JP6905744B2 - A conductive surface-treated powder filler and a resin composition containing the filler. - Google Patents
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Description
本発明は導電性表面処理粉体填料及び該填料を含有してなる樹脂組成物に関し、更に詳しくは、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に導電経路を形成し、導電性、帯電防止機能を有するだけでなく、白色性または透明性を可能にし、かつ粉体本来がもつ分散性、樹脂との相溶性、補強性、柔軟性、軽量化機能等を有する導電性表面処理粉体填料及び該填料を含有してなる樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a conductive surface-treated powder filler and a resin composition containing the filler, and more particularly, a composition blended in a resin such as rubber, plastic, film, sealant, adhesive, paint, and plastisol. It forms a conductive path in the object, not only has conductivity and antistatic function, but also enables whiteness or transparency, and has the original dispersibility of powder, compatibility with resin, reinforcing property, and flexibility. The present invention relates to a conductive surface-treated powder filler having a weight-reducing function and the like, and a resin composition containing the filler.
現在、携帯電話、パソコン、タブレット端末、プリンター等の通信機器の普及はめざましいものがあり、世界中で大量に使われ、業務上だけでなく日常生活においてもなくてはならない存在として認知されている。これら情報端末に使用されるタッチパネルは、操作性を向上させるために導電性機能を持った素材、原料の存在が不可欠である。またプリンターに使用されるOAゴムロールは、紙送り性を損なわずにスムーズに印刷転写させるには均一な導電性機能を持った素材、原料が使われている。これらの導電性機能を発揮させる素材、原料として、インジウムスズ酸化物(ITO),インジウム亜鉛酸化物(IZO), 銀粉、銅粉末をドーピングした酸化亜鉛等の金属酸化物粉体が使われている。たとえば、画像表示装置の前面に配置された画像表示装置と一体型の入力スイッチとして用いられるタッチパネルセンサーにインジウムスズ酸化物やインジウム亜鉛酸化物を用いられており長期耐久性を発揮することが紹介されている(特許文献1)。
しかしながら、ITOやIZOなどのインジウム系酸化物は安定した導電性機能を発揮し実績のある原料であるが、レアアースと言われる天然資源であるため資源の枯渇が懸念され長期的に供給できるかという問題を抱えている。また、23℃常温下でのこれらの素材の真比重は、ITO(7.1g/cm3 )、IZO(6.3g/cm3 )、銀粉(5.0〜10.5)、銅粉(5.9)と非常に大きいため、これらを含有した樹脂組成物の比重も大きくなり、その結果、硬度も大きくなり柔軟性、耐衝撃性に支障をきたす場合がある。また、分散性、引張特性が低下するとともに非常に高価であるため汎用的に使うことが制限される。
Currently, the spread of communication devices such as mobile phones, personal computers, tablet terminals, and printers is remarkable, and they are used in large quantities all over the world and are recognized as indispensable not only in business but also in daily life. .. The touch panels used in these information terminals are indispensable for the presence of materials and raw materials having a conductive function in order to improve operability. Further, the OA rubber roll used in the printer uses a material having a uniform conductive function in order to smoothly print and transfer the paper feedability without impairing the paper feedability. Metal oxide powders such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), silver powder, and zinc oxide doped with copper powder are used as materials and raw materials for exhibiting these conductive functions. .. For example, it was introduced that indium tin oxide and indium zinc oxide are used for the touch panel sensor used as an input switch integrated with the image display device placed in front of the image display device, and that it exhibits long-term durability. (Patent Document 1).
However, indium oxides such as ITO and IZO are raw materials that have a proven track record of exhibiting stable conductive functions, but since they are natural resources called rare earths, there is concern about resource depletion and whether they can be supplied over the long term. I have a problem. The true specific densities of these materials at 23 ° C. and room temperature are ITO (7.1 g / cm 3 ), IZO (6.3 g / cm 3 ), silver powder (5.0 to 10.5), and copper powder (5.0 to 10.5). Since it is very large (5.9), the specific gravity of the resin composition containing these is also large, and as a result, the hardness is also large, which may hinder the flexibility and impact resistance. In addition, its dispersibility and tensile properties are deteriorated and it is very expensive, so that it is restricted from being used for general purposes.
また、電子回路基板上の接着素子として鉛系はんだ等が用いられていたが、基板の材質が樹脂に代わることにより銀粉、銀めっき粉等の金属粉を用いた導電性接着剤が報告されている(特許文献2)。しかしながら、これらの金属粉の導電性機能はITOやIZOに近いが、銀粉も比較的高価なうえ高比重なため接着剤中で沈降分離することがあり、また金属微粉末は吸入すると人体の健康に悪影響を及ぼす可能性があるので取扱い上の課題がある。 In addition, lead-based solder and the like have been used as adhesive elements on electronic circuit boards, but conductive adhesives using metal powders such as silver powder and silver plating powder have been reported because the material of the substrate is replaced with resin. (Patent Document 2). However, although the conductive function of these metal powders is similar to that of ITO and IZO, silver powders are also relatively expensive and have a high specific density, so they may settle and separate in an adhesive, and fine metal powders may cause human health when inhaled. There is a problem in handling because it may have an adverse effect on.
また、画像形成装置の熱転写ローラ等に適用でき、トナーの転写ムラ等の画像不良を低減させる目的で導電性ゴムロールスポンジが使用されているが、導電性を付与する導電性粉体としてカーボンブラックが使用されている(特許文献3)。しかしながら、カーボンブラックは導電性金属化合物に比べると真比重も小さく、原料コスト的には有利ではあるものの、カーボンブラックの原料色調が黒色であるため、透明性、白色性などの組成物の色調に制約を受けたり配合割合によって導電性のムラが生じる課題がある。 Further, a conductive rubber roll sponge is used for the purpose of reducing image defects such as toner transfer unevenness, which can be applied to a thermal transfer roller of an image forming apparatus, and carbon black is used as a conductive powder for imparting conductivity. It is used (Patent Document 3). However, although carbon black has a smaller true specific gravity than the conductive metal compound and is advantageous in terms of raw material cost, the raw material color tone of carbon black is black, so that the color tone of the composition such as transparency and whiteness can be obtained. There is a problem that there are restrictions and uneven conductivity occurs depending on the compounding ratio.
また、導電性ゴム組成物、樹脂組成物において導電性酸化亜鉛が白色度が高く、着色可能な導電性無機粉体として紹介されている(特許文献4)。しかしながら、色調における制約はなくなるものの、酸化亜鉛自身の比重が5.4と大きく、また樹脂組成物として硬くなる傾向があるため、情報端末の軽量化や樹脂組成物の耐衝撃性に支障をきたす場合がある。 Further, in the conductive rubber composition and the resin composition, conductive zinc oxide has a high degree of whiteness and is introduced as a conductive inorganic powder that can be colored (Patent Document 4). However, although there are no restrictions on the color tone, zinc oxide itself has a large specific gravity of 5.4 and tends to be hard as a resin composition, which hinders the weight reduction of information terminals and the impact resistance of the resin composition. In some cases.
また、炭酸カルシウム、ケイ酸塩鉱物に、下記の一般式(I) In addition, the following general formula (I) is applied to calcium carbonate and silicate minerals.
(式中、R1 は水素原子又はメチル基、Mはアルカリ金属、アンモニウム又はアミン)で表される構造単位を有する重合体で表面処理したことを特徴とする導電性無機粉体が紹介されている(特許文献5)。
しかしながら、これらの導電性無機粉体は、白色系で着色性に制約がなく真比重も大きくない特徴があるが、上記の重合体で表面処理したものは導電性レベルが低く、かつ樹脂組成物にした場合、長期的な導電性、帯電防止効果が得られない。
(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, M is an alkali metal, ammonium or amine) is introduced conductive inorganic powder, characterized in that surface-treated with a polymer having a structural unit represented by the (Patent Document 5).
However, these conductive inorganic powders are white and have no limitation on colorability and do not have a large true specific gravity. However, those surface-treated with the above-mentioned polymer have a low conductive level and a resin composition. When set to, long-term conductivity and antistatic effect cannot be obtained.
また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールから選ばれる導電性高分子をアゾ化合物等のラジカルで化学処理した変成導電性高分子を樹脂に含んだ組成物が、抵抗値にばらつきがなく安定した導電性を付与させると報告されている(特許文献6)。しかしながら、これらの導電性高分子は、樹脂中に連続的に結合した状態で導電経路を形成するいわゆるパーコレーション構造をとることで導電機能を発揮するのに対し、シリカ、タルク等の補強性のある充填剤は絶縁性のため、少量でもこれらの充填剤が配合されると導電性高分子の導電経路を失い急激に導電性能が低下するという問題がある。そのため、導電性機能を損なわずに補強効果を上げるには、絶縁性の充填剤は配合できず、ITO,IZO、銀粉、銅粉などの高比重の金属酸化物粉体を用いるか、黒色のカーボンブラックを配合することになるため、導電性高分子を用いる特徴が失われる。もしくは、補強性のある充填剤を配合しない組成物に限定されてしまうため、この場合も導電性高分子の特徴が制限される。 In addition, a composition containing a modified conductive polymer obtained by chemically treating a conductive polymer selected from polyaniline, polythiophene, and polypyrrole with a radical such as an azo compound in a resin imparts stable conductivity with no variation in resistance value. It has been reported that this is allowed (Patent Document 6). However, while these conductive polymers exhibit a conductive function by adopting a so-called percoration structure that forms a conductive path in a state of being continuously bonded to the resin, they have reinforcing properties such as silica and talc. Since the filler is insulating, there is a problem that if even a small amount of these fillers is blended, the conductive path of the conductive polymer is lost and the conductive performance is sharply lowered. Therefore, in order to increase the reinforcing effect without impairing the conductive function, an insulating filler cannot be blended, and a metal oxide powder having a high specific gravity such as ITO, IZO, silver powder, or copper powder is used, or black is used. Since carbon black is blended, the feature of using a conductive polymer is lost. Alternatively, since the composition is limited to a composition that does not contain a reinforcing filler, the characteristics of the conductive polymer are also limited in this case as well.
炭酸カルシウム、リン酸カルシウムに代表されるカルシウム化合物、酸化チタンに代表されるチタン化合物、水酸化マグネシウムに代表されるマグネシウム化合物及びシリカに代表されるケイ素化合物等の無機粉体は、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に最も多く配合され、分散性、白色性、補強性、柔軟性等の機能を発揮する樹脂組成物として長年の実績があり広く使われている。また、最近ではアクリル樹脂バルーン、ポリメタクリレート系樹脂などの樹脂ビーズ、塩ビパウダー等の有機粉体が樹脂組成物を軽量化したり、柔軟性を付与する目的で使用される割合が非常に多くなってきている。
しかしながら、これらの粉体は通常絶縁性であり、これらの粉体を配合して導電性機能を持った樹脂組成物にするには、導電性機能をもった黒色系のカーボンブラックや、インジウム、スズ、銀、銅、亜鉛、アンチモン等の無機金属化合物等の導電性物質を多量に使用して対応せざるを得ない状況にある。また、カルシウム化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物、ケイ素化合物等の無機粉体を含んだ樹脂組成物、もしくは、アクリル樹脂バルーン、ポリメタクリレート系樹脂などの樹脂ビーズ、塩ビパウダー等の有機粉体を含んだ樹脂組成物中に、導電性物質を配合しただけでは導電経路を形成させるのに必要なパーコレーション構造をとることができず、十分な導電性を示さないうえ、分散機能に支障をきたしてしまう。
Inorganic powders such as calcium carbonate, calcium compounds typified by calcium phosphate, titanium compounds typified by titanium oxide, magnesium compounds typified by magnesium hydroxide and silicon compounds typified by silica are rubber, plastics, films, etc. It is most often blended in resins such as sealants, adhesives, paints, and plastics, and has many years of experience as a resin composition that exhibits functions such as dispersibility, whiteness, reinforcing properties, and flexibility, and is widely used. Recently, the proportion of acrylic resin balloons, resin beads such as polymethacrylate-based resins, and organic powders such as vinyl chloride powder used for the purpose of reducing the weight of the resin composition and imparting flexibility has become extremely large. ing.
However, these powders are usually insulating, and in order to combine these powders into a resin composition having a conductive function, black carbon black having a conductive function, indium, etc. There is no choice but to use a large amount of conductive substances such as inorganic metal compounds such as tin, silver, copper, zinc, and antimony. Further, a resin composition containing an inorganic powder such as a calcium compound, a titanium compound, a magnesium compound, or a silicon compound, or a resin bead such as an acrylic resin balloon or a polymethacrylate resin, or an organic powder such as vinyl chloride powder is contained. The percoration structure necessary for forming the conductive path cannot be obtained only by blending the conductive substance in the resin composition, the resin composition does not exhibit sufficient conductivity, and the dispersion function is hindered.
本発明は、かかる実情に鑑み、上記従来技術の問題の少なくとも1つを解決し、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に当該粉体の分散によって導電経路を形成すべきパーコレーション構造をとることができ、導電性、帯電防止機能を有するだけでなく、白色性、または透明性を可能にし、かつ粉体本来がもつ分散性、樹脂との相溶性、補強性、柔軟性、軽量化機能を有する導電性表面処理粉体填料、及び該填料を含有する樹脂組成物を提供するものである。 In view of such circumstances, the present invention solves at least one of the above-mentioned problems of the prior art, and the powder is contained in a composition blended in a resin such as rubber, plastic, film, sealant, adhesive, paint, and plastisol. It is possible to take a percoration structure that should form a conductive path by dispersing the body, and it not only has conductivity and antistatic function, but also enables whiteness or transparency, and the dispersibility and resin inherent in powder. It is an object of the present invention to provide a conductive surface-treated powder filler having compatibility with, reinforcing property, flexibility, and weight reduction function, and a resin composition containing the filler.
本発明者らは、上記課題の解決を目的として鋭意検討を重ねた結果、白色系の無機粉体、白色系の有機粉体から選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面に、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤を有する表面処理粉体(B)の被覆層を有する表面処理粉体が上記課題の少なくとも1つを解決することを見い出し本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies aimed at solving the above problems, the present inventors have conducted diligent studies on the surface of particles of at least one type of powder (A) selected from white-based inorganic powder and white-based organic powder. In the present invention, it has been found that a surface-treated powder having a coating layer of a surface-treated powder (B) having a surface-treating agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion solves at least one of the above problems. It came to be completed.
上記課題を解決するための本発明の特徴は、白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1 種の粉体(A)の粒子の表面にπ 共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体であって、下記式(1)及び(2)を満足することを特徴とする導電性表面処理粉体填料である。
(1) Dio≦4.3
(2) 0.12≦As≦8.4[mg/m2 ]
但し、
Dio:表面処理粉体の真比重[g/cm3]
As :下記式で求められる表面処理粉体の単位比表面積あたりのπ 共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量
As=Tgx/Sw
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[mg/g]
Sw : 表面処理粉体のBET比表面積[m 2/g]
本発明の他の特徴は、表面処理粉体が白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の水スラリーと、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンからなる表面処理剤(B)を含有する分散液とを混合撹拌してなる導電性表面処理粉体填料である。
本発明の他の特徴は、白色系無機粉体が、カルシウム化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物、ケイ素化合物及びアルミ化合物からなる群より選択される少なくとも1 種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、白色系有機粉体が、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂及び木質系粉末からなる群より選択される少なくとも1 種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、π 共役系導電性ポリマーが、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール及びポリフルオレンからなる群から選択される少なくとも1 種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、ポリチオフェンが、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、ポリアニオンが、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸及びポリアクリルアミドスルホン酸からなる群より選択される少なくとも1種である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の更に他の特徴は、体積抵抗率が10 8Ω・cm以下である導電性表面処理粉体填料である。
本発明の上記導電性表面処理粉体の製造方法の特徴は、白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の水スラリーと、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンからなる表面処理剤(B)を含有する分散液とを混合撹拌することにより、前記粉体(A)の粒子を表面処理することを特徴とする導電性表面処理粉体填料の製造方法である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性樹脂組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性ゴム組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性フィルム組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性シーリング組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性接着剤組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性塗料組成物である。
本発明の更に他の特徴は、導電性表面処理粉体填料を含有してなる導電性プラスチゾル組成物である。
A feature of the present invention for solving the above problems is π-conjugated conductivity on the surface of particles of at least one powder (A) selected from the group consisting of white inorganic powder and white organic powder. A surface treatment powder having a coating layer of a surface treatment agent (B) containing a polymer and a polyanion, which is a conductive surface treatment powder filler characterized by satisfying the following formulas (1) and (2). be.
