JP3711285B2 - 導電性マスターバッチの製造方法 - Google Patents
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Description
自動車の外装材料には、静電塗装可能なレベルの導電性、衝撃強度、耐熱性、流動性等の種々の特性が要求される。
本発明の他の1つの目的は、上記の導電性樹脂組成物を提供することにある。
本発明の更に他の1つの目的は、上記の導電性樹脂組成物からなる射出成形体(自動車外板など)を提供することにある。
本発明の更に他の1つの目的は、上記の導電性樹脂組成物を効率よく製造する方法を提供することにある。
(2)表面粗さ計を用いて測定した表面粗さ(Ra)の平均値が0.3〜2.0μmとな るペレットを製造することを特徴とする上記(1)記載の導電性マスターバッチの製造方 法。
(3)前記導電性カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸油量が250ml/100g以上であることを特徴とする上記(1)、(2)記載の導電性マスターバッチの製造方法。
(4)導電性マスターバッチの重量に対する導電性カーボンブラックの重量割合が5〜25重量%であることを特徴とする上記(1)〜(3)記載の導電性マスターバッチの製造方法。
(5)導電性マスターバッチの重量に対する導電性カーボンブラックの重量割合が、6〜15重量%であることを特徴とする上記(1)〜(3)記載の導電性マスターバッチの製造方法。
(6)導電性マスターバッチの重量に対する導電性カーボンブラックの重量割合が、6〜10重量%であることを特徴とする上記(1)〜(3)記載の導電性マスターバッチの製造方法。
(7)ポリアミドが、ポリアミド6、ポリアミド6,6及びポリアミド6/6,6から成る群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする上記(1)〜(6)記載の導電性マスターバッチの製造方法。
(1)上流側と下流側とにそれぞれ少なくとも1箇所の供給口を有する二軸押出機又はニーダーを使用し、上流側供給口よりポリアミドを供給し、溶融させた後、下流側供給口 より導電性カーボンブラックを添加して溶融混練するか、または、上流側供給口よりポリアミドを供給し、溶融させた後、下流側供給口より導電性カーボンブラックとポリアミドとを同時添加し溶融混練することによって、ポリアミドと導電性カーボンブラックとを含み、光学顕微鏡を用いて連続した3mm 2 の面を観察した際に、該導電性カーボンブラッ クの少なくとも一部が、長径20〜100μmの凝集粒子として、1〜100個存在する導電性マスターバッチを製造する工程、及び
(2)得られた導電性マスターバッチと、ポリフェニレンエーテル又はポリフェニレンエーテル及び付加量のポリアミドとを溶融混練する工程
を含む導電性樹脂組成物の製造方法。
(9)導電性カーボンブラックとしてジブチルフタレート(DBP)吸油量が250ml/100g以上である導電性カーボンブラックを用いることを特徴とする上記(8)記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(10)前記(1)の工程が、表面粗さ計を用いて測定した表面粗さ(Ra)の平均値が 0.3〜2.0μmとなるペレットを製造する工程であることを特徴とする上記(8)、 (9)に記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(11)前記(1)の工程において得られた導電性マスターバッチを、前記(2)の工程において溶融状態のポリフェニレンエーテルに添加することを特徴とする上記(8)〜( 10)記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(12)前記(1)の工程において得られた導電性マスターバッチと付加量のポリアミドとを同時に、前記(2)の工程において溶融状態のポリフェニレンエーテルに添加することを特徴とする上記(8)〜(11)記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(1)上流側と下流側とにそれぞれ少なくとも1箇所の供給口を有する二軸押出機又はニーダーを使用し、上流側供給口より衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルを供給して溶融混練する工程、及び
(2)下流側供給口より上記(1)〜(7)のいずれかに記載の製造方法によって得られた導電性マスターバッチを供給して溶融混練する工程
