JPS59155459A - Polyester resin composition - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the titled compsn. having a strength suitable for practical use and excellent electrical conductivity and resistance to heat and chemicals, consisting of a polyester resin, graphite and carbon black. CONSTITUTION:The titled compsn. is obtd. by blending 30-98.5pts.wt. polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.3 or above and contg. at least 80mol% of ethylene terephthalate repeating units, 1-50pts.wt. graphite having an average particle size of 0.01-500mu such as scaly graphite and 0.5-20pts.wt. carbon black having an average particle size of 1-400mmu. If necessary, not more than 60wt% inorg. filler having a particle size of 20mu or below, such as talc, and/or not more than 50wt% reinforcing fiber having a diameter of 15mu or below, such as glass fiber, may be blended with said compsn. EFFECT:Moldings having a volume resistivity of 1X10<1>-1X10<9>OMEGA.cm can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気的特性、特に導電性を付与したポリエステ
ル樹脂組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a polyester resin composition imparted with electrical properties, particularly conductivity.

ポリエチレンテレフタレートは耐熱性）耐薬品性、機械
的性質などに優れ繊維、フィルム、射出成形品等として
各種用途に広く使用されている。Polyethylene terephthalate has excellent heat resistance, chemical resistance, and mechanical properties, and is widely used in various applications such as fibers, films, and injection molded products.

また、電気絶縁性が優れ、電気絶縁性を目的とした電気
部品にも広く使用されている。しかしながら、優れた電
気絶縁性のために回転部品、スライド部品等で静電気が
帯び易い欠点を有している。In addition, it has excellent electrical insulation properties and is widely used in electrical parts for electrical insulation purposes. However, due to its excellent electrical insulation properties, it has the disadvantage that rotating parts, sliding parts, etc. are easily charged with static electricity.

特に高速回転プーリーではベルトとの間に生じる静電気
がバチツパチツと電撃前を発生し実際上使用不可能とな
ることがしばしばある。In particular, in high-speed rotating pulleys, static electricity generated between the pulley and the belt often causes crackling shocks, making the pulley practically unusable.

従来、電気絶縁性の良好な熱可塑性樹脂を導電化する方
法としては、熱可塑性樹脂自体を電荷移動型の分子材料
に改良する方法、熱可塑性樹脂に金属粉、金属繊維、カ
ーボンブラック、炭素繊維、カーボンブラック被覆ガラ
ス繊維、グラファイト等の導電性物質を混入する方法等
が知られている。Conventionally, methods for making thermoplastic resin with good electrical insulation conductive include improving the thermoplastic resin itself into a charge-transferable molecular material, and adding metal powder, metal fiber, carbon black, or carbon fiber to the thermoplastic resin. , methods of mixing conductive substances such as carbon black-coated glass fibers and graphite are known.

しかしながら、前者の方法は樹脂自体の変性で汎用性に
欠けること、他の物性に悪影響を及ぼすこと等から特定
の熱可塑性樹脂に制限され、ポリエステル樹脂への適用
は困難である。また後者の方法の場合、金属粉、金属繊
維等の配合は配合剤が高価であるばかりでなく、得られ
た成形品は比重が大きくなってプラスチックとしての長
所が半減されたり、摩耗が助長される等の欠点を生じる
。However, the former method is limited to specific thermoplastic resins because it lacks versatility due to modification of the resin itself, and it has an adverse effect on other physical properties, and is difficult to apply to polyester resins. In addition, in the case of the latter method, not only are the compounding agents expensive, such as metal powder and metal fibers, but the resulting molded product has a high specific gravity, which reduces the advantages of plastic by half and increases wear. This results in disadvantages such as

また、カーボンブラックの配合は多量の配合を必要とし
組成物の製造時に増粘して均一混練が困難となるほか、
取扱い性に問題を有している。炭素繊維、カーボンブラ
ック被覆ガラス繊維等は高価であり実用性に乏しい。In addition, blending carbon black requires a large amount of blending, which increases the viscosity during production of the composition, making it difficult to mix uniformly.
There are problems with handling. Carbon fibers, carbon black-coated glass fibers, etc. are expensive and have little practical use.

