JP2011144270A - 導電性樹脂組成物、及び導電性フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱可塑性樹脂(A)と、カーボンブラック(B)と、樹脂(C)とを含む樹脂組成物であって、樹脂(C)のガラス転移温度が熱可塑性樹脂(A)のガラス転移温度よりも低く、カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、カーボンブラック(B)と熱可塑性樹脂(A)との界面自由エネルギーよりも低く、カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、0〜50mN/mであることを特徴とする導電性樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
すなわち、本発明の第1の発明は、熱可塑性樹脂(A)と、カーボンブラック(B)と、樹脂(C)とを含む樹脂組成物であって、
樹脂(C)のガラス転移温度が熱可塑性樹脂(A)のガラス転移温度よりも低く、
カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、カーボンブラック(B)と熱可塑性樹脂(A)との界面自由エネルギーよりも低く、
カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、0〜50mN/mであることを特徴とする導電性樹脂組成物に関する。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明において熱可塑性樹脂(A)としては、加熱溶融により成形可能な樹脂であれば特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂やこれらの混合物などが挙げられる。特に好ましい熱可塑性樹脂としては、安価かつ加工性に優れ、耐熱性、機械物性、耐薬品性、軽量性などの特徴により電子部品包装材、家電や自動車部品、繊維等幅広く使用されている結晶性ポリプロピレンが挙げられる。
本発明においてカーボンブラック(B)は、アスペクト比が1〜5の範囲にある粒子状の形態であることが好ましい。具体的には、例えばケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック並びにナフサなどの炭化水素を水素及び酸素の存在下で部分酸化して、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを製造する際に副生するカーボンブラック、あるいはこれを酸化または還元処理したカーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレンなどが挙げられる。特に好ましいカーボンブラックとしては、デンカブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられる。カーボンブラックは平均粒子径が50nm以下のものが好ましく使用される。なお、本発明においてアスペクト比とは、カーボンブラック(B)が粒子状の形態である場合、カーボンブラックのストラクチャーを構成する球状成分の長軸の長さを球状成分の短軸の長さで割った値を指す。一方、カーボンブラック(B)が繊維状の形態である場合、繊維長を繊維径で割った値を指す。
なお、本発明においてDBP吸油量とは、カーボンブラック粒子間の化学的ないし物理的結合による複雑な凝集形態(ストラクチャー)の尺度で、カーボンブラック100g当りに包含することのできるジブチルフタレート(DBP)の量(ml)であって、この数値が大きいカーボンブラックほど優れた導電性能を示す。
なお、本発明において界面自由エネルギーとは試料間の親和性を表すファクターであり、各試料の表面自由エネルギーより拡張Fowkesの式を用いて算出されるものである。界面自由エネルギーの値が小さいほど試料間の親和性が高いことを示す。
各試料の表面自由エネルギーは、自動接触角計(協和界面科学(株)製、DCA−VZ)及び表面自由エネルギー解析ソフトウェア(協和界面科学(株)製、EG−11)を用いて測定した。具体的には、まず、上記接触角計(環境温度:23℃、50%RH)を使用し、標準液を試料表面に滴下して接触角を測定した。標準液として非極性液体、極性液体、水素結合性液体の3種類の液体が必要であり、本発明においては非極性液体としてヘキサデカン、極性液体としてヨウ化メチレン、水素結合性液体として水を用いて測定した値を用いた。
次いで、上記表面自由エネルギー解析ソフトウェアを使用し、得られた接触角の測定結果に基づき、各試料の表面自由エネルギーを解析した。最後に、得られた表面自由エネルギーの測定結果に基づき、拡張Fowkesの式(日本接着協会誌、8(3)、131 (1972))を用いて、各試料間の界面自由エネルギーを算出した。
本発明において樹脂(C)としては、熱可塑性エラストマーやポリエチレンが好ましい。そして熱可塑性樹脂(A)で使用する樹脂とは異種で、熱可塑性樹脂(A)とは非相溶の樹脂を使用することが好ましい。また、樹脂(C)のガラス転移温度が熱可塑性樹脂(A)のガラス転移温度よりも低く、かつ、カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、カーボンブラック(B)と熱可塑性樹脂(A)との界面自由エネルギーよりも低く、かつ、カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、50mN/m以下であることが必要である。
なお本発明においてTgは、示差走査型熱量計(セイコーインスツルメンツ社製、DSC220)により窒素雰囲気下においてJIS K 7121に準拠して測定を行った。容量50μlの密閉型サンプル容器に15〜20mgの試料を詰め、昇温速度10℃/分にて測定を行った。具体的には、得られたDSC曲線の階段状変化を示す部分において、各ベースラインの延長した直線上から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度をTgとした。またTgが複数存在する場合、本発明においては最も低温の値を採用するものとする。
本発明の導電性樹脂組成物は、上記(A)〜(C)成分を混合し溶融混練して得られた溶融混練物と希釈樹脂との混合物、いわゆるマスターバッチや上記(A)〜(C)成分を混合し溶融混練して得られた溶融混練物、いわゆるコンパウンドの形態が好ましい。
本発明の導電性フィルムとは、前記導電性樹脂組成物を用いて形成され、かつ延伸されてなる導電性フィルムである。導電性フィルムの製造方法は、導電性樹脂組成物を含む樹脂組成物を溶融混練する工程(1)、次に、フィルムを形成する工程(2)、更に、前記フィルムを延伸する工程(3)を含むことが好ましい。
