JPS5835536B2 - 樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、成形性、機械的性質、電気的性質に於いてバ
ランスのとれた樹脂組成物に関する。

従来より、熱可塑性樹脂に充填剤としてカーボンブラッ
クを混入して半導電性樹脂とすることは知られている。

ところがカーボンブラックを多量に混入した場合は機械
的性質が低下する傾向にあり、特に脆性破壊が起り易い
という欠点が生じ、これが大きな問題ともなっている。

ポリエチレンポリプロピレン、ポリ塩化ビニルと同様に
底形用ポリマーとして汎用性のあるポリスチレンも半導
電性樹脂として使用されるべきものの一つであるが、該
ポリマーはカーボンブラックを多量に混入したときの脆
性破壊が特に著しい。

そのため、機械的強度を補強するために例えばガラス繊
維を、或いはカーボンブラックの混入を容易にするため
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを混
入することも考えられているが、物性は充分に改善され
るに至らず、むしろ成形時の作業が複雑となる、困難と
なる、他の諸物性が低下する或いは高価なものとなる等
の問題が生じることもあって、実用上からはポリスチレ
ンへのカーボンブラックの混入は着色剤量（約０．５重
量％程度）にとどめられているのが現状である。

また、合成ゴムにカーボンブラックを多量に混入して半
導電性の成形品を得ることも知られているが、この場合
は加硫が必らず行なわれており、得られる成形品もゴム
弾性を利用した例えば自動車用タイヤなどのものに限ら
れている。

ところで、近年電子工業分野に於いては、プラスチック
異形成形技術の目ざましい進歩によって、従来、金属に
よって製造されていた部品、収納ケース等が半導電性プ
ラスチックスに代替されているが、このような代替にあ
たっては出来るだけ価格の安い汎用性樹脂の使用が望ま
れるところであるが、代替にあたって要求される物性（
機械的性質、電気的性質など）はひじようにきびしいも
のがある。

電子部品収納ケースの一つとして例えば集積回路用コン
テナー（以後、ＩＣコンテナーと称す。

）について説明すると、ＩＣコンテナーの場合は運搬途
中の衝撃や昇温によるコンテナーの破損や変形及び静電
気発生によるトラブル等の防止から抵抗値が１０−２〜
１０−４Ωであるアルミニウム製コンテナーが使用され
ていた。

近年このようなアルミニウム製品の代替としてプラスチ
ックス表面に金属メッキ、金属蒸着膜或いは導電性塗料
を施したものがあるが、加工上の問題や価格が高くなる
、被膜が剥れ易くて永久使用がむずかしい等の欠点があ
って満足できるものではなかった。

一方、一部では硬質塩化ビニル成型品に、帯電防止剤を
塗布した抵抗値が１０８〜１０１３Ω程度のものが知ら
れているが、帯電防止剤は乾燥時には充分な効果が発揮
されず、また経時的にその効果も減退するため、帯電防
止剤の使用も充分なものではなかった。

更にまた硬質塩化ビニル製品は熱変形温度が６０℃程度
であるので夏期輸送中には昇温による変形が生じ易く、
また使用する安定剤の毒性の問題等もあっていずれにせ
よ十分なものとは云えなかった。

本発明者等は、比較的廉価で成形性の良好な汎用性のあ
るポリスチレンを半導電性樹脂として使用すべく鋭意研
究したところ、耐衝撃用ポリスチレンとカーボンブラッ
クとある種の樹脂とをある限定した割合にて配合すると
、成形性、機械的性質及び電気的性質に於いてバランス
のとれた半導電性樹脂組成物が得られることを見い出し
、本発明を完成することに至った。

即ち、本発明は（ａ）耐衝撃用ポリステレフ１００重量
部に対し、（ｂ）カーボンブラック１０〜７０重量部及
び（Ｃ）カーボンブラックと耐衝重用ポリスチレンの双
方に親和性の良好なブタジェンを一成分とする合成ゴム
またはゴム質のオレフィン系コポリマーの少くとも１棟
１５〜８０重量部からなるロックウェル硬度（Ｒスケー
ル）が５５度以上、熱変形温度が１−・ｃｍ／ｃｒ？を
以上、抵抗値が５×１０４〜Ｉ Ｘ １０１０Ωである
ことを特徴とする樹脂組成物である。

本発明に於いて、耐衝撃用ポリスチレンとは合成ゴムに
ポリスチレンがグラフト重合しているすでに周知のハイ
インパクトポリスチレン（ＨＩ−ＰＳ）またはこれに一
般用ポリスチレン（ＧＰ−ＰＳ）を物理的に混合したも
のであって、グラフト重合している合成ゴムの含有量が
２重量％以上のものを言う。

