더 높은 계수값, 및 더 높은 전도율을 나타내었다.
<실시예 2>
전도성 폴리아세탈 조성물의 기계적 특성에 대한 아세탈 중합체 수지 유동성의 효과를 확인하기 위해서, 호스타폼 (등록상표) 아세탈 중합체 수지의 3 가지 상이한 형태를 사용하여 샘플 4 개 (A, B, C, 및 D)를 제조하였다. 각 수지의 MFI는 50 g/10분, 27 g/10분, 및 13 g/10분이었다. 아세탈 중합체에 추가하여, 조성물에는 본 발명의 범위 내의 폴리우레탄, 카본 블랙, 및 산화 방지제의 각종 양이 포함되었다. 상기 샘플들을 하기 표 3에 기재된 조성 (중량％)로 제조하였다. 각 샘플을 평가하고, 용융 흐름 지수 (MFI)(g/10 분), 아이조드 충격 강도 (kJ/㎡), 인장 계수 (MPa), 굽힘 계수 (MPa), 및 부피 저항률 (ohm·㎝)를 측정하였다. 이 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
샘플 A B C D
아세탈 수지 70.7* 70.7** 75.7** 75.7***
스타트-라이트 (등록상표) C2300p TPU 12 12 12 12
엔사코 (등록상표) 250 카본 블랙 17 17 12 12
이르가녹스 (등록상표) 245 산화 방지제 0.3 0.3 0.3 0.3
MFI (g/10분) 5.4 2 10.2 5.7
충격 강도 (kJ/㎡) 4.6 5.9 6.6 7.4
인장 계수 (MPa) 1740 1725 1390 1350
부피 저항률 (ohm·㎝) 3 2.5 1.8×104 2.4×104
*호스타폼 (등록상표) C52021, MFI=50 g/10분 **호스타폼 (등록상표) C27021, MFI=27 g/10분 ***호스타폼 (등록상표) C13021, MFI=13 g/10분
표 3에 나타낸 바와 같이, 샘플 A와 B, 및 샘플 C와 D는 다양한 MFI를 갖는 아세탈 중합체 수지의 상이한 형태를 동일한 양으로 사용하였다. 샘플 A 및 B 중에 더 많은 양의 전도성 카본 블랙을 사용하였다. 폴리우레탄 및 산화 방지제의 양은 모든 샘플 중에서 동일하였다. 모든 샘플이 양호한 전기적 특성을 나타낸 반면, 샘플의 기계적 특성 및 유동성은 다양하였다. 샘플 A 및 B는 우수한 유동성 및 가공성을 갖는 반면, 고도로 전기 전도성이고, 매우 경질이고, 충격 내성인 것으로 나타났다. 특히 높은 유동성의 조성물은 샘플 D에 비해 샘플 C에서 얻어졌다. 샘플 C 및 D의 특성은, 매우 높은 인성 및 충격 강도와 함께, 샘플 A 및 B에 비해 떨어지기는 하지만 매우 높은 전기 전도성으로 나타내었다. 샘플 C 및 D는 또한 더 낮은 강성률 (굽힘 계수)를 나타내었다.
<실시예 3>
전도성 폴리아세탈 조성물의 충격 강도 (kJ/㎡) 및 인장 계수 (MPa)에 대한 폴리우레탄 함량의 효과를 확인하기 위해서, 샘플 B 성분 (실시예 2의 표 3에 나타낸 바와 같음)을 평가하고, 본 발명의 범위 내의 상이한 폴리우레탄 (및 아세탈 수지) 함량을 갖는 유도체 성분 (샘플 E 및 F)와 비교하였다. 표 3에 기재된 샘플 B 의 조성물 (중량％)로 샘플을 제조하였다. 각 샘플을 평가하고, 충격 강도 및 인장 계수를 측정하였다. 이 결과를 또한 하기 표 4에 나타내었다.
샘플 TPU 함량 충격 강도 (kJ/㎡) 인장 계수 (MPa)
E 10 5.4 1850
B 12 5.9 1725
F 15 6.0 1470
표 4에 나타낸 바와 같이, 폴리우레탄 함량이 증가할수록 전도성 폴리아세탈 조성물의 충격 강도는 조금씩 증가하였다. 폴리우레탄 함량이 증가함에 따른 인장 계수의 감소는 두드러지게 더 중요하다. 이 감소는 폴리우레탄 함량이, 예를 들면, 인장 변형 조건하에서 매우 상이한 거동과 연관된 매우 양호한 충격 내성이 특징인 물질을 생성하는, 조성물의 최종 기계적 특성에 영향을 미친다는 것을 의미한다.
본 발명의 특정 실시 형태를 설명을 목적으로 상세히 기재하였다 하더라도, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 예를 들면, 본 발명에 사용되는 옥시메틸렌 중합체에는 가소제, 포름알데히드 제거제, 성형 윤활제, 산화방지제, 충전제, 염료, 강화제, 광 안정화제, 다른 형태의 안정화제, 안료 등, 첨가제가 생성되는 전도성 폴리아세탈 조성물 및 그로부터 성형된 물품의, 충격 강도 및 전기 전도성의 향상을 포함한 원하는 특성에 실질적인 영향을 미치지 않는 한, 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명은 부가된 청구항 외에는 그 어떤 것에 의해서도 한정되지 않는다.

