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JP7680319B2 - Conductive resin composition sheet, conductive resin composition, method for producing conductive resin composition, and method for producing conductive resin composition sheet - Google Patents
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Conductive resin composition sheet, conductive resin composition, method for producing conductive resin composition, and method for producing conductive resin composition sheet Download PDF

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Description

本開示は、電性樹脂組成物、シート、及び導電性樹脂組成物の製造方法に関する。 The present disclosure relates to an electrically conductive resin composition, a sheet, and a method for producing the electrically conductive resin composition.

特許文献1及び特許文献2には、多層カーボンナノチューブを含む導電性樹脂組成物が示されている。
特許文献3には、団子状のカーボンナノチューブ又は束状構造を有するカーボンナノチューブを含む導電性樹脂組成物が示されている。
特許文献4には、所定のポリオレフィンとカーボンナノチューブとをオープンロールで混練して得る導電性樹脂組成物の製造方法が示されている。
Patent Documents 1 and 2 disclose conductive resin compositions containing multi-walled carbon nanotubes.
Patent Document 3 discloses a conductive resin composition containing dumpling-like carbon nanotubes or carbon nanotubes having a bundle structure.
Patent Document 4 discloses a method for producing a conductive resin composition by kneading a predetermined polyolefin and carbon nanotubes with an open roll.

特開2010-024261号公報JP 2010-024261 A 特開2010-235675号公報JP 2010-235675 A 特開2016-108524号公報JP 2016-108524 A 特開2017-186440号公報JP 2017-186440 A

しかし、従来の導電性カーボンを含む導電性樹脂組成物は、精密な電気抵抗値の制御ができないという課題がある。 However, conventional conductive resin compositions containing conductive carbon have the problem that the electrical resistance value cannot be precisely controlled.

本開示は、良好な電気的特性を有する導電性樹脂組成物を提供することを目的とする。本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure aims to provide a conductive resin composition having good electrical properties. The present disclosure can be realized in the following forms:

熱可塑性樹脂と、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体と、を含む、導電性樹脂組成物。 A conductive resin composition comprising a thermoplastic resin and a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes.

本開示によれば、良好な電気的特性を有する導電性樹脂組成物を提供できる。 The present disclosure provides a conductive resin composition with good electrical properties.

導電性樹脂組成物のシートの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a sheet of a conductive resin composition. 相分離構造を模式的に表す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic diagram of a phase separation structure. カーボンナノ構造体を模式的に表す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a carbon nanostructure.

ここで、本開示の望ましい例を示す。
・前記カーボンナノ構造体の含有量は、導電性樹脂組成物全体を100質量%とした場合に、0質量%より多く、5質量%以下である、導電性樹脂組成物。
・前記熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂と、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂とを含み、前記第1の熱可塑性樹脂と前記第2の熱可塑性樹脂が相分離した相分離構造を有し、前記カーボンナノ構造体は、前記第1の熱可塑性樹脂中に偏在する、導電性樹脂組成物。
・前記カーボンナノ構造体の含有量は、前記第1の熱可塑性樹脂と前記カーボンナノ構造体の合計を100質量%とした場合に、0質量%より多く、5質量%以下である、導電性樹脂組成物。
・上記の導電性樹脂組成物のシートであって、表面抵抗値が、1.0×10Ω/□以上1.0×10Ω/□以下であるシート。
・第1の熱可塑性樹脂に、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体を混練してマスターバッチとし、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂と前記マスターバッチとを混練する、導電性樹脂組成物の製造方法。
Here, a preferred example of the present disclosure is given.
The conductive resin composition has a content of the carbon nanostructure of more than 0 mass % and not more than 5 mass % when the entire conductive resin composition is taken as 100 mass %.
- A conductive resin composition, wherein the thermoplastic resin comprises a first thermoplastic resin and a second thermoplastic resin of a different type from the first thermoplastic resin, the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin have a phase-separated structure in which the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are phase-separated, and the carbon nanostructures are unevenly distributed in the first thermoplastic resin.
- A conductive resin composition in which the content of the carbon nanostructure is greater than 0 mass% and not more than 5 mass%, when the total of the first thermoplastic resin and the carbon nanostructure is 100 mass%.
A sheet of the above conductive resin composition, which has a surface resistance value of 1.0×10 4 Ω/□ or more and 1.0×10 8 Ω/□ or less.
A method for producing a conductive resin composition, comprising kneading a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes into a first thermoplastic resin to form a master batch, and kneading the master batch with a second thermoplastic resin of a different type from the first thermoplastic resin.

以下、本開示を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「-」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「10-20」という記載では、下限値である「10」、上限値である「20」のいずれも含むものとする。すなわち、「10-20」は、「10以上20以下」と同じ意味である。 The present disclosure is described in detail below. In this specification, when a numerical range is described using "-", it is meant to include the lower limit and the upper limit unless otherwise specified. For example, the description "10-20" is meant to include both the lower limit "10" and the upper limit "20". In other words, "10-20" has the same meaning as "10 or more and 20 or less".

1.導電性樹脂組成物10
本実施形態の導電性樹脂組成物10は、熱可塑性樹脂と、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体14と、を含む。図1は、導電性樹脂組成物10のシート20の断面図である。図1では、カーボンナノ構造体14を省略して示す。
1. Conductive resin composition 10
The conductive resin composition 10 of this embodiment contains a thermoplastic resin and a carbon nanostructure 14 containing branched carbon nanotubes. Fig. 1 is a cross-sectional view of a sheet 20 of the conductive resin composition 10. In Fig. 1, the carbon nanostructure 14 is omitted.

(1)熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂は、特に限定されない。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、PPEを他樹脂(ポリプロピレン、ナイロン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等)とブレンド又はグラフト重合させて変性させた変性PPE系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリメタクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、成形性、コスト低減の観点から、ポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。
(1) Thermoplastic resin The thermoplastic resin is not particularly limited. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resin, polystyrene resin, polyamide resin, saturated polyester resin, polyacetal resin, polyphenylene sulfide (PPS), polyphenylene ether (PPE), modified PPE resin modified by blending or graft polymerization with other resins (polypropylene, nylon, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, etc.), polystyrene resin, polymethacrylic resin, polyvinyl chloride resin, thermoplastic elastomer, etc. From the viewpoint of moldability and cost reduction, the thermoplastic resin is preferably a polyolefin resin.

ポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-α-オレフィン共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-メタクリレート共重合体等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-1-ブテン共重合体等のポリプロピレン系樹脂、アイオノマー、及びポリブテン等が挙げられる。
熱可塑性樹脂は、1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
Examples of polyolefin resins include polyethylene resins such as low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, and ethylene-methacrylate copolymer; polypropylene resins such as polypropylene, propylene-ethylene copolymer, and propylene-1-butene copolymer; ionomers; and polybutene.
The thermoplastic resin may be one type or two or more types.

(1.1)熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂B
熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂Aとも称する)と、熱可塑性樹脂Aとは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂Bとも称する)とを含み、熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bが相分離した相分離構造を有していることが好ましい。
(1.1) Thermoplastic resin A and thermoplastic resin B
It is preferable that the thermoplastic resin contains a first thermoplastic resin (also referred to as thermoplastic resin A) and a second thermoplastic resin (also referred to as thermoplastic resin B) of a type different from thermoplastic resin A, and has a phase-separated structure in which thermoplastic resin A and thermoplastic resin B are phase-separated.

