JPS608335A - Electrically conductive resin composition - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a resin composition having excellent electrical conductivity, with little lowering in mechanical strength and increase in viscosity, by compounding a thermoplastic resin with a specific carbon black. CONSTITUTION:100pts.wt. of a thermoplastic resin is compounded with preferably 4-20pts.wt. of an electrically conductive carbon black having a DBP absorption of >=400ml/100g, preferably 400-600ml/100g and a heavy metal content of <=500ppm, preferably iron content of <=250ppm, vanadium content of <=100ppm and nickel content of <=50ppm.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は熱可塑性樹脂にカーボンブラックを配合した導
電性組成物の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an improvement in a conductive composition comprising a thermoplastic resin mixed with carbon black.

［従来技術〕 従来、熱可塑性樹脂にカーボンブラックを配合した導電
性樹脂組成物は知られている。この場合、カーボンブラ
ックとしては、通常、アセチレンブラック、サーマルブ
ラック、ファーネスブラック等が用いられており、その
添加量に応じた導電性を示ず樹脂組成物を与えるが９、
高い導電性の組成物を得るには、相当多量に配合する必
要がある。[Prior Art] Conventionally, conductive resin compositions in which carbon black is blended with a thermoplastic resin are known. In this case, as carbon black, acetylene black, thermal black, furnace black, etc. are usually used, and the resin composition does not show conductivity depending on the amount added, but 9,
In order to obtain a highly conductive composition, it is necessary to incorporate it in a fairly large amount.

従って、従来のカーボンブラックを用いて高導電性の樹
脂組成物を得ようとすると、４３１脂の持つｆ＝ｆＨ々
のすぐれた特性がＪｌｉわれるという欠点がある。即ち
、従来のカーボンブラックでは、多機の配合により所望
の導電性を得ることができるものの、ｍられる樹脂組成
物は、その機械的強度が低下すると共に、粘性が著しく
増加して溶融流動性が低ドし、押出しや射出成形加工の
著しく悪いものとｔＩ・す、実用性の著しく劣ったもの
になるという欠点があった。一方、導電性の高いカーボ
ンブラックとして、ケッチェンブラックＥＣ（ライオン
アクゾ■社製）が知られており、このものを配合した樹
脂組成物は高導電性を与えるが、しかしながら、このも
のは樹脂に対する分散性が悪いという欠点を有している
。Therefore, when trying to obtain a highly conductive resin composition using conventional carbon black, there is a drawback that the excellent f=fH characteristics of 431 resin are lost. That is, with conventional carbon black, desired conductivity can be obtained by blending multiple components, but the resulting resin composition has a decrease in mechanical strength, a marked increase in viscosity, and poor melt fluidity. It has the drawbacks of low deformation, extremely poor extrusion and injection molding processing, and extremely poor practicality. On the other hand, Ketjenblack EC (manufactured by Lion Akzo Corporation) is known as a highly conductive carbon black, and a resin composition containing this material provides high conductivity. It has the disadvantage of poor dispersibility.

〔目　的〕〔the purpose〕

本発明は、従来のカーボンブラック配合樹脂の場合とは
異なり、高導電性でありながら樹脂のｈ械的強度の低下
が少なく、かつ押出しや射出成形加工の容易な導電性樹
脂組成物を提供することを１」的とする。The present invention provides a conductive resin composition that is highly conductive, has little decrease in the mechanical strength of the resin, and is easy to process by extrusion or injection molding, unlike conventional resins containing carbon black. This is the 1st target.

〔構　成〕〔composition〕

即ち、本発明によれば、熱可塑性樹脂にカーボンブラッ
クを配合した組成物において、該カーボンブラックとし
て、ＤＢＰ吸油量が４００ｍ　Ｑ　／　１００　ｇ以−
ヒてかつ重金属含有量゛が５００ｐｐｍ以下の導電性カ
ーボンブラックを用いることを特徴とする導電性樹脂組
成物が提供される。That is, according to the present invention, in a composition in which carbon black is blended with a thermoplastic resin, the carbon black has a DBP oil absorption of 400 m Q / 100 g or more.
There is provided a conductive resin composition characterized by using conductive carbon black having a heavy metal content of 500 ppm or less.

