JPH0756005B2

JPH0756005B2 - 導電性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0756005B2
Application number: JP2047827A
Authority: JP
Inventors: 隆裕横島
Original assignee: 日本ジーイープラスチックス株式会社
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH03250047A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は導電性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、難
燃性が向上したポリフェニレンエーテル（以下、PPEと
称することがある）系導電性樹脂組成物に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題） PPEまたはPPEとポリスチレン系樹脂よりなる樹脂組成物
は、成形性、機械的性質および電気的性質が優れている
ことから広く用いられている。また、その難燃性を改良
するために、ハロゲン系化合物やリン酸エステル系化合
物等の難燃剤を添加することが知られている。特に、環
境汚染を防止するために、リン酸エステル系化合物が難
燃剤として好ましく使用されている。

またさらに、このような樹脂組成物に、導電性物質を添
加して導電性を付与した樹脂組成物が使用されている。
通常導電性物質として、ケッチェンブラック、アセチレ
ンブラック等のカーボンブラック:PAN（ポリアクリロニ
トリル）系カーボンファイバー、等方性ピッチ系カーボ
ンファイバー等のカーボンファイバーが使用されてい
る。

ところが、カーボンブラックを添加すると、機械的強度
が小さくなり、難燃性が低下し、また、樹脂の溶融粘度
を高くするために成形加工性が劣るという欠点を有して
いる。一方、PAN系カーボンファイバーでは、機械的強
度や導電性においては優れているが、実用的な程度の難
燃性が得られない。さらに、等方性ピッチ系カーボンフ
ァイバーでは、難燃性が低下し、また射出成形した場合
に、十分な機械的強度および導電性が得られない。

このように、上記したように導電性物質を用いることに
よって難燃性が低下するので、導電性と難燃性とを兼ね
備えたPPE系樹脂組成物は未だに得られていない。

そこで本発明は、難燃性が向上したPPE系導電性樹脂組
成物を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、PPE系樹脂にリン酸エステル系化合物が配
合された樹脂組成物に、高密度を有するカーボンファイ
バーを配合すると、PPE系導電性樹脂組成物の難燃性の
低下が抑制されることを見出し、本発明を完成するに至
った。

すなわち本発明の導電性樹脂組成物は、（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂 20〜97重量部、（Ｂ）ポリスチレン系樹脂０〜70重量部、（Ｃ）リン酸エステル系化合物３〜30重量部、ならびに（Ｄ）密度1.95g/cm³以上を有するメソフェースピッチ
系カーボンファイバーを、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）
の合計100重量部に対して４〜45重量部、を含むものである。

まず、本発明においては、PPE系樹脂は公知のものが使
用できる。PPE系樹脂とは、例えば（式中R₁,R₂,R₃およびR₄はそれぞれ独立して、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン原子とフェニル環との間に少くとも２個の炭素原子を
有するハロアルキル基およびハロアルコキシ基で第３級
α−炭素を含まないものから選ばれた一価置換基を表
し、ｌは重合度を表わす整数である）で示される重合体の総称であって、上記一般式で示され
る重合体の一種単独であっても、二種以上が組合わされ
た共重合体であってもよい。好ましい具体例ではR₁およ
びR₂が炭素原子数１〜４のアルキル基であり、R₃および
R₄が水素原子もしくは炭素原子数１〜４のアルキル基で
ある。例えばポリ（2,6−ジメチル−1,4−フェニレン）
エーテル、ポリ（2,6−ジエチル−1,4−フェニレン）エ
ーテル、ポリ（２−メチル−６−エチル−1,4−フェニ
レン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−プロピル−1,
4−フェニレン）エーテル、ポリ（2,6−ジプロピル−1,
4−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−プ
ロピル−1,4−フェニレン）エーテル、などが挙げられ
る。またPPE共重合体としては上記ポリフェニレンエー
テル繰返し単位中にアルキル三置換フェノール例えば2,
3,6−トリメチルフェノールを一部含有する共重合体を
挙げることができる。またこれらのPPEに、スチレン系
化合物がグラフトした共重合体であってもよい。スチレ
ン系化合物グラフト化ポリフェニレンエーテルとしては
上記PPEにスチレン系化合物として、例えばスチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン
などをグラフト重合して得らえる共重合体である。