を含むことを特徴とする導電性樹脂組成物の製造方法。
(14)下流側供給口より導電性マスターバッチと共に付加量のポリアミドを供給することを特徴とする上記(13)記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
本発明で使用することのできるポリアミドの種類としては、ポリマー主鎖中にアミド結合{−NH−C(=O)−}を有するものであれば、いずれも使用することができる。
一般にポリアミドは、ラクタム類の開環重合、ジアミンとジカルボン酸の重縮合、アミノカルボン酸の重縮合などによって得られるが、これらに限定されるものではない。
また、アミノカルボン酸としては、具体的にはε−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、13−アミノトリデカン酸などが挙げられる。
また、これらラクタム類、ジアミン、ジカルボン酸、ω−アミノカルボン酸を重合反応機内で低分子量のオリゴマーの段階まで重合し、押出機等で高分子量化したものも好適に使用することができる。
好ましいポリアミドは、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド6/6,6及び、それらの混合物である。
本発明におけるポリアミド樹脂はこれらに限定されるものではなく、分子量の異なる複数のポリアミド樹脂の混合物であっても良い。例えば数平均分子量15,000未満の低分子量ポリアミドと、15,000以上の高分子量ポリアミドとの混合物等である。
本発明における、これらの好ましい比はアミノ基/カルボキシル基濃度比で、9/1〜1/9であり、より好ましくは8/2〜1/9、更に好ましくは6/4〜1/9である。
これらポリアミド樹脂の末端基の調整方法は、公知の方法を用いることができる。例えばポリアミド樹脂の重合時に所定の末端濃度となるようにジアミン類やジカルボン酸類、モノカルボン酸類などを添加する方法、あるいは、末端基の比率が異なる2種類以上のポリアミド樹脂の混合物により調整する方法等が挙げられる。
これら金属系安定剤の中で特に好ましく使用することのできるものとしては、CuI、CuCl2、酢酸銅、ステアリン酸セリウム等が挙げられる。また、ヨウ化カリウム、臭化カリウム等に代表されるアルカリ金属のハロゲン化塩も金属系安定剤として好適に使用することができる。これらは、もちろん併用添加しても構わない。
金属系安定剤の好ましい配合量は、ポリアミド樹脂100重量部に対して、0.001〜1重量部である。
本発明で使用できるポリフェニレンエーテルとは、下記式(1)の構造単位からなる、単独重合体及び/または共重合体である。
これらの中でも特に好ましいポリフェニレンエーテルは、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体、またはこれらの混合物である。
また、本発明において使用できるポリフェニレンエーテルは、全部又は一部が変性されたポリフェニレンエーテル(以後、「変性ポリフェニレンエーテル」と称す)であっても構わない。
ここでいう変性ポリフェニレンエーテルとは、分子構造内に少なくとも1個の炭素−炭素二重結合または、三重結合及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基、又はグリシジル基を有する、少なくとも1種の変性化合物で変性されたポリフェニレンエーテルを指す。
また、これら不飽和ジカルボン酸のカルボキシル基の1個または2個がエステルになっているものも使用可能である。
これらの中でグリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレートが特に好ましい。
変性されたポリフェニレンエーテルを製造する際の変性化合物の添加量は、ポリフェニレンエーテル100重量部に対して0.1〜10重量部が好ましく、更に好ましくは0.3〜5重量部である。
また、変性されたポリフェニレンエーテル中の変性化合物の付加率は、0.01〜5重量%が好ましい。より好ましくは0.1〜3重量%である。
また、変性されたポリフェニレンエーテル中に残存する変性化合物及び/または、変性化合物の重合体の量を減少させるために、該変性されたポリフェニレンエーテルを製造する際に、必要に応じてアミド結合及び/またはアミノ基を有する化合物を添加しても構わない。
本発明の導電性マスターバッチは、ペレット状、粉末状、粒状のいずれでもかまわないが、好ましくは、ペレット形状であり、より好ましくは、ペレット径が1.5mm以上3.5mm以下、ペレット長さが2.0mm以上3.5mm以下の円柱状ペレットである。以下では、ペレット状の導電性マスターバッチを導電性マスターペレットという。