また、グラファイトは導電化効果が小さく、多量の混入
が必要であり、得られ九成形品は強伸度が小さく実用的
でない等の問題点を有している。In addition, graphite has a small electrical conductivity effect and requires a large amount to be mixed, and the resulting molded product has problems such as low strength and elongation, making it impractical.

本発明者宿：は、導電性でしかも実用上の強度を有し、
安価で製造容易なポリエステル樹脂組成物を開発するべ
く鋭意研究の結果、本発明に到達した。すなわち、本発
明はエチレンテレフタレート繰返し単位を主体とするポ
リエステル樹脂（ａ）とグラファイト（ｂ）およびカー
ボンブラック（０）を含有するポリエステル樹脂組成物
であって、（ａ）３０〜９８．５重量部、（ｂ）１〜５
０重量部および（０）　０．５〜２０重量部の割合で含
有してなることを特徴とする。Inventor: is conductive and has practical strength,
The present invention was achieved as a result of intensive research to develop a polyester resin composition that is inexpensive and easy to manufacture. That is, the present invention is a polyester resin composition containing a polyester resin (a) mainly composed of ethylene terephthalate repeating units, graphite (b), and carbon black (0), wherein (a) 30 to 98.5 parts by weight , (b) 1-5
0 parts by weight and 0.5 to 20 parts by weight of (0).

本発明の組成物はカーボンブラックとグラファイトとの
相乗効果により優れた導電性、すなわち体積固有抵抗が
１×１０１〜Ｉ　Ｘ　Ｉ　Ｏ’Ω・国でかつ実用的な強
度を有し、しかも優れた耐熱性、耐薬品性等を有する成
形品を与えることができる。The composition of the present invention has excellent conductivity due to the synergistic effect of carbon black and graphite, that is, a volume resistivity of 1 x 101 to 1 x I O'Ω, and has practical strength. Molded products having heat resistance, chemical resistance, etc. can be provided.

本発明において用いられるポリエステル樹脂はエチレン
テレフタレート繰返し単位を主体としたポリエステルで
あシ、ポリエチレンテレフタレートのみならず、少くと
も８０モル％、好ましくは９０モル％以上のエチレンテ
レフタレート繰返し単位を含む共重合ポリエステル樹脂
が挙げられる。The polyester resin used in the present invention is a polyester mainly containing ethylene terephthalate repeating units, and is a copolymerized polyester resin containing not only polyethylene terephthalate but also at least 80 mol%, preferably 90 mol% or more of ethylene terephthalate repeating units. can be mentioned.

共重合に用いられる酸成分としてはイソフタル酸、−ル
成分としてはプロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、シ゛エチレングリコール、ジプロピレングリコール
、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタツー
ル等が例示される。Examples of the acid component used in the copolymerization include isophthalic acid, and examples of the alcohol component include propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, and cyclohexane dimetatool.

更に、オキシ酸としてＰ−オキシ安息香酸、Ｐ−オキシ
エトキシ安息香酸を共重合したポリエステ／ｌ／樹脂で
あってもよい。他のポリエステル樹脂とのブレンｒによ
りエチレンテレフタレートが主体となる組成物であって
もよい。なお、ポリエステ／１／樹脂はフェノール／テ
トラクロロエタン混１合溶マ 媒（６／４重量比）中３０℃で測定しｆ求めた極限粘度
が０．３以上であり、好ましくは０．４〜１．５更に好
ましくけ０．５〜１．０である。Furthermore, a polyester/l/resin obtained by copolymerizing P-oxybenzoic acid or P-oxyethoxybenzoic acid as the oxyacid may also be used. The composition may be composed mainly of ethylene terephthalate by blending it with other polyester resins. The polyester/1/resin has an intrinsic viscosity of 0.3 or more, preferably 0.4 to 0.4, measured at 30°C in a phenol/tetrachloroethane mixed solvent (6/4 weight ratio). 1.5, more preferably 0.5 to 1.0.

