JP2018016790A - Conductive surface-treated powder filler and resin composition containing the filler - Google Patents
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Abstract
【課題】ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中において導電経路を形成し、導電性、帯電防止機能を有するだけでなく、白色性、または透明性を可能にし、かつ粉体本来がもつ分散性、樹脂との相溶性、補強性、柔軟性、軽量化機能を有する導電性表面処理粉体填料、及び該填料を含有してなる樹脂組成物を提供する。【解決手段】色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体であって、下記式(1)及び(2)を満足することを特徴とする導電性表面処理粉体填料。(1) Dio≦4.3 (2) 0.12≦As≦8.4[ mg/m2]Dio:表面処理粉体の真比重[ g/cm3] As:下記式で求められる表面処理剤量 As=Tgx/Sw Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[ mg/g] Sw:表面処理粉体のBET比表面積[ m2/g]【選択図】なし[PROBLEMS] To form a conductive path in a composition blended with a resin such as rubber, plastic, film, sealing material, adhesive, paint, plastisol, etc., and not only have conductivity and antistatic function, but also whiteness, Alternatively, a conductive surface-treated powder filler capable of transparency and having the dispersibility inherent in the powder, compatibility with the resin, reinforcement, flexibility, and weight reduction function, and a resin containing the filler A composition is provided. A surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion on the surface of at least one powder (A) selected from the group consisting of a color inorganic powder and a white organic powder. A surface-treated powder having a coating layer of (B), which satisfies the following formulas (1) and (2): (1) Dio ≦ 4.3 (2) 0.12 ≦ As ≦ 8.4 [mg / m 2] Dio: True specific gravity of surface-treated powder [g / cm 3] As: Surface treatment agent amount determined by the following formula As = Tgx / Sw Tgx: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per gram of surface-treated powder [mg / g] Sw: BET specific surface area of surface-treated powder [m2 / g] Selection diagram] None
Description
本発明は導電性表面処理粉体填料及び該填料を含有してなる樹脂組成物に関し、更に詳しくは、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に導電経路を形成し、導電性、帯電防止機能を有するだけでなく、白色性または透明性を可能にし、かつ粉体本来がもつ分散性、樹脂との相溶性、補強性、柔軟性、軽量化機能等を有する導電性表面処理粉体填料及び該填料を含有してなる樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a conductive surface-treated powder filler and a resin composition comprising the filler, and more specifically, a composition blended with a resin such as rubber, plastic, film, sealing material, adhesive, paint, plastisol and the like. Forms a conductive path in the product, not only has electrical conductivity and antistatic function, but also enables whiteness or transparency, and dispersibility inherent in the powder, compatibility with resin, reinforcement, flexibility The present invention relates to a conductive surface-treated powder filler having a lightening function and the like, and a resin composition containing the filler.
現在、携帯電話、パソコン、タブレット端末、プリンター等の通信機器の普及はめざましいものがあり、世界中で大量に使われ、業務上だけでなく日常生活においてもなくてはならない存在として認知されている。これら情報端末に使用されるタッチパネルは、操作性を向上させるために導電性機能を持った素材、原料の存在が不可欠である。またプリンターに使用されるOAゴムロールは、紙送り性を損なわずにスムーズに印刷転写させるには均一な導電性機能を持った素材、原料が使われている。これらの導電性機能を発揮させる素材、原料として、インジウムスズ酸化物(ITO),インジウム亜鉛酸化物(IZO), 銀粉、銅粉末をドーピングした酸化亜鉛等の金属酸化物粉体が使われている。たとえば、画像表示装置の前面に配置された画像表示装置と一体型の入力スイッチとして用いられるタッチパネルセンサーにインジウムスズ酸化物やインジウム亜鉛酸化物を用いられており長期耐久性を発揮することが紹介されている(特許文献1)。
しかしながら、ITOやIZOなどのインジウム系酸化物は安定した導電性機能を発揮し実績のある原料であるが、レアアースと言われる天然資源であるため資源の枯渇が懸念され長期的に供給できるかという問題を抱えている。また、23℃常温下でのこれらの素材の真比重は、ITO(7.1g/cm3 )、IZO(6.3g/cm3 )、銀粉(5.0〜10.5)、銅粉(5.9)と非常に大きいため、これらを含有した樹脂組成物の比重も大きくなり、その結果、硬度も大きくなり柔軟性、耐衝撃性に支障をきたす場合がある。また、分散性、引張特性が低下するとともに非常に高価であるため汎用的に使うことが制限される。
Currently, there is a remarkable spread of communication devices such as mobile phones, personal computers, tablet terminals, printers, etc., and they are used in large quantities all over the world, and are recognized as indispensable not only in business but also in daily life. . In the touch panel used for these information terminals, the presence of materials and raw materials having a conductive function is indispensable in order to improve operability. The OA rubber roll used in the printer uses materials and raw materials having a uniform conductive function in order to smoothly print and transfer without impairing paper feedability. Metal oxide powders such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), silver powder, and zinc oxide doped with copper powder are used as materials and raw materials that exert these conductive functions. . For example, it has been introduced that indium tin oxide and indium zinc oxide are used for the touch panel sensor used as an input switch integrated with the image display device arranged on the front surface of the image display device, and exhibits long-term durability. (Patent Document 1).
However, indium-based oxides such as ITO and IZO are raw materials that have a stable conductive function and have a proven track record. However, since they are natural resources called rare earths, they may be depleted of resources and can be supplied in the long term. I have a problem. The true specific gravity of these materials at room temperature at 23 ° C. is ITO (7.1 g / cm 3 ), IZO (6.3 g / cm 3 ), silver powder (5.0 to 10.5), copper powder ( 5.9), the specific gravity of the resin composition containing them increases, and as a result, the hardness increases and the flexibility and impact resistance may be hindered. In addition, since the dispersibility and tensile properties are lowered and it is very expensive, it is limited to general use.
また、電子回路基板上の接着素子として鉛系はんだ等が用いられていたが、基板の材質が樹脂に代わることにより銀粉、銀めっき粉等の金属粉を用いた導電性接着剤が報告されている(特許文献2)。しかしながら、これらの金属粉の導電性機能はITOやIZOに近いが、銀粉も比較的高価なうえ高比重なため接着剤中で沈降分離することがあり、また金属微粉末は吸入すると人体の健康に悪影響を及ぼす可能性があるので取扱い上の課題がある。 In addition, lead-based solder has been used as an adhesive element on electronic circuit boards, but conductive adhesives using metal powders such as silver powder and silver plating powder have been reported by replacing the material of the board with resin. (Patent Document 2). However, the conductive function of these metal powders is close to that of ITO and IZO, but silver powder is also relatively expensive and has a high specific gravity, so it may settle and separate in the adhesive. There is a problem in handling because it may adversely affect
また、画像形成装置の熱転写ローラ等に適用でき、トナーの転写ムラ等の画像不良を低減させる目的で導電性ゴムロールスポンジが使用されているが、導電性を付与する導電性粉体としてカーボンブラックが使用されている(特許文献3)。しかしながら、カーボンブラックは導電性金属化合物に比べると真比重も小さく、原料コスト的には有利ではあるものの、カーボンブラックの原料色調が黒色であるため、透明性、白色性などの組成物の色調に制約を受けたり配合割合によって導電性のムラが生じる課題がある。 In addition, a conductive rubber roll sponge is used for the purpose of reducing image defects such as toner transfer unevenness and the like, which can be applied to a thermal transfer roller of an image forming apparatus, but carbon black is used as a conductive powder for imparting conductivity. (Patent Document 3). However, although carbon black has a smaller true specific gravity than conductive metal compounds and is advantageous in terms of raw material cost, since the raw material color of carbon black is black, the color tone of the composition such as transparency and whiteness can be improved. There is a problem in that uneven conductivity is caused by the restrictions or the blending ratio.
また、導電性ゴム組成物、樹脂組成物において導電性酸化亜鉛が白色度が高く、着色可能な導電性無機粉体として紹介されている(特許文献4)。しかしながら、色調における制約はなくなるものの、酸化亜鉛自身の比重が5.4と大きく、また樹脂組成物として硬くなる傾向があるため、情報端末の軽量化や樹脂組成物の耐衝撃性に支障をきたす場合がある。 Further, conductive zinc oxide has been introduced as a conductive inorganic powder that has high whiteness and can be colored in conductive rubber compositions and resin compositions (Patent Document 4). However, although there are no restrictions on the color tone, the specific gravity of zinc oxide itself is as large as 5.4 and tends to be hard as a resin composition, which hinders weight reduction of information terminals and impact resistance of the resin composition. There is a case.
また、炭酸カルシウム、ケイ酸塩鉱物に、下記の一般式(I) In addition, the following general formula (I) is added to calcium carbonate and silicate minerals.
(式中、R1 は水素原子又はメチル基、Mはアルカリ金属、アンモニウム又はアミン)で表される構造単位を有する重合体で表面処理したことを特徴とする導電性無機粉体が紹介されている(特許文献5)。
しかしながら、これらの導電性無機粉体は、白色系で着色性に制約がなく真比重も大きくない特徴があるが、上記の重合体で表面処理したものは導電性レベルが低く、かつ樹脂組成物にした場合、長期的な導電性、帯電防止効果が得られない。
An electrically conductive inorganic powder characterized by being surface-treated with a polymer having a structural unit represented by (wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, M is an alkali metal, ammonium or amine) (Patent Document 5).
However, these conductive inorganic powders are white, have no restrictions on colorability, and do not have a large true specific gravity. However, those treated with the above polymers have a low conductivity level and a resin composition. In this case, long-term conductivity and antistatic effects cannot be obtained.
また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールから選ばれる導電性高分子をアゾ化合物等のラジカルで化学処理した変成導電性高分子を樹脂に含んだ組成物が、抵抗値にばらつきがなく安定した導電性を付与させると報告されている(特許文献6)。しかしながら、これらの導電性高分子は、樹脂中に連続的に結合した状態で導電経路を形成するいわゆるパーコレーション構造をとることで導電機能を発揮するのに対し、シリカ、タルク等の補強性のある充填剤は絶縁性のため、少量でもこれらの充填剤が配合されると導電性高分子の導電経路を失い急激に導電性能が低下するという問題がある。そのため、導電性機能を損なわずに補強効果を上げるには、絶縁性の充填剤は配合できず、ITO,IZO、銀粉、銅粉などの高比重の金属酸化物粉体を用いるか、黒色のカーボンブラックを配合することになるため、導電性高分子を用いる特徴が失われる。もしくは、補強性のある充填剤を配合しない組成物に限定されてしまうため、この場合も導電性高分子の特徴が制限される。 In addition, a composition containing a modified conductive polymer obtained by chemically treating a conductive polymer selected from polyaniline, polythiophene, or polypyrrole with a radical such as an azo compound in a resin provides stable conductivity with no variation in resistance. (Patent Document 6). However, these conductive polymers exhibit a conductive function by taking a so-called percolation structure that forms a conductive path in a state of being continuously bonded in the resin, whereas they have reinforcing properties such as silica and talc. Since the filler is insulative, there is a problem that when these fillers are blended even in a small amount, the conductive path of the conductive polymer is lost and the conductive performance is rapidly lowered. Therefore, in order to improve the reinforcing effect without impairing the conductive function, an insulating filler cannot be blended, and a metal oxide powder having a high specific gravity such as ITO, IZO, silver powder, copper powder or the like is used. Since carbon black is blended, the characteristics using the conductive polymer are lost. Or since it will be limited to the composition which does not mix | blend a reinforcing filler, the characteristic of a conductive polymer is also limited in this case.
炭酸カルシウム、リン酸カルシウムに代表されるカルシウム化合物、酸化チタンに代表されるチタン化合物、水酸化マグネシウムに代表されるマグネシウム化合物及びシリカに代表されるケイ素化合物等の無機粉体は、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に最も多く配合され、分散性、白色性、補強性、柔軟性等の機能を発揮する樹脂組成物として長年の実績があり広く使われている。また、最近ではアクリル樹脂バルーン、ポリメタクリレート系樹脂などの樹脂ビーズ、塩ビパウダー等の有機粉体が樹脂組成物を軽量化したり、柔軟性を付与する目的で使用される割合が非常に多くなってきている。
しかしながら、これらの粉体は通常絶縁性であり、これらの粉体を配合して導電性機能を持った樹脂組成物にするには、導電性機能をもった黒色系のカーボンブラックや、インジウム、スズ、銀、銅、亜鉛、アンチモン等の無機金属化合物等の導電性物質を多量に使用して対応せざるを得ない状況にある。また、カルシウム化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物、ケイ素化合物等の無機粉体を含んだ樹脂組成物、もしくは、アクリル樹脂バルーン、ポリメタクリレート系樹脂などの樹脂ビーズ、塩ビパウダー等の有機粉体を含んだ樹脂組成物中に、導電性物質を配合しただけでは導電経路を形成させるのに必要なパーコレーション構造をとることができず、十分な導電性を示さないうえ、分散機能に支障をきたしてしまう。
Inorganic powders such as calcium carbonate, calcium phosphate typified by calcium phosphate, titanium compound typified by titanium oxide, magnesium compound typified by magnesium hydroxide, and silicon compound typified by silica are rubber, plastic, film, It has been used for many years as a resin composition that is blended most in resins such as sealing materials, adhesives, paints, and plastisols and that exhibits functions such as dispersibility, whiteness, reinforcement, and flexibility. Recently, an acrylic resin balloon, resin beads such as polymethacrylate resins, and organic powders such as vinyl chloride powder are used in an extremely large proportion for reducing the weight of the resin composition or imparting flexibility. ing.
However, these powders are usually insulating, and in order to blend these powders into a resin composition having a conductive function, black carbon black having a conductive function, indium, There is no choice but to deal with a large amount of conductive materials such as inorganic metal compounds such as tin, silver, copper, zinc and antimony. Also, resin compositions containing inorganic powders such as calcium compounds, titanium compounds, magnesium compounds and silicon compounds, or resin beads such as acrylic resin balloons and polymethacrylate resins, and organic powders such as vinyl chloride powders. If only a conductive substance is added to the resin composition, a percolation structure necessary for forming a conductive path cannot be obtained, and sufficient conductivity is not exhibited, and the dispersion function is hindered.
本発明は、かかる実情に鑑み、上記従来技術の問題の少なくとも1つを解決し、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に当該粉体の分散によって導電経路を形成すべきパーコレーション構造をとることができ、導電性、帯電防止機能を有するだけでなく、白色性、または透明性を可能にし、かつ粉体本来がもつ分散性、樹脂との相溶性、補強性、柔軟性、軽量化機能を有する導電性表面処理粉体填料、及び該填料を含有する樹脂組成物を提供するものである。 In view of such circumstances, the present invention solves at least one of the problems of the prior art, and the powder is contained in a composition blended with a resin such as rubber, plastic, film, sealing material, adhesive, paint, plastisol and the like. Percolation structure that should form a conductive path by dispersing the body, not only has conductivity and antistatic function, but also allows whiteness or transparency, and the dispersibility inherent in the powder, resin It is intended to provide a conductive surface-treated powder filler having compatibility, reinforcing properties, flexibility, and weight reduction function, and a resin composition containing the filler.
本発明者らは、上記課題の解決を目的として鋭意検討を重ねた結果、白色系の無機粉体、白色系の有機粉体から選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面に、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤を有する表面処理粉体(B)の被覆層を有する表面処理粉体が上記課題の少なくとも1つを解決することを見い出し本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies aimed at solving the above-mentioned problems, the present inventors have determined that the surface of particles of at least one powder (A) selected from a white inorganic powder and a white organic powder. Further, the present invention has found that a surface-treated powder having a coating layer of a surface-treated powder (B) having a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion solves at least one of the above problems. It came to be completed.