(1) Dio ≤ 4.3
(2) 0.12 ≤ As ≤ 8.4 [mg / m 2 ]
However,
Dio: True specific gravity of surface-treated powder [g / cm 3 ]
As: Amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per unit specific surface area of surface treatment powder calculated by the following formula
As = Tgx / Sw
Tgx: Amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per 1 g of surface treatment powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area of surface-treated powder [m 2 / g]
Another feature of the present invention is that the surface treatment powder is an aqueous slurry of at least one powder (A) selected from the group consisting of white inorganic powder and white organic powder, and π-conjugated conductivity. It is a conductive surface treatment powder filler obtained by mixing and stirring a dispersion liquid containing a surface treatment agent (B) composed of a polymer and a polyanion.
Another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler in which the white inorganic powder is at least one selected from the group consisting of calcium compounds, titanium compounds, magnesium compounds, silicon compounds and aluminum compounds. ..
Yet another feature of the present invention is that the white organic powder is at least one selected from the group consisting of acrylic resin, vinyl chloride resin, polystyrene resin, polyethylene resin, polyimide resin, fluororesin, phenol resin and wood powder. It is a seed conductive surface treatment powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler in which the π-conjugated conductive polymer is at least one selected from the group consisting of polythiophene, polyaniline, polypyrrole and polyfluorene.
Yet another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler in which the polythiophene is poly (3,4-ethylenedioxythiophene).
Yet another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler in which the polyanion is at least one selected from the group consisting of polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid and polyacrylamide sulfonic acid.
Yet another feature of the present invention is a conductive surface-treated powder filler volume resistivity of not more than 10 8 Ω · cm.
The features of the method for producing the conductive surface-treated powder of the present invention are an aqueous slurry of at least one powder (A) selected from the group consisting of white inorganic powder and white organic powder, and π. A conductive surface treatment powder characterized by surface-treating the particles of the powder (A) by mixing and stirring a dispersion liquid containing a surface treatment agent (B) composed of a conjugated conductive polymer and a polyanion. This is a method for manufacturing body fillers.
Yet another feature of the present invention is a conductive resin composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive rubber composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive film composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive sealing composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive adhesive composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive coating composition containing a conductive surface-treated powder filler.
Yet another feature of the present invention is a conductive plastisol composition containing a conductive surface-treated powder filler.
本発明の導電性表面処理粉体填料は、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に当該填料の分散によって導電経路を形成すべきパーコレーション構造をとることができる。したがって、導電性機能を付与させるだけでなく、本来の粉体の特徴である白色度が高いことから着色性に優れ、透明性を可能にし、黒色系以外の導電性樹脂組成物を得ることができる。また、他のインジウム、スズ、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、アンチモン等の無機金属化合物を含んだ金属粉体に比べて分散性に優れており、真比重も小さいことから、添加量を多くすることができるので十分な導電性効果が得られ、かつ粉体本来がもつ補強機能、導電性ポリマーがもつ高伸長等の柔軟性機能、軽量化機能を有する樹脂組成物を得ることができる。 The conductive surface-treated powder filler of the present invention is a percolation in which a conductive path should be formed by dispersing the filler in a composition blended with a resin such as rubber, plastic, film, sealant, adhesive, paint, or plastisol. It can take a structure. Therefore, it is possible to obtain a conductive resin composition other than black, which not only imparts a conductive function but also has excellent colorability and transparency due to its high whiteness, which is a characteristic of the original powder. can. In addition, the dispersibility is superior to other metal powders containing inorganic metal compounds such as indium, tin, silver, copper, zinc, aluminum, and antimony, and the true specific gravity is small, so the amount of addition is increased. Therefore, it is possible to obtain a resin composition having a sufficient conductive effect, a reinforcing function inherent in the powder, a flexible function such as high elongation of the conductive polymer, and a weight reduction function.
本発明は、白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体であって、下記式(1)及び(2)を満足することを特徴とする導電性表面処理粉体填料である。
(1) Dio≦4.3
(2) 0.12≦As≦8.4[ mg/m2 ]
但し、
Dio:表面処理粉体の真比重[ g/cm3 ]
As :下記式で求められる表面処理粉体の単位比表面積あたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量
As=Tgx/Sw
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[ mg/g]
Sw :表面処理粉体のBET比表面積[ m2 /g]
The present invention is a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion on the surface of particles of at least one powder (A) selected from the group consisting of white inorganic powder and white organic powder. It is a surface-treated powder having a coating layer of (B), and is a conductive surface-treated powder filler characterized by satisfying the following formulas (1) and (2).
(1) Dio ≤ 4.3
(2) 0.12 ≤ As ≤ 8.4 [mg / m 2 ]
However,
Dio: True specific gravity of surface-treated powder [g / cm 3 ]
As: Amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per unit specific surface area of surface treatment powder calculated by the following formula
As = Tgx / Sw
Tgx: Amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per 1 g of surface treatment powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area of surface-treated powder [m 2 / g]
本発明において、粉体(A)としての白色系無機粉体及び白色系有機粉体の白色系とは、斯界において、通常用いられる程度の白色度を指称するが、例えば、日本電色株式会社製カラーメーターZE−200にて測定したL値では、粉体としては85以上、樹脂組成物としては80以上のものが望ましい。 In the present invention, the white color of the white inorganic powder and the white organic powder as the powder (A) refers to the degree of whiteness normally used in the art, and for example, Nippon Denshoku Co., Ltd. In the L value measured by the color meter ZE-200 manufactured by the manufacturer, it is desirable that the powder is 85 or more and the resin composition is 80 or more.
本発明において、上記粉体(A)の粒子表面に上記表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体の真比重Dioは4.3g/cm3 以下であることが必要である。真比重Dioが4.3g/cm3 を超えると、例えば樹脂に配合した場合に樹脂組成物の重量が大きくなり軽量化が達成できないため、添加量を抑制せざるを得ず、その結果、十分な導電性を付与した樹脂組成物を得ることが困難となる。また、硬度も大きくなるので柔軟性や耐衝撃性が低下するとともに、分散性が低下するので引張特性等も低下する。 In the present invention, the true specific gravity Dio of the surface-treated powder having the coating layer of the surface-treating agent (B) on the particle surface of the powder (A) needs to be 4.3 g / cm 3 or less. If the true specific density Dio exceeds 4.3 g / cm 3 , for example, when blended with a resin, the weight of the resin composition becomes large and weight reduction cannot be achieved. Therefore, the amount of addition must be suppressed, and as a result, sufficient. It becomes difficult to obtain a resin composition having a high degree of conductivity. In addition, since the hardness is increased, the flexibility and impact resistance are lowered, and the dispersibility is lowered, so that the tensile properties and the like are also lowered.
尚、粉体(A)の真比重と、表面処理剤(B)の被覆層を有する表面処理粉体の真比重との差は無視できるほどの僅かな差であり、実質的に同じと見做して差し支えない。従って、所望の真比重を有する表面処理粉体を得るには、該真比重を有する粉体(A)を選択すればよい。 The difference between the true specific density of the powder (A) and the true specific gravity of the surface-treated powder having the coating layer of the surface treatment agent (B) is a negligible slight difference and is considered to be substantially the same. It doesn't matter. Therefore, in order to obtain a surface-treated powder having a desired true specific gravity, the powder (A) having the true specific gravity may be selected.
真比重が4.3g/cm3 以下であって樹脂組成物に最も多く使用されている白色系無機粉体として炭酸カルシウム(真比重2.7g/cm3 )があげられる。炭酸カルシウムには、天然炭酸カルシウム(重質炭酸カルシウム)及び合成炭酸カルシウムがある。天然炭酸カルシウムは、糖晶質石灰石から直接製造されるもので、例えば、糖晶質石灰石原石を機械的に粉砕・分級することにより製造することができる。合成炭酸カルシウムは、緻密質石灰石を用いてキルン等の焼成炉で焼成して酸化カルシウムにして、水にて消化して水酸化カルシウムにしてから製造されるもので、例えば、水酸化カルシウムを炭酸ガスと反応させることによって製造することができる。一般的に緻密質石灰石を用いて合成したものは立方体状のコロイド炭酸カルシウムで粒子形状が比較的均一なカルサイト結晶を得ることができる。また水酸化カルシウムの温度条件を変更しマグネシウム化合物、ストロンチウム化合物、リン化合物などの添加剤を加え、この水酸化カルシウムを炭酸ガスと反応させると針状の炭酸カルシウムでアラゴナイト結晶を得ることができる。 Calcium carbonate (true specific density 2.7 g / cm 3 ) is mentioned as a white inorganic powder most often used in resin compositions having a true specific density of 4.3 g / cm 3 or less. Calcium carbonate includes natural calcium carbonate (heavy calcium carbonate) and synthetic calcium carbonate. Natural calcium carbonate is produced directly from sugar crystallized limestone, and can be produced, for example, by mechanically crushing and classifying rough sugar crystallized limestone. Synthetic calcium carbonate is produced by firing calcium oxide in a calcining furnace such as kiln using dense limestone and digesting it with water to make calcium hydroxide. For example, calcium hydroxide is carbonated. It can be produced by reacting with gas. Generally, a product synthesized using dense limestone is a cubic colloidal calcium carbonate, and calcite crystals having a relatively uniform particle shape can be obtained. Further, when the temperature condition of calcium hydroxide is changed, additives such as a magnesium compound, a strontium compound, and a phosphorus compound are added, and this calcium hydroxide is reacted with carbon dioxide gas, aragonite crystals can be obtained from needle-shaped calcium carbonate.
炭酸カルシウムは、天然炭酸カルシウムでも合成炭酸カルシウムのいずれにおいても導電性機能を発揮させることができる。しかしながら、本発明の導電性表面処理粉体填料を安定的に機能発揮させるには、粉体表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理することによって樹脂組成物中に粉体どうしが連なって導電経路を形成させる構造(パーコレーション構造)を存在させやすい合成炭酸カルシウムがより好ましい。粉体の大きさについては、コロイド炭酸カルシウムの場合、BET比表面積が3〜100m2 /gが好ましい。BET比表面積Swが3m2 /g未満であると、導電性機能は得られるがコロイド炭酸カルシウムの増粘効果、補強効果が十分に得られなくなる傾向がある。また、BET比表面積Swが100m2 /gを超えると、1次粒子どうしが凝集してしまい樹脂中で分散不良となり導電性機能を十分に発揮できなくなる傾向がある。 Calcium carbonate can exhibit a conductive function in both natural calcium carbonate and synthetic calcium carbonate. However, in order to stably exert the function of the conductive surface-treated powder filler of the present invention, the powder surface is surface-treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion in the resin composition. Synthetic calcium carbonate is more preferable because it is easy to have a structure (percoration structure) in which powders are connected to each other to form a conductive path. Regarding the size of the powder, in the case of colloidal calcium carbonate, the BET specific surface area is preferably 3 to 100 m 2 / g. When the BET specific surface area Sw is less than 3 m 2 / g, the conductive function can be obtained, but the thickening effect and the reinforcing effect of colloidal calcium carbonate tend not to be sufficiently obtained. Further, when the BET specific surface area Sw exceeds 100 m 2 / g, the primary particles tend to aggregate with each other, resulting in poor dispersion in the resin and the inability to fully exhibit the conductive function.
また、他の合成炭酸カルシウムとしてアラゴナイト炭酸カルシウム(真比重2.9g/cm3 )がある。粒子の大きさについては、長径0.1〜50μm程度、短径0.01〜5μm程度、アスペクト比3〜50程度のアラゴナイト針状結晶であることが好ましい。立方体粒子の炭酸カルシウムに比べ、針状粒子は、粒子どうしが連なって導電経路を形成させる構造(パーコレーション構造)をよりとりやすい傾向がある。BET比表面積で言えば、2〜30m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが2m2 /g未満であると、導電性機能は得られるが増粘性、補強性が得られなくなる傾向がある。また針状炭酸カルシウムの特徴である分散性機能を失なう傾向がある。また、BET比表面積Swが30m2 /gを超えると、針状結晶が凝集して吸着してしまい、導電性を付与するための表面処理剤が十分被覆処理できなくなって導電性機能を十分に発揮できなくなる傾向がある。 In addition, as another synthetic calcium carbonate, there is aragonite calcium carbonate (true specific density 2.9 g / cm 3 ). The size of the particles is preferably an aragonite acicular crystal having a major axis of about 0.1 to 50 μm, a minor axis of about 0.01 to 5 μm, and an aspect ratio of about 3 to 50. Compared to cubic particles of calcium carbonate, needle-shaped particles tend to have a structure (percolation structure) in which particles are connected to form a conductive path. In terms of BET specific surface area, it is preferably 2 to 30 m 2 / g. When the BET specific surface area Sw is less than 2 m 2 / g, the conductive function can be obtained, but the viscosity increasing and the reinforcing property tend not to be obtained. It also tends to lose the dispersive function that is characteristic of acicular calcium carbonate. Further, when the BET specific surface area Sw exceeds 30 m 2 / g, acicular crystals are aggregated and adsorbed, and the surface treatment agent for imparting conductivity cannot be sufficiently coated to sufficiently perform the conductive function. It tends to be impossible to exert.
また、他のカルシウム化合物の白色系無機粉体として、リン酸カルシウム( 真比重3.1g/cm3 ) があげられる。リン酸カルシウムは、湿式法、熱水法、および乾式法と呼ばれる方法が用いられ、工業的に最も大量に生産する場合は湿式法で合成される。常温下で水酸化カルシウムスラリーにリン酸を滴下して合成する沈殿法や、リン酸水素カルシウムニ水和物に炭酸カルシウムとを反応させる加水分解法等があるが、いずれの合成法で得られたリン酸カルシウムでもよい。また、得られたリン酸カルシウムがヒドロキシアパタイト(Ca10(PO4 )6 (OH)2 を含んでいてもよいが、10%未満の含有率が望ましい。粒子の大きさについては、BET比表面積が5〜80m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが5m2 /g未満であると、導電性機能は得られるものの十分なチキソ性、補強性を付与することが困難になる場合があり、樹脂組成物の作業効率を低下させる場合がある。また、BET比表面積Swが80m2 /gを超えると、表面を被覆するために必要な表面処理剤量が多くなり樹脂組成物の強度が低くなりすぎる場合がある。さらには、1次粒子どうしが凝集して樹脂中で分散不良となり導電性機能を発揮できなくなる場合がある。 Further, as a white inorganic powder of another calcium compound, calcium phosphate (true specific density 3.1 g / cm 3 ) can be mentioned. Calcium phosphate is synthesized by a method called a wet method, a hydrothermal method, and a dry method, and in the case of industrially producing the largest amount, the wet method is used. There are a precipitation method in which phosphoric acid is dropped onto a calcium hydroxide slurry at room temperature to synthesize it, and a hydrolysis method in which calcium hydrogen phosphate dihydrate is reacted with calcium carbonate. It may be calcium phosphate. Further, the obtained calcium phosphate may contain hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), but the content is preferably less than 10%. Regarding the particle size, the BET specific surface area is 5. when it is preferable .BET specific surface area Sw is less than 5m 2 / g ~80m is 2 / g, sufficient thixotropy of those conductive features can be obtained, it may be difficult to impart reinforcing properties In addition, when the BET specific surface area Sw exceeds 80 m 2 / g, the amount of surface treatment agent required to coat the surface increases and the strength of the resin composition increases. In some cases, the primary particles may be too low, and the primary particles may aggregate to cause poor dispersion in the resin, making it impossible to exhibit the conductive function.