低粘度過ぎると溶融混練時に曳糸硅がなくストランド状
に成形することが不可能であり、また機械的特性も劣る
欠点を有する。If the viscosity is too low, there will be no stringing during melt-kneading, making it impossible to form into a strand, and the mechanical properties will also be poor.

一方高粘度過ぎると溶融時の粘度が高くストランド状態
に成形困難であり、安定した製造が得られなくなる。On the other hand, if the viscosity is too high, the viscosity during melting will be high and it will be difficult to form into a strand, making it impossible to obtain stable production.

本発明において用いられるグラファイトは鱗片状黒鉛、
鱗状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒鉛等が例示は
れる。平均粒径け０．０１〜５００μ、好ましくは１〜
３０μである。平均粒径力；０．０１未満の場合、ポリ
エステル樹脂との溶融混線時における取扱い性に難があ
り、５００μを越えると溶融混線時不均−なストランド
となり、品質の安定した組成物を製造することができな
くなる。The graphite used in the present invention is scaly graphite,
Examples include natural graphite such as scaly graphite and earthy graphite, and artificial graphite. Average particle size: 0.01-500μ, preferably 1-500μ
It is 30μ. Average particle size force: If it is less than 0.01, it will be difficult to handle when melting and mixing with polyester resin, and if it exceeds 500μ, it will result in uneven strands when melting and mixing, making it difficult to produce a composition with stable quality. I won't be able to do that.

また、本発明において用いられるカーボンブラックとし
ては、通常粒径１〜４００　ｍμ、好ましくは１Ｏ−５
０ｊｌμであり、特に中空シェル構造を示すものが好ま
しい。粒径が少さ週ぎるとポリエステル樹脂との溶融混
線時における取扱いに難があり、一方過大過ぎると導電
化効果が劣る欠点を有している。Further, the carbon black used in the present invention usually has a particle size of 1 to 400 mμ, preferably 1O-5
0jlμ, and those exhibiting a hollow shell structure are particularly preferred. If the particle size is too small, it will be difficult to handle when melting and mixing with the polyester resin, while if it is too large, the conductivity effect will be poor.

本発明においては、ポリエステル樹脂３０〜９８．５重
量部とグラファイト１〜５０重量部およびカーグラファ
イト５〜２０重量部、カーボンブラック５〜１０重量部
である。グラファイトが１重量部未満では導電化効果が
小さく、一方５０重量部を越えると衝撃強度が低下する
欠点を生じる。In the present invention, the proportions are 30 to 98.5 parts by weight of polyester resin, 1 to 50 parts by weight of graphite, 5 to 20 parts by weight of car graphite, and 5 to 10 parts by weight of carbon black. If the graphite content is less than 1 part by weight, the conductivity effect will be small, while if it exceeds 50 parts by weight, the impact strength will be reduced.

また、カーボンブラックが０．５重量部未満では導電化
効果が小さく、２０重量部を越えると衝撃強度が低下す
る欠点を生じる。Further, if the carbon black is less than 0.5 parts by weight, the conductivity effect is small, and if it exceeds 20 parts by weight, there will be a drawback that the impact strength will be reduced.

本発明の組成物には更に所望によシ付加的成分として無
機充填剤および／または繊維状強化剤を配合することが
できる。配合し得る無機充填剤としてはタルク、クレー
、カオリン、雲母、アスベスト、ワラストナイト、珪酸
カルシウムのような珪酸塩１シリカ、石膏１硫酸バリウ
ム等が例示されるが、特にタルクが好ましい。該無機充
填剤の粒径は成形品の外観および物性から通常２０μ以
下が好ましい。その配合量は用途または目的によっても
異なるが、全組成物に対し通常６０重狽％以下であり、
好ましくは１〜２０重旭％である。The composition of the present invention may further contain inorganic fillers and/or fibrous reinforcing agents as additional ingredients, if desired. Examples of inorganic fillers that can be incorporated include talc, clay, kaolin, mica, asbestos, wollastonite, silicates such as calcium silicate, gypsum and barium sulfate, and talc is particularly preferred. The particle size of the inorganic filler is usually preferably 20 μm or less in view of the appearance and physical properties of the molded product. The amount added varies depending on the use or purpose, but it is usually 60% or less based on the total composition,
Preferably it is 1 to 20%.