Claims (10)

  1. 옥시메틸렌 중합체 65 내지 80 중량％, 표면적 BET (N2)가 40 내지 100 ㎡/g이고 공극 부피 DBP 흡수량이 150 내지 350 ㎖/100g인 전기 전도성 카본 블랙 10 내지 20 중량％, 및 탄성 폴리우레탄 10 내지 20 중량％를 포함하는, 전기 전도성 폴리아세탈 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 상기 옥시메틸렌 중합체를 65 내지 79.5 중량％ 포함하고, 0.5 중량％ 이하의 산화방지제를 추가로 포함하는 폴리아세탈 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 상기 옥시메틸렌 중합체를 70 내지 80 중량％ 포함하는 폴리아세탈 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 조성물이 상기 옥시메틸렌 중합체를 75 중량％ 포함하는 폴리아세탈 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 상기 옥시메틸렌 중합체를 65 내지 78 중량％ 및 상기 카본 블랙을 12 내지 17 중량％ 포함하는 폴리아세탈 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조성물이 상기 옥시메틸렌 중합체를 65 내지 77.5 중량％ 및 상기 카본 블랙을 12.5 중량％ 포함하는 폴리아세탈 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 상기 탄성 폴리우레탄을 10 내지 15 중량％ 포함하는 폴리아세탈 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 조성물이 상기 옥시메틸렌 중합체를 65 내지 78 중량％ 및 상기 탄성 폴리우레탄을 12 중량％ 포함하는 폴리아세탈 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 카본 블랙의 표면적 BET (N2)가 40 내지 70 ㎡/g이고, 공극 부피 DBT 흡수량이 150 내지 200 ㎖/100g인 폴리아세탈 수지 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 카본 블랙의 표면적 BET (N2)가 65 ㎡/g이고, 공극 부피 DBT 흡수량이 190 ㎖/100g인 폴리아세탈 수지 조성물.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10009282A1 (de) * 2000-02-28 2001-08-30 Ticona Gmbh Gleitmodifiziertes elektrisch leitfähiges Polyoxymethylen
US6852790B2 (en) * 2001-04-06 2005-02-08 Cabot Corporation Conductive polymer compositions and articles containing same
US20040013599A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-22 Sandeep Bhatt Carbon blacks and uses thereof
US6936651B2 (en) * 2002-12-17 2005-08-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compatibility improvement in crystalline thermoplastics with mineral fillers
US7687566B2 (en) * 2004-03-15 2010-03-30 Mitsubishi Chemical Corporation Propylene resin composition and molding thereof
CN101283027A (zh) * 2005-08-08 2008-10-08 卡伯特公司 包含纳米管的聚合物组合物
JP2007186544A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 導電性シリコーンゴム組成物
GB0708702D0 (en) * 2007-05-04 2007-06-13 Peratech Ltd Polymer composition
KR101643064B1 (ko) * 2012-01-17 2016-07-26 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 도전성 폴리아세탈 수지 조성물 및 성형체
KR101688351B1 (ko) 2012-11-27 2016-12-20 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 폴리아세탈 수지 조성물 및 그의 성형체
EP2931804B1 (en) * 2012-12-13 2018-08-08 Ticona LLC Laser-weldable electrostatically dissipative polyoxymethylene based on conductive metal filler
JP6310760B2 (ja) * 2014-04-25 2018-04-11 旭化成株式会社 ポリアセタール樹脂製導電性ｉｃチップトレイ
CN105624826B (zh) * 2016-01-26 2017-10-24 东华大学 一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法
CN105524403B (zh) * 2016-01-26 2018-01-02 东华大学 一种聚氧亚甲基导电母粒及其制备方法
CN105624827B (zh) * 2016-01-26 2017-10-24 东华大学 一种疏导静电的聚氧亚甲基纤维及其制备方法
WO2017192642A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 M-I L.L.C. Conductive wellbore fluids and/or filtercakes, wellbore fluids for producing the same, and methods of use thereof
GB2565501A (en) * 2016-05-03 2019-02-13 Mi Llc Conductive wellbore fluids and/or filtercakes, wellbore fluids for producing the same, and methods of use thereof
CN107556804B (zh) * 2017-08-25 2020-09-22 福建省沙县金沙白炭黑制造有限公司 一种高吸油值、大孔容消光剂的生产工艺