本発明においては、カーボンブラックとして、１）＋３
１１吸油爪が４００　ｍ　Ｑ　／　１００　ｇ以上でか
つ重金属含量が５００　Ｐ　Ｐ　Ｂ以下の導電性カーボ
ンブラックを用いることを特徴とするが、このようなカ
ーボンブラックは樹脂に棟込んだ場合に、その組成物に
通常のカーボンブラックに比して、より高い導電性を与
える。In the present invention, as carbon black, 1)+3
11 is characterized by using conductive carbon black with an oil-absorbing claw of 400 m Q / 100 g or more and a heavy metal content of 500 P P B or less, but when such carbon black is embedded in a resin, its Provides the composition with higher electrical conductivity than regular carbon black.

本発明で用いるカーボンブラックにおいては、そ（７）
Ｉｌｎｌｌ吸油量は／Ｉ００　ＩＴ＋　Ｑ　、／　１０
０　ｇ以」二であるが、その吸油量がこれより小さくな
ると、導電性の高い樹脂組成物を得るには多喰配合しな
ければならず、その分樹脂の特性が損われる傾向がある
。本発明で用いるカーボンブラックにおいては、ｌ１ｎ
ｌ＋吸油量の上限は特に制約さ輛ないが、￥１１造上の
容易さからは７００ｍ　ｌ）、　／　１．００　ｇ以下
が適当であり、本発明の場合、そのＤＢＰ吸油量は、殊
に、４００〜６００ｍ　Ｑ　／　１００　ｇの範囲に規
定するのが好ましい。本発明で用いるカーボンブラック
においては、前記１）ＢＰ吸油量の規定と関連して、そ
の重金属含有量を５００ｐｐｍ以下に保持する。この場
合、重金属としては、鉄、バナジウム、マンガン、ニッ
ケル、クロム、銅、コバルト等があるが本発明の場合、
それらの重金属総合有量を５００ｐｐｍ以下、より？Ｉ
ましくは、鉄分２５０ｐｐｍ以下、バナジウム分１１０
０ｐｐ以下、ニッケル分５０ｐｐｍ以下に規定する。カ
ーボンブラック中の重金属含有量が５００ｐｐｍより多
くなると、樹脂が重金属イオンの影響を受け、樹脂にカ
ーボンブラックを紳込んだ際のカーボンブラックの勺１
Ｆ２性が悪くなり、樹脂組成物の成形扉］二性が著しく
悪くなる。In the carbon black used in the present invention, (7)
The oil absorption amount is /I00 IT+ Q, /10
However, if the oil absorption amount is smaller than this, a large amount must be added in order to obtain a highly conductive resin composition, and the properties of the resin tend to be impaired accordingly. In the carbon black used in the present invention, l1n
There is no particular restriction on the upper limit of the DBP oil absorption amount, but from the viewpoint of ease of production, an appropriate value is 700 ml/1.00 g or less, and in the case of the present invention, the DBP oil absorption amount is particularly , preferably in the range of 400 to 600 mQ/100 g. In the carbon black used in the present invention, the heavy metal content is maintained at 500 ppm or less in relation to the above-mentioned 1) regulation of BP oil absorption. In this case, heavy metals include iron, vanadium, manganese, nickel, chromium, copper, cobalt, etc. In the case of the present invention,
Is the total amount of heavy metals less than 500 ppm? I
Preferably, iron content is 250 ppm or less, vanadium content is 110 ppm or less.
The nickel content is specified to be 0 ppm or less, and the nickel content to be 50 ppm or less. If the heavy metal content in carbon black exceeds 500 ppm, the resin will be affected by the heavy metal ions, and the carbon black's strength will decrease when carbon black is added to the resin.
The F2 properties of the molded door of the resin composition deteriorate significantly.

なお、本願明細書でいうＤＢＰ吸油量は、Ａ　Ｓ　１’
　Ｍ　ＩＪ２４１４−７９に規定された吸油量を意味す
る。In addition, the DBP oil absorption amount referred to in this specification is A S 1'
MI means the oil absorption amount specified in IJ2414-79.