また、繊維状強化剤としては耐熱性のすぐれた無機繊維
、有機繊維が挙げられるが、特にガラス繊維が好ましい
。その直径は１５μ以下であり、プラスチック強化用の
表面処理や集束剤処理したものが好ましい。その配合量
は全組成物に対し通常５０重量系以下であり、好ましく
は３〜４０重量％以下である。Further, examples of the fibrous reinforcing agent include inorganic fibers and organic fibers having excellent heat resistance, and glass fibers are particularly preferred. Its diameter is preferably 15 μm or less, and it is preferably surface-treated to strengthen plastic or treated with a sizing agent. The amount incorporated is usually 50% by weight or less, preferably 3 to 40% by weight, based on the total composition.

更に、本発明の組成物には目的および用途に応じて酸化
防止剤、熱劣化防止剤Ａ紫外線吸収剤のような安定剤、
難燃剤、難燃助剤、離型剤、結晶化促進剤、可塑剤、固
体潤滑剤、耐衝撃性改良剤、有機の導電性ポリマー、制
電性改良剤等の添加剤を配合することができる。Furthermore, the composition of the present invention may contain stabilizers such as antioxidants, heat deterioration inhibitors A and ultraviolet absorbers, depending on the purpose and use.
Additives such as flame retardants, flame retardant aids, mold release agents, crystallization promoters, plasticizers, solid lubricants, impact modifiers, organic conductive polymers, and antistatic modifiers can be added. can.

ポリエステル樹脂組成物の製造方法としては、特に制限
されるものではなく、任意の方法で行われる。たとえば
ポリエステルの重合の後期にグラファイトおよびカーボ
ンブラックを添加混練する方法、ペレットまたは粉末状
のポリエステル樹脂およびグラファイト、カーボンブラ
ック等の全組成を予備混合した後、押出機やニーダ−等
で溶融混練する方法がある。The method for producing the polyester resin composition is not particularly limited, and any method may be used. For example, a method in which graphite and carbon black are added and kneaded in the latter stage of polyester polymerization, and a method in which the pellet or powdered polyester resin, graphite, carbon black, etc. are premixed and then melted and kneaded using an extruder, kneader, etc. There is.

本発明の組成物は、特殊な成形法が必要でなく、通常の
熱可塑性樹脂の成形条件によって成形することができ、
導電性、機械的強度の優れた成形品を与える。したがっ
て各種成形品、板のようなシート状物として利用するこ
とができる。The composition of the present invention does not require any special molding method and can be molded under normal thermoplastic resin molding conditions.
Provides molded products with excellent conductivity and mechanical strength. Therefore, it can be used as various molded products and sheet-like products such as plates.

以下、実施例により、本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples.

なお、実施例中の部および％は重量基準である。Note that parts and percentages in the examples are based on weight.

また実施例中における試験片の特性評価は以下の方法に
よった。Further, the characteristics of the test pieces in the examples were evaluated by the following method.

（１）体積固有抵抗 Ａ、ＳＴＭ　　Ｄ−２５７ （２）　　曲げ試駆 ＡＳ’ｌ’Ｍ　　Ｄ−７９０ （３）　　ａ撃試験 ＡＳＴＭ　　Ｄ−２５６ 実施例　Ｌ ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略称、極限
粘度０．５８　、融点２５０℃）とグラファイト（以下
ＧＰと略称、平均粒度２０μ）およびカーボンブラック
（以下０−Ｅと略称、粒子径２０〜３０ｍμ、ライオン
・アクゾ社製ケッチェンブラックＥＣ）を予備混合した
後、３ＱｒｎｍφＰＯＭ３〇二軸押出機（池貝鉄工社）
のホッパーに投入し１シリンダ一温度２８０−２８０−
２８０℃で溶融混練しペレットを得た。(1) Volume resistivity A, STM D-257 (2) Bending test AS'l'M D-790 (3) A-blow test ASTM D-256 Example L Polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET, intrinsic viscosity 0) .58, melting point 250°C), graphite (hereinafter abbreviated as GP, average particle size 20μ) and carbon black (hereinafter abbreviated as 0-E, particle size 20-30μ, Ketjenblack EC manufactured by Lion Akzo) were pre-mixed. After that, 3QrnmφPOM3〇 twin screw extruder (Ikegai Iron Works)
1 cylinder temperature 280-280-
The mixture was melt-kneaded at 280°C to obtain pellets.

