(57)【要約】【課題】導電性及び難燃性の双方に優れる、樹脂成形体を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂と、カーボンブラックと、板状黒鉛とを含む、樹脂成形体であって、前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、１６０ｍｌ／１００ｇ以上、８００ｍｌ／１００ｇ以下であり、前記カーボンブラックの含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、１００重量部以下であり、前記板状黒鉛の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、２００重量部以下であり、前記樹脂成形体の体積抵抗率が、１×１０−２Ω・ｃｍ以上、１×１００Ω・ｃｍ未満である、樹脂成形体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と、カーボンブラックと、板状黒鉛とを含む、樹脂成形体であって、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、１６０ｍｌ／１００ｇ以上、８００ｍｌ／１００ｇ以下であり、
前記カーボンブラックの含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、１００重量部以下であり、
前記板状黒鉛の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、２００重量部以下であり、
前記樹脂成形体の体積抵抗率が、１×１０−２Ω・ｃｍ以上、１×１００Ω・ｃｍ未満である、樹脂成形体。
【請求項２】
前記カーボンブラックの含有量をＡ重量部とし、前記板状黒鉛の含有量をＢ重量部としたときに、前記カーボンブラックと前記板状黒鉛との含有量比Ａ／Ｂが、０．０５以上、０．５以下である、請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
前記板状黒鉛のアスペクト比が、１０以上、３００未満である、請求項１又は２に記載の樹脂成形体。
【請求項４】
燃焼規格ＵＬ９４  ＨＢに準拠して測定された燃焼速度が４０ｍｍ／分以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項５】
繊維系フィラーをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項６】
前記繊維系フィラーの含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１重量部以上、２００重量部以下である、請求項５に記載の樹脂成形体。
【請求項７】
前記樹脂成形体が主面を有し、
前記主面における面内方向の熱伝導率が、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項８】
放熱シャーシ、放熱筐体、又はヒートシンク形状である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内外で使用する通信機器や、カーナビ、スマートメータなどのマルチインフォメーションディスプレイ、車載カメラ、車載ＥＣＵなどの電子機器は、外部や内部から発生する電磁波により誤動作が生じる場合がある。この誤作動を防止するために、金属板や、導電性テープ、あるいはメッキ、蒸着、塗装などによる導電性表面処理物が用いられている。もっとも、このような材料を用いた場合、コストが高いことに加え、製品の軽量化に寄与できないことから、近年では、樹脂成形体に導電性を持たせ、電磁波シールド性を発現させる方法が用いられている。また、電子機器部品には導電性だけではなく、難燃性が要求されることが多く、樹脂中に難燃剤が添加する方法が用いられている。
【０００３】
下記の特許文献１には、熱可塑性樹脂４０〜８０質量％に対して、カーボンブラック６０〜２０質量％を含有する、樹脂組成物が開示されている。特許文献１の樹脂組成物では、難燃性を向上させるために、臭素化有機ホスフェート系難燃剤及び三酸化アンチモンが添加されている。
【０００４】
下記の特許文献２には、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、及びジブチルフタレート吸油量が２０〜１５０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック、及びリン系難燃剤を含む、樹脂組成物が開示されている。上記リン系難燃剤は、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、及びカーボンブラックの合計量１００重量部に対し、３０〜５０重量部の割合で配合されている。また、特許文献２では、樹脂組成物の体積固有抵抗値が、１×１００〜１×１０９Ω・ｃｍであることが記載されている。
【０００５】