上記課題を解決するための本発明の特徴は、白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体であって、下記式(1)及び(2)を満足することを特徴とする導電性表面処理粉体填料である。
(1) Dio≦4.3
(2) 0.12≦As≦8.4[ mg/m2 ]
但し、
Dio:表面処理粉体の真比重[ g/cm3 ]
As :下記式で求められる表面処理粉体の単位比表面積あたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量
As=Tgx/Sw
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[ mg/g]
Sw :表面処理粉体のBET比表面積[ m2 /g]
本発明の他の特徴は、白色系無機粉体が、カルシウム化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物、ケイ素化合物及びアルミ化合物からなる群より選択される少なくとも1種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、白色系有機粉体が、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂及び木質系粉末からなる群より選択される少なくとも1種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、π共役系導電性ポリマーが、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール及びポリフルオレンからなる群から選択される少なくとも1種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、ポリチオフェンが、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、ポリアニオンが、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸及びポリアクリルアミドスルホン酸からなる群より選択される少なくとも1種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、体積抵抗率が108 Ω・cm以下である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の上記導電性表面処理粉体の製造方法の特徴は、白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の水スラリーと、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンからなる表面処理剤(B)を含有する分散液とを混合撹拌することにより、前記粉体(A)の粒子を表面処理することを特徴とする導電性表面処理粉体填料の製造方法である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性樹脂組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性ゴム組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性フィルム組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性シーリング材組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性接着剤組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性塗料組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性プラスチゾル組成物である。
The feature of the present invention for solving the above problems is that the surface of at least one powder (A) selected from the group consisting of a white inorganic powder and a white organic powder has a π-conjugated conductivity. A surface-treated powder having a coating layer of a surface-treating agent (B) containing a polymer and a polyanion, which satisfies the following formulas (1) and (2): is there.
(1) Dio ≦ 4.3
(2) 0.12 ≦ As ≦ 8.4 [mg / m 2 ]
However,
Dio: True specific gravity of surface-treated powder [g / cm 3 ]
As: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per unit specific surface area of the surface-treated powder obtained by the following formula
As = Tgx / Sw
Tgx: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per gram of surface-treated powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area of the surface-treated powder [m 2 / g]
Another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler in which the white inorganic powder is at least one selected from the group consisting of calcium compounds, titanium compounds, magnesium compounds, silicon compounds, and aluminum compounds. .
Still another feature of the present invention is that the white organic powder is at least one selected from the group consisting of an acrylic resin, a vinyl chloride resin, a polystyrene resin, a polyethylene resin, a polyimide resin, a fluororesin, a phenol resin, and a woody powder. It is a conductive surface-treated powder filler that is a seed.
Still another feature of the present invention is the conductive surface-treated powder filler, wherein the π-conjugated conductive polymer is at least one selected from the group consisting of polythiophene, polyaniline, polypyrrole, and polyfluorene.
Yet another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler in which the polythiophene is poly (3,4-ethylenedioxythiophene).
Still another feature of the present invention is the conductive surface-treated powder filler, wherein the polyanion is at least one selected from the group consisting of polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, and polyacrylamide sulfonic acid.
Still another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler having a volume resistivity of 10 8 Ω · cm or less.
The method for producing the conductive surface-treated powder of the present invention is characterized in that an aqueous slurry of at least one powder (A) selected from the group consisting of a white inorganic powder and a white organic powder, and π Conductive surface-treated powder characterized in that the particles of the powder (A) are surface-treated by mixing and stirring a conjugated conductive polymer and a dispersion containing a surface treatment agent (B) comprising a polyanion. It is a manufacturing method of body filler.
Still another feature of the present invention is a conductive resin composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Still another feature of the present invention is a conductive rubber composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Still another feature of the present invention is a conductive film composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Still another feature of the present invention is a conductive sealing material composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Still another feature of the present invention is a conductive adhesive composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Still another feature of the present invention is a conductive coating composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive plastisol composition comprising a conductive surface-treated powder filler.
本発明の導電性表面処理粉体填料は、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に当該填料の分散によって導電経路を形成すべきパーコレーション構造をとることができる。したがって、導電性機能を付与させるだけでなく、本来の粉体の特徴である白色度が高いことから着色性に優れ、透明性を可能にし、黒色系以外の導電性樹脂組成物を得ることができる。また、他のインジウム、スズ、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、アンチモン等の無機金属化合物を含んだ金属粉体に比べて分散性に優れており、真比重も小さいことから、添加量を多くすることができるので十分な導電性効果が得られ、かつ粉体本来がもつ補強機能、導電性ポリマーがもつ高伸長等の柔軟性機能、軽量化機能を有する樹脂組成物を得ることができる。 The conductive surface-treated powder filler of the present invention is a percolation that forms a conductive path by dispersing the filler in a composition blended with a resin such as rubber, plastic, film, sealing material, adhesive, paint, and plastisol. Can take structure. Therefore, in addition to imparting a conductive function, the whiteness that is a characteristic of the original powder is high, so that it is excellent in colorability, enables transparency, and obtains a conductive resin composition other than black. it can. Compared to other metal powders containing inorganic metal compounds such as indium, tin, silver, copper, zinc, aluminum, antimony, etc., it is superior in dispersibility and has a low true specific gravity. Therefore, a sufficient conductive effect can be obtained, and a resin composition having a reinforcing function inherent in the powder, a flexible function such as high elongation of the conductive polymer, and a weight reducing function can be obtained.
本発明は、白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体であって、下記式(1)及び(2)を満足することを特徴とする導電性表面処理粉体填料である。
(1) Dio≦4.3
(2) 0.12≦As≦8.4[ mg/m2 ]
但し、
Dio:表面処理粉体の真比重[ g/cm3 ]
As :下記式で求められる表面処理粉体の単位比表面積あたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量
As=Tgx/Sw
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[ mg/g]
Sw :表面処理粉体のBET比表面積[ m2 /g]
The present invention relates to a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion on the surface of at least one powder (A) selected from the group consisting of a white inorganic powder and a white organic powder. It is a surface-treated powder having a coating layer of (B), which satisfies the following formulas (1) and (2).
(1) Dio ≦ 4.3
(2) 0.12 ≦ As ≦ 8.4 [mg / m 2 ]
However,
Dio: True specific gravity of surface-treated powder [g / cm 3 ]
As: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per unit specific surface area of the surface-treated powder obtained by the following formula
As = Tgx / Sw
Tgx: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per gram of surface-treated powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area of the surface-treated powder [m 2 / g]
本発明において、粉体(A)としての白色系無機粉体及び白色系有機粉体の白色系とは、斯界において、通常用いられる程度の白色度を指称するが、例えば、日本電色株式会社製カラーメーターZE−200にて測定したL値では、粉体としては85以上、樹脂組成物としては80以上のものが望ましい。 In the present invention, the white inorganic powder and the white organic powder as the powder (A) refer to the degree of whiteness normally used in this field. For example, Nippon Denshoku Co., Ltd. The L value measured with a color meter ZE-200 is preferably 85 or more for the powder and 80 or more for the resin composition.
本発明において、上記粉体(A)の粒子表面に上記表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体の真比重Dioは4.3g/cm3 以下であることが必要である。真比重Dioが4.3g/cm3 を超えると、例えば樹脂に配合した場合に樹脂組成物の重量が大きくなり軽量化が達成できないため、添加量を抑制せざるを得ず、その結果、十分な導電性を付与した樹脂組成物を得ることが困難となる。また、硬度も大きくなるので柔軟性や耐衝撃性が低下するとともに、分散性が低下するので引張特性等も低下する。 In the present invention, the true specific gravity Dio of the surface-treated powder having the surface treatment agent (B) coating layer on the particle surface of the powder (A) is required to be 4.3 g / cm 3 or less. If the true specific gravity Dio exceeds 4.3 g / cm 3 , for example, when blended in a resin, the weight of the resin composition increases and weight reduction cannot be achieved, so the amount added must be suppressed, and as a result, sufficient It becomes difficult to obtain a resin composition imparted with high conductivity. Further, since the hardness is increased, flexibility and impact resistance are lowered, and dispersibility is lowered, so that tensile properties and the like are also lowered.
尚、粉体(A)の真比重と、表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体の真比重との差は無視できるほどの僅かな差であり、実質的に同じと見做して差し支えない。従って、所望の真比重を有する表面処理粉体を得るには、該真比重を有する粉体(A)を選択すればよい。 Note that the difference between the true specific gravity of the powder (A) and the true specific gravity of the surface-treated powder having the coating layer of the surface-treating agent (B) is a negligible difference and is substantially the same. Don't hesitate. Therefore, in order to obtain a surface-treated powder having a desired true specific gravity, the powder (A) having the true specific gravity may be selected.
真比重が4.3g/cm3 以下であって樹脂組成物に最も多く使用されている白色系無機粉体として炭酸カルシウム(真比重2.7g/cm3 )があげられる。炭酸カルシウムには、天然炭酸カルシウム(重質炭酸カルシウム)及び合成炭酸カルシウムがある。天然炭酸カルシウムは、糖晶質石灰石から直接製造されるもので、例えば、糖晶質石灰石原石を機械的に粉砕・分級することにより製造することができる。合成炭酸カルシウムは、緻密質石灰石を用いてキルン等の焼成炉で焼成して酸化カルシウムにして、水にて消化して水酸化カルシウムにしてから製造されるもので、例えば、水酸化カルシウムを炭酸ガスと反応させることによって製造することができる。一般的に緻密質石灰石を用いて合成したものは立方体状のコロイド炭酸カルシウムで粒子形状が比較的均一なカルサイト結晶を得ることができる。また水酸化カルシウムの温度条件を変更しマグネシウム化合物、ストロンチウム化合物、リン化合物などの添加剤を加え、この水酸化カルシウムを炭酸ガスと反応させると針状の炭酸カルシウムでアラゴナイト結晶を得ることができる。 Calcium carbonate (true specific gravity: 2.7 g / cm 3 ) is an example of a white inorganic powder having a true specific gravity of 4.3 g / cm 3 or less and most frequently used in a resin composition. Calcium carbonate includes natural calcium carbonate (heavy calcium carbonate) and synthetic calcium carbonate. Natural calcium carbonate is produced directly from sugar crystalline limestone, and can be produced, for example, by mechanically crushing and classifying raw sugar crystalline limestone. Synthetic calcium carbonate is manufactured after calcining in a kiln or other firing furnace using dense limestone to form calcium oxide and digesting with water to form calcium hydroxide. For example, calcium hydroxide is carbonated. It can be produced by reacting with a gas. In general, what is synthesized using dense limestone is a cubic colloidal calcium carbonate, and a calcite crystal having a relatively uniform particle shape can be obtained. Further, by changing the temperature condition of calcium hydroxide and adding additives such as magnesium compound, strontium compound and phosphorus compound and reacting this calcium hydroxide with carbon dioxide, aragonite crystals can be obtained with acicular calcium carbonate.
炭酸カルシウムは、天然炭酸カルシウムでも合成炭酸カルシウムのいずれにおいても導電性機能を発揮させることができる。しかしながら、本発明の導電性表面処理粉体填料を安定的に機能発揮させるには、粉体表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理することによって樹脂組成物中に粉体どうしが連なって導電経路を形成させる構造(パーコレーション構造)を存在させやすい合成炭酸カルシウムがより好ましい。粉体の大きさについては、コロイド炭酸カルシウムの場合、BET比表面積が3〜100m2 /gが好ましい。BET比表面積Swが3m2 /g未満であると、導電性機能は得られるがコロイド炭酸カルシウムの増粘効果、補強効果が十分に得られなくなる傾向がある。また、BET比表面積Swが100m2 /gを超えると、1次粒子どうしが凝集してしまい樹脂中で分散不良となり導電性機能を十分に発揮できなくなる傾向がある。 Calcium carbonate can exert a conductive function in both natural calcium carbonate and synthetic calcium carbonate. However, in order for the conductive surface-treated powder filler of the present invention to function stably, the surface of the powder is treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion in the resin composition. Synthetic calcium carbonate is more preferable because it can easily have a structure (percolation structure) in which powders are connected to each other to form a conductive path. Regarding the size of the powder, in the case of colloidal calcium carbonate, the BET specific surface area is preferably 3 to 100 m 2 / g. When the BET specific surface area Sw is less than 3 m 2 / g, a conductive function can be obtained, but there is a tendency that the thickening effect and the reinforcing effect of colloidal calcium carbonate cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the BET specific surface area Sw exceeds 100 m 2 / g, the primary particles agglomerate, resulting in poor dispersion in the resin, and the conductive function tends not to be sufficiently exhibited.
また、他の合成炭酸カルシウムとしてアラゴナイト炭酸カルシウム(真比重2.9g/cm3 )がある。粒子の大きさについては、長径0.1〜50μm程度、短径0.01〜5μm程度、アスペクト比3〜50程度のアラゴナイト針状結晶であることが好ましい。立方体粒子の炭酸カルシウムに比べ、針状粒子は、粒子どうしが連なって導電経路を形成させる構造(パーコレーション構造)をよりとりやすい傾向がある。BET比表面積で言えば、2〜30m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが2m2 /g未満であると、導電性機能は得られるが増粘性、補強性が得られなくなる傾向がある。また針状炭酸カルシウムの特徴である分散性機能を失なう傾向がある。また、BET比表面積Swが30m2 /gを超えると、針状結晶が凝集して吸着してしまい、導電性を付与するための表面処理剤が十分被覆処理できなくなって導電性機能を十分に発揮できなくなる傾向がある。 Another synthetic calcium carbonate is aragonite calcium carbonate (true specific gravity 2.9 g / cm 3 ). The size of the particles is preferably an aragonite needle crystal having a major axis of about 0.1 to 50 μm, a minor axis of about 0.01 to 5 μm, and an aspect ratio of about 3 to 50. Compared to cubic calcium carbonate, acicular particles tend to have a structure (percolation structure) in which particles are connected to form a conductive path (percolation structure). In terms of the BET specific surface area, it is preferably 2 to 30 m 2 / g. When the BET specific surface area Sw is less than 2 m 2 / g, a conductive function is obtained, but there is a tendency that thickening and reinforcing properties cannot be obtained. In addition, there is a tendency to lose the dispersive function that is characteristic of acicular calcium carbonate. In addition, when the BET specific surface area Sw exceeds 30 m 2 / g, the needle-like crystals are aggregated and adsorbed, and the surface treatment agent for imparting conductivity cannot be sufficiently coated, so that the conductive function is sufficiently obtained. There is a tendency to become unable to demonstrate.
