(57)【要約】  本明細書では、溶融マスターバッチの粘度を減少させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、低粘度溶融マスターバッチをポリマーと混合して導電性組成物を形成することを含む導電性組成物の製造方法について開示する。本明細書では、第１の押出機で溶融マスターバッチを、該溶融マスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低い第１のポリマーと混合し、溶融マスターバッチの溶融粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、第２の押出機で低粘度溶融マスターバッチを第２のポリマーと混合して導電性組成物を形成することを含む導電性組成物の製造方法についても開示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性組成物の製造方法であって、
溶融マスターバッチの粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、
低粘度溶融マスターバッチをポリマーと混合して導電性組成物を形成する
ことを含んでなる方法。
【請求項２】
前記溶融マスターバッチを希釈剤、可塑剤、溶融マスターバッチの粘度よりも溶融粘度の低いポリマー又はこれらの組合せと混合することによって溶融マスターバッチの粘度を低下させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
導電性組成物の製造方法であって、
第１の押出機で溶融マスターバッチを、該溶融マスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低い第１のポリマーと混合し、
溶融マスターバッチの溶融粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、
第２の押出機で低粘度溶融マスターバッチを第２のポリマーと混合して導電性組成物を形成する
ことを含んでなる方法。
【請求項４】
前記溶融マスターバッチがポリマーと導電性充填材を含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記導電性充填材がカーボンブラック、カーボンナノチューブ、炭素繊維、金属充填材、金属皮膜で被覆された非導電性充填材、導電性非金属充填材又はこれらの導電性充填材の１種以上を含む組合せである、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維又はこれらのカーボンナノチューブの１種以上を含む組合せである、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記マスターバッチが該マスターバッチの重量を基準にして約５０重量％以下の導電性充填材を含む、請求項４記載の方法。
【請求項８】
第１の押出機が第２の押出機のサイドコンパウンダーである、請求項３記載の方法。
【請求項９】
第１のポリマーが第２のポリマーと同一である、請求項３記載の方法。
【請求項１０】
第１のポリマーが第２のポリマーとは異なる、請求項３記載の方法。
【請求項１１】
第１のポリマー及び第２のポリマーが導電性組成物中で相溶化されている、請求項３記載の方法。
【請求項１２】
第１のポリマー及び／又は第２のポリマーが熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の組合せである、請求項３記載の方法。
【請求項１３】
第１のポリマー及び／又は第２のポリマーが、ポリアセタール、ポリアクリル樹脂、ポリアリーレンエーテル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリウレタン、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンスルフィド、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン又はこれらのポリマー樹脂の１種以上を含む組合せである、請求項３記載の方法。
【請求項１４】
第１のポリマーがポリアミドであって、第２のポリマーがポリアリーレンエーテルである、請求項３記載の方法。
【請求項１５】
前記導電性組成物が相溶化剤及び耐衝撃性改良剤を含む、請求項３記載の方法。
【請求項１６】
前記導電性組成物が１０ｅ８ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率、１０ｋＪ／ｍ２超のノッチ付アイゾット衝撃強さ及びクラスＡ表面仕上げを有する、請求項３記載の方法。
【請求項１７】
前記導電性組成物が１０ｅ８ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率及び１５ｋＪ／ｍ２超のノッチ付アイゾット衝撃強さを有する、請求項３記載の方法。
【請求項１８】
請求項１記載の方法で製造される物品。
【請求項１９】
前記物品が自動車部品である、請求項１８記載の物品。
【請求項２０】
前記自動車部品がボディパネル、フェンダー又はダッシュボードである、請求項１９記載の物品。
【請求項２１】
前記請求項３記載の方法で製造される物品。
【請求項２２】
前記物品が自動車部品である、請求項２１記載の物品。
【請求項２３】
前記自動車部品がボディパネル、フェンダー又はダッシュボードである、請求項２２記載の物品。
【請求項２４】
導電性組成物の製造方法であって、
第１の押出機で溶融マスターバッチを、該溶融マスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低いポリアミドと混合し、
溶融マスターバッチの溶融粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、
第２の押出機で低粘度溶融マスターバッチをポリアリーレンエーテルと混合して導電性組成物を形成する
ことを含んでなる方法。
【請求項２５】
前記溶融マスターバッチがポリアミドとカーボンナノチューブを含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ポリアリーレンエーテルを低粘度溶融マスターバッチと混合する前にポリアミドと相溶化する、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記導電性組成物を成形することをさらに含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
請求項２４記載の方法で製造される物品。
【請求項２９】
前記物品が自動車部品である、請求項２８記載の物品。
【請求項３０】
前記自動車部品がボディパネル、フェンダー又はダッシュボードである、請求項２９記載の物品。
【請求項３１】
組成物の製造方法であって、
第１の押出機でマスターバッチを溶融して溶融マスターバッチを形成し、
第２の押出機でポリマーと溶融マスターバッチを混合して組成物を形成する
ことを含む方法。
【請求項３２】