以下、各工程について具体的に説明する。
更に(B)を複数種類用いる場合は、まず、(B)1種類と(A)又は(C)とを混合し、溶融混練して溶融混練物を作製した後に、複数種類の(B)(A)又は(B)(C)溶融混練物を混合し、再度溶融混練しても良い。
延伸倍率が1.5倍未満であると、十分な機械物性を有するフィルムを得ることは難しい。一方、延伸倍率が25倍を超えると、延伸後に導電性が大きく低下する恐れがある。また、延伸時にフィルムが破損する可能性がある。
更に二軸延伸の場合、MD,TD各方向の延伸倍率はそれぞれ1倍より大きく5倍以下が好ましい。MD,TD各方向の延伸倍率が5倍を超えると、延伸後にこの方向における導電性が大きく低下する恐れがある。また、延伸時にフィルムが破損する可能性がある。
(1)溶融混練
PP(熱可塑性樹脂(A))59.9重量部に対して、デンカブラック粒状品(カーボンブラック(B))40重量部と、イルガノックス1010(酸化防止剤)0.1重量部とをスクリュー直径32mm、L/D(スクリュー径/スクリュー長さ)=45.75の二軸押出機に供給し、シリンダー温度200℃〜230℃、スクリュー回転数230rpmの条件で溶融混練、押出してペレット状となし、カーボンマスターバッチ(CMB−1)を作製した。
上記CMB−1 52.5重量部に対して、SBS(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドした。この混合物をスクリュー直径30mm、L/D(スクリュー径/スクリュー長さ)=42の二軸押出機に供給し、シリンダー温度200℃〜220℃、スクリュー回転数230rpmの条件で溶融混練、押出してペレット状となし、導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した。
上記導電性樹脂組成物をTダイ押出成形機((株)東洋精機製製作所、ラボプラストミル)に供給し、Lip開度0.35mm 120メッシュ、シリンダー温度200℃〜230℃、スクリュー回転数100rpmの条件で溶融混練、押出して厚さ0.1mmの導電性フィルムを作製した。
上記導電性フィルムを二軸延伸装置((株)東洋精機製作所、EX−10B)を用いて、125℃、延伸速度500mm/分の条件で同時二軸延伸(延伸倍率9倍;MD方向の延伸倍率:3倍、TD方向の延伸倍率:3倍)し、導電性二軸延伸フィルムを得た。
上記導電性フィルムを以下の方法により評価を行った。評価結果を表4に示す。
フィルム成形時において、成形機内の樹脂圧の上昇値が1時間後に3MPa未満の場合を◎(特に良好)、3MPa以上5MPa未満の場合を○(良好)、5MPa以上7MPa未満の場合を△(やや不良)、7MPa以上の場合を×(不良)とした。7MPa以上の場合、メッシュの目詰まりにより樹脂温度が上昇し樹脂劣化が進行する傾向があるため(かつ吐出が安定せず厚み一定のフィルムが得られなくなる傾向があるため)、Tダイヘッドを外してメッシュを交換する必要が有り、生産効率が特に低下する。
延伸前のフィルム10cm角(100cm2)当たりのブツ個数を目視により数えて評価した。ブツは形状が円、楕円、四角等の各種形状で、フィルムの平面の最長の長さが
0.1mm以上の突起物とした。ブツが50個未満の場合を◎(特に良好)、50個以上75個未満の場合を○(良好)、75個以上100個未満の場合を△(やや不良)、100個以上の場合を×(不良)とした。
延伸前及び延伸後のフィルムについて、恒温恒湿室(23℃、50%RH)において表面抵抗計(シムコジャパン社製、ワークサーフェイステスターST−3、印加電圧15V以下)を用いて表面抵抗率を測定した。なお測定は、恒温恒湿室に1日間静置したフィルムを用いて1試料につき3回測定し、その平均値を求めた。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とSBS(イ)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とSEBS(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とSEBS(イ)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とポリウレタン(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とポリウレタン(イ)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とポリエーテル(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とポリエーテル(イ)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とEPDM(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とLDPE(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 37.5重量部とSBS(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))47.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):69.96重量%、カーボンブラック(B):15重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.04重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 75重量部とSBS(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))10重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):54.92重量%、カーボンブラック(B):30重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.08重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とSBS(ア)(樹脂(C))10重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))37.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):68.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):10重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部とSBS(ア)(樹脂(C))25重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))22.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):53.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):25重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