また、他のカルシウム化合物の白色系無機粉体として、リン酸カルシウム( 真比重3.1g/cm3 ) があげられる。リン酸カルシウムは、湿式法、熱水法、および乾式法と呼ばれる方法が用いられ、工業的に最も大量に生産する場合は湿式法で合成される。常温下で水酸化カルシウムスラリーにリン酸を滴下して合成する沈殿法や、リン酸水素カルシウムニ水和物に炭酸カルシウムとを反応させる加水分解法等があるが、いずれの合成法で得られたリン酸カルシウムでもよい。また、得られたリン酸カルシウムがヒドロキシアパタイト(Ca10(PO4 )6 (OH)2 を含んでいてもよいが、10%未満の含有率が望ましい。粒子の大きさについては、BET比表面積が5〜80m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが5m2 /g未満であると、導電性機能は得られるものの十分なチキソ性、補強性を付与することが困難になる場合があり、樹脂組成物の作業効率を低下させる場合がある。また、BET比表面積Swが80m2 /gを超えると、表面を被覆するために必要な表面処理剤量が多くなり樹脂組成物の強度が低くなりすぎる場合がある。さらには、1次粒子どうしが凝集して樹脂中で分散不良となり導電性機能を発揮できなくなる場合がある。 Another example of a white inorganic powder of calcium compound is calcium phosphate (true specific gravity 3.1 g / cm 3 ). For calcium phosphate, methods called a wet method, a hydrothermal method, and a dry method are used, and when they are industrially produced in large quantities, they are synthesized by a wet method. There are a precipitation method in which phosphoric acid is dropped into a calcium hydroxide slurry at room temperature and a hydrolysis method in which calcium carbonate is reacted with calcium hydrogen phosphate dihydrate. It may be calcium phosphate. Further, the obtained calcium phosphate may contain hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 , but a content of less than 10% is desirable. when it is preferable .BET specific surface area Sw is less than 5m 2 / g ~80m is 2 / g, sufficient thixotropy of those conductive features can be obtained, it may be difficult to impart reinforcing properties If the BET specific surface area Sw exceeds 80 m 2 / g, the amount of the surface treatment agent required for coating the surface increases, and the strength of the resin composition is reduced. In some cases, the primary particles may aggregate to form poor dispersion in the resin, and the conductive function may not be exhibited.
また、他の白色系無機粉体としてケイ素化合物があり、その中でもシリカ(真比重1.6g/cm3 )があげられる。特にケイ酸ソーダと硫酸との反応、もしくはケイ酸ソーダを塩化マグネシウムなどの塩類と反応させてケイ酸塩を生成させ、さらに硫酸または炭酸ガスで分解して合成させる湿式合成シリカ、もしくは気化させた四塩化ケイ素と水素を混合したものを1600〜2000℃にて空気中で燃焼させて合成させる乾式合成シリカが好ましい。粒子の大きさについては、上記の製造技術の進歩によりより高微粒子化設計できるようになったが、BET比表面積が40〜300m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが40m2 /g未満であると、導電性機能は得られるものの十分なチキソ性を付与することが困難になる場合があり、樹脂組成物の作業効率を低下させる場合がある。また、BET比表面積Swが300m2 /gを超えると、表面を被覆するために必要な表面処理剤量が多くなり樹脂組成物の強度が低くなりすぎる場合がある。さらには1次粒子どうしが凝集してしまい樹脂中で分散不良となり導電性機能を十分に発揮できなくなる場合がある。 Another white inorganic powder is a silicon compound, among which silica (true specific gravity 1.6 g / cm 3 ) is mentioned. In particular, the reaction of sodium silicate and sulfuric acid, or the reaction of sodium silicate with salts such as magnesium chloride to form silicate, and further decompose it with sulfuric acid or carbon dioxide gas to synthesize, or vaporized synthetic silica Dry synthetic silica synthesized by burning a mixture of silicon tetrachloride and hydrogen in air at 1600 to 2000 ° C. is preferred. With regard to the size of the particles, it has become possible to design a higher particle size by the advancement of the manufacturing technology described above, but the BET specific surface area is preferably 40 to 300 m 2 / g. If the BET specific surface area Sw is less than 40 m 2 / g, it may be difficult to impart sufficient thixotropy although the conductive function is obtained, and the working efficiency of the resin composition may be lowered. On the other hand, if the BET specific surface area Sw exceeds 300 m 2 / g, the amount of the surface treatment agent necessary for coating the surface increases, and the strength of the resin composition may become too low. Furthermore, the primary particles may aggregate and become poorly dispersed in the resin, and the conductive function may not be fully exhibited.
一方、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理することができれば有機粉体にも応用することができる。真比重が4.3g/cm3 以下であって樹脂組成物に多く使用されている白色系有機粉体としてアクリル樹脂バルーン( 真比重0.1〜0.3g/cm3 ) があげられる。液状の低沸点炭化水素を熱可塑性高分子殻(シェル)で包み込んだマイクロカプセルを加熱することで、高分子の殻が軟化し、中の液状炭化水素が気体に変化するため、その圧力でカプセルが膨張した粒子を得て製造される。この特性を応用し、熱膨張性マイクロカプセルは、さまざまな樹脂組成物の軽量化目的、柔軟性付与目的で近年様々な分野で使用されている。
核となる樹脂は、アクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等の樹脂の微粒子で、架橋タイプ、非架橋タイプなどがある。粒子の大きさとしては、BET比表面積Swが1〜10m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが1m2 /g未満であると、BET比表面積計で測定不可能で、また、上記表面処理剤量が調整しにくくなり、導電性機能が得られにくくなる。また、BET比表面積Swが10m2 /gを超えると、当樹脂バルーンを製造することが困難となり、2次凝集を起こし導電ムラを生じることがある。
On the other hand, if it can be surface-treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, it can be applied to organic powders. An example of a white organic powder having a true specific gravity of 4.3 g / cm 3 or less and often used in a resin composition is an acrylic resin balloon (true specific gravity of 0.1 to 0.3 g / cm 3 ). By heating a microcapsule in which liquid low-boiling hydrocarbons are wrapped in a thermoplastic polymer shell (shell), the polymer shell softens and the liquid hydrocarbon in it changes into a gas. Is produced by obtaining expanded particles. Applying this characteristic, thermally expandable microcapsules have been used in various fields in recent years for the purpose of reducing the weight and imparting flexibility of various resin compositions.
The core resin is fine particles of resin such as acrylonitrile resin or polymethyl methacrylate resin, and there are a crosslinked type and a non-crosslinked type. As the size of the particles, the BET specific surface area Sw is preferably 1 to 10 m 2 / g. When the BET specific surface area Sw is less than 1 m 2 / g, measurement with a BET specific surface area meter is impossible, and the amount of the surface treatment agent is difficult to adjust, and it becomes difficult to obtain a conductive function. On the other hand, if the BET specific surface area Sw exceeds 10 m 2 / g, it is difficult to produce the resin balloon, and secondary agglomeration may occur, resulting in conductive unevenness.
真比重4.3g/cm3 以下の白色系無機粉体及び白色系有機粉体としては上記したものに限定されない。他の白色系無機粉体としては、マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム(真比重 2.4)、マグネシウム炭酸塩(約2.9)、塩基性炭酸マグネシウム(約2.9)、タルク(2.7)、ケイ酸化合物として、石英粉(2.2)、珪石粉(3.2)、微粉珪酸(1.2)、微粉末珪酸カルシウム(2.9)、セリサイト(2.7)、雲母(2.8〜3.2)、ベントナイト(2.6)、ネフェリンサイナイト(2.6)、セピオライト(2.3)、ワラストナイト(2.9)、ゾノトライト(3.0)、チタン酸カリウム(3.3〜3.6)、ガラス繊維(2.1〜2.6)、シラスバルーン(0.2〜1.5)、フライアッシュバールン(0.7)、ガラスバルーン(0.2)、シリカビーズ、ガラスビーズ(2.5)アルミニウム化合物として微粉珪酸アルミニウム(2.6)、カオリンクレー(2.6)、タルク(2.7)水酸化アルミニウム(2.4)、アルミナビーズ(3.6)、チタン化合物として酸化チタン(3.8〜4.3)、チタン酸カリウム(3.3〜3.4)などが挙げられる。尚、上記の括弧内の真比重は、単位g/cm3 が省略されている。 The white inorganic powder and the white organic powder having a true specific gravity of 4.3 g / cm 3 or less are not limited to those described above. As other white inorganic powders, magnesium hydroxide (true specific gravity 2.4), magnesium carbonate (about 2.9), basic magnesium carbonate (about 2.9), talc (2.7) ), Silica powder (2.2), silica powder (3.2), fine silica (1.2), fine calcium silicate (2.9), sericite (2.7), mica (2.8-3.2), bentonite (2.6), nepheline cynite (2.6), sepiolite (2.3), wollastonite (2.9), zonotlite (3.0), titanium Potassium acid (3.3 to 3.6), glass fiber (2.1 to 2.6), shirasu balloon (0.2 to 1.5), fly ash barn (0.7), glass balloon (0. 2), silica beads, glass beads (2.5) aluminum Fine powder aluminum silicate (2.6), kaolin clay (2.6), talc (2.7) aluminum hydroxide (2.4), alumina beads (3.6) as a compound, titanium oxide (3. 8 to 4.3) and potassium titanate (3.3 to 3.4). In the above-mentioned true specific gravity in parentheses, the unit g / cm 3 is omitted.
他の白色系有機粉体としては、ビスフェノールA,ビスフェノールF,ビスフェノールM,ビスキシノールP,ビスフェニルヒドロキシフェニルメタンなどのフェノール樹脂(真比重 1.2〜2.1)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ペルフルオロアルコキシフッ素などのフッ素樹脂(1.6〜2.2)、ポリスチレン樹脂(1.1)、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエチレン樹脂(0.90〜1.05)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル樹脂(1.0〜1.4)、芳香族ポリイミドやピロメリット酸無水物と4,4‘−ジアミノジフェニルエーテルとの重合物などのポリイミド樹脂(1.42)、木質系として、セルロース粉末(1.3〜1.6)、パルプ粉末(1.1〜1.6)、木粉(1.0以下)、クルミ粉(1.0以下) 、コルク粉(1.0以下)、澱粉(1.6)、エボナイト粉末(1.2)、リグニン(1.3〜1.6)などが挙げられる。尚、上記の括弧内の真比重は単位g/cm3 が省略されている。 Other white organic powders include phenolic resins (true specific gravity 1.2 to 2.1) such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol M, bisxinol P, bisphenylhydroxyphenylmethane, polytetrafluoroethylene, polyfluorinated Fluorine resins (1.6 to 2.2) such as vinylidene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinyl fluoride, perfluoroalkoxyfluorine, polystyrene resins (1.1), polyethylene such as low density polyethylene, high density polyethylene, polyethylene terephthalate Resin (0.90 to 1.05), polyvinyl chloride, polyvinyl chloride and other vinyl chloride resins (1.0 to 1.4), aromatic polyimide and pyromellitic anhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether Polyimide resin such as polymer with ( .42), as a woody system, cellulose powder (1.3 to 1.6), pulp powder (1.1 to 1.6), wood powder (1.0 or less), walnut powder (1.0 or less), Examples include cork powder (1.0 or less), starch (1.6), ebonite powder (1.2), and lignin (1.3 to 1.6). Note that the unit of g / cm 3 is omitted from the true specific gravity in the parentheses.
尚、BET比表面積Swは、表面処理炭酸カルシウムの窒素吸着法によるBET法で測定した場合の値であり、下記方法により測定される。
[試料の調整方法]
ガラスセルに試料を300mg仕込み、窒素を導通させながら200℃で10分前処理を行った後、常温で冷却して測定試料とする。
[BET比表面積の測定方法]
BET比表面積計(MacsorbHMmodel−1210、マウンテック社製)にて1点法にて測定。
In addition, BET specific surface area Sw is a value at the time of measuring by BET method by the nitrogen adsorption method of surface treatment calcium carbonate, and is measured by the following method.
[Sample preparation method]
A glass cell is charged with 300 mg of sample, pretreated for 10 minutes at 200 ° C. while nitrogen is conducted, and then cooled to room temperature to obtain a measurement sample.
[Measurement method of BET specific surface area]
Measured by a one-point method with a BET specific surface area meter (Macsorb HMmodel-1210, manufactured by Mountec).
尚、粉体の比重は真比重やかさ比重で示されるが、ここで規定する真比重とは、表面細孔や内部の空隙を含めない固体自身がもつ体積あたりの重量である。天然資源材料の場合、化学便覧で紹介される数値を目安としてもよいが、気体容積法による粒子密度の測定値を真比重と定義する。
[ 気体容積法による粒子密度( 真比重) 測定方法]
電子天秤で秤量した粉体を乾式自動密度計(アキュピックII1340 10CC(株)島津製作所製)にセットし、ヘリウムガスを用いて粉体の体積をJIS M 8717に準拠して測定し、粉体の秤量値÷粉体の体積値を真比重値とする。
The specific gravity of the powder is indicated by true specific gravity or bulk specific gravity. The true specific gravity defined here is the weight per volume of the solid itself that does not include surface pores or internal voids. In the case of natural resource materials, the numerical value introduced in the chemical handbook may be used as a guide, but the measured value of particle density by the gas volume method is defined as true specific gravity.
[Measurement method of particle density (true specific gravity) by gas volume method]
The powder weighed with an electronic balance was set in a dry automatic densimeter (Accuic II 1340 10CC, manufactured by Shimadzu Corporation), and the volume of the powder was measured using helium gas in accordance with JIS M 8717. Weighing value ÷ powder volume value is the true specific gravity value.
上記白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面に、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理(表面被覆)され、該粉体(A)の粒子の表面に表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体填料とされる。表面処理には、粉末の状態で表面処理を行う乾式法と、水スラリー状もしくはフタル酸系、アルコール系、ナフテン系、芳香族系有機溶媒に溶解した状態で表面処理を行う湿式処理とがあり、いずれの表面処理方法でもよい。π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤は、分散液、好ましくは水分散液として使用するのが好ましいので、粉体は水スラリー状もしくはアルコール系有機溶媒など水溶性の状態で表面処理を行う湿式法が好ましく、より導電性機能を付与する効果がある。処理設備としては、乾式法の場合は、ヘンシェルミキサー等で粉体を流動撹拌させ、熱をかけながらπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤を投入する方法があげられ、湿式法の場合は、スラリーを流動させる撹拌装置を備えたタンクを用いて混合撹拌して表面処理を行う方法があげられる。
本発明の導電性表面処理粉体填料は、これらの白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体表面(A)の粒子の表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)で表面処理(表面被覆)され、該粉体(A)の粒子の表面に表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体である。また、本発明の導電性表面処理粉体填料は、2種類以上の無機粉体表面や2種類以上の有機粉体表面、あるいは無機粉体と有機粉体の共存するそれぞれの粉体の粒子の表面に、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)で表面処理(表面被覆)され、2種類以上の該粉体(A)の粒子の表面に表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体であってもよい。
The surface of the particles of at least one powder (A) selected from the group consisting of the white inorganic powder and the white organic powder is surfaced with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. The conductive surface-treated powder filler is treated (surface-coated) and has a coating layer of the surface-treating agent (B) on the surface of the particles of the powder (A). There are two types of surface treatment: a dry method in which the surface treatment is performed in a powder state, and a wet treatment in which the surface treatment is performed in the form of a water slurry or dissolved in a phthalic acid, alcohol, naphthene, or aromatic organic solvent. Any surface treatment method may be used. Since the surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion is preferably used as a dispersion, preferably an aqueous dispersion, the powder is in a water-soluble state such as an aqueous slurry or an alcoholic organic solvent. A wet method for performing the treatment is preferable, and there is an effect of imparting a more conductive function. As the treatment equipment, in the case of the dry method, there is a method in which the powder is fluidly stirred with a Henschel mixer or the like, and a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion is added while applying heat. In this case, a surface treatment may be performed by mixing and stirring using a tank equipped with a stirring device for flowing the slurry.