また、他の白色系無機粉体としてケイ素化合物があり、その中でもシリカ(真比重1.6g/cm3 )があげられる。特にケイ酸ソーダと硫酸との反応、もしくはケイ酸ソーダを塩化マグネシウムなどの塩類と反応させてケイ酸塩を生成させ、さらに硫酸または炭酸ガスで分解して合成させる湿式合成シリカ、もしくは気化させた四塩化ケイ素と水素を混合したものを1600〜2000℃にて空気中で燃焼させて合成させる乾式合成シリカが好ましい。粒子の大きさについては、上記の製造技術の進歩によりより高微粒子化設計できるようになったが、BET比表面積が40〜300m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが40m2 /g未満であると、導電性機能は得られるものの十分なチキソ性を付与することが困難になる場合があり、樹脂組成物の作業効率を低下させる場合がある。また、BET比表面積Swが300m2 /gを超えると、表面を被覆するために必要な表面処理剤量が多くなり樹脂組成物の強度が低くなりすぎる場合がある。さらには1次粒子どうしが凝集してしまい樹脂中で分散不良となり導電性機能を十分に発揮できなくなる場合がある。 In addition, there is a silicon compound as another white inorganic powder, and among them, silica (true specific density 1.6 g / cm 3 ) can be mentioned. In particular, the reaction of sodium silicate and sulfuric acid, or the reaction of sodium silicate with salts such as magnesium chloride to generate silicate, and further decomposition with sulfuric acid or carbon dioxide gas to synthesize wet synthetic silica, or vaporization. A dry synthetic silica obtained by burning a mixture of silicon tetrachloride and hydrogen in air at 1600 to 2000 ° C. is preferable. Regarding the particle size, it has become possible to design higher fine particles due to the progress of the above-mentioned manufacturing technology, but it is preferable that the BET specific surface area is 40 to 300 m 2 / g. If the BET specific surface area Sw is less than 40 m 2 / g, it may be difficult to impart sufficient thixotropy, although the conductive function can be obtained, and the working efficiency of the resin composition may be lowered. Further, when the BET specific surface area Sw exceeds 300 m 2 / g, the amount of the surface treatment agent required for coating the surface may increase and the strength of the resin composition may become too low. Further, the primary particles may aggregate with each other, resulting in poor dispersion in the resin, and the conductive function may not be sufficiently exhibited.
一方、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理することができれば有機粉体にも応用することができる。真比重が4.3g/cm3 以下であって樹脂組成物に多く使用されている白色系有機粉体としてアクリル樹脂バルーン( 真比重0.1〜0.3g/cm3 ) があげられる。液状の低沸点炭化水素を熱可塑性高分子殻(シェル)で包み込んだマイクロカプセルを加熱することで、高分子の殻が軟化し、中の液状炭化水素が気体に変化するため、その圧力でカプセルが膨張した粒子を得て製造される。この特性を応用し、熱膨張性マイクロカプセルは、さまざまな樹脂組成物の軽量化目的、柔軟性付与目的で近年様々な分野で使用されている。
核となる樹脂は、アクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等の樹脂の微粒子で、架橋タイプ、非架橋タイプなどがある。粒子の大きさとしては、BET比表面積Swが1〜10m2 /gであることが好ましい。BET比表面積Swが1m2 /g未満であると、BET比表面積計で測定不可能で、また、上記表面処理剤量が調整しにくくなり、導電性機能が得られにくくなる。また、BET比表面積Swが10m2 /gを超えると、当樹脂バルーンを製造することが困難となり、2次凝集を起こし導電ムラを生じることがある。
On the other hand, if the surface can be treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, it can be applied to an organic powder. Acrylic resin balloons (true specific density 0.1 to 0.3 g / cm 3 ) can be mentioned as a white organic powder that has a true specific gravity of 4.3 g / cm 3 or less and is often used in resin compositions. By heating microcapsules in which liquid low boiling point hydrocarbons are wrapped in a thermoplastic polymer shell (shell), the polymer shell softens and the liquid hydrocarbons inside change to gas, so the capsules are made under that pressure. Is produced by obtaining expanded particles. Applying this property, heat-expandable microcapsules have been used in various fields in recent years for the purpose of reducing the weight and imparting flexibility of various resin compositions.
The core resin is fine particles of resin such as acrylonitrile resin and polymethyl methacrylate resin, and includes crosslinked type and non-crosslinked type. As for the particle size, the BET specific surface area Sw is preferably 1 to 10 m 2 / g. If the BET specific surface area Sw is less than 1 m 2 / g, it cannot be measured by the BET specific surface area meter, and it becomes difficult to adjust the amount of the surface treatment agent, and it becomes difficult to obtain the conductive function. Further, if the BET specific surface area Sw exceeds 10 m 2 / g, it becomes difficult to manufacture the resin balloon, and secondary aggregation may occur to cause uneven conductivity.
真比重4.3g/cm3 以下の白色系無機粉体及び白色系有機粉体としては上記したものに限定されない。他の白色系無機粉体としては、マグネシウム化合物として水酸化マグネシウム(真比重 2.4)、マグネシウム炭酸塩(約2.9)、塩基性炭酸マグネシウム(約2.9)、タルク(2.7)、ケイ酸化合物として、石英粉(2.2)、珪石粉(3.2)、微粉珪酸(1.2)、微粉末珪酸カルシウム(2.9)、セリサイト(2.7)、雲母(2.8〜3.2)、ベントナイト(2.6)、ネフェリンサイナイト(2.6)、セピオライト(2.3)、ワラストナイト(2.9)、ゾノトライト(3.0)、チタン酸カリウム(3.3〜3.6)、ガラス繊維(2.1〜2.6)、シラスバルーン(0.2〜1.5)、フライアッシュバールン(0.7)、ガラスバルーン(0.2)、シリカビーズ、ガラスビーズ(2.5)アルミニウム化合物として微粉珪酸アルミニウム(2.6)、カオリンクレー(2.6)、タルク(2.7)水酸化アルミニウム(2.4)、アルミナビーズ(3.6)、チタン化合物として酸化チタン(3.8〜4.3)、チタン酸カリウム(3.3〜3.4)などが挙げられる。尚、上記の括弧内の真比重は、単位g/cm3 が省略されている。 The white inorganic powder and the white organic powder having a true specific density of 4.3 g / cm 3 or less are not limited to those described above. Other white inorganic powders include magnesium hydroxide (true specific gravity 2.4), magnesium carbonate (about 2.9), basic magnesium carbonate (about 2.9), and talc (2.7) as magnesium compounds. ), As silicic acid compounds, quartz powder (2.2), siliceous stone powder (3.2), fine powder silicic acid (1.2), fine powder calcium silicate (2.9), sericite (2.7), mica (2.8-3.2), bentonite (2.6), neferin cynicite (2.6), sepiolite (2.3), wallastnite (2.9), zonotolite (3.0), titanium Potassium acid (3.3 to 3.6), glass fiber (2.1 to 2.6), silas balloon (0.2 to 1.5), fly ash barrun (0.7), glass balloon (0. 2), silica beads, glass beads (2.5) as aluminum compounds, finely divided aluminum silicate (2.6), kaolin clay (2.6), talc (2.7) aluminum hydroxide (2.4), alumina beads (3.6), examples of the titanium compound include titanium oxide (3.8 to 4.3) and potassium titanate (3.3 to 3.4). The unit g / cm 3 is omitted for the true specific gravity in parentheses.
他の白色系有機粉体としては、ビスフェノールA,ビスフェノールF,ビスフェノールM,ビスキシノールP,ビスフェニルヒドロキシフェニルメタンなどのフェノール樹脂(真比重 1.2〜2.1)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ペルフルオロアルコキシフッ素などのフッ素樹脂(1.6〜2.2)、ポリスチレン樹脂(1.1)、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエチレン樹脂(0.90〜1.05)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル樹脂(1.0〜1.4)、芳香族ポリイミドやピロメリット酸無水物と4,4‘−ジアミノジフェニルエーテルとの重合物などのポリイミド樹脂(1.42)、木質系として、セルロース粉末(1.3〜1.6)、パルプ粉末(1.1〜1.6)、木粉(1.0以下)、クルミ粉(1.0以下) 、コルク粉(1.0以下)、澱粉(1.6)、エボナイト粉末(1.2)、リグニン(1.3〜1.6)などが挙げられる。尚、上記の括弧内の真比重は単位g/cm3 が省略されている。 Other white organic powders include phenolic resins (true specific gravity 1.2-2.1) such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol M, bisxinol P, bisphenylhydroxyphenylmethane, polytetrafluoroethylene, and polyfluoride. Fluororesin such as vinylidene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinyl chloride, perfluoroalkoxyfluorine (1.6 to 2.2), polystyrene resin (1.1), low density polyethylene, high density polyethylene, polyethylene such as polyethylene terephthalate Resin (0.99 to 1.05), vinyl chloride resin (1.0 to 1.4) such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, aromatic polyimide and pyromellitic acid anhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether. Polyimide resin (1.42) such as a polymer with, cellulose powder (1.3 to 1.6), pulp powder (1.1 to 1.6), wood powder (1.0 or less) as a wood-based material. , Walnut powder (1.0 or less), cork powder (1.0 or less), starch (1.6), ebonyite powder (1.2), lignin (1.3 to 1.6) and the like. The unit g / cm 3 is omitted for the true specific gravity in parentheses.
尚、BET比表面積Swは、表面処理炭酸カルシウムの窒素吸着法によるBET法で測定した場合の値であり、下記方法により測定される。
[試料の調整方法]
ガラスセルに試料を300mg仕込み、窒素を導通させながら200℃で10分前処理を行った後、常温で冷却して測定試料とする。
[BET比表面積の測定方法]
BET比表面積計(MacsorbHMmodel−1210、マウンテック社製)にて1点法にて測定。
The BET specific surface area Sw is a value measured by the BET method based on the nitrogen adsorption method of surface-treated calcium carbonate, and is measured by the following method.
[Sample preparation method]
A 300 mg sample is charged in a glass cell, pretreated at 200 ° C. for 10 minutes while conducting nitrogen, and then cooled at room temperature to prepare a measurement sample.
[Measurement method of BET specific surface area]
Measured by the one-point method with a BET specific surface area meter (Macsorb HMmodel-1210, manufactured by Mountech).
尚、粉体の比重は真比重やかさ比重で示されるが、ここで規定する真比重とは、表面細孔や内部の空隙を含めない固体自身がもつ体積あたりの重量である。天然資源材料の場合、化学便覧で紹介される数値を目安としてもよいが、気体容積法による粒子密度の測定値を真比重と定義する。
[ 気体容積法による粒子密度( 真比重) 測定方法]
電子天秤で秤量した粉体を乾式自動密度計(アキュピックII1340 10CC(株)島津製作所製)にセットし、ヘリウムガスを用いて粉体の体積をJIS M 8717に準拠して測定し、粉体の秤量値÷粉体の体積値を真比重値とする。
The specific gravity of the powder is indicated by the true specific gravity or the bulk specific gravity, and the true specific gravity defined here is the weight per volume of the solid itself excluding the surface pores and internal voids. In the case of natural resource materials, the numerical values introduced in the Chemical Handbook may be used as a guide, but the measured value of particle density by the gas volume method is defined as the true specific gravity.
[Measurement method of particle density (true specific gravity) by gas volumetric method]
The powder weighed with an electronic balance is set in a dry automatic densitometer (Accupic II 1340 10CC manufactured by Shimadzu Corporation), and the volume of the powder is measured using helium gas in accordance with JIS M 8717. The true specific gravity value is defined as the weighing value ÷ the volume value of the powder.
上記白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体(A)の粒子の表面に、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理(表面被覆)され、該粉体(A)の粒子の表面に表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体填料とされる。表面処理には、粉末の状態で表面処理を行う乾式法と、水スラリー状もしくはフタル酸系、アルコール系、ナフテン系、芳香族系有機溶媒に溶解した状態で表面処理を行う湿式処理とがあり、いずれの表面処理方法でもよい。π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤は、分散液、好ましくは水分散液として使用するのが好ましいので、粉体は水スラリー状もしくはアルコール系有機溶媒など水溶性の状態で表面処理を行う湿式法が好ましく、より導電性機能を付与する効果がある。処理設備としては、乾式法の場合は、ヘンシェルミキサー等で粉体を流動撹拌させ、熱をかけながらπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤を投入する方法があげられ、湿式法の場合は、スラリーを流動させる撹拌装置を備えたタンクを用いて混合撹拌して表面処理を行う方法があげられる。
本発明の導電性表面処理粉体填料は、これらの白色系無機粉体及び白色系有機粉体からなる群より選択される少なくとも1種の粉体表面(A)の粒子の表面にπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)で表面処理(表面被覆)され、該粉体(A)の粒子の表面に表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体である。また、本発明の導電性表面処理粉体填料は、2種類以上の無機粉体表面や2種類以上の有機粉体表面、あるいは無機粉体と有機粉体の共存するそれぞれの粉体の粒子の表面に、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)で表面処理(表面被覆)され、2種類以上の該粉体(A)の粒子の表面に表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体であってもよい。
On the surface of the particles of at least one powder (A) selected from the group consisting of the white inorganic powder and the white organic powder, a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion is applied to the surface. It is treated (surface-coated) to obtain a conductive surface-treated powder filler having a coating layer of the surface-treating agent (B) on the surface of the particles of the powder (A). There are two types of surface treatment: a dry method in which the surface treatment is performed in the powder state, and a wet treatment in which the surface treatment is performed in the form of an aqueous slurry or in a phthalic acid-based, alcohol-based, naphthenic, or aromatic organic solvent. , Any surface treatment method may be used. Since the surface treatment agent containing the π-conjugated conductive polymer and the polyanion is preferably used as a dispersion liquid, preferably an aqueous dispersion liquid, the powder has a surface in a water-soluble state such as an aqueous slurry or an alcohol-based organic solvent. The wet method of performing the treatment is preferable, and there is an effect of imparting a more conductive function. In the case of the dry method, the treatment equipment includes a method in which the powder is fluidly stirred with a Henshell mixer or the like and a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion is added while applying heat. In the case of, a method of performing surface treatment by mixing and stirring using a tank equipped with a stirring device for flowing the slurry can be mentioned.
The conductive surface-treated powder filler of the present invention is a π-conjugated system on the surface of at least one type of powder surface (A) particles selected from the group consisting of these white inorganic powders and white organic powders. A conductive surface treatment powder that is surface-treated (surface-coated) with a surface treatment agent (B) containing a conductive polymer and a polyanion, and has a coating layer of the surface treatment agent (B) on the surface of the particles of the powder (A). The body. Further, the conductive surface-treated powder filler of the present invention comprises two or more types of inorganic powder surfaces, two or more types of organic powder surfaces, or particles of each powder in which inorganic powder and organic powder coexist. The surface is surface-treated (surface-coated) with a surface treatment agent (B) containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and the surface treatment agent (B) is applied to the surface of two or more kinds of powder (A) particles. It may be a conductive surface-treated powder having a coating layer of.