本発明において使用するポリスチレン（以下、PSと称す
ることがある）系樹脂は、それ自体公知であり、一般式（式中Ｒ′は水素原子または炭素原子数１〜４のアルキ
ル基であり、Ｚはハロゲン原子または炭素原子数１〜４
のアルキル基である置換基を表し、ｍは０〜５の整数で
ある）で示されるビニル芳香族化合物から誘導された繰
返し構造単位を、その重合体中に少くとも25重量％以上
有するものでなければならない。かかるスチレン系重合
体としては例えばスチレンもしくはその誘導体の単独重
合体並びに例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ブ
チルゴム、EPDM、エチレン−プロピレン共重合体、天然
ゴム、エピクロロヒドリンの如き天然または合成エラス
トマー物質の混合あるいはこれらで変性したスチレン系
重合体、更には、スチレン含有共重合体、例えば、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体（SAN）、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
（ABS）を挙げることができる。本発明のために好まし
いスチレン系重合体はホモポリスチレンおよびゴム強化
ポリスチレンである。

ポリフェニレンエーテル系樹脂に対するポリスチレン系
樹脂の混合比率はポリフェニレンエーテル樹脂の優れた
特性を損なわない範囲にあるのが望ましく、従ってポリ
フェニレンエーテル系樹脂20〜97重量部とスチレン系樹
脂０〜70重量部の比であることが好ましい。

本発明において使用することができるリン酸エステル系
化合物（成分（Ｃ））としては、例えば次式：（ここで、R¹、R²、R³およびR⁴は、それぞれ独立して、
水素原子または有機基を表すが、R¹＝R²＝R³＝R⁴＝Ｈの
場合を除く。Ｘは酸素原子またはイオウ原子を表し、Ｙ
は２価以上の有機基を表し、ｐは０または１であり、ｑ
は１以上、例えば30以下の整数、ｒは０以上の整数を表
す。）で示されるリン酸エステル系化合物が挙げられる。しか
し、これ等に限定されるものではない。

上記式において、有機基とはたとえば、置換されていて
もいなくてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基等が挙げられる。また、置換されている場合、置
換基としては例えばアルキル基、アルコキシ基、アルキ
ルチオ基、ハロゲン、アリール基、アリールオキシ基、
アリールチオ基、ハロゲン化アリール基等が挙げられ、
またこれ等の置換基を組合せた基（例えばアリールアル
コキシアルキル基等）またはこれ等の置換基を酸素原
子、イオウ原子、窒素原子等により結合して組合せた基
（例えば、アリールスルホニルアリール基等）を置換基
として用いてもよい。また、２価以上の有機基とは上記
した有機基から、炭素原子に結合している水素原子の１
個以上を除いてできる２価以上の基を意味する。例えば
アルキレン基、および好ましくは（置換）フェニレン
基、多核フェノール類例えばビスフェノール類から誘導
されるものが挙げられ、２以上の遊離原子価の相対的位
置は任意である。特に好ましいものとして、ヒドロキノ
ン、レゾルシノール、ジフェニロールメタン、ジフェニ
ロールジメチルメタン、ジヒドロキシジフェニル、p,
p′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ジヒドロキシ
ナフタレン等が挙げられる。

具体的なリン酸エステル系化合物の例としては、トリメ
チルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチ
ルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブト
キシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、
トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェ
ート、オクチルジフェニルホスフェート、ジイソプロピ
ルフェニルホスフェート、トリス（クロロエチル）ホス
フェート、トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート、
トリス（クロロプロピル）ホスフェート、ビス（2,3−
ジブロモプロピル）−2,3−ジクロロプロピルホスフェ
ート、トリス（2,3−ジブロモプロピル）ホスフェート
およびビス（クロロプロピル）モノオクチルホスフェー
ト、R¹〜R⁴がアルコキシ例えばメトキシ、エトキシおよ
びプロポキシ、または好ましくは（置換）フェノキシ例
えばフェノキシ、メチル（置換）フェノキシであるとこ
ろのビスフェノールＡビスホスフェート、ヒドロキノン
ビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、トリ
オキシベンゼントリホスフェート等が挙げられ、好まし
くはトリフェニルホスフェートおよび各種ビスホスフェ
ートである。