The conductive surface-treated powder filler of the present invention is a π-conjugated system on the surface of at least one powder surface (A) selected from the group consisting of these white inorganic powders and white organic powders. Conductive surface-treated powder that is surface-treated (surface-coated) with a surface-treating agent (B) containing a conductive polymer and a polyanion, and has a coating layer of the surface-treating agent (B) on the surface of the particles of the powder (A) Is the body. In addition, the conductive surface-treated powder filler of the present invention comprises two or more kinds of inorganic powder surfaces, two or more kinds of organic powder surfaces, or particles of each powder in which inorganic powder and organic powder coexist. A surface treatment (surface coating) is performed on the surface with a surface treatment agent (B) containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and the surface treatment agent (B) is applied to the surface of two or more kinds of particles of the powder (A). Conductive surface-treated powder having a coating layer of may be used.
π共役系導電性ポリマーは、主鎖がπ共役系で構成されている有機ポリマーのことをいい、例えばポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアニリン、ポリチオフェンビニレン、ポリフルオレン及びこれらの共重合体等があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。なかでも導電性の安定性から、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、及びポリフルオレンが好ましい。さらに、表面処理のしやすさ及び表面処理後の白色度の点からポリチオフェンが好ましい。 The π-conjugated conductive polymer refers to an organic polymer whose main chain is composed of π-conjugated systems, such as polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyaniline, polythiophene vinylene, polyfluorene and their co-polymers. For example, coalescence. These may be used alone or in combination of two or more as required. Of these, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, and polyfluorene are preferred from the viewpoint of the stability of conductivity. Furthermore, polythiophene is preferable from the viewpoint of ease of surface treatment and whiteness after the surface treatment.
ポリチオフェンとしては、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3−エチルチオフェン)、ポリ(3−プロピルチオフェン)、ポリ(3−ブチルチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルチオフェン)、ポリ(3−オクチルチオフェン)、ポリ(3−デシルチオフェン)、ポリ(3−ドデシルチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルチオフェン)、ポリ(3−ブロモチオフェン)、ポリ(3−ヨードチオフェン)、ポリ(3−シアノチオフェン)、ポリ(3−フェニルチオフェン)、ポリ(3,4−ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4−ジブチルチオフェン)、ポリ(3―メトキシチオフェン)、ポリ(3−エトキシチオフェン)、ポリ(3−ブトキシチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3−デシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルチオフェン)、ポリ(3,4−ジヒドロオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ブテンジオキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−メトキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−エトキシチオフェン)、ポリ(3−カルボキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシブチルチオフェン)があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。
これらの中ではポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が導電性機能、耐熱性、白色性、透明性の点で最も好ましい。
Examples of polythiophene include poly (3,4-ethylenedioxythiophene), poly (3-methylthiophene), poly (3-ethylthiophene), poly (3-propylthiophene), poly (3-butylthiophene), poly ( 3-hexylthiophene), poly (3-heptylthiophene), poly (3-octylthiophene), poly (3-decylthiophene), poly (3-dodecylthiophene), poly (3-octadecylthiophene), poly (3- Bromothiophene), poly (3-iodothiophene), poly (3-cyanothiophene), poly (3-phenylthiophene), poly (3,4-dimethylthiophene), poly (3,4-dibutylthiophene), poly ( 3-methoxythiophene), poly (3-ethoxythiophene), poly (3-butoxythiol) ), Poly (3-hexyloxythiophene), poly (3-heptyloxythiophene), poly (3-octyloxythiophene), poly (3-decyloxythiophene), poly (3-dodecyloxythiophene), poly ( 3-octadecylthiophene), poly (3,4-dihydroxythiophene), poly (3,4-dimethoxythiophene), poly (3,4-diethoxythiophene), poly (3,4-dibutoxythiophene), poly (3,4-dihexyloxythiophene), poly (3,4-diheptyloxythiophene), poly (3,4-dioctyloxythiophene), poly (3,4-didecyloxythiophene), poly (3,4 -Didodecyloxythiophene), poly (3,4-propylenedioxythiophene), poly (3,4- Tendioxythiophene), poly (3-methyl-4-methoxythiophene), poly (3-methyl-4-ethoxythiophene), poly (3-carboxythiophene), poly (3-methyl-4-carboxythiophene), poly (3- Methyl-4-carboxyethylthiophene) and poly (3-methyl-4-carboxybutylthiophene). These may be used alone or in combination of two or more as required.
Among these, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) is most preferable from the viewpoint of conductive function, heat resistance, whiteness, and transparency.
ポリピロールとしては、ポリ(N)メチルピロール、ポリ(3−メチルピロール)、ポリ(3−エチルピロール)、ポリ(3−プロピルピロール)、ポリ(3−ブチルピロール)、ポリ(3−オクチルピロール)、ポリ(3−デシルピロール)、ポリ(3−ドデシルピロール)、ポリ(3−カルボキシピロール)、ポリ(3,4−ジメチルピロール)、ポリ(3,4−ジブチルピロール)、ポリ(3―メチルー4−カルボキシピロール)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシブチルピロール)、ポリ(3−メトキシピロール)、ポリ(3−エトキシピロール)、ポリ(3−ブトキシピロール)、ポリ(3−メチルー4−ヘキシルオキシピロール)があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。 As polypyrrole, poly (N) methylpyrrole, poly (3-methylpyrrole), poly (3-ethylpyrrole), poly (3-propylpyrrole), poly (3-butylpyrrole), poly (3-octylpyrrole) , Poly (3-decylpyrrole), poly (3-dodecylpyrrole), poly (3-carboxypyrrole), poly (3,4-dimethylpyrrole), poly (3,4-dibutylpyrrole), poly (3-methyl- 4-carboxypyrrole), poly (3-methyl-4-carboxybutylpyrrole), poly (3-methoxypyrrole), poly (3-ethoxypyrrole), poly (3-butoxypyrrole), poly (3-methyl-4-hexyl) Oxypyrrole). These may be used alone or in combination of two or more as required.
ポリアニリンとしては、ポリ(2−メチルアニリン)、ポリ(2−エチルアニリン)、ポリ(3−イソブチルアニリン)等があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。 Examples of polyaniline include poly (2-methylaniline), poly (2-ethylaniline), poly (3-isobutylaniline) and the like. These may be used alone or in combination of two or more as required.
ポリフルオレンとしては、ポリ[9,9−ジ−(2−エチルヘキシル)−9−フルオレン−2,7−ビニレン]、ポリ[9,9−ビス−(2−エチルヘキシル)−9−フルオレン−2,7−ジイル]、ポリ[9,9−ジ(3′,7′−ジメチルオクチル)フルオレン−2,7−イレンエチニレン]、ポリ[9,9−ジ(2′−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−イレンエチニレン]、ポリ[9,9−ジヘキシル−2,7−フルオレン−alt−9−フェニル3,6−カルバゾール]等があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。 Examples of polyfluorene include poly [9,9-di- (2-ethylhexyl) -9-fluorene-2,7-vinylene], poly [9,9-bis- (2-ethylhexyl) -9-fluorene-2, 7-diyl], poly [9,9-di (3 ′, 7′-dimethyloctyl) fluorene-2,7-yleneethynylene], poly [9,9-di (2′-ethylhexyl) fluorene-2,7- Ylene ethynylene], poly [9,9-dihexyl-2,7-fluorene-alt-9-phenyl 3,6-carbazole] and the like. These may be used alone or in combination of two or more as required.
白色系無機粉体や白色系有機粉体の粒子表面に、上記π共役系導電性ポリマーだけで表面処理しても、白色系無機粉体や白色系有機粉体の粒子表面は不十分な表面処理状態となり、導電性機能にバラツキが生じやすくなる。そのため、ポリアニオンを含有させπ共役系導電性ポリマーのドーパント剤として機能させるためには、分散液にすることが表面処理を行う上で、かつ導電性機能を向上させるうえで重要である。 Even if the surface of white inorganic powder or white organic powder is treated with only the π-conjugated conductive polymer, the surface of white inorganic powder or white organic powder is insufficient. It becomes a processing state, and it becomes easy to produce variation in an electroconductive function. Therefore, in order to contain a polyanion and to function as a dopant agent for a π-conjugated conductive polymer, it is important to use a dispersion for surface treatment and to improve the conductive function.
ポリアニオンとしてはポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアクリルアミドスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリメタリルオキシベンゼンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等があげられる。これらは単独の重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよいが、スルホン酸基を含有したポリアニオンが表面処理を行う上で、かつ導電性機能を向上させるのに最も好ましい。
本発明では、上記したように、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンとを含有する分散液が最も導電性機能を発揮させるが、導電性ポリマーとポリアニオンを合計した重量に対するポリアニオン量の割合は、通常30〜95重量%である。
Polyanions include polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyacrylamide sulfonic acid, polymethacryl sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polysulfoethyl methacrylate, polymethallyloxybenzene sulfonic acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid. Examples thereof include acid and dodecylbenzenesulfonic acid. These may be a single polymer or two or more types of copolymers, but the polyanion containing a sulfonic acid group improves surface conductivity and improves the conductive function. Most preferred.
In the present invention, as described above, the dispersion containing the π-conjugated conductive polymer and the polyanion exhibits the most conductive function, but the ratio of the polyanion amount to the total weight of the conductive polymer and the polyanion is usually 30 to 95% by weight.
本発明の導電性表面処置粉体填料の特徴は、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理することにあるが、導電性機能を損なわない範囲であれば、炭酸カルシウムや他の粉体の表面処理に用いられる一般的な表面処理剤と併用して表面処理を行ってもよい。一般的な表面処理剤としては、飽和脂肪酸や不飽和脂肪酸、脂環族カルボン酸、樹脂酸などがあげられ、これらの誘導体としてはナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、アミン塩などがあげられる。 The feature of the conductive surface treatment powder filler of the present invention is that it is surface-treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. Alternatively, the surface treatment may be performed in combination with a general surface treatment agent used for the surface treatment of other powders. Common surface treatment agents include saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, alicyclic carboxylic acids, resin acids and the like, and derivatives thereof include sodium salts, potassium salts, ammonium salts, amine salts and the like.
飽和脂肪酸としては、炭素数6〜31の飽和脂肪酸が好ましく、好ましくは炭素数8〜26であり、さらに好ましくは炭素数9〜21である。飽和脂肪酸の具体例としては、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アライン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸などが挙げられる。これらの中でも、パルミチン酸、ステアリン酸及びラウリン酸を併用するのが好ましい。 As a saturated fatty acid, a C6-C31 saturated fatty acid is preferable, Preferably it is C8-26, More preferably, it is C9-21. Specific examples of saturated fatty acids include butyric acid, caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, alignic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, montan Examples include acid and melicic acid. Among these, it is preferable to use palmitic acid, stearic acid, and lauric acid in combination.
不飽和脂肪酸は、分子中に二重結合を持っている脂肪酸であり、例えば、飽和脂肪酸の脱水反応によってで合成される。不飽和脂肪酸としては、炭素数6〜31の不飽和脂肪酸が好ましく、さらに好ましくは炭素数8〜26であり、さらに好ましくは炭素数9〜21である。不飽和脂肪酸の具体例としては、オブッシル酸、カルロレイン酸、ウンデシレン酸、リンデル酸、ツズ酸、フィゼテリン酸、モリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、アスクレビン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、ゴンドイン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、セラコレイン酸、キシメン酸、ルメクエン酸、ソルビン酸、リノール酸などが挙げられる。これらの中でも、オレイン酸、エルカ酸及びリノール酸が好ましい。 An unsaturated fatty acid is a fatty acid having a double bond in the molecule, and is synthesized, for example, by a dehydration reaction of a saturated fatty acid. As an unsaturated fatty acid, a C6-C31 unsaturated fatty acid is preferable, More preferably, it is C8-26, More preferably, it is C9-21. Specific examples of the unsaturated fatty acid include obsilic acid, carloleic acid, undecylenic acid, Linderic acid, tuzuic acid, fizeteric acid, molistoleic acid, palmitoleic acid, petrothelic acid, oleic acid, elaidic acid, asclebic acid, vacsen Examples thereof include acid, gadoleic acid, gondoic acid, cetreic acid, erucic acid, brassic acid, ceracolonic acid, ximenoic acid, lumectric acid, sorbic acid, and linoleic acid. Among these, oleic acid, erucic acid, and linoleic acid are preferable.
また、これらが混合された、牛脂や豚脂などの動物原料由来の脂肪酸、パームやヤシなどの植物原料由来の脂肪酸なども導電性機能を損なわない範囲で用いてもよい。
また、本発明に差し障りの無い範囲で、ナフテン酸に代表される脂環族カルボン酸、アビエチン酸、ピマル酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸に代表される樹脂酸及びこれらの不均化ロジン、水添ロジン、2量体ロジン、3量体ロジンに代表される変成ロジン、アルキルベンゼンスルホン酸に代表されるスルホン酸を用いてもよい。
上記した一般的な表面処理剤である酸及びその塩は、単独で又は必要に応じ、2種以上組み合わせて用いられる。
Further, fatty acids derived from animal raw materials such as beef tallow and pork fat, fatty acids derived from plant raw materials such as palm and palm, etc., in which these are mixed, may be used as long as the conductive function is not impaired.
Further, within the range that does not hinder the present invention, alicyclic carboxylic acids typified by naphthenic acid, abietic acid, pimaric acid, parastrinic acid, resin acids typified by neoabietic acid, and their disproportionated rosin, water An additive rosin, a dimer rosin, a modified rosin represented by a trimer rosin, and a sulfonic acid represented by an alkylbenzene sulfonic acid may be used.
The above-mentioned general surface treatment agents, acids and salts thereof, may be used alone or in combination of two or more as required.
また、本発明において、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体填料の単位比表面積当たりの表面処理剤量Asは、0.12〜8.4mg/m2 である。上記表面処理剤量Asが、0.12mg/m2 未満になると、未処理面が存在する恐れがあり、導電性機能が損なわれ、また分散性に支障を来す場合がある。また、上記表面処理剤量Asが、8.4mg/m2 を超えると、表面処理剤量が過多になり、導電性効果は得られるものの経済的負担が大きくなり、また分散性に支障をきたしたり、白色度を低下させる場合がある。上記表面処理剤量Asの好ましい範囲は0.24〜3.6mg/m2 、さらに好ましい範囲は0.36〜2.4mg/m2 である。 In the present invention, the surface treatment agent amount As per unit specific surface area of the conductive surface treatment powder filler having a coating layer of the surface treatment agent (B) containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion is 0.00. it is a 12~8.4mg / m 2. When the amount of the surface treatment agent As is less than 0.12 mg / m 2 , an untreated surface may be present, the conductive function may be impaired, and dispersibility may be hindered. On the other hand, when the amount of the surface treatment agent As exceeds 8.4 mg / m 2 , the amount of the surface treatment agent is excessive, and although an electrical conductivity effect is obtained, an economic burden is increased and dispersibility is hindered. Or the whiteness may be reduced. A preferable range of the surface treatment agent amount As is 0.24 to 3.6 mg / m 2 , and a more preferable range is 0.36 to 2.4 mg / m 2 .