また、下記の特許文献３には、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡粒子により構成されている、導電性ポリプロピレン系樹脂型内成形体が開示されている。上記導電性ポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、導電性ポリプロピレン系樹脂組成物を発泡させることにより形成されている。特許文献３では、この導電性ポリプロピレン系樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、導電性カーボンブラックを１１重量部以上、２５重量部以下の割合で含んでいることが記載されている。また、特許文献３では、導電性ポリプロピレン系樹脂型内成形体の体積固有抵抗値が、１０Ω・ｃｍ以上、５０００Ω・ｃｍ以下であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５０３８５８３号
【特許文献２】特許第４９２５５３２号
【特許文献３】国際公開第２０１４／２０８３９７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、ＣＰＵの高速化に伴い、従来よりも高い導電性が求められている。しかしながら、特許文献１〜３の樹脂組成物や成形体では、導電性がなお十分でなかった。また、特許文献１や特許文献２のように、ハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤のような難燃剤が含まれると、環境的側面からも好ましくない場合が多い。
【０００８】
本発明の目的は、導電性及び難燃性の双方に優れる、樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る樹脂成形体は、熱可塑性樹脂と、カーボンブラックと、板状黒鉛とを含む、樹脂成形体であって、前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、１６０ｍｌ／１００ｇ以上、８００ｍｌ／１００ｇ以下であり、前記カーボンブラックの含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、１００重量部以下であり、前記板状黒鉛の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、２００重量部以下であり、前記樹脂成形体の体積抵抗率が、１×１０−２Ω・ｃｍ以上、１×１００Ω・ｃｍ未満である。
【００１０】
本発明に係る樹脂成形体のある特定の局面では、前記カーボンブラックの含有量をＡ重量部とし、前記板状黒鉛の含有量をＢ重量部としたときに、前記カーボンブラックと前記板状黒鉛との含有量比Ａ／Ｂが、０．０５以上、０．５以下である。
【００１１】
本発明に係る樹脂成形体の他の特定の局面では、前記板状黒鉛のアスペクト比が、１０以上、３００未満である。
【００１２】
本発明に係る樹脂成形体のさらに他の特定の局面では、燃焼規格ＵＬ９４  ＨＢに準拠して測定された燃焼速度が４０ｍｍ／分以下である。
【００１３】
本発明に係る樹脂成形体のさらに他の特定の局面では、繊維系フィラーをさらに含む。好ましくは、前記繊維系フィラーの含有量が、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１重量部以上、２００重量部以下である。
【００１４】
本発明に係る樹脂成形体のさらに他の特定の局面では、前記樹脂成形体が主面を有し、前記主面における面内方向の熱伝導率が、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。
【００１５】
本発明に係る樹脂成形体のさらに他の特定の局面では、放熱シャーシ、放熱筐体、又はヒートシンク形状である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、導電性及び難燃性の双方に優れる、樹脂成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】放熱シャーシの模式的斜視図である。
【図２】放熱筐体の模式的斜視図である。
【図３】ヒートシンク形状の模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００１９】
本発明の樹脂成形体は、熱可塑性樹脂と、カーボンブラックと、板状黒鉛とを含む。上記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、１６０ｍｌ／１００ｇ以上、８００ｍｌ／１００ｇ以下である。カーボンブラックの含有量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、１００重量部以下である。板状黒鉛の含有量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、２００重量部以下である。また、樹脂成形体の体積抵抗率は、１×１０−２Ω・ｃｍ以上、１×１００Ω・ｃｍ未満である。
【００２０】
なお、本発明において、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−４に準拠して測定することができる。ＤＢＰ吸油量は、例えば、吸収量測定器（あさひ総研社製、品番「Ｓ−５００」）を用いて測定することができる。
【００２１】
また、体積抵抗率は、低抵抗の抵抗率計を用いて、抵抗値を測定し、抵抗率補正係数と樹脂成形体の厚みより算出することができる。
【００２２】
樹脂成形体の導電性をより一層高める観点からは、好ましくは樹脂成形体の体積抵抗率が、５×１０−１Ω・ｃｍ以下である。
【００２３】