前記マスターバッチが導電性充填材を含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記マスターバッチが非導電性充填材及び／又は添加剤を含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
前記非導電性充填材が酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、染料、着色剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、補強用充填材、相溶化剤、可塑剤、繊維又はこれらの非導電性充填材の１種以上を含む組合せである、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
第１の押出機で溶融マスターバッチの粘度を低下させることをさらに含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３６】
前記組成物が導電性である、請求項３１記載の方法。
【請求項３７】
請求項３１記載の方法で製造される物品。
【請求項３８】
前記物品が自動車部品である、請求項３７記載の物品。
【請求項３９】
前記自動車部品がボディパネル、フェンダー又はダッシュボードである、請求項３８記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマー製の物品は、静電荷散逸又は電磁遮蔽が重要な条件とされる包装用フィルム、チップキャリア、コンピューター、プリンター及びコピー機のような材料取扱い装置及び電子機器に広く使用されている。静電荷散逸（以下、ＥＳＤという。）は、電位の異なる物体間での直接接触又は誘導静電界による静電荷の移動として定義される。電磁遮蔽（以下、ＥＭ遮蔽という。）の有効性は、シールドに入射する電磁場のうちシールドを透過する部分の比率（単位デシベル）として定義される。電子機器の小型化・高速化に伴って、それらの静電荷に対する感受性が増すので、向上した静電荷散逸性を示す改質ポリマー樹脂を使用するのが一般に望まれる。同様に、ポリマー樹脂の有益な機械的性質の一部又は全部を保持しなつつ、向上した静電遮蔽性が得られるようにポリマー樹脂を改質することも望ましい。
【０００３】
電気的性質を向上させるとともにＥＳＤ及びＥＭ遮蔽を達成するため、ピッチ及びポリアクリロニトリルから導かれる直径２μｍ超のグラファイト繊維のような導電性充填材がポリマー樹脂に配合されることが多々ある。しかし、グラファイト繊維のサイズが大きいため、かかる繊維を配合すると、耐衝撃性のような機械的性質が概して低下してしまう。さらに、炭素繊維の分散が不十分なため、かかる組成物から得られる物品での不均質性が高まる。そこで、当技術分野では、十分なＥＳＤ及びＥＭ遮蔽を与えつつ、その機械的性質を保持し得る導電性ポリマー組成物に対するニーズが依然として存在している。また、組成物から得られる物品の不均質性を最小限に抑制して導電性充填材を分散させることのできる方法に対するニーズも存在している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書では、導電性組成物の製造方法であって、溶融マスターバッチの粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、低粘度溶融マスターバッチをポリマーと混合して導電性組成物を形成することを含んでなる方法を開示する。
【０００５】
本明細書では、 導電性組成物の製造方法であって、第１の押出機で溶融マスターバッチを、該溶融マスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低い第１のポリマーと混合し、溶融マスターバッチの溶融粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、第２の押出機で低粘度溶融マスターバッチを第２のポリマーと混合して導電性組成物を形成することを含んでなる方法も開示する。
【０００６】
本明細書では、導電性組成物の製造方法であって、第１の押出機で溶融マスターバッチを、該溶融マスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低いポリアミドと混合し、溶融マスターバッチの溶融粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、第２の押出機で低粘度溶融マスターバッチをポリアリーレンエーテルと混合して導電性組成物を形成することを含んでなる方法も開示する。
【０００７】
本明細書では、組成物の製造方法であって、第１の押出機でマスターバッチを溶融させて溶融マスターバッチを形成し、第２の押出機で溶融マスターバッチをポリマーと混合して組成物を形成することを含んでなる方法も開示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本明細書では、１０ｅ８ｏｈｍ−ｃｍ以下のバルク体積抵抗率を有するとともに、約１０ｋＪ／ｍ２以上の衝撃強さ及びクラスＡ表面仕上げを示すポリマーと導電性充填材とを含む導電性組成物の製造方法を開示する。この方法では、好適には、溶融マスターバッチを溶融ポリマーと溶融ブレンディングして導電性組成物中での導電性充填材の分散性を向上させる。一実施形態では、この方法では、好適には、溶融マスターバッチを溶融ポリマーと混合して導電性組成物を形成する前に、溶融マスターバッチの粘度を低下させる。マスターバッチは導電性充填材を含む。溶融マスターバッチの粘度の低下は、第２の押出機のサイドコンパウンダーとして働く第１の押出機で行う。粘度の低下は、希釈剤、可塑剤又はマスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低いポリマーをマスターバッチに添加することによって達成できる。
【０００９】
この方法は、組成物中での導電性充填材以外の添加剤及び充填材の分散性を高めるのにも好適に使用できる。一実施形態では、添加剤及び／又は非導電性充填材を含む溶融マスターバッチを溶融ポリマーと溶融ブレンディングして組成物を得る。別の実施形態では、この方法では、好適には、溶融ポリマーと混合して非導電性充填材及び／又は添加剤を含む組成物を形成する前に溶融マスターバッチの粘度を低下させる。さらに別の実施形態では、組成物は導電性充填材と共に非導電性の添加剤及び充填材の混合物を含んでいてもよい。
【００１０】
一実施形態では、最初に第１の押出機でマスターバッチを溶融ブレンディングする。溶融マスターバッチは次いで第２の押出機で第２のポリマーと混合して導電性組成物を形成する。導電性組成物は第２の押出機から押出される。上述の通り、組成物が導電性となるのは、充填材が導電性である場合に限られる。
【００１１】
一実施形態では、第１のポリマーと溶融マスターバッチを第１の押出機で混合して、低粘度溶融マスターバッチを形成する。低粘度溶融マスターバッチを次いで第２の押出機で第２のポリマーと混合して導電性組成物を形成する。導電性組成物は第２の押出機から押出される。
【００１２】