また、耐衝撃用ポリスチレン、カーボンブラックと共に
使用して成形性、機械的性質及び電気的性質の向上に役
立つポリマーは、カーボンブラック、耐衝撃用ポリスチ
レンの双方に親和性の良好なブタジェンを一成分とする
合成ゴムまたはゴム質のオレフィン系ポリマーであり、
いずれもすでに公知のものである。

具体的には、例えばブタジェンラバー（ＢＲ）、スチレ
ン−ブタジェンラバー（５ＢＲ）、アクリロニトリル−
ブタジェンラバー（ＮＢＲ）などの合成ゴム、或いはエ
チレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、酢酸ビニル、ア
クリル酸などを少量グラフトさせたオレフィン系グラフ
ト共重合体例えば商品名ｒＤＥＸＯＮＪ（エッソ化学社
製）、ｒＡＤＭＥＲＪ（三井石油化学社製）などが挙げ
られる。

好適にはＢＲ、ＳＢＲ。ＮＢＲ，ＥＶＡ、ＥＥＡであり
、最適にはＳＢＲである。

本発明で用いるカーボンブラックには特に限定はないが
、平均表面積が比較的小さい場合にはカーボンブラック
の使用量が多量となり、そのために成形時の流動性が悪
化する、衝撃強度の極端な低下を招く等の問題が発生す
るので平均表面積３０ｍ”／ ９以上のものが作業上、
物性上からも好ましく、平均表面積１００ｍ／、９以上
のものは特に好適である。

本発明に於いては（ａ）耐衝撃用ポリスチレン、（ｂ）
カーボンブラック及び（Ｃ）カーボンブラックと耐衝撃
用ポリスチレンの双方に親和性の良好なブタジェンを一
成分とする合成ゴムまたはゴム質のオレフィン系コポリ
マーの使用割合は、（ａ） １００重量部に対しくｂ）
１０〜７０重量部及び（ｃ）１５〜８０重量部であり、
好適には上記の使用割合の範囲にて更にカーボンブラッ
クの濃度を６〜２５重量％とすることである。

カーボンブラックの使用割合が上記の範囲より少ない場
合は充分な半導電性が与えられず、又範囲を超えて混入
した場合には成形時の流動性の低下、衝撃強度の低下等
の欠点が生じるので好ましくない。

また、たとえカーボンブラックの使用量が上記範囲内で
あっても（Ｃ）カーボンブラックと耐衝撃用ポリスチレ
ンの双方に親和性の良好なブタジェンを一成分とする合
成ゴムまたはゴム質のオレフィン系コポリマーの使用量
が１５重量部より少ないと、成形時のサイジング性不良
、成形品のソリ、変形等の成形性の悪化、衝撃強度の低
下等を招き、また８０重量部を超えると得られた成形品
の表面状態が悪化し、また熱変形温度も６０℃以下とな
って昇温時に成形品が変形し易くなる原因を招き更に硬
度も低下して剛性のある成形品が得られない。

。即ち、ａ、ｂ及びＣの三成分が上記の如き範囲にある
ときに、成形時の流動性、サイジング性、成形品のソリ
、変形、熱変形温度、硬度、衝撃強度等の成形性、機械
的性質及び電気的性質にバランスのとれた樹脂組成物が
与えられるものである。

更に本発明の樹脂組成物は例えば電子部品用収納ケース
の如き電気的性質、機械的性質に於いて更に苛酷な物性
要求を受ける場合に於いても十分適用することが可能で
ある。

ＩＣコンテナーの如き特に苛酷な電気的性質、機械的性
質の物性の要求を受けるときは、各々の平均表面積を有
したカーボンブラックについてカーボン濃度と抵抗値の
関係を求め、各グラフより抵抗値５Ｘ１０’、Ｑ及びｌ
Ｘｌ０１０／？をプロットし、これをカーボンブラック
の平均表面積と濃度との関係図とした図−１の斜線部内
の範囲にカーボンブラック成分を設定することが、更に
必要である。

本発明に於いては、上記ａ、ｂ及びＣの成分のほか用途
に応じて他の配合剤を加えることは可能である。

使用できるものとしては、例えば老化防止剤、酸化防止
剤等の安定剤、脂肪酸エステル類、脂肪酸アミド、パラ
フィン、炭化水素樹脂等の滑剤（スリップ剤）、ポリス
チレン及びゴム状物質に対して相溶性があり加工中の粘
度を低下させるクマロンインデン樹脂、テルペン・フェ
ノール樹脂、プロセスオイル、各種可塑剤の如き軟化剤
が挙げられる。

更に、その使用量が１０重量φ以下であればポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート等の樹脂及び／又は炭酸カル
シウム、ケイソウ土、タルク、ガラス繊維等のフィラー
も使用できる。