π共役系導電性ポリマーは、主鎖がπ共役系で構成されている有機ポリマーのことをいい、例えばポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアニリン、ポリチオフェンビニレン、ポリフルオレン及びこれらの共重合体等があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。なかでも導電性の安定性から、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、及びポリフルオレンが好ましい。さらに、表面処理のしやすさ及び表面処理後の白色度の点からポリチオフェンが好ましい。 The π-conjugated conductive polymer refers to an organic polymer whose main chain is composed of a π-conjugated system, for example, polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyaniline, polythiophene vinylene, polyfluorene, and their co-weights. Coalescence etc. can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more as required. Of these, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, and polyfluorene are preferable because of their conductive stability. Further, polythiophene is preferable from the viewpoint of ease of surface treatment and whiteness after surface treatment.
ポリチオフェンとしては、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3−エチルチオフェン)、ポリ(3−プロピルチオフェン)、ポリ(3−ブチルチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルチオフェン)、ポリ(3−オクチルチオフェン)、ポリ(3−デシルチオフェン)、ポリ(3−ドデシルチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルチオフェン)、ポリ(3−ブロモチオフェン)、ポリ(3−ヨードチオフェン)、ポリ(3−シアノチオフェン)、ポリ(3−フェニルチオフェン)、ポリ(3,4−ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4−ジブチルチオフェン)、ポリ(3―メトキシチオフェン)、ポリ(3−エトキシチオフェン)、ポリ(3−ブトキシチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3−デシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルチオフェン)、ポリ(3,4−ジヒドロオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ブテンジオキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−メトキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−エトキシチオフェン)、ポリ(3−カルボキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシブチルチオフェン)があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。
これらの中ではポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が導電性機能、耐熱性、白色性、透明性の点で最も好ましい。
Examples of polythiophene include poly (3,4-ethylenedioxythiophene), poly (3-methylthiophene), poly (3-ethylthiophene), poly (3-propylthiophene), poly (3-butylthiophene), and poly (3-butylthiophene). 3-hexylthiophene), poly (3-heptylthiophene), poly (3-octylthiophene), poly (3-decylthiophene), poly (3-dodecylthiophene), poly (3-octadecylthiophene), poly (3-octylthiophene) Bromothiophene), poly (3-iodothiophene), poly (3-cyanothiophene), poly (3-phenylthiophene), poly (3,4-dimethylthiophene), poly (3,4-dibutylthiophene), poly (3,4-dibutylthiophene) 3-methoxythiophene), poly (3-ethoxythiophene), poly (3-butoxythiophene), poly (3-hexyloxythiophene), poly (3-heptyloxythiophene), poly (3-octyloxythiophene), poly (3-decyloxythiophene), poly (3-dodecyloxythiophene), poly (3-octadecylthiophene), poly (3,4-dihydrooxythiophene), poly (3,4-dimethoxythiophene), poly (3, 4-diethoxythiophene), poly (3,4-dibutoxythiophene), poly (3,4-dihexyloxythiophene), poly (3,4-diheptyloxythiophene), poly (3,4-dioctyloxythiophene) ), Poly (3,4-didecyloxythiophene), Poly (3,4-didodecyloxythiophene), Poly (3,4-propylene dioxythiophene), Poly (3,4-butendioxythiophene), Poly (3-methyl-4-methoxythiophene), poly (3-methyl-4-ethoxythiophene), poly (3-carboxythiophene), poly (3-methyl-4-carboxythiophene), poly (3-methyl-4-carboxyethyl) Thiophene), poly (3-methyl-4-carboxybutylthiophene) can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more as required.
Of these, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) is most preferable in terms of conductive function, heat resistance, whiteness, and transparency.
ポリピロールとしては、ポリ(N)メチルピロール、ポリ(3−メチルピロール)、ポリ(3−エチルピロール)、ポリ(3−プロピルピロール)、ポリ(3−ブチルピロール)、ポリ(3−オクチルピロール)、ポリ(3−デシルピロール)、ポリ(3−ドデシルピロール)、ポリ(3−カルボキシピロール)、ポリ(3,4−ジメチルピロール)、ポリ(3,4−ジブチルピロール)、ポリ(3―メチルー4−カルボキシピロール)、ポリ(3−メチルー4−カルボキシブチルピロール)、ポリ(3−メトキシピロール)、ポリ(3−エトキシピロール)、ポリ(3−ブトキシピロール)、ポリ(3−メチルー4−ヘキシルオキシピロール)があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。 Examples of polypyrrole include poly (N) methylpyrrole, poly (3-methylpyrrole), poly (3-ethylpyrrole), poly (3-propylpyrrole), poly (3-butylpyrrole), and poly (3-octylpyrrole). , Poly (3-decylpyrrole), Poly (3-dodecylpyrrole), Poly (3-carboxypyrrole), Poly (3,4-dimethylpyrrole), Poly (3,4-dibutylpyrrole), Poly (3-Methylpyro) 4-carboxypyrrole), poly (3-methyl-4-carboxybutylpyrrole), poly (3-methoxypyrrole), poly (3-ethoxypyrrole), poly (3-butoxypyrrole), poly (3-methyl-4-hexyl) Oxypyrrole) can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more as required.
ポリアニリンとしては、ポリ(2−メチルアニリン)、ポリ(2−エチルアニリン)、ポリ(3−イソブチルアニリン)等があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。 Examples of polyaniline include poly (2-methylaniline), poly (2-ethylaniline), and poly (3-isobutylaniline). These may be used alone or in combination of two or more as required.
ポリフルオレンとしては、ポリ[9,9−ジ−(2−エチルヘキシル)−9−フルオレン−2,7−ビニレン]、ポリ[9,9−ビス−(2−エチルヘキシル)−9−フルオレン−2,7−ジイル]、ポリ[9,9−ジ(3′,7′−ジメチルオクチル)フルオレン−2,7−イレンエチニレン]、ポリ[9,9−ジ(2′−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−イレンエチニレン]、ポリ[9,9−ジヘキシル−2,7−フルオレン−alt−9−フェニル3,6−カルバゾール]等があげられる。これらは単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。 Examples of polyfluorene include poly [9,9-di- (2-ethylhexyl) -9-fluorene-2,7-vinylene] and poly [9,9-bis- (2-ethylhexyl) -9-fluorene-2, 7-diyl], poly [9,9-di (3', 7'-dimethyloctyl) fluorene-2,7-ylene ethynylene], poly [9,9-di (2'-ethylhexyl) fluorene-2,7- Irene ethynylene], poly [9,9-dihexyl-2,7-fluorene-alt-9-phenyl3,6-carbazole] and the like. These may be used alone or in combination of two or more as required.
白色系無機粉体や白色系有機粉体の粒子表面に、上記π共役系導電性ポリマーだけで表面処理しても、白色系無機粉体や白色系有機粉体の粒子表面は不十分な表面処理状態となり、導電性機能にバラツキが生じやすくなる。そのため、ポリアニオンを含有させπ共役系導電性ポリマーのドーパント剤として機能させるためには、分散液にすることが表面処理を行う上で、かつ導電性機能を向上させるうえで重要である。 Even if the particle surface of the white inorganic powder or the white organic powder is surface-treated only with the above-mentioned π-conjugated conductive polymer, the particle surface of the white inorganic powder or the white organic powder is insufficient. It becomes a processed state, and the conductive function tends to vary. Therefore, in order to contain a polyanion and function as a dopant agent for a π-conjugated conductive polymer, it is important to prepare a dispersion liquid in order to perform surface treatment and to improve the conductive function.
ポリアニオンとしてはポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアクリルアミドスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリメタリルオキシベンゼンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸等があげられる。これらは単独の重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよいが、スルホン酸基を含有したポリアニオンが表面処理を行う上で、かつ導電性機能を向上させるのに最も好ましい。
本発明では、上記したように、π 共役系導電性ポリマーとポリアニオンとを含有する分散液が最も導電性機能を発揮させるが、導電性ポリマーとポリアニオンを合計した重量に対するポリアニオン量の割合は、通常30〜95重量%である。
Polyanions include polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyacrylamide sulfonic acid, polymethacrylsulfonic acid, polyisoprenesulfonic acid, polysulfoethylmethacrylate, polymetallicyloxybenzenesulfonic acid, polyvinylcarboxylic acid, polystyrenecarboxylic acid, and polyallylcarboxylic acid. Acids and the like can be mentioned. These may be a single polymer or two or more kinds of copolymers, but the polyanion containing a sulfonic acid group improves the surface treatment and the conductive function. Most preferable to.
In the present invention, as described above, the dispersion liquid containing the π-conjugated conductive polymer and the polyanion exerts the most conductive function, but the ratio of the amount of the polyanion to the total weight of the conductive polymer and the polyanion is usually set. It is 30 to 95% by weight.
本発明の導電性表面処置粉体填料の特徴は、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理することにあるが、導電性機能を損なわない範囲であれば、炭酸カルシウムや他の粉体の表面処理に用いられる一般的な表面処理剤と併用して表面処理を行ってもよい。一般的な表面処理剤としては、飽和脂肪酸や不飽和脂肪酸、脂環族カルボン酸、樹脂酸などがあげられ、これらの誘導体としてはナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、アミン塩などがあげられる。 The feature of the conductive surface treatment powder filler of the present invention is that the surface is treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, but calcium carbonate is within a range that does not impair the conductive function. The surface treatment may be performed in combination with a general surface treatment agent used for the surface treatment of other powders. Examples of general surface treatment agents include saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, alicyclic carboxylic acids, resin acids and the like, and examples of these derivatives include sodium salts, potassium salts, ammonium salts and amine salts.
飽和脂肪酸としては、炭素数6〜31の飽和脂肪酸が好ましく、好ましくは炭素数8〜26であり、さらに好ましくは炭素数9〜21である。飽和脂肪酸の具体例としては、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アライン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸などが挙げられる。これらの中でも、パルミチン酸、ステアリン酸及びラウリン酸を併用するのが好ましい。 As the saturated fatty acid, a saturated fatty acid having 6 to 31 carbon atoms is preferable, the number of carbon atoms is 8 to 26, and the number of carbon atoms is 9 to 21. Specific examples of saturated fatty acids include butyric acid, caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, alignic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, and montane. Examples include acid and melissic acid. Among these, it is preferable to use palmitic acid, stearic acid and lauric acid in combination.
不飽和脂肪酸は、分子中に二重結合を持っている脂肪酸であり、例えば、飽和脂肪酸の脱水反応によってで合成される。不飽和脂肪酸としては、炭素数6〜31の不飽和脂肪酸が好ましく、さらに好ましくは炭素数8〜26であり、さらに好ましくは炭素数9〜21である。不飽和脂肪酸の具体例としては、オブッシル酸、カルロレイン酸、ウンデシレン酸、リンデル酸、ツズ酸、フィゼテリン酸、モリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、アスクレビン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、ゴンドイン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、セラコレイン酸、キシメン酸、ルメクエン酸、ソルビン酸、リノール酸などが挙げられる。これらの中でも、オレイン酸、エルカ酸及びリノール酸が好ましい。 Unsaturated fatty acids are fatty acids that have a double bond in the molecule and are synthesized, for example, by the dehydration reaction of saturated fatty acids. As the unsaturated fatty acid, an unsaturated fatty acid having 6 to 31 carbon atoms is preferable, an unsaturated fatty acid having 8 to 26 carbon atoms is more preferable, and an unsaturated fatty acid having 9 to 21 carbon atoms is more preferable. Specific examples of unsaturated fatty acids include obscilic acid, carrolleic acid, undecylene acid, lindelic acid, tsuzuic acid, fizeteric acid, moristrenic acid, palmitreic acid, petroceric acid, oleic acid, ellaic acid, asclebic acid, and buxene. Examples thereof include acids, gadrainic acids, gondonic acids, setreic acids, erucic acids, brushzic acids, serachorene acids, ximenic acids, lumecic acids, sorbic acids and linoleic acids. Among these, oleic acid, erucic acid and linoleic acid are preferable.
また、これらが混合された、牛脂や豚脂などの動物原料由来の脂肪酸、パームやヤシなどの植物原料由来の脂肪酸なども導電性機能を損なわない範囲で用いてもよい。
また、本発明に差し障りの無い範囲で、ナフテン酸に代表される脂環族カルボン酸、アビエチン酸、ピマル酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸に代表される樹脂酸及びこれらの不均化ロジン、水添ロジン、2量体ロジン、3量体ロジンに代表される変成ロジン、アルキルベンゼンスルホン酸に代表されるスルホン酸を用いてもよい。
上記した一般的な表面処理剤である酸及びその塩は、単独で又は必要に応じ、2種以上組み合わせて用いられる。
Further, a fatty acid derived from an animal raw material such as beef tallow or lard, or a fatty acid derived from a plant raw material such as palm or palm, which is a mixture of these, may be used as long as the conductive function is not impaired.
Further, to the extent that it does not interfere with the present invention, alicyclic carboxylic acid typified by naphthenic acid, abietic acid, pimaric acid, palastolic acid, resin acid typified by neoavietic acid, and their disproportionate rosin and water. A modified rosin typified by a rosin, a dimer rosin, a trimeric rosin, and a sulfonic acid typified by alkylbenzene sulfonic acid may be used.
The acid and its salt, which are the above-mentioned general surface treatment agents, are used alone or in combination of two or more, if necessary.
また、本発明において、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤(B)の被覆層を有する導電性表面処理粉体填料の単位比表面積当たりの表面処理剤量Asは、0.12〜8.4mg/m2 である。上記表面処理剤量Asが、0.12mg/m2 未満になると、未処理面が存在する恐れがあり、導電性機能が損なわれ、また分散性に支障を来す場合がある。また、上記表面処理剤量Asが、8.4mg/m2 を超えると、表面処理剤量が過多になり、導電性効果は得られるものの経済的負担が大きくなり、また分散性に支障をきたしたり、白色度を低下させる場合がある。上記表面処理剤量Asの好ましい範囲は0.24〜3.6mg/m2 、さらに好ましい範囲は0.36〜2.4mg/m2 である。 Further, in the present invention, the amount As of the surface treatment agent per unit specific surface area of the conductive surface treatment powder filler having the coating layer of the surface treatment agent (B) containing the π-conjugated conductive polymer and the polyanion is 0. It is 12 to 8.4 mg / m 2 . If the amount of the surface treatment agent As is less than 0.12 mg / m 2 , there is a possibility that an untreated surface may be present, the conductive function may be impaired, and the dispersibility may be hindered. Further, when the amount of the surface treatment agent As exceeds 8.4 mg / m 2 , the amount of the surface treatment agent becomes excessive, and although the conductive effect can be obtained, the economic burden becomes large and the dispersibility is hindered. Or, the whiteness may be reduced. The preferable range of the surface treatment agent amount As is 0.24 to 3.6 mg / m 2 , and a more preferable range is 0.36 to 2.4 mg / m 2 .
尚、単位比表面積当たりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で粉体を表面処理した場合、表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量As[ mg/m2 ] =Tgx/Swで求められる。
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[ mg/g]
Sw :表面処理粉体のBET比表面積[ m2 /g] 。
そして、上記Tgxは、200℃〜500℃の表面処理粉体1g当たりの熱減量[mg/g]で求められる。
[熱減量の測定方法]
熱分析装置(ThermoPlusEVOII、リガク社製)を用い、直径5mm、深さ5mmの試料パン(白金製)に表面処理無機粉体30mgを採取し、昇温速度15℃/minで常温から510℃まで昇温させたときの200℃〜500℃の熱減量を測定し、表面処理粉体1g当たりの熱減量(mg/g)を求める。
なお、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンの含有する表面処理剤で有機粉体を表面処理した場合、熱減量の測定方法では割合がわからないので、同量の上記表面処理剤で表面処理した無機粉体の熱減量を有機粉体の表面処理剤量とした。また、導電性機能を損なわない範囲で脂肪酸、脂肪酸の誘導体、樹脂酸、樹脂酸の誘導体、スルホン酸等の表面処理剤と併用する場合、π共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤単独で表面処理した導電性粉体を別途作製し、熱減量の差異で併用割合を算出した。
When the powder is surface-treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion per unit specific surface area, a surface treatment containing the π-conjugated conductive polymer and a polyanion per 1 g of the surface-treated powder. It is determined by the dosage As [mg / m 2 ] = Tgx / Sw.