本発明者らは、導電性粒子であるカーボンブラックが、対象の物質中でどのように繋がっているかを示すパーコレーション理論と、板状黒鉛の導電性及びガスバリア性向上効果に基づき、導電性及び難燃性の双方が発現されることを見出した。
【００２４】
具体的には、ＤＢＰ吸油量が特定の範囲にある特定量のカーボンブラックの存在下において、特定の形状の黒鉛材料を特定量で含有させると、導電性及び難燃性の双方が効果的に発現されることを見出した。
【００２５】
本発明の樹脂成形体は、さらに繊維径フィラーを含んでいることが好ましい。繊維系フィラーをさらに含む場合、導電性及び難燃性の双方をより一層向上させることができる。繊維系フィラーを含む熱可塑性樹脂を例えば射出成形により金型内に射出したときに、繊維系フィラーに応力がかかり変形しその状態で固化するが、その成形品を溶融させると残留応力が解放され、成形品全体が膨張するスプリングバック現象により、難燃要素のひとつであるドリップ性をより一層向上させることができる。また、繊維系フィラーを含有させると、樹脂成形体の配向性より一層が向上し、導電性もより一層向上させることができる。
【００２６】
本発明の樹脂成形体は、燃焼規格ＵＬ９４  ＨＢに準拠して測定された燃焼速度が４０ｍｍ／分以下であることが好ましく、２０ｍｍ／分以下であることがより好ましい。この場合、樹脂成形体の難燃性をより一層高めることができる。
【００２７】
また、本発明の樹脂成形体は、高い熱伝導性を有する板状黒鉛を含むので、放熱性にも優れている。
【００２８】
本発明において、樹脂成形体の主面における面内方向の熱伝導率は、好ましくは１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、より好ましくは３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらに好ましくは５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、特に好ましくは８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。面内方向の熱伝導率の上限値は、特に限定されないが、例えば、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００２９】
なお、上記主面は、平面であってもよく、曲面であってもよい。また、本発明において主面とは、樹脂成形体の外表面における複数の面のうち最も面積の大きい面であり、連なっている面をいうものとする。
【００３０】
面内方向の熱伝導率は、下記式（１）を用いて計算することができる。
【００３１】
熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））＝比重（ｇ／ｃｍ３）×比熱（Ｊ／ｇ・Ｋ）×熱拡散率（ｍｍ２／ｓ）…式（１）
【００３２】
熱拡散率は、例えば、ネッチジャパン社製、品番「キセノンフラッシュレーザーアナライザ  ＬＦＡ４６７  ＨｙｐｅｒＦｌａｓｈ」を用いて測定することができる。
【００３３】
本発明の樹脂成形体は、難燃性、導電性及び放熱性のいずれにおいても優れているので、電磁波シールド性が要求される通信機器や、スマートメータあるいは車載ＥＣＵなどの電子機器の筐体に好適に用いることができる。
【００３４】
本発明の樹脂成形体は、熱可塑性樹脂と、カーボンブラック及び板状黒鉛とを含む樹脂組成物の成形体であることが好ましい。本発明の樹脂成形体は、上記樹脂組成物を、例えば、プレス加工、押出加工、押出ラミ加工、または射出成形などの方法によって成形することで得ることができる。
【００３５】
本発明において、樹脂成形体中の板状黒鉛の体積平均粒子径は、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上、さらに好ましくは６０μｍ以上、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３５０μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下である。板状黒鉛の体積平均粒子径が、上記下限以上である場合、導電性をより一層高めることができる。他方、板状黒鉛の体積平均粒子径が、上記上限以下である場合、樹脂成形体の難燃性をより一層高めることができる。なお、異なる体積平均粒子径の板状黒鉛を２種類以上組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
また、本発明において、板状黒鉛の体積平均粒子径とは、ＪＩＳ  Ｚ  ８８２５：２０１３に準拠し、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて、レーザー回折法により、体積基準分布で算出した値をいう。
【００３７】
例えば、板状黒鉛をその濃度が２重量％となるように石鹸水溶液（中性洗剤：０．０１％含有）に投入し、超音波ホモジナイザーを用いて３００Ｗの出力で超音波を１分間照射し、懸濁液を得る。次に、懸濁液についてレーザー回折・散乱式の粒度分析測定装置（日機装社製、製品名「マイクロトラックＭＴ３３００」）により板状黒鉛の体積粒子径分布を測定する。この体積粒子径分布の累積５０％の値を板状黒鉛の体積平均粒子径として算出することができる。
【００３８】