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3442850A (en) * 1966-06-30 1969-05-06 Celanese Corp Oxymethylene polymer compositions containing carbon black
JPS53111348A (en) * 1977-03-10 1978-09-28 Asahi Chem Ind Co Ltd Polyoxymethylene composition
US4351916A (en) * 1980-09-09 1982-09-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyoxymethylene molding blends
JPS5951937A (ja) * 1982-09-16 1984-03-26 Polyplastics Co ポリアセタ−ル樹脂組成物
JPS59109562A (ja) * 1982-12-16 1984-06-25 Denki Kagaku Kogyo Kk カ−ボンブラツクおよびこれを含有した導電性組成物
JPS59217751A (ja) * 1983-05-25 1984-12-07 Polyplastics Co ポリアセタ−ル樹脂組成物
US4698179A (en) * 1983-08-31 1987-10-06 Taiho Kogyo Co., Ltd. Electric conductive and sliding resin material
CA1234947A (en) * 1984-06-29 1988-04-05 Benjamin S. Ehrlich Oxymethylene polymer molding compositions having enhanced impact resistance and articles molded therefrom
US4707525A (en) * 1984-06-29 1987-11-17 Celanese Corporation Oxymethylene polymer molding compositions having enhanced impact resistance and article molded therefrom
DE3440617C1 (de) * 1984-11-07 1986-06-26 Zipperling Kessler & Co (Gmbh & Co), 2070 Ahrensburg Antistatische bzw. elektrisch halbleitende thermoplastische Polymerblends,Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US4818439A (en) * 1986-01-30 1989-04-04 Sunbeam Corporation PTC compositions containing low molecular weight polymer molecules for reduced annealing
US4713414A (en) * 1986-07-16 1987-12-15 Celanese Corporation Polyoxymethylene molding compositions exhibiting improved toughness
JPH0813902B2 (ja) * 1987-07-02 1996-02-14 ライオン株式会社 導電性樹脂組成物
WO1989000098A2 (en) * 1987-07-06 1989-01-12 Banks Mark T Thermoplastic composite pellets, method of making them and conductive molded articles produced therefrom
US4828755A (en) * 1988-02-04 1989-05-09 Hoechst Celanese Corporation Conductive polyacetal composition exhibiting improved flexibility and toughness
JPH0830138B2 (ja) * 1988-04-25 1996-03-27 ポリプラスチックス株式会社 ポリオキシメチレン樹脂組成物及びその製造法
JPH01278554A (ja) * 1988-04-29 1989-11-08 Asahi Chem Ind Co Ltd 高導電性樹脂組成物及びこれを基材とする導電性フィルム
DE69031395T2 (de) * 1989-02-23 1998-01-15 Fuji Photo Film Co Ltd Harzzusammensetzung und Verpackungsmaterial für lichtempfindliches Material
JP3029204B2 (ja) * 1990-04-16 2000-04-04 旭化成工業株式会社 高導電性ポリオキシメチレン系樹脂成形体
US5114796A (en) * 1990-04-17 1992-05-19 Advanced Products Inc. Fast curing and storage stable thermoset polymer thick film compositions
TW200514B (ko) * 1990-08-20 1993-02-21 Asahi Chemical Ind
JP3024802B2 (ja) * 1991-02-04 2000-03-27 ポリプラスチックス株式会社 ポリアセタール樹脂着色組成物
JP3789489B2 (ja) * 1992-04-04 2006-06-21 三菱瓦斯化学株式会社 耐衝撃性ポリアセタール組成物の製造方法
CA2116241A1 (en) * 1992-06-30 1994-01-06 Noriyuki Sugiyama Polyoxymethylene composition
US5498372A (en) * 1992-08-14 1996-03-12 Hexcel Corporation Electrically conductive polymeric compositions
TW278096B (ko) * 1992-09-24 1996-06-11 Dsm Nv
DE4236465A1 (de) * 1992-10-24 1994-04-28 Degussa Polyoxymethylen mit verbesserter Stabilität gegen Säuren, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung
CA2141752A1 (en) * 1994-02-15 1995-08-16 Nazir A. Memon Impact modified polyacetal compositions

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WO1998019312A1 (en) 1998-05-07

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