カーボンナノ構造体14は、熱可塑性樹脂A中に偏在することが好ましい。「熱可塑性樹脂A中に偏在する」とは、熱可塑性樹脂Bを含む相よりも熱可塑性樹脂Aを含む相中にカーボンナノ構造体14が多く存在していることをいう。 The carbon nanostructures 14 are preferably unevenly distributed in the thermoplastic resin A. "Unevenly distributed in the thermoplastic resin A" means that the carbon nanostructures 14 are more present in the phase containing thermoplastic resin A than in the phase containing thermoplastic resin B.

熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂Bは特に限定されない。熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂Bとしては、相分離構造を形成し得る2種の樹脂の組み合わせを適宜選択できる。また、熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂Bとしては、樹脂に対するカーボンナノ構造体14の親和性を考慮して、カーボンナノ構造体14が熱可塑性樹脂Aに偏在するように適宜選択できる。
熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bの組み合わせとしては、ポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂の組み合わせが例示される。
There are no particular limitations on the thermoplastic resin A and the thermoplastic resin B. A combination of two types of resins capable of forming a phase separation structure can be appropriately selected as the thermoplastic resin A and the thermoplastic resin B. In addition, the thermoplastic resin A and the thermoplastic resin B can be appropriately selected so that the carbon nanostructures 14 are unevenly distributed in the thermoplastic resin A, taking into account the affinity of the carbon nanostructures 14 to the resin.
An example of a combination of thermoplastic resin A and thermoplastic resin B is a combination of a polyethylene resin and a polypropylene resin.

熱可塑性樹脂Aとしては、カーボンナノ構造体14の分散性及び親和性の観点から、ポリエチレン系樹脂が好ましく、低密度ポリエチレンであることがより好ましい。
ポリエチレン系樹脂のMFR(メルトフローレート)は特に限定されない。ポリエチレン系樹脂のMFR(JIS K7210,190℃、荷重2.16kg)は、好ましくは0.1g/10min-15g/10minであり、より好ましくは0.5g/10min-12g/10minであり、さらに好ましくは3g/10min-10g/10minである。
ポリエチレン系樹脂の融点は特に限定されない。ポリエチレン系樹脂の融点は、好ましくは80℃-140℃であり、より好ましくは90℃-130℃であり、さらに好ましくは100℃-120℃である。ポリエチレン系樹脂の融点は、示差走査熱量計法(DSC法)により測定されたものである。
ポリエチレン系樹脂の密度は特に限定されない。ポリエチレン系樹脂の密度は、好ましくは0.88g/cm-0.94g/cmであり、より好ましくは0.90g/cm-0.935g/cmであり、さらに好ましくは0.91g/cm-0.93g/cmである。
From the viewpoint of dispersibility and affinity of the carbon nanostructures 14, the thermoplastic resin A is preferably a polyethylene-based resin, and more preferably low-density polyethylene.
The MFR (melt flow rate) of the polyethylene resin is not particularly limited. The MFR (JIS K7210, 190°C, load 2.16 kg) of the polyethylene resin is preferably 0.1 g/10 min to 15 g/10 min, more preferably 0.5 g/10 min to 12 g/10 min, and even more preferably 3 g/10 min to 10 g/10 min.
The melting point of the polyethylene resin is not particularly limited. The melting point of the polyethylene resin is preferably 80° C. to 140° C., more preferably 90° C. to 130° C., and further preferably 100° C. to 120° C. The melting point of the polyethylene resin is measured by a differential scanning calorimeter (DSC method).
The density of the polyethylene resin is not particularly limited and is preferably 0.88 g/cm 3 to 0.94 g/cm 3 , more preferably 0.90 g/cm 3 to 0.935 g/cm 3 , and even more preferably 0.91 g/cm 3 to 0.93 g/cm 3 .

熱可塑性樹脂Bは、カーボンナノ構造体14の移行を抑制する観点から、ポリプロピレン系樹脂が好ましく、プロピレン-エチレン共重合体であることがより好ましい。
ポリプロピレン系樹脂のMFRは特に限定されない。ポリプロピレン系樹脂のMFR(JIS K7210,230℃、荷重2.16kg)は、好ましくは0.1g/10min-15g/10minであり、より好ましくは0.2g/10min-10g/10minであり、さらに好ましくは0.3g/10min-7g/10minである。
ポリプロピレン系樹脂の融点は特に限定されない。ポリプロピレン系樹脂の融点は、熱可塑性樹脂Aの融点よりも大きいことが好ましく、例えば、150℃-165℃であるとよい。ポリプロピレン系樹脂の融点は、示差走査熱量計法(DSC法)により測定されたものである。
From the viewpoint of suppressing migration of the carbon nanostructures 14, the thermoplastic resin B is preferably a polypropylene-based resin, and more preferably a propylene-ethylene copolymer.
The MFR of the polypropylene resin is not particularly limited. The MFR of the polypropylene resin (JIS K7210, 230°C, load 2.16 kg) is preferably 0.1 g/10 min to 15 g/10 min, more preferably 0.2 g/10 min to 10 g/10 min, and further preferably 0.3 g/10 min to 7 g/10 min.
The melting point of the polypropylene-based resin is not particularly limited. The melting point of the polypropylene-based resin is preferably higher than the melting point of the thermoplastic resin A, for example, 150° C. to 165° C. The melting point of the polypropylene-based resin is measured by a differential scanning calorimeter (DSC method).

熱可塑性樹脂A:熱可塑性樹脂Bの質量比は特に限定されない。熱可塑性樹脂A:熱可塑性樹脂Bの質量比は、好ましくは10:90-100:0であり、より好ましくは10:90-90:10であり、さらに好ましくは15:85-75:25であり、さらに好ましくは20:80-60:40である。熱可塑性樹脂Aとして上記のMFRが3g/10min-10g/10minのエチレン系樹脂を用いた場合には、熱可塑性樹脂A:熱可塑性樹脂Bの質量比が、20:80-40:60であってもよい。熱可塑性樹脂A:熱可塑性樹脂Bの質量比を上記の範囲とすることで、良好な電気的特性を実現できる。 The mass ratio of thermoplastic resin A:thermoplastic resin B is not particularly limited. The mass ratio of thermoplastic resin A:thermoplastic resin B is preferably 10:90-100:0, more preferably 10:90-90:10, even more preferably 15:85-75:25, and even more preferably 20:80-60:40. When an ethylene-based resin having an MFR of 3 g/10 min-10 g/10 min is used as thermoplastic resin A, the mass ratio of thermoplastic resin A:thermoplastic resin B may be 20:80-40:60. By setting the mass ratio of thermoplastic resin A:thermoplastic resin B in the above range, good electrical properties can be achieved.

