JP2010196012A - Resin composition - Google Patents
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Abstract
【課題】カーボンナノチューブは少量添加で高い導電性を持つことが知られているが射出成形などでは安定した導電性を発現させるのが難しい。金型等の改良をすることなく導電性を安定して発現させることができる樹脂組成物および成形物、そしてその製造方法を提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂とカーボンナノチューブと無機フィラーからなることを特徴とする樹脂組成物。および前記樹脂組成物からなる成形物。更には、ポリオレフィン樹脂25〜98.5重量%、多層カーボンナノチューブ0.1〜25重量%、無機フィラー1〜50重量%からなり、前記無機フィラーは樹脂中のカーボンナノチューブ濃度を上げるだけでなく、射出成形時にカーボンナノチューブがせん段により偏在するのを防ぎ成形品の表面導電率の低下が抑えられた樹脂組成物。
【選択図】なしCarbon nanotubes are known to have high conductivity when added in small amounts, but it is difficult to develop stable conductivity by injection molding or the like. Provided are a resin composition and a molded product that can stably develop conductivity without improving a mold or the like, and a method for producing the same.
A resin composition comprising a polyolefin-based resin, carbon nanotubes, and an inorganic filler. And a molded article comprising the resin composition. Furthermore, it consists of 25 to 98.5% by weight of polyolefin resin, 0.1 to 25% by weight of multi-walled carbon nanotubes, and 1 to 50% by weight of inorganic filler, which not only increases the concentration of carbon nanotubes in the resin, A resin composition in which carbon nanotubes are prevented from being unevenly distributed during injection molding, and a decrease in surface conductivity of a molded product is suppressed.
[Selection figure] None
Description
本発明はカーボンナノチューブと無機フィラーを配合した樹脂組成物ならびに成形方法によらず安定した導電性を示す成形体に関する。 The present invention relates to a resin composition in which carbon nanotubes and an inorganic filler are blended, and a molded article exhibiting stable conductivity regardless of a molding method.
カーボンナノチューブはその特性からエレクトロニクス(トランジスター素子、配線など)、エネルギー(燃料電池用電極材料、太陽光発電装置、ガス貯蔵など)、電子放出(フラットパネル装置など)、化学(吸着剤、触媒、センサーなど)、複合材料(導電性プラスチック、強化材料、難燃ナノコンポジットなど)など様々な分野での応用が期待されている。今後、カーボンナノチューブの量産が進み価格が安価になればプラスチック分野では特に導電性(静電性)プラスチック材料としての市場が拡大していくことが期待されている。カーボンナノチューブを用いるメリットとしてはカーボンブラックと比較すると低添加で導電性を発現すること、脱落が少ないこと、表面が平滑であることなどが上げられる。しかし、カーボンナノチューブはアスペクト比が非常に大きく、そして表面に官能基を持たないなどの特性からその分散が非常に困難である。特にプラスチック中への分散は非常に困難である。また、射出成形のように成形時に強いせん断を与えることでカーボンナノチューブが配向する傾向がある。そのことにより成形品表面からカーボンナノチューブの存在が低下することによる導電性の低下が起きる結果となっていた。カーボンナノチューブは少ない量を高分散させることで効率よく導電ネットワークを形成しているため、配向の影響は大きいという問題を抱えている。 Carbon nanotubes have characteristics such as electronics (transistor elements, wiring, etc.), energy (electrode materials for fuel cells, solar power generation devices, gas storage, etc.), electron emission (flat panel devices, etc.), chemistry (adsorbents, catalysts, sensors). Etc.), composite materials (conductive plastics, reinforced materials, flame retardant nanocomposites, etc.) are expected to be applied in various fields. In the future, if mass production of carbon nanotubes progresses and the price becomes cheap, it is expected that the market for conductive (electrostatic) plastic materials will expand in the plastic field. Advantages of using carbon nanotubes include that they are less conductive than carbon black, exhibit conductivity, have less dropout, and have a smooth surface. However, carbon nanotubes have a very large aspect ratio and are very difficult to disperse due to properties such as having no functional groups on the surface. In particular, dispersion in plastic is very difficult. In addition, carbon nanotubes tend to be oriented by giving a strong shear during molding as in injection molding. This resulted in a decrease in conductivity due to a decrease in the presence of carbon nanotubes from the surface of the molded product. Since carbon nanotubes efficiently form a conductive network by highly dispersing a small amount, there is a problem that the influence of orientation is large.
従来、カーボンナノチューブを射出成形品の表面に出し導電性を向上させる技術としては、射出成形の金型を加工しカーボンナノチューブの配向を制御する方法(特許文献1参照)。また、射出成形後に金型の温度をガラス転移点以上に保温することにより、射出成形時の歪みを抑えたり、カーボンナノチューブを表面へ移動させたり、結晶化を促進させることでカーボンナノチューブに動きを与えて導電性を向上させる方法(特許文献2参照)が知られている。また、射出成形における導電性の低下を抑える方法としては導電性フィラーの添加量を増やすことが一般的であるが、添加量を上げなくても導電性フィラーを偏在させることで見かけの添加量は上げることができる。導電性フィラーを偏在させる技術としては、導電性フィラーの樹脂への親和性の差を利用して2種以上の樹脂を用いて片方の樹脂へ導電性フィラーを偏在する技術(特許文献3、非特許文献1、2参照)がある。 Conventionally, as a technique for improving the conductivity by exposing carbon nanotubes to the surface of an injection molded product, a method of processing an injection mold and controlling the orientation of the carbon nanotubes (see Patent Document 1). In addition, by keeping the mold temperature above the glass transition temperature after injection molding, the distortion during injection molding is suppressed, the carbon nanotubes are moved to the surface, and the crystallization is promoted to move the carbon nanotubes. There is known a method for improving conductivity by applying the method (see Patent Document 2). In addition, as a method of suppressing the decrease in conductivity in injection molding, it is common to increase the amount of conductive filler added, but the apparent amount added by making the conductive filler unevenly distributed without increasing the amount added is Can be raised. As a technique for unevenly distributing the conductive filler, a technique for unevenly distributing the conductive filler to one resin using two or more kinds of resins by utilizing the difference in affinity of the conductive filler to the resin (Patent Document 3, non-patent document 3). Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、特許文献1記載の技術は成形品ごとに金型を作らなくてはならず、また複雑な形状には対応できない問題点がある。特許文献2記載の技術は、成形時に保温を行う時間が必要となり生産性が悪く、成形機中で樹脂を滞留させる時間も長くなり物性劣化を引き起こす恐れもあり好ましくない。また特許文献3および非特許文献1、2記載の技術は、成形品の導電性を安定させることはできるが、偏在させる側の樹脂とカーボンナノチューブの相性が悪いとかえって導電性を落とす結果となる。特にポリプロピレン樹脂にポリエチレン樹脂を添加する場合はポリプロピレン樹脂単独の場合より導電性が低下してしまう問題点がある。さらにカーボンナノチューブの場合は分散が難しくその問題を解決する必要性がある。 However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that a mold must be made for each molded product, and it cannot cope with a complicated shape. The technique described in Patent Document 2 is not preferable because it requires time for heat retention during molding, resulting in poor productivity, and a longer time for the resin to stay in the molding machine, which may cause deterioration of physical properties. Further, the techniques described in Patent Document 3 and Non-Patent Documents 1 and 2 can stabilize the conductivity of the molded product, but the result is that the conductivity of the resin on the side to be unevenly distributed and the carbon nanotube is poor, but the conductivity is lowered. . In particular, when a polyethylene resin is added to the polypropylene resin, there is a problem that the conductivity is lowered as compared with the case of the polypropylene resin alone. Furthermore, in the case of carbon nanotubes, it is difficult to disperse and there is a need to solve the problem.