尚、単位比表面積当たりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で粉体を表面処理した場合、表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量As[ mg/m2 ] =Tgx/Swで求められる。
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[ mg/g]
Sw :表面処理粉体のBET比表面積[ m2 /g] 。
そして、上記Tgxは、200℃〜500℃の表面処理粉体1g当たりの熱減量[mg/g]で求められる。
[熱減量の測定方法]
熱分析装置(ThermoPlusEVOII、リガク社製)を用い、直径5mm、深さ5mmの試料パン(白金製)に表面処理無機粉体30mgを採取し、昇温速度15℃/minで常温から510℃まで昇温させたときの200℃〜500℃の熱減量を測定し、表面処理粉体1g当たりの熱減量(mg/g)を求める。
なお、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンの含有する表面処理剤で有機粉体を表面処理した場合、熱減量の測定方法では割合がわからないので、同量の上記表面処理剤で表面処理した無機粉体の熱減量を有機粉体の表面処理剤量とした。また、導電性機能を損なわない範囲で脂肪酸、脂肪酸の誘導体、樹脂酸、樹脂酸の誘導体、スルホン酸等の表面処理剤と併用する場合、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤単独で表面処理した導電性粉体を別途作製し、熱減量の差異で併用割合を算出した。
In addition, when the powder is surface-treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer per unit specific surface area and a polyanion, the surface treatment containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion per 1 g of the surface-treated powder. It is calculated | required by dosage amount As [mg / m < 2 >] = Tgx / Sw.
Tgx: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per gram of surface-treated powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area [m 2 / g] of the surface-treated powder.
And said Tgx is calculated | required by the heat loss [mg / g] per 1g of surface treatment powder of 200 to 500 degreeC.
[Measurement method of heat loss]
Using a thermal analyzer (ThermoPlus EVOII, manufactured by Rigaku Corporation), 30 mg of surface-treated inorganic powder was sampled on a sample pan (made of platinum) having a diameter of 5 mm and a depth of 5 mm, and from room temperature to 510 ° C. at a temperature rising rate of 15 ° C./min. The heat loss at 200 ° C. to 500 ° C. when the temperature is raised is measured to determine the heat loss (mg / g) per 1 g of the surface-treated powder.
In addition, when organic powder is surface-treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, the ratio is not known by the measurement method of heat loss, so the inorganic powder surface-treated with the same amount of the surface treatment agent. The body heat loss was defined as the amount of surface treatment agent for organic powder. In addition, when used in combination with a surface treatment agent such as fatty acid, fatty acid derivative, resin acid, resin acid derivative, sulfonic acid, etc. within a range not impairing the conductive function, a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion A conductive powder surface-treated alone was prepared separately, and the combined ratio was calculated from the difference in heat loss.
本発明の導電性表面処理粉体填料は、ゴムや樹脂に配合されて各種の導電性のゴムや樹脂組成物とされる。
本発明の導電性ゴム組成物としては、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR),エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO,GECO)などのゴム材料を使用した組成物があげられる。これらのうち導電性ゴムローラーに用いられるアクリロニトリルブタジエンゴムやエピクロルヒドリンゴムはゴム成分として安定した導電性を得ることができるが、組成物の硬度調整を行う目的で配合されるコロイド炭酸カルシウムが絶縁性であるため導電性が低下傾向にあったり、感圧による印刷ムラが生じる場合がある。本発明のπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理した導電性表面処理粉体填料を配合することによって、組成物の硬度も低く柔軟性を維持しながら、より高く安定した導電性が得られるゴム組成物となる。また導電性ゴム組成物には、必要に応じ、ステアリン酸亜鉛などの加工助剤、酸化亜鉛などの加硫促進助剤、チアゾール系、チウラム系などの加硫促進剤、プロセスオイル、ポリエステル系、フタル酸系等の可塑剤、希釈剤、カーボンブラック等の充填材を添加することができる。また、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、変成脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルテトラエチルアンモニウムなどの導電性を付与するイオン導電剤を配合されれば、さらに導電性の向上した導電性ゴム組成物を得ることができる。
The conductive surface-treated powder filler of the present invention is blended with rubber or resin to form various conductive rubber or resin compositions.
As the conductive rubber composition of the present invention, a composition using a rubber material such as ethylene propylene diene rubber (EPDM), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), epichlorohydrin rubber (CO, ECO, GECO). Things are given. Among these, acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber used for the conductive rubber roller can obtain stable conductivity as a rubber component, but colloidal calcium carbonate compounded for the purpose of adjusting the hardness of the composition is insulating. Therefore, there is a case where the conductivity tends to be lowered or printing unevenness due to pressure sensitivity may occur. By blending the conductive surface-treated powder filler surface-treated with the surface-treating agent containing the π-conjugated conductive polymer of the present invention and a polyanion, the composition is more stable while maintaining low flexibility and flexibility. Thus, a rubber composition can be obtained which has a high conductivity. In addition, the conductive rubber composition includes, if necessary, processing aids such as zinc stearate, vulcanization accelerators such as zinc oxide, vulcanization accelerators such as thiazole and thiuram, process oil, polyester, A plasticizer such as phthalic acid, a diluent, and a filler such as carbon black can be added. In addition, if an ionic conductive agent such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, stearyltrimethylammonium chloride, modified aliphatic dimethylethylammonium ethosulphate or stearyltetraethylammonium is added, the conductivity can be further improved. An electrically conductive rubber composition can be obtained.
本発明の導電性フィルム組成物としては、アクリル樹脂(PMMA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリブタジエン(PBD)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で代表される汎用樹脂や、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンテレフタレート( PBT) 、超高分子量ポリエチレン(UHPE)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、フッ素樹脂(FR)、液晶ポリマー(LCP)等のエンジニアリングプラスチック、フェノール、尿素、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、及びこれらを主たる成分とする共重合体である樹脂が用いられる。これらの樹脂に一般的な無機粉体、有機粉体が配合され、分散性、フィルムの補強効果、反射率を向上させているが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、分散性、フィルムの補強効果、反射率を維持するだけでなく、より高い導電性、より安定した導電性が得られ、かつ柔軟性にも効果があるフィルム組成物が得られる。導電性フィルム組成物には、通常、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、可塑剤等を用いてフィルムの加工性、柔軟性、耐久性、耐熱性を向上させるために配合されるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合すれば、これらの機能効果をより高めることができる。 Examples of the conductive film composition of the present invention include general-purpose resins represented by acrylic resin (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylidene chloride (PVDC), polybutadiene (PBD), polyethylene terephthalate (PET), and polyacetal. (POM), polyamide (PA), polycarbonate (PC), modified polyphenylene ether (PPE), polybutylene terephthalate (PBT), ultrahigh molecular weight polyethylene (UHPE), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyphenylene Engineers such as sulfide (PPS), polyarylate (PAR), polyetheretherketone (PEEK), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), fluororesin (FR), liquid crystal polymer (LCP) A ring plastic, phenol, urea, melamine, alkyd, unsaturated polyester, epoxy, polyester amide, polyether ester, polyvinyl chloride, and a resin that is a copolymer containing these as main components are used. These resins are blended with general inorganic powders and organic powders to improve dispersibility, film reinforcing effect, and reflectivity, but by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention. In addition to maintaining the dispersibility, the reinforcing effect of the film, and the reflectivity, a film composition that has higher conductivity, more stable conductivity, and is effective in flexibility can be obtained. The conductive film composition is usually blended with pigments, antioxidants, antistatic agents, plasticizers, etc. to improve the processability, flexibility, durability, and heat resistance of the film. If the conductive surface-treated powder filler of the invention is blended, these functional effects can be further enhanced.
本発明の導電性シーリング材組成物、接着剤組成物としては、シリコーン、変成シリコーン、アクリルシリコーン、シリコーン変成エポキシ、シリル化ウレタン、ポリイソブチレン、シアノアクリレート等の末端にシラノール基または反応性シリル基等架橋性ケイ素基を持った樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリサルファイド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。特に架橋性ケイ素基を持った樹脂は、銀粉、銅粉等の金属粉を配合させて導電性機能を発揮させて、プリント基盤のはんだ付けの代替材料として使用されている。本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、銀粉、銅粉を配合した組成物に比べて柔軟性を付与させることができるうえ、銀粉、銅粉を配合しなくてもより安定した導電性機能を発揮できる。また、これらの樹脂組成物には、シリコーンオイル、フタル酸系等の可塑剤、イソパラフィン系、ナフテン系等の高沸点溶剤が用いられるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、可塑剤量、高沸点溶剤量を減らすことができ、液状成分のブリードを抑えることができるので、より安定した導電性効果が得られる。さらに導電性シーリング材組成物、接着剤組成物には、通常、顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、触媒等が、シーラント、接着剤の加工性、柔軟性、反応速度、耐久性、耐熱性を向上させるために配合されるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、これらの導電性シーリング材組成物、接着剤組成物は比重を上げることなく軽量で、かつ接着強度も向上させることができる。 Examples of the conductive sealant composition and adhesive composition of the present invention include silanol groups or reactive silyl groups at the terminals of silicone, modified silicone, acrylic silicone, silicone modified epoxy, silylated urethane, polyisobutylene, cyanoacrylate, etc. A resin having a crosslinkable silicon group, a polyurethane resin, a polysulfide resin, an acrylic resin, an epoxy resin, or the like is used. In particular, a resin having a crosslinkable silicon group is used as an alternative material for soldering a printed circuit board by blending metal powder such as silver powder or copper powder to exhibit a conductive function. By blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, flexibility can be imparted compared to a composition blended with silver powder and copper powder, and more stable without blending silver powder and copper powder. The conductive function can be exhibited. These resin compositions use silicone oil, plasticizers such as phthalic acid, and high-boiling solvents such as isoparaffins and naphthenes. However, the conductive surface-treated powder filler of the present invention is blended. Therefore, the amount of the plasticizer and the amount of the high boiling point solvent can be reduced, and the bleeding of the liquid component can be suppressed, so that a more stable conductive effect can be obtained. In addition, conductive sealant compositions and adhesive compositions usually include pigments, UV absorbers, antioxidants, catalysts, etc., sealants, adhesive processability, flexibility, reaction rate, durability, heat resistance. However, by adding the conductive surface-treated powder filler of the present invention, these conductive sealant compositions and adhesive compositions are lightweight without increasing the specific gravity and bonded. The strength can also be improved.
本発明の導電性塗料組成物としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等が用いられる。またこれらの塗料樹脂組成物にシリコーンオイル、フタル酸系等の可塑剤、イソパラフィン系、ナフテン系等の高沸点溶剤、あるいは、メタノール、エタノール、アセトン、Nーメチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の有機溶剤単独物、または混合物、及び水を用いることができる。これらの塗料用樹脂組成物に本発明の表面処理導電性表面処理粉体填料を配合することによって、塗膜強度が向上し、安定した導電性を付与することができる。 As the conductive coating composition of the present invention, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyamide resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic silicone resin, acrylic urethane resin, polyurethane resin and the like are used. These paint resin compositions include silicone oil, plasticizers such as phthalic acid, high-boiling solvents such as isoparaffins and naphthenes, or methanol, ethanol, acetone, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, etc. An organic solvent alone or a mixture, and water can be used. By blending the surface-treated conductive surface-treated powder filler of the present invention with these coating resin compositions, the coating film strength is improved and stable conductivity can be imparted.
本発明の導電性プラスチゾル組成物としては、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が用いられる。中でも特に塩化ビニル樹脂は、自動車用途のアンダーコート、ボディーシーラー等のプラスチゾルの主要な樹脂として用いられている。また、通常、これらに生石灰、タルク、クレー、マイカ、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイド炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ガラスバルーン、アクリル樹脂バルーン、ケイソウ土等の充填材、フタル酸系等の可塑剤、イソパラフィン系、ナフテン系等の高沸点溶剤等が添加剤として用いられる。これらのプラスチゾル組成物には導電性機能がなく絶縁性であるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、自動車の電着板との接着性が向上し、耐スリップ性能が大幅に改善され、かつ自動車用途に必要な帯電防止効果を付与することができる。 As the conductive plastisol composition of the present invention, acrylic resin, vinyl chloride resin, polyester resin, polyurethane resin and the like are used. In particular, vinyl chloride resin is used as a main resin for plastisols such as undercoats and body sealers for automobiles. Usually, these include quick lime, talc, clay, mica, wet silica, dry silica, colloidal calcium carbonate, heavy calcium carbonate, glass balloons, acrylic resin balloons, diatomaceous earth and other fillers, phthalic acid plasticizers, etc. High-boiling solvents such as isoparaffins and naphthenes are used as additives. These plastisol compositions have no conductive function and are insulative, but by incorporating the conductive surface-treated powder filler of the present invention, the adhesion to the electrodeposition plate of an automobile is improved, and the anti-slip performance Can be greatly improved, and an antistatic effect required for automotive applications can be imparted.
以下に実施例、比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。
なお、以下の記載において、各種の特性や物性については、測定値の他に、参考までに◎、○、△、×による4段階の判定結果を示したが、これらは飽く迄も相対的なもので一応の目安を示すに過ぎず、これらに拘束されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but these do not limit the present invention in any way.
In the following description, for various properties and physical properties, in addition to the measured values, four-step judgment results by ◎, ○, Δ, and × are shown for reference, but these are relative to the end. It is only a guide for the time being and is not bound by these.
導電性表面処理粉体填料の白色度及び体積抵抗率の測定は下記方法に従った。
[ 白色度]
填料10gを100mlポリカップに計量し、さらに可塑剤DINP(ジイソノニルフタレート)10gを計量し、これをクラボウ株式会社製遊星式脱泡撹拌機にて60秒間撹拌した。得られた粉末ペーストを、日本電色株式会社製 カラーメーター ZE−2000にて、白色度を表すL値を測定した。
( 白色度の判定基準)
◎;95以上
○;90以上〜95未満
△;85以上〜90未満
×;85未満
The whiteness and volume resistivity of the conductive surface-treated powder filler were measured according to the following method.
[Whiteness]
10 g of filler was weighed into a 100 ml polycup, and further 10 g of plasticizer DINP (diisononyl phthalate) was weighed and stirred for 60 seconds with a planetary defoaming stirrer manufactured by Kurabo Industries. The obtained powder paste was measured for L value representing whiteness with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.
(Criteria for whiteness)
◎; 95 or more ○; 90 or more to less than 95 Δ; 85 or more to less than 90 ×; less than 85
[ 体積抵抗率]
粉末を100MPa(1020kgf/cm2 )の圧力をハンドプレスでかけて成型し、直径10mmの粉体成型物を作製した。得られた成型物をヒューレットパッカード社製 インピーダンス/ゲインフェーズアナライザー 4194A にて体積抵抗率を測定した。
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×103 Ω・cm以上〜1×105 Ω・cm未満
○;1×105 Ω・cm以上〜1×107 Ω・cm未満
△;1×107 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
×;1×108 Ω・cm以上
[Volume resistivity]
The powder was molded by applying a pressure of 100 MPa (1020 kgf / cm 2 ) with a hand press to produce a powder molded product having a diameter of 10 mm. The obtained molded product was measured for volume resistivity with an impedance / gain phase analyzer 4194A manufactured by Hewlett-Packard Company.