PP(熱可塑性樹脂(A))84.93重量部に対して、ケッチェンブラックEC300−J(カーボンブラック(B))15重量部と、イルガノックス1010(酸化防止剤)0.07重量部とをスクリュー直径32mm、L/D(スクリュー径/スクリュー長さ)=45.75の二軸押出機に供給し、シリンダー温度200℃〜230℃、スクリュー回転数230rpmの条件で溶融混練、押出してペレット状となし、カーボンマスターバッチ(CMB−2)を作製した。
上記CMB−2 66.7重量部に対して、SBS(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))18.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):74.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例15で得られたCMB−2 66.7重量部とポリウレタン(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))18.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):74.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例15で得られたCMB−2 66.7重量部とLDPE(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))18.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):74.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
PP(熱可塑性樹脂(A))59.9重量部に対して、#650B(カーボンブラック(B))40重量部と、イルガノックス1010(酸化防止剤)0.1重量部とをスクリュー直径32mm、L/D(スクリュー径/スクリュー長さ)=45.75の二軸押出機に供給し、シリンダー温度200℃〜230℃、スクリュー回転数230rpmの条件で溶融混練、押出してペレット状となし、カーボンマスターバッチ(CMB−3)を作製した。
上記CMB−3 52.5重量部に対して、SBS(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例18で得られたCMB−3 52.5重量部とポリウレタン(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例18で得られたCMB−3 52.5重量部とLDPE(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部に対して、希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))47.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):78.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 75重量部に対して、希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))25重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):69.92重量%、カーボンブラック(B):30重量%、酸化防止剤:0.08重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例15で得られたCMB−2 66.7重量部に対して、希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))33.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):89.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例18で得られたCMB−3 52.5重量部に対して、希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))47.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):78.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例1で得られたCMB−1 52.5重量部に対して、PS(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例15で得られたCMB−2 66.7重量部に対して、PS(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))18.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):74.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
実施例18で得られたCMB−3 52.5重量部に対して、PS(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))32.5重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):63.95重量%、カーボンブラック(B):21重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
PP(熱可塑性樹脂(A))84.93重量部に対して、VGCF(カーボンブラック(B))15重量部と、イルガノックス1010(酸化防止剤)0.07重量部とをスクリュー直径32mm、L/D(スクリュー径/スクリュー長さ)=45.75の二軸押出機に供給し、シリンダー温度200℃〜230℃、スクリュー回転数230rpmの条件で溶融混練、押出してペレット状となし、カーボンマスターバッチ(CMB−4)を作製した。