本発明は、カーボンナノチューブを低添加で配合していても高い導電性を発現し、成形方法によらずに安定した導電性を発現することができる樹脂組成物ならびに成形体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a resin composition and a molded product that exhibit high conductivity even when carbon nanotubes are blended with low addition, and can exhibit stable conductivity regardless of the molding method. And
すなわち本発明はポリオレフィン樹脂25〜98.5重量%、多層カーボンナノチューブ0.1〜25重量%、無機フィラー1〜50重量%からなり、前記無機フィラーは樹脂中のカーボンナノチューブ濃度を上げるだけでなく、射出成形時にカーボンナノチューブがせん段により偏在するのを防ぎ成形品の表面導電率の低下が抑えられた樹脂組成物に関する。 That is, the present invention comprises 25 to 98.5% by weight of polyolefin resin, 0.1 to 25% by weight of multi-walled carbon nanotubes, and 1 to 50% by weight of inorganic filler. The inorganic filler not only increases the concentration of carbon nanotubes in the resin. The present invention relates to a resin composition in which carbon nanotubes are prevented from being unevenly distributed due to spiral steps during injection molding, and a decrease in surface conductivity of a molded product is suppressed.
更に本発明はポリオレフィン樹脂がポリプロピレン樹脂30〜100重量%とポリエチレン樹脂0〜70重量%からなる樹脂組成物に関する。
更に本発明は無機フィラーが板状および針状の形状を有することを特徴とする樹脂組成物に関する。
The present invention further relates to a resin composition comprising a polyolefin resin comprising 30 to 100% by weight of a polypropylene resin and 0 to 70% by weight of a polyethylene resin.
Furthermore, the present invention relates to a resin composition characterized in that the inorganic filler has a plate shape and a needle shape.
更に本発明は上記板状および針状の形状を有する無機フィラーがタルク、マイカ、ハイドロタルサイト、板状炭酸カルシウム、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、針状水酸化マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、塩基性硫酸マグネシウムから選ばれる1種以上であることを特徴とする樹脂組成物に関する。
更に本発明は上記樹脂組成物からなる成形体に関する。
Further, in the present invention, the inorganic filler having the plate-like and needle-like shapes is talc, mica, hydrotalcite, plate-like calcium carbonate, wollastonite, potassium titanate, acicular magnesium hydroxide, aluminum borate, basic It is related with the resin composition characterized by being 1 or more types chosen from magnesium sulfate.
Furthermore, this invention relates to the molded object which consists of the said resin composition.
本発明により低添加で良好な導電性を有する導電性樹脂組成物を得ることができ、それを用いてなる射出成形体においても良好な導電性を保持する成形体を得ることが出来た。 According to the present invention, it is possible to obtain a conductive resin composition having good conductivity with low addition, and it is possible to obtain a molded product that retains good conductivity even in an injection molded product using the same.
本発明で用いるカーボンナノチューブは、グラファイトの1枚面を巻いて円筒状にした形状を有しており、そのグラファイト層が1層で巻いた構造を持つ単層カーボンナノチューブ、2層またはそれ以上で巻いた多層カーボンナノチューブでも、これらが混在するものであっても良いが、多層カーボンナノチューブであることが好ましい。また、カーボンナノチューブの側壁がグラファイト構造ではなく、アモルファス構造をもったカーボンナノチューブを用いても構わない。 The carbon nanotube used in the present invention has a shape in which one surface of graphite is wound into a cylindrical shape, and the single-walled carbon nanotube having a structure in which the graphite layer is wound in one layer, two layers or more. Even a multi-walled carbon nanotube wound may be mixed, but a multi-walled carbon nanotube is preferable. Also, carbon nanotubes having an amorphous structure instead of a graphite structure on the side wall of the carbon nanotube may be used.
さらに、形状としては針状、コイル状、チューブ状、カップ状の形態などいずれの形態を有するものであってもよい。具体的には、グラファイトウィスカー、フィラメンタスカーボン、グラファイトファイバー、極細炭素チューブ、カーボンチューブ、カーボンフィブリル、カーボンマイクロチューブ、カーボンナノファイバーなどを挙げることができる。これらの形態として1種または2種以上を組み合わせた形態において使用することができる。 Furthermore, the shape may be any shape such as a needle shape, a coil shape, a tube shape, or a cup shape. Specific examples include graphite whisker, filamentous carbon, graphite fiber, ultrafine carbon tube, carbon tube, carbon fibril, carbon microtube, and carbon nanofiber. These forms can be used in the form of one or a combination of two or more.
本発明のカーボンナノチューブは、一般にレーザーアブレーション法、アーク放電法、熱CVD法、プラズマCVD法、燃焼法などで製造できるが、どのような方法で製造したカーボンナノチューブでも構わない。特に、ゼオライトを触媒の担体としてアセチレンを原料に熱CVD法で作る方法は、特に精製することなく、多少の熱分解による不定形炭素被覆はあるものの、純度が高く、良くグラファイト化された多層カーボンナノチューブが得られる点で、本発明に使用するカーボンナノチューブとして好ましい。
本発明で用いるカーボンナノチューブのサイズとしては、特に限定されるものではなく、例えば、繊維径として0.5〜300nm、繊維長として0.01〜100μmなどを具体的に挙げることができる。繊維径として1〜200nm、繊維長として1〜10μmを好ましい範囲として挙げることができる。
The carbon nanotube of the present invention can be generally produced by a laser ablation method, an arc discharge method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, a combustion method or the like, but may be a carbon nanotube produced by any method. In particular, the method of making acetylene as a raw material using zeolite as a catalyst carrier by the thermal CVD method is highly purified and well graphitized multi-layer carbon, although there is an amorphous carbon coating by some thermal decomposition without any purification. It is preferable as a carbon nanotube used in the present invention in that a nanotube is obtained.
The size of the carbon nanotube used in the present invention is not particularly limited, and specific examples include a fiber diameter of 0.5 to 300 nm and a fiber length of 0.01 to 100 μm. A preferred range is 1 to 200 nm as the fiber diameter and 1 to 10 μm as the fiber length.
本発明で用いるカーボンナノチューブの二次粒子形状は特に限定されるものではなく、例えば一般的な一次粒子であるカーボンナノチューブが複雑に絡み合っている状態でもよく、ほぐれ易くカーボンナノチューブを直線状にしたものの集合体であっても良い。直線状のカーボンナノチューブの集合体である二次粒子は絡み合っているものと比べると分散性が良いので好ましい。 The shape of the secondary particles of the carbon nanotubes used in the present invention is not particularly limited. For example, the carbon nanotubes, which are general primary particles, may be intricately intertwined. It may be an aggregate. Secondary particles, which are aggregates of linear carbon nanotubes, are preferable because they have better dispersibility than those intertwined.
本発明で用いるカーボンナノチューブは表面処理を行ったものや、カルボキシル基などの官能基を付与させたカーボンナノチューブ誘導体であってもよい。また、金属原子やフラーレン等を内包させたカーボンナノカプセル等も用いることが出来る。 The carbon nanotube used in the present invention may be a surface-treated carbon nanotube derivative or a carbon nanotube derivative provided with a functional group such as a carboxyl group. In addition, carbon nanocapsules encapsulating metal atoms, fullerenes, and the like can also be used.
本発明において、オレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等の単独重量体、共重合体を主成分とするものが用いられる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-メチルメタクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、プロピレン-酢酸ビニル共重合体、プロピレン-メチルアクリレート共重合体、プロピレン-メチルメタクリレート共重合体、プロピレン-エチルアクリレート共重合体、ポリブテン、ポリ-3-メチルブテン-1、ポリ-4-メチルペンテン-1、エチレン系アイオノマー樹脂等が挙げられる。これらは、単独で、あるいは2種以上を混合して使用することができる。本発明においてはポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂を用いるのがより好ましい。 In the present invention, as the olefin resin, those having a main component of a single weight body such as ethylene, propylene, butene, or pentene, or a copolymer are used. For example, polyethylene resin, polypropylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, propylene-vinyl acetate copolymer, Propylene-methyl acrylate copolymer, propylene-methyl methacrylate copolymer, propylene-ethyl acrylate copolymer, polybutene, poly-3-methylbutene-1, poly-4-methylpentene-1, ethylene ionomer resin, etc. It is done. These can be used alone or in admixture of two or more. In the present invention, it is more preferable to use a polypropylene resin or a polyethylene resin.