Tgx: Amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per 1 g of surface treatment powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area of surface-treated powder [m 2 / g].
The Tgx is determined by the heat loss [mg / g] per 1 g of the surface-treated powder at 200 ° C. to 500 ° C.
[Measurement method of heat loss]
Using a thermal analyzer (ThermoPlusEVOII, manufactured by Rigaku), 30 mg of surface-treated inorganic powder was collected in a sample pan (made of platinum) with a diameter of 5 mm and a depth of 5 mm, and the temperature was raised from room temperature to 510 ° C at a temperature rise rate of 15 ° C / min. The heat loss at 200 ° C. to 500 ° C. when the temperature is raised is measured, and the heat loss (mg / g) per 1 g of the surface-treated powder is determined.
When the organic powder is surface-treated with a surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, the ratio cannot be determined by the method for measuring heat loss. Therefore, the inorganic powder surface-treated with the same amount of the above-mentioned surface treatment agent. The heat loss of the body was defined as the amount of the surface treatment agent for the organic powder. Further, when used in combination with a surface treatment agent such as fatty acid, fatty acid derivative, resin acid, resin acid derivative, sulfonic acid, etc., as long as the conductive function is not impaired, the surface treatment agent containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. A conductive powder that was surface-treated independently was prepared separately, and the combined use ratio was calculated based on the difference in heat loss.
本発明の導電性表面処理粉体填料は、ゴムや樹脂に配合されて各種の導電性のゴムや樹脂組成物とされる。
本発明の導電性ゴム組成物としては、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR),エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO,GECO)などのゴム材料を使用した組成物があげられる。これらのうち導電性ゴムローラーに用いられるアクリロニトリルブタジエンゴムやエピクロルヒドリンゴムはゴム成分として安定した導電性を得ることができるが、組成物の硬度調整を行う目的で配合されるコロイド炭酸カルシウムが絶縁性であるため導電性が低下傾向にあったり、感圧による印刷ムラが生じる場合がある。本発明のπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤で表面処理した導電性表面処理粉体填料を配合することによって、組成物の硬度も低く柔軟性を維持しながら、より高く安定した導電性が得られるゴム組成物となる。また導電性ゴム組成物には、必要に応じ、ステアリン酸亜鉛などの加工助剤、酸化亜鉛などの加硫促進助剤、チアゾール系、チウラム系などの加硫促進剤、プロセスオイル、ポリエステル系、フタル酸系等の可塑剤、希釈剤、カーボンブラック等の充填材を添加することができる。また、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、変成脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルテトラエチルアンモニウムなどの導電性を付与するイオン導電剤を配合されれば、さらに導電性の向上した導電性ゴム組成物を得ることができる。
The conductive surface-treated powder filler of the present invention is blended with rubber or resin to form various conductive rubber or resin compositions.
The conductive rubber composition of the present invention uses rubber materials such as ethylene propylene diene rubber (EPDM), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and epichlorohydrin rubber (CO, ECO, GECO). You can give things. Of these, acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber used for conductive rubber rollers can obtain stable conductivity as rubber components, but colloidal calcium carbonate blended for the purpose of adjusting the hardness of the composition is insulating. Therefore, the conductivity tends to decrease, and printing unevenness due to pressure sensitivity may occur. By blending the π-conjugated conductive polymer of the present invention and the conductive surface-treated powder filler surface-treated with a surface-treating agent containing a polyanion, the hardness of the composition is low and the composition is more stable while maintaining flexibility. It becomes a rubber composition which can obtain the said conductivity. In addition, the conductive rubber composition includes, if necessary, processing aids such as zinc stearate, vulcanization accelerators such as zinc oxide, vulcanization accelerators such as thiazole and thiuram, process oils, polyesters, etc. A plasticizer such as phthalic acid, a diluent, and a filler such as carbon black can be added. Further, if an ionic conductive agent that imparts conductivity such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, stearyltrimethylammonium chloride, modified aliphatic dimethylethylammonium etosulfate, and stearyltetraethylammonium is blended, the conductivity is further improved. The conductive rubber composition obtained can be obtained.
本発明の導電性フィルム組成物としては、アクリル樹脂(PMMA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリブタジエン(PBD)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で代表される汎用樹脂や、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンテレフタレート( PBT) 、超高分子量ポリエチレン(UHPE)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、フッ素樹脂(FR)、液晶ポリマー(LCP)等のエンジニアリングプラスチック、フェノール、尿素、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、及びこれらを主たる成分とする共重合体である樹脂が用いられる。これらの樹脂に一般的な無機粉体、有機粉体が配合され、分散性、フィルムの補強効果、反射率を向上させているが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、分散性、フィルムの補強効果、反射率を維持するだけでなく、より高い導電性、より安定した導電性が得られ、かつ柔軟性にも効果があるフィルム組成物が得られる。導電性フィルム組成物には、通常、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、可塑剤等を用いてフィルムの加工性、柔軟性、耐久性、耐熱性を向上させるために配合されるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合すれば、これらの機能効果をより高めることができる。 The conductive film composition of the present invention includes general-purpose resins typified by acrylic resin (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylidene chloride (PVDC), polybutadiene (PBD), polyethylene terephthalate (PET), and polyacetal. (POM), polyamide (PA), polycarbonate (PC), modified polyphenylene ether (PPE), polybutylene terephthalate (PBT), ultrahigh molecular weight polyethylene (UHPE), polysulfone (PSF), polyether sulfone (PES), polyphenylene. Engineering plastics such as sulfide (PPS), polyarylate (PAR), polyetheretherketone (PEEK), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), fluororesin (FR), liquid crystal polymer (LCP), phenol, Urea, melamine, alkyd, unsaturated polyester, epoxy, polyesteramide, polyether ester, polyvinyl chloride, and resins which are copolymers containing these as main components are used. General inorganic powders and organic powders are blended with these resins to improve dispersibility, film reinforcing effect, and reflectance. By blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, these resins are blended. A film composition that not only maintains dispersibility, reinforcing effect of film, and reflectance, but also has higher conductivity, more stable conductivity, and flexibility is obtained. The conductive film composition is usually blended with pigments, antioxidants, antistatic agents, plasticizers, etc. to improve the processability, flexibility, durability, and heat resistance of the film. By blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, these functional effects can be further enhanced.
本発明の導電性シーリング材組成物、接着剤組成物としては、シリコーン、変成シリコーン、アクリルシリコーン、シリコーン変成エポキシ、シリル化ウレタン、ポリイソブチレン、シアノアクリレート等の末端にシラノール基または反応性シリル基等架橋性ケイ素基を持った樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリサルファイド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。特に架橋性ケイ素基を持った樹脂は、銀粉、銅粉等の金属粉を配合させて導電性機能を発揮させて、プリント基盤のはんだ付けの代替材料として使用されている。本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、銀粉、銅粉を配合した組成物に比べて柔軟性を付与させることができるうえ、銀粉、銅粉を配合しなくてもより安定した導電性機能を発揮できる。また、これらの樹脂組成物には、シリコーンオイル、フタル酸系等の可塑剤、イソパラフィン系、ナフテン系等の高沸点溶剤が用いられるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、可塑剤量、高沸点溶剤量を減らすことができ、液状成分のブリードを抑えることができるので、より安定した導電性効果が得られる。さらに導電性シーリング材組成物、接着剤組成物には、通常、顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、触媒等が、シーラント、接着剤の加工性、柔軟性、反応速度、耐久性、耐熱性を向上させるために配合されるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、これらの導電性シーリング材組成物、接着剤組成物は比重を上げることなく軽量で、かつ接着強度も向上させることができる。 The conductive sealant composition and adhesive composition of the present invention include silicone, modified silicone, acrylic silicone, silicone modified epoxy, silylated urethane, polyisobutylene, cyanoacrylate and the like at the ends of silanol groups or reactive silyl groups. Resins having a crosslinkable silicon group, polyurethane resins, polysulfide resins, acrylic resins, epoxy resins and the like are used. In particular, a resin having a crosslinkable silicon group is used as an alternative material for soldering a printed substrate by blending a metal powder such as silver powder or copper powder to exert a conductive function. By blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, it is possible to impart flexibility as compared with the composition containing silver powder and copper powder, and it is more stable without blending silver powder and copper powder. It can exert its conductive function. Further, in these resin compositions, silicone oil, plasticizers such as phthalic acid, and high boiling point solvents such as isoparaffin and naphthene are used, and the conductive surface treatment powder filler of the present invention is blended. As a result, the amount of the plasticizer and the amount of the high boiling point solvent can be reduced, and the bleeding of the liquid component can be suppressed, so that a more stable conductive effect can be obtained. Further, in the conductive sealant composition and the adhesive composition, pigments, ultraviolet absorbers, antioxidants, catalysts and the like are usually used as sealants, adhesive processability, flexibility, reaction speed, durability and heat resistance. However, by blending the conductive surface treatment powder filler of the present invention, these conductive sealant compositions and adhesive compositions are lightweight and adhere without increasing the specific gravity. The strength can also be improved.
本発明の導電性塗料組成物としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等が用いられる。またこれらの塗料樹脂組成物にシリコーンオイル、フタル酸系等の可塑剤、イソパラフィン系、ナフテン系等の高沸点溶剤、あるいは、メタノール、エタノール、アセトン、Nーメチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の有機溶剤単独物、または混合物、及び水を用いることができる。これらの塗料用樹脂組成物に本発明の表面処理導電性表面処理粉体填料を配合することによって、塗膜強度が向上し、安定した導電性を付与することができる。 As the conductive coating composition of the present invention, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyamide resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic silicone resin, acrylic urethane resin, polyurethane resin and the like are used. Further, these paint resin compositions include silicone oil, phthalic acid-based plasticizers, isoparaffin-based and naphthen-based high-boiling solvents, methanol, ethanol, acetone, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like. An organic solvent alone or a mixture, and water can be used. By blending the surface-treated conductive surface-treated powder filler of the present invention with these resin compositions for paints, the strength of the coating film can be improved and stable conductivity can be imparted.
本発明の導電性プラスチゾル組成物としては、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が用いられる。中でも特に塩化ビニル樹脂は、自動車用途のアンダーコート、ボディーシーラー等のプラスチゾルの主要な樹脂として用いられている。また、通常、これらに生石灰、タルク、クレー、マイカ、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイド炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ガラスバルーン、アクリル樹脂バルーン、ケイソウ土等の充填材、フタル酸系等の可塑剤、イソパラフィン系、ナフテン系等の高沸点溶剤等が添加剤として用いられる。これらのプラスチゾル組成物には導電性機能がなく絶縁性であるが、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することによって、自動車の電着板との接着性が向上し、耐スリップ性能が大幅に改善され、かつ自動車用途に必要な帯電防止効果を付与することができる。 As the conductive plastisol composition of the present invention, an acrylic resin, a vinyl chloride resin, a polyester resin, a polyurethane resin and the like are used. Among them, vinyl chloride resin is used as a main resin for plastisols such as undercoats and body sealers for automobiles. In addition, usually, these are filled with quicklime, talc, clay, mica, wet silica, dry silica, colloidal calcium carbonate, heavy calcium carbonate, glass balloon, acrylic resin balloon, diatomaceous earth and other fillers, and phthalic acid-based plasticizers. , Isoparaffin-based, naphthen-based and other high-boiling solvents are used as additives. These plastisol compositions do not have a conductive function and are insulating. However, by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, the adhesiveness to the electrodeposition plate of an automobile is improved and the slip resistance is improved. Can be significantly improved and the antistatic effect required for automobile applications can be imparted.
以下に実施例、比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。
なお、以下の記載において、各種の特性や物性については、測定値の他に、参考までに◎、○、△、×による4段階の判定結果を示したが、これらは飽く迄も相対的なもので一応の目安を示すに過ぎず、これらに拘束されるものではない。
Examples and comparative examples are shown below, and the present invention will be described in more detail, but these are not intended to limit the present invention.
In the following description, regarding various characteristics and physical properties, in addition to the measured values, four-step judgment results by ◎, ○, △, and × are shown for reference, but these are relative to the point of getting tired. It is only a guideline and is not bound by these.
導電性表面処理粉体填料の白色度及び体積抵抗率の測定は下記方法に従った。
[ 白色度]
填料10gを100mlポリカップに計量し、さらに可塑剤DINP(ジイソノニルフタレート)10gを計量し、これをクラボウ株式会社製遊星式脱泡撹拌機にて60秒間撹拌した。得られた粉末ペーストを、日本電色株式会社製 カラーメーター ZE−2000にて、白色度を表すL値を測定した。
( 白色度の判定基準)
◎;95以上
○;90以上〜95未満
△;85以上〜90未満
×;85未満
The whiteness and volume resistivity of the conductive surface-treated powder filler were measured according to the following methods.
[Whiteness]
10 g of the filler was weighed in a 100 ml poly cup, and 10 g of the plasticizer DINP (diisononyl phthalate) was weighed, and this was stirred with a planetary defoaming stirrer manufactured by Kurabou Co., Ltd. for 60 seconds. The obtained powder paste was measured with an L value indicating whiteness with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.
(Criteria for whiteness)
⊚; 95 or more ○; 90 or more to less than 95 Δ; 85 or more to less than 90 ×; less than 85
[ 体積抵抗率]
粉末を100MPa(1020kgf/cm2 )の圧力をハンドプレスでかけて成型し、直径10mmの粉体成型物を作製した。得られた成型物をヒューレットパッカード社製 インピーダンス/ゲインフェーズアナライザー 4194A にて体積抵抗率を測定した。
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×103 Ω・cm以上〜1×105 Ω・cm未満
○;1×105 Ω・cm以上〜1×107 Ω・cm未満
△;1×107 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
×;1×108 Ω・cm以上
[Volume resistivity]
The powder was molded by applying a pressure of 100 MPa (1020 kgf / cm 2 ) with a hand press to prepare a powder molded product having a diameter of 10 mm. The volume resistivity of the obtained molded product was measured with an impedance / gain phase analyzer 4194A manufactured by Hewlett-Packard Company.
(Criteria for volume resistivity)
◎; 1 × 10 3 Ω ・ cm or more to less than 1 × 10 5 Ω ・ cm ○; 1 × 10 5 Ω ・ cm or more to 1 × 10 7 Ω ・ cm or less △; 1 × 10 7 Ω ・ cm or more to 1 × 10 8 Ω ・ cm or less ×; 1 × 10 8 Ω ・ cm or more
[ 導電性表面処理粉体填料の作製]
実施例1
水酸化カルシウムに炭酸ガスを反応させ、BET比表面積7m2 /gに調整した7wt%濃度のコロイド炭酸カルシウム水スラリー2800gを10Lタンクに投入し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)200gすなわち導電材成分固形2.4gを投入して30分間金属羽根のついたモーターで撹拌させた。得られた表面処理コロイド炭酸カルシウムスラリーを脱水し、105 ℃×4 時間乾燥させ、粉砕して真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
[Preparation of conductive surface-treated powder filler]
Example 1
2800 g of a 7 wt% concentration colloidal calcium carbonate aqueous slurry adjusted to a BET specific surface area of 7 m 2 / g by reacting calcium hydroxide with carbon dioxide was put into a 10 L tank, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 0. 200 g of a dispersion (manufactured by Sigma Aldrich) prepared at a mixing ratio of 5 wt% and 0.7 wt% polystyrene sulfonic acid, that is, 2.4 g of a solid conductive material component was added and stirred by a motor with metal blades for 30 minutes. The obtained surface-treated colloidal calcium carbonate slurry is dehydrated, dried at 105 ° C. for 4 hours, and pulverized to have a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g. A colloidal calcium carbonate filler was prepared.