(Criteria for volume resistivity)
◎; 1 × 10 3 Ω · cm or more to less than 1 × 10 5 Ω · cm ○; 1 × 10 5 Ω · cm or more to less than 1 × 10 7 Ω · cm Δ; 1 × 10 7 Ω · cm or more to 1 × 10 8 Ω · cm or less ×; 1 × 10 8 Ω · cm or more
[ 導電性表面処理粉体填料の作製]
実施例1
水酸化カルシウムに炭酸ガスを反応させ、BET比表面積7m2 /gに調整した7wt%濃度のコロイド炭酸カルシウム水スラリー2800gを10Lタンクに投入し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)200gすなわち導電材成分固形2.4gを投入して30分間金属羽根のついたモーターで撹拌させた。得られた表面処理コロイド炭酸カルシウムスラリーを脱水し、105 ℃×4 時間乾燥させ、粉砕して真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
[Preparation of conductive surface-treated powder filler]
Example 1
2800 g of a 7 wt% colloidal calcium carbonate water slurry adjusted to a BET specific surface area of 7 m 2 / g by reacting carbon dioxide with calcium hydroxide was charged into a 10 L tank, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 0. 200 g of a dispersion liquid (manufactured by Sigma Aldrich) prepared at a mixing ratio of 5 wt% and polystyrene sulfonic acid 0.7 wt%, that is, 2.4 g of a conductive material component was charged and stirred for 30 minutes by a motor with a metal blade. The obtained surface-treated colloidal calcium carbonate slurry was dehydrated, dried at 105 ° C. for 4 hours, and pulverized to have a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g. A colloidal calcium carbonate filler was prepared.
実施例2
BET比表面積7m2 /gに調整した7wt%濃度のアラゴナイト炭酸カルシウム水スラリー2800gを10Lタンクに投入し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)200gすなわち導電材成分2.4gを投入して30分間金属羽根のついたモーターで撹拌させた。得られた表面処理アラゴナイト炭酸カルシウムスラリーを脱水し、105℃×4 時間乾燥させ、粉砕して真比重2.8、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性アラゴナイト炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 2
2800 g of aragonite calcium carbonate water slurry adjusted to a BET specific surface area of 7 m 2 / g was put into a 10 L tank, 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid 200 g of a dispersion liquid (manufactured by Sigma Aldrich) prepared at a mixing ratio of 2.4 g, that is, 2.4 g of a conductive material component, was added and stirred for 30 minutes by a motor with metal blades. The obtained surface-treated aragonite calcium carbonate slurry was dehydrated, dried at 105 ° C. for 4 hours, and pulverized to have a true specific gravity of 2.8, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g. Aragonite calcium carbonate filler was prepared.
実施例3
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を15g(同 固形0.18g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量0.90mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 3
All except that the dispersion prepared in Example 1 with a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was changed to 15 g (0.18 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g, and a treatment amount of 0.90 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1.
実施例4
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を35.1gすなわち導電材成分0.421gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量2.14mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 4
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, 35.1 g of a dispersion prepared by mixing 0.5% by weight of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7% by weight of polystyrene sulfonic acid, that is, 0. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g and a treatment amount of 2.14 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 421 g.
実施例5
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を334gすなわち導電材成分4.0gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量20.40mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 5
All except that the dispersion prepared in Example 1 with a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrenesulfonic acid was changed to 334 g, that is, 4.0 g of the conductive material component. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 20.40 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1.
実施例6
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を884gすなわち導電材成分10.6gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.5m2 /g、処理量54.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 6
All except that the dispersion prepared in Example 1 with a mixing ratio of 0.5 wt% poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% polystyrene sulfonic acid was changed to 884 g, that is, 10.6 g of the conductive material component. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.5 m 2 / g, and a treatment amount of 54.00 mg / g was produced in the same manner as in Example 1.
実施例7
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリピロール−ブロック−ポリ(カプロラクタム)0.5wt%に調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)を480gすなわち導電材成分2.4gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 7
Example 1 All except that the dispersion liquid (manufactured by Sigma Aldrich) prepared in 0.5 wt% of polypyrrole-block-poly (caprolactam) in the colloidal calcium carbonate of Example 1 is changed to 480 g, that is, 2.4 g of the conductive material component. In the same manner, a conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was prepared.
実施例8
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ[9,9−ビス−(2−エチルヘキシル)−9Hフルオレン−2、7−ジイル]1.2wt%(THF溶媒、シグマオルドリッチ社製)に調製した分散液を200gすなわち導電材成分2.4gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 8
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, poly [9,9-bis- (2-ethylhexyl) -9Hfluorene-2,7-diyl] 1.2 wt% (THF solvent, manufactured by Sigma Aldrich) was prepared. In the same manner as in Example 1, except that the amount is changed to 200 g, that is, 2.4 g of the conductive material component, a conductive colloid having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g A calcium carbonate filler was prepared.
実施例9
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積18m2 /gに調整したタルク粉末(日本タルク(株)製 ナノタルクFG−15)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を5000gすなわち導電材成分60gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110 ℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末を粉砕して真比重2.6、BET比表面積17.8m2 /g、処理量30.00mg/gの導電性タルク填料を作製した。
Example 9
In Example 1, colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of talc powder (Nanotalc FG-15, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 18 m 2 / g, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 0 The dispersion prepared at a mixing ratio of 5 wt% and polystyrene sulfonic acid 0.7 wt% is mixed with 5000 g, that is, 60 g of the conductive material component, and the 10 L mixer is changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 60 minutes for dry processing. It was. Then, it moved to the metal bucket and dried at 110 degreeC for 4 hours. The obtained powder was pulverized to produce a conductive talc filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 17.8 m 2 / g, and a treatment amount of 30.00 mg / g.
実施例10
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積10m2 /gに調整した酸化チタン粉末(堺化学工業(株)製TITONE A−110)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を2860gすなわち導電材成分34.3gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110 ℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末を粉砕して真比重3.9、BET比表面積9.8m2 /g、処理量17.00mgの導電性酸化チタン填料を作製した。
Example 10
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of titanium oxide powder adjusted to a BET specific surface area of 10 m 2 / g (TITON A-110 manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) ) 2860 g of the dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% and polystyrene sulfonic acid 0.7 wt%, that is, 34.3 g of the conductive material component, the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 60 minutes, Dry processing was performed. Then, it moved to the metal bucket and dried at 110 degreeC for 4 hours. The obtained powder was pulverized to produce a conductive titanium oxide filler having a true specific gravity of 3.9, a BET specific surface area of 9.8 m 2 / g, and a treatment amount of 17.00 mg.
実施例11
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積3m2 /gに調整したアクリロニトリル樹脂バルーン( 松本油脂製薬工業(株)製 マイクロスフェアーFN−80SDE) 200gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を86gすなわち導電材成分1.03gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110 ℃にて30分間撹拌させ、乾式処理及び乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重0.1、BET比表面積2.8m2 /g、処理量5.00mgの導電性アクリル樹脂バルーン填料を作製した。
Example 11
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 200 g of an acrylonitrile resin balloon (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. Microsphere FN-80SDE) adjusted to a BET specific surface area of 3 m 2 / g, and poly (3,4-ethylene Dioxythiophene) The dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% and polystyrenesulfonic acid 0.7 wt% was changed to 86 g, that is, 1.03 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer for 30 minutes at 110 ° C. Stir, dry treatment and drying. The obtained powder was not pulverized to produce a conductive acrylic resin balloon filler having a true specific gravity of 0.1, a BET specific surface area of 2.8 m 2 / g, and a treatment amount of 5.00 mg.
実施例12
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積10m2 /gに調整したポリテトラフルオロエチレン樹脂(テクノケミカル(株)製マイクロディスパース200)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を2860gすなわち導電材成分34.3gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重2.0、BET比表面積9.8m2 /g、処理量17.00mgの導電性テフロン(登録商標)填料を作製した。
Example 12
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of a polytetrafluoroethylene resin (Microdisparth 200 manufactured by Techno Chemical Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 10 m 2 / g, and poly (3,4-ethylenedioxy Thiophene) Dispersion prepared in a mixing ratio of 0.5 wt% and polystyrene sulfonic acid 0.7 wt% was changed to 2860 g, that is, 34.3 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C for 60 minutes. Then, dry processing was performed. Then, it moved to the metal bucket and dried at 110 degreeC for 4 hours. The obtained powder was not pulverized, and a conductive Teflon (registered trademark) filler having a true specific gravity of 2.0, a BET specific surface area of 9.8 m 2 / g, and a treatment amount of 17.00 mg was prepared.
実施例13
ケイ酸塩を生成させ、さらに硫酸または炭酸ガスで分解して合成させたBET比表面積100m2 /gに調整した7wt%濃度の湿式合成シリカ水スラリー140gに、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)140gすなわち導電材成分1.68gを投入して30分間循環撹拌させた。得られたシリカスラリーを脱水し、105 ℃×4 時間乾燥させ、粉砕して真比重1.6、BET比表面積95.0m2 /g、処理量170.00mgの導電性シリカ填料を作製した。
Example 13
To 140 g of a 7 wt% wet synthetic silica water slurry adjusted to a BET specific surface area of 100 m 2 / g synthesized by silicate formation and further decomposed with sulfuric acid or carbon dioxide gas, poly (3,4-ethylenedioxy) was added. Thiophene) 140 g of a dispersion (Sigma Aldrich) prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% and polystyrene sulfonic acid 0.7 wt%, that is, 1.68 g of a conductive material component, was added and circulated and stirred for 30 minutes. The obtained silica slurry was dehydrated, dried at 105 ° C. for 4 hours, and pulverized to produce a conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 95.0 m 2 / g, and a treatment amount of 170.00 mg.
実施例14
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を10gすなわち導電材成分0.12gに変更する以外はすべて実施例9と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積98.0m2 /g、処理量12.00mg導電性シリカ填料を作製した。
Example 14
In the silica of Example 13, the dispersion prepared by mixing 0.5% by weight of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7% by weight of polystyrene sulfonic acid is changed to 10 g, that is, 0.12 g of the conductive material component. Except for all, a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 98.0 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg of conductive silica filler were prepared in the same manner as in Example 9.
実施例15
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を620gすなわち導電材成分7.44gに変更する以外はすべて実施例9と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積90.0m2 /g、処理量750.00mg/g導電性シリカ填料を作製した。
Example 15
In the silica of Example 13, the dispersion prepared by mixing 0.5% by weight of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7% by weight of polystyrene sulfonic acid is changed to 620 g, that is, 7.44 g of the conductive material component. Except for the above, a conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 90.0 m 2 / g, and a treatment amount of 750.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 9.
実施例16
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積5m2 /gに調整した酸化チタン粉末(堺化学工業(株)製 R−38L)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を1430gすなわち導電材成分17.2gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて30分間撹拌させ、乾式処理及び乾燥を行った。得られた粉末を粉砕して真比重4.3、BET比表面積4.8m2 /g、処理量9.00mg/gの導電性酸化チタン粉体を作製した。
Example 16
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of titanium oxide powder (R-38L, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 5 m 2 / g, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 1430 g of the dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% and polystyrene sulfonic acid 0.7 wt%, that is, 17.2 g of the conductive material component is changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 30 minutes. Processing and drying were performed. The obtained powder was pulverized to produce conductive titanium oxide powder having a true specific gravity of 4.3, a BET specific surface area of 4.8 m 2 / g, and a treatment amount of 9.00 mg / g.
実施例17
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.06wt%とポリスチレンスルホン酸1.14wt%の混合割合で調製した分散液を200g(同固形2.4g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム粉体を作製した。
Example 17
Except for changing the dispersion prepared in Example 1 at a mixing ratio of 0.06 wt% poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 1.14 wt% polystyrene sulfonic acid to 200 g (2.4 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate powder having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was produced in the same manner as in Example 1.
比較例1
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を12.6gすなわち導電材成分0.15gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量0.77mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Comparative Example 1
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, 12.6 g of a dispersion prepared by mixing 0.5% by weight of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7% by weight of polystyrene sulfonic acid, that is, 0. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g, and a treatment amount of 0.77 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 15 g.
比較例2
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を1000g(同 固形12.0g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量60.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Comparative Example 2
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, 1000 g (12.0 g of the same solid) of a dispersion prepared by mixing 0.5 wt% poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% polystyrene sulfonic acid. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g, and a treatment amount of 60.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except for the change.
比較例3
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、BET比表面積10に調整した酸化亜鉛(ハクスイテック(株)製 1級)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を2860gすなわち導電材成分34.32gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて30分間撹拌させ、乾式処理及び乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重5.6、BET比表面積9.8m2 /g、処理量17.20mg/gの導電性酸化亜鉛填料を作製した。
Comparative Example 3
The colloidal calcium carbonate of Example 1 was changed to 2000 g of zinc oxide adjusted to a BET specific surface area of 10 (first grade manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.), 0.5% by weight of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfone. The dispersion prepared with a mixing ratio of 0.7 wt% of acid was changed to 2860 g, that is, 34.32 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 30 minutes, followed by dry treatment and drying. The obtained powder was not pulverized to produce a conductive zinc oxide filler having a true specific gravity of 5.6, a BET specific surface area of 9.8 m 2 / g, and a treatment amount of 17.20 mg / g.
比較例4
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、BET比表面積5に調整した硫酸バリウム(堺化学工業(株)製沈降性硫酸バリウム110)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を1430gすなわち導電材成分17.16gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重4.6、BET比表面積4.8m2 /g、処理量8.58mg/gの導電性硫酸バリウム填料を作製した。
Comparative Example 4
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, barium sulfate adjusted to a BET specific surface area of 5 (precipitated barium sulfate 110 manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) was changed to 2000 g, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 0. A dispersion prepared by mixing 5 wt% and polystyrene sulfonic acid 0.7 wt% was changed to 1430 g, that is, 17.16 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 60 minutes to perform dry processing. went. Then, it moved to the metal bucket and dried at 110 degreeC for 4 hours. The obtained powder was not pulverized to produce a conductive barium sulfate filler having a true specific gravity of 4.6, a BET specific surface area of 4.8 m 2 / g, and a throughput of 8.58 mg / g.
比較例5
実施例1で、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を牛脂脂肪酸ナトリウム水溶液1.2%の200gすなわち導電材成分0、牛脂脂肪酸ナトリウム固形成分2.4gに変更する以外は、すべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積9.8m2 /g、処理量12.24mg/gのコロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Comparative Example 5
In Example 1, a dispersion prepared by mixing 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was added to 200 g of 1.2% beef tallow fatty acid aqueous solution, that is, a conductive material. Except for changing to component 0 and tallow fatty acid sodium solid component 2.4 g, all in the same manner as in Example 1, true specific gravity 2.6, BET specific surface area 9.8 m 2 / g, throughput 12.24 mg / g A colloidal calcium carbonate filler was prepared.
比較例6
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を9gすなわち導電材成分0.108gに変更する以外はすべて実施例6と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積98.0m2 /g、処理量11.00mg/gの導電性シリカ填料を作製した。
Comparative Example 6
In the silica of Example 13, the dispersion prepared by mixing 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid is changed to 9 g, that is, 0.108 g of the conductive material component. A conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 98.0 m 2 / g, and a treatment amount of 11.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 6 except for the above.
比較例7
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を630gすなわち導電材成分7.56gに変更する以外はすべて実施例6と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積90.0m2 /g、処理量770.00mg/gの導電性シリカ填料を作製した。
Comparative Example 7
In the silica of Example 13, the dispersion prepared by mixing 0.5% by weight of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7% by weight of polystyrene sulfonic acid was changed to 630 g, that is, 7.56 g of the conductive material component. Except for the above, a conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 90.0 m 2 / g, and a treatment amount of 770.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 6.
比較例8
実施例13のシリカにおいて、BET比表面積100に調整した7wt%濃度の湿式合成シリカ水スラリーに、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を投入せず、無処理状態に変更する以外はすべて実施例9と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積98.0m2 /g、無処理のシリカ填料を作製した。
Comparative Example 8
In the silica of Example 13, a 7 wt% concentration wet synthetic silica water slurry adjusted to a BET specific surface area of 100 was mixed with 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid. A true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 98.0 m 2 / g, and an untreated silica filler were all used in the same manner as in Example 9, except that the dispersion prepared at a ratio was not charged and changed to an untreated state. Produced.