図１を参照すると、例示的な押出系１０は第１の押出機１２と第２の押出機１６とを備える。サイドコンパウンダーとも呼ばれる第１の押出機１２から、マスターバッチと第１のポリマーの溶融混合物を、主押出機として機能する第２の押出機１６に供給する。第１のポリマーはマスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度が低い。第１のポリマーをマスターバッチと混合するとマスターバッチの溶融粘度が低下する。マスターバッチと第１のポリマーとの溶融混合物を低粘度溶融マスターバッチと呼ぶ。第１の押出機で溶融マスターバッチの粘度を低下させておいてから第２の押出機で第２のポリマーと混合することによって、混合性が高まる。
【００１３】
第２の押出機１６は溶融状態の第２のポリマーも収容する。第２の押出機１６で低粘度溶融マスターバッチを第２のポリマーと混合して導電性組成物を形成する。一実施形態では、溶融マスターバッチのメルトが第２のポリマーのメルトと接する際に、溶融マスターバッチの粘度が第２の溶融ポリマーの粘度と等しいのが望ましい。理論に束縛されるものではないが、低粘度溶融マスターバッチの溶融粘度が第２のポリマーの溶融粘度と等しいときにポリマー間の最適な混合が達成できると考えられる。この最適な混合によって導電性充填材の分散性を向上させることができる。
【００１４】
この方法は、約１０ｅ８ｏｈｍ−ｃｍの以下のバルク体積抵抗率と約１０８ｏｈｍ／ｍ２（ｏｈｍ／ｓｑ）以上の表面抵抗率を有するとともに、約１０ｋＪ／ｍ２以上の衝撃性及びクラスＡ表面仕上げを呈する導電性組成物の製造に使用できる。別の実施形態では、この方法は、互いに垂直な方向に同一の導電率を有する導電性組成物の製造に使用でき、導電性組成物の大部分で導電率の不均一性が最小限に抑制される。
【００１５】
かかる導電性組成物は、静電放電から保護する必要のあるコンピューター、電子機器、半導体部品、回路基板などに好適に利用できる。これらの導電性組成物は自動車の内外装部品用のボディパネルにも好適に使用でき、所望に応じて静電塗装することができる。
【００１６】
導電性組成物に用いられる第１のポリマー及び第２のポリマーは広範な熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂ブレンド又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とのブレンドから選択し得る。第１及び第２のポリマーはポリマー、コポリマー、ターポリマー又はこれらのポリマーの１種以上を含む組合せのブレンドであってもよい。熱可塑性ポリマーの非限定的な具体例としては、ポリアセタール、ポリアクリル樹脂、ポリアリーレンエーテル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリウレタン、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンスルフィド、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなど、或いはこれらの熱可塑性ポリマーの１種以上を含む組合せが挙げられる。
【００１７】
熱可塑性ポリマーのブレンドの非限定的な具体例としては、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン／ナイロン、ポリカーボネート／アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリフェニレンエーテル／ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル／ポリアミド、ポリカーボネート／ポリエステル、ポリフェニレンエーテル／ポリオレフィン及びこれらの熱可塑性ポリマーブレンドの１種以上を含む組合せが挙げられる。
【００１８】
一実施形態では、第１のポリマーと第２のポリマーは異なる。別の実施形態では、第１のポリマーは第２のポリマーと同一組成である。第１のポリマーが第２のポリマーと同一組成のときは、第１のポリマーの分子量及び溶融粘度を第２のポリマーの分子量及び溶融粘度よりも大きくすることができる。例示的は実施形態では、第１のポリマーはポリアリーレンエーテルであり、第２のポリマーはポリアミドである。ポリアリーレンエーテルは必要に応じてポリアミドと相溶化し得る。
【００１９】
ポリアリーレンエーテル自体は次の式（Ｉ）の構造単位を複数含んでなる公知のポリマーである。
【００２０】
【化１】
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式中、各構造単位において、各Ｑ１は独立にハロゲン、第一もしくは第二低級アルキル（例えば炭素原子数７以下のアルキル）、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、ヒドロカルビルオキシ、又はハロゲン原子と酸素原子の間に２以上の炭素原子が介在するハロヒドロカルビルオキシであり、各Ｑ２は独立に水素、ハロゲン、第一もしくは第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、ヒドロカルビルオキシ、又はＱ１で定義したハロヒドロカルビルオキシである。ある例示的実施形態では、好ましくは、各Ｑ１はアルキル又はフェニル、特にＣ１−４アルキル基であり、各Ｑ２は水素である。
【００２１】
ホモポリマー及びコポリマーのポリアリーレンエーテルが共に包含される。適当なホモポリマーは２，６−ジメチルフェニレンエーテル単位を含むものである。適当なコポリマーには、かかる単位を例えば２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位と共に含むランダムコポリマー或いは２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合で得られるコポリマーがある。また、ビニルモノマー又はポリスチレンのようなポリマーをグラフトして得られる部分を含むポリアリーレンエーテル、並びに低分子量ポリカーボネートやキノンや複素環式化合物やホルマールのようなカップリング剤を公知の方法で２本のポリアリーレンエーテル鎖のヒドロキシ基と反応させてさらに高分子量のポリマーとしたカップリング化ポリアリーレンエーテルも挙げられる。
【００２２】
ポリアリーレンエーテルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定して、一般に約３０００〜約４００００の数平均分子量及び約２００００〜約８００００の重量平均分子量を有する。ポリアリーレンエーテルは、２５℃のクロロホルム中で測定して、一般に約０．１０〜約０．６０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する。別の実施形態では、ポリアリーレンエーテルは、２５℃のクロロホルム中で測定して、約０．２９〜約０．４８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する。得られる組合せが約０．１０〜約０．６０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する限り、固有粘度の高いポリアリーレンエーテルと固有粘度の低いポリアリーレンエーテルを組合せて使用することも可能である。
