(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径１μｍ以下の多層ＣＮＴをポリアミド６（ＰＡ６）とポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とを含む熱可塑性樹脂混合物中に分散させてなり、かつ前記ポリアミド６とポリブチレンテレフタレートとの混合比が重量比でＰＡ６／ＰＢＴ＝５０／５０〜２５／７５であることを特徴とする導電性樹脂材料。
【請求項２】
多層ＣＮＴと熱可塑性樹脂混合物とを５００／ｓｅｃ以上のせん断速度で混練することにより得られたものである請求項１記載の導電性樹脂材料。
【請求項３】
多層ＣＮＴのアスペクト比が１０〜１００００である請求項１又は２記載の導電性樹脂材料。
【請求項４】
多層ＣＮＴの配合量が材料全体の０．０１〜１０重量％である請求項１、２又は３記載の導電性樹脂材料。
【請求項５】
体積抵抗率が１０10Ω・ｃｍ以下である請求項１乃至４のいずれか１項記載の導電性樹脂材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電塗装用、静電防止フィルム用、静電防止パッケージ用等の成形用樹脂材料として有効な導電性樹脂材料に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂に対し、導電性を付与するため、導電性カーボンブラック、カーボン繊維、金属粉等の導電性フィラーをブレンドすることが行われていた。
【０００３】
しかしながら、必要な導電性（特に、体積抵抗率１０10Ω・ｃｍ以下）を付与するには、コンパウンド中に少なくとも５重量％の導電性フィラーを添加する必要があることから、これによりベース樹脂本来の物性が変わってしまう。また、導電性フィラーは、カーボンブラックやカーボン繊維（黒色）、金属粉（金属色）等、有色のものが多く、多量の配合により導電性樹脂材料を薄膜化しても不透明なフィルムしか得られない。
このため、導電性フィラー量を少なくしても必要な導電性を与えることができる導電性樹脂組成物が望まれていた。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、少量の導電性フィラーの使用で、体積抵抗率１０10Ω・ｃｍ以下のレベルの導電性を与えることができる導電性樹脂材料を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意検討を行った結果、従来用いられていた導電性フィラーの代わりに、直径１μｍ以下の多層カーボンナノチューブ（多層ＣＮＴ）を用いて、熱可塑性樹脂コンパウンドを作製すること、この場合、このように非常に微細かつ繊維状のカーボンを用いると共に、マトリックス樹脂を単一成分からポリアミド６（ＰＡ６）とポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とを所定の混合比（重量比）で含む熱可塑性樹脂混合物に変えることによって、上記多層ＣＮＴを偏在させて、より少量でも導電パスを形成しやすくして導電性を向上させることに成功したものである。また、この場合、マトリックス樹脂の種類によっては、カーボン凝集のために導電性が芳しくないケースもあるが、高せん断速度下で混練することにより、分散性を改善して導電性を向上させることができることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【０００６】
従って、本発明は下記の導電性樹脂材料を提供する。
［請求項１］  直径１μｍ以下の多層ＣＮＴをポリアミド６（ＰＡ６）とポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とを含む熱可塑性樹脂混合物中に分散させてなり、かつ前記ポリアミド６とポリブチレンテレフタレートとの混合比が重量比でＰＡ６／ＰＢＴ＝５０／５０〜２５／７５であることを特徴とする導電性樹脂材料、
［請求項２］  多層ＣＮＴと熱可塑性樹脂混合物とを５００／ｓｅｃ以上のせん断速度で混練することにより得られたものである請求項１記載の導電性樹脂材料、
［請求項３］  多層ＣＮＴのアスペクト比が１０〜１００００である請求項１又は２記載の導電性樹脂材料、
［請求項４］  多層ＣＮＴの配合量が材料全体の０．０１〜１０重量％である請求項１、２又は３記載の導電性樹脂材料、
［請求項５］  体積抵抗率が１０10Ω・ｃｍ以下である請求項１乃至４のいずれか１項記載の導電性樹脂材料。
【０００７】
以下、本発明につき、更に詳しく説明する。
本発明の導電性樹脂材料は、繊維状カーボンとして多層ＣＮＴを、所定の混合比（重量比）のポリアミド６（ＰＡ６）とポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とを含む熱可塑性樹脂混合物中に分散させたものである。
ここで、本発明においては、繊維状カーボンとして、直径１μｍ以下、好ましくは１ｎｍ〜１μｍ、更に好ましくは０．０１〜０．２μｍのものを用いる。直径が１μｍより大きいものは、本発明の目的を達成し得ない。
この場合、この繊維状カーボンのアスペクト比（長さＬ／直径Ｄ）が１０〜１００００、特に１００〜１０００のものを使用することが好ましい。