本発明においては、カーボンブラックの一次粒子径が、好ましくは３４ｎｍ以上、好ましくは４０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは４５ｎｍ以下である。カーボンブラックの一次粒子径が上記範囲内にある場合、より一層低濃度のカーボンブラック含有量でより一層高い導電性と難燃性を得ることができる。
【００３９】
なお、カーボンブラックの一次粒子径は、例えば、透過型電子顕微鏡により得られたカーボンブラックの画像データを用いて求めることができる。カーボンブラックの一次粒子径は、例えば、１００個の粒子における一次粒子径の平均値から求めることができる。透過型電子顕微鏡としては、例えば、日本電子社製、製品名「ＪＥＭ−２２００ＦＳ」を用いることができる。
【００４０】
本発明の樹脂成形体は、放熱シャーシ、放熱筐体、又はヒートシンク形状であってもよい。
【００４１】
図１は、放熱シャーシの模式図である。樹脂成形体が放熱シャーシである場合、図１の矢印Ａで示す部分が主面である。
【００４２】
図２は、放熱筐体の模式図である。樹脂成形体が放熱筐体である場合、図２の矢印Ｂで示す部分が主面である。なお、図１及び図２に示すように、主面は凹凸を有していてもよい。
【００４３】
図３は、ヒートシンク形状の模式図である。樹脂成形体がヒートシンク形状である場合、図３の矢印Ｃで示す部分が主面である。具体的には、底板部の一方側の主面とフィン部の表面が主面である。このように、複数の主面が存在していてもよい。
【００４４】
以下、本発明の樹脂成形体を構成する材料の詳細について説明する。
【００４５】
（熱可塑性樹脂）
熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリジメチルシロキサン、ポリカーボネート、又はこれらのうち少なくとも２種を含む共重合体などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
【００４６】
熱可塑性樹脂としては、弾性率の高い樹脂であることが好ましい。安価であり、加熱下での成形が容易であることから、ポリオレフィンがより好ましい。
【００４７】
ポリオレフィンとしては、特に限定されず、公知のポリオレフィンを用いることができる。ポリオレフィンの具体例としては、エチレン単独重合体であるポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリエチレン系樹脂が挙げられる。また、ポリオレフィンは、プロピレン単独重合体であるポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂、ブテン単独重合体であるポリブテン、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエンの単独重合体又は共重合体などであってもよい。これらのポリオレフィンは、単独で用いてもよく複数を併用してもよい。耐熱性や弾性率をより一層高める観点から、ポリオレフィンとしては、ポリプロピレンであることが好ましい。
【００４８】
また、ポリオレフィン（オレフィン系樹脂）は、エチレン成分を含有していることが好ましい。エチレン成分の含有量は、５質量％〜４０質量％であることが好ましい。エチレン成分の含有量が、上記範囲内にある場合、樹脂成形体の耐衝撃性をより一層高めつつ、耐熱性をより一層高めることができる。
【００４９】
（板状黒鉛）
板状黒鉛としては、板状の黒鉛である限りにおいて特に限定されないが、例えば、黒鉛、膨張黒鉛、薄片化黒鉛又はグラフェンなどを用いることができる。難燃性及び熱伝導性をより一層高める観点から、好ましくは黒鉛又は薄片化黒鉛であり、より好ましくは薄片化黒鉛である。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。なお、本発明において、板状黒鉛は、鱗片状黒鉛であってもよい。
【００５０】
膨張黒鉛とは、加熱時に膨張する公知の物質であり、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を、強酸化剤で酸処理してグラファイト層間化合物を生成させたものである。強酸化剤としては、濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等が挙げられる。膨張黒鉛は、黒鉛の層状構造を維持したままの結晶化合物の一種であることが望ましい。
【００５１】
薄片化黒鉛とは、元の黒鉛を剥離処理して得られるものであり、元の黒鉛よりも薄いグラフェンシート積層体をいう。薄片化黒鉛にするための剥離処理としては、特に限定されず、超臨界流体などを用いた機械的剥離法、あるいは酸を用いた化学的剥離法のいずれを用いてもよい。薄片化黒鉛におけるグラフェンシートの積層数は、元の黒鉛より少なければよいが、１０００層以下であることが好ましく、５００層以下であることがより好ましく、２００層以下であることがさらに好ましい。
【００５２】
板状黒鉛は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。例えば、膨張黒鉛と、膨張黒鉛とは異なる黒鉛とを組み合わせて用いてもよい。この場合、膨張黒鉛とは異なる黒鉛は、鱗片状黒鉛であってもよく、薄片化黒鉛であってもよい。本明細書においては、膨張黒鉛と明記しない限りにおいて、膨張黒鉛とは異なる黒鉛のことを意味するものとする。具体的に、膨張黒鉛とは異なる黒鉛とは、膨張倍率が、１０ｍｌ／ｇ未満の板状黒鉛である。膨張倍率は、例えば、以下の方法により測定することができる。