【００２３】
ポリアリーレンエーテルは通例２，６−キシレノールや２，３，６−トリメチルフェノールのような１種類以上のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カップリングによって製造される。かかる酸化カップリングには概して触媒系が用いられるが、触媒系は通例、銅、マンガン又はコバルト化合物のような１種類以上の重金属化合物を通常はその他様々な物質と共に含んでいる。
【００２４】
多くの目的に特に有用なポリアリーレンエーテルは、１以上の含アミノアルキル末端基を有する分子からなるものである。アミノアルキル基は通例ヒドロキシ基に対してオルト位に位置する。かかる末端基を有する生成物は、ジ−ｎ−ブチルアミンやジメチルアミンのような適当な第一又は第二モノアミンを酸化カップリング反応混合物の一成分として導入することで得られる。また、４−ヒドロキシビフェニル末端基が存在していることも多々あり、これらは、通例、副生物のジフェノキノンが特に銅−ハライド−第二又は第三アミン系に存在しているような反応混合物から得られる。かなりの割合のポリマー分子（通例ポリマーの約９０重量％にも達する）が上記の含アミノアルキル末端基及び４−ヒドロキシビフェニル末端基の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００２５】
有用なポリアミドは、アミド基（−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−）の存在を特徴とする一般にナイロンとして知られる一群の樹脂である。ナイロン−６及びナイロン−６，６がポリアミドの例であり、様々な販売元から入手可能である。ただし、ナイロン−４，６、ナイロン−１２、ナイロン−６，１０、ナイロン−６，９、ナイロン−６／６Ｔ及びナイロン−６，６／６Ｔ（トリアミン含有率約０．５重量％以下）のような他のポリアミド、並びに非晶質ナイロンのようなものも、特定のポリアリーレンエーテル−ポリアミド用途で有用である。様々なポリアミドの混合物、並びに様々なポリアミドコポリマーも有用である。本発明のブレンドに最も好ましいポリアミドはポリアミド−６，６である。ポリアミドは、ＩＳＯ  ３０７に準拠して９６重量％硫酸中０．５重量％溶液で測定して、約４００ｍｌ／ｇ以下の粘度を有する。
【００２６】
第１のポリマーは、導電性組成物の総重量を基準にして概して約５〜約９５重量％の量で用いられる。一実施形態では、第１のポリマーは導電性組成物の総重量を基準にして概して約１５〜約９０重量％の量で用いられる。別の実施形態では、第１のポリマーは導電性組成物の総重量を基準にして概して約３０〜約８０重量％の量で用いられる。さらに別の実施形態では、第１のポリマーは導電性組成物の総重量を基準にして概して約３５〜約７５重量％の量で用いられる。
【００２７】
第２のポリマーは導電性組成物の総重量を基準にして概して約５〜約９５重量％の量で用いられる。一実施形態では、第２のポリマーは導電性組成物の総重量を基準にして概して約１５〜約９０重量％の量で用いられる。別の実施形態では、第２のポリマーは導電性組成物の総重量を基準にして概して約３０〜約８０重量％の量で用いられる。さらに別の実施形態では、第２のポリマーは導電性組成物の総重量を基準にして概して約３５〜約７５重量％の量で用いられる。
【００２８】
第１及び第２のポリマーは導電性組成物の重量を基準にして概して９０〜９９．９９重量％の量で用いられる。一実施形態では、第１及び第２のポリマーは導電性組成物の重量を基準にして概して９２〜９８重量％の量で用いられる。別の実施形態では、第１及び第２のポリマーは導電性組成物の重量を基準にして概して９３〜９７重量％の量で用いられる。別の実施形態では、第１及び第２のポリマーは導電性組成物の重量を基準にして概して９４〜９６重量％の量で用いられる。
【００２９】
様々な添加剤を導電性組成物に添加し得る。例示的な添加剤としては、相溶化剤、耐衝撃性改良剤、離型剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、熱安定化剤など、或いはこれらの添加剤の１種以上を含む組合せが挙げられる。
【００３０】
導電性組成物に添加できる導電性充填材としては、カーボンナノチューブ、炭素繊維、カーボンブラック、金属充填材、金属で被覆された非導電性充填材、導電性非金属充填材など、或いはこれらの導電性充填材の１種以上を含む組合せが挙げられる。
【００３１】
導電性組成物に使用し得るカーボンナノチューブとしては、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）又は気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）が挙げられる。組成物に用いられる単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）はグラファイトのレーザー蒸発、炭素アーク合成又は高圧一酸化炭素変換法（ＨＰＣＯ）で製造できる。これらのＳＷＮＴは一般に外径約０．７〜約２．４ｎｍのグラフェンシートからなる単一の壁を有する。ＳＷＮＴは金属ＳＷＮＴと半導体ＳＷＮＴの混合物を含んでいてもよい。金属ＳＷＮＴは金属と同様の電気的特徴を示し、半導体ＳＷＮＴは半導電性を示す。組成物におけるＳＷＮＴの使用量を最小限にするため、組成物に含まれる金属ＳＷＮＴの分率をできるだけ高めるのが概して望ましい。通常アスペクト比約５以上のＳＷＮＴが組成物に用いられる。一般にＳＷＮＴは各チューブの両端に半球状キャップを有する閉構造をとるが、１つの端が開放又は両方の端が開放されたＳＷＮＴを用いてもよいと考察される。閉鎖構造であるが、一端又は両端が開放されたＳＷＮＴも使用できると考えられる。ＳＷＮＴは一般に中空の中央部を有しているが、無定形炭素で充填されていてもよい。
【００３２】
レーザーアブレーション及び炭素アーク合成などの方法で得られるＭＷＮＴも導電性組成物に使用できる。ＭＷＮＴは内側中空コアの周囲に２以上のグラフェン層を有する。ＭＷＮＴは一般に両端が半球状キャップで閉鎖されているが、半球状キャップを１つしか有さないＭＷＮＴ、又はいずれのキャップもないＭＷＮＴを使用するのが望ましいこともある。ＭＷＮＴは一般に約２〜約５０ｎｍの直径を有する。ＭＷＮＴを使用する場合、約５以上の平均アスペクト比を有するのが望ましい。一実施形態では、ＭＷＮＴのアスペクト比は約１００以上であり、さらに別の実施形態ではＭＷＮＴのアスペクト比は約１０００以上である。
【００３３】
気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）も導電性組成物に使用できる。これらは通常化学気相成長法で製造される。適度な温度（約８００〜約１５００℃）の粒状金属触媒の存在下で、気相炭化水素から「年輪」又は「フィッシュボーン」構造を有するＶＧＣＦを成長させることができる。「年輪」構造では、コアの周囲に複数の実質的にグラファイトからなるシートが同軸で配置される。「フィッシュボーン」構造では、繊維は中空コアの軸から延在する複数のグラファイト層で特徴付けられる。