ここでいう表面粗さ計は、表面凹凸を測定する装置であり、表面粗さ計及び走査型プローブ顕微鏡を含むものである。
0601(1982)の改訂版であり、上記中心線平均粗さ(Ra)の測定条件(粗さ曲線のカットオフ値)は、上記算術平均粗さ(Ra)のものと異なる。従って、同一サンプルに関して測定した中心線平均粗さ(Ra)と算術平均粗さ(Ra)は、若干異なる場合があるが、その相違は本発明で特に問題になるレベルではない。従って、本発明においては、上記中心線平均粗さ(Ra)と上記算術平均粗さ(Ra)のどちらかが上記の範囲にあればよい。
水平部を有するマスターペレットの場合は、表面粗さ計Surfcom579A(日本国東京精密(株)製)を用いて、測定長2.5mmの条件下でペレット側面水平部の表面粗さ(Ra)を測定する。なお、測定長2.5mmを確保できない場合には、測定点を増やすこととする。粒状等の水平部を有しないマスターペレットでは、走査型プローブ顕微鏡(日本国セイコーインスツルメンツ(株)製:SPA300HV)を用いて、ペレット表面凹凸像を80μm×80μmの範囲で観察し、3次元補正後の表面粗さを測定し、中心線平均粗さ(Ra)を求める。尚、本発明において(Ra)は、測定点数10点の平均値とする。
溶融混練温度は特に限定されるものではないが、例えば、350℃以下の範囲から任意に選択することができる。
該組成物中の導電性カーボンブラックの好ましい量は、導電性カーボンブラックを除くすべての成分の量を100重量部とした際に、0.2〜5重量部であることが好ましい。さらに、0.2〜3重量部であると、耐衝撃性と流動性と導電性のバランスに優れ、より好ましい。
本発明の導電性樹脂組成物は、スチレン系熱可塑性樹脂をポリアミドとポリフェニレンエーテルの合計100重量部に対し、50重量部未満の量であれば配合しても構わない。本発明でいうスチレン系熱可塑性樹脂としては、ホモポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン(HIPS)、スチレン−アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)、スチレン−ゴム質重合体−アクリロニトリル共重合体(ABS樹脂)等が挙げられる。
本発明の導電性樹脂組成物に使用することのできる衝撃改良材は、例えば、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックから構成される芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体、その水素添加物及びエチレン−α−オレフィン共重合体からなる群より選ばれる1種以上である。
衝撃改良材の具体例としては、SBS及びSEBSなどのブロック共重合体を挙げることができる。
これらの中でもA−B−A型、A−B−A−B型がより好ましい。これらはもちろん混合物であっても構わない。
これらブロック共重合体は水素添加されていないブロック共重合体と水素添加されたブロック共重合体との混合物としても問題なく使用可能である。
溶媒:クロロホルム
温度:40℃
カラム:サンプル側(K−G,K−800RL,K−800R)
リファレンス側(K−805L×2本)
流量:10ml/分
測定波長:254nm
圧力;15〜17kg/cm2
これら低分子量ブロック共重合体と高分子量ブロック共重合体の重量比は、低分子量ブロック共重合体/高分子量ブロック共重合体=95/5〜5/95である。好ましくは90/10〜10/90である。
芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量は、上述したブロック共重合体の数平均分子量を用いて、下式により求めることができる。
[上式中において、Mn(a)は芳香族ビニル化合物を主体とする一つの重合体ブロックの数平均分子量、Mnはブロック共重合体の数平均分子量、aはブロック共重合体中のすべての芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックの重量%、bはブロック共重合体中のすべての共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの重量%、そしてNはブロック共重合体中の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックの数を表す。]
これら、パラフィンを主成分とするオイルは市販されており、例えば出光興産(株)製のPW380等が挙げられる。