【００５３】
まず、常温での比容積（ｍｌ／ｇ）と加熱後の比容積の差で評価し、電気炉で予め７００℃に加熱した石英ビーカーに熱膨張材料（膨張黒鉛）を１ｇ投入して、すばやく７００℃に加熱した電気炉に１分間入れた後、外に取り出し、室温になるまで徐冷する。その後、膨張した材料のゆるみ見かけ比重（ｇ／ｍｌ）を測定し、膨張倍率＝１／ゆるみ見かけ比重で算出することができる。
【００５４】
板状黒鉛の含有量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、好ましくは７０重量部以上、より好ましくは１００重量部以上であり、２００重量部以下、好ましくは１８０重量部以下、さらに好ましくは１５０重量部以下である。板状黒鉛の含有量が上記下限以上である場合、導電性、難燃性及び放熱性をより一層高めることができる。また、板状黒鉛の含有量が多すぎると破壊の起点となる界面の面積が大きくなることから、板状黒鉛の含有量が上記上限以下である場合、耐衝撃性をより一層高めることができる。
【００５５】
板状黒鉛のアスペクト比は、好ましくは５以上、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは２１以上、好ましくは２０００以下、より好ましくは１０００以下、さらに好ましくは３００未満、特に好ましくは１００以下である。板状黒鉛のアスペクト比が、上記下限以上である場合、面方向における放熱性をより一層高めることができる。また、板状黒鉛のアスペクト比が上記上限以下である場合、例えば射出成型時に黒鉛粒子自身が熱可塑性樹脂中で折れ曲がり難い。そのため、ガスバリア性能をより一層高め、より一層難燃性を向上させることができる。なお、本明細書において、アスペクト比とは、板状黒鉛の厚みに対する板状黒鉛の積層面方向における最大寸法の比をいう。
【００５６】
なお、板状黒鉛の形状及び厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定することができる。より一層観察し易くする観点から、樹脂成形体から切り出した試験片を６００℃で加熱することで樹脂を飛ばして透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）又は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することが望ましい。なお、試験片は、樹脂を飛ばして板状黒鉛の厚みを測定できる限り、樹脂成形体の主面に沿う方向に沿って切り出してもよく、樹脂成形体の主面に直交する方向に沿って切り出してもよい。
【００５７】
（カーボンブラック）
カーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸油量が１６０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは２００ｍｌ／１００ｇ以上であり、８００ｍｌ／１００ｇ以下、好ましくは５００ｍｌ／１００ｇ以下、より好ましくは４００ｍｌ／１００ｇ以下であり、さらに好ましくは３００ｍｌ／１００ｇ以下である。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が上記下限以上である場合、樹脂成形体の導電性と難燃性をより一層高めることができる。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が上記上限以下である場合、混錬時の凝集を防ぎ安定性をより一層向上させることができる。
【００５８】
カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラックなどのオイルファーネスブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラックなどを用いることができる。なかでも、樹脂成形体の導電性をより一層高める観点から、オイルファーネスブラックであることが好ましい。また、カーボンブラックはＦｅ、Ｎｉなどの金属不純物を含有していてもよい。
【００５９】
カーボンブラックの含有量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上であり、好ましくは１５重量部以上であり、より好ましくは２０重量部以上であり、１００重量部以下であり、好ましくは８０重量部以下であり、より好ましくは５０重量部以下である。カーボンブラックの含有量が上記下限以上である場合、導電性及び難燃性をより一層高めることができる。また、カーボンブラックの含有量が上記上限以下である場合、導電性及び難燃性と耐衝撃性のバランスをより一層高めることができる。
【００６０】
本発明においては、カーボンブラックの含有量をＡ重量部とし、板状黒鉛の含有量をＢ重量部としたときに、カーボンブラックと板状黒鉛との含有量比Ａ／Ｂが、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．３以下である。比Ａ／Ｂが上記範囲内にある場合、導電性をより一層高めることができる。
【００６１】
（繊維系フィラー）