本発明で用いるバ！ｉ可塑性樹脂としては従来公知の種
々のものがあり、特に制約されないが、その具体例とし
ては、例えば、低、中及び高密度ポリスチレン、綿状低
密度ポリエチレン、ポリプロピ１ノン、エチレンープロ
ピレン共重合体、エチレン−ｉｔ；酸ビニル共重合体、
エチ１ノンーアクリル酸エステル共用合体、アクリロニ
１ヘリループタジェンースヂ１ノン五元共重合体、ポリ
スチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、二（
・リルゴム、ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴ
ム、エチレンーブロビレンージェンゴム、シリコンゴム
、熱ｒｉｆ塑性ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、
ポリアセタール樹脂等が挙げられる。The bar used in the present invention! i There are various conventionally known plastic resins, and there are no particular restrictions, but specific examples include low, medium and high density polystyrene, cotton-like low density polyethylene, polypropylene 1-non, and ethylene-propylene copolymer. combination, ethylene-it; acid-vinyl copolymer,
Ethyl 1-non-acrylic acid ester copolymer, acryloni-1 heli-rubutadiene-1-non quinary copolymer, polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymer, di(
・Ryl rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-brobylene-diene rubber, silicone rubber, thermo-rif plastic polyurethane resin, polyamide resin, polyester resin, polycarbonate, polyvinyl chloride,
Examples include polyacetal resin.

本発明において、樹脂に対するカーボンブラックの削自
爪は、使用する樹脂の種類や使用目的により異なるが、
（へ端に少なければ導電性付与効果が少なく、逆に多す
ぎると、その添加効果は飽和してしまい、また樹脂への
均−株込みが困難になるため、樹脂組成物１００重量部
に対し１通常、２〜３０重景部重量ましくは４〜２０重
爪部にするのがよい。また、本発明の組成物においては
、熱可塑性樹脂に普通に用いられている酸化防止剤、酎
πへ安定剤、滑剤、難燃剤等の助剤を適宜用いることが
できる。In the present invention, the carbon black self-sharpening claw for resin varies depending on the type of resin used and the purpose of use, but
(If there is too little at the edge, the effect of imparting conductivity will be small; if it is too much, the effect of adding it will be saturated, and it will be difficult to incorporate it evenly into the resin. 1. Generally, it is preferable to use 2 to 30 parts by weight or 4 to 20 parts by weight.In addition, the composition of the present invention may contain antioxidants commonly used in thermoplastic resins. Auxiliary agents such as stabilizers, lubricants, and flame retardants can be used as appropriate for π.

熱可塑性樹脂にカーボンブラックを配合するためには、
通常の方法、例えば、パンバリーミ六り−、インターミ
ックス等のバッチ式混控（′笥及びｌ１１（続混棟機を
用いる方法により行うことができる。In order to blend carbon black into thermoplastic resin,
It can be carried out by a conventional method, for example, a method using a batch-type mixing machine such as Panbury Mixer or Intermix.

〔効　果〕〔effect〕

本発明においては、少ないカーボンブラック配合量で高
い導電性の樹脂組成物を得ることができるので、従来の
導電性樹脂組成物の場合とは異なり、その機械的強度及
び成形加」二性はすぐれている。従って、本発明の導電
性樹脂組成物は種々の用途に適用することができ１例え
ば、高電圧ゲーブル、イグニションコード、面発熱体、
面ス・（ソチ等の導電性材料の他、電磁波障害を避ける
必要のある電子機器やＩＣ等の包装材料、さらにビデ−
ｆＡデスク成形用材料、永久帯電防止性材料等への応用
等、多くの分野において利用することができる。In the present invention, a highly conductive resin composition can be obtained with a small amount of carbon black, so unlike conventional conductive resin compositions, its mechanical strength and moldability are excellent. ing. Therefore, the conductive resin composition of the present invention can be applied to various uses, such as high voltage cables, ignition cords, surface heating elements,
In addition to conductive materials such as masks, packaging materials for electronic devices and ICs that need to avoid electromagnetic interference, and even bidets.
It can be used in many fields, such as application to fA desk molding materials, permanent antistatic materials, etc.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。実施
例で用いた単位ｒ％」は重量％を表わす。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. The unit "r%" used in the examples represents weight %.