(1.2)相分離構造
相分離構造としては、例えば、共連続構造、海島構造、連続球状構造、複合分散構造、及びこれらの2種以上の複合構造が挙げられる。
共連続構造は、複数の樹脂の相がそれぞれ連続相を形成した構造である。図2に、熱可塑性樹脂Aを含む第1相11と、熱可塑性樹脂Bを含む第2相12が、それぞれ連続相を形成した共連続構造を模式的に示す。第1相11と第2相12の各々は、3次元の網目形状を有している。
海島構造は、分散相が連続相に分散された構造をいい、微粒子状や球状の分散相が連続相の中に散在する構造である。連続球状構造は、略球状の分散相が連結し、連続相中に分散した構造である。複合分散構造は、分散相が連続相の中に散在し、さらに分散相中に連続相を構成する樹脂が散在している構造である。
(1.2) Phase-separated structure Examples of the phase-separated structure include a cocontinuous structure, a sea-island structure, a continuous spherical structure, a composite dispersed structure, and a composite structure of two or more of these.
The co-continuous structure is a structure in which a plurality of resin phases each form a continuous phase. Fig. 2 shows a schematic diagram of a co-continuous structure in which a first phase 11 containing a thermoplastic resin A and a second phase 12 containing a thermoplastic resin B each form a continuous phase. Each of the first phase 11 and the second phase 12 has a three-dimensional network shape.
The sea-island structure is a structure in which the dispersed phase is dispersed in the continuous phase, and particulate or spherical dispersed phase is dispersed in the continuous phase. The continuous spherical structure is a structure in which roughly spherical dispersed phase is connected and dispersed in the continuous phase. The composite dispersed structure is a structure in which the dispersed phase is dispersed in the continuous phase, and the resin that constitutes the continuous phase is further dispersed in the dispersed phase.

相分離構造は、連続相を有する構造であることが好ましく、共連続構造であることがより好ましい。連続相に含まれる樹脂中にカーボンナノ構造体14を偏在させることによって、好適に表面抵抗値の均一性を向上できる。また、表面抵抗値の増大を抑えつつ、カーボンナノ構造体14の配合量を低減できる。
なお、相分離構造は、熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bの種類、配合比、導電性樹脂組成物10の製造条件(混練方法、混練時の温度等)を適宜調整して、実現できる。
The phase separation structure is preferably a structure having a continuous phase, and more preferably a co-continuous structure. By distributing the carbon nanostructures 14 unevenly in the resin contained in the continuous phase, the uniformity of the surface resistance value can be favorably improved. In addition, the amount of the carbon nanostructures 14 can be reduced while suppressing an increase in the surface resistance value.
The phase separation structure can be realized by appropriately adjusting the types and compounding ratio of the thermoplastic resin A and the thermoplastic resin B, and the manufacturing conditions of the conductive resin composition 10 (the kneading method, the kneading temperature, etc.).

熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂Bが相分離構造を形成しているか否かは、例えば、次のようにして確認できる。成形した導電性樹脂組成物10の断面を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察して、観察像を取得する。観察像を解析して、組成、密度の差に基づくコントラスト差から、相分離構造の有無を判定する。 Whether or not thermoplastic resin A and thermoplastic resin B form a phase separation structure can be confirmed, for example, as follows. A cross section of the molded conductive resin composition 10 is observed using a transmission electron microscope (TEM) to obtain an observation image. The observation image is analyzed to determine the presence or absence of a phase separation structure from the contrast difference based on the differences in composition and density.

(2)カーボンナノ構造体14
カーボンナノ構造体14は、分岐したカーボンナノチューブを含有する。カーボンナノチューブは、グラフェン層が単層あるいは多層の同軸管状になった炭素材料である。分岐したカーボンナノチューブとは、1本の主軸が途中で複数本に分かれた構造のカーボンナノチューブや、主軸から副軸が分かれた構造のカーボンナノチューブをいう。図3では、1本の主軸が途中で2本に分かれてY字状をなすカーボンナノチューブを模式的に描いている。図3においては、分岐したカーボンナノチューブ同士の接触箇所に黒丸を付して表している。
(2) Carbon nanostructure 14
The carbon nanostructure 14 contains branched carbon nanotubes. Carbon nanotubes are carbon materials in which graphene layers are in the form of single or multiple coaxial tubes. A branched carbon nanotube refers to a carbon nanotube in which one main axis is split into multiple parts along the way, or a carbon nanotube in which a secondary axis is split from the main axis. FIG. 3 shows a schematic drawing of a carbon nanotube in which one main axis is split into two parts along the way to form a Y-shape. In FIG. 3, the contact points between the branched carbon nanotubes are indicated by black circles.

分岐したカーボンナノチューブのサイズ及び構造は特に限定されない。分岐したカーボンナノチューブの平均直径は、通常1μm以下であり、例えば1nm-100nm、5nm-20nmである。分岐したカーボンナノチューブの直径は、主軸の外径として求めることができる。分岐したカーボンナノチューブの平均長さは、例えば50μm-100μmである。分岐したカーボンナノチューブの長さは、最も長い主軸の長さとして求めることができる。分岐したカーボンナノチューブの層の平均数は、例えば、2層-6層であり、3層-5層であってもよい。
分岐したカーボンナノチューブの平均直径、平均長さ、及び層の平均数は、例えば、20個の分岐したカーボンナノチューブを透過電子顕微鏡(TEM)で観察して、測定した平均値として求めることができる。
The size and structure of the branched carbon nanotubes are not particularly limited. The average diameter of the branched carbon nanotubes is usually 1 μm or less, for example, 1 nm to 100 nm, 5 nm to 20 nm. The diameter of the branched carbon nanotubes can be determined as the outer diameter of the main axis. The average length of the branched carbon nanotubes is, for example, 50 μm to 100 μm. The length of the branched carbon nanotubes can be determined as the length of the longest main axis. The average number of layers of the branched carbon nanotubes is, for example, 2 to 6 layers, and may be 3 to 5 layers.
The average diameter, average length and average number of walls of the branched carbon nanotubes can be determined as the average values measured by observing, for example, 20 branched carbon nanotubes with a transmission electron microscope (TEM).

このようなカーボンナノ構造体14は、例えば、架橋構造を有するカーボンナノチューブのフレークを適宜剪断し、得ることができる。架橋構造を有するカーボンナノチューブのフレークは、急速な(例えば、毎秒2μm-毎秒10μm)伸長条件の化学蒸着(CVD)プロセスによって、繊維状の担体上でカーボンナノチューブを成長させて得ることができる。
カーボンナノ構造体14の具体例としては、「ATHLOS(登録商標)」(キャボットコーポレーション社製)が挙げられる。
Such carbon nanostructures 14 can be obtained, for example, by suitable shearing of flakes of cross-linked carbon nanotubes, which can be obtained by growing carbon nanotubes on a fibrous support by a chemical vapor deposition (CVD) process under rapid (e.g., 2 μm/s-10 μm/s) elongation conditions.
A specific example of the carbon nanostructure 14 is "ATHLOS (registered trademark)" (manufactured by Cabot Corporation).

なお、カーボンナノ構造体14は、分岐したカーボンナノチューブ以外の成分を含有していてもよい。そのような成分としては、分岐していないカーボンナノチューブ、一部の壁(グラフェン層)を共有するカーボンナノチューブ、樹脂等の添加剤等が挙げられる。炭素以外の成分(添加剤等)を含む場合であっても、カーボンナノ構造体14における炭素の含有量は90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましい。 The carbon nanostructure 14 may contain components other than branched carbon nanotubes. Examples of such components include unbranched carbon nanotubes, carbon nanotubes that share some walls (graphene layers), and additives such as resins. Even when carbon nanostructure 14 contains components other than carbon (additives, etc.), the carbon content in carbon nanostructure 14 is preferably 90% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more.