比較例9
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)1.2wt%とポリスチレンスルホン酸0wt%の混合割合で調製した分散液を200g(同固形2.4g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム粉体を作製した。
Comparative Example 9
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, a dispersion prepared by mixing a poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 1.2 wt% and polystyrene sulfonic acid 0 wt% is changed to 200 g (2.4 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate powder having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
比較例10
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0wt%とポリスチレンスルホン酸1.2wt%の混合割合で調製した分散液を200g(同固形2.4g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム粉体を作製した。
Comparative Example 10
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, the dispersion prepared by mixing the poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 0 wt% and the polystyrene sulfonic acid 1.2 wt% is changed to 200 g (2.4 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate powder having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
表1に、実施例1〜17及び比較例1〜10で得られた填料の特性を示した。 In Table 1, the characteristic of the filler obtained in Examples 1-17 and Comparative Examples 1-10 was shown.
実施例18〜34、比較例1〜20
[ 導電性ゴム組成物]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を、以下に示す配合及び表2に示す配合で60℃温度条件にてオープンロール(関西ロール(株)製)を用いて練りこみコンパウンドを作製した。
(配合)
エピクロルヒドリンゴム ダイソー EPION-301 100重量部
実施例1〜17、比較例1〜10の填料 変量*
加硫剤 細井化学 イオウ粉末 2重量部
加硫促進剤 大内新興化学 ノクセラーM 1重量部
加硫促進助剤 大内新興化学 ノクセラーTET 1重量部
ステアリン酸 花王 ステアリン酸さくら 1重量部
亜鉛華 ハクスイテック 酸化亜鉛2種 5重量部
*填料の粒子径に応じてコンパウンドにするのに適正な配合量に調整した。
Examples 18-34, Comparative Examples 1-20
[Conductive rubber composition]
The fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 were kneaded using an open roll (manufactured by Kansai Roll Co., Ltd.) at 60 ° C. under the conditions shown below and the composition shown in Table 2. A dust compound was prepared.
(Combination)
Epichlorohydrin rubber Daiso EPION-301 100 parts by weight Fillers of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 Variables *
Vulcanizing agent Hosoi Chemical Sulfur powder 2 parts by weight vulcanization accelerator Ouchi Shinsei Kagaku Noxeller M 1 part by weight vulcanization accelerating agent Ouchi Shinsei Kagaku Noxeller TET 1 part by weight Stearic acid Kao Stearic acid cherry 1 part by weight Zinc Hana HAXITEC Oxidation 2 types of zinc 5 parts by weight * Adjusted to an appropriate blending amount to make a compound according to the particle size of the filler.
得られたコンパウンドを厚さ2mmのゴムシート状にして、温度23℃ 湿度50%環境条件にて以下の測定を行った。
[白色度、硬直値、破断伸び率、体積抵抗率]
日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて、組成物の色彩値を測定し、L値を白色度の測定値とした。また、硬度計(アスカー(株)製タイプC )にて1000g荷重後の硬度値を測定した。また、ダンベル3号で打ち抜き、JIS K 6253に準拠した引張試験(引張速度200mm/min.)を行い、破断伸び率を測定した。
また、得られたコンパウンドを幅120mm、長さ100mm、厚さ2mmのゴムシート状の大きさにして、23℃×50%湿度条件に3時間静置させ、Agilent 社製レジストメーター4339Bにて組成物の体積抵抗率を測定した。
The obtained compound was made into a rubber sheet shape having a thickness of 2 mm, and the following measurements were performed under a temperature condition of 23 ° C. and a humidity of 50%.
[Whiteness, stiffness, elongation at break, volume resistivity]
The color value of the composition was measured with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value was taken as the measured value of whiteness. Further, the hardness value after 1000 g load was measured with a hardness meter (type C manufactured by Asker Co., Ltd.). Moreover, it punched out with the dumbbell No. 3, the tension test (tensile speed of 200 mm / min.) Based on JISK6253 was done, and elongation at break was measured.
Further, the obtained compound was made into a rubber sheet shape having a width of 120 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 2 mm, and allowed to stand at 23 ° C. × 50% humidity for 3 hours, and then composed with an Agilent resist meter 4339B. The volume resistivity of the object was measured.
( 白色度の判定基準)
◎;90以上
○;85以上〜90未満
△;80以上〜85未満
×;80未満
(硬度値の判定基準)
◎;40以上〜50未満
○;30以上〜40未満
△;20以上〜30未満
×;20未満、70以上
( 破断伸び率の判定基準)
◎;300%以上
○;200%以上〜300%未満
△;100%以上〜200%未満
×;100%未満
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×103 Ω・cm以上〜1×105 Ω・cm未満
○;1×105 Ω・cm以上〜1×107 Ω・cm未満
△;1×107 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
(Criteria for whiteness)
◎; 90 or more ○; 85 or more to less than 90 Δ; 80 or more to less than 85 ×; less than 80 (determination criteria of hardness value)
◎; 40 or more and less than 50 ○; 30 or more and less than 40 Δ: 20 or more and less than 30 ×: less than 20, 70 or more
(Judgment criteria for elongation at break)
◎; 300% or more ○; 200% or more to less than 300% △; 100% or more to less than 200% ×; less than 100% (judgment criteria for volume resistivity)
◎; 1 × 10 3 Ω · cm or more to less than 1 × 10 5 Ω · cm ○; 1 × 10 5 Ω · cm or more to less than 1 × 10 7 Ω · cm Δ; 1 × 10 7 Ω · cm or more to 1 × 10 10 Ω · cm or less ×; 1 × 10 10 Ω · cm or more
表2の測定結果より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、白色系の導電性ゴム組成物を得ることができ、かつゴム組成物本来の硬度値、破断伸び率を低下させずに導電性を維持することがわかる。 From the measurement results in Table 2, a white conductive rubber composition can be obtained by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, and the hardness value and elongation at break of the rubber composition can be obtained. It can be seen that the conductivity is maintained without being lowered.
実施例35〜51、比較例21〜30
[ 導電性フィルム組成物]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を以下に示す配合で白色ポリエチレン樹脂フィルムを作製した。
(配合)
ポリエチレン樹脂 日本ポリペンコ 100重量部
実施例1〜10、12、16、17、比較例1〜5、9、10の填料 50重量部
実施例11の填料 5重量部
実施例13〜15、比較例6〜8の填料 6重量部
ポリエチレン樹脂に填料をヘンシェルミキサーに投入し、30分分散、撹拌させたのちに、混練押出し機(ラボプラストミル2D25W型;東洋精機(株)製)を用いて130℃で造粒しペレットにした。得られたペレットを110℃1時間乾燥させた後、このペレットをフィルム押出し機(ラボプラストミルD2025型;東洋精機(株)製)を用いてT型ダイからフィルム状に押し出して、30℃の冷却ドラムで冷却固化し無延伸フィルムを得た。そして、テンター延伸機で無延伸フィルムを押出し方向に3.3倍延伸し、さらに120℃に加熱して横手方向に3倍延伸して厚さ180μmのフィルム組成物を得た。
Examples 35-51, Comparative Examples 21-30
[Conductive film composition]
White polyethylene resin films were prepared with the formulations shown below for the fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10.
(Combination)
Polyethylene resin Nippon Polypenco 100 parts by weight Examples 1-10, 12, 16, 17, Comparative Examples 1-5, 9, 10, 10 fillers 50 parts by weight Example 11 fillers 5 parts by weight Examples 13-15, Comparative Example 6 Filler of ~ 8 6 parts by weight Filler into polyethylene resin into Henschel mixer, dispersed and stirred for 30 minutes, then kneaded extruder (labor plast mill 2D25W type; manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) 130 ° C And granulated into pellets. After the obtained pellets were dried at 110 ° C. for 1 hour, the pellets were extruded into a film form from a T-type die using a film extruder (laboplast mill D2025 type; manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). The film was cooled and solidified with a cooling drum to obtain an unstretched film. The unstretched film was stretched 3.3 times in the extrusion direction with a tenter stretching machine, further heated to 120 ° C. and stretched 3 times in the transverse direction to obtain a film composition having a thickness of 180 μm.
得られたフィルムについて、下記の物性を測定又は評価した。
[白色度、分散性、体積抵抗率、反射率、引張特性]
白色度;フィルムを日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて白色度を測定し、白色度を示すL値を測定した。
分散性;フィルム300mm×300mm中における凝集物、粗大粒子によるフィッシュアイの数によって分散性評価を行った。
体積抵抗率;厚さ180μm、幅150mm×長さ100mmのフィルムを、23℃×50%湿度条件に3時間以静置させ、Agilent社製レジストメーター4339Bにて体積抵抗率を測定した。
反射率;紫外可視分光光度計(UV3101PC 島津製作所製 )を用い、硫酸バリウム白板を100%とした時の反射率0.30〜0.80μmの波長範囲を測定し、0.45μmの反射率を代表値とした。
引張特性;JIS Z 1702 ポリエチレンフィルムの引張特性に準拠し、500mm/min.の速度で引っ張った場合の破壊強度、破断伸び率を測定した。
About the obtained film, the following physical property was measured or evaluated.
[Whiteness, dispersibility, volume resistivity, reflectivity, tensile properties]
Whiteness: The whiteness of the film was measured with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value indicating the whiteness was measured.
Dispersibility: The dispersibility was evaluated by the number of fish eyes due to aggregates and coarse particles in a film of 300 mm × 300 mm.
Volume resistivity: A film having a thickness of 180 μm, a width of 150 mm × a length of 100 mm was allowed to stand at 23 ° C. × 50% humidity for 3 hours or more, and the volume resistivity was measured with a resist meter 4339B manufactured by Agilent.
Reflectivity: An ultraviolet-visible spectrophotometer (UV3101PC, manufactured by Shimadzu Corporation) was used to measure the wavelength range of reflectivity 0.30 to 0.80 μm when the barium sulfate white plate was 100%, and the reflectivity was 0.45 μm. Representative values were used.
Tensile properties: according to the tensile properties of JIS Z 1702 polyethylene film, 500 mm / min. The breaking strength and the elongation at break when measured at a speed of 5 were measured.
(白色度の判定基準)
◎;90以上
○;85以上〜90未満
△;80以上〜85未満
×;80未満
(分散性の判定基準)
◎;凝集物、粗大粒子が0個
○;凝集物、粗大粒子が1個又は2個
△;凝集物、粗大粒子が3個又は4個
×;凝集物、粗大粒子が5個以上
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×104 Ω・cm以上〜1×106 Ω・cm未満
○;1×106 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
△;1×108 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
(反射率の判定基準)
◎;96%以上
○;93%以上〜96%未満
△;90%以上〜93%未満
×;90%未満
(引張特性の判定基準)
(1)破断強度
◎;40MPa以上
○;30MPa以上40MPa未満
△;20MPa以上30MPa未満
×;20MPa未満
(2)破断伸び率
◎;350%以上
○;250%以上350%未満
△;150%以上250%未満
×;150%未満
(Whiteness criteria)
◎; 90 or more ○; 85 or more to less than 90 Δ; 80 or more to less than 85 ×; less than 80 (determination criteria for dispersibility)
◎: 0 aggregates and coarse particles ○: 1 or 2 aggregates and coarse particles Δ: 3 or 4 aggregates and coarse particles ×: 5 or more aggregates and coarse particles (volume resistance Criteria for rate)
◎; 1 × 10 4 Ω · cm or more to less than 1 × 10 6 Ω · cm ○; 1 × 10 6 Ω · cm or more to less than 1 × 10 8 Ω · cm △; 1 × 10 8 Ω · cm or more to 1 × 10 10 Ω · cm or less ×; 1 × 10 10 Ω · cm or more (reflectance criteria)
◎; 96% or more ○; 93% or more to less than 96% △; 90% or more to less than 93% ×; less than 90% (judgment criteria)
(1) Breaking strength ◎: 40 MPa or more ○; 30 MPa or more and less than 40 MPa Δ: 20 MPa or more and less than 30 MPa ×: Less than 20 MPa (2) Elongation at break ◎: 350% or more ○: 250% or more and less than 350% Δ: 150% or more 250 Less than% ×: Less than 150%
測定結果を表3に示した。 The measurement results are shown in Table 3.
表3の測定結果より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、導電性を有し、かつ分散性を損なわずにフィルム組成物本来の白色度、反射率を維持し、さらには破断強度、破断伸び率も十分な性能を有することがわかる。 From the measurement results in Table 3, by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, the original whiteness and reflectance of the film composition are maintained without impairing conductivity and dispersibility, Further, it can be seen that the breaking strength and breaking elongation have sufficient performance.
実施例52〜68、比較例31〜40
[ 導電性シーリング材組成物]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を以下に示す配合及び表4に示す配合で変成シリコーンシーリング材を作製した。
(配合)
変成シリコーンポリマー (株)カネカ MSポリマーS−203 100重量部
アマイドワックス 伊藤製油(株) ASA−T−1800 変量*
実施例1〜17、比較例1〜10の填料 変量*
重質炭酸カルシウム 丸尾カルシウム スーパーS 変量*
可塑剤 (株)ジェイプラス DINP 60重量部
脱水剤 信越化学工業 KBM−1003 6重量部
錫触媒 日東化成 ネオスタンU−220H 2重量部
接着付与剤 信越化学工業 KBM−603 2重量部
* アマイドワックス、填料、及び重質炭酸カルシウムは、種類に応じて適宜変量を行った。
Examples 52-68, Comparative Examples 31-40
[Conductive sealant composition]
Modified silicone sealants were prepared using the fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 with the following formulations and the formulations shown in Table 4.
(Combination)
Modified silicone polymer Kaneka MS polymer S-203 100 parts by weight amide wax Ito Oil Co., Ltd. ASA-T-1800 Variables *
Fillers of Examples 1-17 and Comparative Examples 1-10
Heavy calcium carbonate Maruo calcium Super S Variable *
Plasticizer JPLUS DINP 60 parts by weight Dehydrating agent Shin-Etsu Chemical KBM-1003 6 parts by weight Tin catalyst Nitto Kasei Neostan U-220H 2 parts by weight Adhesive agent Shin-Etsu Chemical KBM-603 2 parts by weight * Amide wax, filler The heavy calcium carbonate was appropriately changed according to the type.
填料、重質炭酸カルシウム、及びアマイドワックスを110℃×3時間乾燥、あるいは溶融させた状態で、5Lダルトンミキサー((株)ダルトン製)中に変成シリコーンポリマーとともに投入し、減圧撹拌を行った。次いで、可塑剤、脱水剤触媒、接着付与剤を投入して同様に撹拌を行い、変成シリコーンシーラントを作製した。得られたシーラントを320mlカートリッジに充填、密封して保管した。 The filler, heavy calcium carbonate, and amide wax were put into a 5 L Dalton mixer (manufactured by Dalton Co., Ltd.) in a state of being dried or melted at 110 ° C. for 3 hours, and stirred under reduced pressure. Next, a plasticizer, a dehydrating agent catalyst, and an adhesion-imparting agent were added and stirred in the same manner to produce a modified silicone sealant. The obtained sealant was filled into a 320 ml cartridge, sealed and stored.