体積固有抵抗は日本ゴム協会規４’８ＳＲＩＳ　２３０
１により、アイゾツトＷＩｔ撃強度はＪＩＳ　Ｋ−７１
１０記載の方法により規定した。Volume resistivity is 4'8SRIS 230 according to Japan Rubber Association regulations.
According to 1, Izot WIt impact strength is JIS K-71
It was defined by the method described in 10.

また、実施例において用いたカーボンブラックのｆｉｌ
ｉ類及び性状を第１表に示す。第１表において、Ｃは比
較品（ライオンアクゾ製、商品名ケッチェンブラックＩ
ＥＣ）である。In addition, the carbon black fil used in the examples
Class i and properties are shown in Table 1. In Table 1, C is a comparative product (manufactured by Lion Akzo, trade name: Ketjen Black I).
EC).

第　１　表 実施例１ 各種の熱可塑性樹脂と第１表に記載のカーボンブラック
をそれぞれ所定員、酸化防止剤（ヂバガイギー製、商品
名イルガノックス１０１０）１．０’ＪＩ！、及び滑剤
（ライオンアクゾＭ１．商品名アーモワックスビＢＳパ
ウダー）０．５％をショーインターミックス（［１立田
浦製に１型）で混練した後、８インチの２木ロールミル
（四相Ｉ　機ＥＱ　）及び角ペレタイザー（朋来鉄工所
製、ＧＩＩＰ型）を用いてペレットにした。Table 1 Example 1 Various thermoplastic resins and the carbon black listed in Table 1 were added to the specified amounts, and an antioxidant (manufactured by Ziba Geigy, trade name Irganox 1010) was used at 1.0'JI! , and 0.5% of lubricant (Lion Akzo M1. trade name Armowax BiBS Powder) were kneaded in a show intermix (type 1 made by Tatsutaura), and then milled in an 8-inch two-wood roll mill (four-phase I machine). EQ) and a square pelletizer (manufactured by Horai Tekkosho, GIIP type) to make pellets.

このペレッ１へを１５０１ｔｇ／ｃｍ２の圧力で１５０
　Ｘ　２５０　ＸＩＩＩＩＩＩ＋厚ノフレス板（Ａ）、
マタ＋ｔ、　射出成形Ｌ％　（８４Ｍ　Ｆｌ脂工業製、
ＴＳ　１５０型）により８０　ｘ　７０　Ｘ　３ｍｍ１
’ｉの平板（Ｂ）に成形し、その体積固有抵抗を測定し
た。150 to this pellet 1 at a pressure of 1501 tg/cm2
X 250
Mata + t, injection molding L% (84M Fl fat industry,
TS 150 type) 80 x 70 x 3mm1
'i flat plate (B), and its volume resistivity was measured.

その結果を第２表に示す。The results are shown in Table 2.