カーボンナノ構造体14の含有量は、特に限定されない。カーボンナノ構造体14の含有量は、表面抵抗値を低減する観点から、導電性樹脂組成物10全体を100質量%とした場合に、0質量%より多く、0.1質量%以上、0.2質量%以上、0.3質量%以上、0.4質量%以上であることが好ましい。上記のカーボンナノ構造体14の含有量は、コストの面から、好ましくは5質量%以下であり、2質量%以下、1.5質量%以下、1質量%以下、0.5質量%以下であることがより好ましい。これらの観点から、上記のカーボンナノ構造体14の含有量は、好ましくは0質量%より多く、5質量%以下であり、上記の下限と上限を適宜組み合わせた範囲とすることができる。
カーボンナノ構造体14は、導電性樹脂組成物10において、特定の部位に偏在していてもよく、全体に分散して存在していてもよい。上記のカーボンナノ構造体14の含有量は、熱可塑性樹脂Aに対するカーボンナノ構造体14の配合割合から算出できる。
The content of the carbon nanostructure 14 is not particularly limited. From the viewpoint of reducing the surface resistance value, the content of the carbon nanostructure 14 is preferably more than 0 mass%, 0.1 mass% or more, 0.2 mass% or more, 0.3 mass% or more, or 0.4 mass% or more, when the entire conductive resin composition 10 is taken as 100 mass%. From the viewpoint of cost, the content of the carbon nanostructure 14 is preferably 5 mass% or less, more preferably 2 mass% or less, 1.5 mass% or less, 1 mass% or less, or 0.5 mass% or less. From these viewpoints, the content of the carbon nanostructure 14 is preferably more than 0 mass% and 5 mass% or less, and can be set to a range that appropriately combines the above lower limit and upper limit.
The carbon nanostructures 14 may be unevenly distributed in a specific portion or may be dispersed throughout the conductive resin composition 10. The content of the carbon nanostructures 14 can be calculated from the blending ratio of the carbon nanostructures 14 to the thermoplastic resin A.

カーボンナノ構造体14が熱可塑性樹脂Aに偏在する場合において、熱可塑性樹脂Aとカーボンナノ構造体14の合計に対するカーボンナノ構造体14の含有量は、特に限定されない。カーボンナノ構造体14の含有量は、表面抵抗値を低減する観点から、熱可塑性樹脂Aとカーボンナノ構造体14の合計を100質量%とした場合に、0質量%より多く、0.2質量%以上、0.4質量%以上、0.6質量%以上、0.8質量%以上、1.0質量%以上であることが好ましい。上記のカーボンナノ構造体14の含有量は、コストの面から、好ましくは5質量%以下であり、2質量%以下、1.8質量%以下、1.5質量%以下であることがより好ましい。これらの観点から、上記のカーボンナノ構造体14の含有量は、好ましくは0質量%より多く、5質量%以下であり、上記の下限と上限を適宜組み合わせた範囲とすることができる。
上記のカーボンナノ構造体14の含有量は、熱可塑性樹脂Aに対するカーボンナノ構造体14の配合割合から算出できる。
In the case where the carbon nanostructure 14 is unevenly distributed in the thermoplastic resin A, the content of the carbon nanostructure 14 relative to the total of the thermoplastic resin A and the carbon nanostructure 14 is not particularly limited. From the viewpoint of reducing the surface resistance value, the content of the carbon nanostructure 14 is preferably more than 0 mass%, 0.2 mass% or more, 0.4 mass% or more, 0.6 mass% or more, 0.8 mass% or more, or 1.0 mass% or more, when the total of the thermoplastic resin A and the carbon nanostructure 14 is 100 mass%. From the viewpoint of cost, the content of the carbon nanostructure 14 is preferably 5 mass% or less, more preferably 2 mass% or less, 1.8 mass% or less, or 1.5 mass% or less. From these viewpoints, the content of the carbon nanostructure 14 is preferably more than 0 mass% and 5 mass% or less, and can be a range that appropriately combines the above lower limit and upper limit.
The content of the carbon nanostructures 14 can be calculated from the blending ratio of the carbon nanostructures 14 to the thermoplastic resin A.

(3)その他の成分
導電性樹脂組成物10は、熱可塑性樹脂と、カーボンナノ構造体14以外のその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の安定剤、顔料、染料、充填剤、可塑剤、機能付与剤、難燃剤等が挙げられる。
(3) Other Components The conductive resin composition 10 may contain other components in addition to the thermoplastic resin and the carbon nanostructures 14. Examples of the other components include an ultraviolet absorber, a stabilizer such as an antioxidant, a pigment, a dye, a filler, a plasticizer, a function-imparting agent, a flame retardant, and the like.

2.シート20
本開示のシート20は、導電性樹脂組成物10のシート20である。シート20は、上述の導電性樹脂組成物10の相分離構造を維持している。
シート20の厚さは、用途に応じて設定でき、例えば0.2mm-0.5mm、1mm-2mmとすることができる。シート20は、導電性樹脂組成物10単独で構成されてもよく、導電性樹脂組成物10以外の材料を含んで構成されてもよい。導電性樹脂組成物10以外の材料を含んで構成される場合であっても、シート20の表層が導電性樹脂組成物10で構成されることが好ましい。
2. Sheet 20
The sheet 20 of the present disclosure is a sheet 20 of the conductive resin composition 10. The sheet 20 maintains the phase-separated structure of the conductive resin composition 10 described above.
The thickness of the sheet 20 can be set according to the application, and can be, for example, 0.2 mm to 0.5 mm, or 1 mm to 2 mm. The sheet 20 may be composed of the conductive resin composition 10 alone, or may be composed including a material other than the conductive resin composition 10. Even when the sheet 20 is composed of a material other than the conductive resin composition 10, it is preferable that the surface layer of the sheet 20 is composed of the conductive resin composition 10.

シート20の表面抵抗値は、特に限定されず、用途等に応じて設定できる。シート20の表面抵抗値は、電子部品保護の観点から、1.0×10Ω/□以上であることが好ましく、1.0×10Ω/□以上であることがより好ましく、1.0×10Ω/□以上であることがさらに好ましい。シート20の表面抵抗値は、帯電防止の観点から、1.0×10Ω/□以下であることが好ましく、5.0×10Ω/□以下であることがより好ましく、1.0×10Ω/□以下であることがさらに好ましい。これらの観点から、シート20の表面抵抗値は、1.0×10Ω/□以上1.0×10Ω/□以下であることが好ましく、1.0×10Ω/□以上5.0×10Ω/□以下であることがより好ましく、1.0×10Ω/□以上1.0×10Ω/□以下であることがさらに好ましい。なお、表面抵抗値は以下のようにして測定した数値である。
<表面抵抗値の測定>
厚さ0.5mm-2mm、25cm×25cmの正方形のシートのサンプルを準備する。測定には、ホーザン社表面抵抗値測定器F-109を用いる。印加電圧は、測定対象物が1×10Ω/□未満の場合には、10Vであり、測定対象物が1×10Ω/□以上の場合には、100Vである。一対の電極の間隔は15cmとする。測定は、サンプルの上縁部、下縁部、左縁部、及び右縁部においてそれぞれ行う。測定を開始して、15秒後の測定値を当該測定部位の表面抵抗値として読み取る。測定した上縁部、下縁部、左縁部、及び右縁部の表面抵抗値の平均を算出して、当該サンプルの表面抵抗値とする。
The surface resistance value of the sheet 20 is not particularly limited and can be set according to the application. From the viewpoint of protecting electronic components, the surface resistance value of the sheet 20 is preferably 1.0×10 4 Ω/□ or more, more preferably 1.0×10 5 Ω/□ or more, and even more preferably 1.0×10 6 Ω/□ or more. From the viewpoint of antistatic, the surface resistance value of the sheet 20 is preferably 1.0×10 8 Ω/□ or less, more preferably 5.0×10 7 Ω/□ or less, and even more preferably 1.0×10 7 Ω/□ or less. From these viewpoints, the surface resistance value of the sheet 20 is preferably 1.0×10 4 Ω/□ or more and 1.0×10 8 Ω/□ or less, more preferably 1.0×10 5 Ω/□ or more and 5.0×10 7 Ω/□ or less, and even more preferably 1.0×10 6 Ω/□ or more and 1.0×10 7 Ω/□ or less. The surface resistance value is a value measured as follows.
<Measurement of surface resistance>
A square sheet sample of 25 cm x 25 cm with a thickness of 0.5 mm-2 mm is prepared. A surface resistance value measuring instrument F-109 manufactured by Hozan Corporation is used for the measurement. The applied voltage is 10 V when the measurement object has a resistance of less than 1 x 10 6 Ω/□, and 100 V when the measurement object has a resistance of 1 x 10 6 Ω/□ or more. The distance between the pair of electrodes is 15 cm. Measurements are performed at the upper edge, lower edge, left edge, and right edge of the sample. The measured value 15 seconds after the start of the measurement is read as the surface resistance value of the measurement site. The average of the measured surface resistance values of the upper edge, lower edge, left edge, and right edge is calculated and used as the surface resistance value of the sample.