また、本発明の導電性樹脂組成物に使用する衝撃改良材は、全部又は一部が変性された衝撃改良材であっても構わない。
いずれにしても得られるポリアミド−ポリフェニレンエーテル混合物は改良された相溶性を示す事が望ましい。
これら、種々の相溶化剤の中でも、特に好適な相溶化剤の例としては、マレイン酸、無水マレイン酸、クエン酸が挙げられる。
付加的成分の例を以下に挙げる。
これらの成分の具体的な添加量は、ポリアミド及びポリフェニレンエーテルの合計100重量部に対して、合計で100重量部を超えない範囲である。
この際の溶融混練温度は特に限定されるものではないが、通常240〜360℃の中から好適な組成物が得られる条件を任意に選ぶことができる。
(1)上流側と下流側とにそれぞれ少なくとも1箇所の供給口を有する二軸押出機又は ニーダーを使用し、上流側供給口よりポリアミドを供給し、溶融させた後、下流側供給口 より導電性カーボンブラックを添加して溶融混練するか、または、上流側供給口よりポリ アミドを供給し、溶融させた後、下流側供給口より導電性カーボンブラックとポリアミド とを同時添加し溶融混練することによって、ポリアミドと導電性カーボンブラックとを含み、光学顕微鏡を用いて連続した3mm 2 の面を観察した際に、該導電性カーボンブラックの少なくとも一部が、長径20〜100μmの凝集粒子として1〜100個存在する導電性マスターバッチを製造する工程、及び
(2)得られた導電性マスターバッチを、溶融状態のポリフェニレンエーテルに添加する工程を含む方法である。
また、本発明の好ましい導電性樹脂組成物の製造方法としては、上流側供給口と下流側供 給口を備えた二軸押出機を用い、上流側供給口より衝撃改良材、ポリフェニレンエーテル を供給し溶融混練した後、下流側供給口より導電性マスターバッチを供給し溶融混練する 方法等が挙げられる。
このようにして得られる本発明の導電性樹脂組成物は、従来より公知の種々の方法、例えば、射出成形により各種部品に成形することができる。
本発明における自動車フェンダーとしての自動車外板においては、該自動車外板の表面の複数の箇所に関して、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定した表面粗さ(但し該表面粗さは、該自動車外板表面の高さの最大値と最小値の差として定義される)の平均値が、0.05〜1μmであることが静電塗装後の外観に優れるため好ましい。
実施例及び比較例において使用した原料は次のとおりである。
(1)ポリアミド(以下、PAと略記)
(1−1)ポリアミド6(以下、PA6と略記)
商品名:UBEナイロン6 SF1013A
(日本国宇部興産(株)製)
(1−2)ポリアミド66(以下、PA66と略記)
数平均分子量=14,000
末端アミノ基濃度=30ミリ等量/kg
末端カルボキシル基濃度=100ミリ等量/kg
商品名:ケッチェンブラックEC−600JD
(日本国ケッチェンブラックインター
ナショナル社製)
ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)(日本国旭化成(株)製)
(3−1)ポリフェニレンエーテル(以下、PPE−1と略記)
還元粘度:0.52dl/g
(0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)
(3−2)ポリフェニレンエーテル(以下、PPE−2と略記)
還元粘度:0.42dl/g
(0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)
(3−3)無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテル(以下、M−PPEと略記)
(PPE−2)100重量部に対して、ラジカル開始剤0.1重量部および無水マレイン酸1.5重量部を添加し、二軸押出機(ZSK−5、ドイツ国ウェルナー&フライデラー社製)を用いてシリンダー温度320℃で溶融混練してM−PPEを作製した。
なお、無水マレイン酸の付加率は、0.5%であった。
(4)ポリスチレン(以下、PSと略記)
商品名:A&Mポリスチレン 685(日本国A&Mスチレン社製)
(5−1)ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン−ポリスチレン(以下、SEBS−1と略記)
数平均分子量=246,000
スチレン成分合計含有量=33%
(5−2)ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン−ポリスチレン(以下、SEBS−2と略記)
数平均分子量=77,000