第２表（１） 第２表（ＩＩ） （注）熱可塑性樹脂の記号の説明 １１０ＰＥ・・高密度ポリエチレン（層化成製、商品名
サンチック５３６０） ＬＤＰＥ・・低密度ポリエチレン（三菱油化製、商品名
ユカロンＺＦ　−３０） ＥＶＡ・・・エチレン−ｎト酸ビニル共重合体（三菱油
化製、商品名ユカロンＩＥＶＡ　５０１１）ＡＢＳ・・
・ＡＢＳ樹１ｍ（三菱モンケンＩ・化成製、商品名タフ
レックスＮ−７１０） ナイロン・・ナイロン６６（デュポン剰、商品名　リ１
イテル５Ｔ８０１） 実施例２ ポリ塩化ビニル（に１本ゼオン製、商品名　ピ２］ン１
Ｏ−３ＦＰ）５０．５％、可塑剤（大へ化学！！１　、
商品名１’　（＋　１’　ＩＩ　）４０％、第１表に記
載したカーボンブラック８７４、安定則１．（３％及び
滑剤０．５％を実施例１と同様にしてペレット化し、次
いで射出成形により８０　Ｘ　７０　Ｘ　３ＷＩＩＷ厚
の平板をつくり、その体積固有抵抗を測定した。その結
果を第３表に示す。Table 2 (1) Table 2 (II) (Note) Explanation of symbols for thermoplastic resins 110PE: High-density polyethylene (manufactured by Layered Chemical Co., Ltd., trade name Santic 5360) LDPE: Low-density polyethylene (manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd., product name Santic 5360) (Product name: Yucalon ZF-30) EVA... Ethylene-n-vinyl trichloride copolymer (manufactured by Mitsubishi Yuka, trade name: Yucalon IEVA 5011) ABS...
・ABS wood 1m (Mitsubishi Monken I, manufactured by Kasei, product name Toughflex N-710) Nylon...Nylon 66 (DuPont surplus, product name Li1
Itel 5T801) Example 2 Polyvinyl chloride (manufactured by Zeon, trade name P2]n1)
O-3FP) 50.5%, plasticizer (Oihe Kagaku!!1),
Product name 1' (+ 1' II) 40%, carbon black 874 listed in Table 1, stability rule 1. (3% and lubricant 0.5% were pelletized in the same manner as in Example 1, and then a flat plate of 80 x 70 x 3 WIIW thickness was made by injection molding, and its volume resistivity was measured. The results are shown in Table 3. show.

第　３　表 実施例３ ＡＩＩＳ（三菱モレサン１〜化成製、タフレックスＮ−
７１０）と第１表に記載したカーボンブラックの配合割
合を変えて、体積固有抵抗とアイゾッ１〜衝撃強度との
関係を測定した。その結果を第４表に示す。Table 3 Example 3 AIIS (Mitsubishi Moresan 1~Kasei Co., Ltd., Tufflex N-
710) and the carbon black listed in Table 1, the relationship between volume resistivity and Izod 1 to impact strength was measured. The results are shown in Table 4.

第　４　う１ 実施例４ １１０ＰＥ（旭化成製、サンチックＳ　−３６０）と第
１１）に記載したカーボンブラックとの配合割合を恋え
゛Ｃ１実施例１と同様にしてペレッ１〜をつくり、次い
でそのペレッ１−を温度２４５℃、１．１０川和／ｃｍ
２の圧力で１２秒間、５５℃に保温した渦巻状金型に射
出し１、その金型に入り込んだ長さを測定した。同時に
体積固有抵抗を測定し、両者の関係をめた。No. 4 U1 Example 4 Pellets 1 to 1 were prepared in the same manner as in Example 1, with the blending ratio of 110PE (manufactured by Asahi Kasei, Santic S-360) and the carbon black described in No. 11) being the same as in Example 1. Pellet 1-temperature 245℃, 1.10 wa/cm
The sample was injected into a spiral mold that was kept at 55° C. for 12 seconds at a pressure of 1, and the length of the material penetrated into the mold was measured. At the same time, the volume resistivity was measured to determine the relationship between the two.

その結果を第５表に示す。The results are shown in Table 5.

第　５　表 以上の結果から、本発明の場合は、低められたカーボン
ブラック配合量で導電性が高く、かつ機械的強度及び成
形加工性のよい樹脂組成物を得ることができる。From the results shown in Table 5 and above, in the case of the present invention, a resin composition with high conductivity, good mechanical strength and moldability can be obtained with a reduced carbon black content.

特許出願人　ライオン・アクゾ株式会社代理人弁理士　
池浦敏明Patent applicant Lion Akzo Co., Ltd. Representative Patent Attorney
Toshiaki Ikeura

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　ｉｆｉ可塑性樹脂にカーボンブラックを配合し
た第１１成物において、該カーボンブラックとして、１
）１１１１吸油量が４００ｍ　Ｏ，／　１００　ｇ以上
でかつ重金属含有量が５００ｐｐｍ以下の導電性カーボ
ンブラックを用いることを特徴とする導電性樹脂組成物
。(1) In the eleventh composition in which carbon black is blended with ifi plastic resin, as the carbon black, 1
) A conductive resin composition characterized by using conductive carbon black having a 1111 oil absorption of 400 mO,/100 g or more and a heavy metal content of 500 ppm or less.