本発明におけるポリエチレン系樹脂とは、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、メタロセン(シングルサイト)触媒系ポリエチレン、環状ポリエチレンの他に無水マレイン酸変性ポリエチレン、グリシジル(メタ)アクリレート変性ポリエチレン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート変性ポリエチレン等の変性ポリエチレン樹脂が挙げられる。本発明においては導電性を高く保ちたいので結晶化度の高い高密度なポリエチレンをもちいるのがより好ましい。 The polyethylene resin in the present invention is a high density polyethylene, a low density polyethylene, an ultra low density polyethylene, a linear low density polyethylene, an ultra high molecular weight polyethylene, a metallocene (single site) catalyst polyethylene, a cyclic polyethylene, and maleic anhydride Examples thereof include modified polyethylene resins such as modified polyethylene, glycidyl (meth) acrylate modified polyethylene, and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate modified polyethylene. In the present invention, it is more preferable to use high-density polyethylene having a high degree of crystallinity in order to keep the conductivity high.
本発明におけるポリプロピレン系樹脂とは、ホモポリプロピレン、ブロックプロピレン共重合体、ランダムプロピレン共重合体ポリオレフィン系樹脂、エチレンプロピレン共重合ゴムの他に無水マレイン酸変性ポリプロピレン、グリシジル(メタ)アクリレート変性ポリプロピレン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート変性ポリプロピレン等の変性ポリプロピレン樹脂が挙げられる。などが挙げられる。本発明においては特にカーボンナノチューブの偏在に影響を与える他成分を含まないホモポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。 The polypropylene resin in the present invention is a homopolypropylene, block propylene copolymer, random propylene copolymer polyolefin resin, ethylene propylene copolymer rubber, maleic anhydride modified polypropylene, glycidyl (meth) acrylate modified polypropylene, -Modified polypropylene resins such as hydroxyethyl (meth) acrylate-modified polypropylene. Etc. In the present invention, it is particularly preferable to use a homopolypropylene resin that does not contain other components that affect the uneven distribution of carbon nanotubes.
本発明において、オレフィン系樹脂としては、導電性を発現する視点においてはポリプロピレン系樹脂、特にホモポリプロピレン樹脂を用いるのが最も好ましい。ポリプロピレン系樹脂はポリエチレン系樹脂と比べカーボン系材料との界面張力が低く、一定の凝集を引き起こすことで導電性のネットワークを形成する為、導電性がポリエチレン系樹脂と比べ高くなる。また、ポリプロピレン系樹脂はポリエチレン系樹脂と比較して結晶性も高い為、非結晶部分へのカーボンナノチューブの偏在が起きることで導電性ネットワークを形成する。以上の理由からポリエチレン系樹脂を用いるよりポリプロピレン系樹脂を用いるのが好ましく、エチレン成分がより少ないホモポリプロピレン樹脂を用いるのが最も好ましい。 In the present invention, as the olefin resin, it is most preferable to use a polypropylene resin, particularly a homopolypropylene resin, from the viewpoint of developing conductivity. Polypropylene resin has a lower interfacial tension with a carbon-based material than polyethylene-based resin, and forms a conductive network by causing a certain agglomeration. Therefore, conductivity is higher than that of polyethylene-based resin. In addition, since the polypropylene-based resin has higher crystallinity than the polyethylene-based resin, the carbon nanotube is unevenly distributed in the non-crystalline portion to form a conductive network. For the above reasons, it is preferable to use a polypropylene resin rather than a polyethylene resin, and it is most preferable to use a homopolypropylene resin with less ethylene component.
また、均一分散を必要とする場合はポリエチレン系樹脂を用いる方が好ましい。ポリエチレン系樹脂を用いる場合はより結晶性が高い樹脂を用いるのが好ましく、例えば低密度ポリエチレン樹脂と高密度ポリエチレン樹脂では結晶性の高い高密度ポリエチレン樹脂を用いるのがより好ましい。さらに、ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂のポリマーアロイはアロイ樹脂中のポリエチレン樹脂の部分にカーボンナノチューブが偏在し、アロイとしての分散状態が連続系であれば低添加で安定した導電性を発揮する。前記アロイ系ではポリプロピレン系樹脂単独で用いた時よりは導電性が若干劣るが、導電性のばらつきなどが少なく安定性といった面では有利である。なおポリマーアロイ系においては、カーボンナノチューブが高度に偏在するポリエチレン系樹脂層が連続層にならないとかえって導電性を低下させる原因となる。 When uniform dispersion is required, it is preferable to use a polyethylene resin. In the case of using a polyethylene resin, it is preferable to use a resin having higher crystallinity. For example, in a low density polyethylene resin and a high density polyethylene resin, it is more preferable to use a high density polyethylene resin having high crystallinity. Further, a polymer alloy of a polypropylene resin and a polyethylene resin exhibits stable conductivity with low addition if carbon nanotubes are unevenly distributed in the polyethylene resin portion in the alloy resin and the dispersed state as the alloy is a continuous system. The alloy system is slightly inferior in conductivity to the case of using polypropylene resin alone, but is less advantageous in terms of stability because of less variation in conductivity. In the polymer alloy system, the polyethylene resin layer in which carbon nanotubes are highly unevenly distributed does not become a continuous layer, which causes a decrease in conductivity.
また、ポリエチレン系樹脂層が連続であっても配合比が大きすぎると元々導電性を発現しにくい樹脂であるためポリプロピレン系樹脂単独で用いるより導電性が大幅に低下し、アロイにするメリットが少なくなってしまうので好ましくない。そのため、連続層を形成するポリエチレン系樹脂/ポリプロピレン系樹脂の配合比を設定する必要があり、好ましくは30〜70/70〜30、更に好ましくは40〜60/60〜40の配合比にすることがよい。前記配合比の中でもポリエチレン系樹脂の方がポリプロピレン系樹脂より少ない方が導電性発現に有利となるのでより好ましい。 In addition, even if the polyethylene resin layer is continuous, if the compounding ratio is too large, it is a resin that does not easily exhibit conductivity, so the conductivity is significantly lower than when using a polypropylene resin alone, and there is less merit of alloying. This is not preferable. Therefore, it is necessary to set the blending ratio of the polyethylene resin / polypropylene resin forming the continuous layer, preferably 30 to 70/70 to 30, more preferably 40 to 60/60 to 40. Is good. Among the blending ratios, the polyethylene resin is more preferable than the polypropylene resin because it is advantageous for the expression of conductivity.
本発明におけるオレフィン系樹脂には結晶造核剤を添加してもよい。結晶造核剤が樹脂製造元にて添加されているグレードを使用しても、結晶造核剤を本発明の樹脂組成物を作成する時に添加しても良い。結晶造核剤を添加することで樹脂の結晶性を上げることができ、そのことによりカーボンナノチューブを非結晶部分へ偏在させ導電性ネットワークが形成され導電性が上がるので好ましい。 A crystal nucleating agent may be added to the olefin resin in the present invention. The grade in which the crystal nucleating agent is added by the resin manufacturer may be used, or the crystal nucleating agent may be added when the resin composition of the present invention is prepared. Addition of a crystal nucleating agent is preferable because the crystallinity of the resin can be increased, and this causes the carbon nanotubes to be unevenly distributed in the non-crystalline portion, thereby forming a conductive network and increasing the conductivity.
前記、結晶造核剤としては、多価の有機酸および/またはその金属塩、アリールホスフェート化合物、環状多価金属アリールホスフェート化合物およびジベンジリデンソルビトール化合物が挙げられる。結晶造核剤の添加量としては樹脂組成物中に0.01〜5重量%であることが好ましい。0.01重量%以下では十分な効果を発揮せず、5重量%以上添加しても更なる効果は望めない。 Examples of the crystal nucleating agent include polyvalent organic acids and / or metal salts thereof, aryl phosphate compounds, cyclic polyvalent metal aryl phosphate compounds, and dibenzylidene sorbitol compounds. The addition amount of the crystal nucleating agent is preferably 0.01 to 5% by weight in the resin composition. If it is 0.01% by weight or less, a sufficient effect cannot be exhibited, and even if 5% by weight or more is added, no further effect can be expected.