スチレン成分合計含有量=67%
(6−1)クエン酸(日本国和光純薬工業(株)製)
(6−2)無水マレイン酸(日本国三菱化学(株)製)
以下に、導電性カーボンブラックの凝集粒子の数(以下「凝集粒子数」と略記する)、表面粗さ、耐衝撃性、耐熱性、導電性(表面抵抗率及び体積抵抗率)、導電塗装性及び熱変形量の測定方法について述べる。
マスターバッチをガラスナイフ装着のミクロトームにて鏡面に切削し、その切削面を光学顕微鏡(PME3:日本国オリンパス社製)を用いて50倍の倍率で反射光を観察し、写真撮影を行い、3mm2について導電性カーボンブラックの長径が20μm以上100μm以下の凝集粒子数を目視で数えた。なお、30μm以上100μm以下あるいは100μm以上の凝集粒子数も同様に目視で数えた。ここで、マスターペレットの形状が円柱状であるため、長辺に対してほぼ垂直な断面に切削し観察を行った。また、観察する断面は、別々のペレットから3つの断面を切り出して観察し、凝集粒子数は3つの断面の平均値とした。ここで、切り出した3つの断面に存在する凝集粒子数のばらつきが殆どないことを合わせて確認した。
JIS B 0601(1994)に準拠し、表面粗さ計Surfcom579A(日本国東京精密(株)製)を用いて、マスターバッチのペレット側面水平部の中心線平均粗さ(Ra)を測定した。測定条件として、触針に標準測定子(ダイアモンド製、先端R5μm)を用いて、触針の移動速度0.3mm/秒、測定長2.5mm、カットオフ値0.8mmの条件下で実施し、測定点数10点の平均値を算出した。
得られた樹脂組成物ペレットを、日本国東芝IS−80EPN成形機(シリンダー温度を280℃、金型温度を80℃に設定)にて厚み3.2mm及び6.4mmの短冊成形片を成形した。ノッチ付きIzod衝撃試験は、ASTM D256に準拠し、厚み3.2mmのノッチ付衝撃強度を測定した。また、1.82MPaの荷重下における荷重たわみ温度(高荷重HDT)は、ASTM D648に準拠し、厚み6.4mmの試験片を用いて測定した。
得られた樹脂組成物ペレットを、東芝IS−80EPN成形機(シリンダー温度を280℃、金型温度を80℃に設定)にて100×50×2.5mmの平板成形片を成形し、得られた成形片を高抵抗率計[MCP−HT450:三菱化学(株)製]を用いて、500Vの電圧で表面抵抗率及び体積抵抗率-1を測定した。測定は5個の異なる試験片に対して実施し、その加算平均をもって、それぞれ表面抵抗率、体積抵抗率とした。
得られた樹脂組成物ペレットを、日本国特開平8−48869号公報の実施例に記載の方法に従い、日本国東芝IS−80EPN成形機(シリンダー温度を280℃、金型温度を80℃に設定)を用いて、ダンベルバーとしてISO294の記載の如く成形した。この試験片の両端を折り取って均一な断面積10×4mm、長さ約70mmで両端に破断面をもつ部分を得た。ただし、試験片の折り取り方については日本国特開平8−48869号公報の実施例に記載がないため、−75〜−70℃のドライアイス/メタノールの中に、予めカッターナイフでキズをつけた試験片を1時間浸漬後、折り取る方法で行った。この両端の破断面に銀塗料(シルベスト、日本国日新EM(株)製)を塗布し、デジタル絶縁抵抗計[DG525:日本国三和電気計器(株)製]を用いて、250Vの印加電圧で両方の破断面間の体積抵抗率を測定した。測定は5個の異なる試験片に対して実施し、その加算平均をもって、体積抵抗率とした。
自動車フェンダー用金型を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度110℃で、自動車フェンダーを製造した。
走査型プローブ顕微鏡(日本国セイコーインスツルメンツ(株)製:SPA300HV)を用いて、該自動車フェンダーの外表面における形状の異なる部分を任意に8点抜き取り、20μm×20μm面内における表面凹凸像を観察し、3次元補正後の高さの最大値と最小値の差を測定した。測定点8点の平均値を自動車フェンダーの表面粗さとした。なお、カンチレバーはSI−DF20(日本国セイコーインスツルメンツ(株)製)を使用し、空気中、25℃、走査周波数0.5Hz、加振測定モード(DFM)、振動振幅0.8Vの条件下で行った。
上記(6)に記載の方法で得られた自動車フェンダーを自動車静電塗装工程に供し、静電塗装の可否及び塗膜の上塗外観(塗面の平滑性、鮮明度及び色調)を目視にて評価した。
上記(6)に記載の方法で得られた自動車フェンダーを自動車車体に取り付け、自動車フェンダーとドア間のクリアランスの大小及び位置によるクリアランスの大きさのばらつきを目視にて観察し、静電塗装による熱履歴後の熱変形量を評価した。