本発明の樹脂成形体は、繊維系フィラーをさらに含んでいてもよい。上記繊維系フィラーとしては、例えば、金属繊維、炭素繊維、セルロース繊維、アラミド繊維又はガラス繊維が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
【００６２】
繊維系フィラーの含有量は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１重量部以上、２００重量部以下であることが好ましい。繊維系フィラーの含有量が上記範囲内にある場合、樹脂成形体を形成する際の樹脂組成物により一層優れた流動性を付与することができる。
【００６３】
炭素繊維としては、特に限定されないが、ＰＡＮ系若しくはピッチ系の炭素繊維などを用いることができる。
【００６４】
（難燃剤）
本発明の樹脂成形体中には、他の難燃剤が含有されていてもよい。他の難燃剤としては、特に限定されないが、臭素化合物、リン化合物、塩素化合物、アンチモン化合物、金属水酸化物、窒素化合物、ホウ素化合物などが挙げられる。
【００６５】
また、本発明の樹脂成形体中における他の難燃剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、１０重量部以上、５０重量部以下であることが好ましい。他の難燃剤の含有量が、上記上限以下である場合、環境的側面からより好ましい。
【００６６】
本発明においては、上記のようなハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤を含まないあるいは少量添加した場合においても、高い難燃性を得ることができる。また、本発明は、難燃剤と併用させることで、難燃剤を単独で使用したときと比較して、さらに一層高い難燃性を得ることもできる。
【００６７】
（他の添加剤）
樹脂成形体中には、任意成分として様々な添加剤が添加されていてもよい。添加剤としては、例えば、フェノール系、リン系、アミン系、イオウ系などの酸化防止剤；ベンゾトリアゾール系、ヒドロキシフェニルトリアジン系などの紫外線吸収剤；金属害防止剤；各種充填剤；帯電防止剤；安定剤；顔料などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
【００６８】
（樹脂成形体の製造方法）
本発明の樹脂成形体は、例えば、以下の方法により製造することができる。
【００６９】
まず、熱可塑性樹脂と、板状黒鉛と、カーボンブラックとを含む樹脂組成物を用意する。樹脂組成物中には、上述したさまざまな材料がさらに含まれていてもよい。樹脂組成物中においては、熱可塑性樹脂中にカーボンブラックが分散されていることが好ましい。この場合、得られる樹脂成形体の導電性をより一層高めることができる。熱可塑性樹脂中にカーボンブラックや板状黒鉛を分散させる方法については、特に限定されないが、熱可塑性樹脂を加熱溶融させてカーボンブラックや板状黒鉛と混練することで、より一層均一に分散させることができる。
【００７０】
上記混練方法については、特に限定されないが、例えば、プラストミルなどの二軸スクリュー混練機、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、加圧式ニーダーなどの混練装置を用いて、加熱下において混練する方法などが挙げられる。これらのなかでも、押出機を用いて溶融混練する方法が好ましい。
【００７１】
次に、用意した樹脂組成物を、例えば、プレス加工、押出加工、押出ラミ加工、または射出成形などの方法によって成形することで、樹脂成形体を得ることができる。
【００７２】
このように本発明の樹脂成形体においては、目的とする用途に応じて、物性を適宜調整することができる。
【００７３】
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明の効果を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
熱可塑性樹脂としてのポリプロピレン（ＰＰ）１００重量部と、カーボンブラックとしてオイルファーネスブラック５０重量部と、板状黒鉛としての鱗片状黒鉛１００重量部とを、ラボプラストミル（東洋精機社製、品番「Ｒ１００」）を用いて、２００℃で溶融混練することにより樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を、樹脂組成物の温度２３０℃、金型の温度４０℃にて射出成形することで、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み２ｍｍの樹脂成形体を得た。なお、ポリプロピレンとしては、日本ポリプロ社製、商品名「ＢＣ１０ＨＲＦ」を用いた。オイルファーネスブラックとしては、ライオン社製、商品名「ＥＣ２００Ｌ」（ＤＢＰ吸油量：３００ｍｌ／１００ｇ、一次粒子径：４１ｎｍ）を用いた。鱗片状黒鉛としては、中越黒鉛工業所社製、商品名「ＣＰＢ−１００」（平均粒子径：１００μｍ）を用いた。
【００７５】
（実施例２）
カーボンブラックの添加量を１０重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００７６】
（実施例３）
カーボンブラックの添加量を１００重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００７７】
（実施例４）
鱗片状黒鉛の添加量を１０重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００７８】