多価の有機酸および/またはその金属塩としては、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、クエン酸、ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ナフテン酸、シクロペンタンカルボン酸、1−メチルシクロペンタンカルボン酸、2−メチルシクロペンタンカルボン酸、シクロペンテンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、1−メチルシクロヘキサンカルボン酸、4−メチルシクロヘキサンカルボン酸、3,5−ジメチルシクロヘキサンカルボン酸、4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸、4−オクチルシクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキセンカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、安息香酸、トルイル酸、キシリル酸、エチル安息香酸、4−t−ブチル安息香酸、サリチル酸、フタル酸、トリメリット酸、フェニルホスホン酸、ピロメリット酸などのカルボン酸(但し、脂肪族モノカルボン酸を除く)またはこれらのリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、亜鉛もしくはアルミニウムの塩が挙げられる。 Examples of polyvalent organic acids and / or metal salts thereof include malonic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, citric acid, butanetricarboxylic acid, butanetetracarboxylic acid, naphthenic acid, Cyclopentanecarboxylic acid, 1-methylcyclopentanecarboxylic acid, 2-methylcyclopentanecarboxylic acid, cyclopentenecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, 1-methylcyclohexanecarboxylic acid, 4-methylcyclohexanecarboxylic acid, 3,5-dimethylcyclohexanecarboxylic acid Acid, 4-butylcyclohexanecarboxylic acid, 4-octylcyclohexanecarboxylic acid, cyclohexenecarboxylic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, benzoic acid, toluic acid, xylic acid, ethylbenzoic acid, 4-t-butyl Carboxylic acid (excluding aliphatic monocarboxylic acid) such as benzoic acid, salicylic acid, phthalic acid, trimellitic acid, phenylphosphonic acid, pyromellitic acid, or lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, strontium, barium And alkali metal such as alkaline earth metal, zinc or aluminum salt.
アリールホスフェート化合物としては、次の化合物の金属塩が挙げられる。
ビス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4−クミルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−クミル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−エチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4−i−プロピル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4−s−ブチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−ブチリデン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−ブチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−t−オクチルメチレン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−t−オクチルメチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、4,4’−ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−ビフェニル)ホスフェート等のアルカリ金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)の塩、モノ−およびビス−(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−ビス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、トリス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート等のアルミニウム、カルシウムおよび亜鉛の塩が挙げられる。
Examples of the aryl phosphate compound include metal salts of the following compounds.
Bis (4-t-butylphenyl) phosphate, bis (4-cumylphenyl) phosphate, 2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, 2,2′-methylene-bis ( 4-cumyl-6-tert-butylphenyl) phosphate, 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenyl) phosphate, 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6- t-butylphenyl) phosphate, 2,2′-methylene-bis (4,6-di-methylphenyl) phosphate, 2,2′-methylene-bis (4,6-di-ethylphenyl) phosphate, 2,2 '-Ethylidene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, 2,2'-ethylidene-bis (4-i-propyl-6-t-butylphenyl) phosphate 2,2′-ethylidene-bis (4-s-butyl-6-tert-butylphenyl) phosphate, 2,2′-butylidene-bis (4,6-di-methylphenyl) phosphate, 2,2′-butylidene -Bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, 2,2'-t-octylmethylene-bis (4,6-di-methylphenyl) phosphate, 2,2'-t-octylmethylene-bis Alkali metals such as (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, 4,4′-dimethyl-6,6′-di-t-butyl-2,2′-biphenyl) phosphate (eg, lithium, sodium) , Potassium), mono- and bis- (4-tert-butylphenyl) phosphate, dihydrooxy- (4-tert-butylphenyl) phosphate, dihydroxy-bis (4-t Butylphenyl) phosphate, tris (4-t- butylphenyl) aluminum such as phosphates, salts of calcium and zinc.
環状多価金属アリールホスフェート化合物としては、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4−エチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4−t−オクチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[(4,4’−ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−ビフェニル)フォスフェート]、ビス[2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、トリス[2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート]、トリス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ジヒドロオキシ−2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−2,2’−メチレン−ビス(4−クミル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ジヒドロオキシ−2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4−クミル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート]、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]のアルカリ土類金属(例えば、カルシウム、バリウム)、アルミニウム、チタン、マグネシウム、亜鉛、オキシジルコニウムの塩等が挙げられる。 Examples of the cyclic polyvalent metal aryl phosphate compound include bis [2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], bis [2,2′-methylene-bis (4-methyl-). 6-t-butylphenyl) phosphate], bis [2,2′-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenyl) phosphate], bis [2,2′-thiobis (4-ethyl-6-t-) Butylphenyl) phosphate], bis [2,2′-thiobis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], bis [2,2′-thiobis (4-t-octylphenyl) phosphate], bis [ 2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], bis [(4,4′-dimethyl-6,6′-di-t-butyl-2,2′-biphenyl) ) Phosphate], bis [2,2′-ethylidene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], tris [2,2′-ethylidene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) Phosphate], tris [2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], dihydroxy-2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butyl) Phenyl) phosphate, dihydrooxy-2,2′-methylene-bis (4-cumyl-6-tert-butylphenyl) phosphate, dihydrooxy-bis [2,2′-methylene-bis (4,6-di-t) -Butylphenyl) phosphate], dihydrooxy-2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenyl) phosphate, dihydrooxy-2,2'-ethyl Den-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, hydroxy-bis [2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], hydroxy-bis [2, 2′-methylene-bis (4-cumyl-6-tert-butylphenyl) phosphate], bis [2,2′-methylene-bis (4,6-di-tert-butylphenyl) phosphate], hydroxy-bis [2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenyl) phosphate], hydroxy-bis [2,2′-ethylidene-bis (4,6-di-tert-butylphenyl) phosphate] And alkaline earth metals (for example, calcium and barium), aluminum, titanium, magnesium, zinc, and oxyzirconium salts.
ジベンジリデンソルビトール化合物としては、1・3,2・4−ジベンジリデンソルビトール、1・3−ベンジリデン−2・4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1・3−ベンジリデン−2・4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−メチルベンジリデン−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−p−エチルベンジリデン−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−p−メチルベンジリデン−2・4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−エチルベンジリデン−2・4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−n−プロピルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−i−プロピルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−n−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−s−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−t−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1・3−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−ベンジリデン−2・4−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(2’,4’−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(3’,4’−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−メトキシベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−エトキシベンジリデン)ソルビトール、1・3−ベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−メチルベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1・3−p−エチルベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、および1・3,2・4−ビス(p−クロルベンジリデン)ソルビトール等が挙げられる。 Examples of the dibenzylidene sorbitol compound include 1,3,2,4-dibenzylidene sorbitol, 1,3-benzylidene-2,4-p-methylbenzylidene sorbitol, and 1,3-benzylidene-2,4-p-ethylbenzylidene sorbitol. 1,3-p-methylbenzylidene-2,4-benzylidene sorbitol, 1,3-p-ethylbenzylidene-2,4-benzylidene sorbitol, 1,3-p-methylbenzylidene-2,4-p-ethylbenzylidene Sorbitol, 1,3-p-ethylbenzylidene-2,4-p-methylbenzylidene sorbitol, 1,3,2,4-bis (p-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis (p- Ethylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis (pn-propylbenzyl) Den) sorbitol, 1,3,2,4-bis (pi-propylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis (pn-butylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4- Bis (ps-butylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis (pt-butylbenzylidene) sorbitol, 1,3- (2 ', 4'-dimethylbenzylidene) -2,4-benzylidene Sorbitol, 1,3-benzylidene-2,4- (2 ′, 4′-dimethylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis (2 ′, 4′-dimethylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2 4-bis (3 ′, 4′-dimethylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis (p-methoxybenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis (p Ethoxybenzylidene) sorbitol, 1,3-benzylidene-2,4-p-chlorobenzylidene sorbitol, 1,3-p-chlorobenzylidene-2,4-benzylidene sorbitol, 1,3-p-chlorobenzylidene-2,4- p-methylbenzylidene sorbitol, 1,3-p-chlorobenzylidene-2,4-p-ethylbenzylidene sorbitol, 1,3-p-methylbenzylidene-2,4-p-chlorobenzylidene sorbitol, 1,3-p- Examples thereof include ethylbenzylidene-2 · 4-p-chlorobenzylidene sorbitol and 1,3,2,4-bis (p-chlorobenzylidene) sorbitol.