実施例2
BET比表面積7m2 /gに調整した7wt%濃度のアラゴナイト炭酸カルシウム水スラリー2800gを10Lタンクに投入し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)200gすなわち導電材成分2.4gを投入して30分間金属羽根のついたモーターで撹拌させた。得られた表面処理アラゴナイト炭酸カルシウムスラリーを脱水し、105℃×4 時間乾燥させ、粉砕して真比重2.8、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性アラゴナイト炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 2
2800 g of 7 wt% calcium carbonate water slurry adjusted to a BET specific surface area of 7 m 2 / g was put into a 10 L tank, and 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid were added. 200 g of a dispersion liquid (manufactured by Sigma Aldrich Co., Ltd.), that is, 2.4 g of a conductive material component, was added and stirred by a motor with metal blades for 30 minutes. The obtained surface-treated aragonite calcium carbonate slurry is dehydrated, dried at 105 ° C. for 4 hours, and pulverized to have a true specific density of 2.8, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g. An aragonite calcium carbonate filler was prepared.
実施例3
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を15g(同 固形0.18g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量0.90mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 3
All except changing the dispersion prepared in Example 1 at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid to 15 g (0.18 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific density of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g, and a treatment amount of 0.90 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1.
実施例4
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を35.1gすなわち導電材成分0.421gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量2.14mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 4
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, 35.1 g of a dispersion prepared by mixing 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was prepared, that is, the conductive material component was 0. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g, and a treatment amount of 2.14 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 421 g.
実施例5
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を334gすなわち導電材成分4.0gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量20.40mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 5
All except changing the dispersion prepared in Example 1 at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid to 334 g, that is, 4.0 g of the conductive material component. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 20.40 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1.
実施例6
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を884gすなわち導電材成分10.6gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.5m2 /g、処理量54.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 6
All except changing the dispersion prepared in Example 1 at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid to 884 g, that is, 10.6 g of the conductive material component. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.5 m 2 / g, and a treatment amount of 54.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1.
実施例7
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリピロール−ブロック−ポリ(カプロラクタム)0.5wt%に調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)を480gすなわち導電材成分2.4gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 7
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, all the dispersions (manufactured by Sigma Aldrich) prepared to 0.5 wt% of polypyrrole-block-poly (caprolactam) were changed to 480 g, that is, 2.4 g of the conductive material component. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific density of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was prepared in the same manner as in the above.
実施例8
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ[9,9−ビス−(2−エチルヘキシル)−9Hフルオレン−2、7−ジイル]1.2wt%(THF溶媒、シグマオルドリッチ社製)に調製した分散液を200gすなわち導電材成分2.4gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Example 8
A dispersion prepared in 1.2 wt% of poly [9,9-bis- (2-ethylhexyl) -9H fluorene-2,7-diyl] in the colloidal calcium carbonate of Example 1 (THF solvent, manufactured by Sigma Ordrich). Is 200 g, that is, a conductive colloid having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g in the same manner as in Example 1 except that the conductive material component is changed to 2.4 g. A calcium carbonate filler was prepared.
実施例9
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積18m2 /gに調整したタルク粉末(日本タルク(株)製 ナノタルクFG−15)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を5000gすなわち導電材成分60gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110 ℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末を粉砕して真比重2.6、BET比表面積17.8m2 /g、処理量30.00mg/gの導電性タルク填料を作製した。
Example 9
In Example 1, colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of talc powder (Nanotalc FG-15 manufactured by Nippon Tarku Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 18 m 2 / g, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 0. .The dispersion prepared at a mixing ratio of 5 wt% and 0.7 wt% polystyrene sulfonic acid was added to 5000 g, that is, 60 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 60 minutes to perform a dry treatment. rice field. Then, it was transferred to a metal bucket and dried at 110 ° C. for 4 hours. The obtained powder was pulverized to prepare a conductive talc filler having a true specific density of 2.6, a BET specific surface area of 17.8 m 2 / g, and a treatment amount of 30.00 mg / g.
実施例10
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積10m2 /gに調整した酸化チタン粉末(堺化学工業(株)製TITONE A−110)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を2860gすなわち導電材成分34.3gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110 ℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末を粉砕して真比重3.9、BET比表面積9.8m2 /g、処理量17.00mgの導電性酸化チタン填料を作製した。
Example 10
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of titanium oxide powder (TITONE A-110 manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) having a BET specific surface area of 10 m 2 / g, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) was used. ) The dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% and 0.7 wt% polystyrene sulfonic acid was added to 2860 g, that is, 34.3 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 60 minutes. Dry treatment was performed. Then, it was transferred to a metal bucket and dried at 110 ° C. for 4 hours. The obtained powder was pulverized to prepare a conductive titanium oxide filler having a true specific density of 3.9, a BET specific surface area of 9.8 m 2 / g, and a treatment amount of 17.00 mg.
実施例11
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積3m2 /gに調整したアクリロニトリル樹脂バルーン( 松本油脂製薬工業(株)製 マイクロスフェアーFN−80SDE) 200gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を86gすなわち導電材成分1.03gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110 ℃にて30分間撹拌させ、乾式処理及び乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重0.1、BET比表面積2.8m2 /g、処理量5.00mgの導電性アクリル樹脂バルーン填料を作製した。
Example 11
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 200 g of an acrylonitrile resin balloon (Microsphere FN-80SDE manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Kogyo Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 3 m 2 / g, and poly (3,4-ethylene). The dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of dioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was added to 86 g, that is, 1.03 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer for 30 minutes at 110 ° C. The mixture was stirred, dried, and dried. The obtained powder was not pulverized, and a conductive acrylic resin balloon filler having a true specific density of 0.1, a BET specific surface area of 2.8 m 2 / g, and a treatment amount of 5.00 mg was prepared.
実施例12
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積10m2 /gに調整したポリテトラフルオロエチレン樹脂(テクノケミカル(株)製マイクロディスパース200)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を2860gすなわち導電材成分34.3gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重2.0、BET比表面積9.8m2 /g、処理量17.00mgの導電性テフロン(登録商標)填料を作製した。
Example 12
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of a polytetrafluoroethylene resin (microdisperse 200 manufactured by Technochemical Co., Ltd.) having a BET specific surface area of 10 m 2 / g, and poly (3,4-ethylenedioxy) was used. The dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of thiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was added to 2860 g, that is, 34.3 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 60 minutes. , Dry processing was performed. Then, it was transferred to a metal bucket and dried at 110 ° C. for 4 hours. The obtained powder was not pulverized to prepare a conductive Teflon (registered trademark) filler having a true specific density of 2.0, a BET specific surface area of 9.8 m 2 / g, and a treatment amount of 17.00 mg.
実施例13
ケイ酸塩を生成させ、さらに硫酸または炭酸ガスで分解して合成させたBET比表面積100m2 /gに調整した7wt%濃度の湿式合成シリカ水スラリー140gに、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液(シグマオルドリッチ社製)140gすなわち導電材成分1.68gを投入して30分間循環撹拌させた。得られたシリカスラリーを脱水し、105 ℃×4 時間乾燥させ、粉砕して真比重1.6、BET比表面積95.0m2 /g、処理量170.00mgの導電性シリカ填料を作製した。
Example 13
Poly (3,4-ethylenedioxy) was added to 140 g of a wet synthetic silica water slurry having a BET specific surface area of 100 m 2 / g and adjusted to a BET specific surface area of 100 m 2 / g. 140 g of a dispersion (manufactured by Sigma Ordrich) prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of thiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid, that is, 1.68 g of a conductive material component was added and circulated and stirred for 30 minutes. The obtained silica slurry was dehydrated, dried at 105 ° C. for 4 hours, and pulverized to prepare a conductive silica filler having a true specific density of 1.6, a BET specific surface area of 95.0 m 2 / g, and a treatment amount of 170.00 mg.
実施例14
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を10gすなわち導電材成分0.12gに変更する以外はすべて実施例9と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積98.0m2 /g、処理量12.00mg導電性シリカ填料を作製した。
Example 14
In the silica of Example 13, the dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid is changed to 10 g, that is, 0.12 g of the conductive material component. A conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 98.0 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg was prepared in the same manner as in Example 9 except for the above.
実施例15
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を620gすなわち導電材成分7.44gに変更する以外はすべて実施例9と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積90.0m2 /g、処理量750.00mg/g導電性シリカ填料を作製した。
Example 15
In the silica of Example 13, the dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid is changed to 620 g, that is, 7.44 g of the conductive material component. A conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 90.0 m 2 / g, and a treatment amount of 750.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 9 except for the above.
実施例16
実施例1で、コロイド炭酸カルシウムをBET比表面積5m2 /gに調整した酸化チタン粉末(堺化学工業(株)製 R−38L)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を1430gすなわち導電材成分17.2gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて30分間撹拌させ、乾式処理及び乾燥を行った。得られた粉末を粉砕して真比重4.3、BET比表面積4.8m2 /g、処理量9.00mg/gの導電性酸化チタン粉体を作製した。
Example 16
In Example 1, the colloidal calcium carbonate was changed to 2000 g of titanium oxide powder (R-38L manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 5 m 2 / g, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) was used. The dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% and 0.7 wt% polystyrene sulfonic acid was added to 1430 g, that is, 17.2 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 30 minutes, and dried. Treatment and drying were performed. The obtained powder was pulverized to prepare a conductive titanium oxide powder having a true specific density of 4.3, a BET specific surface area of 4.8 m 2 / g, and a treatment amount of 9.00 mg / g.
実施例17
実施例1でポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.06wt%とポリスチレンスルホン酸1.14wt%の混合割合で調製した分散液を200g(同固形2.4g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム粉体を作製した。
Example 17
All except changing the dispersion prepared in Example 1 at a mixing ratio of 0.06 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 1.14 wt% of polystyrene sulfonic acid to 200 g (2.4 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate powder having a true specific density of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1.
比較例1
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を12.6gすなわち導電材成分0.15gに変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量0.77mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Comparative Example 1
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, 12.6 g of a dispersion prepared by mixing 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was prepared, that is, the conductive material component was 0. A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g, and a treatment amount of 0.77 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 15 g.
比較例2
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を1000g(同 固形12.0g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.9m2 /g、処理量60.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Comparative Example 2
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, a dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was added to 1000 g (12.0 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate filler having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.9 m 2 / g, and a treatment amount of 60.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except for the modification.
比較例3
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、BET比表面積10に調整した酸化亜鉛(ハクスイテック(株)製 1級)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を2860gすなわち導電材成分34.32gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて30分間撹拌させ、乾式処理及び乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重5.6、BET比表面積9.8m2 /g、処理量17.20mg/gの導電性酸化亜鉛填料を作製した。
Comparative Example 3
The colloidal calcium carbonate of Example 1 was changed to 2000 g of zinc oxide (first grade manufactured by HakusuiTech Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 10, 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfone. The dispersion prepared at a mixing ratio of 0.7 wt% acid was added to 2860 g, that is, 34.32 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 30 minutes for dry treatment and drying. The obtained powder was not pulverized to prepare a conductive zinc oxide filler having a true specific density of 5.6, a BET specific surface area of 9.8 m 2 / g, and a treatment amount of 17.20 mg / g.
比較例4
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、BET比表面積5に調整した硫酸バリウム(堺化学工業(株)製沈降性硫酸バリウム110)2000gに変更し、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を1430gすなわち導電材成分17.16gに、10Lミキサーをヘンシェルミキサーに変更して110℃にて60分間撹拌させ、乾式処理を行った。その後、金属製バケットに移し、110℃で4時間乾燥を行った。得られた粉末は粉砕せず真比重4.6、BET比表面積4.8m2 /g、処理量8.58mg/gの導電性硫酸バリウム填料を作製した。
Comparative Example 4
The colloidal calcium carbonate of Example 1 was changed to 2000 g of barium sulfate (precipitated barium sulfate 110 manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) adjusted to a BET specific surface area of 5, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) 0. The dispersion prepared at a mixing ratio of 5 wt% and 0.7 wt% polystyrene sulfonic acid was added to 1430 g, that is, 17.16 g of the conductive material component, and the 10 L mixer was changed to a Henschel mixer and stirred at 110 ° C. for 60 minutes for dry treatment. went. Then, it was transferred to a metal bucket and dried at 110 ° C. for 4 hours. The obtained powder was not pulverized to prepare a conductive barium sulfate filler having a true specific density of 4.6, a BET specific surface area of 4.8 m 2 / g, and a treatment amount of 8.58 mg / g.
比較例5
実施例1で、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を牛脂脂肪酸ナトリウム水溶液1.2%の200gすなわち導電材成分0、牛脂脂肪酸ナトリウム固形成分2.4gに変更する以外は、すべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積9.8m2 /g、処理量12.24mg/gのコロイド炭酸カルシウム填料を作製した。
Comparative Example 5
In Example 1, 200 g of a dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid was prepared with 1.2% of a sodium beef fatty acid aqueous solution, that is, a conductive material. In the same manner as in Example 1, the true specific gravity was 2.6, the BET specific surface area was 9.8 m 2 / g, and the treatment amount was 12.24 mg / g, except that the component was changed to 0 and the beef fatty acid sodium solid component was changed to 2.4 g. A colloidal calcium carbonate filler was prepared.
比較例6
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を9gすなわち導電材成分0.108gに変更する以外はすべて実施例6と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積98.0m2 /g、処理量11.00mg/gの導電性シリカ填料を作製した。
Comparative Example 6
In the silica of Example 13, the dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid is changed to 9 g, that is, 0.108 g of the conductive material component. A conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 98.0 m 2 / g, and a treatment amount of 11.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 6 except for the above.
比較例7
実施例13のシリカにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を630gすなわち導電材成分7.56gに変更する以外はすべて実施例6と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積90.0m2 /g、処理量770.00mg/gの導電性シリカ填料を作製した。
Comparative Example 7
In the silica of Example 13, the dispersion prepared at a mixing ratio of 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid is changed to 630 g, that is, 7.56 g of the conductive material component. A conductive silica filler having a true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 90.0 m 2 / g, and a treatment amount of 770.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 6 except for the above.
比較例8
実施例13のシリカにおいて、BET比表面積100に調整した7wt%濃度の湿式合成シリカ水スラリーに、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0.5wt%とポリスチレンスルホン酸0.7wt%の混合割合で調製した分散液を投入せず、無処理状態に変更する以外はすべて実施例9と同様の方法で真比重1.6、BET比表面積98.0m2 /g、無処理のシリカ填料を作製した。
Comparative Example 8
In the silica of Example 13, 0.5 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0.7 wt% of polystyrene sulfonic acid are mixed in a wet synthetic silica water slurry having a BET specific surface area of 100 and a concentration of 7 wt%. A true specific gravity of 1.6, a BET specific surface area of 98.0 m 2 / g, and an untreated silica filler were applied in the same manner as in Example 9 except that the dispersion prepared in proportion was not added and changed to an untreated state. Made.
比較例9
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)1.2wt%とポリスチレンスルホン酸0wt%の混合割合で調製した分散液を200g(同固形2.4g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム粉体を作製した。
Comparative Example 9
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, the dispersion prepared at a mixing ratio of 1.2 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 0 wt% of polystyrene sulfonic acid is changed to 200 g (2.4 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate powder having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
比較例10
実施例1のコロイド炭酸カルシウムにおいて、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)0wt%とポリスチレンスルホン酸1.2wt%の混合割合で調製した分散液を200g(同固形2.4g)に変更する以外はすべて実施例1と同様の方法で真比重2.6、BET比表面積6.8m2 /g、処理量12.00mg/gの導電性コロイド炭酸カルシウム粉体を作製した。
Comparative Example 10
In the colloidal calcium carbonate of Example 1, the dispersion prepared by mixing 0 wt% of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and 1.2 wt% of polystyrene sulfonic acid is changed to 200 g (2.4 g of the same solid). A conductive colloidal calcium carbonate powder having a true specific gravity of 2.6, a BET specific surface area of 6.8 m 2 / g, and a treatment amount of 12.00 mg / g was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
表1に、実施例1〜17及び比較例1〜10で得られた填料の特性を示した。 Table 1 shows the characteristics of the fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10.