押出機上流側に1カ所、下流側に1カ所の供給口を有する二軸押出機[ZSK−25:ウェルナー&フライデラー社製(ドイツ)]を用いて、日本国特開平2−201811号公報の実施例に記載の方法に従い、シリンダー温度270℃設定下で、92重量部のポリアミド6と8重量部の導電性カーボンブラックを均一に溶融混練し、表面光沢のあるマスターバッチのペレット(マスターペレット)を作製した。ここで、マスターペレットの中心線平均粗さ(Ra)が0.3μm未満になるように、高いせん断力が発生するスクリュー構成の混練条件下で実施した。得られたマスターバッチ(以下、PA/KB−MB1と略記)中の導電性カーボンブラックの凝集粒子数およびペレット側面水平部の中心線平均粗さ(Ra)を測定した(図3(a)及び図3(b)参照)。また、得られた導電性マスターバッチを用いて、日本国特開平2−201811号公報の実施例に記載の方法に従い、シリンダー温度300℃に設定した条件下で、ポリアミド6、ポリフェニレンエーテル、導電性カーボンブラックからなる樹脂組成物ペレットを作製した。得られた樹脂組成物ペレットを成形後、表面抵抗率及び体積抵抗率-1を測定した。各物性値を組成と共に表1に示す。
二軸押出機[ZSK−25:ウェルナー&フライデラー社製(ドイツ)]のスクリュー構成を変更し、シリンダー温度270℃設定下で、92重量部のポリアミド6と8重量部の導電性カーボンブラックを溶融混練し、表面光沢の少ないポリアミド6/導電性カーボンブラックのマスターバッチのペレット(マスターペレット)を作製した。ここで、マスターペレットの中心線平均粗さ(Ra)が、0.3μm以上になるように、スクリュー構成、スクリュー回転数、吐出量等を調整して、比較例1と比較して弱い溶融混練条件下で実施した。得られたマスターバッチ(以下、PA/KB−MB2と略記)中の導電性カーボンブラックの凝集粒子数およびペレット側面水平部の中心線平均粗さ(Ra)を測定した(図4(a)、図4(b)及び図4(c)参照)。また、得られた導電性マスターバッチを用いて、比較例1と同様の方法でポリアミド6、ポリフェニレンエーテル、導電性カーボンブラックからなる樹脂組成物ペレットを作製した。得られた樹脂組成物ペレットを成形後、表面抵抗率及び体積抵抗率-1を測定した。各物性値を組成と共に表1に示す。
一方、実施例1は本発明の特徴の1つである長径20μm以上の導電性カーボンブラックの凝集粒子が16個存在するマスターペレットを作り、比較例1と同一の方法で、更にこれをポリフェニレンーテル、クエン酸、ポリスチレン及びポリアミド6と2軸押出機を用いて押出し、ペレットを得たものである。
このように、本発明のような導電性カーボンブラックの凝集粒子が存在するマスターバッチを用いることで、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル及び導電性カーボンブラックからなる樹脂組成物の導電性が著しく向上することが分かる。
日本国特開平2−201811号公報の実施例に記載の方法に従い、シリンダー温度270℃に設定した条件下で、90重量部のポリアミド66と10重量部の導電性カーボンブラックを均一に溶融混練し、表面光沢のあるマスターバッチのペレットを作製した。ここで、マスターペレットの中心線平均粗さ(Ra)が、0.3μm未満になるように、高いせん断力が発生するスクリュー構成の混練条件下で実施した。得られたマスターバッチ(以下、PA/KB−MB3と略記)中の導電性カーボンブラックの凝集粒子数およびペレット側面水平部の中心線平均粗さ(Ra)を測定した。また、押出機上流側1ヵ所と下流側に1ヵ所の供給口を備えた二軸押出機[ZSK−25:ウェルナー&フライデラー社製(ドイツ)]を用いて、シリンダー温度300℃に設定した条件下で、上流側供給口よりポリフェニレンエーテル、ブロック共重合体を供給し溶融混練した後、下流側供給口よりポリアミド66と導電性マスターバッチ(PA/KB−MB3)を供給して、ポリアミド66、ポリフェニレンエーテル、導電性カーボンブラックからなる樹脂組成物ペレットを作製した。得られた樹脂組成物ペレットを成形し、体積抵抗率-2、荷重たわみ温度およびIzod衝撃値を測定した。各物性値を組成と共に表2に示す。