【００３４】
直径約３．５〜約２０００ｎｍ及びアスペクト比約５以上のＶＧＣＦを使用し得る。ＶＧＣＦを使用する場合、約３．５〜約１００ｎｍの直径が望ましく、約３．５〜約５００ｎｍの直径がさらに望ましく、約３．５〜約５０ｎｍの直径が最も望ましい。ＶＧＣＦの平均アスペクト比が約１００以上であることも望ましい。一実施形態では、ＶＧＣＦは約１０００以上のアスペクト比を有する。
【００３５】
カーボンナノチューブは一般に導電性組成物の総重量の約０．００１〜約８０重量％の量で用いられる。一実施形態では、カーボンナノチューブは導電性組成物の重量を基準にして概して約０．２５〜約３０重量％の量で用いられる。別の実施形態では、カーボンナノチューブは導電性組成物の重量を基準にして概して約０．５〜約１０重量％の量で用いられる。さらに別の実施形態では、カーボンナノチューブは導電性組成物の重量を基準にして概して約１〜約５重量％の量で用いられる。
【００３６】
様々な種類の導電性炭素繊維も導電性組成物に使用できる。炭素繊維は一般に直径、形態及び黒鉛化の程度（形態と黒鉛化の程度は互いに関連する）に従って分類される。現在、これらの特徴は炭素繊維の合成法によって決まる。例えば直径約５μｍ程度で、繊維軸と平行なグラフェンリボン（ラジアル、平面又は周方向配置）を有する炭素繊維の工業生産は、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）又はピッチを始めとする繊維状の有機前駆体の熱分解によって行われている。
【００３７】
炭素繊維は一般に約１０００ｎｍ（１μｍ）〜約３０μｍの直径を有する。一実施形態では、繊維の直径は約２〜約１０μｍである。別の実施形態では、繊維の直径は約３〜約８μｍである。
【００３８】
炭素繊維は導電性組成物の総重量の約０．００１〜約５０重量％の量で用いられる。一実施形態では、炭素繊維は導電性組成物の重量を基準にして約０．２５〜約３０重量％の量で用いられる。別の実施形態では、炭素繊維は導電性組成物の重量を基準にして約０．５〜約２０重量％の量で用いられる。さらに別の実施形態では、炭素繊維は導電性組成物の重量を基準にして約１〜約１０重量％の量で用いられる。
【００３９】
カーボンブラックも導電性組成物に使用できる。例示的なカーボンブラックは約２００ｎｍ未満の平均粒経を有する。実施形態では、粒径約１００ｎｍ未満のカーボンブラックを使用できる。別の実施形態では、粒径約５０ｎｍ未満のカーボンブラックを使用できる。例示的なカーボンブラックは約２００ｍ２／ｇ超の表面積を有する。実施形態では、カーボンブラックは約４００ｍ２／ｇ超の表面積を有する。別の実施形態では、カーボンブラックは約１０００ｍ２／ｇ超の表面積を有する。例示的なカーボンブラックは約４０ｃｍ３／１００ｇ超の細孔体積（フタル酸ジブチル吸収）を有す。一実施形態では、カーボンブラックは約１００ｃｍ３／１００ｇ超の表面積を有する。別の実施形態では、カーボンブラックは約１５０ｃｍ３／１００ｇ超の表面積を有する。一実施形態では、カーボンブラックが約４ｐｐｍ／ｇ以下の低いイオン含有量（塩素、硫酸、リン酸、フッ素及び硝酸）を有するのが望ましい。カーボンパウダーの具体例としては、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社からＣＯＮＤＵＣＴＥＸ（商標）という商品名で市販されているカーボンブラック、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からＳ．Ｃ．Ｆ．（商標）（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｕｒｎａｃｅ）及びＥ．Ｃ．Ｆ．（商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｕｒｎａｃｅ）という商品名で市販されているアセチレンブラック、Ｃａｂｏｔ社からＶＵＬＣＡＮ  ＸＣ７２（商標）及びＢＬＡＣＫ  ＰＥＡＲＬＳ（商標）という商品名で市販されているカーボンブラック、並びにＡｋｚｏ社からＫＥＴＪＥＮ  ＢＬＡＣＫ  ＥＣ３００（商標）及びＥＣ６００（登録商標）という商品名で市販されているカーボンブラックが挙げられる。
【００４０】
カーボンブラックは導電性組成物の総重量の約０．０１〜約５０重量％の量で用いられる。一実施形態では、カーボンブラックは導電性組成物の重量を基準にして約０．２５〜約３０重量％の量で用いられる。別の実施形態では、カーボンブラックは導電性組成物の重量を基準にして約０．５〜約２０重量％の量で用いられる。さらに別の実施形態では、カーボンブラックは導電性組成物の重量を基準にして約１〜約１０重量％の量で用いられる。
【００４１】
導電性固形金属充填材も導電性組成物に使用できる。これらは熱可塑性ポリマーに配合してから完成品へと加工する際の条件下で溶融しない導電性金属又は合金であってもよい。アルミニウム、銅、マグネシウム、クロミウム、スズ、ニッケル、銀、鉄、チタンなどの金属、又はこれらの金属の１種以上を含む組合せなどを添加できる。物理的混合物並びにステンレス鋼、青銅のような合金も導電性充填材として機能し得る。さらに、これらの金属のホウ化物、炭化物のような少数の金属間化合物（二ホウ化チタン）も導電性充填材粒子として機能し得る。酸化スズ、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アンチモンなど、或いはこれらの充填材の１種以上を含む組合せのような非金属固形導電性充填材粒子を添加して、熱可塑性樹脂を導電性にすることもできる。固形金属及び非金属導電性充填材は、粉末、伸線、ストランド、繊維、チューブ、ナノチューブ、フレーク、ラミネート、板状、楕円状、円板状その他の市販の形態のものでよい。
【００４２】
固形金属及び非金属導電性充填材粒子は、それらの正確な粒度、形状及び組成とは無関係に、導電性組成物の重量を基準にして０．０１〜約５０重量％の配合量で導電性組成物に分散させることができる。一実施形態では、固形金属及び非金属導電性充填材粒子は導電性組成物の重量を基準にして約０．２５〜約３０重量％の量で使用できる。別の実施形態では、固形金属及び非金属導電性充填材粒子は導電性組成物の重量を基準にして約０．５〜約２０重量％の量で使用できる。さらに別の実施形態では、固形金属及び非金属導電性充填材粒子は導電性組成物の重量を基準にして約１〜約１０重量％の量で使用できる。
【００４３】