シート20の表面抵抗値は、性能を安定的に発揮する観点から、シート20の全域において均一であることが好ましい。具体的には、シート20における上縁部、下縁部、左縁部、及び右縁部の各表面抵抗値は、2カ所以上が5.0×10Ω/□以上5.0×10Ω/□以下であることが好ましく、3カ所以上が5.0×10Ω/□以上5.0×10Ω/□以下であることがより好ましく、4カ所が5.0×10Ω/□以上5.0×10Ω/□以下であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of stably exerting performance, the surface resistance value of the sheet 20 is preferably uniform throughout the sheet 20. Specifically, the surface resistance values of the upper edge, lower edge, left edge, and right edge of the sheet 20 are preferably 5.0×10 4 Ω/□ or more and 5.0×10 6 Ω/□ or less at two or more locations, more preferably 5.0×10 4 Ω/□ or more and 5.0×10 6 Ω/□ or less at three or more locations, and even more preferably 5.0×10 4 Ω/□ or more and 5.0×10 6 Ω/□ or less at four locations.

シート20の用途は特に限定されない。シート20は、良好な電気的特性を有するから、電子機器用のマット、電子機器の筐体として好適である。 The uses of the sheet 20 are not particularly limited. Because the sheet 20 has good electrical properties, it is suitable as a mat for electronic devices and as a housing for electronic devices.

3.導電性樹脂組成物10及びシート20の製造方法
導電性樹脂組成物10の製造方法は、特に限定されない。導電性樹脂組成物10の製造方法は、一度にすべての成分を混合しても良く、また、カーボンナノ構造体14を、熱可塑性樹脂の一部と予め混合したマスターバッチを調製した後、残りの熱可塑性樹脂(希釈樹脂とも称する)を混合してもよい。マスターバッチの熱可塑性樹脂と、希釈樹脂とは同じ種類でもよいし、異なる種類であってもよい。
3. Manufacturing method of conductive resin composition 10 and sheet 20 The manufacturing method of the conductive resin composition 10 is not particularly limited. In the manufacturing method of the conductive resin composition 10, all components may be mixed at once, or the carbon nanostructures 14 may be mixed in advance with a part of the thermoplastic resin to prepare a master batch, and then the remaining thermoplastic resin (also referred to as a diluent resin) may be mixed. The thermoplastic resin of the master batch and the diluent resin may be the same type or different types.

導電性樹脂組成物10の製造方法は、熱可塑性樹脂とカーボンナノ構造体14を溶融混練する工程を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂とカーボンナノ構造体14を溶融混練することで、熱可塑性樹脂中に後述する橋架け状の導通経路を形成できると推測される。この際、熱可塑性樹脂として、MFR(190℃、2.16kg)3g/10min-10g/10minのポリエチレン系樹脂を用いることで、好適にカーボンナノ構造体14を分散できる。 The manufacturing method of the conductive resin composition 10 preferably includes a step of melt-kneading the thermoplastic resin and the carbon nanostructures 14. It is presumed that melt-kneading the thermoplastic resin and the carbon nanostructures 14 can form bridge-like conductive paths in the thermoplastic resin, as described below. In this case, the carbon nanostructures 14 can be suitably dispersed by using a polyethylene resin with an MFR (190°C, 2.16 kg) of 3 g/10 min-10 g/10 min as the thermoplastic resin.

熱可塑性樹脂Aにカーボンナノ構造体14を偏在させる場合には、次のようにして導電性樹脂組成物10を製造できる。導電性樹脂組成物10の製造方法は、例えば、熱可塑性樹脂Aに、カーボンナノ構造体14を混練してマスターバッチとし、熱可塑性樹脂Aとは異なる種類の熱可塑性樹脂Bとマスターバッチとを混練する。 When carbon nanostructures 14 are to be unevenly distributed in thermoplastic resin A, conductive resin composition 10 can be manufactured as follows. The method for manufacturing conductive resin composition 10 is, for example, to knead carbon nanostructures 14 into thermoplastic resin A to form a master batch, and then knead the master batch with thermoplastic resin B of a different type from thermoplastic resin A.

熱可塑性樹脂Aにカーボンナノ構造体14を混練する際には、カーボンナノ構造体14の分散性の観点から、二軸押出機等の多軸混練押出機を用いることが好ましい。熱可塑性樹脂Bとマスターバッチとを混練する際には、相分離構造を形成する観点から、ニーダー又は単軸押出機を用いることが好ましい。すなわち、熱可塑性樹脂Aにカーボンナノ構造体14を混練する際には、熱可塑性樹脂Bとマスターバッチとの混練のせん断力よりも強いせん断力で行うとよい。 When kneading the carbon nanostructures 14 into the thermoplastic resin A, it is preferable to use a multi-screw kneading extruder such as a twin-screw extruder from the viewpoint of dispersibility of the carbon nanostructures 14. When kneading the thermoplastic resin B and the master batch, it is preferable to use a kneader or a single-screw extruder from the viewpoint of forming a phase separation structure. In other words, when kneading the carbon nanostructures 14 into the thermoplastic resin A, it is preferable to use a shear force stronger than the shear force used to knead the thermoplastic resin B and the master batch.

各成分の混合物(混練物)を成形して、導電性樹脂組成物10が得られる。導電性樹脂組成物10の成形方法は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択できる。導電性樹脂組成物10のシート20は、例えば、熱プレス法によって成形できる。 The mixture (kneaded product) of each component is molded to obtain the conductive resin composition 10. The method for molding the conductive resin composition 10 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application. The sheet 20 of the conductive resin composition 10 can be molded, for example, by a heat press method.