本発明で使用される無機フィラーとしては、公知の無機材料が使用できる。具体的には、例えば、タルク、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ゼオライト、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム(ウォラストナイト、ゾノトライト)、塩基性硫酸マグネシウム、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルーン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、金属粉、チタン酸カリウム、MOS、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛等を用いることができる。これら無機フィラーは、単独でも2種類以上併用しても良い。本発明では、これらの中でもタルク、マイカ、ハイドロタルサイト、板状炭酸カルシウム、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、針状水酸化マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、塩基性硫酸マグネシウムから選ばれる1種以上であることが好ましく、タルクを用いることがより好ましい。 As the inorganic filler used in the present invention, known inorganic materials can be used. Specifically, for example, talc, silica, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin oxide, antimony oxide, ferrite, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, Basic magnesium carbonate, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, colloidal calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, zeolite, dosonite, hydrotalcite, calcium sulfate, barium sulfate, calcium silicate (wollastonite, zonotlite ), Basic magnesium sulfate, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, sepiolite, imogolite, sericite, glass fiber, glass beads, silica balloon, aluminum nitride, boron nitride, nitriding Lee arsenide, metal powders, potassium titanate, MOS, lead zirconate titanate, aluminum borate, can be used molybdenum sulfide, silicon carbide, stainless steel fiber, zinc borate or the like. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, among these, at least one selected from talc, mica, hydrotalcite, plate-like calcium carbonate, wollastonite, potassium titanate, acicular magnesium hydroxide, aluminum borate, and basic magnesium sulfate. It is preferable to use talc.
本発明で使用される無機フィラーの形状は特に限定されないが、繊維状、棒状、針状、板状、球状、バルーン形状、紡錘形状、テトラポット形状、不定形などのフィラーを用いることが出来る。本発明においては射出成形品の表面状態の改質および溶融流動場において流動状態を変える事が無機フィラーの果たす役割であるので、球状、バルーン形状以外の形状であることが好ましく、特に針状、板状であることが好ましい。また、本発明で使用される無機フィラーの平均粒径は、例えば、0.01〜10.0μm、好ましくは0.10〜5.0μmであることが適当である。ここで平均粒径とは、JIS Z8820に準拠した液相沈降法で測定された粒度分布測定曲線の累積値が50%となる粒子径のことを意味する。平均粒径が0.10μm以上であれば、混練時に2次凝集を起こして機械物性を低下させることもないので好ましい。また10.0μm以下であれば、機械物性、特に耐衝撃性を低下させることもないので好ましい。さらに本発明で使用される無機フィラーの比重は3以下であることが好ましい。比重が大きいと小さいものと比べ同じ重量を添加した際に系中の無機フィラーの占める体積が少なくなってしまい無機フィラーの添加の効果が薄れてしまう。もちろん体積比を合わせて添加することで効果は発揮するが、成形品の比重を上げてしまい生産性も落とすことになるので、無機フィラーの比重は3以下であることが好ましい。 The shape of the inorganic filler used in the present invention is not particularly limited, and fillers such as a fiber shape, a rod shape, a needle shape, a plate shape, a spherical shape, a balloon shape, a spindle shape, a tetrapot shape, and an indefinite shape can be used. In the present invention, the role of the inorganic filler is to modify the surface state of the injection-molded product and to change the flow state in the melt flow field. Therefore, the shape is preferably a spherical shape other than the balloon shape, particularly the needle shape, A plate shape is preferred. The average particle size of the inorganic filler used in the present invention is, for example, 0.01 to 10.0 μm, preferably 0.10 to 5.0 μm. Here, the average particle diameter means a particle diameter at which the cumulative value of the particle size distribution measurement curve measured by a liquid phase precipitation method based on JIS Z8820 is 50%. An average particle size of 0.10 μm or more is preferable because secondary agglomeration is not caused during kneading and mechanical properties are not lowered. Moreover, if it is 10.0 micrometers or less, since a mechanical physical property, especially impact resistance are not reduced, it is preferable. Furthermore, the specific gravity of the inorganic filler used in the present invention is preferably 3 or less. When the specific gravity is large, the volume occupied by the inorganic filler in the system is reduced when the same weight is added as compared to a small one, and the effect of adding the inorganic filler is reduced. Of course, the effect is exhibited by adding the volume ratio together, but the specific gravity of the inorganic filler is preferably 3 or less because the specific gravity of the molded product is increased and the productivity is lowered.
本発明の無機フィラーの製法にはバルクの粒子を機械粉砕させる方法、高速気流中で衝突させ方法、熱分解法、アトマイズ法、スプレー法、コロイド法、均一沈殿法、アルコキシド法、水熱合成法、マイクロエマルション法、溶媒蒸発法、ゾルゲル法、レーザーアブレーション法、CVD法、PVD法などがあるがどの方法で作成された無機フィラーを使用しても構わない。また表面に無機表面処理が施された無機フィラーを用いても構わない。無機表面処理としては酸化ケイ素などの金属酸化物で被覆する方法や、例えばAl、Mn、Cu、Zn、Zr、Ag、Cl、Ce、Eu、Tb、Er等の金属をドープさせる方法などが挙げられる。無機酸化物による表面処理は数種類のもので1層または何層か被覆しても構わないが、酸化亜鉛や酸化チタンのような金属酸化物では酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどで1または2層被覆される場合が多い。 The method for producing the inorganic filler of the present invention is a method of mechanically pulverizing bulk particles, a method of colliding in a high-speed air stream, a thermal decomposition method, an atomizing method, a spray method, a colloid method, a uniform precipitation method, an alkoxide method, a hydrothermal synthesis method. , Microemulsion method, solvent evaporation method, sol-gel method, laser ablation method, CVD method, PVD method, etc., but any method may be used. Moreover, you may use the inorganic filler by which the inorganic surface treatment was given to the surface. Examples of the inorganic surface treatment include a method of coating with a metal oxide such as silicon oxide, and a method of doping a metal such as Al, Mn, Cu, Zn, Zr, Ag, Cl, Ce, Eu, Tb, and Er. It is done. There are several types of surface treatment with inorganic oxides, and one or several layers may be coated. However, with metal oxides such as zinc oxide and titanium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, etc. Often one or two layers are coated.
また、金属をドープさせる方法はナノ粒子表面の活性を落とすのにも優れているが、新たな特性を付与する目的でも用いられる。例えば酸化亜鉛にアルミニウムをドープさせることで導電性を付与することが出来る。さらに本発明の無機フィラーは有機の表面処理が施された無機フィラーであっても構わない。この表面処理剤としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸アルカリ金属塩、多価アルコール高級脂肪酸エステル、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル、シランカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、チタネートカップリング剤、オルガノシラン、オルガノシロキサン及びオルガノシラザンから選ばれる少なくとも1種が用いられる。なお、無機表面処理および有機表面処理は単独で施されても、両方とも施されていても構わない。 The metal doping method is excellent in reducing the activity of the nanoparticle surface, but is also used for the purpose of imparting new characteristics. For example, conductivity can be imparted by doping aluminum into zinc oxide. Furthermore, the inorganic filler of the present invention may be an inorganic filler subjected to an organic surface treatment. As this surface treating agent, higher fatty acid, higher fatty acid alkali metal salt, polyhydric alcohol higher fatty acid ester, anionic surfactant, phosphate ester, silane coupling agent, aluminum coupling agent, titanate coupling agent, organosilane At least one selected from organosiloxane and organosilazane is used. The inorganic surface treatment and the organic surface treatment may be performed alone or both.