実施例18〜34、比較例1〜20
[ 導電性ゴム組成物]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を、以下に示す配合及び表2に示す配合で60℃温度条件にてオープンロール(関西ロール(株)製)を用いて練りこみコンパウンドを作製した。
(配合)
エピクロルヒドリンゴム ダイソー EPION-301 100重量部
実施例1〜17、比較例1〜10の填料 変量*
加硫剤 細井化学 イオウ粉末 2重量部
加硫促進剤 大内新興化学 ノクセラーM 1重量部
加硫促進助剤 大内新興化学 ノクセラーTET 1重量部
ステアリン酸 花王 ステアリン酸さくら 1重量部
亜鉛華 ハクスイテック 酸化亜鉛2種 5重量部
*填料の粒子径に応じてコンパウンドにするのに適正な配合量に調整した。
Examples 18-34, Comparative Examples 1-20
[Conductive rubber composition]
The fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 are kneaded using an open roll (manufactured by Kansai Roll Co., Ltd.) under 60 ° C. temperature conditions with the formulations shown below and the formulations shown in Table 2. A dust compound was prepared.
(Mixing)
Epichlorohydrin Rubber Daiso EPION-301 100 parts by weight Variable amounts of fillers in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 *
Vulcanizing agent Hosoi Chemical Sulfur powder 2 parts by weight Vulcanization accelerator Ouchi Shinko Kagaku Noxeller M 1 part by weight Vulcanization accelerator Auxiliary Ouchi Shinko Kagaku Noxela TET 1 part by weight Stearic acid Kao Stearate Sakura 1 part by weight Zinc oxide Huxitec Oxidation 2 types of zinc, 5 parts by weight * Adjusted to an appropriate amount to make a compound according to the particle size of the filler.
得られたコンパウンドを厚さ2mmのゴムシート状にして、温度23℃ 湿度50%環境条件にて以下の測定を行った。
[白色度、硬直値、破断伸び率、体積抵抗率]
日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて、組成物の色彩値を測定し、L値を白色度の測定値とした。また、硬度計(アスカー(株)製タイプC )にて1000g荷重後の硬度値を測定した。また、ダンベル3号で打ち抜き、JIS K 6253に準拠した引張試験(引張速度200mm/min.)を行い、破断伸び率を測定した。
また、得られたコンパウンドを幅120mm、長さ100mm、厚さ2mmのゴムシート状の大きさにして、23℃×50%湿度条件に3時間静置させ、Agilent 社製レジストメーター4339Bにて組成物の体積抵抗率を測定した。
The obtained compound was formed into a rubber sheet having a thickness of 2 mm, and the following measurements were carried out under environmental conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%.
[Whiteness, rigidity, elongation at break, resistivity]
The color value of the composition was measured with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value was taken as the measured value of whiteness. In addition, the hardness value after a load of 1000 g was measured with a hardness tester (Type C manufactured by Ascar Co., Ltd.). Further, it was punched with dumbbell No. 3 and subjected to a tensile test (tensile speed 200 mm / min.) Conforming to JIS K 6253, and the elongation at break was measured.
Further, the obtained compound was made into a rubber sheet-like size having a width of 120 mm, a length of 100 mm and a thickness of 2 mm, allowed to stand in a humidity condition of 23 ° C. × 50% for 3 hours, and composed with a resist meter 4339B manufactured by Agilent. The volume resistivity of the object was measured.
( 白色度の判定基準)
◎;90以上
○;85以上〜90未満
△;80以上〜85未満
×;80未満
(硬度値の判定基準)
◎;40以上〜50未満
○;30以上〜40未満
△;20以上〜30未満
×;20未満、70以上
( 破断伸び率の判定基準)
◎;300%以上
○;200%以上〜300%未満
△;100%以上〜200%未満
×;100%未満
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×103 Ω・cm以上〜1×105 Ω・cm未満
○;1×105 Ω・cm以上〜1×107 Ω・cm未満
△;1×107 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
(Criteria for whiteness)
⊚; 90 or more ○; 85 or more to less than 90 Δ; 80 or more to less than 85 ×; less than 80 (hardness value judgment standard)
⊚; 40 or more and less than 50 ○; 30 or more and less than 40 Δ; 20 or more and less than 30 ×; less than 20, 70 or more
(Criteria for determining elongation at break)
⊚; 300% or more ○; 200% or more to less than 300% Δ; 100% or more to less than 200% ×; less than 100% (criteria for volume resistivity)
◎; 1 × 10 3 Ω ・ cm or more to less than 1 × 10 5 Ω ・ cm ○; 1 × 10 5 Ω ・ cm or more to 1 × 10 7 Ω ・ cm or less △; 1 × 10 7 Ω ・ cm or more to 1 × 10 Less than 10 Ω ・ cm ×; 1 × 10 10 Ω ・ cm or more
表2の測定結果より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、白色系の導電性ゴム組成物を得ることができ、かつゴム組成物本来の硬度値、破断伸び率を低下させずに導電性を維持することがわかる。 From the measurement results in Table 2, by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, a white conductive rubber composition can be obtained, and the original hardness value and breaking elongation of the rubber composition can be determined. It can be seen that the conductivity is maintained without lowering.
実施例35〜51、比較例21〜30
[ 導電性フィルム組成物]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を以下に示す配合で白色ポリエチレン樹脂フィルムを作製した。
(配合)
ポリエチレン樹脂 日本ポリペンコ 100重量部
実施例1〜10、12、16、17、比較例1〜5、9、10の填料 50重量部
実施例11の填料 5重量部
実施例13〜15、比較例6〜8の填料 6重量部
ポリエチレン樹脂に填料をヘンシェルミキサーに投入し、30分分散、撹拌させたのちに、混練押出し機(ラボプラストミル2D25W型;東洋精機(株)製)を用いて130℃で造粒しペレットにした。得られたペレットを110℃1時間乾燥させた後、このペレットをフィルム押出し機(ラボプラストミルD2025型;東洋精機(株)製)を用いてT型ダイからフィルム状に押し出して、30℃の冷却ドラムで冷却固化し無延伸フィルムを得た。そして、テンター延伸機で無延伸フィルムを押出し方向に3.3倍延伸し、さらに120℃に加熱して横手方向に3倍延伸して厚さ180μmのフィルム組成物を得た。
Examples 35-51, Comparative Examples 21-30
[Conductive film composition]
A white polyethylene resin film was prepared by using the fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 as shown below.
(Mixing)
Polyethylene resin 100 parts by weight of Japanese polypenco Filling materials of Examples 1 to 10, 12, 16, 17, Comparative Examples 1 to 5, 9, and 10 50 parts by weight Filling material of Example 11 5 parts by weight Examples 13 to 15, Comparative Example 6 Filler of ~ 8 6 parts by weight Add the filler to polyethylene resin in a Henshell mixer, disperse and stir for 30 minutes, and then use a kneading extruder (Laboplast Mill 2D25W type; manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) at 130 ° C. Granulated with and made into pellets. The obtained pellets are dried at 110 ° C. for 1 hour, and then the pellets are extruded into a film from a T-type die using a film extruder (Laboplast Mill D2025 type; manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) at 30 ° C. A non-stretched film was obtained by cooling and solidifying with a cooling drum. Then, the unstretched film was stretched 3.3 times in the extrusion direction with a tenter stretching machine, further heated to 120 ° C. and stretched 3 times in the lateral direction to obtain a film composition having a thickness of 180 μm.
得られたフィルムについて、下記の物性を測定又は評価した。
[白色度、分散性、体積抵抗率、反射率、引張特性]
白色度;フィルムを日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて白色度を測定し、白色度を示すL値を測定した。
分散性;フィルム300mm×300mm中における凝集物、粗大粒子によるフィッシュアイの数によって分散性評価を行った。
体積抵抗率;厚さ180μm、幅150mm×長さ100mmのフィルムを、23℃×50%湿度条件に3時間以静置させ、Agilent社製レジストメーター4339Bにて体積抵抗率を測定した。
反射率;紫外可視分光光度計(UV3101PC 島津製作所製 )を用い、硫酸バリウム白板を100%とした時の反射率0.30〜0.80μmの波長範囲を測定し、0.45μmの反射率を代表値とした。
引張特性;JIS Z 1702 ポリエチレンフィルムの引張特性に準拠し、500mm/min.の速度で引っ張った場合の破壊強度、破断伸び率を測定した。
The following physical characteristics of the obtained film were measured or evaluated.
[Whiteness, dispersibility, volume resistivity, reflectance, tensile properties]
Whiteness: The whiteness of the film was measured with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value indicating the whiteness was measured.
Dispersity: Dispersity was evaluated by the number of agglomerates and fish eyes due to coarse particles in a film of 300 mm × 300 mm.
Volume resistivity: A film having a thickness of 180 μm and a width of 150 mm × a length of 100 mm was allowed to stand under a humidity condition of 23 ° C. × 50% for 3 hours or more, and the volume resistivity was measured with a resist meter 4339B manufactured by Agilent.
Reflectance: Using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV3101PC, manufactured by Shimadzu Corporation), measure the wavelength range of reflectance of 0.30 to 0.80 μm when barium sulfate white plate is taken as 100%, and obtain a reflectance of 0.45 μm. It was used as a representative value.
Tensile properties: Based on the tensile properties of JIS Z 1702 polyethylene film, 500 mm / min. The breaking strength and breaking elongation rate when pulled at the speed of 1 were measured.
(白色度の判定基準)
◎;90以上
○;85以上〜90未満
△;80以上〜85未満
×;80未満
(分散性の判定基準)
◎;凝集物、粗大粒子が0個
○;凝集物、粗大粒子が1個又は2個
△;凝集物、粗大粒子が3個又は4個
×;凝集物、粗大粒子が5個以上
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×104 Ω・cm以上〜1×106 Ω・cm未満
○;1×106 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
△;1×108 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
(反射率の判定基準)
◎;96%以上
○;93%以上〜96%未満
△;90%以上〜93%未満
×;90%未満
(引張特性の判定基準)
(1)破断強度
◎;40MPa以上
○;30MPa以上40MPa未満
△;20MPa以上30MPa未満
×;20MPa未満
(2)破断伸び率
◎;350%以上
○;250%以上350%未満
△;150%以上250%未満
×;150%未満
(Criteria for determining whiteness)
⊚; 90 or more ○; 85 or more and less than 90 Δ; 80 or more and less than 85 ×; less than 80 (dispersion criterion)
⊚; 0 aggregates and coarse particles ○; 1 or 2 aggregates and coarse particles Δ; 3 or 4 aggregates and coarse particles ×; 5 or more aggregates and coarse particles (volume resistivity) Criteria for determining the rate)
◎; 1 × 10 4 Ω ・ cm or more to less than 1 × 10 6 Ω ・ cm ○; 1 × 10 6 Ω ・ cm or more to 1 × 10 8 Ω ・ cm or less △; 1 × 10 8 Ω ・ cm or more to 1 × 10 Less than 10 Ω ・ cm ×; 1 × 10 10 Ω ・ cm or more (Reflectance criterion)
⊚; 96% or more ○; 93% or more to less than 96% Δ; 90% or more to less than 93% ×; less than 90% (criteria for determining tensile properties)
(1) Breaking strength ⊚; 40 MPa or more ○; 30 MPa or more and less than 40 MPa Δ; 20 MPa or more and less than 30 MPa ×; less than 20 MPa (2) Breaking elongation ◎; 350% or more ○; 250% or more and less than 350% Δ; 150% or more 250 Less than% ×; less than 150%
測定結果を表3に示した。 The measurement results are shown in Table 3.
表3の測定結果より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、導電性を有し、かつ分散性を損なわずにフィルム組成物本来の白色度、反射率を維持し、さらには破断強度、破断伸び率も十分な性能を有することがわかる。 From the measurement results in Table 3, by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, the original whiteness and reflectance of the film composition can be maintained without impairing the conductivity and dispersibility. Furthermore, it can be seen that the breaking strength and breaking elongation rate also have sufficient performance.
実施例52〜68、比較例31〜40
[ 導電性シーリング材組成物]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を以下に示す配合及び表4に示す配合で変成シリコーンシーリング材を作製した。
(配合)
変成シリコーンポリマー (株)カネカ MSポリマーS−203 100重量部
アマイドワックス 伊藤製油(株) ASA−T−1800 変量*
実施例1〜17、比較例1〜10の填料 変量*
重質炭酸カルシウム 丸尾カルシウム スーパーS 変量*
可塑剤 (株)ジェイプラス DINP 60重量部
脱水剤 信越化学工業 KBM−1003 6重量部
錫触媒 日東化成 ネオスタンU−220H 2重量部
接着付与剤 信越化学工業 KBM−603 2重量部
* アマイドワックス、填料、及び重質炭酸カルシウムは、種類に応じて適宜変量を行った。
Examples 52 to 68, Comparative Examples 31 to 40
[Conductive sealant composition]
A modified silicone sealant was prepared by using the fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 with the formulations shown below and the formulations shown in Table 4.
(Mixing)
Modified Silicone Polymer Co., Ltd. Kaneka MS Polymer S-203 100 parts by weight Amido Wax Itoh Oil Chemicals Co., Ltd. ASA-T-1800 Fluent *
Fillant variables of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 *
Heavy Calcium Carbonate Maruo Calcium Super S Fluent *
Plasticizer J-PLUS DINP 60 parts by weight dehydrating agent Shin-Etsu Chemical Industry KBM-1003 6 parts by weight tin catalyst Nitto Kasei Neostan U-220H 2 parts by weight Adhesive imparting agent Shin-Etsu Chemical Industry KBM-603 2 parts by weight * Amido wax, filler , And heavy calcium carbonate were appropriately varied according to the type.
填料、重質炭酸カルシウム、及びアマイドワックスを110℃×3時間乾燥、あるいは溶融させた状態で、5Lダルトンミキサー((株)ダルトン製)中に変成シリコーンポリマーとともに投入し、減圧撹拌を行った。次いで、可塑剤、脱水剤触媒、接着付与剤を投入して同様に撹拌を行い、変成シリコーンシーラントを作製した。得られたシーラントを320mlカートリッジに充填、密封して保管した。 The filler, heavy calcium carbonate, and amido wax were dried or melted at 110 ° C. for 3 hours, and then put into a 5 L Dalton mixer (manufactured by Dalton Co., Ltd.) together with the modified silicone polymer, and the mixture was stirred under reduced pressure. Next, a plasticizer, a dehydrating agent catalyst, and an adhesive-imparting agent were added and stirred in the same manner to prepare a modified silicone sealant. The obtained sealant was filled in a 320 ml cartridge, sealed and stored.