4.本実施形態の作用効果
本実施形態の導電性樹脂組成物10は、良好な電気的特性を有する。以下、良好な電気的特性を有する推測理由を説明するが、本開示はこの推測理由により限定解釈されない。
製品に求められる電気的特性は、その用途に応じて異なる。例えば、電子機器用のマットとして用いられる場合には、表面抵抗値が1.0×10Ω/□以上1.0×10Ω/□以下であり、表面抵抗値の均一性が高いことが求められる。熱可塑性樹脂に導電性カーボンを配合した導電性樹脂組成物では、上記の表面抵抗値の範囲内にパーコレーション閾値における表面抵抗値が含まれ得る。パーコレーション閾値とは、導電性樹脂組成物の電気抵抗が大きく変化する変曲点における導電性カーボンの濃度のことを意味する。すなわち、導電性樹脂組成物では、導電性カーボン濃度の少しの変化が表面抵抗値に大きく影響し、精密な電気抵抗値の制御ができない懸念がある。
4. Effects of the Present Embodiment The conductive resin composition 10 of the present embodiment has good electrical properties. Hereinafter, the reasons why the conductive resin composition 10 has good electrical properties will be explained, but the present disclosure is not limited to these reasons.
The electrical properties required for a product vary depending on its application. For example, when used as a mat for electronic devices, the surface resistance is required to be 1.0×10 4 Ω/□ or more and 1.0×10 8 Ω/□ or less, and the surface resistance is required to be highly uniform. In a conductive resin composition in which conductive carbon is blended with a thermoplastic resin, the surface resistance at the percolation threshold may be included within the above-mentioned range of surface resistance. The percolation threshold refers to the concentration of conductive carbon at the inflection point where the electrical resistance of the conductive resin composition changes significantly. In other words, in a conductive resin composition, a small change in the conductive carbon concentration greatly affects the surface resistance, and there is a concern that the electrical resistance cannot be precisely controlled.

本実施形態の導電性樹脂組成物10は、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体14を含む。分岐したカーボンナノチューブは、図3のように橋架け状構造の導通経路を形成すると考えられる。図3においては、分岐したカーボンナノチューブ同士の接触箇所に黒丸を付して表している。他方、ケッチェンブラック等の導電性カーボンは、粒子同士の点接触構造の導通経路を形成すると考えられる。分岐したカーボンナノチューブの導通経路は、ケッチェンブラックの導通経路よりも接触による導通部位の頻度が少なく、安定した導電性を実現できるため、表面抵抗値の均一性が高いと推測される。また、分岐したカーボンナノチューブは、ケッチェンブラック等の導電性カーボンに比して少量で導通経路を形成できるため、少ない配合量で表面抵抗値を低減できると推測される。 The conductive resin composition 10 of this embodiment includes a carbon nanostructure 14 containing branched carbon nanotubes. The branched carbon nanotubes are thought to form a conductive path with a bridge-like structure as shown in FIG. 3. In FIG. 3, the contact points between the branched carbon nanotubes are represented by black circles. On the other hand, conductive carbon such as Ketjen Black is thought to form a conductive path with a point contact structure between particles. The conductive path of the branched carbon nanotube has a lower frequency of conductive parts due to contact than the conductive path of Ketjen Black, and can achieve stable conductivity, so it is presumed that the uniformity of the surface resistance value is high. In addition, the branched carbon nanotube can form a conductive path with a small amount compared to conductive carbon such as Ketjen Black, so it is presumed that the surface resistance value can be reduced with a small amount of compounding.

カーボンナノ構造体14が、熱可塑性樹脂A中に偏在する場合には、より一層表面抵抗値の均一性を高くすることができる。これは、熱可塑性樹脂Aにカーボンナノ構造体14が局在することで、カーボンナノ構造体14が導電性樹脂組成物10全体に分散して存在する場合よりも、橋架け状の導通経路が形成されやすいためと推測される。 When the carbon nanostructures 14 are unevenly distributed in the thermoplastic resin A, the uniformity of the surface resistance value can be further improved. This is presumably because the carbon nanostructures 14 are localized in the thermoplastic resin A, making it easier for bridge-like conductive paths to form than when the carbon nanostructures 14 are dispersed throughout the conductive resin composition 10.

以下、実施例により更に具体的に説明する。 The following provides a more detailed explanation using examples.

1.導電性樹脂組成物のシートの作製
表1の配合割合でマスターバッチを作製し、表1の配合比率でマスターバッチと希釈樹脂を配合して、実施例1-5及び比較例1の導電性樹脂組成物のシートを作製した。表1に記載した主要な原料の詳細を以下に示す。
・ポリエチレン系樹脂1:低密度ポリエチレン、MFR 5.0(190℃、2.16kg)、密度 0.922g/cm、融点(DSC法) 110℃
・ポリエチレン系樹脂2:低密度ポリエチレン、MFR 0.4(190℃、2.16kg)、密度 0.921g/cm、融点(DSC法) 111℃
・ポリプロピレン系樹脂:プロピレン-エチレンブロック共重合体、MFR 0.5(230℃、2.16kg)、密度 0.90g/cm
・カーボンナノ構造体:分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体、炭素の含有量 97質量%、キャボットコーポレーション製、ATHLOS 200
・ケッチェンブラック:特殊オイルファーネスカーボン、炭素の含有量 98質量%以上、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ社製、EC300J
1. Preparation of conductive resin composition sheets A master batch was prepared according to the blending ratio in Table 1, and the master batch and dilution resin were blended according to the blending ratio in Table 1 to prepare sheets of the conductive resin composition of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. Details of the main raw materials listed in Table 1 are shown below.
Polyethylene resin 1: low density polyethylene, MFR 5.0 (190°C, 2.16 kg), density 0.922 g/cm 3 , melting point (DSC method) 110°C
Polyethylene resin 2: low density polyethylene, MFR 0.4 (190°C, 2.16 kg), density 0.921 g/cm 3 , melting point (DSC method) 111°C
Polypropylene resin: propylene-ethylene block copolymer, MFR 0.5 (230°C, 2.16 kg), density 0.90 g/ cm3
Carbon nanostructure: carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes, carbon content 97% by mass, manufactured by Cabot Corporation, ATHLOS 200
・Ketjen Black: Special oil furnace carbon, carbon content 98% or more by mass, manufactured by Lion Specialty Chemicals, EC300J

なお、表1において、「マスターバッチ」の欄に記載の樹脂は、「第1の熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂A)」に対応する。「希釈樹脂」の欄に記載の樹脂は、「第2の熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂B)」に対応する。
カーボン含有量は、導電性樹脂組成物全体を100質量%とした場合のカーボンナノ構造体又はケッチェンブラックの配合割合から算出した。
In Table 1, the resin in the "Masterbatch" column corresponds to the "First Thermoplastic Resin (Thermoplastic Resin A)". The resin in the "Diluted Resin" column corresponds to the "Second Thermoplastic Resin (Thermoplastic Resin B)".
The carbon content was calculated from the blending ratio of the carbon nanostructure or Ketjen black when the entire conductive resin composition was taken as 100 mass %.

Figure 0007680319000001
Figure 0007680319000001

各導電性樹脂組成物のシートは、具体的には以下のように作製した。
マスターバッチの各成分を表1に示す配合割合で配合して、同方向二軸押出機(神戸製鋼社製、HYPERKTX30MX)に投入した。回転数600rpm、シリンダー温度110℃、吐出量20kg/hの条件で混練し、ペレタイザーでカットすることでペレット(マスターバッチ)を得た。得られたペレットと希釈樹脂を表1に示す質量比で配合して、ニーダーに投入した。120℃、50rpm、5分間の条件で混練したのち、温度200℃、時間3分、厚さ2.0mmの条件で熱プレスして実施例1-5及び比較例1の導電性樹脂組成物のシートを得た。
Specifically, the sheets of each conductive resin composition were prepared as follows.
Each component of the master batch was mixed in the mixing ratio shown in Table 1 and fed into a unidirectional twin screw extruder (HYPERKTX30MX, manufactured by Kobe Steel, Ltd.). The mixture was kneaded under conditions of a rotation speed of 600 rpm, a cylinder temperature of 110°C, and a discharge rate of 20 kg/h, and cut with a pelletizer to obtain pellets (master batch). The obtained pellets and diluted resin were mixed in the mass ratio shown in Table 1 and fed into a kneader. After kneading under conditions of 120°C, 50 rpm, and 5 minutes, the mixture was hot pressed under conditions of a temperature of 200°C, a time of 3 minutes, and a thickness of 2.0 mm to obtain sheets of the conductive resin compositions of Examples 1-5 and Comparative Example 1.