得られたペレットを１２０℃、１７時間減圧乾燥した彼
、シリンダ一温度２７０−２７５−２７５℃、金型湿度
９０℃に調節された射出成形機ＦＳ−７５（日精樹脂工
業社）により試験片を成形した。The obtained pellets were dried under reduced pressure at 120°C for 17 hours, and then test pieces were made using an injection molding machine FS-75 (Nissei Jushi Kogyo Co., Ltd.) adjusted to a cylinder temperature of 270-275-275°C and a mold humidity of 90°C. Molded.

なお、比較例も同様に成形した。Note that the comparative example was also molded in the same manner.

得られた試験片の特性値を表−１に示す。Table 1 shows the characteristic values of the obtained test piece.

表　　　　　　　　１ 機械的特性の良好な成形品を与えた。Table 1 A molded article with good mechanical properties was obtained.

実施例　２ 実施例りと同じＰＥＴ、　ＧＰ、　Ｃ−Ｂおよび直径１
３μのガラス繊維（３關カツト長）を２８５℃で溶融混
練しペレットを得た。このペレットを用いて実施例りと
同じ様に試験片を成形した。Example 2 Same PET, GP, C-B and diameter 1 as in Example
Glass fibers of 3 μm (3-cut length) were melt-kneaded at 285° C. to obtain pellets. Using this pellet, a test piece was molded in the same manner as in Example.

得られた試験片の特性値を表−２に示す。Table 2 shows the characteristic values of the obtained test piece.

表　　　　　　　　２ その結果、本発明の組成物が優れた導電性および機械的
強度を有する成形品を与えた。Table 2 As a result, the composition of the present invention provided a molded article with excellent electrical conductivity and mechanical strength.

実施例　己 実施例りと同じＰ　Ｅ　Ｔ’＝　Ｇ　ＰＳＣ！　’　Ｂ
を使用し、組成を変化した組成物を溶融混練してベレッ
ト化した後、実施例りと同様に試験片を成形した。Example Same as self-example P E T'= G PSC! 'B
The compositions with different compositions were melt-kneaded and made into pellets using the following method, and then test pieces were molded in the same manner as in Examples.

得られた試験片の特性値を表−３に示す。Table 3 shows the characteristic values of the obtained test piece.

表　　　−３ 本発明により強度および導電性共にすぐれた成形品が得
られた。Table 3 Molded articles with excellent strength and conductivity were obtained according to the present invention.

特許出願人　東洋紡績株式会社Patent applicant: Toyobo Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 Ｌ　エチレンテレフタレート繰返し単位を主体とするポ
リエステル樹脂（ａ）とグラファイト（ｂ）およびカー
ボンブラック（０）を含有するポリエステル樹脂ＭＬ酸
物であって、（ａ）３ｏ〜９８．５重量部、（ｂ）　１
〜５０重伊部および（Ｃ）　ｏ、５〜２０重量部の割合
で含有してなることを特徴とするポリエステル樹脂組成
物。 ２　ポリエステル樹脂組成物が繊維状強化剤および／−
１，たけ無機充填剤から選ばれた付加的添加剤を含有し
てなる特許請求の範囲第１項記載のポリエステル樹脂組
成物。[Scope of Claims] L A polyester resin ML acid product containing (a) a polyester resin mainly composed of ethylene terephthalate repeating units, graphite (b) and carbon black (0), comprising (a) 3o to 98. 5 parts by weight, (b) 1
1. A polyester resin composition comprising 5 to 20 parts by weight of 5 to 50 parts by weight and (C) o. 2 The polyester resin composition is a fibrous reinforcing agent and/or
1. The polyester resin composition according to claim 1, further comprising an additional additive selected from the group consisting of: 1. bamboo inorganic fillers;