本発明においては、上記のリン酸エステル系化合物を、
PPE20〜97重量部に対して３〜30重量部配合する。

本発明の特徴は、PPE/リン酸エステル系化合物またはこ
れとPS系の樹脂組成物に、高密度のカーボンファイバー
を配合しているところにある。

次に、本発明において使用する成分（Ｄ）のカーボンフ
ァイバーは密度1.95g/cm³以上を有するメソフェースピ
ッチ系カーボンファイバーである。このカーボンファイ
バーは、メソフェースピッチ（または異方性ピッチもし
くは液晶ピッチともいう）を炭素源とし、これに紡糸処
理を行って縮合環を繊維軸に平行に高度に配向させ、こ
れに不融化処理を施して得られる。このように処理され
たメソフェースピッチ系カーボンファイバーは、炭素の
縮合環の配列が緻密で、配向度が高い。密度が1.95g/cm
³より小さいカーボンファイバーでは、本発明の効果、
すなわち難燃性の向上効果が得られない。例えば、通常
導電性物質として樹脂に添加されるカーボンファイバー
であるPAN系カーボンファイバーでは、密度が1.7〜1.85
g/cm³程度であり、また等方性ピッチ系のカーボンファ
イバーでは、密度が1.5〜1.7g/cm³程度であり、このよ
うなカーボンファイバーは、本発明には使用できない。

上記のカーボンファイバーは、上記した成分（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）の合計100重量部に対して４〜45重
量部、好ましくは５〜40重量部添加する。上記のカーボ
ンファイバーの添加量が上記の範囲より少ないと導電性
が不足し、また上記の範囲を超えると機械的強度が低下
する。

また、本発明の樹脂組成物には、その好ましい性質を大
きく損わない限りにおいて樹脂の混合時成形時に他の樹
脂、及び添加剤、例えば顔料、染料、補強剤（ガラス繊
維など）、充填剤（シリカ、酸化チタンなど）、耐熱
剤、酸化劣化防止剤、耐候剤、滑剤、離型剤、結晶核
剤、可塑剤、流動性改良剤、帯電防止剤等を添加するこ
とができる。

本発明の樹脂組成物を製造するための方法に特に制限は
なく、通常の方法が満足に使用できる。しかしながら一
般に溶融混合法が望ましい。少量に溶剤の使用も可能で
あるが、一般に必要ない。装置としては特に押出機、バ
ンバリーミキサー、ローラー、ニーダー等を例として挙
げることができ、これらを回分的または連続的に運転す
る。成分の混合順は特に限定されない。

（実施例）以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１〜４まず、PPE、PSおよびトリフェニルホスフェートを45:5
5:13の重量比で含む樹脂組成物および密度2.01g/cm³を
有するメソフェースピッチ系カーボンファイバー（商
標；ダイアリードK223、三菱化成工業（株）製、以下で
はCF−１と呼ぶ）を、表に示した割合（重量部）で配合
し、２軸押出機にて、300℃、150rpmの条件で押出し、
ペレットを作成した。得られたペレットから1/16インチ
の厚さの燃焼テストバーを作成し、UL−94規格に従って
燃焼性試験を行ない、結果を以下の表に示した。

燃焼性の評価は、Ｖの値が小さいほど難燃性であること
を表す、なお規格外という評価は、UL−94規格の難燃性
を有しない、すなわち難燃性であるとはいえないことを
表す。

比較例１〜８カーボンファイバーとして、ダイアリード K223の代わ
りに、PAN系カーボンファイバー（商標；トーホーベス
ロンHTA−C6−Ｓ、密度1.77g/cm³、トーホーベスロン
（株）製、以下ではCF−２と呼ぶ）または石炭系等方性
ピッチ系カーボンファイバー（商標；ドナックドナカー
ボMP−EXP001、密度1.57g/cm³、ドナック（株）製、以
下ではCF−３と呼ぶ）を用いたこと以外は、実施例１〜
４と同様にしてペレットを作成し、同一条件で燃焼性試
験を行った。結果を次表に併記する。

（発明の効果）本発明により、PPE/リン酸エステル系導電性樹脂組成物
の難燃性を向上させることができた。よって、この導電
性樹脂組成物の工業的有用性は大きい。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 71/12 ＬＱＮ

Claims

【特許請求の範囲】

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