非導電性非金属充填材の表面のかなりの部分を固体導電性金属の密着層で被覆したものも導電性組成物に使用できる。非導電性非金属充填材は一般に基材と呼ばれ、固体導電性金属層で被覆された基材は「金属コート充填材」と呼ぶことができる。アルミニウム、銅、マグネシウム、クロミウム、スズ、ニッケル、銀、鉄、チタンのような典型的な導電性金属並びにこれらの金属のいずれか１種以上を含む混合物を基材の被覆に使用できる。かかる基材の例としては、溶融シリカ及び結晶性シリカのようなシリカ粉体、窒化ホウ素粉体、ホウ素−ケイ酸塩粉体、アルミナ、酸化マグネシウム（マグネシアともいう。）、表面処理ウォラストナイトを始めとするウォラストナイト、硫酸カルシウム（無水物、二水塩又は三水塩）、チョーク、石灰石、大理石及び合成沈降炭酸カルシウムのような炭酸カルシウムで概して粉砕粒子の形態のもの、繊維、節状、針状及びフレーク状タルクを始めとするタルク、中空及び中実ガラス球、軟質、硬質、焼成カオリン及びポリマーマトリックス樹脂との相溶性を高めるための各種皮膜を有するカオリンを始めとするカオリン、雲母、長石、シリカ球体、煙塵、セノスフェア、フィライト、アルミノケイ酸塩（アルモスフェア）、天然ケイ砂、石英、ケイ石、パーライト、トリポリ、ケイ藻土、合成シリカ、並びにこれらのいずれか１種以上を含む混合物が挙げられる。上述の基材はいずれも金属材料相で被覆すれば、導電性組成物に使用できる。
【００４４】
その他、炭化ケイ素、硫化モリブデン、硫化亜鉛、ケイ酸アルミニウム（ムライト）、合成ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、チタン酸バリウム、バリウムフェライト、硫酸バリウムのような慣用の非導電性無機充填材、並びにガラスフレーク、炭化ケイ素フレーク、二ホウ化アルミニウムのようなフレーク状充填材も、導電性金属皮膜用の基材として使用できる。ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム及び硫酸カルシウム半水塩のような繊維状充填材も導電性金属で被覆すれば、導電性組成物に使用できる。導電性金属皮膜の基材として使用し得るその他の繊維状充填材としては、木を粉砕して得られる木粉のような天然充填材及び補強材、並びにセルロース、綿、サイザル、ジュートのような繊維、澱粉、コルク粉、リグニン、粉砕したナッツ殻、コーン、籾殻などがある。導電性金属皮膜の基材として使用できる繊維状充填材としては、炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素を始めとする単結晶繊維又は「ウィスカー」、並びにこれらのいずれか１種を含む混合物を含むも挙げられる。Ｅ、Ａ、Ｃ、ＥＣＲ、Ｒ、Ｓ、Ｄ及びＮＥガラス及び石英などのガラス繊維織物を始めとするガラス繊維或いはこれらのガラス繊維の１種以上を含む組合せを導電性金属で被覆して導電性組成物に使用してもよい。
【００４５】
導電性金属皮膜の基材として使用し得る有機補強繊維充填材としては、ポリ（エーテルケトン）、ポリエーテルイミド、ポリベンゾキサゾール、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリエステル、ポリエチレン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルイミド又はポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂、ポリ（ビニルアルコール）などの有機ポリマーから得られる繊維が挙げられる。かかる補強用充填材は、モノフィラメント繊維の形態でもマルチフィラメント繊維の形態でも供給でき、単独で使用してもよいし、或いは交織構造又はコア／シース、サイドバイサイド、オレンジタイプもしくはマトリックスアンドフィブリル構造その他繊維製造業者に公知の方法で他の種類の繊維と組合せて使用してもよい。基材として使用できる典型的な交織構造としてはガラス繊維−炭素繊維、炭素繊維−芳香族ポリエーテルイミド（アラミド）繊維及び芳香族ポリエーテルイミド−ガラス繊維が挙げられる。導電性金属皮膜の基材として用いられる繊維状充填材は、例えばロービング、０−９０°織物のような製織繊維補強材、連続ストランドマット、チョップドストランドマット、ティッシュ、紙、フェルトのような不織繊維補強材、及び三次元製織補強材、プレホーム及びブレード（編組）の形態で供給できる。
【００４６】
基材は、それらの正確な粒度、形状及び組成とは無関係に、表面積の約５〜１００％を覆う導電性金属の固体層で被覆される。表面積は通例、ＢＥＴ窒素吸着法や水銀圧入法のような慣用法で求められる。一実施形態では、金属コート充填材は導電性組成物の重量を基準にして約０．２５〜約５０重量％の量で使用できる。別の実施形態では、金属コート充填材は導電性組成物の重量を基準にして約０．５〜約３０重量％の量で使用できる。さらに別の実施形態では、金属コート充填材は導電性組成物の重量を基準にして約１〜約２０重量％の量で使用できる。
【００４７】
一実施形態では、上述の炭素繊維、ＶＧＣＦ、カーボンナノチューブ、カーボンブラック、導電性金属充填材、導電性非金属充填材、金属コート充填材或いはこれらの組合せを導電性組成物に使用して、導電性組成物を静電荷散逸させる。例示的な導電性充填材はカーボンナノチューブである。ＡＳＴＭ  Ｄ２５７に準拠して測定して、約１０９ｏｈｍ／ｍ２以下の表面抵抗率を生じさせるのに有効な量の導電性充填材を用いるのが概して望ましい。別の実施形態では、導電性組成物が約１０７ｏｈｍ／ｍ２以下の表面抵抗率を有するのが望ましい。さらに別の実施形態では、導電性組成物が約１０５ｏｈｍ／ｍ２以下の表面抵抗率を有するのが望ましい。
【００４８】
導電性組成物が約１０１２ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率（ＳＶＲ）を有することも望ましい。一実施形態では、約１０６ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有するのが望ましい。別の実施形態では、約１０３ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有するのが望ましい。さらに別の実施形態では、約１００ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有するのが望ましい。１０１２ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率に加えて、導電性組成物は約１０ｋＪ／ｍ２以上のノッチ付アイゾット衝撃強さ及びクラスＡ表面仕上げを有する。一実施形態では、約１５ｋＪ／ｍ２以上のノッチ付アイゾット衝撃強さを有するのが望ましい。別の実施形態では、約２０ｋＪ／ｍ２以上のノッチ付アイゾット衝撃強さを有するのが望ましい。
【００４９】
体積抵抗率は、破断前の射出成形長が３０ｃｍの破断ドッグボーン形サンプルで測定され。サンプルは液体窒素中で破断する。破断前に、サンプルの表面に１０ｃｍ間隔の応力破断線を生じさせる。サンプルを次いで液体窒素中で破断する。サンプルを破断した後、破断面から凝縮水分を除去するため乾燥させる。次いで破断面に導電性銀塗料を塗工する。銀塗料を乾燥させてから測定を行う。ボルタメーターを用いて抵抗測定又は電圧測定を行う。ボルタメータの電極を破断面に当ててサンプルの抵抗を求め、抵抗率を算出する。
【００５０】
上述の通り、マスターバッチは非導電性充填材及び添加剤を含んでいてもよい。適当な非導電性導電性充填材の例としては、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、染料、着色剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、補強用充填材、相溶化剤、可塑剤、繊維など、或いはこれらの非導電性充填材の１種以上を含む組合せが挙げられる。