上記CMB−4 66.7重量部に対して、希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))33.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):89.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、樹脂酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
比較例8で得られたCMB−4 66.7重量部に対して、SBS(ア)(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))18.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):74.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
比較例8で得られたCMB−4 66.7重量部に対して、PS(樹脂(C))15重量部と希釈樹脂としてPP(熱可塑性樹脂(A))18.3重量部とをドライブレンドして導電性樹脂組成物(各成分の重量比 熱可塑性樹脂(A):74.95重量%、カーボンブラック(B):10重量%、樹脂(C):15重量%、酸化防止剤:0.05重量%)を作製した以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製し、二軸延伸を行った。導電性フィルムの評価結果を表4に示した。
PP:(株)プライムポリマー 結晶性ポリプロピレン樹脂 J105G MFR=9g/10分
電気化学工業(株) デンカブラック(粒状品) 粒子径=35nm DBP吸油量=160ml/100g アスペクト比≒1
ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株) ケッチェンブラックEC−300J 粒子径=40nm DBP吸油量=365ml/100g アスペクト比≒1
三菱化学(株) #650B 粒子径=22nm DBP吸油量=114ml/100gアスペクト比≒1
昭和電工(株) VGCF(気相法炭素繊維) 繊維径=150nm 繊維長=10〜20μm アスペクト比=10〜500
SBS(ア):旭化成ケミカルズ(株)スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー タフプレン126S
SBS(イ):旭化成ケミカルズ(株)スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー アサフレックス805
SEBS(ア):旭化成ケミカルズ(株)水添スチレン−エチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー タフテックH1043
SEBS(イ):旭化成ケミカルズ(株)水添スチレン−エチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー タフテックH1221
ポリウレタン(ア):ディーアイシーバイエルポリマー(株)ポリウレタン系熱可塑性エラストマー パンデックスT−2190
ポリウレタン(イ):ディーアイシーバイエルポリマー(株)ポリウレタン系熱可塑性エラストマー パンデックスT−8190
ポリエーテル(ア):三洋化成工業(株)ポリエーテル系熱可塑性エラストマー ペレスタット230
ポリエーテル(イ):三洋化成工業(株)ポリエーテル系熱可塑性エラストマー ペレスタット6500
EPDM:JSR(株) エチレン−プロピレン−ジエンゴム EP57P
LDPE:旭化成ケミカルズ(株) 低密度ポリエチレン サンテックLD M2270
PS:日本ポリスチレン(株) ポリスチレン679
チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株) イルガノックス1010
一方、実施例は、熱可塑性樹脂(A)と、カーボンブラック(B)と、樹脂(C)とを含む導電性樹脂組成物から得られた導電性フィルムであるため、二軸延伸後も導電性を維持(1×107Ω/□以下)しており、外観、生産安定性についても共に良好であった(実施例1〜10)。また、カーボンブラック(B)の使用量を変化した場合(実施例11又は12)又は樹脂(C)の使用量を変化した場合(実施例13又は14)又はカーボンブラック(B)の種類・グレードを変化した場合(実施例15〜20)においても、二軸延伸後のフィルムは導電性を維持(1×107Ω/□以下)しており、外観、生産安定性についても共に良好であった。
以上のことから、本発明により、外観良好で高倍率延伸後も導電性低下の少ない導電性フィルムを形成できる導電性樹脂組成物、および生産性良好な導電性フィルムの製造方法を提供できる。従って、本発明の産業上の利用価値は極めて大きい。
Claims (10)
- 熱可塑性樹脂(A)と、カーボンブラック(B)と、樹脂(C)とを含む樹脂組成物であって、
樹脂(C)のガラス転移温度が熱可塑性樹脂(A)のガラス転移温度よりも低く、
カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、カーボンブラック(B)と熱可塑性樹脂(A)との界面自由エネルギーよりも低く、
カーボンブラック(B)と樹脂(C)との界面自由エネルギーが、0〜50mN/mであることを特徴とする導電性樹脂組成物。 - カーボンブラック(B)のDBP吸油量が30〜750ml/100gであることを特徴とする請求項1記載の導電性樹脂組成物。
- 樹脂(C)が、熱可塑性エラストマーまたはポリエチレンであることを特徴とする請求項1又は2記載の導電性樹脂組成物。
- 請求項1〜3いずれか記載の導電性樹脂組成物を含むことを特徴とする導電性マスターバッチ。
- 請求項1〜3いずれか記載の導電性樹脂組成物を用いて形成され、かつ延伸されてなる導電性フィルム。
- 請求項1〜3いずれか記載の導電性樹脂組成物を含む樹脂組成物を溶融混練する工程(1)、次に、フィルムを形成する工程(2)、更に、前記フィルムを延伸する工程(3)を含むことを特徴とする導電性フィルムの製造方法。
- 前記工程(3)において、フィルムを二軸延伸することを特徴とする請求項6記載の導電性フィルムの製造方法。
- 前記工程(3)において、フィルムの延伸倍率が面積比で1.5〜25倍であることを特徴とする請求項6又は7記載の導電性フィルムの製造方法。
- 請求項6〜8いずれか記載の製造方法で得られた導電性フィルム。
- 請求項5又は9記載の導電性フィルムの表面抵抗率が、1×107Ω/以下であることを特徴とする導電性フィルム。
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