（実施例５）
鱗片状黒鉛の添加量を２００重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００７９】
（実施例６）
カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸油量が４９５ｍｌ／１００ｇであり、一次粒子径が３４ｎｍのオイルファーネスブラック（ライオン社製、商品名「ＥＣ６００ＪＤ」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８０】
（実施例７）
カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸油量が３６５ｍｌ／１００ｇであり、一次粒子径が４０ｎｍのオイルファーネスブラック（ライオン社製、商品名「ＥＣ３００Ｊ」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８１】
（実施例８）
カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸油量が１８０ｍｌ／１００ｇであり、一次粒子径が３０ｎｍのオイルファーネスブラック（旭カーボン社製、商品名「Ｆ−２００ＧＳ」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８２】
（実施例９）
カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸油量が１７７ｍｌ／１００ｇであり、一次粒子径が４８ｎｍのアセチレンブラック（デンカ社製、商品名「Ｌｉ−４００」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８３】
（実施例１０）
平均粒子径７μｍの鱗片状黒鉛（伊藤黒鉛社製、商品名「ＰＣ−Ｈ」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８４】
（実施例１１）
平均粒子径３００μｍの鱗片状黒鉛（中越黒鉛社製、商品名「ＣＰＢ−８０」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８５】
（実施例１２）
板状黒鉛として鱗片状黒鉛の代わりに平均粒子径３０μｍの薄片化黒鉛（日本黒鉛社製、商品名「ＵＰ−３５Ｎ」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８６】
（実施例１３）
板状黒鉛として鱗片状黒鉛の代わりに平均粒子径１００μｍの薄片化黒鉛（アイテック社製、商品名「ｉＧｒａｆｅｎ−α」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８７】
（実施例１４）
板状の黒鉛として鱗片状黒鉛の代わりに平均粒子径３００μｍの薄片化黒鉛（中越黒鉛社製、商品名「ＢＳＰ−３００ＡＫ」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００８８】
（実施例１５）
熱可塑性樹脂としてのポリプロピレン（ＰＰ）１００重量部と、カーボンブラックとしてオイルファーネスブラック５０重量部と、板状黒鉛としての鱗片状黒鉛１００重量部と、繊維系フィラーとしてガラス繊維１００重量部とをラボプラストミル（東洋精機社製、品番「Ｒ１００」）を用いて、２００℃で溶融混練することにより樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を、樹脂組成物の温度２３０℃、金型の温度４０℃にて射出成形することで、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み２ｍｍの樹脂成形体を得た。ポリプロピレンとしては、日本ポリプロ社製、商品名「ＢＣ１０ＨＲＦ」を用いた。オイルファーネスブラックとしては、ライオン社製、商品名「ＥＣ２００Ｌ」（ＤＢＰ吸油量：３００ｍｌ／１００ｇ、一次粒子径：４１ｎｍ）を用いた。鱗片状黒鉛としては、中越黒鉛工業所社製、商品名「ＣＰＢ−１００」（平均粒子径：１００μｍ）を用いた。また、ガラス繊維としては、日本電気硝子社製、商品名「ＥＣＳ０３Ｔ−４８０」（Ｅガラス、直径：１３μｍ、繊維長：３ｍｍ）を用いた。
【００８９】
（実施例１６）
繊維系フィラーとしてのガラス繊維を１０重量部としたこと以外は、実施例１５と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９０】
（実施例１７）
繊維系フィラーとしてガラス繊維を２００重量部としたこと以外は、実施例１５と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９１】
（実施例１８）
繊維系フィラーとしてガラス繊維の代わりに、びびり振動切削法で製造された銅繊維フィラー（虹技株式会社製、商品名「ＫＣメタルファイバー  Ｃ１１００」、直径：６０μｍ、繊維長：３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１５と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９２】
（実施例１９）