押出機上流側に1カ所と下流側に2カ所(下流側供給口の内、上流側の供給口を下流側第1供給口、下流側の供給口を下流側第2供給口とする)の供給口を有する二軸押出機[ZSK−25:ウェルナー&フライデラー社製(ドイツ)]を用いて、日本国特開平8−48869号公報に記載の方法に従い、二軸押出機の上流部供給口より、ポリフェニレンエーテル、ブロック共重合体を供給し、下流側第1供給口よりポリアミド66を供給し、ポリフェニレンエーテル−ポリアミドを温度300℃の条件下で相溶化させた後、下流側第2供給口より導電性カーボンブラックを添加して、ポリアミド66、ポリフェニレンエーテル、導電性カーボンブラックからなる樹脂組成物ペレットを作製した。得られた樹脂組成物ペレットを成形し、体積抵抗率-2、荷重たわみ温度およびIzod衝撃値は前述の方法で測定した。各物性値を組成と共に表2に示す。
日本国特開平8−48869号公報の請求項9に記載の方法に従い、押出機下流側第2供給口より導電性カーボンブラックの代わりにPA/KB−MB3のマスターバッチを表2に記載した配合組成で添加した以外は比較例3と同様に実施した。各物性値を組成と共に表2に示す。
二軸押出機のスクリュー構成を変更し、シリンダー温度270℃に設定した条件下で、90重量部のポリアミド66と10重量部の導電性カーボンブラックを溶融混練し、表面光沢の少ないマスターバッチのペレットをそれぞれ作製した。ここで、マスターペレットの中心線平均粗さ(Ra)が、0.3μm以上になるように、スクリュー構成、スクリュー回転数、吐出量等をそれぞれ調整して、比較例2と比較して弱い溶融混練条件下で実施した。得られたそれぞれのマスターバッチ(以下、PA/KB−MB4、PA/KB−MB5、PA/KB−MB6と略記)中の導電性カーボンブラックの凝集粒子数およびペレット側面水平部の中心線平均粗さ(Ra)を測定した。また、得られたそれぞれの導電性マスターバッチを用いて、表2に記載した配合組成で添加した以外は比較例2と同様に実施した。各物性値を組成と共に表2に示す。
押出機下流側第2供給口より導電性カーボンブラックの代わりにPA/KB−MB5のマスターバッチを表2に記載した配合組成で添加した以外は比較例3と同様に実施した。各物性値を組成と共に表2に示す。
比較例2の導電性樹脂組成物を用いて、自動車フェンダーを成形し、自動車塗装工程を通した。その結果、比較例2のフェンダーについては静電塗装性が劣っていた。また、熱変形量が大きく、実用に耐えるものではなかった。具体的には、自動車フェンダーとドアの間のクリアランスが大きく、位置によるばらつきも大きかった。
比較例3の導電性樹脂組成物を用いて、自動車フェンダーを成形し、自動車塗装工程を通した。その結果、比較例3のフェンダーについては熱変形量が大きく、実用に耐えるものではなかった。具体的には、自動車フェンダーとドアの間のクリアランスが大きく、位置によるばらつきも大きかった。
実施例2の導電性樹脂組成物を用いて、自動車フェンダーを成形し、自動車塗装工程を通した。その結果、実施例2のフェンダーは、熱変形量が極めて小さく(自動車フェンダーとドアの間のクリアランスが小さく、位置によるばらつきも小さく等間隔であった)、更に静電塗装性も満足できるものであり、耐衝撃性も含めて十分実用に耐えうるものであった。なお、実施例2のフェンダーの表面粗さは、0.65μmであり、静電塗装後の外観も良好であった(図5(a)、図5(b)及び図5(c)参照)。
1a ペレットの表面粗さ(Ra)(JIS B 0601(1982)に準拠した方法で求められる中心線平均粗さ、又はJIS B 0601(1994)に準拠した方法で求められる算術平均粗さ)を測定した部分
2 導電性カーボンブラック
3 ポリアミド
4 JIS B 0601(1982)に規定された中心線(JIS B 0601(1994)には「平均線」と記載されている)5 ペレットの表面粗さ(Ra)
6 自動車フェンダー
7 表面粗さの測定箇所を含む、自動車フェンダーの一部
8 該自動車フェンダーの一部7の走査型プローブ顕微鏡写真における、表面粗さを測定した部分
9 自動車フェンダーの表面粗さ(自動車フェンダー表面部分の高さの最大値と最小値の差)
Claims (14)
- 上流側と下流側とにそれぞれ少なくとも1箇所の供給口を有する二軸押出機又はニーダ ーを使用し、上流側供給口よりポリアミドを供給し、溶融させた後、下流側供給口より導 電性カーボンブラックを添加して溶融混練するか、または、上流側供給口よりポリアミド を供給し、溶融させた後、下流側供給口より導電性カーボンブラックとポリアミドとを同 時添加し溶融混練することによって、ポリアミドと導電性カーボンブラックとを含み、光 学顕微鏡を用いて連続した3mm 2 の面を観察した際に、該導電性カーボンブラックの少 なくとも一部が、長径20〜100μmの凝集粒子として、1〜100個存在する導電性 マスターバッチを製造することを特徴とする導電性マスターバッチの製造方法。
- 表面粗さ計を用いて測定した表面粗さ(Ra)の平均値が0.3〜2.0μmとなるペ レットを製造することを特徴とする請求項1記載の導電性マスターバッチの製造方法。