本発明で用いられるカーボンナノチューブは予め予備分散をされた予備分散体にしてから用いても良い。予備分散体とはカーボンナノチューブとポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、モンタンワックス、酸変性オレフィンワックス等から選ばれる1種以上のワックスを機械的に分散させたものである。予備分散体を用いることで、カーボンナノチューブを直接樹脂へ添加するのと比較し良好な分散性を示す。本発明においてベースとなるポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である場合は相容性が良好なポリプロピレンワックスを用いた予備分散体を使用することが好ましい。ポリプロピレン系樹脂にポリエチレンワックスを用いた予備分散体を用いるとポリエチレンとの親和性が高いカーボンナノチューブがうまく分散しない為好ましくない。 The carbon nanotubes used in the present invention may be used after making a predispersed dispersion in advance. The preliminary dispersion is obtained by mechanically dispersing carbon nanotubes and at least one wax selected from polyethylene wax, polypropylene wax, paraffin wax, carnauba wax, montan wax, acid-modified olefin wax, and the like. By using a pre-dispersion, the dispersibility is better than when carbon nanotubes are added directly to the resin. When the polyolefin resin used as the base in the present invention is a polypropylene resin, it is preferable to use a pre-dispersion using a polypropylene wax having good compatibility. Use of a pre-dispersion using polyethylene wax for polypropylene resin is not preferable because carbon nanotubes having high affinity with polyethylene do not disperse well.
一方、ベースとなるポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂を含む樹脂である場合はポリエチレンワックスを用いた予備分散体を用いた方が分散性が良好であり好ましい。ワックスとカーボンナノチューブを混合するための装置としては、ディスパー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ハイスピードミキサー、乳鉢、インターナルミキサー、ニーダー、バンバリーミキサー、二軸混練機、サンドミル、ボールミル、ロールミル等があるが、好ましくはロールミルを使用する。ロールミルにはロールが二本のものと三本のものが主であるが、特に分散性を上げるにはせん断力の大きい三本ロールミルが好ましい。 On the other hand, when the polyolefin-based resin as a base is a resin containing a polyethylene-based resin, it is preferable to use a pre-dispersion using polyethylene wax because the dispersibility is good. There are dispersers, super mixers, Henschel mixers, high speed mixers, mortars, internal mixers, kneaders, Banbury mixers, twin-screw kneaders, sand mills, ball mills, roll mills, etc. A roll mill is preferably used. The roll mill mainly includes two rolls and three rolls, but a three roll mill having a large shearing force is particularly preferable in order to increase dispersibility.
予備分散体のカーボンナノチューブとワックスの配合比は、予備分散体中にカーボンナノチューブが40重量%以下になることが好ましい。40重量%を上回るとカーボンナノチューブの吸油率の高さから予備分散体の粘度が硬くなり、分散性が著しく低下すので好ましくない。カーボンナノチューブを40重量%以上含有する予備分散体を作成する場合は予備分散体の粘度を下げるために液状の分散媒を単独もしくは前記ワックスと併用することが好ましい。液状分散媒のみを用いると分散性やブリードの問題などもあるため前記ワックスと液状の分散媒を併用することがより好ましい。液状の分散媒としては可塑剤、常温溶融塩、シリコーンオイル、ポリエチレングリコール、界面活性剤などが上げられるが、耐熱性の面から常温溶融塩を用いることが好ましい。 The compounding ratio of carbon nanotubes and wax in the preliminary dispersion is preferably 40% by weight or less of carbon nanotubes in the preliminary dispersion. If it exceeds 40% by weight, the viscosity of the preliminary dispersion becomes hard due to the high oil absorption rate of the carbon nanotubes, which is not preferable because the dispersibility is significantly lowered. When preparing a preliminary dispersion containing 40% by weight or more of carbon nanotubes, it is preferable to use a liquid dispersion medium alone or in combination with the wax in order to lower the viscosity of the preliminary dispersion. When only the liquid dispersion medium is used, there are problems such as dispersibility and bleeding, and it is more preferable to use the wax and the liquid dispersion medium in combination. Examples of the liquid dispersion medium include plasticizers, room temperature molten salts, silicone oil, polyethylene glycol, surfactants, and the like, but it is preferable to use room temperature molten salts from the viewpoint of heat resistance.
前記、常温溶融塩とは、室温付近で液体である塩類の総称であり、室温付近の広い範囲において液体で、また、室温付近の蒸気圧が極めて低いという特徴を有するカチオンとアニオンからなる塩である。 The above-mentioned room temperature molten salt is a general term for salts that are liquid near room temperature, and is a salt composed of a cation and an anion that is liquid in a wide range near room temperature and that has a very low vapor pressure near room temperature. is there.
常温溶融塩のカチオンとしては、イミダゾリウム、ピリジニウム、アンモニウム、ホスホニウム、スルホニウムであり、例えば、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルイミダゾリウム、アルキルピリジニウム、ジアルキルピリジニウム、トリアルキルピリジニウム、1−フルオロアルキルピリジニウム、1−フルオロトリアルキルピリジニウム、テトラアルキルアンモニウム、テトラアルキルホスホニウム、トリアルキルスルホニウムなどが挙げられる。 The cation of the room temperature molten salt is imidazolium, pyridinium, ammonium, phosphonium, sulfonium, for example, dialkylimidazolium, trialkylimidazolium, alkylpyridinium, dialkylpyridinium, trialkylpyridinium, 1-fluoroalkylpyridinium, 1- Examples include fluorotrialkylpyridinium, tetraalkylammonium, tetraalkylphosphonium, and trialkylsulfonium.