板状黒鉛として、平均粒子径２００μｍの膨張黒鉛（富士黒鉛社製、商品名「ＥＸＰ−８０Ｓ２２０」）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９３】
（実施例２０）
板状黒鉛として、平均粒径１００μｍの鱗片状黒鉛（中越黒鉛工業社製、商品名「ＣＰＢ−１００」）５０重量部と、平均粒子径２００μｍの膨張黒鉛（富士黒鉛工業社製、商品名「ＥＸＰ−８０Ｓ２２０」）５０重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９４】
（実施例２１）
板状黒鉛として鱗片状黒鉛の代わりに平均粒子径１００μｍの薄片化黒鉛（アイテック社製、商品名「ｉＧｒａｆｅｎ−α」）と、平均粒子径２００μｍの膨張黒鉛（富士黒鉛工業社製、商品名「ＥＸＰ−８０Ｓ２２０」）５０重量部を用いたこと以外は、下記表２に示すように実施例１６と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９５】
（比較例１）
カーボンブラックの添加量を５重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９６】
（比較例２）
鱗片状黒鉛の添加量を５重量部としたこと以外は、実施例２と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９７】
（比較例３）
カーボンブラックとしてアセチレンブラック（電気化学工業社製、商品名「ＨＳ−１００」、ＤＢＰ吸油量：１４０ｍｌ／１００ｇ、一次粒子径：４８ｎｍ）１０重量部を用いたこと以外は、実施例４と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９８】
（比較例４）
板状黒鉛の代わりに板状フィラーとして、タルク（日本タルク社製、商品名「ＭＳ−Ｐ」、一次粒子径１５μｍ）１００重量部を用いたこと以外は、実施例２と同様にして樹脂成形体を得た。
【００９９】
（評価方法）
実施例及び比較例で得られた樹脂成形体について、以下の評価を行った。結果を下記の表１及び表２に示す。
【０１００】
＜体積抵抗率＞
四探針法抵抗率測定装置（ロレスタＡＸ  ＭＣＰ−Ｔ３７０、三菱化学社製）により室温、大気中にて測定した。
【０１０１】
＜難燃性＞
樹脂成形体の燃焼性をＵＬ９４  ＨＢ試験に準拠して評価した。具体的には、樹脂成形体を平面視において長方形状となるように長さ１２５ｍｍ×幅１３ｍｍ×厚み２．０ｍｍに裁断して試験片を作製した。試験片の長さ方向における一側縁から長さ方向内側に２５ｍｍ離れた箇所に幅方向に延びる直線状の標線Ｌ１と、一側縁から長さ方向内側に１００ｍｍ離れた箇所に幅方向に延びる直線状の標線Ｌ２をそれぞれ付した。その後、この試験片を水平に保持し、試験片の一側端における幅方向の中央部に火口内径が２０ｍｍの炎を３０秒間接炎した。炎が標線Ｌ１の何れかの部分に到達したときから、炎が試験片の長さ方向に進行して標線Ｌ２の何れかの部分に到達するまでの到達時間より、燃焼速度を算出した。標線Ｌ１まで延焼しなかったもの、標線Ｌ２まで進行するまでに消火したものは、燃焼速度０ｍｍと表記した。
【０１０２】
また、樹脂成形体の燃焼性をＵＬ９４  Ｖ試験に準拠して測定した。具体的には、樹脂成形体を平面視において長方形状となるように長さ１２５ｍｍ×幅１３ｍｍ×厚み１．５ｍｍに裁断して試験片を作製し、試験片（樹脂成形体）の燃焼性を評価した。ＵＬ９４  Ｖ試験は、Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２で評価し、当てはまらないものは該当せずと表記した。
【０１０３】
＜ドリップ性＞
ドリップ性の評価は、ＵＬ９４Ｖ垂直燃焼試験に準拠して行った。下記に評価基準を示す。
◎…ドリップも延焼もしない
〇…ドリップが発生しない
△…ドリップが発生するが、外科用綿が燃焼しない
×…ドリップが発生し、外科用綿が燃焼する
【０１０４】
＜面内方向の熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））＞
面内方向の熱伝導率（面内方向熱伝導率）は、ネッチジャパン社製、品番「キセノンフラッシュレーザーアナライザ  ＬＦＡ４６７  ＨｙｐｅｒＦｌａｓｈ」を用いて測定した。具体的には実施例及び比較例に記載の方法で縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み２ｍｍに成形した樹脂成形体から、縦１０ｍｍ×横２ｍｍ×厚み２ｍｍに打ち抜き、測定サンプルとした。面内方向熱伝導率が測定できる向きで測定サンプルをホルダにはめ込み、３０℃における熱拡散率を測定し、以下の式（１）に従って熱伝導率を算出した。
【０１０５】
熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））＝比重（ｇ／ｃｍ３）×比熱（Ｊ／ｇ・Ｋ）×熱拡散率（ｍｍ２／ｓ）…式（１）
【０１０６】
【表１】
2019167521.tif 000002
【０１０７】
【表２】
2019167521.tif 000003
【図１】
2019167521.tif 000004
【図２】
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【図３】
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