2.評価方法
表面抵抗値(平均値)は、実施形態に記載の「表面抵抗値の測定」の方法で測定した。
表面抵抗値のばらつきは、シートにおける上縁部、下縁部、左縁部、及び右縁部の各表面抵抗値のうち、5.0×10Ω/□以上5.00×10Ω/□以下である部位の数を表す。例えば、上縁部、下縁部、左縁部、及び右縁部の全4カ所の表面抵抗値が上記の範囲内である場合に、表面抵抗値のばらつきを4とする。すなわち、表面抵抗値のばらつき「4」は、5.0×10Ω/□からのばらつきが最も小さく、表面抵抗値の均一性が高いことを表す。表面抵抗値のばらつきの数値が小さい程、5.0×10Ω/□からのばらつきが大きく、表面抵抗値の均一性が低いことを表す。
2. Evaluation Method The surface resistance value (average value) was measured by the method of "Measurement of surface resistance value" described in the embodiment.
The variation in surface resistance represents the number of portions of the upper edge, lower edge, left edge, and right edge of the sheet that have a surface resistance of 5.0×10 4 Ω/□ or more and 5.00×10 6 Ω/□ or less. For example, when the surface resistances of all four portions of the upper edge, lower edge, left edge, and right edge are within the above range, the variation in surface resistance is set to 4. That is, a variation of surface resistance of "4" represents the smallest variation from 5.0×10 5 Ω/□ and the high uniformity of the surface resistance. The smaller the value of the variation in surface resistance, the larger the variation from 5.0×10 5 Ω/□ and the lower the uniformity of the surface resistance.

表面抵抗値(平均値)と表面抵抗値のばらつきに基づき、以下の基準で実施例1-5及び比較例1の導電性樹脂組成物のシートの電気的な特性を判定した。Aは、電気的な特性に優れている。Bは、Aよりも電気的な特性が劣るが、実用可能である。Cは、電気的な特性が悪く、実用困難である。
「A」:表面抵抗値が1.0×10Ω/□以上1.0×10Ω/□以下であり、かつ、表面抵抗値のばらつきが4である。
「B」:Aに該当する場合を除いて、表面抵抗値が1.0×10Ω/□以上1.0×10Ω/□以下であり、かつ、表面抵抗値のばらつきが3又は4である。
「C」:表面抵抗値が1.0×10Ω/□未満か1.0×10Ω/□を超えるかである。または、表面抵抗値のばらつきが0,1,2である。
Based on the surface resistance value (average value) and the variation in the surface resistance value, the electrical properties of the sheets of the conductive resin composition of Examples 1-5 and Comparative Example 1 were judged according to the following criteria: A: excellent electrical properties; B: electrical properties inferior to A, but practical; C: poor electrical properties, difficult to use.
"A": The surface resistance value is 1.0×10 6 Ω/□ or more and 1.0×10 7 Ω/□ or less, and the variation in the surface resistance value is 4.
"B": Except for cases falling under A, the surface resistance is 1.0 x 10 4 Ω/□ or more and 1.0 x 10 8 Ω/□ or less, and the variation in the surface resistance is 3 or 4.
"C": The surface resistance value is less than 1.0×10 4 Ω/□ or exceeds 1.0×10 8 Ω/□. Alternatively, the variation in the surface resistance value is 0, 1, or 2.

3.結果
結果を表1に併記する。
(1)実施例1-5及び比較例1の各要件の充足状況
実施例1-5の導電性樹脂組成物は、下記要件(a)-(b)を全て満たしている。
・要件(a):熱可塑性樹脂を含む。
・要件(b):分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体を含む。
これに対して、比較例1の導電性樹脂組成物は、要件(b)を満たしていない。
3. Results The results are shown in Table 1.
(1) Satisfaction of Each Requirement in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 The conductive resin compositions of Examples 1 to 5 satisfy all of the following requirements (a) to (b).
Requirement (a): Contains a thermoplastic resin.
Requirement (b): The carbon nanostructure contains a branched carbon nanotube.
In contrast, the conductive resin composition of Comparative Example 1 does not satisfy the requirement (b).

また、実施例1-5の導電性樹脂組成物は、以下の要件を満たしている。
・要件(c):カーボンナノ構造体の含有量は、導電性樹脂組成物全体を100質量%とした場合に、0質量%より多く、5質量%以下である。
Moreover, the conductive resin compositions of Examples 1 to 5 satisfy the following requirements.
Requirement (c): The content of the carbon nanostructure is more than 0 mass % and 5 mass % or less, when the entire conductive resin composition is taken as 100 mass %.

実施例1-5の導電性樹脂組成物のゴムのうち実施例1,2の導電性樹脂組成物は、以下の要件を満たしている。
・要件(d):熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂と、第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂とを含み、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂が相分離した相分離構造を有し、カーボンナノ構造体は、第1の熱可塑性樹脂中に偏在する。
・要件(e):カーボンナノ構造体の含有量は、第1の熱可塑性樹脂を100質量%とした場合に、0質量%より多く、5質量%以下である。
Among the rubbers of the conductive resin compositions of Examples 1 to 5, the conductive resin compositions of Examples 1 and 2 satisfy the following requirements.
- Requirement (d): The thermoplastic resin contains a first thermoplastic resin and a second thermoplastic resin of a type different from the first thermoplastic resin, has a phase-separated structure in which the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are phase-separated, and the carbon nanostructures are unevenly distributed in the first thermoplastic resin.
Requirement (e): The content of the carbon nanostructure is more than 0% by mass and 5% by mass or less, based on 100% by mass of the first thermoplastic resin.

(2)結果及び考察
実施例1-5の導電性樹脂組成物は、判定がA又はBであった。これに対して、比較例1の導電性樹脂組成物は、判定がCであった。要件(a)、(b)を満たす場合には、良好な電気的な特性を有することが示唆された。
また、実施例1-5の導電性樹脂組成物は、要件(a)、(b)に加えて、さらに要件(c)を満たしている。実施例1-5は、少量のカーボンナノ構造体の配合で、良好な電気的な特性を有することがわかった。
(2) Results and Observations The conductive resin compositions of Examples 1 to 5 were judged as A or B. In contrast, the conductive resin composition of Comparative Example 1 was judged as C. This suggests that when requirements (a) and (b) are satisfied, the composition has good electrical properties.
Moreover, the conductive resin composition of Example 1-5 satisfies the requirement (c) in addition to the requirements (a) and (b). It was found that Example 1-5 has good electrical properties with the incorporation of a small amount of carbon nanostructures.