得られたシーラントについて下記の物性を測定した。
[粘度、白色度、引張特性、体積抵抗率]
粘度;得られたシーラントをカートリッジから突出させて100ml PPカップに充填し、B型粘度計((株)トキメック製) ローターNo.7を用いて1rpm粘度と10rpm粘度を測定した。併せて、作業性の目安となるTI値(1rpm粘度/10rpm粘度)を測定した。
白色度;得られたシーラントを日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて白色度を測定し、白色度を示すL値を測定した。
引張特性;得られたシーラントを厚み2mm、幅20mm、長さ100mmのシート状に充填して23℃×14日+35℃×14日間養生し、3号ダンベルに打ち抜き、JIS K 6253に準拠して引張特性を測定した。
体積抵抗率;得られたシーラントを、厚さ2mm、幅120mm×長さ100mmのシート状に充填し、23℃×14日+35℃×14日間養生し23℃×50%湿度条件に3時間以静置させ、Agilent社製レジストメーター4339Bにて組成物の体積抵抗率を測定した。
(粘度の判定基準)
◎;1rpm粘度値/10rpm 粘度値=6.5以上
○;同 6.0以上〜6.5未満
△;同 5.0以上〜6.0未満
×;同 5.0未満
(白色度の判定基準)
◎;90以上
○;85以上〜90未満
△;80以上〜85未満
×;80未満
(引張特性の判定基準)
(1)50%引張応力(標線間距離20mmを30mmまで引っ張った時の応力)
◎;0.15N/mm2 未満
○;0.15N/mm2 以上0.25N/mm2 未満
△;0.25N/mm2 以上0.35N/mm2 未満
×;0.35N/mm2 以上
(2)破断伸び率
◎;400%以上
○;350%以上400%未満
△;300%以上350%未満
×;300%未満
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×104 Ω・cm以上〜1×106 Ω・cm未満
○;1×106 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
△;1×108 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
The following physical properties of the obtained sealant were measured.
[Viscosity, whiteness, tensile properties, volume resistivity]
Viscosity: The obtained sealant was projected from the cartridge and filled in a 100 ml PP cup. Rotor No. B type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.). 1 rpm viscosity and 10 rpm viscosity were measured using 7. At the same time, the TI value (1 rpm viscosity / 10 rpm viscosity), which is a measure of workability, was measured.
Whiteness: The obtained sealant was measured for whiteness with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value indicating the whiteness was measured.
Tensile properties: The obtained sealant was filled into a sheet having a thickness of 2 mm, a width of 20 mm, and a length of 100 mm, cured at 23 ° C for 14 days + 35 ° C for 14 days, punched into a No. 3 dumbbell, and conformed to JIS K 6253. The tensile properties were measured.
Volume resistivity: The obtained sealant was filled into a sheet having a thickness of 2 mm, a width of 120 mm and a length of 100 mm, and cured at 23 ° C × 14 days + 35 ° C × 14 days under 23 ° C × 50% humidity conditions for 3 hours or more. After allowing to stand, the volume resistivity of the composition was measured with a resist meter 4339B manufactured by Agent.
(Criteria for determining viscosity)
⊚; 1 rpm viscosity value / 10 rpm viscosity value = 6.5 or more ○; 6.0 or more to less than 6.5 △; 5.0 or more to less than 6.0 ×; 5.0 or less (whiteness judgment) standard)
⊚; 90 or more ○; 85 or more to less than 90 Δ; 80 or more to less than 85 ×; less than 80 (criteria for determining tensile characteristics)
(1) 50% tensile stress (stress when the distance between marked lines is 20 mm and is pulled to 30 mm)
◎; less than 0.15N / mm 2 ○; 0.15N / mm 2 or more 0.25 N / mm lower than 2 △; 0.25N / mm 2 or more 0.35 N / mm 2 less ×; 0.35N / mm 2 or more (2) Break elongation rate ⊚; 400% or more ○; 350% or more and less than 400% Δ; 300% or more and less than 350% ×; less than 300% (judgment standard for volume resistance)
◎; 1 × 10 4 Ω ・ cm or more to less than 1 × 10 6 Ω ・ cm ○; 1 × 10 6 Ω ・ cm or more to 1 × 10 8 Ω ・ cm or less △; 1 × 10 8 Ω ・ cm or more to 1 × 10 Less than 10 Ω ・ cm ×; 1 × 10 10 Ω ・ cm or more
測定結果を表4に示した。 The measurement results are shown in Table 4.
表4より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、導電性に優れたシーリング材を得ることができ、かつ低モジュラス、高伸び性能を損なわずに維持され、シーリング材組成物本来の白色度、引張特性を保つことがわかる。 From Table 4, by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, a sealing material having excellent conductivity can be obtained, and the sealing material composition is maintained without impairing low modulus and high elongation performance. It can be seen that the original whiteness and tensile properties of the object are maintained.
実施例69〜85、比較例41〜50
[ 導電性プラスチゾル組成物の作製]
実施例1〜17、及び比較例1〜10で得られた填料を以下に示す配合及び表5に示す配合で塩化ビニル樹脂系プラスチゾルを作製した。
[配合]
塩ビペーストレジンPCH−22 (株)カネカ 250重量部
ポリアミド (株)ヘンケル 15重量部
DINP (株)ジェイプラス 250重量部
ターペン 37重量部
生石灰 和光純薬(株)製 15重量部
実施例1〜17、比較例1〜10の填料 変量*
重質炭酸カルシウムスーパーS(丸尾カルシウム(株)製) 変量
ディスパロン#309 変量
*填料は、種類や粒子径によって粘性付与効果が異なるため、表5に示すように変量した。
Examples 69-85, Comparative Examples 41-50
[Preparation of conductive plastisol composition]
The fillers obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10 were used to prepare a vinyl chloride resin-based plastisol with the formulations shown below and the formulations shown in Table 5.
[Mixing]
PVC paste resin PCH-22 Kaneka Corporation 250 parts by weight Polyamide Co., Ltd. Henkel 15 parts by weight DINP Co., Ltd. J-Plus 250 parts by weight Tarpen 37 parts by weight Quick lime Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 15 parts by weight Examples 1 to 17 , Variable amount of filler in Comparative Examples 1 to 10 *
Heavy Calcium Carbonate Super S (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) Fluent Disparon # 309 Fluent * The filler was variable as shown in Table 5 because the effect of imparting viscosity differs depending on the type and particle size.
それぞれの配合剤を5L万能混合攪拌機(ダルトン社製)に投入し3分間混練し、いったん蓋を開け壁面に付着している配合剤を掻き落とした後、再度真空雰囲気下で10分混練する。混練後のゾルを、遊星式脱泡混練機(クラボウ株式会社製/KK−500)にて、混練条件5−5−18で脱泡し、塩化ビニル樹脂系プラスチゾルを作製した。
なお、上記混練条件「a−b−c」は、aは公転条件、bは自転条件を示し、cは時間を示しc×10秒を意味する。
Each compounding agent is put into a 5L universal mixing stirrer (manufactured by Dalton) and kneaded for 3 minutes. Once the lid is opened and the compounding agent adhering to the wall surface is scraped off, the mixture is kneaded again in a vacuum atmosphere for 10 minutes. The kneaded sol was defoamed with a planetary defoaming kneader (manufactured by Kurabo Industries Ltd./KK-500) under kneading conditions 5-5-18 to prepare a vinyl chloride resin-based plastisol.
In the kneading condition "ab-c", a indicates a revolution condition, b indicates a rotation condition, and c indicates a time, which means c × 10 seconds.
得られたプラスチゾルについて、下記の物性を測定した。
[粘度、白色度、耐スリップ性、分散性、体積抵抗率]
粘度;得られたプラスチゾルを100mlのPPカップに充填し、BH型粘度計((株)トキメック製)ローターNo.7を用いて2rpm粘度と20rpm粘度を測定した。併せて、作業性の目安となるTI値(2rpm粘度/20rpm粘度)を測定した。
白色度;得られたプラスチゾルを日本電色株式会社製カラーメーターZE−2000にて白色度を測定し、白色度を示すL値を測定した。
耐スリップ性;得られたプラスチゾルを100mlのPPカップに詰め、23℃にて3日静置後、130mm×60mmの被着体に12mm半円ビードに100mmの長さで塗布後、23℃にて垂直放置し30分後のゾルの滑り落ちた距離を定規にて測定した。
分散性;下記の方法で測定した。
5L万能混合攪拌機(ダルトン社製)にそれぞれの配合剤と圧密条件を行った填料を投入し3分間混練し、いったん蓋を開け壁面に付着している配合剤を掻き落とした後、再度真空雰囲気下で10分混練する。混練後のゾルを遊星式脱泡混練機(クラボウ株式会社製/KK−500)にて、混練条件5−5−18で脱泡し、分散性測定用の塩ビゾルを作製した。
分散性測定用の塩ビゾルをガラス板に縦5cm以上、横5cm以上、厚み1mm以内となるようにヘラで薄く塗り広げて分散性の測定を行った。
体積抵抗率;得られたプラスチゾルを、厚さ2mm、幅120mm×長さ100mmのシート状に充填し、23℃×50%湿度条件に3時間以静置させ、Agilent 社製 レジストメーター4339Bにて組成物の体積抵抗率を測定した。
The following physical characteristics of the obtained plastisol were measured.
[Viscosity, whiteness, slip resistance, dispersibility, volume resistivity]
Viscosity: The obtained plastisol was filled in a 100 ml PP cup, and a BH type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.) rotor No. 2 rpm viscosity and 20 rpm viscosity were measured using 7. At the same time, the TI value (2 rpm viscosity / 20 rpm viscosity), which is a measure of workability, was measured.
Whiteness: The obtained plastisol was measured for whiteness with a color meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the L value indicating the whiteness was measured.
Slip resistance: The obtained plastisol is packed in a 100 ml PP cup, allowed to stand at 23 ° C for 3 days, applied to a 130 mm × 60 mm adherend on a 12 mm semicircular bead with a length of 100 mm, and then at 23 ° C. After 30 minutes of standing vertically, the distance that the sol slipped off was measured with a ruler.
Dispersity; Measured by the following method.
Put each compounding agent and a filler under compaction conditions into a 5L universal mixing stirrer (manufactured by Dalton), knead for 3 minutes, open the lid once, scrape off the compounding agent adhering to the wall surface, and then vacuum atmosphere again. Knead under for 10 minutes. The sol after kneading was defoamed with a planetary defoaming kneader (manufactured by Kurabo Industries Ltd./KK-500) under kneading conditions 5-5-18 to prepare a vinyl chloride sol for measuring dispersibility.
Dispersity was measured by spreading a vinyl chloride sol for measuring dispersibility thinly on a glass plate with a spatula so as to have a length of 5 cm or more, a width of 5 cm or more, and a thickness of 1 mm or less.
Volume resistivity: The obtained plastisol was filled into a sheet having a thickness of 2 mm, a width of 120 mm and a length of 100 mm, and allowed to stand in a humidity condition of 23 ° C. x 50% for 3 hours or more. The volume resistivity of the composition was measured.
(粘度の判定基準)
2rpm粘度/20rpm粘度のTi値に応じて以下の基準にて判定を行った。
◎:6.0以上
○:5.5以上6.0未満
△:5.0以上5.5未満
×:5.0未満
(白色度の判定基準)
◎:90以上
○:85以上90未満
△:80以上85未満
×:80未満
(耐スリップ性の判定基準)
○:0mm
△:0mmを超え10mm未満
×:10mm以上
(分散性の判定基準)
ガラス板上に塗られた塩ビゾル表面の5cm四方あたりの0.5mm以上の粒の個数をカウントした。
○:0.5mm以上の粒が0個
△:0.5mm以上の粒が1個又は2個
×:0.5mm以上の粒が3個以上
(体積抵抗率の判定基準)
◎;1×104 Ω・cm以上〜1×106 Ω・cm未満
○;1×106 Ω・cm以上〜1×108 Ω・cm未満
△;1×108 Ω・cm以上〜1×1010Ω・cm未満
×;1×1010Ω・cm以上
(Criteria for determining viscosity)
Judgment was made according to the Ti value of 2 rpm viscosity / 20 rpm viscosity according to the following criteria.
⊚: 6.0 or more ○: 5.5 or more and less than 6.0 Δ: 5.0 or more and less than 5.5 ×: less than 5.0 (whiteness criterion)
⊚: 90 or more ○: 85 or more and less than 90 Δ: 80 or more and less than 85 ×: less than 80 (slip resistance criterion)
◯: 0 mm
Δ: More than 0 mm and less than 10 mm ×: 10 mm or more (Criteria for determining dispersibility)
The number of grains of 0.5 mm or more per 5 cm square on the surface of the vinyl chloride coated on the glass plate was counted.
◯: 0 grains of 0.5 mm or more Δ: 1 or 2 grains of 0.5 mm or more ×: 3 or more grains of 0.5 mm or more (criteria for volume resistivity)
◎; 1 × 10 4 Ω ・ cm or more to less than 1 × 10 6 Ω ・ cm ○; 1 × 10 6 Ω ・ cm or more to 1 × 10 8 Ω ・ cm or less △; 1 × 10 8 Ω ・ cm or more to 1 × 10 Less than 10 Ω ・ cm ×; 1 × 10 10 Ω ・ cm or more
測定結果を表5に示した。 The measurement results are shown in Table 5.
表5の測定結果より、本発明の導電性表面処理粉体填料を配合することにより、導電性に優れたプラスチゾル組成物を得ることができ、かつ分散性、耐スリップ性機能を損なわずにプラスチゾル組成物本来の白色度を保つことがわかる。 From the measurement results in Table 5, by blending the conductive surface-treated powder filler of the present invention, a plastisol composition having excellent conductivity can be obtained, and the plastisol without impairing the dispersibility and slip resistance function is not impaired. It can be seen that the original whiteness of the composition is maintained.
本発明の導電性表面処理粉体填料は、ゴム、プラスチック、フィルム、シーリング材、接着剤、塗料、プラスチゾルなどの樹脂に配合された組成物中に当該填料の分散によって導電経路を形成すべきパーコレーション構造をとることができる。
したがって、本発明の導電性表面処理粉体填料は、導電性機能を付与させるだけでなく、本来の粉体の特徴である白色度が高いことから着色性に優れ、透明性を可能にし、黒色系以外の導電性樹脂組成物を得ることができる。
また、他のインジウム、スズ、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、アンチモン等の無機金属化合物を含んだ金属粉体に比べて分散性に優れており、真比重も小さいことから、比較的少ない添加量でも導電性効果が得られ、かつ粉体本来がもつ補強機能、導電性ポリマーがもつ高伸長等の柔軟性機能、軽量化機能を有する樹脂組成物を得ることができる。
The conductive surface-treated powder filler of the present invention is a percolation in which a conductive path should be formed by dispersing the filler in a composition blended with a resin such as rubber, plastic, film, sealant, adhesive, paint, or plastisol. It can take a structure.
Therefore, the conductive surface-treated powder filler of the present invention not only imparts a conductive function, but also has excellent whiteness, which is a characteristic of the original powder, and thus has excellent colorability, enables transparency, and is black. A conductive resin composition other than the system can be obtained.
In addition, it has excellent dispersibility compared to other metal powders containing inorganic metal compounds such as indium, tin, silver, copper, zinc, aluminum, and antimony, and has a small true specific gravity, so the amount added is relatively small. However, it is possible to obtain a resin composition having a conductive effect, a reinforcing function inherent in the powder, a flexible function such as high elongation of the conductive polymer, and a weight reduction function.
Claims (16)
(1) Dio≦4.3
(2) 0.12≦As≦8.4[mg/m2]
但し、
Dio:表面処理粉体の真比重[g/cm3]
As :下記式で求められる表面処理粉体の単位比表面積あたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量
As=Tgx/Sw
Tgx:表面処理粉体1gあたりのπ共役系導電性ポリマーとポリアニオンを含有する表面処理剤量[mg/g]
Sw :表面処理粉体のBET比表面積[m 2/g] A surface treatment agent (B) containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion on the surface of particles of at least one powder (A) selected from the group consisting of white inorganic powder and white organic powder. A conductive surface-treated powder filler having a coating layer, which satisfies the following formulas (1) and (2).
(1) Dio ≤ 4.3
(2) 0.12 ≤ As ≤ 8.4 [mg / m 2 ]
However,
Dio: True specific gravity of surface-treated powder [g / cm 3 ]
As: Amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per unit specific surface area of surface treatment powder calculated by the following formula
As = Tgx / Sw
Tgx: Amount of surface treatment agent containing π-conjugated conductive polymer and polyanion per 1 g of surface treatment powder [mg / g]
Sw: BET specific surface area of surface-treated powder [m 2 / g]
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