さらに詳細な具体例としては、1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−プロピル−3−メチルイミダゾリウム、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウム、1−デシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−テトラドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキサドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−オクタドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウム、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム1,2−ジメチル−3−オクチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−エチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−3−エチルイミダゾリウム、1−エチル−3−オクチルイミダゾリウム、1−エチル−3−ブチルイミダゾリウム、1−エチル−3−ヘキシルイミダゾリウム、1−オクチル−3−エチルイミダゾリウム、1,2−ジエチル−3,4−ジメチルイミダゾリウム、1−フルオロピリジニウム、1−フルオロ−2,4,6−トリメチルピリジニウム、1−エチルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−ヘキシルピリジニウム、1−プロピル3−メチルピリジニウム、1−ブチル−4−メチルピリジニウム、1−ブチル−3−メチルピリジニウム、1−ヘキシル−4−メチルピリジニウム、1−ヘキシル−3−メチルピリジウム、1−オクチル−4−メチルピリジニウム、1−オクチル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−3,4−ジメチルピリジニウム、1−ブチル−3,5−ジメチルピリジニウム、トリメチルペンチルアンモニウム、トリメチルヘキシルアンモニウム、トリメチルヘプチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリエチルプロピルアンモニウム、トリエチル(2−メトキシエチル)アンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム、トリエチルペンチルアンモニウム、トリエチルヘプチルアンモニウム、ジメチルエチルプロピルアンモニウム、ジメチルブチルエチルアンモニウム、ジメチルエチルペンチルアンモニウム、ジメチルエチルヘキシルアンモニウム、ジメチルエチルヘプチルアンモニウム、ジメチルエチルノニルアンモニウム、ジメチルエチルヘプタデシルアンモニウム、ジメチルジプロピルアンモニウム、ジメチルブチルプロピルアンモニウム、ジメチルプロピルペンチルアンモニウム、ジメチルヘキシルプロピルアンモニウム、ジメチルヘプチルプロピルアンモニウム、ジメチルブチルペンチルアンモニウム、ジメチルブチルヘキシルアンモニウム、ジメチルブチルヘプチルアンモニウム、ジメチルヘキシルペンチルアンモニウム、ジエチルヘプチルメチルアンモニウム、ジヘキシルジメチルアンモニウム、ジプロピルブチルヘキシルアンモニウム、ジヘキシルジプロピルアンモニウム、ジエチルメチルプロピルアンモニウム、ジエチルメチル(2−メトキシエチル)アンモニウム、ジプロピルエチルメチルアンモニウム、ジエチルプロピルペンチルアンモニウム、ジエチルメチルペンチルアンモニウム、エチルメチルプロピルペンチルアンモニウム、ジプロピルメチルペンチルアンモニウム、ジブチルメチルペンチルアンモニウム、ジブチルヘキシルメチルアンモニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリイソブチルメチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリエチルスルホニウム等が挙げられる。 More specific examples include 1,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-propyl-3-methylimidazolium, 1-methyl-3-propylimidazolium, 1-butyl- 3-methylimidazolium, 1-hexyl-3-methylimidazolium, 1-octyl-3-methylimidazolium, 1-methyl-3-octylimidazolium, 1-decyl-3-methylimidazolium, 1-dodecyl- 3-methylimidazolium, 1-tetradodecyl-3-methylimidazolium, 1-hexadodecyl-3-methylimidazolium, 1-octadodecyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium, 1,2-dimethyl-3-propyl Pyrimimidazolium, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium 1,2-dimethyl-3-octylimidazolium 1-butyl-3-ethylimidazolium, 1-hexyl-3-ethylimidazolium, 1-ethyl-3-octylimidazolium, 1-ethyl-3-butylimidazolium, 1-ethyl-3-hexylimidazolium 1-octyl-3-ethylimidazolium, 1,2-diethyl-3,4-dimethylimidazolium, 1-fluoropyridinium, 1-fluoro-2,4,6-trimethylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- Butyl pyridinium, 1-hexyl pyridinium, 1-propyl 3-methyl pyridi 1-butyl-4-methylpyridinium, 1-butyl-3-methylpyridinium, 1-hexyl-4-methylpyridinium, 1-hexyl-3-methylpyridinium, 1-octyl-4-methylpyridinium, 1- Octyl-3-methylpyridinium, 1-butyl-3,4-dimethylpyridinium, 1-butyl-3,5-dimethylpyridinium, trimethylpentylammonium, trimethylhexylammonium, trimethylheptylammonium, trimethyloctylammonium, triethylpropylammonium, triethyl (2-methoxyethyl) ammonium, methyl trioctyl ammonium, triethyl pentyl ammonium, triethyl heptyl ammonium, dimethyl ethyl propyl ammonium, dimethyl butyl ether Tillammonium, dimethylethylpentylammonium, dimethylethylhexylammonium, dimethylethylheptylammonium, dimethylethylnonylammonium, dimethylethylheptadecylammonium, dimethyldipropylammonium, dimethylbutylpropylammonium, dimethylpropylpentylammonium, dimethylhexylpropylammonium, dimethylheptyl Propyl ammonium, dimethyl butyl pentyl ammonium, dimethyl butyl hexyl ammonium, dimethyl butyl heptyl ammonium, dimethyl hexyl pentyl ammonium, diethyl heptyl methyl ammonium, dihexyl dimethyl ammonium, dipropyl butyl hexyl ammonium, dihexyl dipropyl ammonium Diethylmethylpropylammonium, diethylmethyl (2-methoxyethyl) ammonium, dipropylethylmethylammonium, diethylpropylpentylammonium, diethylmethylpentylammonium, ethylmethylpropylpentylammonium, dipropylmethylpentylammonium, dibutylmethylpentylammonium, dibutylhexyl Examples include methylammonium, trihexyltetradecylphosphonium, triisobutylmethylphosphonium, tetrabutylphosphonium, and triethylsulfonium.
常温溶融塩のアニオンとしては、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、メチルスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ビストリフルオロメタンスルホン酸イミド、ビスペンタフルオロエタンスルホン酸イミド、ビスシアノイミド、三酸化窒素、酢酸、トリフルオロメタンカルボン酸等が挙げられる。 As an anion of room temperature molten salt, hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, methylsulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, bistrifluoromethanesulfonic acid imide, bispentafluoroethanesulfonic acid imide, biscyanoimide, nitric oxide, acetic acid, And trifluoromethanecarboxylic acid.
常温溶融塩の具体例としては、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムハイドロジェンサルフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホン酸、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメチルサルフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアネート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムエチルサルフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムハイドロジェンサルフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホン酸、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアネート、1−メチルイミダゾリウムクロライド、1−メチルイミダゾリウムハイドロジェンサルフェート、1,2,3−トリメチルイミダゾリウムメチルサルフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロアンチモネート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−ドデシル−3−イミダゾリウムアイオダイド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホン酸、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジシアンアミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムナイトレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルフォニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムオクチルサルフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトシレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトシレート、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、4−(3−ブチル−1−イミダゾリオ)−1−ブタンスルホン酸トリフレート、4−(3−ブチル−1−イミダゾリオ)−1−ブタンスルフォネート、1−アリール−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフォネート、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム2−(2−メトキシエトキシ)−エチルサルフェート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリムヘキサフルオロホスフェート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンするフォネート、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、3−メチル−1−プロピルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1−ブチル−4−メチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−4−メチルピリジニウムブロミド、1−ブチル−4−メチルピリジニウムクロライド、1−ブチル−4−メチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、トリブチルメチルアンモニウムメチルサルフェート、メチル-トリオクチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、テトラブチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、テトラエチルアンモニウムトリフルオロメタンスルフォネート、テトラブチルアンモニウムブロミド、メチルトリオクチルアンモニウムチオサリチレート、テトラブチルアンモニウムベンゾエート、テトラブチルアンモニウムメタンスルフォネート、テトラブチルアンモニウムノナフルオロブタンスルフォネート、テトラブチルアンモニウムヘプタデカフルオロオクタンスルフォネート、テトラヘキシルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラオクチルアンモニウムクロライド、テトラペンチルアンモニウムチオシアネート、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムトリフルオロアセテート、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィネート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)アミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロライド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノエート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアンアミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリイソブチルメチルホスホニウムトシレート、3−(トリフェニルホスホニオ)プロパン−1−スルホン酸、3−(トリフェニルホスホニオ)プロパン-1-スルフォネート、テトラブチルホスホニウム−p−トルエン」スルフォネート、トリエチルスルフォニウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミドが挙げられる。 Specific examples of the room temperature molten salt include 1-butyl-3-methylimidazolium acetate, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate, 1-butyl-3- Methyl imidazolium methanesulfonic acid, 1-butyl-3-methylimidazolium methyl sulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate, 1-butyl-3-methylimidazolium thiocyanate, 1-ethyl-2, 3-dimethylimidazolium ethyl sulfate, 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, 1-ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate, 1-ethyl-3-methylimidazole Lium High Rogen sulfate, 1-ethyl-3-methylimidazolium methanesulfonic acid, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate, 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate, 1-methylimidazolium chloride, 1 -Methylimidazolium hydrogen sulfate, 1,2,3-trimethylimidazolium methyl sulfate, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-3- Methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluoroantimonate, 1-butyl-2,3-dimethylimid Zorium tetrafluoroborate, 1-dodecyl-3-imidazolium iodide, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonic acid, 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide, 1-ethyl- 3-methylimidazolium nitrate, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,2- Dimethyl-3-propylimidazolium bis (pentafluoroethylsulfonyl) imide, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1 -Butyl-3-methylimidazolium octyl sulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium tosylate, 1-ethyl-3-methylimidazolium tosylate, 1-methyl-3-octylimidazolium hexafluorophosphate, 1- Methyl-3-octylimidazolium tetrafluoroborate, 4- (3-butyl-1-imidazolio) -1-butanesulfonic acid triflate, 4- (3-butyl-1-imidazolio) -1-butanesulfonate, 1-aryl-3-methylimidazolium chloride, 1-benzyl-3-methylimidazolium chloride, 1-benzyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphonate, 1-benzyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-butyl-2,3- Methylimidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium 2- (2-methoxyethoxy) -ethyl sulfate, 1-hexyl-3-methylimidazolim hexafluorophosphate, 1-hexyl-3-methylimidazolium trifluoromethane 1-butyl-3-methylpyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 3-methyl-1-propylpyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate, 1 -Butyl-4-methylpyridinium bromide, 1-butyl-4-methylpyridinium chloride, 1-butyl-4-methylpyridinium hexafluorophosphate, tributylmethylammonium methylsal , Methyl-trioctylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, tetrabutylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, tetraethylammonium trifluoromethanesulfonate, tetrabutylammonium bromide, methyltrioctylammonium thiosalicylate, Tetrabutylammonium benzoate, tetrabutylammonium methanesulfonate, tetrabutylammonium nonafluorobutanesulfonate, tetrabutylammonium heptadecafluorooctane sulfonate, tetrahexylammonium tetrafluoroborate, tetraoctylammonium chloride, tetrapentylammonium thiocyanate Tetrabutylammonium bromide Tetraethylammonium trifluoroacetate, tetrabutylammonium iodide, tetrabutylphosphonium tetrafluoroborate, trihexyl tetradecylphosphonium bis (2,4,4-trimethylpentyl) phosphinate, trihexyl tetradecylphosphonium bis (trifluoromethylsulfonyl) amide , Trihexyltetradecylphosphonium bromide, trihexyltetradecylphosphonium chloride, trihexyltetradecylphosphonium decanoate, trihexyltetradecylphosphonium dicyanamide, trihexyltetradecylphosphonium hexafluorophosphate, triisobutylmethylphosphonium tosylate, 3 -(Triphenylphosphonio) propane-1-sulfonic acid, Examples include 3- (triphenylphosphonio) propane-1-sulfonate, tetrabutylphosphonium-p-toluene "sulfonate, and triethylsulfonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide.