実施例1,2の導電性樹脂組成物は、判定がAであり、電気的な特性が実施例3-5よりもよかった。要件(a)、(b)に加えて、要件(d)を満たす場合には、より一層良好な電気的な特性を有することが示唆された。
また、実施例1,2の導電性樹脂組成物は、要件(a)、(b)、(d)に加えて、さらに要件(e)を満たしている。実施例1,2は、少量のカーボンナノ構造体の配合で、良好な電気的な特性を有することがわかった。
The conductive resin compositions of Examples 1 and 2 were rated as A, and had better electrical properties than those of Examples 3 to 5. It was suggested that when requirement (d) is satisfied in addition to requirements (a) and (b), the composition has even better electrical properties.
Moreover, the conductive resin compositions of Examples 1 and 2 satisfy requirement (e) in addition to requirements (a), (b), and (d). It was found that Examples 1 and 2 have good electrical properties even when a small amount of carbon nanostructure is blended.

5.実施例の効果
以上の実施例によれば、良好な電気的な特性を有する導電性樹脂組成物を提供できる。
5. Effects of the Examples According to the above examples, a conductive resin composition having good electrical properties can be provided.

本開示は上記で詳述した実施形態に限定されず、様々な変形又は変更が可能である。 This disclosure is not limited to the embodiments detailed above, and various modifications and variations are possible.

10…導電性樹脂組成物
11…第1相
12…第2相
14…カーボンナノ構造体
20…シート
REFERENCE SIGNS LIST 10: Conductive resin composition 11: First phase 12: Second phase 14: Carbon nanostructure 20: Sheet

Claims (6)

熱可塑性樹脂と、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体と、を含む導電性樹脂組成物のシートであって、
前記熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂と、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂とを含み、前記第1の熱可塑性樹脂と前記第2の熱可塑性樹脂が相分離した相分離構造を有し、
前記カーボンナノ構造体は、前記第1の熱可塑性樹脂中に偏在し、
表面抵抗値が、1.0×10 Ω/□以上1.0×10 Ω/□以下である導電性樹脂組成物のシート。
A sheet of a conductive resin composition comprising a thermoplastic resin and a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes ,
The thermoplastic resin includes a first thermoplastic resin and a second thermoplastic resin different from the first thermoplastic resin, and has a phase-separated structure in which the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are phase-separated;
the carbon nanostructures are unevenly distributed in the first thermoplastic resin,
A sheet of a conductive resin composition having a surface resistance value of 1.0×10 4 Ω/□ or more and 1.0×10 8 Ω/□ or less.
熱可塑性樹脂と、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体と、を含む、導電性樹脂組成物であって、A conductive resin composition comprising a thermoplastic resin and a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes,
前記熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂と、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂とを含み、The thermoplastic resin includes a first thermoplastic resin and a second thermoplastic resin different from the first thermoplastic resin,
前記第1の熱可塑性樹脂はポリエチレン系樹脂であり、the first thermoplastic resin is a polyethylene-based resin,
前記第2の熱可塑性樹脂はポリプロピレン系樹脂である導電性樹脂組成物。The conductive resin composition, wherein the second thermoplastic resin is a polypropylene-based resin.
熱可塑性樹脂と、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体と、を含む導電性樹脂組成物であって、A conductive resin composition comprising a thermoplastic resin and a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes,
前記熱可塑性樹脂は、第1の熱可塑性樹脂と、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂とを含み、前記第1の熱可塑性樹脂と前記第2の熱可塑性樹脂が相分離した相分離構造を有し、The thermoplastic resin includes a first thermoplastic resin and a second thermoplastic resin different from the first thermoplastic resin, and has a phase-separated structure in which the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin are phase-separated;
前記カーボンナノ構造体は、前記第1の熱可塑性樹脂中に偏在する導電性樹脂組成物(ただし、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、The carbon nanostructure is a conductive resin composition unevenly distributed in the first thermoplastic resin (wherein at least one elastomer component selected from the group consisting of an elastomeric polymer (A) having a side chain (a) containing a hydrogen-bond cross-linkable moiety having a carbonyl-containing group and/or a nitrogen-containing heterocycle and having a glass transition point of 25° C. or lower, and an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bond cross-linkable moiety and a covalent-bond cross-linking moiety in a side chain and having a glass transition point of 25° C. or lower;
パラフィンオイルと、Paraffin oil and
分岐型の多層カーボンナノチューブと、Branched multi-walled carbon nanotubes,
を含有する組成物であり、かつ、前記パラフィンオイルの含有比率が前記組成物の総量に対して1~65質量%であることを特徴とする導電性熱可塑性エラストマー組成物を除く)。and the content ratio of the paraffin oil is 1 to 65 mass % based on the total amount of the composition).
第1の熱可塑性樹脂に、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体を混練してマスターバッチとし、前記第1の熱可塑性樹脂に前記カーボンナノ構造体を混練するせん断力よりも弱いせん断力で前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂と前記マスターバッチとを混練する、導電性樹脂組成物の製造方法であって、A method for producing a conductive resin composition, comprising kneading a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes into a first thermoplastic resin to form a master batch, and kneading a second thermoplastic resin different from the first thermoplastic resin with the master batch under a shear force weaker than a shear force used to knead the carbon nanostructure into the first thermoplastic resin,
前記第1の熱可塑性樹脂と前記第2の熱可塑性樹脂が相分離した相分離構造を有し、The first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin have a phase-separated structure,
前記カーボンナノ構造体は、前記第1の熱可塑性樹脂中に偏在することを特徴とする導電性樹脂組成物の製造方法。A method for producing a conductive resin composition, wherein the carbon nanostructures are unevenly distributed in the first thermoplastic resin.
第1の熱可塑性樹脂に、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体を混練してマスターバッチとし、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂と前記マスターバッチとを混練する工程を含む、
表面抵抗値が、1.0×10Ω/□以上1.0×10Ω/□以下である導電性樹脂組成物のシートの製造方法。
The method includes a step of kneading a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes into a first thermoplastic resin to prepare a master batch, and kneading a second thermoplastic resin different from the first thermoplastic resin with the master batch.
A method for producing a sheet of a conductive resin composition having a surface resistivity of 1.0×10 4 Ω/□ or more and 1.0×10 8 Ω/□ or less.
第1の熱可塑性樹脂に、分岐したカーボンナノチューブ含有のカーボンナノ構造体を混練してマスターバッチとし、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる種類の第2の熱可塑性樹脂と前記マスターバッチとを混練する、導電性樹脂組成物(ただし、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
パラフィンオイルと、
分岐型の多層カーボンナノチューブと、
を含有する組成物であり、かつ、前記パラフィンオイルの含有比率が前記組成物の総量に対して1~65質量%であることを特徴とする導電性熱可塑性エラストマー組成物を除く)の製造方法。
A conductive resin composition comprising: a first thermoplastic resin and a carbon nanostructure containing branched carbon nanotubes to form a master batch; and a second thermoplastic resin different from the first thermoplastic resin and the master batch, the conductive resin composition comprising at least one elastomer component selected from the group consisting of an elastomeric polymer (A) having a side chain (a) containing a hydrogen-bond cross-linkable moiety having a carbonyl-containing group and/or a nitrogen-containing heterocycle and having a glass transition point of 25° C. or lower; and an elastomeric polymer (B) having a hydrogen-bond cross-linkable moiety and a covalent-bond cross-linking moiety in a side chain and having a glass transition point of 25° C. or lower;
Paraffin oil and
Branched multi-walled carbon nanotubes,
and the content ratio of the paraffin oil is 1 to 65 mass% based on the total amount of the composition .
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