得られたシーラントについて下記の物性を測定した。
[粘度、白色度、引張特性、体積抵抗率]
粘度;得られたシーラントをカートリッジから突出させて100ml PPカップに充填し、B型粘度計((株)トキメック製) ローターNo.7を用いて1rpm粘度と10rpm粘度を測定した。併せて、作業性の目安となるTI値(1rpm粘度/10rpm粘度)を測定した。
白色度;得られたシーラントを日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて白色度を測定し、白色度を示すL値を測定した。
引張特性;得られたシーラントを厚み2mm、幅20mm、長さ100mmのシート状に充填して23℃×14日+35℃×14日間養生し、3号ダンベルに打ち抜き、JIS K 6253に準拠して引張特性を測定した。
体積抵抗率;得られたシーラントを、厚さ2mm、幅120mm×長さ100mmのシート状に充填し、23℃×14日+35℃×14日間養生し23℃×50%湿度条件に3時間以静置させ、Agilent社製レジストメーター4339Bにて組成物の体積抵抗率を測定した。
(粘度の判定基準)
◎;1rpm粘度値/10rpm 粘度値=6.5以上
○;同 6.0以上〜6.5未満
△;同 5.0以上〜6.0未満
×;同 5.0未満
(白色度の判定基準)
◎;90以上
○;85以上〜90未満
△;80以上〜85未満
×;80未満
(引張特性の判定基準)
(1)50%引張応力(標線間距離20mmを30mmまで引っ張った時の応力)
◎;0.15N/mm2 未満
○;0.15N/mm2 以上0.25N/mm2 未満
△;0.25N/mm2 以上0.35N/mm2 未満
×;0.35N/mm2 以上
(2)破断伸び率
◎;400%以上
○;350%以上400%未満
△;300%以上350%未満
×;300%未満
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×104 Ω・cm以上〜1×106 Ω・cm未満
○;1×106 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
△;1×108 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
The following physical properties of the obtained sealant were measured.
[Viscosity, whiteness, tensile properties, volume resistivity]
Viscosity: The obtained sealant was protruded from the cartridge and filled into a 100 ml PP cup, and a B type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.) Rotor No. 7 was used to measure 1 rpm viscosity and 10 rpm viscosity. At the same time, the TI value (1 rpm viscosity / 10 rpm viscosity) serving as a measure of workability was measured.
Whiteness: The whiteness of the obtained sealant was measured with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value indicating the whiteness was measured.
Tensile properties: The obtained sealant is filled into a sheet of 2 mm thickness, 20 mm width and 100 mm length, cured at 23 ° C. × 14 days + 35 ° C. × 14 days, punched into No. 3 dumbbell, and in accordance with JIS K 6253 Tensile properties were measured.
Volume resistivity: The obtained sealant was filled into a sheet of 2 mm thickness, width 120 mm × length 100 mm, cured at 23 ° C. × 14 days + 35 ° C. × 14 days, and kept at 23 ° C. × 50% humidity for 3 hours or more. The volume resistivity of the composition was measured with a resist meter 4339B manufactured by Agilent.
(Viscosity criteria)
◎: 1rpm viscosity value / 10rpm viscosity value = 6.5 or more ○: 6.0 or more to less than 6.5 △; 5.0 or more to less than 6.0 ×: Same as 5.0 (determination of whiteness) Criteria)
◎; 90 or more ○; 85 or more to less than 90 Δ; 80 or more to less than 85 ×; less than 80 (criteria for tensile properties)
(1) 50% tensile stress (stress when the distance between the marked lines is pulled to 30 mm)
◎; less than 0.15N / mm 2 ○; 0.15N / mm 2 or more 0.25 N / mm lower than 2 △; 0.25N / mm 2 or more 0.35 N / mm 2 less ×; 0.35N / mm 2 or more (2) Elongation at break ◎: 400% or more ○; 350% or more and less than 400% △; 300% or more and less than 350% ×: Less than 300% (volume resistivity criterion)
◎; 1 × 10 4 Ω · cm or more to less than 1 × 10 6 Ω · cm ○; 1 × 10 6 Ω · cm or more to less than 1 × 10 8 Ω · cm △; 1 × 10 8 Ω · cm or more to 1 × 10 10 Ω · cm or less ×; 1 × 10 10 Ω · cm or more
測定結果を表4に示した。 The measurement results are shown in Table 4.
表4より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、導電性に優れたシーリング材を得ることができ、かつ低モジュラス、高伸び性能を損なわずに維持され、シーリング材組成物本来の白色度、引張特性を保つことがわかる。 From Table 4, by adding the conductive surface-treated powder filler of the present invention, a sealing material excellent in conductivity can be obtained, and the low modulus and high elongation performance can be maintained without impairing the sealing material composition. It can be seen that the original whiteness and tensile properties are maintained.
実施例69〜85、比較例41〜50
[ 導電性プラスチゾル組成物の作製]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を以下に示す配合及び表5に示す配合で塩化ビニル樹脂系プラスチゾルを作製した。
[配合]
塩ビペーストレジンPCH−22 (株)カネカ 250重量部
ポリアミド (株)ヘンケル 15重量部
DINP (株)ジェイプラス 250重量部
ターペン 37重量部
生石灰 和光純薬(株)製 15重量部
実施例1〜17、比較例1〜10の填料 変量*
重質炭酸カルシウムスーパーS(丸尾カルシウム(株)製) 変量
ディスパロン#309 変量
*填料は、種類や粒子径によって粘性付与効果が異なるため、表5に示すように変量した。
Examples 69-85, Comparative Examples 41-50
[Preparation of conductive plastisol composition]
Vinyl chloride resin plastisols were prepared with the formulations shown below and the formulations shown in Table 5 for the fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10.
[Combination]
PVC paste resin PCH-22 Kaneka Corporation 250 parts by weight Polyamide Co., Ltd. Henkel Co., Ltd. 15 parts by weight DINP Co., Ltd. J Plus Co., Ltd. 250 parts by weight Turpen 37 parts by weight Quicklime 15 parts by weight manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Examples 1-17 , Fillers for Comparative Examples 1-10 Variable *
Heavy Calcium Carbonate Super S (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) Variable Disparon # 309 Variable * Because the effect of imparting viscosity differs depending on the type and particle size, the filler was varied as shown in Table 5.
それぞれの配合剤を5L万能混合攪拌機(ダルトン社製)に投入し3分間混練し、いったん蓋を開け壁面に付着している配合剤を掻き落とした後、再度真空雰囲気下で10分混練する。混練後のゾルを、遊星式脱泡混練機(クラボウ株式会社製/KK−500)にて、混練条件5−5−18で脱泡し、塩化ビニル樹脂系プラスチゾルを作製した。
なお、上記混練条件「a−b−c」は、aは公転条件、bは自転条件を示し、cは時間を示しc×10秒を意味する。
Each compounding agent is put into a 5 L universal mixing stirrer (manufactured by Dalton) and kneaded for 3 minutes. After the lid is opened, the compounding agent adhering to the wall surface is scraped off, and then kneaded again in a vacuum atmosphere for 10 minutes. The sol after kneading was defoamed with a planetary defoaming kneader (Kurabo Co., Ltd./KK-500) under kneading conditions 5-5-18 to prepare a vinyl chloride resin plastisol.
In the kneading conditions “abc”, “a” represents revolution conditions, “b” represents rotation conditions, “c” represents time, and means c × 10 seconds.
得られたプラスチゾルについて、下記の物性を測定した。
[粘度、白色度、耐スリップ性、分散性、体積抵抗率]
粘度;得られたプラスチゾルを100mlのPPカップに充填し、BH型粘度計((株)トキメック製)ローターNo.7を用いて2rpm粘度と20rpm粘度を測定した。併せて、作業性の目安となるTI値(2rpm粘度/20rpm粘度)を測定した。
白色度;得られたプラスチゾルを日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて白色度を測定し、白色度を示すL値を測定した。
耐スリップ性;得られたプラスチゾルを100mlのPPカップに詰め、23℃にて3日静置後、130mm×60mmの被着体に12mm半円ビードに100mmの長さで塗布後、23℃にて垂直放置し30分後のゾルの滑り落ちた距離を定規にて測定した。
分散性;下記の方法で測定した。
5L万能混合攪拌機(ダルトン社製)にそれぞれの配合剤と圧密条件を行った填料を投入し3分間混練し、いったん蓋を開け壁面に付着している配合剤を掻き落とした後、再度真空雰囲気下で10分混練する。混練後のゾルを遊星式脱泡混練機(クラボウ株式会社製/KK−500)にて、混練条件5−5−18で脱泡し、分散性測定用の塩ビゾルを作製した。
分散性測定用の塩ビゾルをガラス板に縦5cm以上、横5cm以上、厚み1mm以内となるようにヘラで薄く塗り広げて分散性の測定を行った。
体積抵抗率;得られたプラスチゾルを、厚さ2mm、幅120mm×長さ100mmのシート状に充填し、23℃×50%湿度条件に3時間以静置させ、Agilent 社製 レジストメーター4339Bにて組成物の体積抵抗率を測定した。
The following physical properties of the obtained plastisol were measured.
[Viscosity, whiteness, slip resistance, dispersibility, volume resistivity]
Viscosity: The obtained plastisol was filled into a 100 ml PP cup, and a BH viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.) rotor No. 7 was used to measure 2 rpm viscosity and 20 rpm viscosity. At the same time, the TI value (2 rpm viscosity / 20 rpm viscosity) serving as a measure of workability was measured.
Whiteness: The whiteness of the obtained plastisol was measured with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value indicating the whiteness was measured.
Slip resistance: The obtained plastisol was packed in a 100 ml PP cup, allowed to stand at 23 ° C. for 3 days, applied to a 130 mm × 60 mm adherend with a length of 100 mm on a 12 mm semicircular bead, and then kept at 23 ° C. The distance the sol slipped off after 30 minutes was measured by a ruler.
Dispersibility: measured by the following method.
Fill each 5L universal mixing stirrer (manufactured by Dalton) with each compounding agent and filler under compacting condition, knead for 3 minutes, once open the lid, scrape off the compounding agent adhering to the wall, and then again in vacuum atmosphere Knead under 10 minutes. The sol after kneading was defoamed with a planetary defoaming kneader (Kurabo Co., Ltd./KK-500) under kneading conditions 5-5-18 to prepare a vinyl chloride sol for measuring dispersibility.
Dispersibility was measured by spreading a polyvinyl sol for measuring dispersibility thinly on a glass plate with a spatula so that the length was 5 cm or more, 5 cm or more, and thickness within 1 mm.
Volume resistivity: The obtained plastisol was filled into a sheet having a thickness of 2 mm, a width of 120 mm, and a length of 100 mm, and allowed to stand at 23 ° C. × 50% humidity for 3 hours or more, using an Agilent resist meter 4339B. The volume resistivity of the composition was measured.
(粘度の判定基準)
2rpm粘度/20rpm粘度のTi値に応じて以下の基準にて判定を行った。
◎:6.0以上
○:5.5以上6.0未満
△:5.0以上5.5未満
×:5.0未満
(白色度の判定基準)
◎:90以上
○:85以上90未満
△:80以上85未満
×:80未満
(耐スリップ性の判定基準)
○:0mm
△:0mmを超え10mm未満
×:10mm以上
(分散性の判定基準)
ガラス板上に塗られた塩ビゾル表面の5cm四方あたりの0.5mm以上の粒の個数をカウントした。
○:0.5mm以上の粒が0個
△:0.5mm以上の粒が1個又は2個
×:0.5mm以上の粒が3個以上
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×104 Ω・cm以上〜1×106 Ω・cm未満
○;1×106 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
△;1×108 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
(Viscosity criteria)
The determination was made according to the following criteria according to the Ti value of 2 rpm viscosity / 20 rpm viscosity.
◎: 6.0 or more ○: 5.5 or more and less than 6.0 Δ: 5.0 or more and less than 5.5 ×: Less than 5.0 (whiteness criteria)
◎: 90 or more ○: 85 or more and less than 90 Δ: 80 or more and less than 85 ×: less than 80 (slip resistance judgment criteria)
○: 0 mm
Δ: Over 0 mm and less than 10 mm ×: 10 mm or more (determination criteria for dispersibility)
The number of particles of 0.5 mm or more per 5 cm square on the surface of the vinyl chloride sol coated on the glass plate was counted.
○: 0 or more grains of 0.5 mm or more Δ: 1 or 2 grains of 0.5 mm or more ×: 3 or more grains of 0.5 mm or more (volume resistivity criterion)
◎; 1 × 10 4 Ω · cm or more to less than 1 × 10 6 Ω · cm ○; 1 × 10 6 Ω · cm or more to less than 1 × 10 8 Ω · cm △; 1 × 10 8 Ω · cm or more to 1 × 10 10 Ω · cm or less ×; 1 × 10 10 Ω · cm or more
測定結果を表5に示した。 The measurement results are shown in Table 5.
表5の測定結果より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、導電性に優れたプラスチゾル組成物を得ることができ、かつ分散性、耐スリップ性機能を損なわずにプラスチゾル組成物本来の白色度を保つことがわかる。 From the measurement results in Table 5, by adding the conductive surface-treated powder filler of the present invention, a plastisol composition having excellent conductivity can be obtained, and the plastisol can be obtained without impairing the dispersibility and slip resistance functions. It can be seen that the original whiteness of the composition is maintained.
本発明の導電性表面処理粉体填料は、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に当該填料の分散によって導電経路を形成すべきパーコレーション構造をとることができる。
したがって、本発明の導電性表面処理粉体填料は、導電性機能を付与させるだけでなく、本来の粉体の特徴である白色度が高いことから着色性に優れ、透明性を可能にし、黒色系以外の導電性樹脂組成物を得ることができる。
また、他のインジウム、スズ、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、アンチモン等の無機金属化合物を含んだ金属粉体に比べて分散性に優れており、真比重も小さいことから、比較的少ない添加量でも導電性効果が得られ、かつ粉体本来がもつ補強機能、導電性ポリマーがもつ高伸長等の柔軟性機能、軽量化機能を有する樹脂組成物を得ることができる。
The conductive surface-treated powder filler of the present invention is a percolation that forms a conductive path by dispersing the filler in a composition blended with a resin such as rubber, plastic, film, sealing material, adhesive, paint, and plastisol. Can take structure.
Therefore, the conductive surface-treated powder filler of the present invention not only imparts a conductive function, but also has excellent colorability due to high whiteness, which is a characteristic of the original powder, enables transparency, A conductive resin composition other than the ones can be obtained.
Compared to other metal powders containing inorganic metal compounds such as indium, tin, silver, copper, zinc, aluminum, and antimony, it has excellent dispersibility and a small true specific gravity. However, it is possible to obtain a resin composition having a conductive effect and having a reinforcing function inherent in the powder, a flexible function such as high elongation of the conductive polymer, and a weight reducing function.
Claims (15)
(1) Dio≦4.3
(2) 0.12≦As≦8.4[ mg/m2 ]
但し、
Dio:表面処理粉体の真比重[ g/cm3 ]
As :下記式で求められる表面処理粉体の単位比表面積あたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量
As=Tgx/Sw
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[ mg/g]
Sw :表面処理粉体のBET比表面積[ m2 /g] A surface treatment agent (B) containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion on the surface of at least one powder (A) selected from the group consisting of white inorganic powder and white organic powder A conductive surface-treated powder filler, which is a surface-treated powder having a coating layer and satisfies the following formulas (1) and (2).
(1) Dio ≦ 4.3
(2) 0.12 ≦ As ≦ 8.4 [mg / m 2 ]
However,
Dio: True specific gravity of surface-treated powder [g / cm 3 ]
As: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per unit specific surface area of the surface-treated powder obtained by the following formula
As = Tgx / Sw
Tgx: amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per gram of surface-treated powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area of the surface-treated powder [m 2 / g]
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