【０００８】
アスペクト比が小さすぎる繊維状カーボンを用いる場合は、少量添加で十分な導電パスを形成することが困難である。アスペクト比が大きすぎると、繊維同士のからみあいにより分散不良が生じる場合がある。
このような繊維状カーボンとしては、多層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ、ＭＷＮＴ）を使用することができる。
【０００９】
上記繊維状カーボンの配合量は、適宜選定され、特に制限されるものではないが、導電性樹脂材料全体の０．０１〜１０重量％の範囲とすることができ、特に５重量％以下の配合量でも十分な導電性を付与することができるので、０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜２重量％とすることが望ましい。
【００１０】
一方、本発明において、熱可塑性樹脂としては、特に制限されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレートなどが好ましい例として挙げられるほか、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル等を使用することができるが、本発明は、これらの熱可塑性樹脂の２種以上の混合物を使用する。この場合、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレートから選ばれる２種以上を用いることが好ましい。
【００１１】
この場合、樹脂の混合割合は適宜選定されるが、それぞれの樹脂が合計１００重量部中として１０重量部以上、更に好ましくは２５重量部以上含まれることが好ましい。
その割合が上記範囲外では、２種以上の樹脂を混合することにより導電性向上効果が十分に得られないことがある。
【００１２】
本発明では、上記直径１μｍ以下の繊維状カーボンを熱可塑性樹脂に混練分散させたもので、その混練、分散方法は特に制限されないが、繊維状カーボンを均一分散させる点から、バッチ式の場合はラボプラストミルミキサ、連続式の場合は二軸押出機による混練等の方法を採用することが好ましい。
【００１３】
この場合、特に５００／ｓｅｃ以上、より好ましくは１０００／ｓｅｃ以上の高せん断速度下で混練することにより、例えばカーボン配合量２重量％以下、特に１重量％以下の少量の使用でも十分な導電性を付与することができる。
【００１４】
本発明の導電性樹脂材料は、静電塗装用、静電防止フィルム用、静電防止パッケージ用等として好適に使用され、１０10Ω・ｃｍ以下、特に１０7Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を与えるものであることが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、少量の導電性フィラー（直径１μｍ以下の繊維状カーボン）の配合量でも十分な導電性を付与する。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００１７】
［実施例１〜３、比較例１，２］
カーボンとして、多層ＣＮＴ（ＭＷＮＴ：直径５０ｎｍ程度、Ｌ／Ｄ１００程度）を使用し、また樹脂としてナイロン６（ＰＡ６）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を種々の割合（重量比）で併用し、或いは単独使用し、上記多層ＣＮＴ配合量を２重量％として、東洋精機製ラボプラストミルＲ６０で混練してコンパウンドを作製し、混練後、プレスにて１ｍｍ厚シートを成形し、三菱化学製ロレスタ及びハイレスタで体積抵抗率を測定した。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
0004314453.tif 000002
【００１９】
上記の結果より、ＰＡ６単独系では４．６×１０6Ω・ｃｍ、ＰＢＴ単独系では３．７×１０2Ω・ｃｍであるのに対し、ＰＡ６／ＰＢＴ＝５０／５０系では９．１×１０1Ω・ｃｍ、ＰＡ６／ＰＢＴ＝２５／７５系では６．９×１０1Ω・ｃｍと、導電性が向上することが認められる。
【００２０】
［参考例］
カーボンと熱可塑性樹脂を東洋精機製ラボプラストミルＲ６０で混練してコンパウンドを作製し、東洋精機製フローテスタを用いてコンパウンドに一定のせん断速度を与えながらストランド化した。この場合、カーボンは多層ＣＮＴ（ＭＷＮＴ：直径５０ｎｍ程度、Ｌ／Ｄ１００程度）、樹脂はＰＢＴを使用し、重量比１５：８５で用いた。得られた組成物について、ストランドにドータイトで電極を付けた後、デジタルマルチメータにて抵抗測定した。分散状態はサンプルに適切な前処理を施した後、ＴＥＭ及びＳＥＭにて確認した。カーボン１５ｗｔ％コンパウンドの各せん断速度での体積抵抗率及び分散の関係を表２に示す。
【００２１】
【表２】
0004314453.tif 000003
【００２２】
以上の結果より、低せん断速度下では、カーボンが凝集し、体積抵抗は１Ω・ｃｍ程度だが、高せん断速度下では、カーボンが均一分散し、体積抵抗０．３５Ω・ｃｍ程度と、導電性は約３倍に向上することが認められる。