【００５１】
導電性組成物の例示的な製造法は概して溶融ブレンディングを含む。導電性組成物の溶融ブレンディングは、剪断力、延伸力、圧縮力、超音波エネルギー、電磁エネルギー、熱エネルギー又はこれらの力若しくはエネルギー形態の１以上含む組合せを利用し、単一のスクリュー、複数のスクリュー、噛合型同方向回転若しくは異方向回転スクリュー、非噛合型同方向回転若しくは異方向回転スクリュー、往復運動スクリュー、ピン付きスクリュー、ピン付きバレル、ロール、ラム、螺旋ローター又はこれらの１種以上を含む組合せによって上述の力を作用させる加工処理装置で実施される。
【００５２】
上述の力を利用する溶融ブレンディングは、単軸式若しくは多軸押出機、Ｂｕｓｓニーダー、Ｅｉｒｉｃｈミキサー、Ｈｅｎｓｃｈｅｌミキサー、ヘリコーンミキサー、Ｒｏｓｓミキサー、Ｂａｎｂｕｒｙミキサー、ロールミル、射出成形機、真空成形機、ブロー成形機のような成形機、又はこれらの機械の１以上を含む組合せのような機械で実施できる。組成物の溶融又は溶液ブレンディングの際に、組成物に約０．０１〜約１０ｋｗ時／ｋｇの比エネルギーを与えるのが概して望ましい。
【００５３】
導電性組成物の製造方法の一実施形態では、第１の押出機で約５０重量％以下の導電性充填材を含むマスターバッチを溶融させるのが望ましい。第１の押出機において溶融マスターバッチを第一のポリマーで希釈して、第２の溶融ポリマーを含む第２の押出機に供給する。２つのメルトの混合は第２の押出機で行われる。導電性充填材を含む導電性組成物を第２の押出機から押出され、ペレット化される。
【００５４】
この構成においては、第１の押出機は、主押出機である第２の押出機のサイドコンパウンダーとして機能する。一実施形態では、第１の押出機及び第２の押出機は共に二軸押出機である。別の実施形態では、第１の押出機を単軸押出機とし、第２の押出機を二軸押出機としてもよい。ペレット化した押出物を射出成形する前に適宜乾燥してもよい。
【００５５】
例示的な実施形態では、マスターバッチはナイロン−６，６とマスターバッチの総重量を基準にして約２０重量％の多層カーボンナノチューブを含む。このマスターバッチを第１の押出機で溶融し、追加量のナイロン−６，６でマスターバッチを希釈することによってその溶融粘度を低下させる。低粘度溶融マスターバッチを次いで第１の押出機から第２の押出機に供給する。第２の押出機は概してポリフェニレンエーテルとナイロン−６，６とを含む相溶化組成物を含む。この相溶化組成物が第２のポリマーである。第２の押出機で２つのメルトが接する際の希釈マスターバッチの溶融粘度が第２のポリマーの溶融粘度と略等しいのが望ましい。一実施形態では、２つのメルトが接する際の低粘度溶融マスターバッチの溶融粘度は第２のポリマーの溶融粘度の約１０％以内にある。別の実施形態では、２つのメルトが接する際の低粘度溶融マスターバッチの溶融粘度は第２のポリマーの溶融粘度の約２０％以内にある。
【００５６】
マスターバッチはマスターバッチの重量を基準にして約１０〜約１０００重量％の第１のポリマーで希釈できる。一実施形態では、マスターバッチはマスターバッチの重量を基準にして約１００〜８００重量％の第１のポリマーで希釈できる。別の実施形態では、マスターバッチはマスターバッチの重量を基準にして約２００〜約６００重量％の第１のポリマーで希釈できる。さらに別の実施形態では、マスターバッチはマスターバッチの重量を基準にして約３００〜約５００重量％の第１のポリマーで希釈できる。
【００５７】
本発明の導電性組成物の製造方法は、当該方法で得られる組成物が、他の方法で製造した試料に比べ、互いに垂直な二方向で均一な体積抵抗率を示すという点で優れている。換言すれば、本導電性組成物では、他の方法で製造される組成物に比べ、電気的特性の異方性が低減している。異方性の低下に際し、流れ方向に平行な方向での体積抵抗率と流れ方向に垂直な方向での体積抵抗率との比（抵抗率比）が約０．２５以上であるのが望ましい。一実施形態では、抵抗率比が約０．４以上であるのが望ましい。別の実施形態では、約０．５以上の抵抗率比が望ましい。さらに別の実施態様では、抵抗率比が１に等しいのが望ましい。抵抗率比が１の試料は異方性を有しないと考えられる。ここで定義される流れ方向とは加工プロセスにおける組成物の流れの方向である。
【００５８】
導電性組成物は好適には自動車に、特に外装ボディパネルとして使用できる。他の有用な用途としては、チップトレイ、コンピューター、電子機器、半導体部品、回路基板などの静電放電からの保護が必要とされるものが挙げられる。
【００５９】
以下の実施例で、本明細書に開示した導電性組成物及びその製造方法の様々な実施形態の一部を例示するが、これらの実施例は例示にすぎず、限定的なものではない。
【実施例】
【００６０】
本例では、マスターバッチの溶融粘度を低下したときの、導電性組成物の体積抵抗率及びノッチ付アイゾット衝撃強さに対する効果を例証する。本例では、比較試料を、導電性組成物の改良製造方法を例証する試料と対比して試験した。導電性組成物はポリフェニレンエーテルとナイロン−６，６の相溶化ブレンドを含んでいた。ポリフェニレンエーテルはＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社から入手した。マスターバッチはナイロン−６，６と多層カーボンナノチューブを含んでいた。マスターバッチ中での多層カーボンナノチューブの存在量は、マスターバッチの重量を基準にして２０重量％であった。マスターバッチはＨｙｐｅｒｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｔｓ社から購入した。クエン酸を用いて、ポリフェニレンエーテルとポリアミドを相溶化した。ヨウ化銅とヨウ化カリウムの混合物をＩＲＧＡＮＯＸ  １０７６（登録商標）と共に酸化防止剤として使用した。使用した耐衝撃性改良剤は、ＫＲＡＴＯＮ  Ｇ１７０１Ｘ（登録商標）（スチレン−エチレン−プロピレン共重合体）及びＫＲＡＴＯＮ  Ｇ１６５１（登録商標）（スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体）であった。いずれの耐衝撃性改良剤もＫｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社から市販されている。組成は表１に示す。
【００６１】
【表１】
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図２に実験用の押出機の構成を示す。主押出機（第２押出機）は２８ｍｍ  Ｗｅｒｎｅｒ  ＆  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ二軸押出機であった。押出機は、温度５０℃、２８０℃、３００℃、３００℃、３００℃、３００℃、２９０℃、３００℃、３００℃、３００℃、３００℃及び３００℃にそれぞれ設定した１１個のバレルを有していた。ダイは温度３１０℃に設定した。スクリュー速度は３００ｒｐｍであった。押出機はバレル６に位置するサイドフィーダー及びバレル９に位置するサイドコンパウンダー（第１押出機）を備えていた。表２に示す通り、比較試料は、ナイロン−６，６とマスターバッチをサイドフィーダー（ＳＦ）から第２押出機に供給しながら、ポリフェニレンエーテルを相溶化剤その他の添加剤と共に第２押出機のスロートに供給することによって製造した。サイドフィーダーでは、ナイロン−６，６及びマスターバッチを第２押出機に室温で供給した。