前記の予備分散体において常温溶融塩とワックスを用いる場合は、予備分散体中にカーボンナノチューブが40〜70重量%、ワックスが20〜55重量%、常温溶融塩が5〜30重量%の予備分散体を用いる。 When normal temperature molten salt and wax are used in the preliminary dispersion, the preliminary dispersion is 40 to 70% by weight of carbon nanotubes, 20 to 55% by weight of wax, and 5 to 30% by weight of normal temperature molten salt in the preliminary dispersion. Use the body.
本発明における樹脂組成物の製造は特に限定されるものではない。例えば、ポリオレフィン系樹脂、カーボンナノチューブ、無機フィラー、更に必要に応じて各種添加剤や着色剤等を加え、ヘンシェルミキサーやタンブラー、ディスパー等で混合しニーダー,ロールミル,スーパーミキサー,ヘンシェルミキサー,シュギミキサー,バーティカルグラニュレーター,ハイスピードミキサー,ファーマトリックス,ボールミル,スチールミル,サンドミル,振動ミル,アトライター,バンバリーミキサーのような回分式混練機、二軸押出機、単軸押出機、ローター型二軸混練機等で混合や溶融混練分散し、ペレット状、粉体状、顆粒状あるいはビーズ状等の形状の樹脂組成物を得ることができる。 The production of the resin composition in the present invention is not particularly limited. For example, polyolefin resins, carbon nanotubes, inorganic fillers, and various additives and colorants as required, and mixing with a Henschel mixer, tumbler, disper, etc. kneader, roll mill, super mixer, Henschel mixer, Shugi mixer, Vertical granulator, high speed mixer, fur matrix, ball mill, steel mill, sand mill, vibration mill, batch mixer such as attritor, Banbury mixer, twin screw extruder, single screw extruder, rotor type twin screw kneader The resin composition in the form of pellets, powders, granules, beads or the like can be obtained by mixing, melt-kneading and dispersing with the above.
本発明の樹脂組成物は、導電性組成物を比較的高濃度に含有し、成形時に被成形樹脂(ベース樹脂)で希釈されるマスターバッチであっても良いし、導電性組成物の濃度が比較的低く、被成形樹脂で希釈せずにそのままの組成で成形に供されるコンパウンドであっても良い。 The resin composition of the present invention may be a masterbatch containing a conductive composition at a relatively high concentration and diluted with a molding resin (base resin) at the time of molding, or the concentration of the conductive composition may be It may be a compound that is relatively low and is used for molding with the same composition without being diluted with the resin to be molded.
本発明の成形品は、押出成形、射出成形、ブロー成形のいずれかの成形方法で得られるものでもよいし、樹脂組成物を粉砕して得られる粉体塗料でもよい。
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で必要に応じて適当な添加剤、例えば、耐酸化安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、染料、顔料、分散剤、カップリング剤等を配合してもよい。
The molded article of the present invention may be obtained by any one of extrusion molding, injection molding, and blow molding, or may be a powder paint obtained by pulverizing a resin composition.
In the resin composition of the present invention, suitable additives as necessary within the range not impairing the effects of the present invention, such as oxidation resistance stabilizer, weather resistance stabilizer, antistatic agent, dye, pigment, dispersant, A coupling agent or the like may be blended.
次に、本発明を具体的に実施例に基づき説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本実施例においるポリオレフィン系樹脂(A)とカーボンナノチューブ(B)と無機フィラー(C)それぞれの製造元と商品名を以下に示す。前記各成分の配合比は表1に示す。
ポリオレフィン系樹脂(A−1):ホモポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製、プライムポリプロJ105P)
ポリオレフィン系樹脂(A−2):高密度ポリエチレン樹脂(旭化成ケミカルズ社製、サンテックHD L50P)
カーボンナノチューブ(B):線径が10〜15nm、長さが0.1〜10μm のCCVD法により作成された多層カーボンナノチューブ(ARKEMA社製、GRAPHISTRENGTH C100)
無機フィラー(C−1):タルク(日本タルク社製、ミクロエースSG−95)
無機フィラー(C−2):塩基性硫酸マグネシウム(宇部マテリアルズ社製、モスハイジ)
Next, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The manufacturers and trade names of the polyolefin resin (A), carbon nanotube (B), and inorganic filler (C) in this example are shown below. The blending ratio of each component is shown in Table 1.
Polyolefin resin (A-1): Homopolypropylene resin (manufactured by Prime Polymer, Prime Polypro J105P)
Polyolefin resin (A-2): High-density polyethylene resin (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, Suntec HD L50P)
Carbon nanotube (B): Multi-walled carbon nanotube produced by CCVD method having a wire diameter of 10 to 15 nm and a length of 0.1 to 10 μm (made by ARKEMA, GRAPHISTRENGTH C100)
Inorganic filler (C-1): Talc (Nihon Talc Co., Ltd., Microace SG-95)
Inorganic filler (C-2): Basic magnesium sulfate (manufactured by Ube Materials, Mosheidi)
1.樹脂組成物の製造
ポリオレフィン系樹脂(A)を、除湿乾燥機で乾燥後、これにカーボンナノチューブ(B)と無機フィラー(C)を所定量加えスーパーミキサーにて攪拌羽回転速度約300rpmで4分間、攪拌・混合した。これをポリオレフィン系樹脂(A)が変質しない適切な加工温度に設定した二軸押出機で溶融混練し樹脂組成物を作成した後、射出成形機(東芝機械(株)製IS−100F型)を用い成形を行った。
2.評価
得られた成形品の表面抵抗率をSIMCO社製の表面抵抗測定器(TRUSTAT ST−3)を用いて測定した。結果を表1に示す。
1. Production of Resin Composition After drying the polyolefin resin (A) with a dehumidifying dryer, a predetermined amount of carbon nanotubes (B) and inorganic filler (C) are added to the polyolefin resin (A) for 4 minutes at a stirring blade rotation speed of about 300 rpm with a super mixer. , Stirred and mixed. After melt-kneading this with a twin screw extruder set to an appropriate processing temperature at which the polyolefin resin (A) does not change, a resin composition is prepared, and then an injection molding machine (IS-100F type manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) is used. Molding was performed.
2. Evaluation The surface resistivity of the obtained molded product was measured using a surface resistance measuring instrument (TRUSSTAT ST-3) manufactured by SIMCO. The results are shown in Table 1.
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