以下、例を挙げて本発明を説明するが特に記載のないか
ぎり部は重量部を示す。

実施例１〜１４及び比較例１〜１３ ＨＩ−ＰＳ（メルトインデックス０．５、アイゾツト衝
撃強度５．４）、５ＢＲ（スチレン４０φ含有）及びカ
ーボンブラックを表−１に示す如き割合にて加えたもの
を各々１５０℃に予熱したバンバリーミキサ−にて混練
し、次いで２１０℃のベント式押出機（Ｌ／Ｄ−リ、４
０ｍｍφ）にて熔融押出し、ペレット化した。

更に１８０℃のノンベント式押出機（Ｌ／Ｄ＝２４，４
０間φ）にて訪朝型形状のＩＣコンテナ成形品を押出成
型し、成形時の流動性、サイジング性及び成形品のソリ
、変形を観察した。

また１７０℃に加熱した２本ロール上に同様な組成物を
熔融混練し、２００℃の熱プレスにて厚さＸインチのシ
ートを作製し、熱変形温度、ロックウェル硬度（Ｒスケ
ール）、衝撃強度を測定した。

結果を表−１にまとめるが、実用性の最終評価を以下の
三段階評価にて行なった。

（１）成形時の流動性、（２）サイジング性及び（３成
形品のソリ、変形を肉眼にて観察； ○・・・・・・良好、△・・・・・・はぼ良好、×・・
・・・・不良（４）熱変形温度； ○・・・・・・完全に６５℃以上である、△・・・・・
・はぼ６５℃程度である、×・・・・・・明らかに６５
℃以下である （５） ロックウェル硬度（Ｒスケール）；○・・・
・・・完全に５５度以上である、△・・・・・・はぼ５
５度程度である、×・・・・・・明らかに５５度地下で
ある （６）衝撃強度； ○・・・・・・完全に１ ｋｇ−ｃｍ７’ｃｒｔｔ２以
上である、△・・・・・・はぼ１ｋｇ・ｃｒｒ４／ｃｙ
ｉ’程度である、×・・・・・・明らかに１ｋｇ・ｃｍ
７’ｃｄ以下である （７）抵抗値； ○・・・・・・完全に５Ｘ１０’乃至ｌＸｌ０１０βの
範囲内である、△・−・・・はぼ５Ｘ１０’Ω又は１×
１０１０８程度である、×・・・・・・明らかに５ＸＩ
Ｏ’ 、１７未満若しくはＩ ＸＩ Ｏ”、２を超え
ている。

（８）成形品に対する最終評価； ※ ※ ◎・・・・・・使用できる、 る。

×・・・・・・使用は不可能であ 実施例１５〜１９比較例１４ 前記実施例で用いたＨＩ−ＰＳにＧＰ−ＰＳ（メルトイ
ンデックス０．５）を適宜な割合にて加え、更にゴム状
ポリマーとして５ＢＲ（スチレン４０％含有）、ＢＲ，
ＥＶＡ（酢酸ビニル６０φ含有）を、またカーボンブラ
ックとして平均表面積３００ｍ２７？のものを使用して
カーボンブラック２０重量φ含有の［Ｗ型形状の成型品
を得た。

結果を表−２にまとめる。

【図面の簡単な説明】 図−１は使用するカーボンブラックの平均表面積と濃度
との関係を抵抗値（５Ｘ１０’、２及び１×１０１°８
）のプロットから作成した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）耐衝撃用ポリステレフ１００重Ｎ部、（ｂ）カ
   ーボンブラック１０〜７０重量部、及び（Ｃ）カーボン
   ブラックと耐衝撃用ポリスチレンの双方に親和性の良好
   なブタジェンを一戊分とする合成ゴムまたはゴム質のオ
   レフィン系コポリマーの少なくとも１種１５〜８０重量
   部からなるロックウェル硬度（Ｒスケール）が５５度以
   上、熱変形温度が６５°Ｃ以上、衝撃強度が１ｋｇ・ｃ
   ｒｎ／ｃｉｔ以上、抵抗値が５ Ｘ １０’〜Ｉ Ｘ
   １０１０Ωであることを特徴とする樹脂組成物。 ２ カーボンブラックと耐衝撃用スチレンの双方に親和
   性の良好なブタジェンを一成分とする合成コムまたはコ
   ム質のオレフィン系コポリマーがブタジェンラバー、ス
   チレン−ブタジェンラバー、Ｔ’７’ＪロニトＩＪ ／
   ｌ／−ブタジェンラバー、エチレン−酢酸ビニル共重合
   体、エチレン−エチルアクリレート共重合体及びオレフ
   ィン系グラフト共重合体より選ばれた少くとも１種であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の樹脂組成物。