【００６２】
【表２】
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表２から分かるように、本発明に従って製造した試料が、第１押出機（サイドコンパウンダー（ＳＣ））でマスターバッチとナイロン−６，６の一部を溶融ブレンディングしてから、第２押出機に供給した。ナイロン−６，６の残部は第２押出機のサイドフィーダーから室温で供給した。
【００６３】
第一の押出機でマスターバッチは、マスターバッチ／ナイロン−６，６重量比１：２、１：４、１：５及び１：６のナイロン−６，６で希釈された。表３に、０．６重量％の多層カーボンナノチューブを含む比較試料及び本発明に従って製造した導電性組成物の試料を示す。
【００６４】
【表３】
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表３から、比較試料１の体積抵抗率（ＳＶＲ）が１１４２８６ｋｏｈｍ−ｃｍであることが分かる。これに対して、第１押出機（サイドコンパウンダー）においてナイロン−６，６で希釈してから第２押出機（主押出機）に溶融状態で供給した試料では、マスターバッチをサイドフィーダーに室温で導入した試料に比べ、体積抵抗率が減少している。
【００６５】
以下の表４、表５及び表６は、それぞれＭＷＮＴ配合量０．８重量％、１重量％及び１．２重量％において、マスターバッチ希釈が体積抵抗率に与える同様の有益な効果を示す。
【００６６】
【表４】
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【００６７】
【表５】
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【００６８】
【表６】
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表３、表４、表５及び表６から、第一の押出機での希釈度の増加に伴って試料の体積抵抗率が低下し、マスターバッチの希釈による粘度低下によって分散性が向上することが分かる。理論に束縛されるものではないが、粘度の低下が分散性の最適化に重要な役割を果たし、組成物の抵抗率を下げることができると考えられる。或いは、組成物の抵抗率の低下、導電性充填材の使用量の減少によって材料費が削減されるとともに、必要な加工処理工程も低減し、それに伴ってエネルギー消費量も削減される。
【００６９】
上述の方法で製造される物品は、自動車の外装ボディパネル、フェンダー、ダッシュボードのような自動車部品に好適に使用できる。
【００７０】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明の技術的範囲内で様々な変更をなすことができ、構成要素を均等物で置換できることは当業者には明らかあろう。さらに、本発明の技術的範囲内で、特定の状況又は材料を本発明の教示内容に適合させるため多くの修正をなすことができる。したがって、本発明は、その最良の実施の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に属するあらゆる実施形態を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１の押出機１２と第２の押出機１６を示す押出系１０の例示的な実施形態の概略図である。第１の押出機１２からの押出物が第２の押出機１６に供給される。
【図２】試料１〜２０の製造に使用したサイドフィーダー及びサイドコンパウンダーを備える押出機の概略図。
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性組成物の製造方法であって、
溶融マスターバッチの粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、
低粘度溶融マスターバッチをポリマーと混合して導電性組成物を形成する
ことを含んでなる方法。
【請求項２】
前記溶融マスターバッチを希釈剤、可塑剤、溶融マスターバッチの粘度よりも溶融粘度の低いポリマー又はこれらの組合せと混合することによって溶融マスターバッチの粘度を低下させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
導電性組成物の製造方法であって、
第１の押出機で溶融マスターバッチを、該溶融マスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低い第１のポリマーと混合し、
溶融マスターバッチの溶融粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、
第２の押出機で低粘度溶融マスターバッチを第２のポリマーと混合して導電性組成物を形成する
ことを含んでなる方法。
【請求項４】
前記溶融マスターバッチがポリマーと導電性充填材を含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記導電性充填材がカーボンブラック、カーボンナノチューブ、炭素繊維、金属充填材、金属皮膜で被覆された非導電性充填材、導電性非金属充填材又はこれらの導電性充填材の１種以上を含む組合せである、請求項４記載の方法。
【請求項６】
第１の押出機が第２の押出機のサイドコンパウンダーである、請求項３記載の方法。
【請求項７】
第１のポリマーが第２のポリマーと同一である、請求項３記載の方法。
【請求項８】
第１のポリマーがポリアミドであって、第２のポリマーがポリアリーレンエーテルである、請求項３記載の方法。
【請求項９】
前記導電性組成物が相溶化剤及び耐衝撃性改良剤を含む、請求項３記載の方法。
【請求項１０】
前記導電性組成物が１０ｅ8ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率、１０ｋＪ／ｍ2超のノッチ付アイゾット衝撃強さ及びクラスＡ表面仕上げを有する、請求項３記載の方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法で製造される物品。
【請求項１２】
導電性組成物の製造方法であって、
第１の押出機で溶融マスターバッチを、該溶融マスターバッチの溶融粘度よりも溶融粘度の低いポリアミドと混合し、
溶融マスターバッチの溶融粘度を低下させて低粘度溶融マスターバッチを形成し、
第２の押出機で低粘度溶融マスターバッチをポリアリーレンエーテルと混合して導電性組成物を形成する
ことを含んでなる方法。
【国際調査報告】
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