- 前記導電性カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸油量が250ml/100g以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の導電性マスターバッチの製造方法。
- 導電性マスターバッチの重量に対する導電性カーボンブラックの重量割合が5〜25重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の導電性マスターバッチの製造方法。
- 導電性マスターバッチの重量に対する導電性カーボンブラックの重量割合が、6〜15重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の導電性マスターバッチの製造方法。
- 導電性マスターバッチの重量に対する導電性カーボンブラックの重量割合が、6〜10重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の導電性マスターバッチの製造方法。
- ポリアミドが、ポリアミド6、ポリアミド6,6及びポリアミド6/6,6から成る群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の導電性マスターバッチの製造方法。
- ポリアミド、ポリフェニレンエーテル及び導電性カーボンブラックを含む導電性樹脂組成物の製造方法であって、
(1)上流側と下流側とにそれぞれ少なくとも1箇所の供給口を有する二軸押出機又はニーダーを使用し、上流側供給口よりポリアミドを供給し、溶融させた後、下流側供給口 より導電性カーボンブラックを添加して溶融混練するか、または、上流側供給口よりポリアミドを供給し、溶融させた後、下流側供給口より導電性カーボンブラックとポリアミドとを同時添加し溶融混練することによって、ポリアミドと導電性カーボンブラックとを含み、光学顕微鏡を用いて連続した3mm 2 の面を観察した際に、該導電性カーボンブラッ クの少なくとも一部が、長径20〜100μmの凝集粒子として、1〜100個存在する導電性マスターバッチを製造する工程、及び
(2)得られた導電性マスターバッチと、ポリフェニレンエーテル又はポリフェニレンエーテル及び付加量のポリアミドとを溶融混練する工程
を含む導電性樹脂組成物の製造方法。 - 導電性カーボンブラックとしてジブチルフタレート(DBP)吸油量が250ml/100g以上である導電性カーボンブラックを用いることを特徴とする請求項8記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(1)の工程が、表面粗さ計を用いて測定した表面粗さ(Ra)の平均値が0.3 〜2.0μmとなるペレットを製造する工程であることを特徴とする請求項8又は9に記 載の導電性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(1)の工程において得られた導電性マスターバッチを、前記(2)の工程において溶融状態のポリフェニレンエーテルに添加することを特徴とする請求項8〜10のいず れかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(1)の工程において得られた導電性マスターバッチと付加量のポリアミドとを同時に、前記(2)の工程において溶融状態のポリフェニレンエーテルに添加することを特徴とする請求項8〜11のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
- ポリアミド、ポリフェニレンエーテル及び導電性カーボンブラックを含む導電性樹脂組成物の製造方法であって、
(1)上流側と下流側とにそれぞれ少なくとも1箇所の供給口を有する二軸押出機又はニーダ−を使用し、上流側供給口より衝撃改良材及びポリフェニレンエーテルを供給して溶融混練する工程、及び
(2)下流側供給口より請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法によって得られた導電性マスターバッチを供給して溶融混練する工程
を含むことを特徴とする導電性樹脂組成物の製造方法。 - 下流側供給口より導電性マスターバッチと共に付加量のポリアミドを供給することを特徴とする請求項13に記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
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